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高分子物理修订版课后习题答案 何曼君 陈维孝 董西侠 1990年 复旦大学出版社 word版本

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何曼君《高分子物理》(第3版)课后习题【圣才出品】

何曼君《高分子物理》(第3版)课后习题【圣才出品】
答：（1）因为高分子溶液的热力学性质与理想溶液的偏差很大，只有在无限稀释的情 况下才基本符合理想溶液的规律，而无限稀释的溶液不可能配制，只能用外推法取浓度为零
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时的数据。
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（2）如果选用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，
5．如果知道聚合物的分子量分布函数或分布曲线，如何求得 Mn 和 Mw？
答：
，
M n N (M )MdM
Mw
W (M )MdM
6．证明 Mw≥Mη≥Mn。
解：由定义可知：
Mn
i ni M i i ni
i NiMi
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4．为什么说黏度法测得的分子量是相对的分子量，渗透压法测得的是数均分子量，光 散射法测得的是重均分子量？
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答：（1）黏度法是由公式 M ( iWiM ia )1/a 得到，而α又是从[] KM a 得到。在
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何曼君《高分子物理》（第 3 版）课后习题
说明：本部分对何曼君编写的《高分子物理》（第 3 版）教材每一章的课后习题进行了 详细的分析和解答，并对个别知识点进行了扩展。课后习题答案经过多次修改，质量上乘， 非常标准，特别适合应试作答和临考冲刺。
分布宽度指数＝重均页数/数均页数＝423.61/391.25＝1.08 按书页重量统计平均的页数为重均页数，其值等于每书的页数乘以其重量分数的总和。 数均页数相当于总页数除以书本数。 对于重均页数，重的分子的权重大，数均页数的话，权重都是 1。所以重均页数大于数 均页数。

高分子物理课后答案,何曼君,第三版

高分子物理课后答案,何曼君,第三版

高分子物理课后答案,何曼君,第三版第三章高分子的溶解过程与小分子相比有什么不同？高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者运动分子运动速度差别很大，现是溶剂分子渗入高聚物内部，是高聚体膨胀，称为“溶胀”，然后高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。

对于交联的高分子只停留在溶胀阶段，不会溶解。

第二维里系数A2的物理意义？第二维利系数的物理意义是高分子链段和链段间的内排斥与高分子链段和溶剂分子间能量上相互作用、两者相互竞争的一个量度。

它与溶剂化作用和高分子在溶液里的形态有密切关系。

良溶剂中，高分子链由于溶剂化作业而扩张，高分子线团伸展，A2是正值；温度下降或在非良溶剂，高分子线团收缩，A2是负值；当链段与链段、溶剂与高分子链段相互作业想等时，高分子溶液符合理想溶液的性质，A2为零，相当于高分子链处于无扰状态。

高分子的理想链和真实链有哪些区别？①理想链是一种理论模型，认为化学键不占体积，自由旋转，没有键角和位垒的限制，而真实链有键角限制和位垒的限制。

②理想链没有考虑远程相互作用和近程相互作用，而真实链要考虑链节与链节之间的体积排除和链与周围环境的相互作用以及链与链之间的相互作用等。

高分子的稀溶液、亚浓溶液、浓溶液有哪些本质的区别？三种溶液最本质的区别体现在溶液中和高分子无规线团之间的相互作用和无规线团的形态结构不同：① 稀溶液：高分子线团是相互分离的，溶液中高分子链段的分布也是不均一的；线团之间的相互作用可以忽略。

②浓溶液：大分子链之间发生相互穿插和缠结，溶液中链段的空间密度分布趋于均一。

② 亚浓溶液：亚浓溶液介于稀溶液和浓溶液之间，高分子线团开始相互穿插交叠，整个溶液中链段的分布趋于均一；高分子线团与临近线团开始相互作用。

第四章一般共混物的相分离与嵌段共聚物的微相分离在本质上有何差别？由于嵌段共聚物的嵌段间不相容而发生相分离，平均相结构微区的大小只有几十到几百纳米，即微相分离，两相之间的作用力是化学键。

