高分子物理資料

1、一、名詞解釋旋光異構(gòu)體：如果sp3碳上所連的四個基團是不相同的，那么，這四個基團在空間的排列便會有二種不同的方式 互為物體與鏡像關(guān)系的立體異構(gòu)體,稱對映異構(gòu)體。對映異構(gòu)體都有旋光性,其中一個是左旋的,一個是右旋的. 所以對映異構(gòu)體又稱為旋光異構(gòu)體. 全同立構(gòu)：高分子全部由一種旋光異構(gòu)體鍵接而成。分子鏈結(jié)構(gòu)規(guī)整，可結(jié)晶。間同立構(gòu)：有兩種旋光異構(gòu)單元交替鍵接。分子鏈結(jié)構(gòu)規(guī)整，可結(jié)晶。無規(guī)立構(gòu)：兩種旋光異構(gòu)單元完全無規(guī)鍵接。分子鏈結(jié)構(gòu)不規(guī)整，不可結(jié)晶。等規(guī)高聚物：全同立構(gòu)和間同立構(gòu)的高聚物的統(tǒng)稱。等規(guī)度：高聚物中含有全同立構(gòu)和間同立構(gòu)的總的百分數(shù)。幾何異構(gòu)體：由于內(nèi)雙鍵上的基團在雙鍵兩側(cè)排列的方向不

2、同而有順式和反式構(gòu)型之分，稱為幾何異構(gòu)體。8.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)稱為構(gòu)象。9.無規(guī)線團：內(nèi)旋轉(zhuǎn)愈自由，高分子鏈呈蜷曲的趨勢就越大，我們將這種不規(guī)則地蜷曲的高分子鏈的構(gòu)象稱為無規(guī)線團。10.自由結(jié)合鏈/自由連接鏈：所謂理想的柔性鏈，高分子鏈由無數(shù)不占體積的化學(xué)鍵組成，單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)不受鍵角的限制，也無位壘障礙，化學(xué)鍵在空間任何方向上取向的幾率相等。這種理想鏈又稱自由結(jié)合鏈/自由連接鏈。由于每個鍵的取向是無規(guī)的，也稱為無規(guī)鏈或無規(guī)線團。11.自由旋轉(zhuǎn)鏈：自由連接鏈過于理想化，由于共價鍵具有方向性，成鍵具有嚴格的鍵角，因此，化學(xué)鍵在空間的取向不可能是任意的。在自由連接鏈的基

3、礎(chǔ)上，假定分子鏈中每一個化學(xué)鍵都可在鍵角允許的方向上自由轉(zhuǎn)動，不考慮空間位阻對轉(zhuǎn)動的影響。12.數(shù)均分子量：Mn=niMi/ni=NiMi；重均分子量：Mw=niMi2/niMi=WiMi；黏均分子量：M=(WiMia)1/a。多分散性指數(shù)：為了簡單表示分子量的多分散程度，可以利用一個參數(shù)d，其定義為d=Mw/Mn，稱為多分散性指數(shù)。顯然對于單分散式樣d=1；對于多分散式樣，d>1且d的值越大，表示分子量分布越寬。溶度參數(shù)：表征聚合物-溶劑相互作用的參數(shù)。物質(zhì)的內(nèi)聚性質(zhì)可由內(nèi)聚能予以定量表征，單位體積的內(nèi)聚能稱為內(nèi)聚物密度，其平方根稱為溶度參數(shù)。=(E/V)1/2，溶度參數(shù)可以作為衡量兩

4、種材料是否共容的一個較好的指標。當兩種材料的溶度參數(shù)相近時，它們可以互相共混且具有良好的共容性。15.“似晶格”模型的三點假定：(1)溶液中分子的排列像晶體一樣，也是一種晶格的排列，每個溶劑分子占有一個格子，每個高分子占有x個相連的格子。 x為高分子與溶劑分子的體積比，也就是說，可以把高分子鏈作為由x個鏈段組成的，每個鏈段的體積與溶劑分子的體積相同；(2)高分子鏈是柔性的，所有構(gòu)象具有相同的能量；(3)溶液中高分子鏈段是均勻分布的，即每一鏈段占有任一格子的幾率相等。16.高分子的“理想溶液”狀態(tài)：過量化學(xué)位/超額化學(xué)位1E=RT(1<1/2)22；通過選擇溶劑和溫度，使=1/2，A2=0

