文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 高分子物理知识点

高分子物理知识点

高分子物理知识点
高分子物理知识点

分子运动是联系结构与性能的桥梁:聚合物物分子运动的规律,研究聚合物在不同条件下的力学状态和相应的热转变。

高分子的结构层次

微观结构特征要在材料的宏观性质上表现出来,则必须通过材料内部分子的运动。

为了研究高聚物的宏观性质(力学、电子、光子等方面性能),只了解高聚物的结构还不行,还必须弄清高聚物分子运动的规律,才能将微观结构与宏观结构性能相结合,才能了解高聚物结构与性能的内在联系。

不同物质,结构不同,在相同外界条件下,分子运动不同,从而表现出的性能不同。相同物质,在不同外界条件下,分子运动不同,从而表现出的性能也不同。

(1)分子运动的多样性

分子运动单元的多重性

①链段的运动——主链中碳-碳单键的内旋转,使得高分子链有可能在整个分子不动,即分子链质量中心不变的情况下,一部分链段相对于另一部分链段而运动。由于分子内旋转是导致分子链柔顺性的根本原因,而高分子链的内旋转又受其分子结构的制约,因而分子链的柔顺性与其分子结构密切相关。

高分子链能够通过内旋转作用改变其构象的性能称为高分子链的柔顺性。高分子链能形成的构象数越多,柔顺性越大。

②链节的运动——比链段还小的运动单元

③侧基的运动——侧基运动是多种多样的,如转动,内旋转,端基的运动等

④高分子的整体运动——高分子作为整体呈现质量中心的移动

⑤晶区内的运动——晶型转变,晶区缺陷的运动,晶区中的局部松弛模式等

多种运动方式小尺寸运动单元(链段尺寸以下)

大尺寸运动单元(链段尺寸以上)

分子运动的时间依赖性

——聚合物从一种平衡态通过分子运动到另一种新的平衡态总是需要时间的。

松弛过程:

τ

/0t e

x x -?=?

△x0——橡皮在外力作用下的长度增量 △x ——除去外力后t 时间橡皮长度的增量 t ——观察时间 τ——松弛时间,形变量恢复到原长度的1/e 时所需的时间.取决于材料固有性质和温度、外力大小,不是单一值。低分子10-8~10-10s, 可以看着是无松弛的瞬时过程。高分子, 10-1~10+4 s 或更大, 可明显观察到松弛过程。

橡胶形变回复曲线

分子运动的温度依赖性

温度对高分子运动的二个作用:

(1) 使运动单元动能增加,令其活化。

(2) 温度升高,体积膨胀,提供了运动单元可以活动的自由空间 结果:使松弛过程加快,松弛时间变短。

RT

E e

/0?=ττ

聚合物的力学状态及其转变

聚合物的物理状态从热力学和动力学不同角度可分为相态和聚集态。相态是热力学概念,由自由焓、温度、压力和体积等热力学参数决定。聚集态是动力学概念,是根据物体对外场(外部作用)特别是外力场的响应特性进行划分,所以也常称为力学状态. 而玻璃态、高弹态和粘流态称为非晶态聚合物的力学三态。

聚合物试样的温度--形变曲线(或称热--机械曲线)

三态两区

:

不同力学状态的分子运动

线形非晶态聚合物的模量-温度曲线(交联,结晶)

非晶态结构包括玻璃态、橡胶态、粘流态(或熔融态)及结晶聚合物中的非晶区。

①玻璃态区,室温下PMMA

②玻璃-橡胶转变区,远程协同运动开始

③橡胶-弹性平台区,分子量高,平台长 ④橡胶流动区,分子滑移 ⑤液体流动区,整链运动

玻璃化转变

玻璃-橡胶转变,如:根据Tg 在室温下区分塑料和橡胶。

Tg 是非晶态热塑性塑料使用温度的上限;Tg 是橡胶或弹性体使用温度的下限

玻璃化转变理论 1、自由体积理论设定

聚合物体积由两部分构成,一部分是被分子链本身占据称为占有体积;另一部分是大分子之间的空隙,称为自由体积(free volume)。后者以“孔穴”的形式分散于聚合物中,为分子运动提供了活动空间,使链段可能通过转动或位移而调整构象。

Tg 以上,自由体积较大,链段能够通过向自由体积转动或位移而改变构象,当温度降至临界温度Tg ,自由体积达到最低值,没有足够的空间容纳链段运动(链段被冻结),出现玻璃化转变。

核心——玻璃态为等自由体积态,玻璃化转变温度为自由体积降低到某一临界值的温度。

自由体积分数定义

膨胀系数-单位体积的膨胀率

Tg

附近自由体积膨胀系数

g

r f

ααα

-=

当了T ≤Tg 时,自由体积分数:

当了T>Tg 时自由体积分数:

)

())((g f g g g r g T T f T T f f -+=--+=ααα

玻璃化温度的影响因素及调节途径

2、热力学理论——在相转变过程中,体积、焓、熵连续变化,压缩系数K,膨胀系数α和比热容cp出现不连续变化——二级相转变。

3、动力学理论——在相转变过程中,Tg与时间有关。

规律:

同晶型基本单元组成的无规共聚物,熔点随共聚物含量增加而上升或下降——非线性关系非同晶型基本单元组成的无规共聚物,熔点低于各自熔点的线性加和,出现低共熔点。

无规共聚——降低均聚物的熔点,改善加工性能

嵌段共聚——稍微降低聚合物的熔点,改善弹性

交替共聚——大幅度降低聚合物的熔点

片晶厚度

退火——提高结晶度,片晶厚度增加,熔点高

淬火——降低结晶度,片晶厚度小,单位体积内晶体的表面能高,熔点低

折叠链片晶生长折叠链片晶扇形化短链石蜡烃片晶

结晶温度低,形成晶体不完善,晶体熔点低,熔限宽

结晶温度高,形成晶体完善,熔点高,熔限窄

应力和压力

△G= △H- T △S

△H<0,△S <0,不利于结晶。

拉伸后,高分子在非晶相中有序,结晶过程——

△G=0,T= Tm= △H/△S

[△S]小,利于结晶

聚合物的结晶形态

聚合物的结晶与小分子晶体不同,一般具有晶体不完善、熔点范围宽及结晶速度慢等特点。根据结晶条件不同,又可形成多种形态的晶体:单晶、球晶、伸直链晶片、纤维状晶片和串晶等。

聚合物的晶态结构模型

缨状胶束模型:认为结晶聚合物中晶区与非晶区互相穿插,同时存在。在晶区分子链相互平行排列成规整的结构,而在非晶区分子链的堆砌完全无序。该模型也称两相结构模型。

折叠链模型:聚合物中晶区与非晶区同时存在,即使是同一条高分子链可以是一部分结晶,一部分不结晶;并且同一高分子链可以穿透不同的晶区和非晶区。

结晶对聚合物性能的影响

结晶使高分子链规整排列,堆砌紧密,因而增强了分子链间的作用力,使聚合物的密度、强度、硬度、耐热性、耐溶剂性、耐化学腐蚀性等性能得以提高,从而改善塑料的使用性能。但结晶使高弹性、断裂伸长率、抗冲击强度等性能下降,对以弹性、韧性为主要使用性能的材料是不利的。如结晶会使橡胶失去弹性,发生爆裂。

