高分子物理习题集答案解析

内容发布更新时间 : 2024/12/23 11:35:14星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

11.从高分子溶液的光散射、渗透压和黏度的测定中,分别可以获得哪些有关高分子结构的信息? 答案:

光散射法测重均分子量方法可以得到下列参数:Mw、A2、?1、S2、h2 膜渗透压法测数均分子量方法可以得到下列参数:Mn、A2、?1、? 黏度法测黏均分子量方法可以得到下列参数:M?、???、???M、?、 12.试举出三种热力学参数,用它们对聚合物溶解性能进行判断,在什么情况下溶剂是良溶剂、一般溶剂、?溶剂、非溶剂。 答案: 良溶剂 <<1/2 >>0 T>>? >>1 溶剂 <1/2 >0 T>? >1 ?溶剂 =1/2 =0 T=? 非溶剂 >1/2 <0 T

第四章 非晶态高聚物

4.按要求绘制示意图

(1)两个不同分子量的线型非晶高聚物的形变—温度曲线和模量—温度曲线(试样MA>MB)

(2)体型酚醛树脂和低硫化度丁二烯橡胶的模量—温度曲线 (3)增塑和未增塑高聚物的模量—温度曲线 答案: (1) (2)

(3)

9.写出下列高聚物的结构单元,并比较其玻璃化温度的大小;

A.聚氯乙烯 聚异丁烯 聚偏二氯乙烯 聚碳酸酯

B.聚丙烯酸 聚丙烯酸甲酯 聚甲基丙烯酸甲酯 聚丙烯酸乙酯 答案: A、

所以A组高聚物的玻璃化温度大小比较如下:PC>PVC > PVDF > PIB B、

所以B组高聚物的玻璃化温度大小比较如下:

聚丙烯酸>聚甲基丙烯酸甲酯>聚丙烯酸甲酯>聚丙烯酸乙酯

10.天然橡胶的松弛活化能近似为1.05KJ/mol(结构单元),试估计一块天然橡

胶由27℃升温到127℃时,其松弛时间缩短了几倍? 答案: 或者:

11.已知增塑聚氯乙烯的玻璃化温度为338K,黏流温度时的黏度各为多少? 答案:根据WLF方程

Tf???0e??ERT??300??1.11??400??ERT??300????400??0.1??300????0e???400??0.9??300???400??0.9??300?所以,其松弛时间缩短了0.1倍。

为418K,流动活化能

△Eη=8.31KJ/mol,433K时的黏度为5Pa·S,求此增塑聚氯乙烯在338K和473K

??433K??17.44(433?Tg)?17.44(433?338)lg????11.3015?(Tg)51.6?(433?Tg)51.6?(433?338)lg?(Tg)?lg?(433K)?11.30155?lg5?11.3015?12.0005所以此聚氯乙烯在338K(Tg)时的黏度为:? 因为473K高于338+100K(Tg+100)

?T??10g12Pas??E??所以要求473K温度下聚氯乙烯的黏度,要使用阿累尼乌斯公式 ??Aexp???RT? ?473K???exp??E???E???e?0.1953?0.8226??

??433K?R?473R?433??

所以此聚氯乙烯在473K时的黏度为:

? ?473??0.8226??433??0.8226?5?4.11Pas

第五章 晶态高聚物

1.试绘出高聚物熔体冷却至很低温度时的比容-温度曲线,标出结晶和非晶过

TT程的特征温度熔点m及玻璃化温度g,说明高聚物的结晶过程和玻璃化转变过程有何本质的区别。

答案:高聚物的结晶过程的本质是热力学相变过程,而高聚物的玻璃化转变过程的本质上是体积松弛过程,因此两者有本质上的不同。(注意:题中要求画出高聚物熔体冷却到很低温度时的比容温度曲线,意思是要经历结晶过程和玻璃化转变过程,而且玻璃化转变过程完成完全。) 12.比较下列高聚物熔点之高低: A.聚乙烯、聚氧化乙烯、聚氧化甲烯

B.聚己二酸乙二酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯 C.尼龙-1010、尼龙-610 D.尼龙-6、尼龙-7 答案:熔点从高到低排序为

A组:聚氧化甲烯(聚甲醛)>聚乙烯>聚氧化乙烯

B组:聚对苯二甲酸乙二酯>聚对苯二甲酸丁二酯>聚己二酸乙二酯 C组:尼龙-610>尼龙-1010 D组:尼龙-7>尼龙-6

14.在注射成型聚碳酸酯时,若模具温度较低,则制品很快冷却到100℃以下,试分析所得制品能否结晶,为什么?

答案:所得制品通常为非晶态,因为从分子结构上考虑,聚碳酸酯分子结构对称规整,具有结晶能力,但是由于分子中含有较大的苯环结构及较大的侧基,分子运动能力较差,结晶条件非常苛刻,所以制品快速冷却的情况下,常得到非晶态结构(不能光从冷却到100℃低于其玻璃化温度,而不利于结晶,同时也要考虑分子运动能力对结晶条件的要求,因为对于一些容易结晶的高聚物,如PE等,即使是快速冷却,也常常得到结晶结构)。

16.试从结构上说明片晶是如何堆砌成球晶的?球晶有何实验特征?判断结晶对高聚物下列性能的影响:相对密度,拉伸强度、伸长率、冲击强度、硬度、弹性、耐热性、耐化学介质性。 答:高物书P185,表6-14.

22.(1)指出下列高聚物中哪些具有结晶能力:

聚甲醛;乙烯-丙烯交替共聚物;聚碳酸酯;间同立构聚苯乙烯;ABS;聚对苯二甲酸乙二醇酯;尼龙6;已固化环氧树脂;聚乙烯;聚醚醚酮。

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