发布时间 : 星期五 文章高分子物理课后习题答案（详解）更新完毕开始阅读
4.测定聚合物的结晶度的方法有哪几种简述其基本原理。不同方法测得的结晶度是否相同为什么
答：（1）密度法，X射线衍射法，量热法；（2）密度法的依据：分子链在晶区规整堆砌，故晶区密度大于非晶区密度；X射线衍射法的依据：总的相干散射强度等于晶区和非晶区相干散射强度之和；量热法的依据：根据聚合物熔融过程中的热效应来测定结晶度的方法。（3）不同，因为结晶度的概念缺乏明确的物理意义，晶区和非晶区的界限很不明确，无法准确测定结晶部分的量，所以其数值随测定方法不同而不同。
5.高分子液晶的分子结构有何特点根据分子排列有序性的不同，液晶可以分为哪几种晶型如何表征 答：（1）高分子液晶分子结构特点：
1. 分子主干部分是棒状（筷形），平面状（碟形）或曲面片状（碗形）的刚性结构，以细长棒状最为常见；
b.分子中含有对位苯撑，强极性基团，可高度极化或可形成氢键的基团，因而在液态下具有维持分子作某种有序排列所需要的凝聚力；c.分子上可能含有一定的柔性结构。
（2）液晶晶型：a.完全没有平移有序—向列相即N相，用单位矢量表示；b.一维平移有序（层状液晶）—近晶A（
）和近晶C()；c.手征性液晶，包括胆甾相（Ch）和手征性近晶相；d.盘状液晶相。
（3）液晶态的表征一般为：a.偏光显微镜下用平行光系统观察；b.热分析法；射线衍射； d.电子衍射；e.核磁共振；f.电子自旋共振；g.流变学；h.流变光学。 6.简述液晶高分子的研究现状，举例说明其应用价值。
答：液晶高分子被用于制造防弹衣，缆绳及航空航天器大型结构部件，可用于新型的分子及原子复合材料，适用于光导纤维的被覆，微波炉件，显示器件信息传递变电检测 7.取向度的测定方法有哪几种举例说明聚合物取向的实际意义。
（1）用光学显微镜测定双折射来计算;(2)用声速法测定；（3）广角X射线衍射法；（4）红外二向色性；（5）偏正荧光法。
8.某结晶聚合物的注射制品中，靠近模具的皮层具有双折射现象，而制品内部用偏光显微镜观察发现有Maltese黑十字，并且越靠近制品芯部，Maltese黑十字越大。试解释产生上述现象的原因。如果降低模具的温度，皮层厚度将如何变化
答：（1）由于形成球晶，球晶具有双折射现象，自然光经过偏振片变为偏振光，通过球晶发生双折射，分成两束振动方向垂直的偏振光，两束偏振光在与检偏镜平行方向上存在分量，分量速度不同，产生相位差而干涉，使呈现黑十字消光图像，制品外部与模具接触，冷却速度快，球晶来不及生长而成多层片晶或小球晶，而制品芯部温度高，结晶时间充分，生长为大球晶，因此消光图像更大。
（2）降低温度会增加过冷度，缩短结晶时间，因而皮层厚度增加。 9.采用“共聚”和“共混”方法进行聚合物改性有何异同点 解：略。
10.简述提高高分子合金相容性的手段
答：提高高分子合金的相容性一般用加入第三组分增溶剂的方法。
增溶剂可以是与A、B两种高分子化学组成相同的嵌段或接枝共聚物，也可以是与A、B的化学组成不同但能分别与之相容的嵌段或接枝共聚物。
11.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0.854g/cm3,现知该聚合物的实际密度为0.900g/cm3,试问其体积结晶度应为多少 （体积结晶度为）
12.已知聚乙烯晶体属斜方晶系，其晶胞参数a=,b=,c=.
(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=0.83g/cm3,试计算密度ρ=0.97g/cm3聚乙烯试样的质量结晶度。
13.用声波传播测定拉伸涤纶纤维的取向度。若试验得到分子链在纤维轴方向的平均取向角为30。，试问该试样的取向度为多少
第3章 高分子溶液
1.溶度参数的含义是什么“溶度参数相近原理”判断溶剂对聚合物溶解能力的依据是什么 答：（1）溶度参数：是指内聚能密度的平方根；
（2）依据是：，因为溶解过程
，所以与
越相近
>0，要使<0，越小越好，又因为
就越小，所以可用“溶度参数相近原理”判断溶剂对聚合物的溶解
能力。
2.什么叫高分子θ溶液它与理想溶液有何本质区别
答：（1）高分子θ溶液：是指高分子稀溶液在θ温度下（Flory温度），分子链段间的作用力，分子链段与溶剂分子间的作用力，溶剂分子间的作用力恰好相互抵消，形成无扰状态的溶液。 此时高分子—溶剂相互作用参数为1/2,内聚能密度为0.（2）理想溶液三个作用力都为0，而θ溶液三个作用力都不为0，只是合力为0. 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热表达式中Huggins参数的物理意义是什么
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）物理意义：反映高分子与溶剂混合时相互作用能的变化。
4.什么叫排斥体积效应Flory-Kingbuam稀溶液理论较之晶格模型理论有何进展
答：（1）排斥体积效应：在高分子稀溶液中，“链段”的分布实际上是不均匀的，高分子链以一个被溶剂化了的松懈的链球散布在纯溶剂中，每个链球都占有一定的体积，它不能被其他分子的“链段”占有。 （2）进展：把“链段”间的排斥体积考虑进去，更符合实际。 5.高分子合金相分离机理有哪两种比较其异同点。 解：略。
6.苯乙烯-丁二烯共聚物（δ=）难溶于戊烷（δ=）和醋酸乙烯（δ=）。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
解：
7.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）。
答：（1）；（2）;（3）.
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。
8.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=）
答：;;
9.假定共混体系中，两组分聚合物（非极性或弱极性）的分子量不同但均为单分散的，XA/XB=r。试写出计算临界共溶温度下组成关系的方程式，画出r分别为小于1、等于1和大于1时，该体系的旋节线示意图。
第4章 聚合物的分子量和分子量分布
1.什么叫分子量微分分布曲线和体积分布曲线两者如何相互转换
(1)微分分布曲线：表示聚合物中分子量（M）不同的各个级分所占的质量分数或摩尔分数[x(M)];
积分分布曲线：表示聚合物中分子量小于和等于某一值的所有级分所占的质量分数[I(M)] 或摩尔分数。
转换：
2.测定聚合物数均和重均分子量的方法有哪几种每种方法适用的分子量范围如何
答：(1)测定数均分子量的方法：端基分析法、沸点升高、冰点下降、气相渗透压（范围<）
(2)测量重均分子量的方法：光散射法(
3.证明渗透压法测得的分子量为数均分子量。
)
答：渗透法测定分子量依据为时，
所以：
即渗透压法测得分子量为数均分子量。
4.采用渗透压法测得试样A和B和摩尔质量分别为5gmol和5gmol，试计算A、B两种试样等质量混合物的数均分子量和重均分子量。
答：；
5.35℃时，环己烷为聚苯乙烯（无规立构）的θ溶剂。现将300mg聚苯乙烯（ρ=1.05g/cm3，150ml环己烷中，试计算：(1)第二维利系数A2;(2)溶液的渗透压。
=）于35℃溶于