高分子物理期末復(fù)習(xí)參考題

1、高分子物理期末復(fù)習(xí)參考題高分子物理期末復(fù)習(xí)參考題說(shuō)明：此復(fù)習(xí)題僅作為復(fù)習(xí)參考使用，并非考試試題，只是題型和考試類似，希望同學(xué)們說(shuō)明：此復(fù)習(xí)題僅作為復(fù)習(xí)參考使用，并非考試試題，只是題型和考試類似，希望同學(xué)們好好復(fù)習(xí)。好好復(fù)習(xí)。一、填空題：1、降溫速度越快，高聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 Tg 越高。2、橡膠彈性的本質(zhì)是彈性，橡膠在絕熱拉伸過(guò)程中放熱。3、松弛時(shí)間值越小，表明材料的彈性越。推遲時(shí)間值越小，表明材料的彈性越。4、 銀紋是在張應(yīng)力的作用下產(chǎn)生的， 銀紋內(nèi)部存在微細(xì)凹槽， 其方向與外力方向垂直 。5、分子鏈越柔順，粘流溫度越低；高分子極性大，粘流溫度越高。6、溫度下降，材料斷裂強(qiáng)度增大，斷裂伸長(zhǎng)

2、率減小。7、產(chǎn)生橡膠彈性的條件是、。8、在交變應(yīng)力（變）的作用下，應(yīng)變于應(yīng)力一個(gè)相角的現(xiàn)象稱為滯后，tan的值越小，表明材料的彈性越。9、 對(duì)于相同分子量， 不同分子量分布的聚合物流體， 在低剪切速率下， 分子量分布的粘度高，在高剪切速率下，分子量分布粘度高。10、 高聚物的粘流溫度是成型加工的溫度， 高聚物的分解溫度是成型加工的溫度。11、高聚物屈服點(diǎn)前形變是完全可以回復(fù)的，屈服點(diǎn)后高聚物將在恒應(yīng)力下發(fā)生塑性流動(dòng)，屈服點(diǎn)以后，大多數(shù)高聚物呈現(xiàn)應(yīng)變軟化，有些還非常迅速。屈服發(fā)生時(shí)，拉伸樣條表面產(chǎn)生或剪切帶,繼而整個(gè)樣條局部出現(xiàn)。二、單項(xiàng)選擇題1、下列聚合物中，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 Tg的大小順序是（

3、）（1）聚乙烯（2）聚丙烯腈（3）聚丙烯（4）聚氯乙烯A（4）（2）（3）（1）B（2）（4）（3）（1）C（2）（4）（1）（3）D（4）（2）（1）（3）2、下列聚合物中，熔點(diǎn) Tm最高的聚合物是（）A聚鄰苯二甲酸乙二酯B 聚間苯二甲酸乙二酯C聚己二甲酸乙二酯D 聚對(duì)苯二甲酸乙二酯3、在下列聚合物中，結(jié)晶能力最好的是（）A 無(wú)規(guī)聚苯乙烯B 聚乙烯C 等規(guī)聚苯乙烯D 聚苯乙烯丁二烯共聚物4、交聯(lián)橡膠以下說(shuō)法不正確的是（）A 形變小時(shí)符合虎克定律B 具有熵彈性C 拉伸時(shí)吸熱D 壓縮時(shí)放熱5、下圖是在一定的應(yīng)力作用下，不同溫度下測(cè)定的聚合物蠕變性能曲線，下列溫度大小順序正確的是（）AT1T2T3

