高分子材料性能及應(yīng)用閱讀題

高分子材料功能及應(yīng)用閱讀題姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號(hào)______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請(qǐng)首先在試卷的標(biāo)封處填寫(xiě)您的姓名，身份證號(hào)和地址名稱(chēng)。2.請(qǐng)仔細(xì)閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫(xiě)您的答案。一、選擇題1.高分子材料按其來(lái)源可分為天然高分子材料和合成高分子材料，以下哪種材料屬于天然高分子材料？

A.聚乙烯

B.聚丙烯

C.淀粉

D.環(huán)氧樹(shù)脂

2.高分子材料的機(jī)械功能主要包括哪三個(gè)方面？

A.塑性、彈性、韌性

B.強(qiáng)度、硬度、韌性

C.彈性、強(qiáng)度、硬度

D.塑性、硬度、韌性

3.以下哪種高分子材料具有耐高溫、耐腐蝕、高強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)？

A.聚氯乙烯

B.聚丙烯

C.聚四氟乙烯

D.聚乙烯

4.高分子材料的導(dǎo)電性主要取決于哪些因素？

A.分子結(jié)構(gòu)、溫度、雜質(zhì)

B.分子結(jié)構(gòu)、熔融溫度、分子量

C.分子量、熔融溫度、分子結(jié)構(gòu)

D.溫度、分子結(jié)構(gòu)、雜質(zhì)

5.以下哪種高分子材料具有優(yōu)良的耐候性？

A.聚氯乙烯

B.聚丙烯

C.聚四氟乙烯

D.聚乙烯

答案及解題思路：

1.答案：C

解題思路：天然高分子材料來(lái)源于自然界，例如淀粉、纖維素、蛋白質(zhì)等。聚乙烯、聚丙烯和環(huán)氧樹(shù)脂都是通過(guò)化學(xué)合成方法制得的合成高分子材料，而淀粉是一種天然存在的高分子化合物，因此答案是C。

2.答案：B

解題思路：高分子材料的機(jī)械功能通常包括強(qiáng)度、硬度和韌性。塑性、彈性和韌性雖然也是材料功能的一部分，但并不是機(jī)械功能的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。因此，正確答案是B。

3.答案：C

解題思路：聚四氟乙烯（PTFE）以其卓越的耐高溫、耐腐蝕和強(qiáng)度而被廣泛用于航空航天、化工、電子等領(lǐng)域。聚氯乙烯、聚丙烯和聚乙烯雖然也有各自的特性，但它們的耐高溫、耐腐蝕和強(qiáng)度不如聚四氟乙烯，因此答案是C。

4.答案：A

解題思路：高分子材料的導(dǎo)電性主要受到分子結(jié)構(gòu)、溫度和雜質(zhì)的影響。分子結(jié)構(gòu)決定了電子的移動(dòng)性，溫度的變化會(huì)影響分子運(yùn)動(dòng)，從而影響導(dǎo)電性，雜質(zhì)的存在會(huì)改變材料的電導(dǎo)率。因此，正確答案是A。

5.答案：B

解題思路：聚丙烯具有良好的耐候性，能夠在各種惡劣的自然環(huán)境中保持穩(wěn)定的功能。聚氯乙烯、聚四氟乙烯和聚乙烯雖然也有耐候性，但通常沒(méi)有聚丙烯那么好。因此，答案是B。二、填空題1.高分子材料的特性主要包括________、________、________等。

答案：機(jī)械強(qiáng)度、電絕緣性、耐化學(xué)性

解題思路：根據(jù)高分子材料的基本特性，機(jī)械強(qiáng)度是指材料抵抗變形和斷裂的能力；電絕緣性是指材料阻止電流通過(guò)的能力；耐化學(xué)性是指材料抵抗化學(xué)腐蝕的能力。

2.高分子材料的分類(lèi)方法有很多，按其來(lái)源可分為_(kāi)_______高分子材料和________高分子材料。

答案：天然高分子材料、合成高分子材料

解題思路：高分子材料按來(lái)源可以分為天然來(lái)源（如天然橡膠、纖維素等）和人工合成來(lái)源（如聚乙烯、聚丙烯等）。

3.高分子材料的耐熱性主要取決于________、________等因素。

答案：分子結(jié)構(gòu)、結(jié)晶度

解題思路：耐熱性受分子結(jié)構(gòu)（如鏈段運(yùn)動(dòng)能力）和結(jié)晶度（如分子鏈排列緊密程度）的影響，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和分子鏈排列緊密的材料通常具有更好的耐熱性。

