高分子物理习题集--答案-2009

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性,尚需加入一种稀释剂(?2=16.3,分子量M=350),试问这种稀释剂的最适量是多少? 答:混

???1?1??2?2??1?1??() 21-?1?PVC??混?19.4

?19.6?1?16.3?16.3?1?19.4

?1?3133?2?233?0.061所以,可加入的这种稀释剂的体积分数为0.061。

12.由于乙烯醇单体不稳定,聚乙烯醇由聚醋酸乙烯酯水解制得。纯的聚醋酸乙烯酯(0%水解)是不溶于水的,然而随着水解度的增加(直至87%水解度)聚合物变得更易溶于水。但是,进一步提高水解度却减少了室温下的水溶性。简要解释之。并对下列三种物质的耐水性进行排序:聚醋酸乙烯酯,PVA,维尼纶。

答:纯的聚醋酸乙烯酯是不溶于水的,可以在酸或碱催化时发生醇(水)解。随着水解的进行,分子链上的醋酸根逐渐转变成羟基,羟基的亲水性使聚合物变得更易溶于水。但是水解度增加到87%以后,大量的羟基易形成分子间氢键,使分子间作用力大于水与聚合物之间的相互作用力,此时聚合物在室温下的水溶性下降。

耐水性:聚醋酸乙烯酯

>维尼纶 >PVA

要进行PVA缩甲醛反应:是将水解制备的PVA溶解于热水中,经过纺丝、拉伸形成部分结晶的纤维(晶区不溶于水,但是无定型区亲水,且能溶胀),在酸做催化剂,使纤维与甲醛缩合反应。由于几率效应,缩醛化并不完全,尚有孤立的羟基存在。

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第三章 高聚物的分子量及其分子量分布

4.今有分子量为1×104和5×104的两种高聚物,试计算: A.在分子数相同的情况下共混时的Mn和Mw。 B.在重量相同的情况下共混时的Mw和Mn。 答案:A:在分子数相同的的情况下共混时

N(1?104?5?104)?3?104 Mn?2N

Mw

?nM??nMiiii2i?iN?Mi2N?Miii1?10???5?10????1?10???5?10?424442?4.33?104B:在重量相同的情况下共混时 Mn? Mw?

m?n2www?1?1045?104?1.67?1042nM?ii?nMiiii?wM??wiiiii?w?1?104??w?5?104?2w?3?104注:式中N指分子数; i指i分子的摩尔数;w指重量;

nmi ?niMi?i分子的质量?i分子的摩尔数?i分子的分子量5.在25℃的?溶液中测得浓度为7.36kg/m3的聚氯乙烯溶液渗透压数据为270Pa,求此试样的分子量和第二维利系数A2(R=8.314J/K·mol),并指出所得分子量是何种统计平均值。

答案:对于高分子溶液,膜渗透压、分子量及溶液浓度之间有如下关系:

?1?RT(?A2C)CM因为是?溶液,所以A2=0

(摄氏温度换算成开尔文温度为:25+273.15=298.15K)

RTC8.314?298.15?7.36?103M???6.75?104(g/mol)- 10 - ?270

因此,分子量为6.75?104(g/mol),是数均分子量。

8.今有聚甲基丙烯酸甲酯的苯溶液,初始浓度C0=0.1190g/100ml,在25℃测出溶剂的平均流出的时间t0=271.7秒,溶液的流出时间测定如下:

1C′ 2C'113

'2C3C

'453.1 385.5 354.1 325.1 453.2 385.8 354.2 325.3 453.1

385.7

354.2

325.3

试求特性黏度[η],然后用下面公式计算平均分子量 [?]?4.68?10?5M0.77答案:将已知条件列表:

1C′ 2 C'1 132C'3C '

453.1 385.5 354.1 325.1 453.2 385.8 354.2 325.3 453.1

385.7 354.2 325.3 t(平均)

453.1 385.7 354.2 325.2 ?t1.668 1.420 1.304 1.197 r?t0 0.668 0.420 0.304 0.197 sp??r?1C

0.00119 0.000793 0.000595 0.000397 (g/ml) ln?r429.9 442.2 446.1 452.9 C ?sp561.3

529.6

510.9

496.2

C

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1'4C 311.0 311.3 311.1

1 '4C311.0 311.3 311.1 311.1 1.145 0.145 0.0002975 455.1 487.4

?

利用表中数据作图,将上图两条直线推至C=0处,得出截距根据公式: 所以:

????465.0mL/g

[?]?4.68?10?5M0.77465?4.68?10?5M0.77因此,粘均分子量

Mv?1.22?10911.从高分子溶液的光散射、渗透压和黏度的测定中,分别可以获得哪些有关高分子结构的信息? 答案:

光散射法测重均分子量方法可以得到下列参数:Mw、A2、?1、S2、h2 膜渗透压法测数均分子量方法可以得到下列参数:Mn、A2、?1、? 黏度法测黏均分子量方法可以得到下列参数:M?、???、???M、?、 12.试举出三种热力学参数,用它们对聚合物溶解性能进行判断,在什么情况下溶剂是良溶剂、一般溶剂、?溶剂、非溶剂。 答案: 良溶剂 <<1/2 >>0 T>>? >>1 溶剂 <1/2 >0 T>? >1 ?溶剂 非溶剂 >1/2 <0 T

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