《高分子物理习题集》

43、根据链结构,预计下列聚合物Tg高低次序,并说明原因

聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚异戊二烯、聚丙烯酸甲酯、聚碳酸酯

44、根据结晶难易程度,将下列聚合物排列成序,并说明原因 聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯 45、将下列聚合物按熔点高低排列成序,并说明原因 PA6,PA66,PA1010

46、根据结晶难易程度,将下列聚合物排列成序,并说明原因 聚四氟乙烯、聚碳酸酯、聚氯乙烯

47、根据结晶难易程度,将下列聚合物排列成序,并说明原因 PE PP PVC PS PAN

48、根据结晶难易程度,将下列聚合物排列成序,并说明原因 聚己二酸乙二酯、聚对苯二甲酸乙酯、聚间苯二甲酸乙二酯 49、将下列聚合物按熔点高低排列成序,并说明原因 聚脲、聚酰胺、聚氨酯、聚乙烯、聚酯

50、将下列聚合物按熔点高低排列成序,并说明原因

聚乙烯、聚偏二氯乙烯、聚已内酰胺、聚丙烯腈、聚丁二烯 51、将下列聚合物按熔点高低排列成序,并说明原因

聚乙烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚乙烯基叔丁烷、聚异戊二烯 52、将下列聚合物按熔点高低排列成序,并说明原因

聚邻苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸乙酯、聚间苯二甲酸乙二酯 53、从结构出发,排列出下列高聚物Tg顺序,并简要说明理由

聚二甲基硅氧烷、聚丁二烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯 54、比较下列各组聚合物的熔点(Tm)高低 (1)聚乙烯、聚四氟乙烯

(2)聚对苯二甲酸乙二酯、聚己二酸乙二酯 (3)聚己二酸己二胺、聚己二酸N、N二甲基己二胺 55、比较下列多组聚合物的Tm,并简单说明理由 (1) (2) (3) (4) - (5)

56、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)PA6, PA66 , PA1010.

57、(1)解释下列聚合物Tg温度高低次序的原因 CH3 CH3 Cl

-Si-O- , -CH2-C-, -CH2-C-,? -CH2-O- CH3 CH3 Cl

Tg -120℃ -70℃ -17℃ -50℃ (2)预计下列聚合物Tg温度高低的次序 -CH2-CH-, -CH2-CH-, -CH2-CH- , -CH2-CH- CH3 Cl CN

CH3 CH3

-O- -C- -C-, -O- - , ── ── CH3O CH3 58、把下列各项排列成序:

(1)TE.PVC.PVD(结晶能力的大小)

(2)PA6.PA66.PA1010回潮率和抗张强度的大小 (3)Tg转变,Tm转变Tf转变的活化能高低 五、论述题

1、试述分子结构和外力因素对高聚物玻璃化转变温度的影响

2、讨论非晶、结晶,交联和增塑高聚物的温度形变曲线和各种情况(考虑分子量、结晶度、交联度和增塑剂含量不同的各种情况) 3、试用松驰理论解释非晶高聚物的玻璃化转变

4、现有下列原材料:A.乙丙橡胶;B.氯丁橡胶;C.HDPE;D.PVC;E.聚氟乙烯;F.玻璃纤维;G.顺丁橡胶;H.PVA。请按下列要求各选一种最合适的原材料进行共混改性

(1)提高丁腈橡胶的拉伸强度 (2)提高聚碳酸酯的刚性

(3)提高等规聚丙烯的低温冲击性能 (4)提高顺丁橡胶的弹性模量 (5)提高聚苯乙烯的冲击强度

5、热塑性塑料的使用温度在Tg以下,橡胶的使用温度都在Tf以下,线性的结晶聚合物处于Tg 以上时,链段能运动,处于熔点上时链段和整个分子都能运动,以上说法正确吗? 6、非晶态聚合物的三种力学状态各具有什么特点,试用自由体积理论解释非晶态高聚物的玻璃化转变。 7、解释非晶态高分子材料当M(分子量)超过一定程度后,?随着M的增大Tf增高,而Tg基本不变的原因。

8,试从分子运动角度分析聚合物结晶的熔化过程与玻璃化转变过程有什么不同?

