《高分子化学》习题集

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12．下面是从聚酯在氯仿中的溶液，于20℃下的渗透压法测得的数据。测得结果用溶剂的高
度h表示，氯仿的密度是1.48g/cm2。求数均分子量。

浓度（g/dl）	0.57	0.48	0.17	0.10
h/cm	2.829	1.008	0.521	0.275

13．一系列窄分布聚苯乙烯样品的分子量由膜渗透压测定，它们的特性粘数由乌氏粘度计在
" c8 D" a$ M8 X0 ^) ?, \
30℃甲苯溶液中测定，结果如下：
/ _2 [  W; g! s2 s9 M" V

M×10－4(g·mol-1)	7.6	13.5	16.3	33.6	44.0	55.6	85.0
[η]/m3Kg-1	0.0382	0.0592	0.0696	0.1054	0.1292	0.1650	0.2210

求Mark-Houwink公式中常数K和α。
14．一聚合物符合[η]＝KM，试证明粘度法与光散射法测得的分子量相等。
15．从θ溶剂中的渗透压数据知道，一种聚合物的分子量是104，在室温（300K）下，当溶液
浓度为1.17Kg·m-3时，试预测其膜渗透压值为多大? 现从良溶剂中用光散射法测得的分子量为3×104, 试解释两种方法为何有这么大的差别？如果膜渗透压法测定也在良溶剂中进行，则上述差别是变得更大，更小，还是不变？
9 X1 s' ?( [. _& v8 z9 N% e16．用GPC法测定某聚合物试样得分子量分布。淋出体积Ve已由普适校准曲线换算成分子
量，浓度检测信号Hi和各级分的分子量Mi列于下表。若不考虑加宽效应改正，试求该聚
合物的平均分子量

                               
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、

( t9 W! }: V5 D, A9 |7 C  `8 x# U                               
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和多分散系数d。

Mi×10－4	20.0	16.0	11.0	8.00	6.00	5.00	3.50	2.50	2.00	1.20
Hi	5	50	150	250	400	410	300	200	70	20

17．试述GPC的原理。何谓普适校正？
18．画出非晶态聚合物的形变－温度曲线示意图，三种力学状态和两个热转变的分子机理。
19．画出晶态聚合物的形变－温度曲线示意图，并说明与非晶态聚合物有何不同？
20．玻璃化转变的机理如何？说明塑料、橡胶、合成纤维的使用上限温度对应于什么转变？
21．下列哪一种材料自由体积的百分数较高？（1）在Tg时的聚苯乙烯；（2）在Tg时的天然
/ V$ `& j0 F& S/ v8 a+ m+ f
橡胶。
- ~, ^* q4 K; W5 a  l22．聚乙烯是结晶性聚合物，所以聚乙烯样品没有Tg，这句话对吗？为什么？
23．比较以下聚合物的Tg，并简要说明理由。


1 ]+ M3 g6 c$ Q2 G# K; u6 V
24．解释为什么聚氯丁二烯在室温下是橡胶？比较聚氯丁二烯、聚丁二烯和聚异戊二烯的Tg，
3 ~& S# q  p5 p' p
并从结构上说明原因。
2 e( w4 f$ U# D; Y3 b' v25．试述提高聚合物耐热性的途径。
26．从实验得到三种聚合物的形变－温度曲线如下，试问各适合用作什么材料（塑料、纤维或橡胶）？为什么？
& O: D! O/ }* `% w5 {& |
. }9 y. `6 @& K: v
* _& n% U5 @" i3 L0 h/ q7 n. I3 K) k
27．下列物理量在玻璃化转变区内，随着温度的改变如何变化？画出示意图来。（1）比容；

1 V# I' M) `& k* V, Z6 v! P（2）杨氏模量；（3）力学损耗角正切；（4）比热；（5）介电损耗角正切。
28．如何解释聚合物的Tg开始时随分子量增大而升高，当分子量达到一定值之后，Tg变为与
3 }; j) @" k: O9 F) R0 t- V# g分子量无关的常数。

