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复习思考题
一、高分子的基本概念 、高分子的结构 一. 名词解释
链段 ：从高分子链中划分出来能够独立运动的最小单元。
柔顺性：大部分高分子链具有卷曲成不规则的无规线团状的倾向。高分子链能够通过内旋转作用改变其构象的性能。高分子链能形成的构象数越多，柔顺性越大。.单键的内旋转是使高分子链具有柔顺性的根本原因。
均聚物：由一种单体聚合而成的高聚物。如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。
共聚物：由两种或两种以上单体聚合而成的高聚物。如丁苯橡胶、酚醛树脂、乙丙橡胶等。 近程结构:高分子链的化学组成,单体单元的键接方式,高分子的构型,高分子链的键合形状 远程结构: 高分子链的远程结构主要是指单个高分子的
大小及高分子在空间所存在的各种形态。 分为高分子的大小（分子量及分子量分布）和高分子链的柔顺性
取向：在外力场作用下，分子链或链段沿外力作用方向做有序排列的现象。
取向态结构：由于大分子链的取向而形成的聚集态结构。
聚集态结构：高分子链之间的排列和堆砌结构，也称为超分子结构。
构象：分子链中由单键内旋转所形成的原子（或基团）在空间的几何排列图像。
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。 二.问答题
1. 高分子有何特征?
分子量很高或分子链很长——这是高分子化合物最根本的特点；高分子是由很大数目的结构单元通过共价键相连接而成的；（均聚物、共聚物）高分子的结构具有不均一性（多分散性）； 大多数高分子的分子链具有一定的柔顺性。
2. 试分析线型、支链型、交联型高分子的结构和性能特点?
线型:整条高分子犹如一条又细又长的线，大分子既可卷曲成团，也可舒展成直线，这取决于高分子链本身的柔性及所处的外部条件。通常各种橡胶、大多数的纤维、塑料等都属线形大分子。 特点：既可溶解又可熔融，易于加工成型。支链型:链分子在二维空间键合增长所形成的高聚物。其主链上带有长短不一的支链，支链的形状有星型、梳型、无规支链型等几种。特点：与线形大分子相比，带短支链的高聚物更易溶解和熔融，且机械强度低。此外，支链型高聚物大分子上有叔碳原子，其反应活性高，所以热稳定性差，易老化变硬变脆。交联型:高分子链之间通过支链或某种化学键相键接，形成的三维网状大分子。热固性塑料、硫化橡胶都属于网状大分子。. 特点：若分子间形成网状结构，则整个高聚物可看成一个大分子，既不溶解也不熔融，只能熔胀。随着分子间交联程度的增加，材料的弹性降低，但机械强度和硬度都增加。 3. 以丁二烯和苯乙烯共聚物为例，说明单体共聚方式对高聚物性能的影响。
1) 75%的丁二烯和25%的苯乙烯无规共聚，共聚物具有良好的弹性，是丁苯橡胶； 2) 20%的丁二烯和80%的苯乙烯接枝共聚，共聚物是韧性很好的耐冲击PS塑料；
3) 若苯乙烯与丁二烯进行嵌段共聚生成S-B-S三嵌段共聚物，其分子链中段是聚丁二烯，两端是聚
苯乙烯链段，则为热塑性弹性体。
4. 说明下列各组高分子链柔顺性的差别并说明原因.
1) PE>PP>PS 按取代基体积 2) PP> PVC >PAN 按取代积极性大 3) 氯丁橡胶>PP>PVC 4) BR >SBR >NR 主链含非共轭双键 5. 什么叫结晶度?结晶度的大小对高聚物性能有哪些影响?
结晶度：—聚合物中结晶部分所占的质量分数或体积分数。影响：力学性能：模量↑；硬度↑；伸长率↓；冲击强度↓；拉伸强度— （非晶区处于高弹态）↑；.力学性能也与结晶形态有关球晶尺度↑：伸长率↓ ；
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冲击强度↓；模量↓；. 其它性能：耐热性能↑ ；耐溶剂性↑ ；溶解性能↓ ； 抗气透性↑ ；密度↑ ；光学透明性↓
6. 取向方式有哪些?对材料的力学性能各产生哪些影响?
