高分子物理习题集及高分子物理习题

1、高聚物结构包括高分子的链结构和高分子的聚集态结构，高分子的聚集态结构又包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构和液晶态结构以及织态结构。2、高分子链结构单元的化学组成有碳链高分子、杂链高分子、元素高分子和梯形和双螺旋型高分子，元素高分子有有机元素高分子和无机元素高分子。3、高分子的结晶形态有折叠链片晶、串晶、伸直链片晶和纤维状晶。4、高聚物的晶态结构模型主要有缨状胶束模型（或两相模型）、折叠链结构模型、隧道-折叠链模型、插线板模型；高聚物的非晶态结构模型主要有无规线团模型和折叠链缨状胶束粒子模型（或两相球粒模型）。5、测定分子量的方法有端基分析法、气相渗透法、膜渗透法、光散射法、粘度法和凝胶色谱法。6、提高高分子材料耐热性的途径主要有增加链刚性、增加分子间作用力、结晶。7、线性高聚物在溶液中通常为无规线团构象，在晶区通常为伸直链或折叠链现象。8、高聚物稀溶液冷却结晶易生成单晶，熔体冷却结晶通常生成球晶。熔体在应力作用下冷却结晶常常形成串晶。9、测定高聚物Mn、Mw、Mη的方法分别有膜渗透法、光散射法、和粘度法。测定高聚物相对分子质量分布的方法有沉淀分级法和GPC；其基本原理分别为溶解度和体积排除。10、高聚物的熔体一般属于假塑性流体，其特性是粘度随剪切速率增加而减小。高聚物悬浮体系、高填充体系、PVC糊属于胀塑性流体，其特征是粘度随剪切速率增加而增加。11、对于聚乙烯自由旋转链，均方末端距与链长的关系是。12、当温度T=θ时，第二维里系数A2=0，此时高分子溶液符合理想溶液性质。13、测定PS重均相对分子质量采用的方法可以是光散射法。14、均相成核生长成为三维球晶时，Avranmi指数n为4。15、蠕变可用四元件（或Voigt模型）模型来描述。16、作橡胶、塑料和纤维使用的聚合物之间的主要区别是非相对分子质量、模量和内聚能密度。17、制备高分子合金的方法有物理或化学共混。18、目前世界上产量最大的塑料品种是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯（三种）；合成纤维品种是涤纶、尼龙、腈纶（三种）；合成橡胶品种是丁苯橡胶、顺丁橡胶（两种）。19、高分子液晶根据分子排列方式和有序程度不同，分为近晶型、向列型、胆甾型三类。20、聚异丁烯-甲苯溶液的特性粘数随温度的上升而下降。21、乙酸乙烯含量为45%的EVA比含量为15%的EVA弹性大。22、双酚A型聚碳酸酯的玻璃化温度比聚对苯二甲酸己二醇酯的玻璃化温度高。23、聚对苯二甲酸乙二醇酯的结晶速度比聚乙烯的结晶速度慢。24、高分子溶液的混合熵比同样分子数目的小分子溶液的混合熵大得多。25、等规聚丙烯晶体中分子链处于螺旋构象。26、处于非晶态的结晶性高聚物慢速加热到Tg以上时，会发生结晶现象。27、Z均相对分子质量与重均相对分子质量比较，Z均更能反映高分子的流动性。28、运用WLF方程时，应注意适用的温度范围。29、硬PVC中加入增塑剂，泊松比增加。30、高分子链在良溶剂中的末端距比在不良溶剂中的末端距大得多。31、通常假塑性流体的表观粘度比真实粘度小。32、用NaOH来中和聚丙烯酸水溶液时，比浓粘度变得越来越大，但NaOH过量时，比浓粘度又变小了。33、在高分子溶液中可以由参数χ1和α（A2）判断高聚物在溶液中的形态。可以由和表征分子的尺寸。34、Keller由X射线衍射的实验事实证明了结晶高聚物有非晶结构。Flory由SANS的实验结果证明了非晶态高聚物是由无规线团结构组成。35、聚乙烯的单晶片的形状通常是菱形或截顶菱形的，而聚甲醛单晶片的形状通常是六角形的。36、聚苯乙烯的极性比聚三氟氯乙烯的极性小，而前者的熔点比后者高。37、尼龙-6的结晶速度比顺式1，4-聚戊二烯的结晶速度快。38、聚乙烯晶体中，分子链处于平面锯齿形构象。39、对于非晶态的非极性高聚物，可根据溶度参数相近原则选择溶剂，对于非晶态的极性高聚物，可根据溶剂化原则和三维溶度参数相近原则选择溶剂。40、高聚物的化学结构对其熔点的影响主要是①分子间力，②分子链构象。41、高聚物加工的上限温度为分解温度，下限温度为流动温度。42、SBS的使用温度为Tg以上。43、PE、IPP和PVC中，Tg较高的是PVC，较低的是PE。44、橡胶拉伸时放热。45、PE、POM和聚氧化乙烯中，Tm较高的是POM，较低的是聚氧化乙烯。46、重均相对分子质量与数均相对分子质量比较起来，前者更能反映高分子的力学性质。47、刚性高分子的低温脆性小于柔性高分子。48、聚丙烯和聚乙烯比较，Tg较高。49、高聚物的熔融指数越大，表示其流动性越好。50、PE总是比PMMA不透明，因为前者结晶。51、粘弹性材料的法向应力比粘性材料的法向应力大。52、高分子液晶根据介晶元在分子链中的位置不同，可分为主链型液晶与侧链型液晶。53、大分子链无缠结的线形高聚物处于粘流态时，其零剪切粘度与相对分子质量的关系符合3.4次方幂律。54、高弹形变时，模量随温度增加而增加，这是因为温度升高时分子热运动加剧，从而回缩力增大。55、制备高分子合金的方法有物理共混（包括机械共混、溶液浇铸共混等）、化学共混（包括溶液接枝、溶胀聚合等）。56、高分子链的柔顺性越大，它在溶液中的构象数越多，其均方开端距越小。57、聚异戊二烯可以生成六种有规异构体，它们是顺式1，4加成聚异戊二烯，反式1，4加成聚异戊二烯，全同1，2加成聚异戊二烯，间同1，2加成聚异戊二烯，全同3，4加成聚异戊二烯，间同3，4加成聚异戊二烯，。58、聚合物在高压电场下，每单位厚度能承受到被击穿的电压称为击穿场强或介电强度。59、升温速度越快，高聚物的玻璃化转变温度Tg越高。60、MH方程中指数α对于θ溶剂为0.5，对于刚性棒聚合物为2。61、作为电容器的高分子材料应当介电常数大和介电损耗小；作为绝缘用的高分子材料，应当介电常数小和电导率小。62、极性聚合物在外加电场的作用下会发生诱导极化和偶极极化；聚合物的极性越大，介电常数越大；聚合物的极性越大，介电损耗越大。63、自由体积理论认为，高聚物在玻璃化温度以下时，体积随温度升高而发生的膨胀是由于固有体积的膨胀。64、在用体积-温度曲线测定玻璃化转变温度的实验中，如降温Tg以下某一温度时保持恒温，则总体积会减小（增大、减小、不变）。65、在压力的作用下，聚合物的Tg会降低，熔点Tm会升高。66、若某对称聚合物的Tm为137℃，则其Tg估计值为-6867、橡胶弹性与气体的弹性类似，弹性的本质是熵弹性，具有橡胶弹性的条件是长链、足够柔性与交联。橡胶在绝热拉伸过程中放热，橡胶的模量随温度的升高而升高。68、橡胶在溶剂中达到溶胀平衡时，相互作用参数X越小，溶胀程度越大。69、橡胶达溶胀平衡时，交联点之间的相对分子质量越大，高聚物的体积分数越小，越有利于溶胀。