2023年高分子物理試卷 及答案

千里之行，始于足下讓知識帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦高分子物理試卷及答案高分子物理試卷二答案

一、單項挑選題（10分）

1.全同聚乙烯醇的分子鏈所實行的構(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，熔點最高的是（C）。

（A）聚乙烯（B）聚對二甲苯撐（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）上升（C）基本不變

4.增強(qiáng)聚合物分子的極性，則黏流溫度將（C）。

（A）降低（B）基本不變（C）上升

5.可以用來解釋聚合物的零切黏度與相對分子質(zhì)量之間互相關(guān)系的理論是（B）。

（A）分子鏈取向（B）分子鏈纏結(jié)（C）鏈段協(xié)同運動

6.在下列狀況下，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θsin成（B）。

（A）正比（B）反比（C）相等（D）沒關(guān)系

8.高分子的特性黏數(shù)隨相對分子質(zhì)量愈大而（A）。

（A）增大（B）不變（C）降低（D）不確定

9.抱負(fù)橡膠的泊松比為（C）。

（A）21

（C）21

10.交聯(lián)高聚物蠕變過程中的形變包括（B）。

（A）普彈形變、高彈形變和黏性流淌（B）普彈形變和高彈形變（C）高彈形變和黏性流淌

二、多項挑選題(20分)

1.以下化合物，哪些是自然?高分子（AC）。

（A）蛋白質(zhì)（B）酚醛樹脂

（C）淀粉（D）PS

2.柔順性可以通過以下哪些參數(shù)定量表征（ABCD）。

（A）鏈段長度（B）剛性因子

（C）無擾尺寸（D）極限特征比

3.以下哪些辦法可以測量晶體的生長速度（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)聚合物的分子運動，下列描述正確的有（ACD）。

（A）運動單元具有多重性

（B）運動速度不受溫度影響（C）熱運動是一個松弛過程

（D）囫圇分子鏈的運動稱為布朗運動（E）運動但愿的大小不同，但松弛時光一樣

5.下列有關(guān)聚合物熔體流變性能的講述，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)，黏度隨剪切速率上升而增大

（D）黏度隨溫度上升而下降

（E）在無窮大剪切速率下，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，熔體黏度對溫度越敏感

（E）黏流活化能越大，熔體黏度越小

7.下列測定聚合物相對分子質(zhì)量的辦法中，屬于肯定辦法的是（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)象比柔性聚合物顯然（C）頻率越高，滯后現(xiàn)象越大

（D）滯后現(xiàn)象隨頻率的變化浮現(xiàn)極大值（E）在玻璃化溫度附近，之后現(xiàn)象嚴(yán)峻

10.Mawell模型可以用來模擬（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、挑選填空題（15分）

1.對于單簇?fù)硇缘木酆衔?，其各種平均相對分子質(zhì)量之間的互相關(guān)系為：（B）≥（A）≥（C）≥（D）。

（A）wM（B）zM（C）ηM（D）nM

2.下列聚合物柔順性羅列挨次為：（A）>（B）>（D）>（C）。

（A）PE（B）PP（C）PAN（D）PVC

3.下列聚合物結(jié)晶能力強(qiáng)弱挨次為：（A）>（C）>（B）。

（A）PE（B）PVC（C）PVDC

4.三種不同的相對分子質(zhì)量的聚合物，試樣1，試樣2和試樣3的相對分子質(zhì)量分離為321,MMM和，若321MMM>>。它們的臨界共溶點的濃度c2φ大小挨次為：（C）>（B）>（A）。

（A）試樣1（B）試樣2（C）試樣35.有某聚合物三個試樣，相對分子質(zhì)量分離為321,,MMM，若321MM

M>>，在相同條件下，同氣象滲透法測定聚合物的相對分子質(zhì)量，以12/ωωsV對12/ωω作圖，得到的直線的截距分離為截距1，截距2，

截距3，則截距的大小挨次為：（C）>（B）>（A）。

（A）截距1（B）截距2（C）截距3

6.下列相同相對分子質(zhì)量的某聚合物試樣，在相同條件下用稀溶液黏度法測得的特性黏數(shù)大小挨次為：（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

7.三種不同相對分子質(zhì)量的聚合物試樣，試樣1，試樣2和試樣3的相對分子質(zhì)量分離為321,MMM和，若321MMM>>,它們的臨界共溶點的Huggings參數(shù)c1χ大小挨次為（C）>（B）>（A）。

（A）試樣1（B）試樣2（C）試樣3

8.抱負(fù)橡膠的三種模量，其大小挨次為：（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外力拉伸到一定長度后，保持各自的應(yīng)變不變，經(jīng)過相當(dāng)長的時光后測定其應(yīng)力，則其大小挨次為：（A）>（C）>（B）。

（A）抱負(fù)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，熔點的大小挨次是：（A）>（B）>（C）

