高分子物理習(xí)題答案

高分子物理習(xí)題集-答案第一章高聚物的構(gòu)造4、高分子的構(gòu)型和構(gòu)象有何區(qū)別？假如聚丙烯的規(guī)整度不高，與否可以通過單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)提高它的規(guī)整度？答：構(gòu)型：分子中由化學(xué)鍵所固定的原子或基團(tuán)在空間的幾何排列。這種排列是穩(wěn)定的，要變化構(gòu)型必須通過化學(xué)鍵的斷裂和重組。構(gòu)象：由于單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的分子在空間的不一樣形態(tài)。構(gòu)象的變化速率很快，構(gòu)象時(shí)刻在變，很不穩(wěn)定，一般不能用化學(xué)措施來分離。不能。提高聚丙烯的等規(guī)度須變化構(gòu)型，而變化構(gòu)型與變化構(gòu)象的措施主線不一樣。構(gòu)象是圍繞單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)所引起的排列變化，變化構(gòu)象只需克服單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘即可實(shí)現(xiàn)，并且分子中的單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)是隨時(shí)發(fā)生的，構(gòu)象瞬息萬變，不會(huì)出現(xiàn)因構(gòu)象變化而使間同PP（全同PP）變成全同PP（間同PP）；而變化構(gòu)型必須通過化學(xué)鍵的斷裂才能實(shí)現(xiàn)。5、試寫出線型聚異戊二烯加聚產(chǎn)物也許有那些不一樣的構(gòu)型。答：按照IUPAC有機(jī)命名法中的最小原則，CH3在2位上，而不是3位上，即異戊二烯應(yīng)寫成（一）鍵接異構(gòu)：重要包括1，4-加成、1，2-加成、3，4-加成三種鍵接異構(gòu)體。（二）不一樣的鍵接異構(gòu)體也許還存在下列6中有規(guī)立構(gòu)體。①順式1，4-加成②反式1，4-加成③1，2-加成全同立構(gòu)④1，2-加成間同立構(gòu)⑤3，4-加成全同立構(gòu)⑥3，4-加成間同立構(gòu)6．分子間作用力的本質(zhì)是什么？影響分子間作用力的原因有哪些？試比較聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰胺（尼龍-66）、聚丙烯酸各有那些分子間作用力？答：分子間作用力的本質(zhì)是：非鍵合力、次價(jià)力、物理力。影響原因有：化學(xué)構(gòu)成、分子構(gòu)造、分子量、溫度、分子間距離。PE、PP是非極性聚合物，其分子間作用力為：色散力；PVC是極性分子，其分子間作用力為：靜電力、誘導(dǎo)力、色散力；尼龍-66是極性分子，構(gòu)造為其分子間作用力為：靜電力、誘導(dǎo)力、色散力，氫鍵；聚丙烯酸是極性分子，構(gòu)造為其分子間作用力為：靜電力、誘導(dǎo)力、色散力，氫鍵。7．下列那些聚合物沒有旋光異構(gòu)，并解釋原因。A．聚乙烯B．聚丙烯C．1，4-聚異戊二烯D．3，4-聚丁二烯E．聚甲基丙烯酸甲酯F．硫化橡膠答：A）聚乙烯，，每個(gè)C原子上對(duì)稱取代兩個(gè)氫原子，分子內(nèi)無手性碳原子（或稱不對(duì)稱碳原子）。因此聚乙烯沒有旋光異構(gòu)體存在。B）聚丙烯，構(gòu)造單元為-CH2-CHCH3-，每個(gè)構(gòu)造單元存在一種手性碳原子，因此聚丙烯具有旋光異構(gòu)。