4.高分子材料的耐腐蝕性主要取決于________、________等因素。

答案：化學(xué)穩(wěn)定性、表面處理

解題思路：耐腐蝕性取決于材料的化學(xué)穩(wěn)定性（如對(duì)特定化學(xué)物質(zhì)的抵抗能力）和表面處理（如涂層、鍍層等）來(lái)增加材料的防護(hù)層，從而提高耐腐蝕性。三、判斷題1.高分子材料都是無(wú)毒的。（×）

解題思路：并非所有高分子材料都是無(wú)毒的。例如一些含氯的高分子材料如PVC（聚氯乙烯）在某些條件下會(huì)釋放有害物質(zhì)，因此不能一概而論。

2.高分子材料的熔融溫度越高，其力學(xué)功能越好。（×）

解題思路：熔融溫度與力學(xué)功能之間并沒(méi)有直接的因果關(guān)系。熔融溫度高意味著材料熔點(diǎn)高，但這并不直接等同于力學(xué)功能好。材料的力學(xué)功能還取決于其分子結(jié)構(gòu)、交聯(lián)密度等因素。

3.高分子材料的密度越小，其耐腐蝕性越好。（×）

解題思路：密度小的材料并不一定耐腐蝕性好。耐腐蝕性取決于材料的化學(xué)穩(wěn)定性和耐化學(xué)介質(zhì)的能力，與密度無(wú)直接關(guān)系。

4.高分子材料的耐候性與其分子結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)。（×）

解題思路：高分子材料的耐候性與其分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。例如含有紫外吸收劑或抗氧化劑的分子結(jié)構(gòu)可以提高材料的耐候性。分子結(jié)構(gòu)決定了材料在光照、氧氣等環(huán)境因素下的穩(wěn)定性和變化。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述高分子材料的基本特性。

解答：

高分子材料的基本特性包括：

分子量高，通常在數(shù)千至數(shù)百萬(wàn)之間。

具有優(yōu)異的力學(xué)功能，如高強(qiáng)度、彈性、韌性等。

良好的化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)酸堿、溶劑等有一定抵抗能力。

較低的密度，質(zhì)輕。

易于加工成型，如注射、吹塑、擠出等。

具有良好的電絕緣性和熱絕緣性。

2.簡(jiǎn)述高分子材料的分類(lèi)方法。

解答：

高分子材料的分類(lèi)方法多種多樣，以下為幾種常見(jiàn)的分類(lèi)方法：

根據(jù)來(lái)源：天然高分子材料、合成高分子材料。

根據(jù)主鏈結(jié)構(gòu)：聚烯烴、聚酯、聚酰胺等。

根據(jù)鏈節(jié)組成：熱塑性塑料、熱固性塑料、橡膠、纖維等。

根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域：電子材料、醫(yī)用材料、建筑材料等。

3.簡(jiǎn)述高分子材料的力學(xué)功能及其影響因素。

解答：

高分子材料的力學(xué)功能包括：

強(qiáng)度：材料的承載能力。

延伸率：材料在受力變形時(shí)的最大變形能力。

韌性：材料抵抗斷裂的能力。

彈性：材料在受力后能夠恢復(fù)原狀的能力。

影響高分子材料力學(xué)功能的因素有：

化學(xué)結(jié)構(gòu)：分子鏈的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)會(huì)影響材料的力學(xué)功能。

分子量與分子量分布：分子量越高，材料的力學(xué)功能越好。

填料和增強(qiáng)劑：加入填料和增強(qiáng)劑可以顯著提高材料的力學(xué)功能。

納米復(fù)合材料：納米顆粒的引入可以改善材料的力學(xué)功能。

4.簡(jiǎn)述高分子材料的耐熱性及其影響因素。

解答：

高分子材料的耐熱性指材料在高溫環(huán)境下保持其功能的能力。耐熱性的影響因素包括：

材料結(jié)構(gòu)：芳香族聚合物和某些雜環(huán)聚合物具有較好的耐熱性。

化學(xué)穩(wěn)定性：耐熱性高的材料通常具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性。

