高分子物理（第三版答案）

本文格式為Word版，下載可任意編輯——高分子物理（第三版答案）課后作業(yè)答案：第一章

2、W1=250/(250+280+300+350+400+450+500+600)=250/3130=0.0799W2=0.0895W3=0.0958W4=0.1118W5=0.1278W6=0.1438W7=0.1597W8=0.1917

Mn?111???391wi0.07990.08950.09580.11180.12780.14380.15970.19170.002556????????M250280300350400450500600i22?Mn(Mw??wiMi?424；?nMw?1)?12903；MnVw?Mw(d?1)?15173

224、粘度法測定分子量，得到的數(shù)據(jù)為不同濃度的溶液流經(jīng)烏氏粘度計的兩到標(biāo)志線所需的時間。粘度一方面與聚合物的分子量有關(guān)，另一方面也與聚合物分子的結(jié)構(gòu)、形態(tài)和在溶劑中的擴張程度有關(guān)。因此，粘度法測得的分子量為相對分子量。

滲透壓法測定分子量，得到的數(shù)據(jù)為不同濃度的溶液對應(yīng)的平衡滲透壓，與溶液中溶劑和溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)有關(guān)，因此測得的是數(shù)均分子量。光散射法測定分子量，是將固定波長的光線通過不同濃度的溶液，而散射光的強度是由各種大小不同的分子所貢獻(xiàn)的。因此測得的分子量為重均分子量。

5、如知道分子量的數(shù)量微分分布函數(shù)N（m）和質(zhì)量微分分布函數(shù)W(m),則可通過下式求出Mn和Mw.

Mn???0N(m)MdM?1

?W(N)?0MdMMw???0W(m)MdM

2ii6、Mw?nM??nMiiii?WM???WM

W?iiiiiiiiMn?nM??niiiii??Wii?MiWii?1Wi?iMiM??(?1/?WM?ii)；以為α值在-1到1之間，因此Mn?M??Mw

i7、今有一混合物，有1克聚合物A和2克同樣類型的聚合物B組成，A的分

子量MA=1×105g．mol-1;B的分子量MB=2×105g．mol-1。計算該混合物的

數(shù)均分子量Mn，重均分子量MW和多分散指數(shù)d。

解：W1=1/(1+2)=1/3W2=2/(1+2)=1/3Mn?123?31*1052*10512555Mw??WiMi?*1*10?*2*10?1.67*10

331?W2?M21?1.5*105

Mw1.67*510d???1.115Mn1.5*108、高分子溶液的熱力學(xué)性質(zhì)與理想溶液的偏差很大，只有在無限稀釋的狀況下才符合理想溶液的規(guī)律。因此必需求取濃度為零時的外推值作為計算的依據(jù)。當(dāng)高聚物的分子量很大，測定用的溶液濃度又很稀時不需外推。

?1?11、?RT(?A2C)以對C作圖得一直線。

CMC?（*10?30.0970.1090.1130.1240.1430.1740.184）C18.48*104*29835?0.0774*10Mn??3.26*10則直線截距RT；3M0.0774*101.23*104?4.87*10?4(ml.mol)/g2直線斜率RTA；0A2?2?1.23*148.48*10*2984

1.001.00?6mol?5?10molV?cm3?1.10cm39、解：n2?;252?100.91198.933mol?1.1mol;V1?100;cm?1.1c0m?98.c39mn1?89.01n25?10?63?23?6g/cm?1?10gcm/；x2?c???4.5?10?6100n1?n21.1?5?10V21.10??1.1?1?20V10010、稀溶液的依數(shù)性法：

（1）對小分子:原理：在溶液中參與不揮發(fā)性溶質(zhì)后，稀溶液沸點升高、冰點下降、蒸汽壓下降、滲透壓的數(shù)值僅與溶液中的溶質(zhì)數(shù)有關(guān)，而與溶液本性無關(guān)。這些性質(zhì)被稱為稀溶液的依數(shù)性。

cc?Tb?kb；?Tf?kf

MM?2?（2）對高分子：(?T1k)c?0?k(?A2c??)?，A2為其次維利系數(shù)。cMnMnM?kfckbcM??Tb?Tf?T當(dāng)存在締合作用時，所測表現(xiàn)分子量大于真實分子量，f、?Tb與溶液濃度成正比，締合作用使?jié)舛葴p小，

?Tf、?Tb減小。當(dāng)存在電離作用時，所測表現(xiàn)分

子量小于真實分子量，電離作用使?jié)舛仍龃螅?/p>

?Tf、?Tb增大。

12、ln????lnk??lnM

以ln???對lnM作圖得一直線。

（ln???4.994.764.624.524.254.083.37lnM12.9812.6712.4812.3511.9811.7510.79）則直線斜率α=0.74截距k=0.99×10-2

