题目
下列聚合物中玻璃化转变温度最高的是()A. 聚氯乙烯;B. 聚乙烯;C. 氯化聚乙烯;D. 聚二甲基硅氧烷。
下列聚合物中玻璃化转变温度最高的是()
A. 聚氯乙烯;
B. 聚乙烯;
C. 氯化聚乙烯;
D. 聚二甲基硅氧烷。
题目解答
答案
A. 聚氯乙烯;
解析
玻璃化转变温度(Tg)是衡量聚合物材料从玻璃态向高弹态转变的温度,主要受分子链柔韧性和分子间作用力影响。
- 分子链刚性越大(如含强极性基团),Tg越高;
- 分子间作用力越强(如极性基团、氢键),Tg越高。
本题需比较四种聚合物的结构特点:
- 聚氯乙烯(PVC):含极性Cl原子,分子链刚性大,分子间作用力强;
- 聚乙烯(PE):非极性链,柔顺性好,分子间作用力弱;
- 氯化聚乙烯(CPE):部分氯化使分子间作用力增强,但柔韧性仍高于PVC;
- 聚二甲基硅氧烷(PDMS):硅氧键柔顺,分子间作用力极弱。
关键结论:PVC因极性Cl原子的显著影响,Tg最高。
选项分析
A. 聚氯乙烯(PVC)
- 结构特点:主链含Cl原子,Cl的电负性大,使分子链极性增强。
- 影响:  - 分子链刚性:Cl原子阻碍链段旋转,降低柔韧性;
- 分子间作用力:极性Cl原子增强范德华力。
 
- 结果:Tg约为80℃,显著高于其他选项。
B. 聚乙烯(PE)
- 结构特点:非极性-CH₂-CH₂-链节,分子链高度柔顺。
- 影响:  - 分子间作用力仅靠弱色散力;
- Tg约为-100℃,常温下为高弹态。
 
C. 氯化聚乙烯(CPE)
- 结构特点:PE经氯化引入极性基团,但Cl含量低于PVC。
- 影响:  - 分子间作用力增强,但柔韧性仍高于PVC;
- Tg约为50℃,低于PVC。
 
D. 聚二甲基硅氧烷(PDMS)
- 结构特点:硅氧键能大,主链含非极性甲基。
- 影响:  - 分子链极柔顺;
- 分子间作用力极弱,Tg约为-123℃。
 
结论:PVC的Tg最高,故选A。