分子鏈結(jié)構(gòu)：長(zhǎng)鏈和支鏈的分子鏈結(jié)構(gòu)可以增強(qiáng)材料的耐熱性。

環(huán)境因素：溫度、濕度等環(huán)境因素也會(huì)影響材料的耐熱功能。

答案及解題思路：

1.解題思路：回憶高分子材料的基本概念，并結(jié)合教材中有關(guān)特性的描述來(lái)作答。

2.解題思路：回顧高分子材料學(xué)的分類(lèi)方法，并根據(jù)教材內(nèi)容進(jìn)行列舉。

3.解題思路：了解高分子材料的力學(xué)功能，結(jié)合教材內(nèi)容分析影響因素。

4.解題思路：理解耐熱性的概念，結(jié)合教材內(nèi)容討論影響耐熱功能的因素。五、論述題1.結(jié)合實(shí)例，論述高分子材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。

實(shí)例一：航空航天器外殼的復(fù)合材料。

解答：高分子復(fù)合材料，如碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP），因其輕質(zhì)、高強(qiáng)度、抗腐蝕和耐高溫的特性，被廣泛用于航空航天器外殼制造。例如波音787夢(mèng)幻客機(jī)采用了大量的CFRP復(fù)合材料，顯著減輕了飛機(jī)重量，提高了燃油效率。

實(shí)例二：航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件。

解答：在航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片和導(dǎo)向葉片上，使用了高溫穩(wěn)定的聚合物基復(fù)合材料。這些材料能夠在極高溫度和壓力下保持穩(wěn)定功能，例如SiC/PEEK（聚醚醚酮）復(fù)合材料就被用于此類(lèi)部件，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率與耐久性。

2.結(jié)合實(shí)例，論述高分子材料在電子信息領(lǐng)域的應(yīng)用。

實(shí)例一：高功能柔性電路板。

解答：柔性電路板（FPC）廣泛用于電子設(shè)備中，其制造材料中包含了許多高分子材料，如聚酰亞胺（PI）和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）。這些材料提供了良好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械功能。

實(shí)例二：電子設(shè)備中的傳感器和天線。

解答：電子傳感器和天線制造中使用的某些高分子材料具有導(dǎo)電和電磁波透過(guò)率高的特性，例如聚四氟乙烯（PTFE）和聚苯乙烯（PS）等材料，這些材料能提高電子設(shè)備的靈敏度和效率。

3.結(jié)合實(shí)例，論述高分子材料在醫(yī)療器械領(lǐng)域的應(yīng)用。

實(shí)例一：生物可吸收縫合線。

解答：生物可吸收縫合線由聚合物如聚乳酸（PLA）和聚己內(nèi)酯（PCL）制成，在手術(shù)后可以自然降解，減少手術(shù)疤痕和異物反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。

實(shí)例二：醫(yī)療植入物。

解答：高分子材料如硅橡膠（SiR）被廣泛用于心臟起搏器和人工血管等植入物制造，因其生物相容性和機(jī)械強(qiáng)度。

4.結(jié)合實(shí)例，論述高分子材料在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用。

實(shí)例一：高分子材料用于水處理。

解答：在水處理領(lǐng)域，高分子材料如聚丙烯酰胺（PAM）被用作絮凝劑，幫助去除水中的懸浮物和雜質(zhì)。

實(shí)例二：廢塑料回收和再利用。

解答：高分子材料如聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）在廢塑料回收中，這些材料可以通過(guò)熔融和重塑過(guò)程再次利用。

答案及解題思路：

答案如上所述，解題思路主要集中在以下方面：

1.明確應(yīng)用領(lǐng)域：根據(jù)題目要求，首先確定高分子材料在特定領(lǐng)域的應(yīng)用。

2.選擇具體實(shí)例：結(jié)合高分子材料的特性和實(shí)際應(yīng)用案例，選擇具有代表性的實(shí)例進(jìn)行論述。

3.論述材料特性：分析高分子材料在實(shí)例中的應(yīng)用與其功能之間的關(guān)系。

4.闡述實(shí)例影響：評(píng)價(jià)高分子材料在實(shí)例中的應(yīng)用對(duì)行業(yè)發(fā)展或技術(shù)進(jìn)步的影響。六、應(yīng)用題1.根據(jù)高分子材料的耐熱性、耐腐蝕性等因素，選擇一種適用于高溫、腐蝕環(huán)境的高分子材料。

【題目】某石油化工設(shè)備需要承受高溫和腐蝕環(huán)境，請(qǐng)根據(jù)高分子材料的功能選擇一種合適的材料，并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。