高分子材料化学与物理-复旦大学材料科学系

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2016年高分子材料化学与物理考试大纲一：高分子物理部分参考书目录：何曼君、陈维孝、董西侠编《高分子物理（修订版）》，复旦大学出版社，1990年10月何曼君、张红东、陈维孝、董西侠编《高分子物理（第三版）》，复旦大学出版社，2007年3月考试形式和试卷结构一、试卷满分及考试时间试卷满分为75分，考试时间为分钟.二、答题方式答题方式为闭卷、笔试.三、试卷内容结构四、试卷题型结构名词解释及简答题解答题（包括证明题）考试内容聚合物材料的结构特点1. 掌握高分子链结构的特点2. 理解高分子链结构的内容构造；构型；构象；结构单元；结构单元的键接结构；支化度；交联度；嵌段数；序列长度；旋光异构；几何异构等概念；3. 理解高分子链的远程结构分子的大小；内旋转构象链段；静态柔顺性；动态柔顺性等概念；4. 了解高分子链的构象统计方法；掌握末端距；均方末端距；均方根末端距；均方均方末端距；B条件；无扰尺寸A； Kuhn链段长度le；极限特征比C Y；均方旋转半径；无规线团的形状等概念；了解和掌握高分子的聚集态结构内容，包括：1. 高聚物分子间的作用力内聚能密度；2. 高聚物结晶的结构和形态聚合物结晶模型；晶态结构模型；非晶态模型；3. 高分子的结晶过程结晶度；结晶动力学；晶体生长；半结晶期；4. 结晶热力学熔限；5. 聚合物的取向态结构取向度；6. 了解高分子液晶及应用性能，如热致型液晶；溶致型液晶；高分子液晶的结构；高分子液晶相变；掌握高分子的分子运动特点及特点，包括：1. 高聚物分子运动的特点高分子分子运动现象；运动单元的多样性；高分子运动的时间依赖性；高分子运动的温度依赖性；2. 高聚物的次级松弛3. 高聚物的玻璃化转变聚合物的玻璃化转变理论；影响Tg的结构因素及改变Tg手段4. 晶态高聚物的分子运动5. 高聚物的粘性流动高分子粘性流动的特性; 牛顿流体; 非牛顿流体; 高分子流动理论6. 高分子粘度测试技术掌握和了解高分子溶液热力学基础知识和概念，主要内容包括：1溶液：理想溶液；无热溶液；正规溶液；非正规溶液（或真实溶液）；B溶液；2．高分子溶液溶度参数;3．柔性链高分子溶液热力学4．高分子稀溶液理论5．高分子浓溶液6．高分子在溶液中的扩散扩散系数；7．高分子在溶液中的粘性流动粘度；特性粘数；掌握高分子的分子量及其分布概念及典型的实验技术，包括：1．高分子分子量的统计意义；常用统计平均分子量；2．高分子分子量的测定技术端基分析法；沸点升高和冰点降低；气相渗透压（VPO ）；渗透压；3．高分子的分子量分布及其研究方法高分子溶液的相分离；实验测试技术；凝胶渗透色谱技术（GPC）掌握和了解聚合物的力学性能及其特点等，包括：1．描述力学行为的基本物理量高聚物力学性能的特点；2．高聚物的高弹性平衡态高弹形变的热力学分析；平衡态高弹形变的统计理论； 3．高聚物的粘弹性蠕变；应力松弛；粘弹性的模型描述； Maxwell 模型（应力松弛），Kelvin （Voigt）模型（蠕变），松弛时间和推迟时间谱；时温等效与转换；4. 高聚物的塑性和屈服材料的分类；高聚物屈服点；冷拉与成颈；非晶态高聚物、晶态高聚物、球晶拉伸过程片晶的变形；银纹现象；二：高分子化学部分参考书目：1. 潘祖仁主编. 高分子化学（第四或五版）.北京: 化学工业出版社, 20142 .潘才源主编. 高分子化学. 合肥: 中国科学技术大学出版社, 20013. 复旦大学高分子材料教研室, 高分子化学. 上海: 复旦大学出版社, 1995第一章绪论考试内容：高分子化学相关基本概念，聚合物名称、分子式、聚合反应式。

谈谈聚合物的结晶形态问题

谈谈聚合物的结晶形态问题

化学教学谈谈聚合物的结晶形态问题何平笙　朱平平　杨海洋(中国科学技术大学高分子科学与工程系　合肥　230026)何平笙　男,62岁,教授,长期从事高分子物理的教学和教学研究。

中国科学技术大学教学改革基金资助项目(Y L5195)2002205207收稿,2002206230修回摘　要　向读者引介了聚合物球晶的三维立体电镜照片,并介绍了高分子科学近年来的新研究成果———尺寸已达厘米量级的聚合物宏观单晶体和只由一根大分子链结晶而成的高分子单链单晶的特殊形态。

关键词　球晶　聚合物宏观单晶体　单链单晶　形貌Some Special Crystal Morphologies in PolymerHe Pingsheng ,Zhu Pingping ,Y ang Haiyang(Department of P olymer Science and Engineering ,University of Scienceand T echnology of China ,Hefei 230026,China )Abstract Three special crystal m orphologies in polymer are introduced ,i.e.spherulite of polyethylene withtridimensional sphere picture taken by scanning electronic microscope ,macroscopic single crystal of polybis (p 2tolu 2ene sulfonate )of 2,42hexadiyne 21,62diol with the size of m ore than 20mm and single chain crystals.K ey w ords S pherulite ,Macroscopic single crystal ,S ingle chain crystal ,M orphology结晶形态单层聚合物单晶———极稀溶液结晶多层聚合物结晶———稀溶液结晶聚合物球晶浓溶液结晶熔体结晶聚合物串晶———应力作用下结晶伸直链晶体———高压下结晶单链单晶———特殊条件下结晶聚合物宏观单晶体———单体单晶固态聚合图1　聚合物的7种结晶形态Fig.1　Seven crystalline morphologies of polymers 在一次博士研究生入学考试的试卷中曾出了这样一个试题:“聚合物结晶形态有哪几种?是在什么条件下得到的?如何鉴别每一种结晶形态?……如果有人说已经制备得了>10mm 的聚合物宏观单晶体,你认为是事实吗?为什么?”回答上述问题的前半部分是很容易的,许多高分子物理的教科书中都有明确的答案[1～3],譬如,《高聚物的结构与性能》一书就有图文并茂的叙述[1],简要归并为图1。

