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高分子物理

思考题/习题集

定义下列术语：

第一章

1)内氢键;2)内聚能密度;3)构型与构象;4)无规线团;5)热塑弹体;6)分子链的最可几末端距、平均末端距和均方末端距;7)链段;8）分子链的均方半径;9)分子链的平衡态柔性和动态柔性。

如何测定低分子物质的内聚能密度？能否用同样的方法测定高聚物的内聚能密度？

指出塑料、橡胶和纤维的内聚能密度的大致范围。为什么聚乙烯的内聚能密度较低但能成为塑料?

写出聚1,2丁二烯和聚1,2异戊二烯可能的键接方式与构型。

51,2二氯乙烷有几种稳定的内旋转异构体？

间同立构聚丙烯是否能通过内旋转转化为全同立构聚丙烯？

设1个高分子主链由100个单键组成，每个单键相对于前一个键可以在空间采取 2种可能的位置,试计算该高分子链在空间可能采取的构象数。

将苯乙烯(S)与顺式1,4丁二烯(B)按20∶80的重量比合成的无规共聚物和 SBS三嵌段共聚物在性能上可能有什么区别？

9SBS热塑弹体与硫化橡胶在溶解性与热行为上有什么区别？

为什么只有柔性高分子链才适合作橡胶？金属材料能否出现高达百分之几十至几百的弹性大形变？

写出下列各组高聚物的结构单元，比较各组内几种高分子链的柔性大小并说明理由:

聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯；

聚乙烯，聚乙炔，顺式 1,4聚丁二烯；

聚丙烯，聚氯乙烯，聚丙烯腈；

聚丙烯，聚异丁稀；

聚氯乙烯，聚偏氯乙烯；

聚乙烯，聚乙烯基咔唑，聚乙烯基叔丁烷；

聚丙烯酸甲酯，聚丙烯酸丙脂，聚丙酸戌酯；

聚酰胺6.6，聚对苯二甲酰对苯二胺；

聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚对苯二甲酸丁二醇酯。

一种聚丙烯高分子链的聚合度为 600，在外力作用下最大的拉伸比为 10，求该高

分子链的均方未端距与 h2

f

之比。已知C-C键的键长l＝0.154nm，键角?＝109°28。

测得聚丁烯-1分子链的均方半径 ?2

0

＝36nm2，分子量M

＝33600,求该分子链最

n

大伸长比?max。已知C-C键的键长l＝0.154nm,键角?＝109°28。

第二章

定义下列术语：

1)晶态、液态、气态、玻璃态、液晶态、取向态； 2)分子晶体、原子晶体、离子晶体；3)七个晶系：立方、六方、四方、菱方、正交、单斜、三斜； 4)单晶、多晶；同素异晶；5)折叠键芯片、伸直键晶体； 6)球晶、串晶、纤维状晶体； 7)结晶度、芯片厚度、长周期；8)阿芙拉密指数，9)结晶速率，10)单轴取向、双轴取向、取向函数、双折射度；11)熔点、玻璃化转变温度；12)界面。

聚乙烯晶胞中含几个链节？

球晶、串晶、伸直链晶体分别在什么条件下形成？

如何制备密度梯度管？如何用密度法测定高聚物的结晶度？

为什么高分子不可能百分之百地结晶？高分子晶体中常见的缺陷有哪些？

在高分子晶体中，分子链构象能否通过内旋转任意改变？

★7写出下列高聚物的结构单元，并估计它们有无结晶能力：

1)聚四氟乙烯，2)聚甲醛，3)聚碳酸酯，4)尼龙，5)聚对苯二甲酸乙二醇酯， 6)轻度交联天然橡胶，7)已固化酚醛塑料，8)聚三氟氯乙烯，9)无规立构聚甲基丙烯酸甲酯，10)全同立构聚丙烯，11)间同立构聚氯乙烯,12)低密度聚乙烯。

★8试设计一个具体的实验方案，使所得试样在偏光显微镜下呈如题 2-8图所示的形貌：小球晶基体中嵌有若干个大球晶。实验用高聚物：全同立构聚丙烯。

★9用模压成型法制得一块 5cm见方、1cm厚的全同立构聚丁烯-1试样(制备方法：将颗粒原料置于模具中加热熔化 ,压制成型，然后迅速冷却，脱模取出试样。 )试估计该试样在厚度方向上的密度 (g/cm3)分布和球晶直径分布趋势,并说明理由。

10为什么天然橡胶在室温下是柔软而富有弹性的高弹体，但当拉伸比 (λ)较大时其模量会急剧增加而失去高弹性？

★11试写出下列塑料的最高使用温度？（指出是 Tg还是Tm即可）。

1)无规立构聚氯乙烯,2)间同立构聚氯乙烯,3)无规立构聚甲基丙烯酸甲酯,4)全同立构聚甲基丙烯酸甲酯,5)聚乙烯,6)全同立构聚丙烯,7)全同立构聚丁烯-1,8)聚丙烯腈,9)尼龙6,6,10)聚对苯二甲酰对苯二胺

★12将3片1cm见方的全同立构聚丙烯薄膜分别置于载玻片与盖玻片之间。将它

们在热台上加热到 200℃，然后将它们分别投入液氮、置于室温铜板上和在 150℃热台上恒温处理，问 3片试样最终在正交偏光显微镜下所显示的形貌上有什么差别？

为什么?

★13将2片1cm见方的全同立构聚丙烯薄膜分别置于