高分子物理第四版课后习题名词解释答案.docx

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高分子物理第四版课后习题名词解释答案

第一章高分子链的结构

全同立构：

高分子链全部由一种旋光异构单元键接而成

间同立构：

高分子链由两种旋光异构单元交替键接而成

构型：

分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列，这种排列是热力学稳定的，要改变构型必需经过化学键的断裂与重组

分子构造（Architecture）：

指聚合物分子的各种形状，一般高分子链的形状为线形，还有支化或交联结构的高分子链，支化高分子根据支链的长短可以分为短支链支化和长支链支化两种类型

共聚物的序列结构：

是指共聚物根据单体的连接方式不同所形成的结构，共聚物的序列结构分为四类：

无规共聚物、嵌段共聚物、交替共聚物、接枝共聚物

接枝共聚物：

由两种或多种单体经接枝共聚而成的产物，兼有主链和支链的性能。

嵌段共聚物（blockcopolymer）：

又称镶嵌共聚物，是将两种或两种以上性质不同的聚合物链段连在一起制备而成的一种特殊聚合物。

梯形聚合物：

是由两个以上的单链相连生成的带状大分子链，结构类似梯型的聚合物。

环形聚合物：

它的所有结构单元在物理性质和化学性质上都是等同的

超支化聚合物：

是在聚合物科学领域引起人们广泛兴趣的一种具有特殊大分子结构的聚合物

构象：

由于σ单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。

链段：

高分子链上划分出的可以任意取向的最小单元或高分子链上能够独立运动的最小单元称为链段。

链柔性：

是指高分子链在绕单键内旋转自由度，内旋转可导致高分子链构象的变化，因为伴随着状态熵增大，自发地趋向于蜷曲状态的特性。

近程相互作用：

是指同一条链上的原子或基团之间，沿着链的方向，因为距离相近而产生相互作用

远程相互作用：

因柔性高分子链弯曲所导致的沿分子链远距离的原子或基团之间的空间相互作用。

远程相互作用可表现为斥力或引力，无论是斥力还是引力都使内旋转受阻，构想数减少，柔性下降，末端距变大。

自由连接链：

假定分子是由足够多的不占体积的化学键自由结合而成，内旋转时没有键角限制和位垒障碍，其中每个键在任何方向取向的几率都相同。

（极端理想化假设）

自由旋转链：

假定链中每一个键都可以在键角所允许的方向自由转动，不考虑空间位阻对转动的影响

等效自由连接链：

若干个键组成的一链段算作一个独立的单元，称之为“链段”，链段间自由结合，无规取向，这种链的均方末端距与自由连接链的计算方式等效。

高斯链：

将一个原来含有n个键长为l、键角θ固定、旋转不自由的键组成的链，视为一个含有Z个长度为b的链段组成的等效自由连接链，其（末端距）分布符合高斯分布函数，故称作这种高分子链称为“高斯链”。

（末端距分布符合高斯分布函数的高分子链称为“高斯链”）。

无扰尺寸&无扰链：

在θ条件下测得的高分子尺寸称为无扰尺寸（单位分子量均方末端距的平方根称为分子无扰尺寸），这时的高分子链称为无扰链

极性特征比：

无扰链与自由连接链均方末端距的比值。

持续长度：

无限长高分子链的末端距在第一个键方向上投影的平均值，可以表征高分子链的刚性程度，值越大，刚性越大。

平面锯齿构象：

单体分子在同一空间平面内排列成锯齿状的空间形态

螺旋构象：

单体分子螺旋排列形成的空间形态

第二章高分子的凝聚态结构

凝聚态：

是指高分子链之间的几何排列和堆砌状态，包括固体和液体

内聚能：

克服分子间作用力，1摩尔的凝聚体汽化时所需要的能量△E。

晶胞：

构成晶格的最基本的几何单元称为晶胞（UnitCell）

晶系：

晶体根据其在晶体理想外形或综合宏观物理性质中呈现的特征对称元素可划分为立方、六方、三方、四方、正交、单斜、三斜等7类，是为7个晶系，分属于3个不同的晶族。

Miller指数:

以晶胞基矢定义的互质整数，用以表示晶面的方向，又称为晶面指数

单晶：

即结晶体内部的微观粒子在三维空间呈有规律地、周期性地排列。

特点：

一定外形、长程有序。

球晶：

特征是外形呈球状，其直径通常在0.5~100微米之间，具有径向对称晶体的性质，可以再正交偏光显微镜下可呈现典型的Maltase黑十字图像消光环图像。

球晶实际上是由许多径向发射的长条扭曲晶片组成的多晶聚集体。

在晶片之间和晶片内部尚存在部分由连接组成的非晶部分。

球晶的形成条件：

从熔体冷却结晶或从浓溶度中析出而形成的。

片晶：

高分子链规则的近邻折叠，进而形成片状晶体。

片晶厚度：

结晶聚合物的长周期与结晶度的乘积

结晶度:

聚合物中结晶部分所占百分数

聚合物液晶：

处于液晶态下的高分子聚合物。

是介于完全有序晶体与各项同性液体之间的一种中间状态，确切的说，它是一种取向有序的流体，它既有液体的易流动性，又有晶体双折射各向异性的特性。

溶致液晶：

是一种包含溶剂化合物在内的两种或多种化合物形成的液晶。

 是在溶液中溶质分子浓度处于一定范围内时出现液晶相。

它的溶剂主要是水或其它极性分子液剂。

热致液晶：

是指由单一化合物或由少数化合物的均匀混合物形成的液晶。

通常在一定温度范围内才显现液晶相的物质。

液晶晶型：

是指液晶晶核在空间中的排列，类似晶体的晶系和晶格

取向：

当线型高分子充分伸展的时候，其长度是其宽度的几百、几千其至几万倍，这种结构上悬殊的不对称性，使它们在某些情况下很容易沿某特定方向作占优势的平行排列，这就是聚合物的取向。

取向度：

指大分子或链段等各种不同结构单元包括微晶体沿纤维轴规则排列程度。

聚合物取向程度的一种度量标准

双折射：

是指一条入射光线产生两条折射光线的现象

相容性：

是指共混物各组分彼此相互容纳，形成宏观均匀材料的能力

多组分聚合物：

由两种或两种以上高分子材料构成的复合体系

自组装：

是指基本结构单元（分子，纳米材料，微米或更大尺度的物质）自发形成有序结构的一种技术。

海-岛结构：

两种高聚物相容性差，共混后形成非均相体系，分散相分散在连续相中，像小岛分散在海洋中一样，称为海岛结构

核-壳结构：

是由一种材料通过化学键或其他作用力将另一种材料包覆起来形成的有序组装结构。

包藏结构：

海岛结构的粒子内部包藏着其他聚合物的结构称为包藏结构

第三章高分子溶液

溶胀：

溶剂分子渗入聚合物内部，使之体积膨胀的现象

溶度参数：

溶度参数是内聚能密度的平方根

Huggins参数：

表征聚合物和溶剂相互作用的参数用，χ1表示

θ溶液：

是指高分子稀溶液在θ温度下（Flory温度），分子链段间的作用力，分子链段与溶剂分子间的作用力，溶剂分子间的作用力恰好相互抵消，形成无扰状态的溶液。

渗透压第二维里系数：

是联系气体的宏观热力学性质与微观分子力学参量的一条有效途径。

它不仅在实用上可表示真实气体的状态,而且在理论上还可以验证和发展分子作用势。

第二维利系数A2与huggins参数χ1一样，表征高分子“链段”与溶剂分子之间的相互作用。

相图：

也称相态图、相平衡状态图，是用来表示相平衡系统的组成与一些参数（如温度、压力）之间关系的一种图。

第四章聚合物的分子量和分子量分布

统计平均分子量：

许多高分子组成的聚合物具有分子量的分布，所谓聚合物的分子量仅为统计平均值。

包括，数均分子量（按物质的量统计平均分子量），重均分子量（按质量的统计平均分子量），Z均分子量（按Z量的统计平均分子量），粘均分子量（用稀溶液粘度法测得的平均分子量）

数均分子量：

重均分子量：

Z均分子量：

粘均分子量：

微分（与积分）分子量分布函数：

聚合物中各分子量与具有该分子量的分子的数量或质量分数之间用微分（与积分）形式表达的函数关系。

分子量分布宽度指数：

描述聚合物试样分子量的多分散性，该参数的定义是试验中各个分子量与平均分子量之间差值的平方平均值。

多分散指数（polydispersity）：

也称分子量分布系数、非均匀指数、分散度等。

最常见的定义为Mw/Mn（其中Mw、Mn分别为重均、数均分子量）该定义衡量分子量分布的宽度。

有时也表示为Lw/Ln（其中Lw、Ln分别为重均、数均轮廓长度）表示高分子轮廓长度的多分散性，Dw/Dn（其中Dw、Dn分别为重均、数均粒子直径）表示高分子直径的多分散性。

