同济大学高分子物理习题及解答

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高分子物理习题参考答案

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高分子物理习题参考答案1-6(总23页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《高分子物理》标准化作业本参考答案沈阳化工学院材料科学与工程学院《高分子物理》课程组第一章高分子链的结构一、概念1、构型:分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。

2、由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化叫构象。

3、均方末端距:高分子链的两个末端的直线距离的平方的平均值。

4、链段:链段是由若干个键组成的一段链作为一个独立动动的单元,是高分子链中能够独立运动的最小单位。

5、全同立构:取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成。

6、无规立构:当取代基在主链平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构体单元完全无规键接而成。

二、选择答案1、高分子科学诺贝尔奖获得者中,( A )首先把“高分子”这个概念引进科学领域。

A、H. Staudinger,B、, ,C、P. J. Flory,D、H. Shirakawa2、下列聚合物中,( A )是聚异戊二烯(PI)。

A 、 CCH 2n CH CH 23B 、OC NH O C NH C 6H 4C 6H 4n C 、 CHCl CH n D 、OC CH 2CH 2O O n O C3、下列聚合物中,不属于碳链高分子的是( D )。

A 、聚甲基丙烯酸甲酯,B 、聚氯乙烯,C 、聚乙烯,D 、聚酰胺4、下列四种聚合物中,不存在旋光异构和几何异构的为( B )。

A 、聚丙烯,B 、聚异丁烯,C 、聚丁二烯,D 、聚苯乙烯5、下列说法,表述正确的是( A )。

A 、工程塑料ABS 树脂大多数是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元接枝共聚物。

B 、ABS 树脂中丁二烯组分耐化学腐蚀,可提高制品拉伸强度和硬度。

C 、ABS 树脂中苯乙烯组分呈橡胶弹性,可改善冲击强度。

D 、ABS 树脂中丙烯腈组分利于高温流动性,便于加工。

高分子物理作业(带答案)

高分子物理作业(带答案)

第一章1.试讨论线形聚异戊二烯可能有哪些不同的构型,假定不考虑键接结构(画出结构示意图)。

解:聚异戊二烯可能有6种有规立构体,它们是:常见错误分析:本题常见的错误如下:(1)将1,2加成与3,4加成写反了。

按IUPAC 有机命名法中的最小原则,聚异戊二烯应写成而不是即CH 3在2位上,而不是在3位上。

(2)“顺1,4加成又分成全同和间同两种,反1,4加成也分成全同和间同两种。

”顺1,4或反1,4结构中没有不对称碳原子,没有旋光异构体。

甲基与双键成120°角,同在一个平2C CCH 2CH 2CH 3HC C C C CC RR R 33CH 3H HHH H H (R =CH CH 2)C C C C CC RR R H HHH H H H H H (R =C(CH 3)CH 2)C C C C C CR R 3CH 3CH 3H HHH H H (R =CH CH 2)C C C C CC R R R H H H H H H HHH (R =C(CH 3)CH 2)② 反1,4加成④ 3,4加成全同立构 ③ 1,2加成全同立构⑤ 1,2加成间同立构 ⑥ 3,4加成间同立构 C CH CH 3CH 2CH 2n 1234C CH CH 3CH 2CH 2n1234面上。

2.以聚丁二烯为例,说明一次结构(近程结构)对聚合物性能的影响?解:单体丁二烯进行配位聚合,由于1,2加成与1,4加成的能量差不多,所以可得到两类聚合物。

一类是聚1,2-丁二烯,通式是;另一类是聚1,4-丁二烯,通式是。

每一类都可能存在立体异构,如由于一次结构不同,导致聚集态结构不同,因此性能不同。

其中顺式聚1,4-丁二烯规整性差,不易结晶,常温下是无定形的弹性体,可作橡胶用。

其余三种,由于结构规整易结晶,使聚合物弹性变差或失去弹性,不易作橡胶用,其性能之差详见表1-1。

表1-1聚丁二烯的物理性质异构高分子熔点(℃)密度(g/cm3)溶解性(烃类溶剂)一般物性(常温)回弹性20℃90℃全同聚1,2-丁二烯120~125 0.96 难硬,韧,结晶性45~55 90~92间同聚1,2-丁二烯154~155 0.96 难硬,韧,结晶性顺式聚1,4-丁二烯4 1.01 易无定形硬弹性88~90 92~95反式聚1,4-丁二烯135~148 1.02 难硬,韧,结晶性75~80 90~933.假定聚乙烯的聚合度为2000,键角为109.5°,求伸直链的长度L max 与自由旋转链的根均方末端距之比值。