29．聚合物的多重转变的机理是什么？研究多重转变有何实际意义？
30．加热时拉长的橡胶带是膨胀还是收缩？为什么?
31．要使422K的聚乙烯的粘度减成一半，温度必须变为多少？（已知流动活化能ΔE＝2.38×
107J·Kg-1）
32．要使聚乙烯的粘度减小一半，重均分子量必须变为多少？
33．什么是牛顿流体？绝大多数聚合物在什么条件下是牛顿流体，什么条件下不是牛顿流体？
为什么会有此特点？聚合物熔体在外力作用下除流动外还有何特点？
+ l) ?1 H" t5 U" e' a. `
34．下列哪一种流体更易从模口挤出？（1）假塑性流体；（2）牛顿流体。
) x  a; v. F  C2 P+ b  n5 m35．在设计外径为5cm管材的模口时，应选择哪一种内径的模口？（1）小于5cm；（2）5cm;
. @. \6 |( h7 j0 F5 \& [
+ Q6 m. o6 G) m8 Z: X& W（3）大于5cm.
  `/ i( ]3 d# S! c7 }
" n0 w: t* c  H36．试述熔融指数（MI）的意义和测定方法。
[localimg=454,117]3[/localimg]


37．将以下三种应力－应变曲线与聚苯乙烯、天然橡胶和尼龙对应，并简单说明理由。
/ w8 {, r5 @& f( e6 g" d7 [$ T

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38．商品聚合物薄膜通常是通过某种取向制得的。一般取向是不相同的，纵向（即机器方向）
, Z: e/ \+ j$ L+ C
的取向比横向的高。你能根据应力－应变测试讲出机械加工方向吗？
39．强迫高弹性产生的原因和条件是什么？
. C% h) v8 W2 I40．什么是应力松弛？线形聚合物与交联聚合物的应力松弛曲线有什么不同？用串联模型模拟

的应力松弛方程适用于哪类聚合物。
8 f* @4 f! h, U# c8 M) f8 W: j6 \41．从并联模型出发推导蠕变方程和蠕变回复方程。
42．一种高分子材料，经过某种成形工艺后，发现其产品在Tg以上时，其蠕变速度比原料树
2 M% L* M$ g* {2 Y/ |! P脂显著减慢。这种现象可能是由于发生了交联所产生，也可能是因为结晶度增加引起的。

试拟定两种实验方法予以鉴别。
8 J# l% s8 q* a, P8 x0 [
) g" h' P# e# @43．一块橡胶，直径60mm，长度200mm，当作用力施加于橡胶下部，半个小时后拉长至300％

（最大伸长为600％）。问（1）松弛时间？（2）如果拉长至400％，需多少时间？
: r; m: Q8 `( H( C44．用于模拟某一线形聚合物的蠕变行为的四元件模型的参数为：E1＝5.0×108Pa，E2＝1.0×
. e/ w- b( Y, O0 P3 `2 J- o! Z( [3 z2 N108Pa，η2＝1.0×108Pa·s，η3＝5.0×1010Pa·s。蠕变试验开始时，应力为σ0＝1.0×
( u+ X) f/ h7 f/ R5 O; y108Pa，求经过5s后的应变值。
45．解释为什么在机器和楼板之间安放橡皮环，可以减少机器振动对楼板的影响？
46．为了减轻桥梁振动可在桥梁支点处垫以衬垫。当货车轮距为10米，车速60Km/h通过桥梁
时，欲缓冲其振动有以下几种高分子材料可供选择：（1）E1＝2.0×108Pa，η1＝1010
! {6 z4 p8 c4 cPa·s；（2）E2＝2.0×108Pa，η2＝108 Pa·s；（3）E3＝2.0×108Pa，η2＝106 Pa·s。
问哪一种合适？

47．PMMA的在测定频率为1Hz时，tanδ在130℃得到一峰值，如果测定改为1000Hz，在什么
6 b* H; X1 V6 b温度下得到同样的峰值？（提示：WLF方程的参考温度用Tg，PMMA的Tg＝105℃）
" W: x' ^' C& m48．讨论影响聚合物介电常数的因素。


