2023年高分子物理 課程期中考試題參考答案

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073高分子物理課程期中考試題參考答案

一、名詞解釋（每小題2分，共16分）

1.取向

取向是指非晶高聚物的分子鏈段或囫圇高分子鏈，結(jié)晶高聚物的晶帶、晶片、晶粒等，在外力作用下，沿外力作用的方向舉行有序羅列的現(xiàn)象。

2.柔順性

高分子鏈能夠轉(zhuǎn)變其構(gòu)象的性質(zhì)稱為柔順性。

3.鏈段

因為分子內(nèi)旋受阻而在高分子鏈中能夠自由旋轉(zhuǎn)的單元長度。是描述柔性的尺度。

4.內(nèi)聚能密度

把1mol的液體或固體分子移到其分子引力范圍之外所需要的能量為內(nèi)聚能。單位體積的內(nèi)聚能稱為內(nèi)聚能密度，普通用CED表示。

5.溶解度參數(shù)

內(nèi)聚能密度的平方根稱為溶解度參數(shù)，普通用δ表示。

6.等規(guī)度

等規(guī)度是高聚物中含有全同立構(gòu)和間同立構(gòu)總的百分數(shù)。

7.結(jié)晶度

結(jié)晶度即高聚物試樣中結(jié)晶部分所占的質(zhì)量分數(shù)(質(zhì)量結(jié)晶度)或者體積分數(shù)(體積結(jié)晶度)。

8.液晶

在熔融狀態(tài)下或溶液狀態(tài)下，仍然部分保持著晶態(tài)物質(zhì)分子的有序羅列，且物理性質(zhì)展現(xiàn)各向異性，成為一種具有和晶體性質(zhì)相像的液體，這種固液之間的中間態(tài)稱為液態(tài)晶體，簡稱為液晶。

