《高分子物理习题集及答案》 2.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()得多。 3.高分子链在良溶剂中的末端距比在不良溶剂中的末端距()得多。 4.在高分子溶液中可以由参数()和()判断高聚物在溶液中的形态。可以 由( )和()表征分子尺寸。 5.MH方程中指数a对于0溶剂为( ),对于刚性棒聚合物为( )。 6.已知某交联聚合物溶于溶剂中，平衡时的体积分数为0.5，若将此交联聚合物的网链 相对分子质量增大一倍后再溶于相同的溶剂中，则平衡时的体积分数为()。 7.高分子链的柔顺性增加，聚合物的Tg(),Tm( ),T( ),T。(), 结晶能力()，溶解能力()，黏度()，结品速率()。 8.取向可使聚合物在取向方向上的0()，0()，E(),断裂伸长率()， 可使聚合物的结晶度( ),高分子液晶的流体在取向方向上的黏度( ),流 动性()。 三、判断题 1.聚丙烯腈的溶度参数【12.7~15.4」和苯酚「14.5】很接近，所以聚丙烯睛能够溶解 在苯酚中 2.高聚物溶解时体系熵减低，熔体冷却结晶时体系熵增加 () 3.因为聚氯乙烯和聚乙烯醇的分解温度低于粘流温度，所以只能采用溶液纺丝法纺丝 () 4.0溶剂是良溶剂 () 5.当分子稀溶液处于日状态时，其化学位为零 () 6.0温度没有相对分子质量的依赖性，而临界共熔温度T有相对分子质量的依赖( ) 7.对于非极性高聚物，溶剂的溶度参数δ与高聚物的δ2越相近，则溶剂越优良( 8.任何结品高聚物不用加热，都可以溶于其良溶剂中 9.聚乙烯醇溶于水，纤维素和聚乙烯醇的极性结构相似，所以纤维素也能溶于水() 10.多组分聚合物出现相分离的成核增长机理是以小震幅组分的涨落开始，不需要活化 能 ( 11.聚合物在良溶剂中，由于溶剂化作用力强，因而分子处于松散、伸展状态，黏度较 () 12.高分子线团在0溶剂中，其黏度比良溶剂中低，末端距也越小 () 13.走进生产聚氯乙烯的车间，你可以闻道一股聚氯乙烯分子的刺激气味 () 14.只要溶剂选择合适，PP在常温下也可以溶解 ( 15.聚合物在不良溶剂中，由于溶剂化作用弱，因而高分子线团处于卷曲收缩状态，黏 度较小 16.增塑的PVC是一种高浓度的高分子溶液 ( 17.高分子溶液在极稀的条件下是理想溶液 ( 18.线性聚合物的溶解过程也会出现溶胀 -17
《高分子物理习题集及答案》 - 17 - 2．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（ ）得多。 3．高分子链在良溶剂中的末端距比在不良溶剂中的末端距（ ）得多。 4．在高分子溶液中可以由参数（ ）和（ ）判断高聚物在溶液中的形态。可以 由（ ）和（ ）表征分子尺寸。 5．MH 方程中指数 a 对于 θ 溶剂为（ ），对于刚性棒聚合物为（ ）。 6．已知某交联聚合物溶于溶剂中，平衡时的体积分数为 0.5，若将此交联聚合物的网链 相对分子质量增大一倍后再溶于相同的溶剂中，则平衡时的体积分数为（ ）。 7．高分子链的柔顺性增加，聚合物的 Tg（ ），Tm（ ），Tf（ ），Tb（ ）， 结晶能力（ ），溶解能力（ ），黏度（ ），结晶速率（ ）。 8．取向可使聚合物在取向方向上的 ζ（t ），ζ（i ），E（ ），断裂伸长率（ ）， 可使聚合物的结晶度（ ），高分子液晶的流体在取向方向上的黏度（ ），流 动性（ ）。 三、判断题 1．聚丙烯腈的溶度参数『12.7～15.4』和苯酚『14.5』很接近，所以聚丙烯腈能够溶解 在苯酚中 （ ） 2．