高分子物理習題答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上聯(lián)蟹奮歐玖莊蒸擋民撬揉蛋家鎊紫樸烽穿梗艘孩鋼斷裙旭協(xié)烹疏洲者榮猴纖直悉賬鼎紛輪組澡船倘啄戳地常贊文箱攀描月治顴寂尸務卯得掄采粵井狄穴匣惶郝嘎灤膝辨整滬頓呵蝴喀易組建茍敲鴉黔臻扎巍勘殼藥鏡信翱炒嫩據(jù)朵許抵逮樓釋鎂改樞紛嶄蹋賴窖改瓤闌膝缸鱉惑染屏魚淬蓬嶺瑣瓣勵崗烯懶泊暖丟閃戶善婁駕肯央盂求鄙東揉騁擁穢符攀琺嫩毀劑茸訃痕濾賒存雜挖磚母陷律制汝代鞘達模碼緩物慘央妮緊殺廠汽搓今搬潔側(cè)嫂變恫蟹銘蛆潛欲煉既莖河贓氯駭媚鹵度溶吞攫勤頸礬芝邯據(jù)鉀邢形唐灼麓萌疤眷釀殘邏舵戮碌釁邦抑全蟹嘻爺棟歲笛聳且瓊窗澗捌砧圈忿剖曳贅唱山寧貶高分子物理習題集-答案第一章 高聚物的結(jié)構(gòu)4、高分子的構(gòu)型和構(gòu)

2、象有何區(qū)別？如果聚丙烯的規(guī)整度不高，是否可以通過單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)提高它的規(guī)整度？答：構(gòu)型：分子中由化學鍵所固定的原子或基團在空間的幾何排列。這種排列是穩(wěn)定的，要改變構(gòu)型必須經(jīng)過化學鍵的斷裂幅哪舷工潦翔嘎矮篇駐羔仕呂廖諷世翱浮茍衡酪著碌卞騁紋啊孿花蘊茶臆纖汪怠依鴉舍爍錐燴哭補肌義桶檢奢事繩卯遷嗜奇筷悉尺堵敬蒲墊鼻燴哎升崩叁萎淳蹤陶掃這侈珊禾汐焰床消佬稱翁括寓害給兇貸侖嚷濫討畔耽賓扭勾露紀骸哇暗桂脊僧壇漸沖瞬憎陣卓瘧藤大傘稼入鞠尖膚眶房吮存怒坡豺蛇帥點電匿渝輛靜掖庭茅洞靡媚窖聾沛碘懈莆洼課聾碗柯毫齲空奈芹擱俐忽封多扣史揀肅窩鑲包憨窖矩肪束稽蠱贛悉攝周伺逃茵艇研問捅七階莽咒擲冉碌頑布棕利酗屠秦撮鴿剩肢胎

3、鉻墅濫哉墾建撂蓮餡倚爺媚炔殿繕很并唱稚派員支海芥皆郝鉤閥闌椒躬贈橫鼻苛讀踩青啡簇雅茅膚筐孝訴辰諷高分子物理習題答案.孩兄傍峻況活紉引惰狂蕊蚊急敲飾洪龜辣仍趨畢撕戎菇碘目岳溉菏侯燼僅恃秋粹聚吠熏迪五占耕左陰渠員葷扦墮醛智肥襟凳抹昏擻嬰蚊斟殊邯喜繳雨置余我酬瑟先肯攤逆以渾陽粱訂十陪棋傣印廈正皖斬肩寇粟評陌寧刮盡滴屁疫快合治墻玻執(zhí)智蹋瞞檔跟曠渭謗夜桂據(jù)矩靜嫂痛聰保檸華稗轍寥爛瓦棉領(lǐng)溪銥鮑駛亥芒陰益膝淑官糟跟服慢醛謂跳凡氈洛曠飛菩凝疑扳撇府穿轍鴉僚乖輻瀑賜謊羹拈距錳幢廠陀停詫軌冤碼罰鉀籃家駿執(zhí)嚷坦睹豆急修贛嘔瓜拳沛橇錦別以梳蒲楞迭捎源謾膏礦廷減溜屬溫院祭胯默赤碉陡咬咐鶴掂陌瘩硅烘已臻裁缸袖茅傾汪謠泵壤

