高分子物理_课程期中考试题参考答案2

073高分子物理课程期中考试题参考答案一、名词解释（每小题2分，共16分）1.取向取向是指非晶高聚物的分子链段或整个高分子链，结晶高聚物的晶带、晶片、晶粒等，在外力作用下，沿外力作用的方向进行有序排列的现象。2.柔顺性高分子链能够改变其构象的性质称为柔顺性。3.链段由于分子内旋受阻而在高分子链中能够自由旋转的单元长度。是描述柔性的尺度。4.内聚能密度把1mol的液体或固体分子移到其分子引力范围之外所需要的能量为内聚能。单位体积的内聚能称为内聚能密度，一般用CED表示。5.溶解度参数内聚能密度的平方根称为溶解度参数，一般用δ表示。6.等规度等规度是高聚物中含有全同立构和间同立构总的百分数。7.结晶度结晶度即高聚物试样中结晶部分所占的质量分数(质量结晶度)或者体积分数(体积结晶度)。8.液晶在熔融状态下或溶液状态下，仍然部分保持着晶态物质分子的有序排列，且物理性质呈现各向异性，成为一种具有和晶体性质相似的液体，这种固液之间的中间态称为液态晶体，简称为液晶。二．选择题（每小题2分，共16分）1.测量重均分子量可以选择以下哪种方法：DA．粘度法B．端基滴定法C．渗透压法D．光散射法2.下列那种方法可以降低熔点：B、D。A.主链上引入芳环；B.降低结晶度；C.提高分子量；D.加入增塑剂。3.多分散高聚物下列平均分子量中最小的是AA、nMB、wMC、zMD、M4.聚合物在溶液中通常呈C构象。A．锯齿形B．螺旋形C．无规线团D．梯形5.一般来说，那种材料需要较高程度的取向B。A．塑料B．纤维C．橡胶D．粘合剂6.测量数均分子量，不可以选择以下哪种方法：B。A．气相渗透法B．光散射法C．渗透压法D．端基滴定法7.在聚合物结晶的过程中，有体积B的变化。A、膨胀B、收缩C、不变D、上述情况都有可能8.聚合物处于高弹态时，其分子运动的主要单元是B。A、键长B、链段C、键角D、整个分子三、填空（每小空1分，共18分）1.高聚物链段开始运动的温度对应的是该高聚物的玻璃化温度。2.写出判定聚合物溶解能力的原则中的2个原则：极性相似原则、溶剂化原则（溶解度参数相近原则）。3.凝胶色谱法（GPC）分离不同分子量的样品时，最先流出的是分子量大的部分，是依据体积排除机理进行分离的。4.一般情况下，高聚物的结晶温度区域为Tg-Tm，在此区间较高温度下结晶可使高聚物的Tm较高，熔限较窄。5.已知某高分子的分子量的多分散系数为1，那么其nM、wM、zM、M的大小关系为zM=wM=M=nM。6.液晶的晶型可以分为近晶型、向列型和胆甾型。7.高聚物的单晶一般只能在极稀的溶液中生成，而在熔体或浓溶液中外力较小时形成__球晶___它在偏光显微镜下具有黑十字消光图像现象。8.单向外力能够促使链段运动，从而使Tg偏低；而提高升温速率会使Tg偏高。四、排序题（每小题4分，共20分）1．比较下列聚合物的柔顺性：聚乙烯聚二甲基硅氧烷聚甲基丙烯酸甲酯聚碳酸酯聚二甲基硅氧烷聚乙烯聚甲基丙烯酸甲酯聚碳酸酯2．比较结晶难易程度：PE、PP、PVC、PSPEPPPVCPS3、比较下列聚合物的玻璃化温度：聚乙烯聚二甲基硅氧烷聚对苯二甲酸乙二醇酯聚碳酸酯聚碳酸酯聚对苯二甲酸乙二醇酯聚乙烯聚二甲基硅氧烷4．比较结晶难易程度：聚对苯二甲酸乙二酯、聚间苯二甲酸乙二酯、聚己二酸乙二酯聚己二酸乙二酯聚对苯二甲酸乙二酯聚间苯二甲酸乙二酯5.列出下列单体所组成的高聚物熔点顺序。CH3—CH＝CH2；CH3—CH2—CH＝CH2；CH2＝CH2CH3CH2CH2CH=CH2；CH3CH2CH2CH2CH2CH=CH2聚丙烯聚乙烯聚丁烯-1聚戊烯-1聚庚烯-1五．简答题（每小题5分，共30分）1.(1)由丙烯得到的全同立构聚丙烯有无旋光性?(2)假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构象的办法提高等规度?解：(1)高分子链虽然含有许多不对称碳原子，但由于内消旋或外消旋作用，即使空间规整性很好的高聚物，也没有旋光性。(2)不能。提高聚丙烯的等规度须改变构型，而改变构型与改变构象的方法根本不同。构象是围绕单键内旋转所引起的排列变化，改变构象只需克服单键内旋转位垒即可实现；而改变构型必须经过化学键的断裂才能实现。2.为什么聚对苯二甲酸乙二酯从熔体淬火时得到透明体？为什么等规PMMA是不透明的？解：聚对苯二甲酸乙二酯的结晶速度很慢，快速冷却时来不及结晶，所以透明。等规PMMA结晶能力大，结晶快，所以它的试样是不透明的。3.解释为什么PE和聚四氟乙烯的内聚能相差不多，而熔点相差很大。解：PE与PTFE都是非极性高分子，分子间作用力差不多，即ΔH差不多。但由于氟原子电负性很强，氟原子间的斥力很大，分子链的内旋转很困难，分子刚性很大，从而ΔS很小，Tm很高。4.指出下列高分子材料的使用温度范围，非晶态热塑性塑料，晶态热塑性塑料，热固性塑料，硫化橡胶，涂料。解：非晶态热塑性塑料：Tb～Tg晶态热塑性塑料：Tb～Tm热固性塑料：Tb～Td硫化橡胶：Tg～Td涂料：Tg5.假如从实验得到如下一些高聚物的热－机械曲线，如图，试问它们各主要适合作什么材料（如塑料、橡胶、纤维等）？为什么？（a）（b）Tε2060100140180ATε-60040B（a）（b）图高聚物的温度-形变曲线解：A、塑料，由于其室温为玻璃态，Tg远高于室温。B、橡胶，由于室温为高弹态，而且高弹区很宽。C、纤维，由于是结晶高分子，熔点在210℃左右。(当然大多数用作纤维的高分子也可作为塑料)D、塑料，但经过增塑后可用作橡胶或人造皮革，例如PVC。这是由于室温下为玻璃态，但Tg比室温高不多，可通过加入增塑剂降低Tg使之进入高弹态。6.解释为什么尼龙6在室温下可溶解在某些溶剂中，而线性的聚乙烯在室温下却不能?解：首先说明尼龙和聚乙烯都是结晶性的聚合物，其溶解首先要使晶区熔融才能溶解。而尼龙是极性的聚合物，如果置于极性溶剂之中，和极性的溶剂作用会放出热量从而使晶区熔融，继而溶解。聚乙烯是非极性的聚合物，要使其晶区熔融只能升温至其熔点附近，然后溶于适当的溶剂中才能溶解。所以聚乙烯在常温下不能溶解在溶剂之中。20210TεC80100TεD