70、已知某交联聚合物溶于溶剂中，平衡时的体积分数Ф2=0.5，若将此交联聚合物的网链相对分子质量增大1倍后溶于同一溶剂中，则平衡时的体积分数Ф2=0.33。71、理论上塑料和纤维的最高使用温度分别为Tg和Tm。72、通常Tg在室温以上的聚合物作为塑料使用，而Tg在室温以下的作为橡胶（或弹性体）使用。73、测量聚合物Tg方法有膨胀计法、温度-形变曲线法、DSC法、介电松弛法。74、所有聚合物在Tg时，自由体积分数均等于2.5%，粘度均等于1012Pa·s。75、聚合物流体一般属于假塑性流体，粘度随着剪切速率的增大而减小，用幂律方程表示时，则n小于1（大于、小于、等于）。76、通常假塑型流体的表观粘度小于（大于、小于、等于）其真实粘度。77、聚合物相对分子质量越大，则熔体粘度越大；对相同相对分子质量的聚合物而言，相对分子质量分布越宽，则熔体的零切粘度越大。78、聚合物熔体的弹性响应包括有可回复的切形变，法向应力效应与挤出物胀大。79、PVC与HDPE相比，其Tg较高、柔顺性较差、σt较大、流动性较差。80、聚合物样品在拉伸过程中出现细颈是屈服的标志，细颈的发展在微观上是分子中链段或晶片的取向过程。81、根据Tresca判据，在单轴拉伸时发生屈服的判据为1/2σ1=1/2σy=σs。82、银纹的密度约为本体的50%（或40%），银纹中分子链垂直于银纹的长度方向，加热退火会使银纹消失。83、相比于脆性断裂，韧性断裂的断裂面较为粗糙，断裂伸长率较大，并且在断裂之前存在屈服。84、随应变速率的增加，高分子材料的脆韧转变温度将降低。85、聚合物静态粘弹性现象主要表现在蠕变和应力松弛。86、理想弹性体的应力取决于应变，理想粘性体的应力取决于应变速度。87、粘弹性材料在交变应变作用下，应变会落后应力一个相角δ，且δ在0~π/2范围之内，δ的值越小，表明材料的弹性越好。88、在交变应变的作用下，材料的储能模量与应变同相，损耗模量与应变的相差为π/2。89、Maxwell模型是一个粘壶和一个弹簧串联而成，适用于模拟线性聚合物的应力松弛过程；Kevlin模型是一个粘壶和一个弹簧并联而成，适用于模拟交联聚合物的蠕变过程。90、松弛时间为松弛过程完成63.2%(或1-1/e)所需的时间，温度越高，高分子链运动的松弛时间越短。91、松弛时间τ的物理意义是松弛过程完成63.2%所需要的时间，τ值越小，表明材料的弹性越差。92、根据时温等效原理，将曲线从高温移至低温，则曲线应在时间轴上右移。93、聚合物的松弛行为包括应力松弛、蠕变、滞后和内耗。94、高分子链的柔顺性增加，聚合物的Tg减少、Tm减少、Tf减少、Tb增加、结晶能力增加、溶解能力增加、粘度增加、结晶速率增加。95、随着聚合物的柔顺性增加，链段长度减小、刚性比值减小、无扰尺寸减小、极限特征比减小。96、增加温度，聚合物的σt减小、σi增加、粘度减小、柔顺性增加、τ减小、蠕变增加。97、取向可使聚合物在取向方向上的σt增加、σi工厂增加、E增加，断裂伸长率增加、可使聚合物的结晶度增加、高分子液晶相的流体在取向方向上的粘度减小、流动性减小。98、随着聚合物的相对分子质量增加，聚合物的σt增加、σi增加、硬度增加、Tg（临界相对分子质量之前）增加、Tf增加、Tm增加、粘度增加、熔融指数减小、结晶速率减小、熔解性减小、可加工性减小、柔顺性增加。99、分子作用力增加，聚合物的Tg增加、Tf增加、粘度增加、柔顺性减小、内耗增加。100、适度交联可使聚合物的Tg增加、Tf增加、流动性减小、结晶度减小、应力松弛减小、蠕变减小。101、结晶度提高，聚合物的σt增加、σi减小、硬度增加、断裂伸长率减小、密度增加、耐热性能增加、透光性减小。102、链段长度增加表明聚合物的刚性增加、均方末端距增加、应力松弛减小、蠕变减小、流动性减小、Tg增加、Tf增加、Tm增加。103、根据平均场理论，聚合物溶于小分子溶剂的单位摩尔混合自由能=。104、高分子合金出现相分离时，如果扩散是由低浓度向高浓度扩散，则相分离机理为旋节线机理、；如果相分离过程中相区浓度保持不变，则分离机理为成核生长机理。105、现有PS-苯溶液，选用甲醇作为沉淀剂进行沉淀分级。溶液浓度为2%时分级效率比溶液浓度为0.5%的分级效率差（好、差、相同）。106、测定聚合物溶度参数通常有粘度法、溶胀度法和滴定法三种方法。107、高聚物在θ条件下，超额化学位△μ1E=0，其高分子链段间以及链段与溶剂分子间的相互作用相等、溶液呈现无扰状态。此时χ1等于0.5，A2等于0。108、增塑可使聚合物的Tg降低、Tf降低、Tm降低、σt降低、σi提高、Є%提高、η降低、柔顺性提高、流动性提高。109、柔性聚合物的凝聚态结构可能为晶态和非晶态。110、用X射线法表征结晶聚合物，结果出现德拜环和弥散环共存，这说明结晶聚合物中晶区和非晶区共存。111、球晶在偏光显微镜下观察发现有Maltese黑十字，目前认为产生的结构原因是片晶辐射状生长形成球晶。112、高温高压下PE会生成伸直链晶；PE在适当条件下会生成环带球晶，偏光显微镜下观察等间距的消光同心环。113、液晶为有序液体，分子结构中必须含有刚性结构方能形成液晶，或为棒状，其长径比至少为4/1；或为盘状，其长径比至多为1/4。114、某热致液晶聚合物可出现近晶A和向列两种液晶相，则从低温至高温依次出现的聚集态为晶体(K)、近晶A相液晶(SA)、向列相液晶(N)、液体(l)。115、高分子液晶根据生成方式的不同，可分为溶致液晶与热致液晶。116、多组分聚合物相容性的表征方法包括测量Tg、电子显微镜、膜或溶液的光学透光率等。117、当向PP内加入抗氧剂时，抗氧剂一般只存在于非晶区，这有利于抗氧剂产生作用。118、单晶是在极稀的溶液浓度和很慢的冷却速度下形成的。119、共聚使PE的结晶能力下降、结晶度减小、室温溶解能力增加、链的规整性被破坏。120、Avrami方程中的指数n的物理意义是成核生长维数。121、高聚物的结晶速率由成核速率和生长速率共同决定。122、晶片厚度越厚，熔点越高。可用于表征结晶速度的参数为t1/2或k。123、聚合物的结晶过程中，成核方式有均相成核和非均相成核两种。124、结晶聚合物熔融过程与低分子晶体熔融过程的差别在于前者有熔限。125、用GPC进行分子分级时，相对分子质量大的先淋洗出来。126、用膜渗透压法可测定数均相对分子质量，用光散射法可测定重均相对分子质量，用粘度法可测定粘均相对分子质量。127、在利用光散射法测定相对分子质量时，利用Zimm作图法可以得到均方旋转半径（）、第二维里系数A2、重均相对分子质量3个参数。128、通常用于测定聚合物的相对分子质量分布的GPC法，其中文名称为凝胶（渗透）色谱。129、DSC方法可测定的参数包括结晶度、结晶速度、熔点和玻璃化温度（其它还有比热、液晶相转变温度、各类热焓）等。130、聚合物的相对分子质量具有多分散性，依据不同的测定方法可得到数均、重均、Z均、粘均等相对分子质量。131、测定相对分子质量的方法有端基分析、膜渗透法、气相渗透法、光散射、GPC。