比容

聚醋酸乙烯酯(PV Ac )在不同冷却速度下所得的比容-温度曲线上,冷却速度慢的Tg 低,冷却速度大的Tg 高。

曲线1—冷却速度慢,得到的Tg 高 曲线2—冷却速度快,得到的Tg 低

红线 —平衡线,测不出Tg (冷却速度无限长)

当对聚合物熔体进行冷却时,分子通过链段运

动进行构象调整,腾出多余的自由体积,并使它们逐渐扩散出去,但是由于温度降低快(即使不太慢)时,体系粘度却很快变大,这种位置调整不能及时地进行(多余的自由体积不能及时扩散到体系外面),致使高聚物的实际体积总比该温度下最后应具有的平衡体积大。在比体积温度曲线上则偏离平衡线发生拐折。 冷却速度越快,体系粘度变大越快,自由体积越难以排出体系之外,聚合物实际体积越大于

实际体积,曲线拐折越早,则对应的Tg 越高。若冷却速度足够慢到与体系大分子链段调节速率为同一数量级(几乎不可能),则比容将沿平衡线下降为一直线而无拐折,因此测不出Tg 。所以玻璃化转变可以看作一种体积松弛过程,不是热力学平衡过程。 自由体积理论的不足之处 有三点: ①Tg 对于冷却速率具有依赖性。

玻璃化转变没有达到真正的热力学平衡,转变温度强烈的依赖于加热速度和测量的方法。Tg 随冷却速度的加快而变化: 冷却快,Tg ↑

冷却慢,Tg ↓

②Tg 时的比体积Vg 也不一样,因此Tg 时的自由体积并不相等,如图6-21(聚醋酸乙烯酯的比体积对温度图

从T>>Tg 急冷至图上温度恒温后测量,黑圆为平衡值;圆圈:上为0.02小时后测,下为100小时后测)

③Tg 以下的自由体积也会变化。

对高聚物的体积松弛研究表明,把淬火后的高聚物在恒温下放置,发现高聚物的体积随着放置时间的延长而不断减小,这说明自由体积逐渐减少,但减少的速率愈来愈慢(见图6—22 聚醋酸乙烯酯的体积收缩对时间对数作图 试样从T>>Tg 温度急冷至图上指示温度进行恒温测量 )。

温度图

高分子物理和化学-名词解释

高分子物理和化学名词解释(各种转)作者:刘方超CooDee 1. 应力松弛:在恒定温度和形变保持不变的情况下,聚合物内部的应力随时间的增加而逐渐衰减的现象。 2. 氢键:是极性很强的X-H键上的氢原子,与另外一个键上电负性很大的原子Y的孤对电子相互吸引而形成的一种键。 3. 等规聚合物:指全同立构和间同的高聚物。 4. 等规度:高聚物中含有全同立构和间同立构总的百分数。 5. 聚合物的粘弹性:聚合物的形变和发展具有时间依赖性,这种性质介于理想弹性体和理想粘性体之间,称为粘弹性。 1999年 1.玻璃化温度:玻璃态与高弹态之间的转变即玻璃化转变,所对应的转变温度。 2.脆点(化)温度:当温度低于某个温度Tb时,玻璃态高聚物不能发展强迫高弹形变,而必定发生脆性断裂,这个温度称为脆化温度。 3.溶解度参数:通常将内聚能密度的平方根定义为溶解度参数d,溶质和溶剂的溶解度参数愈接近,两者愈能相互溶解。 4.柔顺性:高分子链能够不断改变其构象的性质或高分子能够卷曲成无规线团的能力。 5.泊松比:材料横向单位宽度的减少与纵向单位长度的增加之比值。 6.表观粘度:与牛顿粘度定义相类比,将非牛顿流体的粘度定义为剪切应力与剪切速率之比,其值称为表观粘度,即。 2000年 1. 链段:把由若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元,称为链段。 2. 构型:构型是对分子中的最近邻原子间的相对位置的表征,也就是指分子汇总由化学键所固定的原子在空间的几何排列。 3. 构象:由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。 4. 熔限:结晶高聚物有一个较宽的熔融温度范围,这个温度范围就叫熔限。 5. 熔点:高聚物结晶部分完全熔化的温度。 6. 剪切粘度:液体内部反抗在切应力作用系发生薄层流动的内摩擦力,称为剪切粘度。 7. 高聚物的屈服:聚合物在外力作用下产生的塑性变形。 2001年 1.时温等效原理:升高温度和延长时间对分子运动及高聚物的粘弹行为是等效的,可用一个转换因子αT将某一温度下测定的力学数据变成另一温度下的力学数据。

高分子物理知识点总结

高分子物理知识点总结 导读:我根据大家的需要整理了一份关于《高分子物理知识点总结》的内容,具体内容:高分子物理是研究高分子物质物理性质的科学。下面我给你分享,欢迎阅读。高分子链的构型有旋光异构和几何异构两种类型。旋光异构是由于主链中的不对称碳原子形成的,有全同... 高分子物理是研究高分子物质物理性质的科学。下面我给你分享,欢迎阅读。 高分子链的构型有旋光异构和几何异构两种类型。 旋光异构是由于主链中的不对称碳原子形成的,有全同、间同和无规三种不同的异构体(其中,高聚物中全同立构和间同立构的总的百分数称为等规度。)。 全同(或等规)立构:取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成间同立构:取代基相间地分布于主链平面的两侧或者说两种旋光异构单元交替键接 无规立构:取代基在平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构单元完全无规键接 几何异构是由于主链中存在双键而形成的,有顺式和反式两种异构体。构象:原子或原子基团围绕单键内旋转而产生的空间分布。 链段:把若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元 链节(又称为重复单元):聚合物中组成和结构相同的最小单位

高分子可以分为线性、支化和交联三种类型。其中支化高分子的性质与线性高分子相似,可以溶解,加热可以熔化。但由于支化破坏了高分子链的规整性,其结晶能力大大降低,因此支化高分子的结晶度、密度、熔点、硬度和拉伸强度等,都较相应的线性高分子的低。 交联高分子是指高分子链之间通过化学键形成的三维空间网络结构,交联高分子不能溶解,只能溶胀,加热也不能熔融。 高分子链的构象就是由单键内旋转而形成的分子在空间的不同形态。 单键的内旋转是导致高分子链呈卷曲构象的根本原因,内旋转越自由,卷曲的趋势就越大。这种不规则的卷曲的高分子构象称为无规线团。 高分子链的内旋转并不是完全自由的,有键角和空间位阻的限制。 自由结合链的内旋转没有键角和位垒限制;自由旋转链有键角限制,但没有空间位阻的限制。自由结合链和自由旋转链都是假想的理想链,实际中是不存在的。 实际的高分子链既不是自由结合链,也不是自由旋转链,但可以看作是一个等效的自由结合链。 柔顺性:高分子链能够改变其构象的性质 末端距:线性高分子的一端到另一端的距离 内聚能:克服分子间的作用力,把1mol液体或者固体移到其分子间的引力范围之外所需要的能量(单位体积内的内聚能则称为内聚能密度) 聚合物在不同的条件下结晶,可以形成不同的形态。 聚合物的单晶一般只能在极稀溶液中(浓度小于0.1%)缓慢结晶才能形成。

