高分子物理課后習(xí)題答案(詳解)及高分子物理練習(xí)題

高分子物理習(xí)題INET：聚氯乙烯〉聚偏二氯乙烯10.以結(jié)構(gòu)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。聚乙烯，結(jié)構(gòu)簡單，對稱又規(guī)整，所以非常容易結(jié)晶。尼龍66，化學(xué)結(jié)構(gòu)及幾何結(jié)構(gòu)均較規(guī)整，沒有鍵接方式問題，也較容易結(jié)晶。聚異丁烯，分子鏈具有較高的對稱性，可以結(jié)晶，但由于取代基的空間位阻以及化學(xué)結(jié)構(gòu)的不規(guī)整性，使其較難結(jié)晶。11.均聚物A熔點為200℃，熔融熱為8374J/mol重復(fù)單元。如果在結(jié)晶的AB無規(guī)共聚物中，單體B不能進(jìn)入晶格，試預(yù)測含單體B10%摩爾分?jǐn)?shù)的共聚物的熔點。答：451.8k.12.現(xiàn)有某種聚丙烯試樣，將其熔體10ml于150℃0

V/ml

9.9981

9.9924

9.9765

9.8418

9.5752已知聚丙烯晶胞密度為0.96g/cm3,結(jié)晶完全時體積結(jié)晶度為50%。試用Avrami方程計算該試樣的結(jié)晶速度常數(shù)K和Avrami指數(shù)n。答：K=0.00316,n=3.02。

(5)_clip_image004_0001??瑘潓瑦慷敲?捩潲潳瑦傳晦捩罥?q???揓???《?????戀縹??偼?Э??考??む老???考?????污敳老??獡灓撿?亀來瑡癩?亀浵敢呲灹?厀畯捲噥污敵耄??耈湕瑩慎敭3 3 s3 3 3 s3 3 3 s s 3 s s 3 s 3 攚溏9?A?C川C?T炾j?k?n?曚??±?2??攅à楬í???ó?a巉é?ì竸ì?e沜ó?考????????????峿巿廿??嬀笀?????????????壽????????????????娀?楔葲汶??繎??第6章

橡膠彈性

1.高彈性有哪些特征？為什么聚合物具有高彈性？在什么情況下要求聚合物充分體現(xiàn)高彈性？什么情況下應(yīng)設(shè)法避免高彈性？

答：（1）高彈性特征：a.彈性模量很小;b.形變量很大;c.彈性模量隨絕對溫度的升高正比的增加；d.形變時有明顯的熱效應(yīng)。

（2）略（3）略2.試述交聯(lián)橡膠平衡態(tài)髙弾形變熱力學(xué)分析的依據(jù)和所得結(jié)果的物理意義。

答：依據(jù)：熱力學(xué)第一定律和第二定律，

物理意義：橡膠變形后的張應(yīng)力可以看成是由熵的變化和內(nèi)能的變化兩部分組成。只有熵才能貢獻(xiàn)的彈性叫熵彈性，橡膠拉伸時內(nèi)能變化很小，主要是熵的變化。內(nèi)能的變化是橡膠拉伸時放熱的原因。3．簡述橡膠彈性統(tǒng)計理論的研究現(xiàn)狀與展望，說明橡膠彈性唯象理論的優(yōu)缺點。

答：略。

4．什么叫熱塑性彈性體？舉例說明其結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系。

答：（1）熱塑性彈性體是一種兼有塑料和橡膠特性、在常溫下顯示橡膠高彈性、高溫下又能塑化成型的高分子材料，又稱為第三代橡膠。

（2）苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物（SBS），PB分散相Tg高于室溫，構(gòu)成物理交聯(lián)區(qū)域；故SBS室溫下為彈性體，高溫下發(fā)生粘性流動，可以塑化成型。5.一交聯(lián)橡膠試片，長2.8cm、寬1.0cm、厚0.2cm、重0.518g，于25℃時拉長1倍，測定張力為9.8N。請計算該試樣網(wǎng)鏈的平均分子量。

答：8185g/mol

6.某硫化橡膠試樣，其網(wǎng)鏈平均分子量為10000，密度為1g/cm3。問25℃時拉伸1倍需要多大的應(yīng)力?(R=8.314J/K·mol)

答：Pa

7.一硫化橡膠試樣，應(yīng)力為1.5×106N/m2時拉伸比為2.5.試計算該試樣1cm3中的網(wǎng)鏈數(shù)。

答：

8.（1）利用橡膠彈性理論，計算交聯(lián)點間平均分子量為5000、密度為0.925g/cm3的彈性體在23℃時的拉伸模量和切變模量。（R=8.3145J/K·mol）

(2)若考慮自由末端校正，模量將怎樣改變？（已知試樣的=100000）

答：(1)E=1.366Mpa,G=0.455Mpa

(2)E=1.229Mpa,G=0.410Mpa9.稱取交聯(lián)后的天然橡膠試樣，于25℃在正癸烷溶劑中溶脹。達(dá)溶脹平衡時，測得體積溶脹比為4.0。已知高分子-溶劑相互作用參數(shù)χ1=0.42，聚合物的密度ρ2=0.925g/cm3,溶劑的摩爾體積為195.86cm3/mol,試計算該試樣的剪切模量G(R=8.3145J/K·答：。第7章

聚合物的粘彈性

1.舉例說明聚合物的蠕變、應(yīng)力松弛、滯后和內(nèi)耗現(xiàn)象。為什么聚合物具有這些現(xiàn)象？這些現(xiàn)象對其的使用性能存在哪些利弊？

2.簡述溫度和外力作用頻率對聚合物內(nèi)耗大小的影響。畫出聚合物的動態(tài)力學(xué)普示意圖，舉出兩例說明譜圖在研究聚合物結(jié)構(gòu)與性能方面的應(yīng)用。3.指出Maxwell模型、Kelvin模型和四元件模型分別適宜于模擬哪一類型聚合物的那一種力學(xué)松弛過程？

答：Maxwell模型適宜于模擬線形聚合物的應(yīng)力松弛過程，Kelvin模型適宜于模擬交聯(lián)聚合物的蠕變過程，四元件模型適宜于模擬線形聚合物的蠕變過程。4.什么是時溫等效原理？該原理在預(yù)測聚合物材料的長期使用性能方面和在聚合物加工過程中各有哪些指導(dǎo)意義？

答：（1）升高溫度與延長時間對分子運動是等效的，對聚合物的粘彈行為也是等效的，這就是時溫等效原理。

（2）需要在室溫條件下幾年甚至上百年完成的應(yīng)力松弛實驗實際上是不能實現(xiàn)的，但可以在高溫條件下短期內(nèi)完成；或者需要在室溫條件下幾十萬分之一秒或幾百萬分之一秒中完成的應(yīng)力松弛實驗，可以在低溫條件下幾個小時甚至幾天內(nèi)完成。5.定量說明松弛時間的含意。為什么說作用力的時間相當(dāng)時，松弛現(xiàn)象才能被明顯地觀察到？

答：（1）松弛時間是粘性系數(shù)和彈性系數(shù)的比值；

（2）如果外加應(yīng)力作用時間極短，材料中的粘性部分還來不及響應(yīng)，觀察到的是彈性應(yīng)變。反之，若應(yīng)力作用的時間極長，彈性應(yīng)變已經(jīng)回復(fù)，觀察到的僅是粘性流體貢獻(xiàn)的應(yīng)變，材料可考慮為一個簡單的牛頓流體。只有在適中的應(yīng)力作用時間，材料的粘彈性才會呈現(xiàn)，應(yīng)力隨時間逐漸衰減到零，這個適中的時間正是松弛現(xiàn)象的內(nèi)部時間尺度松弛時間τ。6.簡述聚合物粘彈理論的研究現(xiàn)狀與展望。

答：略。7.一某種聚合物材料作為兩根管子接口法蘭的密封墊圈，假設(shè)該材料的力學(xué)行為可以用Maxwell模型來描述。已知墊圈壓縮應(yīng)變?yōu)?.2，初始模量為3e6N/m2,材料應(yīng)力松弛時間為300d，管內(nèi)流體的壓力為0.3e6N/m2,試問多少天后接口處將發(fā)生泄露？