132、聚合物的构型是由化学键所决定的原子空间排布，检测构型可采用NMR（或红外）方法。如果主链中含有不对称碳原子，该聚合物将可能存在全同、间同、无规三种构型。133、正己烷存在27种稳定构象组合。134、高斯链的均方末端距与相对分子质量的1次方成正比。135、聚合物在溶液中通常呈无规线团构象，在晶区中通常为平面锯齿或螺旋。136、在θ状态下，聚合物分子链的均方末端距=nl2（或Zb2），其值小于良溶剂分子链的均方末端距。137、高分子物理的核心问题是要解决聚合物的结构与性能之间的关系。138、一般可溶、可溶的聚合物通常具有线形结构；一般不溶、不溶的聚合物通常具有网状结构、又称为交联聚合物。139、低压聚乙烯结晶时相对分子质量和结晶温度有以于关系（示意图）。图中（1）为130℃等温结晶；（2）为快速冷却结晶。图140、请正确选择A；B；A；B；C；D。141、结晶性高聚物有以下4种结晶形态：（A）单晶；（B）串晶；（C）球晶；（D）伸直链晶体。其生成条件一般为：高压下结晶生成D；高速搅拌时结晶生成B；浓溶液或熔体结晶生成C；极稀溶液中结晶生成A。142、银纹是在张力或溶剂的作用下产生的，银纹内部存在银纹质（微纤），其方向与外力方向平行。第一章绪论一、选择题1．GPC对高聚物进行分级的依据是（B）A．高聚物分子量的大小B．高分子流体力学体积大小C．高分子末端距大小D．高分子分子量分布宽度2．下列哪些方法获得的是数均分子量（BCD）A．粘度法B．冰点下降C．沸点升高D．渗透压E．超离心沉降F．光散射法3．聚合物分子量越大，则熔体粘度（A）对相同分子量聚合物而言，分子量分布越宽，则熔体粘度（B）A．增大B．降低C．相等D．不变4．某一高聚物试样A的分子量约为3×104，试样B的分子量约为7×105，测定试样A的分子量应采用（A）（B）等方法。测出的分别是（C）（D）分子量。测定试样B的分子量则宜采用（E）（F）等方法，测出的分别是（G）（各H）分子量。A．膜渗透压B．粘度法降低C．数均D．粘均E．光散射F．凝胶渗透色谱法G．重均H．各种平均5．分子量相同的线形聚乙烯和支化聚乙烯的混合试样，当采用的溶解度分级时不能将它们分开，这是由于（AB）而采用GPC法则能将它们分开，这是由于（CD）首先被淋洗出来的是（E）A．两者分子量相同B．溶解度相同C．它们的分子尺寸不一样D．流体力立体积不同E．线性聚乙烯6．聚合物没有气态是因为（B）A．聚合物不耐高温B．聚合物分子间力很大C．聚合物的结构具多分散性D．聚合物的分子量具多分散性7．下列哪些方法获得的是数均分子量（BCD）A．粘度法B．冰点下降C．沸点升高D．渗透压E．超离心沉降F．光散射法8．不同用途和不同成型方法对聚合物分子量的大小有不同的要求。通常是（C）A．合成纤维分子量最高，塑料最低B．塑料分子量最高，合成纤维最低C．合成橡胶分子量最高，合成纤维最低9.下列那种方法可测定聚合物的数均分子量（B）A．超速离心沉降；B．膜渗透压C．黏度D．光散射二、问答与计算题1.某高聚物，已知Mark-Houwink方程中，α=0.8Huggins方程中常数κ=0.33（1）计算c=0.0030g/ml时，溶液的相对粘度。（2）如α=1，已知值，能否得到有关该高聚物分子量多分散性的信息，为什么？2.在25℃、θ溶液中测得浓度7.36×-3g/cm3的PVC溶液的渗透压力0.248g/cm2，求该试样的分子量和A2。（R=8.48×103.假定某一高聚物含分子量分别为10000、20000、30000三个级份，若由渗透压法和光散射法测出该样品分子量分别为20000及30000，计算该样品中三种级分的重量分数。4.1）根据高分子链构象统计理论，如何计算高分子的链段长度？实验上如何获得计算中所需的各参数？2）何谓高分子的临界分子量？列举至少3种测定高聚物临界分子量的原理与实验方法？5.说明测定高聚物粘均分子的基本原理、主要仪器和测试方法。6.同低分子物相比，高聚物的分子量有什么不同？一般有几种表示方法？写出对应的表达式，如何用分子量表达聚合物的多分散性？7.下列聚合物在常温下能否找到溶剂溶解并说明理由。无规PP、全同PS、HDPE、PAN、PMMA、NBR8.证明：Mz≥Mw≥Mn，说明为什么Mw/Mn可表征分子量分布宽度。（8%）9.GPC是测定高聚物分子量和分子量分布的主要工具之一，试简述GPC测定高聚物分子量分布的原理。10.写出高聚物分子量与分子量分布的数学表达方式。11.简述GPC的分离机理，用该技术可以测得聚合物哪些结构参数？说明测得参数对聚合物性能的影响。12.某一PS试样溶于苯，配成浓度为0.55g/100ml的溶液，用乌氏粘度计于25℃下测得如下数据：试液纯溶剂10ml溶剂（Ⅰ）Ⅰ+5ml苯（Ⅱ）Ⅱ+5ml苯（Ⅲ）Ⅲ+5ml苯（Ⅳ）Ⅳ+5ml苯（Ⅴ）流出时间（S）106.8214.6189.7166.0144.4134.2已知在该温度下，PS-苯体系K=0.99×10-2ml/g，α=0.74，求PS的分子量。13.用粘度法、凝胶渗透色谱法（GPC）测定聚合物分子量时，直接测得的物理量是什么？得到的是何种统计分子量？如何求得分子量？14.采用GPC技术能否将分子量相同的线形聚乙烯和支化聚乙烯分离开？说明理由。15.用以四氢呋喃为淋洗液的GPC仪测定聚氯乙烯的分子量分布。若已知该仪器以聚苯乙烯为标样的校正曲线，如何得到聚氯乙烯的分子量分布？16.现有分子量分别为4.20×105和1.25×105的两个样品，试求其等质量混合物的数均分子量、重均分子量及多分散系数。17.分子量=1.0×106和=4.3×105某试样，由于混入了3%（重量）的分子量为3.0×104其低分子量组分，问混合样的和各为多少？从计算结果你能得出什么结论？18.某窄分散试样的分子量为105，当混入了重量分数为1%的第二组份窄分布试样（M=107）后，混合物的和分别为1.01×105，2.0×105；若混入第二组份的分子量变成103时，则混合物试样的和分别是多少？比较和变化，你能得出什么结论。19.在25℃、θ温度下，测得浓度为7.36×10-3克/ml的聚氯乙烯溶液（密度为0.886克/ml）的渗透压Δh为0.28cm20.什么叫分子量微分分布曲线和积分分布曲线？两者如何相互转换？N(M)称为分子量的数量微分分布函数．W(M)称为分于量的重量微分分布函数．有些实验，不能直接测定重量微分分布面数，直接得到的是其重量积分分布函数，用I(M)表示。二者的关系为：21.测定聚合物数均和重均分子量的方法有哪些？每种方法适用的分子量范围如何？答：数均分子量测试方法：端基分析法、依数法、渗透压法重均分子量测试方法：光散射法、小角X光衍射法P81表4-122.证明渗透压测得的分子量为数均分子量。证明：即证.23.采用渗透压测得试样A和B的摩尔质量分别为4.20×105g/mol和1.25×24.35℃时，环已烷为聚苯乙烯(无规立构)的θ溶剂。