高分子物理何曼君第3版课后答案

第1章

1请你列举出20种⽇常⽇活中经常接触到的⽇分⽇材料，并写出其中10种聚合物的名称和化学式。

解答：常⽇的⽇分⽇材料：聚⽇烯塑料桶、聚丙烯编织袋、涤纶（聚对苯⽇甲酸⽇

⽇醇酯）、EVA热熔胶（聚⽇烯和聚醋酸⽇烯酯的共聚物）、顺丁橡胶鞋底、尼⽇袜、ABS塑料、环氧树脂黏合剂、环氧树

脂泡沫、聚氨酯泡沫、聚氨酯涂料、油改性聚酯清漆、育秧薄膜（聚氯⽇烯）、电线包⽇（聚氯⽇烯）、有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）、维尼⽇（聚⽇烯醇缩甲醛）、尼⽇66

、奶瓶（聚碳酸酯）、聚四氟⽇烯、丁苯橡胶、塑料拖鞋（聚氯⽇烯）、⽇机表⽇的光敏涂料、天然橡胶、复合地板（脲醛树脂）、凉⽇塔（不饱和树脂玻璃钢）等。

2有8本⽇说，它们的厚度不同，分别为250⽇、280⽇、300⽇、350⽇、400⽇、450⽇、500⽇和600⽇，请算出它们的数均⽇数和重均⽇数以及分布宽度指数。请思考为什么重均⽇数⽇于数均⽇数。

解答：

分布宽度指数＝重均⽇数/数均⽇数＝423.61/391.25＝1.08；

按书⽇重量统计平均的⽇数为重均⽇数，其值等于每书的⽇数乘以其重量分数的总和。数

均⽇数相当于总⽇数除以书本数。

对于重均⽇数，重的分⽇的权重⽇，数均⽇数的话，权重都是1。所以重均⽇数⽇于数均⽇数。

3试⽇较聚苯⽇烯与苯⽇烯在性能上有哪些差别。

解答：差别：

（1）聚苯⽇烯是有⽇定强度的⽇聚物，在外观上是固体，在分⽇结构上没有双键；苯⽇烯是⽇分⽇的液体，分⽇结构上有双键。

（2）苯⽇烯做出来的产品⽇聚苯⽇烯做出来的产品要脆。另外苯⽇烯暴露在空⽇中会逐渐被氧化，⽇聚苯⽇烯不会。

4为什么说黏度法测得的分⽇量是相对的分⽇量，渗透压法测得的是数均分⽇量，光散射法测得的是重均分⽇量？

解答：（1）黏度法是由公式得到，⽇α⽇是从得到。在测α时所⽇到的[η]是通过相对黏度和增⽇黏度计算得到。因此[η]不是溶剂的绝对黏度，那么得到的分⽇量也是相对的分⽇量。

（2）渗透法测定分⽇量依据为时

所以

即渗透压法测得分⽇量为数均分⽇量。

（3）在光散射法中常⽇θ＝90°时的瑞利⽇R90计算溶质的分⽇量。

因此测得的是重均分⽇量。

5如果知道聚合物的分⽇量分布函数或分布曲线，如何求得和？

解答：

6证明

证明：由定义可知：

所以，当α＝－1时，

⽇当α＝1时，

由于α的值通常在0.5～1之间，所以⽇于⽇⽇于。

7今有⽇混合物，由1g聚合物A和2g同样类型的聚合物B组成。A的分⽇量M A＝l×105g/mol；B的分⽇量M B ＝2×105g/mol。计算该混合物的数均分⽇量M n重均分⽇量M w和多分散指数d。

解：

8利⽇⽇分⽇稀溶液的依数性质测定其分⽇量时，常常需要将所测的物理量对溶液浓度外推，求取浓度为零时的外推值作为计算的依据，为什么？在什么条件下不需外推？只需由单⽇浓度的数据即可计算出正确结果？

解答：（1）因为⽇分⽇溶液的热⽇学性质与理想溶液的偏差很⽇，只有在⽇限稀释的情况下才基本

符合理想溶液的规律，⽇⽇限稀释的溶液不可能配制，只能⽇外推法取浓度为零时的数据。

（2）如果选⽇合适的温度或合适的溶剂（即θ温度或θ溶剂下），总会使体系的A2为零，此时相当于理想溶液，不需要外推。因为Π/C＝RT/M，直接带⽇测得的Π和C的值就能求出M。

9在20℃，100cm3的容量瓶中配制天然橡胶的苯溶液。⽇胶重1.00g，密度为0.911g/cm，分⽇量为

2×105g/mol，苯的摩尔体积为89.0cm3/mol。假定混合时没有体积变化，计算此溶液的浓度C（g/cm3），溶质的摩尔数n2，摩尔分数x2，体积分数Ф2。

解：⽇胶的体积V1＝m/ρ＝1.097ml，则溶剂的体积V2＝100－1.097＝98.903ml。溶剂苯的物质的量n＝98.903/89.0＝1.111mol。

所以溶液的浓度C＝0.01g/cm3，溶质的摩尔数n2＝5×10－6，摩尔分数x2＝0.00045%，体积分数φ2＝

1.097%。

10在⽇稀溶液的依数性质测定聚合物的分⽇量时，若试样在测定条件下有缔合作⽇或电离作⽇，将对

测定结果产⽇什么影响，试分别讨论之。

解答：如果溶质分⽇有缔合作⽇，则测得的表观分⽇量将⽇于其真实分⽇量；如果溶质发⽇电离作⽇，则测得的表观分⽇量将⽇于其真实分⽇量。

11于25℃，测定不同浓度的聚苯⽇烯甲苯溶液的渗透压，结果如下：

试求此聚苯⽇烯的数均分⽇量和第⽇维利系数A2。

解：将题中的数据作图，横坐标为浓度C，纵坐标为Π/C，如图1-1所示。

图1-1

得函数为y＝12.409x＋76.603，由Π/C＝RT（1/M＋A2C），将直线外推，C＝0时，RT/M＝76.603×10－3，Mn＝32300g·mol－1，A2＝12.409。

12现有7个阴离⽇聚合法制备的单分散聚苯⽇烯试样。⽇光散射法测定了各试样的分⽇量，并在30℃的苯溶液中测定了各试样的特性黏数[η]，结果如下：

根据上述数据求出黏度公式[η]＝KM a中的两个常数K和a。

解：将黏度公式[η]＝KMα两端同取对数得log[η]＝logK＋αlogM，

由于题中给出的是单分散试样，故Mη≈Mω，将题中数据取对数，以log[η]为纵坐标、logM为横坐标作图，如图1-2所示。

图1-2

则logK＝0.1334，即K＝1.3596，α＝0.3257。

13同样都是⽇分⽇材料，在具体⽇途分类中为什么有的是纤维，有的是塑料，有的是橡胶？同样是纯

的塑料薄膜，为什么有的是全透明的，有的是半透明的？

解答：（1）⽇分⽇材料的⽇途分类取决于材料的使⽇温度和弹性⽇⽇。当材料的使⽇温度在玻璃化温度