高分子物理习题解答1
《高分子物理》习题思考题
第一章高分子链的结构（1）
一解释名词、概念
1.高分子构型
答：高分子中由化学键固定的原子、原子团在空间的排列方式。
2.全同立构高分子
答：由同一种旋光异构单元键接而成的高分子。
3.间同立构高分子
答：由两种旋光异构单元交替键接形成的高分子。
4.等规度
答：聚合物中全同立构和间同立构总的百分数。
5.数均序列长度
答：
6.高分子的构象
答：高分子在空间的形态。
7.高分子的柔顺性
答：高分子链能够改变其构象的性质成为柔顺性。
8.链段
答：高分子中能够独立运动的最小单位称为段落。
9.静态柔顺性
答：高分子链构象能之差决定的柔顺性，叫静态柔顺性。
10.动态柔顺性
答：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的长短决定的柔顺性，叫动态柔顺性。
11.Hp q
答：表示单螺旋分子链的构象类型。其中p表示螺旋构象中一个等同周期所包含的结构单元数，q表示在此周期中所包含螺旋的圈数。
二. 线性聚异戊二烯可能有哪些构型？
答：8种， 1. 1,4加成：2种，顺式和反式
2. 1,2加成：3种，全同，间同和无规
3. 3,4加成：3种，全同，间同和无规
三. 聚合物有哪些层次的结构？那些属于化学结构？那些属于物理结构？答：
聚合物结构的层次
分子链结构
聚集态结构
近程结构
远程结构
结晶态结构
非晶态结构
取向态结构
液晶态结构
织态结构
构造
构型
大小
形态
在聚合物层次结构中，近程结构属于化学结构，而远程结构和聚集态结构属于物理结构。
四.为什么说柔顺性是高分子材料独具的特性？
答：柔顺性是分子链能够呈现出不同程度卷曲构象状态的性质。柔顺性的大小由分子能呈现多少构象数多少决定的。高分子由于分子量大，分子链中能够内旋转的化学键众多，内旋转使其具有大量不同卷曲程度的构象状态，因而有良好的柔顺性；而小分子中能发生内旋转的化学键少，能呈现的构象数少，因而呈现刚性，不柔顺。所以说，柔顺性是高分子材料独具的特性。
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有于分子主链上带有体积庞大的侧基（苯基），使其主链化学键的内旋转的位阻大，旋转困难，因而刚性较大；而与丁二烯共聚后，丁二烯分子主链上有孤立双键，双键上的原子少，使那些原子或原子团间的排斥力减弱，导致双键两边的单键容易旋转，位阻较小，柔顺性优良，在常温下即可以发生链段运动，呈现高弹态，所以作为橡胶材料使用。
六. 若聚丙烯的等规度不高，能否用改变构象的办法提高其等规度？为什么？
答：不能。因为等规度的大小与分子链的构型有关，是由化学结构决定的，其大小不能通过改变构象的办法改变。
七.天然橡胶和古塔波胶在结构上有什么不同？画出示性结构式。
答：天然橡胶98%左右为顺式构型，而古塔波胶为全反式构型。古塔波胶的大分子链之
间的距离较近，分子链之间的作用力强，因此结晶的晶格能高，熔点高（～78℃），在常温下不能呈现出高弹态，因此不能作为橡胶使用。
H CH3
H H H H
H CH3H CH3
CH3H
H
H
CH3
H
H
H
CH3
H
天然橡胶
古塔波胶
八.有些维尼纶的湿强度低，缩水性大，根本原因是什么？
答：根本原因是维尼纶吸水。维尼纶是聚乙烯醇缩甲醛，是由醋酸乙烯酯自由基聚合后水解制得聚乙烯醇，再通过甲醛与相邻的羟基反应制得。如果聚乙烯醇的分子链结构是100%为头－尾相连，则与甲醛反应时羟基全部可以被甲醛缩醛化，形成结构稳定的六元环，此时维尼纶的吸水率低，较耐水，不易缩水；但有些维尼纶分子结构中，有少部分聚醋酸乙烯酯的乙酰基没有被水解掉，同时有少量的头－头或尾－尾相连，这一部分羟基不能被缩醛化，因而吸水率高。吸水后，水在其中起增塑剂的作用，使经过牵伸取向的大分子链部分发生解取向，大分子链从伸直的构象状态转变为卷曲的构象状态，造成在纤维方向发生回缩现象，使取向度下降，强度下降和纤维方向尺寸收缩。
九.高分子最基本的构象有哪些？在不同条件下可能呈现的典型的构象有哪些？
答：高分子最基本的构象有反式和旁式。
可能呈现的典型构象有：无规线团、折叠链和伸直链
或答：锯齿形和螺旋形？
十.链段的组成、大小有什么特点？
答：链段是大分子中能够相对独立运动的运动单元，它具有组成随机和大小不均一的特点。
第一章高分子链的结构（2）
一.解释名词、概念
1.等效自由连接链
答：在一般情况下，高分子链中只有部分单键可以内旋转，这样高分子链可以看做是由链段连接成的，链段之间的键接不受键角的限制，可以自由取向。这种分子链的均方末端距及其分布函数的形式与自由连接链完全相同，只是把键数换成链段数，把键长换成链段长，这种链称为等效自由连接链。
2.高斯链
答：末端距分布符合高斯分布函数的高分子链，称为高斯链。
3.高分子末端距分布函数 A. 自由连接链：2
2233
/22
)23(
)(nl h e l
n h W -?=π
B. 高斯链：2
2233
/22
)
23(
)(e e l n h e
e e l n h W -
?=π
二.已知两种聚合物都是PE ，如何鉴别哪一种是HDPE ，那一种是LDPE ？举出三种方法并说明依据。
答：1. 测定密度。HDPE 的密度大于LDPE;
2. 用DSC 测定熔点。HDPE 的熔点大于LDPE ；
3. 测定硬度。HDPE 的硬度高于LDPE 。 三.假设一种线型聚乙烯高分子链的聚合度为2000，键角为109.5°，C-C 键为1.54
A ，
求：（1）若按自由连接链处理，j f h ,2=？（2）若按自由旋转链处理，?2
