高分子物理課后答案-何曼君-第三版和第二版匯總

1、文檔供參考，可復(fù)制、編制，期待您的好評(píng)與關(guān)注！ 第三版第三章高分子的溶解過程與小分子相比 有什么不同？高分子與溶劑分子的尺寸相差懸殊，兩者運(yùn)動(dòng)分子運(yùn)動(dòng)速度差別很大，現(xiàn)是溶劑分子滲入高聚物內(nèi)部，是高聚體膨脹，稱為“溶脹”，然后高分子均勻分散在溶劑中，形成完全溶解的分子分散的均相體系。對(duì)于交聯(lián)的高分子只停留在溶脹階段，不會(huì)溶解。第二維里系數(shù)A2的物理意義？第二維利系數(shù)的物理意義是高分子鏈段和鏈段間的內(nèi)排斥與高分子鏈段和溶劑分子間能量上相互作用、兩者相互競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)量度。它與溶劑化作用和高分子在溶液里的形態(tài)有密切關(guān)系。良溶劑中，高分子鏈由于溶劑化作業(yè)而擴(kuò)張，高分子線團(tuán)伸展，A2是正值；溫度下降或在非良

2、溶劑，高分子線團(tuán)收縮，A2是負(fù)值；當(dāng)鏈段與鏈段、溶劑與高分子鏈段相互作業(yè)想等時(shí)，高分子溶液符合理想溶液的性質(zhì)，A2為零，相當(dāng)于高分子鏈處于無擾狀態(tài)。高分子的理想鏈和真實(shí)鏈有哪些區(qū)別？理想鏈?zhǔn)且环N理論模型，認(rèn)為化學(xué)鍵不占體積，自由旋轉(zhuǎn)，沒有鍵角和位壘的限制，而真實(shí)鏈有鍵角限制和位壘的限制。理想鏈沒有考慮遠(yuǎn)程相互作用和近程相互作用，而真實(shí)鏈要考慮鏈節(jié)與鏈節(jié)之間的體積排除和鏈與周圍環(huán)境的相互作用以及鏈與鏈之間的相互作用等。高分子的稀溶液、亞濃溶液、濃溶液有哪些本質(zhì)的區(qū)別？三種溶液最本質(zhì)的區(qū)別體現(xiàn)在溶液中和高分子無規(guī)線團(tuán)之間的相互作用和無規(guī)線團(tuán)的形態(tài)結(jié)構(gòu)不同： 稀溶液：高分子線團(tuán)是相互分離的，溶液中高

3、分子鏈段的分布也是不均一的；線團(tuán)之間的相互作用可以忽略。濃溶液：大分子鏈之間發(fā)生相互穿插和纏結(jié)，溶液中鏈段的空間密度分布趨于均一。 亞濃溶液：亞濃溶液介于稀溶液和濃溶液之間，高分子線團(tuán)開始相互穿插交疊，整個(gè)溶液中鏈段的分布趨于均一；高分子線團(tuán)與臨近線團(tuán)開始相互作用。第四章一般共混物的相分離與嵌段共聚物的微相分離在本質(zhì)上有何差別？由于嵌段共聚物的嵌段間不相容而發(fā)生相分離，平均相結(jié)構(gòu)微區(qū)的大小只有幾十到幾百納米，即微相分離，兩相之間的作用力是化學(xué)鍵。兩種聚合物共混時(shí)，由于混合熵很小，混合晗決定于聚合物之間的相互作用，通常較小，所以兩種聚合物混合自由能通常大于零，是分相的。而一般共混物兩相界面之間的

4、作用力是分子間作用力或氫鍵，其分相可能是宏觀可見的，添加增容劑后，并經(jīng)強(qiáng)烈的機(jī)械混合，增容劑提高了兩相界面之間的相互作用，可形成穩(wěn)定的微相分離結(jié)構(gòu)第五章 聚合物的非晶態(tài)3.何謂“松弛”？請(qǐng)舉例說明松弛現(xiàn)象。用什么物理量表示松弛過程的快慢？答：“松弛”過程是指一個(gè)從非平衡態(tài)到平衡態(tài)進(jìn)行的過程，它首先是很快地進(jìn)行，然后逐步放慢甚至于時(shí)間達(dá)到無窮長(zhǎng)。例如，一直桿的長(zhǎng)度比兩剛壁之間的固定距離L稍長(zhǎng)；將直桿強(qiáng)制地裝入兩剛壁之間，在開始時(shí)，直桿與剛壁的接觸面之間有相互作用的壓力P，在直桿內(nèi)任一截面上也有內(nèi)壓力P；以后,隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，這些壓力的數(shù)值漸漸減小，而且溫度越高時(shí)減小得越快。巖石和其他材料一樣也會(huì)

5、發(fā)生松弛現(xiàn)象。實(shí)際上，所有固體材料都會(huì)發(fā)生松弛現(xiàn)象，差別只在于有的松弛極慢，有的松弛較快。松弛時(shí)間是用來描述松弛過程快慢的。10.請(qǐng)舉兩個(gè)生活中遇到的取向態(tài)聚合物。答：合成纖維、取向薄膜。4用膨脹計(jì)法測(cè)得分子量從3.0*103到3.0*105之間的八個(gè)級(jí)分聚苯乙烯式樣的玻璃化溫度Tg如下：Mn(*103)3.05.010152550100300Tg()4366838993979899試作Tg對(duì)Mn圖和Tg對(duì)1/Mn圖，并從圖上求出方程Tg=Tg()-(K/Mn)中聚苯乙烯的常數(shù)K和分子量無窮大時(shí)的玻璃化溫度Tg()。答：TgMn圖Tg1/Mn圖得線性方程為y=99.977-170450x，所以

6、Tg()=99.977，K=170450第六章 聚合物的結(jié)晶態(tài)2用差示掃描量熱法研究聚對(duì)苯二甲酸乙二酯在232.4的等溫結(jié)晶過程，由結(jié)晶放熱峰原始曲線獲得如下數(shù)據(jù)：結(jié)晶時(shí)間t(min) 7.6 11.4 17.4 21.6 25.6 27.6 31.6 35.6 36.6 38.1 3.41 11.5 34.7 54.9 72.7 80.0 91.0 97.3 98.2 99.3其中分別表示t時(shí)間的結(jié)晶度和平衡結(jié)晶度。試以Avrami作圖法求出Avrami指數(shù)n，結(jié)晶速率常數(shù)K，半結(jié)晶期和結(jié)晶總速度。答: Avrami方程：=exp(-k)，以lg(-ln)=lg(-ln(1-)對(duì)lgt作圖則

