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1、高分子物理作业习题高分子物理习题：第一章 高分子链的结构一、概念与名词高聚物的结构 高分子链结构 聚集态结构 近程结构 远程结构 化学结构 物理结构构型 旋光异构 全同立构 间同立构 无规立构 有规立构 等规度 几何异构 顺反异构 键接异构 序列 序列分布 数均序列长度 支化度 交联度 IPN Semi-IPN 构象 单键内旋转 链段 近程相互作用 远程相互作用 无规线团 柔顺性 平衡态柔顺性 动态柔顺性 末端距 均方末端距 根均方末端距 均方回转半径 最可几末端距自由结合链 自由旋转链 伸直链 等效自由结合链 高斯链 无扰尺寸 空间位阻参数特征比 一级近程排斥力 二级近程排斥力 热塑性聚合物

2、 热固性聚合物 热力学链段长度 动力学链段长度二、基本理论与基本问题1.下列哪种聚合物是热塑性的（ ）a. 硬质橡胶 b.酚醛树脂 c.硫化橡胶 d.HDPE2.高压聚乙烯因为在聚合时压力很大，所以产品的密度也高，低压聚乙烯因为聚合时压力低，所以产品密度也低。（ ）3.所谓自由旋转链，就是键角（），内旋转角（）均不受限制的高分子链。（ ）4.高分子在晶体中是规则排列的，只有全同立构或间同立构的高分子才能结晶，无规立构高分子（也有例外）不能结晶。（ ）5.HPPE聚合时压力很大，LPPE聚合时压力很小。所以二者的密度a、HPPELPPE b、HPPE（ ）（ ）。9.高分子材料被取向后，在取向方

3、向上力学性能（ ），在非取向方向上力学性能（ ）。10.按照外力作用方式，高分子材料的取向可分为（ ）和（ ）两大类。11.内聚能及内聚能密度如何测定，测定内聚能及内聚能密度有何意义12.从大量聚合物的a、c数据归纳得到：c/a=1.13，若晶区与非晶区有线性加和性，试证明下列粗略估计聚合物结晶度的关系式成立：/a=1+0.13Xcv13.SBS为热塑性弹性体。14.三、基本应用与基本计算1.若已知聚甲基丙烯酸甲酯的=90，a=2.108nm，b=1.217nm，c=1.196nm，测得的=1.23g/cm3，Mo=100.1，试求每个晶胞单元中的重复结构单元数。2.由文献查得涤纶树脂的密度c

4、=1.50103kg.m-3和a=1.335103kg.m-3，内聚能E=66.67KJ.mol-1（单元），今有一块1.422.960.5110-6m3涤纶试样，重量为2.9210-3kg,试由以上数据计算： （1）涤纶树脂试样的密度和结晶度； （2）涤纶树脂的内聚能密度； （3）涤纶树脂的溶度参数。3.在聚丙烯的抽丝过程中，若牵伸比相同而分别采用冷水冷却和90热水冷却，将这两种聚丙烯丝加热到90，冷水冷却的收缩率远大于热水冷却的（PP的熔点175）4.高聚物的晶体结构与小分子的晶体结构有什么区别？研究高聚物晶体结构有何意义。5.晶态高聚物的结晶形态共有几种类型，在结构上各有何特点？6.讨论

5、晶态高聚物结构模型理论的发展过程。7.高分子的相容性概念与小分子的相溶性概念有什么不同，研究高分子的相容性有何意义。第三章、高分子溶液一、 概念与名词溶胀 无限溶胀 有限溶胀 溶度参数 摩尔吸引常数 混合熵 混合热 混合自由能 哈金斯参数 过量化学位 溶胀度 第二维利系数 溶液 溶剂 温度 临界共溶温度 上临界共溶温度 下临界共溶温度 冻胶 凝胶二、基本理论与基本问题1.将高聚物在一定条件下（溶剂、温度）配成溶液，此时（ ）a.大分子之间作用力=小分子之间作用力.b.大分子之间作用力大分子与小分子之间作用力c.大分子之间作用力=大分子与小分子之间作用力d.大分子之间作用力1 c、03.GPC测

6、定高聚物分子量时，淋洗体积和分子量存在如下关系（ ） a、logM=A-B Ve； b、M=A-BVe； c、logM=A-BlogVe4.多分散性聚合物，四种统计平均分子量的关系为（ ） a、Mn=Mw=M=Mz b、MzMwMMn c、MzMMwMn5.下列哪种高聚物是单分散的（ ） a、HDPE b、PVC c、DNA6.凝胶渗透色谱（GPC）法是按分子的（ ）将大小不同的分子分开的。通过GPC法可以得到（ ）和（ ）等分子量以及（ ）的数据。7.高分子的平均分子量有四种定义，其数学表达式分别是（ ）、（ ）、（ ）和（ ）；渗透压法测得的是（ ），粘度法测得的是（ ）。8.多分散高聚物

