高分子物理答案详解(第三版)全

(2)内聚能密度在300聚能密度在400

以下的聚合物,分子间作用力主要是色散力;内

以上的聚合物,分子链上有强的极性基团或者分子间能形

之间的聚合物,分子间相互作用居中。

成氢键;内聚能密度在300-400

3.聚合物在不同条件下结晶时,可能得到哪几种主要的结晶形态?各种结晶形态的特征是什么?

答:(1)可能得到的结晶形态:单晶、树枝晶、球晶、纤维状晶、串晶、柱晶、伸直链晶体; (2)形态特征:

单晶:分子链垂直于片晶平面排列,晶片厚度一般只有10nm左右; 树枝晶:许多单晶片在特定方向上的择优生长与堆积形成树枝状;

球晶:呈圆球状,在正交偏光显微镜下呈现特有的黑十字消光,有些出现同心环;

纤维状晶:晶体呈纤维状,长度大大超过高分子链的长度; 串晶:在电子显微镜下,串晶形如串珠; 柱晶:中心贯穿有伸直链晶体的扁球晶,呈柱状;

伸直链晶体:高分子链伸展排列晶片厚度与分子链长度相当。

4.测定聚合物的结晶度的方法有哪几种?简述其基本原理。不同方法测得的结晶度是否相同?为什么?

答:(1)密度法,X射线衍射法,量热法;(2)密度法的依据:分子链在晶区规整堆砌,故晶区密度大于非晶区密度;X射线衍射法的依据:总的相干散射强度等于晶区和非晶区相干散射强度之和;量热法的依据:根据聚合物熔融过程中的热效应来测定结晶度的方法。(3)不同,因为结晶度的概念缺乏明

确的物理意义,晶区和非晶区的界限很不明确,无法准确测定结晶部分的量,所以其数值随测定方法不同而不同。

5.高分子液晶的分子结构有何特点?根据分子排列有序性的不同,液晶可以分为哪几种晶型?如何表征?

答:(1)高分子液晶分子结构特点:

1. 分子主干部分是棒状(筷形),平面状(碟形)或曲面片状(碗形)的刚性结构,以细长棒状最为常见;b.分子中含有对位苯撑,强极性基团,可高度极化或可形成氢键的基团,因而在液态下具有维持分子作某种有序排列所需要的凝聚力;c.分子上可能含有一定的柔性结构。 (2)液晶晶型:a.完全没有平移有序—向列相即N相,用单位矢量表示;b.一维平移有序(层状液晶)—近晶A()和近晶C();c.手征性液晶,包括胆甾相(Ch)和手征性近晶相;d.盘状液晶相。

(3)液晶态的表征一般为:a.偏光显微镜下用平行光系统观察;b.热分析法;c.X射线衍射;

d.电子衍射;e.核磁共振;f.电子自旋共振;g.流变学;h.流变光学。 6.简述液晶高分子的研究现状,举例说明其应用价值。

答:液晶高分子被用于制造防弹衣,缆绳及航空航天器大型结构部件,可用于新型的分子及原子复合材料,适用于光导纤维的被覆,微波炉件,显示器件信息传递变电检测

7.取向度的测定方法有哪几种?举例说明聚合物取向的实际意义。

(1)用光学显微镜测定双折射来计算;(2)用声速法测定;(3)广角X射线衍射法;(4)红外二向色性;(5)偏正荧光法。

8.某结晶聚合物的注射制品中,靠近模具的皮层具有双折射现象,而制品内部用偏光显微镜观察发现有Maltese黑十字,并且越靠近制品芯部,Maltese黑十字越大。试解释产生上述现象的原因。如果降低模具的温度,皮层厚度将如何变化?

答:(1)由于形成球晶,球晶具有双折射现象,自然光经过偏振片变为偏振光,通过球晶发生双折射,分成两束振动方向垂直的偏振光,两束偏振光在与检偏镜平行方向上存在分量,分量速度不同,产生相位差而干涉,使呈现黑十字消光图像,制品外部与模具接触,冷却速度快,球晶来不及生长而成多层片晶或小球晶,而制品芯部温度高,结晶时间充分,生长为大球晶,因此消光图像更大。

(2)降低温度会增加过冷度,缩短结晶时间,因而皮层厚度增加。 9.采用“共聚”和“共混”方法进行聚合物改性有何异同点? 解:略。

10.简述提高高分子合金相容性的手段

答:提高高分子合金的相容性一般用加入第三组

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