高分子物理知識點總結及習題

1、聚合物的結構（計算題：聚合物的結構（計算題：均方末端距與結晶度）1.簡述聚合物的層次結構。答：聚合物的結構包括高分子的鏈結構和聚合物的凝聚態(tài)結構，高分子的鏈結構包括近程結構（一級結構）和遠程結構（二級結構）。一級結構包括化學組成、結構單元鏈接方式、構型、支化與交聯。二級結構包括高分子鏈大?。ㄏ鄬Ψ肿淤|量、均方末端距、均方半徑）和分子鏈形態(tài)（構象、柔順性）。三級結構屬于凝聚態(tài)結構，包括晶態(tài)結構、非晶態(tài)結構、取向態(tài)結構、液晶態(tài)結構和織態(tài)結構

2、。構型：是指分子中由化學鍵所固定的原子在空間的幾何排列。（要改變構型，必須經過化學鍵的斷裂和重組。）高分子鏈的構型有旋光異構和幾何異構兩種類型。旋光異構是由于主鏈中的不對稱碳原子形成的，有全同、間同和無規(guī)三種不同的異構體（其中，高聚物中全同立構和間同立構的總的百分數稱為等規(guī)度。）。全同（或等規(guī)）立構：取代基全部處于主鏈平面的一側或者說高分子全部由一種旋光異構單元鍵接而成間同立構：取代基相間地分布于主鏈平面的兩側或者說兩種旋光異構單元交替

3、鍵接無規(guī)立構：取代基在平面兩側作不規(guī)則分布或者說兩種旋光異構單元完全無規(guī)鍵接幾何異構是由于主鏈中存在雙鍵而形成的，有順式和反式兩種異構體。構象：原子或原子基團圍繞單鍵內旋轉而產生的空間分布。鏈段：把若干個鍵組成的一段鏈作為一個獨立運動的單元鏈節(jié)（又稱為重復單元）：聚合物中組成和結構相同的最小單位高分子可以分為線性、支化和交聯三種類型。其中支化高分子的性質與線性高分子相似，可以溶解，加熱可以熔化。但由于支化破壞了高分子鏈的規(guī)整性，其結晶能

4、力大大降低，因此支化高分子的結晶度、密度、熔點、硬度和拉伸強度等，都較相應的線性高分子的低。交聯高分子是指高分子鏈之間通過化學鍵形成的三維空間網絡結構，交聯高分子不能溶解，只能溶脹，加熱也不能熔融。高分子鏈的構象就是由單鍵內旋轉而形成的分子在空間的不同形態(tài)。單鍵的內旋轉是導致高分子鏈呈卷曲構象的根本原因，內旋轉越自由，卷曲的趨勢就越大。這種不規(guī)則的卷曲的高分子構象稱為無規(guī)線團。高分子鏈的內旋轉并不是完全自由的，有鍵角和空間位阻的限制。自

5、由結合鏈的內旋轉沒有鍵角和位壘限制；自由旋轉鏈有鍵角限制，但沒有空間位阻的限制。自由結合鏈和自由旋轉鏈都是假想的理想鏈，實際中是不存在的。實際的高分子鏈既不是自由結合鏈，也不是自由旋轉鏈，但可以看作是一個等效的自由結合鏈。柔順性：高分子鏈能夠改變其構象的性質末端距：線性高分子的一端到另一端的距離（全同聚乙烯醇的分子鏈所采取的構象是平面鋸齒鏈；因為聚乙烯醇的取代基—OH能形成分子內氫鍵，因而與聚α烯烴不同，全同聚乙烯醇不形成螺旋鏈，而形成

6、平面鋸齒鏈構象）4.答：高分子鏈的柔性隨相對分子質量的增大而增大。柔性好和強的分子間作用力都能提高聚合物的結晶能力（柔性好提高了鏈段向結晶部分擴散和排列的能力；強的分子間作用力使結晶結構穩(wěn)定，從而有利于結晶）。高聚物的結晶溫度越高，熔限越窄（結晶溫度越高，分子鏈的運動能力越強，分子鏈可以充分調整其構象，使形成的結晶比較完善，因而熔限較窄）。5.聚合物在結晶過程中或出現體積收縮，為什么？說明含硫量不同的橡皮在結晶過程中體積改變與時間的，并

7、畫出相應的示意圖。答：結晶中分子鏈的規(guī)則堆砌使密度增加，從而結晶過程中會出現體積收縮。橡膠含硫量增加，交聯密度增大，減弱了結晶能力，結晶程度和結晶速率都下降，表現在結晶曲線上，最小的體積收縮率和曲線都減少。6.試分析纖維素分子鏈為什么是剛性的。答：因為a、分子有極性，分子鏈間相互作用力強；b、六元吡喃環(huán)結構使內旋轉困難；c、分子間和分子內都能形成氫鍵，尤其是分子內氫鍵使糖苷鍵不能旋轉，從而大大增加了剛性。7.假若聚丙烯的等規(guī)度不高，能不

8、能用改變構象的方法提高等規(guī)度？答：不能。提高聚丙烯的等規(guī)度須改變構型，而改變構型與改變構象的方法根本不同。構象是圍繞單鍵內旋轉所引起的分子鏈形態(tài)的變化，改變構象只需克服單鍵內旋轉位壘即可實現；而改變構型必須經過化學鍵的斷裂才能實現。8高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯在分子鏈上的主要差別是什么？答：高密度聚乙烯為線性結構，低密度聚乙烯為具有長支鏈的聚乙烯，而線性低密度聚乙烯的支鏈是短支鏈，由乙烯和高級的α烯烴共聚合而生成。共聚