高分子物理练习题
第一部分高聚物的结构
一、名词解释：
交联、构型、构象、链段、柔顺性、热塑性弹性体、聚集态、聚能密度、结晶度、熔点、
熔限、取向、共混高聚物、液晶、等规度、等规立构（全同立构）、间规立构（间同立构）、
键接异构、支化因子g、末端距、均末端距、均旋转半径（均回转半径）、自由结合链、
等效自由结合链、刚性因子（空间位阻参数）、无扰尺寸、单晶、球晶
二、选择
1．当主链由下列饱和单键组成时，其柔顺性的顺序为（）
A．-C-O->-Si-O->-C-C- B.-Si-O->-C-C->-C-O- C.-Si-O->-C-O->-C-C-
2. PS, PP, PE 三者柔顺性的顺序为（）
A. PP B. PE C. PS 3. 比较聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯（PE）之间的柔性，顺序正 确的是（） A．PE>PP>PVC>PAN B. PE>PP>PAN>PVC C. PP>PE>PVC>PAN D.PAN>PVC>PP>PE 4. PE, PVC, PVDC结晶能力的强弱顺序是( ) A. PE>PVC>PVDC B. PVDC>PE>PVC C. PE>PVDC>PVC 5. 已知含有成核剂的聚丙烯在等温结晶时生成球晶，则其Avrami指数n为（） A.2 B.3 C.4 6. 下列哪些聚合物不适合作弹性体（） A. 聚异戊二烯 B. 天然橡胶 C. 聚丁二烯 D. 聚氯乙烯 7．下面那些因素不可以提高结晶速率（） Ａ. 溶剂 B.拉伸 C. 增大相对分子量 D.成核剂 8. 下列结构不属于一级结构畴的是（） A. 化学组成 B. 顺反异构 C. 头-尾键接 D. 相对分子质量 9．下列有关高分子结构的叙述不正确的是（） A. 高分子是由很多结构单元组成 B.高分子链具有一定的旋转自由度 C．结晶性的高分子中不存在非晶态 D.高分子是一系列同系物的混合物10．等规度是指高聚物中（） A．全同立构的百分数 B 间同立构的百分数 C 全同立构和间同立构的总的百分数 D 顺反异构的百分数 11．聚丙烯酸甲酯的T g为3℃，聚丙烯酸的T g为106℃,后者高是因为( ) A 侧基的长度短 B 存在氢键 C 德华力大 12. 高分子的下列性质中,随高分子的柔顺性增加的是( ) A 结晶能力 B Tg C Tm 13. 自由结合链的尺寸扩大10倍,则聚合度需扩大( ) A 10倍 B 100倍 C 50倍 14. 高分子旋转受阻程度越大,其均末端距( ) A 越大 B 越小C为区域恒定值 15. 聚异丁烯分子链的柔顺性比PP( ) A 差B一样 C 好 16. 聚异戊二烯可能有( )种有规立构体 A.3 B.4 C.5 D.6 17. 聚乙烯的分子间作用力主要是( ) A 氢键 B 静电力 C 诱导力 D 色散力 18. 下列高聚物中分子间作用力较小的是( ) A 聚顺丁二烯B聚酰胺6 C 聚氯乙烯 19. 可用于描述无规PS的聚集态结构的模型是（） A 缨状微束模型 B 无规线团模型 C 插线板模型 20. 下列物理性能，随结晶度增加而增加的是（） A 透明性 B 密度 C 冲击强度 21. 下列条件中适于制备球晶的是（） A.稀溶液 B.熔体 C 高温高压 22. 一般来说，需要较高取向程度的是（） A 橡胶 B 纤维C塑料 23. 聚乙烯可以作为工程塑料使用，是因为（） A 高结晶性B聚能密度大C分子链刚性大 24. 下列结晶聚合物中熔点最高的是（） A 聚乙烯 B 聚丙烯 C 聚氯乙烯 D 聚四氟乙烯 25. 用显微镜观察球晶半径随时间的变化，从而求得的结晶速度参数是（） A t1/2 B Avrami公式中的速率常数K C结晶线生长率 26. 全同聚丙烯的分子链在晶体中所采取的构象是（） A 平面锯齿链B扭曲锯齿链 C 螺旋链 27 可用来描述高聚物等温结晶过程的程是（） A WLF程 B Arrhenius程 C Avrami程 28 高聚物的本体结晶通常发生在（） A 熔点以下的任温度 B Tg以下的任温度 C Tm与Tg之间 29 在高聚物结晶过程中拉伸，则会导致（） A 熔点升高 B 熔点下降 C 熔点不变 30 如果重复单元中的主链碳原子数相同，则聚氨酯、聚酰胺和聚脲的熔点大小顺序是（） A 聚氨酯<聚酰胺<聚脲 B 聚氨酯<聚脲<聚酰胺C聚酰胺<聚氨酯<聚脲 31 退火使结晶度（） A 增加 B 减小 C 不变 32 高分子晶体不会有的晶系是（） Ａ立晶系Ｂ正晶系Ｃ单斜晶系Ｄ三斜晶系Ｅ菱形晶系 33.下列聚合物的结构中属于二级结构的是（）。 A 构型B构象C支化D晶态结构 34.下列高分子链中柔性最小的是（）。 A聚苯醚B聚苯乙烯C聚苯撑D聚甲醛 三、判断 1.单键旋转能改变构型。（） 2.高分子链的柔性随相对分子质量的增大而减小。（） 3.聚乙烯的分子链简单，无取代基、结构规整、对称性好，因而柔性高，是橡胶。（） 4.分子在晶体中规整排列，所以只有全同和间同立构的高分子才能结晶，无规立构的高 分子不能结晶。（） 5.由于拉伸产生热量，因此导致结晶速率下降。（） 6.因为PE和PTFE的分子间作用力差不多，所以熔点也差不多。（） 7.柔性好和强的分子作用力都能提高聚合物的结晶能力。（） 8.高聚物的结晶温度越高，熔限越大。（） 9.无规线团是线性高分子在溶液和熔体中的主要形态。（） 10.主链杂原子使柔性减小。（） 11.由于强氢键的作用使尼龙易于结晶。（） 12.结晶性高聚物与结晶高聚物是相同的概念。（） 13.结晶一般使塑料变脆（冲击强度下降），但使橡胶的抗强度提高。（） 14.结晶形成时的温度越高，结晶熔点越高。（） 15.等规PMMA是不透明的。（） 16.聚三氟氯乙烯是非晶聚合物。（） 17.在日常生活中，尼龙袜子越穿越小与二次结晶有关。（） 18.PE与PTFE的聚能相差不多，所以两者的熔点相差很小。（） 19.不同聚合物分子链的均末端距越短，表示分子链的柔顺性越好。（） 20.作为超音飞机座舱的材料---有机玻璃，必须经过双轴取向，改善力学性能。（） 21.因为聚氯乙烯和聚乙烯醇的分解温度低于黏流温度（或熔点），所以只能采用溶液纺丝法纺 丝。 （） 22.理想的柔性链的运动单元为单键。（） 23.全同立构聚合物具有旋光性。（） 24.同一种结晶聚合物，在相同的结晶条件下，聚合物相对分子质量较小，分子运动容易，结晶 速度快。（） 25.因为聚氯乙烯的分子链柔顺性小于聚乙烯，所以聚氯乙烯塑料比聚乙烯塑料硬。（）26．反式聚丁二烯通过单键旋转可变为顺式聚丁二烯。（） 27．聚合物的性能只与化学结构有关，与构型无关。（） 28．天然橡胶在应力下结晶。（） 29.由于双键不能旋转，所以主链中含有双键的链是刚性链。（） 30．柔性好提高了链段向结晶部分扩散和排列的活动性能，从而有利于结晶。（） 31．结晶度提高，高聚物的耐热性能得到提高。（） 32．当球晶尺寸减小到一定尺度时，不仅提高了强度，而且提高了透明度。（） 33．添加成核剂增加成核尺寸。（） 34．退火用来增加结晶度，提高结晶完善程度和消除应力。（） 35．高分子结晶和晶体熔融不是热力学一级相变过程。（） 36. 由于单键的旋转，可将大分子的无规状链转成折叠链或旋转状链。（） 37. 只要聚合物的化学组成相同，它们的性能也必然相同。（） 38.聚四氟乙烯分子链在晶体中采取平面锯齿链构象。（） 39.高分子相对分子量越大，其结晶速度越快。（） 40.为获得既有强度又有弹性的黏胶丝，在纺丝过程中须经过牵伸工序。（） 41.实际高分子链可看作等效自由结合链。（） 42.聚合物的结晶和取向都是热力学的稳定体系，只是前者分子排列三维有序，后者是一维或二 维有序。（） 43.全同立构聚丙烯晶体中，聚丙烯分子采取螺旋链结构。（） 44.高分子等效自由结合链的链段长度是可定量表征高分子链柔性大小的参数。（） 45.同一结晶聚合物样品用不同法测得的结晶度是相同的。（） 46.结晶聚酰胺的熔点随重复单元的碳原子增加而单调下降。（） 47.聚合物的结晶度的大小与测定法无关，是一个不变的数值。（） 四、问答 1.简述聚合物的结构层次。以一级结构中任一结构为例说明结构与性能间的关系。 2.高密度聚乙烯，低密度聚乙烯和交联聚乙烯在分子链上的主要差别是什么？ 3.假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构象的办法提高等规度？ 4.试从分子结构分析比较下列各组聚合物分子的柔顺性的大小： （1）聚乙烯，聚丙烯，聚丙烯腈； （2）聚氯乙烯，1，4-聚2-氯丁二烯，1，4-聚丁二烯； （3）聚苯，聚苯醚，聚环氧戊烷； （4）聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯。 5.请排出下列高聚物分子间的作用力的顺序，并指出理由： （1）顺1，4-聚丁二烯，聚氯乙烯，聚丙烯腈； （2）聚乙烯，聚苯乙烯，聚对苯二甲酸乙二酯，尼龙66。 6.将下列三组聚合物的结晶难易程度排列成序： (1) PE，PP，PVC，PS，PAN； （2）聚对苯二甲酸乙二酯，聚间苯二甲酸乙二酯，聚己二酸乙二酯； （3）尼龙66，尼龙1010。 7.为什么高聚物只有固态和液态而没有气态？ 8.为什么只有柔性高分子链才能作橡胶？ 9. 聚丙烯是否可以通过单键的旋转由全同立构变成间同立构，为什么？ 10.为什么等规立构聚苯乙烯分子链在晶体中呈31构象，而间同立构聚氯乙烯分子链在晶体中呈 现平面锯齿型构象。 11.说明化学结构，相对分子质量和温度对聚合物分子链的柔顺性的影响？ 12.简述高分子结晶的特点。