C）1，4-聚異戊二烯，分子中存在孤立雙鍵，有順反異構(gòu)，無旋光異構(gòu)。D）3，4-聚丁二烯，有旋光異構(gòu)性。E）聚甲基丙烯酸甲酯，有旋光異構(gòu)性。F）硫化橡膠，無手性碳原子，無旋光異構(gòu)。8．何謂大分子鏈的柔順性？試比較下列高聚物大分子鏈的柔順性，并簡(jiǎn)要闡明理由。答：高分子鏈可以變化其構(gòu)象的性質(zhì)稱為柔順性。這些大分子鏈的柔順性排序（按柔順性依次減小排列）：(2)>(1)>(3)>(4)>(5)理由：聚異戊二烯分子中具有孤立雙鍵，孤立雙鍵相鄰的單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘較小，分子柔順性最佳，由于鍵角較大（120o）且雙鍵上只有一種取代基或一種H。聚乙烯是構(gòu)造規(guī)整的分子，氫原子體積小，分子柔順性也很好聚氯乙烯具有極性側(cè)基—Cl，分子間互相作用力較大，分子柔順性變差聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯主鏈中具有苯環(huán)，使分子鏈柔順性更差聚丙烯腈具有強(qiáng)極性側(cè)基，分子間作用力非常大，內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘高，分子鏈柔順性最差。9、寫出下列各組高聚物的構(gòu)造單元，比較各組內(nèi)幾種高分子鏈的柔性大小，并闡明原因。1）聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯2）聚乙烯，聚乙炔，順式1，4聚丁二烯3）聚丙烯，聚氯乙烯，聚丙烯腈4）聚丙烯，聚異丁烯5）聚氯乙烯，聚偏氯乙烯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）聚酰胺66，聚對(duì)苯二甲酸對(duì)苯二胺9）聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯答：1）構(gòu)造單元分別為：柔順性比較如下：柔性由大到?。壕垡蚁?gt;聚丙烯>聚苯乙烯原因：三種高聚物主鏈構(gòu)造相似，側(cè)基取代基體積越大，分子鏈柔性越小。2）構(gòu)造單元分別為：柔順性比較如下：柔性由大到小：順式1，4聚丁二烯>聚乙烯>聚乙炔原因：順式1，4聚丁二烯主鏈中具有孤立雙鍵，柔性較大，而聚乙炔分子主鏈上則是共軛雙鍵，分子剛性很大。3）構(gòu)造單元分別為：柔順性比較如下：柔性由大到?。壕郾?gt;聚氯乙烯>聚丙烯腈原因：主鏈構(gòu)造相似，側(cè)基取代基極性-CN>-Cl>-CH3，取代基極性越大，分子間互相作用力越大，分子鏈柔順性越差，剛性越大。4）構(gòu)造單元分別為：柔順性比較：柔性由大到?。壕郛惗∠?gt;聚丙烯原因：聚異丁烯兩個(gè)甲基對(duì)稱雙取代，使分子鏈柔性增長(zhǎng)。5）構(gòu)造單元分別為：柔性：聚氯乙烯<聚偏氯乙烯原因同上。6）構(gòu)造單元分別為：柔順性：聚乙烯>聚乙烯基叔丁烷>聚乙烯咔唑原因：主鏈構(gòu)造相似，側(cè)基取代基的體積大的分子鏈柔性差。7）構(gòu)造單元分別為：柔順性：聚丙烯酸甲酯<聚丙烯酸丙酯<聚丙烯酸戊酯原因：側(cè)鏈為脂肪族時(shí)，側(cè)鏈越長(zhǎng)，分子總的構(gòu)象數(shù)就越多，分子鏈越柔順。8）構(gòu)造單元分別為：柔順性：聚酰胺66>聚對(duì)苯二甲酸對(duì)苯二胺原因：PPTA主鏈中具有苯環(huán)，分子鏈剛性大。