高分子物理习题集及答案 联系客服

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二.什么是溶胀?什么是溶解?试从分子运动的观点说明线型聚合物和交联聚合物溶胀的最终状态的区别。 溶胀:聚合物溶于小分子溶剂分两个阶段:溶剂分子进入聚合物与高分子链段结合 溶解:高分子链中所有链段摆脱其它高分子的相互用,高分子向溶剂中扩散运动。 交联聚合物分子链间以化学键交联,只能溶胀,不能溶解。 三.Huggins参数的物理意义是什么?其值与哪些因素有关?

它反映了高分子与溶剂混合时相互作用能变化的大小。溶剂分子与高分子链段间相互作用越强,χ1 越小,还可能是负值。聚合物的性质、溶剂的性质、温度、溶液的浓度都能影响Huggins参数。 四.如何选择PVC的良溶剂? 溶度参数相近原则 溶剂采用亲核溶剂 Huggins参数<1/2

五.如何测求出聚合物的溶度参数? 粘度法,溶胀法,浊度法,计算法

六.A2的物理意义如何?A2的大小与哪些因素有关?

表征了聚合物溶液中高分子链段间和高分子链段与溶剂分子间相互作用的情况,也表征了高分子在溶液中的构象状态

聚合物性质,溶剂性质,温度,分子量分布

七.说明聚合物稀溶液热力学性质偏离理想溶液性质的原因。举出一个表示偏离程度大小的热力学函数,从这一函数分析在什么条件下聚合物稀溶液具有“理想溶液”的性质。 聚合物溶液中溶剂分子间,高分子重复单元间以及溶剂与重复单元间作用力不相12????RTn?RT(??)?2,121同;聚合物可采取很多构象,混合熵大。 只有当Huggins2参数等于1/2时具有理想溶液的性质

八.由聚合物稀溶液的哪些参数、这些参数等于什么数值时可判定聚合物稀溶液是θ溶液?

第二维利系数,Huggins参数,K,阿尔法,一维扩张因子,排斥体积等

九.当T等于θ、高于θ、低于θ时,A2的数值如何?高分子在稀溶液中的形态如何?

A2>0,χ1<1/2,良溶剂 高分子链段与溶剂分子间的相互作用大 高分子在溶液中呈比较伸展的构象状态 A2<0,χ1>1/2

高分子链段间相互吸引作用强

高分子呈紧缩线团的构象状态,从溶液中沉析出 A2=0,χ1=1/2

高分子链段与溶剂分子间的相互作用与高分子链段间相互吸引作用相等 高分子呈最自然的构象状态 (无扰态)

十.详细说明聚合物溶液[?]的测求。[?]的大小与哪些因素有关?

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非聚电解质溶液[η]的测求 从[η]的定义可知,应测几种不同浓度稀溶液的ηsp,然后作粘度—c关系曲线,外推到c→0,求[η].

当k=1/3时,对

一般聚合物—溶剂体系均呈直线关系,外推有共同截距:[η]

ln?r当k>1/3或k<1/3时,在实验浓度范围内, 线性关系不好,用

~c ?spc~c c 作图得直线外推求[η].

聚电解质—非极性溶剂溶液η—c与一般聚合物溶液的相同.

?sp聚电解质—水体系低浓度范围,随c↙, c ↗.因电离度增大,高分子逐渐呈伸展的

?spc关系逐渐与一般聚合物溶液相同. 构象状态,Vh大;高浓度范围, ~

?spc聚电解质—水—外加盐体系随外加盐c ↗, c ↙. 当外加盐浓度达到一定程度后, ? sp ~ c 关系与一般聚合物溶液相同. 十一.通过测求[?]可以得到哪些重要的物理量?

若聚合物的分子量已知,通过测求[η],可以得到

22 h(?、Rh)、VSu、S2、hu、h2、?、K、?和高分子支化度.若已知聚合物—溶剂体系在一定温度下的K、 α值,通过测求[η]可以求出聚合物的分子量.

十二.已知PS-环己烷体系的θ温度为34℃,PS-甲苯体系的θ温度低于34℃,假如于40℃测定同一种PS试样溶于此两种溶剂的溶液的渗透压和粘度,问:两

???种溶液的??、Huggins参数、A2、[?]、h2、?、?值的大小顺序如何?两

?c?c?0种体系两种方法测得的试样的平均分子量之间有什么关系?

相等,大于,小于,小于,小于,小于,小于。对于均一分子量体系,二者测得数据相等,非均一分子量体系,粘度法测得的PS分子量大

c十三.有哪些物理量可以表征高分子在稀溶液中的形态?

平均密度,第二维利系数,Huggins参数,一维扩张因子,特性粘度,排斥体积,均方末端距,均方回转半径,Mark-Howink方程指数

十四.若用不良溶剂,聚合物溶液的[?]随温度升高而 ,是什么原因?若用

良溶剂,聚合物溶液的[?]随温度升高而 。在θ温度以上不太高的温度范围内,聚合物溶液的[?]随温度升高而 ,为什么? 先增大而后减小; 不变后减小; 先增大而后减小; 十五.通过研究聚合物稀溶液中高分子散射光强度,可以得到哪些重要物理量?用什么公式计算的?高分子散射光强度包含在这些公式的哪一个物理量中?

第二维利系数,Huggins参数,重均分子量 包含在,Rθ瑞利比中.

