高分子物理习题(董炎明)k6_11
6.1温度－形变曲线（热－机械曲线）
例6－1试讨论非晶、结晶、交联和增塑高聚物的温度形变曲线的各种情况（考虑相对分子质量、结晶度、交联度和增塑剂含量不同的各种情况）。解：（1）非晶高聚物，随相对分子质量增加，温度-形变曲线如图6-7：
图6-7非晶高聚物的温度-形变曲线
（2）结晶高聚物、随结晶度和/或相对分子质量增加，温度-形变曲线如图6-8
：
（a ）
（b ）
图6-8结晶高聚物的温度-形变曲线
（3）交联高聚物，随交联度增加，温度-形变曲线如图6-9：
图6-9交联高聚物的温度-形变曲线
（4）增塑高聚物。随增塑剂含量增加，温度-形变曲线如图6-10
：
T g1T g3
T g2T g4
T g5
T f1T f2T f3T f4T f5
T
ε
T
ε
（a ）
（b ）
图6-10增塑高聚物的温度-形变曲线
例6－2选择填空：甲、乙、丙三种高聚物，其温度形变曲线如图所示，此三种聚合物在常温下()。(A)甲可作纤维，乙可作塑料，丙可作橡胶(B)甲可作塑料，乙可作橡胶，丙可作纤维(c)甲可作橡胶，乙可作纤维，丙可作塑料(D)甲可作涂料，乙可作纤维，丙可作橡胶解：B
例6－3图示的实验得到的三种不同结构的Ps 的热机械曲线，请标明各转变点的名称，并从分子运动机理说明这三种Ps 各属什么聚集态结构?解：1、非晶PS ；2、非晶IPS ；3、结晶IPS
1、非晶PS 是典型非晶高聚物的热机械曲线，呈现玻璃态、橡胶态和黏流态三个状态以及T g 和T f 两个转变。
2、非晶IPS 是结晶高分子但尚处于非晶态的情况，加热时在高于T g 的温度下出现结晶，由于结晶提高了材料的强度，从而形变量反而减少，进一步升温结晶熔化。
3、结晶IPS 加热时只有熔融转变，转变点为T m 。例6－4图6-11为三组热机械曲线，是由不同结构和相对分子质量的同一聚合物，但恒定外力作用下得到的．试讨论这三组曲线各属什么结构?同一组中各曲线所代表样品的相对分子质量大小顺序如何?
解：1、齐聚物（即低聚物）；2、非晶态；3、交联。
相对分子质量大小的顺序如图6-11所示：
图6-11高聚物的温度-
形变曲线
T
ε
对柔性链（T g 降低不多，T f
却降低较多）
T
εM 增加（即交联度增加）
例6－5在热机械曲线上，为什么PMMA 的高弹区范围比PS 的大?(已知PMMA 的
378K ，433—473K ；PS 的373K ，383—423K)
=g T =f T =g T =f T 解：PMMA 和PS 的T g 差不多，都是100℃左右，这是因为PMMA 的侧基极性较PS 大，应使T g 增加，但PMMA 侧基柔性比PS 大，侧基比PS 小，所以应使T g 减少，这两个因素互相抵消，故T g 差不多。
对于T f 来说，要使高聚物发生流动，分子与分子间的相对位置要发生显著变化。因此分子间作用力的因素很重要。PMMA 极性大，分子间作用力，T f 就高，而PS 分子间作用力小，T f 就低。例6－6
为什么热机械曲线上的转折不如明晰?
f T
g T 解：因为T f 与相对分子质量有关，随相对分子质量增加，T f 持续增加。而高分子的相对分子质量存在多分散性。使T f 没有明晰的转折，而往往是一个较宽的软化区域。
例6－7指出错误之处，并给出正确的说法：
对于线性高聚物来说，当相对分子质量大到某一数值后(分子链长大于链段长)，高聚物出现.相对分子质量再增加不变．高聚物熔体的黏性流动是通过链段的位移来完成的，g T g T 因而，黏流温度也和一样，当相对分子质量达到某一数值后，不再随相对分子质量f T g T f T 的增加而变化．
解：错误1：在相对分子质量达到临界相对分子质量前，一直存在着T g ，而且T g 随着c M M 增加。所以不是以后才出现T g 。对于小分子，也存在T g ，只是没有高弹态，T g ＝T f 。
c M 错误2：在M 达到之后，T f 仍然随相对分子质量增加而增加。这是因为高聚物的c M 黏流虽然是链段运动的总和，但是归根到底还是高分子链之间发生了相对位移。M 增加，使分子间的作用力增大，使链段的协同运动困难，虽然T f 也会增加。
例6－8假如从实验得到如下一些高聚物的热－机械曲线，如图6-12，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 ）
T ε
20
60100140180A T
ε
-600
40B
（a ）
（b ）
图6-12高聚物的温度-形变曲线
解：A 、塑料，由于其室温为玻璃态，T g 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T g 比室温高不多，可通过加入增塑剂降低T g 使之进入高弹态。
6.2玻璃化转变
6.2.1测定方法
例6－9用膨胀计法测得相对分子质量从3.0×103到3.0×105之间的八个级分聚苯乙烯试样的玻璃化温度T g 如表6-1：
表6-1不同级分的聚苯乙烯的T g 试作T g 对图，并从图上求出方程式中聚苯乙烯的常数K 和n M ()()
n g g T T K M =∞-相对分子质量无限大时的玻璃化温度。()g T ∞解：以T g 对作图6-13，
n M 图6-13T g 对关系曲线
n M 计算得
M n (×103) 3.0 5.010152550100300T g (℃)
43
66
83
89
93
97
98
99
20
210
T
ε
C
80
100T
ε
D
×103
n M T g (℃)()
图6-14
T g 与
关系曲线1
n
M 从直线斜率得K ＝1.706×105g ·℃/mol 从截距得＝99.86℃
()g T ∞例6－10下列物理量在T g 转变区域内，随着温度的改变如何变化?并画出草图来。比容，折光率，等压比热，杨氏模量，力学损耗角正切，膨胀系数。解：
图6-15比容-温度曲线
图6-16折射率-温度曲线图6-17等压比热-温度曲线图6-18杨氏模量-温度曲线
图6-19-T 曲线
图6-20膨胀系数-温度曲线
tg δ61
10n
M ?333200100674020100T g (℃)
43
66
83
89
93
97
98
99
T
g (℃)
61
10n
M ?T g
T V T g T n T g T
C p
T g T E
T g
T
tg δ
T g
T
α
6.2.2玻璃化转变理论和相关计算
例6－11怎样解释：(1)聚合物T g 开始时随相对分子质量增大而升高，当相对分子质量达到一定值之后，T g 变为与相对分子质量无关的常数；(2)聚合物中加入单体、溶剂、增塑剂等低分子物时导致T g 下降。
解：（1）相对分子质量对T g 的影响主要是链端的影响。
处于链末端的链段比链中间的链段受的牵制要小些，因而有比较剧烈的运动。链端浓度的增加预期T g 会降低。
链端浓度与数均相对分子质量成反比，所以T g 与M n －1成线性关系
n
g g T T K M ∞=-这里存在临界相对分子质量，超过后链端的比例很小，其影响可以忽略，所以
T g 与
关系不大。
n M （2）因为T g 具有可加和性。
单体、溶剂、增塑剂等低分子物得T g 较高分子低许多，所以混和物的T g 比聚合物本身T g 低。
例6－12
假定聚合物只由链端和链中部两部分组成，请从式导出
n g g M K T T -=∞e
e g KW T T g -=∞式中是链端的重量分数，是每摩尔链的链端重量．e W e M 解：链端的重量分数i e i e e e
n
i
i
i
i
n M n M W M n M
n M
M =
==
∑∑∑∑（也可直接从W e ·M e 的定义式写出）e
e n
M W M =
∴
1e
n e
W M M =代入
即得n
g g T T K M ∞=-g g e e
T T KW M ∞=-例6－13
一个线型聚合物的当相对分子质量2300时为121℃，当9000时
g T =n M =n M 为153℃。一个支化的同种聚合物的当相对分子质量5200时是115℃．求支化聚合g T =n M 物分子上的平均支化点数．
解：单位体积内链的数目为n
A N M ρ如果θ是链端对自由体积的贡献，则总的链端自由体积分数为2n
c A f N M ρθ=
∵()
c f g g f T T α∞=-∴2A g g n
f N T T M ρθα∞=-
?（1）令2A f
k N ρθ=则n
g g T T k M ∞=-已知＝2300，T g ＝121℃
n M ＝9000，T g ＝153℃
n M 代入并解二元一次方程得k＝98765，＝164℃
g T ∞（2）对支化高分子
A f
k x N ρθα'=n
g g T T k M ∞'=-已知＝5200，T g ＝115℃，代入得k′＝254800
n M （3）
2
k x k '=∴2 5.16k x k
'
=?
