高分子物理习题

8.为什么只有柔性高分子链才能作橡胶？

9. 聚丙烯是否可以通过单键的内旋转由全同立构变成间同立构，为什么？

10.为什么等规立构聚苯乙烯分子链在晶体中呈31构象，而间同立构聚氯乙烯分子链在晶体中呈现平面锯齿型构象。

11.说明化学结构，相对分子质量和温度对聚合物分子链的柔顺性的影响？

12.简述高分子结晶的特点。高聚物结晶的充要条件是什么？为什么结晶时存在着最大结晶温度区？

13.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。”

14. 为什么乙烯、丙烯的均聚物在室温下都可用作塑料，而无规共聚可以用作乙丙橡胶？

15. 列出下列聚合物的熔点顺序，并用热力学观点及关系式说明其理由。聚对苯二甲酸乙二酯、

聚丙烯、聚乙烯、顺1,4聚丁二烯、聚四氟乙烯。

16. 由什么事实可证明结晶高聚物中有非晶态结构。

17. 指出高聚物结晶形态的主要类型，并简要叙述其形成条件。

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高分子物理习题

18. 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。PET和尼龙66的内聚

能相差很大，而熔点却基本相同。

表1 几种聚合物内聚能与熔点的比较 聚合物 PE 聚四氟乙烯 PET 尼龙66 内聚能 1.3 1.6 1.9 3.4 Tm(℃) 137 327 265 264

19. 解释下列实验：将一个砝码系于聚乙烯醇纤维的一端，把砝码和部分纤维浸入盛有沸水的烧

杯中．如果砝码悬浮在水中，则体系是稳定的；如果砝码挨着烧杯底部，则纤维被溶解了． 20．为什么用聚对苯二甲酸乙二酯制备的矿泉水瓶子是透明的？为什么IPMMA又不是透明的？

21．试分析聚三氟氯乙烯是否是结晶性聚合物。要制成透明薄板制品，那么在成型过程中要选

择什么条件？ 22．（1）将熔融态的聚乙烯（PE），聚对苯二甲酸乙二酯（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Tg下进行拉伸，发现试样外观由透明变为浑浊，试从热力学的观点来解释这一现象。

23.列出下列聚合物熔点顺序，并说明理由：

聚乙烯，聚丙烯，1－聚丁烯， 1－聚戊烯 ，1－聚庚烯 。

24.高聚物的取向态是否是热力学的稳定状态？

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五、计算

1.假定聚乙烯的聚合度为2000，键角为109.5°，求伸直链的长度Lmax与自由旋转链的根均方末端距之比值。并由分子运动观点解释某些高分子材料在外力作用下可以产生很大变形的原因。

2. （1）计算相对分子质量为280 000的线形聚乙烯分子的自由旋转链的均方末端距。键长0.154nm，键角为109.5°；

（2） 用光散射法测得在θ溶剂中上述样品的链均方根末端为56.7nm，计算刚性比值σ

（3） 由自由旋转链的均方末端距求均方旋转半径。

3.已知聚次甲基的聚合度为104，链的刚性因子?＝6.5，试计算：聚次甲基链在孤立无扰状态时的理论最大拉伸比 λmax为多大?

4. 已知PE的结晶密度为1000KgM-3，无定形PE的密度为865KgM-3，计算密度为970KgM-3的

W

线形PE和密度为917KgM-3的支化PE的fc.并解释为什么两者的结晶度相差这么大?

5. 假定聚丙烯于30℃的甲苯溶液中，测得无扰尺寸h/M?20?12?835?10?4nm，而刚性因子

??h02/h2fr??12?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。

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6．由文献查得涤纶树脂的密度ρC=1.5×103Kg·m-3 和 ρa=1.335×103Kg·m-3，内聚能 △E=66.67KJ·mol-1(单元)。今有一块1.42×2.96×0.51×10-6m3的涤纶试样，重量为2.92×10-3Kg，试由以上数据计算涤纶树脂试样的结晶度fcV、fcW和内聚能密度。

第二部分 溶液与分子量测定

一、名词解释：

溶胀、溶解、溶度参数、θ温度、θ溶剂、Huggins参数、排斥体积、溶胀平衡、平衡溶胀比、第二维利系数、多分散系数、特性黏数

二、选择：

1.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

2.高分子与溶剂混合的实际过程中，体系的体积变化为（ ）。 A Vm>0 B △Vm<0 C △Vm=0 D 不确定

3.逐步沉淀法分级，最先得到的聚合物级分的相对分子质量（ ）。 A最大 B最小 C居中 D不确定

4.非极性聚合物溶解在非极性溶剂中，混合热△Hm为（ ）。 A △Hm>0 B △Hm<0 C △Hm=0 D不确定 5.下列实验方法可测量聚合物溶度参数的是（ ）。

A.DSC法 B.膨胀计法 C.密度法 D.稀溶液黏度法 6.极性聚合物溶解在极性溶剂中，混合热△Hm为（ ）。 A. △Hm>0 B. △Hm<0 C. △Vm=0 D.不确定 7.在θ状态下，高分子溶液的Huggins参数χ1为（ ）。 Aχ1>0 Bχ1<0 C χ1=0 Dχ1=1/2 8.在良溶剂中，高分子溶液的第二维利系数A2为（ ）。 A A2>0 B A2 <0 C A2=0 D A2=1/2 9.在良溶剂中，高分子链的扩张因子α为（ ）。 A α>1 B α<1 C α=1 D 1>α>0

10.某聚合物下列平均相对分子质量数值最小的是（ ）。 A z均相对分子质量 B黏均相对分子质量 C重均相对分子质量 D数均相对分子质量 11.普通高分子的特性黏数随溶液浓度的增大而（ ）。 A增大 B不变 C降低 D不确定 12.高分子的特性黏数随相对分子质量越大而（ ）。 A增大 B不变 C降低 D不确定

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