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K'c1??2A2cR90M十六.聚合物增塑的类型有哪些?举例说明聚合物加增塑剂后物理机械性能的变化。

内增塑和外增塑

十七.有哪些实验方法可以测求出聚合物溶液的θ温度? 两种方法:渗透压法;利用Tc与r的关系

第六章 聚合物分子量及分子量分布

一.解释名词、概念

1.聚合物分子量分布 :聚合物中各种分子量的高分子的相对含量 2.分子量分布宽度指数 :各个分子量与平均分子量之差的平方的平均值。

MwMz 3.分子量多分散系数 d ? d?MnMw

4.GPC色谱柱的分辨率 :色谱柱对不同分子量试样能否完全分离的能力

5.GPC色谱柱的加宽效应 :对于分子量均一的聚合物试样,经GPC仪淋洗得到的不是窄的矩形GPC谱图,而是一定宽度的峰形GPC谱图,这种现象称为色谱柱的加宽效应.

6.普适校正曲线:用lg[η]M对Ve作成的校正曲线普适校正曲线.

二.测定聚合物平均分子量的方法有哪些?得到的是何种统计平均分子量? 数均分子量:末端基分析;沸点升高法;冰点降低法;气相渗透法(VPO)膜渗透法;凝胶渗透色谱法(GPC法)

重均分子量:光散射法;超速离心沉降平衡法;G P C 法 Z均分子量:超速离心沉降平衡法;GPC 法 粘均分子量:粘度法;GPC法

三.可以用哪些实验方法测求出聚合物稀溶液的A2、?1?

光散射法,渗透压法,溶胀平衡法,沸点升高冰点降低法,气相渗透法 四.在25℃的θ溶剂中,测得的浓度为7.36×10-3g/ml的聚氯乙稀溶液的渗透压

为0.248g/(cm)2,求此试样的分子量及溶液的第二维利系数,得到的是何种平均分子量? 数均分子量

五.用光散射法测求聚合物的分子量时,如何测求出 重均分子量?如何进行数据

处理可得到S2、h2 ?1、A2? 1Kcc对于分子量不太大的,如<105的 ? M ? 2 A 2RKc1?cos?18?h?对于分子量>105的 R?2sin??M?9M?'sin2?......?2Ac六.测定聚合物分子量分布的方法有哪几类?如何表征聚合物分子量分布? (1)利用聚合物的溶解度对分子量的依赖性:沉淀分级、柱上溶解分级、陡度淋洗分级等

(2)利用高分子在溶液中的运动性质与分子量的关系:扩散速度法、沉降速度法、

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沉降平衡法等

(3)利用高分子在溶液中体积大小不同:GPC法、电子显微镜直接观察法

数据列表;分布宽度指数;多分散系数;分子量分布曲线法;分子量分布函数适应法

七.一种聚合物的几种平均分子量间的关系如何? 分子量均一的相等;

不均一的Z均分子量>重均分子量>粘均分子量>数均分子量

八.简述GPC法测定聚合物分子量分布的方法原理、分离机理。

方法原理:将待研究的聚合物配成稀溶液,引入到装有多孔性填料的色谱柱中,用溶解聚合物的溶剂淋洗,按照高分子在溶液中尺寸大小不同,由大到小依次被淋洗出来,通过对淋洗液浓度、体积检测和数据处理,可以得到分子量的分布和各种平均分子量。

分离机理:色谱柱中的多孔性填料的孔洞大小有一个分布;高分子可能通过色谱柱中的总体积为Vt=V0+Vi ,V0为凝胶粒间体积,Vi为凝胶中孔洞的体积;对于尺寸大于某一数值的高分子,可通过的体积只有V0 ,最先淋洗出来,而对于尺寸小于某一定值的高分子,可通过的体积为V0+Vi,最后被淋洗出来,均不能被分离;尺寸居于中间的,依高分子尺寸不同,可通过色谱柱中体积大小不同,用Ve=V0+KiVi 表示,尺寸越大,Ve越小,先被淋洗出来,尺寸越小,Ve越大,后被淋洗出来,高分子按照尺寸由大到小依次被淋洗出来达到分级目的。

九.得到GPC谱图后,如何进行数据处理?可以得到哪些结果? 可以得到分子量的分布和各种平均分子量

十.GPC的普适校正曲线是 对 的关系曲线,为什么可称为普适校正曲线? lg[η]M Ve

不同的聚合物在相同的条件下,只要高分子在稀溶液中的流体力学体积Vh相同,就会有相同的Ve,反过来由相同的Ve就有相同的Vh 。

第七章 聚合物的电学性能

一.解释名词、概念

1.聚合物的极化 聚合物电介质在电场作用下,分子内束缚电荷产生的弹性位移或/和偶极子沿电场方向的从优取向或/和载流子在多相界面处的集聚,使电介质两端面呈现异号电荷,出现宏观偶极的现象。

2.聚合物的介电损耗 :电介质在交变电场作用下,载流子的运动, 高分子的极化,克服内摩擦,将电场功的一部分

以热的形式损耗的现象。3.驻极体:具有长寿命极化的材料。或平均偶极矩不为零,对外显示静电场的电介质材料。

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4.热释电流法 5.耐电压强度 6.静电现象:两种电性不同的物体接触或摩擦时,电子从逸出功小的一方转移到逸出功大的一方,使一个物体上带正电,另一物体上带负电的现象.。

二.如何利用聚合物的介电性研究高聚物的转变?

将待研究的聚合物制成驻极体,然后采用一定程序升温,在一些温位,由于某种运动单元重排运动逐渐启动,引起退极化,产生退极化电流峰值,这相应着聚合物的某种转变。

三.聚氯乙稀、聚乙烯薄膜常用的热合方法是否相同?为什么? 四.防止聚合物静电的方法有哪些? 减少接触面积、压力、相对摩擦的速度;

选择两种材料复合,使摩擦过程中能产生相反符号的静电而自动消除等

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