高分子物理习题及答案

高分子物理习题及答案

第一章

1． 假定A 与B 两聚合物试样中都含有三个组分，其相对分子质量分别为1万、10万和20万，相应的重量分数分别为：A 是0.3、0.4和0.3，B 是0.1、0.8和0.1，计算此二试样的n M 、w M 和z M ，并求其分布宽度指数2

n σ、2

w σ和多分散系数d 。 解：（1）对于A

281691023.0104.0103.01

15

54=⨯++==

∑i

i n M W M 1030001023.0104.0103.0554=⨯⨯+⨯+⨯==∑i i w M W M

155630103000

1043.0104.0103.0101082=⨯⨯+⨯+⨯==

∑w

i

i

z

M M W M

66.3==n w M M d

()922

21090.266.3281691⨯=⨯=-=d M n n σ ()102221088.366.31030001⨯=⨯=-=d M w w σ

（2）对于B

54054=n M 101000=w M 118910=z M

87.1=d

921054.2⨯=n σ 921087.8⨯=w σ

2． 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n M 为2万、重均相对分子质量w M 为2.3万，试计算此试样中各组分的摩尔分数和重量分数。

解：（1）22

1n i i i

i

i i i i w n

i i i i

i

M N M N M

W M N M M n M W M M N ⎧=⎪⎪===

⎨⎪

⎪=⎩∑∑∑∑∑

⎪⎩⎪⎨⎧=++⨯=⨯+⨯+⨯=⨯+⨯+1

106.41091041010210310210321

8

382818

4342414N N N N N N N N N

解得 3.01=N ，4.02=N ，3.03=N

（2）⎪⎪⎪

⎩

⎪

⎪⎪⎨⎧

====∑∑∑∑11

1i i

i w n i

i i i n W M W M M M W M W M 或

⎪⎪⎪⎩

⎪⎪⎪⎨⎧=++⨯=⨯+⨯+⨯=⨯+⨯+1

103.2103102101021103102103

214

3424144

434241

W W W W W W W W W

解得 15.01=W ，4.02=W ，45.03=W

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。 解：θ状态下，02=A

M

RT

c

1=π

已知 2

248.0cm g =π， mL g c 3

1036.7-⨯=，

K mol cm g R ︒⋅⋅⨯=41048.8， K T ︒=298

∴ 534

105.7248

.01036.72981048.8⨯=⨯⨯⨯⨯==-M c RT M 结果是数均相对分子质量。

试求此聚苯乙烯的数均相对分子质量、第二维里系数A 2和Huggins 参数χ1。已知ρ（甲苯）＝0.8623克/毫升，ρ（聚苯乙烯）＝1.087克/毫升。 解：

⎪⎭

⎫ ⎝⎛+=c A M RT c 21π

以

c

π

对c 作图或用最小二乘法求得 )(103cm c

-⨯π

0.097

0.109

0.113

0.124

0.143

0.174

0.184

（1）截距 3100774.01

⨯=M

RT

5

3

41026.310

0774.02981048.8⨯=⨯⨯⨯=n M （2）斜率 4

21023.1⨯=RTA

2

344

421087.4298

1048.81023.1--⋅⋅⨯=⨯⨯⨯=g mol cm A （3）1χ

2

2

11

221ρχV A -= mol mL

mol mL

V 69.1068623

.0921== 439.0087.169.1061087.42

12

41=⨯⨯⨯-=-χ

图4-5

c c

~π

关系曲线 5. 已知某PS 试样在25℃的丁酮溶液中的分子尺寸小于20

λ

，无内干涉效应，用光散射仪测得下列数据：

c ×103 (g/cm 3) 0.7 1.4 2.2 2.9

I 90 (相对标度) 24 37 46 52

用苯作标准，I 90（苯）＝15，R 90（苯）＝4.85×10－5cm －

1，n （苯）＝1.4979，n （丁酮）＝1.3761，

g

mL

c

n

230.0=∂∂，μλm 436=，计算此试样的重均相对分子质量和第二维里系数。

解：c A M

c K

R 221

+=θ

（1）求K 2

242~4⎪⎭

⎫

⎝⎛∂∂⋅=c n n N K λπ

c ×103（g/cm 3）

)

(103cm c -⨯π

()

2

24

7234

230.03761.11043610023.64⨯⨯⨯⨯⨯=

-π 226

10

82.1g cm -⨯=

（2）求R θ ∵ 2

9090r I R I ⨯=

∴ 0

2

9090I r I R ⨯=

通过苯1590=I ，1

5

901085.4--⨯=cm R ，求出02

I r

65

021023.315

1085.4--⨯=⨯=I r

∴ ()

1906

9010

23.3--⋅⨯=cm I R

测定数据为：

c ×103（g/cm 3） 0.7 1.4 2.2 2.9 R 90×105（cm -1）

7.75 12.0 14.9 16.8 ()g mol R Kc

590

102⨯ 0.82

1.06

1.34

1.57

根据c A M R Kc 290212+= 以90

2R Kc

对c 作图4-12 从图4-12得 截距

51059.01

-⨯=M

5107.1⨯=M g/mol

斜率()()3

5

2107.02.21082.034.12--⨯-⨯-=A

3

1047.3-⨯=

23321073.1g mol cm A -⨯=

6. 用黏度法测定某一PS 试样的相对分子质量，实验是在苯溶液中30℃进行的，步骤是先称取0.1375g 试样，配制成25mL 的PS －苯溶液，用移液管移取10mL 此溶液注入黏度计中，测量出流出时间t 1＝241.6秒，然后依次加入苯5mL 、5mL 、10mL 、10mL 稀释，分别测得流出时间t 2＝189.7秒，t 3＝166.0秒，t 4＝144.4秒，t 5＝134.2秒。最后测得纯苯的流出时间t 0＝106.8秒。从书中查得PS －苯体系在30℃时得K ＝0.99×10-2，a ＝0.74，试计算试样的黏均相对分子质量。

c ×103（g/cm 3）

()

g mol R Kc

590

102⨯ 图4-12

90

2R Kc

～c 曲线

解：100055.0251375.0-⋅==mL g mL

g

c 8.1060''=t

列表

c´ 1 2/3 1/2 1/3 1/4 t 241.6 189.7 166 144.4 134.2 ηr =t/t 0 2.262 1.776 1.554 1.352 1.257 ηsp =ηr -1 1.262 0.776 0.554 0.352 0.257 ln ηr /c 0.816 0.862 0.882 0.905 0.915 ηsp /c