方式：无定形高聚物，结晶高聚物。影响：性能变化：取向前-各向同性；取向后-各向异性
?一般情况下，材料的力学性能（拉伸强度、弯曲强度等）在取向方向上显著增强，而在垂直于取向方向上则有所下降；
?结晶聚合物，取向后材料的密度和结晶度都会增大，使材料的使用温度得到提高； ?由于折射率在取向方向和垂直方向上有差别，取向后的材料还会出现双折射现象。
二、高聚物的分子运动和热转变
一. 名词解释
松弛时间：松弛时间t :形变量恢复到原长度的1/e时所需的时间； 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，形变立即恢复的特性。 所产生的形变称为普弹形变。
高弹性 ：小应力作用下由于高分子链段运动而产生很大的可逆 形变的性质。
所产生的形变称为高弹形变。
强迫高弹性： 强迫高弹形变是指 Tb-Tg 时的 高聚物的形变 这时为玻璃态高聚物，其在大外力作用下发生形变。
玻璃化转变温度：?指非晶态高聚物从玻璃态到高弹态的转变。转变区对 应的温度称为玻璃化温度，通常以Tg表示。
粘流温度 ：指非晶态高聚物从高弹态到粘流态的转变，转变区对应的温度成为粘流温度。 二. 问答题
1. 高分子热运动的特点？分子运动的多样性，分子运动具有时间依赖性，?分子运动具有温度依赖性 2. 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对曲线各 阶段特征加以解释。
3. 画出结晶性高聚物的温度-形变曲线，并画图表示曲线形状与结晶度高低、分子量大小的关系。
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4. 画出交联高聚物的温度-形变曲线，并画图表示出交联度高低对曲线形状的影响。
5. 试述影响高聚物玻璃化转变温度的因素。答：化学结构的影响：交联度的影响：增塑剂的影响，共聚共混的影响，作用力的影响，外力作用频率和升温速率的影响。
6. 影响结晶高聚物Tm的因素有哪些？ 答：1分子结构对Tm的影响，①分子间作用力，②分子链柔性的影响，③分子链的对称性和规整性④主链结构的组成，2结晶温度对熔点的影响，3拉伸对高聚物熔点的影响，4 杂志的影响
7.在选择高分子材料时，Tg有何参考价值？?工艺意义?是非晶热塑性塑料(如PS,PMMA和硬质PVC等)的使用。温度的上限?是非晶性橡胶(如NR天然橡胶,BSR Rubber丁苯橡胶等)使用温度的下限?学术意义?聚合物分子链柔性?表征高聚物的特征指标
三、高聚物的弹性和力学松弛现象
一 名词解释
力学松弛：高聚物的力学性质随时间的变化。
蠕变：恒温、恒负荷下，高聚物材料的形变随时间的延长逐渐增加的现象。
应力松弛：恒温恒应变下，材料内部的应力随时间延长而逐渐衰减的现象。现象 。包括：应力松弛、蠕变、滞后和力学损耗。
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滞后现象：试样在交变应力作用下，应变的变化落后于应力的变化的现象 内耗：聚合物在交变应力作用下，产生滞后现象，使机械能转变为热能的现象。 二 问答题
1. 高弹性的特点？ 弹性模量小 形变量大 弹性模量随温度上升而增大 高弹形变有时间依赖性——力学松弛特性 形变过程有明显的热效应
2. 画出线形高聚物和交联高聚物的应力松弛曲线和蠕变曲线。
3. 从分子运动的角度解释高聚物的蠕变、应力松弛、滞后及力学损耗产生的原因。 （1）外力作用下，高分子链自身产生的缓慢构象重排和分子链滑移。（2）受到外力作用时，链段运动要受到内摩擦阻力的作用，链段通过热运动达到新平衡需要时间，由此引起应变落后于应力的现象。 四、 高聚物的断裂、屈服和强度
1 试画出高聚物材料典型的应力-应变曲线，并从分子运动的角度对曲线各阶段特征加以解释。
弹性形变-屈服-应变软化-冷拉-应
变硬化-断裂
2 试画出天然橡胶在不同的温度区间（T＜Tb,Tb＜T＜Tg,T＞Tg）可能出现的应力-应变曲线并简要分析其力学性能特征。
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