现将300mg聚苯已烯(ρ＝1.05g/cm3，＝1.5×105)于35℃溶于环己烷中，试计算：(1)第二维利系数Az；(2)溶液的渗透压。解：数均分子量：重均分子量：25.某聚苯乙烯试样经分级后得到5个级分。用光散射法测定了各级分的重均分子量，用粘度法(22℃、二氯乙烷溶剂)测定了各级分的特性粘度，结果如下所示：试计算Mark－Houwink方程[η]＝KMα中的两个参数K和α。解：由[η]＝KMα得：lg[η]＝lgK＋αlgM，以lg[η]对lgM作图，斜率即为α，截距为lgK。26推导一点法测定特性粘度的公式：（1）（2），其中γ＝K’/β（1）（2），其中γ＝K’/β解：由，假定，可得（1）式；假定，可得（2）式。27.三醋酸纤维素－二甲基甲酰胺溶液的Zimm图如下所示。试计算该聚合物的分子量和旋转半径。(λ＝5.461×10－1nm，n（DMF）＝1.429)28．现有—超高分子量的聚乙烯试样，欲采用GPC方法测定其分子量和分子量分布，试问：(1)能否选择GPC法的常用溶剂THF？如果不行，应该选用何种溶剂?(2)常温下能进行测定吗?为什么?(3)如何计算该试样的数均、重均和粘均分子量。答：（1）不能选择常用溶剂THF，因为THF与超高分子量的聚乙烯极性不同，它们的溶解度参数相差较大；应选择四氢萘或十氢萘作为溶剂；（2）不能测量，140℃29.指出重均分子量和数均分子量最重要的测试方法各一种，它们适用的分子量范围，可用于测定哪些热力学参数和分子参数？30.写出凝胶渗透色谱测定分子量分布的简要原理？31.写出最重要的一种测定重均分子量的方法，并指出还可用于测定那些热力学参数和分子参数？32.写出重均分之量和数均分之量最重要的测试方法各一种，并指出还可以用于测定那些热力学参数和分子参数？33.试说明高分子材料溶解的物理过程？并进一步分析：提高高分子材料的溶解能力从分子结构上应如何考虑？34.简述能够估算高聚物（A）链段分子量（B）临界分子量（C）交联点间分子量（D）非牛顿分子量的实验方法（为方便起见，可用图示法或公式表示）。35.分子量=1.0×106和=4.3×105某试样，由于混入了3%（重量）的分子量为3.0×104其低分子量组分，问混合样的和各为多少？从计算结果你能得出什么结论？36.简述GPC的分离机理，用该技术可以测得聚合物哪些结构参数？说明测得参数对聚合物性能的影响。37.某一PS试样溶于苯，配成浓度为0.55g/100ml的溶液，用乌氏粘度计于25℃试液纯溶剂10ml溶剂（Ⅰ）Ⅰ+ml苯（Ⅱ）Ⅱ+5ml苯（Ⅲ）Ⅲ+ml苯苯（Ⅳ）Ⅳ+ml苯苯（Ⅴ）流出时间（S）106.8214.6189.7166.0144.4134.2已知在该温度下，PS-苯体系K=0.99×10-2ml/g，α=0.74，求PS的分子量。38.聚合物的MnMw与分子量分布有哪些方法可以测定？39.有两种试样（1）100g分子量为105的聚合物中，加入1g分子量为103的聚合物（2）100g分子量为105的聚合物中，加入1g分子量为107的聚合物试求两种试样的Mn与Mw以及d值，其结果说明了什么？40.粘度法则定分子量的关系式中，如何实验测定K及α值?(设计实验；作图及计算方法)41.简述GPC测定分子量及分子量分布的原理。42.总结讨论测定分子量的方法，那些是绝对方法?哪些是相对方法?其优缺点如何？43.有两种尼龙66试样，用端基分析法测定分子置，二试样的重量均为0.311g，以0.0259NKOH标准溶液滴定，消耗KOH溶液均为0.38mL。a．若试样A的结构为H-[NH-(CH2)--NHCO-(CH2)4-CO-]OH，试求试样A的分子量。b若试样B的数均分子星为6.32×106，试推测试样B的分子结构。第二章高分子链的结构一、选择题1.X—射线衍射不能直接测定的性质为：（D）A．结晶度B．晶胞尺寸C．取向度D．晶胞密度2.下列哪个聚合物没有旋光异构（D）A．聚丙烯B．1.4-聚异戊二烯C．拉伸过程完成63.2%的时间D．松弛过程剩余36.8%的时间3.大分子链柔性愈好，则链段长度（B）A．越长B．越短C．无法预测4.聚合物没有气态是因为（B）A．聚合物不耐高温B．聚合物分子间力很大C．聚合物的结构具多分散性D．聚合物的分子量具多分散性5.高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的差别在于（A）A．构型B．构象6．NR的中文名称是（A）A.天然橡胶B.高密度聚乙烯C.丁苯橡胶D.聚丙烯E.聚对苯二甲酸乙二醇酯F.丁基橡胶7．HDPE的中文名称是（B）A.天然橡胶B.高密度聚乙烯C.丁苯橡胶D.聚丙烯E.聚对苯二甲酸乙二醇酯F.丁基橡胶8．SBR的中文名称是（C）A.天然橡胶B.高密度聚乙烯C.丁苯橡胶D.聚丙烯E.聚对苯二甲酸乙二醇酯F.丁基橡胶9．PP的中文名称是（D）A.天然橡胶B.高密度聚乙烯C.丁苯橡胶D.聚丙烯E.聚对苯二甲酸乙二醇酯F.丁基橡胶10．PET的中文名称是（E）A.天然橡胶B.高密度聚乙烯C.丁苯橡胶D.聚丙烯E.聚对苯二甲酸乙二醇酯F.丁基橡胶11．NBR的中文名称是（F）A.天然橡胶B.高密度聚乙烯C.丁苯橡胶D.聚丙烯E.聚对苯二甲酸乙二醇酯F.丁基橡胶12．自由旋转链的均方末端距比相应的自由联结链的均方末端距（B）A.小B.大C.相等C.无法判断13．与链段运动有关的高聚物性能有（ABCDE）A.TgB.TmC.蠕变D.TfE.应力松驰14．高聚物的结构指组成高分子的不同尺度的结构单元在空间的相对排列，它包括（ABCD）A.高分子的链结构B.高分子的分子结构C.高分子的聚集态结构D.高分子的单体单元结构15.单体单元的键合属于（C）A.高分子的聚集态结构B.高分之链的远程结构C.高分子的近程结构D.高分子的织态结构16.按照单体单元的键合序列，二元共聚物有下列哪几种类型（ABCD）A无规型B交替型C接枝型D嵌段型17.乙烯类高聚物分子有下列哪几种立体构型（ACD）A无规立构B顺式立构C间同立构D全同立构E反式立构18．分子主链中除含有碳外，还有氧，氮，硫等原子，这样的分子叫做（C）A.碳链高分子B.元素高分子C.杂链高分子D.梯形高分子19.PE是（A）A.碳链高分子B.杂链高分子C.元素高分子D.梯形高分子20.分子中各原子在空间的相对位置和排列叫做（A）A.构象B.构型C.键合方式D.近程结构21.内双烯聚合物存在（D）有不对称碳原子的聚合物存在（C）A.几何异构B.立体异构C.旋光异构D.顺反异构22.辛烷具有（B）个可能的稳定构象A.38B.37C.3623．下列哪个聚合物没有旋光异构（D）A．聚丙烯B．1.4—聚异戊二烯C．拉伸过程完成63.2%的时间D．松弛过程剩余36.8%的时间24．下列三种高聚物中，分子链柔顺性最大的是（B）A．聚苯B．顺式1.4—聚丁二烯C．聚苯乙烯25．天然橡胶与杜仲胶在结构上的差异属（D）A．