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101高分子物理 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、 B、 C、 D、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 。A气相渗透法 B光散射法C渗透压法 D端基滴定法7. 在聚合物结晶的过程中，有体积 B 的变化。A、膨胀 B、收缩 C、不变 D、上述情况都有可能8. 聚合物处于高弹态时，其分子运动的主要单元是 B 。A、键长 B、链段 C、键角 D、整个分子三、填空（每小空1分，共18分）1. 高聚物链段开始运动的温度对应的是该高聚物的 玻璃化 温度。2. 写出判定聚合物溶解能力的原则中的2个原则： 极性相似原则 、 溶剂化原则（溶解度参数相近原则） 。3. 凝胶色谱法（GPC）分离不同分子量的样品时，最先流出的是分子量 大 的部分，是依据 体积排除 机理进行分离的。4. 一般情况下，高聚物的结晶温度区域为 Tg-Tm ，在此区间较高温度下结晶可使高聚物的Tm 较高 ，熔限 较窄 。5. 已知某高分子的分子量的多分散系数为1，那么其、的大小关系为= 。6. 液晶的晶型可以分为 近晶型 、 向列型 和 胆甾型 。7. 高聚物的单晶一般只能在 极稀的溶液中 生成，而在熔体或浓溶液中外力较小时形成_球晶 _它在偏光显微镜下具有 黑十字消光图像 现象。8. 单向外力能够促使_链段运动 _，从而使Tg_偏低 _；而提高升温速率会使Tg 偏高 。四、排序题（每小题4分，共20分）1比较下列聚合物的柔顺性：聚乙烯 聚二甲基硅氧烷 聚甲基丙烯酸甲酯 聚碳酸酯聚二甲基硅氧烷>聚乙烯>聚甲基丙烯酸甲酯>聚碳酸酯2比较结晶难易程度： PE、PP、PVC、PSPE>PP>PVC>PS3、比较下列聚合物的玻璃化温度： 聚乙烯 聚二甲基硅氧烷 聚对苯二甲酸乙二醇酯 聚碳酸酯聚碳酸酯>聚对苯二甲酸乙二醇酯>聚乙烯>聚二甲基硅氧烷4比较结晶难易程度：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5. 列出下列单体所组成的高聚物熔点顺序。 CH3CHCH2； CH3CH2CHCH2； CH2CH2 CH3CH2CH2CH=CH2； CH3CH2CH2CH2CH2CH=CH2聚丙烯>聚乙烯>聚丁烯-1>聚戊烯-1>聚庚烯-1五简答题（每小题5分，共30分）1. (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?解：(1) 高分子链虽然含有许多不对称碳原子，但由于内消旋或外消旋作用，即使空间规整性很好的高聚物，也没有旋光性。(2)不能。提高聚丙烯的等规度须改变构型，而改变构型及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；而改变构型必须经过化学键的断裂才能实现。2. 为什么聚对苯二甲酸乙二酯从熔体淬火时得到透明体？为什么等规PMMA是不透明的？解：聚对苯二甲酸乙二酯的结晶速度很慢，快速冷却时来不及结晶，所以透明。等规PMMA结晶能力大，结晶快，所以它的试样是不透明的。3. 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。解：PE及PTFE都是非极性高分子，分子间作用力差不多，即H差不多。但由于氟原子电负性很强，氟原子间的斥力很大，分子链的内旋转很困难，分子刚性很大，从而S很小，Tm很高。4. 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：TbTg晶态热塑性塑料：TbTm热固性塑料：TbTd硫化橡胶：TgTd涂料：<Tg5. 假如从实验得到如下一些高聚物的热机械曲线，如图，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？图 高聚物的温度-形变曲线解：A、塑料，由于其室温为玻璃态，Tg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Tg比室温高不多，可通过加入增塑剂降低Tg使之进入高弹态。6. 解释为什么尼龙6在室温下可溶解在某些溶剂中，而线性的聚乙烯在室温下却不能?解：首先说明尼龙和聚乙烯都是结晶性的聚合物，其溶解首先要使晶区熔融才能溶解。而尼龙是极性的聚合物，如果置于极性溶剂之中，和极性的溶剂作用会放出热量从而使晶区熔融，继而溶解。聚乙烯是非极性的聚合物，要使其晶区熔融只能升温至其熔点附近，然后溶于适当的溶剂中才能溶解。所以聚乙烯在常温下不能溶解在溶剂之中。第 3 页