高分子物理試卷三答案

1、高分子物理試卷三答案一、單項選擇題（10分）（下面每個小題只有一個答案是正確的，請將正確答案的編號填在右邊的括號里。選對者得1分，不選、選錯多選均不得分。）1. 如果不考慮鍵接順序，線形聚異戊二烯的異構(gòu)種類數(shù)為（ C ）。 （A）6 （B）7 （C）82. 全同聚乙烯醇的分子鏈所采取的構(gòu)象是（ A ）。 （A）平面鋸齒鏈 （B）扭曲的鋸齒鏈 （C）螺旋鏈3. 下列聚合物中，不存在旋光異構(gòu)體的是（ B ）。 （A）PP （B）PIB （C）聚異戊二烯4. 高聚物的黏流溫度隨相對分子質(zhì)量的增大而（ B ）。 （A）保持不變 （B）上升 （C）下降 （D）先上升然后保持不變5. 在聚合物的黏流溫度以

2、下，描述高聚物的表觀黏度與溫度之間關(guān)系的方程式是（ B ）。 （A）Arrhenius方程（B）WLF方程 （C）Avrami方程6. 高聚物的流動模式是（ B ）。 （A）分子鏈的整體遷移 （B）鏈段的躍遷 （C）端基的運動7. 同一聚合物的下列三種不同的黏度，最大的是（ A ）。 （A）零剪切黏度 （B）表觀黏度 （C）無窮剪切黏度8. 兩試樣的凝膠滲透色譜的淋出體積相等，則它們的下列參數(shù)相等的是( D )。 （A）相對分子質(zhì)量（B）特性黏數(shù) （C）Huggins參數(shù)（D）流體力學體積9. 下列實驗方法，可以測量聚合物損耗模量的是（ B ）。 （A） DSC （B） DMA （C） 拉伸實

3、驗 10. Maxwell模型可以用來描述（ C ）。 （A） 蠕變過程 （B） 交聯(lián)高聚物的應力松弛過程 （C）線形高聚物的應力松弛二、多項選擇題(20分)(下面每個小題至少有一個答案是正確的，請將所有正確答案的編號填寫在括號里。全選對者得2分，每錯一個扣1分，每少選一個扣0.5分，但不做選擇或所選答案全錯者不得分。）1. 下面能作為塑料使用的聚二丁烯有（ ABD ）。 （A）全同1，2-丁二烯 （B）間同聚1，2-丁二烯 （C）順式聚1，4-丁二烯 （D）反式聚1，4-丁二烯2.高分子的二級結(jié)構(gòu)包括（ AC ）。 （A）構(gòu)象 （B）晶態(tài)結(jié)構(gòu) （C）相對分子質(zhì)量及其分布 （D）鍵接方式3.高

4、分子的三級結(jié)構(gòu)包括（ ABD ）。 （A）晶態(tài)結(jié)構(gòu) （B）取向結(jié)構(gòu) （C）多相結(jié)構(gòu) （D）液晶態(tài)結(jié)構(gòu)4.凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)可以采用哪些方法進行表征（ BCD ）。 （A）廣角X射線衍射 （B）紅外光譜 （C）電子顯微鏡 （D）小角X射線衍射5.下列實驗方法，可以用來測定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的是（ ABC ）。 （A）膨脹計法 （B）DSC法 （C）DMA法 （D）解偏振光強度法 （E）偏光顯微鏡法6.下列有關(guān)熔融指數(shù)的敘述，正確的是（ ABD ）。 （A）可作為流動性好壞的指標 （B）單位為克 （C）單位與黏度單位相同 （D）熔融指數(shù)越大，流動性越好 （D）就是熔體黏度7.用WLF方程計算聚合物的黏度時，其

5、適用范圍為（ E ）。 （A）以上 （B）以下 （C）以下 （D）以上 （E）以下， +1008.用膜滲透壓法測定某聚合物的相對分子質(zhì)量，以對c作圖，得一直線，下列情況中直線斜率變大的有（ AE ）。 （A）升高溫度 （B）降低溫度 （C）相對分子質(zhì)量增大 （D）相對分子質(zhì)量減小 （E）Huggins參數(shù)減小9.凝膠滲透色譜測定中，可作為濃度檢測器的有（ AB ）。 （A）示差折光指數(shù)檢測器 （B）紫外檢測器 （C）光散射檢測器 （D）毛細管黏度檢測器 10.下列有關(guān)內(nèi)耗現(xiàn)象的描述，正確的是（ ABCE ）。 （A）由滯后現(xiàn)象引起的功的消耗 （B）如果形變與應力同步，則沒有內(nèi)耗 （C）內(nèi)耗隨頻