化学组成不同；B．键接结构不同；C．立体构型不同；D．几何构型不同26.下列聚合物中柔顺性最好的是（A）A．聚二甲基硅氧烷B.PEC.PETD.PP27．下列聚合物中柔顺性最差的是（B）A.PPOB.聚苯C.PMMAD.PP28．下列聚合物中柔顺性最好的是（A）A.聚氯丁二烯B.聚偏氯乙烯C.PVCD.PAN29.下列聚合物中柔顺性最差的是（D）A.PEB.PPC.PVCD.PAN30．下列高聚物属于热塑性的有（BC）A．低硫化度天然橡胶B．PVCC．PMMAD．体型酚醛树脂二．名词解释1．链节和链段：高分子链中划分出来的可任意取向（运动）的最小链长。2．大分子链的末端距、高斯链：线形高分子链的一端至另一端的直线距离；n个键长为l,键角固定，旋转不自由的等效自由连接链3．聚合物分子运动的多重性指的是：高聚物分子运动的多样性；高聚物分子运动的时间依赖性；高聚物分子运动的温度依赖性4．高分子的构型为：分子中由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排列构象定义为：由于单键内旋转而形成的空间排布三、问答题1.聚丙烯于C-C单键可以内旋，能否通过其内旋使无规立构聚丙烯变为等规立构聚丙烯？为什么？无规立构聚丙烯与等规立聚丙烯是两种不同构型，无规PP转变为等规PP必须有化学键的断裂和重排。2.简要指出高分子链柔性的含义、原因、种类、表征方法以及链结构对其的影响。3.写出聚氯丁二烯的各种可能构型。4.构型与构象有何区别？聚丙烯分子链中碳－碳单键是可以旋转的，通过单建的内旋转是否可以使全同立构的聚丙烯变为间同立构的聚丙烯？为什么?答：构型：是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。构象：由于分子中的单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。全同立构聚丙烯与间同立聚丙烯是两种不同构型，全同PP转变为间同PP必须有化学键的断裂和重排。5.等规立构聚苯乙烯分子链在晶体中呈31螺旋构象，而间规立构聚氯乙烯分子链在晶体中呈平面锯齿构象？答：因为等规PS上的苯基基团体积较大，为了使体积较大的侧基互不干扰，必须通过C－C键的旋转加大苯基之间的距离，才能满足晶体中分子链构象能量最低原则；对于间规PVC而言，由于氢原子体积小，原子间二级近程排斥力小，所以，晶体中分子链呈全反式平面锯齿构象时能量最低。6.哪些参数可以表征高分子链的柔顺性？如何表征？答：空间位阻参数δδ越大,柔顺性越差；δ越小，柔顺性越好；特征比Cn对于自由连接链cn=1对于完全伸直链cn=n，当n→∞时，cn可定义为c∞，c∞越小，柔顺性越好。链段长度b：链段逾短，柔顺性逾好。7.聚乙烯分子链上没有侧基，内旋转位能不大，柔顺型好。该聚合物为什么室温下为塑料而不是橡胶？答：因为聚乙烯结构规整，易结晶，故具备了塑料的性质，室温下聚乙烯为塑料而不是橡胶。8.从结构出发，简述下列各组聚合物的性能差异：聚丙烯腈与碳纤维；线性高分子梯形高分子9.从结构出发，简述下列各组聚合物的性能差异：无规立构聚丙烯与等规立构聚丙烯；非晶高分子结晶性高分子10．从结构出发，简述下列各组聚合物的性能差异：顺式聚1,4-异戊二烯(天然橡胶)与反式聚1,4-异戊二烯;柔性11.从结构出发，简述下列各组聚合物的性能差异：高密度聚乙烯、低密度聚乙烯与交联聚乙烯。高密度聚乙烯为平面锯齿状链，为线型分子，模量高，渗透性小，结晶度高，具有好的拉伸强度、耐久性、韧性；低密度聚乙烯支化度高于高密度聚乙烯（每1000个主链C原子中约含15～35个短支链），结晶度较低，具有一定的韧性，隔水和隔热性能较好；交联聚乙烯形成了立体网状的结构，因此在韧性、强度、耐热性等方面都较高密度聚乙烯和低密度聚乙烯要好。12.单烯类聚合物的聚合度为104，试估算分子链完全伸展时的长度是其均方根末端距的多少倍？(假定该分子链为自内旋转链)。单烯类完全伸展链自由旋转链13.等规聚丙烯在环己烷或甲苯中、30℃时测得的空间位阻参数(即刚性因子)σ＝1.76，试计算其等效自由连接链的链段长度b(已知碳－碳键长为0.154nm，键角为109.5。解：又14.聚苯乙烯试样的分子量为416000，试计算其无扰链的均方末端距(已知特征cn＝12)。解：15.试述高分子的高分子结构对高分子链柔顺性的影响，并分析讨论高分子链柔顺性对聚合物宏观性能的影响？（10）解：分子结构对链的柔顺性有很大的影响。（1）主链结构，若主链全部由单键组成，一般链的柔顺性较好；（2）取代基的极性大，相互作用大，分子链内旋转受阻严重，柔顺性变差；（3）若支链很长，阻碍链的内旋转起主导作用时，柔顺性下降；对于交联结构，当交联程度达到一定程度时，则大大影响链的柔顺性，（4）一般分子链越长，构象数目越多，链的柔顺性越好；（5）分子间作用较大，聚合物中分子链所表现出的柔顺性越小，（6）分子结构越规整，结晶能力越强，链的柔顺性就表现不出来，聚合物呈刚性。微观柔性≠宏观柔性16.何谓高分子链的柔性？何谓自由连接链和高斯链？它们的相互关系是什么？高分子链的柔顺性：指高分子链能够改变其构象的性质自由连接链：即链长固定，链角不固定，内旋转自由的理想化的模型高斯链：因为等效自由结合链的链段分布符合高斯分布函数，又称等效自由结合链两者的相互关系：高斯链的链段分布函数与自由连接链的分布函数相同，但两者之间却有很大的差别。自由连接链是不存在的，而高斯链却体现了大量柔性高分子的共性它是确确实实存在的。此外，高斯链包括自由连接链，后者是前者的一个特例。17.高斯链的本质特征是什么？在什么条件下大分子链呈现为高斯链？链段n是一很大的值每一个键不占有体积可任意取向18.讨论高分子结构对链的柔顺性的影响，并比较下列高分子链的柔顺性，说明原因：聚氯乙烯，聚碳酸酯，聚甲醛，聚乙炔聚乙烯，聚二甲基硅氧烷，纤维素，聚甲基丙烯酸甲酯19.高分子链具有柔顺性的本质是什么?如何表征分子链的柔顺性?20.影响高分子链柔顺性的因素有哪些?试简要讨论。21.红外光谱法与核磁共振法研究高分子链结构依据哪些光谱特征？可以研究哪些高分子链的近程结构？22.按聚合物热稳定性从小到大排列下列聚合物A聚甲基丙烯酸甲酯B聚α---甲基苯乙烯C聚四氟乙烯D聚苯乙烯23.为什么高压聚乙烯比低压聚乙烯的密度低？聚合物结构有何差异？聚合机理有何不同？低密度聚乙烯的结构是怎样产生的？24.高分子长链柔性的实质是什么？近程相互作用是怎样影响高分子链柔性的？远程相互作用又是怎样影响高分子链柔性的？25.试从分子结构分析高聚物的许多性能不同于小分子物质的原因。26.共聚是高聚物改性的一个重要手段，试简述共聚物的主要类型，并举例讨论不同类型共聚物的分子结构与性能的差异？27.试述分子结构对高分子链柔顺性的影响，并分析讨论高分子链柔顺性对聚合物宏观性能。28.