(完整word版)高分子物理試卷四答案

1、高分子物理試卷二答案-、單項(xiàng)選擇題 （10分）（下面每個(gè)小題只有一個(gè)答案是正確的，請(qǐng)將正確答案的編號(hào)填在右邊的括號(hào)里。選對(duì)者得1分，不選、選錯(cuò)多選均不得分。）1 .全同聚乙烯醇的分子鏈所采取的構(gòu)象是（A ）。（A）平面鋸齒鏈（B）扭曲的鋸齒鏈（C）螺旋鏈2 .下列聚合物找那個(gè)，熔點(diǎn)最高的是（ C ）。（A）聚乙烯（B）聚對(duì)二甲苯撐（C）聚苯撐3 .聚合物分子鏈的剛性增大，則黏流溫度（ B ）。（A）降低（B）升高（C）基本不變4 .增加聚合物分子的極性，則黏流溫度將（ C ）。（A）降低（B）基本不變（C）升高5 .可以用來(lái)解釋聚合物的零切黏度與相對(duì)分子質(zhì)量之間相互關(guān)系的理論是（B ）。（A）

2、分子鏈取向（B）分子鏈纏結(jié)（C）鏈段協(xié)同運(yùn)動(dòng)6 .在下列情況下，交聯(lián)聚合物在溶劑中的平衡溶脹比最大的是（ C ）。（A）高度交聯(lián)（B）中度交聯(lián)（C）輕度交聯(lián)7 .光散射的散射體積與sin成（B ）。（A）正比（B）反比（C）相等（D）沒(méi)關(guān)系8 .高分子的特性黏數(shù)隨相對(duì)分子質(zhì)量愈大而（A ）。（A）增大（B）不變（C）降低（D）不確定9 .理想橡膠的泊松比為（C ）。（A）1（B）1（C）-22210.交聯(lián)高聚物蠕變過(guò)程中的形變包括（ B ）。（A）普彈形變、高彈形變和黏性流動(dòng)（B）普彈形變和高彈形變（C）高彈形變和黏性流動(dòng)二、多項(xiàng)選擇題（20分） （下面每個(gè)小題至少有一個(gè)答案是正確的，請(qǐng)將所有

3、正確答案的編號(hào)填寫(xiě)在括號(hào)里。全選對(duì)者彳# 2分，每錯(cuò)一個(gè)扣1分，每少選一個(gè)扣0.5分，但不做選擇或所選答案全錯(cuò)者不得分。）1 .以下化合物，哪些是天然高分子（ AC ）。（A）蛋白質(zhì)（B）酚醛樹(shù)脂（C）淀粉（D） PS2 .柔順性可以通過(guò)以下哪些參數(shù)定量表征（ABCD ）。（A）鏈段長(zhǎng)度（B）剛性因子（C）無(wú)擾尺寸（D）極限特征比3 .以下哪些方法可以測(cè)量晶體的生長(zhǎng)速度（AB ）。（A）偏光顯微鏡（B）小腳激光光散射（C）光學(xué)解偏振法（D）示差掃描量熱法4 .有關(guān)聚合物的分子運(yùn)動(dòng)，下列描述正確的有（ ACD ）。(A)運(yùn)動(dòng)單元具有多重性(C)熱運(yùn)動(dòng)是一個(gè)松弛過(guò)程(B)運(yùn)動(dòng)速度不受溫度影響(D)

4、整個(gè)分子鏈的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為布朗運(yùn)動(dòng)(E)運(yùn)動(dòng)但愿的大小不同，但松弛時(shí)間一樣5 .下列有關(guān)聚合物熔體流變性能的敘述，正確的有(ABDE )。(A)大多數(shù)聚合物熔體在通常的剪切速率范圍內(nèi)表現(xiàn)為假塑性非牛頓流體(B)在極低的剪切速率范圍內(nèi)，表現(xiàn)為牛頓流體(C)在通常的剪切速率范圍內(nèi)，黏度隨剪切速率升高而增大(D)黏度隨溫度升高而下降(E)在無(wú)窮大剪切速率下，在恒定溫度下的黏度為常數(shù)6 .下面有關(guān)聚合物黏流活化能的描述，正確的是( AD )。(A)剛性聚合物具有較高的黏流活化能(B)柔性聚合物具有較高的黏流活化能(C)黏流活化能越大，熔體黏度越高(D)黏流活化能越大，熔體黏度對(duì)溫度越敏感(E)黏流活化能越大