高分子物理(何曼君版)复旦大学出版社_课后习题答案和高分子化学(第五版)潘祖仁版课后习题答案合集

高分子物理(何曼君版)复旦大学出版社_课后习题答案和高分子化学(第五版)潘祖仁版课后习题答案合集

=98.12 ，为单斜晶系，每个晶胞含有四条 H31 螺旋链（如图所示）。
试根据以上数据，预测完全结晶的规整聚丙烯的比容和密度。
V abc sin
v= =
解：比容
M (3 4)M0 / N A
=
6.666 20.87 6.488sin 98.12 (3 4) 42/(6.021023)
=
1.067(cm3g −1)
（1）平均聚合度分别为 DP =6、10、30、1000 的情况下，由于链段效应引起的Tm 下降为
多大？ （2）若用第二组分和它共聚，且第二组分不进入晶格，试估计第二组分占 10%摩尔分数时 共聚物的熔点为多少？
1 − 1 = 2R 解：（1） Tm Tm0 Hu DP 式中，Tm0 = 176C = 449K ， R = 8.31J mol −1K −1 ，用不同 DP 值代入公式计算得到： Tm1 = 337K = 104C ，降低值 176-104=72 C Tm2 = 403K = 130C ，降低值 176-130=46 C Tm3 = 432K = 159C ，降低值 176-159=17 C Tm4 = 448K = 175C ，降低值 176-175=1 C
好坏，并指出在室温下各适于做何种材料（塑料、纤维、橡胶）使用。
聚合物
PDMS PIP
PIB
PS
PAN
EC
1 1.4-1.6 1.4-1.7 2.13 2.2-2.4 2.6-3.2
4.2
= (h02
/
h
2 fr
)
2
L0(nm)
1.40 1.83 1.83 2.00
3.26
20
结构单元数/链段 4.9

高分子物理修订版课后习题答案 何曼君 陈维孝 董西侠 1990年 复旦大学出版社 word版本要点

高分子物理修订版课后习题答案 何曼君 陈维孝 董西侠 1990年 复旦大学出版社 word版本要点

第一章 高分子链的结构1 写出由取代的二烯（1，3丁二烯衍生物）CH 3CH CH CH CH COOCH 3经加聚反应得到的聚合物，若只考虑单体的1，4-加成，和单体头-尾相接，则理论上可有几种立体异构体？解：该单体经1，4-加聚后，且只考虑单体的头-尾相接，可得到下面在一个结构单元中含有三个不对称点的聚合物：CH CH CH CH CH 3COOCH 3n即含有两种不对称碳原子和一个碳-碳双键，理论上可有8种具有三重有规立构的聚合物。

2 今有一种聚乙烯醇，若经缩醛化处理后，发现有14%左右的羟基未反应，若用HIO 4氧化，可得到丙酮和乙酸。

由以上实验事实，则关于此种聚乙烯醇中单体的键接方式可得到什么结论？解：若单体是头-尾连接，经缩醛化处理后，大分子链中可形成稳定的六元环，因而只留下少量未反应的羟基：CH 2CH OHCH 2CH OHCH 2CH OHCH 2CH O2O CH CH 2CH 2CH OH同时若用HIO 4氧化处理时，可得到乙酸和丙酮：CH 2CH CH 2OHCH CH 2OHCH OH4CH 3COHO+CH 3COCH 3若单体为头-头或尾-尾连接，则缩醛化时不易形成较不稳定的五元环，因之未反应的OH 基数应更多（>14%），而且经HIO 4氧化处理时，也得不到丙酮：CH 2CH CH OHCH 2CH 2CH OHOHCH OCH OCH 2O CHCH 2CH 2CHOHCH 2CH CH OHCH 2CH 2CH OHOH4CH 3COHO+OH COCH 2CH 2COHO可见聚乙烯醇高分子链中，单体主要为头-尾键接方式。

3 氯乙烯（CH 2CH Cl）和偏氯乙烯（CH 2CCl 2）的共聚物，经脱除HCl 和裂解后，产物有：，Cl，ClCl ，ClCl Cl等，其比例大致为10：1：1：10（重量），由以上事实，则对这两种单体在共聚物的序列分布可得到什么结论？解：这两种单体在共聚物中的排列方式有四种情况（为简化起见只考虑三单元）：CH 2CH Cl CH 2C Cl Cl+(V)(D)V V V V V D D D V DDD这四种排列方式的裂解产物分别应为：，Cl ，Cl Cl ，ClCl Cl而实验得到这四种裂解产物的组成是10：1：1：10，可见原共聚物中主要为：V V V 、D D D的序列分布，而其余两种情况的无规链节很少。

几种高性能树脂在覆铜板中的应用(1)