,=r f h （3）若在无扰条件下的溶液中测的高分子链的22
76.6nl h u =，该高分子链中含有多少个链段？链段的平均长度是多少？（4）计算2,2,2,22,2
/,/,/j f r f r f u j f u h h h h h h ，并值的物理意义。 答：（1）2
,j
f h ＝nl 2＝2×2000×1.542＝8.74×103
A 2；
（2）=2,r
f h
)
cos 1()cos 1(2
θθ-+nl ＝1.90×104
A 2
（3）由L max =n e l e 与2u
h
= n e l e 2联立求解，得
n e ＝
2
2max u h L ，l e =max
2
L h u
平面锯齿状PE 的分子链的链长：
L max ＝2×2000×1.54×cos((180-109.5)/2)=5.04×103
（
A ）
n e ＝(5.04×103)2/(6.76×8.74×103)＝430 l e ＝5.04×103
/430=11.7（
A ）
高分子链中含有430个链段，链段的平均长度为11.7
A 。 （4）2,2
/j f u h h ＝6.76nl 2/nl 2=6.76
该比值表示无扰链与自由连接链的均方末端距之比，是衡量高分子链柔顺性的一个参数。表征了高分子链的键角以及链原子上所带原子或原子团的近程相互作用对单键内旋转阻碍程度的大小，其值越小，高分子链越柔顺。
2
,2/r f u h h ＝6.76×)cos 1(θ-/)cos 1(θ+=3.38
该比值表示无扰链与自由旋转链的均方末端距之比，是衡量高分子链柔顺性的一个参数。表征了高分子链原子上所带原子或原子团的近程相互作用对单键内旋转阻碍程度的大小，其值越小，高分子链越柔顺。
2
,2
,/j f r f h h ＝)cos 1(θ-/)cos 1(θ+＝0.499
该比值表示自由旋转链与自由连接链的均方末端距之比，表征了高分子链键角对单键内旋转阻碍程度的大小，其值越小，高分子链越柔顺。
四.求：（1）聚合度为5×104的线型聚乙烯的均方末端距（作为自由旋转链），用两种方法计算；（2）求这种聚乙烯的最可几末端距；（3）末端距为10
A 、100
A 的几率。
答：（1）=2,r f h )
cos 1()
cos 1(2θθ-+nl
＝2×5×104×1.542×（1+cos(180-109.5)）/(1-cos(180-109.5))
=4.74×105
A 2
(2)最可几末端距的径向分布函数只对自由连接链有效，PE 为实际高分子，不能计算。
五.试分析纤维素的分子链为什么是刚性的。
答：纤维素是1，4连接的β型葡萄糖的结合体，其分子式为：
O
O
H
H
CH 2OH H
OH H
HO H O
H
O
H
H
OH
H
OH
CH 2OH
H O
H
H
CH 2OH
H
OH H OH H O
H
O
H
H
OH
H
OH
CH 2OH
H O
O
O O
O
HOH 2C O
OH
O
O
H O
HOH 2C
OH
O
O
H HOH 2C OH
O
在纤维素的分子主链是由刚性的葡萄糖环与可自由旋转的醚键组成，但因葡萄糖环上有羟基存在，大分子内和分子间的氢键作用，内旋转困难，链段不易活动，为刚性链。
六.一块交联度比较小的橡皮，是软的还是硬的。为什么？
答：是软的。橡胶一般为线性低Tg 的高分子材料，主链中往往含有双键，容易发生化学键的内旋转，可呈现大量不同形态的构象，是典型的柔性链。当发生交联后，一部分分子链的内旋转被冻结，使分子链柔顺性降低，随着交联度增大，柔顺性降低，材料变硬。但当交联度较小时，仍有大量化学键可以内旋转，仍表现出高弹性。
七.说说你用过的、见过的高分子制品，各是用什么材料制成的？ 答：
第二章高分子的聚集态结构
一. 解释名词、概念
1.高分子的聚集态结构
答：大量高分子聚集体中高分子的空间排列方式。
2.结晶性聚合物
答：从化学结构看，具有结晶能力的聚合物。
3.液晶性聚合物
答：高分子中含有液晶基元，能够呈现液晶态的聚合物。
4.球晶
答：自球晶中心出发，沿径向辐射排列的长条扭曲状片晶的微小聚集体构成的微纤束的多晶聚集体。
5.高分子液晶
答：呈现液晶态的聚合物。
6.液晶原（介质）
答：高分子中决定高聚物能呈现液晶态的结构部分，称为液晶原（介原）。
7.内聚能密度
答：单位体积的内聚能。
8.半结晶期
答：结晶完全所需时间的1/2。
9.结晶度
答：结晶高聚物中，结晶部分所占的百分数。
10.结晶聚合物的熔点
答：高聚物熔点是结晶高聚物的结晶发生熔融时的温度。根据测定方法不同，其数值也不相同。如用膨胀计法测定熔点，是比容－温度曲线上结晶熔融终了的温度。
11.取向聚合物
答：高分子链、链段或微晶的某一晶轴（或晶面）沿某一方向（或平面）择优排列的聚合物。
12.晶面指数
答：从某方面观察晶体时，晶体中的质点是分布在等间距的平面上，这些平面群就是晶面。晶面在迪卡儿坐标轴（a，b，c）上的截距如果为3,2,1，其倒数则为1/3,1/2,1/1，通分后，为2/6,3/6,6/6，则2，3，6即为该晶面的晶面指数。
13.胆淄型液晶的螺距
答：胆甾型液晶中，扁平状高分子链相互平行排列成层片状，分子链长轴方向平行于层片平面，不同层片之间高分子长轴取向相互扭转一定角度，层层叠加，长轴扭转360°构成一个周期。相邻的两个分子链长轴取向方向相同的层片之间的距离称为螺距。
二. 高分子聚集态结构包含哪些内容？试述高分子聚集态结构有哪些特点及与成型加工
条件、性能的关系。
