北京理工大学高分子物理作业题及答案

高分子物理第一、二章作业1、名词解释高分子链的近程结构与远程结构高分子链的构型与构象高分子链的柔性与刚性自由结合链、自由旋转链与等效自由结合链均方末端距与均方回转半径相对粘度、增比粘度、比浓粘度与特性粘度分子量的多分散性与多分散性系数数均分子量、重均分子量与粘均分子量2、比较下列聚合物（写出名称与缩写）分子链柔性的大小，阐述理由。3、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：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、、。4、聚苯乙烯-甲苯溶液在25℃Cx103（g/cm3）1.552.562.933.805.387.808.68π（g/cm3）0.160.280.320.470.771.361.60试求聚苯乙烯的和该溶液的A2、χ1值（ρ1=0.862g/cm3，ρ2=1.054g/cm3）。5、某种高分子溶液体系的Mark-Houwink参数K和α值分别为3.0x10-2和0.7，如果溶液的浓度为2.5x10-3g/ml，在粘6、某一聚合物的水溶液中含有水10mol，聚合物0.1mol，在100℃、1atm下其蒸汽压为5.065x103Pa。试计算每根高分子链所含有的链段数。当链段处于完全自由状态时，如每一链段长为50，试求该高分子链的均方半径。7、现测得PP在Θ溶剂的无扰尺寸A=0.0835nm[]，求其等效自由结合链的链段长度。8、推导自由旋转链的均方末端距和均方回转半径，及其相互关系。高分子物理第三章作业一、名词解释1、溶解与溶胀2、溶度参数与Huggins参数3、扩张因子与第二维利系数4、内增塑与外增塑5、凝胶与冻胶判断下列聚合物体系能否溶解，并说明原因1、高密度聚乙烯+石蜡（70℃2、PMMA+二氯乙烷；3、PVA+水4、纤维素+水5、聚乙烯缩甲醛（缩醛化程度较高）+水三、简答题1、为何非晶态的聚苯乙烯在室温下可溶于苯中，而低密度聚乙烯要在70℃2、同是结晶聚合物，为何HDPE要在120℃3、为何聚乙烯醇和纤维素分子链上均有大量羟基（-OH），然而前者能溶于水，后者则不能？4、为何PTFE至今还没有找到合适的溶剂？5、高分子的稀溶液、亚浓溶液和浓溶液有哪些本质区别？四、计算题1、计算下列三种溶液的混合熵，比较计算结果可得到什么结论？（1）1个小分子A与99x104个小分子B混合；（2）1个大分子A（聚合度x=104）与99x104个小分子B混合；（3）104个小分子A与99x104个小分子B混合。（K的具体数值不必代入）2、采用平衡溶胀法测定丁苯橡胶试样中有效链的平均相对分子质量Mc。在温度为250C时，以苯为溶剂，丁苯干胶的质量为0.1273g，溶胀体2.116g，干胶密度为0.941g/cm3，苯的密度为0.8685g/cm3，χ五、写出三种判定聚合物溶剂优劣性的参数，叙述判定依据。并提出测定该参数的一种实验方法，阐述其基本原理。第5章作业题1．名词解释（1）聚集态和相态（2）近程有序和远程有序内聚能和内聚能密度（4）Tg和Tf（5）聚合物的粘流性与粘流活化能；（7）假塑性流体与膨胀性流体；（6）剪切粘度与拉伸粘度2．试比较下列聚合物分子间作用力的大小，并阐述其理由：PET（聚对苯二甲酸乙二酯），PA-66，PA-610，PIB（聚异丁烯），PVC，PE。3.为什么通常极性高聚物的内聚能比非极性高聚物的内聚能大？试定性比较PE、PVC、PA-66的内聚能大小，并说明理由。4.何谓聚合物的取向？取向对聚合物的性能有何影响？如何测定聚合物的取向度？5.试从分子运动的观点说明非晶聚合物的三种力学状态和两种转变。6．