1.263

1.164

1.108

1.056

1.028

从图4-14外推得[]95.0='

η

∴ []1

7.1720055.095.0-⋅==g ml η

∵ []74.012

10

99.0M -⨯=η

5

104.5⨯=v M

7. w i ，W i ，W （M ），及I （M ）的物理意义是什么？写出它们与n M 和w M 的关系。 解：W i ——级分的重量分数 w i ——级分的重量

W （M ）——相对分子质量的微分重量分布函数，其相应的曲线为微分重量分布曲线。 I （M ）——相对分子质量的积分重量分布函数，其相应的曲线为积分重量分布曲线。

它们与n M ，w M 的关系分别为： (1)i i w M W M ∑=

∑=

i

i n M

W M 1

(2)∑∑=

i

i

i

w

w

M w M ∑∑=

i

i i n

M

w w M

(3)()dM M MW M w ⎰∞

=0

()⎰∞=

01

dM

M M W M n

1/3 1/2 2/3 1/4 1

c ′

c sp r '

'ηηln 图4-14

c r 'ηln 和c sp 'ηln 与c '关系图

(4)()⎰

∞

=

M MdI M w ()⎰

∞

=

1

1

M dI M

M n

8. 在相平衡理论中，*

γ、f f '、R 、c T 和c 1χ的物理意义是什么? 并讨论c T 与溶质的相对分子质量以及Flory 温度θ的关系。 解： 在相平衡理论中：

r *——沉淀点，是刚刚开始产生相分离时，沉淀剂在溶剂-沉淀剂体系中所占的体积分数。 f f /'——高聚物在浓相和稀相的重量分数比值

R ——浓相和稀相的体积比

T c ——临界共溶溶温度，高于此温度（在通常的压力下）时高分子溶液为均匀的溶液，低于此温度时即分为两相

c 1χ——相分离临界点的1χ值

T c ——与M ，θ的关系：

（1） M 越大，T c 越高，实验表明1/T c 与M 1/2有线性关系。

（2） θ温度为相对分子质量趋于无穷大的聚合物的临界共溶温度

9. 用分级法将某聚乙烯试样分成10个级分，并测定了每个级分的重量的极限黏数（即特性黏数），数据列于表5-3。已知黏度与相对分子质量的关系式为[]63

.03

1035.1M

-⨯=η。请用习惯法作出该试样的累积重量

分布曲线I （M ）~M ，并用十点法求出其平均相对分子质量n M 和w M 。

表5-3某聚苯乙烯不同级分的重量的极限黏数

级分编号 重量分数W i []i η

级分编号 重量分数W i []i η

1 0.090 0.18 6 0.164 0.96

2 0.078 0.38 7 0.106 1.31

3 0.05

4 0.46 8 0.184 1.7

5 4 0.090 0.57 9 0.034 2.14 5

0.104

0.75

10

0.096

2.51

解：经计算∑-+=1

1

21

i j i i W W I

编号 重量分数W i I i 310-⨯i M

编号 W i I i 310-⨯i M

1

0.090 0.045 2.4 6 0.164 0.498 33.6 2 0.078 0.129 7.7 7 0.106 0.693 55.1 3 0.054 0.195 10.5 8 0.184 0.778 87.3 4 0.090 0.267 14.7 9 0.034 0.887 120.1

取十点读M i 值： I

0.05

0.15 0.25 0.35 0.45 0.55 0.65 0.75 0.85 0.95 3

10-⨯i M

2.4

7.5

14

22

30

42.5

60

81

108

155

4310

1

102.5104.5221.01.0⨯=⨯⨯==∑=i i w M M

43101103.110768.010

110⨯=⨯==

-=∑i i

n M M 10. 今有一组聚砜标样，以二氯乙烷为溶剂，在25℃测定GPC 谱图，其相对分子质量M 与淋出体积

V e 列于表5-5：

表5-5一种聚砜的相对分子质量M 与淋出体积V e 的关系 M ×10-4 38.5 27.4 22.0 10.6 7.12 4.50 V e （序数） 18.2 18.2 18.5 20.8 21.8 23.6 M ×10-4 2.55 1.95 1.29 0.75 0.51 V e （序数）

25.0

26.4

27.7

29.2

29.6

（1）由表5-5中数据作e V M -lg 标定曲线，求出该色谱柱的死体积V 0和分离范围。（2）求出标定方程式e BV A M -=lg 中的常数A 和B 。（3）求在同样条件下测得的淋出体积为21.2的单分散聚砜试样的相对分子质量。 解： lg M 5.59 5.44 5.34 5.03 4.85 4.65 4.41 4.29 4.11 3.88 3.71 V e 18.2

18.2

18.5

20.8

21.8

23.6

25.0

26.4

27.7

29.2

29.6

M ×10

－3

I (M)

图5-13累积重量分布曲线

V e

lg M

图5-14 e V M -lg 标定曲线

V 0=18.2，分离范围0.75～27.4×104(M 相对分子质量) 用最小二乘法处理数据（从第三到第十点） 先求平均值e V =24.125 和 M lg =4.57

e e V V S ,=92.855 M V e S lg ,=-12.478

B=

e

w e V V M

V S S ,lg ,=12.478/92.855=0.134

A=lg M +B V e

=4.57+0.134×24.125=7.803

所以校准方程式为：lg M =7.803-0.134V e

当V e =21.2时，M =9.2×104 (lg M =4.96)

11. H i 是GPC 谱图的纵坐标读数，在计算级分的重量分数时，通常可以用W i =H i /ΣH i ，采用此式的充分必要条件是什么？并证明()∑∑=

i i

i

n M H

H M //，∑∑=i i i w H M H M /。

解：充要条件是各级分溶液等体积，H i 比例于浓度。 ∵各级分等体积，

∴w i 与浓度成正比 i i C k w '= 又∵H i 比例于C i

∴i i kH w =

∑∑∑=

==

i

i

i i

i I

i

i i i H H kH kH w w W ∑∑∑∑∑=

⋅==i

i i

i

i i i i

i

i

i i i w H

M

H M H H M W M

注：

∑i

i

H

是与i 无关的数

∑∑∑∑∑=

=

=i i

i i

i

i

i

i

i

i

i i

i n M H H

H

M

H M W M 1

1

第二章

1.已知高分子主链中键角大于90°，定性地讨论自由旋转的均方末端距与键角的关系。

2.假定聚乙烯的聚合度为2000，键角为109.5°，求伸直链的长度Lmax 与自由旋转链的根均方末端距之比值。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。