答：包含内容：结晶结构、非结晶结构、取向态结构、液晶结构和织态结构。
结晶结构特点：①不是100%的高分子都排入晶格；②高分子晶体呈现不同的完善程度；③非晶区中高分子排列的有序程度较大。
结晶聚合物成型加工条件：加工温度要高于聚合物熔点。成型后材料的收缩率一般较大。成型温度、冷却快慢的材料的结晶结构，从而影响材料性能。
结晶聚合物结构与性能关系：熔点是结晶聚合物作为材料使用的上限温度。对同种聚合物而言，结晶度大，硬度大；结晶完善程度高，熔点高；结晶尺寸大，结晶度高，则冲击强度低；等等
非结晶结构特点：结构中没有结晶存在。大分子可能是完全无序或局部有序。
非结晶结构与成型加工的关系：粘流温度是成型加工的最低温度。
非结晶结构与性能关系：Tg是作为塑料使用的上限温度；粘流温度T f是作为塑料使用的上限温度；一般透光率较高等。
取向态结构特点：高分子链、链段或微晶的某一晶轴（晶面）沿着某一方向（平面）择优排列。
取向结构与成型加工关系：通过高分子在流动或拉伸形变时形成取向结构。
取向态结构与性能关系：在取向方向上使材料的拉伸强度提高
液晶态结构特点：在熔点温度之上或溶于溶剂中形成溶液，在一定温度范围或一定浓度范围时，呈现出具有晶体和液体部分性能的独特现象。
液晶结构与成型加工的关系：可以利用液晶特性可以配制高的浓度溶液，在较低的粘度、不太大的剪切速率下制备高取向度的材料，如Kevlar 纤维。
液晶结构与性能的关系：利用向列型液晶特性制备显示材料；利用胆甾型液晶特性制备测温传感器；利用胆甾型液晶材料颜色对杂质的敏感型可以在环保方面应用。
三. 列举5种用于聚合物结构研究的近代物理方法。
答：PLM, XRD, NMR, 小角激光光散射, IR，DMA, DSC等
四. 如何从结构上分析某种聚合物属于结晶性聚合物。
答：有以下结构特征的聚合物有结晶能力。
1、均聚物：①不含立体异构中心；②虽然含有立体异构中心，但高分子链是全同、
间同、全顺、全反式构型的；③含有立体异构中心又属于无规立构构型时，一般不具有结晶能力，但如果几何对称性好，也可结晶，属于结晶性聚合物，如PV A, 聚三氟氯乙烯等。
2、共聚物：①交替共聚物：不含立体异构中心；②无规共聚物：共聚单元的均聚物
是结晶性高聚物且具有相同的结晶结构或虽结晶结构不同，但一种组分占主导。
3、接枝共聚物：主链或枝链组分的均聚物是结晶性聚合物时，共聚物是结晶性聚合
物。
4、嵌段共聚物：一些嵌段相应的均聚物是结晶性共聚物。
5、交联高聚物：交联前是结晶性的，轻度交联时，仍可结晶，属于结晶性聚合物。
6、支化聚合物：如果相应的线性聚合物是结晶性聚合物，聚合物也是可结晶
五.以聚乙烯为例，说明在什么条件下可以形成单晶、球晶、串晶、伸直链片晶，这些形
态的晶体特征是什么？为什么聚合物不易形成100%结晶的宏观单晶体。
答：1、在极稀溶液中缓慢结晶可形成单晶。单晶为平面状单层片晶，厚度在10nm 左右
链轴垂直于晶片平面；
2、熔体结晶或浓溶液结晶易形成球晶。；熔体或浓溶液结晶时，被搅动或扰动，可形成串晶；聚合物熔体在高温高压下结晶可形成伸直链片晶。
六.在正交偏光显微镜上观察球晶时，可以看到消光黑十字、明暗相间的同心圆环（消光
环，对某些球晶），解释这些现象。 七.选择题
1.通常条件下，本体聚合物的结晶温度为：（1）高于T m ；（2）低于T g ：(3)在T g ~T m
之间
2.熔点最高的聚合物：（1）聚偏二氯乙烯：（2）聚而氟氯乙烯：（3）聚四氟乙烯
3.结晶能力最小的聚合物是（1）PE ；(2) PET ；（3）PC
4.熔点最低的是：（1）PA66;(2)PA10;(3)PA1010
八.试述Avrami 方程在本体聚合物结晶动力学研究中的意义。 九.最大结晶速度与温度T max 和T m 的关系如何？
十.如何制得尺寸稳定性好、韧性好、透明性也比较好的均聚聚丙烯注塑制品 十一.温度对本体聚合物结晶速度的影响的规律是什么？解释其原因。
十二.均聚物A 是一种结晶聚合物，如若加入10%体积分数的增塑剂（X 1=-0.1）或者用
10%摩尔的单体B 与单体A 进行无规共聚（单体B 的均聚物为非结晶性聚合物），增塑均聚物A 的熔点与AB 无规共聚物的熔点何者高?能从中得到什么规律？
十三.今有两种HDPE ，其平均分子量为1M =8×104，2M =4×106
（Tm 为137℃，Tg 为-68℃）。
（1）选择一种实验方法，做HDPE 结晶速度与温度的关系，简要说明实验方法及作图步骤；（2）两种HDP E 的
2
/11t ~T 曲线的异同点是什么？
十四.两种聚丙烯丝，在纺丝过程中，牵伸比相同，而分别采用冷水冷却和90℃的热水
冷却。将这两种丝加热到90℃何者收缩率大？为什么？
十五.有两种乙烯和丙烯的共聚物，其组成相同，其中一种在室温时是橡胶状的，一直到
温度降低-70℃才变硬；另一种在室温时则是硬而韧又不透明的材料，试解释它们内在结构上的差别。
十六.在聚合物纺丝工艺中，都有牵伸和热定型两道工序，为什么？热定型温度如何选
择？
十七.高分子液晶的结构有几种类型？特征如何？液晶性聚合物溶液的的关系如何？这
些关系的意义如何？
十八.Flory 的结晶聚合物、非结晶聚合物的模型的要点是什么？有什么实验事实支持他
的模型？
十九.将氯纶、涤纶同时泡入90℃左右的热水中，现象如何？为什么？
二十.有常用的聚丙烯试样一块，体积为2.14cm 3,重量为1.94g 。求这一试样的比容、结
晶度（=0.85g/cm 3,=0.95g/cm 3）。
二十一.如何求得一种结晶聚合物的v c a
0.13f 1,13.1?
