聚合物结构与性能部分复习题..docVIP

聚合物结构与性能复习题（仅部分） 名称解释、概念区分 名称解释 大分子：是由大量原子组成的，具有相对高的分子质量或分子重量。 聚合物分子：也叫高聚物分子，通常简称为高分子。就字面上它是一个由许多部分组成的分子，然而它的确包含多重重复之意。它意味着：(1) 这些部分是由相对低分子质量的分子衍生的单元(所谓的单体单元或链节)； (2) 并且只有一种或少数几种链节；(3) 这些需要的链节多重重复重现。 共聚物：由两种或两种以上不同单体经聚合反应而得的聚合物。 根据各种单体在共聚物分子链中排列方式，可分为无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物。 结晶度：结晶部分在总体中所占的含量，分为重量结晶度和体积结晶度。 等同周期：高分子结晶体中分子链方向相同结构重复出现的最短距离，又称为晶胞结构重复单元。 玻璃化转变温度：在受热或者受冷过程中，链段开始“解冻”或“冻结”的温度称为玻璃化转变温度。 熔融温度：结晶高聚物没有一个准确的熔点，它的熔融在较宽的温度下进行，此范围下的温度称为熔融温度。 取向度：指高聚物中的取向单元(分子链、构造单元、链段、 微晶、微纤等)沿参考方向(如纤维中的纤维轴向)平行排列的程度 晶面指数：晶面指数是描述坐标轴的关系的一种符号。 概念区分 初期结晶与二次结晶：初期结晶是指液态或气态初步形成晶体的过程；二次结晶是指结晶后期发生在初晶结构不完善的部位，或者发生在初始晶残留下的非晶区内的结晶形象。 质量（重量）结晶度和体积结晶度：质量（重量）结晶度是指结晶部分的质量（重量）在总体中所占的质量（重量）百分数；体积结晶度是只结晶部分的体积在总体中所占的体积百分数。 应力与应变：应力是指受力物体截面内力的集度，即单位面积上的内力，；应变是指材料受到外力的作用引起受力物体内任一点（单元体）因外力作用引起的形状和尺寸的相对改变。 应力=模量*应变 微构象与宏构象：微构象即主链构象，是指高分子主链中一个键所设计的原子或者原子团构象；宏构象是沿高分子链的微构象序列导致高分子的宏构象，它决定高分子的形状。 端基和侧基：侧基是指高分子主链连接而分布在主链旁侧的化学基团；而端基是指聚合物分子的链端基团。 结晶过程与熔融过程：结晶过程是指物质从液态（溶液状态或者熔融状态）或气态形成形成新相，析出晶体的过程； 熔融过程是高聚物在受热温度达到熔点Tm后，链段热运动程度剧烈，从固相变成熔融的相变过程。 无规共聚物与嵌段共聚物：无规共聚物是指单体M1，M2在大分子链上无规排列，两单体在主链上呈随机分布，没有一种单体能在分子链上形成单独的较长链段的聚合物；嵌段共聚物是指将两种或两种以上性质不的共聚物链段连在一起制备而成的一种特殊聚合物。 大题部分（张老师题） 简单叙述由于高聚物分子链的高度不对称性造成的高聚物结晶结构的特点？ 答：由于分子链的高度不对称性，使得高聚物晶体多数为对称性很低的晶系，例如：①正交晶系（复晶胞a≠b≠c α=β=γ=90）。②三斜晶系 。此外，分子链的高度不对称性和柔性将造成高聚物的聚集态结构要比小分子复杂得多。 2. 涤纶纤维的无定形区取向度(fa)无法直接测定，一般通过测定结晶度(Xc)、晶区取向度(fc)、双折射(Δn)等参数，然后用公式间接求出。请给出获得这些参数的仪器或方法，并给出计算fa的公式。 答：双折射法与X-ray法结合是测定非晶取向度的较好方法，即用X-射线衍射法可求出晶区取向度，再结合双折射法可算出非晶区取向度。公式如下： 式中， 其中为结晶度；Δnc0和Δna0分别是晶区与非晶区的特征双折射； fc和fa分别是晶区与非晶区的取向函数。 所需要测试的参数的测试仪器和计算如下：先利用X-射线衍射仪测定晶区的取向度fc，再利用量热法测定结晶度，然后用偏光显微镜测定双折射Δnc0和Δna0，然后将相关数据代入上述三个公式即可求的涤纶纤维的无定形区取向度(fa)。 3、概述结晶高聚物从低温到高温升温时，可能发生的热转变，其相应温度的名称；并给出转变的分子运动解释。 答、随着受热温度的增加，结晶高聚物可能发生的热转变有：玻璃化转变，对应的温度名称为玻璃化温度Tg；熔融态转变，对应的温度名称为熔点Tm；最后到达向粘流态转变，对应的温度名称为粘流温度Tf。分子运动角度对发生的热转变解释如下：结晶高聚物由于含有非结晶部分，因此其温度形变曲线也会出现玻璃化转变，但由于结晶部分的存在，链段运动受到限制，模量下降较少。对于结晶度很高的材料也会不出现玻璃化转变，即在Tg-Tm之间并不出现高弹态，只有达到熔点Tm，结晶瓦解，链段热运动程度迅速增加，模量才迅速下降。为什么PE能制成高强高模纤维就是这个道理。若高聚物分子量较高TmTf，则在Tm与Tf之间可以出现高弹态；若高聚物分子量较低，则TmTf，大分子晶体熔融