（A）尼龍—66（B）尼龍—610（C）尼龍—612

五、簡答題（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。

答：高聚物不同于低分子物質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)特點是：①高分子是由許多結(jié)構(gòu)但愿組成，每一個結(jié)構(gòu)單元相當(dāng)于一個小分子；②高分子呈鏈狀結(jié)構(gòu)，高分子主鏈普通都有一定的內(nèi)旋轉(zhuǎn)自由度，使高分子鏈具有柔性，而小分子沒有柔性；③高分子的相對分子質(zhì)量具有多簇?fù)硇?，分子運動具有多重性，使同一種化學(xué)結(jié)構(gòu)的聚合物具有不同的物理性能；?聚合物的凝結(jié)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。同一種聚合物通過不同的加工工藝，獲得不同的凝結(jié)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13螺旋構(gòu)象，而間規(guī)立構(gòu)聚氯乙烯分子鏈在晶體中展現(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)晶時分子鏈要交替實行反式和旁氏構(gòu)象的螺旋鏈，此螺旋鏈剛好每一等同周期轉(zhuǎn)一圈含有三個結(jié)構(gòu)單元，稱為13螺旋。間規(guī)

立構(gòu)聚氯乙烯因為取代基交替地分布于分子鏈兩側(cè)，空間位阻小，在結(jié)晶時可以取全反式的徹低舒展的平面鋸齒型構(gòu)象。

3.為什么聚丙烯腈只能用溶液紡絲，不能用熔融紡絲，而滌綸樹脂可以用熔融紡絲？

答：丙烯腈是一種強(qiáng)極性的高分子，分子之間的互相作用很強(qiáng)，因此其黏流溫度很高，而且熔體黏度很大。此外，聚丙烯腈熱分解溫度較低，高溫下簡單降解。假如使用熔融紡絲，需要很高的紡絲溫度，從而導(dǎo)致聚丙烯腈的迅速降解，使得紡絲后纖維性能大為下降，從而失去使用價值，因此聚丙烯腈不能用熔融紡絲。而滌綸樹脂（聚對苯二甲酸二醇酯）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，分子之間的互相作用較弱，其流淌溫度相對較低。此外，聚對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.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Einstein黏度公式

MVNh

~

5.2][=η由上式可知，][η與M之積與溶質(zhì)分子的流體力學(xué)體積hV成正比。如果在某溫度，溶劑和

儀器，那么對于給定的淋出體積，下式成立B

BAAMM][][ηη=則聚合物A和B符合普適標(biāo)定關(guān)系。六、圖示題（8分）

1.分離畫出下列兩種狀況下聚合物的溫度形變曲線，并標(biāo)明f,TTTmg和的也許位置。

（1）結(jié)晶度>50%，fmTT>；（2）結(jié)晶度>50%,fmTT<。

解：見圖1.說明：因為結(jié)晶度大于50%，因此在聚合物中，結(jié)晶相為延續(xù)相，雖然非晶區(qū)也存在玻璃化改變，但是在溫度形變曲線上沒有轉(zhuǎn)折。對于樣品（1），因為其熔點高于其黏流溫度，在聚合物溶化之前，不能發(fā)生流淌，因此沒有高彈態(tài)。當(dāng)溫度高于熔點時，直接進(jìn)入黏流態(tài)。對于樣品（2），因為其黏流溫度高于其熔點，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)。

2.畫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：見圖2。

說明：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，比容隨溫度上升增強(qiáng)較快，兩條直線的轉(zhuǎn)折處即為玻璃化改變，對應(yīng)的溫度為玻璃化溫度

gT圖1圖2

七、說明題（10分）

1.為什么高聚物的相對分子質(zhì)量對黏流活化能幾乎沒有影響，對黏流溫度卻有較大的影響？

答：物質(zhì)的流淌是通過分子向周圍空穴的躍遷來實現(xiàn)的，黏流活化能就是分子向空穴躍遷時克服周圍分子的作用所需要的能量。高聚物的流淌不是容易的囫圇分子的遷移，而是通過鏈段的相繼躍遷來實現(xiàn)的，高聚物的流淌單元是鏈段。因此高聚物的黏流活化能表示的是鏈段向空穴躍遷時克服周圍分子的作用所需要的能量。對于同一聚合物，其鏈段單元的大小相差不大，也就是說相對分子質(zhì)量增大，鏈段大小不變，黏流活化能也幾乎不變。因此，高聚物的相對分子質(zhì)量對其黏流活化能的影響較小。而黏流溫度是聚合物開頭流淌的溫度，也就是分子鏈開頭運動的溫度，相對分子質(zhì)量越大，為實現(xiàn)黏性流淌所需要協(xié)同運動的鏈段數(shù)就越多，分子之間的互相運動需要克服的摩擦阻力也越大，因此必需在更高的溫度下才干流淌，所以，相對分子質(zhì)量對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：按照增塑機(jī)理，增塑劑的增速作用要發(fā)揮充分，增塑劑必需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)械辦法強(qiáng)行混合，體系也不穩(wěn)定，時光長了會分相，使增塑劑微液滴狀態(tài)凝聚于制品表面，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、計算題（10分）

1.有一矩形交聯(lián)的橡膠樣條長100mm，寬40mm，厚度為5mm，在26.85℃時，用10N的里可將其沿長度方向拉伸至原長的兩倍，假如該橡膠的密度為900kg/m3，計算該橡膠網(wǎng)鏈的平均相對分子質(zhì)量。

解：已知mml100=，mm40=ω，mmt5=，KT30085.26==℃，NF10=，3/900mkg=ρ，2=λ，

KJk/1038.123-?=，Pa