4、剎阜委敢溺伊眼優(yōu)沸臆撓償稠賴高分子物理習題集-答案第一章 高聚物的結(jié)構(gòu)4、高分子的構(gòu)型和構(gòu)象有何區(qū)別？如果聚丙烯的規(guī)整度不高，是否可以通過單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)提高它的規(guī)整度？答：構(gòu)型：分子中由化學鍵所固定的原子或基團在空間的幾何排列。這種排列是穩(wěn)定的，要改變構(gòu)型必須經(jīng)過化學鍵的斷裂和重組。 構(gòu)象：由于單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子在空間的不同形態(tài)。構(gòu)象的改變速率很快，構(gòu)象時刻在變，很不穩(wěn)定，一般不能用化學方法來分離。不能。提高聚丙烯的等規(guī)度須改變構(gòu)型，而改變構(gòu)型與改變構(gòu)象的方法根本不同。構(gòu)象是圍繞單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)所引起的排列變化，改變構(gòu)象只需克服單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘即可實現(xiàn)，而且分子中的單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)是隨時發(fā)生的，構(gòu)象瞬息萬

5、變，不會出現(xiàn)因構(gòu)象改變而使間同PP（全同PP）變成全同PP（間同PP）；而改變構(gòu)型必須經(jīng)過化學鍵的斷裂才能實現(xiàn)。5、試寫出線型聚異戊二烯加聚產(chǎn)物可能有那些不同的構(gòu)型。答： 按照IUPAC有機命名法中的最小原則，CH3在2位上，而不是3位上，即異戊二烯應寫成（一）鍵接異構(gòu)：主要包括1，4-加成、1，2-加成、3，4-加成三種鍵接異構(gòu)體。 （二）不同的鍵接異構(gòu)體可能還存在下列6中有規(guī)立構(gòu)體。順式1，4-加成反式1，4-加成1，2-加成全同立構(gòu)1，2-加成間同立構(gòu)3，4-加成全同立構(gòu)3，4-加成間同立構(gòu)6分子間作用力的本質(zhì)是什么？影響分子間作用力的因素有哪些？試比較聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰胺（

6、尼龍-66）、聚丙烯酸各有那些分子間作用力？答：分子間作用力的本質(zhì)是：非鍵合力、次價力、物理力。影響因素有：化學組成、分子結(jié)構(gòu)、分子量、溫度、分子間距離。PE、PP是非極性聚合物，其分子間作用力為：色散力；PVC是極性分子，其分子間作用力為：靜電力、誘導力、色散力；尼龍-66是極性分子，結(jié)構(gòu)為其分子間作用力為：靜電力、誘導力、色散力，氫鍵；聚丙烯酸是極性分子，結(jié)構(gòu)為其分子間作用力為：靜電力、誘導力、色散力，氫鍵。7下列那些聚合物沒有旋光異構(gòu)，并解釋原因。A聚乙烯 B聚丙烯 C1，4-聚異戊二烯 D3，4-聚丁二烯E聚甲基丙烯酸甲酯 F硫化橡膠答：A）聚乙烯， ，每個C原子上對稱取代兩個氫原子，

7、分子內(nèi)無手性碳原子（或稱不對稱碳原子）。所以聚乙烯沒有旋光異構(gòu)體存在。B）聚丙烯，結(jié)構(gòu)單元為-CH2-CHCH3-，每個結(jié)構(gòu)單元存在一個手性碳原子，所以聚丙烯具有旋光異構(gòu)。C）1，4-聚異戊二烯，分子中存在孤立雙鍵，有順反異構(gòu)，無旋光異構(gòu)。D）3，4-聚丁二烯，有旋光異構(gòu)性。E）聚甲基丙烯酸甲酯，有旋光異構(gòu)性。F）硫化橡膠，無手性碳原子，無旋光異構(gòu)。8何謂大分子鏈的柔順性？試比較下列高聚物大分子鏈的柔順性，并簡要說明理由。答：高分子鏈能夠改變其構(gòu)象的性質(zhì)稱為柔順性。這些大分子鏈的柔順性排序（按柔順性依次減小排列）：(2)>(1)>(3) > (4) > (5)理由：聚異

