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1、高分子物理期末复习题 - 高分子物理期末复习题集没有参考答案 第一章 高分子链的构造 教学大纲 本章的主要内容是介绍链的近程构造和远程构造。其中近程构造介绍了高分子链构造单元的化学组成、键接方式、立体构型、支化与交联和端基等内容；远程构造包括高分子的大小及柔顺性，着重介绍柔顺性的成因、影响因素和定量描绘。 近程构造 构造单元的化学组成 键接方式 立体构型 支化与交联 端基 共聚构造 远程构造 要求掌握：1、高分子链近程构造和远程构造的主要内容，并能举例说明各自对性能的影响； 2、构象、构型 、柔顺性和链段等根本概念； 3、影响柔顺性的因素有哪些?并能判断不同分子链间柔顺性的大小。 要求理解：1
2、、平衡态柔顺性的表征方法?状态测量法、几何算法和高斯统计法及异同； 2、自由联接链、等效自由联结链和高斯链的异同 3、正确理解和初步运用以下公式 1 1?02?h02 61?cos? 2hf2?nl2 1?cos? 3h*?1高分子的大小 柔顺性内旋转、构象、影响因素及定量描绘 -2zb 3 4h2?zb2 1 5z?Lh2max20(nlcos)22 ?2h0?要求理解：1几何算法计算自由旋转链的末端距； 2高斯统计算法计算高斯链的假设、计算过程及几种末端距的结果。 习题 一、名词解释： 有规立构高分子、立构规整度、链段、等效自由连接链、高斯链、聚合物的链构造、 有规立构高分子：其分子可以仅
3、用一个以，一种简单序列排列的构型重复单元描绘的规整高聚物。 立构规整度：指高聚物中含有全同立构与间同立构的总的百分数。 链段：大分子中可以完全自由取向的最小单元。 高斯链：末端距分布以及链段分布符合高斯分布函数的链。 等效自由结合链：高分子链段与链段自由结合，并且无规取向。称为等效自由结合链 二、判断题 1 低温度可以使聚丙烯的链处于冻结状态，其构象数减少，规整度进步。X 2 大局部高分子主链上都含有?单键，任何条件下都能内旋转。X 3 立构规整度高的聚合物都能结晶。X 4 温度越高内旋转异构体的数目越多。 5 结晶高聚物的构象数比取向高分子的构象数少。X 6 同一高分子玻璃态的末端距大于其粘
4、流态的末端距。X 7 自由结合链就是高斯链。X 8 链段的长度是由高斯统计理论计算得来的。X 9 高斯统计理论只能用来计算柔顺链的末端距。 10 几何计算得到的末端距一定小于无扰状态的末端距。 11 自由旋转链的末端距公式说明记键角越大、键长越长、键的个数越多末端距越大。 12 支化高分子的柔顺性比无支化链的柔顺性好。X 13 交联使高分子链的柔顺性下降。X 14 分子量增大高分子链的柔顺性进步。X 三、填空题 1 端基对聚合物的-热稳定性-影响很大，例如聚碳酸酯的-羟基端-和酰氯端基存在使其-热稳定性-降低。 2 顺序异构体对聚合物的性质也有一定的影响，例如聚乙烯醇做维尼纶中只-头尾键合-构
5、造才能与甲醛缩合，而-头头键合?构造的存在使维尼纶中含有?羟-基，它具有亲水性，使维尼纶缩水且强度下降。 3 轻度交联可使材料强度-?进步-?、模量-增大-?、弹性-变好-?、粘流温度-升高-?、蠕变-减少-?、应力松弛-不会为0-?、损耗因子-?变小-。 2 4 共聚物的类型有-无规-、-交替-、-?嵌段-和接枝共聚。 5 高分子的构型包括-等规-、-?间同-、-顺式-、-反式-?和无规立构。 6 大分子链在空间的形态包括-?伸直链-?、-?无规线团-?、-?折叠链-?和螺旋链。 7 聚苯醚的构造式为-?，其中-芳环-使其具有刚性，- C-O键-?使其具有可塑性。 8 自由结合链、自由旋转链
6、、受阻旋转链、等效自由结合链计算得到的末端距分别是-( -( ) -( ) -( ) (括号内注明参数的物理意义) 9 柔顺性的大小可以用-无扰均方末端距-、-?链段长度-?来表征。 10 聚合物是-分子量不等的-?同系物的混合物，聚合物分子量的不均一性称为-分子量的多分散性-。 11 -?b-现象可用聚合物存在链段运动来解释。 a.聚合物泡在溶剂中有溶胀； b.聚合物受力可发生弹性变形；c.聚合物熔体粘度很大。 12 定量描绘高分子链柔顺性的参数是-?bc-?。 a.均方末端距 b.无扰均方末端距 c.Flory极限特征比 13 理想柔性链的均方末端距等于-?，完全刚性链的末端距为-。 14