3. 现有一种三嵌段共聚物M-S-M ，当S 段重量百分数为50％时，在苯溶液中S 段的均方根长度为10.2nm ，

假定内旋转不受限制，C-C 键角为109°28'，键长为0.15nm ，分别求出S 段和M 段(两个M 一样长)的聚合度(M 为甲基丙烯酸甲酯，S 为苯乙烯)．

第三章

3． 试由高分子溶液的混和自由能导出其中溶剂的化学位变化，并说明在什么条件下高分子溶液中溶剂的化学位变化等于理想溶液中溶剂的化学位变化。 解：（1）()2112211ln ln φχφφn n n RT F m ++=∆

2

,,11n P T m n F ⎪

⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=∆μ ⎪⎪⎭

⎫ ⎝⎛+∂∂⋅+∂∂⋅⋅++∂∂⋅=21121112

22111111ln φχφχφφφφφn n n n n n RT ∴2111xn n n +=φ, 2

12

2xn n xn +=φ

即 ()221211xn n xn n +=∂∂φ， ()2

212

12xn n xn n +-=∂∂φ

∴()()()⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛++⋅-+⋅-++⋅=∆212212

1122122212

212111ln φχχφφφμxn n xn n xn n xn n xn n xn n RT 将φ1φ2的定义式代入 （考虑φ2＝1－φ1）

⎪⎭

⎫

⎝⎛+--+=21211212ln φχφφχφφφx RT ⎥

⎦

⎤⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=2212111ln φχφφx RT 当溶液很稀时，12<<φ

()2

22212

11ln ln φφφφ--=-= ……取两项

∴⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛

-+-=∆22121211φχφμx

RT （2）在θ溶液中 2

1

1=χ

则 x

RT 2

1φμ-=∆

又 ∵1

22122n xn

xn n xn ≈+=

φ

∴i RTx n n n RT

n n RT 122

12

121μμ∆=-=+-≈-=∆ 所以在θ溶液中 i

11μμ∆=∆

4．.试讨论聚合物的θ温度及其实验测定方法。

解：（1）θ温度的讨论

θ温度又叫Flory 温度。Flory 等提出，高分子溶液对理想溶液的偏离是因为混合时有热的贡献及熵的贡献

两部分引起的。热的贡献可用“热参数”1K 表征，熵的贡献可用“熵参数”1ψ来表征。1K 和1ψ是无因次量。

当高分子溶液是稀溶液时，不依赖于任何模型，其超额的偏摩尔自由能或超额化学势可表达如下（忽略2φ的高次项）：

22111)(φψμ-=∆K RT E

又因为2

211)2

1

(φχμ-=∆RT E

比较上两式得：11ψ-K ＝

12

1

χ-，定义θ＝T K 11ψ，θ是一个温度参数。则

2112(1)E RT T

θ

μψφ∆=--

对于一个特定体系，θ是一个特征温度。当体系温度T θ=时，此体系得到了一系列的特征值，

02=A ，211=

χ，一维溶胀因子1=α，[

]a KM =η式中， a ＝2

1

，202h h =，排除体积为零，所以θ也称为体系的“临界特征温度”。在此温度下，高分子链段与溶剂间使分子链伸展的作用力与高

分子链段间使分子卷曲的作用力相等，即大分子链受力平衡，表现出既不伸展也不卷曲的本来面貌，

即无扰状态。为研究单个大分子的形态和尺寸（2

0h ）提供了可能性；又由于处于θ温度的高分子溶

液与理想溶液的偏差消除，为我们研究单个大分子的情况简化了手续。所以，θ温度又称为“理想”温度。当体系温度低于θ温度时，相对分子质量为无穷大的聚合物组分将从溶液沉淀出来，θ及1ψ可从相平衡实验得到。

（2）θ温度测定方法

①渗透压法：已知

⎥⎦

⎤

⎢⎣⎡+=C A M RT c 21π

，当T 和溶剂不变时，改变浓度c ，测其对应的π，将c π～c 作图，其直线的斜率就为2A 。通过这种方法，改变不同的温度（溶剂不变），测不同温度下的2A 值，

将2A 对T 作图，2A ＝0的温度即为θ温度。见图3-3。

图3- 32A 对T 作图 图3-4

c T 1对)21

1(

x

x +作图

②外推法：

高聚物的临界共溶温度用c T 表示，相应的Hudggins 参数用1χ示之。已知高聚物的相对分子质量越大，1χ越小，c T 越高，所以c T 有相对分子质量依赖性。由稀溶液理论得

112

1

)1(χθ

ψ-=

-

c

T ， 所以在临界共溶点有

两式合并得

θ11=c T )]211(11[1x

x ++ψ 测定不同相对分子质量的c T ，将

c T 1对)21

1(

x

x +作图，然后外推到相对分子质量无穷大（∞−→−x ）时的c T ，即为θ温度，由斜率可得1ψ（图3－4）。

5． 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。

解：35

11221Q V M c =⎪⎭

⎫

⎝⎛-χρ

V 1——溶剂的mol 体积 Q ——平衡溶胀比 溶剂摩尔体积 mol mL mL

g mol

g V 81.898685.0781==

1353.01353.02898.2941.01273.0941.01273

.08685.01273.0116.2+=+

-=

Q 93.17= ∵ Q>10，所以可以略去高次项，采用上式。

11

23

52

1

χρ-⋅⋅=V Q M c 102.081.89941.093.1735

⨯⨯=

102.81.89941.08.122⨯⨯=mol g 101704=

若不忽略高次项()mol g V M c 850001ln 2

21223

1

212=++--

=φχφφφρ

易发生的错误分析：“8685

.01273

.0116.21-=

V ”错误在于V 1是溶剂的摩尔体积而不是溶剂的体积。

第5-6章 习题

1 根据高聚物的分子结构和分子间作用能，定性地讨论表1中所列各高聚物的性能。

2．试从等规聚丙烯结晶（α型）的晶胞参数出发，计算完全结晶聚丙烯的比容和密度。

3. 有全同立构聚丙烯试样一块，体积为1.42×2.96×0.51cm 3

，重量为1.94g ，试计算其比容和结晶

度。已知非晶态PP 的比容g cm V a 3

174.1=，完全结晶态PP 的比容c V 用上题的结果。

4. 由大量高聚物的a ρ和c ρ数据归纳得到13.1=a c ρρ，如果晶区与非晶区的密度存在加和性，试

证明可用来粗略估计高聚物结晶度的关系式V

c a X 13.01+=ρρ

5. 有两种乙烯和丙烯的共聚物，其组成相同（均为65％乙烯和35％丙烯），但其中一种室温时是橡胶状的，一直到稳定降至约－70℃时才变硬，另一种室温时却是硬而韧又不透明的材料。试解释它们内在结构上的差别。