7、斜率為n，截距為lgk。得線性方程y=3.0126x-4.1127,則n=3，K=20.75s，結(jié)晶總速率：=0.0484用密度梯度管測(cè)得某對(duì)苯二甲酸乙二酯試樣的密度為1.40g*cm-3,試計(jì)算其重量結(jié)晶度和體積結(jié)晶度。答：聚對(duì)苯二甲酸乙二酯=1.46(g*cm-3)，=1.33(g*cm-3)，則得：=0.562=0.5398.有兩種乙烯和丙烯的共聚物，其組成相同，但其中一種室溫時(shí)是皮革狀的，一直到室溫降至-70攝氏度時(shí)才變硬，另一種室溫時(shí)卻是硬而韌又不透明的材料。試推測(cè)并解釋它們內(nèi)在結(jié)構(gòu)上的差別。答：兩種乙烯、共烯共聚物的共聚方式不同。前一種是無規(guī)共聚，分子鏈上乙烯單元和丙烯單元無規(guī)分布

8、的話，破壞了分子鏈的規(guī)整性，不能結(jié)晶。而其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度很低，所以常溫下處于高彈態(tài)，為橡膠狀。所以室溫時(shí)是皮革狀的，一直到室溫降至-70攝氏度時(shí)才變硬。后一種是乙烯和丙烯是嵌段共聚，則聚乙烯部分和聚丙烯部分可單獨(dú)結(jié)晶，宏觀上 材料就是由無數(shù)細(xì)小晶區(qū)組成的不透明材料。所以，室溫時(shí)是硬而韌不透明的材料第七章1 試比較非晶體態(tài)聚合物的強(qiáng)迫高彈性、結(jié)晶聚合物的冷拉、硬彈性聚合物的拉伸行為和嵌段共聚物的應(yīng)變誘發(fā)塑料橡膠轉(zhuǎn)變，從結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)加以分析，并指出其異同點(diǎn)。答：玻璃態(tài)聚合物在大外力的作用下發(fā)生的大形變其本質(zhì)與橡膠的高彈形變一樣，但表現(xiàn)形式卻有差別，此稱為非晶體態(tài)聚合物的強(qiáng)迫高彈性。強(qiáng)迫高彈性主要是由聚

9、合物的結(jié)構(gòu)決定的。強(qiáng)迫高彈性的必要條件是聚合物要具有可運(yùn)動(dòng)的鏈段，通過鏈段的運(yùn)動(dòng)使鏈的構(gòu)象改變。所以分子鏈不能太柔軟，否則在玻璃態(tài)是由于分子堆砌的很緊密而很難運(yùn)動(dòng)；同時(shí)分子鏈的剛性也不能太大，剛性太大分子鏈不能運(yùn)動(dòng)。：結(jié)晶聚合物的冷拉：第一階段，應(yīng)力隨應(yīng)變線性的增加試樣被均勻的拉長(zhǎng)，到達(dá)一點(diǎn)后，截面突然變得不均勻，出現(xiàn)細(xì)頸。第二階段，細(xì)頸與非細(xì)頸部分的截面積分別維持不變，而細(xì)頸部分不斷擴(kuò)展，非細(xì)頸部分逐漸縮短，直至整個(gè)試樣完全變細(xì)為止。第三階段，成頸后的試樣重新被均勻的拉伸，應(yīng)力又隨應(yīng)變的增加而增加直到斷裂點(diǎn)。在外力的作用下，分子在拉伸方向上開始取向，結(jié)晶聚合為中的微晶也進(jìn)行重排，甚至在某些晶

10、體可能破裂成較小的單位，然后再去向的情況下再結(jié)晶。：硬彈性聚合物的拉伸行為：易結(jié)晶的聚合物熔體，在較高的拉伸應(yīng)力場(chǎng)中結(jié)晶時(shí)，可以得到具有很高彈性的纖維或薄膜材料，而其彈性模量比一般橡膠卻要高的多。E. S. Clark提出一種片晶的彈性彎曲機(jī)理。由于在片晶之間存在由系帶分子構(gòu)成的連接點(diǎn)，是使硬彈材料在收到張力時(shí)，內(nèi)部晶片將發(fā)生彎曲和剪切彈性變形，晶片間被拉開，形成網(wǎng)格狀的結(jié)構(gòu)，因而可以發(fā)生較大的形變，而且變形越大，應(yīng)力越高，外力消失后，靠晶片的彈性回復(fù)，網(wǎng)格重新閉合，形變可大部分回復(fù)。：嵌段共聚物的應(yīng)變誘發(fā)塑料橡膠轉(zhuǎn)變：材料在室溫下像塑料，在外力的作用下，能夠發(fā)生很大的形變，移去外力后也能很快

11、的回復(fù)。如果接著進(jìn)行第二次拉伸，則會(huì)像橡膠的拉伸過程材料呈現(xiàn)高彈性。經(jīng)拉伸變?yōu)橄鹉z的試樣，在室溫下放置較長(zhǎng)的時(shí)間又能回復(fù)拉拉伸前的塑料性質(zhì)。了解形態(tài)變化異同點(diǎn)：玻璃態(tài)聚合物的冷拉溫度范圍是Tb到Tg，而結(jié)晶聚合物是Tg到Tm。玻璃態(tài)聚合物的冷拉只發(fā)生分子鏈的取向，不發(fā)生相變，而結(jié)晶聚合物的拉伸結(jié)晶的破壞、取向和在結(jié)晶的過程。結(jié)晶聚合物在第二階段應(yīng)力基本不變。硬彈性材料拉伸時(shí)不出現(xiàn)成頸現(xiàn)象，與結(jié)晶聚合物不同。應(yīng)變誘發(fā)塑料橡膠移去外力，便可迅速回復(fù)，不需加熱至Tg或者Tm。2 你見過塑料的銀紋嗎？銀紋與裂縫有哪些區(qū)別？答：見過。微裂紋是由沿外力方向高度去想的聚合物微纖及其周圍的空洞組成的因而微裂紋