5、，滿足1E=0的條件，使高分子溶液符合理想溶液的性質(zhì)，高分子溶液的熱力學(xué)行為與理想溶液相同，這種條件稱條件或狀態(tài)，此時所用溶劑稱為溶劑，此時的溫度稱為溫度或Flory溫度。但必須指出：！狀態(tài)與真正的理想溶液還是有區(qū)別的，真正的理想溶液沒有熱效應(yīng)，在任何溫度下都呈現(xiàn)理想行為，而溫度時的高分子稀溶液只是1E=0而已。偏摩爾混合熱H和偏摩爾混合熵S都不是理想值，只是兩者的非理想效應(yīng)近似相互抵消。結(jié)晶度：就是結(jié)晶的程度，就是結(jié)晶部分的重量或體積對全體重量或體積的百分數(shù)液晶態(tài)：是物質(zhì)的一種存在形態(tài), 它具有晶體的光學(xué)各向異性, 又具有液體的流動性質(zhì), 又稱之為介晶態(tài)。黑十字消光圖案（Maltase 黑十

6、字）：是聚合物球晶所具有的雙折射性質(zhì)和徑向光學(xué)對稱性的反映。來自于起偏振片的偏振光通過球晶樣品，發(fā)生雙折射分解成兩束電矢量振動相互垂直的偏振光，它們的偏振方向分別平行或垂直于球晶的半徑方向。根據(jù)零振幅效應(yīng)，當球晶的晶軸平行于起偏振片和檢偏振片的偏振方向時，會呈現(xiàn)消光現(xiàn)象。由于球晶的球形對稱結(jié)構(gòu)，球晶中總有晶軸平行于起偏振片和檢偏振片方向，因而在平行于起偏振片和檢偏振片的方向上就出現(xiàn)了黑十字消光圖形。20.應(yīng)變：當材料受到外力作用，而所處的條件使它不能產(chǎn)生慣性移動時，它的幾何形狀和尺寸將發(fā)生變化，這種變化就稱為應(yīng)變。21.應(yīng)力：單位面積上的附加內(nèi)力為應(yīng)力。22.強迫高彈形變：玻璃態(tài)聚合物在大外力

7、的作用下發(fā)生的大形變，其本質(zhì)與橡膠的的高彈形變一樣，但表現(xiàn)形式卻有差別，通常稱為強迫高彈形變。強迫高彈性產(chǎn)生的原因是由于外力的作用減小了在作用力方向上高分子鏈段運動的松弛時間，使得在玻璃態(tài)被凍結(jié)的鏈段能超過位壘而運動。玻璃態(tài)聚合物只有處在Tb(脆化溫度)到Tg之間，才能在外力作用下實現(xiàn)強迫高彈形變，而強迫高彈形變又是塑料具有韌性的原因，因此Tb是塑料使用的最低溫度。23.冷拉：高聚物在低溫下(非晶態(tài)高聚物是Tg以下，晶態(tài)高聚物是Tm以下)被拉伸并屈服生成細頸的現(xiàn)象。24.銀紋（微裂紋）：聚合物特有的一種形態(tài)特征。它是聚合物在張應(yīng)力作用下，出現(xiàn)于材料的缺陷或薄弱處，與主應(yīng)力方向相垂直的長條形微細

8、凹槽。由于光線在微裂紋的表面上發(fā)生完全反射，它在透明塑料中呈現(xiàn)為肉眼可見的明亮條紋，所以也稱銀紋。25.應(yīng)力發(fā)白：用橡膠增韌的塑料，像高抗沖聚苯乙烯、ABS樹脂等，它們在拉伸變形或彎曲變形或受沖擊的破壞時有發(fā)白的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)力發(fā)白。發(fā)白的區(qū)域是無數(shù)微裂紋體的總和，由于微裂紋體的密度與樹脂的密度不同，折光率不同，所以顯得發(fā)白。26.高彈性：聚合物受外力后能產(chǎn)生很大的形變，但不導(dǎo)致高分子鏈之間產(chǎn)生滑移，因此外力去除之后形變會完全回復(fù)，這種大形變的可逆性稱為高彈性。27.理想高彈體：高彈性形變時（u/l）T,V=0，這種彈性體即稱為理想高彈體，其拉伸時，只引起熵變，這種理想高彈體的彈性稱為“

9、熵彈性”。28.粘彈性：聚合物的形變與時間有關(guān)，但不成線性關(guān)系，兩者的關(guān)系介乎理想彈性體和理想粘性體之間，聚合物的這種性能稱為粘彈性。29.蠕變：在一定的溫度和較小的恒定外力作用下，材料形變隨時間的增加而逐漸增大的現(xiàn)象。30.應(yīng)力松弛：在恒定溫度和形變保持不變的情況下，聚合物內(nèi)部的應(yīng)力隨時間逐漸衰弱的現(xiàn)象。31.滯后現(xiàn)象：聚合物在交變應(yīng)力的作用下，形變落后于應(yīng)力變化的現(xiàn)象。數(shù)學(xué)表示：應(yīng)力：(t)=0sint；應(yīng)變：(t)=0sin(t-)；或者應(yīng)力：(t)=0sin(t+)，應(yīng)變：(t)=0sint32.力學(xué)損耗：聚合物在交變應(yīng)力作用下, 應(yīng)變落后于應(yīng)力的變化, 在每個循環(huán)中都要消耗能量, 這