高分子物理模拟练习题含答案

高分子物理模拟练习题含答案

高分子物理模拟练习题含答案一、单选题(共70题,每题1分,共70分)1、“由于单键的内旋转而产生的分子中原子的空间位置上的变化。

”是下列选项中哪一个名词的解释。

()A、蠕变B、高聚物的取向C、构型D、构象正确答案:D2、测定聚苯乙烯的重均相对分子质量可用下列哪种方法。

( )A、膜渗透法B、端基分析法C、黏度法D、光散射法正确答案:D3、“将含有n个键长为l、键角θ固定、旋转不自由的键组成的链视为一个含有Z个长度为b的链段组成的可以自由旋转的链。

”是下列选项中哪一个名词的解释。

()A、解聚反应B、时温等效原理C、等效自由结合链D、等效自由连接链正确答案:D4、以下哪个专业术语是“external force”的中文解释。

()A、强度B、外力C、应力D、应变正确答案:B5、A聚乙烯、B聚丙烯、C聚丁烯-1、D聚甲醛的Tm顺序为()。

A、D>A>B>CB、D>B>A>CC、C>B>A>D正确答案:B6、关于银纹,以下哪条不正确。

()A、加速环境应力开裂B、透明性增加C、抗冲击强度增加正确答案:B7、4次方幂律适用于( )。

A、缩聚物B、高相对分子质量加聚物C、低相对分子质量加聚物正确答案:B8、下列通用塑料中,使用温度上限为Tm的是 ( )。

A、聚苯乙烯B、聚甲醛C、聚异戊二烯D、有机玻璃正确答案:B9、以下哪个专业术语是“polyaddition reaction”的中文解释。

()A、解聚反应B、加聚反应C、键接异构D、双轴取向正确答案:B10、球晶的制备应从()。

A、高温高压下B、稀溶液C、熔体正确答案:C11、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( )。

A、上B、下C、右D、左正确答案:C12、WLF方程是根据自由体积理论推导出来的,它( )。

A、适用于晶态聚合物松弛过程B、用于非晶态聚合物松弛过程C、适用于所有聚合物松弛过程正确答案:B13、下列方法可以提高聚合物的拉伸强度的是( )。

高分子物理练习题(含答案)

高分子物理练习题(含答案)

高分子物理练习题(含答案)一、单选题(共70题,每题1分,共70分)1、聚合物的导电性随温度升高而()。

A、降低B、升高C、保持不变正确答案:B2、以下使Tg增加的因素哪个不正确。

()A、压力增加B、主链杂原子密度增加C、主链芳环增加正确答案:B3、要使熔融纺丝时不易断裂,应选用的原料为()。

A、相对分子质量分布较宽B、相对分子质量较高C、相对分子质量较低正确答案:B4、“大分子链结构单元的键接顺序不同所引起的异构体。

”是下列选项中哪一个名词的解释。

()A、次级松弛B、键接异构C、脆性断裂D、增塑作用正确答案:B5、结晶型聚合物的结晶温度范围是()。

A、Tg~TmB、Tg~TdC、Tm~TdD、Tb~Tg正确答案:A6、以下哪个专业术语是“internal plasticization”的中文解释。

()A、增塑剂B、增塑作用C、内增塑作用D、外增塑作用正确答案:C7、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( )。