试从分子结构与分子间作用能两个方面讨论聚乙烯，聚氯乙烯，聚异丁烯和尼龙66之间性能差异的的原因。30.高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的性能有什么差异？从结构上分析产生的原因。31.提出三种参数定量表征真实高分子链的柔性，写出该参数的名称与数学表达式，阐述如何表征，提出测定该参数的一种实验方法。32.已知聚苯乙烯试样的分子量为104000，其刚性系数为2.17，试求：（1）自由结合链的均方末端距（2）真实链的均方回转半径33.聚丙烯于C-C单键可以内旋，能否通过其内旋使无规立构矛丙烯变为等规立构聚丙烯？为什么？34.为什么把高分子链称为“高斯链”？高斯链与自由结合链的差别？在什么条件下高分子链呈现为高斯链？35.为什么把高分子链称为高斯链？分别写出自由结合链，自由旋转链和等效自由结合链的均方末端距的表达式？高分子的均方末端距是在什么条件下测定的？36.试计算分子量为2．8×105聚乙烯分子在下列情况下的均方末端距：a．高斯链；己知C—C链长为0．154nmb．自由旋转链：已知键角为109。28’，c.受阻内旋转：已知cosα＝0.215；d.伸直链。37.己知高分子主链中的键角大于900，定性地讨论自由旋转链的均方末端距与键角的关系。自由旋转链θ=180°-键角键角=90°cosθ=0平均建角是90度的自由旋转链键角=180°cosθ=1→∞伸直链键角=90~180°θ减小cosθ增大变得僵硬38.假定聚乙烯的聚合度为2000，夹角为109.50，求伸直链的长度Lmax与自由旋转链的根均方末端距之比值。并从运动观点解释某些高分子材料在外力作用下可以产生很大形变的原因。解：伸直链的长度Lmax=﹝2/3﹞1/2·nln=2*2000-1=3999根均方末端距(h2f..r)1/2=﹝2﹞1/2·nl39.什么叫做高分子的构型?试讨论线型聚异戊二烯可能有哪些不同的构型.(不考虑键接异构)答：构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。这种排列是稳定的，要改变构型，必须经过化学键的断裂和重组。构型不同的异构体有旋光异构体、集合异构体和间接异构体。线形聚异戊二烯可能存在键接异构，有1,2－加成、3,4－加成和1,4－加成三种加成方式。对于1,4－加成，存在几何异构，有顺式构型和合反式构型之分。1,2－或3,4－加成存在旋光异构，包括全同立构、间同立构和无规立构三种。40.试由分子结构分析高聚物的许多物理面性能与低分子物质不同的主要原因.高聚物的分子结构特点：1）高分子是由很大数目（102~105数量级）的结构单元组成的。2）一般高分子的主链都有一定的内旋转自由度，可以使主链弯曲而具有柔性。（由于热运动而具有许多不同的构象）。3）高分子结构的不均一性。即使是相同的条件下的反应产物，各分子的分子量，键接顺序，空间构型，支化、交联以及共聚物的组成及序列结构等存在着或多或少的差异。4）由于一个高分子链含有很多结构单元，因此，结构单元间的相互作用对聚集态结构和物理性能有着十分重要的影响。5）晶态和非晶态高聚物的有序度与相应状态和低分子的有序度有较大的差别。6）高聚物材料中，常加入填料及各种其它助剂，两种以上高分子共混改性还存在着所谓织态结构。41.什么叫做分子构象？假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构象的办法提高其等规度？说明理由.42.假定聚乙烯的聚合度为2000，键角为109.5°。求伸直链的长度Lma与自由旋度0.26链的根均方木，端距之比值，并由分子运动观点解释某些高分子材料在外力作用下可产生很大形变的原因。解：在外力作用，分子链可设计力方向取向，由上述比值可知，取向能产生很大的形变。43.假定聚丙烯主链上的键长为1.54Å，键角为109.5°，根据1-6所列数据，求其等效自由结合链的链段长主比之值。解：无规聚丙烯：由表1-6知得A——分子的无扰尺寸θ——空间位阻参数由A得：由θ得：取（or：）44.现有苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯三嵌段共聚物。实验中测定出苯乙烯嵌段-（S）n-的重量百分数为50%时，在溶剂苯中测得S段的均方根长度为100。当C-C键角为，键长为1.5时,假定内旋转不受位垒限制时,求出聚物中S段和M段的聚合度.S链段中：l=1.5Å,θ=109°28َ__h2f,r=2nl即1002=2n1.52n=2193PS=2193/2=1097甲基丙烯酸甲酯的质量=苯乙烯的质量2PMMA*100=1097*104故M段聚合度=57045.红外研究结果表明，PMA经200℃46.微弱结晶的聚氯乙烯若其分子链呈平面锯齿形，问此晶体的立体构型属于何种空间立构？等同期为多长？（己知：氯原子范德华半径为1.8A，碳-碳键长l为1.54A，键角Q为109.547.高分子链的构型与构象有何不同？举两例说明构型对聚合物性能的影响。48.设聚乙烯的分子量为28000，在0溶液中测得其真实链的均方旋转半径为5.35×10-17m2（1）聚乙烯的真实链的h2（2）刚性因子49.何为聚合物的柔性？它对tg有何影响？50.聚合物为何没有气态？51．如果C-C键长为0.154纳米，C-C-C键欠为109.5°，试间成片3，螺放构象为全同立构聚丙烯链等同周期为多少。解：H31螺旋构象的全同立构PD：每一个C-C-C结构单元长度为：即设一个结构单元在等同周期上的投影为y，则y上底面见图第三章高分子溶液一．选择1．用于分级的高分子溶液应选择(B)A．θ溶液 B．稀溶液 C．浓溶液 D．理想溶液2．高分子-溶剂体系的x1为0.5时，稀溶液中的高分子（BC）A．沉淀析出B．处于无扰状态C．没有沉淀析出D．无法预测3．下列高聚物中，哪些在室温下可以溶解（ABD）A．尼龙—66B．涤纶C．高密度PED．聚醋酸乙烯酯4．下列参数中，哪些可作为选择溶剂的依据（CDE）A．均方末端距B．模量E和模量GC．溶度参数δD．相互作用参数x1E．第二维利系数A2F5．在良溶剂中，线型聚合物能够（A）交联聚合物不能溶解，只能（B）A．溶解B．溶胀6．通常非极性的结晶聚合的在（加热）下溶解，而非晶态聚合物的溶解对（温度）要求不高。A．加热B．温度C．降温D．压力7．欲用乙醚（δ=7.4）和乙腈（δ=11.9）溶解氯醋共聚物（δ=10.45），最佳比乙醚占（B）%、乙腈占（A）%。A．67.8B．32.3A8．下列在室温下有溶剂的高聚物是（BCDHI）A．PEB．PA-66C．PSD．PMMAE．硫化橡胶F．PP9．下列在室温下无溶剂的高聚物是（AEFG）A．PEB．PA-66C．PSD．PMMAE．硫化橡胶F．PP10．反映高分子在溶液中形态的参数有（A）A．B．11．选择溶剂的原则是（ABC）A．相似相溶观则B．内聚内密度或溶度δC．