=平均支化点数为2 3.16
x -=例6－14根据实验得到得聚苯乙烯的比容－温度曲线的斜率：T >T g 时，
厘米3/克·度；T ()45.510r dv dT -=?()42.510g dv dT -=?每摩尔链的链端的超额自由体积贡献是53厘米3，试订定从自由体积理论出发得到的相对分子质量对T g 影响的方程中，聚苯乙烯的常数K 。解：()()22A A f l g N N k dv dT dv dT θθ α??= ='-()3443535.510 2.510cm mol k cm g C --= ?-???51.76710g C mol =???例6－15假定自由体积分数的相对分子质量依赖性为，式中f M 是相对分子M n A f f M ∞=+ 质量为M 的自由体积分数，是相对分子质量无限大的自由体积分数，A 是常数，试推导 f ∞ 关系式。n g g T T k M ∞=-解：∵M n A f f M ∞=+ ∴ f f n g g V V A V V M ∞= + g f f n A V V V M ∞?=+ ∵() 0.025f g V T T α=+?-() 0.025f g V T T α∞∞=+?-∴g g g n A V T T M αα∞?-??=-??+ 1g g g n A V T T M α ∞?=- ? ?对于一个指定的聚合物，、为常数g V α?令得g A V k α ?= ?g g n k T T M ∞=- 例6－16甲苯的玻璃化温度T gd ＝113K ，假如以甲苯作为聚苯乙烯的增塑剂，试估计含有20%体积分数甲苯的聚苯乙烯的玻璃化温度T g 。解：g gp p gd d T T T φφ=+∵T gd ＝113K ，T gp ＝373K ，φd ＝0.2，φp ＝0.8 ∴T g ＝321K 例6－17如果共聚物的自由体积分数是两组分高聚物自由体积分数的线性加和，试根据自由体积理论推导共聚对T g 影响的关系式()() 1 221g g g g g g T T W k T T T T -=-+-解：设组分一和组分二的体积各为V 1、V 2 组分一的自由体积() 1111 0.025f g V T T V α??=+?-?? 组分二的自由体积() 2222 0.025f g V T T V α??=+?-??题目已假设共聚物的自由体积分数由两组分线性加和 ()()()1212111222 0.025f f f g g V V V V V T T V T T V αα=+=++?-+?- () ()12 112212 1212 0.025f g g V V V f T T T T V V V V V V αα= =+?-+?-+++当T ＝T g 时，f g ＝0.025同时令各组分体积分数，1112V V V φ= +2212 V V V φ=+()()1112220 g g g g T T T T αφαφ?-+?-=令 2 1 k αα?=?则()() 1122g g g g T T k T T φφ-=-假设共聚物两组分的密度相等 12 12 W W φφ=则()() 1122g g g g W T T W k T T -=-()()() 21221g g g g W T T W k T T --=-()()() 12122g g g g g g T T W T T W k T T ---=-或()21 21 g g g g g g T T W k T T T T -= -+-()()1212 2 11g g g g T kT T W T k W +-= +-例6－18证明增塑对T g 影响的关系式()()11gp gd gp d g d T kT T T k φφ+-=+-解：从上题可得 ()() 1122 g g g g T T k T T φφ-=-()()()21221g g g g T T k T T φφ--=-()()22122211g g g g T T kT kT φφφφ---=-()2222121 1g g g g k T kT T T φφφφ-+=+-()()1212 2 11g g g g T kT T T k φφ+-= +-令1＝p （聚合物），2＝d 而得证。 （注：因聚合物和增塑剂密度相差较大，从而φ2不能转变成重量分数W 2） 例6－19 从经验式推导。 d gd d gp g T T T ??+?=d g K T ?=?解：g gp p gd d T T T ??=+()1g gp d gd d T T T ??=-+gp g gp d gd d T T T T ??-=-()g gp gd d T T T ??=-令gp gd T T k -=则g d T k ??=?例6-20.由两类单体A 和B 无规共聚的线形聚合物（含A 单元20％）的玻璃化温度T 20=15℃。A 和B 两种均聚物的玻璃化温度为T A ＝100℃和T B ＝5℃。计算T 80。解：将温度转换成绝对温度T A ＝373K ，T B ＝278K ，T 20＝288K 。 a ＝ =1.584)1 1/()11(B B A B A T Tg T T W W --从而T 80＝340K=67℃ 例6－21已知杂同立构的PMMA ，T g ＝378K ，今测得含有不同立构的PMMA 的摩尔分数及T g 的数值如表6-2。如果不同立构的PMMA 的T g 对PMMA 试样的T g 的影响有线性加和性，试推测间同和全同立构的PMMA 的T g 各为多少？ 表6-2不同立构PMMA 的T g 注：人们有时还考虑三个单体单元组成的三单元组: ddd 或lll 为全同立构三单元组(I)dld 或ldl 为间同立构三单元组(S) ddl,lld,ldd,dll 均为杂同立构三单元组(H) 解：全同立构、间同立构和杂同立构的T g 分别为T g1、T g2、T g3，则 1231233 349.70.470.410.12374.80.070.730.20378g g g g g g g T T T T T T T ?=++? =++??=?解得T g1＝308K （文献值318K ） T g2＝373K （文献值388K ） 组成 T g /K φ（全同）φ（间同）φ（杂同） 0.470.410.12349.70.07 0.73 0.20 374.8 6.2.3T g 的影响因素例6－22 从化学结构角度讨论以下各对聚合物为什么存在的差别． g T CH 2 CH 2 (1) (150K) 和 CH 2 CH CH 3 (250K) (2) CH 2 CH C O OCH 3 (283K) 和 CH 2 CH O C O CH 3 (350K) (3) CH 2CH 2O (232K) 和 CH 2CH (358K) (4) CH 2 CH C OC 2H 5 O (249K) 和 CH 2 CH 2 CH CH 3 C OCH 3 O (378K) 解：（1）后者较高，因为侧基CH 3的内旋转空间障碍，刚性较大。 （2）前者较低，因为C ＝O 靠近主链而使侧基柔性增加。（3）前者较低，因为氧原子在主链而使柔性增加，而后者侧基、极性和体积使柔性减少。（4）前者较低，因为侧基柔性较大，后者不对称取代使刚性增加。例6－23从结构出发排列出下列各组高聚物T g 顺序并简要说明理由。 (1) C CH 3 3 C , C H H C , CH 2 CH CH CH 2 , (CH CH )n , C H C H , CH 2CH 2 (N CH 2()5NHCO CH 2()4CO )n , H (2) (CH 2 CH Cl )n , (CH 2 C )n , (CH CH )n , Cl Cl Cl (CH 2 CH C CH 2Cl )n (3) (CH 2 CH CH 3 )n CH 2H 5 n (CH 2 ) (CH 2CH 4H 9 )n , , (CH 2CH 6H 13 )n (CH 2 CH )n (CH 2 CH )n (CH 2 CH )n (CH 2 CH F )n (4) Cl CN (CH 2CH C CH 3CH 33 )n (CH 2CH 4H 9 )n (5) , (CH 2 )2n (CH 2 C CH 3 CH 3 )n (6) , CH (CH 2 C F F )n (CH 2 C Cl )n , (7) (NH (CH 2)NHCO (CH 2)CO 6) n (O (CH 2)OCO 6(CH 2)CO 2)n (NH (CH 2)NHCO CO )n 66,, (8) (O (CH 2)OCO (CH 2)CO 8)n 8(OCH 2 CH 2OCOCH 2 CH 2CO )n (O O CO (CH 2)2CO )n ,(9) (O (CH 2)O 2(CH 2)O CH O O CH 2CH 3 2 ()x )n X=0 ,2 ,4 ,6 ,8 解：下面列出T g 数据和/或比较大小，结构解释略（参考柔顺性的解释）。 （1） CH 3CH 3Si O H H C C H CH 2CH CH CH 2 CH CH H H C H CH 2CH 2 NH CH 2 NHCO CH 2 CO n 5 4 n A -123 ℃ B 87 ℃ C -108 ℃E 100 ℃ F -68 ℃ G 50 ℃ D 所以D>E>B>G>F>C>A （2） 所以C>A>B>D （3） 所以A>B>C>D （4） 所以C>D>A>B （5） A>B （6） 所以D>C>A>B （7） C>A>B CH 2CH n Cl CH 2C n Cl Cl CH CH n Cl Cl CH CH n Cl CH 2CH 2A 87 ℃B -19 ℃ C 145 ℃ D -50 ℃ CH 2 CH 3CH 2 CH 25CH 2 49CH 2 CH 16H 13n n n n A 101 ℃ B 28 ℃ C 6 ℃ D -27 ℃ CH 2 CH 2 CH CH 2 CH CH 2 CH n n n n A 100 ℃ B 110 ℃ C 225 ℃ D 122 ℃ CH 2 CH 49CH 2 CH C CH 3CH 3 CH 3 n n B A CH 2CH 2n CH 2 n CH 3 3 C CH 2 n F C CH 2 n Cl C A -68 ℃B -70 ℃C -40 ℃D -19 ℃ NH CH 2NHCO CH 2CO NH CH 2 NHCO CO O CH 2OCO CH 2 CO (A)(B)(C) 6 6 n 6 n 6 2 n （8） B>A>C （9） x ＝0，2，4，6，8时，T g 分别为－29℃，－38℃，－41℃，－58℃，－59℃。 例6－24为什么腈纶用湿法纺丝，而涤纶用熔融纺丝？解：由于聚丙烯腈的熔点很高（T m ＝318℃），分解温度（T d ＝220℃）低于熔点，所以不能用熔融纺丝，而只能在适当的溶剂（如DMF ）中形成溶液后用湿法纺丝。 由于聚对苯二甲酸乙二酯的熔点为260～270℃，低于分解温度（～350℃），可用熔融纺丝。 例6－25 观察到含有线型(CH 2)n 酯基的聚丙烯酸酯，其随n 的增加而规则减少，用自由 g T 体积理论解释这一现象。 解：聚丙烯酸酯含有柔性的(CH 2)n 侧基，n 增加分子柔性增加，能通过链段运动较快地将自由体积排出去，只有在更低的温度下，链段运动被冻结，才能保持一定的自由体积。所以n 越大，T g 越低。 例6－26为什么在较大的压力下观察到提高了? g T 解：高压压缩了聚合物，减少了体积，从而减少了自由体积，使T g 升高了。 例6－27解释为什么高速行驶中的汽车内胎易爆破. 解：汽车高速行驶时，作用力频率很高，T g 上升，从而使橡胶的T g 接近或高于室温。内胎处于玻璃态自然易于爆破。 例6－28解释以下现象： （1）一种半结晶均聚物的精细测定发现有两个相差不远的T g ；（2）PE 单晶的精细测定发现有三个很接近的T m 。解：（1）一个较低的T g 是纯非晶部分产生的，另一个较高的T g 是受邻近结晶限制的非晶部分产生的，后者随结晶度增大而升高。 （2）可能分别归属于折叠链、晶区缺陷、与非晶部分相连的链或链端等的熔融。例6－29 解释如图6-21 中的两种共混高聚物的动态力学性能。 (A)(B)(C) O CH 2 OCO CH 2 CO CO CH 2 CO OCH 2OCOCH 2CO 8 8 n 2 n n O CH 2 O CH 2 O 2 2 n O O CH O CH 2x 3 A 聚醋酸乙烯和聚丙烯酸甲酯的共混物 B 聚苯乙烯和苯乙烯-丁二烯的共混物（50/50摩尔比） 图6-21高聚物的动态力学性能解：A、有很好的相容性。由于形成均相体系所以只有一个T g 。由于： （1）两者的结构相似。 （2）PVC δ＝9.4，PMA δ＝9.7 B、不完全相容。由于发生亚微观相分离，形成两相体系，两相有相对的独立性，各自有一个T g 。这是抗冲PS 。PS δ＝8.7～9.1，丁苯胶δ＝8.1～8.7例6－30 将聚氯乙烯进行氯化，其含氯量(Cl ％)与其玻璃化温度()的数据测得如表6-3： g T 表6-3PVC 含氯量与T g 的关系 (1)试作C1％—(K)的关系曲线；g T (2)解释曲线产生原因。解： 图6-22 C1％—(K)的关系曲线 g T Cl ％ 61.962.363.063.864.466.3（K ） g T 348 349 353 354 345 343 Cl% T g (K) 纯PVC 含Cl ～57％，氯化时，取代首先发生在β－H 上，所以不对称性大，T g 随氯化量增大而提高。 接着，取代发生在叔碳上，对称性增加，T g 反而降低。 注： T g ＝87℃； T g ＝－17℃。 例6－31试述高聚物耐热性的指标，及提高耐热性的途径． 解：高聚物的耐热性因在生产及应用中的情况不同，其意义有所不同。对塑料来说，一般指它的T g （非晶态）和T m （晶态），对橡胶来说，一般是指它的T f 。而对加工来说，则一般是指T ox （氧化分解温度）或T d （分解温度）。 提高耐热性的主要途径是： （1）增加聚合物分子间的作用力，如交联。形成氢键或引入强极性基团等。 （2）增加大分子链的僵硬性，如在主链中引入环状结构，苯大的侧基或共轭双键等。（3）提高聚合物的结晶度或加入填充剂，增强剂等。例6-32.解释为什么结晶性高分子的热塑区（即可加工成型区）一般比非晶高分子狭窄。从T m 和T g 的特性出发讨论。 解：同一种高分子物质的T m 和T g 之间关系存在Boyer －Beaman 经验规律，即 对称性高分子（如聚乙烯）0.5g m T T =非对称性高分子（如聚苯乙烯）0.67 g m T T =也就是说，T m 通常比T g 高100～200℃，所以结晶性高分子的可加工区较窄。*例6-33.如果你听到棒球运动员抱怨说：湿天棒球变得又软又重，真不好打。你觉得有没有科学道理？ 解：棒球由羊毛线缠成，羊毛是蛋白质纤维，由酰胺基团形成许多分子间氢键，这些强极性基团易于吸潮，所以湿度越高，羊毛线会变得越重。吸收的水分起了外加增塑剂的作用使羊毛变软，从而减少了棒球的回弹性。6.2.4脆化温度、分解温度例6－34 聚合物的脆化温度()的物理意义是什么?从分子结构观点解释表6-4中聚合物 b T 的高低和，温度范围的宽窄： b T g b T T -表6-4某些聚合物的和b T g T C C C C Cl C C C C C C C C Cl Cl Cl Cl C C Cl n C C Cl n Cl 解： 前四种为柔性聚合物，链间的堆砌较紧密，链段活动的余地小，形变困难，T b 非常接近于T g 值。 后两种分别为刚性聚合物，链间堆砌松散，在外力作用下链段仍有充裕的活动余地，即使在较低的温度下，也能承受外力而不脆，所以T b 较低，ΔT 较大。而ΔT 随刚性增加而增加。 例6－35一种很粗糙的测定聚合物脆化点的实验，是用一个重锤猛敲一块被测试的材料，若材料破裂了，则可以说该温度处在它的脆化点之下，若将这种测试结果和玻璃化温度的测定值，与按其他方法测定的脆化温度值作一比较。，常常发现有矛盾之处，对于这种情况应如何解释? 解：T b 与T g 都是松弛过程的转变温度，并非相变温度，因而受升温或外力作用频率的影响。有时会出现同一聚合物中T b >T g （测定值）的情况。 例6－36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：T b ～T g 晶态热塑性塑料：T b ～T m 热固性塑料：T b ～T d 硫化橡胶：T g ～T d 涂料： （2）PVC 热分解分两步进行的过程，为什么热失重只能达到90％？（3）PE 和PS 的变化机理如何？ 图6-23高聚物的热失重曲线解：（1）PE>PS>PVC 聚合物PMSiO NR PE POM PA66PC T b （K ）153203203233243173T g （K ）150 200 205 215 322 422 聚合物PMSiO NR PE POM PA66PC ΔT ＝T g －T b -3 -3 2 -18 79 249 （2）第一步发生消除反应，失去HCl 而产生双键，还可以进一步形成共轭体系或部分交联。第二步在更高的温度下充分交联成角质。长时间加热形成部分碳化残屑。为此，热失重率不能达到100％。 （3）PS 主要发生解聚反应，单体产率65％左右；PE 为无规降解，主要产生小分子碎片，单体产率<1％。它们都能全部产生气体而挥发。 例6－38为什么PMMA 热分解时主要产生单体，而PE 热分解时单体产率只有1％，大部分是相对分子质量较大的碎片？ 解：聚合物的热分解往往都包含了解聚反应，在高聚物链节结构中含有季碳原子的，单体产率就高；高聚物链节中含有氢原子较多的，单体产率就低。原因是热分解反应一般都是游离基反应，当带有独电子的碳原子是季碳原子是（如PMMA ），则游离基只能发生内部歧化反应，这就是连锁解聚反应。若有氢存在（如PE ），使裂解产生的活性链发生链转移，使聚合物不能进一步解聚，因而单体产率大大降低。 例6－39简述PVC 热降解机理，在塑料工业中为了防止PVC 的热降解，采取了什么措施？