功能性纖維單體設計與制備考核試卷

功能性纖維單體設計與制備考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在檢驗考生對功能性纖維單體設計與制備的理論知識和實際操作能力，包括單體結構設計、合成方法、性能評估等方面，以評估考生是否具備從事相關領域研究工作的基本素養(yǎng)。

一、單項選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）

1.功能性纖維單體設計中，下列哪種單體常用于制備聚酰亞胺纖維？（）

A.酚醛樹脂

B.聚乙烯醇

C.聚對苯二甲酸乙二醇酯

D.4,4'-二氨基二苯甲烷

2.下列哪種反應是制備聚乳酸（PLA）纖維的單體縮聚反應？（）

A.酯交換反應

B.聚合反應

C.縮合反應

D.環(huán)氧化反應

3.在功能性纖維單體設計中，引入哪種官能團可以增加纖維的親水性？（）

A.羥基

B.硅氧烷基

C.脂肪族基

D.硫醇基

4.下列哪種單體是制備聚丙烯腈（PAN）纖維的原料？（）

A.丙烯酸

B.丙烯腈

C.丙烯酸甲酯

D.丙烯酸乙酯

5.功能性纖維單體的分子量通常要求達到多少以上？（）

A.1000

B.10000

C.100000

D.1000000

6.下列哪種溶劑適用于溶解聚乳酸（PLA）單體？（）

A.二甲基亞砜

B.乙醇

C.丙酮

D.氨水

7.在制備聚酰胺纖維時，常用的二胺類單體是哪種？（）

A.己二胺

B.對苯二胺

C.間苯二胺

D.苯二胺

8.下列哪種單體是制備聚己內酯（PCL）纖維的原料？（）

A.己內酯

B.己二酸

C.己二醇

D.己內酰胺

9.功能性纖維單體設計中，增加纖維的機械強度的方法不包括哪種？（）

A.增加單體分子量

B.引入交聯結構

C.降低纖維結晶度

D.增加纖維分子鏈的柔順性

10.下列哪種反應是制備聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）纖維的單體聚合反應？（）

A.酯交換反應

B.縮聚反應

C.酯化反應

D.環(huán)氧化反應

11.在功能性纖維單體設計中，提高纖維耐熱性的方法不包括哪種？（）

A.增加單體結構中的芳香性

B.引入雜原子

C.降低纖維結晶度

D.增加纖維分子鏈的剛性

12.下列哪種溶劑適用于溶解己內酰胺單體？（）

A.二甲基亞砜

B.乙醇

C.丙酮

D.氨水

13.在制備聚丙烯腈（PAN）纖維時，常用的二酸類單體是哪種？（）

A.丙烯酸

B.丙烯腈

C.丙烯酸甲酯

D.丙烯酸乙酯

14.功能性纖維單體的分子量分布對其性能有什么影響？（）

A.分子量分布越寬，纖維強度越高

B.分子量分布越寬，纖維耐熱性越好

C.分子量分布越窄，纖維分子鏈的柔順性越好

D.分子量分布越窄，纖維耐化學性越好

15.下列哪種反應是制備聚乳酸（PLA）纖維的單體開環(huán)聚合反應？（）

A.酯交換反應

B.縮聚反應

C.縮合反應

D.環(huán)氧化反應