+==ρρρρρρ求证、a c a c 。 第三章 聚合物溶液的性质
一.解释名词、概念
1.溶度参数
2.Huggins 参数
3.临界Huggins 参数
4.平衡溶胀度
5.第二维利系数
6. θ溶剂、θ温度
7.沉淀点
8.过量的溶剂混合化学势
9.相对粘度 10.增比粘度 11.比浓粘度 12.特性粘度 13.支化因子 14.Mark-Houwink 方程 15.冻胶 16.凝胶 17.亚浓溶液
二. 什么是溶胀？什么是溶解？试从分子运动的观点说明线型聚合物和交联聚合物的溶
胀最终状态的区别。
三.Huggins 参数的物理意义是什么？其值与那些因素有关？ 四.如何选择PVC 的良溶剂？ 五.如何制备常用聚丙烯的溶液？ 六.如何测求出聚合物的溶度参数？
七.A 2的物理意义如何？A 2的大小与哪些因素有关？
八.一交联丁苯橡胶试样，25℃于溶剂苯中达到溶胀平衡时，溶胀体重 2.116g 。已知：
干胶重0.1273g,干胶密度0.941g/cm 3,苯的分子量为78，苯的密度为0.8685g/c m 3,
1χ=0.398,求试样网链的平均分子量。
九.说明聚合物稀溶液热力学性质偏离理想溶液性质的原因，举出一个表示偏离程度大小
的热力学函数，从这一函数分析在什么条件下聚合物稀溶液具有“理想溶液”的性质。
十.由聚合物稀溶液的哪些参数、这些参数等于什么数值时可以判定聚合物稀溶液是θ溶
液？
十一.当T 等于θ、高于θ、低于θ时，A 2的数值如何？高分子在稀溶液中形态如何？ 十二.详细说明聚合物溶液[η]的测求。[η]的大小与那些因素有关？ 十三.通过测求[η]可以得到哪些重要物理量？
十四.已知PS-环己烷体系的θ温度为34℃，PS-甲苯体系的θ温度低于34℃假如于四十
度测定同一种PS 试样溶于此两种溶剂的溶液的渗透压和粘度，问：两种溶液的（c
π
）
0→c 、1χ、A 2、[η]、[αα、、 2
h ]值的大小顺序如何？两种体系两种方法测得
的试样的平均分子量之间有什么关系
十五.有哪些物理量可以表征高分子在稀溶液中的形态？
十六.若用不良溶剂，聚合物溶液的[η]随温度升高而（ ），是什么原因？若用良溶
剂，聚合物溶液的[η]随温度升高而（ ）。在θ温度以上不太高的温度范围内，聚合物溶液的[η]随温度升高而（ ），为什么？
十七.通过研究聚合物稀溶液中高分子散射光强度，可以得到哪些重要的物理量？用什么
公式计算的？高分子散射光强度包含在这些公式的哪一个物理量中？
十八.某PS 试样，经精细分级后，得到7个级分，用渗透压法测定各级分的分子量，并
在30℃的苯溶液中测定了各级分溶液的[η]，结果如下：
n M ×10-4(g/mol) 43.25 31.77 26.18 23.07 15.89 12.62 4.83 [η] (m l/g) 147 117 101 92 70 59 29 求公式[η]=kM a 的k 、a 的值。
十九.聚合物增塑的类型有哪些？举例说明聚合物加增塑剂后物理机械性能的变化。 二十.有哪些试验方法可以测求出聚合物溶液的θ温度？ 第四章 聚合物的分子量 一.解释名词、概念
1.写出z w n M M M M 、、、η的定义式
2.VPO 法
二.测定聚合物平均分子量的方法有哪些？得到的是何种统计平均分子量？ 三.可以用那些实验方法测求出聚合物稀溶液的A 2、1χ？
四.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,求此试样的分子量及溶液的第二维利系数，得到的是何种平均分子量？ 五.用粘度法测定一PS 的分子量，查出PS-苯体系在30℃时的k=0.99×10-2,a=0.74.秤
取0.1375克试样，配制成25毫升的PS-苯溶液，用移液管移取10毫升此溶液注入乌氏粘度计中，于30度测出流出时间为t 1=241.6s;然后依次加入苯5ml 、5ml 10ml 10ml 稀释，分别测出流出时间为t 2=189.7s ,t 3=166.0s,t 4=144.4s,t 5=134.2s,又测得纯苯流出的时间为t 0=106.8s 求此试样的分子量。 六.用光散射法测求聚合物的分子量时，如何测求出R θ？如何数据处理可得到w M 、2h 、
)()(122χA S 、？
七.100克重的分子量为105的试样加入1克重的分子量为103的组分；100克重的分子量