解：PVC 的分解温度较低，约150～160℃。即使在常温下，受光、紫外线作用也会逐渐降解，降解时首先释放出HCl 。HCl 的存在又催化了进一步的脱HCl 反应。 据报导，分解时间与分解系统中HCl 的量成线性关系。脱HCl 后形成的共轭双键结构 使高聚物带色。进而分子间发生交联，使聚合物的性能变坏。 在工业上采取加稳定剂的办法，抑制了PVC 的降解，大大提高了PVC 的热稳定性和光稳定性。稳定机理包括几个方面： （1）稳定剂和聚合物产生藕合，从而阻止了双键的形成。以硬脂酸镉Cd －st 2为例： （2）稳定剂大多为碱性物质，能吸收合中和释放的HCl ，从而终止自动催化的链式反应。 （3）破坏残留聚合物链中的共轭结构（有人认为是稳定剂与双键的加成作用），从而起“漂白作用”。 6.3聚合物的流变性 6.3.1熔体黏度 CH 2 C CH 3 CH 2C CH 3COOCH 3COOCH 3 CH 2C CH 3 COOCH 3CH 2C CH 3COOCH 3 +CH 2CH 2 + CH 2C H H CH 2CH 3 + CH 2C H CH 2CH CH 2 CH CH 2CH 2CH CH 2 CH CH 2 ＋ HCl CH 2CH CH 2 Cl CH CH 2 CH 2CH CH CH CH 2 ＋ HCl CH CH CH Cl H H st st 例6－40已知聚乙烯和聚异丁烯的黏流活化能分别为23.3KJ ·mol －1（单元）和36.9KJ ·mol －1（单元）。问各在何温度下，它们的黏度分别为166.7℃时黏度的一半。 解： 12 212111exp E RT E RT E e R T T e η ηη ηη????==-?? ????? 212111ln E R T T ηηη?? =- ??? 对PIB 2211 11 ln R T E T ηηη??=+ ? ???()38.31410.69336.910166.7273=?-+?+2472.2T K =对PE ()3218.31410.69323.310166.7273T =?-+?+2493.4T K =（注：）1 ln 0.6932 =-例6－41 已知PE 和PMMA 的流动活化能分别为41.8kJ ·mol -1和192.3kJ ·mol -1，PE ηE ?在473K 时的黏度91Pa ·s ；而PMMA 在513K 时的黏度200Pa ·s 试求： =)473(η=)513(η(1)PE 在483K 和463K 时的黏度，PMMA 在523K 和503K 时的黏度；(2)说明链结构对聚合物黏度的影响； (3)说明温度对不同结构聚合物黏度的影响.解 (1)由文献查得：193K,378K ，现求的黏度均在＋373K 以上， =)(PE g T =)(MMA g T g T 故用Arrhenius 公式： 或RT E Ae ηη?=) 1 1(log 303.22 121T T R E T T -?=ηηηPE: ) 4731 4831(31.8108.4191log 303.23)483(-?=ηPa?s 71)483(=∴η) 513 1 5231(31.8108.4191log 303.23)463(-?=η 一、单项选择题 1．高分子的基本运动是（ B ）。 A．整链运动 B．链段运动 C．链节运动 2．下列一组高聚物分子中，柔性最大的是（ A ）。 A.聚氯丁二烯 B.聚氯乙烯 C.聚苯乙烯 3. 下列一组高聚物中，最容易结晶的是( A ). A.聚对苯二甲酸乙二酯 B. 聚邻苯二甲酸乙二酯 C. 聚间苯二甲酸乙二酯 4．模拟线性聚合物的蠕变全过程可采用（ C ）模型。 A.Maxwell B. Kelvin C. 四元件 5.在半晶态聚合物中，发生下列转变时，判别熵值变大的是（ A ）。 （1）熔融（2）拉伸取向（3）结晶（4）高弹态转变为玻璃态 6.下列一组高聚物分子中，按分子刚性的大小从小到大的顺序是（ ADBFC ）。 A.聚甲醛； B.聚氯乙烯； C.聚苯乙烯； D. 聚乙烯；F. 聚苯醚 7．.假塑性流体的特征是（ B ）。 A．剪切增稠 B．剪切变稀 C．粘度仅与分子结构和温度有关 8.热力学上最稳定的高分子晶体是（ B ）。 A．球晶 B．伸直链晶体 C．枝晶 9.下列高聚物中，只发生溶胀而不能溶解的是（ B ）。 A. 高交联酚醛树脂； B. 低交联酚醛树脂； C.聚甲基丙稀酸甲脂 10.高分子-溶剂相互作用参数χ 1 （ A ）聚合物能溶解在所给定的溶剂中 A. χ 1<1/2 B. χ 1 >1/2 C. χ 1 =1/2 11.判断下列叙述中不正确的是（ C ）。 A．结晶温度越低，体系中晶核的密度越大，所得球晶越小； B．所有热固性塑料都是非晶态高聚物； C．在注射成型中，高聚物受到一定的应力场的作用，结果常常得到伸直链晶体。 12. 判断下列叙述中不正确的是（ C ）。 A．高聚物的取向状态是热力学上一种非平衡态； 高分子物理试卷一 一、单项选择题（10分） （下面每个小题只有一个答案是正确的，请将正确答案的编号填在右边的括号里，选对者得1分，不选，错选或者多选均不得分。） 1、在二氧六环中将锌粉与聚氯乙烯共煮，红外光谱表明产物中有环丙烷结构而无双键，则 反应前聚氯乙烯结构单元的键接顺序是（）。 （a）头-尾键接(b)头-头键接(c)头-尾和头-头各占50% 2、某结晶性聚合物在偏光显微镜先呈现十字消光图案，则其结晶形态是（）。 （a）单晶（b）串晶（c）球晶（d）片晶 3、比较聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯腈(PAN)之间的柔韧性，正确的顺序是（）。 （a）PP>PE>PVC>PAN （b）PE>PP>PVC>PAN (c) PE>PP>PAN>PVC (d) PAN>PVC>PP>PE 4、加入含有成核剂的聚丙烯在等温结晶时生成球晶，则其Avrami指数n为（）。 （a）2 (b) 3 (c) 4 (d) 5 5、聚甲醛的分子链在晶体中的构象是（）。 （a）平面锯齿形（b）扭曲的锯齿链（c）螺旋链 6、大多数聚合物熔体都是属于（）。 （a）牛顿流体（b）假塑性非牛顿流体（c）宾汉流体（d）胀塑性非牛顿流体 7、聚合物分子之间形成氢键，会使玻璃化转变温度（）。 (a) 升高（b）降低（c）不变 8、通常地，在常温下，下列聚合物溶解最困难的是（）。 （a）非晶态非极性聚合物（b）非晶态极性聚合物 （c）晶态非极性聚合物（d）晶态极性聚合物 9、下列方法测定的聚合物相对分子质量数值最大的是（）。 （a）膜渗透压法（b）沸点升高法（c）稀溶液粘度法（d）光散射法 10、Maxwell模型可以用来描述（）。 （a）蠕变过程（b交联聚合物的应力松弛过程(c)线性高聚物的应力松弛 二、多项选择题（20分） （下面每个题至少有一个答案是正确的，请将所有的正确答案的编号填写在括号里。全选对者得两分，选错一个扣一分，少选一个扣0.5分，但不做选择或所选答案全错者不得分。）1、聚甲基丙烯酸甲酯分子之间的相互作用力包括（）。 （a）静电力（b）诱导力（c）色散力（d）氢键 2、用来描述聚合物非晶态结构的模型有（）。 （a）樱状微束模型（b）无规线团模型（c）两相球粒模型（d）折叠链模型（e）插线板模型 3、下面哪些聚合物适合做弹性体（）。 （a）聚异戊二烯（b）天然橡胶（c）聚丁二烯（d）聚氯乙烯 4、高分子的三级结构包括（）。 （a）晶态结构（b）取向结构（c）多相结构（d）液晶态结构 5、支持插线板模型的实验依据是（）。 （a）结晶PE均方回转半径与在熔体中的一致 高分子物理试卷二答案 一、单项选择题（10分） 1.全同聚乙烯醇的分子链所采取的构象是（ A ）。 （A ）平面锯齿链 （B ）扭曲的锯齿链 （C ）螺旋链 2.下列聚合物找那个，熔点最高的是（ C ）。 （A ）聚乙烯 （B ）聚对二甲苯撑 （C ）聚苯撑 3.聚合物分子链的刚性增大，则黏流温度（ B ）。 （A ）降低 （B ）升高 （C ）基本不变 4.增加聚合物分子的极性，则黏流温度将（ C ）。 （A ）降低 （B ）基本不变 （C ）升高 5.可以用来解释聚合物的零切黏度与相对分子质量之间相互关系的理论是（ B ）。 （A ）分子链取向 （B ）分子链缠结 （C ）链段协同运动 6.在下列情况下，交联聚合物在溶剂中的平衡溶胀比最大的是（ C ）。 （A ）高度交联 （B ）中度交联 （C ）轻度交联 7.光散射的散射体积与θsin 成（ B ）。 （A ）正比 （B ）反比 （C ）相等 （D ）没关系 8.高分子的特性黏数随相对分子质量愈大而（ A ）。 （A ）增大 （B ）不变 （C ）降低 （D ）不确定 9.理想橡胶的泊松比为（ C ）。 （A ）21 < （B ）21 > （C ） 21 10.交联高聚物蠕变过程中的形变包括（ B ）。 （A ）普弹形变、高弹形变和黏性流动 （B ）普弹形变和高弹形变 （C ）高弹形变和黏性流动 二、多项选择题(20分) 1.以下化合物，哪些是天然高分子（ AC ）。 （A ）蛋白质 （B ）酚醛树脂 （C ）淀粉 （D ）PS 2.柔顺性可以通过以下哪些参数定量表征（ ABCD ）。 （A ）链段长度 （B ）刚性因子 （C ）无扰尺寸 （D ）极限特征比 3.以下哪些方法可以测量晶体的生长速度（ AB ）。 （A ）偏光显微镜 （B ）小脚激光光散射 （C ）光学解偏振法 （D ）示差扫描量热法 4.有关聚合物的分子运动，下列描述正确的有（ ACD ）。 （A ）运动单元具有多重性 （B ）运动速度不受温度影响 （C ）热运动是一个松弛过程 （D ）整个分子链的运动称为布朗运动 （E ）运动但愿的大小不同，但松弛时间一样 5.下列有关聚合物熔体流变性能的叙述，正确的有（ ABDE ）。 （A ）大多数聚合物熔体在通常的剪切速率范围内表现为假塑性非牛顿流体 （B ）在极低的剪切速率范围内，表现为牛顿流体 （C ）在通常的剪切速率范围内，黏度随剪切速率升高而增大 （D ）黏度随温度升高而下降 （E ）在无穷大剪切速率下，在恒定温度下的黏度为常数 6.下面有关聚合物黏流活化能的描述，正确的是（ AD ）。 选择题 1、聚苯乙烯分子中可能呈现的构象是（A ）。 A、无规线团 B、折叠链 C、螺旋链 2、比较一下聚合物的流动性，哪个最好（C ）。 A、MI=0.1 B、MI=1 C、MI=10 3、当Mark公式中α为以下何值时，高分子溶液处于θ状态（A ）。 A、α=0.5 B、α=0.8 C、α=2 4、以下哪个溶剂是θ溶剂（B ）。 A、χ1=0.1 B、χ1=0.5 C、χ1=0.9 5、以下哪种材料的密度最大（B ）。 A、高压聚乙烯 B、低压聚乙烯 C、聚丙烯 6、以下哪种方法可以测定绝对相对分子质量（B ）。 A、VPO B、膜渗透法 C、GPC 7、结晶度增加，以下哪种性能增加（B ）。 A、透明性 B、抗张强度 C、冲击强度 8、WLF方程不能用于（B ）。 A、测粘度 B、测结晶度 C、测松弛时间 9、球晶的制备应从（B ）。 A、稀溶液 B、熔体 C、高温高压下 10、四元件模型用于模拟（B ）。 A、应力松弛 B、蠕变 C、内耗 11、所有聚合物在在玻璃化转变时，自由体积分数均等于（C ）。 A、0.5% B、1% C、2.5% 12、高聚物的应力-应变曲线中哪个阶段表现出强迫高弹性（A ）。 A、大形变 B、应变硬化 C、断裂 13、一般地说，哪种材料需要较高程度的取向（C ）。 A、橡胶 B、塑料 C、纤维 14、对极性高分子，选择溶剂应采用哪一原则更为准确（B ）。 A、极性相似原理 B、溶剂化原则 C、δ相近原则 15、结晶度不能用以下哪种方法测定（B ）。 A、膨胀计法 B、双折射法 C、热分析法 16、玻璃化转变温度不能用以下哪种仪器测定（C ）。 A、膨胀计 B、扭辫仪 C、熔融指数仪 17、3.4次方幂律适用于( C )。 A、缩聚物 B、低相对分子质量加聚物 C、高相对分子质量加聚物 18、已知[η]=KM，判断以下哪一条正确（C ）。 A、Mη=M n B、Mη=M w C、Mη=M n= M Z=M w 19、同一高分子样品测定相对分子质量，以下结果哪个正确（C ）。 A、粘度法大于光散射法 B、VPO大于粘度法 C、粘度法大于端基分析法 20、高聚物为假塑性流体，其粘度随剪切速率的增加而（B ）。 A、增加 B、减少 C、不变 21、以下哪种聚合物不存在旋光异构体（B ）。 A、聚丙烯 B、聚异丁烯 C、聚异戊二烯 22、非结晶性高聚物的应力-应变曲线不存在以下哪个阶段（B ）。 A、屈服 B、细颈化 C、应变软化 23、PS中苯基的摇摆不属于（C ）。 A、次级松弛 B、Tβ转变 C、Tα转变 24、对交联高聚物，以下的力学松弛行为哪一条正确（A ）。 A、蠕变能回复到零 B、应力松弛时应力能衰减到零 C、可用四元件模型模拟 25、PET淬火样品处于（A ）。 A、非晶玻璃态 B、半结晶态 C、皮革态 26、交联橡胶以下哪一条不正确（C ）。 A、形变很小时符合胡克定律 B、具有熵弹性 C、拉伸时吸热 27、以下使T g增加的因素哪个不正确（ B ）。 A、压力增加 B、主链杂原子密度增加 C、主链芳环增加 28、以下材料哪个内耗最小（C ）。 A、天然橡胶 B、丁基橡胶 C、顺丁橡胶 29、以下哪种聚合物不存在T g（ C ）。 A、齐聚物 B、低结晶度且高相对分子质量 C、低相对分子质量且高交联度 30、纤维与塑料、橡胶相比（A ）。 A、强度较大 B、相对分子质量较大 C、内聚能密度较小 31、刚性增加时，以下哪条不正确（A ）。 高分子物理习题集及 答案 第一章高分子链的结构 一．解释名词、概念 1．高分子的构型：高分子中由化学键固定了的原子或原子团在空间的排列方式2.全同立构高分子：由一种旋光异构单元键接形成的高分子3.间同立构高分子：由两种旋光异构单元键接形成的高分子4.等规度：聚合物中全同异构和间同异构的高分子占高分子总数的百分数5.高分子的构象：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态 6.高分子的柔顺性：高分子能够呈现不同程度卷曲构象状态的性质7.链段：高分子中能做相对独立运动的段落8.静态柔顺性：由反式微构象和旁氏微构象构象能之差决定的柔顺性，是热力学平衡条件下的柔顺性 9.动态柔顺性：高分子由一种平衡构象状态转变成另一种平衡构象状态所需时间长短决定的柔顺性 10.等效自由连接链：在一般条件下，高分子链中只有部分单键可以内旋转，相邻的两个可以内旋转的单键间的一段链称为链段，这样可以把高分子链看作是由链段连接而成的，链段之间的链不受键角的限制，链段可以自由取向，这种高分子链的均方末段距以及末端距分布函数的表达式与自由连接链相同，只是把链数n转换成链段数n，把键长l换成链段长l，这种链称为等效自由链接链11.高斯链：末端距分布服从高斯分布的链 12.高分子末端距分布函数：表征高分子呈现某种末端距占所有可能呈现末端剧的比例 二．线型聚异戊二烯可能有哪些构型? 答：1.4-加成有三种几何异构，1.2加成有三种旋光异构，3.4加成有三种旋光异构 三．聚合物有哪些层次的结构?哪些属于化学结构？哪些属于物理结构？四．为什么说柔顺性是高分子材料独具的特性？ 答：这是由高分子的结构决定的，高分子分子量大，具有可以内旋转的单键多，可呈现的构象也多，一般高分子长径比很大，呈链状结构，可以在很大程度内改变其卷曲构想状态。对于小分子，分子量小，可内旋转的单键少，可呈现的构象数也不多，且小分子一般呈球形对称，故不可能在很大的幅度范围内改变其构象状态 五．通常情况下PS是一种刚性很好的塑料，而丁二烯与苯乙烯的无规共聚物（B:S=75:25）和三嵌段共聚物SBS（B:S=75:25）是相当好的橡胶材料，从结构上分析其原因。 答：ps分子上带有刚性侧基苯环，且只通过一个单键与分子相连，再者沿分子链轴方向苯环的密度大，高分子的刚性很好，所以ps是一种刚性很好的塑料。丁二烯和苯乙烯的无规共聚物的分子链中引入了很多孤立双键，使与之相连的单键内旋转变得容易，分子链上虽仍有苯环侧基，但数目少，又是无规共聚，沿分子链轴方向苯环密度小，柔顺性好，三嵌段共聚物中间链段是分子链中含有很多孤立双键且又相当长的聚丁二烯，是一种典型的柔顺链。 六．若聚丙烯的等规度不高，能否用改变构象的方法提高其等规度？为什么？ 华东理工大学2005–2006学年第2学期 参考答案《高分子科学基础（下）》课程期末考试试卷 A 2006.06 开课学院：材料学院 ，考试形式：闭卷，所需时间： 120 分钟 考生姓名： 学号： 专业： 班级： 题序 一二三四五六七八总分得分 评卷人 一．单项选择题：（10分） （下面每个小题只有一个答案是正确的，请将正确答案的代号填写在左边的括号里。选对者得1分，不选、选错或多选均不得分） （B）１．高分子链的构象属于聚合物结构层次中的： （A）一级结构； （B）二级结构；（C）三级结构； （D）高级结构 （D）２．下列聚合物中不具有旋光异构的是： （A）聚丙烯； （B）聚苯乙烯； （C）聚氯乙烯； （D）聚偏氯乙烯 （D）３．高分子链中C－C单键内旋转位能最低的状态是： （A）顺式；（B）左旁式；（C）右旁式；（D）反式 （C）４．下列高分子链中柔性最好的是： （A）聚苯撑； （B）聚丙烯； （C）1,4－聚异戊二烯； （D）聚苯乙烯 （D）５．下列聚合物内聚能密度最大的是： （A）1,4－聚丁二烯； (B) 聚苯乙烯；(C) 聚氯乙烯；（D）聚丙烯腈 （B）６．在下列情况下，聚合物滞后现象最为明显的是： （A）玻璃态； （B）玻璃化转变区； （C）高弹态； （D）不确定 （A）７．下列聚合物中玻璃化转变温度最高的是： （A）聚氯乙烯；（B）聚乙烯；（C）氯化聚乙烯；（D）聚二甲基硅氧烷 （D）８．高分子溶解在良溶剂中，则： （A）χ1＞1/2, Δμ 1E＞0； （B）χ 1 ＞1/2, Δμ 1 E＜0； （C）χ1＜1/2, Δμ 1E＞0； （D）χ 1 ＜1/2, Δμ 1 E＜0 （A）９．光散射法不可测量的是： （A）数均分子量；（B）重均分子量；（C）第二维利系数；（D）均方末端距（A）10．