何曼君《高分子物理》考研2021考研復(fù)習(xí)筆記和真題

何曼君《高分子物理》考研2021考研復(fù)習(xí)筆記和真

題第1章概論1.1課后習(xí)題詳解1請你列舉出20種日常生活中經(jīng)常接觸到的高分子材料，并寫出其中10種聚合物的名稱和化學(xué)式。嚴答：常見的高分子材料：聚乙烯塑料桶N%'叫腎、聚丙烯編織袋也叫‘乜、滌綸（聚對苯二甲酸乙二醇酯）COOCHZ、EVA滌綸（聚對苯二甲酸乙二醇酯）COOCHZ、EVA熱熔膠（聚、奶瓶（聚碳酸酯）、維尼龍（聚乙烯醇縮甲醛）、尼龍L）、聚四氟乙烯、奶瓶（聚碳酸酯）、維尼龍（聚乙烯醇縮甲醛）、尼龍L）、聚四氟乙烯卞盼唱七丁苯橡膠乙烯和聚醋酸乙烯酯的共聚物）、順丁橡膠鞋底、尼龍襪、ABS塑料、環(huán)氧樹脂黏CH2 ch, n合劑 "一 3 —環(huán)氧樹脂泡沫、聚氨酯泡沫、聚氨酯涂料、油改性聚酯清漆、育秧薄膜（聚氯乙烯）、電線包皮（聚氯乙烯 ?）、有機玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯廿宀巧吋aC”、塑料拖鞋（聚氯乙烯）、手機表面的光敏涂料、天然橡膠、復(fù)合地板（脲醛樹脂）、涼水塔（不飽和樹脂玻璃鋼）等。2有8本小說，它們的厚度不同，分別為250頁、280頁、300頁、350頁、400頁、450頁、500頁和600頁，請算出它們的數(shù)均頁數(shù)和重均頁數(shù)以及分布寬度指數(shù)。請思考為什么重均頁數(shù)大于數(shù)均頁數(shù)。答：250-2S0-300-350-400-450-500-600數(shù)均頁如 ? "也工亠亍込右，-28O2-3OO2-350^-4^-45O2-5002-600J …申tCn9i~iT— =斗—J?■&125O-28O-3OO-3SO-4OO-45O-SOO-60O分布寬度指數(shù)二重均頁數(shù)/數(shù)均頁數(shù)二423.61/391.25二1.08；按書頁重量統(tǒng)計平均的頁數(shù)為重均頁數(shù)，其值等于每書的頁數(shù)乘以其重量分數(shù)的總和。數(shù)均頁數(shù)相當(dāng)于總頁數(shù)除以書本數(shù)。對于重均頁數(shù)，重的分子的權(quán)重大，數(shù)均頁數(shù)的話，權(quán)重都是1。所以重均頁數(shù)大于數(shù)均頁數(shù)。3試比較聚苯乙烯與苯乙烯在性能上有哪些差別。答：差別：(1)聚苯乙烯是有一定強度的高聚物，在外觀上是固體，在分子結(jié)構(gòu)上沒有雙鍵;苯乙烯是小分子的液體，分子結(jié)構(gòu)上有雙鍵。(2)苯乙烯做出來的產(chǎn)品比聚苯乙烯做出來的產(chǎn)品要脆。另外苯乙烯暴露在空氣中會逐漸被氧化，而聚苯乙烯不會。4為什么說黏度法測得的分子量是相對的分子量，滲透壓法測得的是數(shù)均分子量，光散射法測得的是重均分子量？

答：（1）黏度法是由公式得到，而a又是從得到。在TOC\o"1-5"\h\z測a時所用到的［n］是通過相對黏度 和增比黏度, 計算得到。因此m］不是溶劑的絕對黏度，那么得到的分子量也是相對的分子量。RT

a（2）滲透法測定分子量依據(jù)為&=°時RT

a/mo\o"CurrentDocument"□ 另善 m i=RTC-__=RTC=R7C==\o"CurrentDocument"仝邂 EG 。網(wǎng) 叭所以即滲透壓法測得分子量為數(shù)均分子量。（3）在光散射法中常用e二90。時的瑞利比R9o計算溶質(zhì)的分子量。二bG甌二KGj 二KC—'二成Jj P口 寸叱因此測得的是重均分子量-。5如果知道聚合物的分子量分布函數(shù)或分布曲線，如何求得.和？答：%=J；陽6證明-■--

證明：由定義可知：證明：由定義可知：由于a的值通常在0.5?1之間，所以 小于 而大于-，7今有一混合物，由1g聚合物A和2g同樣類型的聚合物B組成。A的分子量MA=lx105g/mol;B的分子量MB=2x105g/mol。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：1-2T~=1.5xl(J51x10^+2xlOj

