高分子物理 金日光 課后習(xí)題答案

1、第1章高分子鏈的結(jié)構(gòu)高分子鏈的結(jié)構(gòu)1.寫出聚氯丁二烯的各種可能構(gòu)型寫出聚氯丁二烯的各種可能構(gòu)型。略2.構(gòu)型與構(gòu)象有何區(qū)別？聚丙烯分子鏈中碳－碳單鍵是可以旋轉(zhuǎn)的，通過單建的內(nèi)構(gòu)型與構(gòu)象有何區(qū)別？聚丙烯分子鏈中碳－碳單鍵是可以旋轉(zhuǎn)的，通過單建的內(nèi)旋轉(zhuǎn)是否可以使全同立構(gòu)的聚丙烯變?yōu)殚g同立構(gòu)的聚丙烯？為什么旋轉(zhuǎn)是否可以使全同立構(gòu)的聚丙烯變?yōu)殚g同立構(gòu)的聚丙烯？為什么答：構(gòu)型：是指分子中由化學(xué)鍵所固定的原子在空間的幾何排列。構(gòu)象：由于分子中的單鍵內(nèi)

2、旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子在空間的不同形態(tài)。全同立構(gòu)聚丙烯與間同立聚丙烯是兩種不同構(gòu)型，必須有化學(xué)鍵的斷裂和重排。3.為什么等規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯分子鏈在晶體中呈為什么等規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯分子鏈在晶體中呈31螺旋構(gòu)象，而間規(guī)立構(gòu)聚氯乙稀分螺旋構(gòu)象，而間規(guī)立構(gòu)聚氯乙稀分子鏈在晶體中呈平面鋸齒構(gòu)象？子鏈在晶體中呈平面鋸齒構(gòu)象？答：因?yàn)榈纫?guī)PS上的苯基基團(tuán)體積較大，為了使體積較大的側(cè)基互不干擾，必須通過C－C鍵的旋轉(zhuǎn)加大苯基之間的距離，才能滿足晶體中分子鏈構(gòu)象能

3、量最低原則；對(duì)于間規(guī)PVC而言，由于氫原子體積小，原子間二級(jí)近程排斥力小，所以，晶體中分子鏈呈全反式平面鋸齒構(gòu)象時(shí)能量最低。4.哪些參數(shù)可以表征高分子鏈的柔順性？如何表征？哪些參數(shù)可以表征高分子鏈的柔順性？如何表征？答：空間位阻參數(shù)空間位阻參數(shù)δδ越大柔順性越差；δ越小，柔順性越好；21220???????rfhh?特征比特征比Cn220nlhcn?對(duì)于自由連接鏈cn=1對(duì)于完全伸直鏈cn=n，當(dāng)n→∞時(shí)，cn可定義為c∞，c∞越小，柔

4、順性越好。鏈段長度鏈段長度b：鏈段逾短，柔順性逾好。5.聚乙烯分子鏈上沒有側(cè)基，內(nèi)旋轉(zhuǎn)位能不大，柔順型好。該聚合物為什么室溫下聚乙烯分子鏈上沒有側(cè)基，內(nèi)旋轉(zhuǎn)位能不大，柔順型好。該聚合物為什么室溫下為塑料而不是橡膠？為塑料而不是橡膠？答：因?yàn)榫垡蚁┙Y(jié)構(gòu)規(guī)整，易結(jié)晶，故具備了塑料的性質(zhì)，室溫下聚乙烯為塑料而不是橡膠。6.從結(jié)構(gòu)出發(fā)，簡述下列各組聚合物的性能差異：從結(jié)構(gòu)出發(fā)，簡述下列各組聚合物的性能差異：(1)聚丙烯腈與碳纖維；聚丙烯腈與碳纖

5、維；線性高分子梯形高分子(2)無規(guī)立構(gòu)聚丙烯與等規(guī)立構(gòu)聚丙烯；無規(guī)立構(gòu)聚丙烯與等規(guī)立構(gòu)聚丙烯；非晶高分子結(jié)晶性高分子(3)順式聚順式聚14異戊二烯異戊二烯(天然橡膠天然橡膠)與反式聚與反式聚14異戊二烯異戊二烯柔性(4)高密度聚乙烯、低密度聚乙烯與交聯(lián)聚乙烯。高密度聚乙烯、低密度聚乙烯與交聯(lián)聚乙烯。22022max6.19526.1952()1.16833bhhnlnllnm????A10.某聚苯乙烯試樣的分子量為某聚苯乙烯試樣的分子量

6、為416000，試計(jì)算其無擾鏈的均方末端距，試計(jì)算其無擾鏈的均方末端距(已知特征已知特征cn＝12)。解：22012Cnhnl??4160004000104Xn??28000nXn??222012128000(0.154)hnlnm????第2章聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)1.名詞解釋名詞解釋凝聚態(tài)凝聚態(tài)：物質(zhì)的物理狀態(tài)，是根據(jù)物質(zhì)的分子運(yùn)動(dòng)在宏觀力學(xué)性能上的表現(xiàn)來區(qū)分的，通常包括固體、液體和氣體。高分子的凝聚態(tài)是指高分子鏈之間

7、的幾何排列和堆砌狀態(tài)，包括固體和液體。內(nèi)聚能密度內(nèi)聚能密度：單位體積的內(nèi)聚能，CED=?EVm。內(nèi)聚能是克服分子間作用力，把1mol液體或固體分子移至分子引力范圍之外所需的能量。結(jié)晶度結(jié)晶度：試樣中結(jié)晶部分所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(質(zhì)量結(jié)晶度xcm)或者體積分?jǐn)?shù)(體積結(jié)晶度xcv)。取向：聚合物取向是指在某種外力作用下，分子鏈或其他結(jié)構(gòu)單元沿著外力作用方向聚合物取向是指在某種外力作用下，分子鏈或其他結(jié)構(gòu)單元沿著外力作用方向擇優(yōu)排列。擇優(yōu)排列。高分

8、子合金的相容性：高分子合金的相容性：高分子共混物中分子間分子水平的互容程度。2.什么叫內(nèi)聚能密度？它與分子間作用力的關(guān)系如何？如何測定聚合物的內(nèi)聚能密度什么叫內(nèi)聚能密度？它與分子間作用力的關(guān)系如何？如何測定聚合物的內(nèi)聚能密度答：內(nèi)聚能密度是指單位體積的內(nèi)聚能；CED=?EVm。內(nèi)聚能是克服分子間作用力，把1mol液體或固體分子移至分子引力范圍之外所需的能量，CED420Jcm3的高聚物，由于分子鏈上有強(qiáng)極性基因，或者分子間能形成氫鍵，分

9、子間作用力大，因而有較好的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性，再加上分子結(jié)構(gòu)比較規(guī)整，易于結(jié)晶，取向，使強(qiáng)度更高，可成為優(yōu)良的纖維材料或工程塑料。CED∈290~420Jcm3的高聚物，分子間作用力居中，適合于作塑料使用。內(nèi)聚能密度的測試方法主要有：最大溶脹比法、最大特性粘數(shù)法。3.聚合物在不同條件下結(jié)晶時(shí)，可能得到哪幾種主要的結(jié)晶形態(tài)？各種結(jié)晶形態(tài)的特聚合物在不同條件下結(jié)晶時(shí)，可能得到哪幾種主要的結(jié)晶形態(tài)？各種結(jié)晶形態(tài)的特征是什么？征是什么？單晶：單晶