结构推理 举例说明橡胶、纤维、塑料之间结构与性能的主要差别和联系。
【正确答案】纤维、橡胶、塑料的实例及其结构与性能的主要特征见下表。
   
名称 聚合物 聚合度 Tg/℃ Tm/℃ 分子特征 聚集态 力学性能
纤维 涤纶 90~120 69 258 极性 晶态 高强高模
尼龙66 50~80 50 265 强极性 晶态 高强高模
橡胶 顺丁橡胶 5000 -108 非极性 高弹态 低强高弹
硅橡胶 5000~10000 -123 -40 非极性 高弹态 低强高弹
塑料 聚乙烯 11500~10000 125 130 非极性 晶态 中强低模
聚氯乙烯 600~1600 81 极性 玻璃态 中强中模

   纤维的使用需要有较高的拉伸强度和高模量,并希望有较高的热转变温度,因此多选用带有极性基团(尤其是能够形成氢键)而结构简单的高分子,使其结晶形成晶态,从而保证有足够高的熔点,便于烫熨。此外,由于强极性或氢键可以造成较大的分子间力,因此即使在较低的聚合度或分子量下也足以产生较大的强度和模量。
   橡胶的使用性能要求是高弹性,多选用非极性高分子,分子链柔顺,呈非晶型高弹态,特征是分子量或聚合度很高,玻璃化温度很低。
   塑料性能要求介于纤维和橡胶之间,种类繁多,从接近纤维的硬塑料(如聚氯乙烯,也可拉成纤维)到接近橡胶的软塑料(如聚乙烯,玻璃化温度极低,类似橡胶)都有。低密度聚乙烯结构简单,结晶度高,有较高的熔点(130℃);较高的聚合度或分子量才能保证聚乙烯的强度。等规聚丙烯结晶度高,熔点高(175℃),强度也高,已经进入工程塑料的范围。聚氯乙烯含有极性的氯原子,强度中等;但属于非晶型的玻璃态,玻璃化温度较低。使用范围受到限制。
【答案解析】