高分子物理习题参考

一、单选题1、聚苯乙烯分子中可能呈现的构象是（ A）。A、无规线团 B、折叠链 C、螺旋链2、比较一下聚合物的流动性，哪个最好（ C）。A、MI=0.1 B、MI=1 C、MI=103、当Mark公式中α为以下何值时，高分子溶液处于 θ状态（ A）。A、α=0.5 B、α=0.8 C、α=24、以下哪个溶剂是 θ溶剂（ B）。A、χ1=0.1 B、χ1=0.5 C、χ1=0.95、以下哪种材料的密度最大（ B）。A、高压聚乙烯 B、低压聚乙烯 C、聚丙烯6、以下哪种方法可以测定绝对相对分子质量（ B）。A、VPO B、膜渗透法 C、GPC7、结晶度增加，以下哪种性能增加（ B）。A、透明性 B、抗张强度 C、冲击强度8、WLF方程不能用于（ B）。A、测粘度 B、测结晶度 C、测松弛时间9、球晶的制备应从（ B）。A、稀溶液 B、熔体 C、高温高压下10、四元件模型用于模拟（ B）。A、应力松弛 B、蠕变 C、内耗11、所有聚合物在在玻璃化转变时，自由体积分数均等于（ C）。A、0.5% B、1% C、2.5%12、高聚物的应力 -应变曲线中哪个阶段表现出强迫高弹性（ A）。A、大形变 B、应变硬化 C、断裂13、一般地说，哪种材料需要较高程度的取向（ C）。A、橡胶 B、塑料 C、纤维14、对极性高分子，选择溶剂应采用哪一原则更为准确（ B）。A、极性相似原理 B、溶剂化原则 C、δ相近原则15、结晶度不能用以下哪种方法测定（ B）。A、膨胀计法 B、双折射法 C、热分析法16、玻璃化转变温度不能用以下哪种仪器测定（C）。A、膨胀计B、扭辫仪C、熔融指数仪17、3.4次方幂律适用于(C)。A、缩聚物B、低相对分子质量加聚物C、高相对分子质量加聚物18、已知[η]=KM，判断以下哪一条正确（C）。A、Mη=MnB、Mη=MwC、Mη=Mn=MZ=Mw19、同一高分子样品测定相对分子质量，以下结果哪个正确（C）。A、粘度法大于光散射法B、VPO大于粘度法C、粘度法大于端基分析法20、高聚物为假塑性流体，其粘度随剪切速率的增加而（B）。A、增加B、减少C、不变21、以下哪种聚合物不存在旋光异构体（B）。A、聚丙烯B、聚异丁烯C、聚异戊二烯22、非结晶性高聚物的应力-应变曲线不存在以下哪个阶段（B）。A、屈服B、细颈化C、应变软化23、PS中苯基的摇摆不属于（C）。A、次级松弛B、Tβ转变C、Tα转变24、对交联高聚物，以下的力学松弛行为哪一条正确（A）。A、蠕变能回复到零B、应力松弛时应力能衰减到零C、可用四元件模型模拟25、PET淬火样品处于（A）。A、非晶玻璃态B、半结晶态C、皮革态26、交联橡胶以下哪一条不正确（C）。A、形变很小时符合胡克定律B、具有熵弹性C、拉伸时吸热27、以下使Tg增加的因素哪个不正确（B）。A、压力增加B、主链杂原子密度增加C、主链芳环增加28、以下材料哪个内耗最小（C）。A、天然橡胶B、丁基橡胶C、顺丁橡胶29、以下哪种聚合物不存在Tg（C）。A、齐聚物B、低结晶度且高相对分子质量C、低相对分子质量且高交联度30、纤维与塑料、橡胶相比（A）。A、强度较大B、相对分子质量较大C、内聚能密度较小31、刚性增加时，以下哪条不正确（A）。word文档 可自由复制编辑A、Tb增加B、Tf增加C、Tg~Tb增加32、关于银纹，以下哪条不正确（A）。A、透明性增加B、抗冲击强度增加C、加速环境应力开裂33、超高相对分子量PE比一般PE（B）。A、机械性能较差B、溶解速度较慢C、熔点较低34、以下哪个过程泊松比减少（C）。A、硬PVC中加入增塑剂B、硬PVC中加入SBS共混C、橡胶硫化的硫含量增加35、下列材料哪种更易从模头挤出（A）。A、假塑性材料B、胀塑性材料C、牛顿流体36、在设计制造外径为5cm管材的模头时，应选择哪种内径的模头（A）。A、小于5cmB、5cmC、大于5cm37、在什么温度下高分子线团较大（B）。A、θ温度B、大于θ温度C、小于θ温度38、以下哪一种天然高分子是单分散的（B）。A、天然橡胶B、牛奶酪蛋白C、纤维素39、以下哪种方法不能提高IPP的透明性（C）。A、迅速冷却B、加成核剂C、与非晶的PVC共混40、可用于描述PS的聚集态结构模型是（B）。A、缨状微束模型B、无规线团模型C、插线板模型41、同一聚合物样品，以下计算值哪个较大（B）。A、自由结构链均方末端距B、自由旋转链均方末端距C、均方旋转半径42、Avrami方程中，n=3意味着（B）。A、三维生长，均相成核B、二维生长，均相成核C、二维生长，异相成核43、A聚乙烯、B聚丙烯、C聚丁烯-1、D聚甲醛的Tm顺序为（B）。A、D>A>B>CB、D>B>A>CC、C>B>A>D44、将聚乙烯无规氯化时，Tg随氯含量增加而（C）。A、增加B、减小C、先增加后减小45、以下聚合物哪种不能结晶（B）。A、聚三氟氯乙烯B、乙丙橡胶C、尼龙-646、沉淀分级可采用以下方法得到积分分布曲线（B）。A、直接将Wi-Mi作图B、习惯法（中点法）C、正态函数适应法47、以下哪种过程与链段运动无关（C）。A、屈服B、粘流C、流动曲线中的拉伸流动区48、某一聚合物薄膜，当温度升至一定温度时就发生收缩，这是由于（A）。A、大分子解取向B、内应力释放C、导热不良49、聚合物的多重转变是由下（C）。A、相对分子质量的多分散性B、分子链的不同构型C、高分子运动单元具有多重性50、测定聚苯乙烯的数均相对分子质量，应采用的方法是（B）。A、粘度法B、膜渗透压法C、沉降平衡法51、应力松弛可用哪种模型来描述（A）。A、理想弹簧与理想粘壶串联B、理想弹簧与理想粘壶并联C、四元件模型52、一定相对分子质量的某一聚合物，在何时溶液粘度最大（A）。A、线形分子链溶于良溶剂中B、支化分子链溶于良溶剂中C、线形分子链溶于不良溶剂中53、PE、PVC、PVDC的结晶能力大小顺序是（C）。A、PE﹥PVC﹥PVDCB、PVDC﹥PE﹥PVCC、PE﹥PVDC﹥PVC54、聚合物挤出成型时，产生熔体破裂的原因是（A）。A、熔体弹性应变回复不均匀B、熔体粘度过小C、大分子链取向程度低55、自由旋转链的均方末端距公式是（B）。A.h2nl2B.h2nl21cos1cos1cos1cosC.h2nl21cos1cos56、下述哪一条是正确的（C）。A、玻璃化温度随相对分子质量的增大而不断增大B、玻璃化温度是热力学一级转变C、玻璃化温度是自由体积达到某一临界值的温度57、在高分子-良溶剂的稀溶液中，第二维里系数是（B）。A、负值B、正值C、零58、高聚物滞后现象的发生是什么原因（A）。A、运动时受到内摩擦力的作用B、高聚物的惰性很大C、高聚物的弹性太大word文档 可自由复制编辑59、PVC中时，Tg和Tf均向低温方向移动（C）。A、填充剂B、稳定剂C、增塑剂60、结晶性高聚物在什么温度下结晶时得到的晶体较完整、晶粒尺寸较大，且熔点较高、熔限较窄。（A）A、略低于Tm是B、略高于TgC、在最大结晶速率61、要使熔融纺丝时不易断裂，应选用的原料为（B）。A、相对分子质量较低B、相对分子质量较高C、相对分子质量分布较宽62、以下哪种现象可用聚合物存在链段运动来解释（B）。A、聚合物泡在溶剂中溶胀B、聚合物受力可发生弹性形变C、聚合物熔体粘度很大63、GPC测定相对分子质量分布时，从色谱柱最先分离出来的是（A）。A、相对分子质量最大的B、相对分子质量最小的C、依据所用的溶剂不同，其相对分子质量大小的先后次序不同64、在下列溶剂中，可溶解尼龙-66的是（A）。