高分子物理習(xí)題

第一章緒論一、選擇題1．GPC對高聚物進(jìn)行分級的依據(jù)是（B）A．高聚物分子量的大小B．高分子流體力學(xué)體積大小C．高分子末端距大小D．高分子分子量分布寬度2．下列哪些方法獲得的是數(shù)均分子量（BCD）A．粘度法B．冰點下降C．沸點升高D．滲透壓E．超離心沉降F．光散射法3．聚合物分子量越大，則熔體粘度（A）對相同分子量聚合物而言，分子量分布越寬，則熔體粘度（B）A．增大B．降低C．相等D．不變4．某一高聚物試樣A的分子量約為3×104，試樣B的分子量約為7×105，測定試樣A的分子量應(yīng)采用（A）（B）等方法。測出的分別是（C）（D）分子量。測定試樣B的分子量則宜采用（E）（F）等方法，測出的分別是（G）（各H）分子量。A．膜滲透壓B．粘度法降低C．?dāng)?shù)均D．粘均E．光散射F．凝膠滲透色譜法G．重均H．各種平均5．分子量相同的線形聚乙烯和支化聚乙烯的混合試樣，當(dāng)采用的溶解度分級時不能將它們分開，這是由于（AB）而采用GPC法則能將它們分開，這是由于（CD）首先被淋洗出來的是（E）A．兩者分子量相同B．溶解度相同C．它們的分子尺寸不一樣D．流體力立體積不同E．線性聚乙烯6．聚合物沒有氣態(tài)是因為（B）A．聚合物不耐高溫B．聚合物分子間力很大C．聚合物的結(jié)構(gòu)具多分散性D．聚合物的分子量具多分散性7．下列哪些方法獲得的是數(shù)均分子量（BCD）A．粘度法B．冰點下降C．沸點升高D．滲透壓E．超離心沉降F．光散射法8．不同用途和不同成型方法對聚合物分子量的大小有不同的要求。通常是（C）A．合成纖維分子量最高，塑料最低B．塑料分子量最高，合成纖維最低C．合成橡膠分子量最高，合成纖維最低9.下列那種方法可測定聚合物的數(shù)均分子量（B）A．超速離心沉降；B．膜滲透壓C．黏度D．光散射二、問答與計算題1.某高聚物，已知Mark-Houwink方程中，α=0.8Huggins方程中常數(shù)κ=0.33（1）計算c=0.0030g/ml時，溶液的相對粘度。（2）如α=1，已知值，能否得到有關(guān)該高聚物分子量多分散性的信息，為什么？2.在25℃、θ溶液中測得濃度7.36×-3g/cm3的PVC溶液的滲透壓力0.248g/cm2，求該試樣的分子量和A2。（R=8.48×103.假定某一高聚物含分子量分別為10000、20000、30000三個級份，若由滲透壓法和光散射法測出該樣品分子量分別為20000及30000，計算該樣品中三種級分的重量分?jǐn)?shù)。4.1）根據(jù)高分子鏈構(gòu)象統(tǒng)計理論，如何計算高分子的鏈段長度？實驗上如何獲得計算中所需的各參數(shù)？2）何謂高分子的臨界分子量？列舉至少3種測定高聚物臨界分子量的原理與實驗方法？5.說明測定高聚物粘均分子的基本原理、主要儀器和測試方法。6.同低分子物相比，高聚物的分子量有什么不同？一般有幾種表示方法？寫出對應(yīng)的表達(dá)式，如何用分子量表達(dá)聚合物的多分散性？7.下列聚合物在常溫下能否找到溶劑溶解并說明理由。無規(guī)PP、全同PS、HDPE、PAN、PMMA、NBR8.證明：Mz≥Mw≥Mn，說明為什么Mw/Mn可表征分子量分布寬度。（8%）9.GPC是測定高聚物分子量和分子量分布的主要工具之一，試簡述GPC測定高聚物分子量分布的原理。10.寫出高聚物分子量與分子量分布的數(shù)學(xué)表達(dá)方式。11.簡述GPC的分離機理，用該技術(shù)可以測得聚合物哪些結(jié)構(gòu)參數(shù)？說明測得參數(shù)對聚合物性能的影響。12.某一PS試樣溶于苯，配成濃度為0.55g/100ml的溶液，用烏氏粘度計于25℃試液純?nèi)軇?0ml溶劑（Ⅰ）Ⅰ+5ml苯（Ⅱ）Ⅱ+5ml苯（Ⅲ）Ⅲ+5ml苯（Ⅳ）Ⅳ+5ml苯（Ⅴ）流出時間（S）106.8214.6189.7166.0144.4134.2已知在該溫度下，PS-苯體系K=0.99×10-2ml/g，α=0.74，求PS的分子量。13.用粘度法、凝膠滲透色譜法（GPC）測定聚合物分子量時，直接測得的物理量是什么？得到的是何種統(tǒng)計分子量？如何求得分子量？14.采用GPC技術(shù)能否將分子量相同的線形聚乙烯和支化聚乙烯分離開？說明理由。15.用以四氫呋喃為淋洗液的GPC儀測定聚氯乙烯的分子量分布。若已知該儀器以聚苯乙烯為標(biāo)樣的校正曲線，如何得到聚氯乙烯的分子量分布？16.現(xiàn)有分子量分別為4.20×105和1.25×105的兩個樣品，試求其等質(zhì)量混合物的數(shù)均分子量、重均分子量及多分散系數(shù)。17.分子量=1.0×106和=4.3×105某試樣，由于混入了3%（重量）的分子量為3.0×104其低分子量組分，問混合樣的和各為多少？從計算結(jié)果你能得出什么結(jié)論？18.某窄分散試樣的分子量為105，當(dāng)混入了重量分?jǐn)?shù)為1%的第二組份窄分布試樣（M=107）后，混合物的和分別為1.01×105，2.0×105；若混入第二組份的分子量變成103時，則混合物試樣的和分別是多少？比較和變化，你能得出什么結(jié)論。19.在25℃、θ溫度下，測得濃度為7.36×10-3克/ml的聚氯乙烯溶液（密度為0.886克/ml）的滲透壓Δh20.什么叫分子量微分分布曲線和積分分布曲線？兩者如何相互轉(zhuǎn)換？N(M)稱為分子量的數(shù)量微分分布函數(shù)．W(M)稱為分于量的重量微分分布函數(shù)．有些實驗，不能直接測定重量微分分布面數(shù)，直接得到的是其重量積分分布函數(shù)，用I(M)表示。二者的關(guān)系為：21.測定聚合物數(shù)均和重均分子量的方法有哪些？每種方法適用的分子量范圍如何？答：數(shù)均分子量測試方法：端基分析法、依數(shù)法、滲透壓法重均分子量測試方法：光散射法、小角X光衍射法P81表4-122.證明滲透壓測得的分子量為數(shù)均分子量。證明：即證.23.采用滲透壓測得試樣A和B的摩爾質(zhì)量分別為4.20×105g/mol和1.25×105g/mol，試計算24.35℃時，環(huán)已烷為聚苯乙烯(無規(guī)立構(gòu))的θ溶劑。現(xiàn)將300mg聚苯已烯(ρ＝1.05g/cm3，＝1.5×105)于35℃溶于環(huán)己烷中，試計算：(1)第二維利系數(shù)Az；(2)解：數(shù)均分子量：重均分子量：25.某聚苯乙烯試樣經(jīng)分級后得到5個級分。用光散射法測定了各級分的重均分子量，用粘度法(22℃、二氯乙烷溶劑)試計算Mark－Houwink方程[η]＝KMα中的兩個參數(shù)K和α。解：由[η]＝KMα得：lg[η]＝lgK＋αlgM，以lg[η]對lgM作圖，斜率即為α，截距為lgK。26推導(dǎo)一點法測定特性粘度的公式：（1）（2），其中γ＝K’/β（1）（2），其中γ＝K’/β解：由，假定，可得（1）式；假定，可得（2）式。27.三醋酸纖維素－二甲基甲酰胺溶液的Zimm圖如下所示。試計算該聚合物的分子量和旋轉(zhuǎn)半徑。(λ＝5.461×10－1nm，n（DMF）＝1.429)28．現(xiàn)有—超高分子量的聚乙烯試樣，欲采用GPC方法測定其分子量和分子量分布，試問：(1)能否選擇GPC法的常用溶劑THF？如果不行，應(yīng)該選用何種溶劑?(2)常溫下能進(jìn)行測定嗎?為什么?(3)如何計算該試樣的數(shù)均、重均和粘均分子量。答：（1）不能選擇常用溶劑THF，因為THF與超高分子量的聚乙烯極性不同，它們的溶解度參數(shù)相差較大；應(yīng)選擇四氫萘或十氫萘作為溶劑；（2）不能測量，140℃29.指出重均分子量和數(shù)均分子量最重要的測試方法各一種，它們適用的分子量范圍，可用于測定哪些熱力學(xué)參數(shù)和分子參數(shù)？30.寫出凝膠滲透色譜測定分子量分布的簡要原理？31.寫出最重要的一種測定重均分子量的方法，并指出還可用于測定那些熱力學(xué)參數(shù)和分子參數(shù)？32.寫出重均分之量和數(shù)均分之量最重要的測試方法各一種，并指出還可以用于測定那些熱力學(xué)參數(shù)和分子參數(shù)？33.試說明高分子材料溶解的物理過程？并進(jìn)一步分析：提高高分子材料的溶解能力從分子結(jié)構(gòu)上應(yīng)如何考慮？34.簡述能夠估算高聚物（A）鏈段分子量（B）臨界分子量（C）交聯(lián)點間分子量（D）非牛頓分子量的實驗方法（為方便起見，可用圖示法或公式表示）。35.分子量=1.0×106和=4.3×105某試樣，由于混入了3%（重量）的分子量為3.0×104其低分子量組分，問混合樣的和各為多少？從計算結(jié)果你能得出什么結(jié)論？36.簡述GPC的分離機理，用該技術(shù)可以測得聚合物哪些結(jié)構(gòu)參數(shù)？說明測得參數(shù)對聚合物性能的影響。37.