9）構(gòu)造單元分別為：柔順性：聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯<聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯原因：PBT主鏈中具有4個(gè)亞甲基，使其分子鏈柔性較大。14、一種高分子鏈的聚合度增大100倍，其鏈的尺寸擴(kuò)大了多少倍？答：鏈的尺寸用根均方末端距表達(dá)（以自由連接鏈為例）：其中N為鍵數(shù)，為鍵長(zhǎng)，為鍵角的補(bǔ)角。當(dāng)分子鏈的聚合的增大100倍，也就意味著分子鏈中鍵數(shù)增大100倍。因此鏈的根均方末端距增大了10倍。15．假定聚丙烯中鍵長(zhǎng)為0.154nm，鍵角109.5o，無擾尺寸A=，剛性因子（空間位阻參數(shù)），求其等效自由結(jié)合鏈的鏈段長(zhǎng)度b。答：已知聚丙烯的無擾尺寸A，且因此，聚丙烯的分子量.設(shè)聚丙烯的鍵數(shù)為n，則因此，聚丙烯的等效自由結(jié)合鏈的鏈段長(zhǎng)度b因此，聚丙烯的等效自由結(jié)合鏈長(zhǎng)度b=1.164nm。16.聚乙烯是塑料，全同立構(gòu)的聚丙烯也是塑料，為何乙烯和少許丙烯的共聚物卻是乙丙橡膠？答案：聚乙烯分子鏈柔順且規(guī)整性好，因此輕易結(jié)晶，得到的是結(jié)晶態(tài)的PE，雖然其玻璃化溫度低于室溫，卻可以作為塑料使用。全同立構(gòu)聚丙烯分子柔順性也很好，并且分子鏈規(guī)整性好，也是輕易結(jié)晶的高聚物，常溫下作為塑料使用。而乙丙橡膠由于是無規(guī)共聚，分子鏈上甲基的位置是完全無規(guī)的，因此分子整體規(guī)整性被破壞，難以形成結(jié)晶構(gòu)造，其Tg低于室溫，常作為橡膠使用。20．今有三種嵌段共聚物M-S-M，試驗(yàn)中測(cè)定，當(dāng)聚苯乙烯嵌段（S）的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為50%時(shí)，在苯溶劑中S段的均方根長(zhǎng)度為10.2nm。當(dāng)C-C鍵角為109°28′、鍵長(zhǎng)為0.15nm，假定內(nèi)旋轉(zhuǎn)不受位壘限制時(shí)，求出共聚物中S段和M段（PMMA）的聚合度。答：題中條件提醒：鍵角一定，內(nèi)旋轉(zhuǎn)不受位壘限制，那么可以按自由旋轉(zhuǎn)鏈來處理。因此，有公式（N—鍵數(shù)，L—鍵長(zhǎng)）θ=180°－109°28′=70°32′cosθ=1/3(1+cosθ)/(1-cosθ)=2有因此S段的聚合度苯乙烯St的化學(xué)式量為104；甲基丙烯酸甲酯MMA的化學(xué)式量為100若設(shè)M段的聚合度為有M段的聚合度26、某單烯類聚合物的聚合度為104，試計(jì)算分子鏈完全伸展時(shí)的長(zhǎng)度是其均方根末端距的多少倍？（假定該分子鏈為自由旋轉(zhuǎn)鏈。）并由分子運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)解釋某些高分子材料在外力作用下可以產(chǎn)生很大形變的原因。答：?jiǎn)蜗╊惥酆衔?，主鏈為C鏈，聚合度為104時(shí)，主鏈中鍵數(shù)N=208-1=207。分子鏈完全伸展時(shí)的長(zhǎng)度均方根末端距因此即分子鏈完全伸展時(shí)的長(zhǎng)度是其均方根末端距的8.31倍。第二章高分子溶液8．在室溫下，有無溶劑可以使下列各高聚物溶解？為何？A．聚乙烯B．聚丙烯C.聚丙烯腈D．聚酰胺（尼龍-6）E．聚苯乙烯F．PMMAG．聚對(duì)苯二甲酸乙二酯H．硫化橡膠I．固化的環(huán)氧樹脂答：A．聚乙烯，結(jié)晶聚合物，非極性，在室溫下無溶劑可溶B．聚丙烯，同上C．