一、论述类题

1，利用聚合物稀溶液的性质，论述渗透压法测定聚合物分子量的原理

答：渗透压是指当溶剂池和溶液池被一层只允许溶剂分子渗透的半模隔开时，纯溶剂就透过半模渗入溶液池中，致使溶液池的液面升高，产生液注高差。当液注高差为某一定值时，达到了渗透的平衡，此时溶液、溶剂池的液注高差所产生的压力即为渗透压。

由于聚合物的加入导致液注高度得增加，使溶液的混合自由能发生变化，根据溶液的混合自由能与溶质的体积分数的关系，经推导可得高聚物的渗透压方程式 ） c?RT[?1?A2C?A3C2] M 该法测定聚合物的分子量时，需要将不同浓度下测定的值向c--0

()外推，从而得到分子量 ）? cC?0?RT M由于渗透压法直接得到的是柱液高h，实际计算时，需要溶液初始浓度，溶液密度及液注高差变化。

2，用分子运动的观点论述非晶聚合物的形变－温度曲线(图见134页5-8)

答：(1)，当温度低于玻璃化温度Tg时，在恒定应力作用下，形变值很小，模量值很大，意味着高聚物本身属硬/脆性材料。此时材料处于玻璃态，分子链段还不能运动，但可以产生形变。这种形变由比链段更小的单元（链节、侧基、价键角或键长）的振动和短程转动造成的，应力与应变的关系符合胡克定律。所以是可逆形变。

(2)，在Tg

外力去除后，形变消失。所对应的高弹态是聚合物所具备的特殊状态。高弹态本质是链段运动。

(3)，当温度高于黏流温度Tf时，形变值随温度的增加而增加，但是模量下降，甚至可以下降到0，对应为黏流态。由于靠链段的逐步位移来完成整个分子链的位移而造成的流动，属于一种不可逆的形变。这种流动的结果叫“塑性形变”，符合牛顿定律。形变随温度的增加而增加，这种现象只有分子链运动才会出现，但这种分子链的运动是由于链段运动造成分子链重心发生位移而导致的。

(4)，影响因素：分子量对玻璃化温度的影响，分子量对黏流温度的影响、交联度的影响。

3，用分子运动的观点论述聚合物的蠕变现象 答：聚合物的蠕变曲线是三部分贡献的叠加：

(1)，理想的弹性即瞬时的响应，以ε1表示当材料受到外力作用时，分子键内部键长，键角立刻发生变化，这种形变与时间无关的弹性形变。有固定的模量（叫初始模量），形变速度很大，但形变量ε1很小，称为普弹形变。外力去除时，普弹形变能立刻完全回复。 (2)，推迟弹性形变即滞弹部分，以ε2表示形变属高弹形变，形变速度较大，弹性模量逐渐变化，因此是表观模量。高弹形变是分子链通过链段运动逐渐伸展的过程，型变量比普弹形变要大得多，与时间

t???0??呈指数关系。?2??1?e? E2??式中 ε2-------高弹形变（包含弹性形变和塑性形变） E2--------高弹模量

t------------松弛时间。它与链段运动的粘度和高弹模量E2有关，外力去除时，高弹形变逐渐回复。 (3)，黏流温度，以ε3表示，?3?式中η-----------本体黏度

ε1和ε2称为可逆形变，而黏性流动形变ε3称为不可逆形变。材

?0t ?t???0?t?料总的形变ε（t）为 ??t???1??2??? ?D?1?e????3010E2???——蠕变曲线方程

以上三种形变的相对比例依具体条件不同而不同。在非常短的时间内，仅有理想的弹性形变ε1形变很小，随着时间的延长，蠕变速度开始增加很快，然后逐渐变慢，最后基本达到平衡。这一部分总的形变除了理想的弹性形变ε1以外，主要是推迟弹性形变ε2。当然， 也存在着随时间增加而增大的极少量的黏流形变ε3。加载时间很长，推迟弹性形变ε2已充分发展，达到平衡值，最后是纯粹的黏流形变ε3，这一部分总的形变包括ε1ε2和ε3的贡献。

4、利用聚合物稀溶液的性质，论述粘度法测定聚合物分子量的原理。 答：粘度计：非稀释型的奥氏粘度计；稀释型的乌氏粘度计。

测定时将定量溶剂或定量的已知浓度的待测溶液，自A管加入，在B管将溶液吸至a 线以上（如用乌氏粘度计时，须同时把C管口封住），任其流下，记录液面流经a及b的线的时间t。

t ?r?溶液流出时间=溶剂流出时间t0

毛细管两端维持一个压力差，驱使液体在毛细管里流动，假使促使流动的力?R2P全部用于克服液体对流动的粘性阻力，则在离轴r和rdr的两圆柱面间的流动服从下列方程式：

du2?R2P??A?dudu ??2?rlndtdr?RP?2?rlndr?0 P—促使流动的在毛细管两端的压力差； L—毛细管的长度。

Du/dr—在毛细管里，沿半径方向各处的流速梯度。 把上式进行整理可得： du??rP dr2l?

若流体可润湿管壁，管壁与液体间没有滑动时，V（0）=0，则液体在毛细管中流动时的流速分布V（r）：

durPrP22 V(r)??dr??rdr?(R?r) dr2l??R4L?

求平均流出容速。即在秒内从毛细管流出液体的体积为V时：

RV?PR?R4P 22?2?rV(r)dr?r(R?r)dr?

t?02l??08L?

P—促使液体在管中流动的压力差； R—毛细管的半径； V—流过的总体积；

t—液体流过毛细管a—b刻度的时间； l—毛细管的长度。

（2）粘性液体在毛细管中流动的动能改正： 液体流动时也得到了动能，外加作用力的一部分转化为流出液体的动能。这部分能量消耗应该加以考虑。因此，poiseuille要进行动能改正:

?R4P??t 8lV

B经推到得： ??At??t

V—a，b线之间的体积；A、B—与仪器有关的常数；η/ρ—比密粘度

T>100s时，第二项可忽略，则η/ρ=At

当溶液很稀时，溶液的密度ρ与纯溶剂的密度ρ0很接近时，

???0A(?t-?0t0)t?t0 ?sp??r?1????sp?

?0A?0t0t0

t—溶液流经粘度计a，b两线间的时间； t0——溶剂流经粘度计a，b两线间的时间 根据粘度对浓度的依赖关系：