A、甲酸B、甲苯C、乙酸乙酯65、PVC的沉淀剂是（B）。A、环己酮B、氯仿C、四氢呋喃66、聚合物的导电性随温度升高而（A）。A、升高B、降低C、保持不变67、下列聚合物中，Tg最高的是（A）。A、聚甲基丙烯酸甲酯B、聚丙烯酸甲酯C、聚丙烯酸丁酯68、在Tg时，以下哪一项不正确（B）。A、等自由体积B、等热容C、等粘度69、粘弹性表现最为明显的温度是（B）。A、﹤TgB、Tg附近C、Tf附近70、塑料的使用温度是（A）。A、﹤TgB、Tg~﹤TfC、Tg~Td71、结晶高聚物的应力-应变曲线与非晶高聚物比较的主要不同之处有（B）。A、大变形B、细颈化C、应变硬化72、当相对分子质量增加时，以下哪种性能减小或下降（B）。A、抗张强度B、可加工性C、熔点word文档 可自由复制编辑73、以下哪种聚合物的熔点较高（B）。A、聚乙烯B、聚氧化甲烯C、聚氧化乙烯74、以下哪个因素增加时，Tg增加（B）。A、增塑剂含量增加B、交联度增加C、主链上杂原子数增加75、串联模型用于模拟（A）。A、应力松弛B、蠕变C、内耗76、以下哪种聚合物只能溶胀不能溶解（A）。A、橡皮B、聚丙烯纤维C、聚苯乙烯塑料77、以下哪种溶剂是良溶剂（B）。A、χ1=1B、A2=2C、α=178、刚性因子σ较小的是（A）。A、PEB、PVCC、聚丙烯腈79、高分子的柔顺性增加，以下哪个方面增加（A）。A、结晶能力B、TmC、Tg80、聚苯乙烯-苯溶液比苯乙烯-苯溶液（相同分子数的溶质），以下哪一条正确（C）。A、较高的蒸汽压B、较低的粘度C、较低的混合熵81、聚合物熔体的爬杆效应是因为（B）。A、普弹形变B、高弹形变C、粘流82、3.4次方幂律是反映以下什么与相对分子质量的关系（B）。A、溶液粘度B、零剪切粘度C、玻璃化转变温度83、以下哪个过程与链段运动无关（C）。A、玻璃化转变B、巴拉斯效应C、Tb（脆化点）84、单晶的制备应从（A）。A、稀溶液B、浓溶液C、稀溶液加搅拌85、聚碳酸酯的应力-应变曲线属以下哪一类（C）。A、硬而脆B、软而韧C、硬而韧86、下列哪个过程的熵变增加（A）。A、结晶熔化B、橡胶拉伸C、交联87、共聚物的Tg一般总是于两均聚物的的玻璃化温度（C）。A、低B、高C、介于两者之间88、聚丙烯酸甲酯的Tg为3℃，聚丙烯酸的Tg为106℃，后者Tg高是因为（B）。word文档 可自由复制编辑A 、侧基的长度短 B 、存在氢键 C 、范德华力大89、结晶高聚物在 Tg以上时（ B）。A 、所有链段都能运动 B 、只有非晶区中的链段能够运动C 、链段和整个大分子链都能运动90、高聚物处于橡胶态时，其弹性模量（ C）。A随着形变增大而增大B、随着形变的增大而减小C、与形变无关91、对非晶高聚物施以正弦应力，当频率一定时，损耗角正切出现最大值的温度与损耗柔量出现最大值的温度比较（A）。A、相同B、前者比后者低C、前者比后者高92、利用扭摆实验，可测得聚合物材料的（A）。A、动态切变模量和内耗B、杨氏模量和内耗C、杨氏模量和本体模量93、采用Tg为参考温度进行时温转换叠加时，温度高于Tg的曲线，lgαT（C）。A、负，曲线向左移B、正，曲线向右移C、负，曲线向右移94、蠕变与应力松弛速度（B）。A、与温度无关B、随温度升高而增大C、随温度升高而减小95、在静电场或低频率时，所有极化都有足够的时间发生，极化和电场同相而不消耗能量，这时介电常数（ A）。A、最大B、居中C、最小96、分子极性越强，极化程度越大，则聚合物介电常数（A）。A、越大B、越小C、测定值越偏离理论值97、有Tf的高聚物是（C）。A、PTFEB、UHMWPEC、PC98、指数方程中，在非牛顿性指数时，聚合物熔体为假塑性流体（A）。A、n=1B、n﹥1C、n﹤199、由二个聚合物组成的共聚体系，如果完全相容，则体系的Tg将产生下述变化（B）。A、相向移动B、只有一个Tg且介于二者之间C、反向移动100、高分子内旋转受阻程度越大，其均方末端距（A）。A、越大B、越小C、趋于恒定值101、下列聚合物柔顺性排列顺序正确的为（B）。A、PP﹥PMMA﹥PIBB、PIB﹥PP﹥PMMAC、PIB﹥PMMA﹥PP102、对于橡胶，拉伸模量是剪切模量的倍。(C)word文档 可自由复制编辑A、2B、4C、3103、根据所学知识判别下列聚合物中Tg哪个最高（B）。A、PPB、PANC、PVC104、WLF方程是根据自由体积理论推导出来的，它。(B)A、适用于晶态聚合物松弛过程B、适用于非晶态聚合物松弛过程C、适用于所有聚合物松弛过程105、反1，4-聚异戊二烯的T比顺1，4-聚异戊二烯的T（A）。ggA、高B、低C、差不多106、对于假塑性流体，随着剪切速率的增加，其表观粘度（C）。A、先增后降B、增加C、减少107、下列聚合物的内耗大小排列顺序正确的为（C）。A、SBR﹥NBR﹥BRB、NBR﹥BR﹥SBRC、NBR﹥SBR﹥BR108、在温度范围内，玻璃态聚合物才具有典型的应力-应变曲线。（A）A、T﹤T﹤TB、T﹤T﹤TC、T﹤T﹤Tbggfgm109、在浓度相同的条件下，聚合物在中的粘度最大。（B）A、θ溶剂B、良溶剂C、沉淀剂110、PVC在室温下易溶于（C）。A、四氯化碳B、甲醇C、环已酮111、晶体中全同聚丙烯的链构象为（B）。A、平面锯齿形B、螺旋形C、无规线团形112、在下列聚合物中，结晶能力最好的是（B）。A、无规聚苯乙烯B、等规聚苯乙烯C、苯乙烯-丁二烯共聚物113、若粘度法测得的某多分散性聚合物样品的平均相对分子质量为100000，则其数均相对分子质量为（B）。A、大于100000B、小于100000C、无法确定114、高聚物多分散性越大，其多分散系数d值（A）。A、越大于1B、越小于1C、越接近1115、PE自由旋转链的均方末端距是自由结合链的均方末端距的倍。(A)A、2B、6C、6.7116、聚异丁烯分子链的柔顺性比PP（C）。A、小B、相同C、大word文档 可自由复制编辑117、下列高聚物链柔性较大的是（A）。A、聚丙烯B、聚苯乙烯C、聚α-甲基苯乙烯118、下列高聚物分子间作用力较小的是（A）。A、聚顺丁二烯B、聚酰胺-6C、聚氯乙烯119、下列高聚物玻璃化转变温度较高的是（B）。A、聚丙烯酸甲酯B、聚甲基丙烯酸甲酯C、聚丙烯酸丁酯120、下列高聚物拉伸强度较低的是（B）。A、线形聚乙烯B、支化聚乙烯C、聚酰胺-6121、高分子溶液的θ温度是（B）。A、高分子溶液的临界共溶温度B、高分子溶液的第二维里系数A2=0时温度C、高分子溶液的相互作用参数χ1=0时温度122、用简易凝胶色谱可直接得到（A）。A、组分淋洗体积和质量分数的结果B、组分相对分子质量和质量分数的结果C、组分淋洗体积和摩尔分数的结果123、高聚物样品的粘均相对分子质量不是唯一确定值，是因为（C）。A、样品相对分子质量具有多分散性B、粘均相对分子质量与MHS方程系数k有关C、粘均相对分子质量与MHS方程系数α有关124、以下3种聚合物，刚性最大的是（B）。A、聚二甲基硅氧烷B、聚乙炔C聚苯乙烯125、以下三种聚合物，内聚能密度最大的是（C）。A、橡胶B、塑料C、纤维126、聚乙烯可作为工程塑料，是应用其（A）。A、高结晶性B、内聚能密度大C、分子链刚性大127、聚乙烯无规线团的极限特征比为（C）。A、1B、2C、6.76word文档 可自由复制编辑二、填空1、高聚物结构包括高分子的链结构和高分子的聚集态结构，高分子的聚集态结构又包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构和液晶态结构以及织态结构。