写出下列各组高聚物的结构单元,比较各组几种高分子链的柔性大小,并说明原因。1)聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯2)聚乙烯,聚乙炔,顺式1,4聚丁二烯3)聚丙烯,聚氯乙烯,聚丙烯腈4)聚丙烯,聚异丁烯5)聚氯乙烯,聚偏氯乙烯6)聚乙烯,聚乙烯咔唑,聚乙烯基叔丁烷7)聚丙烯酸甲酯,聚丙烯酸丙酯,聚丙烯酸戊酯8)聚酰胺66,聚对苯二甲酸对苯二胺9)聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸丁二醇酯
写出下列各组高聚物的结构单元,比较各组几种高分子链的柔性大小,并说明原因。
1)聚乙烯,聚丙烯,聚苯乙烯
2)聚乙烯,聚乙炔,顺式1,4聚丁二烯
3)聚丙烯,聚氯乙烯,聚丙烯腈
4)聚丙烯,聚异丁烯
5)聚氯乙烯,聚偏氯乙烯
6)聚乙烯,聚乙烯咔唑,聚乙烯基叔丁烷
7)聚丙烯酸甲酯,聚丙烯酸丙酯,聚丙烯酸戊酯
8)聚酰胺66,聚对苯二甲酸对苯二胺
9)聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸丁二醇酯
题目解答
答案
答:
1)结构单元分别为:

柔顺性比较如下:柔性由大到小:聚乙烯>聚丙烯>聚苯乙烯
原因:三种高聚物主链结构相同,侧基取代基体积越大,分子链柔性越小。
2)结构单元分别为:
柔顺性比较如下:柔性由大到小:顺式1,4聚丁二烯>聚乙烯>聚乙炔
原因:顺式1,4聚丁二烯主链中含有孤立双键,柔性较大,而聚乙炔分子主链上则是共轭双键,分子刚性很大。
3)结构单元分别为:
柔顺性比较如下:柔性由大到小:聚丙烯>聚氯乙烯>聚丙烯腈
原因:主链结构相同,侧基取代基极性-CN>-Cl>-CH,取代基极性越大,分子间相互作用力越大,分子链柔顺性越差,刚性越大。
4)结构单元分别为:

柔顺性比较:柔性由大到小:聚异丁烯>聚丙烯
原因:聚异丁烯两个甲基对称双取代,使分子链柔性增加。
5)结构单元分别为:
柔性:聚氯乙烯<聚偏氯乙烯
原因同上。
6)结构单元分别为:
柔顺性:聚乙烯>聚乙烯基叔丁烷>聚乙烯咔唑
原因:主链结构相同,侧基取代基的体积大的分子链柔性差。
7)结构单元分别为:

柔顺性:聚丙烯酸甲酯<聚丙烯酸丙酯<聚丙烯酸戊酯
原因:侧链为脂肪族时,侧链越长,分子总的构象数就越多,分子链越柔顺。
8)结构单元分别为:
柔顺性:聚酰胺66>聚对苯二甲酸对苯二胺
原因:PPTA主链中含有苯环,分子链刚性大。
9)结构单元分别为:
柔顺性:聚对苯二甲酸乙二醇酯<聚对苯二甲酸丁二醇酯
原因:PBT主链中含有4个亚甲基,使其分子链柔性较大。
解析
对于每种高聚物,首先确定其结构单元。结构单元是构成高分子链的基本重复单元。
步骤 2:比较柔性大小
柔性大小取决于高分子链的结构,包括主链结构和侧基取代基的性质。柔性越大,分子链越容易弯曲和旋转。
步骤 3:解释原因
柔性大小的原因主要与侧基取代基的体积、极性以及主链结构有关。侧基体积越大,极性越大,主链刚性越大,柔性越小。