高分子物理简答题

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1、第二章高分子的链结构1.聚合物的层次结构聚合物的结构包括高分子的链结构和聚合物的凝聚态结构，高分子的链结构包括近程结构（一级结构）和远程结构（二级结构）。一级结构包括化学组成，结构单元连接方式，构型，支化于交联。二级结构包括高分子链大小（相对分子质量，均方末端距，均方半径）和分子链形态（构象，柔顺性）。三级结构属于凝聚态结构，包括晶态结构，非晶态结构，取向态结构，液晶态结构和织态结构。2．结构单元的键接方式，许多实验证明自由基或离子型聚合产物中大多数是头—尾键接的，链接方式对聚合物的性能有比较明显的影响。例1：纤维要求分子链中单体单元排列规整，结晶性能好，强度高

2、，便于抽丝和拉伸例2：维尼纶纤维缩水性较大的根本原因：聚乙烯醇PVA做维尼纶只有头—尾键接才能使之与甲醛缩合生成聚乙烯醇缩甲醛。如果是头—头键接额，羟基就不易缩醛化，是产物中保留一部分羟基，羟基的数量太多会使纤维的强度下降。3．聚合物的空间构型概念：结构单元为—CH2—CHR—型的高分子，在每一个结构单元中都有一个手性碳原子，这样，每一个链节就有两种旋光异构体，高分子全部由一种旋光异构体键接而成称为全同立构，由两种旋光异构单元交替键接，称为间同立构，两种旋光异构单元完全无规键接时，则称为无规立构全同立构和间同立构的高聚物有时统称为等规高聚物高聚物中含有全同立构和

3、间同立构的总的百分数是指等规度由于内双键的基团在双键两侧排列的方向不同而有顺式构型与反式构型之分，他们称为几何异构体例：几何构型对聚合物的影响聚丁二烯1,2-加成的全同立构或间同立构的聚丁二烯PB，由于结构规整，容易结晶，弹性很差，只能作为塑料使用；顺式1,4-聚丁二烯链的结构也比较规整，容易结晶，在室温下是一种弹性很好的橡胶，反式1,4-聚丁二烯分子链的结构也比较规整，容易结晶，在室温下是弹性很差的塑料。4.高分子共聚物共聚物的序列结构常用参数平均序列长度L和嵌段数R。当R=100时表明是交替共聚，R=0时表明是嵌段共聚物例1：聚甲基丙烯酸甲酯PMMA分子带有

4、极性酯基是分子间作用力比聚苯乙稀PS大，因此在高温的流动性差，不宜采取注塑成型法加工。需将PMMA和少量PS共聚可以改善树脂的高温流动性，适用于注塑成型ps.和少量的丙烯晴AN共聚后，其冲击强度，耐热性，耐化学腐蚀性都有所提高，可供制造耐油的机械零件例2：ABS树脂在结构组成制备工艺上可提高产品的力学性能的方法ABS树脂是丙烯晴，丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。其中丙烯晴有CN基，能使聚合物耐化学腐蚀，提高制品的抗张强度和硬度；丁二烯使聚合物呈现橡胶状韧性，这是材料抗冲击强度增高的主要因素；苯乙烯的高分流动性能好，便与加工成型，而且可以改善制品表面光洁度.，ps.A

5、BS是一类性能优良的热塑性塑料例3：SBS在结构和组成上的特点及加工方法概述用阴离子聚合法制得的苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物SBS树脂。丁二烯常温是一种橡胶，而聚苯乙烯是硬性塑料，两者不相容，因此SBS具有两项结构。聚丁二烯段形成连续的橡胶相，聚苯乙烯是热塑性的，聚苯乙烯起交联作用高温下可以破坏也可以重组，所以SBS是一种可以注塑方法进行加工而不需要硫化的橡胶。聚氨酯与其相似，统称热塑性弹性体。5.高分子链的支化例：为什么高压聚乙烯的冲击强度好于低压聚乙烯的冲击强度支化对物理性能的影响有时相当显著，高压聚乙烯（低密度聚乙烯LDPE）由于支化破坏了分子的规整性，使其

6、结晶度大大降低，低压聚乙烯（高密度聚乙烯HDPE）是线型分子，易于结晶，故在密度，熔点，结晶度和硬度方面都高于强者。分子链支化程度增加，分子间的距离增加，分子间的作用力减小，因而使拉伸强度降低，但冲击强度会提高。6.高分子链的交联支化高分子能够溶解，交联高分子不熔不熔，只有交联度不大的时候能在溶剂中溶胀。热固性塑料和硫化橡胶都是交联高分子例：硫化橡胶未经硫化交联的橡胶分子之间容易滑动，受力后会产生永久变形，不能回复原状，经硫化的橡胶分子间不能滑移，才有大的可逆弹性变形，所以橡胶一定要经过硫化变成交联结构后才能使用。交联度小的橡胶（含硫5%一下）弹性较好，交联度大

7、的橡胶（含硫20%~30%）弹性就差，交联度再增加，机械强度和硬度都将增加，最终失去弹性而变脆。7.高分子链的构象概念：构象：单间内旋转而产生的分子在空间的不同排列形态，由于热运动分子的构象在时刻改变，因此高分子的键的构象是统计性的，由此可知，这种构象是不固定的。构型：大分子链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经过化学键的断裂和重组。构型包括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。无规线团：单键内旋转是导致分子链呈蜷曲构象的原因，内旋转愈自由，蜷曲的趋势越大，我们称这种不规则的蜷曲高分子链

8、的构象为无规线团。理想链