4、T4BT4T3T2T1CT1T3T2T4DT2T3T1T4T1(t)tT2T3T46、聚碳酸酯的應(yīng)力應(yīng)變曲線曲線屬于以下的哪一類？ （）A 硬而脆B 軟而韌C 強(qiáng)而韌D 硬而強(qiáng)7、下列聚合物中，拉伸強(qiáng)度最大的聚合物是（）A 高密度聚乙烯B 尼龍 610C 尼龍 66D 聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺8、聚合物擠出成型時(shí)，產(chǎn)生熔體破裂的原因是（）A 熔體彈性應(yīng)變回復(fù)不均勻B 熔體黏度過(guò)小C 大分子鏈取向程度低 D 法向應(yīng)力大9、聚丙烯酸鈉的 Tg 為 280，聚丙烯酸的 Tg 為 106，前者 Tg 高時(shí)因?yàn)椋ǎ〢 側(cè)基的長(zhǎng)度短B 存在氫鍵C 范德華力大D 存在離子鍵10、下圖為不同相對(duì)分子質(zhì)量高聚物熔體

5、的流動(dòng)曲線，那種高聚物的相對(duì)分子質(zhì)量最高（）11、可以用時(shí)溫等效原理研究聚合物的黏彈性，是因?yàn)椋ǎ〢 高聚物分子運(yùn)動(dòng)是一個(gè)與溫度、時(shí)間有關(guān)的松弛過(guò)程B 高分子分子處于不同的狀態(tài)C 高聚物是由具有一定分布的不同相對(duì)分子質(zhì)量分子組成的D 高聚物具有黏彈性12、下列聚合物中，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 Tg 是（）（1）聚氯乙烯（2）聚乙烯（3）聚 1，2-二氯乙烯 （4）聚偏二氯乙烯A （4）（3）（1）（2）B （3）（4）（1）（2）C （3）（1）（4）（2）D （2）（4）（1）（3）13、下列聚合物中，熔點(diǎn) Tm最高的聚合物是（）ABCD14、PE、PVC、PVDC（聚偏二氯乙烯）的結(jié)晶能力大小順序

6、，以下說(shuō)法正確的是（）A . PEPVDCPVCB. PEPVCPVDCC. PVDCP EPVCD. PVDCPVCP E15、橡膠在室溫下呈高彈性，但當(dāng)其受到（）時(shí)，在室溫下也能呈現(xiàn)玻璃態(tài)的力學(xué)行為。A 長(zhǎng)期力的作用B 一定速度力的作用C 瞬間大力的作用D 很大力的作用16、蠕變與應(yīng)力松弛速度（）A 與溫度無(wú)關(guān)B 隨溫度升高而增大lg lgABCDCH2CHCH3CH2CH2CH2CHCCH3CH3CH3CH2CHCHCH3CH3C 隨溫度升高而減小D 前者與溫度有關(guān)，后者與溫度無(wú)關(guān)17、 溫度對(duì)晶態(tài)聚合物的應(yīng)力應(yīng)變曲線有顯著影響， 下圖是在不同溫度下測(cè)定的聚合物應(yīng)力應(yīng)變曲線，下列溫度大小

7、順序正確的是（）AT4T3T2T1BT1T2T3T4CT2T3T4T1DT1T4T2T318、下列聚合物中，拉伸強(qiáng)度最小的聚合物是（）A 聚氯乙烯B 聚乙烯C 聚 1，2-二氯乙烯D 聚丙烯19、高聚物為假塑性流體，其黏度隨剪切速率的增加而（）A 增加B 減小C 不變D 先增加后降低20、以下使 Tg 增加的因素哪個(gè)不正確？（）A 壓力增加B 主鏈雜原子密度增加C 主鏈芳環(huán)增加D 側(cè)基極性增加21、下圖為不同類型流體的流動(dòng)曲線，其中（）是賓漢流體的流動(dòng)曲線。三、判斷題1、作為塑料，其使用溫度都在玻璃化溫度以下；作為輪胎用的橡膠，其使用溫度都在玻璃化溫度以上。 （）2、高聚物在室溫下受到外力作用

