1、第一章 习题与思考题1. 何谓聚合物、单体、基本结构单元、重复结构单元和链节，它们之间有什么关系?聚合物：由许多单体分子通过聚合反应连接而成的分子量很高的大分子化合物。单体：能通过聚合反应形成聚合物的小分子化合物。基本结构单元：聚合物中对应一个单体的部分。重复结构单元：在聚合物中最小的重复结构单元。链节：聚合物中的重复结构单元。单体相互连接形成聚合物。对烯类单体的加聚物而言单体与链节的组成相同；而对两种含双官能团的单体彼此缩合而成的缩聚物而言，其链节则包含两种基本结构单元。2. 写出下列单体生成聚合物时的聚合反应方程式和反应类型，指出各聚合物的基本结构单元、重复结构单元和聚合物名称。(1) C
2、H2=CHCOOH(2) HO(CH2)5COOH(3) CH2=CHF(4) H2N(CH2)6NH2 与 HOOC(CH2)4COOH(5) H2CCH CH3O(1) 加聚反应 ，基本结构单元 ，重复结构单元CH2CHCOH，聚丙烯酸。CH2CHCOH(2) 缩聚反应，基本结构单元 ，O(CH2)5CO重复结构单元 ，聚 羟基己酸酯（聚 O(CH2)5CO羟基己酸）(3) 加聚反应, 基本结构单元 ,重复结构单元CH2CHF,聚氟乙烯。CH2CHF(4) 缩聚反应，基本结构单元 和 ，HN(CH2)6NH OC(CH2)4CO重复结构单元 ，聚己二酰己二胺HN(CH2)6NHOC(CH2
3、)4CO(5) CHOH CH2COHCH2= nnHO(CH2)5COH O(CH2)5COnnCH2=CHF CH2CHFnnH2N(CH2)6N2+HOC(H2)4COHHN(C2)6NHOC(H2)4COn n n+2n-1H2OH2CCH3O OCH2CH3nn开环聚合反应，基本结构单元 ，重复结构单元OCH2CHCH3，聚环氧丙烷OCH2CHCH33.写出下列聚合物的名称、单体和聚合反应式。 (CH2 (1) ) n3OCH3(CH2 (2) ) n65(CH2 CH 2(3) ) n(N(2)6N(2)8COn(4) O(NH(C2)5On(5)(1) 聚甲基丙烯酸甲酯，单体：甲
4、基丙烯酸甲酯 ， CH3COCH3CH2=nCH3COCH3 CH2CCOCH3CH2= CH3n(2) 聚苯乙烯，单体：苯乙烯 ， CHC6H5CH2=CHC6H5 CH2CHCH2= nn C6H5(3) 聚 1,4-丁二烯单体：1,3-丁二烯 ，CH2=CHCH=CH2CH2=CHCH=CH2n CH2CH=CHCH2 n(4) 聚癸二酰己二胺单体 ，H2N(CH2)6NH2 HOC(CH2)8COHH2N(CH2)6NH2+HOC(H2)8COH HN(CH2)6NHOC(H2)8COn n n+2n-1H2O(5) 聚 羟基己酸或聚 己内酰胺(根据不同命名应给出相应的聚合反应式)第二
5、章习题与思考题1. 什么叫高分子的构型?试讨论线型聚异戊二烯可能有哪些构型?高分子的构型是指聚合物分子中由化学键所固定下来的原子在空间的排列形式，这种排列是稳定的，除非化学键断裂后再重组，否则构型不会改变。1,4 聚异戊二烯: 顺式，反式;1,2 聚异戊二烯: 全同，间同，无规;3,4 聚异戊二烯: 全同，间同，无规。2. 什么叫做分子构象?假如聚丙烯等规度不高，能否通过改变构象的办法来提高其等规度?说明理由。原子或基团围绕单键内旋转的结果使分子中原子在空间的排布状态不断变化，由单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态称为构象。改变构象的方法不能提高聚丙烯的等规度。聚丙烯的等规度是由其链节在分子
6、链中的键接方式，亦即构型决定的。如果要提高等规度，必须通过破坏旧有化学键、形成新键的方法改变其构型，而构象的改变只是热运动引起的物理现象，不涉及化学键的断裂和生成。5. 何谓溶度参数？如何求聚合物的溶度参数？根据热力学原理解释非极性聚合物为什么能够溶解在与其溶度参数相近的溶剂中？溶度参数 为内聚能密度的平方跟。求聚合物的溶度参数方法1) 利用聚合物与溶剂的溶度参数越接近，溶解性越好，溶液粘度越大，对交联聚合物则溶胀度越大的原理，选择一系列不同溶度参数的溶剂与聚合物配成溶液，测定各溶液粘度(或溶胀度) ，从中找到最粘粘度(或溶胀度)相应的溶剂的溶度参数值，此值即该聚合物的溶度参数。2) 根据化学
