华南理工大学复试高分子物理简答题

一、.构型和构象有何区别？全同立构聚丙烯能否通过化学键（C-C单键）内旋转把〝全同〞变为〝间同〞，为什么？

答:1.首先写两者区别，强调构象是由于单键内旋转而引起，而构型是由于化学键所固定的原子在空间的排列。改变构象通过单键的内旋转即可达到，而改变构型需通过化学建的断裂与重组。

不能。首先指出从全同到间同的变化是构型的变化，必须通过化学建的断裂与重组才能改变构型。而单键内旋转只能改变构象，不能改变构型。

二、解释为什么尼龙6在室温下可溶解在某些溶剂中，而线性的聚乙烯在室温下却不能? 答：首先说明尼龙和聚乙烯都是结晶性的聚合物，其溶解首先要使晶区熔融才能溶解。而尼龙是极性的聚合物，如果置于极性溶剂之中，和极性的溶剂作用会放出热量从而使晶区熔融，继而溶解。聚乙烯是非极性的聚合物，要使其晶区熔融只能升温至其熔点附近，然后溶于适当的溶剂中才能溶解。所以聚乙烯在常温下不能溶解在溶剂之中。

二、在用凝胶渗透色谱技术（GPC）测定高聚物分子量分布时，为什么能用一条普适校正曲线将各种不同的高聚物的GPC图转换为分子量分布曲线？

答：3.根据溶解度参数相近的原则，只有当两者溶解度参数之值相差小于1.7时，才有可能溶解。而戊烷和乙酸乙酯与苯乙烯一丁二烯共聚物的溶解度参数的差值都大于1.7，所以不溶于戊烷和乙酸乙酯。但是当戊烷和乙酸乙酯的比为1：1混合时，这个混合溶剂的溶度参数为16.55，与苯乙烯一丁二烯共聚物的溶解度参数非常接近，符合溶解度参数相近原则，故可以溶解。

四、试说明结晶高聚物的微观结构具有哪些特征？高结晶度材料的分子链应具备什么结构特点？（10分）

答：特征：1) 一条大分子穿过数个晶胞；2) 晶体中分子链取稳定构象，并构象固定；3) 晶胞的各向异性；4) 具有同质多晶现象；5) 结晶的不完善性。

2：链的对称性：高分子链的结构对称性越高，越容易结晶；链的规整性：规整性越高，越易结晶，键接顺序应规整，构型应是全同或间同立构；对于二烯类聚合物，反式的结晶能力大于顺式；链的柔顺性应适中：一定的柔顺性是结晶时链段向结晶表面扩散和排列所必需的。高度结晶材料应同时具备以上三个要求，缺一不可。

五、比较高聚物Tg的高低，并说明理由。

（1）顺丁橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯、氯丁橡胶、聚苯乙烯

答：分子链的柔顺性愈好，其Tg越低；从结构式可以看出，BR主链不含侧基，且有孤立双键，所以柔性最好，Tg最低；PE与BR相比缺少孤立双键，柔性次之；CR中虽有孤立双键，但有极性侧基氯原子，柔性降低，Tg升高；PVC中无孤立双键，有极性侧基氯原子，柔性降低；聚苯乙烯中无孤立双键，有刚性侧基苯环，Tg最高。既主链连含有孤立双键，柔性增加；侧基体积增大，或极性增大，柔性降低。Tg：顺丁橡胶<聚乙烯<氯丁橡胶< 聚氯乙烯<聚苯乙烯

（2）聚异丁烯、聚二甲基硅氧烷、聚偏二氟乙烯、聚偏二氯乙烯

答：Si-O主链键长键角均大于C-C主链，且O上无取代基，取代基对称，所以柔性最好；其余三者主链组成相同，侧基都对称，侧基极性甲基小于CL和氟原子，但氟原子体积小于氯原子，所以排列如下：Tg：聚二甲基硅氧烷<聚异丁烯<聚偏二氟乙烯<聚偏二氯乙烯（3）聚苯撑、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯

答：主链苯环含量增加，Tg增大；酯基含量增加，Tg减小；Tg：聚对苯二甲酸乙二醇酯<聚碳酸酯<聚苯撑

六、试分析讨论分子结构、结晶、交联、取向对高聚物拉伸强度的影响。

答：（1）凡使分子柔性减小的因素及分子间力增大如生成氢键等都有利于高聚物拉伸强度

的提高；分子量增大，拉伸强度提高，但有极大值，之后变化不大；

（2）结晶度提高，拉伸强度提高，但有极大值，之后变化不大；结晶度相同时，结晶尺寸减小，拉伸强度提高；结晶形态：球晶<串晶<伸直链晶片。

（3）随交联密度的提高，高聚物拉伸强度先增大后减小；

（4）平行于取向方向上拉伸强度增加，垂直于取向方向上拉伸强度减小。

七、苯乙烯一丁二烯共聚物（δ=16.5）不溶于戊烷（δ=14.5）也不溶于乙酸乙酯（δ=18.6），但是可溶于以上两溶剂1：1的混合体系里，为什么？

答：根据内聚能密度相近原则，当两者的溶度参数值相差小于1.7时，可以溶解，而差值大于2，一般都不溶解。

而戊烷（δ=14.5）和乙酸乙酯（δ=18.6）的溶度参数与苯乙烯一丁二烯共聚物（δ=16.5）的溶度参数值相差分别为2和2.1，相差较大，所以不能溶解。

当两种溶剂1：1的混后，混合溶剂的溶度参数为：

（14.5＋18.6）/2＝16.55

与苯乙烯—丁二烯共聚物（δ=16.5）的溶度参数值相差仅为0.05，所以能够溶解在混合溶剂里。