《高分子物理》名词解释、简答题和画图试题集锦（川大）(2)

四川大学

高分子科学与工程学院

曲线2代表分布宽的聚合物。（2分）当切变速率小时，分布宽的聚合物含有较多特长的分子，形成的缠结的结构也较多，故粘度高。（2分）当切变速率增大后，分布宽的试样中，由于缠结结构较多，容易被高的切变速率所破坏，出现“切力变稀”的剪切速率较小，而且越长的分子随切变速率的增加而对粘度下降的贡献越大。（2分） 5.分子量对高聚物的Tg 、Tm 、Tf和η0 的影响。

答：分子量越大，Tg越高，当分子两超过一定值后，其对Tg无影响

分子量越大，Tm越高 分子量越大，Tf越高 分子量越大，粘度越大

6.现有四个无标签的样品，它们分别是天然橡胶，聚苯乙烯，尼龙-6和硫化天然橡胶，试用一种物理方法予以鉴别，并简要说明之。 答：作出其应力应变曲线

模量最高的是PS，其次是尼龙-6。断裂拉伸长的是硫化的天然橡胶，另一个是天然橡胶

7.试说明结晶高聚物的微观结构具有哪些特征？高结晶度材料的分子链应具备什么结构特点？（10分） 答（5分）

1) 一条大分子穿过数个晶胞；

2) 晶体中分子链取稳定构象，并构象固定；

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：1 ：

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3) 晶胞的各向异性； 4) 具有同质多晶现象； 5) 结晶的不完善性。

2：链的对称性：高分子链的结构对称性越高，越容易结晶； （2分）

链的规整性：规整性越高，越易结晶，键接顺序应规整，构型应

是全同或间同立构；对于二烯类聚合物，反式的结晶能力大于顺式； （2分）

链的柔顺性应适中：一定的柔顺性是结晶时链段向结晶表面扩散

和排列所必需的。

高度结晶材料应同时具备以上三个要求，缺一不可。 （1分）

8.请分别画出低密度PE，轻度交联橡胶的下列曲线，并说明理由。（10

分） （

1（3分） （

2

）

蠕

变

及

回

复

曲

）

温

度

形

变

曲

线

线

（3分）

（3）应力-应变曲线（并标明拉伸强度）

（4分） 答：（1）

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图中：1为轻度交联橡胶的温度形变曲线；

2为低M低密度PE的温度形变曲线； 3为高M低密度PE的温度形变曲线；

a：低密度PE的Tg ； b：轻度交联橡胶的Tg； c：低密度PE的Tm； d：高分子量低密度PE的Tf。

原因：因为是轻度交联，仍有明显的玻璃化转变，由于交联作用，没

有熔融和粘流。

低密度PE由于结晶含量较少，有明显的玻璃化转变和熔融转

变，对于低分子量的PE，其Tf低于Tm，所以熔融后直接进入粘流态；对于高分子量PE，其Tf高于Tm，有明显的粘流转变。 （2）图中：ε1：普弹形变；ε2：高弹形变；ε3：塑性形变。

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轻度交联橡胶 低密度PE

原因：轻度交联橡胶因交联键的限制，无明显的塑性形变，但有普弹形变和高弹形变；

低密度PE中的结晶部分类似于交联点，但由于结晶含量较低，

所以在外力的作用下，除发生普弹和高弹形变外，非晶部分仍能发生塑性形变。 （3）

原因：轻度交联橡胶室温拉伸时应力-应变属高弹形变，无屈服和冷

拉，一般来说，拉伸强度等于断裂强度；

低密度PE属低结晶度高聚物，拉伸时有屈服，有时有冷拉（与

低密度PE的分子量大小有关），但应力应变曲线与高结晶度PE明显不同，即低密度PE冷拉不完全，屈服之前有明显的非线性区。

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9.试分析讨论分子结构、结晶、交联、取向对高聚物拉伸强度的影响。

（10分）

答：（1）凡使分子柔性减小的因素及分子间力增大如生成氢键等都有

利于高聚物拉伸强度的提高；

分子量增大，拉伸强度提高，但有极大值，之后变化不大； （3分）

（2）结晶度提高，拉伸强度提高，但有极大值，之后变化不大； （3分）

结晶度相同时，结晶尺寸减小，拉伸强度提高； 结晶形态：球晶<串晶<伸直链晶片。

（3）随交联密度的提高，高聚物拉伸强度先增大后减小； （2分）

（4）平行于取向方向上拉伸强度增加，垂直于取向方向上拉伸强度减小。（2分）

10. 构型和构象有何区别？全同立构聚丙烯能否通过化学键（C-C单键）内旋转把“全同”变为“间同”，为什么？（5分）

首先写两者区别，强调构象是由于单键内旋转而引起，而构型是由于化学键所固定的原子在空间的排列。改变构象通过单键的内旋转即可达到，而改变构型需通过化学建的断裂与重组。（2分）

不能。首先指出从全同到间同的变化是构型的变化，必须通过化学建的断裂与重组才能改变构型。而单键内旋转只能改变构象，不能改变构型。（3分）

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