某一PS試樣溶于苯，配成濃度為0.55g/100ml的溶液，用烏氏粘度計于25℃試液純?nèi)軇?0ml溶劑（Ⅰ）Ⅰ+ml苯（Ⅱ）Ⅱ+5ml苯（Ⅲ）Ⅲ+ml苯苯（Ⅳ）Ⅳ+ml苯苯（Ⅴ）流出時間（S）106.8214.6189.7166.0144.4134.2已知在該溫度下，PS-苯體系K=0.99×10-2ml/g，α=0.74，求PS的分子量。38.聚合物的MnMw與分子量分布有哪些方法可以測定？39.有兩種試樣（1）100g分子量為105的聚合物中，加入1g分子量為103的聚合物（2）100g分子量為105的聚合物中，加入1g分子量為107的聚合物試求兩種試樣的Mn與Mw以及d值，其結(jié)果說明了什么？40.粘度法則定分子量的關(guān)系式中，如何實驗測定K及α值?(設(shè)計實驗；作圖及計算方法)41.簡述GPC測定分子量及分子量分布的原理。42.總結(jié)討論測定分子量的方法，那些是絕對方法?哪些是相對方法?其優(yōu)缺點如何？43.有兩種尼龍66試樣，用端基分析法測定分子置，二試樣的重量均為0.311g，以0.0259NKOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗KOH溶液均為0.38mL。a．若試樣A的結(jié)構(gòu)為H-[NH-(CH2)--NHCO-(CH2)4-CO-]OH，試求試樣A的分子量。b若試樣B的數(shù)均分子星為6.32×106，試推測試樣B的分子結(jié)構(gòu)。第二章高分子鏈的結(jié)構(gòu)一、選擇題1.X—射線衍射不能直接測定的性質(zhì)為：（D）A．結(jié)晶度B．晶胞尺寸C．取向度D．晶胞密度2.下列哪個聚合物沒有旋光異構(gòu)（D）A．聚丙烯B．1.4-聚異戊二烯C．拉伸過程完成63.2%的時間D．松弛過程剩余36.8%的時間3.大分子鏈柔性愈好，則鏈段長度（B）A．越長B．越短C．無法預(yù)測4.聚合物沒有氣態(tài)是因為（B）A．聚合物不耐高溫B．聚合物分子間力很大C．聚合物的結(jié)構(gòu)具多分散性D．聚合物的分子量具多分散性5.高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的差別在于（A）A．構(gòu)型B．構(gòu)象6．NR的中文名稱是（A）A.天然橡膠B.高密度聚乙烯C.丁苯橡膠D.聚丙烯E.聚對苯二甲酸乙二醇酯F.丁基橡膠7．HDPE的中文名稱是（B）A.天然橡膠B.高密度聚乙烯C.丁苯橡膠D.聚丙烯E.聚對苯二甲酸乙二醇酯F.丁基橡膠8．SBR的中文名稱是（C）A.天然橡膠B.高密度聚乙烯C.丁苯橡膠D.聚丙烯E.聚對苯二甲酸乙二醇酯F.丁基橡膠9．PP的中文名稱是（D）A.天然橡膠B.高密度聚乙烯C.丁苯橡膠D.聚丙烯E.聚對苯二甲酸乙二醇酯F.丁基橡膠10．PET的中文名稱是（E）A.天然橡膠B.高密度聚乙烯C.丁苯橡膠D.聚丙烯E.聚對苯二甲酸乙二醇酯F.丁基橡膠11．NBR的中文名稱是（F）A.天然橡膠B.高密度聚乙烯C.丁苯橡膠D.聚丙烯E.聚對苯二甲酸乙二醇酯F.丁基橡膠12．自由旋轉(zhuǎn)鏈的均方末端距比相應(yīng)的自由聯(lián)結(jié)鏈的均方末端距（B）A.小B.大C.相等C.無法判斷13．與鏈段運動有關(guān)的高聚物性能有（ABCDE）A.TgB.TmC.蠕變D.TfE.應(yīng)力松馳14．高聚物的結(jié)構(gòu)指組成高分子的不同尺度的結(jié)構(gòu)單元在空間的相對排列，它包括（ABCD）A.高分子的鏈結(jié)構(gòu)B.高分子的分子結(jié)構(gòu)C.高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)D.高分子的單體單元結(jié)構(gòu)15.單體單元的鍵合屬于（C）A.高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)B.高分之鏈的遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)C.高分子的近程結(jié)構(gòu)D.高分子的織態(tài)結(jié)構(gòu)16.按照單體單元的鍵合序列，二元共聚物有下列哪幾種類型（ABCD）A無規(guī)型B交替型C接枝型D嵌段型17.乙烯類高聚物分子有下列哪幾種立體構(gòu)型（ACD）A無規(guī)立構(gòu)B順式立構(gòu)C間同立構(gòu)D全同立構(gòu)E反式立構(gòu)18．分子主鏈中除含有碳外，還有氧，氮，硫等原子，這樣的分子叫做（C）A.碳鏈高分子B.元素高分子C.雜鏈高分子D.梯形高分子19.PE是（A）A.碳鏈高分子B.雜鏈高分子C.元素高分子D.梯形高分子20.分子中各原子在空間的相對位置和排列叫做（A）A.構(gòu)象B.構(gòu)型C.鍵合方式D.近程結(jié)構(gòu)21.內(nèi)雙烯聚合物存在（D）有不對稱碳原子的聚合物存在（C）A.幾何異構(gòu)B.立體異構(gòu)C.旋光異構(gòu)D.順反異構(gòu)22.辛烷具有（B）個可能的穩(wěn)定構(gòu)象A.38B.37C.3623．下列哪個聚合物沒有旋光異構(gòu)（D）A．聚丙烯B．1.4—聚異戊二烯C．拉伸過程完成63.2%的時間D．松弛過程剩余36.8%的時間24．下列三種高聚物中，分子鏈柔順性最大的是（B）A．聚苯B．順式1.4—聚丁二烯C．聚苯乙烯25．天然橡膠與杜仲膠在結(jié)構(gòu)上的差異屬（D）A．化學(xué)組成不同；B．鍵接結(jié)構(gòu)不同；C．立體構(gòu)型不同；D．幾何構(gòu)型不同26.下列聚合物中柔順性最好的是（A）A．聚二甲基硅氧烷B.PEC.PETD.PP27．下列聚合物中柔順性最差的是（B）A.PPOB.聚苯C.PMMAD.PP28．下列聚合物中柔順性最好的是（A）A.聚氯丁二烯B.聚偏氯乙烯C.PVCD.PAN29.下列聚合物中柔順性最差的是（D）A.PEB.PPC.PVCD.PAN30．下列高聚物屬于熱塑性的有（BC）A．低硫化度天然橡膠B．PVCC．PMMAD．體型酚醛樹脂二．名詞解釋1．鏈節(jié)和鏈段：高分子鏈中劃分出來的可任意取向（運動）的最小鏈長。2．大分子鏈的末端距、高斯鏈：線形高分子鏈的一端至另一端的直線距離；n個鍵長為l,鍵角固定，旋轉(zhuǎn)不自由的等效自由連接鏈3．聚合物分子運動的多重性指的是：高聚物分子運動的多樣性；高聚物分子運動的時間依賴性；高聚物分子運動的溫度依賴性4．高分子的構(gòu)型為：分子中由化學(xué)鍵所固定的原子或基團(tuán)在空間的幾何排列構(gòu)象定義為：由于單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而形成的空間排布三、問答題1.聚丙烯于C-C單鍵可以內(nèi)旋，能否通過其內(nèi)旋使無規(guī)立構(gòu)聚丙烯變?yōu)榈纫?guī)立構(gòu)聚丙烯？為什么？無規(guī)立構(gòu)聚丙烯與等規(guī)立聚丙烯是兩種不同構(gòu)型，無規(guī)PP轉(zhuǎn)變?yōu)榈纫?guī)PP必須有化學(xué)鍵的斷裂和重排。2.簡要指出高分子鏈柔性的含義、原因、種類、表征方法以及鏈結(jié)構(gòu)對其的影響。3.寫出聚氯丁二烯的各種可能構(gòu)型。4.構(gòu)型與構(gòu)象有何區(qū)別？聚丙烯分子鏈中碳－碳單鍵是可以旋轉(zhuǎn)的，通過單建的內(nèi)旋轉(zhuǎn)是否可以使全同立構(gòu)的聚丙烯變?yōu)殚g同立構(gòu)的聚丙烯？為什么?答：構(gòu)型：是指分子中由化學(xué)鍵所固定的原子在空間的幾何排列。構(gòu)象：由于分子中的單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子在空間的不同形態(tài)。全同立構(gòu)聚丙烯與間同立聚丙烯是兩種不同構(gòu)型，全同PP轉(zhuǎn)變?yōu)殚g同PP必須有化學(xué)鍵的斷裂和重排。5.等規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯分子鏈在晶體中呈31螺旋構(gòu)象，而間規(guī)立構(gòu)聚氯乙烯分子鏈在晶體中呈平面鋸齒構(gòu)象？答：因為等規(guī)PS上的苯基基團(tuán)體積較大，為了使體積較大的側(cè)基互不干擾，必須通過C－C鍵的旋轉(zhuǎn)加大苯基之間的距離，才能滿足晶體中分子鏈構(gòu)象能量最低原則；對于間規(guī)PVC而言，由于氫原子體積小，原子間二級近程排斥力小，所以，晶體中分子鏈呈全反式平面鋸齒構(gòu)象時能量最低。6.哪些參數(shù)可以表征高分子鏈的柔順性？如何表征？答：空間位阻參數(shù)δδ越大,柔順性越差；δ越小，柔順性越好；特征比Cn對于自由連接鏈cn=1對于完全伸直鏈cn=n，當(dāng)n→∞時，cn可定義為c∞，c∞越小，柔順性越好。