为105的试样加入1克重的分子量为107的组分；就此两种体系分别计算出w M 、
n M ，其结果说明什么？
第五章 聚合物的分子量分布 一.解释名词、概念
1.聚合物分子量分布
2.分子量分布宽度指数
3.分子量多分散系数
4.GPC 色谱柱的
分辨率 5.GPC 色谱柱的加宽效应 6.普适校正曲线
二.测定聚合物分子量分布的方法有哪几类？如何表征聚合物分子量分布？ 三. 一种聚合物的几种平均分子量的关系如何？
四.简述GPC 法测定聚合物分子量的方法原理、分离机理。 五.得到GPC 谱图后，如何进行数据处理？可以得到那些结果？
六.今有一组聚砜试样，以二氯乙烷为溶剂，25度作GPC 实验，其分子量M 与洗提提价
V e 的关系如下所示：
M ×10-4 38.5 27.4 22.0 10.6 7.12 4.50 2.55 1.95 1.29 0.75 0.51 Ve(序数)18.2 18.2 18.5 20.8 21.8 23.6 25.0 26.4 27.7 29.2 29.6
(1) 由上列数据作㏒M-Ve 校正曲线，求出该色谱柱的死体积和分离范围；
(2) 求出校正方程式中的常数ＡＢ（３）求在同样条件下测定的淋出体积为２１．２的单分散
聚砜的分子量。
七．）（、、M I )(N )(M M W 的物理意义是什么？
八．ＧＰＣ的普适校正曲线是 对 的关系曲线，为什么可以成为普适校正曲线？ 九．H i 是GPC 谱图的纵坐标读数，在计算级分的总量分数时 ，通常可以用∑=i
i i i H H /W ，
采用此式的充分必要条件是什么？证明∑∑∑
∑==i i
i i i i
i i
i
i n H M H w M M H H M /;/： 第六章 聚合物的分子运动
一.解释名词、概念
1.聚合物的转变
2.聚合物的力学状态
3.高分子运动的时-温等效原理
4.玻璃化转变
5.剪切流动
6.拉伸流动 7假塑性流体 8.WLF 方程 9.离膜膨胀10.韦森堡效应 11.内应力
二. 聚合物分子运动有哪些？
三.聚合物的玻璃化转变在工艺上、科学上的意义是什么？不同方法测得Tg 值可以互相比较吗？为什么？
四.画出线型非结晶、线型结晶的结晶性聚合物及交联聚合物的温度-形变曲线，说明这些聚合物有哪些力学状态、转变，并说明相应的分子运动机理（考虑分子量、结晶度、交联度）
五.线型结晶聚合物在Tg 温度附近时，链段能进行重排运动；处于Tm 温度时，链段和整个高分子都能进行重排运动。这些说法对吗？为什么？
六.塑料都在Tg 以下温度使用，纤维的最高使用温度为Tm ，这些说法对吗？为什么？ 七.玻璃化转变的自由体积理论内容是什么？玻璃化转变时聚合物的自由体积分数是多少？
八.表征聚合物流体剪切流动时剪切应力与剪切速率关系的幂率方程是什么？如何利用这一方程判断流体的类型？聚合物熔体、浓溶液剪切流动时，于一般条件下，属于什么流体？
九.聚合物熔体粘性流动的特征是什么？
十.何谓聚合物熔体流动指数？它与熔体的粘度、分子量有什么关系？ 十一.聚合物熔体的粘度与T 、γτ 或 的关系如何？有什么实际意义？
第七章 聚合物的力学性能（Ⅰ） 一.解释名词、概念
1.屈服
2.冷拉
3.脆性断裂
4.韧性断裂
5.应变诱发塑料-橡胶转变
6.应力集中
7.银纹
8.剪切带
9.强迫高弹性 10.高弹性 11.熵弹性 12.粘弹性 13.蠕变 14.应力松弛 15.滞后现象 16.力学内耗
二.何谓拉伸弹性模量？物理意义是什么？一种聚合物E=3G 的条件是什么？（E 、G 分别为拉伸、剪切弹性模量）
三.在合适条件下拉伸玻璃态、结晶态聚合物，二者的拉伸行为如何？
四.聚合物屈服的形变机理是什么？
五.如何解释聚合物的拉伸应力-应变行为的时—温等效性？
六.聚合物拉伸的真应力—应变曲线有几种类型？相应的拉伸行为如何？
七.对某一单轴取向的高分子材料制品，在平行于取向方向进行进行高速拉伸应力—应变
实验得到的冲击强度值，与落重冲击试验法得到的冲击强度值一致吗？为什么？
八.聚合物脆性断裂的理论有哪几种？要点是什么？脆性断裂转变为韧性断裂的途径有
哪些？
九.在测定聚合物的力学强度时，为什么对试条的尺寸、形状、测试的温度、湿度有统一
规定？
十.高弹性的特点是什么？实质是什么？如何得到这一认识?