高聚物溶解时体系熵减低，熔体冷却结晶时体系熵增加 （ ） 3．因为聚氯乙烯和聚乙烯醇的分解温度低于粘流温度，所以只能采用溶液纺丝法纺丝 （ ） 4．θ 溶剂是良溶剂 （ ） 5．当分子稀溶液处于 θ 状态时，其化学位为零 （ ） 6．θ 温度没有相对分子质量的依赖性，而临界共熔温度 Tc 有相对分子质量的依赖（ ） 7．对于非极性高聚物，溶剂的溶度参数 δ1 与高聚物的 δ2 越相近，则溶剂越优良（ ） 8．任何结晶高聚物不用加热，都可以溶于其良溶剂中 （ ） 9．聚乙烯醇溶于水，纤维素和聚乙烯醇的极性结构相似，所以纤维素也能溶于水（ ） 10．多组分聚合物出现相分离的成核增长机理是以小震幅组分的涨落开始，不需要活化 能 （ ） 11．聚合物在良溶剂中，由于溶剂化作用力强，因而分子处于松散、伸展状态，黏度较 大 （ ） 12．高分子线团在 θ 溶剂中，其黏度比良溶剂中低，末端距也越小 （ ） 13．走进生产聚氯乙烯的车间，你可以闻道一股聚氯乙烯分子的刺激气味 （ ） 14．只要溶剂选择合适，PP 在常温下也可以溶解 （ ） 15．聚合物在不良溶剂中，由于溶剂化作用弱，因而高分子线团处于卷曲收缩状态，黏 度较小 （ ） 16．增塑的 PVC 是一种高浓度的高分子溶液 （ ） 17．高分子溶液在极稀的条件下是理想溶液 （ ） 18．线性聚合物的溶解过程也会出现溶胀 （ ）
《高分子物理习题集及答案》 19.尼龙可在常温下溶于甲酸，说明结晶聚合物可直接溶于极性溶剂 () 20.四氢呋喃和氯仿都与PVC的溶度参数相近，因而二者都是PVC的良溶剂() 21.高聚物中加入增塑剂，其链段运动能力增强，其拉伸强度增加 四、问答题 例31简述聚合物的溶解过程，并解释为什么大多聚合物的溶解速度很慢？ 例3-2用热力学原理解释溶解和溶胀。 例3-3橡皮能否溶解和熔化，为什么？ 例3-4高分子溶液的特征是什么？把它与胶体溶液或低分子真溶液作一比较，如 何证明它是一种真溶液。 例3-5讨论并从4=RTTn4+鸟，+x] 瓷+4- 推导溶胀平衡公式。 例3-6什么是溶度参数δ？聚合物的δ怎样测定？根据热力学原理解释非极性聚合 物为什么能够溶解在其δ相近的溶剂中？ 例3-7完全非晶的PE的密度p=0.85g/cm3,如果其内聚能为2.05千卡/摩尔重 复单元，试计算它的内聚能密度？ 例3-8根据摩尔引力常数，用Sma1基团加和法，计算聚乙酸乙烯酯的溶度参数 (该聚合物密度为1.18gcm3)。并与文献值比较。 例3-9已知某聚合物的8。=10.4cal/cm2户，溶剂1的6=7.4，溶剂2的62=11.9 问将上述溶剂如何以最适合的比例混合，使该聚合物溶解。 例3-10已知聚乙烯的溶度参数6pE=16.0,聚丙烯的87.0，求乙丙橡胶(EPR)的 δ（丙烯含量为35%）.并与文献值16.30/cm)2相比较。 例3-11一个聚合物具有溶度参数6=9.95Cal/cm)2(⑥，=7.0，。=5.0，m=5.0), 溶度球半径R=3.0,问一个8=10(Cal/cm3)2(⑧，=8，δ。=6，d=0)的溶剂能溶解它吗？ 例3-12(1)应用半经验的“相似相溶原则”，选择下列聚合物的适当溶剂：天然橡胶， 醇酸树脂，有机玻璃，聚丙烯腈：(2)根据“溶剂化原则”选择下列聚合物的适当溶剂：硝 化纤维，聚氯乙烯，尼龙6，聚碳酸酯：(3)根据溶度参数相近原则选择下列聚合物的适 当溶剂：顺丁橡胶，聚丙烯，聚苯乙烯，涤纶树脂。 例313有两种苯溶液，一种是苯乙烯一苯，另一种是聚苯乙烯一苯，若两种溶液 -18