6. 均聚物A 的熔点为200℃，其熔融热为8368J/mol 重复单元，如果在结晶的AB 无规共聚物中，单体B 不能进入晶格，试预计含单体B10%mol 分数的AB 无规共聚物的熔点。

7. 如果在上题中的均聚物A 中分别引入10.0%体积分数的增塑剂，假定这两种增塑剂的1x 值分别为0.200和－0.200，1V V u =，试计算这两种情况下高聚物的熔点，并与上题结果比较，讨论共聚和增塑对熔点影响的大小，以及不同增塑剂降低聚合物熔点的效应大小。

8. 聚对苯二甲酸乙二酯的平衡熔点2800

=m T ℃，熔融热9.26=∆u H 千焦/摩尔重复单元，试预计相

对分子质量从10,000增大到20,000时，熔点将升高多少度？

第五六章 答案

1. 解：（1）聚乙烯、聚异丁烯、天然橡胶、聚丁二烯和丁苯橡胶都有较好的柔顺性，它们适合于用作弹性体。其中聚乙烯由于结构高度对称性，太易于结晶，从而实际上只能用作塑料，但从纯C －C 单键的结构来说本来应当有很好的柔顺性，理应是个橡胶。

（2）聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯和聚氯乙烯的柔顺性适中，适合用作塑料。 （3）聚对苯二甲酸乙二酯、尼龙66和聚丙烯腈的分子间作用力大，柔顺性较差，刚性和强度较大，宜作纤维。

可见一般规律是内聚能密度<70卡/厘米3的为橡胶；内聚能密度70～100的为塑料；>100的为纤维。

2. 解：由X 射线衍射法测得IPP 的晶胞参数为

a ＝0.665nm ，

b ＝2.096nm ，

c ＝0.650nm ，β＝99°20ˊ,

为单斜晶系，每个晶胞含有四条H31螺旋链。 比容()043sin ~

M N abc W

V V A

⨯⋅==

β

42

1210023.60299sin 650.0096.2665.023

⨯⨯⨯'︒⨯⨯⨯=

3068.1cm g =

（或33

10

068.1m kg -⨯）

密度3

936.0~1cm g V

==ρ （或33

10

936.0m kg -⨯）

文献值3

939.0g c =ρ

3. 解：试样的比容g cm V 3105.194

.151

.096.242.1~=⨯⨯=

∴651.0068.1174.1105.1174.1=--=--=c a a

w

c V V V V X 4. 解：a

c a V

c X ρρρρ--=

13

.01113.1111-=--=--=a a a c a V

c X ρρρρρρρρ

∴V

c a X 13.01+=ρρ

5. 解：前者是无规共聚物，丙烯上的甲基在分子链上是无规排列的，这样在晶格中难以堆砌整齐，所以得到一个无定形的橡胶状的透明聚合物。

后者是乙烯和有规立构聚丙烯的嵌段共聚物，乙烯的长嵌段堆砌入聚乙烯晶格，而丙烯嵌段堆砌入聚丙烯晶格。由于能结晶从而是硬而韧的塑料，且不透明。

错误分析：“前者是交替共聚物”。交替共聚物的结构规则性也很好，也易结晶。 6. 解：杂质使熔点降低的关系是

B u

m m X H R

T T ⋅∆=-011 B X ——杂质的mol 分数

单体B 10%，可见为杂质，∴1.0=B X

∵纯单体A 的熔点K T m ︒=4730

mol J H u 8368=∆重复单元 mol K J R ⋅=314.8

∴K X H R T T B u m

m ︒=⨯+=⋅∆+=

8.4511.08368314.847311

110

讨论：如果用()B X -1ln 代入也可，得K ︒8.450

7. 解：增塑剂使熔点降低的关系是

()

21111

011ϕχϕ-⋅∆=-V V H R T T u

u m m 每mol 体积 每mol 重量

稀释剂的体积分数1.01=ϕ

()

21110

11

ϕχϕ-∆+=

u

m m H R T T

()

211.01.08638

314.847311

χ-+=

当2.01=χ时，K T m ︒=3.452

当2.01-=χ时，K T m ︒=5.451

可见良溶剂（相容性好的增塑剂）比不良溶剂使高聚物T m 降低的效应更大。 共聚作用在降低T m 的效应方面比增塑更有效。 8. 解：

n

u m m P H R T T 2110⋅∆=- 1920=M ，

17

.104192

2000008

.521921000021====n n P P K T m ︒=4.5491 （对M 1＝10000） K T m ︒=2.5512 （对M 2＝20000）

∴熔点升高1.8°。

高分子物理课后习题答案(详解)

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X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X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；

高分子物理习题及答案

高分子物理习题及答案 第一章 1． 假定A 与B 两聚合物试样中都含有三个组分，其相对分子质量分别为1万、10万和20万，相应的重量分数分别为：A 是0.3、0.4和0.3，B 是0.1、0.8和0.1，计算此二试样的n M 、w M 和z M ，并求其分 布宽度指数2n σ、2 w σ和多分散系数d 。 解：（1）对于A 281691023.0104.0103.01 15 54=?++== ∑i i n M W M 103000 1023.0104.0103.0554=??+?+?==∑i i w M W M 155630103000 1043.0104.0103.0101082 =??+?+?== ∑w i i z M M W M 66.3==n w M M d ()922 21090.266.3281691?=?=-=d M n n σ ()102221088.366.31030001?=?=-=d M w w σ （2）对于B 54054=n M 101000 =w M 118910=z M 87.1=d 92 1054.2?=n σ 921087.8?=w σ 2． 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n M 为2万、重均相对分子质量w M 为2.3万，试计算此试样中各组分的摩尔分数和重量分数。 解：（1）22 1n i i i i i i i i w n i i i i i M N M N M W M N M M n M W M M N ?=??===?? ?=?∑∑∑∑∑