散射介质的Rayleigh比

：

散射因子：

表征散射光的不对称性参数称为散射因子

特性黏数：

通常以黏数和对数黏数在无限稀释时的外推值作为溶液黏度的量度，用[η]表示，这个外推值即为特性黏数。

特性黏数的值与浓度无关，其因次是浓度的倒数。

SEC校正曲线：

普适校正曲线：

借助于某一聚合物的标准样品在某种条件下测得的标准曲线，通过转换关系在相同条件下用于其它类型的聚合物试样。

这种校正曲线称为普适校正曲线。

第五章聚合物的分子运动和转变

玻璃-橡胶转变（玻璃化妆变）：

非晶态聚合物的玻璃化转变（glasstransition），即玻璃-橡胶转变。

玻璃化转变温度：

是高分子聚合物的特征温度之一。

以玻璃化温度为界，高分子聚合物呈现不同的物理性质：

在玻璃化温度以下，高分子材料为塑料；在玻璃化温度以上，高分子材料为橡胶。

整个大分子链还无法运动，但链段开始发生运动，模量下降3～4个数量级。

对应的温度为玻璃化温度Tg.

晶态-熔融态转变：

松弛过程&松弛时间：

在外力作用下高分子链由原来的构象过渡到与外力相适应的构象的过程，即高分子链由一种平衡态过渡到另一种平衡态的过程，此过程伴有弹性形变。

这主要由于高分子链段的热运动而产生。

高分子链段之间有内摩擦，弹性形变需要一定的时间才能完成，此过程称为松弛过程，所需的时间称作松弛时间。

次级转变（次级松弛）：

发生在玻璃化温度以下，需要能量更小的小尺寸运动单元的运动

结晶速率：

结晶过程进行到一半所需要时间的倒数，由成核速率和晶粒成长速率决定。

次期结晶：

主期结晶之后发生的结晶。

通常以较低速度进行。

熔融：

是指温度升高时，分子的热运动的动能增大，导致结晶破坏，物质由晶相变为液相的过程。

熔限：

当结晶聚合物的熔融温度（熔点）不明确，其熔化过程发生在一个较宽的温度范围，称为熔程，或熔限。

熔点：

是固体将其物态由固态转变（熔化）为液态的温度，一般可用Tm表示。

进行相反动作（即由液态转为固态）的温度，称之为凝固点。

与沸点不同的是，熔点受压力的影响很小。

而大多数情况下一个物体的熔点就等于凝固点。

第六章橡胶弹性

交联：

线型或支型高分子链间以共价键连接成网状或体型高分子的过程。

交联度：

表征高分子链的交联程度。

通常用交联密度或两个相邻交联点之间的数均分子量或每立方厘米交联点的摩尔数来表示。

用力学方法或平衡溶胀比法可测得交联度。

交联度小的橡胶弹性较好，交联度大的橡胶弹性差，交联度再增加，机械强度和硬度都将增加，最终失去弹性。

物理缠结：

彼此缠绕的高分子链在形成化学交联网络后，交联点间的网链的“圈套”形成永久性的缠结点。

物理缠结将产生附加的交联作用。

张应力（正应力）：

垂直于截面的应力分量称为正应力（或法向应力），用σ表示，σ的定义为σ=F/A0，这里F是加载在垂直样品横截面的瞬间载荷，单位为牛顿，A0是加载前样品的初始横截面积（单位m2），工程应力单位为MPa

张应变：

应变ε由方程ε=（li-l0）/l0=Δl/l0定义，里l0是样品加载前的初始长度，li是加载瞬间的长度，有时li-l0也用Δl来表示，即代表与初始长度相比较，某一时刻样品形变的延长率或长度的变化。

张应变是没有单位的。

弹性模量：

大多数金属在较低的拉力作用下，应力和应变成正比关系，可表达为σ=Eε，这就是胡克定理，比例常数E（GPa）就是弹性模量，或杨氏模量。

泊松比：

泊松比是指材料在单向受拉或受压时，横向正应变与轴向正应变的绝对值的比值，也叫横向变形系数，它是反映材料横向变形的弹性常数。

柔量：

一个弹性常数，它等于应变（或应变分量）对应力（或应力分量）之比。

对一个完善的弹性材料来说，它是弹性模量的倒数，即材料每单位应力的变形率。

拉伸比：

测试高分子材料的拉伸性能时，在规定的温度湿度和试验速率下，在试样上沿纵轴方向施加拉伸载荷使其破坏时的长度和试样长度的比值叫做拉伸比

交联橡胶的状态方程：

熵弹性：

理想高弹性等温形变过程，只引起熵变，对内部保持不变，即只有熵的变化对理想高弹性的弹性有贡献，这种弹性称为熵弹性。

非高斯效应：

溶胀效应：

应变诱发结晶：

由于应变取向而产生的结晶现象

热塑性弹性体：

是一种兼有塑料和橡胶特性、在常温下显示橡胶高弹性、高温下又能塑化成型的高分子材料，称为第三代橡胶