10、種現(xiàn)象稱為內(nèi)耗或力學(xué)損耗。試樣的拉伸壓縮循環(huán)的應(yīng)力應(yīng)變曲線構(gòu)成的閉合曲線即為“滯后圈”，其面積大小為單位體積的試樣在循環(huán)中所損耗的功，W=00sin；故又稱為力學(xué)損耗角，用tan來表示內(nèi)耗的大小。33.時溫等效原理：升高溫度和延長觀察時間對分子運動是等效的，對聚合物的粘彈性也是等效的。這種等效性可以借助于一個轉(zhuǎn)換因子T來實現(xiàn)，即借助于等效因子可以將在某一溫度下測定的力學(xué)數(shù)據(jù)，變成另一溫度下的力學(xué)數(shù)據(jù)。34.松弛時間：=/E，(t)=0e-t/；=0eE/RT；式中即為松弛時間，表示形變固定時由于黏性流動使應(yīng)力減少到起始應(yīng)力的1/e=0.368倍所需的時間，也即當應(yīng)力松弛過程完成63.2%所需的

11、時間。其既與黏性系數(shù)有關(guān)，又與彈性模量有關(guān)，這也說明松弛過程是彈性行為和黏性行為共同作用的結(jié)果。應(yīng)力松弛時間越短，松弛進行得越快；即越小，越接近理想粘性；越大，越接近理想彈性。35.電介質(zhì)的極化：由于在電場作用下，電介質(zhì)中的電荷發(fā)生了再分布，靠近極板的介質(zhì)表面上將產(chǎn)生表面束縛電荷，結(jié)果使介質(zhì)出現(xiàn)宏觀的偶極，這一現(xiàn)象稱為電介質(zhì)的極化。36.介電松弛：又稱介電弛豫。電介質(zhì)在外電場作用(或移去)后，從瞬時建立的極化狀態(tài)達到新的極化平衡態(tài)的過程 。37.介電損耗： 電介質(zhì)在交變電場中,由于消耗部分電能而使電解質(zhì)本身發(fā)熱的現(xiàn)象。 38.介電擊穿：在高壓下，大量的電能迅速地釋放，使電極之間的材料局部地被燒

12、毀，這種現(xiàn)象稱為介電擊穿。擊穿電壓是介質(zhì)可以承受電壓的極限。39.靜電現(xiàn)象：任何兩種物質(zhì)，互相接觸或摩擦?xí)r，只要其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中電荷載體的能量分布不同，在它們各自的表面就會發(fā)生電荷再分配，重新分離之后，每一物質(zhì)都將帶有比其接觸或摩擦前過量的正（或負）電荷，這種現(xiàn)象稱為靜電現(xiàn)象。二填空交聯(lián)為彈性體（橡膠）具有高彈性的條件之一，如果交聯(lián)點為物理交聯(lián)，則形成熱塑性彈性體。拉伸一塊未交聯(lián)的橡膠到一定長度，并保持長度不變，隨著時間的增加，這塊橡膠的回彈力會逐漸減小，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)力松弛。高聚物的粘彈性可以通過彈簧和粘壺的各種組合得到描述，兩者串聯(lián)為麥克斯韋模型（Maxwell），兩者并聯(lián)為開爾文(Kelvi

13、n)模型。重均相對分子質(zhì)量和數(shù)均相對分子質(zhì)量比較起來，重均相對分子質(zhì)量更能反映高分子的力學(xué)性子。硫化橡膠試樣在周期性交變拉伸作用下，應(yīng)變落后于應(yīng)力變化的現(xiàn)象稱為滯后現(xiàn)象。塑料繩子掛上一定重量的物品，就會慢慢地伸長，解下物品后，繩子會慢慢地回縮，這就是蠕變現(xiàn)象。高分子主鏈中不包括C原子，而由Si、B、F等元素與O組成，其側(cè)鏈則有有機基團，這類高分子被稱為元素有機高分子。非晶態(tài)高聚物隨著溫度的變化表現(xiàn)出三種力學(xué)狀態(tài)，分別是 玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)。WLF方程適用的溫度范圍TgTg+100隨著外力作用方式的不同，高聚物的力學(xué)松弛現(xiàn)象主要為 蠕變、應(yīng)力松弛、滯后、內(nèi)耗。在條件下，高分子溶液中溶劑的過量