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聚酰亚胺（ＰＩ）树脂Ｌ达２５０℃，耐热性能、高频介电 性能、力学性能、电气性能、耐化学性及尺寸稳定性优良，是 电子工业、机械工业及航空航天工业中极具发展前景的商 品。ＰＩ树脂主要有反应型聚酰亚胺和双马来酰亚胺（ＢＭＩ）。 目前应用于线路板基板的主要是ＢＭＩ型的ＰＩ树脂。上世纪 ８０年代，日本首先将改性ＢＭＩ树脂用于ＣＣＬ。日本三菱瓦 斯化学公司将ＢＭＩ和氰酸酯共聚。由于共聚产物分子结构 中含有对称性很好的三嗪环并不含极性基团，故改性树脂的 耐热性和电性能较好。自２０世纪８０年代推出工业化产品 ＢＴ树脂至今，其介电性能已接近介电性能很好的氰酸酯树 脂。后来，三菱瓦斯公司将溴化环氧树脂加入ＢＴ树脂以提 高ＢＴ树脂的阻燃性［２…。
４ ２
＼．
３ Ｆｉｇ １ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇ ａ¨ｙｌ ｇｒｏｕｐ ｉｎｔｏ
ｐＯ ＪｙｐｈＩＢｎｙＩ ｅｔｈｅｒ ｍａ Ｊｅｃｕｌａｒ ｃｈａｊｎ 图１ 聚苯醚分子链上引入烯丙基的方法
２ １．２互穿网络（ＩＰＮ）结构改性 互穿网络结构有利于提高组分间的相容性，改善聚合物
的综合性能。环氧树脂由于具有活泼的环氧基团，能形成复 杂的体型交联结构，因此环氧树脂与改性聚苯醚能形成互穿 网络结构。但是聚苯醚分子不含强的极性基团，与环氧树脂 的相容性差，共混效果不好，故须提高聚苯醚与环氧树脂的 相容性，人们对ＥＰ／ＰＰ（）的相态进行了广泛研究，提出用ＥＰ 作ＰＰ（）的活性稀释剂，自身发生交联反应口”２…。降低ＰＰ０ 的分子质量。２””】或将与ＰＰ（）具有良好相容性的多官能团乙
几种高性能树脂在覆铜板中的应用
李胜方１，王洛礼２ （１．华中科技大学化学系，湖北武汉，４３００７４；２．湖北省化学研究院，湖北武汉，４３００７４）
摘要：简单介绍了高性能覆铜箔层压板的要求，重点讲述了几种高性能基体树脂：氰酸酯（ＣＥ）树脂、聚苯醚 （ＰＰ（））树脂、聚酰亚胺（ＰＩ）树脂、聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）树脂的发展及应用情况。

高分子物理—何曼君版

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（2） （10） （10） （8） （8） （8） （10） （4） （60）
3
MENU MENU MEN科学是一门发展迅速的 现代科学，具有两重性：既是基础科学又是应用科学。 再进一步具体到高分子物理，其基本内容，应包括以下几个方面： 高分子科学是研究高分于化合物的合成、结构、加工 高分子科学基本分支： MENU MENU MENU 成型、性能和应用的新型学科。 1 ．聚合物的结构：大分子链的近程与远程结构，高分子的聚集态结构，以 1 2 3 三、高分子科学发展方向 分成“高分子化学与工艺”、“高分于物理与物化”、 及织态结构等更高层次的结构． “聚合物加工成型”等几个分支 1．聚合物品种方面：对老产品进行改性、复合，使材料获得新性能，其中 第一节 概论 聚合物的共混就是一个有重要价值的活跃的研究领域． 2．聚合物的分子运动和热转变：聚合物的分子运动特征，玻璃化转变，相 1．1．1 基本含义、研究内容和发展方向 2．高分子工业方面：发展新设备、新工艺，提高催化效率，强化生产工艺， 转变，聚合物的粘性流动等． 高分子科学研究内容： 一、高分子科学基本含义与分支 高分子合成 降低生产成本． 3 ．聚合物本体的物理性能：如热性能，力学性能，电学性能，光学声学、 高分子科学是一门发展迅速的现代科学，具有两重性：既是基 1 ．高分子的合成和化学反应 —聚合反应理论， 合 成 结 构 础科学又是应用科学。 3 ．材料方面：发展能耐严酷环境和具有高功能的高分子材料，如宇航所需 新的聚合方法及改性方法，高分子的基团反应， 磁学、表面性能等 高分子科学是研究高分于化合物的合成、结构、加工成型、性 高 高 用的耐高温、耐超低温、高模量的材科，以及高分子半导体、导体、超导体 高分子的降解、老化与交联； 能和应用的新型学科。 可分成“高分子化学与工艺”、“高分 4．聚合物溶液的性能：分子间的相互作用与高分子溶液特征，稀溶液的依 于物 分 分 材料，提高普通高分子材料的使用寿命． 2 ．高分子的结构与性能 — 高分子链的构型与构 理与物化”、“聚合物加工成型”等几个分支．具体而言，其 数性、渗透压、粘度、光散射，浓溶液的性质，聚电解质溶液特征。 子 子 研究 4．生命科学方面：向医用、生物高分子发展，如生物膜和各种医用构件和 象，高分子的聚集态及分子运动、固态及液态聚 5．聚合物的分子量和分子量分布：分子量与分于量分布的表征方法，测定 内容包括以下几个方面： 设 物 材料等。 合物的物性 ( 热学、力学、电学、光学、磁学、 二、高分子科学研究内容 方法，分子量和分子量分布对聚合物性能的影响． 计 理 流变学等性能，高分子溶液及分子量； 5．在合成—结构—性能三者关系研究的基础上，进行高分子的分子设计。 1．高分子的合成和化学反应—聚合反应理论，新的聚合方法 66 ．研究聚合物结构和性能的近代技术：基本原理，和在聚合物研究中的应 及改性方法，高分子的基团反应，高分子的降解、老化与交联； 3．高分子的加工、成型与应用—成型的理论基 ．环境保护方面：研究、开发和利用“废弃高分子”材料的途径， 应 用 性 能 2．高分子的结构与性能—高分子链的构型与构象，高分子的 高分子成型 用．概括上述几条： 高分子物理根本内容是：用分子运动的观点研究聚合物 础及方法，塑性、弹性等力学性能，流变学理论， 防止或治理高分子废料的公害． 聚集态及分子运动、固态及液态聚合物的物性 (热学、力学、电 四 角 关 系 示 意 高分子材料应用范围的研究； 学、光学、磁学、流变学等性能，高分子溶液及分子量； 的结构、性能及其相互关系，其目的在于了解聚合物的结构与物理性能的关 3．高分子的加工、成型与应用—成型的理论基础及方法，塑 4．高分子的分子设计研究—综合高分子合成、 系，指导正确地选用高分于材料，合理地控制加工成型条件，并通过各种途 性、弹性等力学性能，流变学理论，高分子材料应用范围的研 结构、性能相应用的相互关系和规律，设计和制 究； 径改造聚合物的结构，从而有效地改进其性能，并最终指导设计、开发、研 4．高分子的分子设计研究—综合高分子合成、结构、性能相 造具有预期性的高分子材料。 应用的相互关系和规律，设计和制造具有预期性的高分子材料 制和合成具有预定性能的高分子材料． 4