12、體的質(zhì)量不為零，只是其密度下降，微裂紋體的折光指數(shù)比聚合物本體低。而裂縫處密度為零。微裂紋具有可逆性。4 聚合物的脆性斷裂和韌性斷裂有什么區(qū)別？在什么條件下可以互相轉(zhuǎn)化？答：脆性斷裂發(fā)生在材料屈服之前，形變量小，斷伸率小于5%，斷裂面與拉伸方向相垂直，斷裂面也很光潔，截面積幾乎沒有什么改變，在拉伸力的作用下，微裂紋會(huì)迅速發(fā)展，導(dǎo)致脆性斷裂。韌性材料發(fā)生在屈服之后，形變量大，斷伸率一般大于10%，斷口不規(guī)則，表面粗糙，截面積縮小，是由于屈服剪切帶的發(fā)展導(dǎo)致的。脆性斷裂和韌性斷裂并沒有嚴(yán)格的界限。聚合物材料的韌性隨溫度的升高而增大，隨應(yīng)變速率的提高而減小，當(dāng)降低溫度，提高應(yīng)變速率時(shí)，材料從韌性斷裂

13、變?yōu)榇嘈詳嗔选５诎苏?. 一理想橡膠試樣被從原長(zhǎng)6.00cm拉伸到15.00cm，發(fā)現(xiàn)其應(yīng)力增加1.50 Pa，同時(shí)溫度升高了5（從27升到32）。如果忽略體積隨溫度的變化，問在27下，伸長(zhǎng)1%時(shí)的模量是多少？解： 當(dāng)T=32=305.15K時(shí)，=kT(-)1.5*=k(273.15+32)- k=210 當(dāng)T=27=300.15K時(shí)， =kT(-) =210*300.15*（1.01-） =1872.9Pa E= =1.87* Pa5.一交聯(lián)橡膠試片，長(zhǎng)2.8cm，寬1.0cm，厚0.2cm，重0.518g，于25時(shí)將它拉伸一倍，測(cè)定張力為1.0Kg，估計(jì)試樣的網(wǎng)鏈的平均分子量。解： 由橡膠

14、狀態(tài)方程 =(-) 得： =(-) =4.9*Kg/ =925 Kg/ =2 R=8.314 T=298K (2-)=8.18 Kg/mol7.用寬度為1cm、厚度為0.2cm、長(zhǎng)度為2.8cm的一交聯(lián)橡膠試條，在20是進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，得到如下結(jié)果：負(fù)荷（g）01002003004005006007008009001000伸長(zhǎng)（cm）00.350.701.21.82.53.24.14.95.76.5如果交聯(lián)橡膠試樣的密度為0.964 g·,試計(jì)算交聯(lián)橡膠試樣網(wǎng)鏈的平均分子量。解： =NkT(-)， N= 得： = kT(-) = kT(-)= RT(-)因?yàn)?=0.964,T=293K

15、,R=8.314, =所以 /(g/c)500100015002000250030003500400045005000(-1/2 )0.330.610.941.271.611.922.302.622.933.23M_c*10-71.551.431.471.491.511.501.541.541.531.52 由上表可得： =1.508*9.某一聚合物可用單一Maxwell模型來描述，當(dāng)施加外力，使試樣的拉伸應(yīng)力為1.0*Pa，10s時(shí)，試樣長(zhǎng)度為原長(zhǎng)度的1.15倍，移取外力后，試樣的長(zhǎng)度為原始長(zhǎng)度的1.1倍，問Maxwell單元的松弛時(shí)間是多少？解： 由題意可知，在Maxwell模型中，理想彈

16、簧形變=0.05，=0.1. 對(duì)于彈簧，E=； 對(duì)于理想黏壺，=， 所以， = =5 s11.一交聯(lián)聚合物的力學(xué)松弛行為可用三個(gè)Maxwell單元并聯(lián)來描述，其六個(gè)參數(shù)為=1.0*Pa,=10s,=100s,=。試計(jì)算下面三種情況的應(yīng)力：（1）突然拉伸到原始長(zhǎng)度的兩倍；（2）100s后拉伸到原始長(zhǎng)度的兩倍；（3）s后拉伸到原始長(zhǎng)度的兩倍。解： (1) =， (t)=+ E(t)=+ =+ =1.0*+1.0*+1.0* =3* =E(t)*=3* (2) =， (t)=+ E(t)=+ =+ =1.0*+1.0*+1.0* =1.37* =E(t)*=1.37* (3) =， (t)=+ E(

17、t)=+ =+ =1.0*+1.0*+1.0* =100000 =E(t)*=10000013.用于模擬某一線形聚合物的蠕變行為的四元件模型的參數(shù)為：=5.0*。 蠕變?cè)囼?yàn)開始時(shí)，應(yīng)力為=1.0*Pa,經(jīng)過5s后，應(yīng)力增加至兩倍，求10s時(shí)的應(yīng)變值。解：聚合物的總形變(t)=+=+t =1s應(yīng)變可分解為10s、5s疊加的結(jié)果 (5)=+*5 =1.2033 (10)=+*10 =1.220 所以： 10秒時(shí)的應(yīng)變值為=(5)+ (10)=2.423314.某試樣長(zhǎng)4cm，寬0.5cm，厚0.125cm，加負(fù)荷10Kg進(jìn)行蠕變?cè)囼?yàn)，得到數(shù)據(jù)如下：T(min)0.1110100100010000L

18、(cm)4.0334.0494.0764.1104.1394.185試做其蠕變曲線。如果Boltzmann原理有效，在100min時(shí)的負(fù)荷加倍，問10000min時(shí)蠕變伸長(zhǎng)是多少？解：蠕變曲線如下圖所示： 對(duì)于第一應(yīng)力所引起形變，當(dāng)t=10000min時(shí)， l=4.185，(10000）=0.04625對(duì)于第二應(yīng)力所引起形變，當(dāng)t=9900min時(shí)， l=4.183, (9900）=0.04575 (t)= (10000）+(9900） =0.04625+0.04575=0.092 所以， 蠕變伸長(zhǎng)為l=*(t)+1=4.368cm第二版第一章 高分子鏈的結(jié)構(gòu)1 寫出由取代的二烯（1,3丁二烯

19、衍生物）經(jīng)加聚反應(yīng)得到的聚合物，若只考慮單體的1,4-加成，和單體頭-尾相接，則理論上可有幾種立體異構(gòu)體？解：該單體經(jīng)1,4-加聚后，且只考慮單體的頭-尾相接，可得到下面在一個(gè)結(jié)構(gòu)單元中含有三個(gè)不對(duì)稱點(diǎn)的聚合物：即含有兩種不對(duì)稱碳原子和一個(gè)碳-碳雙鍵，理論上可有8種具有三重有規(guī)立構(gòu)的聚合物。2 今有一種聚乙烯醇，若經(jīng)縮醛化處理后，發(fā)現(xiàn)有14%左右的羥基未反應(yīng)，若用HIO4氧化，可得到丙酮和乙酸。由以上實(shí)驗(yàn)事實(shí)，則關(guān)于此種聚乙烯醇中單體的鍵接方式可得到什么結(jié)論？解：若單體是頭-尾連接，經(jīng)縮醛化處理后，大分子鏈中可形成穩(wěn)定的六元環(huán)，因而只留下少量未反應(yīng)的羥基：同時(shí)若用HIO4氧化處理時(shí)，可得到乙酸