14、化學(xué)位等于0，溶劑與高分子間的相互作用參數(shù)等于0.5，第二維力系數(shù)等于0，排斥體積等于0.一般而言，高分子鏈的柔順性增加，其Tg下降、Tm下降、Tf下降、溶液的粘度下降，沖擊強度升高。某一結(jié)構(gòu)對稱結(jié)晶聚合物，Tm=210攝氏度，其結(jié)晶速度最快的溫度在115攝氏度。計算公式：Tmax=(0.80.85)*Tm, 注：以K為單位計算。測量重均分子量可以用 光散射法。當一聚合物稀溶液從溫度上升10攝氏度時，其第二維力系數(shù)大于零。降低結(jié)晶度可以降低熔點。提高結(jié)晶度可以提高聚合物的拉伸強度。根據(jù)時溫等效原理，將曲線由高溫移至低溫，則曲線應(yīng)在時間軸上右移。多分散高聚物的所有平均分子量中，數(shù)均分子量（Mn）

15、最小.高聚物的靜態(tài)粘彈性行為表現(xiàn)為蠕變、應(yīng)力松弛。聚合物在溶液中通常成無規(guī)線團構(gòu)象，在晶體中成鋸齒形或螺旋形，PA-6、PA-66、PA-1010回潮率和抗張強度大小，PA-6>PA-66>PA-1010Tg轉(zhuǎn)變，Tm轉(zhuǎn)變，Tf轉(zhuǎn)變活化能高低，E（Tf）>E（Tm）>E（Tg）三判斷題1.高斯鏈的均方末端距大于自由旋轉(zhuǎn)鏈的均方末端距。（F）2.橡膠形變時有熱效應(yīng)，在拉伸時吸熱，而回縮時放熱。（F）3.全同立構(gòu)聚丙烯通過單鏈旋轉(zhuǎn)可轉(zhuǎn)變?yōu)殚g同立構(gòu)聚丙烯。（F）4.高分子的流動是通過鏈段的協(xié)調(diào)運動來完成的。高分子的流動不是簡單的整個分子的遷移，而是通過鏈段的相繼躍遷來實現(xiàn)的。

16、（T）5.GPC測定相對分子質(zhì)量及其分布時，從色譜柱最先分離出來的是相對分子量最大的。（T）6.高聚物的結(jié)晶度大小與測定方法無關(guān)，是一個不變的數(shù)值。（F）7.銀紋實際上是一種微小裂紋，裂紋的內(nèi)密度為零。因此，它很容易導(dǎo)致材料斷裂。（F）8.結(jié)晶高聚物不用加熱即可溶于其良溶劑。（F）9.狀態(tài)是高分子溶液體系的熱參數(shù)和熵參數(shù)相等的狀態(tài)，但他們并不一定是等于0.（T）10.聚合物的熔體粘度隨分子量增大而增大。（T）11.反式聚丁二烯通過單鍵旋轉(zhuǎn)可變?yōu)轫樖骄鄱《?。（F）12.高聚物的滯后現(xiàn)象與其本身的化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)：通常剛性分子滯后現(xiàn)象??；柔性分子滯后現(xiàn)象嚴重。（T）13.自由連接鏈的均方末端距小于自

17、由旋轉(zhuǎn)連的均方末端距。（T）14.溶液的自由能和化學(xué)位等熱力學(xué)性質(zhì)與理想溶液相同，但其混合熱和混合熵并不滿足理想溶液的條件。（T）15.GPC實驗確定分子量及其分布時，嚴格來講必須采用結(jié)構(gòu)相同的、已知分子量的、單分散的試樣作為標準樣，從而得到其校正曲線。（T）16.橡膠彈性是熵彈性?；貜椓κ庆卦?，（T）,模量隨溫度升高而增大。（？）17.聚合物的Tg的大小與測定方法無關(guān)，是一個不變的數(shù)值。（F）18.高聚物溶解時體系熵降低，熔體冷卻結(jié)晶時體系熵增加。（F）19.聚合物的普彈性變形式瞬間發(fā)生的。（T）20.無規(guī)聚丙烯分子鏈中C-C單鍵可以內(nèi)旋轉(zhuǎn)的，通過單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)可以把無規(guī)聚丙烯轉(zhuǎn)變?yōu)槿郾?/p>