8、而發(fā)生形變，當(dāng)去掉外力后，形變沒(méi)有完全復(fù)原，這是因?yàn)檎麄€(gè)分子鏈發(fā)生了相對(duì)位移的結(jié)果。 （）3、隨著聚合物結(jié)晶度增加，抗張強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度增加。 （）4、橡膠形變時(shí)有熱效應(yīng)，在拉伸時(shí)放熱，而壓縮時(shí)吸熱。 （）5、 作為超音速飛機(jī)座艙的材料有機(jī)玻璃，必須經(jīng)過(guò)雙軸取向， 改善其力學(xué)性能。（）6、因?yàn)榫勐纫蚁┖途垡蚁┐嫉姆纸鉁囟鹊陀陴ち鳒囟龋ɑ蛉埸c(diǎn)） ，所以只能采用溶液紡絲法紡絲。 （）7、銀紋實(shí)際上是一種微小裂縫，裂縫內(nèi)密度為零，因此它很容易導(dǎo)致材料斷裂。 （）8、四氫呋喃和氯仿都與 PVC 的溶度參數(shù)相近，因此兩者均為 PVC 的良溶劑。 （）9、 在應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)中， 虎克固體的應(yīng)力為常數(shù)， 牛頓

9、流體的應(yīng)力隨時(shí)間而逐步衰減。（）10、為了獲得既有強(qiáng)度又有彈性的黏膠絲，在紡絲過(guò)程須經(jīng)過(guò)牽引工序。 （）T1T2T3T4 ABDC四、簡(jiǎn)答題：1 列出下列聚合物的熔點(diǎn)順序， 并用熱力學(xué)觀點(diǎn)及關(guān)系式說(shuō)明其理由。 聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、順 1,4 聚丁二烯、聚四氟乙烯解： PTFE（327） PET（267）順 1,4 聚丁二烯（12）由于 TmHm/Sm，H 增大或S 減少的因素都使 Tm增加。（1）PTFE：由于氟原子電負(fù)性很強(qiáng)，F(xiàn) 原子間的斥力很大，分子采取螺旋構(gòu)象（136） ，分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)很困難，S 很小，所以 Tm很高。（2）PET：由于酯基的極性，分子間作用力大，所以H 大；另一方面由

10、于主鏈有芳環(huán)，剛性較大，S 較小，所以總效果 Tm較高。（3）順 1,4 聚丁二烯：主鏈上孤立雙鍵柔性好，S 大，從而 Tm很低。2 下列幾種聚合物的沖擊性能如何？簡(jiǎn)單說(shuō)明理由？（TTg）(1) 聚苯乙烯（2）聚碳酸酯答案： （1） 因主鏈掛上體積龐大的側(cè)基苯環(huán)， 故為難以改變構(gòu)象的剛性鏈， 使沖擊性能不好，為典型的脆性聚合物。（2）聚碳酸酯由于主鏈中酯基在120可產(chǎn)生局部模式運(yùn)動(dòng)即轉(zhuǎn)變， 在 TTg時(shí)，由于外力作用，轉(zhuǎn)變吸收沖擊能，使聚合物上的能量得以分散，因此沖擊能好，可以常溫塑性加工。3 將下列三組聚合物的結(jié)晶難易程度排列成序：(1)PP，PVC，PS；(2)聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，聚間苯二

11、甲酸乙二酯，聚己二酸乙二酯；(3)PA 66，PA 1010解：結(jié)晶難易程度為：（1）PPPVCPS（2）聚己二酸乙二酯PET聚間苯二甲酸乙二酯（3）尼龍 66尼龍 10104 寫(xiě)出聚乙烯、聚苯乙烯、尼龍 66 材料抗張強(qiáng)度的大小順序，為什么？答：抗張強(qiáng)度大小順序?yàn)椋耗猃?66聚苯乙烯聚乙烯。在一般情況下，增加聚合物的極性或形成氫鍵可以使其強(qiáng)度提高。聚苯乙烯側(cè)基為苯環(huán)，故聚苯乙烯的抗張強(qiáng)度比聚乙烯高，尼龍 66 有氫鍵，拉伸強(qiáng)度更高，所以尼龍 66 的抗張強(qiáng)度最大。5 在橡膠下懸一砝碼，保持外界不變，升溫時(shí)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？簡(jiǎn)單說(shuō)明理由。降溫時(shí)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？解：橡膠在張力（拉力）的作用下產(chǎn)生形