7、四种统计平均分子量的大小次序为（ ）；而单分散高聚物四种统计平均分子量的大小次序为（ ）；另外当Mark-Houwink指数=1时（ ）；=-1时（ ）。9.采用GPC技术能否将分子量相同的线型PE和支化PE分开？为什么？10.渗透压法测得的分子量为数均分子量。11.溶液的粘度随着温度的升高而下降，高分子溶液的特性粘数在不良溶剂中随温度的升高而升高，怎样理解。三、基本应用与基本计算1.某种高分子溶剂体系Mark-Houwink参数k和分别是3.010-3和0.70，假定一试样的浓度为2.510-3g/ml，在粘度计中的流过时间为145.4s，溶剂的流过时间为100s，试估计该试样的分子量，并说

8、明其含义。2.有一个二聚的蛋白质，它是一个有20%解离成单体的平衡体系，当此体系的数均分子量为80000时，求它的单体分子量（Mo）和平衡体系的重均分子量（Mw）各为多少？3.如果将分子量为1000，000的2克聚苯乙烯与分子量为10,000的2克聚苯乙烯相混，其Mn和Mw各应为多少？4.已知聚合物的特性粘度与分子量符合=0.03M0.5式，现有M1=104和M2=105两种单分散级分，若将这两种级分混合，欲分别获得Mn=55000和Mw=55000及M=55000的三种试样。试求每种试样中两个级分的重量分数各应取多少？5.在308K的PS-环己烷的溶液中，溶液浓度为c=7.36x10-3kg

9、l，测得其渗透压为24.3Pa，试根据Flory-Huggins溶液理论求此溶液的A2、1和PS的Mn。6.今有下列四种聚合物试样，（1） 分子量为2x103的环氧树脂；（2） 分子量为2x104的聚丙烯腈；（3） 分子量为2x105的聚苯乙烯；（4） 分子量为2x106的天然橡胶.。欲测其平均分子量，试分别指出每种试样可采用的最适当的方法（至少两种）和所得平均分子量的统计意义。7.第五章、聚合物的转变与松弛一、 概念与名词玻璃化转变 粘流转变 玻璃化温度 粘流温度 自由体积 一级相转变 二级相转变 玻璃化转变的多维性 次级转变 内增塑 外增塑 松弛现象 松驰时间 松弛时间谱 熔限 最大结晶速

10、率温度 Avami方程二、基本理论与基本问题1.聚乙烯的Tg=-120，因此在常温时，聚乙烯材料会呈非常柔软的状态。（ ）2.线形的晶态高聚物只要处于玻璃化温度以上时，链段就能运动；处于熔点以上时，链段和大分子就能运动。（ ）3.热塑性塑料的使用温度都在玻璃化温度以下，橡胶的使用温度都在玻璃化温度以上。（ ）4.从结构观点分析，下列高聚物中结晶能力最弱的是（ ） a、聚甲醛 b、聚对苯二甲酸乙二醇酯 c、聚碳酸酯5.哪种聚合物的Tm与Tg差距较大（ ） a、HDPE b、LDPE6.非晶态聚合物作为塑料使用的最佳温度区间为（ ） a、Tb-Tg b、Tg-Tf c、Tg以下7.由于聚乙烯醇分子

11、链每隔一个碳原子便出现一个不对称碳原子，即聚乙烯醇是等规立构高分子，因此可以结晶。（ ）8.用膨胀计法测定高聚物的Tg时，升温或降温速度越快，测得的Tg值越低。（ ）9.聚碳酸酯，聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯的松驰，都具有相同的分子运动机理。（ ）10.根据结晶难易程度，将下列聚合物排列成序，并说明原因 聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯11.根据结晶难易程度，将下列聚合物排列成序，并说明原因 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12.根据结晶难易程度，将下列聚合物排列成序，并说明原因PE PP PVC PS PAN13.将下列聚合物按熔点高低排列成序，并说明原因 PA6

12、，PA66，PA101014.根据链结构，预计下列聚合物Tg高低次序，并说明原因 聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚异戊二烯、聚丙烯酸甲酯、聚碳酸酯15.根据链结构，预计下列聚合物Tg高低次序，并说明原因聚氯乙烯、聚丁二烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚乙烯、聚乙炔、聚二甲基硅氧烷16.将下列聚合物按熔点高低排列成序，并说明原因 聚邻苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸乙酯、聚间苯二甲酸乙二酯17.将下列聚合物按熔点高低排列成序，并说明原因 聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚乙烯基叔丁烷、聚异戊二烯18.将下列聚合物按熔点高低排列成序，并说明原因聚乙烯、聚偏二氯乙烯、聚已内酰胺、聚丙烯腈、聚丁二烯19.将下列聚合物按