下列聚合物中综合性能最好(同时具有较高的强度和韧性)的是： （A）ABS树脂；（B）聚丙烯腈；（C）聚丁二烯；（D）聚苯乙烯 第一章高分子链的结构 一．解释名词、概念 1．高分子的构型：高分子中由化学键固定了的原子或原子团在空间的排列方式2.全同立构高分子：由一种旋光异构单元键接形成的高分子3.间同立构高分子：由两种旋光异构单元键接形成的高分子4.等规度：聚合物中全同异构和间同异构的高分子占高分子总数的百分数5.高分子的构象：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态6.高分子的柔顺性：高分子能够呈现不同程度卷曲构象状态的性质7.链段：高分子中能做相对独立运动的段落8.静态柔顺性：由反式微构象和旁氏微构象构象能之差决定的柔顺性，是热力学平衡条件下的柔顺性9.动态柔顺性：高分子由一种平衡构象状态转变成另一种平衡构象状态所需时间长短决定的柔顺性10.等效自由连接链：在一般条件下，高分子链中只有部分单键可以内旋转，相邻的两个可以内旋转的单键间的一段链称为链段，这样可以把高分子链看作是由链段连接而成的，链段之间的链不受键角的限制，链段可以自由取向，这种高分子链的均方末段距以及末端距分布函数的表达式与自由连接链相同，只是把链数n转换成链段数n，把键长l换成链段长l，这种链称为等效自由链接链11.高斯链：末端距分布服从高斯分布的链12.高分子末端距分布函数：表征高分子呈现某种末端距占所有可能呈现末端剧的比例 二．线型聚异戊二烯可能有哪些构型? 答：1.4-加成有三种几何异构，1.2加成有三种旋光异构，3.4加成有三种旋光异构 三．聚合物有哪些层次的结构?哪些属于化学结构？哪些属于物理结构？ 四．为什么说柔顺性是高分子材料独具的特性？ 答：这是由高分子的结构决定的，高分子分子量大，具有可以内旋转的单键多，可呈现的构象也多，一般高分子长径比很大，呈链状结构，可以在很大程度内改变其卷曲构想状态。对于小分子，分子量小，可内旋转的单键少，可呈现的构象数也不多，且小分子一般呈球形对称，故不可能在很大的幅度范围内改变其构象状态 五．通常情况下PS是一种刚性很好的塑料，而丁二烯与苯乙烯的无规共聚物（B:S=75:25）和三嵌段共聚物SBS（B:S=75:25）是相当好的橡胶材料，从结构上分析其原因。 答：ps分子上带有刚性侧基苯环，且只通过一个单键与分子相连，再者沿分子链轴方向苯环的密度大，高分子的刚性很好，所以ps是一种刚性很好的塑料。丁二烯和苯乙烯的无规共聚物的分子链中引入了很多孤立双键，使与之相连的单键内旋转变得容易，分子链上虽仍有苯环侧基，但数目少，又是无规共聚，沿分子链轴方向苯环密度小，柔顺性好，三嵌段共聚物中间链段是分子链中含有很多孤立双键且又相当长的聚丁二烯，是一种典型的柔顺链。 六．若聚丙烯的等规度不高，能否用改变构象的方法提高其等规度？为什么？答：不能，碳碳单键的旋转只改变构象，没有化学键的断裂与生成，是物理变化。而要想改变等规度必须改变化学结构。所以，不能用改变构象的方法提高其等规度。 高分子物理习题答案 第一章高分子链的结构 3．高分子科学发展中有二位科学家在高分子物理领域作出了重大贡献并获得诺贝尔奖，他们是谁？请列举他们的主要贡献。 答：（1）H. Staudinger（德国）：“论聚合”首次提出高分子长链结构模型，论证高分子由小分子以共价键结合。1953年获诺贝尔化学奖。 贡献：（1）大分子概念：线性链结构 （2）初探[η]=KMα关系 （3）高分子多分散性 （4）创刊《die Makromol.Chemie》1943年 （2）P. J. Flory（美国），1974年获诺贝尔化学奖 贡献：（1）缩聚和加聚反应机理 （2）高分子溶液理论 （3）热力学和流体力学结合 （4）非晶态结构模型 6．何谓高聚物的近程（一级）结构、远程（二级）结构和聚集态结构？试分别举例说明用什么方法表征这些结构和性能，并预计可得到哪些结构参数和性能指标。 答：高聚物的一级结构即高聚物的近程结构，属于化学结构，它主要包括链节、键接方式、构型、支化和交联结构等，其表征方法主要有：NMR, GC, MS, IR, EA, HPLC, UV等。而高聚物的二级结构即高聚物的远程结构，主要包括高分子链的分子量、分子尺寸、分子形态、链的柔顺性及分子链在各种环境中所采取的构象，其表征方法主要有：静态、动态光散射、粘度法、膜渗透压、尺寸排除色谱、中子散射、端基分析、沸点升高、冰点降低法等。高聚物的聚集态结构主要指高分子链间相互作用使其堆积在一起形成晶态、非晶态、取向态等结构。其表征方法主要有：x-射线衍射、膨胀计法、光学解偏振法、偏光显微镜法、光学双折射法、声波传播法、扫描电镜、透射电镜、原子力显微镜、核磁共振，热分析、力学分析等。 8．什么叫做高分子的构型？试讨论线型聚异戊二烯可能有哪些不同的构型。 答：由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排布。 1，2：头-头，全同、间同、无规；头-尾，全同、间同、无规 3，4：头-头，全同、间同、无规；头-尾，全同、间同、无规 1，4：头-头，顺、反；头-尾，顺、反 9．什么叫做高分子构象？假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构象的办法提高其等规度？说明理由。答：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态（内旋转异构体）称为构象。不能用改变构象的办法提高其更规度。等规度是指高聚物中含有全同和间同异构体的总的百分数，涉及的是构型问题，要改变等规度，即要改变构型。而构型是由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排布，改变构型必须通过化学键的断裂和重组。 11．假定聚丙烯主链上的键长为0.154纳米，键角为109.5°，根据下表所列数据，求其等效自由结合链的链段长度l e及极限特征比C∞。 聚合物溶剂温度（℃）A×104（nm）σ 聚丙烯（无规）环已烷、甲苯30 835 1.76 1、聚苯乙烯分子中可能呈现的构象是（）。 A、无规线团 B、折叠链 C、螺旋链 2、比较一下聚合物的流动性，哪个最好（）。 A、MI=0.1 B、MI=1 C、MI=10 3、当Mark公式中α为以下何值时，高分子溶液处于θ状态（）。 A、α=0.5 B、α=0.8 C、α=2 4、以下哪个溶剂是θ溶剂（）。 A、χ1=0.1 B、χ1=0.5 C、χ1=0.9 5、以下哪种材料的密度最大（）。 A、高压聚乙烯 B、低压聚乙烯 C、聚丙烯 6、以下哪种方法可以测定绝对相对分子质量（）。 A、VPO B、膜渗透法 C、GPC 7、结晶度增加，以下哪种性能增加（）。 A、透明性 B、抗张强度 C、冲击强度 8、WLF方程不能用于（）。 A、测粘度 B、测结晶度 C、测松弛时间 9、球晶的制备应从（）。 A、稀溶液 B、熔体 C、高温高压下 10、四元件模型用于模拟（）。 A、应力松弛 B、蠕变 C、内耗 11、所有聚合物在在玻璃化转变时，自由体积分数均等于（）。 A、0.5% B、1% C、2.5% 12、高聚物的应力-应变曲线中哪个阶段表现出强迫高弹性（）。 A、大形变 B、应变硬化 C、断裂 13、一般地说，哪种材料需要较高程度的取向（）。 A、橡胶 B、塑料 C、纤维 14、对极性高分子，选择溶剂应采用哪一原则更为准确（）。 A、极性相似原理 B、溶剂化原则 C、δ相近原则 15、结晶度不能用以下哪种方法测定（）。 A、膨胀计法 B、双折射法 C、热分析法 16、玻璃化转变温度不能用以下哪种仪器测定（）。 A、膨胀计 B、扭辫仪 C、熔融指数仪 17、3.4次方幂律适用于( )。 A、缩聚物 B、低相对分子质量加聚物 C、高相对分子质量加聚物 18、已知[η]=KM，判断以下哪一条正确（）。 A、Mη=M n B、Mη=M w C、Mη=M n= M Z=M w 19、同一高分子样品测定相对分子质量，以下结果哪个正确（）。 A、粘度法大于光散射法 B、VPO大于粘度法 C、粘度法大于端基分析法 20、高聚物为假塑性流体，其粘度随剪切速率的增加而（）。 A、增加 B、减少 C、不变 21、以下哪种聚合物不存在旋光异构体（）。 A、聚丙烯 B、聚异丁烯 C、聚异戊二烯 22、非结晶性高聚物的应-应变曲线不存在以下哪个阶段（）。 A、屈服 B、细颈化 C、应变软化 23、PS中苯基的摇摆不属于（）。 A、次级松弛 B、Tβ转变 C、Tα转变 24、对交联高聚物，以下的力学松弛行为哪一条正确（）。 A、蠕变能回复到零 B、应力松弛时应力能衰减到零 C、可用四元件模型模拟 25、PET淬火样品处于（）。 A、非晶玻璃态 B、半结晶态 C、皮革态 26、交联橡胶以下哪一条不正确（）。 A、形变很小时符合胡克定律 B、具有熵弹性 C、拉伸时吸热 27、以下使T g增加的因素哪个不正确（）。 A、压力增加 B、主链杂原子密度增加 C、主链芳环增加 28、以下材料哪个内耗最小（）。 