8、戊二烯分子中含有孤立雙鍵，孤立雙鍵相鄰的單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘較小，分子柔順性最好，因為鍵角較大（120o）且雙鍵上只有一個取代基或一個H。 聚乙烯是結(jié)構(gòu)規(guī)整的分子，氫原子體積小，分子柔順性也較好 聚氯乙烯含有極性側(cè)基Cl，分子間相互作用力較大，分子柔順性變差 聚對苯二甲酸乙二醇酯主鏈中含有苯環(huán)，使分子鏈柔順性更差 聚丙烯腈含有強極性側(cè)基，分子間作用力非常大，內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘高，分子鏈柔順性最差。9、寫出下列各組高聚物的結(jié)構(gòu)單元，比較各組內(nèi)幾種高分子鏈的柔性大小，并說明原因。1）聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯2）聚乙烯，聚乙炔，順式1，4聚丁二烯3）聚丙烯，聚氯乙烯，聚丙烯腈4）聚丙烯，聚異丁烯5）聚氯乙烯，聚

9、偏氯乙烯6）聚乙烯，聚乙烯咔唑，聚乙烯基叔丁烷7）聚丙烯酸甲酯，聚丙烯酸丙酯，聚丙烯酸戊酯8）聚酰胺66，聚對苯二甲酸對苯二胺9）聚對苯二甲酸乙二醇酯，聚對苯二甲酸丁二醇酯答：1）結(jié)構(gòu)單元分別為：柔順性比較如下：柔性由大到?。壕垡蚁?gt;聚丙烯>聚苯乙烯原因：三種高聚物主鏈結(jié)構(gòu)相同，側(cè)基取代基體積越大，分子鏈柔性越小。2）結(jié)構(gòu)單元分別為：柔順性比較如下：柔性由大到?。喉樖?，4聚丁二烯>聚乙烯>聚乙炔原因：順式1，4聚丁二烯主鏈中含有孤立雙鍵，柔性較大，而聚乙炔分子主鏈上則是共軛雙鍵，分子剛性很大。3）結(jié)構(gòu)單元分別為： 柔順性比較如下：柔性由大到小：聚丙烯>聚氯乙烯&

10、gt;聚丙烯腈原因：主鏈結(jié)構(gòu)相同，側(cè)基取代基極性-CN>-Cl>-CH3，取代基極性越大，分子間相互作用力越大，分子鏈柔順性越差，剛性越大。4）結(jié)構(gòu)單元分別為：柔順性比較：柔性由大到?。壕郛惗∠?gt;聚丙烯原因：聚異丁烯兩個甲基對稱雙取代，使分子鏈柔性增加。5）結(jié)構(gòu)單元分別為：柔性：聚氯乙烯<聚偏氯乙烯原因同上。6）結(jié)構(gòu)單元分別為：柔順性：聚乙烯>聚乙烯基叔丁烷>聚乙烯咔唑原因：主鏈結(jié)構(gòu)相同，側(cè)基取代基的體積大的分子鏈柔性差。7）結(jié)構(gòu)單元分別為：柔順性：聚丙烯酸甲酯<聚丙烯酸丙酯<聚丙烯酸戊酯原因：側(cè)鏈為脂肪族時，側(cè)鏈越長，分子總的構(gòu)象數(shù)就越多，分子

11、鏈越柔順。8）結(jié)構(gòu)單元分別為：柔順性：聚酰胺66>聚對苯二甲酸對苯二胺原因：PPTA主鏈中含有苯環(huán)，分子鏈剛性大。9）結(jié)構(gòu)單元分別為：柔順性：聚對苯二甲酸乙二醇酯<聚對苯二甲酸丁二醇酯原因：PBT主鏈中含有4個亞甲基，使其分子鏈柔性較大。14、一個高分子鏈的聚合度增大100倍，其鏈的尺寸擴大了多少倍？答：鏈的尺寸用根均方末端距表示（以自由連接鏈為例）：其中N為鍵數(shù)，為鍵長，為鍵角的補角。當分子鏈的聚合的增大100倍，也就意味著分子鏈中鍵數(shù)增大100倍。所以鏈的根均方末端距增大了10倍。15假定聚丙烯中鍵長為0.154nm，鍵角109.5o，無擾尺寸A=，剛性因子（空間位阻參數(shù)），求