《高分子物理习题集及答案》 - 18 - 19．尼龙可在常温下溶于甲酸，说明结晶聚合物可直接溶于极性溶剂 （ ） 20．四氢呋喃和氯仿都与 PVC 的溶度参数相近，因而二者都是 PVC 的良溶剂 （ ） 21．高聚物中加入增塑剂，其链段运动能力增强，其拉伸强度增加 （ ） 四、问答题 例 3-1 简述聚合物的溶解过程，并解释为什么大多聚合物的溶解速度很慢？ 例 3-2 用热力学原理解释溶解和溶胀。 例 3-3 橡皮能否溶解和熔化，为什么？ 例 3-4 高分子溶液的特征是什么? 把它与胶体溶液或低分子真溶液作一比较，如 何证明它是一种真溶液。 例 3-5 讨论并从 [ln ] 2 1 RT 1 2 12 推导溶胀平衡公式。 例3-6 什么是溶度参数δ? 聚合物的δ怎样测定? 根据热力学原理解释非极性聚合 物为什么能够溶解在其 δ 相近的溶剂中? 例 3-7 完全非晶的 PE 的密度 ρa=0.85g／cm3，如果其内聚能为 2.05 千卡／摩尔重 复单元，试计算它的内聚能密度? 例 3-8 根据摩尔引力常数，用 Small 基团加和法，计算聚乙酸乙烯酯的溶度参数 （该聚合物密度为 1.18g/cm3）。并与文献值比较。 例 3-9 已知某聚合物的 2 1 3 P 10.4 cal cm ，溶剂 1 的 1 7.4 ，溶剂 2 的 2 11.9。 问将上述溶剂如何以最适合的比例混合，使该聚合物溶解。 例 3-10 已知聚乙烯的溶度参数 δPE=16.0，聚丙烯的 δPP=l7.0，求乙丙橡胶(EPR)的 δ (丙烯含量为 35％)．并与文献值 16.3(J／cm3 ) 1/2 相比较。 例 3-11 一个聚合物具有溶度参数 δ＝9.95(Cal／cm3 ) 1/2 (δp=7.0，δa=5.0，δh＝5.0)， 溶度球半径 R=3.0，问一个 δ＝10(Cal／cm3 ) 1/2 (δp =8，δa=6，δh＝0)的溶剂能溶解它吗? 例 3-12 (1)应用半经验的“相似相溶原则”，选择下列聚合物的适当溶剂：天然橡胶， 醇酸树脂，有机玻璃，聚丙烯腈；(2)根据“溶剂化原则”选择下列聚合物的适当溶剂：硝 化纤维，聚氯乙烯，尼龙 6，聚碳酸酯；(3)根据溶度参数相近原则选择下列聚合物的适 当溶剂：顺丁橡胶，聚丙烯，聚苯乙烯，涤纶树脂。 例 3-13 有两种苯溶液，一种是苯乙烯一苯，另一种是聚苯乙烯一苯，若两种溶液 ( 3) 2 2 3 2 2 2 1 Mc RT W形变 ＝
《高分子物理习题集及答案》 含有相同百分数的溶质，试预计哪一种溶液具有较高的(1)蒸气压，(2)凝固点，(3)渗透 压，(4)黏度？ 例314试指出下列结构的聚合物，其溶解过程各有何特征 (1)非品态聚合物：(2)非极性品态聚合物： (3)极性晶态聚合物：(4)低交联度的聚合物： 例315根据溶剂选择的几个原则，试判断下列聚合物一溶剂体系在常温下哪些可 以溶解？哪些容易溶解？哪些难溶或不溶？并简述理由（括号内的数字为其溶度参数）。 (1)有机玻璃(18.8)一苯(18.8) (2)涤纶树脂(21.8)一二氧六环(20.8) (3)聚氯乙烯(19.4)一氯仿19.2) (4)聚四氟乙烯(12.6)一正癸烷(13.1) (⑤)聚碳酸酯(19.4)一环己酮(20.2) (6)聚乙酸乙烯酯(19.2)一丙酮(20.2) 例3-16解释产生下列现象的原因： (1)聚四氟乙烯至今找不到合适的溶剂： (2)硝化纤维素难溶于乙醇或乙醚，却溶于乙醇和乙醚的混合溶剂中： (3)纤维素不能 例3-17由高分子的混合自由能（△G),导出其中溶剂的化学位变化（△4，），并说明 在什么条件下高分子溶液中溶剂的化学位变化，等于理想溶液中溶剂的化学位变化。 