18、，從而提高結(jié)晶度。（F）21.高分子在晶體中是規(guī)整排列的，所以只有全同或間同立構(gòu)的高分子才能結(jié)晶，無規(guī)立構(gòu)的高分子不結(jié)晶。（F）22.聚合物在良溶劑中。由于溶劑化作用強，因而高分子線團處于松散、伸展狀態(tài)，粘度大。（T）23.高分子溶液在極稀的條件下是一種理想溶液。（F）24.在用體膨脹計測定聚合物Tg時，升溫速率越大，測得的Tg越高。（T）25.結(jié)晶聚合物由于晶區(qū)的存在都不透明。（F）26.高聚物中加入增塑劑，其鏈段運動能力增強，其拉伸強度增大。（F）27.溫度由低變高，高聚物的宏觀斷裂形式可以從脆性斷裂變?yōu)轫g性斷裂。（T）28.在室溫下，塑料的松弛時間比橡膠短。（F）四選擇題1，4丁二烯聚合

19、可以形成順式和反式兩種構(gòu)型的聚丁二烯橡膠，它們被稱為-幾何構(gòu)體以下哪種方法測定的是重均分子量（Mw）？-GPC法高分子材料在交變應(yīng)力作用下出現(xiàn)形變落后于應(yīng)力的變化現(xiàn)象，在每一個拉伸-回縮過程中要消耗功而發(fā)熱，稱之為-內(nèi)耗球晶的制備應(yīng)從（_）中制備-熔體/濃溶液纖維和塑料、橡膠相比-內(nèi)聚能密度較大在設(shè)計制造外徑為5cm管材的模頭時，應(yīng)選擇哪種內(nèi)徑的模頭？-小于5cm在什么溫度下高分子線團較小-小于溫度以下哪種聚合物只能溶脹不能溶解？-橡皮以下哪種聚合物難以結(jié)晶？-乙丙橡膠橡膠的使用溫度是-TgTf在高分子聚合物的晶體中，由于分子間的各向異性，不出現(xiàn)_晶格。-立方聚丙烯酸甲酯的Tg為3攝氏度，聚丙

20、烯酸的Tg為106攝氏度，后者Tg高是因為-存在氫鍵聚合物在熔體中通常呈_構(gòu)象-無規(guī)線團結(jié)晶度增加，以下哪種性能增加？-抗張強度PVC中加入_時，Tg和Tf均向低溫方向移動。-增塑劑16.以下哪種方法測定的是數(shù)均分子量（Mn）?-膜滲透壓法17.高聚物單晶的制備應(yīng)從-稀溶液18.所有聚合在玻璃化轉(zhuǎn)變時，自由體積分數(shù)均等于-2.5%19.一般地說，哪種材料需要較高程度的取向？-纖維20.在設(shè)計制造外徑5CM管材的模頭時，應(yīng)選擇哪種內(nèi)徑的模頭？-小于5CM21.在什么條件下高分子線團較大-良溶劑中22.將聚丙烯無規(guī)氯化時，Tg隨氯含量增加而-先增加后減小23.塑料的使用溫度是-小于Tg24.以下三

21、種聚合物，剛性最大的是-聚乙炔25.粘彈性表現(xiàn)最為明顯的溫度是-Tg附近26.聚合物在溶液中通常呈_構(gòu)象。-無規(guī)線團27.在高分子聚合物的晶體中，由于分子間力的各向異性，不出現(xiàn)（_）晶格。-立方28.某一聚合物薄膜，當溫度升到一定溫度時就發(fā)生收縮，這是由于-大分子解取向29.PVC中加入_時，Tg和Tf均向低溫方向移動。-增塑劑30.以下哪種聚合物只能溶脹不能溶解？-橡皮31.對于極性高分子，選擇溶劑應(yīng)采用下列哪一原則更為準確：溶劑化原則32.所有高聚物在玻璃化轉(zhuǎn)變時，自由體積分數(shù)均等于：2.5%33.在Mark-Houwink方程中為何值時，高分子溶液處于狀態(tài)：=0.534.自由旋轉(zhuǎn)鏈的均方

22、末端距公式是：35.PE,PVE,PVDC（聚偏二氯乙烯）的結(jié)晶能力大小順序是：PE>PVDC>PVC36.下列關(guān)于玻璃化轉(zhuǎn)變的敘述正確的是：玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是自由體積達到某一臨界值的溫度37.Avrami方程中，n=3可能意味著：二維生長，均相成核38.結(jié)晶性高聚物在什么溫度下結(jié)晶時得到的晶體較完善，晶粒尺寸較大，且熔點較高，熔限較窄：略低于Tm39.下列聚合物中，Tg最高的是：聚甲基丙烯酸甲酯40.蠕變和應(yīng)力松弛速度：隨溫度增加而增大41.橡皮在快速拉伸-回彈過程中：拉伸放熱，回彈吸熱42.以下哪種聚合物不能結(jié)晶：乙丙橡膠43.測定聚苯乙烯的重均分子量應(yīng)采用下列哪種方法：光散射法