高分子物理课后答案何曼君第三版完整版

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高分子物理课后答案何曼君第三版标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]高分子物理课后答案,何曼君,第三版第三章高分子的溶解过程与小分子相比有什么不同高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者运动分子运动速度差别很大，现是溶剂分子渗入高聚物内部，是高聚体膨胀，称为“溶胀”，然后高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。

对于交联的高分子只停留在溶胀阶段，不会溶解。

第二维里系数A2的物理意义第二维利系数的物理意义是高分子链段和链段间的内排斥与高分子链段和溶剂分子间能量上相互作用、两者相互竞争的一个量度。

它与溶剂化作用和高分子在溶液里的形态有密切关系。

良溶剂中，高分子链由于溶剂化作业而扩张，高分子线团伸展，A2是正值；温度下降或在非良溶剂，高分子线团收缩，A2是负值；当链段与链段、溶剂与高分子链段相互作业想等时，高分子溶液符合理想溶液的性质，A2为零，相当于高分子链处于无扰状态。

高分子的理想链和真实链有哪些区别①理想链是一种理论模型，认为化学键不占体积，自由旋转，没有键角和位垒的限制，而真实链有键角限制和位垒的限制。

②理想链没有考虑远程相互作用和近程相互作用，而真实链要考虑链节与链节之间的体积排除和链与周围环境的相互作用以及链与链之间的相互作用等。

高分子的稀溶液、亚浓溶液、浓溶液有哪些本质的区别三种溶液最本质的区别体现在溶液中和高分子无规线团之间的相互作用和无规线团的形态结构不同：① 稀溶液：高分子线团是相互分离的，溶液中高分子链段的分布也是不均一的；线团之间的相互作用可以忽略。

②浓溶液：大分子链之间发生相互穿插和缠结，溶液中链段的空间密度分布趋于均一。

② 亚浓溶液：亚浓溶液介于稀溶液和浓溶液之间，高分子线团开始相互穿插交叠，整个溶液中链段的分布趋于均一；高分子线团与临近线团开始相互作用。

第四章一般共混物的相分离与嵌段共聚物的微相分离在本质上有何差别由于嵌段共聚物的嵌段间不相容而发生相分离，平均相结构微区的大小只有几十到几百纳米，即微相分离，两相之间的作用力是化学键。

高分子物理何曼君版课后思考题答案

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第二章1、假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构象的办法提高等规度?说明理由。

不能。

全同立构和间同立构是两种不同的立体构型。

构型是分子中由化学键解：所固定的原子在空间的几何排列。

这种排列是稳定的，要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。

构象是围绕单键内旋转所引起的排列变化，改变构象只需克服单键内旋转位垒即可实现。

2、末端距是高分子链的一端到另一端达到的直线距离，解：因为柔性的高分子链在不断的热运动，它的形态是瞬息万变的，所以只能用它们的平均值来表示，又因为末端距和高分子链的质心到第i个链单元的距离是矢量。

它们是矢量，其平均值趋近于零。

因此，要取均方末端距和均方回转半径；轮廓长度是高分子链的伸直长度，高分子链有柔顺性，不是刚性链，因此，用轮廓长度描述高分子尺度不能体现其蜷曲的特点。

5、解：无论是均方末端距还是均方回转半径，都只是平均量，获得的只是高分子链的平均尺寸信息。

要确切知道高分子的具体形态尺寸，从原则上来说，只知道一个均值往往是不够的。

最好的办法是知道末端距的分布函数，也就是处在不同末端距时所对应的高分子构象实现概率大小或构象数比例，这样任何与链尺寸有关的平均物理量和链的具体形状都可由这个分布函数求出。

所以需要推导高斯链的构象统计理论。

第三章1、高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者的分子运动速度差别很大，溶剂分子能较快渗入聚合物，而高分子向溶剂的扩散缓慢。

（1）聚合物的溶解过程要经过两个阶段，先是溶剂分子渗入聚合物内部，使聚合物体积膨胀，称为溶胀；然后才是高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。

对于交联的聚合物，在与溶剂接触时也会发生溶胀，但因有交联的化学键束缚，不能再进一步使交联的分子拆散，只能停留在溶胀阶段，不会溶解。

（2）溶解度与聚合物分子量有关，分子量越大，溶解度越大。

对交联聚合物来说，交联度大的溶胀度小，交联度小的溶胀度大。

（3）非晶态聚合物的分子堆砌比较松散，分子间的相互作用较弱，因此溶剂分子比较容易渗入聚合物内部使之溶胀和溶解。

何曼君第三版高分子物理答案(新版答案)