13、解：①尋常高聚物平均分子量：纖維﹤塑料﹤橡膠

纖維：室溫下分子的軸向強度很大，受力后形變較?。ㄒ话銥榘俜种畮椎桨俜种?，在較廣的溫度范圍內(nèi)（-50℃--+150℃）機械性能變化較大，模量大；

塑料：常溫下有一定形狀，強度較大，受力后能發(fā)生一定形變（一般為百分之幾），按聚合物受熱行為可分為熱塑性和熱固性聚合物；

橡膠：在室溫下具有高彈性，即使受到很小的外力，形變也高達(dá)十倍以上，去除外力后可恢復(fù)形狀，是具有可逆形變的高彈性聚合物。

同是高分子材料，但其分子量大小、分子量分布以及自身的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)決定了其用途。

②不同的塑料薄膜結(jié)晶性不同，結(jié)晶的高聚物尋常不透明，非結(jié)晶高聚物尋常透明，部分結(jié)晶的高聚物是半透明的。

其次章

1、假若聚丙烯的等規(guī)度不高，能不能用改變構(gòu)象的方法提高等規(guī)度?說明理由。不能。全同立構(gòu)和間同立構(gòu)是兩種不同的立體構(gòu)型。構(gòu)型是分子中由化學(xué)鍵解：所固定的原子在空間的幾何排列。這種排列是穩(wěn)定的，要改變構(gòu)型必需經(jīng)過化學(xué)鍵的斷裂和重組。構(gòu)象是圍繞單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)所引起的排列變化，改變構(gòu)象只需戰(zhàn)勝單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘即可實現(xiàn)。

2、末端距是高分子鏈的一端到另一端達(dá)到的直線距離，

解：由于柔性的高分子鏈在不斷的熱運動，它的形態(tài)是瞬息萬變的，所以只能用它們的平均值來表示，又由于末端距和高分子鏈的質(zhì)心到第i個鏈單元的距離是矢量。它們是矢量，其平均值趨近于零。因此，要取均方末端距和均方回轉(zhuǎn)半徑；輪廓長度是高分子鏈的伸直長度，高分子鏈有柔順性，不是剛性鏈，因此，用輪廓長度描述高分子尺度不能表達(dá)其蜷曲的特點。

5、解：無論是均方末端距還是均方回轉(zhuǎn)半徑，都只是平均量，獲得的只是高分子鏈的平均尺寸信息。要確鑿知道高分子的具體形態(tài)尺寸，從原則上來說，只知道一個均值往往是不夠的。最好的方法是知道末端距的分布函數(shù)，也就是處在不同末端距時所對應(yīng)的高分子構(gòu)象實現(xiàn)概率大小或構(gòu)象數(shù)比例，這樣任何與鏈尺寸有關(guān)的平均物理量和鏈的具體形狀都可由這個分布函數(shù)求出。所以需要推導(dǎo)高斯鏈的構(gòu)象統(tǒng)計理論。

6、（1）根據(jù)C-C鏈化學(xué)鍵的鍵角109.5o，求自由旋轉(zhuǎn)鏈的Kuhn鏈段長度和等效鏈段數(shù)。

解：鍵角為φ=109.5o，則鍵角的補角θ=180o-109.5o=70.5o，cosθ=cos70.5o=0.33,設(shè)化學(xué)鍵的數(shù)目為n，鍵長為l，則自由旋轉(zhuǎn)鏈的均方末端距為：

h20?nl21?cos?1?0.33?nl2?1.99nl2

1?cos?1?0.33109.5o?0.82nl鏈的伸直長度L為：nlcos(90??/2)?nlsin?nlsin22?

Kuhn鏈段長度b為：b?等效連段數(shù)Z?h2L01.99nl2??2.43l0.82nl22L2h20??0.82nl?1.99nl?0.34n

?h2?0?2Flory特征比c?nl2（2）試驗測得聚乙烯在溶劑十氫萘中的無擾尺寸為A=0.107nm，鍵長0.154nm，求聚乙烯鏈的Kuhn鏈段長度和等效鏈段數(shù)。

解：聚乙烯的聚合度為x，化學(xué)鍵數(shù)為n，則M=28x=14n，

?h2無擾尺寸A???M??20?，則h2??1H2C0?A2?M?0.1072?14n?0.16n

H2Cx又由于h20?nl21?cos?，所以cosθ=0.744，

1?cos?由于cos??2cos2?2?1，則cos?2?0.933，

Kuhn鏈段長度b為：b?h2L0?0.16nnlcos2?2?0.16n?1.11nm

n?0.154?0.933L2等效連段數(shù)Z?2h0????nlcos?(n?0.154?0.933)22?????0.13n

0.16n0.16n?h2?0?6.75Flory特征比c?2nl

（3）題（1）和題（2）可以說明什么問題？

解：種狀況下計算出的等效鏈段數(shù)和等效鏈長均不同，說明實際狀況偏離假設(shè)的理想條件，化