2、高分子链结构单元的化学组成有碳链高分子、杂链高分子、元素高分子和梯形和双螺旋型高分子，元素高分子有有机元素高分子和无机元素高分子。3、高分子的结晶形态有折叠链片晶、串晶、伸直链片晶和纤维状晶。4、高聚物的晶态结构模型主要有缨状胶束模型（或两相模型）、折叠链结构模型、隧道-折叠链模型、插线板模型；高聚物的非晶态结构模型主要有无规线团模型和折叠链缨状胶束粒子模型（或两相球粒模型）。5、测定分子量的方法有端基分析法、气相渗透法、膜渗透法、光散射法、粘度法和凝胶色谱法。6、提高高分子材料耐热性的途径主要有增加链刚性、增加分子间作用力、结晶。7、线性高聚物在溶液中通常为无规线团构象，在晶区通常为伸直链或折叠链现象。8、高聚物稀溶液冷却结晶易生成单晶，熔体冷却结晶通常生成球晶。熔体在应力作用下冷却结晶常常形成串晶。9、测定高聚物Mn、Mw、Mη的方法分别有膜渗透法、光散射法、和粘度法。测定高聚物相对分子质量分布的方法有沉淀分级法和GPC；其基本原理分别为溶解度和体积排除。10、高聚物的熔体一般属于假塑性流体，其特性是粘度随剪切速率增加而减小。高聚物悬浮体系、高填充体系、PVC糊属于胀塑性流体，其特征是粘度随剪切速率增加而增加。11、对于聚乙烯自由旋转链，均方末端距与链长的关系是h22nl2。12、当温度T=θ时，第二维里系数A2=0，此时高分子溶液符合理想溶液性质。13、测定PS重均相对分子质量采用的方法可以是光散射法。14、均相成核生长成为三维球晶时，Avranmi指数n为4。15、蠕变可用四元件（或Voigt模型）模型来描述。word文档 可自由复制编辑16、作橡胶、塑料和纤维使用的聚合物之间的主要区别是非相对分子质量、模量和内聚能密度。17、制备高分子合金的方法有物理或化学共混。18、目前世界上产量最大的塑料品种是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯（三种）；合成纤维品种是涤纶、尼龙、腈纶（三种）；合成橡胶品种是丁苯橡胶、顺丁橡胶（两种）。19、高分子液晶根据分子排列方式和有序程度不同，分为近晶型、向列型、胆甾型三类。20、聚异丁烯-甲苯溶液的特性粘数随温度的上升而下降。21、乙酸乙烯含量为45%的EVA比含量为15%的EVA弹性大。22、双酚A型聚碳酸酯的玻璃化温度比聚对苯二甲酸己二醇酯的玻璃化温度高。23、聚对苯二甲酸乙二醇酯的结晶速度比聚乙烯的结晶速度慢。24、高分子溶液的混合熵比同样分子数目的小分子溶液的混合熵大得多。25、等规聚丙烯晶体中分子链处于螺旋构象。26、处于非晶态的结晶性高聚物慢速加热到Tg以上时，会发生结晶现象。27、Z均相对分子质量与重均相对分子质量比较，Z均更能反映高分子的流动性。28、运用WLF方程时，应注意适用的温度范围。29、硬PVC中加入增塑剂，泊松比增加。30、高分子链在良溶剂中的末端距比在不良溶剂中的末端距大得多。31、通常假塑性流体的表观粘度比真实粘度小。32、用NaOH来中和聚丙烯酸水溶液时，比浓粘度变得越来越大，但NaOH过量时，比浓粘度又变 小 了。33、在高分子溶液中可以由参数 χ1 和 α（A2） 判断高聚物在溶液中的形态。可以由h22和s表征分子的尺寸。34、Keller由X射线衍射的实验事实证明了结晶高聚物有非晶结构。FlorySANS的实验结果证明了非晶态高聚物是由无规线团结构组成。35、聚乙烯的单晶片的形状通常是 菱形或截顶菱形 的，而聚甲醛单晶片的形状通常是 六角形 的。36、聚苯乙烯的极性比聚三氟氯乙烯的极性 小 ，而前者的熔点比后者 高 。37、尼龙-6的结晶速度比顺式 1，4-聚戊二烯的结晶速度 快 。word文档 可自由复制编辑38、聚乙烯晶体中，分子链处于平面锯齿形构象。39、对于非晶态的非极性高聚物，可根据溶度参数相近原则选择溶剂，对于非晶态的极性高聚物，可根据溶剂化原则和三维溶度参数相近原则选择溶剂。40、高聚物的化学结构对其熔点的影响主要是①分子间力，②分子链构象。41、高聚物加工的上限温度为分解温度，下限温度为流动温度。42、SBS的使用温度为Tg以上。43、PE、IPP和PVC中，Tg较高的是PVC，较低的是PE。44、橡胶拉伸时放热。45、PE、POM和聚氧化乙烯中，Tm较高的是POM，较低的是聚氧化乙烯。46、重均相对分子质量与数均相对分子质量比较起来， 前者 更能反映高分子的力学性质。47、刚性高分子的低温脆性小于柔性高分子。48、聚丙烯和聚乙烯比较，Tg较高。49、高聚物的熔融指数越大，表示其流动性越好。50、PE总是比PMMA不透明，因为前者结晶。51、粘弹性材料的法向应力比粘性材料的法向应力大。52、高分子液晶根据介晶元在分子链中的位置不同，可分为主链型液晶与侧链型液晶。53、大分子链无缠结的线形高聚物处于粘流态时，其零剪切粘度与相对分子质量的关系符合3.4次方幂律。54、高弹形变时，模量随温度增加而增加，这是因为温度升高时分子热运动加剧，从而回缩力增大。55、制备高分子合金的方法有物理共混（包括机械共混、溶液浇铸共混等）、化学共混（包括溶液接枝、溶胀聚合等）。56、高分子链的柔顺性越大，它在溶液中的构象数越多，其均方开端距越小。57、聚异戊二烯可以生成六种有规异构体，它们是顺式1，4加成聚异戊二烯，反式1，4加成聚异戊二烯，全同1，2加成聚异戊二烯，间同1，2加成聚异戊二烯，全同3，4加成聚异戊二烯，间同3，4加成聚异戊二烯，。58、聚合物在高压电场下，每单位厚度能承受到被击穿的电压称为击穿场强或介电强度。59、升温速度越快，高聚物的玻璃化转变温度Tg越高。word文档 可自由复制编辑60、MH方程中指数α对于θ溶剂为0.5，对于刚性棒聚合物为2。61、作为电容器的高分子材料应当介电常数大和介电损耗小；作为绝缘用的高分子材料，应当介电常数小和电导率小。62、极性聚合物在外加电场的作用下会发生诱导极化和偶极极化；聚合物的极性越大，介电常数越大；聚合物的极性越大，介电损耗越大。63、自由体积理论认为，高聚物在玻璃化温度以下时，体积随温度升高而发生的膨胀是由于固有体积的膨胀。64、在用体积-温度曲线测定玻璃化转变温度的实验中，如降温Tg以下某一温度时保持恒温，则总体积会减小（增大、减小、不变）。65、在压力的作用下，聚合物的Tg会降低，熔点Tm会升高。66、若某对称聚合物的Tm为137℃，则其Tg估计值为-68℃。67、橡胶弹性与气体的弹性类似，弹性的本质是熵弹性，具有橡胶弹性的条件是长链、足够柔性与交联。橡胶在绝热拉伸过程中放热，橡胶的模量随温度的升高而升高。68、橡胶在溶剂中达到溶胀平衡时，相互作用参数X越小，溶胀程度越大。69、橡胶达溶胀平衡时，交联点之间的相对分子质量越大，高聚物的体积分数越小，越有利于溶胀。70、已知某交联聚合物溶于溶剂中，平衡时的体积分数Ф2=0.5，若将此交联聚合物的网链相对分子质量增大1倍后溶于同一溶剂中，则平衡时的体积分数Ф2=0.33。71、理论上塑料和纤维的最高使用温度分别为Tg和Tm。72、通常Tg在室温以上的聚合物作为塑料使用，而Tg在室温以下的作为橡胶（或弹性体）使用。73、测量聚合物Tg方法有膨胀计法、温度-形变曲线法、DSC法、介电松弛法。74、所有聚合物在Tg时，自由体积分数均等于2.5%，粘度均等于1012Pa·s。75、聚合物流体一般属于假塑性流体，粘度随着剪切速率的增大而减小，用幂律方程表示时，则n小于1（大于、小于、等于）。76、通常假塑型流体的表观粘度小于（大于、小于、等于）其真实粘度。