7、结构估算 02MFV式中 F 为聚合物重复结构单元中所含原子或基团的摩尔引力常数，V、 M0 分别为聚合物重复结构单元的摩尔体积、分子量， 为聚合物密度。如果选用混合溶剂，可用以下公式计算溶度参数：bam（ 为某一溶剂在混合溶剂中的体积分数）根据溶度公式 可知， 1 和 2 越接近，212)(VHmHm 就越小，也就越容易满足| Hm| 0.5。当 1 0.5 时，溶液处于 状态。当 T，由于溶剂化作用使卷曲的高分子链伸展，分子尺寸增加。温度越高溶剂化作用越高，链也越伸展。9. 有一聚苯乙烯试样由下列级分组成，计算其数均分子量、重均分子量和粘均分子量( 为 0.63)，根据分子量分散系数判断分
8、子量分布情况。级分 1 2 3 4 5 6 7 8质量分数 0.l 0.19 0.24 0.18 0.11 0.08 0.06 0.04分子量10 4 1.2 2.1 3.5 4.9 7.3 10.2 12.2 14.6=104/(1/1.2+0.19/2.1+0.24/3.5+0.18/4.9+0.11/7.3+0.08/10.2+0.06/12.2+0.04/14.6) Mn=3.23104 g/mol=(0.11.2+0.192.1+0.243.5+0.184.9+0.117.3+0.0810.2+0.0612.2+0.04w14.6) (10-4)=5.18104 g/mol=(0.1
9、1.20.63+0.192.10.63+0.243.50.63+0.184.90.63+0.117.30.63+0.0810.20.63M+ 0.0612.20.63+0.0414.60.63) (10-4)0.641/0.63=4.75104 g/mol14molg023.iiinM14molg018.5iiwMW141l7.)( iid= / 1.6 Mwn第三章习题与思考题1. 完全非晶的聚乙烯的密度 a=0.85g/cm3，如果其内聚能为 2.04 kcal/mol 重复结构单元，请计算其内聚能密度。M/ a=28/0.85=32.9cm3/molVCED =E/ =2.04/32.9
10、=6.1910-2Kcal/cm32. 分子结晶过程有什么特点? 结晶过程受哪些因素影响?结晶过程是形成结构有序的周期结构，包括晶核的形成和晶粒的生长。温度、分子结构、分子量、溶剂、杂质等均会影响结晶过程的进行。温度：聚合物本体结晶速率温度曲线呈单峰形，结晶窗口在Tm 与 Tg 之间，存在最大结晶速率。聚合物分子结构：分子链的结构对称性越高越容易结晶；等规度越高的聚合物越容易结晶；链柔顺性较好的聚合物容易结晶；分子间能形成氢键的聚合物容易结晶；支化和交联使结晶能力下降。分子量：在相同结晶条件下分子量低者结晶速率大，分子量高的需要更长的热处理时间。溶剂：某些溶剂可以促进结晶。杂质：存在成核剂时结
11、晶速率加快，存在惰性稀释剂时结晶速率减慢。应力：加压、拉伸可以加速结晶。3. 已知等规聚丙烯晶体为单斜晶系，12 个单体单元构成一个晶胞，晶胞的尺寸是 abc=6.6520.966.50()，=9920, 请计算此晶体的比容和密度。V。abc sin=6.6520.966.501024 sin 99208.9410 -22cm3M。/ V。=1242/(6.0210 238.9410-22)=0.936g/cm3=1/=1.07cm3/g4一块等规聚丙烯试样，体积为 1.412.960.51cm3，重量为1.94g，请计算该试样的比容和结晶度 。wcf V/m=1.412.960.51cm3/1.94g=1.10cm3/g查表得 c0.95 g/cm 3,a=0.85 g/cm3= c（1 a）wfwcf1.10 /0.95+（1 ）/0.85ccf=0.618wcf（1/0.909 g/cm 3， = c( a) /(c a)wf
