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 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.HDPE 2.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（θ），内旋转角（θ）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、HPPE>LPPE b、HPPE a、越小 b、越大 c、基本不变 7.下列高聚物，单个分子链柔顺性最大的是（ ） a、聚已二酸乙二醇酯 b、聚丙烯（全同） c、聚二甲基硅氧烷 8.α-取代烯烃聚合物，当不对称碳原子在链中的排列方式为DLDL……，则这种聚合物的立构属于（ ） a、全同 b、无规 c、间同 9.高顺1，4-聚异戊二烯在室温下为（ ） a、塑料 b、橡胶 c、纤维 10.按高聚物结构层次的划分，高分子链的构型属于（ ） a、一次结构 b、二次结构 c、三次结构 11.下列三种高聚物中，耐热性最好的是( ) a、聚酰亚胺 b、尼龙-66 c、芳香尼龙 12.哪种聚合物在室温下透气性更好（ ） a、等规聚丙烯 b、无规聚丙烯 13.下列哪种聚合物是热塑性（ ） a、硬质橡胶 b、HDPE 14.下列哪种聚合物是支链聚合物（ ） a、HDPE b、等规聚丙烯 c、LDPE 15.等规聚丙烯的大分子链，在晶体中呈螺旋构象。（ ） 16.任何一种\无规线团\状高分子链都可以按等效自由结合链处理。（ ） 17.由于聚乙烯醇分子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。（ ） 18.由于构型和构象都是指分子中原子或基团在空间的不同排列，因此二者并无区别。（ ） 19.链段是高分子链中最小的独立运动单元，通过热力学性质和动力学性质的测定均可求得其长度，且结果完全相同。（ ） 20.所谓\自由连接链\就是链段长度等于键长的高分子链。（ ） 21.根据链结构，将下列聚合物按柔性大小排列成序并说明原因 聚乙烯 顺式1，4-聚丁二烯 聚丙烯 22.根据链结构，将下列聚合物按柔性大小排列成序并说明原因 聚氯丁二烯 聚氯乙烯 聚1、2-二氯乙烯 23.根据链结构，将下列聚合物按柔性大小排列成序并说明原因 聚丙烯 聚氯乙烯 聚丙烯腈 24.根据链结构，将下列聚合物按柔性大小排列成序 聚二甲基硅氧烷 聚乙烯 聚丙烯 聚苯乙烯 聚苯 25.末端距分布符合高斯分布的高分子链，均方末端距和均方回转半径间的关系为（ ）。 26.高分子链中可旋转的单键数目越多，内旋转越（ ），构象数越（ ）；链段数越多，链段长度越（ ），链的柔顺性越（ ）。 27.α-烯烃单体在聚合时，由于旋光异构体的存在将使这类高分子可能产生（ ）、（ ）和（ ）三种立体异构 28.烯类单体的加成聚合常常会产生不同的单体单元键合方式，其中常见的有（ ）、（ ）或（ ）结构 29.常温下聚乙烯是塑料，而聚异丁烯是弹性体，所以前者的热力学链段长度比后者（ ），动力学链段长度比后者（ ）。 30.从分子链尺寸的统计计算法知道，最可几末端距和平均末端距的计算公式为（ ）和（ ）。 31.高分子链完全伸直时，其均方末端距的计算公式为（ ）；而等效自由结合链的均方末端距计算公式为（ ）。 32.从分子链尺寸的几何计算法知道，自由结合链、自由旋转链、实际高分子链的均方末端题计算公式分别为（ ）、（ ）和（ ）。 33.根据高分子链结构单元的组成及链的结构，我们可以把高分子分成（ ） 、（ ） 、（ ） 、（ ）和（ ） 五类。 34.高聚物结构是指组成高分子的不同尺度的结构单元在空间的相对排列，它包括 （ ）和（ ）。 35.由于二次结构是指单个高分子的大小和在空间所存在的各种形状（构象），故又称为（ ）。 36.表征高分子链柔顺性可以用如下三个参数（ ）；（ ）；（ ）。 37.链的构型是指分子中由化学键所固定的几何排列，这种排列是稳定的，要改变构型必须（ ），其内容包括（ ）。 38.由于一次结构是限于研究一个大分子内一个结构单元或几个结构单元间的关系，故又称为（ ）。 39.近程结构高分子一次结构内容包括（ ）、（ ）、（ ）和（ ）；高分子的二次结构讨论的内容是（ ）；高分子的聚集态结构属于（ ）。 40.交联高聚物的特性是不（ ）、不（ ）。 41.写出自由连接链的均方末端距表达式，说明末端距值与分子链柔性的关系（与自由旋转链对照）。 42.