5、，熔體黏度越小7 .下列測(cè)定聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的方法中，屬于絕對(duì)方法的是( CDE )。(A)黏度法(B)凝膠滲透色譜法(C)膜滲透壓法(D)光散射法(E)小角激光光散射法8 .下列關(guān)于凍膠的描述中正確的是(ACE )。(A)凍膠屬于高分子濃溶液范疇(B)分子內(nèi)交聯(lián)的凍膠的黏度大于分子間交聯(lián)的黏度(C)分子內(nèi)交聯(lián)的凍膠可得到黏度小濃度大的濃溶液(D)凍膠加熱不能溶解和熔融(E)分子內(nèi)交聯(lián)的凍膠對(duì)紡絲不利9 .下列有關(guān)滯后現(xiàn)象的描述，正確的是( ADE )。(A)高聚物在交變應(yīng)力作用下，形變落后于盈利變化的現(xiàn)象(B)剛性聚合物的滯后現(xiàn)象比柔性聚合物明顯(C)頻率越高，滯后現(xiàn)象越大(D)滯后現(xiàn)象隨

6、頻率的變化出現(xiàn)極大值(E)在玻璃化溫度附近，之后現(xiàn)象嚴(yán)重10 . Mawell模型可以用來(lái)模擬( C )。(A)線形聚合物的蠕變行為(B)交聯(lián)聚合物的蠕變行為(C)線形聚合物的應(yīng)力松弛行為(D)交聯(lián)聚合物的盈利松弛行為(E)牛頓流體的蠕變行為三、選擇填空題 (15分)(下面每個(gè)小題均有多個(gè)答案，請(qǐng)將答案編號(hào)按要求的順序填入空格內(nèi)，順序全對(duì)者得1.5分，其他情況一律不得分。)1 .對(duì)于單分散性的聚合物，其各種平均相對(duì)分子質(zhì)量之間的相互關(guān)系為：(B )( A )(C )( D )。(A) MW(B) M7(C) 獷(D) M72 .下列聚合物柔順性排列順序?yàn)椋?A)(B)(D)(C)。(A) PE

7、(B) PP(C) PAN(D) PVC3 .下列聚合物結(jié)晶能力強(qiáng)弱順序?yàn)椋?A)(C)( B)。(A) PE(B) PVC(C) PVDC4 .三種不同的相對(duì)分子質(zhì)量的聚合物，試樣1,試樣2和試樣3的相對(duì)分子質(zhì)量分別為Mi,M2和M3,若Mi M2 M3。它們的臨界共溶點(diǎn)的濃度2c大小順序?yàn)椋?C)( B)(A )。(A)試樣1(B)試樣25.有某聚合物三個(gè)試樣，相對(duì)分子質(zhì)量分別為下，同氣象滲透法測(cè)定聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量,(C)試樣3Mi,M2,M3,若Mi M2 M3,在相同條件以一對(duì)2 / 1作圖，得到的直線的截距2 / 1 (A )。分別為截距1,截距2,截距3,則截距的大小順序?yàn)椋?

8、C ) ( B )(A)截距1(B)截距2(C)截距36 .下列相同相對(duì)分子質(zhì)量的某聚合物試樣，在相同條件下用稀溶液黏度法測(cè)得的特性黏數(shù)大小順序?yàn)椋?A)(C)(B)。(A)線形聚合物(B)較高支化度聚合物(C)較低支化度聚合物7 .三種不同相對(duì)分子質(zhì)量的聚合物試樣，試樣1,試樣2和試樣3的相對(duì)分子質(zhì)量分別為M1，M2和M3,若M1 M2 M3,它們的臨界共溶點(diǎn)的 Huggings參數(shù)1c大小順序?yàn)?C) (B ) ( A )。(A)試樣1(B)試樣2(C)試樣38 .理想橡膠的三種模量，其大小順序?yàn)椋?C)(A)(B)。(A)楊氏模量(B)剪切模量(C)體積模量9 .將下列三種聚合物用同樣的

