聚合物的结晶熔化过程与玻璃化转变过程本质上有何不同?试从分子运动角度比较聚合物结构和外界条件对这两个转变过程影响的异同。

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问答题
聚合物的结晶熔化过程与玻璃化转变过程本质上有何不同?试从分子运动角度比较聚合物结构和外界条件对这两个转变过程影响的异同。
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相似问题和答案

第1题:

共晶转变虽然是液态金属在恒温下转变成另外两种固相的过程,但和结晶有本质的不同,因此不是一个结晶过程。


正确答案:错误

第2题:

简述聚合物结晶过程的影响因素。


正确答案:(1)分子链结构,聚合物的结晶能力与分子链结构密切相关,凡分子结构对称(如聚乙烯)、规整性好(如有规立构聚丙烯)、分子链相互作用强(如能产生氢键或带强极性基团,如聚酰胺等)的聚合物易结晶。分子链的结构还会影响结晶速度,一般分子链结构越简单、对称性越高、取代基空间位阻越小、立体规整性越好,结晶速度越快。
(2)温度:温度对结晶速度的影响极大,有时温度相差甚微,但结晶速度常数可相差上千倍
(3)应力:应力能使分子链沿外力方向有序排列,可提高结晶速度。(单位面积上的内力定义为应力)(4)分子量:对同一聚合物而言,分子量对结晶速度有显著影响。在相同条件下,一般分子量低结晶速度快,
(5)杂质:杂质影响较复杂,有的可阻碍结晶的进行,有的则能加速结晶。能促进结晶的物质在结晶过程中往往起成核作用(晶核),称为成核剂。

第3题:

聚合物溶液配制过程的熟化是指()。

A、对聚合物溶液加热到沸腾使其变熟的过程

B、将聚合物干粉颗粒在水中由分散体系转变为溶液的过程

C、是除去聚合物中没有充分溶解的“鱼眼”的过程

D、是对聚合物加压输送的过程


答案:B

第4题:

聚合物玻璃化转变的实质是()

  • A、体积松弛过程
  • B、相转变的过程
  • C、熔融过程

正确答案:A

第5题:

试指出下列结构的聚合物,其溶解过程各有何特征? (1)非晶态聚合物; (2)非极性晶态聚合物; (3)极性晶态聚合物; (4)低交联度的聚合物。


正确答案: (1)非极性非晶态聚合物易溶于溶度参数相近的溶剂;极性非晶态聚合物要考虑溶剂化原则,即易溶于亲核(或亲电)性相反的溶剂;
(2)非极性晶态聚合物难溶,选择溶度参数相近的溶剂,且升温至熔点附近才可溶解;
(3)极性晶态聚合物,易溶,考虑溶剂化原则;
(4)低交联度聚合物只能溶胀而不能溶解。

第6题:

对玻璃化转变温度叙述错误的是()

  • A、聚合物从玻璃态到高弹态之间的转变,对应的温度称为玻璃化转变温度
  • B、玻璃化温度通常是一个急剧的转折点
  • C、它是聚合物使用时耐热性的重要指标
  • D、凡是能够影响分子内旋转和分子间力的因素都会对玻璃化转变温度由影响。

正确答案:B

第7题:

试述升降、温速率对聚合物玻璃化转变温度的影响。


正确答案:升温(或降温)速率加快,测得Tg 向高温方向移动;反之,升温(或降温)速率减慢,测得聚合物Tg 向低温方向移动。

第8题:

玻璃化温度主要是()的热转变温度。

  • A、线型聚合物
  • B、支链型聚合物
  • C、结晶聚合物
  • D、无定型聚合物

正确答案:D

第9题:

简述高分子聚合物玻璃化转变的自由体积理论。


正确答案:玻璃化转变是高分子链段运动的松驰过程。自由体积理论认为,液体或固体,它的整个体积包括两部分:一部分是分子本身占据的,称为占有体积;另一部分是分子间的空隙,称为自由体积,它以大小不等的空穴无规分布在聚合物中,提供了分子运动的空间,是分子链可能通过转动而调节构象。在玻璃化温度以下,链段运动被冻结,自由体积也处于冻结状态,其空穴尺寸和分布基本上固定。聚合物在玻璃化温度下,自由体积提供的空间不足以使聚合物链发生构象调整,随温度升高,聚合物体积膨胀只是由于分子振动、键长的变化,即分子占有体积的膨胀。而在玻璃化温度以上,自由体积开始膨胀,为链段运动提供保证,链段由冻结进入运动状态。

第10题:

试从分子运动的观点说明非晶聚合物的三种力学状态和两种转变。


正确答案: 在玻璃态下(Tg),由于温度较低,分子运动的能量很低,不足以克服主
链内旋转的位垒,因此不足以激发起链段的运动,链段处于被冻结的状态,只有那些较小的运动单元,如侧基、支链和小链节能运动。当受到外力时,由于链段运动被冻结,只能使主链的键长和键角有微小的改变,形变是很小的。当外力除去后形变能立刻回复。
随着温度的升高,分子热运动的能量增加,到达到某一温度gT时,链段运动被激发,聚合物进入高弹态。在高弹态下(T>Tg),链段可以通过单键的内旋转和链段的运动不断地改变构象,但整个分子不能运动。当受到外力时,分子链可以从蜷曲状态变为伸直状态,因而可发生较大形变。
温度继续升高(T>Tf),整个分子链也开始运动,聚合物进入粘流态。这时高聚物在外力作用下便发生粘性流动,它是整个分子链互相滑动的宏观表现。外力除去后,形变不能自发回复。
玻璃化转变就是链段由运动到冻结的转变;流动转变是整个分子链由冻结到运动的转变。