12、變，主要是熵變化，即蜷曲的大分子鏈在張力的作用下變得伸展，構(gòu)象數(shù)減少。熵減少是不穩(wěn)定的狀態(tài)，當(dāng)加熱時(shí)，有利于單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使之因構(gòu)象數(shù)增加而卷曲，所以在保持外界不變時(shí)，升溫會(huì)發(fā)生回縮現(xiàn)象。降溫時(shí)橡膠會(huì)繼續(xù)伸長(zhǎng)。6 指出下列各組聚合物抗張強(qiáng)度哪個(gè)高（簡(jiǎn)單說(shuō)明理由）？（1）聚對(duì)苯二甲酸乙二酯和聚己二酸乙二酯（2）聚乙烯和低密度聚乙烯（3）聚氯乙烯和聚乙烯（4）聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯酸酯（5）尼龍 66 和尼龍 610。答： （1） 答： 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯主鏈中含有苯環(huán)， 所以抗張強(qiáng)度比聚己二酸乙二醇酯高。（2）低密度聚乙烯由于支化度高，故其拉伸強(qiáng)度比聚乙烯低。（3）聚氯乙烯具有極性基團(tuán)，故其

13、抗張強(qiáng)度比聚乙烯高。（4）聚甲基丙烯酸甲酯多了一個(gè)甲基側(cè)基，極性比聚炳烯酸酯大，故其抗張強(qiáng)度大。（5）尼龍 66 氫鍵的密度比尼龍 610 大，所以其抗張強(qiáng)度大。7 將熔融態(tài)的聚乙烯（PE） 、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚苯乙烯（PS）淬冷到室溫，PE 是半透明的，而 PET 和 PS 是透明的。為什么？簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。解： （1）PE 由于結(jié)晶能力特別強(qiáng)，將其熔體淬冷也得高結(jié)晶度的晶體，晶區(qū)與非晶區(qū)共存，因而呈現(xiàn)半透明。PET 是結(jié)晶能力較弱的聚合物，將其熔體淬冷，由于無(wú)足夠的時(shí)間使其鏈段排入晶格，結(jié)果得到的是非晶態(tài)而呈透明性。PS 沒(méi)加任何說(shuō)明都認(rèn)為是無(wú)規(guī)立構(gòu)的。無(wú)規(guī)立構(gòu)的 PS 在任

14、何條件下都不能結(jié)晶，所以呈現(xiàn)透明性。五、計(jì)算題1、某種硫化天然橡膠的密度為 9.5105g/m3，未交聯(lián)時(shí)的數(shù)均相對(duì)分子質(zhì)量為 1105，交聯(lián)后網(wǎng)鏈的平均相對(duì)分子質(zhì)量為 5103，在 27拉伸，拉長(zhǎng)一倍時(shí)（1）試求需要的應(yīng)力為多大？ （R=8.314J/（molK） ，k=1.38010-23J/K）（2）已知橡膠，拉伸過(guò)程中試樣的泊松比為 0.5，根據(jù)橡膠的彈性理論計(jì)算（經(jīng)過(guò)自由末端校正）剪切模量和拉伸模量？1、解： （1）根據(jù)橡膠狀態(tài)方程因?yàn)?R=8.314J/（molK） ，= 9.5105g/m3，=2，T=300K，3105 cM則=8.29105N/m2（2）根據(jù)=4.27105N

15、/m22、某聚合物的黏彈行為服從 Kelvin 模型，其中服從 WLF 方程。該聚合物在 25下黏度為6108Pa.s，E 值為 8105N/m2。試求：（1）40下該聚合物的黏度為多少？（該聚合物的玻璃化溫度為 10，WLF 方程為）)1(2 cMRT75. 1105300314. 8105 . 9)1(352 cMRT 533510110521105300314. 8105 . 921GMMMRTGncc 265/1028. 11027. 433)1(2mNGGE )(6 .51)(44.17lgggTTTTTa（2）試寫(xiě)出 40、4106Pa 應(yīng)力作用下的蠕變方程（E 值為 8105N/m2）