高分子物理(第五版)课后习题答案.pdfVIP

第1章高分子链的结构

1.写出聚氯丁二烯的各种可能构型。

略

2.构型与构象有何区别？聚丙烯分子链中碳－碳单键是可以旋转的，通过单建的内

旋转是否可以使全同立构的聚丙烯变为间同立构的聚丙烯？为什么?

答：构型：是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。

构象：由于分子中的单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。

全同立构聚丙烯与间同立聚丙烯是两种不同构型，必须有化学键的断裂和重排。

3.为什么等规立构聚苯乙烯分子链在晶体中呈3螺旋构象，而间规立构聚氯乙稀分

1

子链在晶体中呈平面锯齿构象？

答：因为等规PS上的苯基基团体积较大，为了使体积较大的侧基互不干扰，必须通过

C－C键的旋转加大苯基之间的距离，才能满足晶体中分子链构象能量最低原则；对于间规

PVC而言，由于氢原子体积小，原子间二级近程排斥力小，所以，晶体中分子链呈全反式

平面锯齿构象时能量最低。

4.哪些参数可以表征高分子链的柔顺性？如何表征？

答：空间位阻参数δ

链段长度b：链段逾短，柔顺性逾好。

5.聚乙烯分子链上没有侧基，内旋转位能不大，柔顺型好。该聚合物为什么室温下

为塑料而不是橡胶？

答：因为聚乙烯结构规整，易结晶，故具备了塑料的性质，室温下聚乙烯为塑料而不是

橡胶。

6.从结构出发，简述下列各组聚合物的性能差异：

(1)聚丙烯腈与碳纤维；

线性高分子梯形高分子

(2)无规立构聚丙烯与等规立构聚丙烯；

非晶高分子结晶性高分子

(3)顺式聚1,4-异戊二烯(天然橡胶)与反式聚1,4-异戊二烯;

1

柔性

(4)高密度聚乙烯、低密度聚乙烯与交联聚乙烯。

高密度聚乙烯为平面锯齿状链，为线型分子，模量高，渗透性小，结晶度高，具有好的

拉伸强度、劲度、耐久性、韧性；低密度聚乙烯支化度高于高密度聚乙烯（每1000个主链

C原子中约含15～35个短支链），结晶度较低，具有一定的韧性，放水和隔热性能较好；交

联聚乙烯形成了立体网状的结构，因此在韧性、强度、耐热性等方面都较高密度聚乙烯和低

密度聚乙烯要好。

7.比较下列四组高分子链的柔顺性并简要加以解释。

解：（1）PEPVCPAN

主链均为C－C结构，取代基极性－CN﹥－Cl，所以，聚丙烯腈的柔顺性较聚氯乙烯

差；

（2）213

1与3中都含有芳杂环，不能内旋转；3中全为芳环，柔顺性最差；主链中-O-会增加

链的柔顺性；

（3）321

因为1中取代基的比例较大，沿分子链排布距离小，数量多，分子链内旋转困难；2

和3中均含有孤立双键，易内旋转，故柔顺性较好。

（4）213

2中取代基对称排列，分子偶极矩极小，易内旋转；3中极性取代基较中比例大，分子

内旋转困难，故柔顺性最差。

4

8.某单烯类聚合物的聚合度为10，试估算分子链完全伸展时的长度是其均方根末端距

的多少倍？(假定该分子链为自内旋转链)。

9.无规聚丙烯在环己烷或甲苯中、30℃时测得的空间位阻参数(即刚性因子)σ＝1.76，

。

试计算其等效自由连接链的链段长度b(已知碳－碳键长为0.154nm，键角为109.5)。

2

10.某聚苯乙烯试样的分子量为416000，试计算其无扰链的均方末端距(已知特征c＝

n

12)。

第2章聚合物的凝聚态结构

1.名词解释