《高分子物理》试题

《高分子物理》试题 开课学院:材料学院类别:共( 3 )页 课程号:考试性质:考试 一、解释概念(15分,每题3分) 1、全同立构 2、球晶 3、高分子合金 4、熵弹性 5、应力松弛 二、选择答案(20分,每题1分) 1、高分子科学诺贝尔奖获得者中,()首先把“高分子”这个概念引进科学领域。 A、H. Staudinger, B、K.Ziegler, G.Natta, C、P. J. Flory, D、H. Shirakawa 2、链段是高分子物理学中的一个重要概念,下列有关链段的描述,错误的是()。 A、高分子链段可以自由旋转无规取向,是高分子链中能够独立运动的最小单位。 B、玻璃化转变温度是高分子链段开始运动的温度。 C、在θ条件时,高分子“链段”间的相互作用等于溶剂分子间的相互作用。 D、聚合物熔体的流动不是高分子链之间的简单滑移,而是链段依次跃迁的结果。 3、聚苯乙烯在张应力作用下,可产生大量银纹,下列说法错误的是()。 A、银纹是高度取向的高分子微纤构成。 B、银纹处密度为0,与本体密度不同。 C、银纹具有应力发白现象。 D、银纹具有强度,与裂纹不同。 4、提高高分子材料的拉伸强度有效途径为()。 A、提高拉伸速度, B、取向, C、增塑, D、加入碳酸钙 5、下列四种聚合物在各自的良溶剂中,常温下不能溶解的为()。 A、聚乙烯, B、聚甲基丙烯酸甲酯, C、无规立构聚丙烯, D、聚氯乙烯 6、高分子热运动是一个松弛过程,松弛时间的大小取决于()。 A、材料固有性质 B、温度 C、外力大小 D、以上三者都有关系。 7、示差扫描量热仪(DSC)是高分子材料研究中常用的方法,常用来研究()。 ⑴T g,⑵T m和平衡熔点,⑶分解温度T d,⑷结晶温度T c,⑸维卡软化温度,⑹ 结晶度,⑺结晶速度,⑻结晶动力学 A、⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻ B、⑴⑵⑶⑷⑹⑺⑻ C、⑴⑵⑶⑷⑸ D、⑴⑵⑷⑹ 8、你会选()聚合物用作液氮罐的软密封。(液氮沸点为77K) A、硅橡胶, B、顺丁橡胶, C、天然橡胶, D、丁苯橡胶

高分子物理名词解释22953

近程结构:高分子中与结构单元相关的化学结构,包括结构单元的构造与构型 远程结构:指与整个高分子链相关的结构 构型:分子链中由化学键所固定的原子在空间的几何排布方式 构象:分子链中单键内旋转所形成的原子或基团在空间的几何排列图像 碳链高分子:高分子主链全部由碳原子组成,且碳原子之间以共价键连接而成的高分子 杂链高分子:主链上除碳原子外,还有氧氮硫等其他原子存在,原子键以共价键相连接的高分子元素有机高分子:主链不含碳原子,由Si,B,P,Al,Ti,As,O等无机元素组成,侧基为有机取代基团 链接异构:结构单元在分子链中因键接顺序或连接方式不同而形成的异构体 序列异构:不同序列排布方式形成的键接异构体 旋光异构:d型和l型旋光异构单元在分子链中排列方式不同而构成的异构体 几何异构:根据内双键连接的两个碳原子上键接基团在键两侧的排列方式分出顺式和反式两种立体异构体,称为顺反异构体,也称为几何异构体 全同立构:分子链中所有不对称碳原子均以相同的构型键接 间同立构:分子链中的不对称碳原子分别以d型和l型交替键接 无规立构:分子链中的不对称碳原子以d和l构型任意键接 线性高分子:具有一维拓扑结构的线性长链,长径比大,每个分子链带有两个端基 支化高分子:分子主链上带有与其化学组成相同而长短不一的支链的高分子,端基数目大于2 交联网络:经交联后,分子链形成的具有一定强度的网状结构 内旋转:与σ键相连的两个原子可以做相对旋转而不影响σ键电子云的分布,称为σ键的内旋转 内旋转势垒:内旋转时需要消耗一定能量以克服所受的阻力,所需能量即为内旋转势垒 内旋转势能差:内旋转异构体之间的势能差称为内旋转势能差 静态分子链柔顺性:又称为平衡态柔顺性,指高分子链在热力学平衡条件下的柔顺性 动态分子链柔顺性:指分子链在一定外界条件下,微构象从一种平衡态构象转变到另一种平衡态构

高分子物理及化学综合实验讲义.

高分子科学实验讲义 (内部教材) 高分子教研室

目录 实验一常见塑料和纤维的简易鉴别 (1) 实验二甲基丙烯酸甲酯的本体聚合 (4) 实验三丙烯酰胺的溶液聚合 (6) 实验四苯乙烯的悬浮聚合 (9) 实验五熔融缩聚反应制备尼龙-66 (12) 实验六聚氨酯泡沫塑料的制备 (16) 实验七热固性脲醛树脂的制备 (19) 实验八膨胀计法测定高聚物的玻璃化转变温度 (22) 实验九用偏光显微镜研究聚合物结晶形态 (25) 实验十粘度法测定聚合物的分子量 (28) 实验十一差示扫描量热法(DSC)测定聚合物热性能 (33) 实验十二、热失重法(TGA)测定聚合物的热稳定性 (41) 实验十三DMA测定高聚物的动态力学性能 (44) 实验十四用扫描电子显微镜观察聚合物形态 (48) 实验十五高聚物熔融指数的测定 (51) 实验十六高聚物熔体流变特性的测定 (54)

综合性、设计性实验 (61) 实验十七改性苯丙乳液的合成与性能分析 (63) 实验十八丙烯酸脂类压敏胶的制备与性能测试 (68)