答：208d。8.將一塊橡膠試片一端夾緊，另一端加上負(fù)荷，使之自由振動。已知振動周期為0.60s，振幅每一周期減少5%，試計算：

（1）橡膠試片在該頻率（或振幅）下的對數(shù)減量（△）和損耗角正切（tgδ）；

（2）假若△=0.02，問多少周期后試樣的振動振幅將減少到起始值的一半？

答：（1）；

（2）21。

9.分別寫出純粘性液體（粘滯系數(shù)η）、理想彈性體（彈性模量E）、Maxwell單元（EM、

ηM)和Kelvin單元（EK,Ηk）在t=0時加上一恒定應(yīng)變速度K后應(yīng)力（δ）隨時間（t）的變化關(guān)系，并以圖形表示之。

解：（1）δ=KEt,圖形為一過原點直線。

（2）δ=Kη,圖形為一水平直線。

（3）δ=Kη-ηexp(-Et/η),圖形為一條斜率逐漸減小的曲線。

（4）δ=KEt+ηK圖形為一直線，與縱軸交點在橫軸上方。

10.設(shè)聚丙烯為線性粘彈體，其柔量為D（t）=1.2t0.1(GPa)-1(t的單位為s),應(yīng)力狀態(tài)如下：

δ=0

t<0

δ=1MPa

0≦t≦1000s

δ=1.5MPa

1000s≦t≦2000s

試計算1500s時，該材料的應(yīng)變值。

答：11.在頻率為1Hz條件下進(jìn)行聚苯乙烯試樣的動態(tài)力學(xué)性能實驗，125℃出現(xiàn)內(nèi)耗峰。請計算在頻率1000Hz條件下進(jìn)行上述實驗時，出現(xiàn)內(nèi)耗峰的溫度。（已知聚苯乙烯的Tg=100℃）

答12.某聚合物試樣，25℃時應(yīng)力松弛到模量為1e5N/m^2需要10h。試計算-20℃時松弛到同一模量需要多少時間？（已知該聚合物的Tg=-70℃）

13.某聚合物的粘彈行為服從Kelvin模型，其中η值服從WLF方程，E值服從橡膠彈性統(tǒng)計理論。該聚合物的玻璃化溫度為5℃，該溫度下粘度為1e12Pa·s，有效網(wǎng)鏈密度為1e-4mol/cm^3。試寫出30℃、1e6Pa應(yīng)力作用下該聚合物的蠕變方程。

答第8章

聚合物的屈服和斷裂

1.名詞解釋：

脆-韌轉(zhuǎn)變點；細(xì)頸；剪切帶；銀紋；應(yīng)力集中；疲勞。

脆-韌轉(zhuǎn)變點：在一定應(yīng)變速率下，作斷裂應(yīng)力和屈服應(yīng)力分別與溫度T的關(guān)系曲線，兩條曲線的交點就是脆韌屈服轉(zhuǎn)變點。

細(xì)頸：高分子材料試樣條在拉伸實驗中，試條某點的橫截面突然快速下降的現(xiàn)象。

剪切帶：只發(fā)生在局部帶狀區(qū)域內(nèi)的剪切變形。

銀紋：聚合物在張應(yīng)力作用下，于材料某些薄弱地方出現(xiàn)應(yīng)力集中而產(chǎn)生局部的塑性形變和取向，以至在材料表面或內(nèi)部垂直于應(yīng)力方向上出現(xiàn)長度為100μm、寬度為10μm左右、厚度約為1μm的微細(xì)凹槽。

應(yīng)力集中：受力材料在形狀、尺寸急劇變化的局部或內(nèi)部缺陷（孔、裂縫等）的附近出現(xiàn)應(yīng)力顯著增大的現(xiàn)象。

疲勞：材料或構(gòu)件在周期應(yīng)力作用下斷裂或失效的現(xiàn)象，是材料在實際使用中常見的破裂

形式。

2.畫出非晶態(tài)和晶態(tài)聚合物拉伸時典型的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，指出曲線上的特征點及相應(yīng)的應(yīng)力、應(yīng)變名稱。

3.討論溫度、應(yīng)變速度、流體靜態(tài)壓力對上述應(yīng)力-應(yīng)變曲線的影響規(guī)律。4.簡述幾種組合應(yīng)力作用下材料的屈服判據(jù)，比較不同判據(jù)之間的差異。

答：（1）單參數(shù)屈服判據(jù)（Tresca判據(jù)和最大形變能理論），只受正應(yīng)力和切應(yīng)力；（2）雙參數(shù)屈服判據(jù)（Coulomb判據(jù)或MC判據(jù)），受正應(yīng)力、切應(yīng)力和正壓力。此外考慮流體靜壓力的改進(jìn)的Tresca和VonMises判據(jù)也適用。

5.何謂聚合物的強(qiáng)度？為什么理論強(qiáng)度比實際強(qiáng)度高很多倍？6.簡述聚合物增強(qiáng)、增韌的途徑和機(jī)理。

答：聚合物增強(qiáng)途徑：通過添加增強(qiáng)劑來形成復(fù)合材料；

機(jī)理：形成復(fù)合材料，可以傳遞應(yīng)力，避免基體應(yīng)力集中，提高力學(xué)強(qiáng)度。

聚合物的增韌途徑：添加增塑劑。

機(jī)理：銀紋機(jī)理、銀紋-剪切帶機(jī)理、三軸應(yīng)力空化機(jī)理、剛性粒子增韌機(jī)理。

7.下列幾種聚合物的抗沖擊性能如何？為什么？（T<Tg）

（1）聚苯乙烯；（2）聚苯醚；（3）聚碳酸酯；(4)ABS;(5)聚乙烯

答：(1)聚苯乙烯，因主鏈掛上體積龐大的側(cè)基苯環(huán)，使之稱為難以改變構(gòu)象的剛性鏈，使得沖擊性能不好，為典型的脆性聚合物。

（2）聚苯醚，因主鏈含有剛性的苯環(huán)，故為難以改變構(gòu)象的剛性鏈，沖擊性能不好。

（3）聚碳酸酯，由于主鏈中含酯基，在-120攝氏度可產(chǎn)生局部模式運動，稱之為β轉(zhuǎn)變。在T<Tg時，由于外力作用，β轉(zhuǎn)變吸收沖擊能，使聚合物上的能量得以分散，因此沖擊性能好，在常溫下可進(jìn)行冷片沖壓成型，即常溫塑性加工。

（4）ABS，因ABS具有多相結(jié)構(gòu)，支化的聚丁二烯相當(dāng)于橡膠微粒分散在連續(xù)的塑料相中，相當(dāng)于大量的應(yīng)力集中物，當(dāng)材料受到?jīng)_擊時，它們可以引發(fā)大量的裂紋，從而能吸收大量的沖擊能，所以沖擊性能好。

（5）聚乙烯，由于聚乙烯鏈節(jié)結(jié)構(gòu)極為規(guī)整和對稱，體積又小，所以聚乙烯非常容易結(jié)晶，而且結(jié)晶度比較高。由于結(jié)晶限制了鏈段的運動，使之柔性不能表現(xiàn)出來，所以沖擊性能不好。高壓聚乙烯由于支化多，破壞了鏈的規(guī)整性，結(jié)晶度低些，沖擊性能稍好些。

8.如何采用物理改性的方法制備下列材料？簡述其改性機(jī)理。

（1）抗沖擊聚丙烯塑料；（2）高強(qiáng)度丁苯橡膠；（3）高強(qiáng)度尼龍纖維；（4）高強(qiáng)度、高耐折射性的聚酯薄膜；（5）高強(qiáng)度環(huán)氧樹脂。

9.用低密度聚乙烯改性尼龍的研究和應(yīng)用報道很多。該種共混體系相容性很差，用什么方法可以改善兩者的相容性？用什么實驗手段可以說明相容性確實顯著提高了？

10.現(xiàn)有一塊有機(jī)玻璃（PMMA）板，內(nèi)有長度為10mm的中心裂紋，該板受到一個均勻的拉伸應(yīng)力δ=450e6N/m^2的作用。已知材料的臨界應(yīng)力強(qiáng)度因子KIC=84.7e6N/m^2·m^1/2,安全系數(shù)n=1.5,問板材結(jié)構(gòu)是否安全？第9章

聚合物的流變性

1.什么是假塑性流體？絕大多數(shù)聚合物熔體和濃溶液在通常條件下為什么均呈現(xiàn)假塑性流體的性質(zhì)？試用纏結(jié)理論加以解釋。

答：（1）流動指數(shù)n<1的流體稱為假塑性流體；

（2）略

2.聚合物的粘性流動有何特點？為什么？3.為什么聚合物的粘流活化能與分子量無關(guān)？

答：根據(jù)自由體積理論，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。形象的說，這種流動的類似于蚯蚓的蠕動。因而其流動活化能與分子的長短無關(guān)。,由實驗結(jié)果可知當(dāng)碳鏈不長時，隨碳數(shù)的增加而增加，但當(dāng)碳數(shù)大于30時，不再增大，因此聚合物超過一定數(shù)值后，與相對分子質(zhì)量無關(guān)。4.討論聚合物的分子量和分子量分布對熔體粘度和流變性的影響。

答：低切變速率下，當(dāng)時，略依賴于聚合物化學(xué)結(jié)構(gòu)和溫度，當(dāng)時，與聚合物化學(xué)結(jié)構(gòu)，分子量分布及溫度無關(guān)；增大切變速率，鏈纏結(jié)結(jié)構(gòu)破壞程度增加，分子量對體系粘度影響減小。