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何曼君第三版高分子物理答案(新版答案)关。

这些性质被称为稀溶液的依数性。

b bc T k M ∆=； f f c T k M ∆= （2）对高分子： 021()()c nnT kk A c c M M →∆=++≈，2A 为第二维利系数。

b bk c M T =∆f fk c M T =∆当存在缔合作用时，所测表现分子量大于真实分子量，fT ∆、bT ∆与溶液浓度成正比，缔合作用使浓度减小，fT ∆、bT ∆减小。

当存在电离作用时，所测表现分子量小于真实分子量，电离作用使浓度增大，fT ∆、bT ∆增大。

12、 []ln ln ln k M ηα=+以[]ln η对ln M 作图得一直线。

（[]ln η 4.99 4.76 4.62 4.52 4.25 4.08 3.37 ln M 12.98 12.67 12.48 12.35 11.98 11.75 10.79） 则直线斜率α=0.74 截距k=0.99×10-213、解：①通常高聚物平均分子量：纤维﹤塑料﹤橡胶纤维：室温下分子的轴向强度很大，受力后形变较小（一般为百分之几到百分之二十），在较广的温度范围内（-50℃--+150℃）机械性能变化较大，模量大；塑料：常温下有一定形状，强度较大，受力后能发生一定形变（一般为百分之几），按聚合物受热行为可分为热塑性和热固性聚合物；橡胶：在室温下具有高弹性，即使受到很小的外力，形变也高达十倍以上，去除外力后可恢复形状，是具有可逆形变的高弹性聚合物。

同是高分子材料，但其分子量大小、分子量分布以及自身的结构、性质决定了其用途。

②不同的塑料薄膜结晶性不同，结晶的高聚物通常不透明，非结晶高聚物通常透明，部分结晶的高聚物是半透明的。

第二章1、假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构象的办法提高等规度?说明理由。

不能。

全同立构和间同立构是两种不同的立体构型。

构型是分子中由化学键解：所固定的原子在空间的几何排列。

乌氏粘度计

乌氏粘度计

乌氏粘度计1概述在前面的第三章中，介绍了压力型毛细管粘度计。

本章将要介绍的乌氏粘度计（UbbeloHde Viscometer ），是一种重力型的毛细管粘度计，是基于相对测量法的原理而设计的。

也即依据液体在毛细管中的流出速度来测量液体的特性粘度（也称为极限粘度）。

与其他重力型粘度计相比，它是属于悬挂液柱型粘度计。

图1为一个普通的三支管玻璃乌氏粘度计。

它具有一根内径为R ，长度为L 的毛细管，毛细管上端有一个体积为V 的小球，小球上下有刻线a 和b 。

它是由奥氏粘度计改进而来的。

为了便于说明乌氏粘度计的特点，我们将它与奥氏粘度计作一个比较。

图2所示为奥氏粘度计。

从图中可以看出，乌氏粘度计与奥氏粘度计最大的区别是它多了一根支管C ，而这就使两者的测试性能完全不同。

在实验中由A 管向B 管抽溶液时，C 管密闭；随后将C 管通大气，这样毛细管下端的液面下降。

毛细管内流下的液体形成了一个气承悬液柱，出毛细管下端时，将沿管壁流下。

这样可以避免出口处产生湍流的可能，而且等效平均液柱高h （即为悬液柱的高度）同A 管内液面的高低无关。

而对于奥氏粘度计，其等效平均液柱高h 则是A 、B 两管的液面差，显然在液体从毛细管流出的过程中，h 的值是不断变化的。

这样测试的结果就还受到A 管液面的影响。

因此在稀释法测定特性粘数的实验中，乌氏粘度计特别方便。

图1 乌氏粘度计 图2 奥氏粘度计随着技术的改进，目前世界上已有不少国家可以生产自动乌氏粘度计。

图3是自动乌氏粘度计的示意图。

在a 和b 之间的测试架的一侧装有一对红外发光管，另一侧装有一对光电接收管，当毛细管的流体由于运动遮挡红外光束时即会产生一电信号， 从而实现了自动分析，图4为其工作的原理示意图。

BCABAa b a bLD D图4 自动乌氏粘度计工作原理示意图2 测试原理与方法2.1基本原理高分子溶液的粘度有以下几种定义： （1） 粘度比（相对粘度）粘度比用r η来表示。

高分子物理_何曼君 课后答案

高分子物理_何曼君 课后答案
已知
的全反式构象如下图所示：

M 0 42, l 1.54 , 109.5.
解法一
2 h0 835 104 nm M


2
L反 nl sin

2
2
（1）
h2 835 104 nm M l0 0 1.17nm L反 5.99 103 (nm) M
N0 L反
CH2O CH2 CH OH CH OH CH2 CH2 CH OH O CH2 O OH CH2 CH CH CH2 CH
CH2
CH OH
CH OH
CH2
CH2
CH OH
HIO4
CH3 C O
OH
+
OH C O
CH2 CH2 C O
OH
可见聚乙烯醇高分子链中，单体主要为头-尾键接方式。 3 氯乙烯（ 有：
i
（2）以知键角 θ=112°，cosθ=-0.3746
1 cos 1 cos Nl 2 ( )( ) 1 cos 1 cos h K 2 Nl Nl 2 1 0.3746 1 0.4521 ( )( ) 5.83 1 0.3746 1 0.4521
20 20
2 由 X 射线衍射法测得规整聚丙烯的晶胞参数为 a=6.666 ,b=20.87 ,c=6.488 ，交角 =98.12 ，为单斜晶系，每个晶胞含有四条 H31 螺旋链（如图所示）。 试根据以上数据，预测完全结晶的规整聚丙烯的比容和密度。