77、聚合物相对分子质量越大，则熔体粘度越大；对相同相对分子质量的聚合物而言，相对分子质量分布越宽，则熔体的零切粘度越大。78、聚合物熔体的弹性响应包括有可回复的切形变，法向应力效应与挤出物word文档 可自由复制编辑胀大。79、PVC与HDPE相比，其Tg较高、柔顺性较差、σt较大、流动性较差。80、聚合物样品在拉伸过程中出现细颈是屈服的标志，细颈的发展在微观上是分子中链段或晶片的取向过程。81、根据Tresca判据，在单轴拉伸时发生屈服的判据为1/2σ1=1/2σy=σs。82、银纹的密度约为本体的50%（或40%），银纹中分子链垂直于银纹的长度方向，加热退火会使银纹消失。83、相比于脆性断裂，韧性断裂的断裂面较为粗糙，断裂伸长率较大，并且在断裂之前存在屈服。84、随应变速率的增加，高分子材料的脆韧转变温度将降低。85、聚合物静态粘弹性现象主要表现在蠕变和应力松弛。86、理想弹性体的应力取决于应变，理想粘性体的应力取决于应变速度。87、粘弹性材料在交变应变作用下，应变会落后应力一个相角δ，且δ在0~π/2范围之内，δ的值越小，表明材料的弹性越好。88、在交变应变的作用下，材料的储能模量与应变同相，损耗模量与应变的相差为π/2。89、Maxwell模型是一个粘壶和一个弹簧串联而成，适用于模拟线性聚合物的应力松弛过程；Kevlin模型是一个粘壶和一个弹簧并联而成，适用于模拟交联聚合物的蠕变过程。90、松弛时间为松弛过程完成63.2%(或1-1/e)所需的时间，温度越高，高分子链运动的松弛时间越短。91、松弛时间τ的物理意义是松弛过程完成63.2%所需要的时间，τ值越小，表明材料的弹性越差。92、根据时温等效原理，将曲线从高温移至低温，则曲线应在时间轴上右移。93、聚合物的松弛行为包括应力松弛、蠕变、滞后和内耗。94、高分子链的柔顺性增加，聚合物的Tg减少、Tm减少、Tf减少、Tb增加、结晶能力增加、溶解能力增加、粘度增加、结晶速率增加。95、随着聚合物的柔顺性增加，链段长度减小、刚性比值减小、无扰尺寸减小、极限特征比减小。word文档 可自由复制编辑96、增加温度，聚合物的σt减小、σi增加、粘度减小、柔顺性增加、τ减小、蠕变增加。97、取向可使聚合物在取向方向上的σt增加、σi工厂增加、E增加，断裂伸长率增加、可使聚合物的结晶度增加、高分子液晶相的流体在取向方向上的粘度减小、流动性减小。98、随着聚合物的相对分子质量增加，聚合物的σt增加、σi增加、硬度增加、Tg（临界相对分子质量之前）增加、Tf增加、Tm增加、粘度增加、熔融指数减小、结晶速率减小、熔解性减小、可加工性减小、柔顺性增加。99、分子作用力增加，聚合物的Tg增加、Tf增加、粘度增加、柔顺性减小、内耗增加。100、适度交联可使聚合物的Tg增加、Tf增加、流动性减小、结晶度减小、应力松弛减小、蠕变减小。101、结晶度提高，聚合物的σt增加、σi减小、硬度增加、断裂伸长率减小、密度增加、耐热性能增加、透光性减小。102、链段长度增加表明聚合物的刚性增加、均方末端距增加、应力松弛减小、蠕变减小、流动性减小、Tg增加、Tf增加、Tm增加。103、根据平均场理论，聚合物溶于小分子溶剂的单位摩尔混合自由能=GmRT(n1ln1n2ln21n12)。104、高分子合金出现相分离时，如果扩散是由低浓度向高浓度扩散，则相分离机理为旋节线机理、；如果相分离过程中相区浓度保持不变，则分离机理为成核生长机理。105、现有PS-苯溶液，选用甲醇作为沉淀剂进行沉淀分级。溶液浓度为2%时分级效率比溶液浓度为0.5%的分级效率差（好、差、相同）。106、测定聚合物溶度参数通常有粘度法、溶胀度法和滴定法三种方法。107、高聚物在θ条件下，超额化学位△μE=0，其高分子链段间以及链段与溶剂分1子间的相互作用相等、溶液呈现无扰状态。此时χ1等于0.5，A等于20。108、增塑可使聚合物的Tg降低、Tf降低、Tm降低、σt降低、σi提高、?%提高、η降低、柔顺性提高、word文档 可自由复制编辑流动性提高。109、柔性聚合物的凝聚态结构可能为晶态和非晶态。110、用X射线法表征结晶聚合物，结果出现德拜环和弥散环共存，这说明结晶聚合物中晶区和非晶区共存。111、球晶在偏光显微镜下观察发现有Maltese黑十字，目前认为产生的结构原因是片晶辐射状生长形成球晶。112、高温高压下PE会生成伸直链晶；PE在适当条件下会生成环带球晶，偏光显微镜下观察等间距的消光同心环。113、液晶为有序液体，分子结构中必须含有刚性结构方能形成液晶，或为棒状，其长径比至少为4/1；或为盘状，其长径比至多为1/4。114、某热致液晶聚合物可出现近晶A和向列两种液晶相，则从低温至高温依次出现的聚集态为晶体(K)、近晶A相液晶(SA)、向列相液晶(N)、液体(l)。115、高分子液晶根据生成方式的不同，可分为溶致液晶与热致液晶。116、多组分聚合物相容性的表征方法包括测量T、电子显微镜、膜或溶g液的光学透光率等。117、当向PP内加入抗氧剂时，抗氧剂一般只存在于非晶区，这有利于抗氧剂产生作用。118、单晶是在极稀的溶液浓度和很慢的冷却速度下形成的。119、共聚使PE的结晶能力下降、结晶度减小、室温溶解能力增加、链的规整性被破坏。120、Avrami方程中的指数n的物理意义是成核生长维数。121、高聚物的结晶速率由成核速率和生长速率共同决定。122、晶片厚度越厚，熔点越高。可用于表征结晶速度的参数为t1/2或k。123、聚合物的结晶过程中，成核方式有均相成核和非均相成核两种。124、结晶聚合物熔融过程与低分子晶体熔融过程的差别在于前者有熔限。125、用GPC进行分子分级时，相对分子质量大的先淋洗出来。126、用膜渗透压法可测定数均相对分子质量，用光散射法可测定重均相对分子质量，用粘度法可测定 粘 均相对分子质量。127、在利用光散射法测定相对分子质量时，利用 Zimm作图法可以得到 均方旋转半径（S2 ） 、 第二维里系数 A2 、 重均相对分子质量 Mw 3 个参数。word文档 可自由复制编辑128、通常用于测定聚合物的相对分子质量分布的 GPC法，其中文名称为 凝胶（渗透）色谱。129、DSC方法可测定的参数包括结晶度、结晶速度、熔点和玻璃化温度（其它还有比热、液晶相转变温度、各类热焓）等。130、聚合物的相对分子质量具有多分散性，依据不同的测定方法可得到数均、重均、Z均、粘均等相对分子质量。131、测定相对分子质量的方法有端基分析、膜渗透法、气相渗透法、光散射、GPC。132、聚合物的构型是由化学键所决定的原子空间排布，检测构型可采用NMR（或红外）方法。如果主链中含有不对称碳原子，该聚合物将可能存在全同、间同、无规三种构型。133、正己烷存在 27 种稳定构象组合。134、高斯链的均方末端距与相对分子质量的 1 次方成正比。135、聚合物在溶液中通常呈 无规线团 构象，在晶区中通常为 平面锯齿 或 螺旋 。136、在θ状态下，聚合物分子链的均方末端距 = nl2（或Zb2） ，其值 小 于良溶剂分子链的均方末端距。137、高分子物理的核心问题是要解决聚合物的结构与性能之间的关系。138、一般可溶、可溶的聚合物通常具有线形结构；一般不溶、不溶的聚合物通常具有网状结构、又称为交联聚合物。139、低压聚乙烯结晶时相对分子质量和结晶温度有以于关系（示意图）。图中（1）为130℃等温结晶；（2）为快速冷却结晶。图A为正确的关系示意图。140、请正确选择A；B；A；B；C；D。