聚合物熔體非牛頓流動時的切變速率隨分子量加大向低切變速率移動，剪切引起的粘度下降，分子量低的試樣也比分子量高的試樣小一些。分子量相同時分子量分布寬的聚合物熔體出現(xiàn)非牛頓流動的切變速率比分布窄的要低的多。

5.從結(jié)構(gòu)觀點分析溫度、切變速率對聚合物熔體粘度的影響規(guī)律，舉例說明這一規(guī)律在成型加工中的應(yīng)用。

答：a.溫度升高，粘度下降，在較高溫度的情況下，聚合物熔體內(nèi)自由體積相當(dāng)大，流動粘度的大小主要取決于高分子鏈本身的結(jié)構(gòu)，即鏈段躍遷運動的能力，一般分子鏈越剛硬，或分子間作用力越大，則流動活化能越高，這類聚合物是溫敏性的；當(dāng)溫度處于一定范圍即Tg<T<Tg+100K時，由于自由體積減小，階段躍遷速率不僅與其本身的躍遷能力有感，也與自由體積大小有關(guān)。

b．柔性鏈高分子表觀粘度隨切變速率增加而明顯下降，剛性鏈高分子表觀粘度也隨且變速率增加而下降，但降幅較小，因為切變速率增加，柔性鏈易改變構(gòu)象，即通過鏈段運動破壞原有纏結(jié)，降低流動阻力，剛性鏈鏈段較長，構(gòu)象改變較困難，隨切變阻力增加，阻力變化不大。6.解釋下列名詞、概念：

（1）牛頓流體和非牛頓流體；

牛頓流體：流動行為符合牛頓流動定律的流體；

非牛頓流體：流動行為不符合牛頓流動定律的流體。

（2）切粘度和拉伸粘度；

切粘度：等于單位速度梯度時單位面積上所受到的切應(yīng)力，其值放映了液體分子間由于相互作用而產(chǎn)生的流動阻力即內(nèi)摩擦力的大小，單位為帕秒（Pas）。

拉伸粘度：等于單位速度梯度時單位面積上所受到的拉伸應(yīng)力。（3）真實粘度和表觀粘度；

真實粘度：單位速度梯度時單位面積上所受到的切應(yīng)力。

表觀粘度：在粘性流動中，流體具有剪切速率依賴性時的剪切應(yīng)力與剪切速率之比值。（4）非牛頓指數(shù)和稠度系數(shù)；

非牛頓指數(shù)：n=，對切變速率非牛頓的校正。

稠度系數(shù)：描述非牛頓流體流動行為可用下述冪律方程：，其中K為稠度系數(shù)。

（5）不穩(wěn)定流動與熔體破裂。

不穩(wěn)定流動與熔體破裂：聚合物熔體在擠出時，如果切應(yīng)力超過一極限值時，熔體往往會出現(xiàn)不穩(wěn)定流動，擠出物外表不再是光滑的，最后導(dǎo)致不規(guī)則的擠出物斷裂，稱為熔體破裂。7.為什么滌綸采用熔融紡絲方法，而腈綸卻用濕法紡絲？

答：由于聚丙烯腈的熔點很高（318℃），分解溫度（220℃）低于熔點，所以不能用熔融紡絲。由于聚對苯二甲酸乙二酯的熔點為260~270℃，低于分解溫度（約為350℃），可用熔融紡絲。

8.某一聚苯乙烯試樣，已知160℃時粘度為1e3Pa·s,試估算Tg(100℃)時及120℃時的粘度。

答：Tg(100℃)時為?Pa·s，12010.用毛細(xì)管流變儀擠出順丁橡膠試樣，不同柱塞速度ν條件下，得到載荷下的數(shù)值如下：

V(mm/min)

0.6

2

6

20

60

200

F(mm/min)

2067.8

3332

4606

5831

6918.8

7781.2

已知柱塞直徑dp=0.9525cm,毛細(xì)管直徑D=0.127cm,毛細(xì)管長徑比L/D=4,忽略入口校正，試作出熔體的τw-曲線和ηa-曲線。

答：略。第10章

聚合物的電性能、熱性能、光學(xué)性能和表面與界面性能名詞解釋：

取向極化；介電損耗；電擊穿；介電松弛譜；Cole-Cole圖；非線性光學(xué)性質(zhì)；全反射

取向極化：又稱偶極極化，是具有永久偶極矩的極性分子沿外場方向排列的現(xiàn)象。

介電損耗：在外電場作用下，由于分子極化引起的電能的損耗，用介電損耗角正切tan表示。

電擊穿：當(dāng)電場強(qiáng)度達(dá)到某些臨界數(shù)值（這對不同材料是不同的）時，載流子從外部電場所獲得的能量大大超過它們與周圍碰撞所損失的部分能量，將使被撞擊的高分子鏈發(fā)生電離，產(chǎn)生新的載流子，如此繼續(xù)，就會發(fā)生所謂的“雪崩”現(xiàn)象，以致電流急劇上升，聚合物發(fā)生擊穿。這類擊穿叫做電擊穿。

介電松弛譜：完成取向極化所需的時間范圍很寬，與力學(xué)松弛時間譜類似的一個時間譜。Cole-Cole圖：根據(jù)公式以對作圖，得到圓心在（，0）、半徑為的半圓，稱為Cole-Cole圖。非線性光學(xué)性質(zhì)：光波作為一種電磁波，在很高的電場強(qiáng)度下，極化強(qiáng)度與電場強(qiáng)度之間呈現(xiàn)非線性關(guān)系的性質(zhì)。

全反射：折射光消失，入射光全部反射。2.比較聚合物介電松弛和力學(xué)松弛的異同點。3.討論影響聚合物介電常數(shù)和介電損耗的因素。

答：影響因素（1）電場頻率的影響：在低頻區(qū)，介電常數(shù)達(dá)到最大值，而介電損耗最小；在光頻區(qū)，介電常數(shù)很小，介電損耗也小。

（2）溫度的影響：溫度過低和都很?。簧邷囟?，和都增大；進(jìn)一步升高溫度，又變得很小，而介電常數(shù)通過一個峰值后緩慢的隨溫度升高而下降。

（3）增塑劑的影響：介電損耗隨增塑劑含量的增加而移向低溫。

（4）雜質(zhì)的影響：對于非極性高聚物來說，雜質(zhì)是引起介電損耗的主要原因。4.什么叫聚合物的駐極體？什么叫熱釋電流法(TSC)?該法為什么能有效的研究聚合物的分子運動？

答：（1）駐極體是具有被凍結(jié)的長壽命（相對于觀察時間而言）非平衡偶極矩的電介質(zhì)。

（2）將駐極體在無外電場作用下加熱，駐極體內(nèi)原先被凍結(jié)的取向偶極矩會解取向（退極化）；被俘獲在陷阱內(nèi)的真實電荷會解俘獲，電極極板上的感應(yīng)電荷會釋放出來，從而產(chǎn)生電流，這種方法就熱釋電流法（TSC）。

（3）用熱釋電流法測出電流—溫度譜（TSC譜），曲線上α、β和γ峰反映主鏈鏈段與局部模式分子運動所貢獻(xiàn)的熱釋電流，ρ峰歸屬于陷阱載流子解俘獲電流，一般出現(xiàn)在極化溫度以上。5.結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電聚合物的分子結(jié)構(gòu)與導(dǎo)電性關(guān)系如何？舉例說明。

答：（1）具有共軛雙鍵的高聚物：聚乙炔，聚苯乙炔等，可用作半導(dǎo)體或?qū)w；

（2）電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物和自由基-離子化合物：聚2-乙烯吡啶-碘，TCNQ為電子接受體的聚合物等，導(dǎo)電率不高，但拉伸形變達(dá)到80%時，導(dǎo)電性仍能不受破壞；

（3）金屬有機(jī)共軛結(jié)構(gòu)高聚物：將金屬引入高聚物主鏈即得到金屬有機(jī)高聚物。如聚銅鈦菁。6.簡述導(dǎo)電聚合物的研究意義。

答：高性能導(dǎo)電聚合物即新一代的有機(jī)電子功能材料的研制，將為高密度信息處理、高效能量轉(zhuǎn)換等高科技的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。7.什么叫聚合物的耐熱性和熱穩(wěn)定性？如何提高聚合物的耐熱性和熱穩(wěn)定性？

答：（1）耐熱性：聚合物材料抵抗熱變形和熱分解的能力。

熱穩(wěn)定性：聚合物耐熱降解或老化的性能。

（2）提高聚合物耐熱性的方法:a.增加高分子鏈的剛性；b.提高聚合物的結(jié)晶性；c.進(jìn)行交聯(lián)。

提高熱穩(wěn)定性的方法：a.在高分子鏈中避免弱鍵；b.在高分子主鏈中避免一長串連接的亞甲基，并盡量引入較大比例的環(huán)狀結(jié)構(gòu)；c.合成“梯形”、“螺形”和“片狀”結(jié)構(gòu)的聚合物。8.討論提高聚合物透明性的途徑。