聚丙烯腈：極性結(jié)晶高聚物，室溫下可溶于極性溶劑D．聚酰胺（尼龍-6），結(jié)晶聚合物，極性，在室溫下有溶劑可溶E．聚苯乙烯，非晶聚合物，非極性，分子堆砌松散，在室溫下有溶劑可溶F．PMMA，極性非晶聚合物，分子堆砌松散，室溫下可溶于極性溶劑G．聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，同CH．硫化橡膠，分子間交聯(lián)，無溶劑可溶，可溶脹I．固化的環(huán)氧樹脂，分子間交聯(lián)，無溶劑可溶，可溶脹11．用磷酸三苯酯（=19.6）作PVC（＝19.4）的增塑劑，為了增長(zhǎng)相溶性，尚需加入一種稀釋劑（=16.3，分子量M=350），試問這種稀釋劑的最適量是多少？答：因此，可加入的這種稀釋劑的體積分?jǐn)?shù)為0.061。12．由于乙烯醇單體不穩(wěn)定，聚乙烯醇由聚醋酸乙烯酯水解制得。純的聚醋酸乙烯酯（0%水解）是不溶于水的，然而伴隨水解度的增長(zhǎng)（直至87%水解度）聚合物變得更易溶于水。不過，深入提高水解度卻減少了室溫下的水溶性。簡(jiǎn)要解釋之。并對(duì)下列三種物質(zhì)的耐水性進(jìn)行排序：聚醋酸乙烯酯，PVA，維尼綸。答：純的聚醋酸乙烯酯是不溶于水的，可以在酸或堿催化時(shí)發(fā)生醇（水）解。伴隨水解的進(jìn)行，分子鏈上的醋酸根逐漸轉(zhuǎn)變成羥基，羥基的親水性使聚合物變得更易溶于水。不過水解度增長(zhǎng)到87%后來，大量的羥基易形成分子間氫鍵，使分子間作用力不小于水與聚合物之間的互相作用力，此時(shí)聚合物在室溫下的水溶性下降。耐水性：聚醋酸乙烯酯>維尼綸>PVA要進(jìn)行PVA縮甲醛反應(yīng)：是將水解制備的PVA溶解于熱水中，通過紡絲、拉伸形成部分結(jié)晶的纖維（晶區(qū)不溶于水，不過無定型區(qū)親水，且能溶脹），在酸做催化劑，使纖維與甲醛縮合反應(yīng)。由于幾率效應(yīng)，縮醛化并不完全，尚有孤立的羥基存在。高聚物的分子量及其分子量分布4．今有分子量為1×104和5×104的兩種高聚物，試計(jì)算：A．在分子數(shù)相似的狀況下共混時(shí)的和。B．在重量相似的狀況下共混時(shí)的和。答案：A：在分子數(shù)相似的的狀況下共混時(shí)B：在重量相似的狀況下共混時(shí)注：式中N指分子數(shù)；指i分子的摩爾數(shù)；w指重量；5．在25℃的溶液中測(cè)得濃度為7.36kg/m3的聚氯乙烯溶液滲透壓數(shù)據(jù)為270Pa，求此試樣的分子量和第二維利系數(shù)A2（R=8.314J/K·答案：對(duì)于高分子溶液，膜滲透壓、分子量及溶液濃度之間有如下關(guān)系：由于是溶液，因此A2=0（攝氏溫度換算成開爾文溫度為：25+273.15=298.15K）因此，分子量為，是數(shù)均分子量。8．今有聚甲基丙烯酸甲酯的苯溶液，初始濃度C0=0.1190g/100ml，在25℃1C′453.1453.2453.1385.5385.8385.7354.1354.2354.2325.1325.3325.3311.0311.3311.1試求特性黏度[η]，然后用下面公式計(jì)算平均分子量答案：將已知條件列表：1C′453.1453.2453.1385.5385.8385.7354.1354.2354.2325.1325.3325.3311.0311.3311.1t(平均)453.1385.7354.2325.2311.11.6681.4201.3041.1971.1450.6680.4200.3040.1970.145C（g/ml）0.001190.0007930.0005950.0003970.0002975429.9442.2446.1452.9455.1561.3529.6510.9496.2487.4運(yùn)用表中數(shù)據(jù)作圖，將上圖兩條直線推至C=0處，得出截距根據(jù)公式：因此：因此，粘均分子量11．