高分子物理課后答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——高分子物理課后答案第三版第三章高分子的溶解過(guò)程與小分子相比有什么不同高分子與溶劑分子的尺寸相差懸殊，兩者運(yùn)動(dòng)分子運(yùn)動(dòng)速度區(qū)別很大，現(xiàn)是溶劑分子滲入高聚物內(nèi)部，是高聚體膨脹，稱為“溶脹”，然后高分子平勻分散在溶劑中，形成完全溶解的分子分散的均相體系。對(duì)于交聯(lián)的高分子只停留在溶脹階段，不會(huì)溶解。

其次維里系數(shù)A2的物理意義其次維利系數(shù)的物理意義是高分子鏈段和鏈段間的內(nèi)排斥與高分子鏈段和溶劑分子間能量上相互作用、兩者相互競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)量度。它與溶劑化作用和高分子在溶液里的形態(tài)有緊密關(guān)系。良溶劑中，高分子鏈由于溶劑化作業(yè)而擴(kuò)張，高分子線團(tuán)伸展，A2是正值；

溫度下降或在非良溶劑，高分子線團(tuán)收縮，A2是負(fù)值；

當(dāng)鏈段與鏈段、溶劑與高分子鏈段相互作業(yè)想等時(shí)，高分子溶液符合夢(mèng)想溶液的性質(zhì)，A2為零，相當(dāng)于高分子鏈處于無(wú)擾狀態(tài)。

高分子的夢(mèng)想鏈和真實(shí)鏈有哪些識(shí)別①夢(mèng)想鏈?zhǔn)且环N理論模型，認(rèn)為化學(xué)鍵不占體積，自由旋轉(zhuǎn)，沒(méi)有鍵角和位壘的限制，而真實(shí)鏈有鍵角限制和位壘的限制。

②夢(mèng)想鏈沒(méi)有考慮遠(yuǎn)程相互作用和近程相互作用，而真實(shí)鏈要考慮鏈節(jié)與鏈節(jié)之間的體積擯棄和鏈與周邊環(huán)境的相互作用以及鏈與鏈之間的相互作用等。

高分子的稀溶液、亞濃溶液、濃溶液有哪些本質(zhì)的識(shí)別三種溶液最本質(zhì)的識(shí)別表達(dá)在溶液中和高分子無(wú)規(guī)線團(tuán)之間的相互作用和無(wú)規(guī)線團(tuán)的形態(tài)布局不同①稀溶液高分子線團(tuán)是相互分開(kāi)的，溶液中高分子鏈段的分布也是不均一的；

線團(tuán)之間的相互作用可以疏忽。

②濃溶液大分子鏈之間發(fā)生相互穿插和纏結(jié)，溶液中鏈段的空間密度分布趨于均一。

②亞濃溶液亞濃溶液介于稀溶液和濃溶液之間，高分子線團(tuán)開(kāi)頭相互穿插交疊，整個(gè)溶液中鏈段的分布趨于均一；

高分子線團(tuán)與鄰近線團(tuán)開(kāi)頭相互作用。

第四章一般共混物的相分開(kāi)與嵌段共聚物的微相分開(kāi)在本質(zhì)上有何區(qū)別由于嵌段共聚物的嵌段間不相容而發(fā)生相分開(kāi)，平均相布局微區(qū)的大小只有幾十到幾百納米，即微相分開(kāi)，兩相之間的作用力是化學(xué)鍵。兩種聚合物共混時(shí)，由于混合熵很小，混合晗抉擇于聚合物之間的相互作用，通常較小，所以兩種聚合物混合自由能通常大于零，是分相的。而一般共混物兩相界面之間的作用力是分子間作用力或氫鍵，其分相可能是宏觀可見(jiàn)的，添加增容劑后，并經(jīng)猛烈的機(jī)械混合，增容劑提高了兩相界面之間的相互作用，可形成穩(wěn)定的微相分開(kāi)布局第五章聚合物的非晶態(tài)3.何謂“松弛”請(qǐng)舉例說(shuō)明松弛現(xiàn)象。用什么物理量表示松弛過(guò)程的快慢答“松弛”過(guò)程是指一個(gè)從非平衡態(tài)到平衡態(tài)舉行的過(guò)程，它首先是很快地舉行，然后逐步放慢甚至于時(shí)間達(dá)成無(wú)窮長(zhǎng)?！汤?，一向桿的長(zhǎng)度比兩剛壁之間的固定距離L稍長(zhǎng)；

