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北京化工大学:《高分子物理》课程教学资源(试卷习题)习题(答案)

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习题解答 习题1A 11:几何异构体顺式,反式),旋光异构体全同,间同,无规) 1-2:1,4聚合产生几何异构体顺式,反式),1,2聚合和3,4聚合各产生三种旋光异构体(全同,间同, 无规) 13:%指r在全部二元组中的百分数,指r在全部五元组中的百分数。 1-4:rr%-=8/13,rmr%-4/10 1-5:结晶聚合物:聚乙烯,等规聚丙烯,PT,等规聚苯乙烯,聚乙烯醇,乙丙982无规共聚物 无定形聚合物:无规聚苯乙烯,聚醋酸乙烯酯,乙/丙50/50无规共聚物 16:低氯含量时由于氯原子的引入破坏了聚乙烯结构的规整性,降低了结品的完善程度,导致熔点 降低:高氯含量时结品能力己完全丧失,由于氯原子的极性,导致玻璃化温度的升高。 17:丁烯1可得到全同、间同和无规结构的旋光异构体,其中无规结构的聚(丁烯-1)结晶性最差。 氯丁烯1,4加成聚合可得到顺式和反式的几何异构体,1,2或3,4加成聚合可得到全同、 间同和无规结构的旋光异构体,其中全同结构的结晶性最好。 1-8:乙烯与丙烯的交替共聚物。能 1-9:高抗冲聚苯乙烯。 1-10:略。 111:完全水解得到聚乙烯醇,部分水解得到醋酸乙烯酯与乙烯醇的无规共聚物。 1-12:结晶聚合物具有较高的力学性能和耐热性能。 1-13:比容-温度曲线可判断是否嵌段(本章内容尚不足以解此题,可作为后续内容及其它课程内容的 综合思考)。 习题1B 1-14:重量分数1=0.2,w2=0.4,w3=0.4 M。= 02 0.4 04=3125×10 元00+8' Mm-∑w,M,=0.2×10000+0.4×50000+0.4×100000=6.2×101

习题解答 习题 1A 1-1:几何异构体(顺式,反式),旋光异构体(全同,间同,无规) 1-2:1,4 聚合产生几何异构体(顺式,反式),1,2 聚合和 3,4 聚合各产生三种旋光异构体(全同,间同, 无规)。 1-3:r%指 r 在全部二元组中的百分数,指 rrrr 在全部五元组中的百分数。 1-4:rr%=8/13, rrrr%=4/10 1-5:结晶聚合物:聚乙烯,等规聚丙烯,PET,等规聚苯乙烯,聚乙烯醇,乙/丙 98/2 无规共聚物 无定形聚合物:无规聚苯乙烯,聚醋酸乙烯酯,乙/丙 50/50 无规共聚物 1-6:低氯含量时由于氯原子的引入破坏了聚乙烯结构的规整性,降低了结晶的完善程度,导致熔点 降低;高氯含量时结晶能力已完全丧失,由于氯原子的极性,导致玻璃化温度的升高。 1-7 :丁烯-1 可得到全同、间同和无规结构的旋光异构体,其中无规结构的聚(丁烯-1)结晶性最差。 氯丁烯 1,4 加成聚合可得到顺式和反式的几何异构体,1,2 或 3,4 加成聚合可得到全同、 间同和无规结构的旋光异构体,其中全同结构的结晶性最好。 1-8:乙烯与丙烯的交替共聚物。能 1-9:高抗冲聚苯乙烯。 1-10:略。 1-11:完全水解得到聚乙烯醇,部分水解得到醋酸乙烯酯与乙烯醇的无规共聚物。 1-12:结晶聚合物具有较高的力学性能和耐热性能。 1-13:比容-温度曲线可判断是否嵌段(本章内容尚不足以解此题,可作为后续内容及其它课程内容的 综合思考)。 习题 1B 1-14:重量分数 , , 2.0 w1 = 4.0 w2 = w3 = 4.0 4 10125.3 100000 4.0 50000 4.0 10000 2.0 1 1 ×= ++ == ∑ i i n M w M ∑ ×=×+×+×== 4 W MwM ii 102.61000004.0500004.0100002.0