20、和丙酮：若單體為頭-頭或尾-尾連接，則縮醛化時(shí)不易形成較不穩(wěn)定的五元環(huán)，因之未反應(yīng)的OH基數(shù)應(yīng)更多（>14%），而且經(jīng)HIO4氧化處理時(shí)，也得不到丙酮：可見聚乙烯醇高分子鏈中，單體主要為頭-尾鍵接方式。3 氯乙烯（）和偏氯乙烯（）的共聚物，經(jīng)脫除HCl和裂解后，產(chǎn)物有：，等，其比例大致為10：1：1：10（重量），由以上事實(shí)，則對(duì)這兩種單體在共聚物的序列分布可得到什么結(jié)論？解：這兩種單體在共聚物中的排列方式有四種情況（為簡(jiǎn)化起見只考慮三單元）：這四種排列方式的裂解產(chǎn)物分別應(yīng)為：，而實(shí)驗(yàn)得到這四種裂解產(chǎn)物的組成是10：1：1：10，可見原共聚物中主要為：、的序列分布，而其余兩種情況的無規(guī)鏈

21、節(jié)很少。4 異戊二烯聚合時(shí)，主要有1,4-加聚和3,4-加聚方式，實(shí)驗(yàn)證明，主要裂解產(chǎn)物的組成與聚合時(shí)的加成方法有線形關(guān)系。今已證明天然橡膠的裂解產(chǎn)物中的比例為96.6：3.4，據(jù)以上事實(shí)，則從天然橡膠中異戊二烯的加成方式，可得到什么結(jié)論？解：若異戊二烯為1,4-加成，則裂解產(chǎn)物為：若為3,4-加成，則裂解產(chǎn)物為：現(xiàn)由實(shí)驗(yàn)事實(shí)知道，（A）：（B）=96.6：3.4，可見在天然橡膠中，異戊二烯單體主要是以1,4-加成方式連接而成。5 若把聚乙烯看作自由旋轉(zhuǎn)鏈，其末端距服從Gauss分布函數(shù)，且已知C-C鍵長(zhǎng)為1.54Å，鍵角為109.5º，試求： 聚合度為5×104

22、的聚乙烯的平均末端距、均方末端距和最可幾末端距； 末端距在+10 Å和+100 Å處出現(xiàn)的幾率。解：即在±100Å處的幾率比在±10Å處的幾率大。6 某碳碳聚-烯烴，平均分子量為1000M。（M。為鏈節(jié)分子量），試計(jì)算：完全伸直時(shí)大分子鏈的理論長(zhǎng)度；若為全反式構(gòu)象時(shí)鏈的長(zhǎng)度；看作Gauss鏈時(shí)的均方末端距；看作自由旋轉(zhuǎn)鏈時(shí)的均方末端距；當(dāng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)受阻時(shí)（受阻函數(shù)）的均方末端距；說明為什么高分子鏈在自然狀態(tài)下總是卷曲的，并指出此種聚合物的彈性限度。解：設(shè)此高分子鏈為： 鍵長(zhǎng)l=1.54Å，鍵角=109.5º 因?yàn)?gt

23、;>>，所以大分子鏈處于自然狀態(tài)下是卷曲的，它的理論彈性限度是倍7 某高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)勢(shì)能與旋轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系如下圖所示：以知鄰位重疊式（e）的能量Ue=12kJ/mol，順式（c）的能量Uc=25kJ/mol，鄰位交叉式（g與g）的能量Ug=U g=2kJ/mol，試由Boltzmann統(tǒng)計(jì)理論計(jì)算：（1）溫度為140條件下的旋轉(zhuǎn)受阻函數(shù)；（2）若該高分子鏈中，鍵角為112°，計(jì)算剛性比值K為多大？解：（1）設(shè)=旋轉(zhuǎn)次數(shù)，T=413K，R=8.31J/(Kmol)由Boltzmann統(tǒng)計(jì)理論：分別計(jì)算得 （2）以知鍵角=112°，cos=-0.37468 假定聚

24、丙烯于30的甲苯溶液中，測(cè)得無擾尺寸，而剛性因子，試求：(1)此聚丙烯的等效自由取向鏈的鏈段長(zhǎng)；(2)當(dāng)聚合度為1000時(shí)的鏈段數(shù)。解：的全反式構(gòu)象如下圖所示：已知解法一 （1）（2） 解法二 （1）（2）第二章 高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)1 下表列出了一些聚合物的某些結(jié)構(gòu)參數(shù)，試結(jié)合鏈的化學(xué)結(jié)構(gòu)，分析比較它們的柔順性好壞，并指出在室溫下各適于做何種材料（塑料、纖維、橡膠）使用。聚合物PDMSPIPPIBPSPANEC1.4-1.61.4-1.72.132.2-2.42.6-3.24.2L0(nm)1.401.831.832.003.2620結(jié)構(gòu)單元數(shù)/鏈段4.987.381320解：以上高分子鏈柔順

25、性的次序是：EC<PAN<PS<PIB<PIPPDMS適于做纖維用的是 EC、PAN；適于做塑料用的是 PS、(EC)；適于做橡膠用的是 PIB、PIP、PDMS。2 由X射線衍射法測(cè)得規(guī)整聚丙烯的晶胞參數(shù)為a=6.666，b=20.87，c=6.488，交角=98.12 ，為單斜晶系，每個(gè)晶胞含有四條H31螺旋鏈（如圖所示）。試根據(jù)以上數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)完全結(jié)晶的規(guī)整聚丙烯的比容和密度。解：比容 密度文獻(xiàn)值3 由文獻(xiàn)查得滌綸樹脂的密度和，內(nèi)聚能。今有一塊的滌綸試樣，重量為，試由以上數(shù)據(jù)計(jì)算：（1）滌綸樹脂試樣的密度和結(jié)晶度；（2）滌綸樹脂的內(nèi)聚能密度。解：（1）密度結(jié)晶度或（