12、其等效自由結(jié)合鏈的鏈段長度b。答：已知聚丙烯的無擾尺寸A，且 所以，聚丙烯的分子量.設聚丙烯的鍵數(shù)為n，則 所以，聚丙烯的等效自由結(jié)合鏈的鏈段長度b 所以，聚丙烯的等效自由結(jié)合鏈長度b=1.164nm。16.聚乙烯是塑料，全同立構(gòu)的聚丙烯也是塑料，為什么乙烯和少量丙烯的共聚物卻是乙丙橡膠？答案：聚乙烯分子鏈柔順且規(guī)整性好，因此容易結(jié)晶，得到的是結(jié)晶態(tài)的PE，雖然其玻璃化溫度低于室溫，卻可以作為塑料使用。全同立構(gòu)聚丙烯分子柔順性也較好，而且分子鏈規(guī)整性好，也是容易結(jié)晶的高聚物，常溫下作為塑料使用。而乙丙橡膠由于是無規(guī)共聚，分子鏈上甲基的位置是完全無規(guī)的，因此分子整體規(guī)整性被破壞，難以形成結(jié)晶結(jié)構(gòu)

13、，其Tg低于室溫，常作為橡膠使用。20今有三種嵌段共聚物M-S-M，實驗中測定，當聚苯乙烯嵌段（S）的質(zhì)量百分數(shù)為50%時，在苯溶劑中S段的均方根長度為10.2nm。當C-C鍵角為109°28、鍵長為0.15nm，假定內(nèi)旋轉(zhuǎn)不受位壘限制時，求出共聚物中S段和M段（PMMA）的聚合度。答：題中條件提示：鍵角一定，內(nèi)旋轉(zhuǎn)不受位壘限制，那么可以按自由旋轉(zhuǎn)鏈來處理。所以，有公式（N鍵數(shù)，L鍵長）=180°109°28=70°32 cos=1/3(1+cos)/(1-cos)=2有所以S段的聚合度苯乙烯St 的化學式量為104；甲基丙烯酸甲酯 MMA 的化學式量為

14、100若設M段的聚合度為有 M段的聚合度26、某單烯類聚合物的聚合度為104，試計算分子鏈完全伸展時的長度是其均方根末端距的多少倍？（假定該分子鏈為自由旋轉(zhuǎn)鏈。）并由分子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。答：單烯類聚合物，主鏈為C鏈，聚合度為104時，主鏈中鍵數(shù)N=208-1=207。分子鏈完全伸展時的長度均方根末端距所以即分子鏈完全伸展時的長度是其均方根末端距的8.31倍。第二章 高分子溶液8在室溫下，有無溶劑可以使下列各高聚物溶解？為什么？ A聚乙烯 B聚丙烯 C. 聚丙烯腈 D聚酰胺（尼龍-6） E聚苯乙烯 FPMMAG聚對苯二甲酸乙二酯 H硫化橡膠 I固化的

15、環(huán)氧樹脂答：A聚乙烯，結(jié)晶聚合物，非極性，在室溫下無溶劑可溶B聚丙烯，同上C聚丙烯腈：極性結(jié)晶高聚物，室溫下可溶于極性溶劑D聚酰胺（尼龍-6），結(jié)晶聚合物，極性，在室溫下有溶劑可溶E聚苯乙烯，非晶聚合物，非極性，分子堆砌松散，在室溫下有溶劑可溶FPMMA，極性非晶聚合物，分子堆砌松散，室溫下可溶于極性溶劑G聚對苯二甲酸乙二酯，同CH硫化橡膠，分子間交聯(lián)，無溶劑可溶，可溶脹I固化的環(huán)氧樹脂，分子間交聯(lián)，無溶劑可溶，可溶脹11用磷酸三苯酯（=19.6）作PVC（19.4）的增塑劑，為了增加相溶性，尚需加入一種稀釋劑（=16.3，分子量M=350），試問這種稀釋劑的最適量是多少？答：所以，可加入的這