鏈段長度b：鏈段逾短，柔順性逾好。7.聚乙烯分子鏈上沒有側(cè)基，內(nèi)旋轉(zhuǎn)位能不大，柔順型好。該聚合物為什么室溫下為塑料而不是橡膠？答：因為聚乙烯結(jié)構(gòu)規(guī)整，易結(jié)晶，故具備了塑料的性質(zhì)，室溫下聚乙烯為塑料而不是橡膠。8.從結(jié)構(gòu)出發(fā)，簡述下列各組聚合物的性能差異：聚丙烯腈與碳纖維；線性高分子梯形高分子9.從結(jié)構(gòu)出發(fā)，簡述下列各組聚合物的性能差異：無規(guī)立構(gòu)聚丙烯與等規(guī)立構(gòu)聚丙烯；非晶高分子結(jié)晶性高分子10．從結(jié)構(gòu)出發(fā)，簡述下列各組聚合物的性能差異：順式聚1,4-異戊二烯(天然橡膠)與反式聚1,4-異戊二烯;柔性11.從結(jié)構(gòu)出發(fā)，簡述下列各組聚合物的性能差異：高密度聚乙烯、低密度聚乙烯與交聯(lián)聚乙烯。高密度聚乙烯為平面鋸齒狀鏈，為線型分子，模量高，滲透性小，結(jié)晶度高，具有好的拉伸強度、耐久性、韌性；低密度聚乙烯支化度高于高密度聚乙烯（每1000個主鏈C原子中約含15～35個短支鏈），結(jié)晶度較低，具有一定的韌性，隔水和隔熱性能較好；交聯(lián)聚乙烯形成了立體網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)，因此在韌性、強度、耐熱性等方面都較高密度聚乙烯和低密度聚乙烯要好。12.單烯類聚合物的聚合度為104，試估算分子鏈完全伸展時的長度是其均方根末端距的多少倍？(假定該分子鏈為自內(nèi)旋轉(zhuǎn)鏈)。單烯類完全伸展鏈自由旋轉(zhuǎn)鏈13.等規(guī)聚丙烯在環(huán)己烷或甲苯中、30℃時測得的空間位阻參數(shù)(即剛性因子)σ＝1.76，試計算其等效自由連接鏈的鏈段長度b(已知碳－碳鍵長為0.154nm，鍵角為109.5。解：又14.聚苯乙烯試樣的分子量為416000，試計算其無擾鏈的均方末端距(已知特征cn＝12)。解：15.試述高分子的高分子結(jié)構(gòu)對高分子鏈柔順性的影響，并分析討論高分子鏈柔順性對聚合物宏觀性能的影響？（10）解：分子結(jié)構(gòu)對鏈的柔順性有很大的影響。（1）主鏈結(jié)構(gòu)，若主鏈全部由單鍵組成，一般鏈的柔順性較好；（2）取代基的極性大，相互作用大，分子鏈內(nèi)旋轉(zhuǎn)受阻嚴(yán)重，柔順性變差；（3）若支鏈很長，阻礙鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)起主導(dǎo)作用時，柔順性下降；對于交聯(lián)結(jié)構(gòu)，當(dāng)交聯(lián)程度達(dá)到一定程度時，則大大影響鏈的柔順性，（4）一般分子鏈越長，構(gòu)象數(shù)目越多，鏈的柔順性越好；（5）分子間作用較大，聚合物中分子鏈所表現(xiàn)出的柔順性越小，（6）分子結(jié)構(gòu)越規(guī)整，結(jié)晶能力越強，鏈的柔順性就表現(xiàn)不出來，聚合物呈剛性。微觀柔性≠宏觀柔性16.何謂高分子鏈的柔性？何謂自由連接鏈和高斯鏈？它們的相互關(guān)系是什么？高分子鏈的柔順性：指高分子鏈能夠改變其構(gòu)象的性質(zhì)自由連接鏈：即鏈長固定，鏈角不固定，內(nèi)旋轉(zhuǎn)自由的理想化的模型高斯鏈：因為等效自由結(jié)合鏈的鏈段分布符合高斯分布函數(shù)，又稱等效自由結(jié)合鏈兩者的相互關(guān)系：高斯鏈的鏈段分布函數(shù)與自由連接鏈的分布函數(shù)相同，但兩者之間卻有很大的差別。自由連接鏈?zhǔn)遣淮嬖诘?，而高斯鏈卻體現(xiàn)了大量柔性高分子的共性它是確確實實存在的。此外，高斯鏈包括自由連接鏈，后者是前者的一個特例。17.高斯鏈的本質(zhì)特征是什么？在什么條件下大分子鏈呈現(xiàn)為高斯鏈？鏈段n是一很大的值每一個鍵不占有體積可任意取向18.討論高分子結(jié)構(gòu)對鏈的柔順性的影響，并比較下列高分子鏈的柔順性，說明原因：聚氯乙烯，聚碳酸酯，聚甲醛，聚乙炔聚乙烯，聚二甲基硅氧烷，纖維素，聚甲基丙烯酸甲酯19.高分子鏈具有柔順性的本質(zhì)是什么?如何表征分子鏈的柔順性?20.影響高分子鏈柔順性的因素有哪些?試簡要討論。21.紅外光譜法與核磁共振法研究高分子鏈結(jié)構(gòu)依據(jù)哪些光譜特征？可以研究哪些高分子鏈的近程結(jié)構(gòu)？22.按聚合物熱穩(wěn)定性從小到大排列下列聚合物A聚甲基丙烯酸甲酯B聚α---甲基苯乙烯C聚四氟乙烯D聚苯乙烯23.為什么高壓聚乙烯比低壓聚乙烯的密度低？聚合物結(jié)構(gòu)有何差異？聚合機理有何不同？低密度聚乙烯的結(jié)構(gòu)是怎樣產(chǎn)生的？24.高分子長鏈柔性的實質(zhì)是什么？近程相互作用是怎樣影響高分子鏈柔性的？遠(yuǎn)程相互作用又是怎樣影響高分子鏈柔性的？25.試從分子結(jié)構(gòu)分析高聚物的許多性能不同于小分子物質(zhì)的原因。26.共聚是高聚物改性的一個重要手段，試簡述共聚物的主要類型，并舉例討論不同類型共聚物的分子結(jié)構(gòu)與性能的差異？27.試述分子結(jié)構(gòu)對高分子鏈柔順性的影響，并分析討論高分子鏈柔順性對聚合物宏觀性能。28.試從分子結(jié)構(gòu)與分子間作用能兩個方面討論聚乙烯，聚氯乙烯，聚異丁烯和尼龍66之間性能差異的的原因。30.高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的性能有什么差異？從結(jié)構(gòu)上分析產(chǎn)生的原因。31.提出三種參數(shù)定量表征真實高分子鏈的柔性，寫出該參數(shù)的名稱與數(shù)學(xué)表達(dá)式，闡述如何表征，提出測定該參數(shù)的一種實驗方法。32.已知聚苯乙烯試樣的分子量為104000，其剛性系數(shù)為2.17，試求：（1）自由結(jié)合鏈的均方末端距（2）真實鏈的均方回轉(zhuǎn)半徑33.聚丙烯于C-C單鍵可以內(nèi)旋，能否通過其內(nèi)旋使無規(guī)立構(gòu)矛丙烯變?yōu)榈纫?guī)立構(gòu)聚丙烯？為什么？34.為什么把高分子鏈稱為“高斯鏈”？高斯鏈與自由結(jié)合鏈的差別？在什么條件下高分子鏈呈現(xiàn)為高斯鏈？35.為什么把高分子鏈稱為高斯鏈？分別寫出自由結(jié)合鏈，自由旋轉(zhuǎn)鏈和等效自由結(jié)合鏈的均方末端距的表達(dá)式？高分子的均方末端距是在什么條件下測定的？36.試計算分子量為2．8×105聚乙烯分子在下列情況下的均方末端距：a．高斯鏈；己知C—C鏈長為0．154nmb．自由旋轉(zhuǎn)鏈：已知鍵角為109。28’，c.受阻內(nèi)旋轉(zhuǎn)：已知cosα＝0.215；d.伸直鏈。37.己知高分子主鏈中的鍵角大于900，定性地討論自由旋轉(zhuǎn)鏈的均方末端距與鍵角的關(guān)系。自由旋轉(zhuǎn)鏈θ=180°-鍵角鍵角=90°cosθ=0平均建角是90度的自由旋轉(zhuǎn)鏈鍵角=180°cosθ=1→∞伸直鏈鍵角=90~180°θ減小cosθ增大變得僵硬38.假定聚乙烯的聚合度為2000，夾角為109.50，求伸直鏈的長度Lmax與自由旋轉(zhuǎn)鏈的根均方末端距之比值。并從運動觀點解釋某些高分子材料在外力作用下可以產(chǎn)生很大形變的原因。解：伸直鏈的長度Lmax=﹝2/3﹞1/2·nln=2*2000-1=3999根均方末端距(h2f..r)1/2=﹝2﹞1/2·nl39.什么叫做高分子的構(gòu)型?試討論線型聚異戊二烯可能有哪些不同的構(gòu)型.(不考慮鍵接異構(gòu))答：構(gòu)型是指分子中由化學(xué)鍵所固定的原子在空間的排列。這種排列是穩(wěn)定的，要改變構(gòu)型，必須經(jīng)過化學(xué)鍵的斷裂和重組。構(gòu)型不同的異構(gòu)體有旋光異構(gòu)體、集合異構(gòu)體和間接異構(gòu)體。線形聚異戊二烯可能存在鍵接異構(gòu)，有1,2－加成、3,4－加成和1,4－加成三種加成方式。對于1,4－加成，存在幾何異構(gòu)，有順式構(gòu)型和合反式構(gòu)型之分。1,2－或3,4－加成存在旋光異構(gòu)，包括全同立構(gòu)、間同立構(gòu)和無規(guī)立構(gòu)三種。40.試由分子結(jié)構(gòu)分析高聚物的許多物理面性能與低分子物質(zhì)不同的主要原因.高聚物的分子結(jié)構(gòu)特點：1）高分子是由很大數(shù)目（102~105數(shù)量級）的結(jié)構(gòu)單元組成的。2）一般高分子的主鏈都有一定的內(nèi)旋轉(zhuǎn)自由度，可以使主鏈彎曲而具有柔性。