例3-18Floy一Huggins用统计热力学方法推导出高分子溶液的混合熵 △Sm=-R(mlng+mlng)与理想溶液混合熵△S=-Rm,lnX+m,lnX)相比，问何者 较大？申述其故。 例3-19将1克PMMA在20℃下溶解于50cm3苯中，已知PMMA的密度1.18g/ cm3,苯的密度0.879g/cm3,计算熵变值，在计算中你用了什么假定？ 例3-20(1)计算20℃下制备100cm310-2molL苯乙烯的二甲苯溶液的混和熵。 20℃时二甲苯的密度为0.861g/cm3. (2)假定(1)中溶解的苯乙烯单体全部转变成DP-1000的PS,计算制备100cm 该PS溶液的混和熵，并算出苯乙烯的摩尔聚合熵。 例3一21应用似晶格模型，计算10mol聚合度500的聚合物从完全取向态变为 无规取向态的熵变。（假定配位数是12）。 例3-22写出m,摩尔组分1和m,摩尔组分2混合形成理想溶液的自由能△G。 -19
《高分子物理习题集及答案》 - 19 - 含有相同百分数的溶质，试预计哪一种溶液具有较高的(1)蒸气压，(2)凝固点，(3)渗透 压， (4)黏度? 例 3-14 试指出下列结构的聚合物，其溶解过程各有何特征： (1) 非晶态聚合物； (2) 非极性晶态聚合物； (3) 极性晶态聚合物；(4) 低交联度的聚合物； 例 3-15 根据溶剂选择的几个原则，试判断下列聚合物一溶剂体系在常温下哪些可 以溶解?哪些容易溶解? 哪些难溶或不溶? 并简述理由 (括号内的数字为其溶度参数)。 (1) 有机玻璃(18.8)一苯(18.8) (2) 涤纶树脂(21.8)一二氧六环(20.8) (3) 聚氯乙烯(19.4)一氯仿(19.2) (4) 聚四氟乙烯(12.6)一正癸烷(13.1) (5) 聚碳酸酯(19.4)一环己酮(20.2) (6) 聚乙酸乙烯酯(19.2)一丙酮(20.2) 例 3-16 解释产生下列现象的原因： (1) 聚四氟乙烯至今找不到合适的溶剂； (2) 硝化纤维素难溶于乙醇或乙醚，却溶于乙醇和乙醚的混合溶剂中； (3) 纤维素不能 例 3-17 由高分子的混合自由能( Gm )，导出其中溶剂的化学位变化( 1 )，并说明 在什么条件下高分子溶液中溶剂的化学位变化，等于理想溶液中溶剂的化学位变化。 例 3-18 Flory—Huggins 用 统计热力 学 方法推导出 高分子 溶液的混合熵 ( ln ln ) Sm R n1 1 n2 2 与理想溶液混合熵 ( ln ln ) 1 1 2 2 1 Sm R n n 相比，问何者 较大？申述其故。 例 3-19 将 1 克 PMMA 在 20℃下溶解于 50cm3 苯中，已知 PMMA 的密度 1.18g／ cm3，苯的密度 0.879g／cm3，计算熵变值，在计算中你用了什么假定？ 例 3-20 （1）计算 20℃下制备 100cm3 10－2mol/L 苯乙烯的二甲苯溶液的混和熵， 20℃时二甲苯的密度为 0.861g/cm3。 （2）假定（1）中溶解的苯乙烯单体全部转变成 DP 1000 的 PS，计算制备 100cm3 该 PS 溶液的混和熵，并算出苯乙烯的摩尔聚合熵。 例 3－21 应用似晶格模型，计算 10－6mol 聚合度 500 的聚合物从完全取向态变为 无规取向态的熵变。（假定配位数是 12）。 例 3-22 写出 1 n 摩尔组分 1 和 2 n 摩尔组分 2 混合形成理想溶液的自由能 Gm