A、左B、右C、上D、下正确答案:B8、以下哪个专业术语是“DTA”的中文解释。

()A、次价力B、单晶C、差热分析D、胆甾型正确答案:C9、在注射成型中能最有效改善聚甲醛熔体流动性的方法是()。

A、提高加工温度B、增大分子量C、提高注射速率正确答案:C10、在什么温度下高分子线团较大。

()A、大于θ温度B、小于θ温度C、θ温度正确答案:A11、蠕变与应力松弛速度()。

A、随温度升高而增大B、随温度升高而减小C、与温度无关正确答案:A12、以下哪个专业术语是“anti-aging agent”的中文解释。

()A、交联剂B、降解反应C、防老剂D、抗氧剂正确答案:C13、高聚物在成型加工过程中经缓慢冷却后得到的产品具有( )。

A、脆性B、刚性C、柔韧性D、弹性正确答案:A14、下列方法可以提高聚合物的拉伸强度的是( )。

A、提高支化度B、橡胶共混C、加入增塑剂D、提高结晶度正确答案:D15、以下哪个专业术语是“orientation force”的中文解释。

《高分子物理》练习题及解答

《高分子物理》练习题及解答

《高分子物理》练习题一、名词解释1. 等规度2. 键接方式(键接结构)3. 等效自由结合链4.构型5.切应力双生互等定律6.应变二、简析题1. 讨论玻璃态聚合物的高弹形变和橡胶高弹形变的异同?2. 画出非晶态聚合物在适宜的拉伸速率下,在玻璃化转变温度以下几十度时的应力-应变曲线,并标出聚合物的屈服强度、聚合物的断裂强度、聚合物的断裂伸长率,并指出从应力-应变曲线上可以获得哪些信息。

3.从热力学角度讨论拉伸对聚合物结晶过程、结晶形态和熔点的影响。

除此之外,列举两个措施提高结晶聚合物的熔点?4.什么是银纹?银纹与裂纹有什么差别和联系?聚合物材料中出现银纹是否总是有害的?《高分子物理》练习题答案一、名词解释1. 等规度:全同异构体和间同异构体合称等规异构体,等规异构体所占的百分数。

2. 键接方式(键接结构):指结构单元在高分子链的连接方式,有头-尾键接和头-头键接两种。

3. 等效自由结合链:实际的高分子链并不是自由内旋转的,在旋转时还有空间位阻效应以及分子间的各种远程相互作用,但是只要链足够长,并且有一定的柔性,则仍然可把它当成自由结合链进行统计处理,即当成等效自由结合链。

4. 构型:指分子中由化学键所固定的原子、原子团在空间的几何排列。

5.切应力双生互等定律:韧性聚合物拉伸到屈服点时,常看到试样出现与拉伸方向成大约45°倾斜的滑移变形带。

由于两个45°都会产生,所以这种性质又称为双生互等定律。

6.应变:当材料在外力作用下,材料的几何形状和尺寸就要发生变化,这种变化称为应变。

二、简析题1.讨论玻璃态聚合物的高弹形变和橡胶高弹形变的异同?相同点:玻璃态聚合物在大应力条件下发生的这种高弹形变本质上与橡胶态,聚合物的高弹形变是相同的,它们都是由链段运动所导致的高弹形变。

不同点:(1)橡胶的高弹形变发生在Tg温度以上(橡胶态),链段本身就具有了运动能力;因此在小应力下就可以发生大形变;(2)橡胶的高弹形变当外力去除后可以自动回复;(3)玻璃态聚合物的高弹形变发生在Tg 温度以下(玻璃态),链段本身不具备运动能力,只是在很大的应力下使链段的运动解冻了,才可以发生大形变,而且这种大形变只有当加热到Tg 温度附近时才可以回复。

高分子物理习题及答案.docx

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高分子物理习题及答案第一章1.假定A与B l两聚合物试样中都含有三个组分,其相对分子质量分别为1万、10万和20万,相应的重量分数分别为:A是0.3、0.4和0.3, B是0.1、0.8和0.1,计算此二试样的标和福':,并求其分布宽度指数b;、bj和多分散系数d。