（由于熱運動而具有許多不同的構(gòu)象）。3）高分子結(jié)構(gòu)的不均一性。即使是相同的條件下的反應(yīng)產(chǎn)物，各分子的分子量，鍵接順序，空間構(gòu)型，支化、交聯(lián)以及共聚物的組成及序列結(jié)構(gòu)等存在著或多或少的差異。4）由于一個高分子鏈含有很多結(jié)構(gòu)單元，因此，結(jié)構(gòu)單元間的相互作用對聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和物理性能有著十分重要的影響。5）晶態(tài)和非晶態(tài)高聚物的有序度與相應(yīng)狀態(tài)和低分子的有序度有較大的差別。6）高聚物材料中，常加入填料及各種其它助劑，兩種以上高分子共混改性還存在著所謂織態(tài)結(jié)構(gòu)。41.什么叫做分子構(gòu)象？假若聚丙烯的等規(guī)度不高，能不能用改變構(gòu)象的辦法提高其等規(guī)度？說明理由.42.假定聚乙烯的聚合度為2000，鍵角為109.5°。求伸直鏈的長度Lma與自由旋度0.26鏈的根均方木，端距之比值，并由分子運動觀點解釋某些高分子材料在外力作用下可產(chǎn)生很大形變的原因。解：在外力作用，分子鏈可設(shè)計力方向取向，由上述比值可知，取向能產(chǎn)生很大的形變。43.假定聚丙烯主鏈上的鍵長為1.54?，鍵角為109.5°，根據(jù)1-6所列數(shù)據(jù)，求其等效自由結(jié)合鏈的鏈段長主比之值。解：無規(guī)聚丙烯：由表1-6知得A——分子的無擾尺寸θ——空間位阻參數(shù)由A得：由θ得：?。╫r：）44.現(xiàn)有苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯三嵌段共聚物。實驗中測定出苯乙烯嵌段-（S）n-的重量百分?jǐn)?shù)為50%時，在溶劑苯中測得S段的均方根長度為100。當(dāng)C-C鍵角為，鍵長為1.5時,假定內(nèi)旋轉(zhuǎn)不受位壘限制時,求出聚物中S段和M段的聚合度.S鏈段中：l=1.5?,θ=109°28?__h2f,r=2nl即1002=2n1.52n=2193PS=2193/2=1097甲基丙烯酸甲酯的質(zhì)量=苯乙烯的質(zhì)量2PMMA*100=1097*104故M段聚合度=57045.紅外研究結(jié)果表明，PMA經(jīng)200℃46.微弱結(jié)晶的聚氯乙烯若其分子鏈呈平面鋸齒形，問此晶體的立體構(gòu)型屬于何種空間立構(gòu)？等同期為多長？（己知：氯原子范德華半徑為1.8A，碳-碳鍵長l為1.54A，鍵角Q為109.547.高分子鏈的構(gòu)型與構(gòu)象有何不同？舉兩例說明構(gòu)型對聚合物性能的影響。48.設(shè)聚乙烯的分子量為28000，在0溶液中測得其真實鏈的均方旋轉(zhuǎn)半徑為5.35×10-17m2（1）聚乙烯的真實鏈的h2（2）剛性因子49.何為聚合物的柔性？它對tg有何影響？50.聚合物為何沒有氣態(tài)？51．如果C-C鍵長為0.154納米，C-C-C鍵欠為109.5°，試間成片3，螺放構(gòu)象為全同立構(gòu)聚丙烯鏈等同周期為多少。解：H31螺旋構(gòu)象的全同立構(gòu)PD：每一個C-C-C結(jié)構(gòu)單元長度為：即設(shè)一個結(jié)構(gòu)單元在等同周期上的投影為y，則y上底面見圖第三章高分子溶液一．選擇1．用于分級的高分子溶液應(yīng)選擇(B)A．θ溶液 B．稀溶液 C．濃溶液 D．理想溶液2．高分子-溶劑體系的x1為0.5時，稀溶液中的高分子（BC）A．沉淀析出B．處于無擾狀態(tài)C．沒有沉淀析出D．無法預(yù)測3．下列高聚物中，哪些在室溫下可以溶解（ABD）A．尼龍—66B．滌綸C．高密度PED．聚醋酸乙烯酯4．下列參數(shù)中，哪些可作為選擇溶劑的依據(jù)（CDE）A．均方末端距B．模量E和模量GC．溶度參數(shù)δD．相互作用參數(shù)x1E．第二維利系數(shù)A2F5．在良溶劑中，線型聚合物能夠（A）交聯(lián)聚合物不能溶解，只能（B）A．溶解B．溶脹6．通常非極性的結(jié)晶聚合的在（加熱）下溶解，而非晶態(tài)聚合物的溶解對（溫度）要求不高。A．加熱B．溫度C．降溫D．壓力7．欲用乙醚（δ=7.4）和乙腈（δ=11.9）溶解氯醋共聚物（δ=10.45），最佳比乙醚占（B）%、乙腈占（A）%。A．67.8B．32.3A．42.3B．23.48．下列在室溫下有溶劑的高聚物是（BCDHI）A．PEB．PA-66C．PSD．PMMAE．硫化橡膠F．PPG．酚醛塑料H．定向聚合PSI9．下列在室溫下無溶劑的高聚物是（AEFG）A．PEB．PA-66C．PSD．PMMAE．硫化橡膠F．PPG．酚醛塑料H．定向聚合PSI10．反映高分子在溶液中形態(tài)的參數(shù)有（A）A．B．11．選擇溶劑的原則是（ABC）A．相似相溶觀則B．內(nèi)聚內(nèi)密度或溶度δC．相似規(guī)則溶劑化規(guī)則12．交聯(lián)高聚物交聯(lián)點間的平均分子量越大，則交聯(lián)度（A）溶脹度（B）A．小B．大δC．相等13．高分子一溶劑體系的x1為0.5時，稀溶液中的高分子（BC）A．沉淀析出B．處于無擾狀態(tài)C．沒有沉淀析出D．無法預(yù)測14．聚合物分子量趨于無窮大時的臨界共溶溫度Tc為（B）A．脆化溫度TbB．θ溫度C．流動溫度Tf15．Q溶液中，高分子的排斥體積等于（C）A．較大正值；B．較小正值；C．零；D．負(fù)值二、問答題1.磷酸-苯酯（δ1=19.6）是聚氯乙烯（δ=19.4）的增塑劑，為了加強它們之間的相溶性，需加入一種稀釋劑（δ2=16.3）求其加入的最佳量。2.高分子在良溶劑、不良溶劑和θ溶劑中各具有什么形態(tài)？在上述三種溶劑中，第二維利系數(shù)A2和相互作用參數(shù)x1有什么區(qū)別？3.溶解聚合物的溶劑可根據(jù)內(nèi)聚能密度（δ）相近的經(jīng)驗規(guī)律來進(jìn)行選擇，已知聚丙烯腈的δ=15.4，甲醇的δ=14.5，試問聚丙烯腈能否溶解于甲醇中？為什么？從理論上加以解釋。4.高分子的溶度參數(shù)為何不能象低分子那樣采取蒸發(fā)熱的方法獲?。吭嚵信e常用的幾種測定高分子溶度參數(shù)的方法，并任選其中一種說明其原理。5.25℃下實驗測得聚苯乙烯試樣在甲苯（Ⅰ）和丁酮（Ⅱ）中的（η）為（η）Ⅰ>（η）Ⅱ,（1）比濃滲透壓、（2）第二維里系數(shù)、A2（3）均方未端距、（4）流體力學(xué)體積、Vn（5）排出體積、U（6）M-H方程中指數(shù)、a(7)粘均分子量、（8）線性擴張因子、α（9）數(shù)均分子量、（10）柔順性參數(shù)、A（11）Huggins參數(shù)、x1(12)Huggins常數(shù)、k16.溶度參數(shù)的含義是什么？“溶度參數(shù)相近原則”判定溶劑對聚合物溶解能力的依據(jù)是什么？答：溶度參數(shù)：內(nèi)聚能密度的平方根為溶度參數(shù)。依據(jù)：7.什么叫高分子θ溶液？它與理想溶液有何區(qū)別？θ溶液：△u1E=0，“鏈段”間與“鏈段”和溶劑間相互作用抵消，無擾狀態(tài)，排斥體積為0。區(qū)別：θ溶液：△u1E=0，“鏈段”間與“鏈段”和溶劑間相互作用抵消，無擾狀態(tài)，排斥體積為0理想溶液：不存在△u1E8.Flory－Huggins晶格模型理論推導(dǎo)高分子溶液混合熵時作了哪些假定？混合熱表達(dá)式中Huggins參數(shù)的物理意義是什么？答：假定：①一個格子中只能放一個溶劑分子或一個聚合物鏈段，②高分子可以自由卷曲，所有構(gòu)象具有相同的能量，③鏈段與溶劑分子可以在晶格上相互取代聚合物鏈段均勻分布，④高分子具有相同的聚合度，⑤配位數(shù)Z不依賴于組分反映高分子與溶劑混合時相互作用能的變化。法表示一個溶劑分子放到高分子中去時所引起的能量變化。，；與溶劑性質(zhì)的關(guān)系：溶劑的溶解能力越強，值越?。慌c溫度的關(guān)系：9.什么叫排斥體積效應(yīng)？Flory－Huggins稀溶液理論較之晶格模型理論有何進(jìn)展？答：在高分子稀溶液中，“鏈段”的分布實際上是不均勻的，高分子鏈以—個被溶劑化了的松懈的鏈球散布在純?nèi)軇┲校總€鏈球都占有一定的體積，它不能被其他分子的“鏈段”占有，稱為排斥體積。進(jìn)展：a.高分子稀溶液中“鏈段”的分布是不均勻的，而是以“鏈段云”形式分布在溶劑中，每一“鏈段云”可近似成球休；b．在“鏈段云”內(nèi)，以質(zhì)心為中心，“鏈段”的徑向分布符合高斯分布：c．“鏈段石”彼此接近要引起自由能的變化．每一個高分子“鏈段云”具有排斥體積。10.苯乙烯－丁二烯共聚物（δ＝16.7）難溶于戊烷（δ＝14.4）和醋酸乙烯（δ＝17.8）。若選用上述兩種溶劑的混合物，什么配比時對共聚物的溶解能力最佳？