相似规则溶剂化规则12．交联高聚物交联点间的平均分子量越大，则交联度（A）溶胀度（B）A．小B．大δC．相等13．高分子一溶剂体系的x1为0.5时，稀溶液中的高分子（BC）A．沉淀析出B．处于无扰状态C．没有沉淀析出D．无法预测14．聚合物分子量趋于无穷大时的临界共溶温度Tc为（B）A．脆化温度TbB．θ温度C．流动温度Tf15．Q溶液中，高分子的排斥体积等于（C）A．较大正值；B．较小正值；C．零；D．负值二、问答题1.磷酸-苯酯（δ1=19.6）是聚氯乙烯（δ=19.4）的增塑剂，为了加强它们之间的相溶性，需加入一种稀释剂（δ2=16.3）求其加入的最佳量。2.高分子在良溶剂、不良溶剂和θ溶剂中各具有什么形态？在上述三种溶剂中，第二维利系数A2和相互作用参数x1有什么区别？3.溶解聚合物的溶剂可根据内聚能密度（δ）相近的经验规律来进行选择，已知聚丙烯腈的δ=15.4，甲醇的δ=14.5，试问聚丙烯腈能否溶解于甲醇中？为什么？从理论上加以解释。4.高分子的溶度参数为何不能象低分子那样采取蒸发热的方法获取？试列举常用的几种测定高分子溶度参数的方法，并任选其中一种说明其原理。5.25℃下实验测得聚苯乙烯试样在甲苯（Ⅰ）和丁酮（Ⅱ）中的（η）为（η）Ⅰ>（η）Ⅱ,试推测该聚合物试样的在上述两溶剂中下列各物理量的大小。（1）比浓渗透压、（2）第二维里系数、A2（3）均方未端距、（4）流体力学体积、Vn（5）排出体积、U（6）M-H方程中指数、a(7)粘均分子量、（8）线性扩张因子、α（9）数均分子量、（10）柔顺性参数、A（11）Huggins参数、x1(12)Huggins常数、k16.溶度参数的含义是什么？“溶度参数相近原则”判定溶剂对聚合物溶解能力的依据是什么？答：溶度参数：内聚能密度的平方根为溶度参数。依据：7.什么叫高分子θ溶液？它与理想溶液有何区别？θ溶液：△u1E=0，“链段”间与“链段”和溶剂间相互作用抵消，无扰状态，排斥体积为0。区别：θ溶液：△u1E=0，“链段”间与“链段”和溶剂间相互作用抵消，无扰状态，排斥体积为0理想溶液：不存在△u1E8.Flory－Huggins晶格模型理论推导高分子溶液混合熵时作了哪些假定？混合热表达式中Huggins参数的物理意义是什么？答：假定：①一个格子中只能放一个溶剂分子或一个聚合物链段，②高分子可以自由卷曲，所有构象具有相同的能量，③链段与溶剂分子可以在晶格上相互取代聚合物链段均匀分布，④高分子具有相同的聚合度，⑤配位数Z不依赖于组分反映高分子与溶剂混合时相互作用能的变化。法表示一个溶剂分子放到高分子中去时所引起的能量变化。，；与溶剂性质的关系：溶剂的溶解能力越强，值越小；与温度的关系：9.什么叫排斥体积效应？Flory－Huggins稀溶液理论较之晶格模型理论有何进展？答：在高分子稀溶液中，“链段”的分布实际上是不均匀的，高分子链以—个被溶剂化了的松懈的链球散布在纯溶剂中，每个链球都占有一定的体积，它不能被其他分子的“链段”占有，称为排斥体积。进展：a.高分子稀溶液中“链段”的分布是不均匀的，而是以“链段云”形式分布在溶剂中，每一“链段云”可近似成球休；b．在“链段云”内，以质心为中心，“链段”的径向分布符合高斯分布：c．“链段石”彼此接近要引起自由能的变化．每一个高分子“链段云”具有排斥体积。10.苯乙烯－丁二烯共聚物（δ＝16.7）难溶于戊烷（δ＝14.4）和醋酸乙烯（δ＝17.8）。若选用上述两种溶剂的混合物，什么配比时对共聚物的溶解能力最佳？解：由溶度参数相近原则可知，当混合物的溶度参数δ为16.7时，溶解能力最佳，设戊烷体积分数为x，则醋酸乙烯为（1－x）根据公式：δ混＝δ1φ1＋δ2φ2，所以：14.4x＋17.8（1－x）＝16.7，x＝0.32故：配比为戊烷比醋酸乙烯约为32/68时溶解能力最佳。11.计算下列三种情况下溶液的混合熵，讨论所得结果的意义。99×1012个小分子A与108个大分子B相混合（假定为理想溶液）99×1012个小分子A与108个大分子B相混合（设每个大分子“链段”数x＝104）相混合（假定符合均匀场理论）；99×1012个小分子A与1012个大分子B相混合（假定为理想溶液）。解：（1）12.在20℃将10－5mol聚甲基丙烯酸甲酯(＝105，ρ＝1.20g/cm3)溶于179克氯仿（ρ＝1.49g/cm3）中，试汁算溶液的混合熵、混合热和混合自由能；(已知χ1＝0.377)解：混合熵：混合热：混合自由能：13.试说明高13.高分子材料溶解的物理过程？并进一步分析提高高聚物的溶解性能从分子结构上应如何考虑？14.简述高聚物的溶解过程。15．选择高聚物溶剂的三原则是什么？试判断下列聚合物能溶解在哪些溶剂中，并说明依据。天然橡胶（未硫化），聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚丙烯腈，尼龙。16.已知聚苯乙烯一环已烷体系（Ⅰ）的温度（Florg温度）为35℃,聚苯乙烯一甲苯体系(Ⅱ)的温度低于35℃,假定于40℃在这两种溶剂中分别测定同一聚苯乙烯试样的渗透压与粘度,比较两种体系下列各值的大小,说明理由。（1） （2）A2 （3）x1（4） （5）17.在室温下，能选到溶解聚乙烯、聚苯乙烯、涤纶、硫化橡胶的溶剂吗？为什么？18.粘度法测定聚合物分子量的误差可能由哪些方面引起；19.在相同温度下，用不同溶解能力的溶剂测定PMMA渗透压及粘度，讨论溶剂优良程度对所测PMMA的，A2及[η]值的影响。20.非晶态高聚物,非极性晶态聚合物,极性晶态聚合物和交联聚合物的溶解和溶胀有何特点21.试述θ条件下高分子溶液性质的特征？及两种测定θ温度的实验方法及原理？22.聚乙烯醇溶于水中，纤维素与聚乙烯醇的极性相似，问纤维素是否溶于水？为什么？23.同一种高聚物在下列那种溶液中链的均方末端距最大？并做简要说明良溶剂的稀溶液中（2）劣溶剂的稀溶液中良溶剂的浓溶液中（4）劣溶剂的浓溶液中24.实验测得某窄分散聚苯乙烯试样在Q溶剂和良溶剂中的特性粘数分别0.370.77(d1/g)，己知它们的Mark-Houwink常数分别为8.2×10-2，0.97×10-2（mI·moI0.5·g-0.5）。Flory常数分别为2.84×1023，2.1×1023(moI-1)，试计算试样在该两种溶剂中的Mark-Houwink指数，均方根末端距（A）以及流体力学扩张因子（aη）和一维扩张因子（a）。25.何谓高分子Q溶液？简述两种聚取高分子溶剂结构Q温度的方法（作图法）。26.同一种聚苯乙烯试样在某一温度下的三种不同溶剂中的比浓渗透压（）随溶液浓度（c）的变化如图所示。指出1、2、3三体系溶液的第二维里系数（A2）、相互作用参数（X1）、溶剂优劣性大小及该聚合物在三体系中的数均分子量（）、粘均分子量（）大小的变化趋势。27.试举例说明溶解下列高聚物溶剂的原则是什么？1）非极性非结晶；2）非极性结晶；3）极性非结晶；4）极性结晶。