《高分子物理》课程例题与解答(3)

2019-09-02 18:18

例22有两种苯溶液,一种是苯乙烯—苯,另一种是聚苯乙烯—苯,若两种溶液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?

解 苯乙烯—苯溶液有较高的蒸气压和凝固点;聚苯乙烯—苯溶液有较高的渗透压和黏度。

例23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

解 (1)非极性非晶态聚合物易溶于溶度参数相近的溶剂;极性非晶态聚合物要考虑溶剂化原则,即易于溶于亲核(或亲电)性相反的溶剂;(2)非极性晶态聚合物难溶,选择溶度参数相近的溶剂,且升温至熔点附近才可溶解;(3)极性晶态聚合物易溶,考虑溶剂化原则; (4)低交联度聚合物只能溶胀而不能溶解。

例24根据溶剂选择的几个原则,试判断下列聚合物—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?简述理由(括号内的数字为其溶度参数)(1)有机玻璃(18.8)—苯(18.8);(2)涤纶树脂(21.8)—二氧六环(20.8);(3) 聚氯乙烯(19.4)—氯仿(19.2)(4)聚四氟乙烯(12.6)—正癸烷(13.1);(5)聚碳酸酯(19.4)—环己酮(20.2);(6)聚乙烯乙烯酯(19.2)—丙酮(20.2) 解 (1)不溶,因为有机玻璃是极性的,而苯是非极性溶剂。(2)不

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溶,因为亲核聚合物对亲核溶剂。(3)不溶,因为亲电聚合物对亲电溶剂。(4)不溶,因为非极性结晶聚合物很难溶,除非加热到接近聚四氟乙烯的熔点327℃,而此时溶剂早已气化了。(5)易溶,因为虽然未亲核聚合物的亲核溶剂,但他们都在亲核能力顺序的尾部,即亲核作用不强,可以互溶,(6)易溶,原因同(5)

例25 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)纤维素不能溶于水,却能溶于铜铵溶液中。

解 (1)原因有二,一是其δ=6.2(cal/cm3)1/2 ,很难找到δ这么小的溶剂;二是其熔点高达327℃,熔点以上体系具有高粘度,对于非晶结晶性高分子要求升温到接近熔点,没有适当溶剂既能δ相近有能有高沸点。从热力学上分析,PTFE的溶解必须包括结晶部分的熔融和高分子与溶剂混合的两个过程,两者都是吸热过程,△Hm比较大,

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