解(1)对于A—-—= ------------------ ------------- = 28169y 03 04 0.3乙矿10?+1(F+2X105=0.3xl04 +0.4xl05 +0.3x2xl05 =103000—0.3x108+0.4x10】°+0.3x4x10】°M:~~- = ------------- = 155630M K103000d = M w/M n = 3.66bj =万;0 — 1) = 28169? x3.66 = 2 90x 109o-;=宓;0 — 1) = 1030002x3.66 = 3.88x101°(2)对于BM n = 54054M w =101000M: =118910d = 1.87b: =2.54x109* =8.87x1092.假定某聚善试样中含有三个组分,其相督子质量分别为1万、2万和3万,今测得该试样的数均相对分子质量商"为2万、重均相对分子质量为2.3万,试计算此试样中各组分的摩尔分数和重量分数。

M…=Y N.M.I I无=5虹=刊*箜竺J j J W,M iE^,=i104M+2xl04M+3xl04N3 =2x"< lO'M +4X108A^2+9X108^3=4.6X108N、+N2 +M =1解得N、= 0.3, N2 = 0.4 , N3 = 0.3M n= £-------- ;—(2)切'fWM£w,=i成w, , —-H ------------ = 1 - ---------- =104 2xl04 3xl04 2xl04< 104^ +2X104W2+3X104W3=2.3X104W t+W2+W3 =1解得W] = o. 15 , W2 = 0.4, W3 = 0.453.在25°C的。

高分子物理试题库(附答案)

高分子物理试题库(附答案)

高分子物理试题库(附答案)一、单选题(共70题,每题1分,共70分)1.聚乙烯无规线团的极限特征比为A、2B、1C、6.76正确答案:C2.高分子柔性愈小,其特性黏数受切变速的影响(A、愈小B、不确定C、没影响D、愈大正确答案:D3.下列聚合物中,不能结晶的是A、尼龙6B、乙丙橡胶C、聚三氟氯乙烯正确答案:B4.根据Flory-Krigbaum稀溶液理论,高分子在良溶剂中,高分子的排斥体积u为()。

A、u<0B、u>0C、不确定D、u=0正确答案:B5.在下列情况下,非极性交联聚合物(溶度参数为δ2)在溶剂(溶度参数为δ1)中的平衡溶胀比最大的是A、不确定B、δ1>δ2C、δ1=δ2D、δ1<δ2正确答案:C6.PE,PVC,PVDC结晶能力的强弱顺序是A、PE>PVC>PVDCB、PVDC>PE>PVCC、PE>PVDC>PVC正确答案:C7.下列条件中适于制备球晶的是A、熔体B、稀溶液C、高温高压正确答案:A8.理想溶液形成过程中体积变化△VM为()A、△VM<0B、△VM=0C、不确定D、△VM>0正确答案:B9.拉伸使聚合物的结晶度()。

A、减小B、增大C、不变正确答案:B10.橡胶在伸长的过程中会()。

A、无热量变化B、吸热C、放热正确答案:C11.聚乙烯可作为工程材料使用,是因为A、内聚能密度大B、分子链刚性大C、高结晶性正确答案:C12.下列三种高聚物中,玻璃化温度最低的是()。

A、聚二甲基硅氧烷B、聚乙烯C、聚甲醛正确答案:A13.在共轭二烯烃中,反式异构体的玻璃化温度比顺式()。

A、高B、低C、无差别正确答案:A14.下列条件中适于制备单晶的是()A、高温高压B、稀溶液C、熔体正确答案:B15.大多数的聚合物熔体属于()。

A、牛顿流体B、假塑性非牛顿流体C、宾汉流体D、胀塑性非牛顿流体正确答案:B16.同一聚合物的下列三种不同的黏度,最大的是()。

高分子物理模拟题及参考答案

高分子物理模拟题及参考答案

高分子物理模拟题及参考答案一、单选题(共70题,每题1分,共70分)1、以下哪种材料的密度最大。

()A、高压聚乙烯B、低压聚乙烯C、聚丙烯正确答案:B2、以下哪个专业术语是“nematic”的中文解释。

()A、向列型B、近晶型C、胆甾型D、液晶基元正确答案:A3、下列物质中,具有粘弹性的是()。

A、硫化橡胶B、硬塑料C、聚合物熔体D、三者都有正确答案:D4、以下哪个专业术语是“oxidative degradationreaction”的中文解释。

()A、光降解B、降解反应C、氧化降解反应D、解聚反应正确答案:C5、聚碳酸酯的应力-应变曲线属以下哪一类。

()A、硬而脆B、软而韧C、硬而韧正确答案:C6、“在标准熔融指数仪中,先将聚合物加热到一定温度,使其完全熔融,然后在一定负荷下将它在固定直径、固定长度的毛细管中挤出,十分钟内挤出的聚合物的质量克数。

