高分子物理习题
第一部分 高聚物的结构
一、名词解释：
交联、构型、构象、链段、柔顺性、热塑性弹性体、聚集态、内聚能密度、结晶度、熔点、 熔限、取向、共混高聚物、液晶、等规度、等规立构（全同立构）、间规立构（间同立构）、 键接异构、支化因子g、末端距、均方末端距、均方旋转半径（均方回转半径）、自由结合链、 等效自由结合链、刚性因子（空间位阻参数）、无扰尺寸、单晶、球晶
二、选择
1．当主链由下列饱和单键组成时，其柔顺性的顺序为（ ）
A．-C-O->-Si-O->-C-C- B.-Si-O->-C-C->-C-O- C.-Si-O->-C-O->-C-C- 2. PS, PP, PE 三者柔顺性的顺序为（ ）
A. PP 3. 比较聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯（PE）之间的柔性，顺序正确的是（ ） A．PE>PP>PVC>PAN B. PE>PP>PAN>PVC C. PP>PE>PVC>PAN D.PAN>PVC>PP>PE 4. PE, PVC, PVDC结晶能力的强弱顺序是( ) A. PE>PVC>PVDC B. PVDC>PE>PVC C. PE>PVDC>PVC 5. 已知含有成核剂的聚丙烯在等温结晶时生成球晶，则其Avrami指数n为（ ） A.2 B.3 C.4 6. 下列哪些聚合物不适合作弹性体（ ） A. 聚异戊二烯 B. 天然橡胶 C. 聚丁二烯 D. 聚氯乙烯 7．下面那些因素不可以提高结晶速率（ ） Ａ. 溶剂 B.拉伸 C. 增大相对分子量 D.成核剂 8. 下列结构不属于一级结构范畴的是（ ） A. 化学组成 B. 顺反异构 C. 头-尾键接 D. 相对分子质量 9．下列有关高分子结构的叙述不正确的是（ ） A. 高分子是由很多结构单元组成 B.高分子链具有一定的内旋转自由度 C．结晶性的高分子中不存在非晶态 D.高分子是一系列同系物的混合物 10．等规度是指高聚物中（ ） A．全同立构的百分数 B 间同立构的百分数 C 全同立构和间同立构的总的百分数 D 顺反异构的百分数 11．聚丙烯酸甲酯的Tg为3℃，聚丙烯酸的Tg为106℃,后者高是因为( ) A 侧基的长度短 B 存在氢键 C 范德华力大 12. 高分子的下列性质中,随高分子的柔顺性增加的是( ) A 结晶能力 B Tg C Tm 1 高分子物理习题 13. 自由结合链的尺寸扩大10倍,则聚合度需扩大( ) A 10倍 B 100倍 C 50倍 14. 高分子内旋转受阻程度越大,其均方末端距( ) A 越大 B 越小 C为区域恒定值 15. 聚异丁烯分子链的柔顺性比PP( ) A 差 B一样 C 好 16. 聚异戊二烯可能有( )种有规立构体 A.3 B.4 C.5 D.6 17. 聚乙烯的分子间作用力主要是( ) A 氢键 B 静电力 C 诱导力 D 色散力 18. 下列高聚物中分子间作用力较小的是( ) A 聚顺丁二烯 B聚酰胺6 C 聚氯乙烯 19. 可用于描述无规PS的聚集态结构的模型是（ ） A 缨状微束模型 B 无规线团模型 C 插线板模型 20. 下列物理性能，随结晶度增加而增加的是（ ） A 透明性 B 密度 C 冲击强度 21. 下列条件中适于制备球晶的是（ ） A.稀溶液 B.熔体 C 高温高压 22. 一般来说，需要较高取向程度的是（ ） A 橡胶 B 纤维 C塑料 23. 聚乙烯可以作为工程塑料使用，是因为（ ） A 高结晶性 B内聚能密度大 C分子链刚性大 24. 