理学
问答题高聚物的取向态、液晶态以及共混高聚物各有哪些结构特征和特性？试举例说明。
题目
问答题
高聚物的取向态、液晶态以及共混高聚物各有哪些结构特征和特性？试举例说明。
参考答案和解析
正确答案：
取向态：外场作用下（拉伸、剪切，磁场），高聚物分子（或链段、晶片、晶带）沿特定方向有序排列。取向态在一维或二维上一定程度上有序；取向的高分子材料呈各向异性。力学性能中，抗张强度和饶曲疲劳强度在取向方向上显著增加，而与取向方向相垂直的方向上则降低；光学性能上发生双折射现象；取向通常还使材料玻璃化温度升高，对结晶性高聚物，密度和结晶度也会升高，提高了材料的使用温度。
液晶态：液态物质（熔融，浓溶液）部分保持晶态分子有序结构，即兼具流动性和各向异性。
（1）液晶分子可自组装形成各种有序结构
（2）稀溶液性质，呈现棒状分子特征：[η] = KMα（α> 1）
（3）独特的流动行为
聚对苯二甲酰对苯二胺/浓H2SO4溶液的粘度-浓度曲线出现峰、谷现象
（4）相转变过程动力学符合Avrami方程
向列型n=1，一维
近晶型n=3，三维
（5）光学性质
液晶在白光照射下发生选择性反射，其颜色随温度、电压、浓度而变化（相转变）；胆甾相螺距（P）对选择反射、旋光色散、圆二色性有影响。
共混高聚物：准稳定态；分散程度决定于组分间的相容性
液晶态：液态物质（熔融，浓溶液）部分保持晶态分子有序结构，即兼具流动性和各向异性。
（1）液晶分子可自组装形成各种有序结构
（2）稀溶液性质，呈现棒状分子特征：[η] = KMα（α> 1）
（3）独特的流动行为
聚对苯二甲酰对苯二胺/浓H2SO4溶液的粘度-浓度曲线出现峰、谷现象
（4）相转变过程动力学符合Avrami方程
向列型n=1，一维
近晶型n=3，三维
（5）光学性质
液晶在白光照射下发生选择性反射，其颜色随温度、电压、浓度而变化（相转变）；胆甾相螺距（P）对选择反射、旋光色散、圆二色性有影响。
共混高聚物：准稳定态；分散程度决定于组分间的相容性
解析：
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相似问题和答案
第1题：
对于线型非晶态高聚物而言，在加热为液态的过程中不可能出现的聚集状态是（）
- A、玻璃态
- B、结晶态
- C、高弹态
- D、黏流态
正确答案:B
第2题：
高聚物熔体弹性效应有哪些表现？它们对高聚物制品的性能各有什么影响？
正确答案: 剪切速率增大，熔体的弹性效应增大；分子量大，或分子量分布宽，熔体的弹性效应明显；分子量分布宽，切模量G较低，松弛时间分布也宽，t*大，弹性效应明显高分子构象改变说，柔性大分子链在外界应力作用下沿流动方向取向，使体系的构象熵减小；由于松弛作用，体系的构象熵会部分地恢复，从而表现出熵弹性
第3题：
试述线性非晶态高聚物的力学三态及其转变。
正确答案: 线性非晶态高聚物在很低的温度下，链段运动被冻结，受外力作用时，只有原子或基团的平均位置发生位移，此时高聚物的力学状态处于玻璃态，高聚物表现出硬脆或刚硬类似小分子玻璃的性质。随着温度升高，高聚物的力学状态发生转变，达到玻璃化温度时，高聚物由玻璃态转变到高弹态。此时，链段已经能够比较自由地旋转，可以改变大分子链的构象，但整个大分子仍处于被冻结的状态，不能进行相对滑移，此时高聚物的力学状态处在高弹态，高聚物表现出柔韧、富有弹性类似橡胶的性质，所以又称橡胶态。当温度继续高至黏流温度时，高聚物由高弹态转变到黏流态，不仅链段能运动而且整个大分子链都能运动，这时聚合物受外力作用时，分子与分子之间能发生相对移动产生黏性流动，此时高聚物的力学状态处于黏流态，高聚物表现出类似小分子液体的性质。
第4题：
高聚物结构包括（）和高分子的聚集态结构，高分子的聚集态结构又包括（）、（）、（）和液晶态结构以及织态结构。
正确答案:高分子的链结构；晶态结构；非晶态结构；取向态结构
第5题：
Keller由（）的实验事实证明了结晶高聚物有（）结构。Flory由SANS的实验结果证明了非晶态高聚物是由（）结构组成。
正确答案:X射线衍射；非晶；无规线团
第6题：
何谓高聚物的聚集态结构？
正确答案:高分子聚集在一起所形成的结合结构。
第7题：
高聚物的取向态、液晶态以及共混高聚物各有哪些结构特征和特性？试举例说明。
正确答案: 取向态：外场作用下（拉伸、剪切，磁场），高聚物分子（或链段、晶片、晶带）沿特定方向有序排列。取向态在一维或二维上一定程度上有序；取向的高分子材料呈各向异性。力学性能中，抗张强度和饶曲疲劳强度在取向方向上显著增加，而与取向方向相垂直的方向上则降低；光学性能上发生双折射现象；取向通常还使材料玻璃化温度升高，对结晶性高聚物，密度和结晶度也会升高，提高了材料的使用温度。
液晶态：液态物质（熔融，浓溶液）部分保持晶态分子有序结构，即兼具流动性和各向异性。
（1）液晶分子可自组装形成各种有序结构
（2）稀溶液性质，呈现棒状分子特征：[η] = KMα（α> 1）
（3）独特的流动行为
聚对苯二甲酰对苯二胺/浓H2SO4溶液的粘度-浓度曲线出现峰、谷现象
（4）相转变过程动力学符合Avrami方程
向列型n=1，一维
近晶型n=3，三维
（5）光学性质
液晶在白光照射下发生选择性反射，其颜色随温度、电压、浓度而变化（相转变）；胆甾相螺距（P）对选择反射、旋光色散、圆二色性有影响。
共混高聚物：准稳定态；分散程度决定于组分间的相容性
第8题：
线性无定型高聚物随温度变化呈现三种力学状态，即（）。
- A、液晶态
- B、玻璃态
- C、黏流态
- D、高弹态
正确答案:B,C,D
第9题：
由什么事实可证明结晶高聚物中有非晶态结构？
正确答案: （1）从结晶聚合物大角X射线图上衍射花样和弥散环同时出现可以得证。
（2）一般测得的结晶聚合物的密度总是低于由晶胞参数计算的完全结晶的密度。如PE实测0.93~0.96，而从晶胞参数计算出ρc=1.014g/cm3，可见存在非晶态。
第10题：
对于非晶态的非极性高聚物，可根据（）原则选择溶剂，对于非晶态的极性高聚物，可根据溶剂化原则和（）原则选择溶剂。
正确答案:溶度参数相近；三维溶度参数相近