解：由溶度參數(shù)相近原則可知，當(dāng)混合物的溶度參數(shù)δ為16.7時，溶解能力最佳，設(shè)戊烷體積分?jǐn)?shù)為x，則醋酸乙烯為（1－x）根據(jù)公式：δ混＝δ1φ1＋δ2φ2，所以：14.4x＋17.8（1－x）＝16.7，x＝0.32故：配比為戊烷比醋酸乙烯約為32/68時溶解能力最佳。11.計算下列三種情況下溶液的混合熵，討論所得結(jié)果的意義。99×1012個小分子A與108個大分子B相混合（假定為理想溶液）99×1012個小分子A與108個大分子B相混合（設(shè)每個大分子“鏈段”數(shù)x＝104）相混合（假定符合均勻場理論）；99×1012個小分子A與1012個大分子B相混合（假定為理想溶液）。解：（1）12.在20℃將10－5mol聚甲基丙烯酸甲酯(＝105，ρ＝1.20g/cm3)溶于179克氯仿（ρ＝1.49g/cm3）中，試汁算溶液的混合熵、混合熱和混合自由能；(已知χ1＝解：混合熵：混合熱：混合自由能：13.試說明高13.高分子材料溶解的物理過程？并進(jìn)一步分析提高高聚物的溶解性能從分子結(jié)構(gòu)上應(yīng)如何考慮？14.簡述高聚物的溶解過程。15．選擇高聚物溶劑的三原則是什么？試判斷下列聚合物能溶解在哪些溶劑中，并說明依據(jù)。天然橡膠（未硫化），聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚丙烯腈，尼龍。16.已知聚苯乙烯一環(huán)已烷體系（Ⅰ）的溫度（Florg溫度）為35℃,聚苯乙烯一甲苯體系(Ⅱ)的溫度低于35℃,假定于40℃在這兩種溶劑中分別測定同一聚苯乙烯試樣的滲透壓與粘度,比較兩種體系下列各值的大?。?） （2）A2 （3）x1（4） （5）17.在室溫下，能選到溶解聚乙烯、聚苯乙烯、滌綸、硫化橡膠的溶劑嗎？為什么？18.粘度法測定聚合物分子量的誤差可能由哪些方面引起；19.在相同溫度下，用不同溶解能力的溶劑測定PMMA滲透壓及粘度，討論溶劑優(yōu)良程度對所測PMMA的，A2及[η]值的影響。20.非晶態(tài)高聚物,非極性晶態(tài)聚合物,極性晶態(tài)聚合物和交聯(lián)聚合物的溶解和溶脹有何特點21.試述θ條件下高分子溶液性質(zhì)的特征？及兩種測定θ溫度的實驗方法及原理？22.聚乙烯醇溶于水中，纖維素與聚乙烯醇的極性相似，問纖維素是否溶于水？為什么？23.同一種高聚物在下列那種溶液中鏈的均方末端距最大？并做簡要說明良溶劑的稀溶液中（2）劣溶劑的稀溶液中良溶劑的濃溶液中（4）劣溶劑的濃溶液中24.實驗測得某窄分散聚苯乙烯試樣在Q溶劑和良溶劑中的特性粘數(shù)分別0.370.77(d1/g)，己知它們的Mark-Houwink常數(shù)分別為8.2×10-2，0.97×10-2（mI·moI0.5·g-0.5）。Flory常數(shù)分別為2.84×1023，2.1×1023(moI-1)，試計算試樣在該兩種溶劑中的Mark-Houwink指數(shù)，均方根末端距（A）以及流體力學(xué)擴張因子（aη）和一維擴張因子（a）。25.何謂高分子Q溶液？簡述兩種聚取高分子溶劑結(jié)構(gòu)Q溫度的方法（作圖法）。26.同一種聚苯乙烯試樣在某一溫度下的三種不同溶劑中的比濃滲透壓（）隨溶液濃度（c）的變化如圖所示。指出1、2、3三體系溶液的第二維里系數(shù)（A2）、相互作用參數(shù)（X1）、溶劑優(yōu)劣性大小及該聚合物在三體系中的數(shù)均分子量（）、粘均分子量（）大小的變化趨勢。27.試舉例說明溶解下列高聚物溶劑的原則是什么？1）非極性非結(jié)晶；2）非極性結(jié)晶；3）極性非結(jié)晶；4）極性結(jié)晶。28.已知聚苯乙烯一環(huán)已烷體系（Ⅰ）的溫度（Florg溫度）為35℃,聚苯乙烯一甲苯體系(Ⅱ)的溫度低于35℃,假定于40（1） （2）A2 （3）x1（4） （5）29.寫出高分子溶液的滲透壓方程，并回答下列問題（1）與理想溶液的滲透壓方程有何區(qū)別（2）據(jù)什么理論推導(dǎo)而成該方程在測定聚合物結(jié)構(gòu)與性能上有何應(yīng)用價值？30.試提出三種參數(shù)判斷聚合物溶劑的優(yōu)劣，寫出該參數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，指出判斷的標(biāo)準(zhǔn)，提出測定該參數(shù)的一種試驗方法。31.已知聚丙烯在0溶劑中的無擾尺寸A為0.0835nm，試求（1）真實鏈的剛性系數(shù)（2）等效自由結(jié)合鏈的鏈段長度32.寫出溶度參數(shù)哈金斯參數(shù)第二維里系數(shù)排除體積以及擴張因子等參數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式及物理意義。闡述它們的應(yīng)用價值，提出測定該參數(shù)的一種試驗方法。33.已知非晶態(tài)的聚乙烯的密度為0。85g/cm3，其內(nèi)聚能為8.58KJ/mol，試計算：（1）聚乙烯的內(nèi)聚能密度（2）聚乙烯的溶度參數(shù)34.寫出兩個判別溶劑優(yōu)劣的參數(shù)，它們?yōu)楹沃禃r，該溶劑是高聚物的良溶劑、不良溶劑和θ溶劑?

高聚物在上述溶劑中的形態(tài)如何?35.試提出三種參數(shù)判斷聚合物溶劑的優(yōu)劣，寫出該參數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，指出判斷的標(biāo)準(zhǔn)，提出測定該參數(shù)的一種試驗方法。36．何謂溶脹與溶解？試從分子運動的觀點說明線型高分子和交聯(lián)高分子溶脹的最后結(jié)果的區(qū)別。答：溶解是指溶質(zhì)分子通過分子擴散與溶劑分子均勻混合成為分子分散的均相體系。溶脹是溶劑分子滲透進(jìn)入高聚物中，使高聚物體積膨脹，交聯(lián)高聚物不能被溶劑溶解，僅能吸收大量溶劑而溶脹，溶脹的條件與線型高聚物形成溶液的條件相同。37.何謂溶度參數(shù)？高聚物的溶度參數(shù)如何測定？答：定義內(nèi)聚能密度的平方根δ為溶劑的溶度參數(shù):δ1＝（△E/V）1/2；高聚物的溶度參數(shù)只能用間接法測定，對于非極性溶液體系來說，如果我們能找到某種溶劑，它與高聚物能以任何比例互溶，互相不發(fā)生反應(yīng)或締合，而且溶解過程沒有體積和焓的變化，這種溶劑的δ值就可以作為該高聚物的溶度參數(shù)。通常采用的實驗測定方法是粘度法或交聯(lián)后的溶脹度法，選擇若干中溶度參數(shù)不同的液體作為溶劑，分別測定高聚物在這些溶劑中的極限粘數(shù)，極限粘數(shù)極大值所對應(yīng)的溶度參數(shù)可作為高聚物的溶度參數(shù)。同樣，測定交聯(lián)高聚物在不同溶劑中的平衡溶脹比Q值，把Q的極大值所對應(yīng)的溶劑的溶度參數(shù)作為聚合物的溶度參數(shù)。還可由結(jié)構(gòu)單元中各基團(tuán)或原子的摩爾引力常數(shù)F直接計算得到：（式中F為高聚物中各基團(tuán)的摩爾引力常數(shù)，為重復(fù)單元的摩爾體積）。38.根據(jù)選擇溶劑的規(guī)則，各舉一例選擇相應(yīng)高聚物的適當(dāng)溶劑。答：對于非晶態(tài)的非極性高聚物，根據(jù)公式，等式的左面表示單位體積溶液的混合熱，如果δ1和δ2愈接近，則△HM愈小，兩種液體愈能相互溶解。如聚苯乙烯是弱極性的，δ2＝9.1，因此溶度參數(shù)δ1在8.9-10.8的甲苯、苯、氯仿、順二氯乙烯、苯胺等極性不大的液體都是它的溶劑，而極性太強的丙酮（δ1＝10.0）卻不能溶解聚苯乙烯。對于非晶態(tài)的極性高聚物，則按公式：（式中ω是指極性部分的溶度參數(shù)，Ω是指非極性部分的溶度參數(shù)）要求溶劑的溶度參數(shù)和極性都要與高聚物接近才能使其溶解。例如極性很強的聚丙烯腈不能溶解在溶度參數(shù)與它接近的乙醇、甲醇、苯酚、乙二醇等溶劑中，這是因為這些溶劑的極性太弱了。而只有極性分?jǐn)?shù)在0.682至0.924的二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙腈、二甲基亞砜、丙二腈和碳酸乙烯酯等才能使其溶解。結(jié)晶性非極性高聚物的溶劑選擇：由于它的溶解包括兩個過程，其一是結(jié)晶部分的熔融，其二是高分子與溶劑的混合，兩者都是吸熱過程，△HM比較大，即使溶度參數(shù)與高聚物相近的液體，也很難滿足△HM<T△SM的條件，因此只能提高溫度，使T△SM增大，才能溶解，例如聚乙烯要在120℃以上才能溶于四氫萘、對二甲苯等非極性溶劑中；聚丙烯要在13539.根據(jù)選擇溶劑的原則，試判斷下列高聚物－溶劑體系在高溫下哪些可以溶解？哪些難溶或不溶？為什么？（括號內(nèi)數(shù)字為其溶度參數(shù)）a.