十一.交联橡胶弹性统计理论的根据是什么？写出由它得出的交联橡胶的状态方程，并说明状态方程得意义。
十二.在一具有适当交联度软橡皮试条下端挂一砝码（不是过重），达到平衡形变后，升高温度，会观察到什么现象？为什么？
十三.影响聚合物力学内耗的因素是什么？
十四.“聚合物应力松弛是指维持聚合物一恒定应变所需的应力逐渐衰减到零的现象”这句话对吗？为什么？
的七章聚合物的力学性能（Ⅱ）
一. 解释名词、概念
1.力学松弛
2.松弛时间谱
3.推迟时间谱 4波兹曼叠加原理 5时—温等效原理
二. 写出麦克斯韦尔模型、开尔文模型的运动方程。这两种模型可以模拟什么样的聚合物的
何种力学松弛行为？
三. 有一种聚合物在T
以上一定温度范围内，其蠕变速度很小，可能交联，也可能是结晶造
g
成的，用什么方法可以鉴别？至少提出两种力学实验方法，或力学与其它的混合试样方法，并予以简单说明
四. 说明时—温等效原理在研究聚合物力学性能中作用。
五. PMMA的T
是105度，问155度时的应力松弛速度比125度时的大多少倍？
g
六. 说明利用动态力学实验方法研究聚合物多重转变的基本原理。
七. 一硫化橡胶在周期性交变拉伸作用下，应变落后于应力变化的现象称为
现象，对应于同一应力值，回缩时的应变拉伸时的应变，其原因是
、。拉伸曲线下的面积表示，回缩曲线下的面积表示，两个面积之差表示。
八. 利用时—温等效原理进行时—温转换时，如何得到转换因子？
第八章聚合物的电学性能
一.解释名词、概念
1.聚合物的极化
2.聚合物的介电损耗
3.驻极体
4.热释电流法
5.耐电压强度
6.静电
现象
二.如何利用聚合物的介电性研究高聚物的转变？
三.聚氯乙烯、聚乙烯薄膜常用的热合方法是否相同？为什么？
四.防止聚合物静电的方法有哪些？
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[η]=KMα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）σ 聚丙烯（无规）环已烷、甲苯30 835 1.76
高分子物理课后答案何曼君第三版
高分子物理课后答案,何曼君,第三版 第三章 高分子的溶解过程与小分子相比有什么不同？ 高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者运动分子运动速度差别很大，现是溶剂分子渗入高聚物内部，是高聚体膨胀，称为“溶胀”，然后高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。对于交联的高分子只停留在溶胀阶段，不会溶解。 第二维里系数A2的物理意义？ 第二维利系数的物理意义是高分子链段和链段间的内排斥与高分子链段和溶剂分子间能量上相互作用、两者相互竞争的一个量度。它与溶剂化作用和高分子在溶液里的形态有密切关系。良溶剂中，高分子链由于溶剂化作业而扩张，高分子线团伸展，A2是正值；温度下降或在非良溶剂，高分子线团收缩，A2是负值；当链段与链段、溶剂与高分子链段相互作业想等时，高分子溶液符合理想溶液的性质，A2为零，相当于高分子链处于无扰状态。 高分子的理想链和真实链有哪些区别？ ①理想链是一种理论模型，认为化学键不占体积，自由旋转，没有键角和位垒的限制，而真实链有键角限制和位垒的限制。 ②理想链没有考虑远程相互作用和近程相互作用，而真实链要考虑链节与链节之间的体积排除和链与周围环境的相互作用以及链与链之间的相互作用等。 高分子的稀溶液、亚浓溶液、浓溶液有哪些本质的区别？ 三种溶液最本质的区别体现在溶液中和高分子无规线团之间的相互作用和无规线团的形态结构不同： ① 稀溶液：高分子线团是相互分离的，溶液中高分子链段的分布也是不均一的；线团 之间的相互作用可以忽略。 ②浓溶液：大分子链之间发生相互穿插和缠结，溶液中链段的空间密度分布趋于均一。 ② 亚浓溶液：亚浓溶液介于稀溶液和浓溶液之间，高分子线团开始相互穿插交叠，整 个溶液中链段的分布趋于均一；高分子线团与临近线团开始相互作用。 第四章一般共混物的相分离与嵌段共聚物的微相分离在本质上有何差别？ 由于嵌段共聚物的嵌段间不相容而发生相分离，平均相结构微区的大小只有几十到几百纳米，即微相分离，两相之间的作用力是化学键。两种聚合物共混时，由于混合熵很小，混合晗决定于聚合物之间的相互作用，通常较小，所以两种聚合物混合自由能通常大于零，是分相的。而一般共混物两相界面之间的作用力是分子间作用力或氢键，其分相可能是宏观可
高分子物理试卷一
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
高分子物理习题及参考答案
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
高分子物理课后答案
第9章聚合物的流变性 1.什么是假塑性流体？绝大多数聚合物熔体和浓溶液在通常条件下为什么均呈现假塑性流体的性质？试用缠结理论加以解释。 答：（1）流动指数n<1的流体称为假塑性流体； （2）略 2.聚合物的粘性流动有何特点？为什么？ 3.为什么聚合物的粘流活化能与分子量无关？ 答：根据自由体积理论，高分子的流动不是简单的整个分子的迁移，而是通过链段的相继跃迁来实现的。形象的说，这种流动的类似于蚯蚓的蠕动。因而其流动 活化能与分子的长短无关。,由实验结果可知当碳链不长时，随碳数的增加而增加，但当碳数大于30时，不再增大，因此聚合物超过一定数值后，与相对分子质量无关。 4.讨论聚合物的分子量和分子量分布对熔体粘度和流变性的影响。 答：低切变速率下，当时，略依赖于聚合物化学结构和温度，当 时，与聚合物化学结构，分子量分布及温度无关；增大切变速率，链 缠结结构破坏程度增加，分子量对体系粘度影响减小。 聚合物熔体非牛顿流动时的切变速率随分子量加大向低切变速率移动，剪切引起的粘度下降，分子量低的试样也比分子量高的试样小一些。分子量相同时分子量分布宽的聚合物熔体出现非牛顿流动的切变速率比分布窄的要低的多。 5.从结构观点分析温度、切变速率对聚合物熔体粘度的影响规律，举例说明这一规律在成型加工中的应用。 答：a.温度升高，粘度下降，在较高温度的情况下，聚合物熔体内自由体积相当大，流动粘度的大小主要取决于高分子链本身的结构，即链段跃迁运动的能力，一般分子链越刚硬，或分子间作用力越大，则流动活化能越高，这类聚合物是温敏性的；当温度处于一定范围即Tg 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》习题思考题 第一章高分子链的结构（1） 一解释名词、概念 1.高分子构型 答：高分子中由化学键固定的原子、原子团在空间的排列方式。 2.全同立构高分子 答：由同一种旋光异构单元键接而成的高分子。 3.间同立构高分子 答：由两种旋光异构单元交替键接形成的高分子。 4.等规度 答：聚合物中全同立构和间同立构总的百分数。 5.数均序列长度 答：链节序列的平均数。 