??? ??=++?=?+?+?=?+?+1 106.41091041010210310210321 83828184342414N N N N N N N N N 解得 3.01=N ，4.02=N ，3.03=N （2）??? ? ? ???? ====∑∑∑∑11 1i i i w n i i i i n W M W M M M W M W M 或 ???? ? ????=++?=?+?+?=?+?+1 103.2103102101021103102103 2143424144 434241 W W W W W W W W W 解得 15.01=W ，4.02=W ，45.03=W 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。 解：θ状态下，02=A M RT c 1=π 已知 2248.0cm g =π， mL g c 31036.7-?=， K mol cm g R ????=41048.8， K T ?=298 ∴ 534 105.7248 .01036.72981048.8?=????==-M c RT M 结果是数均相对分子质量。 试求此聚苯乙烯的数均相对分子质量、第二维里系数A 2和Huggins 参数χ1。已知ρ（甲苯）＝0.8623克/毫升，ρ（聚苯乙烯）＝1.087克/毫升。 解： ?? ? ??+=c A M RT c 21π 以 c π 对c 作图或用最小二乘法求得 )(103cm c -?π 0.097 0.109 0.113 0.124 0.143 0.174 0.184

关于高分子物理习题答案

高分子物理习题答案 第一章高分子链的结构 3．高分子科学发展中有二位科学家在高分子物理领域作出了重大贡献并获得诺贝尔奖，他们是谁？请列举他们的主要贡献。 答：（1）H. Staudinger（德国）：“论聚合”首次提出高分子长链结构模型，论证高分子由小分子以共价键结合。1953年获诺贝尔化学奖。 贡献：（1）大分子概念：线性链结构 （2）初探[?]=KM?关系 （3）高分子多分散性 （4）创刊《die Makromol.Chemie》1943年 （2）P. J. Flory（美国），1974年获诺贝尔化学奖 贡献：（1）缩聚和加聚反应机理 （2）高分子溶液理论 （3）热力学和流体力学结合 （4）非晶态结构模型 6．何谓高聚物的近程（一级）结构、远程（二级）结构和聚集态结构？试分别举例说明用什么方法表征这些结构和性能，并预计可得到哪些结构参数和性能指标。 答：高聚物的一级结构即高聚物的近程结构，属于化学结构，它主要包括链节、键接方式、构型、支化和交联结构等，其表征方法主要有：NMR, GC, MS, IR, EA, HPLC, UV等。而高聚物的二级结构即高聚物的远程结构，主要包括高分子链的分子量、分子尺寸、分子形态、链的柔顺性及分子链在各种环境中所采取的

构象，其表征方法主要有：静态、动态光散射、粘度法、膜渗透压、尺寸排除色谱、中子散射、端基分析、沸点升高、冰点降低法等。高聚物的聚集态结构主要指高分子链间相互作用使其堆积在一起形成晶态、非晶态、取向态等结构。 其表征方法主要有：x-射线衍射、膨胀计法、光学解偏振法、偏光显微镜法、光学双折射法、声波传播法、扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜、核磁共振，热分析、力学分析等。 8．什么叫做高分子的构型？试讨论线型聚异戊二烯可能有哪些不同的构型。答：由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排布。 1，2：头-头，全同、间同、无规；头-尾，全同、间同、无规 3，4：头-头，全同、间同、无规；头-尾，全同、间同、无规 1，4：头-头，顺、反；头-尾，顺、反 9．什么叫做高分子构象？假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构象的办法提高其等规度？说明理由。 答：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态（内旋转异构体）称为构象。 不能用改变构象的办法提高其更规度。等规度是指高聚物中含有全同和间同异构体的总的百分数，涉及的是构型问题，要改变等规度，即要改变构型。而构型是由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排布，改变构型必须通过化学键的断裂和重组。 11．假定聚丙烯主链上的键长为0.154纳米，键角为109.5°，根据下表所列数据，求其等效自由结合链的链段长度l e及极限特征比C?。 聚合物溶剂 温度 （℃） A×104 （nm） ? 聚丙烯（无规）环已烷、甲 苯 30 835 1.76

高分子物理习题库(含答案)

高分子物理习题库（含答案） 一、单选题（共50题，每题1分，共50分） 1、普通高分子的特性黏数随溶液浓度的增大而（） A、不变 B、增大 C、降低 D、不确定 正确答案：A 2、聚乙烯的典型晶片的厚度约为12.5 nm，那么分子链垂直穿过晶片时碳原子的数目为( )（假定C—C键长为0.154 nm，键角为θ=109.5°） A、10 B、100 C、200 正确答案：B 3、橡胶的使用温度范围是( ) A、Tg—Tf 之间 B、Tf 以上 C、Tg 以上 正确答案：A 4、Maxwell模型可以用来描述（) A、蠕变过程 B、线形高聚物的应力松弛过程 C、交联高聚物的应力松弛过程 正确答案：B 5、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、减小 B、先增大后减小 C、增大 D、保持不变 正确答案：D 6、已知含有成核剂的聚丙烯在等温结晶时生成球晶，则其Avrami指数为 A、2

B、3 C、4 正确答案：B 7、退火使结晶度 A、增加 B、减小 C、不变 正确答案：A 8、HDPE的结晶度比LDPE A、高 B、低 C、相等 正确答案：A 9、淬火使结晶度 A、增加 B、减小 C、不变 正确答案：B 10、理想溶液形成过程中体积变化△VM 为( ) A、不确定 B、△VM＜0 C、△VM =0 D、△VM＞0 正确答案：C 11、等规度是指高聚物中 A、顺反异构体的百分数 B、全同立构的百分数 C、间同立构的百分数 D、全同和间同立构的总的百分数 正确答案：D 12、在恒温、恒压下，溶解过程自发进行的必要条件是（)。 A、不确定 B、△Gm<0 C、△Gm=0

