高分子材料基礎(chǔ)答案

高分子材料基礎(chǔ)答案篇一：北京化工大學(xué)高分子材料基礎(chǔ)理論試卷附標(biāo)準(zhǔn)答案】class=txt>《高分子材料基礎(chǔ)理論》期末考試試卷班級：姓名：學(xué)號：分?jǐn)?shù)：一、選擇題（多項選擇，每題2分，共20分）下列聚合物中，碳鏈聚合物有（）。a聚氯乙烯b聚酰胺c聚甲基丙烯酸甲酯d聚碳酸酯2常用高聚物結(jié)晶度的測試方法有（）。a掃描電鏡b差示掃描量熱儀dscc熱膨脹計dx射線衍射3下列聚合物中，單根高分子鏈柔順性最大的是（）。a聚氯乙烯b聚丙烯（全同）c聚二甲基硅氧烷d聚苯乙烯4下列高聚物中本體（不加添加劑）透明的聚合物有（）。a聚丙烯b聚氯乙烯c聚碳酸酯d聚乙烯5高分子的遠程結(jié)構(gòu)主要包括（）。a單體單元的化學(xué)組成b高分子的大小c高分子的形狀d高分子的構(gòu)象下列有關(guān)高聚物分子量及分子量分布對材料性能的影響，描述正確的有（）。a分子量增大，材料的表觀粘度增大b分子量增大，材料的拉伸強度增大c分子量分布較寬，對改善材料的加工性能有利d分子量增大，材料的流動性增加在擠出和注射成型前必須要進行嚴(yán)格干燥的高聚物有（）a聚乙烯b聚氯乙烯c尼龍d聚甲基丙烯酸甲酯8能提高高分子材料強度的措施包括（）。a交聯(lián)b降低結(jié)晶度c添加增塑劑d添加玻璃纖維從分子運動觀點分析，下列高聚物中抗蠕變能力最強的是（）a聚苯醚b聚四氟乙烯c聚氯乙烯d聚乙烯高聚物的零切粘度越高，說明其（）a分子間作用力越小b分子鏈越柔順c分子鏈越剛硬或者分子間作用力越大d表觀粘度對溫度越敏感二填空題（每空1分，共25分）高分子化合物是指分子量很高，并由（ 1）連接的一類化合物，分子量通常高達（2），高分子英文表述為（3）。根據(jù)聚合反應(yīng)機理，聚合反應(yīng)可分為兩大類，大分子鏈瞬時形成，延長反應(yīng)時間對分子量影響不大的聚合反應(yīng)是（4）；延長反應(yīng)時間能提高聚合物分子量的聚合反應(yīng)是（5）。3高分子共聚物的結(jié)構(gòu)單元連接方式有交替共聚、（6）共聚、接枝共聚和（7）共聚，tg（9），注射成型模溫（10）。高聚物分子運動的特點是（11）的多重性，（12）依賴性和（13）依賴性。高聚物的高彈性特點是彈性形變（14），彈性模量（15）。6三分析比較排序，并說明理由（每題5分，共10分）。1按玻璃化轉(zhuǎn)變溫度排序聚乙烯聚丁二烯聚苯乙烯聚碳酸酯2按結(jié)晶能力高低排序高密度聚乙烯無規(guī)聚丙烯等規(guī)聚苯乙烯等規(guī)聚丙烯四簡答題（每題5分，共15分）1簡述聚丙烯與聚苯乙烯取向結(jié)構(gòu)的不同。聚碳酸酯和聚乙烯的加工中，為了降低熔體的粘度，增大其流動性，可以采用提高溫度或增大剪切速率的方法。問這兩種材料分別選擇哪種方法更有效，說明原因。請解釋輪胎高速長時間行駛造成的內(nèi)層溫度急劇上升現(xiàn)象。五論述題（每題15分，30分）畫出擠出成型工藝流程圖，說明擠出成型螺桿功能分為幾段，各段的作用，根據(jù)高聚物的力學(xué)狀態(tài)及其熱轉(zhuǎn)變分析結(jié)晶與非結(jié)晶塑料加工用螺桿各段的不同。圖（1）和圖（2）為注射成型保壓過程中，聚合物比體積的變化，請根據(jù)一定保壓壓力下比體積隨溫度的變化說明哪個是結(jié)晶性塑料，哪個是非結(jié)晶塑料，為什么？