高聚物结晶的充要条件是什么？为什么结晶时存在着最大结晶温度 区？ 13.判断正误：“分子在晶体中是规整排列的，所以只有全同立构或间同立构的高分子才能结晶， 无规立构的高分子不能结晶。” 14. 为什么乙烯、丙烯的均聚物在室温下都可用作塑料，而无规共聚可以用作乙丙橡胶？ 15. 列出下列聚合物的熔点顺序，并用热力学观点及关系式说明其理由。聚对苯二甲酸乙二酯、 聚丙烯、聚乙烯、顺1,4聚丁二烯、聚四氟乙烯。 16. 由什么事实可证明结晶高聚物中有非晶态结构。 17. 指出高聚物结晶形态的主要类型，并简要叙述其形成条件。 18. 解释为什么PE和聚四氟乙烯的聚能相差不多，而熔点相差很大。PET和尼龙66的聚能相 差很大，而熔点却基本相同。 19. 解释下列实验：将一个砝码系于聚乙烯醇纤维的一端，把砝码和部分纤维浸入盛有沸水的烧 杯中．如果砝码悬浮在水中，则体系是稳定的；如果砝码挨着烧杯底部，则纤维被溶解了．20．为什么用聚对苯二甲酸乙二酯制备的矿泉水瓶子是透明的？为什么IPMMA又不是透明的？21．试分析聚三氟氯乙烯是否是结晶性聚合物。要制成透明薄板制品，那么在成型过程中要选择什么条件？ 22．（1）将熔融态的聚乙烯（PE），聚对苯二甲酸乙二酯（PET）和聚苯乙烯（PS）淬冷到室温，PE是半透明的，而PET和PS是透明的。为什么？ （2）将上述的PET透明试样，在接近玻璃化温度Tg下进行拉伸，发现试样外观由透明变为浑浊，试从热力学的观点来解释这一现象。 23.列出下列聚合物熔点顺序，并说明理由： 聚乙烯，聚丙烯，1－聚丁烯，1－聚戊烯，1－聚庚烯。 24.高聚物的取向态是否是热力学的稳定状态？ 五、计算 1.假定聚乙烯的聚合度为2000，键角为109.5°，求伸直链的长度L max 与自由旋转链的根均末端距之比值。并由分子运动观点解释某些高分子材料在外力作用下可以产生很大变形的原因。 2. （1）计算相对分子质量为280 000的线形聚乙烯分子的自由旋转链的均末端距。键长0.154nm ，键角为109.5°； （2） 用光散射法测得在θ溶剂中上述样品的链均根末端为56.7nm ，计算刚性比值σ （3） 由自由旋转链的均末端距求均旋转半径。 3.已知聚次甲基的聚合度为104，链的刚性因子σ＝6.5，试计算：聚次甲基链在孤立无扰状态时的理论最大拉伸比 λmax 为多大? 4. 已知PE 的结晶密度为1000KgM -3，无定形PE 的密度为865KgM -3，计算密度为970KgM -3 的线形PE 和密度为917KgM -3的支化PE 的W c f .并解释为什么两者的结晶度相差这么大? 5. 假定聚丙烯于30℃的甲苯溶液中，测得无扰尺寸() nm M h 42 120 10835/-?=，而刚性因子 () 76.1/2 1 220==fr h h σ，试求： (1) 此聚丙烯的等效自由取向链的链段长； (2) 当聚合度为1000时的链段数。 6．由文献查得涤纶树脂的密度ρC=1.5×103Kg·m-3 和ρa=1.335×103Kg·m-3，聚能△E=66.67KJ·mol-1(单元)。今有一块1.42×2.96×0.51×10-6m3的涤纶试样，重量为 2.92×10-3Kg，试由以上数据计算涤纶树脂试样的结晶度f c V、f c W和聚能密度。 第二部分溶液与分子量测定 一、名词解释： 溶胀、溶解、溶度参数、θ温度、θ溶剂、Huggins参数、排斥体积、溶胀平衡、平衡溶胀比、第二维利系数、多分散系数、特性黏数 二、选择： 1.在常温下，下列聚合物溶解最困难的是（）。 A非晶态非极性聚合物B非晶态极性聚合物 C晶态非极性聚合物D晶态极性聚合物 2.高分子与溶剂混合的实际过程中，体系的体积变化为（）。 A Vm>0 B △Vm<0 C△Vm=0 D不确定 3.逐步沉淀法分级，最先得到的聚合物级分的相对分子质量（）。 A最大B最小C居中D不确定 4.非极性聚合物溶解在非极性溶剂中，混合热△Hm为（）。 A △Hm>0 B△Hm<0 C△Hm=0 D不确定 5.下列实验法可测量聚合物溶度参数的是（）。 A.DSC法 B.膨胀计法 C.密度法 D.稀溶液黏度法 6.极性聚合物溶解在极性溶剂中，混合热△Hm为（）。 A. △Hm>0 B. △Hm<0 C. △Vm=0 D.不确定 7.在θ状态下，高分子溶液的Huggins参数χ1为（）。 Aχ1>0 Bχ1<0 C χ1=0 Dχ1=1/2 8.在良溶剂中，高分子溶液的第二维利系数A2为（）。 A A2>0 B A2 <0 C A2=0 D A2=1/2 9.在良溶剂中，高分子链的扩因子α为（）。 A α>1 Bα<1 Cα=1 D 1>α>0 10.某聚合物下列平均相对分子质量数值最小的是（）。 A z均相对分子质量B黏均相对分子质量 C重均相对分子质量D数均相对分子质量 11.普通高分子的特性黏数随溶液浓度的增大而（）。 A增大B不变C降低D不确定 12.高分子的特性黏数随相对分子质量越大而（）。 A增大B不变C降低D不确定 13.下列聚合物分级法中效率最高的是（）。 A柱上溶解法B 逐步沉淀法C梯度淋洗法 14.聚合物的相对分子质量越大，其临界共熔温度Tc（）。 A越大B没影响C越小D不确定 15.梯度淋洗法分级，最先得到的聚合物级分的相对分子质量（）。 A最大B最小C居中D不确定 16.下列情况下，交联聚合物在溶剂中的平衡溶胀比最大的是（） A高度交联聚合物B中度交联聚合物C轻度交联聚合物D不确定 17.高分子溶解在良性溶剂中，此时（）。 A T>θ, χ1>1/2 B T<θ, χ1>1/2 C T>θ, χ1<1/2 D T<θ, χ1<1/2 18.下列法中，测得同一高分子样品的平均相对分子质量最大的是（）。 A端基分析法B稀溶液黏度法C光散射法D膜渗透压法 19.聚合物相对分子质量愈大，其凝胶渗透色谱的淋出体积（） A越大B越小C不变D不确定 20.下列相同相对分子质量的聚合物试样，在相同条件下用稀溶液黏度法测得的特性黏数最大的是（） A高支化度聚合物B中支化度聚合物C低支化度聚合物D线型聚合物 21.GPC测定相对分子质量分布时，从色谱柱最先分离出来的是（） A相对分子质量最大的B相对分子质量最小C居中D不确定 三、判断 1.高分子的溶液的性质随浓度的不同而不同。（） 2.交联聚合物的交联度越大，其溶胀度越大。（） 3.高分子θ溶液是理想溶液。（） 4.高分子稀溶液中，高分子的外排斥体积总是大于零。( ) 5.膜渗透压法是利用稀溶液的依数性测定溶质相对分子质量的法。( ) 6.增塑聚合物属于高分子浓溶夜畴。( ) 7.交联聚合物只能溶胀，不能溶解。( ) 8.聚合物与溶剂的溶度参数愈接近，愈能溶解。( ) 9.聚合物的相对分子质量愈大，其溶解度愈大。（） 10.聚合物与溶剂的溶度参数愈接近，其在溶液中愈伸展，流体力学体积愈大。( ) 11.若聚合物与溶剂间能生成氢键，则有利于聚合物的溶解。( ) 12.高分子稀溶液不是热力学稳定体系。（） 13.高分子溶液在θ状态下，溶剂过量化学位等于零。( ) 14.高分子稀液在θ状态下，高分子的排斥体积等于零。( ) 15.高分子溶液的温度愈高，溶剂化作用愈强，高分子链愈伸展。( ) 16.高分子在良溶剂稀溶液中的扩因子α，排斥体积u，Huggins参数χ1和第二维利系数A2等， 只与高分子的相对分子质量，溶剂与溶质的性质以及溶液的温度有关。（） 17.聚丙烯腈即可以用熔融纺丝又可以用溶液纺丝。（） 18.所有共混聚合物都达不到分子水平的互溶。（） 19.溶剂选择合适，PP在常温下也可以溶解。（） 20.端基分析法利用稀溶液依数性测定溶质相对分子质量的法。（） 21.沸点升高和冰点降低法是利用稀溶液依数性测定溶质相对分子质量的法。( ) 22.膜渗透法可以测定高分子溶液的θ温度。( ) 23.MH程中的常数K和α与聚合物，溶剂，温度有关。( ) 24.用稀释法测定高分子在溶液中的特性黏数，用奥氏黏度计比乌氏黏度计更便。（） 25.聚合物是很多同系物的混合物。( ) 26.高分子的相对分子质量越大，其临界共溶温度Tc愈高。( ) 27.高分子液晶溶液具有高浓度，低黏度的性质。（） 28.θ温度下，高分子溶液为理想溶液。（） 29.θ温度没有相对分子质量的依赖性，而临界共熔温度ＴＣ有相对分子质量的依赖性。（） 30.对于非极性高聚物，溶剂的溶度参数δ1与高聚物δ2的越接近，溶剂越优良。（） 31.任结晶高聚物不用加热，都可溶解于其良溶剂中。( ) 32.高分子溶液的特性黏数随溶液浓度的增加而增大。( ) 33.聚乙烯醇溶于水中，纤维素与聚乙烯醇的极性结构相似，所以纤维素也能溶于水。( ) 34.高分子溶液的混和熵大于理想溶液的混合熵。（） 35.高分子溶液在极稀的条件下是理想溶液。( ) 四、问答： 1.什么是溶度参数δ? 聚合物的δ怎样测定? 根据热力学原理解释非极性聚合物为什么能够溶解在其δ相近的溶剂中? 2.试讨论高分子溶液在高于、等于、低于 温度时，其热力学性质各如?高分子在溶液中的尺寸形态又如? 3.试讨论聚合物的θ温度及其实验测定法。 4.什么叫高分子θ溶液？它与理想溶液有和本质区别？ 5.Huggins参数χ1的物理意义如？在一定温度下χ1值与溶剂性质的关系如？在一定溶剂中χ1值与混合热及温度的关系如？ 6.Huggins参数χ1的物理意义是什么？当聚合物和温度选定后，χ1值与溶剂性质有什么关系？当聚合物和溶剂选定以后，χ1值与温度有什么关系？分子尺寸与温度又有什么关系？ 7试述高聚物的相对分子质量和相对分子质量分布对物理机械性能及加工成型的影响. 8.与小分子化合物相比，高聚物的溶解过程有特点？晶态，非晶态，和交联聚合物的溶解行为有不同？ 