实验一常见塑料和纤维的简易鉴别 一、实验目的 1.了解聚合物燃烧试验和气味试验的特殊现象,借以初步辨认各种聚合物。 2.利用聚合物溶解的规律及溶剂选择的原则,了解并掌握溶解法对常见聚合物的定性分析。 二、基本原理 聚合物的鉴别,特别对未知聚合物试样的鉴别颇为复杂,即使经纯化处理的聚合物也很难用单一的方法进行鉴别。常见聚合物通常可用红外、质谱、X 光衍射、气相色谱等仪器进行不同程度的定性和定量分析。而基于聚合物的特性简单地通过外观、在水中的浮沉、燃烧、溶解性和元素分析的方法进行实验室的鉴别则方便易行。 1.根据试样的表观鉴别 HDPE、PP、PA 66、PA 6、PA1010质硬,表面光滑。LDPE、PVF、PA11质较软,表面光滑,有蜡状感觉。硬PVC、PMMA表面光滑,无蜡状感觉。PS质硬,敲打会发出清脆的“打铃声”。 2.根据试样的透明程度鉴别 透明的聚合物:聚丙烯酸酯类,聚甲基丙烯酸酯类,再生纤维素,纤维素酯类和醚类,聚甲基戊烯类,PC、PS,PVC及其共聚物。半透明的聚合物:尼龙类,PE,PP,缩醛树脂类。透明性往往与样品的厚薄,结晶性,共聚物某些成分的含量等有关。如:EV A中VC的含量大于15%可以从半透明变为透明。半透明的聚合物在薄时变为透明。加入填料共混后,透明聚合物变为不透明。结晶可使透明聚合物变为半透明。 3.根据聚合物燃烧试验的火焰及气味鉴别

高分子物理知识点总结与习题

聚合物的结构(计算题:均方末端距与结晶度) 1.简述聚合物的层次结构。 答:聚合物的结构包括高分子的链结构和聚合物的凝聚态结构,高分子的链结构包括近程结构(一级结构)和远程结构(二级结构)。一级结构包括化学组成、结构单元链接方式、构型、支化与交联。二级结构包括高分子链大小(相对分子质量、均方末端距、均方半径)和分子链形态(构象、柔顺性)。三级结构属于凝聚态结构,包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构和织态结构。 构型:是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。 (要改变构型,必须经过化学键的断裂和重组。) 高分子链的构型有旋光异构和几何异构两种类型。 旋光异构是由于主链中的不对称碳原子形成的,有全同、间同和无规三种不同的异构体(其中,高聚物中全同立构和间同立构的总的百分数称为等规度。)。 全同(或等规)立构:取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成 间同立构:取代基相间地分布于主链平面的两侧或者说两种旋光异构单元交替键接 无规立构:取代基在平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构单元完全无规键接 几何异构是由于主链中存在双键而形成的,有顺式和反式两种异构体。 构象:原子或原子基团围绕单键内旋转而产生的空间分布。 链段:把若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元 链节(又称为重复单元):聚合物中组成和结构相同的最小单位 高分子可以分为线性、支化和交联三种类型。其中支化高分子的性质与线性高分子相似,

可以溶解,加热可以熔化。但由于支化破坏了高分子链的规整性,其结晶能力大大降低,因此支化高分子的结晶度、密度、熔点、硬度和拉伸强度等,都较相应的线性高分子的低。 交联高分子是指高分子链之间通过化学键形成的三维空间网络结构,交联高分子不能溶解,只能溶胀,加热也不能熔融。 高分子链的构象就是由单键内旋转而形成的分子在空间的不同形态。 单键的内旋转是导致高分子链呈卷曲构象的根本原因,内旋转越自由,卷曲的趋势就越大。 这种不规则的卷曲的高分子构象称为无规线团。 高分子链的内旋转并不是完全自由的,有键角和空间位阻的限制。 自由结合链的内旋转没有键角和位垒限制;自由旋转链有键角限制,但没有空间位阻的限制。 自由结合链和自由旋转链都是假想的理想链,实际中是不存在的。 实际的高分子链既不是自由结合链,也不是自由旋转链,但可以看作是一个等效的自由结合链。 柔顺性:高分子链能够改变其构象的性质 末端距:线性高分子的一端到另一端的距离 内聚能:克服分子间的作用力,把1mol液体或者固体移到其分子间的引力范围之外所需要的能量(单位体积内的内聚能则称为内聚能密度)

高分子物理简答题完整版

高分子物理简答题 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】

高分子物理简答题 1.同样是都是高分子材料,在具体用途分类中为什么有的是县委,有的是塑料,有的是橡胶同样是纯的塑料薄膜,,为什么有的是全透明的,有的是半透明的 答:高分子材料的用途分类取决于材料的使用温度和弹性大小,当材料的使用温度在玻璃化温度Tg以下,是塑料,Tg以上则为橡胶,否则会软化。而透明度的问题在于该材料是否结晶,结晶的塑料薄膜是透明的,非结晶的则不透明或半透明。 2.假若聚丙烯的等规度不高,能不能用改变构想的办法提高等规度?说明理由。 答:构象:由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态,称为构象。聚丙烯的等规度是由构型不同的异构体所产生的旋光异构所引起的,由于头-头键接的聚丙烯,其有全同立构、间同立构和无规立构等异构体。而且构型是由分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列,构象仅仅是由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。所以当聚丙烯的等规度不高时,用改变构象的方法是无法提高其等规度的,需要破坏化学键,改变构型,才能提高等规度。 3.理想的柔性高分子链可以用自由连接或高斯链模型来描述,但真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型,原因是什么这一矛盾是如何解决的 答:在采用自由连接链或高斯链模型描述理想的柔性高分子链时,我们假设单键在结合时无键角的限制,内旋转时也无空间位阻,但真实高分子链不但有键角的限制,在内旋转时也存在空间位阻,因此使真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型。对于真实高分子链我们用等效自由结合链来描述,把由若干个相关的键组成的一段链,算作一个独

高分子物理与化学习题答案(精品文档)

高分子物理与化学习题解答――参考答案 第一章 绪论 1. P16: 名词解释: 单体:能够形成聚合物中结构单元的小分子化合物 结构单元:构成高分子链并决定高分子性质的最小原子组合 重复单元:聚合物中组成和结构相同的最小单位,又称为链节。 聚合物:由结构单元通过共价键重复连接而成的大分子 聚合度:即高分子链中重复结构单元的重复次数,是衡量聚合物分子大小的指标。 3. P16写出下列单体的聚合反应式,以及单体/聚合物的名称 1). 2) 3) 4) 5) 6. P17: 写出下列混合物的数均分子量、重均分子量和分子量分布指数 (1)组分1:质量分数=0.5,分子量=1 x 104 (2)组分2:质量分数=0.4,分子量=1 x 105 (3)组分3:质量分数=0.1,分子量=1 x 106 解: 4 6 41085.11011054.0105.01 /1?=++== ==∑∑∑∑∑∑Mi Wi Wi Mi Wi Wi Ni NiMi M n 56541045.1101.0104.0105.0?=?+?+?==∑WiMi Mw 1045.15 ?Mw nCH 2CHF 2CHF n 氟乙烯聚氟乙烯 nCH 2C(CH 3)CH 2C(CH 3)2n 聚异丁烯 异丁烯nHO (CH 2)5H O(CH 2)5CO OH n 6-羟基己酸聚己内酯 n n CH 2CH 2CH 2O CH 2CH 2CH 2O 1,3-环丙烷 聚氧化丙撑 n n n H 2N(CH 2)6NH 2HOOC(CH 2)4COOH +2)6NHCO(CH 2)4CO 己二胺己二酸尼龙66