從高分子溶液的光散射、滲透壓和黏度的測(cè)定中，分別可以獲得哪些有關(guān)高分子構(gòu)造的信息？答案：光散射法測(cè)重均分子量措施可以得到下列參數(shù)：、、、、膜滲透壓法測(cè)數(shù)均分子量措施可以得到下列參數(shù)：、、、黏度法測(cè)黏均分子量措施可以得到下列參數(shù)：、、、、12．試舉出三種熱力學(xué)參數(shù)，用它們對(duì)聚合物溶解性能進(jìn)行判斷，在什么狀況下溶劑是良溶劑、一般溶劑、溶劑、非溶劑。答案：良溶劑溶劑溶劑非溶劑<<1/2<1/2=1/2>1/2>>0>0=0<0T>>T>T=T<(擴(kuò)張因子)>>1>1=1<1注：擴(kuò)張因子是沒講的內(nèi)容！第四章非晶態(tài)高聚物4．按規(guī)定繪制示意圖（1）兩個(gè)不一樣分子量的線型非晶高聚物的形變—溫度曲線和模量—溫度曲線（試樣MA＞MB）（2）體型酚醛樹脂和低硫化度丁二烯橡膠的模量—溫度曲線（3）增塑和未增塑高聚物的模量—溫度曲線答案：（1）（2）（3）9．寫出下列高聚物的構(gòu)造單元，并比較其玻璃化溫度的大??；A．聚氯乙烯聚異丁烯聚偏二氯乙烯聚碳酸酯B．聚丙烯酸聚丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯聚丙烯酸乙酯答案：A、因此A組高聚物的玻璃化溫度大小比較如下：PC>PVC>PVDF>PIBB、因此B組高聚物的玻璃化溫度大小比較如下：聚丙烯酸>聚甲基丙烯酸甲酯>聚丙烯酸甲酯>聚丙烯酸乙酯10．天然橡膠的松弛活化能近似為1.05KJ/mol（構(gòu)造單元），試估計(jì)一塊天然橡膠由27℃升溫到127答案：或者：因此，其松弛時(shí)間縮短了0.1倍。11．已知增塑聚氯乙烯的玻璃化溫度為338K，黏流溫度為418K，流動(dòng)活化能△Eη=8.31KJ/mol，433K時(shí)的黏度為5Pa·S，求此增塑聚氯乙烯在338K和473K時(shí)的黏度各為多少？答案：根據(jù)WLF方程因此此聚氯乙烯在338K（Tg）時(shí)的黏度為：由于473K高于338＋100K（Tg＋100）因此規(guī)定473K溫度下聚氯乙烯的黏度，要使用阿累尼烏斯公式因此此聚氯乙烯在473K時(shí)的黏度為：第五章晶態(tài)高聚物1．試?yán)L出高聚物熔體冷卻至很低溫度時(shí)的比容－溫度曲線，標(biāo)出結(jié)晶和非晶過程的特性溫度熔點(diǎn)及玻璃化溫度，闡明高聚物的結(jié)晶過程和玻璃化轉(zhuǎn)變過程有何本質(zhì)的區(qū)別。答案：高聚物的結(jié)晶過程的本質(zhì)是熱力學(xué)相變過程，而高聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變過程的本質(zhì)上是體積松弛過程，因此兩者有本質(zhì)上的不一樣。（注意：題中規(guī)定畫出高聚物熔體冷卻到很低溫度時(shí)的比容溫度曲線，意思是要經(jīng)歷結(jié)晶過程和玻璃化轉(zhuǎn)變過程，并且玻璃化轉(zhuǎn)變過程完畢完全。）12．比較下列高聚物熔點(diǎn)之高下：A．聚乙烯、聚氧化乙烯、聚氧化甲烯B．聚己二酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯C．尼龍－1010、尼龍－610D．尼龍－6、尼龍－7答案：熔點(diǎn)從高到低排序?yàn)锳組：聚氧化甲烯（聚甲醛）>聚乙烯>聚氧化乙烯B組：聚對(duì)苯二甲酸乙二酯>聚對(duì)苯二甲酸丁二酯>聚己二酸乙二酯C組：尼龍－610>尼龍－1010D組：尼龍－7>尼龍－614．