26、2）內(nèi)聚能密度文獻(xiàn)值CED=4764 已知聚丙烯的熔點(diǎn)，結(jié)構(gòu)單元融化熱，試計(jì)算：（1）平均聚合度分別為=6、10、30、1000的情況下，由于鏈段效應(yīng)引起的下降為多大？（2）若用第二組分和它共聚，且第二組分不進(jìn)入晶格，試估計(jì)第二組分占10%摩爾分?jǐn)?shù)時(shí)共聚物的熔點(diǎn)為多少？解：（1）式中，用不同值代入公式計(jì)算得到：，降低值176-104=72，降低值176-130=46，降低值176-159=17，降低值176-175=1可見，當(dāng)>1000時(shí)，端鏈效應(yīng)開始可以忽略。（2）由于，5 某結(jié)晶聚合物熔點(diǎn)為200，結(jié)構(gòu)單元的摩爾融化熱。若在次聚合物中分別加入10%體積分?jǐn)?shù)的兩種增塑劑，它們與聚合物的

27、相互作用參數(shù)分別為=0.2和-0.2，且令聚合物鏈節(jié)與增塑劑的摩爾體積比=0.5，試求：（1）加入增塑劑后聚合物熔點(diǎn)各為多少度？（2）對(duì)計(jì)算結(jié)果加以比較討論。解：（1）式中，對(duì)于時(shí)對(duì)于同樣計(jì)算可得：（2） 可見二者的影響差別不大，良溶劑的影響大于不良溶劑的影響。6 聚乙烯有較高的結(jié)晶度（一般為70%），當(dāng)它被氯化時(shí)，鏈上的氫原子被氯原子無規(guī)取代，發(fā)現(xiàn)當(dāng)少量的氫（1050%）被取代時(shí)，其軟化點(diǎn)下降，而大量的氫（>70%）被取代時(shí)則軟化點(diǎn)又上升，如圖示意，試解釋之。解：PE氯化反應(yīng)可簡(jiǎn)化表示為：（Cl=10%）（Cl50%）（Cl70%）由于Cl=35.5，CHCl=48.5，CH2=14，

28、當(dāng)Cl=10%時(shí)，即相當(dāng)于 當(dāng)Cl50%時(shí)，同樣解得即相當(dāng)于當(dāng)Cl70%時(shí)，解得即相當(dāng)于 從分子的對(duì)稱性和鏈的規(guī)整性來比較，PE鏈的規(guī)整性最好，結(jié)晶度最高；鏈中氫被氯取代后，在前，分子對(duì)稱性破壞，使結(jié)晶度和軟化點(diǎn)都下降；當(dāng)時(shí)，分子的對(duì)稱性又有恢復(fù)，因此產(chǎn)物軟化溫度又有些上升，但不會(huì)高于原PE的軟化溫度。1 高分子溶液的特征是什么？把它與膠體溶液或低分子真溶液作比較，如何證明它是一種真溶液。解：從下表的比較項(xiàng)目中，可看出它們的不同以及高分子溶液的特征：比較項(xiàng)目高分子溶液膠體溶液真溶液分散質(zhì)點(diǎn)的尺寸大分子10-1010-8m膠團(tuán)10-1010-8m低分子<10-10m擴(kuò)散與滲透性質(zhì)擴(kuò)散慢，不

29、能透過半透膜擴(kuò)散慢，不能透過半透膜擴(kuò)散快，可以透過半透膜熱力學(xué)性質(zhì)平衡、穩(wěn)定體系，服從相律不平衡、不穩(wěn)定體系平衡、穩(wěn)定體系，服從相律溶液依數(shù)性有，但偏高無規(guī)律有，正常光學(xué)現(xiàn)象Tyndall效應(yīng)較弱Tyndall效應(yīng)明顯無Tyndall效應(yīng)溶解度有無有溶液粘度很大小很小主要從熱力學(xué)性質(zhì)上，可以判斷高分子溶液為真溶液。2 293K時(shí)于0.1L的容量瓶中配制天然膠的苯溶液，已知天然膠重10-3kg，密度為991kg·m-3，分子量為2×105。假定混合時(shí)無體積效應(yīng)。試計(jì)算：（1）溶液的濃度c(kg·L-1)；（2）溶質(zhì)的摩爾數(shù)（n2）和摩爾分?jǐn)?shù)（x2）；（3）溶質(zhì)和溶劑

30、的體積分?jǐn)?shù)（1，2）為多少？解：（1）濃度（2）溶質(zhì)摩爾數(shù)（3）體積分?jǐn)?shù)3 計(jì)算聚乙烯酸乙烯酯的溶度參數(shù)。已知摩爾原子吸引常數(shù)為： C H O(酯)（298K） 0 139.7 255聚合物密度，溶度參數(shù)的實(shí)驗(yàn)值。解： PVAC 4 上題中若已知基團(tuán)吸引常數(shù)分別為： 271， 57， 310， 436，求聚乙烯酸乙烯酯的溶度參數(shù)，并與上題的結(jié)果相比較。解：基團(tuán) 271 27157 57632 632436 4365 用磷酸三苯酯（）做PVC（）的增塑劑，為了加強(qiáng)它們的相容性，尚須加入一種稀釋劑（，分子量為350）。試問這種稀釋劑加入的最適量為多少？解：設(shè)加入稀釋劑的體積分?jǐn)?shù)為，重量為，由溶劑混

31、合法則：解出，若取磷酸三苯酯100份，其分子量=326，（份）6 （1）應(yīng)用半經(jīng)驗(yàn)的“相似相溶原則”，選擇下列聚合物的適當(dāng)溶劑：天然橡膠，醇酸樹脂，有機(jī)玻璃，聚丙烯腈；（2）根據(jù)“溶劑化原則”選擇下列聚合物的適當(dāng)溶劑：硝化纖維，聚氯乙烯，尼龍6，聚碳酸酯；（3）根據(jù)溶度參數(shù)相近原則選擇下列聚合物的適當(dāng)溶劑：順丁橡膠，聚丙烯，聚苯乙烯，滌綸樹脂。解：（1）相似相溶原則：溶劑： ，（2）溶劑化原則：溶劑： ，（3）溶度參數(shù)相近原則：溶劑： ， + 7 由高分子的混合自由能（），導(dǎo)出其中溶劑的化學(xué)位變化（），并說明在什么條件下高分子溶液中溶劑的化學(xué)位變化，等于理想溶液中溶劑的化學(xué)位變化。解：由則 當(dāng)