有機玻璃（18.8）－苯（18.8）；b.滌綸樹脂（21.8）－二氧六環(huán)（20.8）；c.聚氯乙?。?9.4）－氯仿（19.2）；d.聚四氟乙烯（12.6）－正癸烷（13.1）；e.聚碳酸酯（19.4）－環(huán)己酮（20.2）；f.聚乙酸乙烯酯（19.2）－丙酮（20.2）。答：a.可以；有機玻璃為非極性結(jié)晶高聚物，苯為非極性溶劑，兩者溶度參數(shù)接近，高溫下可以溶解；b.不溶；因為滌綸樹脂為結(jié)晶性極性高聚物，要求溶劑與之形成氫鍵，才利于溶解；c.可以；因為聚氯乙稀為結(jié)晶性弱極性高聚物，在高溫下可以溶解在溶度參數(shù)相近的弱極性溶劑中；d.不溶；聚四氟乙烯為結(jié)晶性極性高聚物，要求溶劑與之形成氫鍵，才利于溶解；e.不溶；聚碳酸酯為結(jié)晶性極性高聚物，要求溶劑與之形成氫鍵，才利于溶解；f.不溶。聚乙酸乙烯酯為結(jié)晶性極性高聚物，要求溶劑與之形成氫鍵，才利于溶解。40.試說明各類高聚物其溶解過程有何特征：a.非晶態(tài)高聚物b.非極性晶態(tài)高聚物c.極性晶態(tài)高聚物d.低交聯(lián)度的高聚物答：a.非晶態(tài)高聚物分子的堆砌比較疏松，分子間的相互作用較弱，溶劑分子容易進(jìn)入高聚物內(nèi)部，使其溶脹和溶解。b.非極性晶態(tài)高聚物：室溫時幾乎不溶解，只有當(dāng)升高溫度至熔點附近，使晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)后，小分子溶劑才能滲入到高聚物內(nèi)部而逐漸溶解。c.極性的晶態(tài)高聚物能只能溶于強極性溶劑中，最后要求溶劑與聚合物之間能形成氫鍵；d.低交聯(lián)度的高聚物：只能達(dá)到溶脹平衡而不能溶解。41.哈金斯參數(shù)χ1的物理意義是什么？當(dāng)高聚物和溫度選定以后，χ1值與溶劑性質(zhì)有什么關(guān)系？當(dāng)高聚物和溶劑選定后，χ1與溫度有什么關(guān)系？答：哈金斯參數(shù)χ1反映了高分子與溶劑混合時相互作用能的變化，是一個無因次的量。χ1kT的物理意義是表示一個溶劑分子放入高聚物中引起的能量變化。，當(dāng)高聚物和溫度選定以后，χ1值與成正比。溶劑與高分子間的結(jié)合能越大，χ1值越大。當(dāng)高聚物和溶劑選定以后，χ1值與開氏溫度成反比。42.用平衡溶脹法測定丁苯橡膠的交聯(lián)度，試由下列數(shù)據(jù)計算該試樣中交聯(lián)點的平均分子量。已知：溫度為25℃；干膠重0.1273g，溶脹后重2.116g；干膠密度為0.941g/ml，苯的密度為0.8685g/ml；相互作用參數(shù)＝0.398。解：溶脹比Q值可以由下式進(jìn)行計算：當(dāng)溶脹平衡時，存在以下關(guān)系式：（式中V1是溶劑的摩爾體積，Φ2是高聚物在溶脹體中所占的體積分?jǐn)?shù)，也就是平衡溶脹比的倒數(shù)。）對于交聯(lián)度不高的聚合物，較大，可得如下近似式：將數(shù)值代入，得：＝10182343.何謂凝膠與凍膠？試從化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理性能兩方面加以比較。答：凍膠是由范德華力交聯(lián)形成的，加熱可以拆散范德華力交聯(lián)，使凍膠溶解。凍膠可分兩種：如果形成分子內(nèi)的范德華力交聯(lián)，成為分子內(nèi)部交聯(lián)的凍膠。高分子鏈為球狀結(jié)構(gòu)，不能伸展，粘度小。若將此溶液真空濃縮成為濃溶液，其中每一個高分子本身是一個凍膠。所以，可以得到粘度小而濃度高達(dá)30％-40％的濃溶液。如果形成分子間的范德華力交聯(lián)，則得到伸展鏈結(jié)構(gòu)的分子間交聯(lián)的凍膠，粘度較大。用加熱的方法可以使分子內(nèi)交聯(lián)的凍膠變成分子間交聯(lián)的凍膠，此時溶液的粘度增加。凝膠是高分子鏈之間以化學(xué)鍵形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)的溶脹體，加熱不能溶解也不能熔融。它既是高分子的濃溶液，又是高彈性的固體，小分子物質(zhì)能在其中滲透或擴散。交聯(lián)結(jié)構(gòu)的高聚物不能為溶劑所溶解，卻能吸收一定量的溶劑而溶脹，形成凝膠。44.第二維利系數(shù)A2的物理意義是什么?當(dāng)A=0時的體系是什么體系?45.試討論利用高聚物稀溶液的性質(zhì)如何研究高聚物上大分子的形態(tài)？46.說明以下基本概念：（1）沸點升高（2）冰點降低（3）滲透壓（4）相互作用參數(shù)（5）θ溫度（6）θ溶劑（7）特性粘數(shù)（8）擴張因子（9）流體力學(xué)體積（10）散射介質(zhì)的瑞利比47.在25℃，測定不同濃度的聚苯乙烯甲苯溶液的滲透壓，結(jié)果如下第四章聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)一、選擇題1．高聚物的球晶（BD）A．一定呈球狀；B．是多晶聚集體C．是在攪拌下生成的D．一般是由熔體冷卻時形成的E．是在稀溶液中形成的2．從分子結(jié)構(gòu)判斷，下列高聚物中具有結(jié)晶能力的有：（ACDE）A．等規(guī)PPB．無規(guī)PPC．PVCD．PA-66E．PETF．PMMA3．聚合物熔體在高溫高壓下結(jié)晶，生成（A）晶體，A．伸直鏈B．串晶C．片晶4．濃溶液邊攪拌邊結(jié)晶生成（B）A．伸直鏈B．串晶C．片晶5．高聚物在稀溶液中極緩慢冷卻結(jié)晶時，可以成（C）這種結(jié)晶形態(tài)；A．伸直鏈B．串晶C．單晶D．球晶6．從熔體冷卻結(jié)晶時，傾向于生成（D）結(jié)構(gòu)；A．伸直鏈B．串晶C．單晶D．球晶7．熔體在應(yīng)力作用下結(jié)晶時，通常形成（B）結(jié)構(gòu)。A．伸直鏈B．串晶C．單晶D．球晶8．高聚物熔體結(jié)晶的溫度范圍是從（A）到（B）之間，結(jié)晶過程包括（C）A．TgB．TmC．晶核開線和晶粒生長9．高聚物的結(jié)晶度增加，則（B）A．抗沖擊強度增加B．抗張強度增加C．取向度增加D．透明性增加10．增加高聚物結(jié)晶度xc可采取的有效措施有（A）（B）等A．Tmax下長期結(jié)晶B．退火處理C．加成檢劑D．降低結(jié)晶溫度11．欲減小其環(huán)晶半徑可采?。–）（D）等措施。A．Tmax下長期結(jié)晶B．退火處理C．加成檢劑D．降低結(jié)晶溫度12．晶體中分子鏈呈平面鋸齒形構(gòu)象的高聚物有（A）（B）（C）等A．PVA（聚烯醇）B．PEC．PAD．聚四氟乙烯13．呈螺旋形構(gòu)象的高聚物有（AD）A．等規(guī)聚丙烯B．PEC．PAD．聚四氟乙烯14.下列聚合物中柔順性最好的是（A）A．聚乙烯B．聚丙烯C．聚氯乙烯D．聚苯乙烯15.高分子顯示出柔性，是由于具有運動單元（D）A．分子B．單體單元C．原子D．鏈段16.高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)不包括（D）A．晶態(tài)B．非晶態(tài)C．取向態(tài)D．氣態(tài)17.分子間作用力包括（BCD）A．范德華力B．靜電力C．色散力D．氫鍵18.氫鍵有什么性質(zhì)（CD）A．誘導(dǎo)性B．共軛性C．飽和性D．方向性19．.隨著結(jié)晶條件的不同，高聚物可以形成下列哪些形態(tài)的晶體（ABCD）A．單晶B．球晶C．柱晶D．纖維晶20．晶態(tài)高聚物的結(jié)構(gòu)模型包括（BCD）A．隧道模型B．纓狀微束模型C．折疊鏈模型D．插線板模型21.由球晶形變成的微纖結(jié)構(gòu)屬于（A）A．取向態(tài)結(jié)構(gòu)B．晶態(tài)結(jié)構(gòu)C．非晶態(tài)結(jié)構(gòu)D．織態(tài)結(jié)構(gòu)22.根據(jù)分子排列的形式和有序性的不同，液晶有哪些結(jié)構(gòu)形態(tài)（ABC）A．近晶型B．向列型C．膽緇型D．片尾型23.高分子合金包含哪些組分（B）A．金屬與金屬B．高分子與高分子C．高分子與金屬24.高聚物多相混合材料根據(jù)混合組分不同可分為（ABCD）A．高分子合金B(yǎng)．高分子-高分子體系C．高分子-填充劑體系D．高分子-助劑體系25.高分子熱運動的特點包括（ABD）A．運動單元的多重性B．分子運動的時間依賴性C．分子運動的環(huán)境依賴性D．分子運動的溫度依賴性26.高分子中鏈段開始運動發(fā)生在哪個力學(xué)狀態(tài)（B）A．玻璃態(tài)B．玻璃化轉(zhuǎn)變區(qū)C．高彈態(tài)D．粘流轉(zhuǎn)變區(qū)27.影響玻璃化溫度的內(nèi)在因素有（ABCD）A．化學(xué)結(jié)構(gòu)B．