9.聚合物溶剂选择原则是什么？ 10.简述溶胀法测定聚合物的溶度参数的原理和法。 11.Flory－Huggins高分子溶液理论，有下式成立△μ1=RT[㏑（1－?2）+（1－1/x）?2+χ1?22 ] （1）说明式中的物理符号意义；（2）定量说明χ1对高分子在溶剂中溶解性能的影响；（3）举例说明获得χ1的实验法。 12.试举出可判定聚合物的溶解性好坏的三种热力学参数，并讨论当它们分别为值时，溶剂是 良溶剂，θ溶剂，劣溶剂。 13.M-H程中的常数K和α与哪些因素有关？如确定K和α？ 14.什么是极性相近原则，溶剂化原则和溶度参数相近原则？这三种原则有区别和联系？ 15. 二氯乙烷δ1=19.8，环己酮δ1=20.2，聚氯乙烯δ2=19.20。显然，二氯乙烷δ1要比环己酮δ1更接近聚氯乙烯δ2，但实际上前者对聚氯乙烯的溶解性能并不好，而后者则是聚氯乙烯的良溶剂，为什么？ 16.解释下列现象：（1）丁腈橡胶的耐油性好（指非极性的机油）；（2）球鞋长期与机油接触会越来越大；（3）尼龙袜溅上一滴40%硫酸会出现洞；（4）聚乙烯醇溶于热水。 17.为什么聚四氟乙烯难以找到合适的溶剂溶解？ 18.在θ溶剂分子链处于无扰状态，如理解？ 19.简述高分子稀溶液理论中的排斥体积效应。 20.简述凝胶渗透色谱的体积排除机理。 五、计算： 1.假定某聚合物试样中含有三个组分，其相对分子质量分别为1万、2万和3万，今测得该试样的数均相对分子质量为2万、重均相对分子质量为 2.3万，试计算此试样中各组分的摩尔分数和质量分数。 2.一个聚合物样品由相对分子质量为10000、30000和100000三个单分散组份组成，计算下述混合物的W M 和n M 。 (1) 每个组份的分子数相等； (2)每个组份的重量相等。 3.在25℃的θ溶剂中，测得浓度为7.36×10-3g/mL 的聚氯乙烯溶液的渗透压为0.248g/cm 2，求此试样的相对分子质量和第二维里系数A 2，并指出所得相对分子质量是怎样的平均值。 4. 用平衡溶胀法可测定丁苯橡胶的交联度。试由下列数据计算该试样中有效链的平均相对分子质量c M 。所用溶剂为苯，温度为25℃，干胶重0.1273g ，溶胀体重2.116g ，干胶密度为0.941g/mL ，苯的密度为0.8685g/mL ，398.01=χ。 5. 从渗透压数据得聚异丁烯(=n M 2.5×105)环己烷溶液的第二维里系数为 6.31×10-4．试计算浓度为1.0×10-5g ／L 的溶液之渗透压(25℃)． 6. 将分子量分别为105和104的同种聚合物的两个级分混合时，试求： （1）10g 分子量为104的级分与1g 分子量为105的级分相混合时，计算n M 、w M 、z M ； （2）10g 分子量为105的级分与1g 分子量为104的级分相混合时，计算n M 、w M 、z M ； （3）比较上述两种计算结果，可得出什么结论？ 7. 已知某聚合物的特性粘度与分子量符合5 .003.0M =η式，并有4 110=M 和5 210=M 两单分 散级分。现将两种级分混合，欲分别获得000,55=n M 和000,55=w M 及000,55=ηM 的三种试样。试求每种试样中两个级分的重量分数应取多少？ 第三部分 分子运动与热性能 一、名词解释： 玻璃化转变温度、.黏流温度、.松弛过程、松弛时间、次级转变、耐热性、.热稳定性。 二、选择： 1.结晶高聚物在玻璃化温度以上时，（ ） A 整个大分子链和链段都能运动 B. 所有链段都能运动 C.只有非晶区中的链段能运动 2.在玻璃化温度以下，随着温度的降低，高聚物的自由体积将（ ）。 A 保持不变 B 上升 C 下降 D 先上升后保持不变 3.处于高弹态的下的高聚物，下列哪些单元不能运动（ ）。 A 整个分子 B 链段 C 链节 D 支链 4.处于玻璃态的高聚物，下列哪些单元可以运动（ ）。 A 整个分子 B 链段 C 链节 D 支链和链段 5.下列三种高聚物中，玻璃化温度最低的是（ ）。 A 聚乙烯 B 聚甲醛 C 聚二甲基硅氧烷 6.无规共聚物的玻璃化温度通常( )。 A 介于两相应均聚物之间 B 比相应的均聚物都高 C 比相应的均聚物都低 7.在共轭二烯烃中,反式异构体的玻璃化温度比顺式( )。 A高B低C无差别 8.按照自由体积理论,在玻璃态时,高聚物的自由体积分数为( )。 A 0.025﹪ B 0.25﹪ C 2.5﹪ 9.增加分子极性,聚合物的玻璃化温度将( )。 A升高B下降C保持不变 10.下列聚合物中玻璃化温度最高的是（）。 A聚甲基丙烯甲酯B聚甲基丙烯乙酯C聚甲基丙烯丙酯D聚甲基丙烯丁酯 11.PS中苯基的摇摆不属于（）。 A.次级松弛 B.Tβ转变 C.Tα转变 三、判断： 1.根据自由体积理论,聚合物的自由体积随着温度的降低而减少.( ) 2.玻璃化转变所对应的分子运动是整个高分子链的运动。（） 3.升温或降温速率越快，测得聚合物玻璃化温度Tg越高。（） 4.玻璃化温度随相对分子质量的增大而不断升高。（） 5.线型的结晶高聚物，处于玻璃化温度以上时，链段就能运动，处于熔点以上时，链段和整个分子链都能运动。（） 6.两种聚合物共混后，共混物形态呈海岛结构，这时共混物只有一个Ｔg。（） 7.聚合物的Tg的大小与测定法无关，是一个不变的数值。（） 8.分子中含有双鍵的聚合物，Tg较高。（） 9.作为塑料，其使用温度都在玻璃化温度以下，作为轮胎用的橡胶，其使用温度都在玻璃化温度以上。（） 10.晶态聚合物处于Tg以上时，链段就能运动，处于Tf以上时，整个分子链也能运动。（） 11.高分子链的相同侧基的数目越多，玻璃化转变温度越高，因此聚偏二氯乙烯的玻璃化转变温度高于聚氯乙烯的玻璃化转变温度。（） 四、问答： 1.简术聚合物的分子运动特点. 2.试用自由体积理论解释聚合物的玻璃化转变. 3.试从分子运动的观点说明非晶聚合物的三种力学状态和二种转变，并说明Tg在选择材料上的应用。 4.试解释下列各组聚合物玻璃化温度差异的原因： （1）聚乙烯（约150K）和聚丙烯（约250K）； （2）聚氯乙烯（354K）和聚偏二氯乙烯（249K） （3）聚丙烯酸甲酯（约280K）和聚丙烯酸乙酯（249K） （4）顺式1，4-聚丁二烯（165K）和1，2-聚丁二烯（265K） 5.（1）解释下列聚合物g T 温度高低次序的原因： Si O CH 3CH 3 ，CH 2 C CH 3CH 3 ，CH 2 C Cl Cl ， CH 2O C T g ο120:- C T g ο70:- C T g ο17:- C T g ο50:- （2） 预计下列聚合物g T 温度高低的次序： CH 2 CH CH 3 ， CH 2 CH Cl ， CH 2 CH ，CH 2 CH CN ， C CH 3 CH 3 O O C O ， O CH 3 CH 3 ， 6.试讨论非晶、结晶、交联和增塑高聚物的温度形变曲线的各种情况（考虑相对分子质量、结晶度、交联度和增塑剂含量不同的各种情况）。 7. 下图为三组热机械曲线，是由不同结构和相对分子质量的同一聚合物，但恒定外力作用下得到的．试讨论这三组曲线各属什么结构? 同一组中各曲线所代表样品的相对分子质量大小顺序如? T ε 高聚物的温度-形变曲线图 8. 在热机械曲线上，为什么PMMA 的高弹区围比PS 的大? (已知PMMA 的=g T 378K ， =f T 433-473K ；PS 的=g T 373K ，=f T 383-423K) 9. 假如从实验得到如下一些高聚物的热－机械曲线，如下列图，试问它们各主要适合作什么材料（如塑料、橡胶、纤维等）？为什么？ 图 高聚物的温度-形变曲线 10. 怎样解释：聚合物T g 开始时随相对分子质量增大而升高，当相对分子质量达到一定值之后，T g 变为与相对分子质量无关的常数； 11.从化学结构角度讨论以下各对聚合物为什么存在g T 的差别． T ε 20 60 100 140 180 A T ε -60 0 40 B 20 210 T ε C 80 100 T ε D CH 2CH 2 (1) (150K) 和 CH 2 CH CH 3 (250K) (2) CH 2 CH C O OCH 3 (283K) 和 CH 2 CH O C O CH 3 (350K) (3) CH 2 CH 2O (232K) 和 CH 2 CH OH (358K) (4) CH 2 CH C OC 2H 5 O (249K) 和 CH 2 CH 2 CH CH 3 C OCH 3 O (378K) 12. 从结构出发排列出下列各组高聚物T g 顺序并简要说明理由。 （1） （2） （3） （4） 13.解释为什么高速行驶中的汽车胎易爆破. 第四部分熔体流变性 一、名词解释： 牛顿流体、非牛顿流体、假塑性流体、熔融指数、剪切黏度、零切黏度、切力变稀 二、选择： 1.聚合物熔体下列现象中不属于弹性现象的是（）。 A挤出物胀大现象B爬杆现象C不稳定流动现象D剪切现象 2.对于假塑性流体，随着剪切速率的增加，其表观黏度（） A先增后降B增加C减少D不变化 3.下列材料哪种更易从模头挤出（） A 假塑性液体 B.胀塑性流体 C.牛顿流体 4.在设计制造外径为5cm管材的模头时，应选择哪种径的模头（） A. 小于5cm B.5cm C.大于5cm 5.聚合物熔体的爬杆效应是因为（） A. 普弹形变 B.高弹形变 C.黏流 6.剪切黏度随剪切速率的增大而减小的流体属于（）。 A假塑性流体B胀塑性流体C牛顿流体 7.大多数聚合物熔体都属于（）。 A 牛顿流体 B 假塑性非牛顿流体C胀塑性非牛顿流体 D 宾汉流体 8.聚合物的分子链越柔顺，其黏流活化能越（）。 