《高分子物理习题集及答案》 例3-23试由高分子溶液的混和自由能导出其中溶剂的化学位变化，并说明在什么 条件下高分子溶液中溶剂的化学位变化等于理想溶液中溶剂的化学位变化。 例3-24将4-4=RTn(1-4)+1-()4+所的n(1-4)展开并只取到 第二项，右式的结果如何？当r→∞时得到什么？ 例3-25对于稀溶液，渗透压π表示为π%=-(4-4)/。式中，9，为溶质的浓 度(gcm),y°为纯溶剂的摩尔体积。求高分子溶液的π/C,并讨论上题所述的偏摩尔 过剩自由能。 例3-26什么是Floy温度（即0温度）？ 例3-27试讨论高分子溶液在高于、等于、低于日温度时，其热力学性质各如何？ 高分子在溶液中的尺寸形态又如何？ 例328试讨论聚合物的日温度及其实验测定方法 例3-29随着温度升高，高分子0溶液的特性黏数有什么变化？为什么？ 例3-30说明溶剂的优劣对以下诸条的影响： (1)温度T时聚合物样品的特性黏度： (2)聚合反应釜搅拌功率的高低： (3)聚合物样品用膜渗透计测定的相对分子质量。 例331用平衡溶胀法可测定丁苯橡胶的交联度。试由下列数据计算该试样中有效 链的平均相对分子质量M。所用溶剂为苯，温度为25℃，干胶重0.1273g,溶胀体重 2.116g,千胶密度为0.941gmL,苯的密度为0.8685gmL,名=0.398。 例3-32用NaOH中和聚丙烯酸水溶液时，黏度发生什么变化？为什么？ .20
《高分子物理习题集及答案》 - 20 - 例 3-23 试由高分子溶液的混和自由能导出其中溶剂的化学位变化，并说明在什么 条件下高分子溶液中溶剂的化学位变化等于理想溶液中溶剂的化学位变化。 例 3-24 将 0 2 1 1 2 2 1 2 RT ln 1 1 1 r 的 ln 1 2 展开并只取到 第二项，右式的结果如何？当 r 时得到什么？ 例 3-25 对于稀溶液，渗透压 π 表示为 0 0 2 1 1 1 c V 。式中， 2 c 为溶质的浓 度 3 gcm ， 0 V1 为纯溶剂的摩尔体积。求高分子溶液的 2 c ，并讨论上题所述的偏摩尔 过剩自由能。 例 3-26 什么是 Flory 温度（即 θ 温度）？ 例 3-27 试讨论高分子溶液在高于、等于、低于 温度时，其热力学性质各如何? 高分子在溶液中的尺寸形态又如何? 例 3-28 试讨论聚合物的 θ 温度及其实验测定方法 例 3-29 随着温度升高，高分子 溶液的特性黏数有什么变化？为什么？ 例 3-30 说明溶剂的优劣对以下诸条的影响： (1) 温度 T 时聚合物样品的特性黏度； (2) 聚合反应釜搅拌功率的高低； (3) 聚合物样品用膜渗透计测定的相对分子质量。 例 3-31 用平衡溶胀法可测定丁苯橡胶的交联度。试由下列数据计算该试样中有效 链的平均相对分子质量 Mc 。所用溶剂为苯，温度为 25℃，干胶重 0.1273g，溶胀体重 2.116g，干胶密度为 0.941g/mL，苯的密度为 0.8685g/mL， 1 0.398。 例 3-32 用 NaOH 中和聚丙烯酸水溶液时，黏度发生什么变化？为什么？