”是下列选项中哪一个名A、键接异构B、内聚能密度C、熔融指数D、溶度参数正确答案:C7、单晶的适宜制备条件是 ( ) 。

A、极稀溶液且从高聚物熔点以上缓慢降温析出B、浓溶液析出C、稀溶液加搅拌析出D、高温高压下缓慢结晶正确答案:A8、聚苯乙烯的英文缩写是()。

A、LDPEB、PSC、PVCD、PMMA正确答案:B9、以下哪一种天然高分子是单分散的。

()A、纤维素B、天然橡胶C、牛奶酪蛋白正确答案:C10、聚对苯二甲酸乙二醇酯的英文缩写是()。

A、PSB、PVCC、PMMAD、PET正确答案:D11、“又称广义酸碱作用,是指溶质和溶剂分子间的作用力大于溶质分子间的作用力,而使溶质分子彼此分离而溶解于溶剂中。

”是下列选项中哪一个名词的解释。

()A、增塑作用B、次级松弛C、Boltzmann原理D、溶剂化作用正确答案:D12、刚性增加时,以下哪条不正确。

()A、Tb增加B、Tg~Tb增加C、Tf增加正确答案:A13、高分子链内旋转受阻程度越大,其均方末端距 ( )。

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第一章 高分子链的结构1 写出由取代的二烯(1,3丁二烯衍生物)CH 3CH CH CH CH COOCH 3经加聚反应得到的聚合物,若只考虑单体的1,4-加成,和单体头-尾相接,则理论上可有几种立体异构体?解:该单体经1,4-加聚后,且只考虑单体的头-尾相接,可得到下面在一个结构单元中含有三个不对称点的聚合物:CH CH CH CH CH 3COOCH 3n即含有两种不对称碳原子和一个碳-碳双键,理论上可有8种具有三重有规立构的聚合物。

2 今有一种聚乙烯醇,若经缩醛化处理后,发现有14%左右的羟基未反应,若用HIO 4氧化,可得到丙酮和乙酸。

由以上实验事实,则关于此种聚乙烯醇中单体的键接方式可得到什么结论? 解:若单体是头-尾连接,经缩醛化处理后,大分子链中可形成稳定的六元环,因而只留下少量未反应的羟基:CH 2CH OHCH 2CH OHCH 2CH OHCH 2OCH 2CH 2O CH CH 2CH 2CH OH同时若用HIO 4氧化处理时,可得到乙酸和丙酮:CH 2CH CH 2OHCH CH 2OHCH OHHIO 4CH 3COH+CH 3COCH 3若单体为头-头或尾-尾连接,则缩醛化时不易形成较不稳定的五元环,因之未反应的OH 基数应更多(>14%),而且经HIO 4氧化处理时,也得不到丙酮:CH 2CH CH CH 2CH 2CH CH 2OCHO2CHCH 2CH 2CHOHCH 2CH CH OHCH 2CH 2CH OHOH4CH 3COHO+OH CCH 2CH 2COH可见聚乙烯醇高分子链中,单体主要为头-尾键接方式。

3 氯乙烯(CH 2CH Cl)和偏氯乙烯(CH 2CCl 2)的共聚物,经脱除HCl 和裂解后,产物有:,Cl,ClCl,ClCl Cl等,其比例大致为10:1:1:10(重量),由以上事实,则对这两种单体在共聚物的序列分布可得到什么结论?解:这两种单体在共聚物中的排列方式有四种情况(为简化起见只考虑三单元):CH 2CH ClCH 2C Cl Cl+(V)(D)V VV V V D D D V DDD这四种排列方式的裂解产物分别应为:,Cl,ClCl,ClCl Cl而实验得到这四种裂解产物的组成是10:1:1:10,可见原共聚物中主要为:VVV、D D D的序列分布,而其余两种情况的无规链节很少。