圖（1）圖（2）北京化工大學(xué)2011——2012學(xué)年第一學(xué)期《高分子材料基礎(chǔ)理論》期末考試試卷答案一選擇題1ac2bd，3c4bc5bcd6abc7cd8ad9a10acd 二填空題461化學(xué)鍵10~10polymer（p）2連鎖聚合逐步聚合3嵌段共聚無規(guī)共聚4差，越高，增加5運動單元，溫度，時間6大，小7聚甲基丙烯酸甲酯，高密度聚乙烯，聚甲醛，聚氯乙烯，聚苯乙烯，pb,pc,pp,pan,pa三分析比較排序1聚碳酸酯聚苯乙烯聚乙烯聚丁二烯2高密度聚乙烯等規(guī)聚丙烯等規(guī)聚苯乙烯無規(guī)聚丙烯四簡答題聚丙烯為結(jié)晶型聚合物，聚苯乙烯為非結(jié)晶聚合物，結(jié)晶型聚合物取向單元為分子鏈，鏈段，晶粒，非結(jié)晶聚合物取向單元為分子鏈，鏈段；結(jié)晶聚合物取向結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，熔點附近解取向，非結(jié)晶聚合物取向結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，超過玻璃化溫度發(fā)生解取向。聚碳酸酯分子鏈剛性大，熔體粘度對溫度敏感，提高溫度降粘有效；聚乙烯分子鏈柔性大，粘度對剪切敏感，提高剪切速率降粘有效。輪胎高速長時間行駛造成的內(nèi)層溫度急劇上升是由于高聚物的動態(tài)粘彈性，交變應(yīng)力下，形變落后于應(yīng)力的變化，造成力學(xué)損耗，損耗功轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。五論述題1.對于擠出成型結(jié)晶性塑料的螺桿設(shè)計：加料段較長，其熔融吸熱量大，熔融以前，難于壓縮；壓縮段較短，因為結(jié)晶性塑料熔融以后，其粘度會大大降低；應(yīng)有一定長度的均化段，保證熔融物料保持一定的壓力及料流穩(wěn)定，；對于擠出成型非結(jié)晶性塑料的螺桿設(shè)計：加料段較短些，因為非結(jié)晶性塑料隨溫度升高，其形變增大，具有一定的流動性；壓縮段較長，因為非晶塑料的tf范圍較寬，增加壓縮段長度，以使物料吸熱軟化，完全熔融；應(yīng)有一定的均化段，保證熔融物料保持一定的壓力及料流穩(wěn)定。圖（1）為非結(jié)晶塑料，圖（2）為結(jié)晶型塑料。注射充模后，保壓冷卻過程中，結(jié)晶型塑料溫度降至熔點，產(chǎn)生相變，結(jié)晶過程中溫度變化很小，高分子鏈有序排列結(jié)晶，密度增加很大，收縮嚴(yán)重，即比體積急劇降低。非結(jié)晶塑料粘流溫度范圍寬，冷卻固化過程中沒有相變，高分子鏈無序堆砌，密度變化小，體積收縮小，比體積隨溫度的降低緩慢下降。篇二：高分子材料科學(xué)基礎(chǔ)b卷答案】>姓名專業(yè)及班級本試卷共有五道大題,一．填空題（每空1分，共30分）1.材料3.20世紀(jì)70是長程有序。6.交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物。9.10.11.合物使用的上線溫度，對于橡膠，玻璃化溫度是其使用的下限溫度。12.橡膠制品的主要原料是生膠、再生膠以及配合劑。 13.第1頁共5頁14.15.16.17.二．名詞解釋（共10小題，每題2分，共20分）引發(fā)劑：引發(fā)劑是容易分解成自由基的化合物，分子結(jié)構(gòu)上具有弱鍵，在熱能或輻射能的作用下，沿弱鍵均裂成自由基。籠蔽效應(yīng)：引發(fā)劑分解成初始自由基后，必須擴散出溶劑所形成的“籠子”才能引發(fā)單體聚合，這時會有部分初始自由基在擴散出“籠子”之前因相互復(fù)合而失去引發(fā)單體聚合的能力，這就成為籠蔽效應(yīng)。誘導(dǎo)分解：誘導(dǎo)分解實際上是自由基向引發(fā)劑的轉(zhuǎn)移反應(yīng)，其結(jié)果使引發(fā)劑效率降低。4.