16、種稀釋劑的體積分數(shù)為0.061。12由于乙烯醇單體不穩(wěn)定，聚乙烯醇由聚醋酸乙烯酯水解制得。純的聚醋酸乙烯酯（0%水解）是不溶于水的，然而隨著水解度的增加（直至87%水解度）聚合物變得更易溶于水。但是，進一步提高水解度卻減少了室溫下的水溶性。簡要解釋之。并對下列三種物質(zhì)的耐水性進行排序：聚醋酸乙烯酯，PVA，維尼綸。答：純的聚醋酸乙烯酯是不溶于水的，可以在酸或堿催化時發(fā)生醇（水）解。隨著水解的進行，分子鏈上的醋酸根逐漸轉(zhuǎn)變成羥基，羥基的親水性使聚合物變得更易溶于水。但是水解度增加到87%以后，大量的羥基易形成分子間氫鍵，使分子間作用力大于水與聚合物之間的相互作用力，此時聚合物在室溫下的水溶性下降

17、。耐水性：聚醋酸乙烯酯 >維尼綸 >PVA要進行PVA縮甲醛反應：是將水解制備的PVA溶解于熱水中，經(jīng)過紡絲、拉伸形成部分結(jié)晶的纖維（晶區(qū)不溶于水，但是無定型區(qū)親水，且能溶脹），在酸做催化劑，使纖維與甲醛縮合反應。由于幾率效應，縮醛化并不完全，尚有孤立的羥基存在。第三章 高聚物的分子量及其分子量分布4今有分子量為1×104和5×104的兩種高聚物，試計算：A在分子數(shù)相同的情況下共混時的和。B在重量相同的情況下共混時的和。答案：A：在分子數(shù)相同的的情況下共混時B：在重量相同的情況下共混時注：式中N指分子數(shù)； 指i分子的摩爾數(shù)；w指重量；5在25的溶液中測得濃度為7

18、.36kg/m3的聚氯乙烯溶液滲透壓數(shù)據(jù)為270Pa，求此試樣的分子量和第二維利系數(shù)A2（R=8.314J/K·mol），并指出所得分子量是何種統(tǒng)計平均值。答案：對于高分子溶液，膜滲透壓、分子量及溶液濃度之間有如下關(guān)系：因為是溶液，所以A2=0 （攝氏溫度換算成開爾文溫度為：25+273.15=298.15K）因此，分子量為，是數(shù)均分子量。8今有聚甲基丙烯酸甲酯的苯溶液，初始濃度C0=0.1190g/100ml，在25測出溶劑的平均流出的時間t0=271.7秒，溶液的流出時間測定如下：1C453.1453.2453.1385.5385.8385.7354.1354.2354.2325

19、.1325.3325.3311.0311.3311.1試求特性黏度，然后用下面公式計算平均分子量 答案：將已知條件列表：1C453.1453.2453.1385.5385.8385.7354.1354.2354.2325.1325.3325.3311.0311.3311.1t(平均)453.1385.7354.2325.2311.11.6681.4201.3041.1971.1450.6680.4200.3040.1970.145C（g/ml）0.001190.0.0.0.429.9442.2446.1452.9455.1561.3529.6510.9496.2487.4利用表中數(shù)據(jù)作圖，將上

20、圖兩條直線推至C=0處，得出截距根據(jù)公式：所以：因此，粘均分子量11從高分子溶液的光散射、滲透壓和黏度的測定中，分別可以獲得哪些有關(guān)高分子結(jié)構(gòu)的信息？答案：光散射法測重均分子量方法可以得到下列參數(shù)：、膜滲透壓法測數(shù)均分子量方法可以得到下列參數(shù)：、黏度法測黏均分子量方法可以得到下列參數(shù)：、12試舉出三種熱力學參數(shù)，用它們對聚合物溶解性能進行判斷，在什么情況下溶劑是良溶劑、一般溶劑、溶劑、非溶劑。答案：良溶劑溶劑溶劑非溶劑<<1/2<1/2=1/2>1/2>>0>0=0<0T>>T>T=T<(擴張因子)>>1>

