高分子的結(jié)構(gòu) 習(xí)題與思考題

第七章高分子的結(jié)構(gòu)習(xí)題與思考題們對(duì)聚合物的性能會(huì)產(chǎn)生什么影響②鏈的柔順性：內(nèi)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生非常多的構(gòu)象③多分散性，不均一性，長(zhǎng)短不一。④結(jié)構(gòu)單元間的相互作用對(duì)其聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和物理性能有著十分重要的影響。⑤凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性：包括晶態(tài)、非晶態(tài)，球晶、串晶、單晶、伸直鏈晶等。⑥可填加其它物質(zhì)改性。內(nèi)容：鏈結(jié)構(gòu)分為近程結(jié)構(gòu)和遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)。近程結(jié)構(gòu)主要涉及分子鏈化學(xué)組成、構(gòu)型、構(gòu)造；遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)主要涉及分子鏈的大小以及它們?cè)诳臻g的幾何形態(tài)。聚集態(tài)結(jié)構(gòu)包括晶態(tài)、非晶態(tài)、液晶態(tài)、取向態(tài)結(jié)構(gòu)及織態(tài)結(jié)構(gòu)等。影響：高分子結(jié)構(gòu)中各個(gè)結(jié)構(gòu)層次不是孤立的，低結(jié)構(gòu)層次對(duì)搞結(jié)構(gòu)層次的形成具有較大影響，近程結(jié)構(gòu)決定了高分子的基本性能，而聚集態(tài)結(jié)構(gòu)直接影響高分子的使成無(wú)規(guī)立構(gòu)3．名詞解釋(1)構(gòu)型：是指分子中由化學(xué)鍵所固定的原子在空間的幾何排列。(2)構(gòu)象：由于分子中的單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子在空間的不同形態(tài)(3)鏈柔性：高分子鏈能夠通過(guò)內(nèi)旋轉(zhuǎn)作用改變其構(gòu)象的性能液體或固體分子移至分子引力范圍之外所需的能量(5)結(jié)晶形態(tài)：試樣中結(jié)晶部分所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(質(zhì)量結(jié)晶度xcm)或者體積分?jǐn)?shù)(體積結(jié)晶(6)取向：聚合物取向是指在某種外力作用下分子鏈或其他結(jié)構(gòu)單元沿著外力作用方向擇優(yōu)排列(7)液晶：一些物質(zhì)的結(jié)晶結(jié)構(gòu)受熱熔融或被溶劑溶解后，表觀上雖然變成了具有流動(dòng)性晶體和液體性質(zhì)的過(guò)渡狀態(tài)4．聚合物的構(gòu)型和構(gòu)象有何區(qū)別假若聚丙烯的等規(guī)度不高，能否通過(guò)改變構(gòu)象的方法來(lái)提高其等規(guī)度全同立構(gòu)聚丙烯有無(wú)旋光性構(gòu)型是指分子中由化學(xué)鍵所固定的原子在空間的幾何排列。構(gòu)象由于分子中的單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子在空間的不同形態(tài)。型才能來(lái)改變。沒(méi)有旋光性5．從結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，比較下列各組中聚合物的性能差異。(1)高密度聚乙烯與低密度聚乙烯。度較低(2)無(wú)規(guī)立構(gòu)聚丙烯與全同立構(gòu)聚丙烯。非晶高分子結(jié)晶性高分子(3)聚丙烯腈與碳纖維。線性高分子梯形高分子6．聚合物在晶態(tài)下的構(gòu)象有幾種各舉一例。聚合物在非晶態(tài)和溶液中的構(gòu)象狀態(tài)如何(1)兩種，是平面鋸齒構(gòu)象和螺旋形構(gòu)象。PE的晶胞結(jié)構(gòu)是平面鋸齒構(gòu)象；PP的晶胞結(jié)構(gòu)是螺旋形構(gòu)象(2)柔性高分子在溶液中或熔體中呈現(xiàn)無(wú)規(guī)線團(tuán)構(gòu)象；剛性鏈高分子仍以伸展的棒狀構(gòu)象7．聚合物鏈柔性是如何產(chǎn)生的討論化學(xué)結(jié)構(gòu)對(duì)鏈柔性的影響。(1)高分子鏈通過(guò)內(nèi)旋轉(zhuǎn)作用改變其構(gòu)象從而產(chǎn)生了鏈柔性。(2)主鏈結(jié)構(gòu)的影響不同種類(lèi)的單鍵：(考慮鍵長(zhǎng)和鍵角)Si-O>C-N>C-O>C-C含有芳雜環(huán)：芳雜環(huán)不能內(nèi)旋轉(zhuǎn)，柔性差孤立雙鍵：與之鄰近的單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)取代基(a)取代基的極性：極性取代基將增加分子內(nèi)的相互作用，使內(nèi)旋轉(zhuǎn)困難,柔性下降;極性越大,柔性越差。(b)取代基的體積：非極性取代基對(duì)分子鏈柔性的影響主要是空間位阻效應(yīng)。當(dāng)取代基體積增加，空間位阻大，分子鏈柔順性降低。其他結(jié)構(gòu)因素：支鏈長(zhǎng)，柔性降低。交聯(lián)度增加，柔順性減低。一般分子鏈越長(zhǎng)，構(gòu)象數(shù)越多，鏈的柔順性越好。分子間作用力越大，聚合物分子鏈所表現(xiàn)出的柔順性越小。分子鏈的規(guī)整性好，結(jié)晶，從而分子鏈表現(xiàn)不出柔性。溫度：提供克服內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘的能量,溫度升高,內(nèi)旋轉(zhuǎn)容易,柔性增大8．在不同條件下結(jié)晶時(shí)，聚合物可以形成哪些結(jié)晶形態(tài)各種結(jié)晶形態(tài)的特征是什么單晶特點(diǎn)：棱片狀，其鏈長(zhǎng)數(shù)百納米，厚度為10nm，晶片厚度與分子量無(wú)關(guān)，分子鏈總是樹(shù)枝晶：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：?jiǎn)尉У木奂w，多晶結(jié)構(gòu)。折射現(xiàn)象伸展鏈晶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分子鏈完全伸展，平行排列單向強(qiáng)度大串晶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：折疊鏈與伸直鏈不可分離雙向強(qiáng)度高柱晶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：沿應(yīng)力方向成行地形成晶核，再向四周生長(zhǎng)成折疊鏈晶片單向強(qiáng)度大。纖維晶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：交錯(cuò)連接的微晶和韌性分子鏈相連構(gòu)成9．取向?qū)酆衔锏男阅苡泻斡绊懡o出1~2個(gè)取向在聚合物成型加工中應(yīng)用的例子。解釋合成纖維生產(chǎn)過(guò)程中為何要進(jìn)行牽伸和熱定型。對(duì)性能影響：(1)沿取向方向的力學(xué)性能提高，與取向方向垂直的方向上則降低。(2)產(chǎn)生光學(xué)雙折射現(xiàn)象。(3)使用溫度也會(huì)提高，密度、玻璃化溫度、結(jié)晶度提高。拉伸方向上擇優(yōu)排列。10．液晶分子具有什么結(jié)構(gòu)特征根據(jù)制備方法高分子液晶可分為哪些類(lèi)型根據(jù)結(jié)構(gòu)又可分為哪幾種類(lèi)型高分子液晶有哪些應(yīng)用分子的結(jié)構(gòu)中含有強(qiáng)極性基團(tuán)、高度可極化基團(tuán)，或者能夠形成氫鍵的基團(tuán)。3.在剛性結(jié)構(gòu)的