高分子物理习题案...doc

高分子物理****题集-答案第一章高聚物的结构4、高分子的构型和构象有何区别?如果聚丙烯的规整度不高,是否可以通过单键的内旋转提高它的规整度?答:构型:分子中由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排列。这种排列是稳定的,要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。构象:由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。构象的改变速率很快,构象时刻在变,很不稳定,一般不能用化学方法来分离。不能。提高聚丙烯的等规度须改变构型,而改变构型与改变构象的方法根本不同。构象是围绕单键内旋转所引起的排列变化,改变构象只需克服单键内旋转位垒即可实现,而且分子中的单键内旋转是随时发生的,构象瞬息万变,不会出现因构象改变而使间同PP(全同PP)变成全同PP(间同PP);而改变构型必须经过化学键的断裂才能实现。5、试写出线型聚异戊二烯加聚产物可能有那些不同的构型。答:按照IUPAC有机命名法中的最小原则,CH3在2位上,而不是3位上,即异戊二烯应写成(一)键接异构:主要包括1,4-加成、1,2-加成、3,4-加成三种键接异构体。(二)不同的键接异构体可能还存在下列6中有规立构体。①顺式1,4-加成②反式1,4-加成③1,2-加成全同立构④1,2-加成间同立构⑤3,4-加成全同立构⑥3,4-?影响分子间作用力的因素有哪些?试比较聚乙烯、聚***乙烯、聚丙烯、聚酰***(尼龙-66)、聚丙烯酸各有那些分子间作用力?答:分子间作用力的本质是:非键合力、次价力、物理力。影响因素有:化学组成、分子结构、分子量、温度、分子间距离。PE、PP是非极性聚合物,其分子间作用力为:色散力;PVC是极性分子,其分子间作用力为:静电力、诱导力、色散力;尼龙-66是极性分子,结构为其分子间作用力为:静电力、诱导力、色散力,氢键;聚丙烯酸是极性分子,结构为其分子间作用力为:静电力、诱导力、色散力,氢键。,并解释原因。,4-,4-***:A)聚乙烯,,每个C原子上对称取代两个氢原子,分子内无手性碳原子(或称不对称碳原子)。所以聚乙烯没有旋光异构体存在。B)聚丙烯,结构单元为-CH2-CHCH3-,每个结构单元存在一个手性碳原子,所以聚丙烯具有旋光异构。C)1,4-聚异戊二烯,分子中存在孤立双键,有顺反异构,无旋光异构。D)3,4-聚丁二烯,有旋光异构性。E)聚***丙烯酸甲酯,有旋光异构性。F)硫化橡胶,无手性碳原子,无旋光异构。?试比较下列高聚物大分子链的柔顺性,并简要说明理由。答:高分子链能够改变其构象的性质称为柔顺性。这些大分子链的柔顺性排序(按柔顺性依次减小排列):(2)>(1)>(3)>(4)>(5)理由:聚异戊二烯分子中含有孤立双键,孤立双键相邻的单键的内旋转位垒较小,分子柔顺性最好,因为键角较大(120o)且双键上只有一个取代基或一个H。聚乙烯是结构规整的分子,氢原子体积小,分子柔顺性也较好聚***乙烯含有极性侧基—Cl,分子间相互作用力较大,分子柔顺性变差聚对苯二甲酸乙二醇酯主链中含有苯环,使分子链柔顺性更差聚丙烯***含有强极性侧基,分子间作用力非常大,内旋转位垒高,分子链柔顺性最差。9、写出下列各组高聚物的结构单元,比较各组内几种高分子链的柔性大小,并说明原因。1)聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯2)聚乙烯,聚乙炔,顺式1,4聚丁二烯3)聚丙烯,聚***乙烯,聚丙烯***4)聚丙烯,聚异丁烯5)聚***乙烯,聚偏***乙烯6)聚乙烯,聚乙烯咔唑,聚乙烯基叔丁烷7)聚丙烯酸甲酯,聚丙烯酸丙酯,聚丙烯酸戊酯8)聚酰***66,聚对苯二甲酸对苯二***9)聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸丁二醇酯答:1)结构单元分别为:柔顺性比较如下:柔性由大到小:聚乙烯>聚丙烯>聚苯乙烯原因:三种高聚物主链结构相同,侧基取代基体积越大,分子链柔性越小。2)结构单元分别为:柔顺性比较如下:柔性由大到小:顺式1,4聚丁二烯>聚乙烯>聚乙炔原因:顺式1,4聚丁二烯主链中含有孤立双键,柔性较大,而聚乙炔分子主链上则是共轭双键,分子刚性很大。3)结构单元分别为:柔顺性比较如下:柔性由大到小:聚丙烯>聚***乙烯>聚丙烯***原因:主链结构相同,>-Cl>-CH3,取代基极性越大,分子间相互作用力越大,分子链柔顺性越差,刚性越大。4)结构单元分别为:柔顺性比较:柔性由大到小:聚异丁烯>聚丙烯原因:聚异丁烯两个***对称双取代,使分子链柔性增加。5)结构单元分别为:柔性:聚***乙烯<聚偏***乙烯原因同上。6)结构单元分别为:柔顺性:聚乙烯>聚乙烯基叔丁烷>聚乙烯咔唑原因:主链结构相同,侧基取代基的体积大的分子链柔性差。7)结构单元分别为:柔顺性:聚丙烯酸甲酯<聚丙烯酸丙酯<聚丙烯酸戊酯原因:侧链为脂肪族