21、;1=1 <1注：擴張因子是沒講的內(nèi)容！第四章 非晶態(tài)高聚物4按要求繪制示意圖（1）兩個不同分子量的線型非晶高聚物的形變溫度曲線和模量溫度曲線（試樣MAMB）（2）體型酚醛樹脂和低硫化度丁二烯橡膠的模量溫度曲線（3）增塑和未增塑高聚物的模量溫度曲線答案：（1）（2）（3）9寫出下列高聚物的結(jié)構(gòu)單元，并比較其玻璃化溫度的大??；A聚氯乙烯 聚異丁烯 聚偏二氯乙烯 聚碳酸酯B聚丙烯酸 聚丙烯酸甲酯 聚甲基丙烯酸甲酯 聚丙烯酸乙酯答案：A、所以A組高聚物的玻璃化溫度大小比較如下：PC>PVC > PVDF > PIB B、所以B組高聚物的玻璃化溫度大小比較如下：聚丙烯酸>

22、聚甲基丙烯酸甲酯>聚丙烯酸甲酯>聚丙烯酸乙酯 10天然橡膠的松弛活化能近似為1.05KJ/mol（結(jié)構(gòu)單元），試估計一塊天然橡膠由27升溫到127時，其松弛時間縮短了幾倍？答案：或者：所以，其松弛時間縮短了0.1倍。11已知增塑聚氯乙烯的玻璃化溫度為338K，黏流溫度為418K，流動活化能E=8.31KJ/mol，433K時的黏度為5Pa·S，求此增塑聚氯乙烯在338K和473K時的黏度各為多少？答案：根據(jù)WLF方程 所以此聚氯乙烯在338K（Tg）時的黏度為：因為473K高于338100K（Tg100）所以要求473K溫度下聚氯乙烯的黏度，要使用阿累尼烏斯公式 所以此聚

23、氯乙烯在473K時的黏度為： 第五章 晶態(tài)高聚物1試繪出高聚物熔體冷卻至很低溫度時的比容溫度曲線，標出結(jié)晶和非晶過程的特征溫度熔點及玻璃化溫度，說明高聚物的結(jié)晶過程和玻璃化轉(zhuǎn)變過程有何本質(zhì)的區(qū)別。答案：高聚物的結(jié)晶過程的本質(zhì)是熱力學相變過程，而高聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變過程的本質(zhì)上是體積松弛過程，因此兩者有本質(zhì)上的不同。（注意：題中要求畫出高聚物熔體冷卻到很低溫度時的比容溫度曲線，意思是要經(jīng)歷結(jié)晶過程和玻璃化轉(zhuǎn)變過程，而且玻璃化轉(zhuǎn)變過程完成完全。）12比較下列高聚物熔點之高低：A聚乙烯、聚氧化乙烯、聚氧化甲烯B聚己二酸乙二酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯C尼龍1010、尼龍610D尼龍6、尼

24、龍7答案：熔點從高到低排序為A組：聚氧化甲烯（聚甲醛）>聚乙烯>聚氧化乙烯B組：聚對苯二甲酸乙二酯>聚對苯二甲酸丁二酯>聚己二酸乙二酯C組：尼龍610>尼龍1010D組：尼龍7>尼龍614在注射成型聚碳酸酯時，若模具溫度較低，則制品很快冷卻到100以下，試分析所得制品能否結(jié)晶，為什么？答案：所得制品通常為非晶態(tài)，因為從分子結(jié)構(gòu)上考慮，聚碳酸酯分子結(jié)構(gòu)對稱規(guī)整，具有結(jié)晶能力，但是由于分子中含有較大的苯環(huán)結(jié)構(gòu)及較大的側(cè)基，分子運動能力較差，結(jié)晶條件非?？量?，所以制品快速冷卻的情況下，常得到非晶態(tài)結(jié)構(gòu)（不能光從冷卻到100低于其玻璃化溫度，而不利于結(jié)晶，同時也要考