28.已知聚苯乙烯一环已烷体系（Ⅰ）的温度（Florg温度）为35℃,聚苯乙烯一甲苯体系(Ⅱ)的温度低于35℃,假定于40（1） （2）A2 （3）x1（4） （5）29.写出高分子溶液的渗透压方程，并回答下列问题（1）与理想溶液的渗透压方程有何区别（2）据什么理论推导而成该方程在测定聚合物结构与性能上有何应用价值？30.试提出三种参数判断聚合物溶剂的优劣，写出该参数的数学表达式，指出判断的标准，提出测定该参数的一种试验方法。31.已知聚丙烯在0溶剂中的无扰尺寸A为0.0835nm，试求（1）真实链的刚性系数（2）等效自由结合链的链段长度32.写出溶度参数哈金斯参数第二维里系数排除体积以及扩张因子等参数的数学表达式及物理意义。阐述它们的应用价值，提出测定该参数的一种试验方法。33.已知非晶态的聚乙烯的密度为0。85g/cm3，其内聚能为8.58KJ/mol，试计算：（1）聚乙烯的内聚能密度（2）聚乙烯的溶度参数34.写出两个判别溶剂优劣的参数，它们为何值时，该溶剂是高聚物的良溶剂、不良溶剂和θ溶剂?

高聚物在上述溶剂中的形态如何?35.试提出三种参数判断聚合物溶剂的优劣，写出该参数的数学表达式，指出判断的标准，提出测定该参数的一种试验方法。36．何谓溶胀与溶解？试从分子运动的观点说明线型高分子和交联高分子溶胀的最后结果的区别。答：溶解是指溶质分子通过分子扩散与溶剂分子均匀混合成为分子分散的均相体系。溶胀是溶剂分子渗透进入高聚物中，使高聚物体积膨胀，交联高聚物不能被溶剂溶解，仅能吸收大量溶剂而溶胀，溶胀的条件与线型高聚物形成溶液的条件相同。37.何谓溶度参数？高聚物的溶度参数如何测定？答：定义内聚能密度的平方根δ为溶剂的溶度参数:δ1＝（△E/V）1/2；高聚物的溶度参数只能用间接法测定，对于非极性溶液体系来说，如果我们能找到某种溶剂，它与高聚物能以任何比例互溶，互相不发生反应或缔合，而且溶解过程没有体积和焓的变化，这种溶剂的δ值就可以作为该高聚物的溶度参数。通常采用的实验测定方法是粘度法或交联后的溶胀度法，选择若干中溶度参数不同的液体作为溶剂，分别测定高聚物在这些溶剂中的极限粘数，极限粘数极大值所对应的溶度参数可作为高聚物的溶度参数。同样，测定交联高聚物在不同溶剂中的平衡溶胀比Q值，把Q的极大值所对应的溶剂的溶度参数作为聚合物的溶度参数。还可由结构单元中各基团或原子的摩尔引力常数F直接计算得到：（式中F为高聚物中各基团的摩尔引力常数，为重复单元的摩尔体积）。38.根据选择溶剂的规则，各举一例选择相应高聚物的适当溶剂。答：对于非晶态的非极性高聚物，根据公式，等式的左面表示单位体积溶液的混合热，如果δ1和δ2愈接近，则△HM愈小，两种液体愈能相互溶解。如聚苯乙烯是弱极性的，δ2＝9.1，因此溶度参数δ1在8.9-10.8的甲苯、苯、氯仿、顺二氯乙烯、苯胺等极性不大的液体都是它的溶剂，而极性太强的丙酮（δ1＝10.0）却不能溶解聚苯乙烯。对于非晶态的极性高聚物，则按公式：（式中ω是指极性部分的溶度参数，Ω是指非极性部分的溶度参数）要求溶剂的溶度参数和极性都要与高聚物接近才能使其溶解。例如极性很强的聚丙烯腈不能溶解在溶度参数与它接近的乙醇、甲醇、苯酚、乙二醇等溶剂中，这是因为这些溶剂的极性太弱了。而只有极性分数在0.682至0.924的二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙腈、二甲基亚砜、丙二腈和碳酸乙烯酯等才能使其溶解。结晶性非极性高聚物的溶剂选择：由于它的溶解包括两个过程，其一是结晶部分的熔融，其二是高分子与溶剂的混合，两者都是吸热过程，△HM比较大，即使溶度参数与高聚物相近的液体，也很难满足△HM<T△SM的条件，因此只能提高温度，使T△SM增大，才能溶解，例如聚乙烯要在120℃以上才能溶于四氢萘、对二甲苯等非极性溶剂中；聚丙烯要在13539.根据选择溶剂的原则，试判断下列高聚物－溶剂体系在高温下哪些可以溶解？哪些难溶或不溶？为什么？（括号内数字为其溶度参数）a.有机玻璃（18.8）－苯（18.8）；b.涤纶树脂（21.8）－二氧六环（20.8）；c.聚氯乙稀（19.4）－氯仿（19.2）；d.聚四氟乙烯（12.6）－正癸烷（13.1）；e.聚碳酸酯（19.4）－环己酮（20.2）；f.聚乙酸乙烯酯（19.2）－丙酮（20.2）。答：a.可以；有机玻璃为非极性结晶高聚物，苯为非极性溶剂，两者溶度参数接近，高温下可以溶解；b.不溶；因为涤纶树脂为结晶性极性高聚物，要求溶剂与之形成氢键，才利于溶解；c.可以；因为聚氯乙稀为结晶性弱极性高聚物，在高温下可以溶解在溶度参数相近的弱极性溶剂中；d.不溶；聚四氟乙烯为结晶性极性高聚物，要求溶剂与之形成氢键，才利于溶解；e.不溶；聚碳酸酯为结晶性极性高聚物，要求溶剂与之形成氢键，才利于溶解；f.不溶。聚乙酸乙烯酯为结晶性极性高聚物，要求溶剂与之形成氢键，才利于溶解。40.试说明各类高聚物其溶解过程有何特征：a.非晶态高聚物b.非极性晶态高聚物c.极性晶态高聚物d.低交联度的高聚物答：a.非晶态高聚物分子的堆砌比较疏松，分子间的相互作用较弱，溶剂分子容易进入高聚物内部，使其溶胀和溶解。b.非极性晶态高聚物：室温时几乎不溶解，只有当升高温度至熔点附近，使晶态转变为非晶态后，小分子溶剂才能渗入到高聚物内部而逐渐溶解。c.极性的晶态高聚物能只能溶于强极性溶剂中，最后要求溶剂与聚合物之间能形成氢键；d.低交联度的高聚物：只能达到溶胀平衡而不能溶解。41.哈金斯参数χ1的物理意义是什么？当高聚物和温度选定以后，χ1值与溶剂性质有什么关系？当高聚物和溶剂选定后，χ1与温度有什么关系？答：哈金斯参数χ1反映了高分子与溶剂混合时相互作用能的变化，是一个无因次的量。χ1kT的物理意义是表示一个溶剂分子放入高聚物中引起的能量变化。，当高聚物和温度选定以后，χ1值与成正比。溶剂与高分子间的结合能越大，χ1值越大。当高聚物和溶剂选定以后，χ1值与开氏温度成反比。42.用平衡溶胀法测定丁苯橡胶的交联度，试由下列数据计算该试样中交联点的平均分子量。已知：温度为25℃；干胶重0.1273g，溶胀后重2.116g；干胶密度为0.941g/ml，苯的密度为0.8685g/ml；相互作用参数＝0.398。解：溶胀比Q值可以由下式进行计算：当溶胀平衡时，存在以下关系式：（式中V1是溶剂的摩尔体积，Φ2是高聚物在溶胀体中所占的体积分数，也就是平衡溶胀比的倒数。）对于交联度不高的聚合物，较大，可得如下近似式：将数值代入，得：＝10182343.何谓凝胶与冻胶？试从化学结构和物理性能两方面加以比较。答：冻胶是由范德华力交联形成的，加热可以拆散范德华力交联，使冻胶溶解。冻胶可分两种：如果形成分子内的范德华力交联，成为分子内部交联的冻胶。高分子链为球状结构，不能伸展，粘度小。若将此溶液真空浓缩成为浓溶液，其中每一个高分子本身是一个冻胶。所以，可以得到粘度小而浓度