16.在功能性纖維單體設計中，引入哪種官能團可以增加纖維的光學活性？（）

A.羥基

B.硅氧烷基

C.脂肪族基

D.硫醇基

17.下列哪種單體是制備聚己內酯（PCL）纖維的原料？（）

A.己內酯

B.己二酸

C.己二醇

D.己內酰胺

18.功能性纖維單體設計中，增加纖維的機械強度的方法不包括哪種？（）

A.增加單體分子量

B.引入交聯結構

C.降低纖維結晶度

D.增加纖維分子鏈的柔順性

19.下列哪種反應是制備聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）纖維的單體聚合反應？（）

A.酯交換反應

B.縮聚反應

C.酯化反應

D.環(huán)氧化反應

20.在功能性纖維單體設計中，提高纖維耐熱性的方法不包括哪種？（）

A.增加單體結構中的芳香性

B.引入雜原子

C.降低纖維結晶度

D.增加纖維分子鏈的剛性

21.下列哪種溶劑適用于溶解己內酰胺單體？（）

A.二甲基亞砜

B.乙醇

C.丙酮

D.氨水

22.在制備聚丙烯腈（PAN）纖維時，常用的二酸類單體是哪種？（）

A.丙烯酸

B.丙烯腈

C.丙烯酸甲酯

D.丙烯酸乙酯

23.功能性纖維單體的分子量分布對其性能有什么影響？（）

A.分子量分布越寬，纖維強度越高

B.分子量分布越寬，纖維耐熱性越好

C.分子量分布越窄，纖維分子鏈的柔順性越好

D.分子量分布越窄，纖維耐化學性越好

24.下列哪種反應是制備聚乳酸（PLA）纖維的單體開環(huán)聚合反應？（）

A.酯交換反應

B.縮聚反應

C.縮合反應

D.環(huán)氧化反應

25.在功能性纖維單體設計中，引入哪種官能團可以增加纖維的光學活性？（）

A.羥基

B.硅氧烷基

C.脂肪族基

D.硫醇基

26.下列哪種單體是制備聚己內酯（PCL）纖維的原料？（）

A.己內酯

B.己二酸

C.己二醇

D.己內酰胺

27.功能性纖維單體設計中，增加纖維的機械強度的方法不包括哪種？（）

A.增加單體分子量

B.引入交聯結構

C.降低纖維結晶度

D.增加纖維分子鏈的柔順性

28.下列哪種反應是制備聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）纖維的單體聚合反應？（）

A.酯交換反應

B.縮聚反應

C.酯化反應

D.環(huán)氧化反應

29.在功能性纖維單體設計中，提高纖維耐熱性的方法不包括哪種？（）

A.增加單體結構中的芳香性

B.引入雜原子

C.降低纖維結晶度

D.增加纖維分子鏈的剛性

30.下列哪種溶劑適用于溶解己內酰胺單體？（）

A.二甲基亞砜

B.乙醇

C.丙酮

D.氨水

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項中，至少有一項是符合題目要求的）

1.下列哪些因素會影響功能性纖維單體的聚合反應速率？（）

A.單體分子量

B.溫度

C.催化劑種類

D.溶劑極性

2.制備聚乳酸（PLA）纖維時，下列哪些步驟是必要的？（）

A.單體開環(huán)

