聚合物结构与性能计算题例题与解析.docx

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1、构象统计计算(均方末端距、链段、分子无扰尺寸、伸直链长、蠕虫状连等)某PE的聚合度为2000,键角为109.5。，键长1.54Ao,求伸直链长。当将其视为自由旋转时，均方末端距为多少？若实测到其均方末端距为自由旋转链的8倍，求其链段长和分子无扰尺寸Ao通过伸直链长度与根均方末端距之比值分析解释某些高分子材料在外力作用下可以产生很大变形的缘由。答:Lma、=/sin-=40001.54sin也L=5030.5（八）EJK22f三=4000x黑黑=W(AI1.518x105030.5= 30.17(A) = = = = l2.9 V Vl.518 XlO5假定聚丙烯主链上的键长为0.154nm,键

2、角为109.5。，求其等效自由结合链的链段长。答：查表得，A=0.0835nm,0=1.76。= 1.164贝L_儿-109 5。20.154sin-_eIaLmaXsin-2.1.n+AM(2x02AMO,.a.an/sm2/sin220.0835242,0 1 + COS .2 nr% 二 1 -CoSl“max zz/sin 2= 1.170/(1cos)2_0.I54(l+cos70.5o)1.762S呜.(1=Sin54.75(I-COS70.5。)蠕虫状链临时没有相应的例题通过计算说明聚合物在晶态中的构象，以及能形成某种构象的聚合物的构型。已知氢原子的范德华半径为L2A。，氟原子的

3、范德华半径为L4A。，碳碳键长1.54A。，键角109.5,依据以上数据，说明PE、PTFE在晶态中各呈什么构象形式？对于PTFE,取代基为F原子，两个F原子间的范德华间距至少应为1.4X2=2.8Ad,因此不行取全反式构象。C4上的取代基必需旋转肯定的角度才可使F间的距离满意范德华力所要求的空间。这样PTFE只能实行反式与旁式交叉的构象存在于晶体中。某聚合物溶度参数的色散、极性和氢健重量分别是(D,P,H)现有溶剂：A.(DbP1,H1)；B.(D2,P2,H2):C.(D3,P3,H：1)O列出求解能够溶解该聚合物的混合溶剂配比方程。已知该聚合物的溶度球半径为RoAO2=4(与,。一名勿)

4、2+一2力)2+(JQ一石”)2方程：aDl+bD2+cD3=D,aPl+bP2+cP3=P,aHl+bH2+cH3=H,a+b+c=lR2=4(D-D*)2+(P-P*)2+(H-H,)2用WLF方程求解热力学二级相变温度T2、及以Tg+50为参考温度时系数。Ig（T2Tg）=-17.44（T2-Tg）/51.6+（T2-Tg）TT2TTgf8T2=Tg-51.6（相关内容）Eg.WLF方程IOg右=C（7I）,当取A为参考温度时，CE7.44,051.6。C2+（T-Tv）求以7+50C为参考温度时的常数G和C2。-GO) -G(mc, c2 +(-g) c2+(s-) = c2+(-)

5、+ C2 答：-G(T-4)1。2+)+GCzA+GMT-4)匕+-1)J(C?+)Y+-GS一(7Y)Y(TY)c2+(t-v)+(r-t)当A=50时,Cj=C2+=51.6+50=10L6若A=-50时,C=J7.44x5L6=562.44G+51.650G=C2+A=516-50=1.6将Wlkg的A与W2kg的B进行共混，忽视相容剂对共混物分子量的影响，求共混后体系的数均分子量和重均分子量。将40kgA（而7=1万，相=2万）和160kgB（亚=4万，而7=15万）共混，求共混体的和必）冬TTMiMa,+Z祈M所必+/40+160.合：吃=-=-77：7T=2.5（刀）/nA+叫+W

6、B竺+国沅14,_2%M=%LMft=402+160l5=2万）lwa+wbh,+wb40+160一抱负橡胶试样被从原长L。拉伸到L发觉其应力达到,同时橡胶温度从上升到T2。假如忽视体积随温度的变化，问在下，橡胶的模量是多少？一抱负橡胶试样被从原长6.00Cm拉伸到15.Ocm,发觉其应力增加L50XlTa,同时温度上升了5（从27C上升到32）。假如忽视体积随温度的变化，问在27C下，伸长1%时的模量是多少？答：将该过程分解为以下部分：5,幻一（,T）一5,TJt）过程：1=G过程:即Zl=A或曳=ZLTT2T1T2于是，cr1=21.Ti=1,50x10X300=9.00lO6Pa,则T2-Tx5G29.00x1069.00x106=38506(pa)心1115.0(6.0OY2.34EF丽一1前若条件改为叫=L50l0Pa,则6=b2=1.50l05222=.475l0Pa),由此得1.4751052.34=6.303lO4(Pa)