M,=∑4-02x10002+04x5000+04x100002-81x10 ”1fM, 0.2×10000+0.4×50000+0.4×100000 H5:由式12n,侧M0dM=1,且重员分数均匀分布并与分子量无关,可求得w=0i0 利用式(1-28)(1-30: 1 M.=- (MdM -=10-103)×0n103-ln103)=2.1×104 双.=-0dM-10i0x05x0*9-10)=50510 1 sca ho(M )AdM =6.7×10 1 1 1-16:Mn= =0.5 05=568×10 Σ是3898+1500 Mm=∑w,M,=0.5×90000+0.5×300000=1.95×103 1-17:纯PVC的Ma=18900 1-18:纤维素的链节分子量为26.95,丙烯腈的链节分子量为53 设每根纤维素分子上链中接有x根丙烯腈链,则有: x-2.7x104/53×14 x-27x10+1.46x10=0.0713 求得x=2 1-19:一个分子链中有一个NH,所以可知尼龙6的数均分子量为 双.=4510=225x10'g1mo 平均聚合度:x, 225x10-19 113 1-20:7n=2.2×103,7=1.8×103 1-21:元n=3,元.=333 1-22:Mn=2.35×103,M.=4.72×10 习题2A 2-1:C=6.96,b=1.31nm,z=96,重复单元数5.24 1

4 2 2 2 2 101.8 1000004.0500004.0100002.0 1000004.0500004.0100002.0 ×= ×+×+× ×+×+× = ∑ = ii ii Z Mw Mw M 1-15:由式(1-27), 1)( ,且重量分数均匀分布并与分子量无关,可求得 100000 1000 = ∫ dMMw 35 1010 1 − w = 利用式(1-28)~(1-30): 35 5 13 4 100000 1000 101.2)10ln10(ln)1010( )( 1 = ×=−×−= − ∫ dM M Mw M n 2325 4 35 100000 1000 1005.5)1010(5.0 1010 1 )( ×=−×× − = = × × M w ∫ MdMMw 4 100000 1000 100000 1000 2 107.6 )( )( = ×= ∫ ∫ MdMMw dMMMw M z 1-16: 4 1068.5 150000 5.0 35000 5.0 1 1 ×= + == ∑ i i n M w M ∑ ×=×+×== 5 W MwM ii 1095.13000005.0900005.0 1-17:纯PVC的Mn=18900 1-18:纤维素的链节分子量为 26.95,丙烯腈的链节分子量为 53。 设每根纤维素分子上链中接有 x 根丙烯腈链,则有: 0713.0 1046.1107.2 1453/107.2 4 5 4 = ×+×⋅ ××⋅ x x 求得 x=2 1-19:一个分子链中有一个-NH2,所以可知尼龙 6 的数均分子量为 Mn /1025.2 molg 1045.4 1 4 5 ×= × = − 平均聚合度: 199 113 1025.2 4 = × x n= 1-20: 4 M n ×= 102.2 , 5 M w ×= 108.1 1-21: xn = 3, xw = 33.3 1-22: 5 M n ×= 1035.2 , 5 M w ×= 1072.4 习题 2A 2-1:C∞=6.96, b=1.31nm, z=96, 重复单元数 5.24 1

2a.ur)=n成a8)-(号+j 2,平髓段长度R-g心.(4B)-(号+]e p/2+g 24:由于聚合物的分子链在0溶剂与本体中均为无扰链,而其它溶剂中或大于或小于无扰链。 2-5:聚乙烯在140℃为熔体,处于无扰态,C=7.4 <6Cmr=74x2×10x0154=125x10mm 28 26:由式2.25,最可几的末端距出现在W4=0 or ((可)o(品0 则有:(}知2+8n-0,得到r=(2m13n 2r=sm号=100x0164m+s9)-29a r=lsm9=102x0154×sm'2+2x0143xsn)-498m ()n/sin0x154xmn 0m 2 ra-msm号-10o0x0143(m9+sr9)-23nm 2-8: 由=:b=C()n=983nr=985x2 o0154.49nm 104 ain0xsin o2m 2.9:平均链段长度R=礼,+儿 x+y 均方末端距=(x+y)R2 2-10:根据:生=l+k[c,可知[l=15mL/g,k=0,9mL/g 2