B.聚合反應

C.熔融紡絲

D.熱處理

3.以下哪些單體可用于制備具有生物降解性的纖維？（）

A.聚乳酸（PLA）

B.聚己內酯（PCL）

C.聚丙烯腈（PAN）

D.聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）

4.在功能性纖維單體設計中，以下哪些方法可以提高纖維的耐熱性？（）

A.增加單體結構中的芳香性

B.引入雜原子

C.降低纖維結晶度

D.增加纖維分子鏈的剛性

5.以下哪些是制備聚酰胺纖維的單體？（）

A.己二胺

B.對苯二胺

C.間苯二胺

D.苯二胺

6.制備聚乳酸（PLA）纖維時，以下哪些是影響纖維性能的因素？（）

A.單體結構

B.聚合反應條件

C.紡絲溫度

D.纖維拉伸比

7.以下哪些是功能性纖維單體設計中常見的官能團？（）

A.羥基

B.硅氧烷基

C.脂肪族基

D.硫醇基

8.制備聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）纖維時，以下哪些是聚合反應的步驟？（）

A.酯交換反應

B.縮聚反應

C.酯化反應

D.環(huán)氧化反應

9.以下哪些是影響聚酰胺纖維機械性能的因素？（）

A.單體分子量

B.纖維結晶度

C.纖維分子鏈的柔順性

D.纖維分子鏈的剛性

10.在功能性纖維單體設計中，以下哪些方法可以提高纖維的親水性？（）

A.引入羥基

B.增加纖維分子鏈的柔順性

C.降低纖維結晶度

D.引入脂肪族基

11.制備聚丙烯腈（PAN）纖維時，以下哪些是影響纖維性能的因素？（）

A.單體結構

B.聚合反應條件

C.紡絲溫度

D.纖維拉伸比

12.以下哪些是功能性纖維單體設計中常用的溶劑？（）

A.乙醇

B.丙酮

C.二甲基亞砜

D.氨水

13.制備聚己內酯（PCL）纖維時，以下哪些是影響纖維性能的因素？（）

A.單體結構

B.聚合反應條件

C.纖維結晶度

D.纖維分子鏈的柔順性

14.以下哪些是功能性纖維單體設計中常用的催化劑？（）

A.酸催化劑

B.酶催化劑

C.鉑催化劑

D.銅催化劑

15.制備聚乳酸（PLA）纖維時，以下哪些是纖維加工過程中的關鍵步驟？（）

A.聚合反應

B.熔融紡絲

C.纖維冷卻

D.纖維熱處理

16.在功能性纖維單體設計中，以下哪些方法可以提高纖維的耐化學性？（）

A.增加單體結構中的雜原子

B.引入脂肪族基

C.降低纖維結晶度

D.增加纖維分子鏈的剛性

17.制備聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）纖維時，以下哪些是影響纖維性能的因素？（）

A.單體分子量

B.纖維結晶度

C.纖維分子鏈的柔順性

D.纖維分子鏈的剛性

18.以下哪些是功能性纖維單體設計中常用的交聯劑？（）

A.環(huán)氧氯丙烷

B.甲醛

C.硼酸

D.硅烷偶聯劑

19.制備聚丙烯腈（PAN）纖維時，以下哪些是纖維加工過程中的關鍵步驟？（）

A.聚合反應

B.紡絲

C.纖維干燥

D.纖維熱處理

20.以下哪些是功能性纖維單體設計中常用的引發(fā)劑？（）

A.過氧化物

B.銅鹽

C.鉑鹽

D.銀鹽

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請將正確答案填到題目空白處）

1.功能性纖維單體設計時，通常需要考慮的因素包括：______、______、______等。

2.聚乳酸（PLA）纖維的單體是______。

3.聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）纖維的單體是______和______。

4.聚酰胺纖維的單體是______和______。

5.聚丙烯腈（PAN）纖維的單體是______。

6.聚己內酯（PCL）纖維的單體是______。

7.功能性纖維單體中，增加羥基可以改善纖維的______性能。

8.在制備聚乳酸（PLA）纖維時，常用的引發(fā)劑是______。

9.聚乳酸（PLA）纖維的熔點通常在______℃左右。

10.聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）纖維的拉伸強度通常在______MPa左右。

11.聚酰胺纖維的耐熱性通常在______℃左右。

12.聚丙烯腈（PAN）纖維的耐化學性較好，尤其是在______和______介質中。

13.功能性纖維單體中，引入雜原子可以提高纖維的______性能。

14.制備聚乳酸（PLA）纖維時，常用的溶劑是______。

15.聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）纖維的結晶度通常在______%左右。

16.聚酰胺纖維的分子量分布對其______性能有重要影響。

17.功能性纖維單體中，引入硅氧烷基可以提高纖維的______性能。

18.制備聚丙烯腈（PAN）纖維時，常用的催化劑是______。

19.聚己內酯（PCL）纖維的降解速率可以通過調節(jié)______來控制。

20.功能性纖維單體設計中，為了提高纖維的機械強度，通常會采用______的方法。

21.聚乳酸（PLA）纖維的紡絲溫度通常在______℃左右。

22.聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）纖維的熔融指數通常在______g/10min左右。