將直桿強(qiáng)制地裝入兩剛壁之間，在開(kāi)頭時(shí)，直桿與剛壁的接觸面之間有相互作用的壓力P，在直桿內(nèi)任一截面上也有內(nèi)壓力P；

以后,隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，這些壓力的數(shù)值逐漸減小，而且溫度越高時(shí)減小得越快。巖石和其他材料一樣也會(huì)發(fā)生松弛現(xiàn)象。實(shí)際上，全體固體材料都會(huì)發(fā)生松弛現(xiàn)象，區(qū)別只在于有的松弛極慢，有的松弛較快。松弛時(shí)間是用來(lái)描述松弛過(guò)程快慢的?！?0.請(qǐng)舉兩個(gè)生活中遇到的取向態(tài)聚合物。

答合成纖維、取向薄膜。√4．用膨脹計(jì)法測(cè)得分子量從3.0*103到3.0*105之間的八個(gè)級(jí)分聚苯乙烯式樣的玻璃化溫度Tg如下Mn*1033.05.010152550100300Tg℃4366838993979899試作Tg對(duì)Mn圖和Tg對(duì)1/Mn圖，并從圖上求出方程TgTg∞-K/Mn中聚苯乙烯的常數(shù)K和分子量無(wú)窮大時(shí)的玻璃化溫度Tg∞。

答TgMn圖Tg1/Mn圖得線性方程為y99.977-170450x，所以Tg∞99.977℃，K170450√第六章聚合物的結(jié)晶態(tài)2．用差示掃描量熱法研究聚對(duì)苯二甲酸乙二酯在232.4℃的等溫結(jié)晶過(guò)程，由結(jié)晶放熱峰原始曲線獲得如下數(shù)據(jù)結(jié)晶時(shí)間tmin7.611.417.421.625.627.631.635.636.638.13.4111.534.754.972.780.091.097.398.299.3其中分別表示t時(shí)間的結(jié)晶度和平衡結(jié)晶度。試以Avrami作圖法求出Avrami指數(shù)n，結(jié)晶速率常數(shù)K，半結(jié)晶期和結(jié)晶總速度。

答Avrami方程exp-k，以lg-lnlg-ln1-對(duì)lgt作圖那么斜率為n，截距為lgk。

得線性方程y3.0126x-4.1127,那么n3，K20.75s，結(jié)晶總速率0.048√4．用密度梯度管測(cè)得某對(duì)苯二甲酸乙二酯試樣的密度為1.40g*cm-3,試計(jì)算其重量結(jié)晶度和體積結(jié)晶度。

答聚對(duì)苯二甲酸乙二酯1.46g*cm-3，1.33g*cm-3，那么得0.562√0.539√8.有兩種乙烯和丙烯的共聚物，其組成一致，但其中一種室溫時(shí)是皮革狀的，一向到室溫降至-70攝氏度時(shí)才變硬，另一種室溫時(shí)卻是硬而韌又不通明的材料。試揣測(cè)并解釋它們內(nèi)在布局上的區(qū)別。