9、外力拉伸到一定長(zhǎng)度后，保持各自的應(yīng)變不變， 經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間后測(cè)定其應(yīng)力，則其大小順序?yàn)椋?A)( C)( B)。(A)理想彈性體(B)線形聚合物(C)交聯(lián)聚合物10 .下列聚合物晶體中，熔點(diǎn)的大小順序是：(A ) ( B ) ( C )(A)尼龍一66(B)尼龍一610(C)尼龍一612四、名詞解釋 (15分)自由旋轉(zhuǎn)鏈；柔性；表觀黏度；熔融指數(shù)；良溶劑自由旋轉(zhuǎn)鏈：假設(shè)高分子鏈?zhǔn)怯?n個(gè)(n很大)不占體積的鍵長(zhǎng)為 l的單鍵組成，每個(gè) 單鍵在鍵角 方向的限制下自由旋轉(zhuǎn)， 不受單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)的位壘限制， 這種分子鏈模型成為自 由旋轉(zhuǎn)鏈。柔性：高分子鏈通過(guò)單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而改變其構(gòu)象的性質(zhì)，稱(chēng)為柔性。表觀黏

10、度：流體流動(dòng)中給定應(yīng)變速率下的應(yīng)力與應(yīng)變速率之比值。熔融指數(shù)：熔體每10min通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)口模毛細(xì)管的質(zhì)量，單位為 g/10min。1良溶劑：當(dāng)局分子溶放的Huggings參數(shù)；時(shí)，局分子溶液中溶劑的過(guò)量化學(xué)位E 0,使高分子溶解過(guò)程的自發(fā)趨勢(shì)更強(qiáng)，此時(shí)的溶劑稱(chēng)為高分子的良溶劑。五、簡(jiǎn)答題(12分)1 .試述高聚物不同于低分子物質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。答：高聚物不同于低分子物質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：高分子是由許多結(jié)構(gòu)但愿組成，每一個(gè)結(jié)構(gòu)單元相當(dāng)于一個(gè)小分子；高分子呈鏈狀結(jié)構(gòu)，高分子主鏈一般都有一定的內(nèi)旋轉(zhuǎn)自由 度，使高分子鏈具有柔性，而小分子沒(méi)有柔性；高分子的相對(duì)分子質(zhì)量具有多分散性，分子運(yùn)動(dòng)具有多重性，使

11、同一種化學(xué)結(jié)構(gòu)的聚合物具有不同的物理性能；聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)存在晶態(tài)和非晶態(tài)， 其晶態(tài)的有序度比小分子低， 非晶態(tài)的有序度比小分子高。 同一種聚 合物通過(guò)不同的加工工藝，獲得不同的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)，具有不同的性能。2 .為什么等規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯分子鏈在晶體中呈3i螺旋構(gòu)象，而間規(guī)立構(gòu)聚氯乙烯分子鏈在晶體中呈現(xiàn)平面鋸齒型構(gòu)象？答：等規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯帶有較大的側(cè)基，為了減小空間位阻，降低分子鏈的位能，在結(jié)晶時(shí)分子鏈要交替采取反式和旁氏構(gòu)象的螺旋鏈，此螺旋鏈剛好每一等同周期轉(zhuǎn)一圈含有三個(gè)結(jié)構(gòu)單元，稱(chēng)為3螺旋。間規(guī)立構(gòu)聚氯乙烯由于取代基交替地分布于分子鏈兩側(cè)，空間位阻小，在結(jié)晶時(shí)可以取全反式的完全伸展的平面鋸齒

12、型構(gòu)象。3 .為什么聚丙烯睛只能用溶液紡絲，不能用熔融紡絲，而滌綸樹(shù)脂可以用熔融紡絲？答：丙烯睛是一種強(qiáng)極性的高分子，分子之間的相互作用很強(qiáng)，因此其黏流溫度很高，而且熔體黏度很大。此外，聚丙烯睛熱分解溫度較低，高溫下容易降解。如果使用熔融紡絲，需要很高的紡絲溫度， 從而導(dǎo)致聚丙烯睛的快速降解，使得紡絲后纖維性能大為下降，從而失去使用價(jià)值，因此聚丙烯睛不能用熔融紡絲。而滌綸樹(shù)脂（聚對(duì)苯二甲酸二醇酯）的主鏈中含有柔性的酯基，使得分子鏈具有一定的柔性，而且分子的極性較小， 分子之間的相互作用較弱，其流動(dòng)溫度相對(duì)較低。此外， 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯具有較好的熱穩(wěn)定性，分解溫度較高，因此可以用熔融紡絲。4