v
解：比容
V abc sin M (3 4) M 0 / N A
3 由文献查得涤纶树脂的密度
1
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第一章 高分子链的结构1 写出由取代的二烯（1，3丁二烯衍生物）CH 3CH CH CH CH COOCH 3经加聚反应得到的聚合物，若只考虑单体的1，4-加成，和单体头-尾相接，则理论上可有几种立体异构体？解：该单体经1，4-加聚后，且只考虑单体的头-尾相接，可得到下面在一个结构单元中含有三个不对称点的聚合物：CH CH CH CH CH 3COOCH 3n即含有两种不对称碳原子和一个碳-碳双键，理论上可有8种具有三重有规立构的聚合物。

2 今有一种聚乙烯醇，若经缩醛化处理后，发现有14%左右的羟基未反应，若用HIO 4氧化，可得到丙酮和乙酸。

由以上实验事实，则关于此种聚乙烯醇中单体的键接方式可得到什么结论？解：若单体是头-尾连接，经缩醛化处理后，大分子链中可形成稳定的六元环，因而只留下少量未反应的羟基：CH 2CH OHCH 2CH OHCH 2CH OHCH 2OCH 2CH 2O CH CH 2CH 2CH OH同时若用HIO 4氧化处理时，可得到乙酸和丙酮：CH 2CH CH 2OHCH CH 2OHCH OH4CH 3COHO+CH 3COCH 3若单体为头-头或尾-尾连接，则缩醛化时不易形成较不稳定的五元环，因之未反应的OH 基数应更多（>14%），而且经HIO 4氧化处理时，也得不到丙酮：CH 2CH CH CH 2CH 2CH CH OCH O2O CHCH 2CH 2CHOHCH 2CH CH OHCH 2CH 2CH OHOH4CH 3COHO+OH COCH 2CH 2COHO可见聚乙烯醇高分子链中，单体主要为头-尾键接方式。

3 氯乙烯（CH 2CHCl）和偏氯乙烯（CH 2CCl 2）的共聚物，经脱除HCl 和裂解后，产物有：，Cl ，Cl Cl ，ClCl Cl等，其比例大致为10：1：1：10（重量），由以上事实，则对这两种单体在共聚物的序列分布可得到什么结论？解：这两种单体在共聚物中的排列方式有四种情况（为简化起见只考虑三单元）：CH 2CH Cl CH 2C Cl Cl+(V)(D)V V V V V D D D V DDD这四种排列方式的裂解产物分别应为：，Cl，Cl Cl ，ClCl Cl而实验得到这四种裂解产物的组成是10：1：1：10，可见原共聚物中主要为：V V V 、D D D的序列分布，而其余两种情况的无规链节很少。

4 异戊二烯聚合时，主要有1，4-加聚和3，4-加聚方式，实验证明，主要裂解产物的组成与聚合时的加成方法有线形关系。

今已证明天然橡胶的裂解产物中CH 3C CH 32CH 3CHCH 3CH 2(A)(B)和的比例为96.6：3.4，据以上事实，则从天然橡胶中异戊二烯的加成方式，可得到什么结论？ 解：若异戊二烯为1，4-加成，则裂解产物为：CH 2C CH 3CH 22C 3CH 2(裂解)CH 3C CH3CH 2+若为3，4-加成，则裂解产物为：H 3H 32CH 3CH 3CH CH 2(裂解)CH 3CHCH 3CH 2+现由实验事实知道，（A ）：（B ）=96.6：3.4，可见在天然橡胶中，异戊二烯单体主要是以1，4-加成方式连接而成。

5 若把聚乙烯看作自由旋转链，其末端距服从Gauss 分布函数，且已知C-C 键长为1.54Å，键角为109.5º，试求：⑴ 聚合度为4105 的聚乙烯的平均末端距、均方末端距和最可几末端距； ⑵ 末端距在+10 Å和+100 Å处出现的几率。

解：⑴)(398321)(448382)(107.4cos 1cos 12522A ===A =∏=∏=A ⨯=+-=*l N h l N h nlh fr ββθθ⑵14162223)(1037.3)100()(105.3)10(4)exp()()(----A ⨯=A ±A ⨯=A ±∏-∏=ωωββω，得由dh h h dh h即在±100Å处的几率比在±10Å处的几率大。

6 某碳碳聚α-烯烃，平均分子量为1000M 。

（M 。

为链节分子量），试计算： ⑴完全伸直时大分子链的理论长度； ⑵若为全反式构象时链的长度； ⑶看作Gauss 链时的均方末端距； ⑷看作自由旋转链时的均方末端距；⑸当内旋转受阻时（受阻函数438.0cos =ϕ）的均方末端距；⑹说明为什么高分子链在自然状态下总是卷曲的，并指出此种聚合物的弹性限度。