答兩種乙烯、共烯共聚物的共聚方式不同。前一種是無(wú)規(guī)共聚，分子鏈上乙烯單元和丙烯單元無(wú)規(guī)分布的話，破壞了分子鏈的規(guī)整性，不能結(jié)晶。而其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度很低，所以常溫下處于高彈態(tài)，為橡膠狀。所以室溫時(shí)是皮革狀的，一向到室溫降至-70攝氏度時(shí)才變硬。后一種是乙烯和丙烯是嵌段共聚，那么聚乙烯片面和聚丙烯片面可單獨(dú)結(jié)晶，宏觀上材料就是由多數(shù)細(xì)小晶區(qū)組成的不通明材料。所以，室溫時(shí)是硬而韌不通明的材料√第七章1試對(duì)比非晶體態(tài)聚合物的強(qiáng)迫高彈性、結(jié)晶聚合物的冷拉、硬彈性聚合物的拉伸行為和嵌段共聚物的應(yīng)變誘發(fā)塑料橡膠轉(zhuǎn)變，從布局觀點(diǎn)加以分析，并指出其異同點(diǎn)。

答Ⅰ玻璃態(tài)聚合物在大外力的作用下發(fā)生的大形變其本質(zhì)與橡膠的高彈形變一樣，但表現(xiàn)形式卻有區(qū)別，此稱為非晶體態(tài)聚合物的強(qiáng)迫高彈性。強(qiáng)迫高彈性主要是由聚合物的布局抉擇的。強(qiáng)迫高彈性的必要條件是聚合物要具有可運(yùn)動(dòng)的鏈段，通過(guò)鏈段的運(yùn)動(dòng)使鏈的構(gòu)象變更。所以分子鏈不能太柔嫩，否那么在玻璃態(tài)是由于分子堆砌的很精細(xì)而很難運(yùn)動(dòng)；

同時(shí)分子鏈的剛性也不能太大，剛性太大分子鏈不能運(yùn)動(dòng)。

Ⅱ結(jié)晶聚合物的冷拉第一階段，應(yīng)力隨應(yīng)變線性的增加試樣被平勻的拉長(zhǎng)，到達(dá)一點(diǎn)后，截面突然變得不平勻，展現(xiàn)細(xì)頸。其次階段，細(xì)頸與非細(xì)頸片面的截面積分別維持不變，而細(xì)頸片面不斷擴(kuò)展，非細(xì)頸片面逐步縮短，直至整個(gè)試樣完全變細(xì)為止。第三階段，成頸后的試樣重新被平勻的拉伸，應(yīng)力又隨應(yīng)變的增加而增加直到斷裂點(diǎn)。在外力的作用下，分子在拉伸方向上開(kāi)頭取向，結(jié)晶聚合為中的微晶也舉行重排，甚至在某些晶體可能破碎成較小的單位，然后再去向的處境下再結(jié)晶。

Ⅲ硬彈性聚合物的拉伸行為易結(jié)晶的聚合物熔體，在較高的拉伸應(yīng)力場(chǎng)中結(jié)晶時(shí)，可以得到具有很高彈性的纖維或薄膜材料，而其彈性模量比一般橡膠卻要高的多。E.S.Clark提出一種片晶的彈性彎曲機(jī)理。由于在片晶之間存在由系帶分子構(gòu)成的連接點(diǎn)，是使硬彈材料在收到張力時(shí)，內(nèi)部晶片將發(fā)生彎曲和剪切彈性變形，晶片間被拉開(kāi)，形成網(wǎng)格狀的布局，因而可以發(fā)生較大的形變，而且變形越大，應(yīng)力越高，外力消散后，靠晶片的彈性回復(fù)，網(wǎng)格重新閉合，形變可大片面回復(fù)。