6、率的變化出現(xiàn)極大值 （D）內(nèi)耗隨溫度的升高而增大 （E）滯后現(xiàn)象越嚴重，內(nèi)耗越大三、選擇填空題（15分）（下面每個小題均有多個答案，請將答案編號按要求的順序填入空格內(nèi)，順序全對者得1.5分，其他情況一律不得分。） 1. 當主鏈由下列飽和單鍵組成時，其柔順性的順序為（ B ）（ A ）（ C ）。 （A）CO （B）SiO （C）CC2. 下列高分子鏈的柔性順序正確的是（ B ）（ A ）（ C ）（ D ） （A）PP （B）PE （C）PVC （D）PAN3. 下列高分子結(jié)晶能力的強弱順序是（ A ）（ C ）（ B ） （A）PE （B）PVC （C）PVDC4. 處于高彈態(tài)下的聚合物，可

7、以運動的單元有（ ABDE ）。 （A）鏈段 （B）鏈節(jié)（C）整個分子鏈（D）側(cè)基（E）短支鏈5. 下列高分子運動單元所對應的轉(zhuǎn)變溫度的大小順序為（ A ）（ C ）（ B ）。 （A）高分子鏈 （B）側(cè)基 （C）鏈段6. 有某聚合物三個試樣，相對分子質(zhì)量分別為，若，在相同條件下，用膜滲透壓法分別測定它們的相對分子質(zhì)量，以對c作圖，得到的直線的截距分別為截距1，截距2，截距3，則截距的大小順序為（ C ）（ B ）（ A ）。 （A）截距1 （B）截距2（C）截距37. 下列聚丙烯酸鈉溶液中，聚丙烯酸鈉分子鏈的尺寸大小順序為（ A ）（ B ）（ C ）。 （A）0.1%的水溶液 （B）0.3

8、%的水溶液 （C）加有氯化鈉0.3%的水溶液8. 同一聚合物以相同濃度溶于同溫度下的不同溶劑中，滲透壓為（ A ）（ C ）（ B ）。 （A）良溶劑 （B）不良溶劑（C）溶劑9. 聚乙烯在三種不同的拉伸速度下進行拉伸，其楊氏模量的大小順序為（ A ）（ C ）（ B ）。 （A）1000 mm/min （B）10mm/min （C）100mm/min10. 已知PS-環(huán)己烷體系（I）、聚二甲基硅烷-乙酸乙酯體系（II）及聚異丁烯-苯體系（III）的溫度分別為35、18和24，那么于24下測得這三個體系的相互作用參數(shù)，其大小順序為（ A ）（ C ）（ B ）。 （A）(I) （B）(II)（

9、C）(III)四、名詞解釋（15分）交聯(lián)；液晶；玻璃化轉(zhuǎn)變溫度；熔融紡絲；時溫等效答：交聯(lián)：交聯(lián)是指高分子鏈之間通過化學鍵鍵接形成三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。液晶：液晶態(tài)是介于固體晶態(tài)和液體態(tài)之間的中間態(tài)，處于液晶態(tài)的物質(zhì)稱之為液晶。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度：玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是非晶態(tài)聚合物或部分結(jié)晶聚合物中非晶相發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變所對應的溫度。 熔融紡絲：熔融紡絲是指將聚合物加熱熔融，然后由噴絲頭噴成細流，經(jīng)冷凝牽引成為纖維。時溫等效：同一個力學松弛現(xiàn)象，既可以在較高的溫度下，在較短的時間內(nèi)觀察到，也可以在較低的溫度下，在較長的時間內(nèi)觀察到。因此，升高溫度與延長觀察時間對分子運動是等效的，對高聚物的黏彈行為也是等效的，