通常情况下，动力学链段长度比热力学链段长度大。 43.高压法生产的聚乙烯密度较小，而低压法生产的聚乙烯密度却较大。 44.聚乙烯在晶体中的构象为平面锯齿型，聚丙烯在晶体中的构象为螺旋型。 45.如果PP的等规度不高，可否用改变构象的方法提高等规度？为什么？ 三、基本应用与基本计算 1.假定聚丙烯主键长为0.154nm，键角为109.5°，聚丙烯的空间位阻参数ζ=1.76，试求其等效自由结合链的链段长度。 2.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聚合物材料在外力作用下可以产生很大形变的原因。 3.若将聚乙烯看作自由旋转链，其末端距服从Gauss分布函数，且已知C-C键长为0.154nm，键角为109.5°，试求： (1) 聚合度为5x104，聚乙烯的平均末端距、均方末端距和最可几末端距； (2) 末端距在±10nm处出现的几率。 4.假定有两种聚合物A和B，其分子量分别为Ma=2.03105； Mb=1.83106，在溶液中测得其均方末端距h2a=6.43103 nm2； h2b=8.13104 nm2，一维扩张因子αa=2, αb=3，试由以上数据判断哪一种聚合物链的柔顺性好。 1/2 5.计算聚合度为13103的PE的自由旋转链根均方末端距（h2f2r）（C-C链键长为0.154nm，cos109O28'=-1/3），如用光散射法测得在θ溶剂中上述样品的根均方回转半径（S20）1/2为6.74nm，试计算链刚性因子（α=（h20）1/2/（h2f2r）1/2）。 6.影响高分子链柔顺性的因素都有哪些。 7.高分子的构型与构象有何区别？PP的螺旋型链是属于构型问题还是构象问题？如果PP的规整度不高，能否用单键旋转改变构象的办法提高规整度？为什么？ 8.高聚物的结构都研究哪些内容。 9.讨论线型聚异戊二烯可能有哪些不同构型？ 10.以键为单位统计大分子链的末端距与以链段为单位统计末端距有何异同？哪种方法更符合实际情况？ 第二章 聚合物的凝聚态结构 一、 概念与名词 内聚能与内聚能密度 晶体 空间点阵 晶胞和晶系 晶面 同质异晶现象 单晶 多晶非晶 聚合物单晶 球晶 黑十字消光现象 结晶度 淬火 退火 液晶 取向 取向度织态结构 高分子合金 相容性 HIPS 增强材料 复合材料 活性填料 惰性填料 二、基本理论与基本问题 1.两个尼龙-66纤维试样，用双折射法测得的Δn值完全相同，所以纤维中大分子链的取向状态也完全相同。（ ） 2.由于高压聚乙烯是在高温高压下聚合而成，因此这种聚乙烯具有伸直链晶片形态。（ ） 3.等规聚丙烯只有一种结晶形态—单斜晶系，而聚四氟乙烯有多种结晶形态。（ ） 4.从结构的观点看，聚合物球晶属于（ ） a、单晶体 b、多晶体 c、非晶体 5.由（ ）事实证明了结晶高聚物有（ ）；Flory由（ ）的实验结果证明非晶态高聚物是由（ ） 结构组成的。 6.聚乙烯，等规聚丙烯，聚对苯二甲酸乙二醇酯的晶胞分别属于（ ）、（ ）、（ ）晶系和（ ） 、（ ）、（ ）晶格；在晶胞中分子链分别为：（ ）、（ ）、（ ）构象。 7.在挤压拉伸加工的结晶型聚合物薄膜中，其结晶形态主要是（ ）。 8.塑料、纤维、橡胶三大合成材料，其内聚能密度的大小次序为（ ）>（ ）>（ ）。 9.高分子材料被取向后，在取向方向上力学性能（ ），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ρa、ρc数据归纳得到：ρc/ρa=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： ρ/ρa=1+0.13Xcv 13.SBS为热塑性弹性体。 14. 粘I 度（II ）浓度（c） 左图是聚对苯二甲酰对苯二 胺溶液的粘度—浓度曲线，试解释I、II区中粘度随浓度的变化而上升或下降的原因 三、基本应用与基本计算 1.若已知聚甲基丙烯酸甲酯的α=β=γ=90°，a=2.108nm，b=1.217nm，c=1.196nm，测得的ρ=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ρc=1.503103kg.m-3和ρa=1.3353103kg.m-3，内聚能ΔE=66.67KJ.mol-1（单元），今有一块1.4232.9630.51310-6m3涤纶试样，重量为2.92310-3kg,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℃） η