结构与性能考题答案

1.概念1、构型(configuration)：是指分子中通过化学键所固定的原子的空间排列。2、大分子(macromolecule):是由大量原子组成的，具有相对高的分子质量或分子重量。聚合物分子(polymermolecule)：由许多重复结构单元组成的，具有相对高的分子质量或分子重量。3、共聚物(copolymer)：由两种或两种以上单体合成的聚合物。4、侧基(side/pendantgroup)：一个分子链的分支。5、端基(endgroup)：大分子或低聚物分子的末端构造单元。6、统计共聚物(statisticalcopolymer)：通过聚合反应的统计处理给出单体单元在共聚物分子中的序列。7、无规共聚物(randomcopolymer)：具有Bernoullian序列统计的统计聚合物。在Bernoullian模型中，各键接的构型是相互独立的，不受前面键接构型的影响，故单体单元在分子链中无规则排列。8、交替共聚物(alternatingcopolymer)：单体单元A和单体单元B在共聚物分子中交替分布。9、嵌段共聚物(blockcopolymer)：由通过末端连接的均匀序列的嵌段组成的。10、星型高分子(starpolymer)：从一个公共的核伸出三个或多个臂(支链)。11、构象(conformation)：表示在单键周围的原子和原子基团的旋转产生的空间排列。12、链段(macromolecularsegments)：把若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元。14、高分子链的柔性(flexibilityofpolymerchain)：分子链能够改变其构象的性质。15、聚合度(degreeofpolymerization)：大分子、低聚物分子、嵌段或分子链中单体单元的数目。聚合物分子链中连续出现的重复单元(或称链节)的次数。16、共聚物分子(copolymermolecule)：（1）晶胞(unitcell)：与晶格相对应的晶体结构，即把具体内容还原给晶格，晶格就成了晶胞。（2）晶面指数(crystalindices)，晶面指标，Miller(密勒)指数(Millerindex(indices))：晶面在三个晶轴上的倒易截数之比。一般用符号(h*k*l*)表示。（3）晶系(crystallographicsystem)：六个晶胞参数组成的平行六面体可有七种类型，每种类型称为一种晶系，实际上的晶体只能属于这七种可能的晶系。（4）等同周期(identicalperiod,repeatingdistance)：高分子晶体中分子链方向相同结构重复出现的最短距离，又称高分子晶体的晶胞结构重复单元。（链结构沿着链轴重复移动的最短距离）（5）折叠链片晶(folded-chainlamellae--singlecrystals)：晶片中的分子链以垂直于晶片平面的方向来回折叠。（6）伸直链晶体(extended-chaincrystals)：在聚合物晶体中，分子链基本上为全伸展构象。一般在高温高压的结晶条件下生成伸直链晶体。（7）球晶(spherulite)：高聚物从浓溶液析出或从熔体冷却结晶时，都倾向于生成比单晶更为复杂的多晶聚集体，最常见的呈球状，称为球晶。它是一个以晶核为中心，呈球形对称生长的结晶形态。（8）树枝状晶(dentrites)：由片晶或纤维状晶体组成的树状结晶体。（9）缨状胶束模型(缨状微胞模型)(fringed-micellemodel)：特点：(1)高聚物的结构由结晶和非晶两相组成(两相结构模型)；(2)晶粒有一定的大小和尺寸；(3)每一个晶粒有许多分子束聚集而成；(4)每个高分子链可以同时贯穿几个晶区和非晶区。（10）缚结分子：至少连接两个不同晶体的分子。（1）结晶度(degreeofcrystallinity)：结晶高聚物一般是部分结晶的，结晶的量的多少用结晶度这一概念来表示。包括：质量结晶度，体积结晶度，表观结晶度，相对结晶度（2）取向度(degreeoforientation)：指高聚物中的取向单元沿参考方向平行排列的程度。（3）单轴取向：指高分子材料(纤维或薄膜)只沿一个方向拉伸，高分子链或链段或微晶某个晶轴倾向于沿着与拉伸方向平行排列。（4）双轴取向：高聚物薄膜材料如果沿着它的平面纵横两个方向拉伸，高分子链倾向于与薄膜平面平行的方向排列，而在此平面内分子链的排列方向是无规的。（5）晶粒尺寸(crystallite)：指晶粒的平均尺寸，包括晶粒的纵向尺寸、横向尺寸、晶粒体积。（6）长周期(longspacing)：指在纤维轴方向片晶和非晶能重复出现的最短距离，即片晶和非晶的平均厚度之和。（1）玻璃化转变温度(glasstransitiontemperature)：非晶态高聚物从玻璃态到高弹态的一个转变称为玻璃化转变。一般把链段开始“解冻”或“冻结”的温度称为玻璃化转变温度，简称玻璃化温度。（2）熔融温度(melttemperature)：结晶高聚物没有一确定的熔融温度，它的熔融在较宽的温度范围内发生，一般将结晶高聚物完全熔融时的温度定义为熔点。（3）均相成核：指在结晶过程中由结晶材料本身的分子或链段的热运动形成的晶核；（4）异相成核：指分子或链段在结晶材料中的异物上做有序排列而形成的晶核，材料中的异物可以是催化剂、尘粒、容器的壁和其它添加剂等。（5）预先成核：指晶核预先存在，成核速率与时间无关，此过程可看成成核在瞬间完成，故又称为瞬时成核(instantaneousnucleation)。（6）散现成核：指成核速率是时间的函数，在整个结晶期间晶核数目随时间增加。（7）初期结晶（primarycrystallization）：指结晶过程的第一阶段，当多数球晶的表面相互挤撞之后，可认为这一过程结束。（球晶碰撞前发生的结晶）（8）二次结晶(secondarycrystallization)：指初期结晶之后发生的结晶过程，这一结晶过程的速度一般较慢。