熱固性塑料：是由單體直接形成網(wǎng)狀聚合物或通過交聯(lián)線型預(yù)聚體而形成，一旦形成交聯(lián)聚合物，受熱后不能再恢復(fù)到可塑狀態(tài)。5.連鎖聚合：活性中心引發(fā)單體，迅速連鎖增長的聚合。烯類單體的加聚反應(yīng)大部分屬于連鎖聚合。連鎖聚合需活性中心，根據(jù)活性中心的不同可分為自由基聚合、陽離子聚合和陰離子聚合。體形縮聚：在縮聚反應(yīng)中，單體分子多于兩個官能團時，則能形成支化或交聯(lián)等非線型結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，此類反應(yīng)稱體型縮聚反應(yīng)。凝膠點：體形縮聚初期為線型產(chǎn)物，當(dāng)達到一定程度時，體系粘度突然增大，出現(xiàn)不溶不熔且具有彈性的凝膠 ——體型產(chǎn)物（即凝膠化現(xiàn)象或凝膠化作用），這時的p稱凝膠點pc。8.自動加速現(xiàn)象：隨著聚合反應(yīng)進行，聚合速率不但沒有降低，反而迅速增加，這種反常的動力學(xué)行為稱為自動加速現(xiàn)象。應(yīng)力松弛：在溫度、應(yīng)變恒定的條件下，材料的內(nèi)應(yīng)力隨時間延長而逐漸減小的現(xiàn)象稱為應(yīng)力松弛。乳液聚合：是單體在水中分散成乳液狀而進行的聚合，體系由單體、水、水溶性引發(fā)劑、水溶性乳化劑組成。四．計算題（共5小題，1，2，3題每題5分，4題10分共25分）設(shè)一聚合物樣品，其中分子量為104的分子有10mol,分子量為105的分子有5mol,求分子10?104?5?105mn???40000ni10?5?nimi第2頁共5頁量數(shù)均分子量和質(zhì)均分子量nimimw?nimi210?（104）2?5?（105）2??850004510?10?5?10等摩爾二元醇和二元酸縮聚，另加醋酸1.5%，p=0.995或0.999時聚酯的聚合度多少？解：假設(shè)二元醇與二元酸的摩爾數(shù)各為1mol，則醋酸的摩爾數(shù)為0.015mol。na=2mol，nb=2mol，nb?0.015molr?nanb?2nb2?0.9852?2*0.015當(dāng)p=0.995時，xn?1?r1?0.985??79.881?r?2rp1?0.985?2*0.985*0.995寫出下列混合物的數(shù)均分子量、重均分子量和分子量分布指數(shù) （1）組分1：質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.5，分子量=1x104（2）組分2：質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.4，分子量=1x105（3）組分3：質(zhì)量分?jǐn)?shù)=0.1，分子量=1x106mn??nimi??wini?wimi11??1.85?1040.50.41wi/wi???mi104105106mw??wimi?0.5?104?0.4?105?0.1?106?1.45?105mw1.45?105d???7.844mn1.85?10aa、bb、a3混合體系進行縮聚，na0=nb0=3.0，a3中a基團數(shù)占混合物中a總數(shù)（?）的10%，試求p=0.970時的n。解：na0=nb0=3.0，a3中a基團數(shù)占混合物中a總數(shù)（?）的10%，則a3中a基團數(shù)為0.3mol，a3的分子數(shù)為0.1mol。na2=1.35mol；na3=0.1mol；nb2=1.5molbhgnjhmn000第3頁共5頁f?nafa?nbfb?ncfc3?3??2.034na?nb?nc1.5?1.35?0.122?pf2?742?0.97?2.034xn?