【解題思路】在高溫和腐蝕環(huán)境中，材料需要具備優(yōu)異的耐熱性和耐腐蝕性。根據(jù)這些功能，可以選擇聚四氟乙烯（PTFE）或聚苯硫醚（PPS）等高分子材料。PTFE具有非常優(yōu)異的耐化學(xué)性和耐熱性，可以在高溫和多種化學(xué)品中保持穩(wěn)定。PPS同樣具有良好的耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性，適合高溫環(huán)境。

【答案】聚四氟乙烯（PTFE）或聚苯硫醚（PPS）。

2.根據(jù)高分子材料的力學(xué)功能、耐候性等因素，選擇一種適用于戶(hù)外建筑材料的高分子材料。

【題目】某戶(hù)外建筑項(xiàng)目需要選用一種耐候性好、力學(xué)功能優(yōu)越的高分子材料作為建筑屋頂材料，請(qǐng)根據(jù)高分子材料的功能選擇合適的材料，并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。

【解題思路】戶(hù)外建筑材料需要具備良好的耐候性和力學(xué)功能。根據(jù)這些功能，可以選擇聚氯乙烯（PVC）或聚碳酸酯（PC）等高分子材料。PVC具有較好的耐候性和力學(xué)功能，且價(jià)格低廉，適合戶(hù)外建筑材料。PC是一種透明度高、耐候性強(qiáng)的材料，常用于玻璃替代品。

【答案】聚氯乙烯（PVC）或聚碳酸酯（PC）。

3.根據(jù)高分子材料的生物相容性、力學(xué)功能等因素，選擇一種適用于醫(yī)療器械的高分子材料。

【題目】某醫(yī)療器械需要使用一種生物相容性好、力學(xué)功能優(yōu)越的高分子材料，請(qǐng)根據(jù)高分子材料的功能選擇合適的材料，并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。

【解題思路】醫(yī)療器械與人體接觸，因此需要選擇具有良好生物相容性和力學(xué)功能的高分子材料。根據(jù)這些功能，可以選擇聚乳酸（PLA）或聚己內(nèi)酯（PCL）等高分子材料。PLA具有良好的生物相容性和生物降解性，適用于短期醫(yī)療器械。PCL是一種具有優(yōu)異生物相容性的材料，可用于長(zhǎng)期植入物。

【答案】聚乳酸（PLA）或聚己內(nèi)酯（PCL）。

4.根據(jù)高分子材料的耐油性、耐化學(xué)品性等因素，選擇一種適用于化工領(lǐng)域的高分子材料。

【題目】某化工企業(yè)需要使用一種耐油性和耐化學(xué)品性好的高分子材料制作管道，請(qǐng)根據(jù)高分子材料的功能選擇合適的材料，并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。

【解題思路】化工領(lǐng)域需要使用耐油性和耐化學(xué)品性好的高分子材料，以防止泄漏和污染。根據(jù)這些功能，可以選擇聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）等高分子材料。PE具有良好的耐化學(xué)性和耐腐蝕性，常用于化工管道。PP具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，適用于輸送易燃、易爆化學(xué)品。

【答案】聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP）。七、綜合題1.分析高分子材料在現(xiàn)代社會(huì)中的地位和作用。

(a)高分子材料在現(xiàn)代工業(yè)中的重要性。

(b)高分子材料在日常生活用品中的應(yīng)用實(shí)例。

(c)高分子材料對(duì)現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)步的貢獻(xiàn)。

2.探討高分子材料未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)及其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

(a)生物基和可再生高分子材料的發(fā)展趨勢(shì)。

(b)高功能復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

(c)高分子材料在電子設(shè)備領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。

3.結(jié)合高分子材料的功能特點(diǎn)，提出提高其應(yīng)用功能的方法。

(a)如何通過(guò)共聚、交聯(lián)等方法提高高分子材料的力學(xué)功能？

(b)針對(duì)高分子材料的耐熱性，有哪些改性方法？

(c)如何利用納米技術(shù)改善高分子材料的導(dǎo)熱性？

4.分析高分子材料在可持續(xù)發(fā)展中的作用及其對(duì)環(huán)境的影響。

(a)高分子材料在循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的作用。

(b)廢棄高分子材料對(duì)環(huán)境的影響及處理方法。

(c)綠色高分子材料的發(fā)展對(duì)環(huán)境保護(hù)的意義。

答案及解題思路：

1.答案：

(a)高分子材料在現(xiàn)代工業(yè)中扮演著重要角色，廣泛應(yīng)用于