6.高分子的构象 答：高分子在空间的形态。 7.高分子的柔顺性 答：高分子链能够改变其构象的性质成为柔顺性。 8.链段 答：高分子中能够独立运动的最小单位称为链段。 把若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元。 9.静态柔顺性 答：高分子链构象能之差决定的柔顺性，叫静态柔顺性。 10.动态柔顺性 答：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的长短决定的柔顺性，叫动态柔顺性。 11.等效自由连接链:柔性的非晶状线型高分子链，不论处于什么形态(如玻璃态、高弹态、熔融态或高分子溶液)，相同分子量的高分子链段都取平均尺寸近乎相等的无规线团构象，称为“等效自由结合链” 12.高斯链：。因为等效自由结合链的链段分布符合高斯分布函数，又称为高斯链。 13.高分子末端距：指线形高分子链的一端至另一端的直线距离。 14.Hp q 答：表示单螺旋分子链的构象类型。其中p表示螺旋构象中一个等同周期所包含的结构单元数，q表示在此周期中所包含螺旋的圈数。 二. 线性聚异戊二烯可能有哪些构型？ 答：8种， 1. 1,4加成：2种，顺式和反式 2. 1,2加成：3种，全同，间同和无规 3. 3,4加成：3种，全同，间同和无规 三. 聚合物有哪些层次的结构？那些属于化学结构？那些属于物理结构？ 答： 聚合物结构的层次 分子链结构 聚集态结构 近程结构 远程结构 结晶态结构 非晶态结构 取向态结构 液晶态结构 织态结构 构造 构型 大小 形态 在聚合物层次结构中，近程结构属于化学结构，而远程结构和聚集态结构属于物理结构。 四.为什么说柔顺性是高分子材料独具的特性？ 答：柔顺性是分子链能够呈现出不同程度卷曲构象状态的性质。柔顺性的大小由分子能呈现多少构象数多少决定的。高分子由于分子量大，分子链中能够内旋转的化学键众多，内旋转使其具有大量不同卷曲程度的构象状态，因而有良好的柔顺性；而小分子中能发生内旋转的化学键少，能呈现的构象数少，因而呈现刚性，不柔顺。所以说，柔顺性是高分子材料独具的特性。 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有于分子主链上带有体积庞大的侧基（苯基），使其主链化学键的内旋转的位阻 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。 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 3CH 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 3 CH CH2 1,4-加成CH2 n C 3 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 3 C C H H H H CH CH 2CH CH 3 C C H CH 2CH CH 3 ④1，2-加成间同立构 C C 3 C C H H H H CH 3C C 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 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 C CH 3 华东理工大学2005–2006学年第2学期 参考答案《高分子科学基础（下）》课程期末考试试卷 A 2006.06 开课学院：材料学院 ，考试形式：闭卷，所需时间： 120 分钟 考生姓名： 学号： 专业： 班级： 题序 一二三四五六七八总分得分 评卷人 一．单项选择题：（10分） （下面每个小题只有一个答案是正确的，请将正确答案的代号填写在左边的括号里。选对者得1分，不选、选错或多选均不得分） （B）１．高分子链的构象属于聚合物结构层次中的： （A）一级结构； （B）二级结构；（C）三级结构； （D）高级结构 （D）２．下列聚合物中不具有旋光异构的是： （A）聚丙烯； （B）聚苯乙烯； （C）聚氯乙烯； （D）聚偏氯乙烯 （D）３．高分子链中C－C单键内旋转位能最低的状态是： （A）顺式；（B）左旁式；（C）右旁式；（D）反式 （C）４．下列高分子链中柔性最好的是： （A）聚苯撑； （B）聚丙烯； （C）1,4－聚异戊二烯； （D）聚苯乙烯 （D）５．下列聚合物内聚能密度最大的是： （A）1,4－聚丁二烯； (B) 聚苯乙烯；(C) 聚氯乙烯；（D）聚丙烯腈 （B）６．在下列情况下，聚合物滞后现象最为明显的是： （A）玻璃态； （B）玻璃化转变区； （C）高弹态； （D）不确定 （A）７．下列聚合物中玻璃化转变温度最高的是： （A）聚氯乙烯；（B）聚乙烯；（C）氯化聚乙烯；（D）聚二甲基硅氧烷 （D）８．高分子溶解在良溶剂中，则： （A）χ1＞1/2, Δμ 1E＞0； （B）χ 1 ＞1/2, Δμ 1 E＜0； （C）χ1＜1/2, Δμ 1E＞0； （D）χ 1 ＜1/2, Δμ 1 E＜0 （A）９．光散射法不可测量的是： （A）数均分子量；（B）重均分子量；（C）第二维利系数；（D）均方末端距（A）10．下列聚合物中综合性能最好(同时具有较高的强度和韧性)的是： （A）ABS树脂；（B）聚丙烯腈；（C）聚丁二烯；（D）聚苯乙烯 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。 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？ 073高分子物理 课程期中考试题参考答案 一、名词解释（每小题2分，共16分） 1. 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。 2. 柔顺性 高分子链能够改变其构象的性质称为柔顺性。 3. 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。 4. 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。 5. 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。 6. 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。 7. 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)。 8. 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。 二．选择题（每小题2分，共16分） 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 5. 一般来说，那种材料需要较高程度的取向 B 。 