word文档 可自由复制编辑141、结晶性高聚物有以下 4种结晶形态：（A）单晶；（B）串晶；（C）球晶；（D）伸直链晶体。其生成条件一般为：高压下结晶生成 D ；高速搅拌时结晶生成 B ；浓溶液或熔体结晶生成 C ；极稀溶液中结晶生成 A 。142、银纹是在 张 力或 溶剂 的作用下产生的，银纹内部存在 银纹质（微纤） ，其方向与外力方向 平行 。word文档 可自由复制编辑三、简答题1、高分子结构的特点 ?2、表1-4数据说明了什么？试从结构上予以分析。解：刚性因子(h02/hf2,r)1/2越大，说明分子链刚性越大，或柔性越小。（1）聚二甲基硅氧烷：由于Si—O键中氧原子周围没有侧基，且Si—O键的键长较大，Si—O—Si的键角也较大，所以内旋转容易，分子链极为柔顺。（2）聚异戊二烯：由于双键上的铡基（或原子）数目较单键少，键角 120°大于一般单键的 109.5°，所以孤立双键邻近的单键内旋转位垒较少，分子链也非常柔顺。 （3）聚乙烯：具有一定柔顺性。（4）聚苯乙烯：侧基较大，由于空间位阻对内旋转不利，从而刚性比聚乙烯大。 （5）硝化纤维素：主链上的六元环结构使内旋转困难。且分子间能形成氢键，硝酸酯侧基也有极性，这些因素都大大增加分子刚性。3、评价主链带有间隔单键和双键的聚磷腈的柔顺性。其结构示意如下：解：这种结构是已知的最柔顺的主链。因为： （1）骨架键长为 0.16nm，比C—C键长0.154nm略长，减少了短程分子间相互作用； （2）N的键角从 C=C双键的120°变为135°；（3）骨架的电子结构并无 π键阻碍内旋转。4、.比较以下三个聚合物的柔顺性，从结构上简要说明原因。解：（1）的刚性最大，因为双键与苯环共轭； （2）的柔性最大，因为双键是孤立双键；（3）介于二者之间。word文档 可自由复制编辑5、试分析纤维素的分子链为什么是刚性的？ （提示：从纤维素链节结构分析阻碍内旋转的因素）解：因为：（1）分子有极性，分子链间相互作用力强；（2）六元吡喃环结构使内旋转困难；（3）分子内和分子间都能形成氢键，尤其是分子内氢键使糖苷键不能旋转，从而大大增加了刚性。分子内氢键示意图如下：6、比较以下两种聚合物的柔顺性，并说明为什么。解：聚氯丁二烯的柔顺性好于聚氯乙烯，所以前者用作橡胶而后者用作塑料。聚氯乙烯有极性的侧基 Cl，有一定刚性。聚氯丁二烯虽然也的极性取代基 Cl，但Cl的密度较小，极性较弱，另一方面主链上存在孤立双键，孤立双键相邻的单键的内旋转位垒较小，因为①键角较大（ 120°而不是 109.5°）；②双键上只有一个 H或取代基，而不是两个。7、试从下列高聚物的链节结构，定性判断分子链的柔性或刚性，并分析原因。解：（1）柔性。因为两个对称的侧甲基使主链间距离增大，链间作用力减弱，内旋转位垒降低。（2）刚性。因为分子间有强的氢键，分子间作用力大，内旋转位垒高。（3）刚性。因为侧基极性大，分子间作用力大，内旋转位垒高。（4）刚性。因为主链上有苯环，内旋转较困难。（5）刚性。因为侧基体积大，妨碍内旋转，且主链与侧链形成了大П键共轭体系，使链僵硬。word文档 可自由复制编辑8、以下化合物，哪些是天然高分子化合物？哪些是合成高分子化合物？1）、蛋白质，（2）PVC，（3）酚醛树脂，（4）淀粉，（5）纤维素，（6）石墨，7）尼龙-66，（8）PVAc，（9）丝，（10）PS，（11）维尼纶，（12）天然橡胶，（13）聚氯丁二烯（14）纸浆，（15）环氧树脂。解：天然天然高分子化合物有（1）、（4）、（5）、（6）、（9）、（12）和（14）。合成高分子化合物有（ 2）、（3）、（7）、（8）、（10）、（11）、（13）和（15）。9、试述下列烯类高聚物的构型特点及其名称。式中 d表示链节结构是 d构型，l则表示是 l构型。（1）—d—d—d—d—d—d—d—；（2）—l—l—l—l—l—l—l—l—l—；（3）—d—l—d—l—d—l—d—l—；（4）—d—d—l—d—l—l—l—。解：（1）全同立构；（2）全同立构；（3）间同立构；（4）无规立构。常见错误分析：“（1）和（2）是均聚；（3）是交替共聚；（4）是无规共聚。”这里是将构型与共聚序列混为一谈。10、已知高分子主链中键角大于 90°，定性地讨论自由旋转链的均方末端距与键角的关系。解：对于自由旋转链hf2,rnl21cosθ=180°-键角1cos（1）当键角等于90°时，θ=90°，cosθ=0，hf2,rnl2hf2,j，可见自由结合链是平均键角为 90°的自由旋转链。（2）当键角等于180°时，θ=0，cosθ=1，hf2,r，这是伸直链的情况。（3）当键角为90°~180°时，随键角的增加，θ变小，cosθ增大，h2f,r随之增大。这是由于大的键角使链不易运动，变得较僵硬缘故。注意：本题也可以用h2f,rnl21cos（其中α为键角）讨论，此时α的变化1cos方向与θ相反（因是互补角），但讨论结果一致。11、（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？答：（1）无旋光性。（2）不能。提高聚丙烯的等规度需要改变构型，而改变构型与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；改变构型必须经过化学键的断裂才能实现。12、近程相互作用和远程相互作用的含义及它们对高分子链的构象有何影响？word文档 可自由复制编辑70cal/cm3（290MJ/m3）的为答：所谓“近程”和“远程”是根据沿大分子链的走向来区分的，并非为三维空间上的远和近。事实上，即使是沿高分子长链相距很远的链节，也会由于主链单键的内旋转而会在三维空间上相互靠得很近。高分子链节中非键合原子间的相互作用——近程相互作用，主要表现为斥力，如—CH2—CH2—中两个C上的两个H的范德华半径之和为0.240nm，当两个H为反式构象时，其间的距离为0.247nm，处于顺式构象时为0.226nm。因此，氢原子间的相互作用主要表现为斥力，至于其他非键合原子更是如此。近程相互排斥作用的存在，使得实际高分子的内旋转受阻，使之在空间可能有的构象数远远小于自由内旋转的情况。受阻程度越大，构象数越少，高分子链的柔性就越小。远程相互作用可为斥力，也可为引力。当大分子链中相距较远的原子或原子团由于单键的内旋转，可使其间的相互作用在距离小于范德华半径时表现为斥力，大于范德华半径时为引力。无论哪种力都使内旋转受阻，构象数减少，柔性下降，末端距变大。13、根据高聚物的分子结构和分子间作用能，定性地讨论表 2-3中所列各高聚物的性能。解：（1）聚乙烯、聚异丁烯、天然橡胶、聚丁二烯和丁苯橡胶都有较好的柔顺性，它们适合用作弹性体。其中聚乙烯由于结构高度对称，太易于结晶，实际上只能用作塑料，但从纯C—C单键的结构来说，本来应当有很好的柔顺性，理应是个橡胶。（2）聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙酸乙烯酯和聚氯乙烯的柔顺性适中，适合用伯塑料。（3）聚对苯二甲酸乙二酯、尼龙 -66和聚丙烯腈的分子间作用力大，柔顺性较差，刚性和强度较大，宜作纤维。可见，一般规律是内聚能密度小于橡胶；内聚能密度在 70~100cal/cm3（290~420MJ/m3）的为塑料；大于 100cal/cm3（420MJ/m3）的为纤维。14、将下列三组聚合物的结晶难易程度排列成序： （1）PE，PVC，PS，PAN；（2）word文档 可自由复制编辑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；（3）尼龙-66，尼龙-1010。