在注射成型聚碳酸酯時(shí)，若模具溫度較低，則制品很快冷卻到100℃答案：所得制品一般為非晶態(tài)，由于從分子構(gòu)造上考慮，聚碳酸酯分子構(gòu)造對(duì)稱規(guī)整，具有結(jié)晶能力，不過由于分子中具有較大的苯環(huán)構(gòu)造及較大的側(cè)基，分子運(yùn)動(dòng)能力較差，結(jié)晶條件非?？量?，因此制品迅速冷卻的狀況下，常得到非晶態(tài)構(gòu)造（不能光從冷卻到100℃低于其玻璃化溫度，而不利于結(jié)晶，同步也要考慮分子運(yùn)動(dòng)能力對(duì)結(jié)晶條件的規(guī)定，由于對(duì)于某些輕易結(jié)晶的高聚物，如PE等，雖然是迅速冷卻，也常常得到結(jié)晶構(gòu)造）16．試從構(gòu)造上闡明片晶是怎樣堆砌成球晶的？球晶有何試驗(yàn)特性？判斷結(jié)晶對(duì)高聚物下列性能的影響：相對(duì)密度，拉伸強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、沖擊強(qiáng)度、硬度、彈性、耐熱性、耐化學(xué)介質(zhì)性。答：高物書P185，表6-14.22．（1）指出下列高聚物中哪些具有結(jié)晶能力：聚甲醛；乙烯-丙烯交替共聚物；聚碳酸酯；間同立構(gòu)聚苯乙烯；ABS；聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯；尼龍6；已固化環(huán)氧樹脂；聚乙烯；聚醚醚酮。（2）與否輕易結(jié)晶和結(jié)晶度高的聚合物其熔點(diǎn)就一定是高的？如下幾種高聚物哪種輕易結(jié)晶？哪種熔點(diǎn)高？（1）具有結(jié)晶能力的聚合物有：聚甲醛、乙烯-丙烯交替共聚物（單從構(gòu)造上來說，這種物質(zhì)可以結(jié)晶，不過一般很難通過鏈增長(zhǎng)反應(yīng)制備乙烯-丙烯交替共聚物）、間同立構(gòu)聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、尼龍6、聚乙烯。（2）答案：輕易結(jié)晶的聚合物其熔點(diǎn)并不一定高。一般來說，鏈的剛性增長(zhǎng)，排列進(jìn)入晶格的能力下降，結(jié)晶能力下降，不過鏈剛性增長(zhǎng)，熔融熵減小，聚合物的熔點(diǎn)增大。因此輕易結(jié)晶的聚合物熔點(diǎn)并不一定高。例如，下列幾種高聚物中，聚乙烯很輕易結(jié)晶、聚碳酸酯則不輕易結(jié)晶，而聚乙烯熔點(diǎn)則遠(yuǎn)低于聚碳酸酯的熔點(diǎn)。這些高聚物中，熔點(diǎn)的比較（由高到低排序）聚碳酸酯>尼龍66>聚丙烯>聚乙烯。23.將無規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯(Tg=100℃，＝180℃)和等規(guī)立構(gòu)聚丙烯（Tg＝-10℃，＝176℃）分別注射成型為如下圖所示的長(zhǎng)條試樣（成型中，模具溫度均為回答：注射成型聚合物時(shí)，聚合物熔體在模腔中的冷卻是不均勻的。因此會(huì)導(dǎo)致對(duì)應(yīng)的取向、結(jié)晶及收縮的不均勻性。（1）無規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯，任何成型條件下都不能結(jié)晶。因此注塑過程中，熔體進(jìn)入模腔產(chǎn)生剪切流動(dòng)，由于摸壁的摩擦阻力，速度分布是中間的芯層處較大，靠近模壁處的皮層速度小，而剪切速率分布則是中間小，兩邊大。