2-2: 2 2 2 2 2 ' Lq p pLAA AB ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = += 2-3:平均链段长度 qp qMLp R + + = 2/ )2/( , 2 2 2 Rq p AB ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ += 2-4:由于聚合物的分子链在θ溶剂与本体中均为无扰链,而其它溶剂中或大于或小于无扰链。 2-5:聚乙烯在 140°C 为熔体,处于无扰态,C∞=7.4 2 25 7 2 2 0 1025.1154.0 28 10 ∞nlCr 24.7 ×=×××=>=< nm 2-6:由式(2-25),最可几的末端距出现在 0 )4)(( 2 = ∂ ∂ r πrrW 即: 08 2 3 exp 2 3 4 2 3 exp 3 2 3 2 2 2/3 2 2 2 2 2 2/3 2 =⋅ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ − ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ +⋅ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ − ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ⎟ −× ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ r nl r nl r nl r nl r nl π π π π 则有: 084 3 2 2 ⎟ =+ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − rr nl r ππ ,得到 2/12 = nlr )3/2( 2-7: (a) nlr 289nm 2 110 sin 2 142 sin164.01000 2 sin max ⎟ = ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ +××== θ (b) nlr 498nm 2 113 sin143.02 2 116 sin154.021000 2 sin max ⎟ = ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ××+×××== θ (c) nlr 251nm 2 5.109 sin154.021000 2 max sin ×××== = θ (d) nlr 233nm 2 108 sin 2 110 sin143.01000 2 sin max ⎟ = ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ +××== θ 2-8: 由于: 2 2 5 2 , 2 2 0 2 449154.0 104 101 rCzbr nl 285.985.9 nm jf =× × == ∞ ××== nlzbr 121nm 2 5.109 sin154.0 104 101 2 sin 5 max =×× × === θ 所以: nm r r b 7.3 121 449 max 2 0 === 2-9:平均链段长度 R= yx yLxL ba + + 均方末端距=(x+y)R2 2-10:根据: ck c sp 2 ηη ]['][ η += ,可知 η = /5.1][ gmL , 2 22 k′ η = /)(9.0][ gmL 2

求得k'=0.4(无量纲) 2-Il:由[)]sMs=[]PMP,进行分子量的换算,即可做出PMMA的GPC校正曲线。 2-12:(a)[nF132,(b)M,=5.45x10 2-13:Mn=[∑w,M]=(0.5x390004+0.5×29200074)04=1.5×10 []=kMg=9.18x103x1.5x10)04=62mL1g 2-14:Mc=2.06×103 2-15:(a)[n0.9,k-0.23,(b)Mn=2.5x103 2-16:Mpa=76x10 2m由g之(园和-文·4…(党}-c 距和斜率即可求出重均分子量及第二维利系数。 2-18:同一种聚合物的k和a值相同。由[l=kM和[l。=kMg: ,少 所以共混物的特性粘度[]=kM=k(wM+waM)P=(w[]+wg)尸 2-19:(a)产物全为嵌段共聚物:以115000gmol为平均分子量的单峰分布: (b)B单体一半构成嵌段共聚物一半形成均聚物:分别以100000gmol、15000gmol和 115000gm0l为平均分子量的三峰分布: (C)产物全为共混物:分别以100000gmol和15000gmol为平均分子量的双峰分布。 2-20:由普适校正曲线读出淋洗体积为160cm时[M约等于103,所以该新聚合物的分子量为 1.8x10. 习题2B 2-19:a0=10x9×X91-1.7×10 10×9×.…×1 b)2=100×0.99z-0.98(2-1).0.91(e-1)=62.8=(e-1)° 2-21:利用式(2-101) ①)△S1=-k0.5ln0.5+0.5ln0.5)=0.693h a正,=-05h05+n0-035t 3

