高分子物理 第二章習題答案

第一章 習題答案一、 概念1、構象：由于單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子中原子在空間位置上的變化叫構象。而構型指2、構型：分子中由化學鍵所固定的原子在空間的幾何排列。3、均方末端距：高分子鏈的兩個末端的直線距離的平方的平均值。4、鏈段：鏈段是由若干個鍵組成的一段鏈作為一個獨立動動的單元，是高分子鏈中能夠獨立運動的最小單位。 5、全同立構：取代基全部處于主鏈平面的一側(cè)或者說高分子全部由一種旋光異構單元鍵接而成。6、無規(guī)立構：當取代基在平面兩側(cè)作不規(guī)則分布或者說兩種旋光異構體單元完全無規(guī)鍵接而成。二、選擇答案1、高分子科學諾貝爾獎獲得者中，（ A ）首先把“高分子”這個概念引進科學領域。A、H. Staudinger, B、K.Ziegler, G.Natta, C、P. J. Flory, D、H. Shirakawa2、下列聚合物中，（ A ）是聚異戊二烯(PI)。A、 B、C、 D、3、鏈段是高分子物理學中的一個重要概念，下列有關鏈段的描述，錯誤的是（ C ）。A、高分子鏈段可以自由旋轉(zhuǎn)無規(guī)取向，是高分子鏈中能夠獨立運動的最小單位。B、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是高分子鏈段開始運動的溫度。C、在條件時，高分子“鏈段”間的相互作用等于溶劑分子間的相互作用。D、聚合物熔體的流動不是高分子鏈之間的簡單滑移，而是鏈段依次躍遷的結(jié)果。4、下列四種聚合物中，不存在旋光異構和幾何異構的為（ B ）。A、聚丙烯，B、聚異丁烯，C、聚丁二烯，D、聚苯乙烯5、下列說法，表述正確的是（ A ）。A、工程塑料ABS樹脂大多數(shù)是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯組成的三元接枝共聚物。B、ABS樹脂中丁二烯組分耐化學腐蝕，可提高制品拉伸強度和硬度。C、ABS樹脂中苯乙烯組分呈橡膠彈性，可改善沖擊強度。D、ABS樹脂中丙烯腈組分利于高溫流動性，便于加工。6、下列四種聚合物中，鏈柔順性最好的是（ C ）。 A、聚氯乙烯， B、聚氯丁二烯， C、順式聚丁二烯， D、反式聚丁二烯7、在下列四種聚合物的晶體結(jié)構中，其分子鏈構象為H31螺旋構象為（ B ）。A、聚乙烯， B、聚丙烯， C、聚甲醛， D、聚四氟乙烯8、下列聚合物中，（ D ）是對苯二甲酸乙二醇酯（PET）。A、 B、C、 D、9、自由基聚合制得的聚丙烯酸為（ B ）聚合物。A、全同立構，B、無規(guī)立構，C、間同立構，D、旋光10、熱塑性彈性體SBS是苯乙烯和丁二烯的（ C ）。A、無規(guī)共聚物， B、交替共聚物， C、嵌段共聚物， D、接枝共聚物11、下列四種聚合物中，鏈柔順性最差的是（ C ）。 A、， B、， C、 ， D、 12、高分子在稀溶液中或高分子熔體中呈現(xiàn)（ C ）。A、平面鋸齒形構象 B、H31螺旋構象 C、無規(guī)線團構象 D、雙螺旋構象13、高分子科學領域諾貝爾獎獲得者中，（ C ）把研究重點轉(zhuǎn)移到高分子物理方面，逐漸闡明高分子材料結(jié)構與性能之間的關系。 A、H. Staudinger, B、K. Ziegler，G. Natta, C、P. J. Flory, D、H. Shirakawa14、下列聚合物中，（ B ）是尼龍。A、 B、C、 D、15、下列說法，表述正確的是（ D ）。A、自由連接鏈為真實存在，以化學鍵為研究對象。B、自由旋轉(zhuǎn)鏈為理想模型，以鏈段為研究對象。C、等效自由連接鏈為理想模型，以化學鍵為研究對象。D、高斯鏈真實存在，以鏈段為研究對象。16、聚乙烯樹脂中，（ B ）是支化高分子。