當(dāng)p=0.970時，xn?xn?200時，xn?22?2?pf2?2.034p五，簡答題（1題5分，2、3題10分，共25分）1.簡述聚合物結(jié)晶過程的特點。答：聚合物結(jié)晶是高分子鏈通過分子運動（鏈段運動）從無序轉(zhuǎn)變?yōu)橛行虻倪^程，有三個特點：（1）結(jié)晶必須在玻璃化溫度tg與熔點tm之間的溫度范圍內(nèi)進行。聚合物結(jié)晶過程與小分子化合物相似，要經(jīng)歷晶核形成和晶粒生長兩過程。溫度高于熔點tm，聚合物處于熔融狀態(tài)，晶核不易形成；低于tg，高分子鏈運動困難，難以進行規(guī)整排列，晶核也不能生成，晶粒難以生長。（2）同一聚合物在同一結(jié)晶溫度下，結(jié)晶速度隨結(jié)晶過程而變。一般最初結(jié)晶速度較慢，中間有加速過程，最后結(jié)晶速度又減慢。 （3）結(jié)晶聚合物結(jié)晶不完善，沒有精確熔點，存在熔限。熔限大小與結(jié)晶溫度有關(guān)。結(jié)晶溫度低，熔限寬，反之則窄。這是由于結(jié)晶溫度較低時，高分子鏈的流動性較差，形成的晶體不完善，且各晶體的完善程度差別大，因而熔限寬。2.下列烯類單體適于何種機理聚合？自由基聚合、陽離子聚合還是陰離子聚合？并說明原因。ch2=chclch2=ccl2ch2=chcnch2=c（cn）2ch2=chch3答：ch2=chcl：適合自由基聚合，cl原子的誘導(dǎo)效應(yīng)是吸電子基團，但共軛效應(yīng)卻有供電性，兩者相抵后，電子效應(yīng)微弱。ch2=ccl2：自由基及陰離子聚合，兩個吸電子基團。ch2=chcn：自由基及陰離子聚合，cn為吸電子基團，將使雙鍵?電子云密度降低，有利于陰離子的進攻，對自由基有共軛穩(wěn)定作用。ch2=c（cn）2：陰離子聚合，兩個吸電子基團（cn）。ch2=chch3：配位聚合，甲基（ch3）供電性弱，難以進行自、陽、陰三種聚合，用自由基聚合只能得無定型蠟狀物低、分子量，用陰離子聚合只能得到低分子量油狀物。第4頁共5頁ch2=c（ch3）-ch=ch2：三種機理均可，共軛體系。下圖為非晶態(tài)聚合物溫度—形變曲線，指出a、b、c分別代表的哪種力學(xué)狀態(tài)，d、e分別代表什么溫度。并具體說明聚合物在這三種力學(xué)狀態(tài)的運動特點。玻璃態(tài)：①溫度低，鏈段的運動處于凍結(jié)，只有側(cè)基、鏈節(jié)、鏈長、鍵角等局部運動②形變小,可恢復(fù)；高彈態(tài)：①鏈段運動充分發(fā)展②形變大，可恢復(fù)；粘流態(tài)：①鏈段運動劇烈，導(dǎo)致分子鏈發(fā)生相對位移； ②形變不可逆形變de溫度第5頁共5頁篇三：高分子材料基礎(chǔ)試卷河北工業(yè)大學(xué)b】材料基礎(chǔ)試卷參考答案b卷一、概念解釋（20分,每小題2分）材料化過程：由化學(xué)物質(zhì)或原料轉(zhuǎn)變成適于一定用場的材料 ,其轉(zhuǎn)變過程稱為材料化過程。結(jié)構(gòu)單元：構(gòu)成大分子鏈的與單體有關(guān)的最大結(jié)構(gòu)。彈性模量：彈性模量是指在彈性形變范圍內(nèi)單位應(yīng)變所需應(yīng)力的大小。蠕變：在恒溫下施加較小的恒定外力時 ,材料的形變隨時間而逐漸增大的力學(xué)松弛現(xiàn)象。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：玻璃態(tài)開始向高彈態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。