4 p5 B/ ?3 O! }
5 L7 N. |  v; }9 Q) Y$ F) I49．从下表中的数据比较PE和PVC在导电性、介电性上的优缺点，并从聚合物的结构分析这

些特点的原因。

	Eb (KV·mm-1)	ρv # g& b4 E7 e. }! p1 d% w8 M! ^ (Ω·m)	tanδ (ω=10Hz)	ε / c, ]$ P9 _  c8 o (ω=105Hz)
PE	40～50	>1014	(3～5)×10－4	2.3～2.4
PVC	10～20	1012～1013	(4～8)×10－5	3.2～3.6

50．浅色的高分子材料制品，尤其时泡沫制品，常会粘满灰尘，难以清扫，这是什么原因？如
何加以克服？
3 I5 _7 k* `; y' e- G3 G& e7 W- q5 ]
) r; S. P( k( {$ T+ e. w* _& g) b51．说明下列各式的物理概念和实际意义
0 r4 N6 D& n# f1 U. m0 B
% x: M9 V1 N: x* t0 t

8 D, W  u" \+ s& g
: d4 s- u# D2 O3 W' r
# V' L( x, C3 W0 o2 a$ e% y* Y
6 H3 w- t9 b7 y& h; S  H2 c
! O( X7 Z1 X; V5 f$ f6 n

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习题与思考题答案
# C0 p2 d) Q! S" g. I5 K" K
第一章

6.（2），（3），（4），（5）和（6）

1 o6 l) F% w; t$ ~" {9 |9. A聚乙烯；B酚醛树脂；C尼龙
: ^  E# Z: ~3 j0 ^; B1 e" K* |
7 c/ u- L0 {" P' e3 b% Z10. 84002

. L9 }6 T: Z0 P; R11. 3.57×104
6 L4 R% Z, W3 \* ?, [; d
12.  ＝3.23×104，  ＝5.198×104，  ＝1.61

13.  ，  ，  ，  
+ g/ U4 o% a- A
14. （4），（7），（9）
0 L% [. {4 u0 V+ j$ m2 k1 M+ I. [5 R
' n8 G8 h2 n& q/ a& D2 L# x- n+ Y17. 不能
4 ^& ^1 \; Q6 |0 k; D
18. （1）存在，有全同立构和间同立构两种；（2）不存在

* k/ U( N& i; j" E! x6 s4 G20. PE：  ；PVC：为螺旋链，计算困难。

第二章

1 w6 k# S* f1 d5 N/ U( U, }( j1. 3个

2. 二醋酸纤维素

3. 相同
* g) z  V0 b" H) x: J/ F: c
4. 2～3×107t

' E% x; `  V+ Z; R6 N5. 樟脑

6. 因为减少了纤维素中易形成氢键的羟基数目
- y, b0 Y% i4 t- W% M: o, ]6 X% R
, z8 T& p0 R! x/ a, A0 r7 Q* A2 Y10. 没有差别
& r6 X. Y/ c; ~
11. 古塔波胶
/ K2 e4 X' n7 ]& l: r' B
12. 甘氨酸
7 N5 d) W0 _% C3 M
. E' x- q$ b# y' t0 u, z13. 胸腺嘧啶（T）

" g7 r% L9 l0 f# h8 m. l4 M6 C14. TAATGCAGTA
- s: E! z8 w0 u1 S- `
" C) V0 O2 ]$ \4 y) P第六章
/ A7 ^4 x+ c6 {' u% ~
1. 27种，最伸展构象为  ，最卷曲构象为  或  
( b6 H, y  M6 m2 {, F
7. （2）>（1）>（3）

9. S段的聚合度为1097，M段的聚合物为570

12. 按容易结晶为序：PE>PVC>PS，
9 `; y. [% A" A' {" U
& w' v* G8 l3 `" o, z聚己二酸乙二醇酯>聚对苯二甲酸乙二醇酯>聚间苯二甲酸乙二醇酯
1 Q/ U; A6 ?8 q7 {% t
0 U# |7 }, c+ S2 ^6 S( o16. 聚乙烯的密度计算值小于0.991

