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高分子物理习题课高分子物理习题课试分析讨论分子结构、结晶、交联、取向对高聚物拉伸强试分析讨论分子结构、结晶、交联、取向对高聚物拉伸强度的影响。度的影响。（1 1）凡使分子柔性减小的因素及分子间力增大如生成氢键）凡使分子柔性减小的因素及分子间力增大如生成氢键等都有利于高聚物拉伸强度的提高；分子量增大，拉伸强等都有利于高聚物拉伸强度的提高；分子量增大，拉伸强度提高，但有极大值，之后变化不大；度提高，但有极大值，之后变化不大；（2 2）结晶度提高，拉伸强度提高，但有极大值，之后变化）结晶度提高，拉伸强度提高，但有极大值，之后变化不大不大,结晶度相同时，结晶尺寸减小，拉伸强度提高；结晶度相同时，结晶尺寸减小，拉伸强度提高；结晶形态：球晶结晶形态：球晶 串晶串晶 伸直链晶片。伸直链晶片。（3 3）随交联密度提高，高聚物拉伸强度先增大后减小；）随交联密度提高，高聚物拉伸强度先增大后减小；（4 4）平行于取向方向上拉伸强度增加，垂直于取向方向）平行于取向方向上拉伸强度增加，垂直于取向方向上拉伸强度减小。上拉伸强度减小。请分别画出低密度PE，轻度交联橡胶的下列曲线，并说明理由。（1）温度形变曲线（2）蠕变及回复曲线（3）应力-应变曲线（并标明拉伸强度）图中：图中：1为轻度交联橡胶的温度形变曲线；为轻度交联橡胶的温度形变曲线；2为低为低M低密度低密度PE的温度形变曲线；的温度形变曲线；3为高为高M低密度低密度PE的温度形变曲线；的温度形变曲线；a：低密度：低密度PE的的Tg；b：轻度交联橡胶的：轻度交联橡胶的Tg；c：低密度：低密度PE的的Tm；d：高分子量低密度：高分子量低密度PE的的Tf。原因：因为是轻度交联，仍有明显的玻璃化转变，由于交联作用，没原因：因为是轻度交联，仍有明显的玻璃化转变，由于交联作用，没有熔融和粘流。有熔融和粘流。低密度低密度PE由于结晶含量较少，有明显的玻璃化转变和熔融转变，由于结晶含量较少，有明显的玻璃化转变和熔融转变，对于低分子量的对于低分子量的PE，其，其Tf低于低于Tm，所以熔融后直接进入粘流态；对，所以熔融后直接进入粘流态；对于高分子量于高分子量PE，其，其Tf高于高于Tm，有明显的粘流转变。，有明显的粘流转变。写出下列高聚物的结构式，比较写出下列高聚物的结构式，比较Tg的高低，并说明理由的高低，并说明理由（2）聚异丁烯、聚二甲基硅氧烷、聚偏二氟乙烯、）聚异丁烯、聚二甲基硅氧烷、聚偏二氟乙烯、聚偏二氯乙烯聚偏二氯乙烯 （手工画结构式）（手工画结构式）Si-O主链键长键角均大于主链键长键角均大于C-C主链，且主链，且O上无取代上无取代基，取代基对称，所以柔性最好；基，取代基对称，所以柔性最好；其余三者主链组成相同，侧基都对称，侧基极性其余三者主链组成相同，侧基都对称，侧基极性甲基小于甲基小于CL和氟原子，但氟原子体积小于氯原子，和氟原子，但氟原子体积小于氯原子，所以排列如下：所以排列如下：Tg：聚二甲基硅氧烷：聚二甲基硅氧烷聚异丁烯聚异丁烯聚偏二氟乙烯聚偏二氟乙烯70%）被取代时则软化点又上升，试解释之。从分子的对称性和链的规整性来比较，PE链的规整性最好，结晶度最高；链中氢被氯取代后，在前，分子对称性破坏，使结晶度和软化点都下降；当时，分子的对称性又有恢复，因此产物软化温度又有些上升，但不会高于原PE的软化温度。PA-6、PA-66、PA-1010回潮率和抗张强度的大小；回潮率大小：PA-6 PA-66 PA-1010抗张强度：PA-6 PA-66 PA-1010写出下列高聚物的结构式，比较Tg的高低，并说明理由（1）顺丁橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯、氯丁橡胶、聚苯乙烯 BR主链不含侧基，且有孤立双键，所以柔性最好，Tg最低；PE与BR相比缺少孤立双键，柔性次之；CR中虽有孤立双键，但有极性侧基氯原子，柔性降低，Tg升高；PVC中无孤立双键，有极性侧基氯原子，柔性降低；聚苯乙烯中无孤立双键，有刚性侧基苯环，Tg最高。既主链连含有孤立双键，柔性增加；侧基体积增大，或极性增大，柔性降低。Tg：顺丁橡胶聚乙烯氯丁橡胶 聚氯乙烯聚苯乙烯