答：a.加防反射膜；b.使聚合物在可見光頻率區(qū)無基準(zhǔn)振動；c.增加聚合物非晶成分；d.添加成核劑，采用急冷結(jié)晶的方法得到微細(xì)結(jié)晶。9.簡述影響聚合物界面張力的因素。如何降低聚合物之間的界面張力？

答：（1）溫度、極性、分子量和添加劑;

(2)升高溫度；降低接觸兩相聚合物的極性差異；降低分子量：加入添加劑。10.討論聚合物表面改性的研究現(xiàn)狀與展望。

答：略。第一部分高聚物的結(jié)構(gòu)一、名詞解釋：交聯(lián)、構(gòu)型、構(gòu)象、鏈段、柔順性、熱塑性彈性體、聚集態(tài)、內(nèi)聚能密度、結(jié)晶度、熔點、熔限、取向、共混高聚物、液晶、等規(guī)度、等規(guī)立構(gòu)（全同立構(gòu)）、間規(guī)立構(gòu)（間同立構(gòu)）、鍵接異構(gòu)、支化因子g、末端距、均方末端距、均方旋轉(zhuǎn)半徑（均方回轉(zhuǎn)半徑）、自由結(jié)合鏈、等效自由結(jié)合鏈、剛性因子（空間位阻參數(shù)）、無擾尺寸、單晶、球晶二、選擇1．當(dāng)主鏈由下列飽和單鍵組成時，其柔順性的順序為（）A．-C-O->-Si-O->-C-C-B.-Si-O->-C-C->-C-O-C.-Si-O->-C-O->-C-C-2.PS,PP,PE 三者柔順性的順序為（） A.PP<PS<PEB.PE<PP<PSC.PS<PP<PE3.比較聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯（PE）之間的柔性，順序正確的是（）A．PE>PP>PVC>PANB.PE>PP>PAN>PVCC.PP>PE>PVC>PAND.PAN>PVC>PP>PE4.PE,PVC,PVDC結(jié)晶能力的強(qiáng)弱順序是()A.PE>PVC>PVDCB.PVDC>PE>PVCC.PE>PVDC>PVC5.已知含有成核劑的聚丙烯在等溫結(jié)晶時生成球晶，則其Avrami指數(shù)n為（）A.2B.3C.46.下列哪些聚合物不適合作彈性體（）A.聚異戊二烯B.天然橡膠C.聚丁二烯D.聚氯乙烯7．下面那些因素不可以提高結(jié)晶速率（）Ａ.溶劑B.拉伸C.增大相對分子量D.成核劑8.下列結(jié)構(gòu)不屬于一級結(jié)構(gòu)范疇的是（）A.化學(xué)組成B.順反異構(gòu)C.頭-尾鍵接D.相對分子質(zhì)量9．下列有關(guān)高分子結(jié)構(gòu)的敘述不正確的是（）A.高分子是由很多結(jié)構(gòu)單元組成B.高分子鏈具有一定的內(nèi)旋轉(zhuǎn)自由度C．結(jié)晶性的高分子中不存在非晶態(tài)D.高分子是一系列同系物的混合物10．等規(guī)度是指高聚物中（）A．全同立構(gòu)的百分?jǐn)?shù)B間同立構(gòu)的百分?jǐn)?shù)C全同立構(gòu)和間同立構(gòu)的總的百分?jǐn)?shù)D順反異構(gòu)的百分?jǐn)?shù)11．聚丙烯酸甲酯的Tg為3℃，聚丙烯酸的Tg為106℃,后者高是因為()A側(cè)基的長度短B存在氫鍵C范德華力大12.高分子的下列性質(zhì)中,隨高分子的柔順性增加的是()A結(jié)晶能力BTgCTm13.自由結(jié)合鏈的尺寸擴(kuò)大10倍,則聚合度需擴(kuò)大()A10倍B100倍C50倍14.高分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)受阻程度越大,其均方末端距()A越大B越小C為區(qū)域恒定值15.聚異丁烯分子鏈的柔順性比PP()A差B一樣C好16.聚異戊二烯可能有()種有規(guī)立構(gòu)體A.3B.4C.5D.617.聚乙烯的分子間作用力主要是()A氫鍵B靜電力C誘導(dǎo)力D色散力18.下列高聚物中分子間作用力較小的是()A聚順丁二烯B聚酰胺6C聚氯乙烯19.可用于描述無規(guī)PS的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的模型是（）A纓狀微束模型B無規(guī)線團(tuán)模型C插線板模型20.下列物理性能，隨結(jié)晶度增加而增加的是（）A透明性B密度C沖擊強(qiáng)度21.下列條件中適于制備球晶的是（）A.稀溶液B.熔體C高溫高壓22.一般來說，需要較高取向程度的是（）A橡膠B纖維C塑料23.聚乙烯可以作為工程塑料使用，是因為（）A高結(jié)晶性B內(nèi)聚能密度大C分子鏈剛性大24.下列結(jié)晶聚合物中熔點最高的是（）A聚乙烯B聚丙烯C聚氯乙烯D聚四氟乙烯25.用顯微鏡觀察球晶半徑隨時間的變化，從而求得的結(jié)晶速度參數(shù)是（）At1/2BAvrami公式中的速率常數(shù)KC結(jié)晶線生長率26.全同聚丙烯的分子鏈在晶體中所采取的構(gòu)象是（）A平面鋸齒鏈B扭曲鋸齒鏈C螺旋鏈27可用來描述高聚物等溫結(jié)晶過程的方程是（）AWLF方程BArrhenius方程CAvrami方程28高聚物的本體結(jié)晶通常發(fā)生在（）A熔點以下的任何溫度BTg以下的任何溫度CTm與Tg之間29在高聚物結(jié)晶過程中拉伸，則會導(dǎo)致（）A熔點升高B熔點下降C熔點不變30如果重復(fù)單元中的主鏈碳原子數(shù)相同，則聚氨酯、聚酰胺和聚脲的熔點大小順序是（）A聚氨酯<聚酰胺<聚脲B聚氨酯<聚脲<聚酰胺C聚酰胺<聚氨酯<聚脲31退火使結(jié)晶度（）A增加B減小C不變32高分子晶體不會有的晶系是（）Ａ立方晶系Ｂ正方晶系Ｃ單斜晶系Ｄ三斜晶系Ｅ菱形晶系33.下列聚合物的結(jié)構(gòu)中屬于二級結(jié)構(gòu)的是（）。A構(gòu)型B構(gòu)象C支化D晶態(tài)結(jié)構(gòu)34.下列高分子鏈中柔性最小的是（）。A聚苯醚B聚苯乙烯C聚苯撐D聚甲醛判斷1.單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)能改變構(gòu)型。（）2.高分子鏈的柔性隨相對分子質(zhì)量的增大而減小。（）3.聚乙烯的分子鏈簡單，無取代基、結(jié)構(gòu)規(guī)整、對稱性好，因而柔性高，是橡膠。（）4.分子在晶體中規(guī)整排列，所以只有全同和間同立構(gòu)的高分子才能結(jié)晶，無規(guī)立構(gòu)的高分子不能結(jié)晶。（）5.由于拉伸產(chǎn)生熱量，因此導(dǎo)致結(jié)晶速率下降。（）6.因為PE和PTFE的分子間作用力差不多，所以熔點也差不多。（）7.柔性好和強(qiáng)的分子作用力都能提高聚合物的結(jié)晶能力。（）8.高聚物的結(jié)晶溫度越高，熔限越大。（）9.無規(guī)線團(tuán)是線性高分子在溶液和熔體中的主要形態(tài)。（）10.主鏈雜原子使柔性減小。（）11.由于強(qiáng)氫鍵的作用使尼龍易于結(jié)晶。（）12.結(jié)晶性高聚物與結(jié)晶高聚物是相同的概念。（）13.結(jié)晶一般使塑料變脆（沖擊強(qiáng)度下降），但使橡膠的抗張強(qiáng)度提高。（）14.結(jié)晶形成時的溫度越高，結(jié)晶熔點越高。（）15.等規(guī)PMMA是不透明的。（）16.聚三氟氯乙烯是非晶聚合物。（）17.在日常生活中，尼龍襪子越穿越小與二次結(jié)晶有關(guān)。（）18.PE與PTFE的內(nèi)聚能相差不多，所以兩者的熔點相差很小。（）19.不同聚合物分子鏈的均方末端距越短，表示分子鏈的柔順性越好。（）20.作為超音飛機(jī)座艙的材料有機(jī)玻璃，必須經(jīng)過雙軸取向，改善力學(xué)性能。（）21.因為聚氯乙烯和聚乙烯醇的分解溫度低于黏流溫度（或熔點），所以只能采用溶液紡絲法紡絲。（）22.理想的柔性鏈的運動單元為單鍵。（）23.全同立構(gòu)聚合物具有旋光性。（）24.