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