13、 .凝膠滲透色譜的普適校正的依據(jù)是什么？答：凝膠滲透色譜的普適校正的一局是，由曰nstein黏度公式2.5 NVhM由上式可知，與M之積與溶質(zhì)分子的流體力學(xué)體積 Vh成正比。假如在某溫度，溶劑和儀 器，那么對(duì)于給定的淋出體積，下式成立aMa bMb則聚合物A和B符合普適標(biāo)定關(guān)系。六、圖示題（8分）1 .分別畫(huà)出下列兩種情況下聚合物的溫度形變曲線，并標(biāo)明Tg,TmTf的大概位置。（1）結(jié)晶度 50%, % Tf； 結(jié)晶度 50%, Tm Tf。解：見(jiàn)圖1.說(shuō)明：由于結(jié)晶度大于 50%,因此在聚合物中，結(jié)晶相為連續(xù)相，雖然非晶區(qū)也存在玻璃 化轉(zhuǎn)變，但是在溫度形變曲線上沒(méi)有轉(zhuǎn)折。對(duì)于樣品（1）,由于

14、其熔點(diǎn)高于其黏流溫度，在聚合物融化之前，不能發(fā)生流動(dòng)，因此沒(méi)有高彈態(tài)。當(dāng)溫度高于熔點(diǎn)時(shí)，直接進(jìn)入黏流態(tài)。對(duì)于樣品（2）,由于其黏流溫度高于其熔點(diǎn)，因此，當(dāng)聚合物熔融后，先進(jìn)入高彈態(tài)，當(dāng)溫 度高于黏流溫度后，進(jìn)入黏流態(tài)。Tg Tfl Tm2 .畫(huà)出聚合物的比容隨溫度的變化曲線，并標(biāo)出玻璃化溫度的位置。解：見(jiàn)圖2。說(shuō)明：在玻璃化溫度以下，聚合物的比容隨溫度變化較為緩慢，在玻璃化溫度以上，比容隨溫度升高增加較快，兩條直線的轉(zhuǎn)折處即為玻璃化轉(zhuǎn)變，對(duì)應(yīng)的溫度為玻璃化溫度Tg。60 B0 100120140160 130200溫度（）七、說(shuō)明題（10分）1 .為什么高聚物的相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)黏流活化能幾乎沒(méi)有

15、影響，對(duì)黏流溫度卻有較大的影響？答：物質(zhì)的流動(dòng)是通過(guò)分子向周?chē)昭ǖ能S遷來(lái)實(shí)現(xiàn)的，黏流活化能就是分子向空穴躍遷時(shí)克服周?chē)肿拥淖饔盟枰哪芰?。高聚物的流?dòng)不是簡(jiǎn)單的整個(gè)分子的遷移，而是通過(guò)鏈段的相繼躍遷來(lái)實(shí)現(xiàn)的，高聚物的流動(dòng)單元是鏈段。因此高聚物的黏流活化能表示的是鏈段 向空穴躍遷時(shí)克服周?chē)肿拥淖饔盟枰哪芰?。?duì)于同一聚合物，其鏈段單元的大小相差不大，也就是說(shuō)相對(duì)分子質(zhì)量增大，鏈段大小不變，黏流活化能也幾乎不變。因此，高聚物的相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)其黏流活化能的影響較小。而黏流溫度是聚合物開(kāi)始流動(dòng)的溫度，也就是分子鏈開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的溫度，相對(duì)分子質(zhì)量越大，為實(shí)現(xiàn)黏性流動(dòng)所需要協(xié)同運(yùn)動(dòng)的鏈段數(shù)就越 多，

16、分子之間的相互運(yùn)動(dòng)需要克服的摩擦阻力也越大，因此必須在更高的溫度下才能流動(dòng)， 所以，相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)黏流溫度的影響較大。2 .為什么增塑劑與聚合物要有很好的互溶性？答：根據(jù)增塑機(jī)理，增塑劑的增速作用要發(fā)揮充分，增塑劑必須填充到聚合物的分子與分子之間，達(dá)到分子水平混合，因此增塑聚合物是均相的濃溶液。要使這種濃溶液的性質(zhì)穩(wěn)定， 難以分相，就要求增塑劑是聚合物的溶劑，否則即使用機(jī)械方法強(qiáng)行混合，體系也不穩(wěn)定， 時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)分相，使增塑劑微液滴狀態(tài)凝結(jié)于制品表面，影響增塑劑的效果從而影響制品的性能。所以增塑劑與聚合物要有很好的相容性。八、計(jì)算題（10分）1.有一矩形交聯(lián)的橡膠樣條長(zhǎng)100mm,寬40mm,厚度為5mm,在26.85C時(shí)，用10N的里可將其沿長(zhǎng)度方向拉伸至原長(zhǎng)的兩倍，如果該橡膠的密度為