发布时间 : 星期二 文章高分子物理(2)更新完毕开始阅读
相同点：二者改性后都使新生成或新混合体的性能优于原先任何一种单组份的性能，实现了高模量与韧性、韧性与耐热性的结合，具有重要的实用价值。特别是均相高分子合金 ，更是具有很多优点，通过改变两组份的相对组成，可获得性能不同的系列产品。 不同点：从概念来说，共聚是指共聚合，是一种化学方法，有几种单体进行共同的聚合反应得到特殊结构和性能的聚合物；共混是指共同混合，是一种物理方法，使几种材料均匀混合，以提高材料性能的方法，工业上橡胶材料和塑料材料进行共混是典型的例子，也可以在聚合物中加入某些特殊性能的成分以改变聚合物的性能，如导电性能等
6. 某一聚合物完全结晶时的密度为0.936g/cm3，完全非晶态的密度为0.854 g/cm3，现知该聚合物的实际密度为0.900 g/cm3，试问其体积结晶度为多少?
???a0.900g/cm3?0.854g/cm30.046g/cm3解：X????0.561
?c??a0.963g/cm3?0.964g/cm30.082g/cm3vc7．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)根据晶胞参数，验证聚乙烯分子链在晶体中为平面锯齿形构象；
(2)若聚乙烯无定形部分的密度ρa＝0.83 g/cm3，试计算密度ρ＝0.97ρ聚乙烯试样的质量结晶度。
解：（1）?c?MZ28?? ?NAV6.02?1023?0.738?107?0.495?107?0.254?107?1.0025g/cm3
与实际测得的聚乙烯密度??0.92~0.90g/cm颇为一致。
W（2）Xc?31/?a~1/?1/0.83?1/0.971.2048?1.0309 ??1/?a~1/?c1/0.83?1/1.00251.2048?0.99750.1739?0.839
0.2073或者如下计算 ? xcm??c(???a)mM?Z，?c??，由于V?abc，Z?2，则xcm?84.9%
?(?c??a)VNA?V8. 用声波波传播法测定拉伸涤纶纤维的取向度。若实验得到分子链在纤维轴方向的平均取向角θ为30度，试问该试样的取向度为多少?
1 解：f?(3cos2??1)?0.625
29.已知某PP试样，ＤＳＣ方法测得结晶放热峰的热效应ΔＨ＝９４.４Ｊ／ｇ，
5
查文献可知聚丙烯的ΔＨ０＝８.７９ｋＪ／ｍｏｌ，试计算该试样的结晶度。 解：xc??H94.4?42?1000?100%??0.451?45.1% ?H08.79１０.某聚合物单轴取向时，双折射Δｎ为０.０３，完全取向时，双折射 Δｎｍａｘ为０.０５，试计算该聚合物的平均取向角?。
解：
?n0.03fB???0.6?nmax0.05??arccos1(2fB?1)?42.8??3
第三章 高分子溶液
１.Flory-Huggins晶格模型理论推导高分子溶液混合熵时作了哪些假定？混合答（1）假定：a.溶液中分子排列也像晶体中一样，为一种晶格排列；b.高分子链是柔性的，所有构象具有相同的能量；c.溶液中高分子“链段”是均匀分布的，即“链段”占有任一格子的几率相同。 （2）表达式中Huggins参数
?1??HM?HM?即HM??1RTn1?2??1kTN1?2
kTN1?2RTn1?2（３）物理意义：反映高分子与溶剂混合时相互作用能的变化。 △HM=χ1RTn1φ 2
△SM＝-R(n1lnΦ1+n 2lnΦ 2)
△GM= RT[n1ln ф 1+ n2ln ф 2 +χ1 n1 ф 2 ] ２.什么是θ温度，如何测量
当T＝θ时，△ μ1E =0，此时高分子“链段”间与高分子链段与溶剂分子间的相互作用相等，高分子处于无扰状态，排斥体积为零。△ μ1E ＝0，但△HM≠0，△SM都不是理想值，只是两者的效应相互抵消。说明高分子溶液是一种假的理想溶液。
通常：选择溶剂和温度来满足△μ1E＝0的条件，称为θ条件和θ状态。状态下所用的溶剂称为θ溶剂，θ状态下所处的温度称为θ温度。①通过渗透压的测定，可求出高分子溶液的θ温度
?1 ?RT[?A2c]cM
通过渗透压测定，可以求出高分子溶液的θ温度。即在一系列不同温度下测定某聚合物－溶剂体系的渗透压，求出第二维利系数A2，以A2对温度作图，得一曲线，此曲线与的A2＝0线之交点所对应的温度即为θ温度。
３.苯乙烯-丁二烯共聚物（δ=16.7）难溶于戊烷（δ=14.4）和醋酸乙烯（δ=17.8）。若选用上述两种溶剂的混合物，什么配比时对共聚物的溶解能力最佳？
6
４.计算下列三种情况下溶液的混合熵，讨论所得结果的意义。
（1）99e12个小分子A与1e8个小分子B相混合（假定为理想溶液）；
（2）99e12个小分子A与1e8个小分子B（设每个大分子“链段”数x=1e4）相混合（假定符合均匀场理论）；
（3）99e12个小分子A与1e12个小分子B相混合（假定为理想溶液）。
：
（1）2.04x10-14J/K；（2）1.37X10-11 J/K;（3）7.73.X10-11 J/K.
结果说明，绝大多数高分子溶液，即使在浓度小时，性质也不服从理想溶液的规律，混合熵 比小分子要大十几倍到数十倍，一个高分子在溶液中可以起到许多个小分子的作用，高分子溶液性质与理想溶液性质偏差的原因在于分子量大，分子链具有柔顺性，但一个高分子中每个链段是相互连接的，起不到x（连段数）个小分子的作用，混合熵比xN个小分子来得小。 ５.在20℃将10-5mol的聚甲基丙烯酸甲酯（
=105, ρ=1.20g/cm3）溶于179g
氯仿（ρ=1.49 g/cm3）中，试计算溶液的混合熵、混合热和混合自由能。（已知χ1=0.377）
7
;; 第四章 聚合物的分子量和分子量分布
１．现有—超高分子量的聚乙烯试样，欲采用GPC方法测定其分子量和分子量分布，试问：
(1)能否选择GPC法的常用溶剂THF？如果不行，应该选用何种溶剂?
(2)常温下能进行测定吗?为什么?
(3)如何计算该试样的数均、重均和粘均分子量。 答：（1）不能选择常用溶剂THF，因为THF与超高分子量的聚乙烯极性不同，它们的溶解度参数相差较大；应选择四氢萘或十氢萘作为溶剂； （2）不能测量，140℃以上超高分子量的聚乙烯才能溶解；
（3）在SEC谱图上每隔相等的淋洗体积间隔读出谱线与基线的高度iH,此高度与聚合物的浓度成正比，在此区间内淋出的聚合物的质量分数为 再从校正曲线上读出与淋出体积对应的分子量，则 ２. 采用渗透压测得试样A和B的摩尔质量分别为4.20×105 g/mol 和1.25×105g/mol，试计算A、B两种试样等质量混合的数均分子量和重均分子量。
8