9、试解释高聚物分子量超过一定值后对Tg无影响,但对Tf有影响

10、画出非晶态高聚物的温度--形变曲线,用松驰理论解释非晶态高聚物的力学三态

11、讨论分子量、填加剂对高聚物Tg、Tf的影响

12、画图并解释同一种高聚物处于晶态和非晶态的温度--形变曲线 13、下图是实验测得的三种不同结构的PS温度--形变曲线 1、试标明图上各转变点的名称

2、从分子运动机理说明这三种PS各属于什么聚集态结构 14、分析高分子热运动特点

15、画出非晶态高聚物的温度形变曲线,并用分子运动论解释 16、从结晶机理出发,分析结晶速率随结晶温度的变化关系

17、运用自由体积理论,分析非晶态高聚物比容-温度关系随测定过程中升降温速度变化而变化的原因。 18、有两种乙烯和丙烯的共聚物,其组成相同,但其中一种室温时是橡胶状的,温度降至-70OC时才变硬;而另一种在室温时却是韧而透明的材料,试解释它们内在结构的差别。

19、结晶速度有几种测定方法,Avrami方程可以得到哪些有意义的物理参数。 六、计算题: 1、用膨胀计法测得分子量从3.53103到3.03105之间八个级分的聚苯乙烯试样的玻璃温度Tg如下:

────┬───────────────── Mn(x103)│3.0 5.0 10 15 25 50 100 300 ────┼───────────────── Tg(℃) │43 66 83 89 93 97 98 99 ────┴───────────────── 试作Tg时Mn图和Tg对1/Mn图,并从图上求出方程式Tg=Tg(∞)-(K/Mn)中聚苯乙烯的常数K和分子量无限大时的玻璃化温度Tg(∞)

2、根据实验得到的聚苯乙烯的比容─温度曲线的斜率:T〉Tg时, (dv/dT)r=5.5310-4cm3/g.℃;T〈Tg时(dv/dT)g=2.5310-4cm3/g.℃。假如每摩尔链的链端的超额自由体积贡献是?53cm3 ,试订定从自由体积理论出发得到的分子量对Tg影响的方程中,聚苯乙烯的常数K,并与上题由实验所得的结果相比较。

3、假定自由体积分数的分子量依赖性为 A fm=f∞+ ── Mn

式中fm是分子量为M的自由体积分数,f∞是分子量无限大时的自由体积分数,A是常数,?试推导关系式:

Tg=Tg(∞)-K/Mn

4、如果共聚物的自由体积分数是两组分高聚物自由体积分数的线性加和,试根据自由体积理论推导共聚对玻璃化温度影响的关系式 Tg-Tg1

W2=─────────── K(Tg2-Tg)+(Tg-Tg1)

W2共聚物中单体2的重量分数;1/K=△α1/△α2,△α是均聚物的玻璃态和高弹态两种膨胀参数之差

5、下图为HDPE、i-PP及a-PP的模量──温度曲线,试在同一图上推测出乙烯──丙烯等组分自由基型共聚物的模量──温度曲线并说明理由

图3-6 HDPE、i-PP、a-PP模量--温度曲线.

6、下图为某聚合物的形变一温度曲线(升温时)试判断它属于哪一类(结晶的或非结晶的)并指出示说明以下各类 (1)由曲线所划分的物理状态的名称

(2)?横坐标所标出的各个温度的名称和物理意义 (3)图上箭头所表示的转变名称和简要机理

图3-7 某聚合物的行变--温度曲线.

7、下图是实验测得的三种不同结构的聚苯乙烯的形变──温度曲线 (1)试说明各转变的名称

(2)从分子运动机理说明这三种聚苯乙烯各属于什么聚集态结构

图3-8 三种不同结构PS的行变--温度曲线.

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