32、溶液濃度很稀時(shí)，當(dāng)，且高分子與溶劑分子體積相等時(shí)，則有：而理想溶液 則此時(shí) 8 Huggins參數(shù)的物理意義如何？在一定溫度下值與溶劑性質(zhì)（良溶劑、不良溶劑、非溶劑）的關(guān)系如何？在一定溶劑中值與混合熱及溫度的關(guān)系如何？解：由及在一定溫度下，當(dāng)即，良溶劑體系；當(dāng)即，理想溶液體系；當(dāng)即，視數(shù)值的大小，其中可溶解，為溶劑，難溶解。由當(dāng)，則可溶解；當(dāng)，則無熱溶液；當(dāng)，則視與的數(shù)值而定。9 一種聚合物溶液由分子量M2=106的溶質(zhì)（聚合度x=104）和分子量M1=102的溶劑組成，構(gòu)成溶液的濃度為1%（重量百分?jǐn)?shù)），試計(jì)算：（1）此聚合物溶液的混合熵（高分子）；（2）依照理想溶液計(jì)算的混合熵（理想）；（

33、3）若把聚合物切成104個(gè)單體小分子，并假定此小分子與溶劑構(gòu)成理想溶液時(shí)的混合熵；（4）由上述三種混合熵的計(jì)算結(jié)果可得出什么結(jié)論？為什么？解：由題意，濃度c=1%可知和設(shè)此溶液為0.1kg，相當(dāng)于高分子0.001kg，溶劑0.099kg，則摩爾數(shù) 體積分?jǐn)?shù)（1）（2）摩爾分?jǐn)?shù)： （3）切成104個(gè)小分子時(shí)，摩爾數(shù) ， 摩爾分?jǐn)?shù) ， （4）由計(jì)算結(jié)果可見：因?yàn)楦叻肿拥囊粋€(gè)鏈節(jié)相當(dāng)于一個(gè)溶劑分子，但它們之間畢竟有化學(xué)鍵，所以其構(gòu)象數(shù)目，雖比按一個(gè)小分子計(jì)算時(shí)的理想溶液混合熵大得多，但小于按104個(gè)完全獨(dú)立的小分子的構(gòu)象數(shù)。10 在308kPS-環(huán)己烷的溶劑中，溶液濃度為c=7.36×10

34、-3kg·L-1，測(cè)得其滲透壓為24.3Pa，試根據(jù)Flory-Huggins溶液理論，求此溶液的、和PS的和。解：由對(duì)于溶劑， 或 由 即 由 從手冊(cè)查到和文獻(xiàn)值為。11 用平衡溶脹法測(cè)定硫化天然膠的交聯(lián)度，得到如下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：橡膠試樣重為Wp=2.034×10-3kg，在298K恒溫水浴中于苯里浸泡710d，達(dá)到溶脹平衡后稱重Wp+Ws=10.023×10-3kg，從手冊(cè)查到298K苯的密度，摩爾體積，天然橡膠密度，天然橡膠與苯的相互作用參數(shù)，由以上數(shù)據(jù)求交聯(lián)分子量（）。解：在式中由于很小，可略去展開式中的高次項(xiàng)，12 寫出三個(gè)判別溶劑優(yōu)劣的參數(shù)；并討論它們分

35、別取何值時(shí)，該溶劑分別為聚合物的良溶劑、不良溶劑、溶劑；高分子在上述三種溶液中的熱力學(xué)特征以及形態(tài)又如何？解：為良溶劑，此時(shí)，溶解能自發(fā)進(jìn)行，高分子鏈在溶液中擴(kuò)張伸展；為不良溶劑，此時(shí)，溶液發(fā)生相分離，高分子在溶液中緊縮沉淀；為溶劑，此時(shí)與理想溶液的偏差消失，高分子鏈不脹不縮，處于一種自然狀態(tài)。第四、五章 高聚物的分子量及分子量分布 1 已知某聚合物的特性粘度與分子量符合式，并有和兩單分散級(jí)分?，F(xiàn)將兩種級(jí)分混合，欲分別獲得和及的三種試樣。試求每種試樣中兩個(gè)級(jí)分的重量分?jǐn)?shù)應(yīng)取多少？解：設(shè)需104級(jí)分的重量分?jǐn)?shù)為，則105級(jí)分的重量分?jǐn)?shù)為第一種試樣： 即 第二種試樣： 即 ，即104與105各取一

36、半重量。第三種試樣： 即 2 有一個(gè)二聚的蛋白質(zhì)，它是一個(gè)有20%解離成單體的平衡體系，當(dāng)此體系的數(shù)均分子量80 000時(shí)，求它的單體分子量（）和平衡體系的重均分子量（）各為多少？解： 由和組成，由 即由 3 將分子量分別為105和104的同種聚合物的兩個(gè)級(jí)分混合時(shí)，試求：（1）10g分子量為104的級(jí)分與1g分子量為105的級(jí)分相混合時(shí)，計(jì)算、；（2）10g分子量為105的級(jí)分與1g分子量為104的級(jí)分相混合時(shí)，計(jì)算、；（3）比較上述兩種計(jì)算結(jié)果，可得出什么結(jié)論？解：（1）（2） （3）第一種混合物試樣的分散性：，或第二種混合物試樣的分散性：，或可見分子量小的級(jí)分對(duì)影響大；分子量大的級(jí)分對(duì)和

37、影響大。4 今有下列四種聚合物試樣：（1）分子量為2×103的環(huán)氧樹脂；（2）分子量為2×104的聚丙烯腈；（3）分子量為2×105的聚苯乙烯；（4）分子量為2×106的天然橡膠；欲測(cè)知其平均分子量，試分別指出每種試樣可采用的最適當(dāng)?shù)姆椒ǎㄖ辽賰煞N）和所測(cè)得的平均分子量的統(tǒng)計(jì)意義。解：（1）端基分析法（），VPO法（）；（2）粘度法（），光散射法（）；（3）粘度法（），光散射法（）；（4）膜滲透法（），粘度法（）。5 如果某聚合物反應(yīng)在恒定的引發(fā)速率和恒定的鏈增長(zhǎng)速率下進(jìn)行，并且聚合過程無鏈終止。試求聚合產(chǎn)物的比為多大？解：由定義和由題意并假定N為常數(shù)，

38、則上二式積分是，6 今有A、B兩種尼龍?jiān)嚇?，用端基滴定法測(cè)其分子量。兩種試樣的重量均為0.311g，以0.0259mol·dm-3KOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時(shí)，耗用堿液的體積均為0.38ml。（1）若A試樣結(jié)構(gòu)為：其數(shù)均分子量為多少？（2）若測(cè)知試樣B的數(shù)均分子量為6.38×104，則B試樣的分子結(jié)構(gòu)特征如何？（3）推測(cè)兩種尼龍?jiān)嚇拥暮铣蓷l件有何不同？解：（1）（2）由題意，可見，則B結(jié)構(gòu)為（3）合成A為二元酸與二元胺等當(dāng)量反應(yīng)；B為二元酸過量。7 聚異丁烯-環(huán)己烷體系于298K時(shí)，測(cè)得不同濃度下的滲透壓數(shù)據(jù)如下：10-2·C(kg·m-3)20.420.015