撕裂強度：橡膠耐撕裂性的好壞,試樣在單位厚度上所承受的負(fù)荷kn/m。硫化：硫化是膠料在一定的壓力和溫度下,經(jīng)過一定的時間橡膠大分子由線型結(jié)構(gòu)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的交聯(lián)過程。塑料合金：聚合物共混物是指兩種或兩種以上聚合物通過物理的或化學(xué)的方法混合而形成的宏觀上均勻、連續(xù)的固體高分子材料,一般是指塑料與塑料的共混物以及在塑料中摻混橡膠的共混物,在工業(yè)上常稱之為高分子合金或塑料合金。線密度：指一定長度纖維所具有的重量,單位名稱為特[克斯],單位符號為tex,其1／10稱為分特[克斯],單位符號為dtex。納米復(fù)合材料：納米復(fù)合材料是指復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中至少有一個相在一維方向上是納米尺寸（1nm?100nm的尺寸范圍）。二、填空題（20分,每空1分）高分子化合物結(jié)構(gòu)特點：a、分子量高b、由重復(fù)結(jié)構(gòu)單元組成c、重復(fù)單元由共價鍵連接。聚合物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)可分為晶態(tài)結(jié)構(gòu)、非晶態(tài)結(jié)構(gòu)、液晶態(tài)結(jié)構(gòu)和取向態(tài)結(jié)構(gòu)。密度是決定hdpe性能的關(guān)鍵因素。使橡膠的大分子斷裂,大分子鏈由長變短的過程。紡絲方法可以分為熔融紡絲法、溶液紡絲法。腈綸由于分解溫度低的原因,通常采用溶液紡絲法。（1）分子鏈結(jié)構(gòu)（2）溫度（3）應(yīng)力（4）分子量（5）雜質(zhì)溶解過程一般為溶劑小分子先滲透、擴散到大分子之間 ,削弱大分子間相互作用力,使體積膨脹,稱為溶脹。三、寫出以下聚合物的結(jié)構(gòu)式及其合成單體（ 20分,每小題4分）1.pvac:單體名稱：醋酸乙烯（2分）結(jié)構(gòu)式：（2分）2.pmma:單體名稱：甲基丙烯酸甲酯（2分）結(jié)構(gòu)式：（2分）ptfe:單體名稱：四氟乙烯（2分）結(jié)構(gòu)式：（2分）abs:單體名稱：單體是丙烯腈、苯乙烯和丁二烯（2分）結(jié)構(gòu)式：（2分）聚酯型熱塑性彈性體（tpee）:單體名稱：對苯二甲酸二甲酯、聚四亞甲基乙二醇醚和1,4-丁二醇（2分）結(jié)構(gòu)式：（2分）四、問答題（10分,每題2.5分）1.比較下列各組聚合物的柔順性大小,并說明理由聚乙烯、氯化聚乙烯和聚氯乙烯答：聚乙烯氯化聚乙烯聚氯乙烯,原因：隨著長鏈上氯原子的增加,分子間作用力增強,分子的柔性降低。2.比較下列各組聚合物的tg大小,并說明理由聚（3、3-二甲基-1-丁烯）、聚苯乙烯和聚乙烯基咔唑答：聚（3、3-二甲基—1-丁烯）聚苯乙烯聚乙烯基咔唑,原因：隨著分子鏈上側(cè)基體積的增大,分子運動越困難,所以tg增高。按照給出條件鑒別高分子材料請指出1、2、3分別是全同pp、間同pp、無規(guī)pp中的哪一種聚合物？答：1、2、3分別是全同pp、無規(guī)pp、間同pp。下列哪些物質(zhì)屬于高聚物,并說明原因。（1）硬脂酸十八醇酯（2）羊毛（3）纖維素（4）丁苯橡膠答：（4）屬于高聚物。（1）是小分子,（2）（3）為天然高分子。五、論述題（30分,每題10分）用銀紋—剪切帶—空穴理論解釋ps中加入丁苯橡膠后沖擊強度提高的現(xiàn)象。答：銀紋-剪切帶-空穴理論認(rèn)為,橡膠顆粒的主要增韌機理包括三個方面：①引發(fā)和支化大量銀紋并橋接裂紋兩岸；②引發(fā)基體剪切