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一、简答题

1． 蠕变和应力松弛这两种静态黏弹性现象与形变-温度曲线、应力-应变曲线之间有什么关系？

【答案】按外力形变温度（T ）和时间⑴四参量变化关系不同，可以归纳为四种力学

表

行为，它们是固定两个参量研究另两个参量之间的关系，归纳如表:

2． 什么是聚合物的力学松弛现象？什么是松弛（弛豫）时间？

【答案】聚合物的力学性质随时间变化的现象称为力学松弛现象。在一定的外力和温度下，聚合物受外力场作用的瞬间开始，经过一系列非平衡态（中间状态）而过渡到与外力性质相适应的平衡态（终态）所需要的时间称为松弛时间，这个时间通常不是很短的。

3． 请比较下列聚合物的玻璃化转变温度的大小，并说明原因。

【答案】

分子链的柔顺性是决定高聚物Tg 的最重要的因素。主链柔顺性越好，玻璃化温度越低。先比较四者柔顺性的大小：④主链带有双键，柔顺性最好。—C1为极性基团，极性基团越多，柔性越差，故柔顺性①，当取代基对称分布时，柔顺性增加，故柔顺性②>①，所以柔顺性大小的顺序为④>②>①>③。高分子链的柔顺性越好，则其玻璃化转变温度越低，所以玻璃化转变温度的大小为④<②<①<③。

4． 试举出下列各类聚电解质的例子：

（1）聚阳离子；

（2）聚阴离子；

（3）两性型。

【答案】（1）聚阳离子就是大分子的碱类，如聚（N-丁基4-乙烯基吡啶溴化物）、聚（乙烯亚胺盐酸盐）等；

（2）聚阴离子就是大分子的酸类，如聚丙烯酸钠、苯乙烯-马来酸共聚物等；

（3）两性聚电解质有丙烯酸-乙烯基吡啶共聚物、蛋白质等。

5． 排出下列聚合物分子间作用力大小顺序，并指出其理由：

PET , 聚丁二烯，聚异丁烯，聚氯乙烯，聚丙稀腈。

【答案】聚丙烯腈＞PET ＞聚氯乙烯＞聚丁二烯＞聚异丁烯。按分子结构中是否有极性基团和极性基团的极性大小排列顺序。其中聚丁二烯和聚异丁烯都没有极性基团，但聚异丁烯有侧甲基，使分子链间排开一定距离，分子间作用力较弱。

注意：上述聚合物都没有氢键。如果某些聚合物有氢键，而其他聚合物有极性，则要综合考虑。一般情况氢键力大于极性力。

6． 二氯乙烷环己酮显然，二氯乙烷的比环己酮的更接近聚氯乙烯的聚氯乙烯。但实际上前者对聚氯乙烯的溶解性能并不好，而后者则是聚氯乙烯的良溶剂，为什么（要求画出聚合物和溶剂的结构式进行讨论）？

【答案】从溶剂化原则考虑。因为环己酮有亲核性，而聚氯乙烯（PVC ）有亲电性，两者间有强的相互作用。而二氯乙烷有亲电性，与PVC 的亲电性相斥。

7． 试由Flory-Huggins 高分子溶液理论导出相分离时：

浓度函数的表达式为

.

体的质量分数为零

【答案】在

即的大分子，

则

即即即讨论：（1）在分级操作中，不可能使稀相中聚（2）分级时控制浓相与稀相的体积比和中，（1）由于（2）由于则中的越小越好。 即

而

项，

对于说明大分子集中于浓相；对于聚合度（x ）不太大的分子

，

的值越小，上述情况越明显。 说明小分子在浓相中少，而且

8． 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。

9． 何谓“松弛”？请举实例说明松弛现象。用什么物理量表示松弛过程的快慢？

【答案】（1）“松弛”过程是指一个从非平衡态到平衡态进行的过程，它首先是很快地进行，然后逐步放慢甚至于时间达到无穷长。

（2）例如，一直杆的长度比两刚壁之间的固定距离L 稍长；将直杆强制地装入两刚壁之间，在开始时，直杆与刚壁的接触面之间有相互作用的压力P ，在直杆内任一截面上也有内压力P ; 以后，随着时间的増长，这些压力的数值渐渐减小，而且温度越高时减小得越快。实际上，所有固体材料都会发生松弛现象，差别只在于有的松弛极慢，有的松弛较快。

（3）松弛时间是用来描述松弛过程快慢的物理量。

10．画出聚合物的黏流活化能与其相对分子质量之间的关系曲线。

【答案】见图。

图

高分子流动是通过链段的位移运动来完成的，高聚物的黏性流动单元为链段。当聚合物的相对分子质量很小时，黏流活化能随相对分子质量的增加而增大。但是当相对分子质量足够大时（对

，即超过临界相对分子质量后，于聚乙烯为30〜40个碳原子）高聚物的黏流活化能达到一极限值。