A ．塑料 B ．纤维 C ．橡胶 D ．粘合剂 6. 测量数均分子量，不可以选择以下哪种方法： B 。 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 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 OH CH 2 CH OH CH 2 CH OH CH 2O CH 2 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 + 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 CH 2 CH 2 CH CH 2O CH O 2 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 CH 2CH 2C OH 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 2CH Cl ）和偏氯乙烯（ CH 2CCl 2 ）的共聚物，经脱除HCl 和裂解后，产物有： ，Cl ， Cl Cl ， Cl Cl Cl 等，其比例大致为10：1：1：10（重量），由以上 事实，则对这两种单体在共聚物的序列分布可得到什么结论？ 解：这两种单体在共聚物中的排列方式有四种情况（为简化起见只考虑三单元）： CH 2 CH Cl CH 2 C Cl Cl + (V) (D) V V V V V D D D V D D D 这四种排列方式的裂解产物分别应为：，Cl ， Cl Cl ， Cl Cl Cl 而实验得到这四种裂解产物的组成是10：1：1：10，可见原共聚物中主要为： V V V 、 D D D 的序列分布，而其余两种情况的无规链节很少。 4 异戊二烯聚合时，主要有1，4-加聚和3，4-加聚方式，实验证明，主要裂解产物的组成与聚合时的加成方法有线形关系。今已证明天然橡胶的裂解产物中 C H 3C CH 3 2 C H 3CH C H 3CH 2 (A) (B) 和 的比例为96.6：3.4，据以上事实，则从天然橡胶中异戊二烯的加成方式，可得到什么结论？ 解：若异戊二烯为1，4-加成，则裂解产物为： 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就是正确的,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就是()。 (a) 头-尾键接(b)头-头键接(c)头-尾与头-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,则其结晶形态就是()。 (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,正确的顺序就是()。 (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就是()。 (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就是属于()。 (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就是()。 (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就是()。 (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就是正确的,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就是()。 （a）结晶PE均方回转半径与在熔体中的一致 第三章 高分子的溶解过程与小分子相比有什么不同？ 高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者运动分子运动速度差别很大，现是溶剂分子渗入高聚物内部，是高聚体膨胀，称为“溶胀”，然后高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。对于交联的高分子只停留在溶胀阶段，不会溶解。 第二维里系数A2的物理意义？ 第二维利系数的物理意义是高分子链段和链段间的内排斥与高分子链段和溶剂分子间能量上相互作用、两者相互竞争的一个量度。它与溶剂化作用和高分子在溶液里的形态有密切关系。良溶剂中，高分子链由于溶剂化作业而扩张，高分子线团伸展，A2是正值；温度下降或在非良溶剂，高分子线团收缩，A2是负值；当链段与链段、溶剂与高分子链段相互作业想等时，高分子溶液符合理想溶液的性质，A2为零，相当于高分子链处于无扰状态。 高分子的理想链和真实链有哪些区别？ ①理想链是一种理论模型，认为化学键不占体积，自由旋转，没有键角和位垒的限制，而真实链有键角限制和位垒的限制。 ②理想链没有考虑远程相互作用和近程相互作用，而真实链要考虑链节与链节之间的体积排除和链与周围环境的相互作用以及链与链之间的相互作用等。 高分子的稀溶液、亚浓溶液、浓溶液有哪些本质的区别？ 三种溶液最本质的区别体现在溶液中和高分子无规线团之间的相互作用和无规线团的形态结构不同： ①稀溶液：高分子线团是相互分离的，溶液中高分子链段的分布也是不均一的；线团 之间的相互作用可以忽略。 ②浓溶液：大分子链之间发生相互穿插和缠结，溶液中链段的空间密度分布趋于均一。 ②亚浓溶液：亚浓溶液介于稀溶液和浓溶液之间，高分子线团开始相互穿插交叠，整 个溶液中链段的分布趋于均一；高分子线团与临近线团开始相互作用。 第四章 一般共混物的相分离与嵌段共聚物的微相分离在本质上有何差别？ 由于嵌段共聚物的嵌段间不相容而发生相分离，平均相结构微区的大小只有几十到几百纳米，即微相分离，两相之间的作用力是化学键。两种聚合物共混时，由于混合熵很小，混合晗决定于聚合物之间的相互作用，通常较小，所以两种聚合物混合自由能通常大于零，是分相的。而一般共混物两相界面之间的作用力是分子间作用力或氢键，其分相可能是宏观可见的，添加增容剂后，并经强烈的机械混合，增容剂提高了两相界面之间的相互作用，可形成稳定的微相分离结构 第五章聚合物的非晶态 3.何谓“松弛”？请举例说明松弛现象。用什么物理量表示松弛过程的快慢？ 答：“松弛”过程是指一个从非平衡态到平衡态进行的过程，它首先是很快地进行，然后逐步放慢甚至于时间达到无穷长。√ 例如，一直杆的长度比两刚壁之间的固定距离L稍长；将直杆强制地装入两刚壁之间，在开始时，直杆与刚壁的接触面之间有相互作用的压力P，在直杆内任一截面上也有内压力P；以后,随着时间的增长，这些压力的数值渐渐减小，而且温度越高时减小得越快。岩石和高分子物理试卷 及答案
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