下列结晶聚合物中熔点最高的是（ ） A 聚乙烯 B 聚丙烯 C 聚氯乙烯 D 聚四氟乙烯 25. 用显微镜观察球晶半径随时间的变化，从而求得的结晶速度参数是（ ） A t1/2 B Avrami公式中的速率常数K C结晶线生长率 26. 全同聚丙烯的分子链在晶体中所采取的构象是（ ） A 平面锯齿链 B扭曲锯齿链 C 螺旋链 27 可用来描述高聚物等温结晶过程的方程是（ ） A WLF方程 B Arrhenius方程 C Avrami方程 28 高聚物的本体结晶通常发生在（ ） A 熔点以下的任何温度 B Tg以下的任何温度 C Tm与Tg之间 29 在高聚物结晶过程中拉伸，则会导致（ ） A 熔点升高 B 熔点下降 C 熔点不变 30 如果重复单元中的主链碳原子数相同，则聚氨酯、聚酰胺和聚脲的熔点大小顺序是（ ） A 聚氨酯<聚酰胺<聚脲 B 聚氨酯<聚脲<聚酰胺 C聚酰胺<聚氨酯<聚脲 31 退火使结晶度（ ） A 增加 B 减小 C 不变 32 高分子晶体不会有的晶系是（ ） Ａ 立方晶系 Ｂ 正方晶系 Ｃ 单斜晶系 Ｄ 三斜晶系 Ｅ 菱形晶系 33.下列聚合物的结构中属于二级结构的是（ ）。 A 构型 B构象 C支化 D晶态结构 34.下列高分子链中柔性最小的是（ ）。 A聚苯醚 B聚苯乙烯 C聚苯撑 D聚甲醛 2 高分子物理习题 三、判断 1.单键内旋转能改变构型。（ ） 2.高分子链的柔性随相对分子质量的增大而减小。（ ） 3.聚乙烯的分子链简单，无取代基、结构规整 、对称性好，因而柔性高，是橡胶。（ ） 4.分子在晶体中规整排列，所以只有全同和间同立构的高分子才能结晶，无规立构的高 分子不能结晶。（ ） 5.由于拉伸产生热量，因此导致结晶速率下降。（ ） 6.因为PE和PTFE的分子间作用力差不多，所以熔点也差不多。（ ） 7.柔性好和强的分子作用力都能提高聚合物的结晶能力。（ ） 8.高聚物的结晶温度越高，熔限越大。（ ） 9.无规线团是线性高分子在溶液和熔体中的主要形态。（ ） 10.主链杂原子使柔性减小。（ ） 11.由于强氢键的作用使尼龙易于结晶。（ ） 12.结晶性高聚物与结晶高聚物是相同的概念。（ ） 13.结晶一般使塑料变脆（冲击强度下降），但使橡胶的抗张强度提高。（ ） 14.结晶形成时的温度越高，结晶熔点越高。（ ） 15.等规PMMA是不透明的。（ ） 16.聚三氟氯乙烯是非晶聚合物。（ ） 17.在日常生活中，尼龙袜子越穿越小与二次结晶有关。（ ） 18.PE与PTFE的内聚能相差不多，所以两者的熔点相差很小。（ ） 19.不同聚合物分子链的均方末端距越短，表示分子链的柔顺性越好。（ ） 20.作为超音飞机座舱的材料---有机玻璃，必须经过双轴取向，改善力学性能。（ ） 21.因为聚氯乙烯和聚乙烯醇的分解温度低于黏流温度（或熔点），所以只能采用溶液纺丝法纺丝。 （ ） 22.理想的柔性链的运动单元为单键。（ ） 23.全同立构聚合物具有旋光性。（ ） 24.同一种结晶聚合物，在相同的结晶条件下，聚合物相对分子质量较小，分子运动容易，结晶速度快。（ ） 25.因为聚氯乙烯的分子链柔顺性小于聚乙烯，所以聚氯乙烯塑料比聚乙烯塑料硬。（ ） 26．反式聚丁二烯通过单键内旋转可变为顺式聚丁二烯。（ ） 27．聚合物的性能只与化学结构有关，与构型无关。（ ） 28．天然橡胶在应力下结晶。（ ） 29.由于双键不能内旋转，所以主链中含有双键的链是刚性链。（ ） 30．柔性好提高了链段向结晶部分扩散和排列的活动性能，从而有利于结晶。