第三章自由基聚合习题解答 1.P73-74. 判断下列单体能否进行自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合?并说明理由

最新高分子物理重要知识点复习课程

高分子物理重要知识点 第一章高分子链的结构 1.1高分子结构的特点和内容 高分子与低分子的区别在于前者相对分子质量很高,通常将相对分子质量高于约1万的称为高分子,相对分子质量低于约1000的称为低分子。相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物(又名齐聚物)。一般高聚物的相对分子质量为104~106,相对分子质量大于这个范围的又称为超高相对分子质量聚合物。 英文中“高分子”或“高分子化合物”主要有两个词,即polymers和Macromolecules。前者又可译作聚合物或高聚物;后者又可译作大分子。这两个词虽然常混用,但仍有一定区别,前者通常是指有一定重复单元的合成产物,一般不包括天然高分子,而后者指相对分子质量很大的一类化合物,它包括天然和合成高分子,也包括无一定重复单元的复杂大分子。 与低分子相比,高分子化合物的主要结构特点是: (1)相对分子质量大,由很大数目的结构单元组成,相对分子质量往往存在着分布; (2)主链有一定的内旋自由度使分子链弯曲而具有柔顺性; (3)高分子结构不均一,分子间相互作用力大; (4)晶态有序性较差,但非晶态却具有一定的有序性。 (5)要使高聚物加工成为有用的材料,需加入填料、各种助剂、色料等。 高分子的结构是非常复杂的,整个高分子结构是由不同层次所组成的,可分为以下三个主要结构层次(见表1-1): 表1-1高分子的结构层次及其研究内容 由于高分子结构的如上特点,使高分子具有如下基本性质:比重小,比强度高,弹性,可塑性,耐磨性,绝缘性,耐腐蚀性,抗射线。 此外,高分子不能气化,常难溶,粘度大等特性也与结构特点密切相关。 1.2高分子链的近程结构 高分子链的化学结构可分为四类: (1)碳链高分子,主链全是碳以共价键相连:不易水解 (2)杂链高分子,主链除了碳还有氧、氮、硫等杂原子:由缩聚或开环得到,因主链由极性而易水解、醇解或酸解(3)元素有机高分子,主链上全没有碳:具有无机物的热稳定性及有机物的弹性和塑性 (4)梯形和螺旋形高分子:具有高热稳定性 由单体通过聚合反应连接而成的链状分子,称为高分子链。聚合度:高分子链中重复单元的数目; 除结构单元的组成外,端基对聚合物的性能影响很大:提高热稳定性 链接结构是指结构单元在高分子链的联接方式(主要对加聚产物而言,缩聚产物的链接方式一般是明确的)。

考研《高分子物理与化学》考研真题考点归纳

考研《高分子物理与化学》考研考点归纳 高分子物理与化学考点归纳与典型题(含考研真题)详解第1章氧化还原反应与应用电化学 第1章概论 1.1考点归纳 一、高分子物理发展简史 1.发展历程 (1)1920年,H.Staudinger发表文献《论聚合》,论证聚合过程是大量小分子自己结合的过程; (2)P.Debye和B.H.Zimm等发展光散射法研究高分子溶液的性质; (3)J.D.Watson和F.H.C.Crick用X射线衍射法研究高分子的晶态结构,于l953年确定了脱氧核糖核酸的双螺旋结构; (4)50年代,高分子物理学基本形成。 2.高分子物理的研究内容 (1)高分子的结构; (2)高分子材料的性能; (3)分子运动的统计学。 二、高分子的分子量和分子量分布 1.聚合物分子量的特征

(1)比低分子化合物大几个数量级; (2)具有多分散性——即分子量的不均一性。 2.平均分子量的定义 (1)以数量为统计权重的数均分子量,定义为 (2)以质量为统计权重的重均分子量,定义为 (3)用稀溶液黏度法测得的平均分子量为黏均分子量,定义为 式中,a是特性黏数分子量关系式中的指数,在0.5~1之间。(4)以z值为统计权重的z均分子量,定义为

注:单分散试样:;多分散试样:。 3.分子量分布的表示方法 (1)分子量分布的定义 分子量分布是指聚合物试样中各个组分的含量和分子量的关系。 (2)表征多分散性的参数 ①分布宽度指数 a.定义:分布宽度指数是试样中各分子量与平均分子量之间的差值的平方平均值,又叫方差。分布愈宽, 愈大。

b.单分散试样,,;多分散试样,,。 ②多分散性指数 a.定义:表征聚合物分子量不均一性的参数,以重均和数均分子量之比或Z均和重均分子量之比表征(或d=MZ/MW)。 b.单分散试样,d=1;多分散试样,d >1,d的数值越大,分子量分布越宽。 三、分子量和分子量分布的测定方法 1.测定方法 (1)数均分子量:端基分析法(M<104)、蒸气压渗透法(M<30000)、冰点降低法(M<30000)、沸点升高法(M<30000)、渗透压法(20000<M); (2)重均分子量:光散射法(104<M<107)、体积排除色谱法(103<M<107);

高分子物理和化学

高分子化学 高分子化学高分子化学是研究高分子化合物的合成、化学反应、物理化学、物理、加工成型、应用等方面的一门新兴的综合性学科。(https://www.wendangku.net/doc/904120596.html,|NO.6315)合成高分子的历史不过八十年,所以高分子化学真正成为一门科学还不足六十年,但它的发展非常迅速。目前它的内容已超出化学范围,因此,现在常用高分子科学这一名词来更合逻辑地称呼这门学科。狭义的高分子化学,则是指高分子合成和高分子化学反应。后来,经过研究知道,人工合成的高分子和那些天然存在的高分子,在结构、性能等方面都具有共同性,因此,就都叫做高分子化合物。 高分子的分子内含有非常多的原子,以化学键相连接,因而分子量都很大。但这还不是充足的条件,高分子的分子结构,还必须是以接合式样相同的原子集团作为基本链节(或称为重复单元)。许多基本链节重复地以化学键连接成为线型结构的巨大分子,称为线型高分子。有时线型结构还可通过分枝、交联、镶嵌、环化,形成多种类型的高分子。其中以若干线型高分子,用若干链段连接在一起,成为巨大的交联分子的称为体型高分子。(https://www.wendangku.net/doc/904120596.html,|NO.6315) 从高分子的合成方法可以知道,合成高分子的化学反应,可以随机地开始和停止。因此,合成高分子是长短、大小不同的高分子的混合物。与分子形状、大小完全一样的一般小分子化合物不同,高分子的分子量只是平均值,称为平均分子量。 决定高分子性能的,不仅是平均分子量,还有分子量分布,即各种分子量的分子的分布情况。从其分布中可以看出,在这些长长短短的高分子的混合物中,是较长的多还是较短的多,或者中等长短的多。 高分子具有重复链节结构这一概念,是施陶丁格在20世纪20年代初提出的,但没有得到当时化学界一些人的赞同。直到30年代初,通过了多次实践,这一概念才被广泛承认。正确概念一经成立,就使高分子有飞跃的发展。当时链式反应理论已经成熟,有机自由基化学也取得很大的成就。三者的结合,使高分子合成有了比较方便可行的方法实践证明,许多烯类化合物,经过有机自由基的引发,就能进行链式反应,迅速地

