材料化学第八章高分子材料思考题及答案

千里之行，始于足下让知识带有温度。第第2页/共2页精品文档推荐材料化学第八章高分子材料思考题及答案第8章高分子材料

8-1.名词解释

1)高聚物:普通是指分子量在1500以上，分子长度超过5nm的有

机大分子材料。

2)低聚物:又叫寡聚物或齐聚物。普通是指分子量在1500以下，分

子长度不超过5纳米，重复单元数惟独几个到十几个的聚合物。

3)聚合度:指聚合物大分子中重复结构单元的数目，亦称链节数，

用n表示。)

4)热固性:指高分子材料在加热时不能软化和反复塑制，也不在溶

剂中溶解的性能。

5)热塑性:指高分子材料加工固化冷却以后，再次加热仍可反复加

工成型的性质。

6)等规立构：指高分子侧链上取代基所有处在主链平面一侧或高分

子所有由一种旋光异构单元键接而成的高分子结构。

7)间规立构:是指取代基交替地处于平面两侧或者由两种旋光异构

单元交替键接而成的高分子结构。

8)光刻胶:又叫光致刻蚀剂，指当受到光照后即发生交联或分解反

应，溶解性发生转变的一种聚合物光子材料。

9)光引发剂:是指在紫外光区间（250～450nm）或可见光区间

（400~800nm）有一定吸光

能力，汲取光能后，分子从基态跃迁到活泼的激发态，经受单分子或双分子化学作用后，产生能够引发单体聚合的活性碎片，可以是自由基、阳离子、阴离子或离子自由基。

8-2.聚合物的分子量概念如何理解?普通有多少种平均分子量?它们的大小关系如何?

答：聚合物的分子量大，具有多簇拥性的特点。大多数聚合物的分子量都有一定的分布，是分子量不等的同系物的混合物，其分子量只是一个平均值，惟独统计意义。

普通有四种平均分子量，数均分子量

、重均分子量

、粘均分子量

和z均分子量

。其大小关系为

。

8-3.聚合物分子量的多簇拥性含义是什么?通常如何表达分子量多簇拥性?,

答：聚合物分子量的多簇拥性的含义是指聚合物的分子量都有一定的分布，其中最大和最小的分子占少数，中间大小的分子占多数。聚合物中高分子大小的多簇拥性是用分子量分布的宽窄来表示，分子量分布宽表示分子大小很不均一。采纳凝胶色谱分析，可以同时获得

和

，以及分子量的分布DP＝

/

,DP为多簇拥系数或簇拥度，普通为1.5~3。

8-4.合成高分子材料主要分为哪三类?各举一例说明结构和其性能特征。

答：合成高分子材料主要有塑料、橡胶和合成纤维。

塑料：是指在一定条件下（加热加压），可塑成形，而在室温条件下能保持固定外形的有机高分子材料。如聚乙烯塑料、聚丙烯塑料、酚醛树脂塑料等。其结构普通为线型和支链型。其特点为透光性好、绝缘性好、质软、化学稳定性好、耐热性差等。

橡胶：普通具有交联网状结构。具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐低温等性能。如丁苯橡胶、顺丁橡胶。

合成纤维：由有机高分子化合物组成，其分子内部结构是线型的链，比较直，支链比较少，链的罗列比较整齐，材料富有柔性和弹性。

8-5.简述叠氮基感光材料光反应特点。

答：叠氮基（－N3）极具光学活性，可以直接汲取光而分解为亚氮化合物和氮。烷基叠氮化合物中的烷基是孤立存在的，汲取光波后，两者能量不延续，需要汲取较短的波长才干激发。而芬芳族叠氮化合物在300nm以上有较大的汲取，可能是因为芬芳环所汲取的能量转移至叠氮基的缘故。也就是说，芬芳环和叠氮基在能量上是延续的，因此，在用于感光高分子时，都采纳芬芳族叠氮化合物。芬芳族叠氮化合物吸光光解，