（球晶碰撞后发生的结晶）（9）结晶过程(crystallization)：（10）应力松弛(stressrelaxation)：在恒定温度和形变保持不变的情况下，聚合物内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象。（11）蠕变(creep)：指在一定的温度和较小的恒定压力作用下，材料的应变随时间的增加而增大的现象。（1）应力：单位面积上物体所受到的力。0AF（2）应变：相对伸长量。1000LLLLLλ为拉伸比（3）应力松弛：在恒定温度和形变保持不变的情况下，聚合物内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象。（4）蠕变：指在一定的温度和较小的恒定压力作用下，材料的应变随时间的增加而增大的现象。（5）杨氏模量(初始模量)：应力-应变曲线起始部分的斜率。E=σ/ε2.概念的区别与联系1.数均分子量(number-averagemolecularweight)与重均分子量(weight-averagemolecularweight)（1）数均分子量Mn：iiiMxnmMn某体系的总质量m被分子总数所平均。低分子量部分对数均分子量有较大的贡献。（2）质（重）均分子量Mw：iiiiiMwmMmMw高分子量部分对质均分子量有较大的贡献。2.结晶过程(crystallization)与熔融过程(melting)3.应力(stress)与应变(strain)（1）应力：单位面积上物体所受到的力。0AF（2）应变：相对伸长量。1000LLLLLλ为拉伸比4.无规共聚物(randomcopolymer)与嵌段共聚物(blockcopolymer)（1）无规共聚物(randomcopolymer)：具有Bernoullian序列统计的统计聚合物。在Bernoullian模型中，各键接的构型是相互独立的，不受前面键接构型的影响，故单体单元在分子链中无规则排列。单体单元的序列分布服从伯努利统计。（2）嵌段共聚物：由通过末端连接的均匀序列的嵌段组成的聚合物。5.统计共聚物(statisticalcopolymers)与无规共聚物(randomcopolymers)（1）统计共聚物(statisticalcopolymer)：通过聚合反应的统计处理给出单体单元在共聚物分子中的序列。单体单元的序列分布服从马氏统计。（2）无规共聚物(randomcopolymer)：具有Bernoullian序列统计的统计聚合物。在Bernoullian模型中，各键接的构型是相互独立的，不受前面键接构型的影响，故单体单元在分子链中无规则排列。单体单元的序列分布服从伯努利统计。6.微构象(microconformation)与宏构象(macroconformation)（1）宏构象（分子构象）：大分子作为整体的构象。（2）微构象（局部构象）：在构造单元尺度下，大分子的构象。7.初期结晶(primarycrystallization)与二次结晶(secondarycrystallization)（1）初期结晶（primarycrystallization）：指结晶过程的第一阶段，当多数球晶的表面相互挤撞之后，可认为这一过程结束。（球晶碰撞前发生的结晶）（2）二次结晶(secondarycrystallization)：指初期结晶之后发生的结晶过程，这一结晶过程的速度一般较慢。（球晶碰撞后发生的结晶）8.侧基(sidegroup)与端基(endgroup)（1）侧基(side/pendantgroup)：一个分子链的分支。（2）端基(endgroup)：大分子或低聚物分子的末端构造单元。9.均相成核(homogeneousnucleation)与异相成核(heterogeneousnucleation)（1）均相成核：指在结晶过程中由结晶材料本身的分子或链段的热运动形成的晶核；（2）异相成核：指分子或链段在结晶材料中的异物上做有序排列而形成的晶核，材料中的异物可以是催化剂、尘粒、容器的壁和其它添加剂等。10.应力松弛(stressrelaxation)与蠕变(creep)（1）应力松弛：在恒定温度和形变保持不变的情况下，聚合物内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象。（2）蠕变：指在一定的温度和较小的恒定压力作用下，材料的应变随时间的增加而增大的现象。11.双折射(birefringence)与取向度(degreeoforientation)（1）双折射：光束入射到各向异性的晶体，分解为两束光而沿不同方向折射的现象。（2）取向度(degreeoforientation)：指高聚物中的取向单元沿参考方向平行排列的程度。12.有规立构大分子(atacticmacromolecule)与无规立构大分子(atacticmacromolecule)（1）有规立构大分子：是规整大分子，在大分子中，所有的构造重复单元都是一致的。（2）无规立构大分子：是规整大分子，在大分子中，所有的构造基本单元都是不一致的。13.玻璃化转变温度(glasstransitiontemperature)与熔融温度(melttemperature)（1）无定形和结晶热塑性聚合物低温时都呈玻璃态，受热至某以较窄温度（2-5oC），则转变成橡胶态或柔韧的可塑态，这一转变温度为玻璃化温度Tg，代表链段能够运动或主链中价键能扭转的温度。（2）晶态聚合物继续受热，则出现另一热转变温度，为熔点Tm，代表整个大分子容易运动的温度。14.质量结晶度(massdegreeofcrystallinity)与体积结晶度(volumedegreeofcrystallinity)（1）质量结晶度：表示结晶部分在总体中所占的重量百分数或重量分数。mmwccmc和m分别代表试样晶区的质量和总质量。（2）体积结晶度：表示结晶部分在总体中所占的体积百分数或体积分数。VVcc15.抗拉强度(tensilestrength)与初始模量(initialmodulus)（1）抗拉强度：材料在拉断前承受的最大应力值。（2）杨氏模量(初始模量)