A、LLDPE， B、LDPE， C、HDPE，D、交聯(lián)聚乙烯17、下列四種聚合物中，鏈柔順性最差的是（ D ）。 A 聚乙烯， B 聚丙烯， C 順式聚1,4-丁二烯， D 聚苯乙烯18、若聚合度增加一倍，則自由連接鏈的均方末端距變?yōu)樵档模?C ）倍。A、0.5 B、1.414 C、2 D、419、在下列四種聚合物的晶體結(jié)構中，其分子鏈構象為平面鋸齒型的為（ A ）。A、聚乙烯， B、聚丙烯， C、聚甲醛， D、全同立構聚苯乙烯20、下列高分子中，（ B ）可以進行重新熔融，二次加工制成新的制品。A、交聯(lián)聚乙烯，B、線性低密度聚乙烯LLDPE，C、硫化橡膠，D、熱固性塑料21、熱塑性彈性體SIS是苯乙烯和異戊二烯的（ C ）。A、 無規(guī)共聚物，B 、交替共聚物，C、 嵌段共聚物，D、 接枝共聚物三、填空題1、高分子共聚物的序列結(jié)構指兩種或兩種以上共聚單體在分子中的排列，二元共聚物可以分為無規(guī)型、交替型、 嵌段 型和 接枝 型共聚物。2、結(jié)晶聚乙烯(PE)的鏈構象為 平面鋸齒型 構象，聚丙烯PP的鏈構象為H31螺旋構象，而柔性鏈高分子在溶液中均呈 無規(guī)線團 構象。3、構造是指聚合物分子的形狀，例如線形高分子，支化高分子， 星型 高分子， 梯形 高分子和交聯(lián)高分子等。4、構型是指分子中原子在空間的排列，高分子鏈的構型包括 旋光異構 、 幾何異構 和鏈接異構。四、回答下列問題1、從鏈結(jié)構和聚集態(tài)結(jié)構的角度，說明為什么SBS具有熱塑性彈性體的性質(zhì)？若三嵌段結(jié)構為BSB，能否成為熱塑性彈性體？答：SBS樹脂是用陰離子聚合法制得的苯乙烯和丁二烯的三嵌段共聚物。其分子鏈的中段是聚丁二烯，兩端是聚苯乙烯，SBS具有兩相結(jié)構，橡膠相PB連續(xù)相，為柔性鏈段的軟區(qū)，PS形成微區(qū)分散在橡膠相中，PS是具有剛性鏈段的硬區(qū)，起物理交聯(lián)作用。SBS在常溫為橡膠高彈性、高溫下又能塑化成型的高分子材料。它是不需要硫化的橡膠，是一種熱塑性彈性體。BSB不是一種熱塑性彈性體。因為雖然它也三嵌段共聚物，但其分子鏈的中段是聚苯乙烯硬段，兩端是聚丁二烯軟段，相當于橡膠鏈的一端被固定在交聯(lián)點上，另一端是自由活動的鏈端，而不是一個交聯(lián)網(wǎng)。由于端鏈對彈性沒有貢獻，所以不能成為熱塑性彈性體。2、丙烯中碳碳單鏈是可以轉(zhuǎn)動的，通過單鍵的轉(zhuǎn)動能否把全同立構的聚丙烯變?yōu)椤伴g同立構”的聚丙烯？說明理由。答：不能。全同立構和間同立構是兩種不同的立體構型。構型是分子中由化學鍵所固定的原子在空間的幾何排列，這種排列是穩(wěn)定的，要改變構型必須經(jīng)過化學鍵的斷裂和重組。單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)只能改變構象而不能改變構型。所以通過單鍵的轉(zhuǎn)動不能把全同立構的聚丙烯變?yōu)椤伴g同立構”的聚丙烯。五、計算題1、某單烯類聚合物的聚合度為4×104，試計算分子鏈完全伸展時的長度是其均方根末端距的多少倍？（假定該分子鏈為自由旋轉(zhuǎn)鏈）已知DP4×104 ，化學鍵數(shù)：n=2DP=8×104自由旋轉(zhuǎn)鏈： hmax/=/=163倍2、聚丙烯在環(huán)己烷或甲苯中、30時測得的空間位阻參數(shù)（即剛性因子）=1.76，試計算其等效自由連接鏈的鏈段長度b（已知碳碳鍵長為0.154nm，鍵角為109.5°）解：3、 某聚苯乙烯試樣的分子量為416000，試估算其無擾鏈的均方末端距（已知特性比Cn=12）解：DP=416000/104=4000n2DP=8000=8000×0.1542×12=2.28×1033（nm2）