4 异戊二烯聚合时,主要有1,4-加聚和3,4-加聚方式,实验证明,主要裂解产物的组成与聚合时的加成方法有线形关系。

今已证明天然橡胶的裂解产物中CH 3C CH 32CH 3CHCH 3CH 2(A)(B)和的比例为96.6:3.4,据以上事实,则从天然橡胶中异戊二烯的加成方式,可得到什么结论? 解:若异戊二烯为1,4-加成,则裂解产物为:CH 2CH 3CHCH 2CH 2C CH3CH 2(裂解)CH 3CCH 32+若为3,4-加成,则裂解产物为:H 3H 32CH 3CH 3CHCH 2(裂解)CH 3CHCH 3CH 2+现由实验事实知道,(A ):(B )=96.6:3.4,可见在天然橡胶中,异戊二烯单体主要是以1,4-加成方式连接而成。

5 若把聚乙烯看作自由旋转链,其末端距服从Gauss 分布函数,且已知C-C 键长为1.54Å,键角为109.5º,试求:⑴ 聚合度为4105⨯的聚乙烯的平均末端距、均方末端距和最可几末端距; ⑵ 末端距在+10 Å和+100 Å处出现的几率。

解:⑴)(398321)(448382)(107.4cos 1cos 12522A ===A =∏=∏=A ⨯=+-=*l N h l Nh nlh fr ββθθ⑵14162223)(1037.3)100()(105.3)10(4)exp()()(----A ⨯=A ±A ⨯=A ±∏-∏=ωωββω,得由dh h h dh h即在±100Å处的几率比在±10Å处的几率大。

6 某碳碳聚α-烯烃,平均分子量为1000M 。

(M 。

为链节分子量),试计算: ⑴完全伸直时大分子链的理论长度; ⑵若为全反式构象时链的长度; ⑶看作Gauss 链时的均方末端距; ⑷看作自由旋转链时的均方末端距;⑸当内旋转受阻时(受阻函数438.0cos =ϕ)的均方末端距;⑹说明为什么高分子链在自然状态下总是卷曲的,并指出此种聚合物的弹性限度。

解:设此高分子链为:CH 2CH X()n键长l=1.54Å,键角θ=109.5º⑴nm M M Nl L 308308054.1)1000(20max =A =⨯==︒ ⑵nm Nl L 5.25125.109sin54.120002sin=⨯⨯==θ反 ⑶22220)(35.47)(4735nm Nl h =A ==︒⑷2222)(86.94)(9486cos 1cos 1nm Nl h fr=A =+-=︒θθ⑸2222)(72.242)(24272cos 1cos 1cos 1cos 1nm Nl h =A =-+⋅+-=︒ϕϕθθnm h 6.15212=)或( ⑹因为m ax L >反L >>21)(2h ,所以大分子链处于自然状态下是卷曲的,它的理论弹性限度是25)/(212≈h L 反倍7 某高分子链的内旋转势能与旋转角之间的关系如下图所示:以知邻位重叠式(e )的能量U e =12kJ/mol ,顺式(c )的能量U c =25kJ/mol ,邻位交叉式(g 与g ˊ)的能量U g =U g ˊ=2kJ/mol ,试由Boltzmann 统计理论计算: (1)温度为140℃条件下的旋转受阻函数ϕcos ;(2)若该高分子链中,键角为112°,计算刚性比值K 为多大? 解:(1))(0025,0002,012,0)(180,120,60,01-⋅=±±±=mol kJ U i i 度ϕ设)(ϕN =旋转次数,T=413K ,R=8.31J/(K •mol) 由Boltzmann 统计理论:)/ex p(RT U N i i -= 分别计算得 1)0exp()0(==RTN 0303.0)41331.8100012exp()60(=⨯⨯-=±N5584.0)41331.810002exp()120(=⨯⨯-=±N410862.6)41331.8100025exp()180(-⨯=⨯⨯-=±N4521.0)4~1(cos ))(exp(cos ))(exp()(cos )(cos 20202020===--==∑∑⎰⎰⎰⎰i NN d RT U d RT U d N d N iiiii ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕππππ(2)以知键角θ=112°,cos θ=-0.374683.5)4521.014521.01)(3746.013746.01()cos 1cos 1)(cos 1cos 1(2222=-+-+=-++-==∴Nl Nl Nl h K ϕϕθθ8 假定聚丙烯于30℃的甲苯溶液中,测得无扰尺寸()nm Mh 4212010835/-⨯=,而刚性因子()76.1/21220==frh h σ,试求:(1)此聚丙烯的等效自由取向链的链段长; (2)当聚合度为1000时的链段数。

