高分子物理习题

8.与小分子化合物相比，高聚物的溶解过程有何特点？晶态，非晶态，和交联聚合物的溶解行为有何不同？

9.聚合物溶剂选择原则是什么？

10.简述溶胀法测定聚合物的溶度参数的原理和方法。

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11.Flory－Huggins高分子 溶液理论，有下式成立 △μ1=RT[㏑（1－?2）+（1－1/x）?2+χ1 ?2] （1）说明式中的物理符号意义；（2）定量说明χ1对高分子在溶剂中溶解性能的影响；

（3）举例说明获得χ1的实验方法。

12.试举出可判定聚合物的溶解性好坏的三种热力学参数，并讨论当 它们分别为何值时，溶剂是良溶剂，θ溶剂，劣溶剂。

13.M-H方程中的常数K和α与哪些因素有关？如何确定K和α？

14.什么是极性相近原则，溶剂化原则和溶度参数相近原则？这三种原则有何区别和联系？

15. 二氯乙烷δ1=19.8，环己酮δ1=20.2，聚氯乙烯δ2=19.20。显然，二氯乙烷δ1要比环己酮δ1更接近聚氯乙烯δ2，但实际上前者对聚氯乙烯的溶解性能并不好，而后者则是聚氯乙烯的良溶剂，为什么？

16.解释下列现象：（1）丁腈橡胶的耐油性好（指非极性的机油）；（2）球鞋长期与机油接触会越来越大；（3）尼龙袜溅上一滴40%硫酸会出现孔洞；（4）聚乙烯醇溶于热水。

17.为什么聚四氟乙烯难以找到合适的溶剂溶解？

18.在θ溶剂中大分子链处于无扰状态，如何理解？

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高分子物理习题

19.简述高分子稀溶液理论中的排斥体积效应。

20.简述凝胶渗透色谱的体积排除机理。

五、计算：

1.假定某聚合物试样中含有三个组分，其相对分子质量分别为1万、2万和3万，今测得该试样的数均相对分子质量为2万、重均相对分子质量为2.3万，试计算此试样中各组分的摩尔分数和质量分数。

2.一个聚合物样品由相对分子质量为10000、30000和100000三个单分散组份组成，计算下述混合物的MW和Mn。 (1) 每个组份的分子数相等； (2)每个组份的重量相等。

3.在25℃的θ溶剂中，测得浓度为7.36×10-3g/mL的聚氯乙烯溶液的渗透压为0.248g/cm2，求此试样的相对分子质量和第二维里系数A2，并指出所得相对分子质量是怎样的平均值。

4. 用平衡溶胀法可测定丁苯橡胶的交联度。试由下列数据计算该试样中有效链的平均相对分子质量Mc。所用溶剂为苯，温度为25℃，干胶重0.1273g，溶胀体重2.116g，干胶密度为0.941g/mL，苯的密度为0.8685g/mL，?1?0.398。

5. 从渗透压数据得聚异丁烯(Mn?2.5×105)环己烷溶液的第二维里系数为6.31×10-4．试计算浓度为1.0×10-5g／L的溶液之渗透压(25℃)．

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6. 将分子量分别为105和104的同种聚合物的两个级分混合时，试求：

（1）10g分子量为104的级分与1g分子量为105的级分相混合时，计算Mn、Mw、Mz；

（2）10g分子量为105的级分与1g分子量为104的级分相混合时，计算Mn、Mw、Mz；

（3）比较上述两种计算结果，可得出什么结论？

7. 已知某聚合物的特性粘度与分子量符合??0.03M0.54式，并有M1?10和M2?10两单分

5散级分。现将两种级分混合，欲分别获得Mn?55,000和Mw?55,000及M??55,000的三种试样。试求每种试样中两个级分的重量分数应取多少？

第三部分 分子运动与热性能

一、名词解释：

玻璃化转变温度、.黏流温度、.松弛过程、松弛时间、次级转变、耐热性、.热稳定性。

二、选择：

1.结晶高聚物在玻璃化温度以上时，（ ）

A整个大分子链和链段都能运动 B. 所有链段都能运动 C.只有非晶区中的链段能运动 2.在玻璃化温度以下，随着温度的降低，高聚物的自由体积将（ ）。 A 保持不变 B 上升 C下降 D 先上升后保持不变 3.处于高弹态的下的高聚物，下列哪些单元不能运动（ ）。 A 整个分子 B 链段 C 链节 D 支链 4.处于玻璃态的高聚物，下列哪些单元可以运动（ ）。