同一種結(jié)晶聚合物，在相同的結(jié)晶條件下，聚合物相對分子質(zhì)量較小，分子運動容易，結(jié)晶速度快。（）25.因為聚氯乙烯的分子鏈柔順性小于聚乙烯，所以聚氯乙烯塑料比聚乙烯塑料硬。（）26．反式聚丁二烯通過單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)可變?yōu)轫樖骄鄱《?。（?7．聚合物的性能只與化學(xué)結(jié)構(gòu)有關(guān)，與構(gòu)型無關(guān)。（）28．天然橡膠在應(yīng)力下結(jié)晶。（）29.由于雙鍵不能內(nèi)旋轉(zhuǎn)，所以主鏈中含有雙鍵的鏈?zhǔn)莿傂枣湣＃ǎ?0．柔性好提高了鏈段向結(jié)晶部分?jǐn)U散和排列的活動性能，從而有利于結(jié)晶。（）31．結(jié)晶度提高，高聚物的耐熱性能得到提高。（）32．當(dāng)球晶尺寸減小到一定尺度時，不僅提高了強(qiáng)度，而且提高了透明度。（）33．添加成核劑增加成核尺寸。（）34．退火用來增加結(jié)晶度，提高結(jié)晶完善程度和消除內(nèi)應(yīng)力。（）35．高分子結(jié)晶和晶體熔融不是熱力學(xué)一級相變過程。（）36.由于單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)，可將大分子的無規(guī)狀鏈轉(zhuǎn)成折疊鏈或旋轉(zhuǎn)狀鏈。（）37.只要聚合物的化學(xué)組成相同，它們的性能也必然相同。（）38.聚四氟乙烯分子鏈在晶體中采取平面鋸齒鏈構(gòu)象。（）39.高分子相對分子量越大，其結(jié)晶速度越快。（）40.為獲得既有強(qiáng)度又有彈性的黏膠絲，在紡絲過程中須經(jīng)過牽伸工序。（）41.實際高分子鏈可看作等效自由結(jié)合鏈。（）42.聚合物的結(jié)晶和取向都是熱力學(xué)的穩(wěn)定體系，只是前者分子排列三維有序，后者是一維或二維有序。（）43.全同立構(gòu)聚丙烯晶體中，聚丙烯分子采取螺旋鏈結(jié)構(gòu)。（）44.高分子等效自由結(jié)合鏈的鏈段長度是可定量表征高分子鏈柔性大小的參數(shù)。（）45.同一結(jié)晶聚合物樣品用不同方法測得的結(jié)晶度是相同的。（）46.結(jié)晶聚酰胺的熔點隨重復(fù)單元的碳原子增加而單調(diào)下降。（）47.聚合物的結(jié)晶度的大小與測定方法無關(guān)，是一個不變的數(shù)值。（）四、問答1.簡述聚合物的結(jié)構(gòu)層次。以一級結(jié)構(gòu)中任一結(jié)構(gòu)為例說明結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系。2.高密度聚乙烯，低密度聚乙烯和交聯(lián)聚乙烯在分子鏈上的主要差別是什么？3.假若聚丙烯的等規(guī)度不高，能不能用改變構(gòu)象的辦法提高等規(guī)度？4.試從分子結(jié)構(gòu)分析比較下列各組聚合物分子的柔順性的大?。海?）聚乙烯，聚丙烯，聚丙烯腈；（2）聚氯乙烯，1，4-聚2-氯丁二烯，1，4-聚丁二烯；（3）聚苯，聚苯醚，聚環(huán)氧戊烷；（4）聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯。5.請排出下列高聚物分子間的作用力的順序，并指出理由：（1）順1，4-聚丁二烯，聚氯乙烯，聚丙烯腈；（2）聚乙烯，聚苯乙烯，聚對苯二甲酸乙二酯，尼龍66。6.將下列三組聚合物的結(jié)晶難易程度排列成序：(1)PE，PP，PVC，PS，PAN；（2）聚對苯二甲酸乙二酯，聚間苯二甲酸乙二酯，聚己二酸乙二酯；（3）尼龍66，尼龍1010。7.為什么高聚物只有固態(tài)和液態(tài)而沒有氣態(tài)？8.為什么只有柔性高分子鏈才能作橡膠？9.聚丙烯是否可以通過單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)由全同立構(gòu)變成間同立構(gòu)，為什么？10.為什么等規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯分子鏈在晶體中呈31構(gòu)象，而間同立構(gòu)聚氯乙烯分子鏈在晶體中呈現(xiàn)平面鋸齒型構(gòu)象。11.說明化學(xué)結(jié)構(gòu)，相對分子質(zhì)量和溫度對聚合物分子鏈的柔順性的影響？12.簡述高分子結(jié)晶的特點。高聚物結(jié)晶的充要條件是什么？為什么結(jié)晶時存在著最大結(jié)晶溫度區(qū)？13.判斷正誤：“分子在晶體中是規(guī)整排列的，所以只有全同立構(gòu)或間同立構(gòu)的高分子才能結(jié)晶，無規(guī)立構(gòu)的高分子不能結(jié)晶?！?4.為什么乙烯、丙烯的均聚物在室溫下都可用作塑料，而無規(guī)共聚可以用作乙丙橡膠？15.列出下列聚合物的熔點順序，并用熱力學(xué)觀點及關(guān)系式說明其理由。聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、聚乙烯、順1,4聚丁二烯、聚四氟乙烯。16.由什么事實可證明結(jié)晶高聚物中有非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。17.指出高聚物結(jié)晶形態(tài)的主要類型，并簡要敘述其形成條件。18.解釋為什么PE和聚四氟乙烯的內(nèi)聚能相差不多，而熔點相差很大。PET和尼龍66的內(nèi)聚能相差很大，而熔點卻基本相同。表1幾種聚合物內(nèi)聚能與熔點的比較聚合物內(nèi)聚能Tm(℃)PE1.3137聚四氟乙烯1.6327PET1.9265尼龍663.426419.解釋下列實驗：將一個砝碼系于聚乙烯醇纖維的一端，把砝碼和部分纖維浸入盛有沸水的燒杯中．如果砝碼懸浮在水中，則體系是穩(wěn)定的；如果砝碼挨著燒杯底部，則纖維被溶解了．20．為什么用聚對苯二甲酸乙二酯制備的礦泉水瓶子是透明的？為什么IPMMA又不是透明的？21．試分析聚三氟氯乙烯是否是結(jié)晶性聚合物。要制成透明薄板制品，那么在成型過程中要選擇什么條件？22．（1）將熔融態(tài)的聚乙烯（PE），聚對苯二甲酸乙二酯（PET）和聚苯乙烯（PS）淬冷到室溫，PE是半透明的，而PET和PS是透明的。為什么？（2）將上述的PET透明試樣，在接近玻璃化溫度Tg下進(jìn)行拉伸，發(fā)現(xiàn)試樣外觀由透明變?yōu)闇啙?，試從熱力學(xué)的觀點來解釋這一現(xiàn)象。23.列出下列聚合物熔點順序，并說明理由：聚乙烯，聚丙烯，1－聚丁烯，1－聚戊烯，1－聚庚烯。24.高聚物的取向態(tài)是否是熱力學(xué)的穩(wěn)定狀態(tài)？五、計算1.假定聚乙烯的聚合度為2000，鍵角為109.5°，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)生很大變形的原因。2.（1）計算相對分子質(zhì)量為280000的線形聚乙烯分子的自由旋轉(zhuǎn)鏈的均方末端距。鍵長0.154nm，鍵角為109.5°；用光散射法測得在θ溶劑中上述樣品的鏈均方根末端為56.7nm，計算剛性比值σ由自由旋轉(zhuǎn)鏈的均方末端距求均方旋轉(zhuǎn)半徑。3.已知聚次甲基的聚合度為104，鏈的剛性因子＝6.5，試計算：聚次甲基鏈在孤立無擾狀態(tài)時的理論最大拉伸比λmax為多大?4.已知PE的結(jié)晶密度為1000KgM-3，無定形PE的密度為865KgM-3，計算密度為970KgM-3的線形PE和密度為917KgM-3的支化PE的.并解釋為什么兩者的結(jié)晶度相差這么大?5.假定聚丙烯于30℃的甲苯溶液中，測得無擾尺寸，而剛性因子，試求：(1)此聚丙烯的等效自由取向鏈的鏈段長；(2)當(dāng)聚合度為1000時的鏈段數(shù)。