解：设此高分子链为：CH 2CH X()n键长l=1.54Å,键角θ=109.5º⑴nmM M Nl L 308308054.1)1000(20max =A =⨯==︒⑵nm Nl L 5.25125.109sin54.120002sin=⨯⨯==θ反⑶22220)(35.47)(4735nm Nl h =A ==︒⑷2222)(86.94)(9486cos 1cos 1nm Nl h fr=A =+-=︒θθ⑸2222)(72.242)(24272cos 1cos 1cos 1cos 1nm Nl h =A =-+⋅+-=︒ϕϕθθnm h 6.15212=）或（⑹因为max L >反L >>21)(2h ，所以大分子链处于自然状态下是卷曲的，它的理论弹性限度是25)/(212≈h L 反倍7 某高分子链的内旋转势能与旋转角之间的关系如下图所示：以知邻位重叠式（e ）的能量U e =12kJ/mol ，顺式（c ）的能量U c =25kJ/mol ，邻位交叉式（g 与g ˊ）的能量U g =U g ˊ=2kJ/mol ，试由Boltzmann 统计理论计算： （1）温度为140℃条件下的旋转受阻函数ϕcos ；（2）若该高分子链中，键角为112°，计算刚性比值K 为多大？ 解：（1）)(0025,0002,012,0)(180,120,60,01-⋅=±±±=mol kJ U i i 度ϕ设)(ϕN =旋转次数，T=413K ，R=8.31J/(K •mol)由Boltzmann 统计理论：)/exp(RT U N i i -=分别计算得1)0exp()0(==RT N0303.0)41331.8100012exp()60(=⨯⨯-=±N 5584.0)41331.810002exp()120(=⨯⨯-=±N 410862.6)41331.8100025exp()180(-⨯=⨯⨯-=±N4521.0)4~1(cos ))(exp(cos ))(exp()(cos )(cos 20202020===--==∑∑⎰⎰⎰⎰i N N d RTU d RT U d N d N ii i i i ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕππππ（2）以知键角θ=112°，cosθ=-0.374683.5)4521.014521.01)(3746.013746.01()cos 1cos 1)(cos 1cos 1(2222=-+-+=-++-==∴Nl Nl Nl h K ϕϕθθ8 假定聚丙烯于30℃的甲苯溶液中，测得无扰尺寸()nm Mh 4212010835/-⨯=，而刚性因子()76.1/21220==frh h σ，试求：(1)此聚丙烯的等效自由取向链的链段长； (2)当聚合度为1000时的链段数。

解：CH 2CH 3()n的全反式构象如下图所示：已知.5.109,54.1,420︒=A ==θl M解法一[]Mnm h 242010835-⨯=Mnm l M M nl L )(1099.52sin 22sin30-⨯===θθ反（1）[]nmMnm M nm L h l 17.1)(1099.510835324200=⨯⨯==--反（2）[][])(16210835)(1099.5242232020个反=⨯⨯==--Mnm M nm hL N )421000(⨯=M解法二 )(9.293311311154.01000276.12222220nm h h fr =-+⨯⨯⨯==σ)(5.25125.109sin 154.0100022sin nm nl L =⨯⨯==θ反（1）nmL h l 17.15.2519.293200===反（2）)(1529.2935.25122020个反===h L N第二章 高分子的聚集态结构1 下表列出了一些聚合物的某些结构参数，试结合链的化学结构，分析比较它们的柔顺性适于做纤维用的是 EC 、PAN ； 适于做塑料用的是 PS 、(EC)；适于做橡胶用的是 PIB 、PIP 、PDMS 。

2 由X 射线衍射法测得规整聚丙烯的晶胞参数为a=6.666A ,b=20.87A ,c=6.488A ，交角β=98.12 ，为单斜晶系，每个晶胞含有四条H 31螺旋链（如图所示）。

试根据以上数据，预测完全结晶的规整聚丙烯的比容和密度。

解：比容A N M abc M V v /)43(sin 0⨯==β)(067.1)1002.6/(42)43(12.98sin 488.687.20666.61323-=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=g cm密度)(1094.0067.1101333-⋅⨯===m kg v ρ文献值)(1095.033-⋅⨯=m kg c ρ3 由文献查得涤纶树脂的密度)(1050.133-⋅⨯=m kg c ρ和)(10335.133-⋅⨯=m kg a ρ，内聚能)(67.661单元-⋅=∆mol kJ E 。

今有一块的涤纶试样361051.096.242.1m -⨯⨯⨯，重量为kg 31092.2-⨯，试由以上数据计算：（1）涤纶树脂试样的密度和结晶度； （2）涤纶树脂的内聚能密度。

解：（1）密度)(10362.1)1051.096.242.1(1092.23363---⋅⨯=⨯⨯⨯⨯==m kg V W ρ结晶度%36.16335.150.1335.1362.10=--=--=a c a v f ρρρρ或%180=--⋅=ac a c W f ρρρρρρ（2）内聚能密度)(473192)10362.1/1(1067.663330-⋅=⨯⨯⨯=⋅∆=cm J M V E CED文献值CED=476)(3-⋅cm J4 已知聚丙烯的熔点C T m 176=，结构单元融化热136.8-⋅=∆mol kJ H u ，试计算：（1）平均聚合度分别为DP =6、10、30、1000的情况下，由于链段效应引起的m T下降为多大？（2）若用第二组分和它共聚，且第二组分不进入晶格，试估计第二组分占10%摩尔分数时共聚物的熔点为多少？解：（1）DPH R T T u m m ⋅∆=-2110式中，K C T m 4491760==，1131.8--⋅=K mol J R ，用不同DP 值代入公式计算得到： C K T m 1043371==，降低值176-104=72C C K T m 1304032==，降低值176-130=46CC K T m 1594323==，降低值176-159=17C C K T m 1754484==，降低值176-175=1C可见，当DP >1000时，端链效应开始可以忽略。