高分子物理习题答案

第二章高分子的凝聚态结构

8.某结晶聚合物的注射制品中，靠近模具的皮层具有双折射现象，而制品内部用偏光显微镜观察发现有Maltese黑十字，并且越靠近制品芯部，Maltese黑十字越大。试解释产生上述现象的原因。如果降低模具的温度，皮层厚度将如何变化。

答：（1）由于形成球晶，球晶具有双折射现象，自然光经过偏振片变为偏振光，通过球晶发生双折射，分成两束振动方向垂直的偏振光，两束偏振光在与检偏镜平行方向上存在分量，分量速度不同，产生相位差而干涉，使呈现黑十字消光图像，制品外部与模具接触，冷却速度快，球晶来不及生长而成多层片晶或小球晶，而制品芯部温度高，结晶时间充分，生长为大球晶，因此消光图像更大。

（2）降低温度会增加过冷度，缩短结晶时间，因而会使皮层厚度增加。

9.采用“共聚”和“共混”方法进行聚合物改性有何异同点？

答：相同点：二者改性后都使新生成或新混合体的性能优于原先任何一种单组份的性能，实现了高模量与韧性、韧性与耐热性的结合，具有重要的实用价值。特别是均相高分子合金，更是具有很多优点，通过改变两组份的相对组成，可获得性能不同的系列产品。

不同点：从概念来说，共聚是指共聚合，是一种化学方法，有几种单体进行共同的聚合反应得到特殊结构和性能的聚合物；共混是指共同混合，是一种物理方法，使几种材料均匀混合，以提高材料性能的方法，工业上橡胶材料和塑料材料进行共混是典型的例子，也可以在聚合物中加入某些特殊性能的成分以改变聚合物的性能，如导电性能等。

第四章聚合物的分子量和分子量分布

6.某聚苯乙烯试样经分级后得到5个级分。用光散射法测定了各级分的重均分子量，用粘度法（22℃、二氯乙烯溶液）测定了各级分的特征粘度，结果如下所示：

试计算Mark-Houwink方程[η]=∂

KM中的两个参数K和α.

解：作图如下所示：

由此可得：lgK=1.70，α=0.68，

9.现有一超高分子量的聚乙烯试样，欲采用GPC方法测定其分子量和分子量分布，试问：

（1）能否选择GPC法的常用溶剂THF？如果不行，应该选择何种溶剂？（2）常温下能进行测定吗？为什么？

（3）如何计算该试样的数均、重均和粘均分子量。

答：（1）不能。因为聚乙烯不溶于THF,应该选用多孔硅胶或多孔玻璃珠。（2）不能在常温下测定，因为测定聚乙烯分子量和分子量分布的仪器属于高温型，它的进样器、色谱柱、检测器等都需要在高温状态下进行工作。（3）在SEC谱图上每隔相等的淋洗体积间隔读出谱线与基线的高度

H,

i

此高度与聚合物的浓度成正比，在此区间内淋出的聚合物的质量分数为

()i

i

i

e i H H V ∑=

ω 再从校正曲线上读出与淋出体积对应的分子量，则 i i

i

i

i

i i i

w M H H M M ∑∑

∑==ω i i i

i i

i

i

n M H H M

M ∑=

=

∑∑1

1

ω ∂

∂∂

∂⎥⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥

⎦

⎤

⎢⎣⎡=∑∑∑1

1i i i i i i i i M H H M M ωη []⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣⎡∑∑∂=i i i i

i K M H H η