《高分子物理习题集及答案》 第四章聚合物分子量及分子量分布 一、选择题 1.以下那种方法可以测定绝对相对分子质量( A)VPO B)膜渗透 C)GPC 2.己知【n」=KM,判断以下哪一条正确( A)M=Mp B)M=M C)M=M=M,=Mp 3.同一高分子样品测定相对分子质量，以下结果那个正确() A)黏度法大于光散射法B)VOP大于黏度法 C)黏度法大于端基分析法 4.同一聚合物样品，以下计算哪个较大( A)自由结构链均方末端距 B)自由旋转链均方末端距 C)均方旋转半径 5.GPC普适校正是( A)用单分散的样品测出改正因子G进行校正 B)「n」M-Ve作图 C)logM-e作工作曲线 6.沉淀分级可采用以下方法得到积分分布曲线( A)直接将w,一M作图 B)习惯法 C)正态函数适应法 7.测定聚苯乙烯的数均相对分子质量，应采用的方法() A)黏度法 B)膜渗透压法 C)沉降平衡法 8.GPC测定相对分子质量分布时，从色谱柱最先分离出来的是() A)相对分子质量较大的 B)相对分子质量较小的 C)依据所用的溶剂不同，其相对分子质量大小的先后次序不同 9.当相对分子质量增加时，以下哪种性能减小或下降( A)抗张强度 B)可加工性 C)塔点 10.3.4次方幂律是反映以下什么与相对分子质量的关系() A)溶液黏度 B)零剪切黏度 C)玻璃化转变温度 二、填空题 1.测定高聚物Mn、Mw、Mn的方法分别有()()和()。测定高聚物相 对分子质量分布的方法有()和()：其基本原理分别为( )和( )。 2.测定PS重均相对分子质量采用的方法可以是( )。 3.Z均相对分子质量与重均相对分子质量比较，()更能反映高分子的流动性 4.重均相对分子质量与数均相对分子质量比较起来，()更能反映高分子的力学 性能。 三、判断题 1.溶液的黏度随温度的升高而下降，高分子溶液的特性黏数在不良溶剂中随温度升高 -21-
《高分子物理习题集及答案》 - 21 - 第四章 聚合物分子量及分子量分布 一、选择题 1．以下那种方法可以测定绝对相对分子质量（ ） A）VPO B）膜渗透 C）GPC 2．已知『η』＝KM，判断以下哪一条正确（ ） A）Mη=Mn B）Mη＝Mw C）Mn＝Mw＝Mz＝Mη 3．同一高分子样品测定相对分子质量，以下结果那个正确（ ） A）黏度法大于光散射法 B）VOP 大于黏度法 C）黏度法大于端基分析法 4．同一聚合物样品，以下计算哪个较大（ ） A）自由结构链均方末端距 B）自由旋转链均方末端距 C）均方旋转半径 5．GPC 普适校正是（ ） A）用单分散的样品测出改正因子 G 进行校正 B）『η』.M-Ve 作图 C）logM－Ve 作工作曲线 6．沉淀分级可采用以下方法得到积分分布曲线（ ） A）直接将 wi－Mi 作图 B）习惯法 C）正态函数适应法 7．测定聚苯乙烯的数均相对分子质量，应采用的方法（ ） A）黏度法 B）膜渗透压法 C）沉降平衡法 8．GPC 测定相对分子质量分布时，从色谱柱最先分离出来的是（ ） A）相对分子质量较大的 B）相对分子质量较小的 C）依据所用的溶剂不同，其相对分子质量大小的先后次序不同 9．当相对分子质量增加时，以下哪种性能减小或下降（ ） A）抗张强度 B）可加工性 C）熔点 10．3.4 次方幂律是反映以下什么与相对分子质量的关系（ ） A）溶液黏度 B）零剪切黏度 C）玻璃化转变温度 二、填空题 1．测定高聚物 Mn、Mw、Mη 的方法分别有（ ）（ ）和（ ）。测定高聚物相 对分子质量分布的方法有（ ）和（ ）；其基本原理分别为（ ）和（ ）。 2．测定 PS 重均相对分子质量采用的方法可以是（ ）。 3．Z 均相对分子质量与重均相对分子质量比较，（ ）更能反映高分子的流动性。 4．重均相对分子质量 与数均相对分子质量比较起来，（ ）更能反映高分子的力学 性能。 三、判断题 1．溶液的黏度随温度的升高而下降，高分子溶液的特性黏数在不良溶剂中随温度升高