第三章 高分子溶液课后习题

第3章高分子溶液
一、思考题
1．与高分子稀溶液相比，高聚物的浓溶液有何特性？
2．为高聚物选择溶剂时可采用哪几个原则？对某一具体高分子—溶剂体系，这几个原则都适用吗？
3．非晶态高聚物溶解与结晶高聚物溶解有何特点？为何说结晶高聚物比非晶高聚物的抗溶剂性好？结晶高聚物分别为极性和非极性时溶解机理有何不同？
4．什么叫高分子的θ溶液，它与理想溶液有何区别？
5．什么是溶剂化？结晶度、交联度和对聚合物的溶解度有怎样的影响？
6．高分子溶液晶格模型与小分子溶液晶格模型有何不同？写出Flory-Huggins 理论中M S ∆、M H ∆、M G ∆的表达式，该理论的假设有哪些不合理之处？Huggins 参数的物理意义是什么？
7．何谓高聚物的溶胀比？如何测定它的数值？它与交联高聚物的网链平均分子量有何关系？
8．增塑剂对高聚物的增塑机理有哪两种较极端的情况？实际高聚物中的增塑机理如何？
9．什么是凝胶和冻胶？它们的结构区别是什么？何者能被加热溶解？
二、选择题
1．下列哪个溶剂是θ溶剂？ （ ） ①1χ=0.1 ② 1χ=0.5 ③ 1χ=0.9
2．以下哪种溶剂是良溶剂？ ( ) ①1χ=1 ② 2A =1 ③α=1
3．对于给定相对分子质量的某一聚合物，在何时溶液黏度最大？ （ ） ①线型分子链溶于良溶剂中
②支化分子链溶于良溶剂中
③线型分子链溶于不良溶剂中
4．高分子良溶液的超额化学位变化 （ ） ①小于零 ②等于零 ③ 大于零
13．PVC 的沉淀剂是 （ ） ①环已酮 ② 氯仿 ③四氢呋喃
5．在高分子—良溶剂的稀溶液中，第二维利系数是 （ ） ①负数 ②正数 ③零
6．对于Flory-Huggins 的高分子溶液似晶格模型，符合其假定的是 （ ） ①V ∆=0 ② H ∆=0 ③ S ∆=0
7．将高聚物在一定条件下（θ溶剂、θ温度）配成θ溶液，此时 ( ) ①大分子之间作用力=小分子之间作用力=大分子与小分子之间作用力 ②大分子之间作用力＞大分子与小分子之间作用力
③大分子之间作用力＜大分子与小分子之间作用力
8．对非极性高聚物，选择溶剂应采用哪一原则较为合适？ （ ） ①极性相似原则 ②溶剂化原则 ③溶度参数相近原则
9．对极性高聚物，选择溶剂应采用哪一原则较为合适？ （ ） ①极性相似原则 ② 溶剂化原则 ③ 溶度参数相近原则
三、判断题（正确的划“√”，错误的划“×”）
1．高分子的θ溶剂是其良溶剂。

（ ）
2．当高分子稀溶液处于θ状态时，其化学位为零。

（ ）
3．θ温度没有相对分子质量的依赖性，而临界共溶温度c T 有相对分子质量依赖性。

（ ）
4．只要溶剂的溶度参数1δ与高聚物的溶度参数2δ近似相等，该溶剂就是该高聚物的良溶剂。

( )
5．任何结晶高聚物不用加热，都可溶于其良溶剂中。

( )
6．一般高分子溶液的黏度随温度升高而降低，而高分子溶液的特性黏度在不良溶剂时随温度升高而增大。

（ ）
7．高分子溶液的特性黏度随溶液黏度增加而增大。

( )
8．高分子稀溶液的混合熵比理想溶液大得多，是由于高分子的体积比小分子的体积大得多的缘故。

（ ）
9．聚乙烯醇可溶于水中，由于纤维素与聚乙烯醇的极性结构相似，所以纤维素也能溶于水。

( )
10．高分子溶液在极稀的条件下是理想溶液。

（ ）
11．高分子溶液混合熵比理想溶液大得多。

（ ）
12．高聚物在良溶剂中，由于溶剂化作用强，因而高分子线团处于松散、伸展状态，黏度大。

（ ）
13．高聚物在不良溶剂中，由于溶剂化作用弱，因而高分子线团处于卷曲收缩状态，黏度小。

( )
14．增塑的PVC 是一种高溶度的高分子溶液。

（ ）
四、简答题
1．试判断下列体系的相容性好坏，并说明原因。

（2δ的单位为（J/cm 3)1/2；1δ数据请查相关资料）
（1）聚苯乙烯（2δ=18.6）与苯；
（2）聚丙烯腈（2δ=31.5）与二甲基甲酰胺
（3）聚氯乙烯（2δ=19.9）与氯仿
（4）聚氯乙烯（2δ=19.9）与环己酮
（5）聚丙烯（2δ=18.2）与甲醇
2. 非极性与极性晶态高聚物溶解过程的特点是什么？
3.
（1）是比较图中曲线1、曲线2、曲线3所代表的聚合 物相对分子质量的大小。

（2）若曲线1和曲线3是同一种聚合物在不同溶剂中 所得的结果请问，这两个体系有什么不同？
（3）若曲线1和曲线2剂是否相同？
五、计算题
1.试计算下列三种情况下的混合熵值，其结果说明了什么问题？（已知k=1.38×10-23J/K）
（1）9.97×105个小分子A与一个小分子B混合；
（2）9.97×105个小分子A与一个大分子C（链段数为3×103）混合；
（3）9.97×105个小分子A与3×103个小分子B混合。

2. 用磷酸三苯酯（δ=19.6）做某一高聚物（δ=19.4）的增塑剂，为了加强其相溶性，需加入一种稀释剂（δ=16.3）。

试问该稀释剂与增塑剂的适宜体积比是多少？
3. 已知某聚合物的分子量为104，在300K下形成θ溶液的浓度为1.17㎏/m3，试预测其此时的渗透压为多大？
4.已知聚异丁烯溶解在苯中时，θ温度为24℃。

（1）在θ温度时聚异丁烯——苯溶液的第二维利系数A2及Mark-Houwink方程的a值各位何值？
（2）40℃时聚异丁烯苯溶液的第二维利系数A2及a值有何变化？
5. 在25℃的θ溶剂中，测得浓度为7.36×10-3g/ml的聚氯乙烯溶液的渗透压为0.248g/cm2，求此聚氯乙烯试样的分子量和第二维利系数。

6. 在20℃下将10-5mol的聚甲基丙烯酸甲酯（Mn=105，ρ=1.20g/cm3）溶于179g氯仿（ρ=1.49g/cm3）中，试计算该溶液的混合熵、混合热和混合焓。

已知=0.377
X
1
7. 苯乙烯-丁二烯共聚物（δ=16.7）难溶于戊烷（δ=14.4）和醋酸乙烯酯（δ=17.8）。

若选用上述两种溶剂的混合物，以什么配比时对共聚物的溶解能力最佳？（δ的单位为（J/cm3）1/2）
8. 用平衡溶胀法可测定丁苯橡胶的交联度。

试由下列数据计算该试样的有效链的平均相对分子质量Me。

所用溶剂为苯，温度为25℃，干胶0.1273g，溶胀体2.116g，干胶密度为0.941g/cm3，苯的密度为0.8685g/cm3，X1=0.398。