求得 k′ = 4.0 (无量纲) 2-11:由 M PSPS PMMAM PMMA η = η][][ ,进行分子量的换算,即可做出 PMMA 的 GPC 校正曲线。 2-12:(a) [η]=1.32,(b)Mη=5.45×105 2-13: = ∑ ×= ×+ ×= /1 74.0 74.0/174.0 5 390005.0(][ 105.1)2920005.0 αα η MwM ii kM /62)105.1(1018.9][ gmL 3 74.05 =×××== α − η η 2-14: 5 M PVC ×= 1006.2 2-15:(a) [η]=0.9,kH=0.23,(b)Mη=2.5×105 2-16: 4 M PMMA ×= 106.7 2-17:由 2 4 23 3 64 ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = dc dn N n H λ A π 和 ...2 1 2 0 ++= ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ = cA R M c H z θ θ w ,做图 c R c H ~⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ θ ,通过直线的 截距和斜率即可求出重均分子量及第二维利系数。 2-18:同一种聚合物的 k 和α值相同。由 和 : α η A A ][ = kM α η B B ][ = kM α η /1 ][ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = k M A A , α η /1 ][ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = k M B B 所以共混物的特性粘度 α α α αα η][ ( ηη )][][() /1 /1 +== BBAA = AA + wwMwMwkkM BB 2-19: (a) 产物全为嵌段共聚物:以 115000g/mol 为平均分子量的单峰分布; (b) B 单体一半构成嵌段共聚物一半形成均聚物:分别以 100000g/mol、15000g/mol 和 115000g/mol 为平均分子量的三峰分布; (c)产物全为共混物:分别以 100000g/mol 和 15000g/mol 为平均分子量的双峰分布。 2-20:由普适校正曲线读出淋洗体积为 160cm3 时[η]M约等于 105 ,所以该新聚合物的分子量为 1.8×104 。 习题 2B 2-19:(a) 13 107.1 1...910 91...99100 ×= ××× × × × =Ω (b) 8 zz z zz −⋅=−⋅⋅−⋅×=Ω )1(8.62)1(91.0...)1(98.099.0100 2-21:利用式(2-101) (1) 1 −=Δ kS + = 693.0)5.0ln5.05.0ln5.0( k (2) kS 35.0)5.0ln k 100 5.0 2 −=Δ 5.0ln5.0( + = 3

o不=-k筒h05+n0)=0w6ot 2-22:由式(2-114, 中,= x2x10=098,④,=0.02 10 10+ 1.06×105 0.02 aG.=138x10-×298×098in098+2xl07i04h002+037x098x02 =-5.2×102J/格位 2-23:聚合物的分子量越大,分子链的扩张体积越大,所以重叠浓度越小。重叠浓度应与链长的-0.8 次方成正比。 2-24:1229 25:利用元来得数均分子为19万 2-26:利用π=Pgh求得渗透压如下表: c(g/L) (cm溶剂) x(Pa) π/RTe 32 0.70 58.31 0.007355 6.6 1.82 151.6 0.009271 10 3.10 258.2 0.010423 14 5.44 453.2 0.013064 19 9.30 774.7 0.016457 作图得截距为0.00531,斜率为5.69×10,得到数均分子量为1.88×10°g/mol,第二维利系 数为5.69×10mol.mL/g 2-27:()两个1M不相同,因为渗透压方法测定的是数均分子量,光散射方法测定的是重均分子量。 (b)通过公式可以发现两个斜率也不相同。渗透压的是A2,光散射的是2, 2-28:(a)聚合物A同2-26题。 聚合物B按同样方法作图求解,数均分子量为1.0×10g1m0l,第二维利系数为7.97x10 mol.mL/g. b)M.=1.13×103 (C)M.=2.44×103 2-29:由△Gm=kT(Φ,lnΦ,+Φ2lnΦ2+2Φ,Φ2)