6．由文獻(xiàn)查得滌綸樹脂的密度ρC=1.5×103Kg·m-3和ρa(bǔ)=1.335×103Kg·m-3，內(nèi)聚能△E=66.67KJ·mol-1(單元)。今有一塊1.42×2.96×0.51×10-6m3的滌綸試樣，重量為2.92×10-3Kg第二部分溶液與分子量測定一、名詞解釋：溶脹、溶解、溶度參數(shù)、θ溫度、θ溶劑、Huggins參數(shù)、排斥體積、溶脹平衡、平衡溶脹比、第二維利系數(shù)、多分散系數(shù)、特性黏數(shù)二、選擇：1.在常溫下，下列聚合物溶解最困難的是（）。A非晶態(tài)非極性聚合物B非晶態(tài)極性聚合物C晶態(tài)非極性聚合物D晶態(tài)極性聚合物2.高分子與溶劑混合的實際過程中，體系的體積變化為（）。AVm>0B△Vm<0C△Vm=0D不確定3.逐步沉淀法分級，最先得到的聚合物級分的相對分子質(zhì)量（）。A最大B最小C居中D不確定4.非極性聚合物溶解在非極性溶劑中，混合熱△Hm為（）。A△Hm>0B△Hm<0C△Hm=0D不確定5.下列實驗方法可測量聚合物溶度參數(shù)的是（）。A.DSC法B.膨脹計法C.密度法D.稀溶液黏度法6.極性聚合物溶解在極性溶劑中，混合熱△Hm為（）。A.△Hm>0B.△Hm<07.在θ狀態(tài)下，高分子溶液的Huggins參數(shù)χ1為（）。Aχ1>0Bχ1<0Cχ1=0Dχ1=1/28.在良溶劑中，高分子溶液的第二維利系數(shù)A2為（）。AA2>0BA2<0CA2=0DA2=1/29.在良溶劑中，高分子鏈的擴(kuò)張因子α為（）。Aα>1Bα<1Cα=1D1>α>010.某聚合物下列平均相對分子質(zhì)量數(shù)值最小的是（）。Az均相對分子質(zhì)量B黏均相對分子質(zhì)量C重均相對分子質(zhì)量D數(shù)均相對分子質(zhì)量11.普通高分子的特性黏數(shù)隨溶液濃度的增大而（）。A增大B不變C降低D不確定12.高分子的特性黏數(shù)隨相對分子質(zhì)量越大而（）。A增大B不變C降低D不確定13.下列聚合物分級方法中效率最高的是（）。A柱上溶解法B逐步沉淀法C梯度淋洗法14.聚合物的相對分子質(zhì)量越大，其臨界共熔溫度Tc（）。A越大B沒影響C越小D不確定15.梯度淋洗法分級，最先得到的聚合物級分的相對分子質(zhì)量（）。A最大B最小C居中D不確定16.下列情況下，交聯(lián)聚合物在溶劑中的平衡溶脹比最大的是（）A高度交聯(lián)聚合物B中度交聯(lián)聚合物C輕度交聯(lián)聚合物D不確定17.高分子溶解在良性溶劑中，此時（）。AT>θ,χ1>1/2BT<θ,χ1>1/2CT>θ,χ1<1/2DT<θ,χ1<1/218.下列方法中，測得同一高分子樣品的平均相對分子質(zhì)量最大的是（）。A端基分析法B稀溶液黏度法C光散射法D膜滲透壓法19.聚合物相對分子質(zhì)量愈大，其凝膠滲透色譜的淋出體積（）A越大B越小C不變D不確定20.下列相同相對分子質(zhì)量的聚合物試樣，在相同條件下用稀溶液黏度法測得的特性黏數(shù)最大的是（）A高支化度聚合物B中支化度聚合物C低支化度聚合物D線型聚合物21.GPC測定相對分子質(zhì)量分布時，從色譜柱最先分離出來的是（）A相對分子質(zhì)量最大的B相對分子質(zhì)量最小C居中D不確定三、判斷1.高分子的溶液的性質(zhì)隨濃度的不同而不同。（）2.交聯(lián)聚合物的交聯(lián)度越大，其溶脹度越大。（）3.高分子θ溶液是理想溶液。（）4.高分子稀溶液中，高分子的外排斥體積總是大于零。()5.膜滲透壓法是利用稀溶液的依數(shù)性測定溶質(zhì)相對分子質(zhì)量的方法。()6.增塑聚合物屬于高分子濃溶夜范疇。()7.交聯(lián)聚合物只能溶脹，不能溶解。()8.聚合物與溶劑的溶度參數(shù)愈接近，愈能溶解。()9.聚合物的相對分子質(zhì)量愈大，其溶解度愈大。（）10.聚合物與溶劑的溶度參數(shù)愈接近，其在溶液中愈伸展，流體力學(xué)體積愈大。()11.若聚合物與溶劑間能生成氫鍵，則有利于聚合物的溶解。()12.高分子稀溶液不是熱力學(xué)穩(wěn)定體系。（）13.高分子溶液在θ狀態(tài)下，溶劑過量化學(xué)位等于零。()14.高分子稀液在θ狀態(tài)下，高分子的排斥體積等于零。()15.高分子溶液的溫度愈高，溶劑化作用愈強(qiáng)，高分子鏈愈伸展。()16.高分子在良溶劑稀溶液中的擴(kuò)張因子α，排斥體積u，Huggins參數(shù)χ1和第二維利系數(shù)A2等，只與高分子的相對分子質(zhì)量，溶劑與溶質(zhì)的性質(zhì)以及溶液的溫度有關(guān)。（）17.聚丙烯腈即可以用熔融紡絲又可以用溶液紡絲。（）18.所有共混聚合物都達(dá)不到分子水平的互溶。（）19.溶劑選擇合適，PP在常溫下也可以溶解。（）20.端基分析法利用稀溶液依數(shù)性測定溶質(zhì)相對分子質(zhì)量的方法。（）21.沸點升高和冰點降低法是利用稀溶液依數(shù)性測定溶質(zhì)相對分子質(zhì)量的方法。()22.膜滲透法可以測定高分子溶液的θ溫度。()23.MH方程中的常數(shù)K和α與聚合物，溶劑，溫度有關(guān)。()24.用稀釋法測定高分子在溶液中的特性黏數(shù)，用奧氏黏度計比烏氏黏度計更方便。（）25.聚合物是很多同系物的混合物。()26.高分子的相對分子質(zhì)量越大，其臨界共溶溫度Tc愈高。()27.高分子液晶溶液具有高濃度，低黏度的性質(zhì)。（）28.θ溫度下，高分子溶液為理想溶液。（）29.θ溫度沒有相對分子質(zhì)量的依賴性，而臨界共熔溫度ＴＣ有相對分子質(zhì)量的依賴性。（）30.對于非極性高聚物，溶劑的溶度參數(shù)δ1與高聚物δ2的越接近，溶劑越優(yōu)良。（）31.任何結(jié)晶高聚物不用加熱，都可溶解于其良溶劑中。()32.高分子溶液的特性黏數(shù)隨溶液濃度的增加而增大。()33.聚乙烯醇溶于水中，纖維素與聚乙烯醇的極性結(jié)構(gòu)相似，所以纖維素也能溶于水。()34.高分子溶液的混和熵大于理想溶液的混合熵。（）35.高分子溶液在極稀的條件下是理想溶液。()四、問答：1.什么是溶度參數(shù)δ?聚合物的δ怎樣測定?根據(jù)熱力學(xué)原理解釋非極性聚合物為什么能夠溶解在其δ相近的溶劑中?2.試討論高分子溶液在高于、等于、低于溫度時，其熱力學(xué)性質(zhì)各如何?高分子在溶液中的尺寸形態(tài)又如何?3.試討論聚合物的θ溫度及其實驗測定方法。4.什么叫高分子θ溶液？它與理想溶液有和本質(zhì)區(qū)別？5.Huggins參數(shù)χ1的物理意義如何？在一定溫度下χ1值與溶劑性質(zhì)的關(guān)系如何？在一定溶劑中χ1值與混合熱及溫度的關(guān)系如何？6.Huggins參數(shù)χ1的物理意義是什么？當(dāng)聚合物和溫度選定后，χ1值與溶劑性質(zhì)有什么關(guān)系？當(dāng)聚合物和溶劑選定以后，χ1值與溫度有什么關(guān)系？分子尺寸與溫度又有什么關(guān)系？7試述高聚物的相對分子質(zhì)量和相對分子質(zhì)量分布對物理機(jī)械性能及加工成型的影響.8.與小分子化合物相比，高聚物的溶解過程有何特點？晶態(tài)，非晶態(tài)，和交聯(lián)聚合物的溶解行為有何不同？9.聚合物溶劑選擇原則是什么？10.簡述溶脹法測定聚合物的溶度參數(shù)的原理和方法。11.Flory－Huggins高分子溶液理論，有下式成立△μ1=RT[㏑（1－?2）+（1－1/x）?2+χ1?22]（1）說明式中的物理符號意義；（2）定量說明χ1對高分子在溶劑中溶解性能的影響；（3）舉例說明獲得χ1的實驗方法。12.試舉出可判定聚合物的溶解性好壞的三種熱力學(xué)參數(shù)，并討論當(dāng)它們分別為何值時，溶劑是良溶劑，θ溶劑，劣溶劑。