高分子溶液习题

一．选择

1．用于分级的高分子溶液应选择( )

A．θ溶液B．稀溶液C．浓溶液D．理想溶液

2．高分子-溶剂体系的x1为0.5时，稀溶液中的高分子（）

A．沉淀析出B．处于无扰状态C．没有沉淀析出D．无法预测

3．下列高聚物中，哪些在室温下可以溶解（）

A．尼龙—66 B．涤纶C．高密度PE D．聚醋酸乙烯酯4．下列参数中，哪些可作为选择溶剂的依据（）

A．均方末端距B．模量E和模量G C．溶度参数δ

D．相互作用参数x1E．第二维利系数A2F．特性粘度

5．在良溶剂中，线型聚合物能够（）交联聚合物不能溶解，只能（）A．溶解B．溶胀

6．通常非极性的结晶聚合的在（加热）下溶解，而非晶态聚合物的溶解对（温度）要求不高。

A．加热B．温度C．降温D．压力

7．欲用乙醚（δ=7.4）和乙腈（δ=11.9）溶解氯醋共聚物（δ=10.45），最佳比乙醚占（B）%、乙腈占（）%。

A．67.8 B．32.3 A．42.3 B．23.4

8．下列在室温下有溶剂的高聚物是（）

A．PE B．PA-66 C．PS D．PMMA E．硫化橡胶F．PP

G．酚醛塑料H．定向聚合PS I．聚乙酸乙烯酯

9．下列在室温下无溶剂的高聚物是（）

A ．PE

B ．PA-66

C ．PS

D ．PMMA

E ．硫化橡胶

F ．PP

G ．酚醛塑料

H ．定向聚合PS

I ．聚乙酸乙烯酯

10．反映高分子在溶液中形态的参数有（ ）

A ．212,,,,x A a αh

B ．

11．选择溶剂的原则是（ ）

A ．相似相溶观则

B ．内聚内密度或溶度δ

C ．相似规则溶剂化规则

12．交联高聚物交联点间的平均分子量C M -

越大，则交联度（ ）溶胀度（ ）

A ．小

B ．大δ

C ．相等

13．高分子一溶剂体系的x 1为0.5时，稀溶液中的高分子（ ）

A ．沉淀析出

B ．处于无扰状态

C ．没有沉淀析出

D ．无法预测

二、计算题

1. 磷酸-苯酯（δ1=19.6）是聚氯乙烯（δ=19.4）的增塑剂，为了加强它们之间的

相溶性，需加入一种稀释剂（（3.16'1=δ，分子量为350），求其加入的最佳量。 解：设加入稀释剂的体积分数为1φ，重量为1W ，由溶剂混合法则：

)1(111'1φδφδδ-+=P

113.16)1(6.194.19φφ+-=

解出06.01=φ，94.0112=-=φφ，若取磷酸三苯酯100份，其分子量=326， 350

/326/100350/06.011W W +=

85.61=∴W （份）

三、简述题

1、写出三个判别溶剂优劣的参数；并讨论它们分别取何值时，该溶剂分别为聚合物的良溶剂、不良溶剂、θ溶剂；高分子在上述三种溶液中的热力学特征以及形态又如何？ 解：1,2

1,012><>a A χ为良溶剂，此时0,0<∆<∆m m G H ，溶解能自发进行，高分子链在溶液中扩张伸展；

1,2

1,012<>

∆m H ，溶液发生相分离，高分子在溶液中紧缩沉淀； 1,2

1,012===a A χ为θ溶剂，此时与理想溶液的偏差消失，高分子链不胀不缩，处于一种自然状态。

2、溶解聚合物的溶剂可根据内聚能密度（δ）相近的经验规律来进行选择，已知聚丙烯腈的δ=15.4，甲醇的δ=14.5，试问聚丙烯腈能否溶解于甲醇中？为什么？从理论上加以解释。

答、不能。PAN （δ15.4 ）不能溶解于与δ相近的乙醇、甲醇（δ14.5)等。因为PAN 极性很强，而乙醇、甲醇等溶剂极性太弱了。

3、 Flory －Huggins 晶格模型理论推导高分

子溶液混合熵时作了哪些假定？混合热表达式中Huggins 参数的物理意义是什么？

答：假定：①一个格子中只能放一个溶

剂分子或一个聚合物链段，

②高分子可以自由卷曲，所有构象具有

相同的能量，

③链段与溶剂分子可以在晶格上相互

取代聚合物链段均匀分布，

④高分子具有相同的聚合度，

⑤配位数Z 不依赖于组分

1x 反映高分子与溶剂混合时相互作用能

的变化。

1x kT 法表示一个溶剂分子放到高分子中去时所引起的能量变化。

121(2)z x kT ε-∆=，112M H kTx N φ∆=；

1x 与溶剂性质的关系：溶剂的溶解能力

越强，1

x 值越小； 1x 与温度的关系：111112T x x T θψ⎡⎤⎛⎫↑↓-=- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦

Q 4、选择高聚物溶剂的三原则是什么？

5.、非晶态高聚物,非极性晶态聚合物,极性晶态聚合物和交联聚合物的溶解和溶胀有何特点

答：a. 非晶态高聚物分子的堆砌比较疏松，分子间的相互作用较弱，溶剂分子容易进入高聚物内部，使其溶胀和溶解。b. 非极性晶态高聚物：室温时几乎不溶解，只有当升高温度至熔点附近，使晶态转变为非晶态后，小分子溶剂才能渗入到高聚物内部而逐渐溶解。c.极性的晶态高聚物能只能溶于强极性溶剂中，最后要求溶剂与聚合物之间能形成氢键；d. 低交联度的高聚物：只能达到溶胀平衡而不能溶解。

6.、什么是θ温度?有哪些实验方法可以测定θ温度?

答案:通过选择合适的溶剂和温度，满足超额化学势等于0的条件称为θ条件或θ状态，θ状态下的温度即为θ温度。

由公式：

在一系列不同的温度T下测定某聚合物-溶剂体系在不同浓度C下的渗透压π，求出A2；以A2-T作图，得一曲线，该曲线与A2=0的交点所对应的温度即为θ温度。

7 哈金斯参数χ1的物理意义是什么？当高聚物和温度选定以后，χ1值与溶剂性质有什么关系？当高聚物和溶剂选定后，χ1