13、熔点高低排列成序，并说明原因 聚脲、聚酰胺、聚氨酯、聚乙烯、聚酯20.根据结晶难易程度，将下列聚合物排列成序，并说明原因 聚四氟乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯21.根据链结构，预计下列聚合物Tg高低次序并说明原因聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚乙烯22.根据链结构，预计下列聚合物Tg高低次序并说明原因聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚丙烯酸、聚碳酸酯23.根据链结构，预计下列聚合物Tg高低次序并说明原因聚二甲基硅氧烷、聚丁二烯、聚苯乙烯、聚-甲基苯乙烯、聚苯醚24.高聚物的分子量高及分子量分布宽，其结晶速度（ ）。25.用非极性的增塑剂增塑高聚物时，与增塑剂的（ ）成正比，用极性增塑剂时，Tg

14、降低数值与增塑剂 的（ ）成正比。26.张力可以使聚合物的Tg变（ ），压力可以使聚合物的Tg变（ ）。27.从热力学上讲，晶态高聚物的熔化属于（ ），与低分子晶体熔化相比只有程度上的差异，没有（ ）。28.玻璃化转变是指线型非晶态聚合物经过某个温度时，由（ ）过渡到（ ）的转变过程。降温时，它是大分子链段（ ）运动的温度。Tg转变是一种与含有50-100个主链碳原子的（ ）运动有关的运动过程。Tg时，一切聚合物有着相同的（ ）分数，其值为（ ）。Tg值通常表示塑料的耐（ ）性。橡胶的耐（ ）性。在Tg以下，聚合物还有（ ）等次级转变，正因为如此使得工程塑料在Tg以下，有一定的（ ）性。29.

15、30.腈纶用湿法纺丝，涤纶用熔融法纺丝。31.PET从Tm以上迅速冷却可得到透明的玻璃体。32.欲提高高聚物的耐热性，一般可采取哪些措施？33.塑料在交变外力作用下比在静态外力作用下耐热，而橡胶在静态外力作用下比在动态外力作用下耐寒。34.影响聚合物结晶速率的因素主要有哪些35.影响聚合物熔点的因素主要有哪些36.试从分子运动角度分析高聚物结晶的熔化过程与玻璃化转变过程有什么本质的不同？37.影响结晶聚合物结晶能力的因素主要有哪些38.用膨胀计法测定聚合物玻璃化温度时，在Tg前后，试样的比容发生突变，所以水银柱高度-温度曲线将发生偏折。39.无规聚醋酸乙烯酯通常为非晶态高聚物，但其水解产物聚乙

16、烯醇却是晶态高聚物。40.解释非晶高分子材料当M（分子量）超过一定程度后，随着分子量的增大，Tf增高，而Tg基本不变的原因。41.为什么结晶高聚物在Tg-Tm范围内才能结晶？42.分别画出无规PS，一般分子量PE，超高分子量PE的温度-形变曲线，标出有关转变温度和力学状态。43.导出高聚物结晶动力学方程（Avrami方程），说明如何应用该方程确定结晶速度和解释结晶机理。44.聚乙烯为塑料，全同立构聚丙烯也是塑料，而乙丙无规共聚物却是橡胶。45.结晶聚合物的熔点与熔限会因结晶温度的不同而发生变化。46.聚合物主链中引入不可内旋转的苯环以后，其熔点便要升高，并且相邻两苯环之间的单键数目越少，则熔点

17、越高。三、基本应用与基本计算1.根据实验得到的聚苯乙烯的比容-温度曲线的斜率：TTg时，(dv/dT)r=5.510-4 cm3/gK；TTg时，(dv/dT)g=2.510-4 cm3/gK。假如每摩尔链的超额自由体积贡献是53 cm3，试订定从自由体积理论出发得到的分子量对Tg影响的方程中聚苯乙烯的常数K，并写出分子量对聚苯乙烯Tg影响的方程。2.结晶速度有几种测定方法，从Avrami方程可以得到哪些有意义的物理参数。3.有两种乙烯和丙烯的共聚物，其组成相同，但其中一种室温时是橡胶状的，温度降至-70时才变硬；而另一种在室温时却是韧而透明的材料，试解释它们内在结构的差别。4.运用自由体积理论，分析非晶态高聚物比容-温度关系随测定过程中升降温速度变化而变化的原因。5.画出晶态高聚物的温度-形变曲线，并用分子运动论解释。6.画出非晶态高聚物的温度-形变曲线，并用分子运动论解释。7.分析高分子热运动特点。8.