高分子物理习题和答案

1章离，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， 0h2 特征比 cn0nl f,r对于自由连接链cn=n，当n→∞时，cnc∞，c∞越小，柔顺性越好。链段长度b：链段逾短，柔顺性逾好。聚丙烯腈与碳纤维；线性高分 度聚乙烯支化度高于高密度聚乙烯（1000C15～35个短支链 2中取代基对称排列，分子偶极矩极小，易内旋转；3中极性取代基较中比例大，分子内旋转，故柔 221c 2 单烯类

hmaxn 31/3

h2

1/

3n2l2 h2fr 2nl2

度b(已知碳－碳键长为0.154nm，键角为109.5。)。 21c 1/解：[h0/hf h0 hfr3.0976n 1c

6.19 221 22 2 hmaxnl n

又hmaxZbh0bh2/hmax6.1952nl2 6.1952 2l) 解：Cnh2/nl2 Xn416000 n2Xn80 h212nl2128000(0.n1 2章CED=∆E/Vm1mol液体或固体分子移至分CED>420J/cm3的高聚物，由于分子链上有强极性，或者分子间能形成氢键，分子间作用力大，因而有较好的机械 伸展链晶：形成条件：高温高压熔体附近缓慢结晶高拉伸取向； 体积(Vc)，部分结晶聚合物的密度介于ρc和ρa之间；（1） 液晶显示技术向列型：灵敏的电响应信号和光学特 广角X射线衍射：测得晶区的取向度小角激光光散射法、收缩率表征法等取向结构对材料的力学、光学、热性能影响显著。且越靠近制品芯部Maltese黑十字越大。试解释产生上述现象的原因。如果降低模具的温度，皮层厚度将如何变化？..0.936g/cm30.854g/cm30.900 0.900g/cm30.854g/ 0.046g/Xca0.963gcm0.964gcm0.082gcm 已知聚乙烯晶体属斜方晶系，其晶胞参数a＝0.738nm，b＝0.495nm，c＝0.254nm。（1）

1.0025g/

0.738100.49510c（2）c

1/a~1/1/~1/

1/0.831/0.971/0.83

1.20481.20480.1739f1(3cos21)1(3cos231) 重均分子量测试方法：光散射法、小角X光衍射法P81表4-1 iM iM RT i i RTc 即证.

i

i

ni i采用渗透压测得试样AB4.20×105g/mol1.25×105g/mol，试计算A、B两种试样等质量混合 x i

1/(4.20105

4.201051/(402.105)1/(1.25105

Mi

0.54.201050.51.25105i环己烷中，试计算：(1)第二系数Az；(2)溶液的渗透压。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)

Mark－Houwink （2）[]

sp

c

K

假定K/r，可得（2）式c

第五章聚合物的转变与松弛TgDC法）基准物和样品相同的热量（仪器采用两侧等速升温或降温进行控制，基准物是热惰性的，而样品在温度改变时会出现各种转变，会吸热或放热，与基准物的温度有一差值（通过热电偶测出，将温度差值—温度作一图线，就可以得到差热曲线。T；③温度－形变法（热机械法）原理：动态模量和力学损耗一温度的变化制成样品，在仪器上进测试得到内耗－温度曲线最高损耗峰的峰位对应的温度就是Tg；④核磁法(NMR)原理：在Tg变化前后，核磁谱线的宽度有很大变化，根据线宽的变化就可以得到Tg。试用玻璃化转变的自由体积理论解释：(1)非晶态聚合物冷却时体积收缩速率发生变化；Tg前后，聚合物自由体积膨胀情况不同（2）速度，测定的Tg值愈高。外力作用时间短，链段来不及发生运动，呈现出玻璃态，Tg↑；外推到0K时，熵变为负值。在正常动力学条件下，观察到的只是具有松弛特征的玻璃化转变温度Tg。差异：小分子0.2度 比较下列各组聚合物的Tg)链柔性较大，故Tg较低；<Tg>>试预测含单体B10％摩尔分数的共聚物的。x解：11 x

(H)u837J4/oxmmm (H mmm0

B11 B

x18.31410%0.002114

(Hm

mT451.8K 1m

0Tm(Hm0

lnX

Tm450.7 17和Avramin1.24811.0918ttVVtVV0lg[lnVtVV00------

K3k3.n 0.0188.所以 lgK=- Kln20.693t31894

t t3

7.4710- 7章答：①蠕变：材料（高分子材料）在恒定的外界条件下T、P，在恒定的外力σ下，材料变形长度ε随时间t的增加而增，保持这一形变所需随时间的增加而逐渐减小的现象；例如：松紧带子；密封件在受外力时，密封效果逐渐变差（密封的重要问题）交变压力作用下，高分子材料的形变总是于应力变化的现象；例如：橡胶轮胎 定量说明松弛时间的含意。为什么说作用力的时间与松弛时间相当时，松弛现象才能被明显地观察到?Maxwell模型来描述。已知垫解：E(t)Eet 300天E310EN/3 00 OE0.316N 0OEEet/31060.2et/300 t/30 0 t2080将一块橡胶试片—0.60s5％、试计(1)橡胶试片在该频率(或振幅)下的对数减量(△)和损耗角正切(tgδ)；(2)假定△＝0.02，问多少周期后试样的振动振幅在t＝0时加上一恒定应变速率K后应力(σ)随时间（t）的变化关系，并以图形表示之。2.491031.12103 W(Tg C1(TTg W(tg 解：lgGTlg(T)lgW(T)C(TT)51.6(125 lg 2.0310 lg

17.44(TTg W

知该聚合物的Tg＝－70℃)解：lgGlg 17.44(2570)t(T)2.01012hlgG 17.44(2070)tg g

g g lgtlgt2lgt1lgGlg 17.44(25 51.6(20 51.6(25 2.7198.582711.3015 t2t1102719

5℃T30℃0 KN

E3GN0KT31 1068.314303.157.56105lg

lg

17.442551.6

T2.04106Pa

/E (1et/)1.32