13.M-H方程中的常數(shù)K和α與哪些因素有關(guān)？如何確定K和α？14.什么是極性相近原則，溶劑化原則和溶度參數(shù)相近原則？這三種原則有何區(qū)別和聯(lián)系？15.二氯乙烷δ1=19.8，環(huán)己酮δ1=20.2，聚氯乙烯δ2=19.20。顯然，二氯乙烷δ1要比環(huán)己酮δ1更接近聚氯乙烯δ2，但實際上前者對聚氯乙烯的溶解性能并不好，而后者則是聚氯乙烯的良溶劑，為什么？16.解釋下列現(xiàn)象：（1）丁腈橡膠的耐油性好（指非極性的機(jī)油）；（2）球鞋長期與機(jī)油接觸會越來越大；（3）尼龍襪濺上一滴40%硫酸會出現(xiàn)孔洞；（4）聚乙烯醇溶于熱水。17.為什么聚四氟乙烯難以找到合適的溶劑溶解？18.在θ溶劑中大分子鏈處于無擾狀態(tài)，如何理解？19.簡述高分子稀溶液理論中的排斥體積效應(yīng)。20.簡述凝膠滲透色譜的體積排除機(jī)理。五、計算：1.假定某聚合物試樣中含有三個組分，其相對分子質(zhì)量分別為1萬、2萬和3萬，今測得該試樣的數(shù)均相對分子質(zhì)量為2萬、重均相對分子質(zhì)量為2.3萬，試計算此試樣中各組分的摩爾分?jǐn)?shù)和質(zhì)量分?jǐn)?shù)。2.一個聚合物樣品由相對分子質(zhì)量為10000、30000和100000三個單分散組份組成，計算下述混合物的和。(1)每個組份的分子數(shù)相等；(2)每個組份的重量相等。3.在25℃的θ溶劑中，測得濃度為7.36×10-3g/mL的聚氯乙烯溶液的滲透壓為0.248g/cm2，求此試樣的相對分子質(zhì)量和第二維里系數(shù)A24.用平衡溶脹法可測定丁苯橡膠的交聯(lián)度。試由下列數(shù)據(jù)計算該試樣中有效鏈的平均相對分子質(zhì)量。所用溶劑為苯，溫度為25℃，干膠重0.1273g，溶脹體重2.116g，干膠密度為0.941g/mL，苯的密度為0.8685g/mL，。5.從滲透壓數(shù)據(jù)得聚異丁烯(2.5×105)環(huán)己烷溶液的第二維里系數(shù)為6.31×10-4．試計算濃度為1.0×10-5g／L的溶液之滲透壓(25℃)．6.將分子量分別為105和104的同種聚合物的兩個級分混合時，試求：（1）10g分子量為104的級分與1g分子量為105的級分相混合時，計算、、；（2）10g分子量為105的級分與1g分子量為104的級分相混合時，計算、、；（3）比較上述兩種計算結(jié)果，可得出什么結(jié)論？7.已知某聚合物的特性粘度與分子量符合式，并有和兩單分散級分?，F(xiàn)將兩種級分混合，欲分別獲得和及的三種試樣。試求每種試樣中兩個級分的重量分?jǐn)?shù)應(yīng)取多少？第三部分分子運動與熱性能名詞解釋：玻璃化轉(zhuǎn)變溫度、.黏流溫度、.松弛過程、松弛時間、次級轉(zhuǎn)變、耐熱性、.熱穩(wěn)定性。選擇：1.結(jié)晶高聚物在玻璃化溫度以上時，（）A整個大分子鏈和鏈段都能運動B.所有鏈段都能運動C.只有非晶區(qū)中的鏈段能運動2.在玻璃化溫度以下，隨著溫度的降低，高聚物的自由體積將（）。A保持不變B上升C下降D先上升后保持不變3.處于高彈態(tài)的下的高聚物，下列哪些單元不能運動（）。A整個分子B鏈段C鏈節(jié)D支鏈4.處于玻璃態(tài)的高聚物，下列哪些單元可以運動（）。A整個分子B鏈段C鏈節(jié)D支鏈和鏈段5.下列三種高聚物中，玻璃化溫度最低的是（）。A聚乙烯B聚甲醛C聚二甲基硅氧烷6.無規(guī)共聚物的玻璃化溫度通常()。A介于兩相應(yīng)均聚物之間B比相應(yīng)的均聚物都高C比相應(yīng)的均聚物都低7.在共軛二烯烴中,反式異構(gòu)體的玻璃化溫度比順式()。A高B低C無差別8.按照自由體積理論,在玻璃態(tài)時,高聚物的自由體積分?jǐn)?shù)為()。A0.025﹪B0.25﹪C2.5﹪9.增加分子極性,聚合物的玻璃化溫度將()。A升高B下降C保持不變10.下列聚合物中玻璃化溫度最高的是（）。A聚甲基丙烯甲酯B聚甲基丙烯乙酯C聚甲基丙烯丙酯D聚甲基丙烯丁酯11.PS中苯基的搖擺不屬于（）。A.次級松弛B.Tβ轉(zhuǎn)變C.Tα轉(zhuǎn)變判斷：1.根據(jù)自由體積理論,聚合物的自由體積隨著溫度的降低而減少.()2.玻璃化轉(zhuǎn)變所對應(yīng)的分子運動是整個高分子鏈的運動。（）3.升溫或降溫速率越快，測得聚合物玻璃化溫度Tg越高。（）4.玻璃化溫度隨相對分子質(zhì)量的增大而不斷升高。（）5.線型的結(jié)晶高聚物，處于玻璃化溫度以上時，鏈段就能運動，處于熔點以上時，鏈段和整個分子鏈都能運動。（）6.兩種聚合物共混后，共混物形態(tài)呈海島結(jié)構(gòu)，這時共混物只有一個Ｔg。（）7.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。（）8.分子中含有雙鍵的聚合物，Tg較高。（）9.作為塑料，其使用溫度都在玻璃化溫度以下，作為輪胎用的橡膠，其使用溫度都在玻璃化溫度以上。（）10.晶態(tài)聚合物處于Tg以上時，鏈段就能運動，處于Tf以上時，整個分子鏈也能運動。（）11.高分子鏈的相同側(cè)基的數(shù)目越多，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度越高，因此聚偏二氯乙烯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于聚氯乙烯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。（）問答：1.簡術(shù)聚合物的分子運動特點.2.試用自由體積理論解釋聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變.3.試從分子運動的觀點說明非晶聚合物的三種力學(xué)狀態(tài)和二種轉(zhuǎn)變，并說明Tg在選擇材料上的應(yīng)用。4.試解釋下列各組聚合物玻璃化溫度差異的原因：（1）聚乙烯（約150K）和聚丙烯（約250K）；（2）聚氯乙烯（354K）和聚偏二氯乙烯（249K）（3）聚丙烯酸甲酯（約280K）和聚丙烯酸乙酯（249K）（4）順式1，4-聚丁二烯（165K）和1，2-聚丁二烯（265K）5.（1）解釋下列聚合物溫度高低次序的原因：，，， 預(yù)計下列聚合物溫度高低的次序：，，，，，，6.試討論非晶、結(jié)晶、交聯(lián)和增塑高聚物的溫度形變曲線的各種情況（考慮相對分子質(zhì)量、結(jié)晶度、交聯(lián)度和增塑劑含量不同的各種情況）。7.下圖為三組熱機(jī)械曲線，是由不同結(jié)構(gòu)和相對分子質(zhì)量的同一聚合物，但恒定外力作用下得到的．試討論這三組曲線各屬什么結(jié)構(gòu)?同一組中各曲線所代表樣品的相對分子質(zhì)量大小順序如何?TTε高聚物的溫度-形變曲線圖8.在熱機(jī)械曲線上，為什么PMMA的高彈區(qū)范圍比PS的大?(已知PMMA的378K，433-473K；PS的373K，383-423K)9.假如從實驗得到如下一些高聚物的熱－機(jī)械曲線，如下列圖，試問它們各主要適合作什么材料（如塑料、橡膠、纖維等）？為什么？TεTε-60040BTε2060100140180A2021020210TεC80100TεD圖高聚物的溫度-形變曲線10.怎樣解釋：聚合物Tg開始時隨相對分子質(zhì)量增大而升高，當(dāng)相對分子質(zhì)量達(dá)到一定值之后，Tg變?yōu)榕c相對分子質(zhì)量無關(guān)的常數(shù)；11.從化學(xué)結(jié)構(gòu)角度討論以下各對聚合物為什么存在的差別．12.從結(jié)構(gòu)出發(fā)排列出下列各組高聚物Tg順序并簡要說明理由。（1）（1）（2）（2）（3）（3）（4）（4）13.解釋為什么高速行駛中的汽車內(nèi)胎易爆破.