A、天然橡胶 B、丁基橡胶 C、顺丁橡胶 29、以下哪种聚合物不存在T g（）。 A、齐聚物 B、低结晶度且高相对分子质量 C、低相对分子质量且高交联度 30、纤维与塑料、橡胶相比（）。 A、强度较大 B、相对分子质量较大 C、内聚能密度较小 31、刚性增加时，以下哪条不正确（）。 A、T b增加 B、T f增加 C、T g~T b增加 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： D A ．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 A A 、n M B 、w M C 、z M D 、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 。 高分子物理部分复习题 构象;由于单键（σ键）的内旋转，而产生的分子在空间的不同形态。它是不稳定的，分子热运动即能使其构象发生改变 构型;分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。稳定的，要改变构型必需经化学键的断裂、重组 柔顺性;高聚物卷曲成无规的线团成团的特性 等同周期、高聚物分子中与主链中心轴平行的方向为晶胞的主轴，其重复的周期 假塑性流体、无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体 取向;高分子链在特定的情况下，沿特定方向的择优平行排列，聚合物呈各向异性特征。 熵弹性、聚合物（在Tg以上）处于高弹态时所表现出的独特的力学性质 粘弹性；外力作用，高分子变形行为有液体粘性和固体弹性的双重性质，力学质随时间变化的特性 玻尔兹曼叠加、认为聚合物在某一时刻的弛豫特性是其在该时刻之前已经历的所有弛豫过程所产生结果的线性加和的理论原理 球晶、球晶是由一个晶核开始，以相同的速度同时向空间各方向放射生长形成高温时，晶核少，球晶大 应力损坏（内耗）、聚合物在交变应力作用下产生滞后现象，而使机械能转变为热能的现象 应力松弛、恒温恒应变下，材料的内应变随时间的延长而衰减的现象。 蠕变、恒温、恒负荷下，高聚物材料的形变随时间的延长逐渐增加的现象 玻璃化转变温度Tg：玻璃态向高弹态转变的温度，链段开始运动或冻结的温度。挤出膨大现象、高分子熔体被强迫挤出口模时，挤出物尺寸大于口模尺寸，截面形状也发生变化的现象 时温等效原理、对于同一个松驰过程，既可以在低温下较长观察时间（外力作用时间）观察到，也可以在高温下较短观察时间（外力作用时间）观察出来。 杂链高分子、主链除碳原子以外，还有其他原子，如：氧、氮、硫等存在，同样以共价键相连接 元素有机高分子、主链含Si、P、Se、Al、Ti等，但不含碳原子的高分子 键接结构、结构单元在高分子链中的联结方式 旋光异构、具有四个不同取代基的C原子在空间有两种可能的互不重叠的排列方式，成为互为镜像的两种异构体，并表现出不同的旋光性 均相成核、处于无定型的高分子链由于热涨落而形成晶核的过程 异相成核、是指高分子链被吸附在固体杂质表面而形成晶核的过程。Weissenberg爬杆效应当插入其中的圆棒旋转时，没有因惯性作用而甩向容器壁附近，反而环绕在旋转棒附近，出现沿棒向上爬的“爬杆”现象。 强迫高弹形变对于非晶聚合物，当环境温度处于Tb＜T ＜Tg时，虽然材料处于 玻璃态，链段冻结，但在恰当速率下拉伸，材料仍能发生百分之几百的大变形 冷拉伸；环境温度低于熔点时虽然晶区尚未熔融，材料也发生了很大拉伸变形 溶度参数；单位体积的内聚能称为内聚物密度平方根 介电损耗;电介质在交变电场中极化时，会因极化方向的变化而损耗部分能量和发热，称介电损耗。 聚合物的极化:聚合物在一定条件下发生两极分化，性质偏离的现象 二、填空题 高分子物理试题库 一、名词解释 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。 特性粘度 柔顺性：高分子链能够改变其构象的性质称为柔顺性。 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。 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。 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。 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。 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)。 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。 聚电解质溶液 脆性断裂 时温等效原理 零切黏度 应力松弛 银纹 粘弹性 表观粘度 应力 应变 弹性模量 柔量 泊松比 冲击强度 强迫高弹形变 增塑作用 内增塑作用 外增塑作用 蠕变 动态粘弹性 静态粘弹性 滞后 内耗 牛顿流体 假塑性流体 膨胀性流体 宾汉流体 二．选择题 1. 测量重均分子量可以选择以下哪种方法： D A ．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 A A 、n M B 、w M C 、z M D 、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 高分子物理试卷一 一、单项选择题(10分) (下面每个小题只有一个答案就是正确的,请将正确答案的编号填在右边的括号里,选对者得1分,不选,错选或者多选均不得分。) 1、在二氧六环中将锌粉与聚氯乙烯共煮,红外光谱表明产物中有环丙烷结构而无双键,则反 应前聚氯乙烯结构单元的键接顺序就是()。 (a) 头-尾键接(b)头-头键接(c)头-尾与头-头各占50% 2、某结晶性聚合物在偏光显微镜先呈现十字消光图案,则其结晶形态就是()。 (a)单晶(b) 串晶(c) 球晶(d)片晶 3、比较聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯腈(PAN)之间的柔韧性,正确的顺序就是()。 (a)PP>PE>PVC>PAN (b)PE>PP>PVC>PAN (c) PE>PP>PAN>PVC (d) PAN>PVC>PP>PE 4、加入含有成核剂的聚丙烯在等温结晶时生成球晶,则其Avrami指数n为()。 (a)2 (b) 3 (c) 4 (d) 5 5、聚甲醛的分子链在晶体中的构象就是()。 (a) 平面锯齿形(b) 扭曲的锯齿链(c) 螺旋链 6、大多数聚合物熔体都就是属于()。 (a)牛顿流体(b)假塑性非牛顿流体(c)宾汉流体(d)胀塑性非牛顿流体 7、聚合物分子之间形成氢键,会使玻璃化转变温度()。 (a) 升高(b) 降低(c) 不变 8、通常地,在常温下,下列聚合物溶解最困难的就是()。 (a)非晶态非极性聚合物(b) 非晶态极性聚合物 (c)晶态非极性聚合物(d) 晶态极性聚合物 9、下列方法测定的聚合物相对分子质量数值最大的就是()。 (a)膜渗透压法(b) 沸点升高法(c)稀溶液粘度法(d) 光散射法 10、Maxwell模型可以用来描述()。 (a)蠕变过程(b交联聚合物的应力松弛过程(c)线性高聚物的应力松弛 二、多项选择题(20分) (下面每个题至少有一个答案就是正确的,请将所有的正确答案的编号填写在括号里。全选对者得两分,选错一个扣一分,少选一个扣0、5分,但不做选择或所选答案全错者不得分。) 1、聚甲基丙烯酸甲酯分子之间的相互作用力包括()。 (a)静电力(b)诱导力(c)色散力(d)氢键 2、用来描述聚合物非晶态结构的模型有()。 (a)樱状微束模型(b)无规线团模型(c)两相球粒模型(d)折叠链模型 (e)插线板模型 3、下面哪些聚合物适合做弹性体()。 (a)聚异戊二烯(b)天然橡胶(c)聚丁二烯(d)聚氯乙烯 4、高分子的三级结构包括()。 （a）晶态结构(b)取向结构(c)多相结构(d)液晶态结构 5、支持插线板模型的实验依据就是()。 （a）结晶PE均方回转半径与在熔体中的一致 高分子物理期终考试试题 姓名＿＿＿＿＿＿＿＿ 学号＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 得分＿＿＿＿＿＿＿＿ 一、选择题(共15分，每小题1分)： 1. 下列三类物质中，具有粘弹性的是 （ ） 1). 硬塑料；2). 硫化橡胶；3) 聚合物熔体；4)三者都有。 2. 大多数聚合物流体属于 （ ） 1). 膨胀型流体(n K γ σ =切，n>1) 2). 牛顿流体(n K γσ =切，n=1) 3). 假塑性流体(n K γ σ =切，n>1) 4). 宾哈流体(γσσ K y +=切) 3. 在注射成型中能最有效改善聚甲醛熔体流动性的方法是 （ ） 1). 增大分子量；2) 提高加工温度；3). 提高注射速率 4. 下列方法中，能提高聚合物模量的是 （ ） 1). 