题目
处于玻璃态下的高聚物,下列哪些单元可以运动( )。A. 整个分子B. 链段C. 链节D. 链段和支链
处于玻璃态下的高聚物,下列哪些单元可以运动( )。
A. 整个分子
B. 链段
C. 链节
D. 链段和支链
题目解答
答案
C. 链节
解析
本题考察高聚物不同运动单元在玻璃态下的运动能力,需结合高聚物的三种力学状态(玻璃态、高弹态、黏流态)中分子运动的特点分析:
关键背景:高聚物分子运动的多重性
高聚物的分子运动具有多层次性,包括整个分子的质心移动、链段(若干链节组成的单元)的旋转与扭曲,以及链节(如$-CH_2-$、$-CH_2-CH_2-$等)的小幅度摆动等。不同运动单元的激活能不同,温度升高时会依次“解冻”,表现为不同力学状态。
玻璃态的分子运动特点
玻璃态是高聚物在低温下的状态,分子热运动能量低,仅能激发能量最低的小尺寸运动单元:
- 整个分子(A选项):需长程扩散,激活能极高,玻璃态下无法运动;
- 链段(B选项):由多个链节组成,运动需克服主链内旋转势垒,激活能较高,玻璃态下仍被冻结;
- 链节(C选项):如$-CH_2-$等单个或少数几个原子的单元,仅需小幅度摆动,激活能极低,玻璃态下可自由运动;
- 链段和支链(D选项):链段在玻璃态下无法运动,故该选项错误。