39、.010.210.07.65.1(Pa)10601037561.5251.9237.2141.167.6(1)試用與兩種作圖法分別求出，并比哪種圖形的線性好，為什么？(2)試由曲線的線性部分斜率求出和。解：計(jì)算與的值：(/c)(m)5.305.293.822.522.421.891.35(/c)1/2(m1/2)2.3002.3001.9541.5871.5551.3761.163分別作出與圖，如下所示：在曲線上，截距斜率在曲線上，截距斜率 8 將聚苯乙烯溶于甲苯配成濃度為4.98×10-1kg·m-3的溶液，于298K測(cè)得其流出粘度為9.7×10-4Pa

40、3;s，在相同條件下甲苯的流出粘度為5.6×10-4Pa·s，（1）用一點(diǎn)法計(jì)算特性粘度；（2）若已知和，試計(jì)算PS的平均分子量（）和平均聚合度（）。（3）求PS在此條件下的均方末端距。解：（1） （2）（3）由9 聚苯乙烯于333.0K環(huán)已烷溶劑中（條件）測(cè)得其特性粘度=0.40dlg-1，而在甲苯中同樣溫度下測(cè)定的特性粘度=0.84dlg-1，并知在此條件下，K=1.15×10-4，=0.72，試求：（1）此聚苯乙烯的平均分子量；（2）聚苯乙烯在甲苯中的一維溶脹因子；（3）此聚苯乙烯的無擾尺寸。解：（1）（2）（3） 10 已知聚苯乙烯試樣在丁酮溶液中的分子尺

41、寸，若以苯為標(biāo)準(zhǔn)（）進(jìn)行光散射測(cè)定。數(shù)據(jù)如下：103c(kgm-3)0.71.42.22.9I90(相對(duì)標(biāo)度)24374652若已知丁酮的折光指數(shù)n0=1.3761，溶液的折光指數(shù)增量dn/dc=0.230×10-3(m3kg-1)，電光源的波長(zhǎng)。試由以上數(shù)據(jù)計(jì)算和。解：由 計(jì)算各個(gè)濃度下的和值：103R90(m-1)7.7611.9514.8616.8103Kc/(2R90)(molkg-1)8.210.613.615.7作Kc/(2R90)-c關(guān)系圖。由曲線的截距=5.6×10-3(molkg-1)，由曲線的斜率=3.5×10-3，11 血紅素在水中的沉降系數(shù)

42、與擴(kuò)散系數(shù)，校正到293K下的值分別為4.41×10-13s和6.3×10-7m2s-1 ，在293K時(shí)的比容為0.749×10-3m3kg-1，水的密度為0.998 ×103m3kg-1。試求此血紅素的分子量；若血紅素每17kg才含10-3kg鐵，則每個(gè)血紅素分子含多少個(gè)鐵原子？ 解：12 已知某生物高分子在293 K的給定溶劑中（粘度）為球狀分子。用該聚合物重量1g，容積為10-6m3，測(cè)得其擴(kuò)散系數(shù)為8.00×10-10m2s-1)。求此聚合物的分子量。解：設(shè)高分子的比容=V，球狀分子的半徑=R，則式中 由Einstein定律：為Bolt

43、zmann常數(shù)；、分別為擴(kuò)散系數(shù)和摩擦系數(shù)。由Stock定律：為溶劑粘度。第六章 高聚物的分子運(yùn)動(dòng)1假定聚合物的自由體積分?jǐn)?shù)（f）的分子量依賴性為：式中A為常數(shù)；下標(biāo)M或分別指分子量為M或極大值時(shí)的自由體積分?jǐn)?shù)。由上式試導(dǎo)出玻璃化溫度（）與分子量的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式解：據(jù)自由體積理論，溫度T時(shí)的自由體積分?jǐn)?shù)為：設(shè)（時(shí)的自由體積分?jǐn)?shù)）和（轉(zhuǎn)變前后體積膨脹系數(shù)差）均與分子量無關(guān)。同理，對(duì)于分子量分別為M和的則有：代回原式：經(jīng)整理后得：對(duì)于確定的聚合物，在一定溫度下，=常數(shù)，并令=K（常數(shù)），則得出：2如果二元共聚物的自由體積分?jǐn)?shù)是兩組分自由體積分?jǐn)?shù)的線形加和，試根據(jù)自由體積理論，導(dǎo)出共聚時(shí)對(duì)玻璃化溫度影響

44、的關(guān)系式：式中，而；為組分2的重量分?jǐn)?shù)；、和分別為共聚物、均聚物1和均聚物2的玻璃化溫度。解：由自由體積理論：對(duì)組分1： 組分2：因線形加和性，則共聚物有：，其中將和分別代入上式得：由自由體積理論，當(dāng)時(shí)有：則前式可化為：或?qū)懽鳎涸O(shè)二組分的重量、密度和體積分別為。則有：而設(shè)（為共聚物密度），則上式為： 或即得：或 3（1） 解釋下列聚合物溫度高低次序的原因：， （2） 預(yù)計(jì)下列聚合物溫度高低的次序：， ，解：（1）主要從鏈的柔順性次序考慮，其次序是：SiO > CO > CC聚甲醛和偏氯乙烯，因?yàn)殒滈g分別有極性力（后者大于前者），所以值均較聚異丁烯的高。（2）從側(cè)基的極性和大分子主鏈

45、上有芳雜環(huán)影響鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)這兩種因素考慮，上述幾種聚合物的高低次序應(yīng)是：PP<PVCPS<PAN<PC<PPO<PB4指出下列聚合物力學(xué)轉(zhuǎn)變圖形的錯(cuò)誤，并寫出正確的答案來。（1）加外力后不同時(shí)間測(cè)定的形變-溫度曲線圖a（2）同一品種的聚合物，在晶態(tài)和非晶態(tài)時(shí)測(cè)定的形變-溫度曲線圖b（3）加入不同數(shù)量增塑劑的某種聚合物試樣的形變-溫度曲線圖c（缺圖）解：（1）外力頻率高者，應(yīng)有較高的，因此應(yīng)將三條曲線的時(shí)間次序自左至右標(biāo)為t1、t2、t3；（2）絕大多數(shù)聚合物的，因此應(yīng)將圖上的曲線移至曲線之后；（3）增塑劑量越大，溫度越低。因此應(yīng)將各曲線上標(biāo)出的增塑劑量的次序全部