东华大学《高分子物理》简答题题库

高分子物理 二、高聚物粘性流动有哪些特点?影响粘流温度T f的主要因素是什么?(8分) 答:粘性流动的特点: 1.高分子流动是通过链段的位移运动来完成的; 2.高分子流动不符合牛顿流体的流动规律; 3.高分子流动时伴有高弹形变。 影响T f的主要因素: 1.分子链越柔顺,粘流温度越低;而分子链越刚性,粘流温度越高。 2. 分子间作用力大,则粘流温度高。 3. 分子量愈大,愈不易进行位移运动,Tf越高。 4. 粘流温度与外力大小和外力作用的时间增大,Tf下降。 三、画出牛顿流体、切力变稀流体、切力变稠流体、宾汉流体的流动曲线,写出相应的流动方程。(8分) 答: 牛顿流体η为常数 切力变稀流体n< 1 切力变稠流体n >1 宾汉流体σy为屈服应力 四、结晶聚合物为何会出现熔限?熔限与结晶形成温度的关系如何? 答:1.结晶聚合物出现熔限,即熔融时出现的边熔融边升温的现象是由于结晶聚合物中含有完善程度不同的晶体之故。聚合物的结晶过程中,随着温度降低,熔体粘度迅速增加,分子链的活动性减小,在砌入晶格时来不及作充分的位置调整,而使形成的晶体停留在不同的阶段上。在熔融过程中,则比较不完善的晶体将在较低的温度下熔融,较完善的晶体需在较高的温度下才能熔融,从而在通常的升温速度下,呈现一个较宽的熔融温度范围。 2. 低温下结晶的聚合物其熔限范围较宽,在较高温度下结晶的聚合物熔限范围较窄。 五、测定聚合物分子量有哪些主要的方法?分别测定的是什么分子量?除了分子量外还能得 到哪些物理量?聚合物分子量的大小对材料的加工性能和力学性能有何影响?(10分) 答:端基分析法和渗透压测定的是数均分子量,光散射测定的是重均分子量,粘度法测定的是粘均分子量。分子量太低,材料的机械强度和韧性都很差,没有应用价值;分子量太高,熔体粘度增加,给加工成型造成困难。 七、解释下列现象(6分): 1. 尼龙6(PA6)室温下可溶于浓硫酸,而等规聚丙烯却要在130℃左右才能溶于十氢萘。 答:尼龙6为极性结晶聚合物,,当它们与极性溶剂相接触时会发生强烈的相互作用,非晶成分放出大量能量使结晶区的部分晶格破坏,成为非结晶区,在适宜的强极性溶剂中往往在室温下即可溶解。而等规聚丙烯为非极性结晶聚合物,溶解往往需要将体系加热到熔点附近时才能发生,外界供给能量使体系温度升高。 2.纤维经拉伸取向后,其断裂强度明显提高。 答:纤维单轴取向后,高分子链沿着外力方向平行排列,故沿取向方向断裂时破坏主价链的比例大大增加,而主价链的强度比范德华力的强度高50倍。(3分)

高分子物理及化学

北京印刷学院2013 年硕士研究生招生 《材料物理与化学》专业考试大纲 高分子物理及化学 第一部分《高分子化学》大纲 高分子化学是研究高分子化合物合成和反应的一门科学,是高分子科学与工程专业学生必修的一门专业基础课。它以无机化学、有机化学、物理化学和分析化学等四大化学为基础,同时也为后继的专业课程打下必要的理论基础。 第一章绪论 【掌握内容】 1. 基本概念:单体、高分子、聚合物、低聚物、结构单元、重复单元、单体单元、链 节、主链、侧链、端基、侧基、聚合度、相对分子质量等 2. 聚合反应;加成聚合与缩合聚合;连锁聚合与逐步聚合 3. 从不同角度对聚合物进行分类 4. 常用聚合物的命名、来源、结构特征 5. 聚合物相对分子质量及其分布 【熟悉内容】 1. 系统命名法

2. 典型聚合物的名称、符号及重复单元 1. 高分子化学发展历史 2. 聚合物相对分子质量及其分布对聚合物性能的影响 第二章自由基聚合(radical polymerization) 【掌握内容】 1. 自由基聚合的基本概念: 聚合熵,聚合焓,聚合上限温度,引发剂半衰期,残留分率,引发效率,诱导效应,笼蔽效应,自动加速现象,凝胶效应,沉淀效应,动力学链长,链转移现象,阻聚现象,缓聚现象 2. 单体聚合能力:热力学(△E, △S,T,P) ;动力学(空间效应-聚合能力,电子效应-聚合类型) 3. 自由基基元反应每步反应特征,自由基聚合反应特征 4. 常用引发剂的种类和符号,引发剂分解反应式,表征方法(四个参数),引发剂效率,诱导效应,笼蔽 效应,引发剂选择原则 5. 聚合动力学:聚合初期:三个假设,四个条件,反应级数的变化,影响速率的四因素 (M,I,T,P) ;聚合中后期的反应速率的研究:自动加速现象,凝胶效应,沉淀效应;聚合反应类型 6. 相对分子质量:动力学链长,聚合度及影响其的四因素(M,I,T,P) 7. 链转移:类型,聚合度,动力学分析,阻聚与缓聚 1. 热、光、辐射聚合 2. 聚合动力学研究方法

广东石油化工学院高分子物理期末考试试题4卷

高分子物理期末考试试题4卷 一名词解释(每题2分,共10分): 1. 玻璃化转变 2. 泊松比 3. 力学松弛 4.熔融指数 5. 应变 二、简答题(每题5分,共40分): 1.为什么聚合物的溶解很慢,多数需经过相当长的溶胀过程方能溶解 2.聚丙烯腈只能用溶液纺丝,不能用熔融纺丝,而涤纶树脂可用熔融纺丝。为什么 3.聚合物有哪些层次的结构 4.根据对材料的使用要求,有哪些途径可改变聚合物的T g。 5. 高聚物粘性流动的特点。 6.写出三个判别溶剂优劣的参数;并讨论它们分别取何值时,该溶剂分别为聚合物的良溶剂、不良溶剂、θ溶剂 7.聚合物分子量分布的测定方法 8. 高聚物的高弹形变有何特征 三、选择题(在下列各小题的备选答案中,请把你认为正确答案的题号填入题干的括号内。少选、多选不给分。每题分,共15分) 1.结晶聚合物在结晶过程中。 A.体积增大; B.体积缩小; C.体积不变 2.下列哪种结晶形态是具有黑十字消光图像的()。 A、纤维状晶 B、球晶 C、单晶 D、球枝晶 3.下列哪种方法是不能提高相容性的()。 A、反应性共混 B、“就地“增容法 C、加入增溶剂 D、加入稀释剂 4.T g温度标志着塑料使用的和橡胶使用的。前者常表征塑料的,后者表征橡胶的。 A.最低温度; B . 最高温度; C.耐热性; D. 耐寒性. 5.在聚合物的力学松弛现象中,和属于静态粘弹性,和属于动态粘弹性。 A.蠕变; B.力学损耗; C.滞后; D.应力松弛. 是链段开始“解冻“的温度,因此凡是使链段的柔性_____,使分子间作用力的结构因素均使Tg下降。 A:增加降低 B:增加上升 C: 减少上升 D:减少降低 7.链的柔性是决定Tg最主要的因素, _ __,Tg越低,主链越 _ __,Tg越高. A:柔顺,僵硬。 B) 僵硬柔顺 C:长僵硬 D)短柔顺 8. 人们常常制取高分子量的聚乙稀的目的是为了提高它的,在制取结晶性高聚物的过程中常常加入成核剂是为了提高它的。 A.拉伸强度 B.冲击强度 C.抗张强度 D.硬度 9.玻璃态高聚物只有处在之间的温度范围,才能在外力作用下实现强迫高弹形变。 A . Tb