解：结晶难易程度为：（！）PE﹥PAN﹥PP﹥PVC﹥PS；（2）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，由于聚己二酸乙二酯柔性好，而聚间苯二甲酸乙二酯对称性不好；（3）尼龙-66﹥尼龙-1010，由于尼龙-66分子中的氢键密度大于尼龙-1010。15、有两种乙烯和丙烯的共聚物，其组成相同（均为 65%乙烯和 35%丙烯），但其中一种室温时是橡胶状的， 一直到稳定降至约 -70℃时才变硬，另一种室温时却是硬而韧又不透明的材料 。试解释它们内在结构上的差别。解：前者是无规共聚物，丙烯上的甲基在分子链上是无规排列的，这样在晶格中分子链难以堆砌整齐，所以得到一个无定形的橡胶状的透明聚合物。后者是乙烯和有规立构聚丙烯的嵌段共聚物，乙烯的长嵌段堆砌入聚乙烯晶格，而丙烯嵌段堆砌入聚丙烯晶格。由于能结晶从而是硬而韧的塑料，且不透明。错误分析：“前者是交替共聚物”。交替共聚物的结构规则性也很好，也易结晶。16、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。 ”解：错。无规立构不等于没有对称性，况且对称性不是唯一的结构影响因素，柔顺性和分子间作用力也很重要。一些无规立构的聚合物如聚乙烯醇（结晶度达 30%）、聚三氯乙烯（结晶度达 90%以上）等均能结晶。错误分析：“若两种均聚物有相同类型的结晶结构也能结晶，如两种尼龙。 ”这里将无规立构与无规共聚混为一谈。易混淆的还有“无规线团” 。这三种“无规”完全是不同的概念。17、（1）为什么聚对苯二甲酸乙二醇酯从熔体淬火时得到透明体？ （2）为什么IPMMA是不透明的？解：（1）聚对苯二甲酸乙二醇酯的结晶速度很慢，快速冷却时来不及结晶，所以透明。（2）等规PMMA结晶能力大，结晶快，所以它的试样总是不透明的。18、试分析聚三氟氯乙烯是否结晶性聚合物？要制成透明薄板制品，问成型过程中要注意什么条件的控制？解：是结晶性聚合物，由于假如原子与氟原子大小差不多，分子结构的对称性好，所以易结晶。成型过程中要使制品快速冷却， 以降低结晶度并使晶粒更细小， 才能得到透明薄板。19、透明的聚酯薄膜在室温二氧六环中浸泡数分钟就变为不透明，这是为什么？word文档 可自由复制编辑解：是因为溶剂诱导结晶，有机溶剂渗入聚合物分子链之间降低了高分子链间相互作用力，使链段更易运动，从而 Tg降低至室温以下而结晶。20、（1）将熔融态的聚乙烯（ PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（ 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，在接近玻璃化温度下进行拉伸，发生试样外观由透明变为浑浊，试从热力学观点来解释这一现象。解（1）当光线通过物体时，若全部通过，则此物体是透明的。若光线全部被吸收，则此物体为黑色。对于高聚物的晶态结构总是晶区与非晶区共存，而晶区与非晶区的密度不同，物质的折光率又与密度有关。因此，高聚物的晶区与非晶区折光率不同。光线通过结晶高聚物时，在晶区界面上必然发生折射、反射和散射，不能直接通过，故两相并存的结晶高聚物通常呈乳白色，不透明或半透明，如聚乙烯、尼龙等。当结晶度减小时，透明度增加。对于完全非晶的高聚物，光线能通过，通常是透明的，如有机玻璃、聚苯乙烯等。另外，结晶性高聚物要满足充要条件（化学结构的规整性和几何结构的规整性、温度和时间）才能结晶，否则是不可能的。PE由于结晶能力特别强，用液氮（-196℃）将其熔体淬冷也得不到完全非晶体，总是晶区与非晶区共存，因而呈现半透明。PET是结晶能力较弱的聚合物，将其熔体淬泠，由于无足够的时间使其链段排入晶格，结果得到的是非晶态而呈透明性。PS没加任何说明都认为是无规立构的。无规立构的PS在任何条件下都不能结晶，所以呈现透明性。（2）PET在接近Tg进行拉伸，由于拉伸使得大分子链或链段在外力的方向上取向而呈现一定的有序性，使之容易结晶。由于结晶，使之由透明变为浑浊。拉伸有利于结晶，在热力学上是这样解释的：根据△G=△H-T△S，已知结晶过程是放热和有序排列的过程，所以△H﹤0，△S﹤0。要使得结晶过程自发进行，势必要求△G﹤0，即∣△H∣﹥-T∣△S∣，也就是说，∣△S∣越小越好，设未拉伸的非晶态的熵为S，结晶后的熵为S，拉伸ac后非晶态的熵S′′-S′′-S。那么acaca′′就有∣△S∣﹥∣△S∣（因为Sa﹥Sa），故拉伸有利于结晶。21、三类n值相同的线形脂肪族聚合物（对于给定的n值）的熔点顺序如下所示，解释原因。word文档 可自由复制编辑解：Tm Hm，聚氨酯链含有柔性的—O—键，△Sm较大，因而Tm较低。另外，Sm聚酰胺与聚氨酯的氢键相差不多，聚酰胺与聚脲有相同的柔顺性，但聚脲的氢键比聚酰胺强得多，即分子间作用力强得多，也就是△ Hm较大，从而熔点较高。22、指出高聚物结晶形态的主要类型，并简要叙述其形成条件。解：单晶：只能从极稀的高聚物溶液中缓慢结晶得到。球晶：从浓溶液或熔融体冷却时得到。纤维状晶（串晶） ：在应力下得到。伸直链晶体：极高压力下缓慢结晶得到。23、某一结晶性聚合物分别用注射和模塑两种方法成型，冷却水温都是 20℃，比较制品的结晶形态和结晶度。解：注射成型的冷却速度较快，且应力较大，所以往往生成小球晶或串晶，结晶度较低或不结晶。相反模塑成型的冷却速度较慢，球晶较大，结晶度较高。24、让聚乙烯在下列条件下缓慢结晶，各生成什么样的晶体？（ 1）从极稀溶液中缓慢结晶；（2）从熔体中结晶；（3）极高压力下固体挤出；（4）在溶液中强烈搅拌下结晶。解（1）从极稀溶液中缓慢结晶得到的是单晶体。 1957年，Keller 在极稀溶液中，于Tm附近，缓慢地冷却或滴加沉淀剂使聚乙烯结晶， 得到了菱形的聚乙烯折叠链的单晶。（2）从熔体中结晶，得到的是球晶，球晶的基本单元仍是折叠链晶片。（3）在极高压力下得到的是伸直链晶体。如聚乙烯在 226℃、480atm下，结晶8h，得到完全伸直链的晶体。 其熔点由原来的 137℃提高到 140.1℃，接近于平衡熔点 144℃。（4）溶液中强烈搅拌结晶，得到的是串晶。因为搅拌相当于切应力的作用，使结晶与取向同时进行。串晶由两个部分组成，中间为伸直链的脊纤维，周围为折叠链的片晶形成的附晶。由于结晶是在分子链的主链上成核，在垂直方向上长大，因而得到的是串晶。25、由什么事实可证明结晶高聚物中有非晶态结构？解：（1）从结晶聚合物大角 X射线图上衍射花样和弥散环同时出现可以得证。（2）一般测得的结晶聚合物的密度总是低于由晶胞参数计算的完全结晶的密度。如PE实测0.93~0.96，而从晶胞参数计算出 ρc=1.014g/cm3，可见存在非晶态。错误分析：“从材料不透明可以证明有非晶的存在” 。一般来说，有结晶存在时高聚物材料常为不透明， 这是由于高聚物是结晶与非晶并存， 在两相界面上会反射或散射光。但不能说不透明就一定有非晶或有结晶存在，因为填料、缺陷等许多因素都会影响材料的透明性。word文档 可自由复制编辑26、试用两种方法证明 PS本体符合 Flory 无规线团模型。解：（1）对无规PS本体和溶液分别进行中子小角散射实验，从高聚物本体测得的均方旋转半径和溶液中测得的结果相近，从而证明了无规PS本体为无规线团构象。（2）在PS本体和溶液中，分别用高能辐射使高分子发生分子内交联。