第四部分熔體流變性名詞解釋：牛頓流體、非牛頓流體、假塑性流體、熔融指數(shù)、剪切黏度、零切黏度、切力變稀選擇：1.聚合物熔體下列現(xiàn)象中不屬于彈性現(xiàn)象的是（）。A擠出物脹大現(xiàn)象B爬桿現(xiàn)象C不穩(wěn)定流動現(xiàn)象D剪切現(xiàn)象2.對于假塑性流體，隨著剪切速率的增加，其表觀黏度（）A先增后降B增加C減少D不變化3.下列材料哪種更易從模頭擠出（）A假塑性液體B.脹塑性流體C.牛頓流體4.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（）A.小于5cmB.5cmC.大于5cm5.聚合物熔體的爬桿效應(yīng)是因為（）A.普彈形變B.高彈形變C.黏流6.剪切黏度隨剪切速率的增大而減小的流體屬于（）。A假塑性流體B脹塑性流體C牛頓流體7.大多數(shù)聚合物熔體都屬于（）。A牛頓流體B假塑性非牛頓流體C脹塑性非牛頓流體D賓漢流體8.聚合物的分子鏈越柔順，其黏流活化能越（）。A高B低C不確定9.當(dāng)高聚物的相對分子質(zhì)量足夠大時，高聚物的黏流活化能隨相對分子質(zhì)量增大而（）。A增大B保持不變C減小D先增大后減小10.在聚合物的黏流溫度以下，描述高聚物的表觀黏度與溫度之間關(guān)系的方程式是（）。AArrhenius方程BWLF方程CAvrami方程11.熔融指數(shù)的單位是().A克B泊C秒12.下列因素中,引起聚合物爬桿效應(yīng)的是().A彈性行為B黏性行為C溫度效應(yīng)13.高聚物的流動模式是().A分子鏈的整體遷移B鏈段的躍遷C端基的運動14.降低柔性聚合物的熔體粘度的有效措施是（）A升高溫度B降低溫度C提高螺桿轉(zhuǎn)速D降低螺桿轉(zhuǎn)速判斷：1.熔融指數(shù)是聚合物熔體粘度的另一種表示方法,單位也是泊。()2.聚合物的流動與小分子在本質(zhì)上是相同的,即通過分子的整體躍遷而實現(xiàn)。()3.聚合物黏流溫度的定義雖然明確,但聚合物往往沒有一個明確的黏流溫度。()4.高分子的流動伴有高彈形變,這部分形變是可以回復(fù)的。()5.聚合物的黏流活化能越大，則其熔體黏度越高。()6.聚合物的黏流活化能隨相對分子質(zhì)量的增大而增大。（）7.用WLF方程描述聚合物熔體的黏度與溫度的關(guān)系。（）8.剛性高分子的表現(xiàn)黏度隨剪切速率增加而明顯下降。（）問答：1.熔融指數(shù)與相對分子質(zhì)量有什么關(guān)系，簡述之。2.為什么高聚物的流動活化能與相對分子質(zhì)量無關(guān)？3.解釋下圖中幾種高聚物的熔融黏度與剪切力及溫度關(guān)聯(lián)曲線．圖中：1．PC(聚碳酸酯)；2．PE；3，PMMA高聚物的熔融黏度與剪切力及溫度關(guān)系4.什么是牛頓流體？絕大多數(shù)高聚物的熔體與濃溶液在什么條件下是牛頓流體，什么條件下不是牛頓流體，為什么會有此特點？高聚物熔體在外力作用下除流動外，還有何特性？哪些因素使這一特征更明顯？計算：1.已知PE和PMMA流動活化能分別為41.8kJ.mol-1和192.3kJ.mol-1，PE在473K時的粘度；而PMMA在513K時的粘度。試求：（1）PE在483K和463K時的粘度，PMMA在523K和503K時的粘度；（2）說明鏈結(jié)構(gòu)對聚合物粘度的影響；（3）說明溫度對不同結(jié)構(gòu)聚合物粘度的影響。2.已知增塑PVC的Tg為338K，Tf為418K，流動活化能，433K時的粘度為5Pa.s。求此增塑PVC在338K和473K時的粘度各為多大？第五部分力學(xué)性質(zhì)名詞解釋：高彈性、彈性模量、泊松比、應(yīng)力、應(yīng)變、熵彈性、蠕變、應(yīng)力松弛、時溫等效原理、滯后、力學(xué)內(nèi)耗（力學(xué)損耗）、粘彈性、力學(xué)松弛、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、沖擊強(qiáng)度、銀紋、屈服、脆性斷裂、韌性斷裂、應(yīng)力集中、剪切帶、強(qiáng)迫高彈形變、強(qiáng)迫高彈性、松弛時間、松弛過程。選擇：1.楊式模量的單位是（）ANBN/m2C2.下列力學(xué)性能，不能通過拉伸實驗得到的是（）A斷裂強(qiáng)度B斷裂伸長率C楊式模量D沖擊強(qiáng)度3.高分子材料的脆性斷裂是指（）A屈服前的斷裂B斷裂伸長率小于100%C拉伸強(qiáng)度小于某一值4.高聚物發(fā)生強(qiáng)迫高彈形變的溫度范圍是（）A斷裂應(yīng)力小于屈服應(yīng)力B斷裂應(yīng)力大于屈服應(yīng)力C斷裂應(yīng)力等于屈服應(yīng)力5.非晶態(tài)高聚物發(fā)生強(qiáng)迫高彈形變的溫度范圍是（）ATg～Tf之間BTb～Tf之間CTb～Tg之間6.在銀紋體內(nèi)，分子鏈的取向方向與外力（）A一致B垂直C不確定D45°7.聚合物的相對分子質(zhì)量增加，則沖擊強(qiáng)度（）A增大B減小C不變8.分子鏈的支化度增加，拉伸強(qiáng)度一般（）A增大B減小C不變9.韌性聚合物在拉伸過程中產(chǎn)生的剪切帶（）A與外力方向平行B與外力方向垂直C大體上與外力成45°夾角10.下列聚合物力學(xué)狀態(tài)中模量最大的是（）。A黏流態(tài)B高彈態(tài)C玻璃態(tài)11.聚碳酸酯的應(yīng)力－應(yīng)變曲線屬于以下哪一類（）A硬而脆B軟而韌C硬而韌12.應(yīng)力的單位是（）ANBN/m2C13.沖擊強(qiáng)度的單位不可能是（）A.J/m2B.N/m2C.kg·cm/cm214.關(guān)于銀紋的描述正確的有（）A銀紋就是裂縫B.銀紋會產(chǎn)生應(yīng)力集中C.銀紋一旦產(chǎn)生，則不可恢復(fù)D.銀紋一定引起破壞15.聚合物的強(qiáng)迫高彈形變的分子機(jī)理是（）A.鏈段的運動B.鍵角的改變C.鍵長的改變D.分子間的滑移16.橡膠的使用溫度范圍是（）A.Tg～Tf之間B.Tf以上C.Tg以上17.橡膠類物質(zhì)的彈性模量隨溫度的上升而（）A增加B下降C不變18.橡膠在伸長的過程中會（）A吸熱B放熱C無熱量變化19.平衡溶脹度是指交聯(lián)高聚物在溶脹平衡時與溶脹前的（）A體積比B長度比C重量比20.在其他條件相同的情況下，橡膠的交聯(lián)密度越大，溶脹度則（）A越小B越大C不變21.聚合物與溶劑間的相互作用參數(shù)越小，則溶脹度越（）A越小B越大C不變22.橡膠的泊松比（）。A0B0.5C1D-123.對于橡膠，拉伸模量是剪切模量的（）倍A2B3C4D524.理想高彈體在形變過程中，保持（）A內(nèi)能不變B熵不變C分子鏈的構(gòu)象不變D自由能不變25.下列因素中，與理想高彈體的彈性直接相關(guān)的參數(shù)是（）A體積B內(nèi)能C熵D自由能26.下列關(guān)于聚合物蠕變現(xiàn)象的描述，不正確的是（）A在一定的溫度和較小的恒定外力作用下，材料的形變隨時間的增加而逐漸增大的現(xiàn)象B外力除去后，交聯(lián)聚合物在蠕變過程中產(chǎn)生的形變可以完全回復(fù)C外力除去后，線形聚合物在蠕變過程中產(chǎn)生的形變可以完全回復(fù)D高溫下，蠕變不明顯27.應(yīng)力可以松弛到零的是（）A交聯(lián)高聚物B線形高聚物C所有高聚物28.Maxwell模型可以用來描述（）A.線型高聚物的蠕變過程B.交聯(lián)高聚物的應(yīng)力松弛過程C.線形高聚物的應(yīng)力松弛過程D.交聯(lián)高聚物的蠕變過程29.Voigt模型可以用來描述（）A線形高聚物的蠕變過程B.線形高聚物的應(yīng)力松弛C交聯(lián)高聚物的蠕變過程D.交聯(lián)高聚物的應(yīng)力松弛30.利用時溫等效原理做疊合曲線時，計算移動因子的方程是（）A.WLF方程B.Arrhenius方程