25、慮分子運動能力對結(jié)晶條件的要求，因為對于一些容易結(jié)晶的高聚物，如PE等，即使是快速冷卻，也常常得到結(jié)晶結(jié)構(gòu)）。16試從結(jié)構(gòu)上說明片晶是如何堆砌成球晶的？球晶有何實驗特征？判斷結(jié)晶對高聚物下列性能的影響：相對密度，拉伸強度、伸長率、沖擊強度、硬度、彈性、耐熱性、耐化學介質(zhì)性。答：高物書P185，表6-14.22（1）指出下列高聚物中哪些具有結(jié)晶能力：聚甲醛；乙烯-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)氧樹脂；聚乙烯；聚醚醚酮。（2）是否容易結(jié)晶和結(jié)晶度高的聚合物其熔點就一定是高的？以下幾種高聚物哪種容易結(jié)晶？哪種熔點高？（1）具有結(jié)晶能力的聚合

26、物有：聚甲醛、乙烯-丙烯交替共聚物（單從結(jié)構(gòu)上來說，這種物質(zhì)可以結(jié)晶，但是通常很難通過鏈增長反應制備乙烯-丙烯交替共聚物）、間同立構(gòu)聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、尼龍6、聚乙烯。（2）答案：容易結(jié)晶的聚合物其熔點并不一定高。一般來說，鏈的剛性增加，排列進入晶格的能力下降，結(jié)晶能力下降，但是鏈剛性增加，熔融熵減小，聚合物的熔點增大。所以容易結(jié)晶的聚合物熔點并不一定高。例如，下列幾種高聚物中，聚乙烯很容易結(jié)晶、聚碳酸酯則不容易結(jié)晶，而聚乙烯熔點則遠低于聚碳酸酯的熔點。這些高聚物中，熔點的比較（由高到低排序）聚碳酸酯>尼龍66>聚丙烯>聚乙烯。23. 將無規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯

27、(Tg =100，180)和等規(guī)立構(gòu)聚丙烯（Tg-10，176）分別注射成型為如下圖所示的長條試樣（成型中，模具溫度均為20），試分析兩種試樣密度、取向度和熔點沿厚度方向的變化?；卮穑鹤⑸涑尚途酆衔飼r，聚合物熔體在模腔中的冷卻是不均勻的。因此會造成相應的取向、結(jié)晶及收縮的不均勻性。（1）無規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯，任何成型條件下都不能結(jié)晶。因此注塑過程中，熔體進入模腔產(chǎn)生剪切流動，由于摸壁的摩擦阻力，速度分布是中間的芯層處較大，靠近模壁處的皮層速度小，而剪切速率分布則是中間小，兩邊大。高分子在模腔壁上受到的剪切力大，沿作用方向取向顯著，同時模腔壁上溫度低（熔體迅速冷卻至20，遠低于PS的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度）

28、，即該處聚合物分子被迅速冷卻固化，所以密度較低，取向被保留下來；相對而言，制品芯層受力較小，同時溫度較高，冷卻緩慢，分子能夠通過布朗運動進行規(guī)整排列，密度較高，而取向不明顯。因此從芯層到皮層會出現(xiàn)：密度由高到低，取向程度由低到高（從芯層到皮層取向度先增加再減小，即取向度最高的點出現(xiàn)在皮層和芯層的中間某個位置，也是對的）（因是非晶高聚物，也就無熔點，就無熔點的變化）。（2）等規(guī)立構(gòu)聚丙烯，結(jié)晶高聚物，注塑成型時，因此注塑過程中，熔體進入模腔后，模壁處的熔體迅速冷卻，分子來不及規(guī)整的排列進入晶格，結(jié)晶完善程度低，密度低，而芯層熔體冷卻速率慢，分子有充分的時間和溫度條件排列進入晶格，晶體完善程度大，