解:CH 2CH 3()n的全反式构象如下图所示:已知.5.109,54.1,420︒=A ==θοl M解法一 []M nm h 242010835-⨯=M nm l M M nl L )(1099.52sin 22sin30-⨯===θθ反 (1)[]nm Mnm M nm L h l 17.1)(1099.510835324200=⨯⨯==--反 (2)[][])(16210835)(1099.5242232020个反=⨯⨯==--Mnm M nm hL N )421000(⨯=M解法二 )(9.293311311154.01000276.12222220nm h h fr =-+⨯⨯⨯==σ )(5.25125.109sin 154.0100022sin nm nl L =⨯⨯==θ反(1)nm L h l 17.15.2519.293200===反 (2))(1529.2935.25122020个反===h L N 第二章 高分子的聚集态结构1 下表列出了一些聚合物的某些结构参数,试结合链的化学结构,分析比较它们的柔顺性好坏,解:以上高分子链柔顺性的次序是:EC<PAN<PS<PIB<PIP ≈PDMS 适于做纤维用的是 EC 、PAN ; 适于做塑料用的是 PS 、(EC); 适于做橡胶用的是 PIB 、PIP 、PDMS 。

2 由X 射线衍射法测得规整聚丙烯的晶胞参数为a=6.666οA ,b=20.87οA ,c=6.488οA ,交角β=98.12 ,为单斜晶系,每个晶胞含有四条H 31螺旋链(如图所示)。

试根据以上数据,预测完全结晶的规整聚丙烯的比容和密度。

解:比容 AN M abc M V v /)43(sin 0⨯==β )(067.1)1002.6/(42)43(12.98sin 488.687.20666.61323-=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=g cm 密度)(1094.0067.1101333-⋅⨯===m kg v ρ 文献值)(1095.033-⋅⨯=m kg c ρ3 由文献查得涤纶树脂的密度)(1050.133-⋅⨯=m kg c ρ和)(10335.133-⋅⨯=m kg a ρ,内聚能)(67.661单元-⋅=∆mol kJ E 。

今有一块的涤纶试样361051.096.242.1m -⨯⨯⨯,重量为kg 31092.2-⨯,试由以上数据计算:(1)涤纶树脂试样的密度和结晶度; (2)涤纶树脂的内聚能密度。

解:(1)密度)(10362.1)1051.096.242.1(1092.23363---⋅⨯=⨯⨯⨯⨯==m kg V W ρ 结晶度%36.16335.150.1335.1362.10=--=--=a c a vf ρρρρ或%180=--⋅=ac ac Wf ρρρρρρ (2)内聚能密度)(473192)10362.1/1(1067.663330-⋅=⨯⨯⨯=⋅∆=cm J M V E CED 文献值CED=476)(3-⋅cm J4 已知聚丙烯的熔点C T m ο176=,结构单元融化热136.8-⋅=∆mol kJ H u ,试计算:(1)平均聚合度分别为DP =6、10、30、1000的情况下,由于链段效应引起的m T 下降为多大? (2)若用第二组分和它共聚,且第二组分不进入晶格,试估计第二组分占10%摩尔分数时共聚物的熔点为多少? 解:(1)DPH RT T u m m ⋅∆=-2110 式中,K C T m 4491760==ο,1131.8--⋅=K mol J R ,用不同DP 值代入公式计算得到:C K T m ο1043371==,降低值176-104=72C οC K T m ο1304032==,降低值176-130=46C ο C K T m ο1594323==,降低值176-159=17C οC K T m ο1754484==,降低值176-175=1C ο可见,当DP >1000时,端链效应开始可以忽略。

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