A高B低C不确定 9.当高聚物的相对分子质量足够大时，高聚物的黏流活化能随相对分子质量增大而（）。 A 增大B保持不变C减小D先增大后减小 10.在聚合物的黏流温度以下，描述高聚物的表观黏度与温度之间关系的程式是（）。 A Arrhenius程 B WLF 程 C Avrami程 11.熔融指数的单位是( ). A克B泊C秒 12.下列因素中,引起聚合物爬杆效应的是( ). A弹性行为B黏性行为C温度效应 13.高聚物的流动模式是( ). A分子链的整体迁移B链段的跃迁C端基的运动 14.降低柔性聚合物的熔体粘度的有效措施是（） A 升高温度 B 降低温度 C 提高螺杆转速 D 降低螺杆转速 三、判断： 1.熔融指数是聚合物熔体粘度的另一种表示法,单位也是泊。 ( ) 2.聚合物的流动与小分子在本质上是相同的,即通过分子的整体跃迁而实现。( ) 3.聚合物黏流温度的定义虽然明确,但聚合物往往没有一个明确的黏流温度。( ) 4.高分子的流动伴有高弹形变,这部分形变是可以回复的。( ) 5.聚合物的黏流活化能越大，则其熔体黏度越高。( ) 6.聚合物的黏流活化能随相对分子质量的增大而增大。（ ） 7.用WLF 程描述聚合物熔体的黏度与温度的关系。（ ） 8.刚性高分子的表现黏度随剪切速率增加而明显下降。（ ） 四、问答： 1.熔融指数与相对分子质量有什么关系，简述之。 2.为什么高聚物的流动活化能与相对分子质量无关？ 3.解释下图中几种高聚物的熔融黏度与剪切力及温度关联曲线． 图中：1．PC(聚碳酸酯)； 2．PE ； 3，PMMA 高聚物的熔融黏度与剪切力及温度关系 4.什么是牛顿流体？绝大多数高聚物的熔体与浓溶液在什么条件下是牛顿流体，什么条件下不是牛顿流体，为什么会有此特点？高聚物熔体在外力作用下除流动外，还有特性？哪些因素使这一特征更明显？ 五、计算： 1.已知PE 和PMMA 流动活化能ηE ?分别为41.8kJ . mol -1和19 2.3 kJ . mol -1，PE 在473K 时的 粘度s Pa ?=91)473(η；而PMMA 在513K 时的粘度s Pa ?=200)513(η。试求： （1）PE 在483K 和463K 时的粘度，PMMA 在523K 和503K 时的粘度； （2）说明链结构对聚合物粘度的影响； （3）说明温度对不同结构聚合物粘度的影响。 2. 已知增塑PVC 的T g 为338K ，T f 为418K ，流动活化能131.8-?=?mol kJ E η，433K 时的粘度为5Pa . s 。求此增塑PVC 在338K 和473K 时的粘度各为多大？ 第五部分 力学性质 一、名词解释： 高弹性、弹性模量、泊松比、应力、应变、熵弹性、蠕变、应力松弛、时温等效原理、滞后、力学耗（力学损耗）、粘弹性、力学松弛、拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、银纹、屈服、脆性断裂、韧性断裂、应力集中、剪切带、强迫高弹形变、强迫高弹性、松弛时间、松弛过程。 二、选择： 1.式模量的单位是（ ） A N B N/m 2 C 比例常数，没单位 2.下列力学性能，不能通过拉伸实验得到的是（ ） A 断裂强度 B 断裂伸长率 C 式模量 D 冲击强度 3.高分子材料的脆性断裂是指（ ） A 屈服前的断裂 B 断裂伸长率小于100% C 拉伸强度小于某一值 4.高聚物发生强迫高弹形变的温度围是（ ） A 断裂应力小于屈服应力 B 断裂应力大于屈服应力 C 断裂应力等于屈服应力 5.非晶态高聚物发生强迫高弹形变的温度围是（ ） A T g ～T f 之间 B T b ～T f 之间 C T b ～T g 之间 高分子物理部分复习题 一、名词解释 构型、构象、柔顺性、内耗、等同周期、假塑性流体、 远程结构、近程结构、末端距、聚集态结构、液晶、 取向、嫡弹性、玻璃化转变温度、应力松弛、蠕变、杂链高分子、元素有 机高分子、键接结构、旋光异构、均相成核、异相成核、时温等效原理、粘流态、玻璃化转变温度、 二、填空题 1.聚合物的粘弹性体现在具有 _______ 、 ________ 、 ________ 三种力学松驰现象。 （3分） 2.___________________________ 分子间的范德华力包括________ 、和o （1.5分） 3.___________________________________________________ 作为橡胶、塑料和纤维使用的聚合物之间的主要区别是 ____________________________ o 4. ________ 材料一般需要较高程度的取向。 5.某聚合物试样中含两个组分，其相对分子质量分别1X10“ g/mol和 2X105g/mol,相应的质量分数（w）分别是0.2和0.8,其数均相对分子质量、重均相对分子质量和相对分子质量多分散系数分别是 _____________________ 、____________ 和 6.___________________________________________________ 高分子链的柔顺性越大，它在溶液中的构象数越 ________________________________ ,其均方 末端距越 _____________ O 7.__________________________________ 橡胶的高弹性的特点是：（1）弹性模量很 ______________________________________ ,而形变量很 _____ ; （2）形变需 要 _______ ; （3）形变时有________ 效应。 &制备高分子合金的方法有（）和（）o 9.随着聚合物结晶度的提高，其弹性模量_____________ ;随着结晶聚合物分子量 的增加，其熔点________________ ;随着聚合物交联程度的提高，其弹性模 量___________ O 10.PET的玻璃化转变温度是69°C,但用它制造的可乐瓶和矿泉水瓶在很低的温度下却还 有很高的抗冲击性能，主要是由于它在玻璃化转变温度以下还存在 高分子物理知识点总结 导读：我根据大家的需要整理了一份关于《高分子物理知识点总结》的内容，具体内容：高分子物理是研究高分子物质物理性质的科学。下面我给你分享，欢迎阅读。高分子链的构型有旋光异构和几何异构两种类型。旋光异构是由于主链中的不对称碳原子形成的，有全同... 高分子物理是研究高分子物质物理性质的科学。下面我给你分享，欢迎阅读。 高分子链的构型有旋光异构和几何异构两种类型。 旋光异构是由于主链中的不对称碳原子形成的，有全同、间同和无规三种不同的异构体(其中，高聚物中全同立构和间同立构的总的百分数称为等规度。)。 全同(或等规)立构：取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成间同立构：取代基相间地分布于主链平面的两侧或者说两种旋光异构单元交替键接 无规立构：取代基在平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构单元完全无规键接 几何异构是由于主链中存在双键而形成的，有顺式和反式两种异构体。构象：原子或原子基团围绕单键内旋转而产生的空间分布。 链段：把若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元 链节(又称为重复单元)：聚合物中组成和结构相同的最小单位 高分子可以分为线性、支化和交联三种类型。其中支化高分子的性质与线性高分子相似，可以溶解，加热可以熔化。但由于支化破坏了高分子链的规整性，其结晶能力大大降低，因此支化高分子的结晶度、密度、熔点、硬度和拉伸强度等，都较相应的线性高分子的低。 交联高分子是指高分子链之间通过化学键形成的三维空间网络结构，交联高分子不能溶解，只能溶胀，加热也不能熔融。 高分子链的构象就是由单键内旋转而形成的分子在空间的不同形态。 单键的内旋转是导致高分子链呈卷曲构象的根本原因，内旋转越自由，卷曲的趋势就越大。这种不规则的卷曲的高分子构象称为无规线团。 高分子链的内旋转并不是完全自由的，有键角和空间位阻的限制。 自由结合链的内旋转没有键角和位垒限制;自由旋转链有键角限制，但没有空间位阻的限制。自由结合链和自由旋转链都是假想的理想链，实际中是不存在的。 实际的高分子链既不是自由结合链，也不是自由旋转链，但可以看作是一个等效的自由结合链。 柔顺性：高分子链能够改变其构象的性质 末端距：线性高分子的一端到另一端的距离 内聚能：克服分子间的作用力，把1mol液体或者固体移到其分子间的引力范围之外所需要的能量(单位体积内的内聚能则称为内聚能密度) 聚合物在不同的条件下结晶，可以形成不同的形态。 聚合物的单晶一般只能在极稀溶液中(浓度小于0.1%)缓慢结晶才能形成。 《高分子物理》试题 开课学院：材料学院类别：共（ 3 ）页 课程号：考试性质：考试 一、解释概念（15分，每题3分） 1、全同立构 2、球晶 3、高分子合金 4、熵弹性 5、应力松弛 二、选择答案（20分，每题1分） 1、高分子科学诺贝尔奖获得者中，（）首先把“高分子”这个概念引进科学领域。 A、H. Staudinger, B、K.Ziegler, G.Natta, C、P. J. Flory, D、H. Shirakawa 2、链段是高分子物理学中的一个重要概念，下列有关链段的描述，错误的是（）。 A、高分子链段可以自由旋转无规取向，是高分子链中能够独立运动的最小单位。 B、玻璃化转变温度是高分子链段开始运动的温度。 