23、44.在Tg以下，下列哪種高聚物的沖擊性能最好：聚碳酸酯五解答題1.影響結(jié)晶速度的因素？結(jié)晶溫度：在TgTm之間可以結(jié)晶，但結(jié)晶速度在低溫時受生長過程控制，存在一個最大結(jié)晶速度溫度。壓力、應(yīng)力：加速結(jié)晶。溶劑：小分子溶劑誘導(dǎo)結(jié)晶。雜質(zhì)：若起晶核作用，則促進結(jié)晶，稱為成核劑；若若起隔閡分子作用，則阻礙結(jié)晶生長。分子量:分子量小結(jié)晶速度快；分子量大結(jié)晶速度慢。2.以結(jié)構(gòu)的觀點討論下列聚合物的結(jié)晶能力：聚乙烯、尼龍66、聚異丁烯高分子的結(jié)構(gòu)不同造成結(jié)晶能力不同，影響結(jié)晶能力的因素有：鏈的對稱性越高結(jié)晶能力越強；鏈的規(guī)整性越好結(jié)晶能力越大；鏈的柔順性越好結(jié)晶能力越好；交聯(lián)、分子間力是影響高聚物的結(jié)晶能

24、力;氫鍵有利于結(jié)晶結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。聚乙烯對稱性最好，最易結(jié)晶；尼龍66對稱性不如聚乙烯，但仍屬于對稱結(jié)構(gòu)，還由于分子間可以形成氫鍵，使結(jié)晶結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可以結(jié)晶，聚異丁烯由于結(jié)構(gòu)不對稱，不易結(jié)晶。3.聚合物溶解過程特點？答：首先，高分子與溶劑分子的尺寸相差懸殊，兩者的分子運動速度也差別很大，溶劑分子能比較快地滲透進入聚合物，而高分子向溶劑的擴散卻非常慢。這樣，聚合物的溶解過程要經(jīng)過兩個階段，先是溶劑分子滲入聚合物內(nèi)部，使聚合物體積膨脹，稱為溶脹；然后才是高分子均勻分散在溶劑中，形成完全溶解的分子分散的均向體系。對于交聯(lián)的聚合物，在與溶劑接觸時也會發(fā)生溶脹，但因有交聯(lián)的化學(xué)鍵束縛，不能再進一步使交聯(lián)的分

25、子拆散，只能停留在溶脹階段，不會溶解。其次，溶解度與聚合物的分子量有關(guān)，分子量大的溶解度小，分子量小的溶解度大。對交聯(lián)聚合物來說，交聯(lián)度大的溶脹度小，交聯(lián)度小的溶脹度大。非晶態(tài)聚合物的分子堆砌比較松散，分子間的相互作用較弱，因此溶劑分子比較容易滲入聚合物內(nèi)部使之溶脹的溶解。晶態(tài)聚合物由于分子排列規(guī)整，堆砌緊密，分子間相互作用力很強，以致溶劑分子滲入聚合物內(nèi)部非常困難，因此晶態(tài)聚合物的溶解比非晶態(tài)聚合物要困難得多。4.第二維力系數(shù)A2的物理意義？答：高分子鏈段和鏈段間內(nèi)排斥于高分子和溶劑能量上的相互作用，是兩者互相競爭的一個度量。5.無規(guī)聚醋酸乙烯酯通常為非晶態(tài)高聚物，但其水解產(chǎn)物聚乙烯醇確實晶

26、態(tài)高聚物。答：無規(guī)聚醋酸乙烯酯含有非極性的乙?；?，分子間作用力小，堆積松散，其水解產(chǎn)物聚乙烯醇含有極性的羥基，分子間作用力變大，堆積緊密，因此，有上述結(jié)果。6.如果PP的等規(guī)度不高，可否用改變構(gòu)象的方法提高等規(guī)度？為什么？答：不能。等規(guī)度高低屬于構(gòu)型問題，而構(gòu)型問題屬于化學(xué)結(jié)構(gòu)問題。改變構(gòu)象只能改變物理結(jié)構(gòu)，不能用改變物理結(jié)構(gòu)解決化學(xué)結(jié)構(gòu)問題。7.在一根聚乙烯醇纖維下端懸掛一只重量適當?shù)捻来a，然后一起浸入盛有沸水的燒杯中，發(fā)現(xiàn)只要是砝碼懸于水中，則纖維情況不變，但若把砝碼沉于燒杯底部，則纖維即被溶解，試解釋這種現(xiàn)象。答：砝碼懸于水中，纖維受到重力的作用，非結(jié)晶部分的鏈段取向，加之有力的作用，鏈

