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一、名词解释

1． 介电损耗

【答案】介电损耗是指电介质在交变电场中，由于消耗部分电能而使电解质本身发热的现象。电解质中含有能导电的载流子，在外加电场作用下，产生导电电流，消耗掉一部分电能，转为热能。

2． 无定型聚合物

【答案】无定型聚合物是指分子形状、分子相互排列为无序状态的高分子。

3． 链段

【答案】链段是指高分子主链上由若干个化学键组成的能够独立运动的最小单元。

4． 全同立构

【答案】全同立构是指以不对称碳原子取代基的排列方式来区分因含有不对称碳原子而引起旋光异构现象的异构体，取代基排布于高分子主链的同侧就叫做全同立构。

5． 多分散系数

【答案】多分散系数d 是聚合物试样的重均相对分子质量与数均相对分子质量之比或为z 均

相对分子质量与重均相对分子质量之比。聚合物试样相对分子质量分布愈宽，多分散系数d 愈大。

6． z 均相对分子质量

【答案】z 均相对分子质量是以z 值为统计权重的平均相对分子质量，

对分子质量为M 的级分的质量。

7． 溶解

【答案】溶解是高分子均匀分散在溶剂中，形成以分子状态分散的均相体系。

8． 高分子链的远程结构

【答案】远程结构是指整个高分子链的结构，是高分子链结构的第二个层次，包含高分子链的大小（质量）和形态（构象）两个方面。

其中，是相

二、简答题

9． 高分子的溶解过程与小分子相比，有什么不同？

【答案】高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者运动分子运动速度差别很大，溶剂分子能比较快的渗透进入高聚物，而高分子向溶剂的扩散却非常慢。

（1）聚合物的溶解过程要经过两个阶段，先是溶剂分子渗入聚合物内部，使聚合物体积膨胀，称为溶胀；然后才是高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。对于交联的聚合物，在与溶剂接触时也会发生溶胀，但因有交联的化学键束缚，不能再进一步使交联的分子拆散，只能停留在溶胀阶段，不会溶解。

（2）溶解度与聚合物分子量有关，分子量越大，溶解度越大。对交联聚合物来说，交联度大的溶胀度小，交联度小的溶胀度大。

（3）非晶态聚合物的分子堆砌比较松散，分子间的相互作用较弱，因此溶剂分子比较容易渗入聚合物内部使之溶胀和溶解。晶态聚合物由于分子排列规整，堆砌紧密，分子间相互作用力很

强，以致溶剂分子渗入聚合物内部非常困难，因此晶态化合物的溶解比非晶态聚合物要困难得多。

（4）对于非极性聚合物与溶剂的相互混合，溶解过程一般是吸热的，故只有在升高温度或减小混合热才能使体系自发溶解。恒温恒压时，混合热可表示：

可见二者的溶度参数越接近，越小，越能相互溶解。

对于极性聚合物与溶剂的相互混合，由于高分子与溶剂分子的强烈相互作用，溶解时放热，使体系的自由能降低，溶解过程能自发进行。而溶解时，不但要求聚合物与溶剂的溶度参数中非极性部分相近，还要求极性部分也相近，才能溶解。

（5）结晶性非极性聚合物的溶解分为两个过程：其一是结晶部分的熔融，其二是高分子与溶剂的混合。结晶性极性聚合物，若能与溶剂形成氢键，即使温度很低也能溶解。

10．为什么结晶态聚合物的溶解速度比非晶态的同种聚合物慢很多？

【答案】非晶态聚合物的分子堆砌比较松散，分子间的相互作用较弱，因而溶剂分子比较容易渗入聚合物内部使之溶胀和溶解。晶态聚合物由于分子排列规整，堆砌紧密，分子间相互作用力很强，以致溶剂分子渗入聚合物内部非常困难，因此晶态聚合物的溶解困难得多。特别是非极

，在室温很难溶解，往往要升温至其熔点附近，待晶态转变为非晶态后陛的晶态聚合物（如PE ）

才可溶。

11．几种常用聚合物的介电常数因。

表

时的极大值。

和介电损耗的数值如下。试分析这些数据大小的主要原

【答案】考虑聚合物的极性，

12．简述聚合物的导电机理。

【答案】聚合物主要存在两种导电机理： 极性越大，介电损耗越大。

（1）一般聚合物主要是离子电导。有强极性原子或基团的聚合物在电场下产生本征离解，可产生导电离子。

非极性聚合物本应不导电，理论体积电阻率为但实际上要大许多数量级，这是杂质（未反应的单体、残留催化剂、助剂以及水分）离解引起的。

（2）聚合物导体（导电高分子）、半导体主要是电子电导。

13．试述增塑剂、杂质对聚合物介电损耗的影响。

【答案】极性増塑剂的加入不但能增加高分子链的活动性，使原来的取向极化过程更快，同时引入了新的偶极损耗，使介电损耗增加。导电杂质或极性杂质的存在会增加聚合物的电导电流和极化率，因而使介电损耗增大。特别是非极性聚合物，杂质成为引起介电损耗的主要原因。

14．从结构观点讨论聚异丁烯的结晶能力。

【答案】聚异丁烯的结构有一定对称性，因而有一定结晶能力，结晶度最大可达20%。

15．几种聚合物的导电性与温度（1/T）的关系如图所示。由图上各曲线的形状，就温度对导电性的影响和绝缘材料的使用温度可得到什么结论？

图 几种聚合物的导电性（【答案】（1）由图可见，聚合物的电阻率的对数（

式中，A 为比例常数，E 为活化能。 ）与温度（）的关系 ）与温度有线性关系，可表示为

，温度（2）对于聚2-乙烯基吡陡-四氰代对二次甲基苯醌（PYP-TCNQ , 电子给体-电子受体）

对其电导率的影响很小，因为它属于电子导电型。其他聚合物都是电阻率随温度的升高而急剧下降，因为它们都属于离子导电型，导电载流子的浓度随温度升高而急剧增加。