C、在θ条件时，高分子“链段”间的相互作用等于溶剂分子间的相互作用。 D、聚合物熔体的流动不是高分子链之间的简单滑移，而是链段依次跃迁的结果。 3、聚苯乙烯在张应力作用下，可产生大量银纹，下列说法错误的是（）。 A、银纹是高度取向的高分子微纤构成。 B、银纹处密度为0，与本体密度不同。 C、银纹具有应力发白现象。 D、银纹具有强度，与裂纹不同。 4、提高高分子材料的拉伸强度有效途径为（）。 A、提高拉伸速度， B、取向， C、增塑， D、加入碳酸钙 5、下列四种聚合物在各自的良溶剂中，常温下不能溶解的为（）。 A、聚乙烯， B、聚甲基丙烯酸甲酯， C、无规立构聚丙烯， D、聚氯乙烯 6、高分子热运动是一个松弛过程，松弛时间的大小取决于（）。 A、材料固有性质 B、温度 C、外力大小 D、以上三者都有关系。 7、示差扫描量热仪(DSC)是高分子材料研究中常用的方法，常用来研究（）。 ⑴T g，⑵T m和平衡熔点，⑶分解温度T d，⑷结晶温度T c，⑸维卡软化温度，⑹ 结晶度，⑺结晶速度，⑻结晶动力学 A、⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻ B、⑴⑵⑶⑷⑹⑺⑻ C、⑴⑵⑶⑷⑸ D、⑴⑵⑷⑹ 8、你会选（）聚合物用作液氮罐的软密封。（液氮沸点为77K） A、硅橡胶， B、顺丁橡胶， C、天然橡胶， D、丁苯橡胶 高分子物理试卷一 一、单项选择题（10分） （下面每个小题只有一个答案是正确的，请将正确答案的编号填在右边的括号里，选对者得1分，不选，错选或者多选均不得分。） 1、在二氧六环中将锌粉与聚氯乙烯共煮，红外光谱表明产物中有环丙烷结构而无双键，则 反应前聚氯乙烯结构单元的键接顺序是（）。 （a）头-尾键接(b)头-头键接(c)头-尾和头-头各占50% 2、某结晶性聚合物在偏光显微镜先呈现十字消光图案，则其结晶形态是（）。 （a）单晶（b）串晶（c）球晶（d）片晶 3、比较聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯腈(PAN)之间的柔韧性，正确的顺序是（）。 （a）PP>PE>PVC>PAN （b）PE>PP>PVC>PAN (c) PE>PP>PAN>PVC (d) PAN>PVC>PP>PE 4、加入含有成核剂的聚丙烯在等温结晶时生成球晶，则其Avrami指数n为（）。 （a）2 (b) 3 (c) 4 (d) 5 5、聚甲醛的分子链在晶体中的构象是（）。 （a）平面锯齿形（b）扭曲的锯齿链（c）螺旋链 6、大多数聚合物熔体都是属于（）。 （a）牛顿流体（b）假塑性非牛顿流体（c）宾汉流体（d）胀塑性非牛顿流体 7、聚合物分子之间形成氢键，会使玻璃化转变温度（）。 (a) 升高（b）降低（c）不变 8、通常地，在常温下，下列聚合物溶解最困难的是（）。 （a）非晶态非极性聚合物（b）非晶态极性聚合物 （c）晶态非极性聚合物（d）晶态极性聚合物 9、下列方法测定的聚合物相对分子质量数值最大的是（）。 （a）膜渗透压法（b）沸点升高法（c）稀溶液粘度法（d）光散射法 10、Maxwell模型可以用来描述（）。 （a）蠕变过程（b交联聚合物的应力松弛过程(c)线性高聚物的应力松弛 二、多项选择题（20分） （下面每个题至少有一个答案是正确的，请将所有的正确答案的编号填写在括号里。全选对者得两分，选错一个扣一分，少选一个扣0.5分，但不做选择或所选答案全错者不得分。）1、聚甲基丙烯酸甲酯分子之间的相互作用力包括（）。 （a）静电力（b）诱导力（c）色散力（d）氢键 2、用来描述聚合物非晶态结构的模型有（）。 （a）樱状微束模型（b）无规线团模型（c）两相球粒模型（d）折叠链模型（e）插线板模型 3、下面哪些聚合物适合做弹性体（）。 （a）聚异戊二烯（b）天然橡胶（c）聚丁二烯（d）聚氯乙烯 4、高分子的三级结构包括（）。 （a）晶态结构（b）取向结构（c）多相结构（d）液晶态结构 5、支持插线板模型的实验依据是（）。 （a）结晶PE均方回转半径与在熔体中的一致 一、填充题 1一般用Mw来表征聚合物平均分子量比Mn更恰当，因为聚合物的性能如强度、熔体粘度更多地依赖于样品中较大的分子。 2在分子量积分分布曲线上，90％处的分子量与50％处的分子量的比值对高分子量尾端较敏感 3均聚物分子中有且只有一种（真实的、隐含的或假设的）单体。因此，-[O(CH2)5CO]m-[OCH2CO]n-属于共聚物，-[CH2CH2CH2CH(CH3)]n- 属于均聚物。 4结晶高分子由于含有完善程度不同的晶体，没有精确的熔点，而存在熔限。 5根据形成条件的不同，聚合物的液晶分为热致性液晶和溶致性液晶。 6高聚物的增塑主要是由于增塑剂的加入导致高分子链间相互作用力的减弱。 7高分子的特性粘度主要反映了溶剂分子与高聚物分子之间的内摩擦效应，其值决定于前者的性质，但更决定于后者的形态和大小，是一个与后者的聚合物分子量有关的量。 8在用毛细管粘度计测定高分子溶液粘度时，其中奥氏粘度计要求每一测定所取的液体体积必须相同。 9甲苯的玻璃化温度为113K，假如以甲苯作为聚苯乙烯（Tg＝373K）的增塑剂， 含有20%体积分数甲苯的聚苯乙烯的玻璃化温度为321K 。 10温度升高对高分子的分子运动有两方面的作用，包括增加能量和使聚合物体积膨胀，增大运动空间 11由于聚三氟氯乙烯容易形成结晶，为了制备透明薄板，成型过程中制品冷却要迅速，使之结晶度低，晶粒尺寸小。 12高聚物悬浮液和乳胶等分散体系通常属于假塑型流体，即流体粘度随剪切速率的增加而降低。 13材料的弹性模量是指在弹性形变范围内单位应变所需应力的大小，是材料刚性的一种表征。 14玻璃态和晶态聚合物的拉伸过程本质上都属于高弹形变，但其产生的温度范围不同，前者在Tb 和Tg 之间，而后者在Tg和Tm 之间产生。 15．用塑料绳绑捆东西，时间久了会变松，这是材料的应力松弛现象 16．稳定高聚物分子三维结构的作用力包括氢键、范德华力、疏水作用和盐键。此外共价二硫键在稳定某些高分子的构象方面也起着重要作用。 聚合物的结构（计算题：均方末端距与结晶度） 1.简述聚合物的层次结构。 答：聚合物的结构包括高分子的链结构和聚合物的凝聚态结构，高分子的链结构包括近程结构（一级结构）和远程结构（二级结构）。一级结构包括化学组成、结构单元链接方式、构型、支化与交联。二级结构包括高分子链大小（相对分子质量、均方末端距、均方半径）和分子链形态（构象、柔顺性）。三级结构属于凝聚态结构，包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构和织态结构。 构型：是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。 （要改变构型，必须经过化学键的断裂和重组。） 高分子链的构型有旋光异构和几何异构两种类型。 旋光异构是由于主链中的不对称碳原子形成的，有全同、间同和无规三种不同的异构体（其中，高聚物中全同立构和间同立构的总的百分数称为等规度。）。 全同（或等规）立构：取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成 间同立构：取代基相间地分布于主链平面的两侧或者说两种旋光异构单元交替键接 无规立构：取代基在平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构单元完全无规键接 几何异构是由于主链中存在双键而形成的，有顺式和反式两种异构体。 构象：原子或原子基团围绕单键内旋转而产生的空间分布。 链段：把若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元 链节（又称为重复单元）：聚合物中组成和结构相同的最小单位 高分子可以分为线性、支化和交联三种类型。其中支化高分子的性质与线性高分子相似， 可以溶解，加热可以熔化。但由于支化破坏了高分子链的规整性，其结晶能力大大降低，因此支化高分子的结晶度、密度、熔点、硬度和拉伸强度等，都较相应的线性高分子的低。 交联高分子是指高分子链之间通过化学键形成的三维空间网络结构，交联高分子不能溶解，只能溶胀，加热也不能熔融。 高分子链的构象就是由单键内旋转而形成的分子在空间的不同形态。 单键的内旋转是导致高分子链呈卷曲构象的根本原因，内旋转越自由，卷曲的趋势就越大。 这种不规则的卷曲的高分子构象称为无规线团。 高分子链的内旋转并不是完全自由的，有键角和空间位阻的限制。 自由结合链的内旋转没有键角和位垒限制；自由旋转链有键角限制，但没有空间位阻的限制。 自由结合链和自由旋转链都是假想的理想链，实际中是不存在的。 实际的高分子链既不是自由结合链，也不是自由旋转链，但可以看作是一个等效的自由结合链。 柔顺性：高分子链能够改变其构象的性质 末端距：线性高分子的一端到另一端的距离 内聚能：克服分子间的作用力，把1mol液体或者固体移到其分子间的引力范围之外所需要的能量（单位体积内的内聚能则称为内聚能密度） 高分子物理简答题 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】 高分子物理简答题 1.同样是都是高分子材料，在具体用途分类中为什么有的是县委，有的是塑料，有的是橡胶同样是纯的塑料薄膜，，为什么有的是全透明的，有的是半透明的 答：高分子材料的用途分类取决于材料的使用温度和弹性大小，当材料的使用温度在玻璃化温度Tg以下，是塑料，Tg以上则为橡胶，否则会软化。而透明度的问题在于该材料是否结晶，结晶的塑料薄膜是透明的，非结晶的则不透明或半透明。 2.