高分子在模腔壁上受到的剪切力大，沿作用方向取向明顯，同步模腔壁上溫度低（熔體迅速冷卻至20℃，遠(yuǎn)低于PS的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度），即該處聚合物分子被迅速冷卻固化，因此密度較低，取向被保留下來；相對(duì)而言，制品芯層受力較小，同步溫度較高，冷卻緩慢，分子可以通過布朗運(yùn)動(dòng)進(jìn)行規(guī)整排列，密度較高，而取向不明顯。因此從芯層到皮層會(huì)出現(xiàn)：密度由高到低，取向程度由低到高（從芯層到皮層取向度先增長(zhǎng)再減小，即取向度最高的點(diǎn)出目前皮層和芯層的中間某個(gè)位置，也是對(duì)的）（因是非晶高聚物，也就無熔點(diǎn)，就無熔點(diǎn)的變化）。（2）等規(guī)立構(gòu)聚丙烯，結(jié)晶高聚物，注塑成型時(shí)，因此注塑過程中，熔體進(jìn)入模腔后，模壁處的熔體迅速冷卻，分子來不及規(guī)整的排列進(jìn)入晶格，結(jié)晶完善程度低，密度低，而芯層熔體冷卻速率慢，分子有充足的時(shí)間和溫度條件排列進(jìn)入晶格，晶體完善程度大，密度高。因此試樣從芯層到皮層會(huì)出現(xiàn)：密度由大到小，熔點(diǎn)由大到小（球晶尺寸由大到?。┓植?。第六章高聚物的力學(xué)性能7．由聚異丁烯的時(shí)－溫等效組合曲線可知，在298K時(shí)，其應(yīng)力松弛到約需10小時(shí)，試計(jì)算在253K到達(dá)同一數(shù)值所需的時(shí)間。（已知聚異丁烯的玻璃化溫度為203K）答案：根據(jù)題中條件，可以使用WLF方程計(jì)算Tg=203K，分別將T=298K和T=253K帶入WLF方程，得出上述兩式相減得：因此：聚異丁橡膠在253K到達(dá)同樣的力學(xué)松弛需要的時(shí)間為：5324h。（室溫等效原理補(bǔ)充題：課件作業(yè)）以0.1℃/分的升溫速度測(cè)得PS的Tg=100℃，試問在升溫速度改為10℃/分時(shí)，PS的Tg=?答案：已知25oC時(shí)聚異戊二烯的應(yīng)力松弛模量-時(shí)間曲線，求測(cè)量時(shí)間為1小時(shí)，-80oC時(shí)的應(yīng)力松弛模量。答案：這個(gè)題要轉(zhuǎn)換思索角度，即在25oC時(shí)，測(cè)定期間為多少時(shí)，測(cè)得的模量與-80oC、測(cè)量時(shí)間為1小時(shí)所得到的模量值相似！已知聚異戊二烯的Tg=-73oC，應(yīng)用WLF方程和題意假定25oC時(shí)，測(cè)定期間為t（25oC），繼續(xù)應(yīng)用WLF方程在25oC時(shí)，測(cè)定期間為1.35×10-13.5時(shí)，測(cè)得的模量與-80oC、測(cè)量時(shí)間為1小時(shí)所得到的模量值相似。因此，測(cè)量時(shí)間為1小時(shí)，-80oC時(shí)的應(yīng)力松弛模量可從上圖查得約為1010N/m2。9、試總結(jié)你所學(xué)習(xí)的高聚物哪些性質(zhì)與鏈段運(yùn)動(dòng)有關(guān)？答案：與鏈段運(yùn)動(dòng)有關(guān)的聚合物性質(zhì)：溶脹、橡膠彈性、蠕變、應(yīng)力松弛、熔體彈性、內(nèi)耗、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。16、為何高聚物的強(qiáng)度與測(cè)試的作用力速度和測(cè)試溫度有關(guān)？答案：聚合物是一種粘彈性材料，它的