题目
为什么高分子链具有柔性？试比较下列各组内高分子链柔性的大小并简要说明理由：① 聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯；② 聚乙烯、聚乙炔、聚甲醛；③ 聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯；④ 聚甲醛、聚苯醚；⑤ 尼龙66、聚对苯二甲酰对苯二胺。
为什么高分子链具有柔性？试比较下列各组内高分子链柔性的大小并简要说明理由： ① 聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯；② 聚乙烯、聚乙炔、聚甲醛；③ 聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯；④ 聚甲醛、聚苯醚；⑤ 尼龙66、聚对苯二甲酰对苯二胺。
题目解答
答案
1. PE主链无侧基，柔性最大；PP甲基侧基影响较小；PS苯环侧基显著降低柔性。
顺序：PE > PP > PS。
2. PE主链最柔；POM中C-O键限制旋转，但较PA仍柔；PA共轭双键使刚性最大。
顺序：PE > POM > PA。
3. PP甲基侧基影响最小；PVC氯原子极性有限；PAN氰基强极性显著降低柔性。
顺序：PP > PVC > PAN。
4. POM中C-O键较C-C键更受限，但PPO苯环刚性更大。
顺序：POM > PPO。
5. 尼龙66酰胺基可形成氢键，但仍较柔；Kevlar苯环与酰胺基交替结构使刚性最大。
顺序：尼龙66 > Kevlar。
综上：
1. PE > PP > PS
2. PE > POM > PA
3. PP > PVC > PAN
4. POM > PPO
5. 尼龙66 > Kevlar
解析
高分子链的柔性由主链结构和侧基的影响决定。主链中单键的旋转能力是关键，若存在刚性结构（如双键、大侧基、共轭系统）或强极性基团，则会限制旋转，降低柔性。比较不同高分子时，需重点关注：
- 主链结构：单键、双键、共轭系统等；
- 侧基性质：大小、极性、是否引入刚性；
- 特殊官能团：如氢键、醚键等对旋转的影响。
① 聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）
- PE：主链无侧基，单键自由旋转，柔性最大；
- PP：甲基侧基较小，对旋转影响有限，次之；
- PS：苯环侧基刚性大，显著阻碍旋转，柔性最小。
顺序：PE > PP > PS。
② 聚乙烯（PE）、聚乙炔（PA）、聚甲醛（POM）
- PE：主链最柔；
- POM：C-O键旋转受限，但比PA好；
- PA：主链共轭双键刚性大，最硬。
顺序：PE > POM > PA。
③ 聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯腈（PAN）、聚丙烯（PP）
- PP：甲基侧基最小；
- PVC：氯原子极性侧基，影响次之；
- PAN：强极性氰基显著限制旋转。
顺序：PP > PVC > PAN。
④ 聚甲醛（POM）、聚苯醚（PPO）
- POM：C-O键旋转受限；
- PPO：主链苯环刚性更大。
顺序：POM > PPO。
⑤ 尼龙66、聚对苯二甲酰对苯二胺（Kevlar）
- 尼龙66：酰胺基可形成氢键，但主链较柔；
- Kevlar：苯环与酰胺交替形成刚性平面结构。
顺序：尼龙66 > Kevlar。