7、 自由旋转链的末端距-?于-条件下真实链的末端距。 15 高斯链的末端距_于_条件下真实链的末端距。 四、简答及阐述题 1、大分子的构造分几个层次？近程构造和远程构造各包括哪些内容？ 2、构型和构象有什么不同？试讨论结晶聚丙烯和非晶聚丙烯构型和构象的情况。 构型是通过化学键固定的分子中原子的空间排列。构象是表示单键周围的原子与原子基团的旋转产生的空间排列。改变构型需要化学键的断裂与重组，而改变构象不需要。 3、什么叫有规立构聚合物？举例说明有规立构聚合物和无规立构聚合物在物性上有何不同？ 有规立构聚合物其分子可以仅用一个以一种简单序列排列的构型重复单元描绘的规整高聚物。全同与间同立构聚合物通称
8、有规立构聚合物。有规立构聚合物易结晶，熔点高机械强度高，密度高。 4、烯类单体CH2=CHR在聚合过程中可能有哪些键接方式？ 头头尾尾接，头尾接。 3 5、分子量一样的情况下，分子链的柔性与链段长度的关系如何？为什么？ 链段长度降低，柔顺性升高。由于空间位阻作用，可以完全自由取向的最小单元的长度降低内旋转就越容易。 6、比拟以下各组高分子柔顺性的大小，分别写出它们的构造式并说明柔顺性不同的原因。 1 聚乙烯 聚丙烯 聚苯乙烯 聚-乙烯基萘 2 聚甲基丙烯酸乙酯 聚甲基丙烯酸正丙酯 聚甲基丙烯酸正丁酯 聚甲基丙烯酸正辛酯 3 聚丙烯 聚1-丁烯 聚1-己烯 4 聚丙烯酸 聚丙烯酸甲酯 聚丙烯酸锌
9、 5 聚偏二氟乙烯 聚氟乙烯 聚氯乙烯 6 聚丙烯 聚氯乙烯 聚丙烯腈 7 聚氯乙烯 聚偏二氟乙烯 聚异丁烯 8 聚丙烯 聚氯丁二烯 聚异戊二烯 9 聚丁二烯 聚苯乙烯 丁苯橡胶 10聚异丁烯 聚二甲基硅氧烷 11聚己二酸乙二酯 聚对苯二甲酸乙二酯 聚碳酸酯 7、高斯链的末端距在何种条件下求得？为什么？ 8、何谓高分子链的均方旋转半径？它与什么均方末端距之间有一定的比例关系？关系式如何？ 对所有链段，所有可能构象的旋转半径的平方取平均即均方旋转半径。 五、计算题 1、聚乙烯的聚合度为2000，C-C键长为1.54埃，键角为109.5o，求完全伸直链的末端距今Lmax及自由旋转链的均方根末端距h
10、f21/2，并说明二者比值大小与柔顺性的关系。 第二章 高聚物的聚集态构造 教学要求： 本章的主要内容有： 高聚物的聚集态构造与分子间作用力的关系 高聚物结晶形态、结晶过程、结晶才能及结晶构造与材料性 能的关系 高聚物的取向构造及取向对材料性能的影响 高分子的无定形构造模型 高分子液晶的简单介绍 4 高分子多相体系的种类 典型的多相材料的应用 本章的重点是： 掌握高分子结晶的行态与结晶条件结晶温度 、冷却速度的关系 结晶速度及结晶才能与链构造及外界条件结晶温度、冷却速度的关系 结晶形态对高聚物性能的影响 结晶及非结晶高聚物的取向过程及取向对性能的影响 本章的难点是： 对结晶过程的理解 要求掌握
11、的内容： 1 高聚物晶体的形态及性能密度、强度、模量、伸长率、溶解特性 的关系 2结晶过程的动力学方程 3结晶才能与链构造及外因的关系 4结晶形态与结晶温度及冷却速度的关系 5取向的机理及取向对材料性能的影响 理解内容： 1高聚物的结晶模型 2无定形构造模型 3结晶及取向在工业上的应用实例 4结晶度的测量及计算方法 理解内容： 1高分子液晶的种类、构造及应用 2研究结晶的方法 3高分子多相体系的种类 4典型的多相材料的应用 习题 一、名词解释 单晶、 球晶 、取向 、 熔限、 结晶度 、 取向度 、 均相成核 、 内聚能密度、 液晶 1单晶：一般是在极稀溶液中浓度约0.01-0.1%，无外力作用下缓慢结晶生成的具有规那么几何形状的薄片晶体。 3取向：高分子的取向是指在外力作用下分子链、链段或结晶高分子中的结晶构造沿外力作用方向排列的现象。 4熔限：高分子结晶从刚开场熔化到完全熔化时的温度。 5 结晶度：试样中结晶局部所占的质量百分数或体积百分数。 6取向度：是表征材料取向程度的重要参数，一般用F 表示： 7均相成核：是由熔体中的高分子链段靠热运动形成有序排列的链束为晶核的成核方式。 5 第 页 共 页
