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一、简答题

1． 比较下列三组高分子的柔顺性：

（1）a. 聚丁二烯b. 聚异戊二烯c. 聚乙炔d. 聚苯乙烯e. 聚乙烯；

（2）

（3）

【答案】（1）a>b>e>d>c; （2）b>a>c; （3）a>b>c。

2． 高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和线形低密度聚乙烯在分子链上的主要差别是什么？

【答案】高密度聚乙烯为线形结构，低密度聚乙烯为具有长支链的聚乙烯，而线形低密度聚乙烯的支链是短支链，由乙烯和高级的α-烯烃如丁烯、己烯或辛烯共聚合而生成。共聚过程生成的线形低密度聚乙烯比一般低密度聚乙烯具有更窄的相对分子质量分布。高密度聚乙烯易于结晶，故在密度、熔点、结晶度和硬度等方面都要高于低密度聚乙烯。

3． 有两种乙烯和丙烯的共聚物组成相同（均为65%乙烯和35%丙烯），但其中一种室温时是橡胶状的，直到稳定降温至约-70℃时才变硬；另一种室温时却是硬而軔且不透明的材料。试解释它们内在结构上的差别。

【答案】前者是无规共聚物，丙烯上的甲基在分子链上是无规排列的，这样在晶格中分子链难以堆砌整齐，所以得到一个非晶态的橡胶状的透明聚合物。后者是乙烯和有规立构聚丙烯的嵌段共聚物，乙烯的长嵌段堆砌入聚乙烯晶格，而丙烯嵌段堆砌入聚丙烯晶格。由于能结晶，因此是硬而軔的塑料，且不透明。

4． 如何知道一种溶液中含有聚合物？

【答案】溶液有一定黏度，取少量溶液在玻璃片上干燥后有一层薄膜。

5． 试比较经典分级法、？疑胶色谱法和超速离心沉降法这三种测定相对分子质量分布方法的优缺点。

【答案】（1）经典分级法。优点：所需仪器设备简单、便宜、技术较易掌握；能适应各种情况（如高温等）的特殊要求；能直接观察到聚合物的溶解和沉淀过程；能一次制备较大量的级分样品（现制备型凝胶色谱也能做到这点）。缺点：费时较长，实验步骤烦琐；分级效率不高；如果

操作不够细微，难免损失部分聚合物，影响分级质量。

（2）凝胶色谱法。优点：操作简便，测定周期短；数据可靠，重现性好；需样品量少，灵敏度高，是目前应用最广的方法。缺点：仪器成本较高；校正困难。

（3）超速离心沉降法。优点：适合研究结构紧密的蛋白质分子。缺点：耗时长，成本高，不易操作。

6． 描述基于溶解度的三种分级方法，指出每一种方法的优缺点。这三种方法与三个临界参数有什么关系？

【答案】（1）优缺点：①冷却法沉淀具有在过程中体积不变的优点，但只能用于在室温或稍低于室温时能完全沉淀的聚合物。②溶剂挥发法沉淀具有减少体积的优点，但只能用于挥发性溶剂和具有稳定性的聚合物。③加非溶剂沉淀最普遍使用，但受溶剂/非溶剂体系有效性的限制，并需大量溶剂。

（2）与临界参数的关系：①溶剂挥发法是提高浓度以达到临界浓度的方法。②加非溶剂沉淀是增加 值以达到的方法，称为沉淀分级（或倒过来做，称为溶解分级）。③冷却法是降温以达到临界共溶温度的方法。

7． 聚乙烯和全同立构聚丙烯均为塑料，而乙-丙共聚物却可以作橡胶，为什么？

【答案】聚乙烯和等规聚丙烯结构规整，堆砌紧密，常温下结晶度比较大，只能用作塑料，而匕烯和丙烯通过无规共聚得到乙丙橡胶，破坏了链的对称性和规整性，所以结晶度大大降低，可以用作橡胶。

8． 用作图法求出图1中某材料的屈服点。

图1 真应力-应变曲线

【答案】根据作图法，从点向曲线作切线，切点便是屈服点（图2）。

图2 Considfere 作图法

9． 请举一个实际例子说明玻璃态聚合物的强迫高弹形变。

【答案】玻璃态聚合物在大外力的作用下发生的大形变，其本质与橡胶的高弹形变一样，但表现的形式却有差别，为了与普通的高弹形变区别开来，通常称为强迫高弹形变。

10，高分子溶液的特征是什么？把它与胶体溶液或低分子真溶液比较如何证明它是一种真溶液？ ．

【答案】从表可看出高分子溶液与胶体溶液和真溶液的不同以及高分子溶液的特征。主要从热力学性质上可以判定高分子溶液是真溶液。

表

二、计算题

11．设某聚合物的蠕变行为可以用四元件模型描述，

已知

应力

试分别计算施加应力后5s 、20s 、100s 时试样的形变值。

【答案】

12．某一聚合物可用单一Maxwell 模型来描述，当施加外力，使试样的拉伸应力为

单元的松弛时间是多少？

【答案】根据Maxwell 模型有：

依题意，当t=10s时的总应变为

即

则弹簧的模量为

t=10s时，由黏壶引起的应变为

所以

结果

分别为10s 时，试样长度为原始长度的1.15倍，移去外力后，试样的长度为原始长度的1.1倍，问Maxwell 移去外力后，弹簧的形变立即回复，因此减少的应变就是在拉伸应力作用下弹簧产生的应变，