27、段運動受到限制，不能發(fā)生溶脹和溶解砝碼沉于燒杯底部，纖維不受力的作用，非結(jié)晶部分的鏈段可以運動，能發(fā)生溶脹和溶解。8.為什么聚對苯二甲酸乙二酯從熔體淬火時得到透明體？為什么iPMMA是不透明的？答:聚對苯二甲酸乙二酯的結(jié)晶速度很慢，快速冷卻時來不及結(jié)晶，所以透明。等規(guī)PMMA結(jié)晶能力不大，結(jié)晶快，所以它的試樣是不透明的。9.由查表得溶度參數(shù)數(shù)據(jù)如下：二氯甲烷=20.0、PVC=19.2，很明顯二氯甲烷的要比環(huán)己酮的更接近PVC的，但實際上，前者對PVC的溶解性并不好，而后者則是PVC的良溶劑，為什么？答：溶度參數(shù)原則適用于非極性溶質(zhì)和非極性溶劑體系，PVC是極性高分子，極性溶質(zhì)和極性溶劑體系，

28、除了要求總的溶度參數(shù)相近外，其極性部分的溶度參數(shù)和非極性部分的溶度參數(shù)二者也要相近，PVC和環(huán)己酮正好是這樣的體系。10.解釋為什么尼龍6在室溫下可溶解在某些溶劑中，而線性的聚乙烯在室溫下卻不能？答：首先說明尼龍和聚乙烯都是結(jié)晶性的聚合物，其溶解首先要使晶區(qū)熔融才能溶解。而尼龍是極性的聚合物，如果置于極性溶劑之中，和極性的溶劑作用會放出熱量從而使晶區(qū)熔融，繼而溶解。聚乙烯是非極性的聚合物，要使其晶區(qū)熔融只能升溫至其熔點附近，然后溶于適當?shù)娜軇┲胁拍苋芙?。所以聚乙烯在常溫下不能溶解在溶劑之中?1.試討論聚合物的各種結(jié)晶形態(tài)及形成條件從極稀的高聚物溶液<0.01%中緩慢結(jié)晶（常壓），可獲得

29、單晶體。單晶是具有一定薄規(guī)則形狀的片狀晶體。晶體生長規(guī)律往往是沿螺旋位錯中心不斷盤旋生長變厚的。特點：a.不同的高聚物的單晶外形不同，但晶片厚度幾乎都在10nm左右。B.晶片厚度與分子量無關(guān)。C.晶片中分子鏈垂直于晶面d.高分子鏈再晶片中折疊排練，稱為折疊鏈晶片。當溶液濃度在0.010.1%的范圍內(nèi)時，可得到支狀晶體，稱為樹枝晶。實際上是許多單晶片聚集起來的多晶體。從高聚物濃溶液或熔體中冷卻結(jié)晶時，傾向生成球晶，這是聚合物結(jié)晶中最常見的形式。它是有許多徑向發(fā)射的長條扭曲晶片組成的多晶體。形狀：圓球狀、由微纖束組成，這些微纖束從中心晶核向四周輻射生長。尺寸：幾微米至幾毫米<1>當結(jié)晶

30、溫度在Tm左右，球晶長得很大。<2>當結(jié)晶溫度較低時，球晶尺寸減小，但數(shù)目增加。<3>當結(jié)晶溫度低于Tm時，出現(xiàn)大量晶核，這些晶核是由微纖束組成，但它們不具有足夠的空間來組成球晶。<4>微纖束，也叫片晶或晶片，折疊結(jié)構(gòu)。電鏡照片表明，這些晶片為薄片狀，而且他們是扭轉(zhuǎn)著的。球晶的徑向微纖束具有單晶結(jié)構(gòu)。徑向晶片的扭轉(zhuǎn)使得a軸和c軸（大分子鏈方向）圍繞b軸旋轉(zhuǎn)。球晶的成長過程：觀察：能在正交偏光顯微鏡下產(chǎn)生黑十字圖案或同心圓環(huán)。高聚物在高溫高壓下結(jié)晶，有可能獲得由完全伸展的高分子鏈平行規(guī)整排列的伸直鏈晶片。特點：晶片厚度=分子鏈長度。串晶，形成條件為受剪切應(yīng)力（