二．挑選題（每小題2分，共16分）

1.測量重均分子量可以挑選以下哪種辦法：D

A．粘度法

B．端基滴定法

C．滲透壓法

D．光散射法

2.下列那種辦法可以降低熔點：B、D。

A.主鏈上引入芳環(huán)；

B.降低結(jié)晶度；

C.提高分子量；

D.加入增塑劑。

3.多簇擁高聚物下列平均分子量中最小的是A

A、nM

B、wM

C、zM

D、M

4.聚合物在溶液中通常呈C構(gòu)象。

A．鋸齒形

B．螺旋形

C．無規(guī)線團

D．梯形

5.普通來說，那種材料需要較高程度的取向B。

A．塑料

B．纖維

C．橡膠

D．粘合劑

6.測量數(shù)均分子量，不行以挑選以下哪種辦法：B。

A．氣相滲透法

B．光散射法

C．滲透壓法

D．端基滴定法

7.在聚合物結(jié)晶的過程中，有體積B的變化。

A、膨脹

B、收縮

C、不變

D、上述狀況都有可能

8.聚合物處于高彈態(tài)時，其分子運動的主要單元是B。

A、鍵長

B、鏈段

C、鍵角

D、囫圇分子

三、填空（每小空1分，共18分）

1.高聚物鏈段開頭運動的溫度對應的是該高聚物的玻璃化溫度。

2.寫出判定聚合物溶解能力的原則中的2個原則：極性相像原則、溶劑化原則（溶解度參數(shù)相近原則）。

3.凝膠色譜法（GPC）分別不同分子量的樣品時，最先流出的是分子量大的部分，是依據(jù)體積排解機理舉行分別的。

4.普通狀況下，高聚物的結(jié)晶溫度區(qū)域為Tg-Tm，在此區(qū)間較高溫度下結(jié)晶可使高聚物的Tm較高，熔限較窄。

5.已知某高分子的分子量的多簇擁系數(shù)為1，那么其nM、wM、zM、Mη的大小關系為zM=wM=Mη=nM。

6.液晶的晶型可以分為近晶型、向列型和膽甾型。

7.高聚物的單晶普通只能在極稀的溶液中生成，而在熔體或濃溶液中外力較小時形成__球晶___它在偏光顯微鏡下具有黑十字消光圖像現(xiàn)象。

8.單向外力能夠促使?鏈段運動?，從而使Tg?偏低??；而提高升溫速率會使Tg偏高。

四、排序題（每小題4分，共20分）

1．比較下列聚合物的柔順性：

聚乙烯聚二甲基硅氧烷聚甲基丙烯酸甲酯聚碳酸酯

聚二甲基硅氧烷>聚乙烯>聚甲基丙烯酸甲酯>聚碳酸酯

2．比較結(jié)晶難易程度：

PE、PP、PVC、PS

PE>PP>PVC>PS

3、比較下列聚合物的玻璃化溫度：

聚乙烯聚二甲基硅氧烷聚對苯二甲酸乙二醇酯聚碳酸酯

聚碳酸酯>聚對苯二甲酸乙二醇酯>聚乙烯>聚二甲基硅氧烷

4．比較結(jié)晶難易程度：

聚對苯二甲酸乙二酯、聚間苯二甲酸乙二酯、聚己二酸乙二酯

聚己二酸乙二酯>聚對苯二甲酸乙二酯>聚間苯二甲酸乙二酯

5.列出下列單體所組成的高聚物熔點挨次。

CH3—CH＝CH2；CH3—CH2—CH＝CH2；CH2＝CH2

CH3CH2CH2CH=CH2；CH3CH2CH2CH2CH2CH=CH2

聚丙烯>聚乙烯>聚丁烯-1>聚戊烯-1>聚庚烯-1

五．簡答題（每小題5分，共30分）

1.(1)由丙烯得到的全同立構(gòu)聚丙烯有無旋光性?

(2)假若聚丙烯的等規(guī)度不高，能不能用轉(zhuǎn)變構(gòu)象的方法提高等規(guī)度?

解：(1)高分子鏈雖然含有許多不對稱碳原子，但因為內(nèi)消旋或外消旋作用，即使空間規(guī)整性很好的高聚物，也沒有旋光性。

(2)不能。提高聚丙烯的等規(guī)度須轉(zhuǎn)變構(gòu)型，而轉(zhuǎn)變構(gòu)型與轉(zhuǎn)變構(gòu)象的辦法根本不同。構(gòu)象是圍繞單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)所引起的羅列變化，轉(zhuǎn)變構(gòu)象只需克服單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)位壘即可實現(xiàn)；而轉(zhuǎn)變構(gòu)型必需經(jīng)過化學鍵的斷裂才干實現(xiàn)。

2.為什么聚對苯二甲酸乙二酯從熔體淬火時得到透亮?????體？為什么等規(guī)PMMA是不透亮?????的？

解：聚對苯二甲酸乙二酯的結(jié)晶速度很慢，迅速冷卻時來不及結(jié)晶，所以透亮?????。等規(guī)PMMA結(jié)晶能力大，結(jié)晶快，所以它的試樣是不透亮?????的。

3.解釋為什么PE和聚四氟乙烯的內(nèi)聚能相差不多，而熔點相差很大。

解：PE與PTFE都是非極性高分子，分子間作用力差不多，即ΔH差不多。但因為氟原子電負性很強，氟原子間的斥力很大，分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)很困難，分子剛性很大，從而ΔS很小，Tm很高。

4.指出下列高分子材料的使用溫度范圍，非晶態(tài)熱塑性塑料，晶態(tài)熱塑性塑料，熱固性塑料，硫化橡膠，涂料。

解：非晶態(tài)熱塑性塑料：Tb～Tg

晶態(tài)熱塑性塑料：Tb～Tm

熱固性塑料：Tb～Td

硫化橡膠：Tg～Td

涂料：<Tg

5.如果從試驗得到如下一些高聚物的熱－機械曲線，如圖，試問它們各主要適合作什么材料（如塑料、橡膠、纖維等）？為什么？

（a）（b）Tε2060100140180AT

ε-60040B

（a）（b）

圖高聚物的溫度-形變曲線

解：A、塑料，因為其室溫為玻璃態(tài)，Tg遠高于室溫。

B、橡膠，因為室溫為高彈態(tài)，而且高彈區(qū)很寬。

C、纖維，因為是結(jié)晶高分子，熔點在210℃左右。(固然大多數(shù)用作纖維的高分子也可作為塑料)

D、塑料，但經(jīng)過增塑后可用作橡膠或人造皮革，例如PVC。這是因為室溫下為玻璃態(tài)，但Tg比室溫高不多，可通過加入增塑劑降低Tg使之進入高彈態(tài)。

6.解釋為什么尼龍6在室溫下可溶解在某些溶劑中，而線性的聚乙烯在室溫下卻不能?

解：首先說明尼龍和聚乙烯都是結(jié)晶性的聚合物，其溶解首先要使晶區(qū)熔融才干溶解。而尼