假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构想的办法提高等规度？说明理由。 答：构象：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态，称为构象。聚丙烯的等规度是由构型不同的异构体所产生的旋光异构所引起的，由于头-头键接的聚丙烯，其有全同立构、间同立构和无规立构等异构体。而且构型是由分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列，构象仅仅是由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。所以当聚丙烯的等规度不高时，用改变构象的方法是无法提高其等规度的，需要破坏化学键，改变构型，才能提高等规度。 3.理想的柔性高分子链可以用自由连接或高斯链模型来描述，但真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型，原因是什么这一矛盾是如何解决的 答：在采用自由连接链或高斯链模型描述理想的柔性高分子链时，我们假设单键在结合时无键角的限制，内旋转时也无空间位阻，但真实高分子链不但有键角的限制，在内旋转时也存在空间位阻，因此使真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型。对于真实高分子链我们用等效自由结合链来描述，把由若干个相关的键组成的一段链，算作一个独 高分子物理试卷二答案 一、单项选择题（10分） 1.全同聚乙烯醇的分子链所采取的构象是（ A ）。 （A ）平面锯齿链 （B ）扭曲的锯齿链 （C ）螺旋链 2.下列聚合物找那个，熔点最高的是（ C ）。 （A ）聚乙烯 （B ）聚对二甲苯撑 （C ）聚苯撑 3.聚合物分子链的刚性增大，则黏流温度（ B ）。 （A ）降低 （B ）升高 （C ）基本不变 4.增加聚合物分子的极性，则黏流温度将（ C ）。 （A ）降低 （B ）基本不变 （C ）升高 5.可以用来解释聚合物的零切黏度与相对分子质量之间相互关系的理论是（ B ）。 （A ）分子链取向 （B ）分子链缠结 （C ）链段协同运动 6.在下列情况下，交联聚合物在溶剂中的平衡溶胀比最大的是（ C ）。 （A ）高度交联 （B ）中度交联 （C ）轻度交联 7.光散射的散射体积与θsin 成（ B ）。 （A ）正比 （B ）反比 （C ）相等 （D ）没关系 8.高分子的特性黏数随相对分子质量愈大而（ A ）。 （A ）增大 （B ）不变 （C ）降低 （D ）不确定 9.理想橡胶的泊松比为（ C ）。 （A ）21 < （B ）21 > （C ） 21 10.交联高聚物蠕变过程中的形变包括（ B ）。 （A ）普弹形变、高弹形变和黏性流动 （B ）普弹形变和高弹形变 （C ）高弹形变和黏性流动 二、多项选择题(20分) 1.以下化合物，哪些是天然高分子（ AC ）。 （A ）蛋白质 （B ）酚醛树脂 （C ）淀粉 （D ）PS 2.柔顺性可以通过以下哪些参数定量表征（ ABCD ）。 （A ）链段长度 （B ）刚性因子 （C ）无扰尺寸 （D ）极限特征比 3.以下哪些方法可以测量晶体的生长速度（ AB ）。 （A ）偏光显微镜 （B ）小脚激光光散射 （C ）光学解偏振法 （D ）示差扫描量热法 4.有关聚合物的分子运动，下列描述正确的有（ ACD ）。 （A ）运动单元具有多重性 （B ）运动速度不受温度影响 （C ）热运动是一个松弛过程 （D ）整个分子链的运动称为布朗运动 （E ）运动但愿的大小不同，但松弛时间一样 5.下列有关聚合物熔体流变性能的叙述，正确的有（ ABDE ）。 （A ）大多数聚合物熔体在通常的剪切速率范围内表现为假塑性非牛顿流体 （B ）在极低的剪切速率范围内，表现为牛顿流体 （C ）在通常的剪切速率范围内，黏度随剪切速率升高而增大 （D ）黏度随温度升高而下降 （E ）在无穷大剪切速率下，在恒定温度下的黏度为常数 6.下面有关聚合物黏流活化能的描述，正确的是（ AD ）。 高分子物理重要知识点 第一章高分子链的结构 1.1高分子结构的特点和内容 高分子与低分子的区别在于前者相对分子质量很高，通常将相对分子质量高于约1万的称为高分子，相对分子质量低于约1000的称为低分子。相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物（又名齐聚物）。一般高聚物的相对分子质量为104~106，相对分子质量大于这个范围的又称为超高相对分子质量聚合物。 英文中“高分子”或“高分子化合物”主要有两个词，即polymers和Macromolecules。前者又可译作聚合物或高聚物；后者又可译作大分子。这两个词虽然常混用，但仍有一定区别，前者通常是指有一定重复单元的合成产物，一般不包括天然高分子，而后者指相对分子质量很大的一类化合物，它包括天然和合成高分子，也包括无一定重复单元的复杂大分子。 与低分子相比，高分子化合物的主要结构特点是： （1）相对分子质量大，由很大数目的结构单元组成，相对分子质量往往存在着分布； （2）主链有一定的内旋自由度使分子链弯曲而具有柔顺性； （3）高分子结构不均一，分子间相互作用力大； （4）晶态有序性较差，但非晶态却具有一定的有序性。 （5）要使高聚物加工成为有用的材料，需加入填料、各种助剂、色料等。 高分子的结构是非常复杂的，整个高分子结构是由不同层次所组成的，可分为以下三个主要结构层次（见表1－1）： 表1-1高分子的结构层次及其研究内容 由于高分子结构的如上特点，使高分子具有如下基本性质：比重小，比强度高，弹性，可塑性，耐磨性，绝缘性，耐腐蚀性，抗射线。 此外，高分子不能气化，常难溶，粘度大等特性也与结构特点密切相关。 1.2高分子链的近程结构 高分子链的化学结构可分为四类： （1）碳链高分子，主链全是碳以共价键相连：不易水解 （2）杂链高分子，主链除了碳还有氧、氮、硫等杂原子：由缩聚或开环得到，因主链由极性而易水解、醇解或酸解（3）元素有机高分子，主链上全没有碳：具有无机物的热稳定性及有机物的弹性和塑性 （4）梯形和螺旋形高分子：具有高热稳定性 由单体通过聚合反应连接而成的链状分子，称为高分子链。聚合度：高分子链中重复单元的数目； 除结构单元的组成外，端基对聚合物的性能影响很大：提高热稳定性 链接结构是指结构单元在高分子链的联接方式（主要对加聚产物而言，缩聚产物的链接方式一般是明确的）。 一、单项选择题 1．高分子的基本运动是（ B ）。 A．整链运动B．链段运动C．链节运动 2．下列一组高聚物分子中，柔性最大的是（ A ）。 A.聚氯丁二烯 B.聚氯乙烯 C.聚苯乙烯 3. 下列一组高聚物中，最容易结晶的是( A ). A.聚对苯二甲酸乙二酯 B. 聚邻苯二甲酸乙二酯 C. 聚间苯二甲酸乙二酯 4．模拟线性聚合物的蠕变全过程可采用（ C ）模型。 A.Maxwell B. Kelvin C. 四元件 5.在半晶态聚合物中，发生下列转变时，判别熵值变大的是（ A ）。（1）熔融（2）拉伸取向（3）结晶（4）高弹态转变为玻璃态 6.下列一组高聚物分子中，按分子刚性的大小从小到大的顺序是（ADBFC ）。 A.聚甲醛； B.聚氯乙烯； C.聚苯乙烯； D. 聚乙烯；F. 聚苯醚 7．.假塑性流体的特征是（ B ）。 A．剪切增稠B．剪切变稀C．粘度仅与分子结构和温度有关 8.热力学上最稳定的高分子晶体是（ B ）。 A．球晶B．伸直链晶体C．枝晶 9.下列高聚物中，只发生溶胀而不能溶解的是（ B ）。 A. 高交联酚醛树脂； B. 低交联酚醛树脂； C.聚甲基丙稀酸甲脂 10.高分子-溶剂相互作用参数χ1（ A ）聚合物能溶解在所给定的溶剂中 A. χ1<1/2 B. χ1>1/2 C. χ1=1/2 11.判断下列叙述中不正确的是（ C ）。 A．结晶温度越低，体系中晶核的密度越大，所得球晶越小； B．所有热固性塑料都是非晶态高聚物； C．在注射成型中，高聚物受到一定的应力场的作用，结果常常得到伸直链晶体。 12. 判断下列叙述中不正确的是（ C ）。 A．高聚物的取向状态是热力学上一种非平衡态； B．结晶高聚物中晶片的取向在热力学上是稳定的； C．取向使材料的力学、光学、热性能各向同性。 13.关于高聚物和小分子物质的区别，下列( D )说法正确 ⑴高聚物的力学性质是固体弹性和液体粘性的综合； ⑵高聚物在溶剂中能表现出溶胀特性，并形成居于固体和液体的一系列中间体系； ⑶高分子会出现高度的各向异性。 A. ⑴⑵对 B. ⑵⑶对 C. ⑴⑶对 D.全对 三、问答题： 高分子物理 二、高聚物粘性流动有哪些特点？影响粘流温度T f的主要因素是什么？（8分） 答：粘性流动的特点： 1.高分子流动是通过链段的位移运动来完成的； 2.高分子流动不符合牛顿流体的流动规律； 3.高分子流动时伴有高弹形变。 影响T f的主要因素： 1.分子链越柔顺，粘流温度越低；而分子链越刚性，粘流温度越高。 2. 分子间作用力大，则粘流温度高。 3. 分子量愈大，愈不易进行位移运动，Tf越高。 4. 粘流温度与外力大小和外力作用的时间增大，Tf下降。 三、画出牛顿流体、切力变稀流体、切力变稠流体、宾汉流体的流动曲线，写出相应的流动方程。（8分） 答： 牛顿流体η为常数 切力变稀流体n< 1 切力变稠流体n >1 宾汉流体σy为屈服应力 四、结晶聚合物为何会出现熔限？熔限与结晶形成温度的关系如何？ 答：1.结晶聚合物出现熔限，即熔融时出现的边熔融边升温的现象是由于结晶聚合物中含有完善程度不同的晶体之故。