31、如攪拌），后又停止剪切應(yīng)力時，以纖維狀晶作為脊纖維，上面附加生長許多折疊鏈片晶而形成12.影響高分子鏈柔性（玻璃化溫度）的因素：化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響 （1）主鏈結(jié)構(gòu)：主鏈由飽和單鍵構(gòu)成的聚合物，因為分子鏈可以圍繞單鍵進行內(nèi)旋轉(zhuǎn)，所以一般Tg都不太高。主鏈中引入苯基，聯(lián)苯基，萘基和均苯四酸二酰亞胺基等芳雜環(huán)以后，鏈上可以內(nèi)旋轉(zhuǎn)的單鍵比例相對的減少，分子鏈的剛性增大，因此有利于玻璃化溫度的提高 （2）取代基團的空間位阻和側(cè)鏈的柔性：在單取代乙烯聚合物（CH2CHX）n中，隨著取代基X的體積增大，分子鏈內(nèi)旋轉(zhuǎn)位阻增加，Tg將升高 （3）分子間力的影響：側(cè)基的記性越強，Tg越高。分子間氫鍵可以使Tg顯著升高

32、。其他結(jié)構(gòu)因素的影響 （1）共聚與共混：無規(guī)共聚物的Tg介于兩種共聚組分單體的均聚物的Tg之間，隨著共聚物組成的變化，其Tg值在兩均聚物Tg之間作線性的或非線性的變化。 （2）交聯(lián)：交聯(lián)使Tg升高 （3）分子量：分子量的增加使Tg增加，特別當分子量較低時，這種影響更為明顯。 （4）增塑劑或稀釋劑：玻璃化溫度較高的聚合物，在加入增塑劑以后，可以使Tg明顯下降外界條件影響 （1）升溫速度：由于玻璃化轉(zhuǎn)變不是熱力學(xué)的平衡過程，測量Tg時，隨著升溫速度的減慢，所得數(shù)值偏低 （2）外力，單向的外力促使鏈段運動，因而使Tg降低，外力越大，Tg降低越多 （3）圍壓力：隨著聚合物周圍流體靜壓力的增加，許多聚合

33、物的Tg線性地升高 （4）測量的頻率：用動態(tài)方法測量的玻璃化溫度Tg通常要比靜態(tài)的膨脹計法測量的Tg高，而且Tg隨測量頻率v增加而升高。13.采用GPC技術(shù)能否將分子量相同的線型PE和支化PE分開？為什么？答：能（1）GPC的分級原理是根據(jù)分子的流體力學(xué)體積大小分子量相同的線型PE和支化PE其流體力學(xué)體積不同。因此能分開14.溶液的黏度隨著溫度的升高而下降，高分子溶液的特性粘數(shù)在不良溶劑中隨著溫度的升高而升高，怎樣理解？答：溫度升高，鏈運動能力增強，溶劑作用增強，分子鏈間的作用力降低。在不良溶劑中，高分子鏈線團緊縮，溫度升高，鏈運動能力增強，溶劑作用增強。線團擴張，分子鏈間的作用力或纏結(jié)加大。

34、15.今有下列四種聚合物試樣：（1）分子量為2*103的環(huán)氧樹脂（2）2*104聚丙烯腈（3）2*105聚苯乙烯（4）2*106天然橡膠。欲測其平均分子量，試分別指出每種試樣可采用的最適當?shù)姆椒ê退闷骄肿恿康慕y(tǒng)計意義答：（1）冰點下降，浮點升高，蒸汽壓滲透法，Mn （2）膜滲透法（Mn）光散射法（Mw） （3）膜滲透法（Mn）光散射法（Mw） （4）粘度法（Mn）GPC法（各種分子量）16.試從分子運動角度分析高聚物結(jié)晶的熔化過程與玻璃化轉(zhuǎn)變過程有什么本質(zhì)的不同？答：玻璃化轉(zhuǎn)變時鏈段開始或停止運動的溫度，結(jié)晶的熔化是鏈段脫離晶格舒服開始運動的溫度，玻璃態(tài)鏈段堆積松散，其相互作用力??；晶態(tài)鏈段堆積緊密規(guī)整，其相互作用力大。17.解釋非晶高分子材料當M（分子量）超過一定程度后，隨著分子量的增加，Tf增高，而Tg基本不變的原因。答：Tg是鏈段開始或停止運動的溫度，鏈段的長度與分子量無關(guān)。Tf是整個分子鏈開始或停止運動的溫度，分子鏈越長，所需的能量越大。18為什么結(jié)晶高聚物在Tg-Tm范圍內(nèi)才能結(jié)晶？答：在Tg以下，鏈段不能運動，晶核不能生長。在Tm以上，鏈段運動速度太快