实验结果并未发现本体体系内发生内交联的倾向比溶液中更大，说明本体中并不存在诸如紧缩的线团或折叠链等局部有序结构。错误分析：（1）“结晶聚苯乙烯的均方旋转半径与熔体的均方旋转半径相等。”错误在于普通的聚苯乙烯是非晶的，只有全同聚苯乙烯才能结晶，而且本题要求证明的是非晶模型。（2）“中等角度的中子散射实验”中子散射与X散射类似，也是小角度上才能测得均方旋转半径。27、试述聚合物结晶两相结构模型。解：两相结构模型，又叫缨状胶束模型或织态结构模型，它是把整块高聚物看作是晶体嵌在无定形之中。实验依据：X射线衍射图案中，除有代表晶区结构的衍射环外，还有与非晶区对应的弥散环；高聚物的熔点是个范围；高分子晶体尺寸为1×10-6~6×10-6cm，小于高分子链长（10-4~10-3cm）。模型要点：单个大分子能同时穿过一个或几个晶区和非晶区，所以晶区和非晶区两相共存且不分离；晶区是若干个分子链段规整堆砌而成，链段轴与晶轴平行；非晶区中大分子链仍是无规卷曲且相互缠结；结晶度是晶区所占聚集体中的百分数。能解释的事实：晶区尺寸小于高分子链长， 结晶不完善，熔点是个范围常称作熔限。不能解释的事实：聚癸二酸乙二醇酯是球晶，用苯腐蚀后，非晶部分消失，只剩下发射状的晶区。这说明晶区与非晶区相互共存，但可分离。另外，现在可制备出结晶度高达90%的聚合物，这用两相结构模型是不能解释的。特别是单晶的发现，使人们对这个模型的真实性表示怀疑。现仍可用于解释快速结晶得到的结晶结构。28、试述聚合物非晶结构模型。①两相模型（或两相球粒模型） 。实验事实：实验测得许多高聚物非晶与结晶密度比ρa/ρc为0.85~0.96，而按分子链呈无规线团形态的完全无序的模型计算， ρa/ρc﹤0.65,这种密度比的偏高说明非晶中包含有规整排列部分 ;有些聚合物如聚乙烯、 聚酰胺、天然橡胶等结晶速度很快，这用无规线团模型是难以想像的。另外，电子显微镜发现有直径为5nm左右的小颗粒（有序区） 。模型要点：非晶态结构由折叠链构成的粒子相 （有序区）和由无规线团构成的粒间word文档 可自由复制编辑相（无序区）组成。用这一模型就可以解释上述实验事实。②无规线团模型。实验事实：橡胶的弹性理论完全是建立在无规线团模型的基础上，在小形变下，这个理论能很好地与实验相符； 橡胶的弹性模量和应力 -温度系数关系并不随稀释剂的加入而有反常的改变；在非晶高聚物的本体和溶液中，分别用高能辐射使高分子发生交联，实验结果并未发现本体体系中发生分子内的交联倾向比溶液中更大；用X射线小角散射击实验测定含有标记分子的聚苯乙烯本体试样中聚苯乙烯分子的旋转半径，与在溶液中聚苯乙烯分子的旋转半径相近；特别是中子小角散射实验测定一些聚合物本体的回转半径与在 θ溶液中一样。模型要点：非晶态结构完全由无序的无规线团组成。29、试简述高分子结晶的特点。解：高分子结晶的特点如下： （1）高分子晶体属于分子晶体。己知小分子有分子晶体、原子晶体和离子晶体， 而高分子只有分子晶体， 且只是分子链的一部分形成的晶体。（2）高分子晶体的熔点 Tm定义为晶体全部熔化的温度。 Tm虽是一级相转变点，但却是一个范围称为熔限，一般为 Tm±（3~5℃）。而小分子的 Tm是一个确定的值，一般 Tm±0.1℃范围内。高分子的 Tm与结晶温度 Tc有关。（3）高分子链细而长（长径比 =500~2000）。如此严重的几何尺寸的不对称性，使得高分子链结晶得到的晶体只能属于较低级晶系 （对称性较差的晶系），如单斜与正交晶系（大约各占30%）。至今还没有得到最高级的立方晶系（立方晶系是七大晶系中对称性最好的晶系）。（4）高分子的结晶是通过链段的协同运动排入晶格的。由于链段运动有强烈的温度、时间依赖性，所以高分子结晶也具有很强的对温度、时间的依赖性。如把结晶性高分子熔体骤冷可得到非晶或结晶度很低的晶体；慢冷却，甚至进行热处理（即在最适宜的结晶温度上保温一段时间） ，得到的则是高结晶度的大晶粒聚集体。 高分子结晶对温度的依赖性表现为结晶有一定的温度范围 （Tg~Tm），且在这个温度范围内， 存在一个结晶速度最快的温度 Tmax。同时，高分子结晶速率常数 K对温度特别敏感，温度变化 1℃，K相差2~3个数量级。（5）有结晶度的概念。当结晶性高聚物达到结晶温度时，即处于 Tg~Tm时，开始结晶。由于高分子结构的复杂性，使得聚合物的结晶要比小分子晶体有更多的缺陷（如非晶区空间、交联、支化、杂质） ，所以结晶总是很不完善，是一种晶区与非晶区共存的体系，结晶聚合物实际上是“部分结晶聚合物” 。按照折叠链的结晶理论，如果假设结晶聚合物中只包括完全结晶区和无定形区两个部分，则可定义为晶区部分所占的百分数为word文档 可自由复制编辑聚合物的结晶度，常用质量分数 fw来表示fw=晶区质量/试样质量 ×100%=晶区质量/（晶区质量+无定形区质量） ×100%（6）高聚物的结晶过程分一次结晶（主结晶）和二次结晶（次级结晶） 。由于高分子的相对分子质量大， 体系粘度大，分子运动迟缓，因此由完全无序到三维有序必定要经过很长时间，一些暂时没有结晶的分子链在聚合物储存或使用的过程中还会结晶。有人以球晶为例，在球晶相互间没碰撞截顶之前为一次结晶（主结晶） ，之后的再结晶是二次结晶（次结晶） 。二次结晶的微观机制是由结晶缺陷所致。 Avrami 方程在结晶后期与实验的偏离及等温结晶曲线上出现两个台阶，都表明二次结晶的客观存在，如图2-8和图2-9。在日常生活中，尼龙袜子越穿越小也与二次结晶有关。30、列出下列单体所组成的高聚物熔点顺序，并说明理由。CH3—CH==CH2；CH3—CH2—CH==CH2；CH2==CH2；CH3CH2CH2CH==CH2；CH3CH2CH2CH2CH2CH==CH2；解：聚丙烯﹥聚乙烯﹥ 1-聚丁烯﹥1-聚戊烯﹥1-聚庚酯。聚丙烯由于侧甲基的空间阻碍，增加了刚性，从而△ S较小，Tm比PE高。另外，从 1-聚丁烯到 1-聚庚酯，随着柔性侧基增长，起了类似增塑的作用，△ S增大，从而 Tm较PE低，侧基越长， Tm越低。31、如表2-4所示，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的内聚能相差大，而熔点却基本相同？解：（1）PE与PTFE都是非极性高分子，分子间作用力差不多，即△ H较不多。但由word文档 可自由复制编辑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。（2）尼龙-66的分子间作用力（由于氢键）大于 PET，所以△H较大，另外，尼龙-66的分子链无苯环，内旋转较容易，柔性大，△ S较大。△H和△S的影响相互抵消，从而Tm差不多。32、预计由以下单体聚合而成的全同立构聚合物哪一个 Tm较高？解:,因为前者刚性大,△S较小,Tm较高。33、简要回答如何设计高Tm的高分子？解：△Hm大，△Sm小。即分子间作用力大、刚性大的高分子。34、为获得高结晶度的聚甲醛试样，要在适当的的温度下对试样进行退火处理，试从其熔点和玻璃化温度值出发估算此最佳结晶温度。解：查聚甲醛 Tm=180℃（453K），Tg=-83℃（190K）Tc,max=0.63T+0.37Tg-18.5=0.63×453+0.37×190-18.5=337K(64℃)m35、将PET从300℃（状态①）快速冷却到室温。产生的材料是刚性的和完全透明的（状态②）。然后将此试样加热至 100℃（状态③）并维持在此温度，在此期间它逐渐变为不透明（状态④），接着冷却到室温又发现变硬， 此时是不透明而不是透明体 （状态⑤）。