分子量C．交聯(lián)D．共聚與共混28.下列聚合物玻璃化溫度最高的是（C）A．聚二甲基硅氧烷B．聚甲醛C．聚乙烯29.下列聚合物玻璃化溫度最低的是（A）A.PEB.PPC.PAND.PVC30.高聚物的熔點是指（C）A．熔融始點B．熔融中點C．熔融終點31.下列影響高聚物熔點的因素中，使熔點提高的有（AC）A．分子間形成氫鍵B．減小分子鏈的剛性C．增加分子鏈的對稱性和規(guī)整性D．減小分子量32.下列哪一個結(jié)晶總速率最大（C）A．玻璃化溫度附近B．熔點附近C．玻璃化溫度與熔點之間區(qū)域33.下列聚合物中柔順性最差的是（D）A.聚甲基丙烯酸甲酯B.聚甲基丙烯酸乙酯C.聚甲基丙烯酸丙酯D.聚甲基丙烯酸丁酯34.以下（D）力作用能最大，（C）力最小A.靜電力B.誘導(dǎo)力C.色散力D.氫鍵35.高分子晶系中，由于長鍵造成各向異性而不會出現(xiàn)（D）晶系A(chǔ).單斜B.六方C.三方D.立方36.一個晶面與a,b,c三晶軸交點為（3，2，1），則其晶面指數(shù)為（B）A.（2，6，3）B.（3，2，1）C.（2，3，6）D.（1，2，3）37.具有黑十字消光現(xiàn)象的是（C）晶體A.體晶B.樹枝晶C.球晶D.串晶38.球晶尺寸大，透明性（B）A.越好B.越差C.無影響39.高聚物的（C）狀態(tài)在熱力學(xué)上是一種非平衡態(tài)A.結(jié)晶B.交聯(lián)C.取向D.織態(tài)40.液晶顯示技術(shù)是利用（A）液晶的特性A.向列型B.膽緇型C.近晶型41.（B）液晶可以作痕量指示劑A.向列型B.膽緇型C.近晶型42.高聚物的球晶（BD）A．一定呈球狀；B．是多晶聚集體C．是在攪拌下生成的D．一般是由熔體冷卻時形成的E．是在稀溶液中形成的43．從分子結(jié)構(gòu)判斷，下列高聚物中具有結(jié)晶能力的有：（ACDE）A．等規(guī)PPB．無規(guī)PPC．PVCD．PA-66E．PETF．PMMA44．高聚物的球晶（BD）A．一定呈球狀B．是多晶聚集體C．是在稀溶液中生成的D．一般是由熔體冷卻時形成的E．是在攪拌在應(yīng)力下生成的45．下列高聚物中，從分子結(jié)構(gòu)判斷，具有結(jié)晶能力的有（ABDHI）A．等規(guī)PPB．間規(guī)PPC．無規(guī)PPD．PETE．PSF．PMMAG．PVCH．PTEEI．PA-6646．X—射線衍射不能直接測定的性質(zhì)為：（D）A．結(jié)晶度B．晶胞尺寸C．取向度D．晶胞密度47．結(jié)晶高聚物Tm的高低和熔程（限）的寬窄主要取決于（D）A．相變熱B．退火處理的時間C．液壓的大小D．結(jié)晶溫度和結(jié)晶速度二、名詞解釋1．高聚物的取向和取向函數(shù)：取向：聚合物取向是指在某種外力作用下，分子鏈或其他結(jié)構(gòu)單元沿著外力作用方向擇優(yōu)排列。2．液晶態(tài)：兼有部分晶體和液體性質(zhì)的過渡狀態(tài)。3．凝聚態(tài)：物質(zhì)的物理狀態(tài)，是根據(jù)物質(zhì)的分子運動在宏觀力學(xué)性能上的表現(xiàn)來區(qū)分的，通常包括固體、液體和氣體。高分子的凝聚態(tài)是指高分子鏈之間的幾何排列和堆砌狀態(tài)，包括固體和液體。4．內(nèi)聚能密度：單位體積的內(nèi)聚能，CED=?E/Vm。內(nèi)聚能是克服分子間作用力，把1mol液體或固體分子移至分子引力范圍之外所需的能量。5．結(jié)晶度：試樣中結(jié)晶部分所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(質(zhì)量結(jié)晶度xcm)或者體積分?jǐn)?shù)(體積結(jié)晶度xcv)。6．取向：聚合物取向是指在某種外力作用下，分子鏈或其他結(jié)構(gòu)單元沿著外力作用方向擇優(yōu)排列。7．高分子合金的相容性：高分子共混物中分子間分子水平的互容程度。三、問答題1．什么叫內(nèi)聚能密度？它與分子間作用力的關(guān)系如何？如何測定聚合物的內(nèi)聚能密度?答：內(nèi)聚能密度是指單位體積的內(nèi)聚能；CED=?E/Vm。內(nèi)聚能是克服分子間作用力，把1mol液體或固體分子移至分子引力范圍之外所需的能量，CED<290J/cm3的高聚物，都是非極性高聚物，由于它們的分子鏈上都不含極性基因，分子間作用力主要是色散力，分子間相互作用力較弱，加上分子鏈的柔性較好，使這些高聚物材料易于變形，富有彈性，可作橡膠，但聚乙烯是個例外，由于它的結(jié)構(gòu)對稱規(guī)整易于結(jié)晶而失去彈性，只能作塑料使用。CED>420J/cm3的高聚物，由于分子鏈上有強極性基因，或者分子間能形成氫鍵，分子間作用力大，因而有較好的機械強度和耐熱性，再加上分子結(jié)構(gòu)比較規(guī)整，易于結(jié)晶，取向，使強度更高，可成為優(yōu)良的纖維材料或工程塑料。CED∈290~420J/cm3的高聚物，分子間作用力居中，適合于作塑料使用。內(nèi)聚能密度的測試方法主要有：最大溶脹比法、最大特性粘數(shù)法。2．聚合物在不同條件下結(jié)晶時，可能得到哪幾種主要的結(jié)晶形態(tài)？各種結(jié)晶形態(tài)的特征是什么？單晶：形成條件：0.01%~0.1%PE溶液中極緩慢冷卻結(jié)晶或較高壓力下100MP）熔體結(jié)晶而成。結(jié)構(gòu)特點：棱片狀，其鏈長數(shù)百納米，厚度為10nm，晶片厚度與分子量無關(guān)，分子鏈總是垂直于截面。樹枝晶：形成條件：濃度較高、或溫度較低、或聚合物分子量太大時，高分子不再形成單晶片，而是傾向于生成樹枝晶；結(jié)構(gòu)特點：單晶的聚集體，多晶結(jié)構(gòu)。球晶：形成條件：＞1%的濃溶液熔體冷卻結(jié)晶結(jié)構(gòu)特點：球晶分子鏈總是垂直于徑向，單晶片的變形聚集體；有黑十字消光現(xiàn)象，雙折射現(xiàn)象伸展鏈晶：形成條件：高溫高壓熔體附近緩慢結(jié)晶高拉伸取向結(jié)構(gòu)特點：分子鏈完全伸展，平行排列單向強度大串晶：形成條件：應(yīng)力（溶液結(jié)晶時邊緩慢攪拌邊結(jié)晶）；拉伸擠出時有（雙向）應(yīng)力場作用。結(jié)構(gòu)特點：折疊鏈與伸直鏈不可分離雙向強度高柱晶：形成條件：應(yīng)力作用下冷卻結(jié)晶。結(jié)構(gòu)特點：沿應(yīng)力方向成行地形成晶核，再向四周生長成折疊鏈晶片單向強度大。纖維晶：形成條件：溶液流動，攪拌下結(jié)晶；熔體拉伸、剪切。結(jié)構(gòu)特點：交錯連接的微晶和韌性分子鏈相連構(gòu)成。3．測定聚合物結(jié)晶度的方法有哪兒種？簡述其基本原理。不同方法測得的結(jié)晶度是否相同？為什么？答：聚合物結(jié)晶度的測定方法有以下幾種：密度法——依據(jù)：分子鏈在品區(qū)規(guī)整堆砌，故晶區(qū)密度(ρc)大于非晶區(qū)密度(ρa)，或者說，晶區(qū)比體積(Vc)小于非晶區(qū)比體積(Vc)，部分結(jié)晶聚合物的密度介于ρc和ρa之間；X射線衍射法——依據(jù)：總的相干散射強度等于晶區(qū)和非晶區(qū)相干散射強度之和；量熱法——根據(jù)聚合物熔融過程中的熱效應(yīng)來測定結(jié)晶度；由于部分結(jié)晶聚合物中，晶區(qū)與非晶區(qū)的界限很不明確，無法準(zhǔn)確測定結(jié)晶部分的量，因此，結(jié)晶度的概念缺乏明確的物理意義，其數(shù)值隨測定方法不同而不同。4．高分子液晶的分子結(jié)構(gòu)有何特點？根據(jù)分子排列有序性的不同，液晶可以分為哪幾種晶型？如何表征？答：結(jié)構(gòu)特點：部分保存著晶態(tài)物質(zhì)分子的有續(xù)排列；具有較長的長徑比，通常長徑比＞6.4；有一定的分子間作用力。根據(jù)分子排列有序性的不同，液晶可以分為三種晶型：向列型（N相）近晶型手征性液晶：靠液晶螺距來表征盤狀液晶相5．簡述液晶高分子的研究現(xiàn)狀，舉例說明其應(yīng)用價值。（1）液晶顯示技術(shù)向列型：靈敏的電響應(yīng)信號和光學(xué)特性電壓的改變引起顏色變化（2）分析測量技術(shù)膽甾型：光學(xué)性質(zhì)好，可發(fā)生白光色散，透射光偏振旋轉(zhuǎn)，可感受＜0.1℃（3）液晶紡絲技術(shù)晶體的加工能力較差，液晶可紡絲成纖維，較低的牽伸率減少內(nèi)應(yīng)力和損傷。（4）原位復(fù)合技術(shù)與普通熱塑性高分子共混，形成很細(xì)的剛性纖維，其細(xì)度優(yōu)于加入的纖維，可獲得力學(xué)性能很強的材料。6．取向度的測定方法有哪幾種？舉例說明聚合物取向的實際意義。