高分子物理_金日光_華幼卿主編_第三版_課后習(xí)題答案詳解

1、第1頁共16頁高分子物理答案詳解（第三版）第高分子物理答案詳解（第三版）第1章高分子的鏈結(jié)構(gòu)高分子的鏈結(jié)構(gòu)1.1.寫出聚氯丁二烯的各種可能構(gòu)型。寫出聚氯丁二烯的各種可能構(gòu)型。等。等。2構(gòu)象與構(gòu)型有何區(qū)別？構(gòu)象與構(gòu)型有何區(qū)別？聚丙烯分子鏈中碳聚丙烯分子鏈中碳—碳單鍵是可以旋轉(zhuǎn)的，通過單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)是否可以使全同立構(gòu)聚丙烯變?yōu)殚g同立構(gòu)聚丙烯？為什么？碳單鍵是可以旋轉(zhuǎn)的，通過單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)是否可以使全同立構(gòu)聚丙烯變?yōu)殚g同立構(gòu)聚丙烯？為什么？答：（

2、答：（1）區(qū)別：構(gòu)象是由于單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子中原子在空間位置上的變化，而構(gòu)型則是分子中由化學(xué)鍵所固定的原子在空）區(qū)別：構(gòu)象是由于單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子中原子在空間位置上的變化，而構(gòu)型則是分子中由化學(xué)鍵所固定的原子在空間的排列；構(gòu)象的改變不需打破化學(xué)鍵，而構(gòu)型的改變必須斷裂化學(xué)鍵。間的排列；構(gòu)象的改變不需打破化學(xué)鍵，而構(gòu)型的改變必須斷裂化學(xué)鍵。（2）不能，碳）不能，碳碳單鍵的旋轉(zhuǎn)只能改變構(gòu)象，卻沒有斷裂化學(xué)鍵，所以不能改變構(gòu)型，而

3、全同立構(gòu)聚丙烯與間同立構(gòu)聚丙烯是不同的碳單鍵的旋轉(zhuǎn)只能改變構(gòu)象，卻沒有斷裂化學(xué)鍵，所以不能改變構(gòu)型，而全同立構(gòu)聚丙烯與間同立構(gòu)聚丙烯是不同的構(gòu)型。構(gòu)型。3.3.為什么等規(guī)立構(gòu)聚丙乙烯分子鏈在晶體中呈為什么等規(guī)立構(gòu)聚丙乙烯分子鏈在晶體中呈3131螺旋構(gòu)象，而間規(guī)立構(gòu)聚氯乙烯分子鏈在晶體中呈平面鋸齒構(gòu)象？螺旋構(gòu)象，而間規(guī)立構(gòu)聚氯乙烯分子鏈在晶體中呈平面鋸齒構(gòu)象？答（答（1）由于等歸立構(gòu)聚苯乙烯的兩個苯環(huán)距離比其范德華半徑總和小，產(chǎn)生排斥作用

4、，使平面鋸齒形（）由于等歸立構(gòu)聚苯乙烯的兩個苯環(huán)距離比其范德華半徑總和小，產(chǎn)生排斥作用，使平面鋸齒形（…ttt……ttt…）構(gòu)象極不穩(wěn)定，必）構(gòu)象極不穩(wěn)定，必須通過須通過CCCC鍵的旋轉(zhuǎn)，形成鍵的旋轉(zhuǎn)，形成3131螺旋構(gòu)象，才能滿足晶體分子鏈構(gòu)象能最低原則。螺旋構(gòu)象，才能滿足晶體分子鏈構(gòu)象能最低原則。（2）由于間規(guī)聚氯乙烯的氯取代基分得較開，相互間距離比范德華半徑大，所以平面鋸齒形構(gòu)象是能量最低的構(gòu)象。）由于間規(guī)聚氯乙烯的氯取代基分得較

5、開，相互間距離比范德華半徑大，所以平面鋸齒形構(gòu)象是能量最低的構(gòu)象。4.4.哪些參數(shù)可哪些參數(shù)可以表征高分子鏈的柔順性？如何表征？以表征高分子鏈的柔順性？如何表征？答：（答：（1）空間位阻參數(shù)（或稱剛性因子））空間位阻參數(shù)（或稱剛性因子），值愈大，柔順性愈差；值愈大，柔順性愈差；（2）特征比）特征比CnCn，CnCn值越小，鏈的柔順性越好；值越小，鏈的柔順性越好；（3）連段長度）連段長度b，b值愈小，鏈愈柔順。值愈小，鏈愈柔順。5聚乙烯分