该聚合物的 Tm=267℃，Tg=69℃。画出比体积对温度的曲线草图，在图上标出 Tm和Tg，以及上述状态①到状态⑤所在的位置。解：如图 2-13所示，虚线代表快速冷却时得到的亚稳非晶态（状态②） ，在Tg~Tm之间退火会结晶化（状态③变化到状态④） 。word文档 可自由复制编辑36 、区别晶态与取向态。解：小分子晶体结晶完全，称为晶相。高聚物由于相对分子质量大，体系粘度大，活动迟缓，虽然某些高聚物可以结晶，但结晶很不完善，总是晶区伴随着非晶区，这种晶区与非晶区共存的宏观聚集态叫晶态。高聚物在外力作用下大分子链或链段沿外力方向有序排列，这样的聚集态为取向态，通常为单轴取向或双轴取向。如纤维是单轴取向，薄膜一般为双轴取向。结晶和取向不同。结晶是分子链紧密堆积、体系能量最低的热力学稳定体系，晶体中分子间排列为三维有序；取向是熵减少的非稳定体系，一般只有一维或二维有序。37、什么是高聚物的取向？为什么有的材料 （如纤维）进行单轴取向，有的材料（如薄膜），则需要双轴取向？说明理由。解：当线形高分子充分伸展的时候，其长度为宽度的几百、几千甚至几万倍，具有明显的几何不对称性。因此，在外力场作用下，分子链、链段及结晶高聚物的晶片、晶带将沿着外场方向排列，这一过程称为取向。对于不同的材料，根据不同的使用要求，要采用不同的取向方式，如单轴取向和双轴取向。单轴取向是高聚物材料只沿一个方向拉伸，分子链、链段或晶片、晶带倾向于沿着与拉伸方向平行的方向排列。对纤维进行单轴取向，可以提高取向方向上纤维的断裂强度（因断裂时主价键的比例增加），以满足其应用的要求。双轴取向是高聚物材料沿着它的平面纵横两个方向拉伸，高分子链倾向于与平面平行的方向排列，但在此平面内分子链的方向是无规的。薄膜虽然也可以单轴拉伸，但单轴取向的薄膜，其平面内出现明显的各向异性，在平行于取向的方向上，薄膜的强度有所提高，但在垂直于取向方向上却使其强度下降了，实际强度甚至比未取向的薄膜还差，如包装用的塑料绳（称为撕裂薄膜）就是这种情况。因此，薄膜需要双轴取向，使分子链取平行于薄膜平面的任意方向。这样，薄膜在平面上就是各向同性的，能满足实际应用的要求。word文档 可自由复制编辑38、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。解：如果砝码悬浮在水中，纤维受到砝码的拉伸作用而取向，而取向结构均有好的热稳定性。但当砝码挨到烧杯底部，维持取向的外力消失，纤维在沸水中被溶解了，因为聚乙烯醇本身不耐沸水。39、简述聚合物的溶解过程，并解释为什么大多数聚合物的溶解速度很慢？解：因为聚合物分子与溶剂分子的大小相差悬殊，两者的分子运动速度差别很大，溶剂分子能比较快地渗透进入高聚物，而高分子向溶剂的扩散却非常慢。这样，高聚物的溶解过程要经过两个阶段，先是溶剂分子渗入高聚物内部，使高聚物体积膨胀，称为“溶胀”，然后才是高分子均匀分散在溶剂中， 形成完全溶解的分子分散的均相体系。 整个过程往往需要较长的时间。高聚物的聚集态又有非晶态和晶态之分。非晶态高聚物的分子堆砌比较松散，分子间的相互作用较弱，因而溶剂分子比较容易渗入高聚物内部使之溶胀和溶解。晶态高聚物由于分子排列规整，堆砌紧密，分子间相互作用力很强，以致溶剂分子渗入高聚物内部非常困难，因此晶态高聚物的溶解要困难得多。非极性的晶态高聚物（如 PE）在室温很难溶解，往往要升温至其熔点附近，待晶态转变为非晶态后才可溶；极性和晶态高聚物在室温就能溶解在极性溶剂中。40、橡皮能否溶解和熔化？为什么？解：橡皮是经过硫化的天然橡胶，是交联的高聚物，在与溶剂接触时会发生溶胀，但因有交联的化学键束缚，不能再进一步使交联的分子拆散，只能停留在最高的溶胀阶段，称为“溶胀平衡”，不会发生溶解。同样也不能熔化。41、高分子溶液的特征是什么？把它与胶体溶液或低分子真溶液进行比较，如何证明它是一种真溶液。解：从表 3-2的比较项目中，可看出它们的不同以及高分子溶液的特征。word文档 可自由复制编辑主要从热力学性质上来判定高分子溶液为真溶液。42、什么是溶度参数δ？聚合物的δ怎样测定？根据热力学原理解释非极性聚合物为什么能够溶解在与其δ相近的溶剂中。解：（1）溶度参数是内聚能密度的开方，它反映聚合物分子间作用力的大小。（2）由于聚合物不能汽化，不能通过测汽化热来计算δ。聚合物的δ常用溶胀度法、浊度法和粘度法测定。（3）溶解自发进行的条件是：混合自由能△GM﹤0，△GM=△HM-T△SM﹤0。对于非极性聚合物，一般△MMMH﹥0（吸热），所以只有当∣△H∣﹤T∣△S∣时才能使△MG﹤0。因为△SM﹥0，所以△HM越小越好。△HM=VФ1Ф2（δ1–δ2）2，所以︱δ1–δ2︱越小越好，即δ1与δ2越接近越好。43、一个聚合物具有溶度参数δ=9.95(cal/cm3)1/2(δp=7.0,δd=5.0,δh=5.0),溶度31/2球半径R=3.0,问一个δ=10(cal/cm)pdh的溶剂能溶解它吗?(δ=8,δ=6,δ=0)解:不能。解法一：溶剂的三维溶度参数点躺在三维溶度参数图的pdhδ-δ平面上（即δ=0平面)。这个平面距聚合物溶度球最近的地方也有5.0-3.0=2.0,所以尽管两者的总δ很相近，但此溶剂也不能溶解该聚合物。解法二：设聚合物的点与溶剂的点之间的距离为dd=(87)2(65)2(05)22733(3)RR所以溶剂点在溶度球之外，不可溶。44、有两种苯溶液，一种是苯乙烯-苯，另一种是聚苯乙烯-苯，若两种溶液含有相同百分数的溶质，试预计哪一种溶液具有较高的（1）蒸气压；（2）凝固点；（3）渗透压；（4）粘度？解：苯乙烯-苯溶液有较高的蒸气压和凝固点；聚苯乙烯-苯溶液有较高的渗透压和粘度。45、试指出下列结构的聚合物，其溶解过程各有何特征？（1）非晶态聚合物；（2）非极性晶态聚合物；（3）极性晶态聚合物；（4）低交联度的聚合物。解：（1）非极性非晶态聚合物易溶于溶度参数相近的溶剂；极性非晶态聚合物要考虑溶剂化原则，即易溶于亲核（或亲电）性相反的溶剂；（2）非极性晶态聚合物难溶，选word文档 可自由复制编辑择溶度参数相近的溶剂，且升温至熔点附近才可溶解； （3）极性晶态聚合物，易溶，考虑溶剂化原则；（4）低交联度聚合物只能溶胀而不能溶解。46、根据溶剂选择的几个原则， 试判断下列聚合物 -溶剂体系在常温下哪些可以溶解？哪些容易溶解？哪些难溶或不溶？简述理由 （括号内的数字为其溶度参数） 。（1）有机玻璃（18.8）-苯（18.8）;(2) 涤纶树脂（21.8）-二氧六环（20.8）；聚氯乙烯（19.4）-氯仿（19.2）；（4）聚四氟乙烯（ 12.6）-正癸烷（13.1）；（5）聚碳酸酯（ 19.4）-环己酮（20.2）；（6）聚乙酸乙烯酯（ 19.2）-丙酮（20.2）。解：（1）不溶。因为有机玻璃是极性的，而苯是非极性溶剂。 （2）不溶。因为亲核聚合物对亲核溶剂。（3）不溶。因为亲电聚合物对亲电溶剂。 （4）不溶。因为非极性结晶聚合物很难溶，除非加热到接近聚四氟乙烯的熔点 327℃，而此时溶剂早已汽化了。 （5）易溶。因为虽然亲核聚合物和亲核溶剂，但它们都在亲核能力顺序的尾部，即亲核作用不强，可以互溶。（6）易溶。原因同（ 5）。47、什么是 Flory温度（即 θ温度）？解：当χ1→1/2时，高分子溶液可视为理想溶液， Flory导出χ1-1/2=к1-Ψ1=Ψ1（1-θ/T）当T→θ时，χ→1/2，此时的温度 θ称为Flory温度。148、试讨论高分子溶液在高于、等于、低于θ温度时，其热力学