答：取向度的測定方法主要有：聲速傳播法：可反映整個分子鏈的取向，能較好的說明聚合物結(jié)構(gòu)與力學(xué)強度的關(guān)系光學(xué)雙折射：反映非晶區(qū)的鏈段取向廣角X射線衍射：測得晶區(qū)的取向度小角激光光散射法、收縮率表征法等取向結(jié)構(gòu)對材料的力學(xué)、光學(xué)、熱性能影響顯著。例如：尼龍等合成纖維生產(chǎn)中廣泛采用牽伸工藝來大幅度提高其拉伸強度；攝影膠片片基、錄音錄像磁帶等薄膜材料實際使用強度和耐折性大大提高，存放時不會發(fā)生不均勻收縮。取向通常還使材料的玻璃化溫度提高；對于晶態(tài)聚合物，其密度和結(jié)晶度提高，材料的使用溫度提高。7．某結(jié)晶聚合物的注射制品中，靠近模具的皮層具有雙折射現(xiàn)象，而制品內(nèi)部用偏光顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)有Maltese黑十字，并且越靠近制品芯部Maltese黑十字越大。試解釋產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因。如果降低模具的溫度，皮層厚度將如何變化？答：出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因在于：皮層具有雙折射現(xiàn)象是形成了柱晶；制品內(nèi)部用偏光顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)有Maltese黑十字，說明有球晶產(chǎn)生；越靠近制品芯部，Maltese黑十字越大，說明越靠近芯部，球晶越完整；若降低模具的溫度，熔體冷卻速度加快，受表層的應(yīng)力作用增大，皮層厚度將增加。8.采用“共聚”和“共混”方法進(jìn)行聚合物改性有何異同點？答：相同點：二者都可形成兩相結(jié)構(gòu)。不同：“共聚”的高分子合金在相界面處，存在化學(xué)鍵，“共混”的高分子合金在相界面處幾乎不存在化學(xué)鍵。9.簡述提高高分子合金相容性的手段。答：a.在物理共混中，加入第三組分增容劑；b.在不同聚合物的分子之間引入各種特殊的相互作用。10.聚合物結(jié)晶與小分子結(jié)晶對比，在結(jié)晶熱力學(xué)和結(jié)晶動力學(xué)兩方面有那些共同點和特點？11.聚合物結(jié)晶過程與AVRAMI方程的符合情況如何？12．試討論改變分子量及短支鏈的程度對PE下述性能的影響，并說明理由。抗張強度，斷裂伸長率，熔點，熔融指數(shù)，硬度，結(jié)晶度，密度和沖擊強度。答：分子量越大，抗張強度越大，斷裂伸長率越大，熔點越高，熔融指數(shù)越大，硬度越大，結(jié)晶度越大，密度越大和沖擊強度越好；短支鏈的程度越好，抗張強度越小，斷裂伸長率越小，熔點越高，熔融指數(shù)越大，硬度越大，結(jié)晶度越大，密度越大和沖擊強度越小。13.高聚物的取向結(jié)構(gòu)穩(wěn)定嗎？為什么？14.分析非晶態(tài)和晶態(tài)高聚物兩者被拉伸取向過程的主要差異。15.結(jié)晶高聚物在不同溫度下結(jié)晶，其熔點和熔限發(fā)生怎樣的變化？16.舉例說明聚合物分子的結(jié)構(gòu)特性對結(jié)晶能力的影響.17.（1）指出下列高聚物中哪些具有結(jié)晶能力：聚甲醛；乙烯一丙烯交替共聚物；聚碳酸酯；間同立構(gòu)聚苯乙烯；ABS；聚對苯二甲酸乙二醇酯；尼龍6；已固化環(huán)氧塑料；聚乙烯；聚醚醚酮。（2）如何測定（包括計算）結(jié)晶高聚物的等溫結(jié)晶速率和Avrami指數(shù)？18.從分子運動角度說明為什么非晶態(tài)高聚物在不同溫度或不同力作用速度下呈現(xiàn)不同力學(xué)狀態(tài)？19.高分子單晶體與高分子球晶的結(jié)構(gòu)和制備方法有什么不同？20、高分子聚集態(tài)的結(jié)構(gòu)包括了哪些內(nèi)容？試述高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的特點及其與性能和成型條件的關(guān)系。解：高分子聚集態(tài)的結(jié)構(gòu)包括晶態(tài)，非晶態(tài)，液晶態(tài)，取向態(tài)和織態(tài)。21．什么是高聚物的結(jié)晶度？測定方法及其差別？解：高聚物的結(jié)晶度作為結(jié)晶部分含量的度量，通常以重量百分?jǐn)?shù)或體積百分?jǐn)?shù)來表示。通?？捎肵射線法，密度法，紅外光譜法和核磁共振吸收法測定。22．顯微鏡觀察聚合物球晶時，可以看到黑十字圖像，請說明這一現(xiàn)象。解：偏振光通過球晶時，發(fā)生雙折射，分成兩束電矢量互相垂直的偏振光，分別平行和垂直于球晶半徑方向。由于兩個方向的折射率不同，兩束光通過樣品的速度也不一樣，從而發(fā)生干涉現(xiàn)象，形成亮暗區(qū)域。23．畫出向列型液晶高分子的粘度-濃度和粘度-溫度曲線示意圖，并對其異常行為之處作一簡要解釋。24．分析非晶態(tài)和晶態(tài)高聚物兩者被拉伸取向過程的主要差異。解：晶態(tài)高聚物被拉伸取向時結(jié)晶區(qū)的取向單元主要是晶粒，非晶態(tài)高聚物的取向單元是鏈段和整個分子鏈。25．從熱力學(xué)觀點試述拉伸有利聚合物的結(jié)晶和熔點升高。F=△H-T△S從晶臺到非晶態(tài)任何物質(zhì)都是從無序到有序，熵總是減小的，△S＜0，拉伸能使高聚物在玻璃態(tài)時就有一定的有序性，這樣△S相應(yīng)的比較小，使結(jié)晶能夠進(jìn)行。26．為什么中等柔性鏈的高聚物才有可能制成優(yōu)良的合成纖維？解：聚物鏈過于柔順，易發(fā)生解取向；而過于剛性，不利于合成纖維的加工成型。27.說出晶體高聚物的結(jié)構(gòu)模型？簡述非晶態(tài)高聚物兩種結(jié)構(gòu)型的要點及其爭論焦點？28.試簡要敘述下列各種晶體的特點及形成條件：a.球晶；b.伸展鏈結(jié)晶；c.串晶；d.微絲晶。29.線型高分子在力場作用下有幾種取向單元？為什么？如何測定取向度？30．何謂液晶高聚物？按照分子排列有序性可區(qū)分為幾種液晶（畫出示意圖）？按照主鏈的不同可區(qū)分為幾種液晶（舉例說明）？31.將聚丙烯絲抽伸至相同伸長比，分別用冰水或90℃熱水冷卻后，再分別加熱到9032.從分子結(jié)構(gòu)判斷，下列高聚物的結(jié)晶能如何？A．等規(guī)PPB．無規(guī)PPC．PVCD．PA-66E．PETF．PMMA33.試以聚丙烯和線形聚異戊二烯為例，說明高分子鏈的構(gòu)型及構(gòu)象對結(jié)晶性能及使用性能的影響。34．高分子聚集態(tài)的結(jié)構(gòu)包括了哪些內(nèi)容？試述高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的特點及其與性能和成型條件的關(guān)系。35.什么是高聚物的結(jié)晶度,測定方法及其差別.36.用偏光顯微鏡觀察聚合物球晶時，可以看到黑十字圖像，請說明這一現(xiàn)象。37.畫出向列型液晶高分子的粘度-濃度和粘度-溫度曲線示意圖，并對其異常行為之處作一簡要解釋。38.分析非晶態(tài)和晶態(tài)高聚物兩者被拉伸取向過程的主要差異。39.為什么中等柔性鏈的高聚物才有可能制成優(yōu)良的合成纖維？40.有兩種乙烯和丙烯的共聚物，其組成相同，但其中一種室溫時是橡膠狀的，一直到溫度降至-70℃答：橡膠態(tài)的乙丙共聚物為無規(guī)共聚物，無規(guī)共聚的乙丙橡膠，由于其結(jié)構(gòu)上的無序性，分子鏈難以規(guī)整排列，不結(jié)晶，且它們均由C-C單鍵組成分子鏈，側(cè)基位阻也不大，所以具有很好的柔性，由于無規(guī)共聚的乙丙膠具有以上所述的柔性和難結(jié)晶性，置正種很好的橡故表現(xiàn)出橡膠特性另一乙丙共聚物在室溫時是硬而韌的不透明材料，說明是一種嵌段共聚物，表成兩相結(jié)構(gòu)，且聚乙烯相有一定的結(jié)晶能力，而PP微相不能在PE中結(jié)晶，故共聚物具有硬而韌的性質(zhì)，不透明是兩相分離及結(jié)晶所致。41.就高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的性能差異來說明結(jié)晶度高低對聚合物機械性能的影響。42.有兩種已烯和丙烯的共聚物，其組成相同，但其中一種定溫時題象膠狀的，一直到溫度降至構(gòu)-70℃答：橡膠態(tài)的乙丙共聚物為無規(guī)共聚物，夫規(guī)共聚的乙丙橡膠，由于其結(jié)構(gòu)上的無序性，分子鏈難以規(guī)整排列，不結(jié)晶，且它們均由C-C單鍵組成分子鏈，側(cè)基位阻也不大，所以具有很好的柔性，由于無規(guī)共聚的乙丙膠具有以上所述的柔性和難結(jié)晶性，置正種很好的橡故表現(xiàn)出橡膠特性另一乙丙共聚物在室溫