高分子物理习题集及答案

第一章高分子链的结构 一．解释名词、概念 1．高分子的构型：高分子中由化学键固定了的原子或原子团在空间的排列方式2.全同立构高分子：由一种旋光异构单元键接形成的高分子3.间同立构高分子：由两种旋光异构单元键接形成的高分子4.等规度：聚合物中全同异构和间同异构的高分子占高分子总数的百分数5.高分子的构象：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态6.高分子的柔顺性：高分子能够呈现不同程度卷曲构象状态的性质7.链段：高分子中能做相对独立运动的段落8.静态柔顺性：由反式微构象和旁氏微构象构象能之差决定的柔顺性，是热力学平衡条件下的柔顺性9.动态柔顺性：高分子由一种平衡构象状态转变成另一种平衡构象状态所需时间长短决定的柔顺性10.等效自由连接链：在一般条件下，高分子链中只有部分单键可以内旋转，相邻的两个可以内旋转的单键间的一段链称为链段，这样可以把高分子链看作是由链段连接而成的，链段之间的链不受键角的限制，链段可以自由取向，这种高分子链的均方末段距以及末端距分布函数的表达式与自由连接链相同，只是把链数n转换成链段数n,把键长l换成链段长l,这种链称为等效自由链接链11.高斯链：末端距分布服从高斯分布的链 12.高分子末端距分布函数：表征高分子呈现某种末端距占所有可能呈现末端 剧的比例 二．线型聚异戊二烯可能有哪些构型? 答：1.4-加成有三种几何异构,1.2加成有三种旋光异构,3.4加成有三种旋光异构三．聚合物有哪些层次的结构?哪些属于化学结构？哪些属于物理结构？四．为什么说柔顺性是高分子材料独具的特性？答：这是由高分子的结构决定的,高分子分子量大,具有可以内旋转的单键多,可呈现的构象也多,一般高分子长径比很大,呈链状结构,可以在很大程度内改变其卷曲构想状态。对于小分子,分子量小,可内旋转的单键少,可呈现的构象数也不多,且小分子一般呈球形对称,故不可能在很大的幅度范围内改变其构象状态 五.通常情况下PS是一种刚性很好的塑料，而丁二烯与苯乙烯的无规共聚物(B:S=75:25)和三嵌段共聚物SBS(B:S=75:25)是相当好的橡胶材料，从结构上分析其原因。 答：ps分子上带有刚性侧基苯环，且只通过一个单键与分子相连，再者沿分子链轴方向苯环的密度大，高分子的刚性很好，所以ps是一种刚性很好的塑料。丁二烯和苯乙烯的无规共聚物的分子链中引入了很多孤立双键，使与之相连的单键内旋转变得容易，分子链上虽仍有苯环侧基，但数目少，又是无规共聚，沿分子链轴方向苯环密度小，柔顺性好，三嵌段共聚物中间链段是分子链中含有很多孤立双键且又相当长的聚丁二烯，是一种典型的柔顺链。 六．若聚丙烯的等规度不高，能否用改变构象的方法提高其等规度？为什么？答：不能，碳碳单键的旋转只改变构象，没有化学键的断裂与生成，是物理变化。而要想改变等规度必须改变化学结构。所以，不能用改变构象的方法提高其等规度。 七．天然橡胶和古塔玻胶在结构上有何不同？画出示性结构式。天然橡胶是顺式1.4-聚异戊二烯古塔波胶是反式1.4-聚异戊二烯八．有些维尼纶的湿强度低、缩

高分子物理全部课后习题答案(详解)金日光、华幼卿第三版

高分子物理答案（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。 7. 比较下列四组高分子链的柔顺性并简要加以解释。

高分子物理习题集及答案

第一章 高分子链的结构 1 写出由取代的二烯（1，3丁二烯衍生物） CH 3CH CH CH CH COOCH 3 经加聚反应得到的聚合物，若只考虑单体的1，4-加成，和单体头-尾相接，则理论上可有几种立体异构体？ 解：该单体经1，4-加聚后，且只考虑单体的头-尾相接，可得到下面在一个结构单元中含有三个不对称点的聚合物： CH CH CH CH CH 3 COOCH 3n 即含有两种不对称碳原子和一个碳-碳双键，理论上可有8种具有三重有规立构的聚合物。 2 今有一种聚乙烯醇，若经缩醛化处理后，发现有14%左右的羟基未反应，若用HIO 4氧化，可得到丙酮和乙酸。由以上实验事实，则关于此种聚乙烯醇中单体的键接方式可得到什么结论？ 解：若单体是头-尾连接，经缩醛化处理后，大分子链中可形成稳定的六元环，因而只留下少量未反应的羟基： CH 2 CH CH 2 CH CH 2 CH CH 2O CH 2 CH O CH 2 O CH CH 2 CH 2 CH OH 同时若用HIO 4氧化处理时，可得到乙酸和丙酮： CH 2 CH CH 2 OH CH CH 2 OH CH OH HIO 4 CH 3C OH O + CH 3C O CH 3 若单体为头-头或尾-尾连接，则缩醛化时不易形成较不稳定的五元环，因之未反应的OH 基数应更多（>14%），而且经HIO 4氧化处理时，也得不到丙酮： CH 2 CH CH OH CH 2 CH 2 CH OH OH CH 2O CH O 2 O CH CH 2 CH 2 CH OH CH 2 CH CH OH CH 2CH 2 CH OH OH 4 CH 3C OH O + OH C O CH 2CH 2C OH O 可见聚乙烯醇高分子链中，单体主要为头-尾键接方式。 3 氯乙烯（ CH 2 CH Cl ）和偏氯乙烯（ CH 2CCl 2 ）的共聚物，经脱除HCl 和裂解后，产物有：

高分子物理习题及答案最新版

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：

高分子物理考研题库及答案

高分子物理考研题库及答案 高分子物理考研题库及答案 高分子物理是材料科学与工程领域的重要学科之一，也是考研中的一门重要科目。对于考研生来说，掌握高分子物理的知识和解题技巧至关重要。在备考过 程中，一个好的题库是必不可少的工具。本文将介绍一些常见的高分子物理考 研题型，并提供相应的答案，希望对考研生们有所帮助。 一、选择题 1. 高分子物理学的研究对象是： A. 高分子材料的合成方法 B. 高分子材料的物理性质 C. 高分子材料的化学结构 D. 高分子材料的应用领域 答案：B 解析：高分子物理学主要研究高分子材料的物理性质，如力学性能、热学性质、电学性质等。选项A、C、D都只是高分子物理学研究的一部分内容。 2. 高分子材料的主链通常由以下哪种原子组成？ A. 碳 B. 氧 C. 氮 D. 硫 答案：A 解析：高分子材料的主链一般由碳原子组成，因为碳原子具有四个价电子，能