23.聚酰胺纖維的熔點通常在______℃左右。

24.功能性纖維單體中，引入脂肪族基可以提高纖維的______性能。

25.制備聚丙烯腈（PAN）纖維時，常用的溶劑是______。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請在答題括號中畫√，錯誤的畫×）

1.聚乳酸（PLA）纖維是一種完全可生物降解的纖維。（）

2.聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）纖維的耐熱性比聚酰胺纖維差。（）

3.在功能性纖維單體設計中，引入脂肪族基可以增加纖維的親水性。（）

4.聚丙烯腈（PAN）纖維的耐化學性較差，容易在強酸強堿中降解。（）

5.聚己內酯（PCL）纖維的結晶度較高，因此其強度和模量較高。（）

6.制備聚酰胺纖維時，常用的二胺類單體為己二胺和間苯二胺。（）

7.功能性纖維單體中，增加羥基可以提高纖維的耐熱性。（）

8.聚乳酸（PLA）纖維的紡絲過程需要在較低的溫度下進行。（）

9.聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）纖維的熔融指數較高，有利于紡絲。（）

10.聚酰胺纖維的耐化學性較好，可以在多種化學環(huán)境中使用。（）

11.在制備聚丙烯腈（PAN）纖維時，常用的溶劑是水。（）

12.功能性纖維單體中，引入硅氧烷基可以提高纖維的機械強度。（）

13.聚己內酯（PCL）纖維的降解速率可以通過調節(jié)單體的結構來控制。（）

14.制備聚乳酸（PLA）纖維時，常用的引發(fā)劑是銅鹽。（）

15.聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）纖維的結晶度可以通過熱處理來調節(jié)。（）

16.聚酰胺纖維的分子量分布對其耐熱性能沒有影響。（）

17.功能性纖維單體中，引入脂肪族基可以提高纖維的耐化學性。（）

18.制備聚丙烯腈（PAN）纖維時，常用的催化劑是過氧化物。（）

19.聚己內酯（PCL）纖維的降解產物對環(huán)境友好。（）

20.功能性纖維單體設計中，為了提高纖維的耐熱性，通常會采用增加單體結構中芳香性的方法。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請簡述功能性纖維單體設計中，如何通過調整單體結構來提高纖維的機械性能？

2.結合具體實例，分析聚乳酸（PLA）纖維的單體設計對其性能的影響。

3.舉例說明在功能性纖維單體設計中，如何引入雜原子來改善纖維的特定性能。

4.針對聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）纖維的制備，討論單體選擇、聚合反應條件、紡絲工藝等因素對纖維性能的影響。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：某研究者設計了一種新型聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）纖維單體，該單體引入了含氟官能團。請分析該單體的結構特點，并討論其對PET纖維性能可能產生的影響。

2.案例題：某公司計劃開發(fā)一種新型的聚乳酸（PLA）纖維，用于環(huán)保包裝材料。請根據以下要求，設計一種PLA纖維的單體，并簡述其合成路線和預期性能。

要求：

a.單體應具有較高的生物降解性。

b.纖維應具有良好的機械性能和耐熱性。

c.纖維應易于加工和成型。

標準答案

一、單項選擇題

1.D

2.B

3.A

4.B

5.B

6.B

7.A

8.A

9.C

10.B

11.C

12.D

13.A

14.D

15.B

16.B

17.A

18.C

19.B

20.D

21.D

22.A

23.B

24.A

25.C

26.B

27.C

28.B

29.D

30.A

二、多選題

1.B,C,D

2.A,B,C,D

3.A,B

4.A,B,D

5.A,B,C,D

6.A,B,C,D

7.A,B,C,D

8.A,B

9.A,B,D

10.A,B,C

11.A,B,C,D

12.A,B,C

13.A,B,C,D

14.A,B,C,D

15.A,B,C

16.A,B,D

17.A,B,C,D

18.A,B,C,D

19.A,B,C

20.A,B,C,D

三、填空題

1.單體結構、聚合反應條件、纖維加工工藝

2.丙交酯

3.對苯二甲酸、乙二醇

4.己二胺、