高物習題解答

1、1高分子物理習題緒論緒論1.舉例說明聚合物在人類生活中所起的作用。答：衣食住行、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、尖端科技等（略）2.用作材料的物質(zhì)應具備怎樣的基本特性？舉出人類歷史上具有劃時代意義的幾種材料。答：①具有可使用的基本特性——如力學機械性能、或電性能、熱性能、光學性能等等；（普通材料或一般材料——滿足力學特性；功能材料——滿足功能特性）。具有可成型加工性——能按照使用要求加工成為一定的外形。②例如：舊石器時代——石頭、隕石；新石器時代——

2、石頭、陶、瓷；銅器時代——青銅、紫銅；鐵器時代——鐵及其合金；高分子時代——高分子材料及其復合材料。3.什么是高聚物？高聚物在結(jié)構(gòu)、性能及應用上各有哪些特點(分別與同系物小分子及其他材料相比較)？答：由大量結(jié)構(gòu)單元通過共價鍵連接而成的具有一定力學性質(zhì)的高分子量物質(zhì)稱為高聚物。高聚物在結(jié)構(gòu)上和性能上的特點可用下表表示：結(jié)構(gòu)與性能特點種類總述一次化學結(jié)構(gòu)二次結(jié)構(gòu)聚集態(tài)結(jié)構(gòu)高分子材料結(jié)構(gòu)層次多而復雜。一次結(jié)構(gòu)為共價鍵連接，與小分子同系物相仿，

3、區(qū)別在于其重復單元很大，導致整體分子間作用力增大，其熔點或流動溫度比同系小分子高很多，且與分子量的關(guān)系不大；而與金屬等其他材料相比，由于分子鏈間為分子間作用力，比金屬、陶瓷的金屬鍵或離子鍵小很多，因此其熔點或流動溫度又很低。二次結(jié)構(gòu)使聚合物具有不同的構(gòu)象異構(gòu)體，由于聚合物單鍵數(shù)目非常龐大，因此其可取的構(gòu)象數(shù)也非常龐大，單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)使聚合物的構(gòu)象間可以相互轉(zhuǎn)化，從而使聚合物表現(xiàn)出獨有的高彈性和粘彈性特征，具有很好的柔性。由于組成高分子的單元

4、數(shù)很大，所受到的分子間作用力也十分顯著，對一條高分子鏈而言，其分子間力的總和比化學鍵高，使得聚合物在氣化前就被分解，導致聚合物沒有氣態(tài)。同時其結(jié)晶態(tài)受分子鏈太長的影響，結(jié)晶度不高，結(jié)晶的完善程度也不高，導致聚合物晶體熔融時有熔限。在結(jié)晶與非晶之間還存在著一維或二維的有序性（取向態(tài)結(jié)構(gòu)）。而分子間作用力大使得聚合物具有很高的力學強度，非晶部分又提供了相當好的韌性。小分子同系物結(jié)構(gòu)相對簡單共價鍵連接，分子間作用力小。熔點、沸點很低，并隨分子

5、量的增加而顯著增加。單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)對性能影響不大。是較為剛性的物質(zhì)。聚集態(tài)結(jié)構(gòu)有氣液固三態(tài)。固態(tài)結(jié)構(gòu)簡單。脆性大，不具有一般的力學性能。其他材料（金屬、陶瓷等）結(jié)構(gòu)相對簡單金屬鍵、離子鍵連接。鍵能很高。使熔點很整體非共價鍵連接，不能內(nèi)旋轉(zhuǎn)。有液固二態(tài)。固態(tài)或為晶體，或為非晶，形式簡單。力學性34.高分子物理的研究內(nèi)容是什么？研究目的何在？答：高分子物理的研究內(nèi)容是：運用分子運動的觀點通過對具有多分散性的高分子鏈進行統(tǒng)計分析，來研究高分子結(jié)構(gòu)

6、與其性能間的關(guān)系。研究的目的在于一方面使現(xiàn)有的高分子能夠找到其更加合適的應用場合，同時也為一些特殊的應用場合設計新的高分子結(jié)構(gòu)提供理論依據(jù)。5.請從ChemicalAbstracts或有關(guān)高分子雜志上摘錄5篇近期高分子物理學的研究論文摘要。從中你看出人們在研究哪些高分子物理學問題？答：（摘錄CA：36類PhysicalPropertiesofsynthetichighpolymers.略）高分子物理的研究內(nèi)容非常廣泛，包括結(jié)構(gòu)（一次結(jié)構(gòu)

7、的表征、構(gòu)象的統(tǒng)計計算及其分析、聚合物結(jié)晶形態(tài)、種類、結(jié)晶及熔融過程熱力學與動力學等、液晶、取向等）、溶液性能（包括溶液熱力學、溶解過程動力學等）、力學性能（硬材料和彈性材料的力學性能特點、力學松弛及其物理化學原理）、電性能（極化、介電松弛、電氣絕緣特性等）、熱性能（熱轉(zhuǎn)變、松弛及其機理等）及光學性能（包括透明性、折射率及雙折射等）的研究。6.Namesixpolymersthatyouencounterdailydrawtheirst

8、ructures.答：塑料：PS——聚苯乙烯toy；PVC——聚氯乙烯pipe；PMMA——聚甲基丙烯酸甲酯glass；PE——聚乙烯membrane；PP——聚丙烯bumper；PEO——聚氧乙烯electrolyte；POM——聚甲醛bearing；PTFE——聚四氟乙烯coating；ABS——caseofelectricalappliances橡膠：PBD——聚丁二烯；PIP——聚異戊二烯（天然橡膠）；EPR——乙丙橡膠；SBS

9、——丁苯熱塑彈性體；BSR——丁苯橡膠；BAR——丁腈橡膠；PDMS——聚二甲基硅氧烷（硅橡膠）；等纖維：PET——聚對苯二甲酸乙二醇酯（滌綸）；Nylon610——聚癸二酰己二胺（尼龍610）；PAN——聚丙烯腈（腈綸，奧綸）；Vinylon——聚乙烯醇縮醛（維尼綸）；Spexfibre——氨綸；等。7.Whataretherelationshipsbetweenpolymerphysicsotheraspectsofpolymers

10、ubjectsuchaspolymerchemistrymoleculardesigningpolymermoldingprocessingtheapplicationofthepolymers答：高分子物理與高分子化學：為高分子應用搭橋（了解性能，判定優(yōu)劣，揚長避短）；高分子物理與高分子加工：是成型理論的基礎（加工條件的選擇——加工性能互有影響）高分子物理與高分子材料應用：是合理應用高分子的保證（了解特點，合理應用）高分子物理與分子設

11、計：是分子設計的理論依據(jù)（為應用尋找和設計高分子）8.Whichwouldbemelikelytobesoftenedbyheat①unvulcanizedrubberebonite②AstageCstageresole③cellulosecelluloseacetate答：①unvulcanizedrubber——未硫化橡膠；②Astageresole——A階段酚醛樹脂；③celluloseacetate——醋酸纖維素。9.Whati