17. 0.936g/cm3
# g2 x5 T0 B) a7 T! t7 I
18. 根据表6-1的数据，对于线形聚乙烯，结晶度（质量百分数）为78.6％或78.1％；对于支化聚乙烯，结晶度为45.8％或44.5％。
1 T; X# ?& {0 w! q( x: h% ?* X8 f
- j5 {+ f; y& j# T3 o19. 从表7-2查得聚甲醛的熔点为453K，计算得最佳结晶温度为362～385K。

; M( G  ^. g' `# D6 E20. （4）>（1）>（7）>（6）>（2）>（3）>（5）
/ y' i: H: q2 d! Y: G) B
21. 后一个的  高。

22. （1）>（3）>（2）>（4）
- n. d. L+ M" j; \6 K
' D- x; F( _# h8 Z第七章
8 H- \8 s) U5 R
1. （4），（5），（6）

8. 不能，在三维溶度参数坐标中聚合物的点与溶剂的点之间的距离为5.2，大于溶度球的半径。

' H: o4 L/ [7 l$ E) N9 a9. （1）3.16×104g/mol；（2）两个链端均为羧基。
$ F6 l0 u* ^- Q
. j9 i* h% O1 k4 ^! |- }$ J# W11. （1）端基分析法，气相渗透法；（2）光散射法，GPC法，粘度法
" n0 p1 P$ f# D, K
7 |' N! v, y. q1 U9 C* g12. 7.3×104
+ N& D, N: [! U4 n, U( N+ M" N
13. a＝0.72，K＝1.26×10-5

  T. q1 ], q1 Y, L15.  ＝29.77kg/m2
% z! n$ l# W) B5 b: ]* r" H" T2 h
" x1 P) Q0 Y9 `$ @2 H% B& r16.  ＝4.48×104，  ＝5.78×104，  ＝1.29

20.  ，  ，  

2 D* x$ o$ f; Z+ N21. 一样高
1 v% p2 U5 d1 C. w1 W/ y5 c
# g- I+ i, [8 g* ~8 U, ?  V& V26. （A）塑料；（B）纤维；（C）橡胶
! J( L' |! w7 D! U4 {
9 A/ u# ~6 d* Z; Y: s6 ?7 n$ l) i31. 471K
2 M! L3 a9 V$ |' \7 \2 w8 e) i
% Q) t1 T. @' y- \32. 重均分子量必须减少18％

* M$ q; l- E( ]34. （1）

35. （1）
$ R, w; c' J; a
37. （a）聚苯乙烯；（b）尼龙；（c）天然橡胶
5 b$ L( }( o0 P5 K7 L9 w, V
" {1 v. Q' C9 {6 k2 C1 x, S! {43. （1）58.7min；（2）53.8min
! J8 _2 |" I' o" R9 G
# Y$ p. K( T0 b5 r, O44. 1.203

46. 选（2）号材料，因其  值与货车车轮对桥梁支点的作用时间具有相同的数量级。

47. 156℃

第八章
! r2 i+ D/ T$ O/ x* D9 N: k
, P' x. ?5 a% F5 R7 F* c- }2. （d），（e），（f），（g）

; F) [" q) c3 r* o0 V' T# D3. 构象

( U& ^; R& d% q6 T4. 低密度聚乙烯
9 n/ D4 O; c- f. b
% L6 Z& x: @1 V& F$ F; z11. 4型树脂
1 P- k9 t/ R( T) b- c8 l" n
27. 乙丙橡胶
% P$ E+ ^' v, z' i, H. ]% ~# z
29. 聚氯乙烯弹性最差，氯丁橡胶弹性最好。
6 M! H5 g& i4 v6 W0 ?- o1 L
36. 合成橡胶的分子量较高，模量较低，内聚能较低。相反，合成纤维的分子量较低，模量较高，内聚能较高。塑料的三种性质均居中。合成橡胶分子结构为柔性链，主链上大多带有孤立双键。合成纤维一般具有强极性基团或能形成氢键，分子间作用力很强，易结晶

316492359

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( K' l' G8 ?% K3 `* u, u! S. M再说下载还得花积分
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shengkai

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