10、這個等效性可以借助于一個轉(zhuǎn)換因子來實現(xiàn)，即借助于轉(zhuǎn)換因子可以將在某一溫度下測定的力學數(shù)據(jù)變成另一個溫度下的力學數(shù)據(jù)，這就是時溫等效。五、簡答題（12分）1. 高分子的構(gòu)型和構(gòu)象有什么不同？等規(guī)聚丙烯晶體中的螺旋鏈屬于構(gòu)型范疇還是構(gòu)象范疇？答：構(gòu)型是指分子中由化學鍵所固定的原子在空間的排列。高分子鏈的構(gòu)型是在合成過程中形成的，它不能被任何物理方法改變。而構(gòu)象是圍繞單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而形成的分子中的原子的各種空間排列的形態(tài)。等規(guī)聚丙烯晶體中的螺旋鏈屬于構(gòu)象范疇。2. 將聚乙烯進行氯化，隨著氯化度的增加，氯化聚乙烯的玻璃化溫度上升，但當氯化度增加到一定程度后，玻璃化溫度反而隨著氯化度的增加而降低，為什么？答

11、：聚乙烯分子是非極性的，通過氯化引入氯原子后，變成了極性分子。氯化反應主要是氯原子取代氫原子的取代反應。在氯化初期，主要是發(fā)生一取代反應。隨著取代的氯原子數(shù)目的增多，分子的極性增強，分子之間的相互作用也增強。同時隨著取代氯原子的增多，空間位阻效應也越來越明顯，阻礙分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)。因此分子鏈的剛性增大，玻璃化溫度升高。但是當氯化達到一定程度后，就會發(fā)生二取代反應，即已經(jīng)發(fā)生一取代的叔碳原子上的氫原子再被氯原子取代。如果兩個氯原子在同一碳原子上對稱取代，則分子極性會部分抵消，而且分子鏈之間的距離也會增大，導致分子間力下降，分子鏈柔順性反而上升。隨著氯化反應的進行，氯原子在分子鏈上對稱分布的比例增加

12、，導致分子鏈柔性增大，玻璃化溫度反而下降。3. 通常情況下，為什么非晶態(tài)聚合物比晶態(tài)聚合物的溶解容易？答：因為非晶態(tài)聚合物的分子堆砌比較松散，分子間的相互作用較弱，因此，溶劑分子比較容易滲入聚合物內(nèi)部使之溶脹和溶解；而晶態(tài)聚合物由于分子排列規(guī)整，堆砌緊密，分子間相互作用強，因此，溶劑分子深入聚合物內(nèi)部很困難，加熱到熔點附近才能溶解。所以，通常非晶態(tài)聚合物比晶態(tài)聚合物的溶解容易。六、圖示題（8分）1. 在同一坐標上畫出牛頓流體、假塑性流體、膨脹性流體的表觀黏度與剪切速率之間的關(guān)系曲線。解： 圖1見圖1說明：牛頓流體的黏度不隨剪切速率而發(fā)生變化，為一常數(shù)，在黏度-剪切速率圖上為一平行于剪切速率軸的

13、直線；假塑性非牛頓流體的黏度隨剪切速率的增大而降低；膨脹性流體的黏度隨剪切速率的增大而增大。2. 畫出結(jié)晶聚合物拉伸至斷裂時的應力應變曲線，標明屈服強度、屈服伸長率、斷裂強度和斷裂伸長率，并標出開始產(chǎn)生細頸的位置。解：圖中：斷裂強度； ：屈服強度； ：斷裂伸長率； ：屈服伸長率； A點：開始產(chǎn)生細頸的位置。七、說明題（10分）1. 聚苯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相近，但在溫度-形變曲線上，聚苯乙烯的高彈區(qū)溫度范圍卻比聚甲基丙烯酸甲脂的窄，為什么？答：聚苯乙烯與聚甲基丙烯酸甲酯的玻璃化溫度相近，說明它們的溫度-形變曲線在相同的溫度區(qū)域里經(jīng)歷玻璃化轉(zhuǎn)變。但是聚甲基丙烯酸甲酯的極性比聚苯乙烯大，因此聚甲基丙烯酸甲酯分子之間的相互作用較強，其流動溫度要比聚苯乙烯高，其溫度-形變曲線在更高的溫度下才發(fā)生流動轉(zhuǎn)變，所以聚甲基丙烯酸甲酯的高彈區(qū)范圍比聚苯乙烯寬。2. 如果某種聚合物的玻璃化溫度低于室溫，通?？捎米飨鹉z，而聚乙烯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度接近零下70，卻只能用作塑料，為什么？答：具有較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度只是聚合物用作橡膠材料的結(jié)構(gòu)特征之一，而要能夠產(chǎn)生橡膠高彈性必須具備的另一結(jié)構(gòu)特征，就是在常溫下不易結(jié)晶。聚乙烯由于分子結(jié)構(gòu)簡單、對稱性高、分子柔性好，常溫下極易結(jié)晶，而且結(jié)晶