高分子物理重要知识点

高分子物理重要知识点 (1人评价)|95人阅读|8次下载|举报文档 高分子物理重要知识点 (1人评价)|96人阅读|8次下载|举报文档 1 高分子物理重要知识点第一章高分子链的结构 1.1高分子结构的特点和内容高分子与低分子的区别在于前者相对分子质量很高,通常将相对分子质量高于约1万的称为高分子,相对分子质量低于约1000的称为低分子。相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物(又名齐聚物)。一般高聚物的相对分子质量为104~106,相对分子质量大于这个范围的又称为超高相对分子质量聚合物。英文中“高分子”或“高分子化合物”主要有两个词,即polymers和Macromolecules。前者又可译作聚合物或高聚物;后者又可译作大分子。这两个词虽然常混用,但仍有一定区别,前者通常是指有一定重复单元的合成产物,一般不包括天然高分子,而后者指相对分子质量很大的一类化合物,它包括天然和合成高分子,也包括无一定重复单元的复杂大分子。与低分子相比,高分子化合物的主要结构特点是:(1)相对分子质量大,由很大数目的结构单元组成,相对

分子质量往往存在着分布;(2)主链有一定的内旋自由度使分子链弯曲而具有柔顺性;(3)高分子结构不均一,分子间相互作用力大;(4)晶态有序性较差,但非晶态却具有一定的有序性。(5)要使高聚物加工成为有用的材料,需加入填料、各种助剂、色料等。高分子的结构是非常复杂的,整个高分子结构是由不同层次所组成的,可分为以下三个主要结构层次(见表1-1):表1-1高分子的结构层次及其研究内容 名称内容备注链结构一级结构(近程结构)结构单元的化学组成键接方式构型(旋光异构,几何异构)几何形状(线形,支化,网状等)共聚物的结构指单个大分子与基本结构单元有关的结构二级结构(远程结构)构象(高分子链的形状)相对分子质量及其分布指由若干重复单元组成的链段的排列形状三级结构(聚集态结构、聚态结构、超分子结构)晶态非晶态取向态液晶态织态指在单个大分子二级结构的基础上,许多这样的大分子聚集在一起而成的聚合物材料的结构由于高分子结构的如上特点,使高分子具有如下基本性质:比重小,比强度高,弹性,可塑性,耐磨性,绝缘性,耐腐蚀性,抗射线。此外,高分子不能气化,常难溶,粘度大等特性也与结构特点密切相关。 1.2高分子链的近程结构高分子链的化学结构可分为四类:(1)碳链高分子,主链全是碳以共价

高分子物理试题库

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

高分子物理名词解释

1.应力松弛:在恒定温度和形变保持不变的情况下,聚合物内部的应力随时间的增加而逐渐衰减的现象。 2.氢键:是极性很强的X-H键上的氢原子,与另外一个键上电负性很大的原子Y的孤对电子相互吸引而形成的一种键。 3.等规聚合物:指全同立构和间同的高聚物。 4.等规度:高聚物中含有全同立构和间同立构总的百分数。 5.聚合物的粘弹性:聚合物的形变和发展具有时间依赖性,这种性质介于理想弹性体和理想粘性体之间,称为粘弹性。 1999年 1.玻璃化温度:玻璃态与高弹态之间的转变即玻璃化转变,所对应的转变温度。 2.脆点(化)温度:当温度低于某个温度Tb时,玻璃态高聚物不能发展强迫高弹形变,而必定发生脆性断裂,这个温度称为脆化温度。 3.溶解度参数:通常将内聚能密度的平方根定义为溶解度参数d,溶质和溶剂的溶解度参数愈接近,两者愈能相互溶解。 4.柔顺性:高分子链能够不断改变其构象的性质或高分子能够卷曲成无规线团的能力。 5.泊松比:材料横向单位宽度的减少与纵向单位长度的增加之比值。 6.表观粘度:与牛顿粘度定义相类比,将非牛顿流体的粘度定义为剪切应力与剪切速率之比,其值称为表观粘度,即。 2000年 1.链段:把由若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元,称为链段。 2.构型:构型是对分子中的最近邻原子间的相对位臵的表征,也就是指分子汇总由化学键所固定的原子在空间的几何排列。 3.构象:由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。 4.熔限:结晶高聚物有一个较宽的熔融温度范围,这个温度范围就叫熔限。 5.熔点:高聚物结晶部分完全熔化的温度。 6.剪切粘度:液体内部反抗在切应力作用系发生薄层流动的内摩擦力,称为剪切粘度。 7.高聚物的屈服:聚合物在外力作用下产生的塑性变形。 2001年 1.时温等效原理:升高温度和延长时间对分子运动及高聚物的粘弹行为是等效的,可用一个转换因子αT将某一温度下测定的力学数据变成另一温度下的力学数据。 2002年 1.高聚物的熔点:比容-温度曲线上熔融终点处对应的温度为高聚物

