高分子物理答案 何曼君第三版.docx
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高分子物理答案何曼君第三版
高分子物理答案何曼君第三版
第一章13、同样都是高分子材料,在具体用途分类中为什么有的是纤维,有的是塑料,有的是橡胶?
同样是纯的塑料薄膜,为什么有的是全透明的,有的是半透明的?
答:
(1)塑料橡胶的分类主要是取决于使用温度和弹性大小。
塑料的使用温度要控制在玻璃化温度以下且比Tg室温低很多,而橡胶的使用温度控制在玻璃化温度以上且Tg比室温高很多,否则的话,塑料就软化了,或者橡胶硬化变脆了,都无法正常使用。
玻璃化温度你可以理解为高分子材料由软变硬的一个临界温度。
塑料拉伸率很小,而有的橡胶可以拉伸10倍以上。
纤维是指长径比大于100以上的高分子材料,纤维常用PA(聚酰胺)等材料,这类材料有分子间和分子内氢键,结晶度大,所以模量和拉伸强度都很高,不容易拉断。
(2)结晶的高聚物常不透明,非结晶高聚物通常透明。
不同的塑料其结晶性是不同的。
加工条件不同对大分空间构型有影响,对结晶有影响,这些都能导致透明性不同。
大多数聚合物是晶区和非晶区并存的,因而是半透明的。
补充题
第四章
1、什么事两种聚合物共混的先决条件?
在什么情况下共混聚合物会分相?
分相时为什么会出现亚稳分相区?
答:
(1)两聚合物共混的先决条件是其混合自由能F△M必须小于零。
(2)在下列情况下,共混聚合物会分相:
①两聚合物之间没有特殊相互作用(离子键、氢键等);②温度低于高临界共溶温度或高于低临界共溶温度;③共聚物组分初始浓度偏离共溶是组分浓度。
(3)因为共混组分是热力学不相容的时候,它们只能形成非均相体系,但相分离体系的相区尺寸很小,是亚微观水平上的分相,只有通过电镜才能观察到两相结构的存在。
从外观上看则是均匀的。
但由于
高分子/高分子混合物的本体黏度很大,分子链段的运动非常困难,相当于处于冻结状态,因此,它们处于相对稳定的状态,即“亚稳分相区”。
3、如何理解p92中尽管△FM<0,但两种聚合物不是在任何比例下都互溶。
答:
因为聚合物只有在玻璃化温度Tg和分解温Td之间才具有液体可流动的性质,而这个温度范围并不宽,往往很难再这个温度范围内使χ调节到小于χc,所以两种聚合物之间,没有特殊相互作用而能完全互溶的体系很少,即尽管△FM<0,但两种聚合物不是在任何比例下都互溶。
第二章
3.理想的柔性高分子链可以用自由连接或高斯链模型来描述,但真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型,原因是什么?
这一矛盾是如何解决的?
答:
在采用自由连接链或高斯链模型描述理想的柔性高分子链时,我们假设单键在结合时无键角的限制,内旋转时也无空间位阻,但真实高分子链不但有键角的限制,在内旋转时也存在空间位阻,因此使真实高分子链在通常情况下并不符合这一模型。
对于真实高分子链我们用等效自由结合链来描述,把由若干个相关的键组成的一段链,算作一个独立的运动单元,键称作“链段”,令链段与链段自由结合,并且无规取向,这种链称为等效自由结合链。
9.什么叫高分子的构型,什么叫高分子的构象?
假若聚丙烯的等规度不高,能不能改变构象的方法提高其等规度?
答:
不能。
构象是由于单键内旋转而引起,而构型是由于化学键所固定的原子在空间的排列。
提高聚丙烯的等规度须改变构型,而改变构型与改变构象的方法根本不同。
构象是围绕单键内旋转所引起的排列变化,改变构象只需克服单键内旋转位垒即可实现;而改变构型必须经过化学键的断裂才能实现
10.能否用蒸馏的方法提纯高分子化合物?
为什么答:
不能,由于高分子化合物分子间作用力往往超过高分子主链内的键合力,所以当温度升高达气化温度以前,就发生主链的断裂或分解,从而破坏了高分子化合物的化学结构,因此不能。
11.高分子的θ溶液与理想溶液有哪些相似之处及不同之处?
答:
θ溶液的自由能和热力学性质与理想溶液相似,但高分子θ溶液:
是指高分子稀溶液在θ温度下(Flory温度),分子链段间的作用力,分子链段与溶剂分子间的作用力,溶剂分子间的作用力恰好相互抵消,形成无扰状态的溶液。
此时高分子—溶剂相互作用参数为1/2,内聚能密度为0.而理想溶液三个作用力都为0,而θ溶液三个作用力都不为0,只是合力为0。
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