高分子习题修改版(2)

17.什么事溶度参数？何如测定聚合物的溶度参数？为什么非极性聚合物能溶解在与其溶度 参数相近的溶剂中？答：溶度参数是内聚能密度的平方根。溶度参数的测定方法有溶胀法 和年度法。溶解过程的自由能变化：ΔGm=ΔHm—TΔSm ΔSm总大于零，聚合物溶解过 程一般都是吸热的，即ΔHm>0，所以要使溶解过程能够自发进行，ΔHm

18.什么是溶解？什么是溶胀？说明线形高分子和交联高分子在良溶剂中的最终状态。 答：溶胀是溶剂分子渗入聚合物内部，即溶剂分子和高分子的某些链段混合，使聚合物体积膨胀。溶解是完全溶剂化的高分子链进入溶剂，形成均匀分散的高分子均相溶液。线形高分子在良溶剂中的最终状态：发生无限溶胀，最终形成均相的高分子溶液。交联高分子在良溶剂中的最终状态：发生有限溶胀，形成聚合物凝胶

19.测定数均分子量和重均分子量分别有哪些主要方法？它们测量的分子量范围通常是多 少？答：数均分子量的测定方法有端基分析法、沸点升高法、渗透压法。重均分子量的测 定方法有光散射法、超速离心沉降法。

1.橡皮（硫化的天然橡胶）能否溶解和熔化，为什么？

答：橡皮是经过硫化的天然橡胶，是交联的高聚物，在与溶剂接触时发生溶胀，但因有交联的固化键束缚，不能再进一步使交联的分子拆散，只能停留在最高的溶胀阶段，不会发生溶解，同样也不熔化。

2.为什么聚丙烯晴只能用溶液纺丝，不能用熔融纺丝，而涤纶树脂则可以用熔融纺丝？ 答：聚丙烯腈是一种强极性分子，分子之间的相互作用很强，因此其黏流温度高，而且熔体粘度很大，此外，聚丙烯腈热分解温度较低，高温下容易降解，如果使用熔融纺丝，需要很高的纺丝温度，从而导致聚丙烯晴的快速降解，使得纺丝后纤维性能大为下降，从而使使用价值丧失，因此不能用熔融纺丝，而涤纶树脂的全链含有柔性的酯基，使得分子链具有一定的柔性，而且分子的极性较小，分子之间的相互作用很弱，其流动温度相对较低，此时，涤纶具有较好的热稳定性，分解度较高，因此可以用熔融纺丝。

3．PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）的Tg=105度，Tf=160度，Ps（聚苯乙烯）Tg=100度，Tf=110度，由上述数据可知在形变一温度曲线上，PMMA的高弹性平台比PS宽

答： PMMA和PS的Tg差不多，都是100左右，这是因为PMMA的侧基极性比PS大，应使Tg增加，但是PMMA的侧基柔性比PS大，侧基比PS小，所以应使Tg减小，这两个因素相互抵消，所以Tg差不多，对于Tf来说，要使高聚物发生流动，分子与分子之间的相对位置要发生显著变化，因此分子之间相互作用力因素很重要，PMMA极性大，分子间作用力强，Tf就高，而PS分子间作用力低，Tf就小。 4．解释下列各组聚合物玻璃化温度差异的原因（1）聚乙烯（150K）和聚丙烯（250K） （2）聚氯乙烯（354K）和聚偏二氯乙烯（227K）（3）聚丙烯酸甲酯（280K）和聚丙烯酸乙酯（249K）（4）顺1,4—聚丁二烯和1,2—聚丁二烯（分别是165K和269K） 答：（1）聚乙烯主链上不带侧基，单键内旋转的位垒低，聚丙烯带有侧基，分子内旋转位阻增加，Tg升（2）聚氯乙烯是单取代，分子极性大，分子间作用力强，内旋转困难，而聚偏二氯乙烯是对称双取代，极性小，主链内旋转位垒降低，Tg下降。（3）由于聚丙烯酸酯类的侧链是柔性的，侧基越大，则柔性也越大，故前者Tg高（4）顺1,4—聚丁二烯含有孤立双键，主链单键旋转位垒很低，Tg降低，而1,2—聚丁二烯的主体由饱和C—C单键组成，且带有较大的侧基，柔性下降，Tg升高。 5．解释，为什么高速行驶中的汽车内胎易爆炸

答：汽车高速行驶时，作用力频率很高，Tg上升，让橡胶的Tg接近或高于空温，内胎处于玻璃态，易爆炸。

6．普通有机玻璃在常温下，……而双轴……分析他们冲击韧性不同的原因

答：双轴拉伸定向有机玻璃使分子链取向平行于有机玻璃平面的任何方向，这样在平面上就有各向同性，所以他的抗冲击韧性比较高，而普通有玻璃没有取向，脆性大，所以他的抗冲击韧性差 7．聚乙烯是塑性，全同立构的聚丙烯也是塑料，为甚乙烯和丙烯的的共聚物确是乙丙橡胶？ 答：聚乙烯分子链柔性且规整性好，因此容易结晶，得到的是结晶态的PE，可以作为塑料使用，全同立构聚丙烯分子柔顺性也较好，而且分子链规整性好，也是容易结晶的高聚物，可作为塑料，而乙丙橡胶由于是无规共聚，分子链上甲基的位置是完全无规的，因此分子整体规整性被破坏，难以形成结晶结构，常作为橡胶使用。

8．DSC测得聚丙烯结晶峰热94.4J/g，聚丙烯的熔融热为△H=8.79Kg/mol，求结晶度。 答：聚丙烯链节分子量为42g/mol，故其熔融热为8790J/mol÷42g/mol=209 J/g，结晶度为94.4J/g÷209 J/g×100%=45% 9．为什么雨衣挂在墙上越来越长

答：PV的Tg为80度，加入增塑剂后玻璃化转变温度大大下降，此时雨衣处于高弹态很容易产生蠕变

10．从聚合物结构出发如何提高热塑性聚合的耐热温度 答：（1）增加高分子链的刚性（2）增加分子链的相互作用（3）适当交联

11．低密度聚乙烯和高密度聚乙烯在性能上有很大的差别，主要是低密度聚乙烯的分子结构不像高密度聚乙烯那样是单纯的线型，而低密度聚乙烯是带有支链的，而坚韧度，抗拉强度以及耐溶剂性差，而高密度是支链很少的线型分子，分子排列规整，形成结晶度高，密度高，熔点和使用温度大 11．有文献的PET的密度是ρc=1.5×103Kg/m3，ρa=1.335×103Kg/m3 ，△E=66.67 Kg/mol（重复单元）重量为2.92×10-3Kg，V=1.42×2.96×0.51×10-6m3，求PET试样的ρ和f（2）求内聚能密度 答：（1）ρ=W/V=2.92×10-3÷(1.42×2.96×0.51×10-6)=1.362×103Kg/m3

我

?v=（ρ-ρa）（/ρc-ρa）×100%=21.8%，?=(Va-V)/ (Va-Vc) ×100%=Wc/W×100%=23.3% （2）CED=△B/▽M=66.67×103÷（192÷1.362×103）=473J/cm-3