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⾼分⼦复习思考题答案

⾼分⼦复习思考题答案

⼀、名词解释

链段：⾼分⼦链中能够独⽴运动的最⼩单元

柔顺性：⾼分⼦长链能够不同程度地卷曲的特性叫做⾼分⼦的柔顺性

碳链⾼分⼦：主链全部由碳原⼦组成的⾼分⼦化合物

杂链⾼分⼦：主链由碳原⼦与其他原⼦以共价键连接⽽成的⾼分⼦化合物

元素有机⾼分⼦：分⼦主链由碳和氧、氮、硫等以外其他元素的原⼦组成，或全部由其他元素的原⼦组成，并连接有机基团的

⾼分⼦

近程结构：单个⾼分⼦内⼀个或⼏个结构单元的化学结构和⽴体化学结构，包括构造与构型

远程结构：单个⾼分⼦的⼤⼩和在空间所存在的各种形状

构象：由于单键内旋转所形成的分⼦内各原⼦的空间排布

构型：某⼀原⼦的取代基在空间的排列

普弹性：⼤应⼒作⽤下，材料分⼦中键长、键⾓变化引起的⼩形变，形变瞬时完成，除去外⼒后形变⽴恢复称为普弹性

⾼弹性：⼩应⼒作⽤下由于⾼分⼦链段运动⽽产⽣的很⼤的可逆形变称为⾼弹性

强迫⾼弹性：玻璃态⾼聚物在外⼒作⽤下出现的⾼弹现象称为强迫⾼弹性

蠕变：在恒温恒负荷条件下，⾼聚物材料的形变随时间延长⽽逐渐增加的现象

应⼒松弛：在恒定温度和形变保持不变的情况下，⾼聚物内部的应⼒随时间延长⽽逐渐衰减的现象

滞后现象：⾼聚物在交变⼒作⽤下，形变落后于应⼒变化的现象

内耗：⾼分⼦材料在受到交变应⼒时，形变的变化落后于应⼒变化发⽣滞后现象，每个循环中所消耗的功银纹屈服：很多⾼聚

物，尤其是玻璃态透明⾼聚物（PS、PMMA、PC）储存过程及使⽤过程中，往往会在表⾯出现像陶瓷的那样，⾁眼可见的微

细的裂纹，这些裂纹，由于可以强烈地反射可见光看上去是闪亮的，

所以⼜称为银纹，这现象称为银纹屈服

剪切屈服：⾼聚物在拉伸或压缩作⽤下，在与负荷⽅向成45°的截⾯上会产⽣最⼤的剪切⼒，从⽽引发⾼分⼦链沿最⼤剪切⾯

⽅向产⽣滑动形变，从⽽导致材料形状扭变的现象

⼆、问答题

1.⾼分⼦有何特征?

1、分⼦量很⾼、或分⼦键很长.

2、⾼分⼦是由很⼤数⽬的结构单元通过共价键连接⽽成的。

3、⾼分⼦的结构有不均⼀性。

4、⼤多数⾼分⼦的分⼦链具有⼀定得柔顺性。

2.按化学组成分类，⾼聚物可分成哪⼏类？各有什么性能特点？

碳链⾼分⼦：可塑性好、易加⼯；耐热性差，易燃烧，易⽼化

杂链⾼分⼦：较⾼的耐热性和机械强度，易⽔解、醇解和酸解。

元素有机⾼分⼦：较⾼的热稳定性和耐寒性，较⾼的弹性和塑性

3.共聚物有哪⼏种键接⽅式？

4.试分析线型、⽀链型、交联型⾼分⼦的结构和性能特点?

线型：⼤分⼦链呈线型，可卷曲成团，也可⽐较舒展成直线。点是有弹性，在加热和外⼒作⽤下，分⼦链之间可产⽣相互位

移，能熔融、溶解，可抽丝、成膜。

⽀链型：在主链上带有侧链。特点是易溶解、熔融，机械强度低，密度低，结晶度低，硬度、强度、耐热性、耐腐蚀性等也降

低，透⽓性增加。

交联型：⾼分⼦链之间通过⽀链或某种化学键相连接形成的三维⽹状⼤分⼦。特点是既不溶解也不能熔融，耐热性好，强度

⾼，抗溶剂⼒强，并且形态稳定。

5.通过C-C单键的内旋转,能否将间同聚丙烯变为全同聚丙烯?

6.聚⼄烯分⼦链的柔顺性很好,为什么不能做橡胶?

7.说明下列各组⾼分⼦链柔顺性的差别并说明原因.

1)PEPPPS：2)PPPVCPAN

3)氯丁橡胶PVCPP4)BRSBRNR

8.取向⽅式有哪些?对材料的⼒学性能各产⽣哪些影响?

单轴取向：⾼聚物材料只沿⼀个⽅向拉伸，分⼦链和链段倾向于沿着与拉伸⼒平⾏的⽅向排列

双轴取向：⾼聚物薄膜材料沿着它的纵横两个⽅向拉伸，⾼分⼦链倾向于与薄膜平⾯平⾏的⽅向排列

影响：取向⽅向上：机械强度增⾼垂直⽅向：强度不能提⾼，甚⾄降低

9.⾼分⼦热运动的特点？

1）运动单元的多重性：包括分⼦链的整体运动、链段的运动、链节侧基的运动、晶区内的运动

2）⾼分⼦运动的时间依赖性

3）⾼分⼦热运动的温度依赖性

10.画出⾮结晶性⾼聚物的热机械曲线（温度-形变曲线）并从分⼦运动的⾓度加以解释

玻璃态：此状态下温度较低，分⼦热运动能量也很低，不⾜以克

服主链内旋转的位垒，即链段处于被冻结状态，仅有分

⼦键长、键⾓的变化。此时，⾼聚物的宏观⼒学性能表

现为型变量很⼩，难以⽤⾁眼观察到，模量很⾼，应⼒

与应变的关系符合胡克定律，故具有普弹性。处于普弹

形变状态的⾼聚物材料质硬如玻璃，故称为玻璃态。

玻璃化转变区：随着温度升⾼，分⼦热运动能量增⼤，虽然整个分⼦还不能运动，但链段运动被激发，其松弛时间缩短到和实

验测量同⼀数量级⾼聚物达到玻璃化转变区。

⾼弹态：温度⾼于Tg后，锻炼全部解冻，并且很容易进⾏构像改变，在较⼩的外⼒作⽤下分⼦