(3) kS 0069.0)5.0ln k 100 5.0 5.0ln 100 5.0 3 −=Δ ( + = 2-22:由式(2-114), 98.0 1006.1 1021 10 10 6 1 5 = × ×× + =Φ , 02.0 2 =Φ /102.5 格位 02.098.037.002.0ln 104/102 02.0 98.0ln98.02981038.1 23 5 23 J Gm − − ×−= ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ ××+ × ×××=Δ + 2-23:聚合物的分子量越大,分子链的扩张体积越大,所以重叠浓度越小。重叠浓度应与链长的−0.8 次方成正比。 2-24:1229 2-25:利用 Mn RTc 1 = π 求得数均分子量为 13.9 万。 2-26:利用π = ρgh 求得渗透压如下表: c (g/L) π (cm 溶剂) π(Pa) π/RTc 3.2 0.70 58.31 0.007355 6.6 1.82 151.6 0.009271 10 3.10 258.2 0.010423 14 5.44 453.2 0.013064 19 9.30 774.7 0.016457 作图得截距为 0.00531,斜率为5 ,得到数均分子量为1 ,第二维利系 数为 mol.mL/g 4 1069. − × /1088. molg5 × 4 1069.5 − × 2 2-27: (a)两个 1/M 不相同,因为渗透压方法测定的是数均分子量,光散射方法测定的是重均分子量。 (b)通过公式可以发现两个斜率也不相同。渗透压的是A2,光散射的是 2A2 2-28:(a)聚合物 A 同 2-26 题。 聚合物B按同样方法作图求解,数均分子量为 /100.1 molg ,第二维利系数为 7.97×10 5 × −4 mol.mL/g2 。 (b) 5 M n ×= 1013.1 (c) 5 M w ×= 1044.2 2-29:由 ( ) 2211 21 m kTG ln ln χ ΦΦ+ΦΦ+ΦΦ=Δ 4

,(R7)-血,++n,++zΦ,-心,)=0 a△G a(AG=1+1-2x=0 沛RT中,中, 所以nda方程为:X-2本,中,] 1「1,11 习题2C 2-30:利用式(2-190),1-2 pRT10xIOg/m'x8.314J/K-molx300K-0.5MPa M 5000g/mol o=0.5×(2-22)=0.875MPa E=0.5×3=1.5MPa 2-31:利用式(2-196) 、Q次T(,2M-095x8.314x3001-2x5000) =0.43MPa M 5000 100000 2209-180306-29 可求得=138×10m 10 233:15x1.5x10 0.9x102x8314×306-3*) M 可求得:M。=1.46×10g/mol 2.34:日15x10.N-138x10-0×298h5-25 可末湘-156x10a台-名部-078x10m 9=3--15-15 可-存25-237=045,所以G=6.8x10Pm 受-会-器-12,所-1w

1 2 21 0)()1(ln)1(ln 2 ⎟ =Φ−Φ++Φ++Φ−=⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ Δ Φ∂ ∂ χ RT G 02 11 21 2 2 2 =− Φ + Φ ⎟ = ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ Δ Φ∂ ∂ χ RT G 所以 spinodal 方程为: ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ Φ + Φ = 21 11 2 1 χ 习题 2C 2-30:利用式(2-190), λ=2 MPa molg KmolKJmg M RT c 5.0 /5000 /314.8/100.1 300 36 = × × ×⋅ = ρ 875.0)22(5.0 MPa 2 =−×= − σ E =×= 5.135.0 MPa 2-31:利用式(2-196) MPa M M M RT G c c 43.0 100000 50002 1 5000 300314.895.02 1 ⎟ = ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ × − ×× ⎟ = ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ −= ρ 2-32: ( ) 2 23 6 22 3001038.1 1010 10 − − − − ××⋅ = × V N , 可求得 326 1038.1 − ×= m V N 2-33: ( ) 2 3 6 33 300314.8109.0 105.115 10 − − − ××× = ×× Mc 可求得: M c /1046.1 molg4 ×= 2-34:(a) ( ) 2 23 4 5.25.2 2981038.1 105.1 − − − ××⋅ =× V N 可求得 324 1056.1 − ×= m V N 324 1078.0 2 − ×== m V N V φ μ (b) 45.0 5.25.2 5.15.1 2 2 2 22 2 11 2 1 = − − = − − = − − − − λλ λλ σ σ ,所以 Pa 3 σ 1 ×= 108.6 (c) 25.1 298 373 2 1 2 1 === T T σ σ ,所以 Pa 4 σ 1 ×= 1088.1 5

