《高分子物理答案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高分子物理答案（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本文格式为Word版，下载可任意编辑高分子物理答案 高分子物理答案详解（第三版） 第1章 高分子的链布局 1.写出聚氯丁二烯的各种可能构型。 等。 2构象与构型有何识别？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）识别：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；构象的变更不需打破化学键，而构型的变更务必断裂化学键。 （2）不能，碳-碳单键的旋转只能变更构象，却没有断裂化学键，所以不能变更构型，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
2、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，务必通过C-C键的旋转，形成31螺旋构象，才能得志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
3、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，轻易结晶，从而失去弹性，因而在室温下为塑料而不是橡胶。 6.从布局启程，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（自然橡胶）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.对比以下四组高分子链的柔顺性并简要加以解释。 解： 8.某单烯类聚合物的聚合度为104，试估算分子链完全伸展时的长度是其均方根末端距的多少倍？（假定该分子链为自由旋转链。） 答：
4、81.6倍 9.无规聚丙烯在环己烷或甲苯中、30时测得的空间位阻参数（即刚性因子）=1.76,试计算其等效自由连接链长度b（已知碳碳键长为0.154nm,键角为109.5）。 解：b=1.17nm 10.某聚苯乙烯试样的分子量为416000，试估算其无扰链的均方末端距（已知特征比Cn=12）。 答：均方末端距为2276.8nm2。 第2章 聚合物的凝结态布局 1.名词解释 凝结态，内聚能密度，晶系，结晶度，取向，高分子合金的相容性。 凝结态：为物质的物理状态，是根据物质的分子运动在宏观力学性能上的表现来区分的，通常包括固体、液体和气体。 内聚能密度：CED定义为单位体积凝结体汽化时所需要的能量
5、，单位：晶系：根据晶体的特征对称元素所举行的分类。 结晶度：试样中的结晶片面所占的质量分数（质量结晶度 ）或者体积分数（体积结晶度）。 取向：聚合物的取向是指在某种外力作用下，分子链或其他布局单元沿着外力作用方向的择优排列。 高分子合金的相容性：两种或两种以上高分子，通过共混形成微观布局均一程度不等的共混物所具有的亲和性。 2.什么叫内聚能密度？它与分子间作用力的关系如何？如何测定聚合物的内聚能密度？ 答：（1）内聚能密度：CED定义为单位体积凝结体汽化时所需要的能量，单位：（2）内聚能密度在300 以 以下的聚合物，分子间作用力主要是色散力；内聚能密度在400 上的聚合物，分子链上有强的极性
6、基团或者分子间能形成氢键；内聚能密度在300-400合物，分子间相互作用居中。 之间的聚 3.聚合物在不同条件下结晶时，可能得到哪几种主要的结晶形态？各种结晶形态的特征是什么？ 答：（1）可能得到的结晶形态：单晶、树枝晶、球晶、纤维状晶、串晶、柱晶、伸直链晶体； （2）形态特征： 单晶：分子链垂直于片晶平面排列，晶片厚度一般只有10nm左右； 树枝晶：大量单晶片在特定方向上的择优生长与聚积形成树枝状； 球晶：呈圆球状，在正交偏光显微镜下呈现特有的黑十字消光，有些展现同心环； 纤维状晶：晶体呈纤维状，长度大大超过高分子链的长度； 串晶：在电子显微镜下，串晶形如串珠； 柱晶：中心贯穿有伸直链晶体的
7、扁球晶，呈柱状； 伸直链晶体：高分子链伸展排列晶片厚度与分子链长度相当。 4.测定聚合物的结晶度的方法有哪几种？简述其根本原理。不同方法测得的结晶度是否一致？为什么？ 答：（1）密度法，X射线衍射法，量热法；（2）密度法的依据：分子链在晶区规整堆砌，故晶区密度大于非晶区密度；X射线衍射法的依据：总的相干散射强度等于晶区和非晶区相干散射强度之和；量热法的依据：根据聚合物熔融过程中的热效应来测定结晶度的方法。（3）不同，由于结晶度的概念缺乏明确的物理意义，晶区和非晶区的界限很不明确，无法切实测定结晶片面的量，所以其数值随测定方法不同而不同。 5.高分子液晶的分子布局有何特点？根据分子排列有序性的不
8、同，液晶可以分为哪几种晶型？如何表征？PPT 答：（1）高分子液晶分子布局特点： 1. 分子主干片面是棒状（筷形），平面状（碟形）或曲面片状（碗形）的刚性布局，以修长棒状最为常见；b.分子中含有对位苯撑，强极性基团，可高度极化或可形成氢键的基团，因而在液态下具有维持分子作某种有序排列所需要的凝结力；c.分子上可能含有确定的柔性布局。 （2）液晶晶型：a.完全没有平移有序向列相即N相，用单位矢量表示；b.一维平移有序（层状液晶）近晶A（）和近晶C()；c.手征性液晶，包括胆甾相（Ch）和手征性近晶相；d.盘状液晶相。 （3）液晶态的表征一般为：a.偏光显微镜下用平行光系统查看；b.热分析法；c.
9、X射线衍射； d.电子衍射；e.核磁共振；f.电子自旋共振；g.流变学；h.流变光学。 6.简述液晶高分子的研究现状，举例说明其应用价值。 PPT 答：液晶高分子被用于制造防弹衣，缆绳及航空航天器大型布局部件，可用于新型的分子及原子复合材料，适用于光导纤维的被覆，微波炉件，显示器件信息传递变电检测 7.取向度的测定方法有哪几种？举例说明聚合物取向的实际意义。PPT （1）用光学显微镜测定双折射来计算;(2)用声速法测定；（3）广角X射线衍射法；（4）红外二向色性；（5）偏正荧光法。 8.某结晶聚合物的注射制品中，靠近模具的皮层具有双折射现象，而制品内部用偏光显微镜查看察觉有Maltese黑十字
10、，并且越靠近制品芯部，Maltese黑十字越大。试解释产生上述现象的理由。假设降低模具的温度，皮层厚度将如何变化？ 答：（1）由于形成球晶，球晶具有双折射现象，自然光经过偏振片变为偏振光，通过球晶发生双折射，分成两束振动方向垂直的偏振光，两束偏振光在与检偏镜平行方向上存在分量，分量速度不同，产生相位差而干扰，使呈现黑十字消光图像，制品外部与模具接触， 冷却速度快，球晶来不及生长而成多层片晶或小球晶，而制品芯部温度高，结晶时间充分，生长为大球晶，因此消光图像更大。 （2）降低温度会增加过冷度，缩短结晶时间，因而皮层厚度增加。 9.采用“共聚”和“共混”方法举行聚合物改性有何异同点？ 解：略。 1
11、0.简述提高高分子合金相容性的手段 答：提高高分子合金的相容性一般用参与第三组分增溶剂的方法。 增溶剂可以是与A、B两种高分子化学组成一致的嵌段或接枝共聚物，也可以是与A、B的化学组成不同但能分别与之相容的嵌段或接枝共聚物。 11.某一聚合物完全结晶时的密度为0.936g/cm3,完全非晶态的密度为0.854g/cm3,现知该聚合物的实际密度为0.900g/cm3,试问其体积结晶度应为多少？ （体积结晶度为0.561） 12.已知聚乙烯晶体属斜方晶系，其晶胞参数a=0.738nm,b=0.495nm,c=0.254nm. (1)根据晶胞参数,验证聚乙烯分子链在晶体中为平面锯齿形构象; (2)若聚乙烯无定形片面的密度a=0.83g/cm3,试计算密度=0.97g/cm3聚乙烯试样的质量结晶度。 8