聚合物的结晶过程中，随着温度降低，熔体粘度迅速增加，分子链的活动性减小，在砌入晶格时来不及作充分的位置调整，而使形成的晶体停留在不同的阶段上。在熔融过程中，则比较不完善的晶体将在较低的温度下熔融，较完善的晶体需在较高的温度下才能熔融，从而在通常的升温速度下，呈现一个较宽的熔融温度范围。 2. 低温下结晶的聚合物其熔限范围较宽，在较高温度下结晶的聚合物熔限范围较窄。 五、测定聚合物分子量有哪些主要的方法？分别测定的是什么分子量？除了分子量外还能得 到哪些物理量？聚合物分子量的大小对材料的加工性能和力学性能有何影响？（10分） 答：端基分析法和渗透压测定的是数均分子量，光散射测定的是重均分子量，粘度法测定的是粘均分子量。分子量太低，材料的机械强度和韧性都很差，没有应用价值；分子量太高，熔体粘度增加，给加工成型造成困难。 七、解释下列现象（6分）： 1. 尼龙6（PA6）室温下可溶于浓硫酸，而等规聚丙烯却要在130℃左右才能溶于十氢萘。 答：尼龙6为极性结晶聚合物，，当它们与极性溶剂相接触时会发生强烈的相互作用，非晶成分放出大量能量使结晶区的部分晶格破坏，成为非结晶区，在适宜的强极性溶剂中往往在室温下即可溶解。而等规聚丙烯为非极性结晶聚合物，溶解往往需要将体系加热到熔点附近时才能发生，外界供给能量使体系温度升高。 2.纤维经拉伸取向后，其断裂强度明显提高。 答：纤维单轴取向后，高分子链沿着外力方向平行排列，故沿取向方向断裂时破坏主价链的比例大大增加，而主价链的强度比范德华力的强度高50倍。（3分） 高分子物理期终考试试题 姓名＿＿＿＿＿＿＿＿ 学号＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 得分＿＿＿＿＿＿＿＿ 一、选择题(共15分，每小题1分)： 1. 下列三类物质中，具有粘弹性的是 （ ） 1). 硬塑料；2). 硫化橡胶；3) 聚合物熔体；4)三者都有。 2. 大多数聚合物流体属于 （ ） 1). 膨胀型流体(n K γ σ =切，n>1) 2). 牛顿流体(n K γσ =切，n=1) 3). 假塑性流体(n K γ σ =切，n>1) 4). 宾哈流体(γσσ K y +=切) 3. 在注射成型中能最有效改善聚甲醛熔体流动性的方法是 （ ） 1). 增大分子量；2) 提高加工温度；3). 提高注射速率 4. 下列方法中，能提高聚合物模量的是 （ ） 1). 提高支化程度；2). 提高结晶度；3). 加入增塑剂；4). 与橡胶共混 5. 下列方法中，可以降低熔点的是 （ ） 1). 主链上引入芳杂环；2). 降低结晶度；3). 提高分子量；4). 加入增塑剂 6. 下列方法中，不能测定聚合物熔体粘度的是 （ ） 1). 毛细管粘度计；2). 旋转粘度计；3). 乌氏粘度计；4). 落球粘度计 7. 下列通用塑料中，使用温度上限为Tm 的是 ( ) 1)聚苯乙烯；2)聚甲醛；3)聚氯乙烯；4)有机玻璃 8. 下列高聚物中，使用温度下限为Tg 的是 ( ) 1)聚乙烯；2)聚四氟乙烯；3)聚二甲基硅氧烷；4)环氧塑料 9. 当高分子溶液从凝胶渗透色谱柱中被淋洗出来时，溶液中的分子的分离按 ( ) 1)分子量；2)分子流体力学；3)分子链柔性；4)分子间相互作用能的大小 10.下列高聚物-溶剂对中，在室温下可溶解的是 ( ) 1)聚乙烯-甲苯；2)聚丙烯塑料-四氢萘；3)尼龙-甲酰胺；4)丁腈橡胶-汽油 11.分别将下列高聚物熔体在冰水中淬火，所得固体试样中透明度最高的是 ( ) 1)全同立构聚丙烯；2)聚乙烯；3)聚对苯二甲酸丁二醇酯；4)ABS 12.下列高聚物中，在室温下容易发生屈服冷拉的是 ( ) 1)有机玻璃2)酚醛塑料3)聚乙烯4)天然橡胶 13.将有机玻璃板材用高弹真空成型法成型为飞机座舱盖时，成型温度为 ( ) 1)Tb-Tg 之间，2)Tg-Tf 之间3)Tf-Td 之间(Tb 、Tg 、Tf 、Td 分别为脆化温度、玻璃化转 变温度、流动温度和分解温度) 14. 下列高聚物中属无规共聚物的是 ( ) 1)尼龙66；2)聚氨酯热塑弹体；3)丁苯橡胶；4)聚对苯二甲酸乙二醇酯 15. 下列动态力学试验中直接测定储能剪切模量的是 ( ) 1)超声法；2)单悬臂梁弯曲共振法；3)扭摆法 二、写出下列关系式，并注明公式中各字母代表的意义(10分)： 1. 以Tg 为参考温度的WLF 方程； 2. 高分子特性粘数与分子量之间的关系； 3. 高聚物结晶度与密度的关系； 4. 硫化橡胶平衡溶胀比与交联点间分子量的关系； 5. 牛顿流体通过毛细管的体积流率与管壁处切变速率之间的关系。 三、解释下列名词(任选5小题，10分)： 1. 溶度参数δ； 2. 链段； 3. 极限粘度η∞； 4. 断裂韧性K 1C ； 5. 临界分子量； 6.哈金斯参数1χ； 7.对数减量； 8.第二维利系数A 2。 高分子物理重要知识点 (1人评价)|95人阅读|8次下载|举报文档 高分子物理重要知识点 (1人评价)|96人阅读|8次下载|举报文档 1 高分子物理重要知识点第一章高分子链的结构 1.1高分子结构的特点和内容高分子与低分子的区别在于前者相对分子质量很高，通常将相对分子质量高于约1万的称为高分子，相对分子质量低于约1000的称为低分子。相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物（又名齐聚物）。一般高聚物的相对分子质量为104~106，相对分子质量大于这个范围的又称为超高相对分子质量聚合物。英文中“高分子”或“高分子化合物”主要有两个词，即polymers和Macromolecules。前者又可译作聚合物或高聚物；后者又可译作大分子。这两个词虽然常混用，但仍有一定区别，前者通常是指有一定重复单元的合成产物，一般不包括天然高分子，而后者指相对分子质量很大的一类化合物，它包括天然和合成高分子，也包括无一定重复单元的复杂大分子。与低分子相比，高分子化合物的主要结构特点是：（1）相对分子质量大，由很大数目的结构单元组成，相对 分子质量往往存在着分布；（2）主链有一定的内旋自由度使分子链弯曲而具有柔顺性；（3）高分子结构不均一，分子间相互作用力大；（4）晶态有序性较差，但非晶态却具有一定的有序性。（5）要使高聚物加工成为有用的材料，需加入填料、各种助剂、色料等。高分子的结构是非常复杂的，整个高分子结构是由不同层次所组成的，可分为以下三个主要结构层次（见表1－1）：表1-1高分子的结构层次及其研究内容 名称内容备注链结构一级结构（近程结构）结构单元的化学组成键接方式构型（旋光异构，几何异构）几何形状（线形，支化，网状等）共聚物的结构指单个大分子与基本结构单元有关的结构二级结构（远程结构）构象（高分子链的形状）相对分子质量及其分布指由若干重复单元组成的链段的排列形状三级结构（聚集态结构、聚态结构、超分子结构）晶态非晶态取向态液晶态织态指在单个大分子二级结构的基础上，许多这样的大分子聚集在一起而成的聚合物材料的结构由于高分子结构的如上特点，使高分子具有如下基本性质：比重小，比强度高，弹性，可塑性，耐磨性，绝缘性，耐腐蚀性，抗射线。此外，高分子不能气化，常难溶，粘度大等特性也与结构特点密切相关。 1.2高分子链的近程结构高分子链的化学结构可分为四类：（1）碳链高分子，主链全是碳以共价 高分子物理期末考试试题4卷 一名词解释（每题2分，共10分）： 1. 玻璃化转变 2. 泊松比 3. 力学松弛 4．熔融指数 5. 应变 二、简答题（每题5分，共40分）： １．为什么聚合物的溶解很慢，多数需经过相当长的溶胀过程方能溶解 ２．聚丙烯腈只能用溶液纺丝，不能用熔融纺丝，而涤纶树脂可用熔融纺丝。为什么 3．聚合物有哪些层次的结构 4.根据对材料的使用要求，有哪些途径可改变聚合物的T g。 5. 高聚物粘性流动的特点。 6．写出三个判别溶剂优劣的参数；并讨论它们分别取何值时，该溶剂分别为聚合物的良溶剂、不良溶剂、θ溶剂 7.聚合物分子量分布的测定方法 8. 高聚物的高弹形变有何特征 三、选择题（在下列各小题的备选答案中，请把你认为正确答案的题号填入题干的括号内。少选、多选不给分。每题分，共15分） 1．结晶聚合物在结晶过程中。 A．体积增大； B．体积缩小； C．体积不变 2.下列哪种结晶形态是具有黑十字消光图像的（）。 A、纤维状晶 B、球晶 C、单晶 D、球枝晶 3.下列哪种方法是不能提高相容性的（）。 A、反应性共混 B、“就地“增容法 C、加入增溶剂 D、加入稀释剂 4．T g温度标志着塑料使用的和橡胶使用的。前者常表征塑料的，后者表征橡胶的。 A.最低温度; B . 最高温度; C.耐热性; D. 耐寒性. 5.在聚合物的力学松弛现象中，和属于静态粘弹性，和属于动态粘弹性。 A.蠕变; B.力学损耗; C.滞后; D.应力松弛. 是链段开始“解冻“的温度，因此凡是使链段的柔性_____，使分子间作用力的结构因素均使Tg下降。 A：增加降低 B：增加上升 C: 减少上升 D：减少降低 7.链的柔性是决定Tg最主要的因素， _ __，Tg越低，主链越 _ __，Tg越高. A：柔顺，僵硬。 B) 僵硬柔顺 C：长僵硬 D）短柔顺 8. 人们常常制取高分子量的聚乙稀的目的是为了提高它的，在制取结晶性高聚物的过程中常常加入成核剂是为了提高它的。 A.拉伸强度 B.冲击强度 C.抗张强度 D.硬度 9.玻璃态高聚物只有处在之间的温度范围，才能在外力作用下实现强迫高弹形变。 A . Tb 高分子物理答案详解（第三版） 第1章高分子的链结构 1.写出聚氯丁二烯的各种可能构型。 等。 2．构象与构型有何区别？聚丙烯分子链中碳—碳单键是可以旋转的，通过单键的内旋转是否可以使全同立构聚丙烯变为间同立构聚丙烯？