=1.5xl(J5c1xLx105+2x2x10c1xLx105+2x2x1051+2二LSI"8利用高分子稀溶液的依數(shù)性質(zhì)測定其分子量時，常常需要將所測的物理量對溶液濃度外推，求取濃度為零時的外推值作為計算的依據(jù)，為什么？在什么條件下不需外推？只需由單一濃度的數(shù)據(jù)即可計算出正確結(jié)果？答：（1）因為高分子溶液的熱力學(xué)性質(zhì)與理想溶液的偏差很大，只有在無限稀釋的情況下才基本符合理想溶液的規(guī)律，而無限稀釋的溶液不可能配制，只能用外推法取濃度為零時的數(shù)據(jù)。（2）如果選用合適的溫度或合適的溶劑（即e溫度或e溶劑下），總會使體系的a2為零，此時相當(dāng)于理想溶液，不需要外推。因為n/c二rt/m，直接帶入測得的n和c的值就能求出M。9在20T,100cm3的容量瓶中配制天然橡膠的苯溶液。干膠重I.OOg，密度為0.911g/cm，分子量為2x105g/mol，苯的摩爾體積為89.0cm3/mol。假定混合時沒有體積變化，計算此溶液的濃度C（g/cm3），溶質(zhì)的摩爾數(shù)n2,摩爾分數(shù)x2,體積分數(shù)e2。解：干膠的體積V廣m/p二1.097ml，則溶劑的體積V2二100-1.097二98.903ml。溶劑苯的物質(zhì)的量n二98.903/89.0二1.111mol。所以溶液的濃度C二0.01g/cm3，溶質(zhì)的摩爾數(shù)n2二5x10-6,摩爾分數(shù)x2二0.00045%，體積分數(shù)申2二1.097%。10在用稀溶液的依數(shù)性質(zhì)測定聚合物的分子量時，若試樣在測定條件下有締合作用或電離作用，將對測定結(jié)果產(chǎn)生什么影響，試分別討論之。答：如果溶質(zhì)分子有締合作用，則測得的表觀分子量將大于其真實分子量；如果溶質(zhì)發(fā)生電離作用，則測得的表觀分子量將小于其真實分子量。11于25T,測定不同濃度的聚苯乙烯甲苯溶液的滲透壓，結(jié)果如下：CX1/(譽讓巾一‘) 1.55 2.55 込爲(wèi) 3.80 5.33 7,80 8.G8衛(wèi)(翡討申円) 0.15 氐蛇 0.33 0.47 0.77 1.36 L60試求此聚苯乙烯的數(shù)均分子量和第二維利系數(shù)a2。解：將題中的數(shù)據(jù)作圖，橫坐標(biāo)為濃度c,縱坐標(biāo)為n/c,如圖1-1所示。圖1-1得函數(shù)為y二12.409X+76.603，由n/C二RT(1/M+A2C),將直線外推,C=0時，RT/M二76.603x10_3,Mn二32300g?mol-1,A2=12.409。12現(xiàn)有7個陰離子聚合法制備的單分散聚苯乙烯試樣。用光散射法測定了各試樣的分子量，并在30工的苯溶液中測定了各試樣的特性黏數(shù)［帀，結(jié)果如下：MvXKH(g.'mM)43.25 31.77 2&.18 23.07 1589 12.62 4.83山］〔mL，E) 1+7 117 101 92 70 59 29根據(jù)上述數(shù)據(jù)求出黏度公式［帀二KMa中的兩個常數(shù)K和a。解：將黏度公式［帀二KMa兩端同取對數(shù)得login］二logK+alogM,由于題中給出的是單分散試樣，故Mn^Mw,將題中數(shù)據(jù)取對數(shù)，以login］為縱坐標(biāo)、logM為橫坐標(biāo)作圖，如圖1-2所示。圖1-2則logK二0.1334，即K二1.3596,a=0.3257。13同樣都是高分子材料，在具體用途分類中為什么有的是纖維，有的是塑料，有的是橡膠？同樣是純的塑料薄膜，為什么有的是全透明的，有的是半透明的？答：(1)高分子材料的用途分類取決于材料的使用溫度和彈性大小。當(dāng)材料的使用溫度在玻璃化溫度Tg以下時，是塑料；Tg以上則為橡膠，否則會軟化。玻璃化溫度可以理解為高分子材料由軟變硬的一個臨界溫度。塑料拉伸率很小，而有的橡膠可以拉伸10倍以上。纖維是指長徑比大于100以上的高分子材料，纖維常用PA(聚