6、子鏈上沒有側(cè)基，內(nèi)旋轉(zhuǎn)位能不大，柔順性好。該聚合物為什么室溫下為塑料聚乙烯分子鏈上沒有側(cè)基，內(nèi)旋轉(zhuǎn)位能不大，柔順性好。該聚合物為什么室溫下為塑料而不是橡膠？而不是橡膠？答：這是由于聚乙烯分子對稱性好，容易結(jié)晶，從而失去彈性，因而在室溫下為塑料而不是橡膠。答：這是由于聚乙烯分子對稱性好，容易結(jié)晶，從而失去彈性，因而在室溫下為塑料而不是橡膠。6.6.從結(jié)構(gòu)出發(fā)，簡述下列各組聚合物的性能差異：從結(jié)構(gòu)出發(fā)，簡述下列各組聚合物的性能差異：（1）聚

7、丙烯睛與碳纖維；）聚丙烯睛與碳纖維；（2）無規(guī)立構(gòu)聚丙烯與等規(guī)立構(gòu)聚丙烯；）無規(guī)立構(gòu)聚丙烯與等規(guī)立構(gòu)聚丙烯；（3）順式聚）順式聚1，44異戊二烯（天然橡膠）與反式聚異戊二烯（天然橡膠）與反式聚1，44異戊二烯（杜仲橡膠）。異戊二烯（杜仲橡膠）。（4）高密度聚乙烯、低密度聚乙烯與交聯(lián)聚乙烯。）高密度聚乙烯、低密度聚乙烯與交聯(lián)聚乙烯。7.7.比較下列四組高分子鏈的柔順性并簡要加以解釋。比較下列四組高分子鏈的柔順性并簡要加以解釋。第3頁共16

8、頁8.8.某單烯類某單烯類聚合物的聚合度為聚合物的聚合度為104104，試估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。），試估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。）答：答：81.681.6倍9.9.無規(guī)聚丙烯在環(huán)己烷或甲苯中、無規(guī)聚丙烯在環(huán)己烷或甲苯中、30℃30℃時測得的空間位阻參數(shù)（即剛性因子）時測得的空間位阻參數(shù)（即剛性因子）δ=1.76δ=1.76試計

9、算其等效自由連接鏈長度試計算其等效自由連接鏈長度b（已知碳（已知碳—碳鍵長為碳鍵長為0.154nm0.154nm鍵角為鍵角為109.5109.5）。）。解：解：b=1.17nm10.b=1.17nm10.某聚苯乙烯試樣的分子量為某聚苯乙烯試樣的分子量為416000416000，試估算其無擾鏈的均方末端距（已知特征比，試估算其無擾鏈的均方末端距（已知特征比Cn=12Cn=12）。答：均方末端距為）。答：均方末端距為2276.8nm2227

10、6.8nm2。第。第2章聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)1.1.名詞解釋名詞解釋凝聚態(tài)，內(nèi)聚能密度，晶系，結(jié)晶度，取向，高分子合金的相容性。凝聚態(tài)，內(nèi)聚能密度，晶系，結(jié)晶度，取向，高分子合金的相容性。凝聚態(tài)：為物質(zhì)的物理狀態(tài)，是根據(jù)物質(zhì)的分子運(yùn)動在宏觀力學(xué)性能上的表現(xiàn)來區(qū)分的，通常包括固體、液體和氣體。凝聚態(tài)：為物質(zhì)的物理狀態(tài)，是根據(jù)物質(zhì)的分子運(yùn)動在宏觀力學(xué)性能上的表現(xiàn)來區(qū)分的，通常包括固體、液體和氣體。內(nèi)聚能密度：內(nèi)聚能密度：CE

11、DCED定義為單位體積凝聚體汽化時所需要的能量，單位：定義為單位體積凝聚體汽化時所需要的能量，單位：晶系：根據(jù)晶體的特征對稱元素所進(jìn)行的分類。晶系：根據(jù)晶體的特征對稱元素所進(jìn)行的分類。結(jié)晶度：試樣中的結(jié)晶部分所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（質(zhì)量結(jié)晶度結(jié)晶度：試樣中的結(jié)晶部分所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（質(zhì)量結(jié)晶度）或者體積分?jǐn)?shù)（體積結(jié)晶度）或者體積分?jǐn)?shù)（體積結(jié)晶度）。）。取向：聚合物的取向是指在某種外力作用下，分子鏈或其他結(jié)構(gòu)單元沿著外力作用方向的擇優(yōu)排列。取向：聚