够形成稳定的共价键。 3. 高分子材料的分子量通常用什么单位表示？ A. 厘米 B. 克 C. 摩尔 D. 焦耳 答案：C 解析：高分子材料的分子量通常用摩尔（mol）表示，摩尔是国际上通用的化学计量单位。 二、填空题 1. 高分子材料的玻璃化转变温度是指材料从固态变为玻璃态的转变温度，通常用________表示。 答案：Tg 解析：玻璃化转变温度是高分子材料的重要性能参数之一，常用Tg表示。2. 高分子材料的熔融温度是指材料从固态变为液态的转变温度，通常用________表示。 答案：Tm 解析：熔融温度是高分子材料的重要性能参数之一，常用Tm表示。 三、计算题 1. 已知聚合物的分子量为2×10^4 g/mol，其聚合度为1000，求聚合物的平均单体分子量。 答案：20 g/mol

高分子物理习题参考答案1-6

《高分子物理》标准化作业本 参考答案 沈阳化工学院材料科学与工程学院《高分子物理》课程组 2014.3

第一章 高分子链的结构 一、 概念 1、构型：分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。 2、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叫构象。 3、均方末端距：高分子链的两个末端的直线距离的平方的平均值。 4、链段：链段是由若干个键组成的一段链作为一个独立动动的单元，是高分子链中能够独立运动的最小单位。 5、全同立构：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。 6、无规立构：当取代基在主链平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构体单元完全无规键接而成。 二、选择答案 1、高分子科学诺贝尔奖获得者中，（ A ）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、下列聚合物中，（ A ）是聚异戊二烯(PI)。 A 、 C CH 2n CH CH 23 B 、 O C NH O C NH C 6H 4C 6H 4n C 、 CH Cl CH 2n D 、O C CH 2CH 2O O n O C 3、下列聚合物中，不属于碳链高分子的是（ D ）。 A 、聚甲基丙烯酸甲酯， B 、聚氯乙烯， C 、聚乙烯， D 、聚酰胺 4、下列四种聚合物中，不存在旋光异构和几何异构的为（ B ）。 A 、聚丙烯， B 、聚异丁烯， C 、聚丁二烯， D 、聚苯乙烯 5、下列说法，表述正确的是（ A ）。 A 、工程塑料ABS 树脂大多数是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元接枝共聚物。 B 、ABS 树脂中丁二烯组分耐化学腐蚀，可提高制品拉伸强度和硬度。 C 、ABS 树脂中苯乙烯组分呈橡胶弹性，可改善冲击强度。 D 、ABS 树脂中丙烯腈组分利于高温流动性，便于加工。 6、下列四种聚合物中，链柔顺性最好的是（ C ）。 A 、聚氯乙烯， B 、聚氯丁二烯， C 、顺式聚丁二烯， D 、反式聚丁二烯

高分子物理考试题及答案

高分子物理考试题及答案 一、单选题（共70题，每题1分，共70分） 1、聚苯乙烯-苯溶液比苯乙烯-苯溶液（相同分子数的溶质），以下哪一条正确。（） A、较高的蒸汽压 B、较低的黏度 C、较低的混合熵 正确答案：C 2、在半晶态聚合物中，发生下列转变时，判别熵值变大的是（）。 A、结晶 B、拉伸取向 C、高弹态转变为玻璃态 D、熔融 正确答案：D 3、结晶度不能用以下哪种方法测定。（） A、热分析法 B、膨胀计法 C、双折射法 正确答案：C 4、聚碳酸酯的英文缩写是（）。 A、PP B、PC C、PMMA D、LDPE 正确答案：B 5、判断下列叙述中不正确的是（）。 A、结晶高聚物中晶片的取向在热力学上是稳定的 B、取向使材料的力学、光学、热性能各向同性 C、高聚物的取向状态是热力学上一种非平衡态 正确答案：B 6、聚氯乙烯的英文缩写是（）。 A、LDPE B、HDPE C、PVC

正确答案：C 7、以下哪种聚合物不存在Tg。（） A、齐聚物 B、低相对分子质量且高交联度 C、低结晶度且高相对分子质量 正确答案：B 8、在高分子-良溶剂的稀溶液中，第二维里系数是（）。 A、正值 B、零 C、负值 正确答案：A 9、“聚合物的力学松弛行为是其整个受力历史上诸松弛过程的线性加和的结果。”是下列选项中哪一个名词的解释。（） A、Boltzmann原理 B、柔顺性 C、熔限 D、次级松弛 正确答案：A 10、以下哪个专业术语是“gel permeationchormatography”的中文解释。（） A、凝胶渗透色谱 B、缨状胶束模型 C、纤维状晶体 D、特性黏度 正确答案：A 11、以下哪个专业术语是“orientation”的中文解释。（） A、相态 B、结晶过程 C、解聚反应 D、取向 正确答案：D 12、在下列溶剂中，可溶解尼龙-66的是（）。 A、甲酸

高分子物理测试题(含参考答案)

高分子物理测试题（含参考答案） 一、单选题（共50题，每题1分，共50分） 1、橡胶的使用温度范围是( )。 A、Tg～T之间 B、T以上 C、Tg以上 正确答案：A 2、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 正确答案：C 3、下列因素中，引起聚合物爬杆效应的是( )。 A、黏性行为 B、弹性行为 C、温度效应 正确答案：B 4、增加分子极性，聚合物的玻璃化温度将( ) A、下降 B、升高 C、保持不变 正确答案：B 5、高聚物在交变应力的作用下，与能量损耗有关的模量是( )。 A、储存模量和损耗模量 B、储存模量 C、损耗模量 正确答案：C 6、高分子的下列性质中，随高分子的柔顺性增加而增加的是 A、Tg B、Tm C、结晶能力 正确答案：C 7、1, 4－丁二烯聚合可以形成顺式和反式两种构型，它们被称为( ) A、旋光异构体