235:由%=0,求相2=708mo/m 1 所以G=pR7=70.8×8314×298=175×10Pa, M 2.36:G=5-1x10pa o=G(1-22)=1x104×(2.5-2.52)=2.34×104Pa 2-37:设A带的拉伸比为乙4,B带的拉伸比为3 则有:化,-)-。- 元+g=4 两式联立,可求得2。=1.75,所以B带的长度为17.5cm。 2-38:(a) o=-晋}a-9%-2e-=34wn 10000×103 G=-2)-098080281-20-140pa 10000×10-3 b)g=7.65×105Pa,G=4.37×103Pa 2.39:由=-),可知0=0.0158314×30×.1-1)=156Pa V o-(N/.Z。15.6_0.015.300 解得x=0.0072 1o (NIV)o Tio 10x400 恋意可知M。50Ox2x3+16+0=967x10g =102/0.8=127.5cm3/mol 由 =p,可求出4,=0.083, - 溶胀后的密度p=0.083×1.2+1-0.083)×0.8=0.833g/cm 2-41:V1=112.5/1.10=102.27cm/mol p/Me=2.10/14/2-0.075mol/L=7.5x10mol/em3 6

2-35:由 3/5 2 1 2 1 Φ= ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − χ ρ Mc V ,求得 3 /8.70 mmol Mc = ρ 所以 Pa M RT G c 5 ×=××== 1075.1298314.88.70 ρ , 2-36: Pa E G 4 101 3 ×== G Pa 2 4 2 4 ×=−××=−= 1034.2)5.25.2(101)( − − λλσ 2-37:设 A 带的拉伸比为λ A ,B 带的拉伸比为λ B 则有: )()( −2 −2 =− − BB B AA A V NkT V NkT λλ λλ =+ 4 λ λ BA 两式联立,可求得 = 75.1 λ B ,所以 B 带的长度为 17.5cm。 2-38:(a) Pa M M M RT c c 2 5 3 3 2 104.3)22)( 100000 100002 1( 1010000 298314.81098.0 )( 2 1 ×=− × − × ××× ⎟ =− ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ −= − − − λλ ρ σ Pa M M M RT G c c 5 3 3 1094.1) 100000 100002 1( 1010000 2 298314.81098.0 1 ×= × − × ××× ⎟ = ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ −= − ρ (b) Pa , 5 σ ×= 1065.7 G Pa 5 ×= 1037.4 2-39:由 ( −2 −= λλσ V NkT ),可知 ( ) 6.151.11.1300314.8015.0 Pa 2 0 =−××⋅= − σ 10 0 10 0 10 0 )/( )/( T T VN VN ⋅= σ σ 400 300015.0 10 6.15 ⋅= x 解得 x=0.0072 2-40:由题意可知 Mc /1067.9)616312( molg 3 5000 4 ×=++××= , V /5.1278.0/102 molcm3 1 == 由 3/5 2 1 2 1 Φ= ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − χ ρ Mc V ,可求出 083.0 φ2 = , 溶胀后的密度 3 ρ =×−+×= /833.08.0)083.01(2.1083.0 cmg 2-41: V1=112.5/1.10=102.27cm3 /mol ρ/Mc=2.10/14/2=0.075mol/L=7.5×10-5mol/cm3 6

求得D,=0.266,最后体积=3.76cm3 2-42:由式(2-213)求得2=0.113,得到溶胀网络p=0.8452 习题3A 3-1:约为380K。 a公成费+05i 34:白证明:由7=7+k,Z2 w+kwz 可得T(m,+2)=T1+kw,Tg2,(Tg1-T)m,=w,(Tg-T2) 所以(T1-T)w/w2=k(T。-T2) b)作图结果:k=3.25。 35:利用Fox公式,B均聚物的玻璃化温度约为190K。 36:根据=:十2,可安出T二烯的玻骑靴温度方18K。上值为135 g+k形2 丁二烯/醋酸乙烯酯(50/50人w)共聚物的T.为225K。 习题3B 3-7:瞬时应变由弹簧贡献,Kelvin模型1000s的应变为0.002. 0.002=0.0041-e100/r),t=1443s 3-8:由1.0=2.0er,t=1.443s 3-9:t=100s (a)样品在不同时刻受四个应力,分别为0.1MPa,0.1MPa,0.1MPa,-0.1MPa,作用时间不同。应 用Boltzmann叠加原理: 240=00-e0m)-00-enm+00-ewm)-0-eam=0141-0时 1 ()与上题同解法, .10 >