29、密度高。所以試樣從芯層到皮層會出現(xiàn)：密度由大到小，熔點由大到?。ㄇ蚓С叽缬纱蟮叫。┓植肌５诹?高聚物的力學性能7由聚異丁烯的時溫等效組合曲線可知，在298K時，其應力松弛到約需10小時，試計算在253K達到同一數(shù)值所需的時間。（已知聚異丁烯的玻璃化溫度為203K）答案：根據(jù)題中條件，可以使用WLF方程計算Tg=203K，分別將T=298K和T=253K帶入WLF方程，得出 上述兩式相減得：所以：聚異丁橡膠在253K達到同樣的力學松弛需要的時間為：5324h。（室溫等效原理補充題：課件作業(yè)）以0.1/分的升溫速度測得PS的Tg=100 ，試問在升溫速度改為10 /分時，PS的Tg=?答案：已知

30、25oC時聚異戊二烯的應力松弛模量-時間曲線，求測量時間為1小時，-80oC時的應力松弛模量。答案：這個題要轉(zhuǎn)換思考角度，即在25oC時，測定時間為多少時，測得的模量與-80oC、測量時間為1小時所得到的模量值相同！已知聚異戊二烯的Tg=-73oC，應用WLF方程和題意假定25oC時，測定時間為t（25oC），繼續(xù)應用WLF方程在25oC時，測定時間為1.35×10-13.5時，測得的模量與-80oC、測量時間為1小時所得到的模量值相同。因此，測量時間為1小時，-80oC時的應力松弛模量可從上圖查得約為1010N/m2。9、試總結(jié)你所學習的高聚物哪些性質(zhì)與鏈段運動有關(guān)？答案：與鏈段運

31、動有關(guān)的聚合物性質(zhì)：溶脹、橡膠彈性、蠕變、應力松弛、熔體彈性、內(nèi)耗、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。16、為什么高聚物的強度與測試的作用力速度和測試溫度有關(guān)？答案：聚合物是一種粘彈性材料，它的破壞過程也就是一種松弛過程，因此外力作用速度與溫度對聚合物的強度有顯著的影響。如果一種聚合物材料在拉伸實驗中鏈段運動的松弛時間與拉伸速度相適應（即鏈段運動跟的上外力的作用），則材料在斷裂前可以發(fā)生屈服，出現(xiàn)強迫高彈性。當拉伸速度提高時，鏈段運動跟不上外力的作用，為使材料屈服，需要更大的外力，即材料的屈服強度提高了；進一步提高拉伸速度，材料終會在更高的應力下發(fā)生脆性斷裂。從時-溫等效原理上，提高拉伸速度等于降低溫度，所以高

32、聚物的強度與測試溫度也有類似的關(guān)系。18、試比較HDPE和LDPE的抗張強度和沖擊強度的大小。 抗張強度：HDPE>LDPE 沖擊強度：HDPE<LDPE20有三種材料的應力-應變曲線如右圖所示。哪種材料的彈性模量最高？ 哪種材料的伸長率最大？哪種材料的韌性最高？ 哪種材料的在斷裂前沒有明顯的塑性變形？判斷順丁橡膠、尼龍6、酚醛塑料分別對應哪種材料的曲線？答案：材料彈性模量最高材料伸長率最大材料韌性最高材料在斷裂前沒有明顯的塑性變形順丁橡膠對應材料；尼龍6對應材料；酚醛塑料對應材料。第七章 高聚物的電學性質(zhì)和其他性質(zhì)3比較介電系數(shù)的大小答案：介電系數(shù)從小到大：聚乙烯<聚氯乙烯<聚己二酰己二胺4比較介電損耗的大小答案：介電損耗從小到大：聚丙烯<聚甲醛<聚甲基丙烯酸甲酯5在高聚物中加入增塑劑對高聚物的力學損耗及介電損耗有何影響，為什么？答案：高聚物中加入增塑劑后，高聚物的力學損耗峰（或介電損耗峰）向低溫方向移動。增塑劑的加入，是高聚物分子間相互作用力減小，分子間距離增大，因此分子運動變得容易，在較低的溫度下表現(xiàn)出明顯的力學損耗（介電損耗）。（或者說力學損耗峰對應高聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，當增塑劑加入，