第4章聚合物的分子量和分子量分布习题

A sp / c
B ln / c
C
lim
co
sp
/
c
D
lim
co

/c
4、两试样的凝胶渗透色谱的淋出体积相等，则它 们的下列参数相等的是（ D ）。
A 相对分子质量， B 特性黏数， C Huggins参数， D 流体力学体积
5、光散射法不可测量的是（ A ）。 A、数均分子量， B、重均分子量， C、第二维利系数， D、均方末端距
答：聚合物稀溶液的粘度主要反映了液体分子之 间因流动或相对运动所产生的内摩擦阻力。内摩 擦阻力与聚合物的结构、溶剂的性质、溶液的浓 度及温度和压力等因素有关，它的数值越大，表 明溶液的粘度越大。聚合物溶液粘度的变化有多 种粘度量描述，包括特性粘数
[]

lcim0 sp
/
c

lBiblioteka Baidum
c0
lnr
1
二、选择答案
1、（ D ）可以快速、自动测定聚合物的平均分 子量和分子量分布。
A 粘度法， B 滲透压法， C 光散射法， D 凝胶渗透色谱(GPC)法
2、下列四种方法中，（ C ）可以测定聚合物的 重均分子量。
A、粘度法， B、滲透压法， C、光散射法， D、沸点升高法
2
3、特性粘数[η]的表达式正确的是（ C ）。
为0.2035g，30℃恒温下测溶液的流出时间为148.5秒，而溶 剂苯的流出时间为102.0秒，试计算该试样的粘均分子量。 （30℃，k=0.99×10-2ml/g，α=0.74）
t0=102.0s, t=148.5 s 解： c≈0.2035/25≈8.14×10-3g/ml
ηr= t/ t0=148.5/102.0 ηsp=ηr—1=148.5/102.0-1=46.5/102.0
5
四、回答下列问题
1、简述GPC的分级测定原理。
答：分离的核心部件是一根装有多孔性载体(如聚苯乙烯凝 胶粒)的色谱柱。凝胶粒的表面和内部含有大虽的彼此贯穿 的孔，孔径大小不等，孔径与孔径分布决定于聚台反应的 配方和条件。当被分析的试样随着洗提溶剂进入柱子后， 溶质分子即向栽体内部孔洞扩散。较小的分子除了能进入 大的孔外，还能进入较小的孔，较大的分子则只能进入较 大的孔；而比最大的孔还要大的分子就只能留在载体颗粒 之间的空隙中。因此，随着溶剂淋洗过程的进行，大小不 同的分子就可得到分离，最大的分子最先被淋洗出来，最 小的分子最后被淋洗出来。
2. 普适校正曲线
GPC实验确定分子量及其分布时, 必须采用结 构相同的、已知分子量的、单分散的试样作为 标样，从而得到其校正曲线，将校正曲线的纵 坐标换成与分子尺寸有关的参数，即可获得适 合于各种高聚物的普适校正曲线。由FLORY特 性粘数理论知，[]M 代表溶液中高分子的流体 力学体积。以 lg[]M 对 Ve 作图，对不同的高 聚物试样所得的校正曲线是重合的，称为普适 校正曲线。
三、填空题
1、高分子常用的统计平均分子量有数均分子量、重 均分子量、Z均分子量和 粘均分子量 ，它们之间 的关系 MZ MW M Mn
2、测定聚合物分子量的方法很多，如端基分析法可 测 数均 分子量，光散射法可测重均分子量，稀溶 液粘度法可测 粘均 分子量。
3、凝胶渗透色谱GPC可用来测定聚合物的 平均分 子量 和 分子量分布 。溶质分子体积越小，其淋出 体积越大。
6
2、测定聚合物平均分子量的方法有哪些？得 到的是何种统计平均分子量？
答：化学方法——端基分析法 Mn 热力学方法——佛点升高，冰点降低，蒸汽 压下降，渗透压法 Mn 光学方法——光散射法 Mw 动力学方法——粘度法Mη 其它方法——凝胶渗透色谱法MGPC
7
3. 简述稀溶液黏度法测定高分子相对分子质量的 原理和方法。
1
c
2( sp

ln r
)

1 8.14 103
2( 46.5 ln 148.5) 49.22 102 102



kM

49.22

0.99
102
M 0.74
M 98918
11
解：

c

1 RT (
Mn

A2c )
因为是θ溶剂，故
所以 RT
c Mn
A2 0
c 300 10 6 2kg / m3 150 10 6


cRT Mn

2 8.31 1.5 10 5

308 10 3
34.13Pa
10
2、粘度法测定PS试样的分子量，已知25ml苯溶液溶解PS
/
c
表示当高分子溶液浓度趋于零时，单位浓度的增加 对溶液增比粘度或相对粘度对数的贡献。
8
通常我们先用毛细管粘度计根据粘度对浓度的依赖 关系
ηsp = η+ k η2 c
c
lnηr = η - η2 c
c
作图取截距测定特性粘数 []；当体系中聚合物、 溶剂和温度确定后，[] 的数值由分子量M决定。
[] K M
即Mark-Houwink方程。由方程可知，只要知道参
数K和α的值，就可以根据测得的 [] 值计算粘均
分子量 M
9
五、计算题
1、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=1.05 g/cm3， Mn=1.5×105）于35℃溶于150ml环己烷中，试计 算：（1）第二维利系数A2；（2）溶液的渗透压。
3
6、下列参数中，不可以用GPC测定的有（C） A、聚合物的数均分子量， B、聚合物的重均分子量， C、聚合物内聚能， D、聚合物的分子量分布；
7、分别用下列方法测量同一高分子样品，测得的平 均分子量大小顺序为： （ C ）＞（ A ）＞（ B ） A、粘度法； B、蒸气压渗透法； C、光散射法
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