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）聚氯乙稀（354K）和聚偏二氯乙烯（227K）；（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（全同269K）7．试述温度和剪切速率对聚合物剪切粘度的影响。并讨论不同柔性的聚合物的剪切粘度对温度和剪切速率的依赖性差异。8.实验测定不同分子量的天然橡胶的流动活化能分别为25.08、40.13、53.50、53.9、54.3kJ.mol-1(单元)，而单体异戊二烯的蒸发热为25.08kJ.mol-1，试求：(1)上述五种情况下高分子流动时链段各为多长（链段所含的碳原子数）？(2)天然橡胶大分子链段至少应包括几个链节？链段分子量约为多大？（提示：已知烃类的流动活化能（）与蒸发热（）有如下关系式：，其中）9.已知PE和PMMA流动活化能分别为41.8kJ.mol-1和192.3kJ.mol-1，PE在473K时的粘度；而PMMA在513K时的粘度。试求：（1）PE在483K和463K时的粘度，PMMA在523K和503K时的粘度；（2）说明链结构对聚合物粘度的影响；（3）说明温度对不同结构聚合物粘度的影响。第六章作业题1．名词解释结晶度与取向度（2）等同周期和晶胞参数樱状胶束模型和折叠链樱状胶粒模型2.由文献查得涤纶（聚对苯二甲酸乙二酯）树脂的结晶密度，非晶密度，内聚能（重复单元）。现有一块尺寸为1.42×2.96×0.51×10-6m3的涤纶试样，重量为2.92×10（1）该涤纶树脂试样的密度和结晶度；（2）该涤纶树脂试样的内聚能密度。3.试对以下面几组聚合物的结晶难易，并解释其原因（1）PE，PP，PVC，PS，PAN（2）聚对苯二甲酸乙二酯，聚间苯二甲酸乙二酯；聚己二酸乙二酯（3）尼龙-66，尼龙-1010 4．列出下列聚合物的熔点（Tm）顺序，并用热力学观点及关系式说明其理由：（1）聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚丙烯、顺1,4-聚丁二烯，聚四氟乙烯（2）下列单体所得到的聚合物的Tm：5．（1）将PET透明试验，在接近玻璃化温度Tg下进行拉伸，发现试样外观由透明变为混浊，是从热力学观点来解释这一现象。（2）在室温下，将透明PS进行拉伸，发现试样内部出现很多明亮条纹，这是什么原因造成的?6．试述聚合物的玻璃化温度和熔融温度。并描述下列聚合物的比容随温度的变化：（1）完全非晶态聚合物，（2）完全结晶的聚合物，（3）部分结晶的聚合物。第七章作业1.名词解释应力与应变模量与泊松比与应变硬化脆化温度与玻璃化转变温度2.说明高聚物中两种断裂的特点,并画出两种断裂的应力-应变曲线.3.试画出天然橡胶在T<Tb,Tb<T<Tg,Tg<T<Tf三种温度区间可能出现的应力-应变曲线.4.比较下列几种聚合物材料的抗张强度的高低，并从结构上予以分析：PA-66PA-66+短玻璃纤维（60：40）HDPELDPEPVC环氧树脂玻璃钢5．试讨论提高高分子材料抗张强度及冲击强度的途径。6．298K时聚苯乙烯的剪切模量为1.25×109N•m-2,泊松比为0.35,求其拉伸模量(E)和本体模量(B)是多少?并比较三种模量的数值大小.第八章作业1．名词解释（1）普弹性、高弹性与粘弹性（2）应力松弛、蠕变与内耗（3）蠕变曲线、应力松弛曲线与主曲线2．由橡胶弹性热力学和状态方程解释下列现象：（1）挂有一固定质量物体的已拉伸的橡皮带，温度升高时，其长度减小；（2）溶胀后的橡胶试样能更好的符合理想橡胶理论方程；（3）交联程度不同的同种橡胶，它们的模量、拉伸强度、断裂伸长率不相同。3．某种橡胶在27℃拉伸，拉长一倍时的应力为7.25x105N/cm