Ⅳ嵌段共聚物的應(yīng)變誘發(fā)塑料橡膠轉(zhuǎn)變材料在室溫下像塑料，在外力的作用下，能夠發(fā)生很大的形變，移去外力后也能很快的回復(fù)。假設(shè)接著舉行其次次拉伸，那么會(huì)像橡膠的拉伸過(guò)程材料呈現(xiàn)高彈性。經(jīng)拉伸變?yōu)橄鹉z的試樣，在室溫下放置較長(zhǎng)的時(shí)間又能回復(fù)拉拉伸前的塑料性質(zhì)。了解形態(tài)變化異同點(diǎn)玻璃態(tài)聚合物的冷拉溫度范圍是Tb到Tg，而結(jié)晶聚合物是Tg到Tm。玻璃態(tài)聚合物的冷拉只發(fā)生分子鏈的取向，不發(fā)生相變，而結(jié)晶聚合物的拉伸結(jié)晶的破壞、取向和在結(jié)晶的過(guò)程。結(jié)晶聚合物在其次階段應(yīng)力根本不變。硬彈性材料拉伸時(shí)不展現(xiàn)成頸現(xiàn)象，與結(jié)晶聚合物不同。應(yīng)變誘發(fā)塑料橡膠移去外力，便可急速回復(fù)，不需加熱至Tg或者Tm。

2你見(jiàn)過(guò)塑料的銀紋嗎銀紋與裂縫有哪些識(shí)別答見(jiàn)過(guò)。微裂紋是由沿外力方向高度去想的聚合物微纖及其周邊的空洞組成的因而微裂紋體的質(zhì)量不為零，只是其密度下降，微裂紋體的折光指數(shù)比聚合物本體低。而裂縫處密度為零。微裂紋具有可逆性。

4聚合物的脆性斷裂和韌性斷裂有什么識(shí)別在什么條件下可以彼此轉(zhuǎn)化答脆性斷裂發(fā)生在材料屈服之前，形變量小，斷伸率小于5，斷裂面與拉伸方向相垂直，斷裂面也很光亮，截面積幾乎沒(méi)有什么變更，在拉伸力的作用下，微裂紋會(huì)急速進(jìn)展，導(dǎo)致脆性斷裂。韌性材料發(fā)生在屈服之后，形變量大，斷伸率一般大于10，斷口不規(guī)矩，外觀粗糙，截面積縮小，是由于屈服剪切帶的進(jìn)展導(dǎo)致的。

脆性斷裂和韌性斷裂并沒(méi)有嚴(yán)格的界限。聚合物材料的韌性隨溫度的升高而增大，隨應(yīng)變速率的提高而減小，當(dāng)降低溫度，提高應(yīng)變速率時(shí)，材料從韌性斷裂變?yōu)榇嘈詳嗔选?/p>

第八章4.一夢(mèng)想橡膠試樣被從原長(zhǎng)6.00cm拉伸到15.00cm，察覺(jué)其應(yīng)力增加1.50﹡Pa，同時(shí)溫度升高了5℃（從27℃升到32℃）。假設(shè)疏忽體積隨溫度的變化，問(wèn)在27℃下，伸長(zhǎng)1時(shí)的模量是多少解當(dāng)T32℃305.15K時(shí)，σkTλ-1.5*k273.1532[-]k210當(dāng)T27℃300.15K時(shí)，kTλ-210*300.15*（1.01-）1872.9PaE1.87*Pa√5.一交聯(lián)橡膠試片，長(zhǎng)2.8cm，寬1.0cm，厚0.2cm，重0.518g，于25℃時(shí)將它拉伸一倍，測(cè)定張力為1.0Kg，估計(jì)試樣的網(wǎng)鏈的平均分子量。

解由橡膠狀態(tài)方程σλ-得λ-σ4.9*Kg/ρ925Kg/λ2R8.314T298K2-8.18Kg/mol√7.用寬度為1cm、厚度為0.2cm、長(zhǎng)度為2.8cm的一交聯(lián)橡膠試條，在20℃是舉行拉伸試驗(yàn)，得到如下結(jié)果負(fù)荷（g）01002003004005006007008009001000伸長(zhǎng)（cm）00.350.701.21.82.53.24.14.95.76.5假設(shè)交聯(lián)橡膠試樣的密度為0.964g,試計(jì)算交聯(lián)橡膠試樣網(wǎng)鏈的平均分子量。

解σNkTλ-，N得σkTλ-kT