产生重要的中间体为芳基乃春，是一种氮双自由基活泼中间体，可与多种有机基团发生高效率反应。

8-6.简要研究光固化涂料组成、主要性能特点。

光固化涂料组成有：(1)光引发剂。如；二苯甲酮类（2）大单体（光固化树脂）。如：环氧丙烯酸酯等。（3）活性稀释剂。如苯乙烯等。

特点：固化速度快，生产效率高；无溶剂排放，能量利用率高；节约能源，平安无污染；可涂装对热敏感的基材；涂膜质量高，涂层性能优异；对灰尘敏感，故施工环境要求苛刻。

8-7.光致变色高分子材料是基于什么化学原理？

答：光致变色高分子材料的变色机理有以下七种：键的异裂、键的均裂、顺反互变异构、氢转移互变异构、价键互变异构、氧化还原反应、三线态－三线态汲取。

8-8.简述塑料光导纤维结构与性能特点。

答：塑料光导纤维是由高度透亮     的折射率较大的芯材和其周围被覆着的折射率较低的皮层材料两部分构成。芯材应具高度透亮     ，具有较高的折射率，成纤性好，拉伸时不产生双折射和偏光，与皮层间有良好的粘结性能。

对包层材料不仅要求透亮     ，折射率要比芯材低，而且要有良好的成型性、耐摩擦性、耐弯曲性、耐热性以及与芯材的良好的粘结性。

8-9.什么是复合型导电高分子材料？什么是本征导电型高分子材料？举例说明本征导电高分子工作原理及主要特点。

答：复合型导电高分子材料是指以绝缘聚合物作基体，与导电性物质（如碳黑、金属粉等）通过各种复合办法制得的一类导电高分子材料。本征导电高分子材料是指高分子的结构本身可以提供载流子，从而显示“固有”导电性的一类导电高分子材料。包括共轭体系聚合物、电荷转移络合物、金属有机螯合物和高分子电解质。例如，共轭体系聚合物含有非定域的双键π电子，它们可以在一维方向上自由移动，因此能够导电。当共轭链中存在浩大的侧基或强极性基团时，会引起共轭链的扭

曲、折叠等，从而使π电子离域受到限制，导电性变差。

8-10.离子交换树脂除了常见的水处理应用外，还有哪些重要应用？答：离子交换树脂除了常见的水处理应用外，还具有吸附、催化和脱水的功能。例如，利用其表面吸附的性质，大孔型树脂不仅可以从极性溶剂中吸附弱极性或非极性物质，而且还可以从非极性溶剂中吸附弱极性物质，也可以对气体举行挑选吸附。又如，离子交换树脂相当于多元酸或碱，可催化酯的水解、醇解和酸解反应。

8-11.超强吸水高分子材料主要包括哪些类型？结构上普通具有什么样的共同特征？

答：超强吸水高分子材料主要包括淀粉类、纤维素类和合成聚合物类。结构上普通都含有羧基、羟基等强亲水性基团并具有一定的交联度，具有水溶胀性，但不溶于水，也难溶于有机溶剂。

8-12常见聚合物分别膜包括哪几种？特点如何？

答：常见聚合物分别膜包括微孔膜、超滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗析膜、电渗析膜和渗透蒸发膜。微孔膜具有开放式网格结构，孔径普通在0.1~1μm之间，可以透过离子、分子，但是，微粒、胶体、细菌不能通过。超滤膜和反渗透膜属于过滤式膜，按照分子尺寸和性质的差异来实现分别。渗析和电渗析膜属于渗析膜，主要是按照溶质或离子电位差、浓度差的不同来实现分别。纳滤膜是允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种表面孔径为纳米级的半透膜。渗透蒸发膜是用于将透过膜的液体加热蒸发而将混合液体分别的一种膜材料。

8-13.试述Nafion膜基本结构特征、性能特点及应用。

答：Nafion膜是一种全氟化高分子聚合物磺酸盐阳离子交换膜。其主链和侧链结构（如下图）都含有大量的C-F键，该键具有很高的键能，F原子半径较大