46、顛倒過來，即自左至右依次為40%、30%、10%、5%。5試判別在半晶態(tài)聚合物中，發(fā)生下列轉(zhuǎn)變時(shí)，熵值如何改變？并解釋其原因：（1）轉(zhuǎn)變； （2）轉(zhuǎn)變；（3）形成晶體； （4）拉伸取向。解：（1）轉(zhuǎn)變時(shí)熵值增大，因鏈段運(yùn)動(dòng)使大分子鏈的構(gòu)象數(shù)增加；（2） 轉(zhuǎn)變時(shí)熵值增大，理由同（1）；另外晶格破壞也使分子的混亂度增加；（3） 形成晶體時(shí)熵值減小，因大分子鏈規(guī)整排列，構(gòu)象數(shù)減少；（4） 拉伸取向時(shí)熵值減小，理由同（3）。6 大分子鏈長(zhǎng)對(duì)結(jié)晶聚合物熔點(diǎn)的影響，可用下式表示：已知滌綸樹脂的熔點(diǎn)=540K，摩爾單元融化熱，試預(yù)計(jì)滌綸樹脂平均分子量從12000增大到20000時(shí)，其熔點(diǎn)升高多少？解：利用關(guān)

47、系式可見隨著分子量增大，增高，但增高得不多。7 繪圖說明結(jié)晶聚合物與非晶相聚合物的力學(xué)狀態(tài)與其分子量、溫度的關(guān)系；說明“皮革態(tài)”對(duì)聚合物在加工和使用上有何影響？解：聚合物的力學(xué)狀態(tài)隨分子量和溫度而變化的示意圖如圖a和b。（缺圖）“皮革態(tài)”使聚合物加工困難（因樹脂流動(dòng)性差），但賦予材料以韌性，使塑料在TgTm范圍內(nèi)為韌性塑料，抗沖擊性好。8 把下列各項(xiàng)排列成序：（1）PE、PVC、PVDC結(jié)晶能力的大??；（2）PA-6、PA-66、PA-1010回潮率和抗張強(qiáng)度的大小；（3）Tg轉(zhuǎn)變、Tm轉(zhuǎn)變、Tf轉(zhuǎn)變的活化能高低。解：（1）結(jié)晶能力：PE > PVDC > PVC（2）回潮率大小：

48、PA-6 > PA-66 > PA-1010抗張強(qiáng)度：PA-6 > PA-66 > PA-1010（3）轉(zhuǎn)變能量高低：E(Tf) > E(Tm) > E(Tg)9 下圖為共聚和增塑對(duì)聚合物熔點(diǎn)和玻璃化溫度的影響，試以分子運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)來解釋這種變化規(guī)律，并指出這些規(guī)律在選擇塑料品種時(shí)有何參考價(jià)值？解：增塑劑的存在，使大分子運(yùn)動(dòng)的自由體積增大，從而Tg降低；由于共聚作用破壞了晶格，使之易于熔化，Tm降低明顯。例如做塑料雨衣使用的塑料，希望材料既要柔軟又不產(chǎn)生很大的蠕變，這樣可選用增塑的PVC；而做塑料地板使用時(shí)，材料的蠕變對(duì)其使用并無多大防礙，然而若能降低其熔點(diǎn)，增

49、加其流動(dòng)性，則對(duì)加工成型非常有利，為此常選用VC-VA共聚物。10 在相同溫度下，用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)得三種高分子流體在不同切變速率下的切變應(yīng)力數(shù)據(jù)如下表。試做出切應(yīng)力（）切變速率（）關(guān)系圖，并判別它們各為何種類型流體？（Pa）甲基硅油PVC增塑劑聚丙烯酰胺5.405.8377.8201.7289.009.78013.262.80816.2017.4924.904.71427.0029.3242.797.56081.0087.64129.016.20解：作出關(guān)系圖（），得由圖可見，PVC，增塑糊和甲基硅油的為直線關(guān)系，近似Newwton流體；聚丙烯酰胺的為非線形關(guān)系，且在關(guān)系中，流動(dòng)行為指數(shù)n<

50、;1，為假塑體。11 已知某種流體，其粘度（）與切應(yīng)力（）的關(guān)系為：，并符合式中，n為流動(dòng)行為指數(shù)；A、B、C、m均為常數(shù)。若已知C > B，問此流體屬何種類型？解：由于C > B和m=常數(shù)，當(dāng)增大時(shí)，即增大，則原式中，A、B、C又為常數(shù)，所以減小，這意味著流動(dòng)行為指數(shù)n<1，故為假塑性流體。12 實(shí)驗(yàn)測(cè)定不同分子量的天然橡膠的流動(dòng)活化能分別為25.08、40.13、53.50、53.9、54.3kJ. mol-1(單元)，而單體異戊二烯的蒸發(fā)熱為25.08kJ. mol-1，試求：(1)上述五種情況下高分子流動(dòng)時(shí)鏈段各為多長(zhǎng)（鏈段所含的碳原子數(shù)）？(2)天然橡膠大分子鏈段至

51、少應(yīng)包括幾個(gè)鏈節(jié)？鏈段分子量約為多大？解：已知烴類的流動(dòng)活化能（）與蒸發(fā)熱（）有如下關(guān)系式：， 理論上若每個(gè)鏈節(jié)為獨(dú)立運(yùn)動(dòng)單元時(shí)，則流動(dòng)活化能應(yīng)為?，F(xiàn)實(shí)際測(cè)定值分別是25.08、40.13、53.50、53.90、54.30 kJ. mol-1，所以鏈節(jié)數(shù)分別是4、6.4、8.5、8.6、8.65，可見獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的鏈段長(zhǎng)度為個(gè)碳原子。異戊二烯結(jié)構(gòu)單元 M0=67，即鏈段分子量為。13 一種高分子材料在加工中劣化，其重均分子量由降低至。問這種高分子材料加工前后熔體粘度之比為多少？解：由Fox-Flory經(jīng)驗(yàn)方程式中，、分別為加工前后的熔體粘度，、分別為加工前后高分子的重均聚合度；K(T)為常數(shù)，在此分子量范圍內(nèi)A=3.4，=2.14（倍），即加工前為加工后粘度的2.14倍。14 設(shè)某種聚合物（Tg=320K，=1103kg. m-3）在400K時(shí)測(cè)得其粘度為105Pa. s。今用足夠量的丙二醇（Tg=160K，=11