为什么？ 答：（1）区别：构象是由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化，而构型则是分子中由化学键所固定的原子在空间的排列；构象的改变不需打破化学键，而构型的改变必须断裂化学键。 （2）不能，碳-碳单键的旋转只能改变构象，却没有断裂化学键，所以不能改变构型，而全同立构聚丙烯与间同立构聚丙烯是不同的构型。 3.为什么等规立构聚丙乙烯分子链在晶体中呈31螺旋构象，而间规立构聚氯乙烯分子链在晶体中呈平面锯齿构象？ 答（1）由于等归立构聚苯乙烯的两个苯环距离比其范德华半径总和小，产生排斥作用，使平面锯齿形（…ttt…）构象极不稳定，必须通过C-C键的旋转，形成31螺旋构象，才能满足晶体分子链构象能最低原则。 （2）由于间规聚氯乙烯的氯取代基分得较开，相互间距离比范德华半径大，所以平面锯齿形构象是能量最低的构象。 4.哪些参数可以表征高分子链的柔顺性？如何表征？ 答：（1）空间位阻参数（或称刚性因子），值愈大，柔顺性愈差； （2）特征比Cn，Cn值越小，链的柔顺性越好； （3）连段长度b，b值愈小，链愈柔顺。 5．聚乙烯分子链上没有侧基，内旋转位能不大，柔顺性好。该聚合物为什么室温下为塑料而不是橡胶？ 答：这是由于聚乙烯分子对称性好，容易结晶，从而失去弹性，因而在室温下为塑料而不是橡胶。 6.从结构出发，简述下列各组聚合物的性能差异： （1）聚丙烯睛与碳纤维； （2）无规立构聚丙烯与等规立构聚丙烯； （3）顺式聚1，4-异戊二烯（天然橡胶）与反式聚1，4-异戊二烯（杜仲橡胶）。 （4）高密度聚乙烯、低密度聚乙烯与交联聚乙烯。 (1)线性高分子梯形高分子 (2 非晶高分子结晶性高分子 (3)柔性 (4)高密度聚乙烯为平面锯齿状链，为线型分子，模量高，渗透性小，结晶度高，具有好的拉伸强度、劲度、耐久性、韧性；低密度聚乙烯支化度高于高密度聚乙烯（每1000 个主链C 原子中约含15～35 个短支链），结晶度较低，具有一定的韧性，放水和隔热性能较好；交联聚乙烯形成了立体网状的结构，因此在韧性、强度、耐热性等方面都较高密度聚乙烯和低密度聚乙烯要好。 7.比较下列四组高分子链的柔顺性并简要加以解释。 解： 高分子物理部分复习题 构象;由于单键（σ键）的内旋转，而产生的分子在空间的不同形态。它是不稳定的，分子热运动即能使其构象发生改变 构型;分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。稳定的，要改变构型必需经化学键的断裂、重组 柔顺性;高聚物卷曲成无规的线团成团的特性 等同周期、高聚物分子中与主链中心轴平行的方向为晶胞的主轴，其重复的周期 假塑性流体、无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体 取向;高分子链在特定的情况下，沿特定方向的择优平行排列，聚合物呈各向异性特征。 熵弹性、聚合物（在Tg以上）处于高弹态时所表现出的独特的力学性质 粘弹性；外力作用，高分子变形行为有液体粘性和固体弹性的双重性质，力学质随时间变化的特性 玻尔兹曼叠加、认为聚合物在某一时刻的弛豫特性是其在该时刻之前已经历的所有弛豫过程所产生结果的线性加和的理论原理 球晶、球晶是由一个晶核开始，以相同的速度同时向空间各方向放射生长形成高温时，晶核少，球晶大 应力损坏（内耗）、聚合物在交变应力作用下产生滞后现象，而使机械能转变为热能的现象 应力松弛、恒温恒应变下，材料的内应变随时间的延长而衰减的现象。 蠕变、恒温、恒负荷下，高聚物材料的形变随时间的延长逐渐增加的现象 玻璃化转变温度Tg：玻璃态向高弹态转变的温度，链段开始运动或冻结的温度。挤出膨大现象、高分子熔体被强迫挤出口模时，挤出物尺寸大于口模尺寸，截面形状也发生变化的现象 时温等效原理、对于同一个松驰过程，既可以在低温下较长观察时间（外力作用时间）观察到，也可以在高温下较短观察时间（外力作用时间）观察出来。 杂链高分子、主链除碳原子以外，还有其他原子，如：氧、氮、硫等存在，同样以共价键相连接 元素有机高分子、主链含Si、P、Se、Al、Ti等，但不含碳原子的高分子 键接结构、结构单元在高分子链中的联结方式 旋光异构、具有四个不同取代基的C原子在空间有两种可能的互不重叠的排列方式，成为互为镜像的两种异构体，并表现出不同的旋光性 均相成核、处于无定型的高分子链由于热涨落而形成晶核的过程 异相成核、是指高分子链被吸附在固体杂质表面而形成晶核的过程。Weissenberg爬杆效应当插入其中的圆棒旋转时，没有因惯性作用而甩向容器壁附近，反而环绕在旋转棒附近，出现沿棒向上爬的“爬杆”现象。 强迫高弹形变对于非晶聚合物，当环境温度处于Tb＜T ＜Tg时，虽然材料处于 玻璃态，链段冻结，但在恰当速率下拉伸，材料仍能发生百分之几百的大变形 冷拉伸；环境温度低于熔点时虽然晶区尚未熔融，材料也发生了很大拉伸变形 溶度参数；单位体积的内聚能称为内聚物密度平方根 介电损耗;电介质在交变电场中极化时，会因极化方向的变化而损耗部分能量和发热，称介电损耗。 聚合物的极化:聚合物在一定条件下发生两极分化，性质偏离的现象 二、填空题 构象：具有一定组成和构型的高分子链通过单键的内旋转而形成的分子中的原子在空间的排列 柔性： 高分子链中单键内旋的能力； 高分子链改变构象的能力； 高分子链中链段的运动能力； 高分子链自由状态下的卷曲程度。 链段：两个可旋转单键之间的一段链，称为链段 影响柔性因素： 1支链长，柔性降低;交联度增加，柔顺性减低。 2一般分子链越长，构象数越多，链的柔顺性越好。 3分子间作用力越大，聚合物分子链所表现出的柔顺性越小。分子链的规整性好，结晶，从而分子链表现不出柔性。 控制球晶大小的方法： 1控制形成速度； 2采用共聚方法，破坏链的均一性和规整性，生成较小的球晶； 3外加成核剂，可获得小甚至微小的球晶。 聚合物的结晶形态： 1单晶：稀溶液，慢降温，螺旋生长 2球晶：浓溶液或熔体冷却 3树枝状晶：溶液中析出，低温或浓度大，分子量大时析出； 4纤维状晶：存在流动场，分子量伸展，并沿流动方向平行排列； 5串晶：溶液低温，边结晶边搅拌； 6柱晶：熔体在应力作用下冷却结晶； 7伸直链晶：高压下融融结晶，或熔体结晶加压热处理。 结晶的必要条件： 1内因： 化学结构及几何结构的规整性； 2外因：一定的温度、时间。 结晶速度的影响因素： 1温度——最大结晶温度：低温有利于晶核形成和稳定，高温有利于晶体生长； 2压力、溶剂、杂质：压力、应力加速结晶，小分子溶剂诱导结晶； 3分子量：M 小结晶速度块，M 大结晶速度慢； 熔融热焓?H m ：与分子间作用力强弱有关。作用力强，?H m 高 熔融熵?S m ：与分子间链柔顺性有关。分子链越刚，?S m 小 聚合物的熔点和熔限和结晶形成的温度T c 有一定的关系： 结晶温度Tc 低(< Tm )，分子链活动能力低，结晶所得晶体不完善，从而熔限宽，熔点低； 结晶温度Tc 高(~ Tm )，分子链活动力强，结晶所得晶体更加完善，从而熔限窄，熔点高。 取向：在外力作用下，分子链沿外力方向平行排列。聚合物的取向现象包括分子链、链段的取向以及结晶聚合物的晶片等沿特定方向的择优排列。 取向机理： 1高弹态：单键的内旋转。外力作用下，链段取向；外力解除，链段解取向 2粘流态：高分子各链段的协同运动。外力作用下，分子链取向；外力解除，分子链解取向 3结晶高聚物：非晶区取向，可以解取向；晶粒取向，不易解取向 取向度： 高分子合金又称多组分聚合物， 在该体系中存在两种或两种以上不同的聚合物， θ θθ22sin 2 3 1)1cos 3(2 1-=-=f 高分子物理试题库 一、名词解释 取向：取向是指非晶高聚物的分子链段或整个高分子链，结晶高聚物的晶带、晶片、晶粒等，在外力作用下，沿外力作用的方向进行有序排列的现象。 特性粘度 柔顺性：高分子链能够改变其构象的性质称为柔顺性。 链段：由于分子内旋受阻而在高分子链中能够自由旋转的单元长度。是描述柔性的尺度。 内聚能密度：把1mol 的液体或固体分子移到其分子引力范围之外所需要的能量为内聚能。单位体积的内聚能称为内聚能密度，一般用CED 表示。 溶解度参数：内聚能密度的平方根称为溶解度参数，一般用δ表示。 等规度：等规度是高聚物中含有全同立构和间同立构总的百分数。 结晶度结晶度即高聚物试样中结晶部分所占的质量分数(质量结晶度)或者体积分数(体积结晶度)。 液晶：在熔融状态下或溶液状态下，仍然部分保持着晶态物质分子的有序排列，且物理性质呈现各向异性，成为一种具有和晶体性质相似的液体，这种固液之间的中间态称为液态晶体，简称为液晶。 聚电解质溶液 脆性断裂 时温等效原理 零切黏度 应力松弛 银纹 粘弹性 表观粘度 应力 应变 弹性模量 柔量 泊松比 冲击强度 强迫高弹形变 增塑作用 内增塑作用 外增塑作用 蠕变 动态粘弹性 静态粘弹性 滞后 内耗 牛顿流体 假塑性流体 膨胀性流体 宾汉流体 二．选择题 1. 测量重均分子量可以选择以下哪种方法： D A ．粘度法 B ．端基滴定法 C ．渗透压法 D ．光散射法 2. 下列那种方法可以降低熔点： B D 。 A. 主链上引入芳环； B. 降低结晶度； C. 提高分子量； D. 加入增塑剂。 3. 多分散高聚物下列平均分子量中最小的是 A A 、n M B 、w M C 、z M D 、M 4. 聚合物在溶液中通常呈 C 构象。 A ．锯齿形 B ．螺旋形 C ．无规线团 D ．梯形高分子物理部分复习题.doc
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