求得Φ2 = 0.266,最后体积 = 3.76cm3 2-42:由式(2-213)求得Φ2=0.113,得到溶胀网络ρ = 0.8452 习题 3A 3-1:约为 380K。 3-2:利用Fox公式(3-38): 203 1 373218 1 1 − ww 1 += ,w1 = 0.151 3-3:利用Fox公式: 188356 1 303 1 ww 11 + − = ,w1=0.2 3-4:(a)证明:由 21 2211 kww TkwTw T g g g + + = 可得 221121 )( g + = g + TkwTwkwwT g , )()( 1 − gg = 21 −TTkwwTT gg 2 所以 )(/)( 1 − gg 21 −= TTkwwTT gg 2 (b)作图结果:k=3.25。 3-5:利用 Fox 公式,B 均聚物的玻璃化温度约为 190K。 3-6:根据 21 2211 kww TkwTw T g g g + + = ,可求出丁二烯的玻璃化温度为 184K,k 值为 1.85 丁二烯/醋酸乙烯酯(50/50w/w)共聚物的Tg为 225K。 习题 3B 3-7:瞬时应变由弹簧贡献,Kelvin 模型 1000s 的应变为 0.002。 )1(004.0002.0 − /1000 τ −= e ,τ = 1443s 3-8:由 ,/τ 0.20.1 t e− = τ = 443.1 s =−∞= − )1)(()( /τ εε t t e 1( 025.0) 100.2 10100 1443/1000 9 6 − = × × − e 3-9:τ = 100s。 (a)样品在不同时刻受四个应力,分别为 0.1MPa,−0.1MPa,0.1MPa,−0.1MPa,作用时间不同。应 用 Boltzmann 叠加原理: 144.0)1( 1 1.0 )1( 1 1.0 )1( 1 1.0 )1( 1 1.0 )240( 100/240 100/200 100/160 100/120 =−−−+−−−= − − − − γ e e e e γ = 0 时 (b)与上题同解法。 3-10: s E 100 10 10 8 10 === η τ 7

所以o=G,+o2=10×0.01es010+10x0.02-e2smo0=2.16×10°Pa 3:蠕变过程:7=+%+乃=g+1-e")+1 GG 73 频支国过温7=+方-爱-。g"+经 3-12:设模型的弹簧模量为E,粘壶的粘度为n,则有: 621g号1005 E =号-号0=01 计算可得E=2x10Pa,n=10pas,T=5s 水变5一号1-%03=075 n 所以恒定1000Pa时橡胶带的伸长为eE=1.25,2E=2.25 在127C固定应变为1.5时 T(-2) 1007G,-300x225-225可=1.52,初始应力为152x10pa 400×(2.5-2.52) 3-14:橡胶球损失的能量为:E=mgh=9.8×0.4m=3.92m 升高的温度为T 3.92m m-Cm-183×10=0.002K 3-15:g4=lg= -17.4425-10) 7051.6+(25-10) =-3.93 gaa-6会-5048-8-641 所以lg7@=lga2-ga=-641+393=-2.48,=2×10'Pas 7s 3-16:0lg4,=516+050-100 -17.44150-100) =-858 (2)lgar -13.7150-100=-6.85 50.0+(150-100) 8