（ ） 31．结晶度提高，高聚物的耐热性能得到提高。（ ） 32．当球晶尺寸减小到一定尺度时，不仅提高了强度，而且提高了透明度。（ ） 33．添加成核剂增加成核尺寸。（ ） 34．退火用来增加结晶度，提高结晶完善程度和消除内应力。（ ） 35．高分子结晶和晶体熔融不是热力学一级相变过程。（ ） 36. 由于单键的内旋转，可将大分子的无规状链转成折叠链或旋转状链。（ ） 37. 只要聚合物的化学组成相同，它们的性能也必然相同。（ ） 38.聚四氟乙烯分子链在晶体中采取平面锯齿链构象。（ ） 39.高分子相对分子量越大，其结晶速度越快。（ ） 40.为获得既有强度又有弹性的黏胶丝，在纺丝过程中须经过牵伸工序。（ ） 3 高分子物理习题 41.实际高分子链可看作等效自由结合链。（ ） 42.聚合物的结晶和取向都是热力学的稳定体系，只是前者分子排列三维有序，后者是一维或二维有序。（ ） 43.全同立构聚丙烯晶体中，聚丙烯分子采取螺旋链结构。（ ） 44.高分子等效自由结合链的链段长度是可定量表征高分子链柔性大小的参数。（ ） 45.同一结晶聚合物样品用不同方法测得的结晶度是相同的。（ ） 46.结晶聚酰胺的熔点随重复单元的碳原子增加而单调下降。（ ） 47.聚合物的结晶度的大小与测定方法无关，是一个不变的数值。（ ） 四、问答 1.简述聚合物的结构层次。以一级结构中任一结构为例说明结构与性能间的关系。 2.高密度聚乙烯，低密度聚乙烯和交联聚乙烯在分子链上的主要差别是什么？ 3.假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构象的办法提高等规度？ 4.试从分子结构分析比较下列各组聚合物分子的柔顺性的大小： （1） 聚乙烯，聚丙烯，聚丙烯腈； （2）聚氯乙烯，1，4-聚2-氯丁二烯，1，4-聚丁二烯； （3） 聚苯，聚苯醚，聚环氧戊烷； （4）聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯。 5.请排出下列高聚物分子间的作用力的顺序，并指出理由： （1）顺1，4-聚丁二烯，聚氯乙烯，聚丙烯腈； （2）聚乙烯，聚苯乙烯，聚对苯二甲酸乙二酯，尼龙66。 6.将下列三组聚合物的结晶难易程度排列成序： (1) PE，PP，PVC，PS，PAN； （2）聚对苯二甲酸乙二酯，聚间苯二甲酸乙二酯，聚己二酸乙二酯； （3）尼龙66，尼龙1010。 7.为什么高聚物只有固态和液态而没有气态？ 4 高分子物理习题 8.为什么只有柔性高分子链才能作橡胶？ 9. 聚丙烯是否可以通过单键的内旋转由全同立构变成间同立构，为什么？ 10.为什么等规立构聚苯乙烯分子链在晶体中呈31构象，而间同立构聚氯乙烯分子链在晶体中呈现平面锯齿型构象。 11.说明化学结构，相对分子质量和温度对聚合物分子链的柔顺性的影响？ 12.简述高分子结晶的特点。高聚物结晶的充要条件是什么？为什么结晶时存在着最大结晶温度区？ 13.判断正误：“分子在晶体中是规整排列的，所以只有全同立构或间同立构的高分子才能结晶，无规立构的高分子不能结晶。” 14. 为什么乙烯、丙烯的均聚物在室温下都可用作塑料，而无规共聚可以用作乙丙橡胶？ 15. 列出下列聚合物的熔点顺序，并用热力学观点及关系式说明其理由。聚对苯二甲酸乙二酯、 聚丙烯、聚乙烯、顺1,4聚丁二烯、聚四氟乙烯。 16. 由什么事实可证明结晶高聚物中有非晶态结构。 17. 指出高聚物结晶形态的主要类型，并简要叙述其形成条件。 5