第一章+高分子链的结构.ppt

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1、第一章第一章 高分子链的结构高分子链的结构1.1.什么叫做高分子的构型？试讨论线型聚异戊二烯可能有什么叫做高分子的构型？试讨论线型聚异戊二烯可能有哪些不同的构型。哪些不同的构型。解：构型是对分子中的最近邻原子间的相对位置的表征，也可以说，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，这种排列 是稳定的，要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。线型聚 异戊二烯可能有1，4顺式聚异戊二烯；1，4反式聚异戊二烯；全同、间同、无规的1，2聚异戊二烯及全同、间同、无规的 3，4聚异戊二烯。12.2.试由分子结构分析高聚物的许多物理性能与低分子物质试由分子结构分析高聚物的许多物理性能与低分子物质不同

2、的主要原因。不同的主要原因。解：高聚物由许多重复的结构单元组成，分子量大，形成长的分子链，且 分子链又可形成线型、支化和交联网状结构。一般高分子主链都有一 定的内旋转自由度，可以使主链弯曲而具有柔顺性，这是高聚物许多 性能不同于低分子物质的主要原因。高分子结构不均一，即使是相同 条件的反应产物，各个分子的分子量、单体单元的键合顺序、空间构 型的规整性、支化度、交联度以及共聚物的组成及序列结构等都存在 或多或少的差异；高分子链结构单元间的相互作用对其聚集态结构和 物理性能有十分重要影响；在高聚物中往往加入填料、各种助剂、色 料等，织态结构也是决定高分子材料性能的重要因素。23.3.什么叫做分子构

3、象？假若聚丙烯的等规度不高，能不能什么叫做分子构象？假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构象的方法提高其等规度？说明理由。用改变构象的方法提高其等规度？说明理由。解：分子构象是指由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。不能通过改变构象的方法提高聚丙烯的等规度。等规度是指高聚 物中含有全同立构和间同立构的总的百分数，等规度的改变是构 型的改变，需要化学键的断裂、重组；而改变分子的构象只是单 键的旋转变化。34.4.试用几何法导出自由旋转链的均方末端距的表达式，试用几何法导出自由旋转链的均方末端距的表达式，式（式（1-111-11）。）。解：设为键角，则其补角为=180-，设自由结合链由n个键

4、组 成，键长为l。高分子链的末端距h应为各个键的向量之和 那么 令e e为单位向量，其模为1，其方向与l l方向一致，则 即 4均方末端距利用无穷级数，因为n很大，右边第二项比第一项小得多，可以忽略，那么56.6.已知高分子主链中的键角大于已知高分子主链中的键角大于9090，定性地讨论自由旋定性地讨论自由旋转链的均方末端距与键角的关系。转链的均方末端距与键角的关系。解：设为键角，则其补角为=180-所以，则 ，即均方末端距随着键角的增大而增大。67.假假定定聚聚乙乙烯烯的的聚聚合合度度为为2000，键键角角为为109.5，求求伸伸直直链链的的长长度度Lmax与与自自由由旋旋转转链链的的根根均均

5、方方末末端端距距之之比比值值。并并由由分分子子运运动动观观点点解解释释某某些些高高分分子子材材料料在在外外力力作作用用下下可可以以产产生生很很大大形变的原因。形变的原因。解：高分子的主链很长，且通常不是伸直的，可以蜷曲起来，使分子采 取各种形态。从整个分子来说，它可以蜷曲成椭球状，也可以伸直成棒 状，从分子链的局部来说，它可以呈锯齿形或螺旋形，这些形态可以随 条件和环境的变化而变化，所以高分子材料在外力作用下可以产生很大 形变。78假假定定聚聚丙丙烯烯主主链链上上的的链链长长为为0.154纳纳米米，键键角角为为109.5，根根据据表表16所所列列数数据据，求求其其等等效效自自由由结结合合链链的的链链段段长长度度le之之值。值。解：聚丙烯 ，无扰尺寸A=835*104，位阻参数 =1.768