所以 e e Pa 8 100/50 8 100/25 6 21 01.010 02.010 ×=⋅×+⋅×=+= 1016.2 − − σσσ 3-11:蠕变过程: te GG t 3 / 0 2 0 1 0 321 )1( η σ σ σ γγγγ τ +−+=++= − 蠕变回复过程: 1 3 / / 0 2 0 32 )1( 1 tee G t t η σ σ γγγ τ τ −=+= + − − 3-12:设模型的弹簧模量为 E,粘壶的粘度为 η,则有: 15.010 1010 33 1 =⋅+=⋅+= η η σσ ε E t E 1.010 103 2 =⋅== ηη σ ε t 计算可得 E Pa ,η=10 4 ×= 102 5 Pa.s,τ = 5s 3-13:由题意可知在受到恒定应力时: 23 1000 =⋅+=⋅+= η ε η σ εε E E t , 永久应变 75.03 1000 =⋅=⋅= ηη σ ε η t 所以恒定 1000Pa 时橡胶带的伸长为 = 25.1 E ε , = 25.2 λ E 在 127°C 固定应变为 1.5 时 52.1 )25.225.2(300 )5.25.2(400 )( )( 1000 2 2 2 222 2 111 = −× −× = − − = − − − − λλ σ λλ T T ,初始应力为 Pa 3 ×1052.1 3-14:橡胶球损失的能量为: = mghE = × = 92.34.08.9 mm 升高的温度为 K m m Cm E T p 002.0 1083.1 92.3 3 = ×⋅ = ⋅ = 3-15: 93.3 )1025(6.51 )1025(44.17 lglg 10 25 1, −= −+ − − == η η T a 41.6 )1040(6.51 )1040(44.17 lglg 10 40 2, −= −+ −− == η η T a 所以 48.293.341.6lglglg 2, 1, 25 40 T aa T −=+−=−= η η , ⋅×= sPa 5 η 40 102 3-16:(1) 58.8 )100150(6.51 )100150(44.17 lg −= −+ − − aT = (2) 85.6 )100150(0.50 )100150(7.13 lg −= −+ −− aT = 8

naea,=62-9-调-6 7110 4--7-88 所以1g7@=lgaa-l1gaa=-358+641=-2.17,nm=676Pas mao (b)提高温度、降低分子量。 习题3C 3-20:因为在流道内分子链已发生弹性回复,故出口膨胀程度降低。 3-21:1=K734,2x10=K(700x234,K=4.02x10 nsw=402x107×(500x2-6371Pas %-e--0 nr 1og%,=138 1og2000-174x-75 =-9.5x=136.6C , 51.6+(x-75) 3-22:相互推开 3-23:DPw=300000211=1422Z=1422×5=7110 n=KZw150=K×711034K=12x10-" n=Kx1422034=1583Pas 4利用第一个条作号=10=+网小 A 第个条作:10=+B=08 10 A产 10×4000 Ti+si+V08x4-2105a,7-058Pa 3-25:1000=2.70×10270635,7=7.86 n=10007.86=127Pas 溶液为假塑体,很可能为触变体。 3-26:-98Pa,产=192.08s 移动距离=192.08s'×10sx0.01cm=19.208cm 9

3-17:(a) 41.6 )110140(6.51 )110140(44.17 lglg 110 140 1, −= −+ − − == η η T a 58.8 )110160(6.51 )110160(44.17 lglg 110 160 2, −= −+ − − == η η T a 所以 17.241.658.8lglglg 2, 1, 140 160 T aa T −=+−=−= η η ,η160 = 676 ⋅sPa (b)提高温度、降低分子量。 习题 3C 3-20:因为在流道内分子链已发生弹性回复,故出口膨胀程度降低。 3-21:η=KZw 3.4 , 2×104 = K(700×2)3.4 , K=4.02×10−7 η500 = 4.02×10−7 ×(500×2)3.4= 6371Pa.s 10 )75145(6.51 )75145(44.176371 log log 145 −= −+ − − = = Tg Tg ηη η = 8.13log Tg η 5.9 )75(6.51 20000 )75(44.17 log −= −+ −− = x x Tg η x=136.6°C 3-22:相互推开 3-23:DPw = 300000/211=1422 Zw = 1422×5 = 7110 η=KZw 150 = K×71103.4 K=1.2×10−11 η= K×142203.4 = 1583 Pa.s 3-24:利用第一个条件: A B A = + == γ γ τ & 1 & 10 利用第二个条件: 081.0, 1 10 0.1 = + == B γ Bγ τ & & Pa sPa B A .53.0,2105 4000081.01 400010 1 = = ×+ × = + = η γ γ τ & & 3-25: 86.7,1070.21000 635.02 ×= γγ && = η = 1000/7.86 = 127 Pa.s 溶液为假塑体,很可能为触变体。 3-26:τ=98Pa, 1 08.192 − γ& = s 移动距离=192.08s-1×10s×0.01cm=19.208cm 9

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