A整个分子 B 链段 C 链节 D 支链和链段 5.下列三种高聚物中，玻璃化温度最低的是（ ）。

A聚乙烯 B聚甲醛 C聚二甲基硅氧烷 6.无规共聚物的玻璃化温度通常( )。

A介于两相应均聚物之间 B比相应的均聚物都高 C比相应的均聚物都低 7.在共轭二烯烃中,反式异构体的玻璃化温度比顺式( )。

A高 B低 C无差别

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8.按照自由体积理论,在玻璃态时,高聚物的自由体积分数为 ( )。

A 0.025﹪ B 0.25﹪ C 2.5﹪ 9.增加分子极性,聚合物的玻璃化温度将( )。

A升高 B下降 C保持不变 10.下列聚合物中玻璃化温度最高的是（ ）。

A聚甲基丙烯甲酯 B聚甲基丙烯乙酯 C聚甲基丙烯丙酯 D聚甲基丙烯丁酯 11.PS中苯基的摇摆不属于（ ）。

A.次级松弛 B.Tβ转变 C.Tα转变 三、判断：

1.根据自由体积理论,聚合物的自由体积随着温度的降低而减少.( ) 2.玻璃化转变所对应的分子运动是整个高分子链的运动。（ ） 3.升温或降温速率越快，测得聚合物玻璃化温度Tg越高。（ ） 4.玻璃化温度随相对分子质量的增大而不断升高。（ ）

5.线型的结晶高聚物，处于玻璃化温度以上时，链段就能运动，处于熔点以上时，链段和整个分子链都能运动。（ ）

6.两种聚合物共混后，共混物形态呈海岛结构，这时共混物只有一个Ｔg。（ ） 7.聚合物的Tg的大小与测定方法无关，是一个不变的数值。（ ） 8.分子中含有双鍵的聚合物，Tg较高。（ ）

9.作为塑料，其使用温度都在玻璃化温度以下，作为轮胎用的橡胶，其使用温度都在玻璃化温度以上。（ ）

10.晶态聚合物处于Tg以上时，链段就能运动，处于Tf以上时，整个分子链也能运动。（ ） 11.高分子链的相同侧基的数目越多，玻璃化转变温度越高，因此聚偏二氯乙烯的玻璃化转变温度高于聚氯乙烯的玻璃化转变温度。（ ） 四、问答：

1.简术聚合物的分子运动特点.

2.试用自由体积理论解释聚合物的玻璃化转变.

3.试从分子运动的观点说明非晶聚合物的三种力学状态和二种转变，并说明Tg在选择材料上的应用。

4.试解释下列各组聚合物玻璃化温度差异的原因： （1）聚乙烯（约150K）和聚丙烯（约250K）； （2）聚氯乙烯（354K）和聚偏二氯乙烯（249K）

（3）聚丙烯酸甲酯（约280K）和聚丙烯酸乙酯（249K） （4）顺式1，4-聚丁二烯（165K）和1，2-聚丁二烯（265K）

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5.（1）解释下列聚合物Tg温度高低次序的原因：

CH3SiCH3OCH2CH3CCH3ClCH2CCl，，，

CH2O

Tg:?120?C

Tg:?70?C Tg:?17?C Tg:?50?C

（2） 预计下列聚合物Tg温度高低的次序：

CH2CH2CHCH3CHCH2CHCNCH2CHCl，

CH3，

CH3， ，

OCCH3OCOO，

CH3，

6.试讨论非晶、结晶、交联和增塑高聚物的温度形变曲线的各种情况（考虑相对分子质量、结晶度、交联度和增塑剂含量不同的各种情况）。

7. 下图为三组热机械曲线，是由不同结构和相对分子质量的同一聚合物，但恒定外力作用下得到的．试讨论这三组曲线各属什么结构? 同一组中各曲线所代表样品的相对分子质量大小顺序如何?

ε

T

高聚物的温度-形变曲线图

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