提高支化程度；2). 提高结晶度；3). 加入增塑剂；4). 与橡胶共混 5. 下列方法中，可以降低熔点的是 （ ） 1). 主链上引入芳杂环；2). 降低结晶度；3). 提高分子量；4). 加入增塑剂 6. 下列方法中，不能测定聚合物熔体粘度的是 （ ） 1). 毛细管粘度计；2). 旋转粘度计；3). 乌氏粘度计；4). 落球粘度计 7. 下列通用塑料中，使用温度上限为Tm 的是 ( ) 1)聚苯乙烯；2)聚甲醛；3)聚氯乙烯；4)有机玻璃 8. 下列高聚物中，使用温度下限为Tg 的是 ( ) 1)聚乙烯；2)聚四氟乙烯；3)聚二甲基硅氧烷；4)环氧塑料 9. 当高分子溶液从凝胶渗透色谱柱中被淋洗出来时，溶液中的分子的分离按 ( ) 1)分子量；2)分子流体力学；3)分子链柔性；4)分子间相互作用能的大小 10.下列高聚物-溶剂对中，在室温下可溶解的是 ( ) 1)聚乙烯-甲苯；2)聚丙烯塑料-四氢萘；3)尼龙-甲酰胺；4)丁腈橡胶-汽油 11.分别将下列高聚物熔体在冰水中淬火，所得固体试样中透明度最高的是 ( ) 1)全同立构聚丙烯；2)聚乙烯；3)聚对苯二甲酸丁二醇酯；4)ABS 12.下列高聚物中，在室温下容易发生屈服冷拉的是 ( ) 1)有机玻璃2)酚醛塑料3)聚乙烯4)天然橡胶 13.将有机玻璃板材用高弹真空成型法成型为飞机座舱盖时，成型温度为 ( ) 1)Tb-Tg 之间，2)Tg-Tf 之间3)Tf-Td 之间(Tb 、Tg 、Tf 、Td 分别为脆化温度、玻璃化转 变温度、流动温度和分解温度) 14. 下列高聚物中属无规共聚物的是 ( ) 1)尼龙66；2)聚氨酯热塑弹体；3)丁苯橡胶；4)聚对苯二甲酸乙二醇酯 15. 下列动态力学试验中直接测定储能剪切模量的是 ( ) 1)超声法；2)单悬臂梁弯曲共振法；3)扭摆法 二、写出下列关系式，并注明公式中各字母代表的意义(10分)： 1. 以Tg 为参考温度的WLF 方程； 2. 高分子特性粘数与分子量之间的关系； 3. 高聚物结晶度与密度的关系； 4. 硫化橡胶平衡溶胀比与交联点间分子量的关系； 5. 牛顿流体通过毛细管的体积流率与管壁处切变速率之间的关系。 三、解释下列名词(任选5小题，10分)： 1. 溶度参数δ； 2. 链段； 3. 极限粘度η∞； 4. 断裂韧性K 1C ； 5. 临界分子量； 6.哈金斯参数1χ； 7.对数减量； 8.第二维利系数A 2。 第一章 高分子链的结构 1.解释名词、概念 等效自由连接链 均方末端距. 链段 均方旋转半径 构象 构型 2．已知两种聚合物都是PE ，如何鉴别哪一种是HDPE ，哪一种是LDPE ？举出三种方法并说 明其依据。 3．某聚α-烯烃的平均聚合度为500，均方末端距为625 nm2，求：（1）表征大分子链旋转受阻的刚性因子σ。（2）作为大分子独立运动的单元—链段长b 。（3）一个大分子含有的链段数Z 。（4）每个链段中结构单元的数目。 4．假定PP 的平均聚合度为2000，键长为 1.54?，键角为109.5o，θ溶剂中 2 5 20 101.1A ?=h ，求等效自由连接链的链段长b 。 5．写出聚异戊二烯德各种可能构型（不包含键接异构）。 6．什么叫做链的构型？全同立构聚丙烯能否通过化学键（C-C 单键）内旋转把〝全同〞变为〝间同〞，为什么？ 7．天然橡胶和古塔玻胶在结构上有何不同？ 画出示性结构式。 8. 欲使某自由连接链（单烯类）均方末端距增加10倍，试问其聚合度必须增加多少倍？ 9．大分子链柔顺性最根本的原因是什么？表征高分子链柔顺性的物理参数有哪些？它们是如何定义的？ ① 11. PE 、PS ②PP 、PAN 、PVC ③PP 、PIB （聚异丁烯） ④PE 与顺1，4聚丁二烯 ⑤聚己二酸乙二醇酯 聚丙烯（全同） 聚二甲基硅氧烷 10 假定PP 于30℃甲苯溶液中，测得无扰尺寸（h 02 /M ）=8.35×10-4 nm, σ=(h 02 /h fr 2 )?=1.76,试求：（1）此聚丙烯的等效自由取向链的链段长。 （2）当聚合度为1000时的链段数。 高分子物理习题集-答案 第一章高聚物的结构 4、高分子的构型和构象有何区别？如果聚丙烯的规整度不高，是否可以通过单键的内旋转提高它的规整度？ 答：构型：分子中由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排列。这种排列是稳定的，要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。 构象：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。构象的改变速率很快，构象时刻在变，很不稳定，一般不能用化学方法来分离。 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，而且分子中的单键内旋转是随时发生的，构象瞬息万变，不会出现因构象改变而使间同PP（全同PP）变成全同PP（间同PP）；而改变构型必须经过化学键的断裂才能实现。 5、试写出线型聚异戊二烯加聚产物可能有那些不同的构型。 答：按照IUPAC有机命名法中的最小原则，CH3在2位上，而不是3位上，即异戊二烯应写成 CH2C 3CH CH2 1234 （一）键接异构：主要包括1，4-加成、1，2-加成、3，4-加成三种键接异构体。 CH2 n C 3 CH CH2 1,4-加成CH2 n C 3 CH CH2 1，2-加成 CH2 n C CH3 CH CH2 3，4-加成 （二）不同的键接异构体可能还存在下列6中有规立构体。 ①顺式1，4-加成 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 C CH 3 C H CH 3 C C H ②反式1，4-加成 2 CH 2CH 2 CH 2C CH 3 C H CH 3 C C H ③ 1，2-加成全同立构 CH 2 C C CH 3 C C H H H H CH CH 2CH CH 3 C C H H CH 2CH CH 3 ④1，2-加成间同立构 C C 3 C C H H H H CH 3C C H CH 3 R R R R=CH CH 2 ⑤3 ，4-加成全同立构 CH 2C CH 3C C C C H H H H C C H H CH 2C CH 3CH 2 C CH 3 H H ⑥3，4-加成间同立构 C C C C H H H H C C H H R R R R= CH 2 H H C CH 3 高分子物理试卷三答案 一、单项选择题（10分） （下面每个小题只有一个答案是正确的，请将正确答案的编号填在右边的括号里。选对者得1分，不选、选错多选均不得分。） 1.如果不考虑键接顺序，线形聚异戊二烯的异构种类数为（C ）。 （A）6 （B）7 （C）8 2. 全同聚乙烯醇的分子链所采取的构象是（A ）。 （A）平面锯齿链（B）扭曲的锯齿链（C）螺旋链 3.下列聚合物中，不存在旋光异构体的是（B ）。 （A）PP （B）PIB （C）聚异戊二烯 4. 高聚物的黏流温度随相对分子质量的增大而（B ）。 （A）保持不变（B）上升（C）下降（D）先上升然后保持不变5.在聚合物的黏流温度以下，描述高聚物的表观黏度与温度之间关系的方程式是（B ）。（A）Arrhenius方程（B）WLF方程（C）Avrami方程 6.高聚物的流动模式是（B ）。 （A）分子链的整体迁移（B）链段的跃迁 （C）端基的运动 7.同一聚合物的下列三种不同的黏度，最大的是（A ）。 （A）零剪切黏度（B）表观黏度（C）无穷剪切黏度 8.两试样的凝胶渗透色谱的淋出体积相等，则它们的下列参数相等的是( D )。 （A）相对分子质量（B）特性黏数（C）Huggins参数（D）流体力学体积 9.下列实验方法，可以测量聚合物损耗模量的是（B ）。 （A）DSC （B）DMA （C）拉伸实验 10. Maxwell模型可以用来描述（C ）。 （A）蠕变过程（B）交联高聚物的应力松弛过程 （C）线形高聚物的应力松弛 二、多项选择题(20分) (下面每个小题至少有一个答案是正确的，请将所有正确答案的编号填写在括号里。全选对者得2分，每错一个扣1分，每少选一个扣0.5分，但不做选择或所选答案全错者不得分。）1.下面能作为塑料使用的聚二丁烯有（ABD ）。 （A）全同1，2-丁二烯（B）间同聚1，2-丁二烯 （C）顺式聚1，4-丁二烯（D）反式聚1，4-丁二烯 2.高分子的二级结构包括（AC ）。 （A）构象（B）晶态结构 （C）相对分子质量及其分布（D）键接方式 3.高分子的三级结构包括（ABD ）。 （A）晶态结构（B）取向结构（C）多相结构（D）液晶态结构 4.凝聚态结构可以采用哪些方法进行表征（BCD ）。 （A）广角X射线衍射（B）红外光谱 （C）电子显微镜（D）小角X射线衍射 5.下列实验方法，可以用来测定玻璃化转变温度的是（ABC ）。高分子物理习题及答案
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