B、间同异构体 C、几何异构体 正确答案：C 8、聚合物溶液在搅拌下结晶时可以形成 A、球晶 B、串晶 C、单晶 正确答案：B 9、熔融指数的单位是( ) A、泊 B、秒 C、克 正确答案：C 10、橡胶在伸长的过程中会( )。 A、无热量变化 B、放热 C、吸热 正确答案：B 11、某聚合物拉伸时发生脆性断裂，说明( )。 A、拉伸强度低于剪切强度 B、拉伸强度高于剪切强度 正确答案：A 12、如果C—C键长为l=1.54×10~10m，则聚合度为1000的聚乙烯自由结合链的根均方末端距为：√r2=（ A、4.87×10-9m B、6.89×10-9m C、9.74×10-9m 正确答案：B 13、凝胶色谱柱内载体的孔洞体积愈大，则其分离效率（ A、不确定 B、愈高 C、没影响 D、愈低 正确答案：B

高分子物理第七章习题答案

高分子物理第七章习题答案 高分子物理第七章习题答案 第一题： 题目：请解释高分子材料的玻璃化转变。 答案：高分子材料的玻璃化转变是指在一定温度下，高分子材料由高弹性态转 变为玻璃态的过程。在高分子材料的玻璃化转变过程中，分子的运动变得非常 缓慢，无法形成有序的结构，导致材料呈现出类似玻璃的特性。玻璃化转变温 度取决于高分子材料的化学结构和分子量，一般情况下，分子量越大，玻璃化 转变温度越高。 第二题： 题目：什么是高分子材料的熔融温度？ 答案：高分子材料的熔融温度是指高分子链段在加热过程中由固态转变为液态 的温度。高分子材料的熔融温度取决于分子的化学结构、分子量和链的排列方式。一般来说，线性高分子材料的熔融温度较低，而具有交联结构的高分子材 料的熔融温度较高。此外，分子量越大，熔融温度也越高。 第三题： 题目：请解释高分子材料的热分解过程。 答案：高分子材料的热分解是指在高温下，高分子链段发生断裂，形成低分子 量的产物的过程。高分子材料的热分解过程可以分为两个阶段：热降解和炭化。热降解是指高分子链段发生断裂，产生低分子量的气体和液体产物。炭化是指 高分子链段在高温下发生断裂，形成碳骨架结构，产生固体炭产物。高分子材 料的热分解温度取决于分子的化学结构和分子量，一般来说，分子量越大，热

分解温度越高。 第四题： 题目：请解释高分子材料的热导率。 答案：高分子材料的热导率是指材料传导热量的能力。高分子材料的热导率取 决于分子的化学结构和分子量，一般来说，分子量越大，热导率越高。此外， 高分子材料的热导率还受到晶体结构、分子间距离和分子运动的影响。高分子 材料的热导率通常较低，这是因为高分子链段之间的相互作用较弱，导致热量 传导困难。 第五题： 题目：请解释高分子材料的玻璃化转变温度和熔融温度之间的关系。 答案：高分子材料的玻璃化转变温度和熔融温度是两个不同的温度。玻璃化转 变温度是指高分子材料由高弹性态转变为玻璃态的温度，而熔融温度是指高分 子材料由固态转变为液态的温度。玻璃化转变温度通常低于熔融温度，因为在 玻璃化转变过程中，分子的运动变得非常缓慢，无法形成有序的结构，导致材 料呈现出类似玻璃的特性。而熔融温度是高分子材料由固态转变为液态的温度，此时分子的运动更加自由，材料呈现出液态的特性。 总结： 高分子物理的第七章主要介绍了高分子材料的玻璃化转变、熔融温度、热分解 过程和热导率等内容。玻璃化转变是高分子材料由高弹性态转变为玻璃态的过程，熔融温度是高分子材料由固态转变为液态的温度。高分子材料的热分解是 指在高温下，高分子链段发生断裂，形成低分子量的产物。高分子材料的热导 率是指材料传导热量的能力，通常较低。玻璃化转变温度通常低于熔融温度，

高分子物理课后习题答案(详解)

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，而构型那么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那么。 〔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，简述以下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.比拟以下四组高分子链的柔顺性并简要加以解释。 解：

高分子物理习题答案..

高分子物理习题集-答案 第一章高聚物的结构 4、高分子的构型和构象有何区别？如果聚丙烯的规整度不高，是否可以通过单键的内旋转提高它的规整度？ 答：构型：分子中由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排列。这种排列是稳定的，要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。 构象：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。构象的改变速率很快，构象时刻在变，很不稳定，一般不能用化学方法来分离。 不能。提高聚丙烯的等规度须改变构型，而改变构型与改变构象的方法根本不同。构象是围绕单键内旋转所引起的排列变化，改变构象只需克服单键内旋转位垒即可实现，而且分子中的单键内旋转是随时发生的，构象瞬息万变，不会出现因构象改变而使间同PP（全同PP）变成全同PP（间同PP）；而改变构型必须经过化学键的断裂才能实现。 5、试写出线型聚异戊二烯加聚产物可能有那些不同的构型。 答：按照IUPAC有机命名法中的最小原则，CH3在2位上，而不是3位上，即异戊二烯应写成 CH2C CH3CH CH2 1234 （一）键接异构：主要包括1，4-加成、1，2-加成、3，4-加成三种键接异构体。 CH2 n C CH3 CH CH2 1,4-加成CH2 n C CH3 CH CH2 1，2-加成 CH2 n C CH3 CH CH2 3，4-加成 （二）不同的键接异构体可能还存在下列6中有规立构体。 ①顺式1，4-加成

CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 C CH 3 C H CH 3 C C H ②反式1，4-加成 2 CH 2CH 2 CH 2C CH 3 C H CH 3 C C H ③ 1，2-加成全同立构 CH 2 C C CH 3 C C H H H H CH CH 2CH CH 3 C C H H CH 2CH CH 3 ④1，2-加成间同立构 C C CH 3 C C H H H H CH 3C C H H CH 3 R R R R=CH CH 2 ⑤3， 4-加成全同立构 CH 2C CH 3C C C C H H H H C C H H CH 2C CH 3CH 2 C CH 3 H H H ⑥3，4- 加成间同立构 C C C C H H H H C C H H R R R R= CH 2 H H H C CH 3