高分子物理知识点

构象:具有一定组成和构型的高分子链通过单键的内旋转而形成的分子中的原子在空间的排列 柔性: 高分子链中单键内旋的能力; 高分子链改变构象的能力; 高分子链中链段的运动能力; 高分子链自由状态下的卷曲程度。 链段:两个可旋转单键之间的一段链,称为链段 影响柔性因素: 1支链长,柔性降低;交联度增加,柔顺性减低。 2一般分子链越长,构象数越多,链的柔顺性越好。 3分子间作用力越大,聚合物分子链所表现出的柔顺性越小。分子链的规整性好,结晶,从而分子链表现不出柔性。 控制球晶大小的方法: 1控制形成速度; 2采用共聚方法,破坏链的均一性和规整性,生成较小的球晶; 3外加成核剂,可获得小甚至微小的球晶。 聚合物的结晶形态: 1单晶:稀溶液,慢降温,螺旋生长 2球晶:浓溶液或熔体冷却 3树枝状晶:溶液中析出,低温或浓度大,分子量大时析出; 4纤维状晶:存在流动场,分子量伸展,并沿流动方向平行排列; 5串晶:溶液低温,边结晶边搅拌; 6柱晶:熔体在应力作用下冷却结晶; 7伸直链晶:高压下融融结晶,或熔体结晶加压热处理。 结晶的必要条件: 1内因: 化学结构及几何结构的规整性; 2外因:一定的温度、时间。 结晶速度的影响因素: 1温度——最大结晶温度:低温有利于晶核形成和稳定,高温有利于晶体生长; 2压力、溶剂、杂质:压力、应力加速结晶,小分子溶剂诱导结晶; 3分子量:M 小结晶速度块,M 大结晶速度慢; 熔融热焓?H m :与分子间作用力强弱有关。作用力强,?H m 高 熔融熵?S m :与分子间链柔顺性有关。分子链越刚,?S m 小 聚合物的熔点和熔限和结晶形成的温度T c 有一定的关系: 结晶温度Tc 低(< Tm ),分子链活动能力低,结晶所得晶体不完善,从而熔限宽,熔点低; 结晶温度Tc 高(~ Tm ),分子链活动力强,结晶所得晶体更加完善,从而熔限窄,熔点高。 取向:在外力作用下,分子链沿外力方向平行排列。聚合物的取向现象包括分子链、链段的取向以及结晶聚合物的晶片等沿特定方向的择优排列。 取向机理: 1高弹态:单键的内旋转。外力作用下,链段取向;外力解除,链段解取向 2粘流态:高分子各链段的协同运动。外力作用下,分子链取向;外力解除,分子链解取向 3结晶高聚物:非晶区取向,可以解取向;晶粒取向,不易解取向 取向度: 高分子合金又称多组分聚合物, 在该体系中存在两种或两种以上不同的聚合物, θ θθ22sin 2 3 1)1cos 3(2 1-=-=f

广东石油化工学院高分子物理期末考试复习资料三.简答题

三、简答题 1、高分子结构的特点? 2、表1-4数据说明了什么?试从结构上予以分析。 3、评价主链带有间隔单键和双键的聚磷腈的柔顺性。其结构示意如下: 4、.比较以下三个聚合物的柔顺性,从结构上简要说明原因。 5、试分析纤维素的分子链为什么是刚性的?(提示:从纤维素链节结构分析阻碍内旋转的因素) 6、比较以下两种聚合物的柔顺性,并说明为什么。 7、试从下列高聚物的链节结构,定性判断分子链的柔性或刚性,并分析原因。 8、以下化合物,哪些是天然高分子化合物?哪些是合成高分子化合物? (1)、蛋白质,(2)PVC,(3)酚醛树脂,(4)淀粉,(5)纤维素,(6)石墨,(7)尼龙-66,(8)PV Ac,(9)丝,(10)PS,(11)维尼纶,(12)天然橡胶,(13)聚氯丁二烯(14)纸浆,(15)环氧树脂。 9、试述下列烯类高聚物的构型特点及其名称。式中d表示链节结构是d构型,l则表

示是l构型。(1)—d—d—d—d—d—d—d—;(2)—l—l—l—l—l—l—l—l—l—;(3)—d —l—d—l—d—l—d—l—;(4)—d—d—l—d—l—l—l—。 10、已知高分子主链中键角大于90°,定性地讨论自由旋转链的均方末端距与键角的关系。 11、(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? 12、近程相互作用和远程相互作用的含义及它们对高分子链的构象有何影响? 13、根据高聚物的分子结构和分子间作用能,定性地讨论表2-3中所列各高聚物的性能。 14、将下列三组聚合物的结晶难易程度排列成序:(1)PE,PVC,PS,PAN;(2)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;(3)尼龙-66,尼龙-1010。 15、有两种乙烯和丙烯的共聚物,其组成相同(均为65%乙烯和35%丙烯),但其中一种室温时是橡胶状的,一直到稳定降至约-70℃时才变硬,另一种室温时却是硬而韧又不透明的材料。试解释它们内在结构上的差别。 16、判断正误:“分子在晶体中是规整排列的,所以只有全同立构或间同立构的高分子才能结晶,无规立构的高分子不能结晶。” 17、(1)为什么聚对苯二甲酸乙二醇酯从熔体淬火时得到透明体?(2)为什么IPMMA 是不透明的? 18、试分析聚三氟氯乙烯是否结晶性聚合物?要制成透明薄板制品,问成型过程中要注意什么条件的控制? 19、透明的聚酯薄膜在室温二氧六环中浸泡数分钟就变为不透明,这是为什么? 20、(1)将熔融态的聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚苯乙烯(PS)淬冷到室温,PE是半透明的,而PET和PS是透明的。为什么?(2)将上述的PET透明试样,在接近玻璃化温度下进行拉伸,发生试样外观由透明变为浑浊,试从热力学观点来解释这一现象。 21、三类n值相同的线形脂肪族聚合物(对于给定的n值)的熔点顺序如下所示,解释原因。

高分子化学和物理南开大学高分子化学与物理考研真题答案

高分子化学和物理南开大学高分子化学与物理考研真 题答案 一、南开大学832高分子化学与物理考研真题及答案

南开大学2011年硕士研究生入学考试高分子化学与物理

2 参考答案 高分子物理部分: 一、名词解释 1.高分子链的远程结构:远程结构是指整个高分子链的结构,是高分子链结构的第二个层次,包含高分子链的大小(质量)和形态(构象)两个方面。 2.高斯链:高斯链是指高分子链段分布符合高斯分布函数的高分子链,也称为等效自由结合链。柔性的非晶状线型高分子链,不论处于什么形态(如玻璃态、高弹态、熔融态或高分子溶液),相同分子量的高分子链段都取平均尺寸近乎相等的无规线团构象,称为“等效自由结合链”。因为等效自由结合链的链段分布符合高斯分布函数,又称为高斯链。 3.聚集态结构:聚集态结构是指高分子链间的几何排列,又称三次结构,也称为超高分子结构。聚集态结构包括晶态结构、非晶态结构、取向结构和织态结构等。 4.溶度参数:溶度参数表征聚合物-溶剂相互作用的参数。物质的内聚性质可由内聚能予以定量表征,单位体积的内聚能称为内聚物密度,其平方根称为溶度参数。溶度参数可以作为衡量两种材料是否共容的一个较好的指标。 5.玻璃化转变:玻璃化转变对于聚合物来说是非晶聚合物的玻璃态与高弹态之间的转变。其分子运动本质是链段运动发生“冻结”与“自由”的转变。6.熵弹性:熵弹性是指由于系统熵变而引起的弹性。熵是和物质分子排列有序度有关的一种状态函数,当物质系统分子排列有序度降低,混乱程度增加时,系统熵也增大。所以当橡胶受外力变形时,若没有内能变化,则其抵抗变形的收缩力(弹力)完全是由熵的变化而产生的,这种称之为熵弹性。

相关文档