(完整word版)高分子物理試卷及答案

高分子物理試卷二答案、單項(xiàng)選擇題(10分).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.下列聚合物找那個(gè)，熔點(diǎn)最高的是(C)。(A)聚乙烯 (B)聚對(duì)二甲苯撐 (C)聚苯撐.聚合物分子鏈的剛性增大，則黏流溫度(B)。(A)降低 (B)升高 (C)基本不變.增加聚合物分子的極性，則黏流溫度將(C)。(A)降低 (B)基本不變 (C)升高.可以用來(lái)解釋聚合物的零切黏度與相對(duì)分子質(zhì)量之間相互關(guān)系的理論是( B)o(C)鏈段協(xié)同運(yùn)動(dòng)C)。(C)(C)鏈段協(xié)同運(yùn)動(dòng)C)。(C)輕度交聯(lián).在下列情況下，交聯(lián)聚合物在溶劑中的平衡溶脹比最大的是((A)高度交聯(lián) (B)中度交聯(lián).光散射的散射體積與sin成(B)。(A)正比(B)反比 (C)相等 (D)沒(méi)關(guān)系.高分子的特性黏數(shù)隨相對(duì)分子質(zhì)量愈大而( A)。(A)增大 (B)不變 (C)降低 (D)不確定.理想橡膠的泊松比為(C)。(C)(B)(C).交聯(lián)高聚物蠕變過(guò)程中的形變包括( B)(A)普彈形變、高彈形變和黏性流動(dòng)(B)(A)普彈形變、高彈形變和黏性流動(dòng)(B)普彈形變和高彈形變(C)高彈形變和黏性流動(dòng)二、多項(xiàng)選擇題(20分)二、多項(xiàng)選擇題(20分).以下化合物，哪些是天然高分子(AC)(A)蛋白質(zhì)(C)淀粉.柔順性可以通過(guò)以下哪些參數(shù)定量表征((A)鏈段長(zhǎng)度(C)無(wú)擾尺寸.以下哪些方法可以測(cè)量晶體的生長(zhǎng)速度((A)偏光顯微鏡(C)光學(xué)解偏振法(B)酚醛樹(shù)脂(D)PSABCD)。(B)剛性因子(D)極限特征比AB)。(B)小腳激光光散射(D)示差掃描量熱法.有關(guān)聚合物的分子運(yùn)動(dòng)，下列描述正確的有((A).有關(guān)聚合物的分子運(yùn)動(dòng)，下列描述正確的有((A)運(yùn)動(dòng)單元具有多重性(C)熱運(yùn)動(dòng)是一個(gè)松弛過(guò)程(E)運(yùn)動(dòng)但愿的大小不同，但松弛時(shí)間一樣.下列有關(guān)聚合物熔體流變性能的敘述，正確的有(ACD)。(B)運(yùn)動(dòng)速度不受溫度影響(D)整個(gè)分子鏈的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為布朗運(yùn)動(dòng)ABDE)。(A)大多數(shù)聚合物熔體在通常的剪切速率范圍內(nèi)表現(xiàn)為假塑性非牛頓流體(B)在極低的剪切速率范圍內(nèi)，表現(xiàn)為牛頓流體(C)在通常的剪切速率范圍內(nèi)，黏度隨剪切速率升高而增大(D)黏度隨溫度升高而下降

(E)在無(wú)窮大剪切速率下，在恒定溫度下的黏度為常數(shù).下面有關(guān)聚合物黏流活化能的描述，正確的是(AD)。(A)剛性聚合物具有較高的黏流活化能( B)柔性聚合物具有較高的黏流活化能(C)黏流活化能越大，熔體黏度越高( D)黏流活化能越大，熔體黏度對(duì)溫度越敏感(E)黏流活化能越大，熔體黏度越小.下列測(cè)定聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的方法中，屬于絕對(duì)方法的是(CDE)。(A)黏度法 (B)凝膠滲透色譜法 (C)膜滲透壓法(D)光散射法 (E)小角激光光散射法.下列關(guān)于凍膠的描述中正確的是( ACE)。(A)凍膠屬于高分子濃溶液范疇(B)分子內(nèi)交聯(lián)的凍膠的黏度大于分子間交聯(lián)的黏度(C)分子內(nèi)交聯(lián)的凍膠可得到黏度小濃度大的濃溶液(D)凍膠加熱不能溶解和熔融 (E)分子內(nèi)交聯(lián)的凍膠對(duì)紡絲不利.下列有關(guān)滯后現(xiàn)象的描述，正確的是( ADE)。(A)高聚物在交變應(yīng)力作用下，形變落后于盈利變化的現(xiàn)象(B)剛性聚合物的滯后現(xiàn)象比柔性聚合物明顯 (C)頻率越高，滯后現(xiàn)象越大(D)滯后現(xiàn)象隨頻率的變化出現(xiàn)極大值 (E)在玻璃化溫度附近，之后現(xiàn)象嚴(yán)重.Mawell模型可以用來(lái)模擬(C)。(A)線(xiàn)形聚合物的蠕變行為 (B)交聯(lián)聚合物的蠕變行為(C)線(xiàn)形聚合物的應(yīng)力松弛行為 (D)交聯(lián)聚合物的盈利松弛行為(E)牛頓流體的蠕變行為三、選擇填空題(15分)1.對(duì)于單分散性的聚合物，其各種平均相對(duì)分子質(zhì)量之間的相互關(guān)系為： (B)(A)(C)(D)(A)Mw (B)M(A)Mw (B)Mz.下列聚合物柔順性排列順序?yàn)椋?(A)>(A)PE (B)PP.下列聚合物結(jié)晶能力強(qiáng)弱順序?yàn)椋?(A)(A)PE (B)PVC.三種不同的相對(duì)分子質(zhì)量的聚合物，試樣MiM2M3。它們的臨界共溶點(diǎn)的濃度(A)試樣1 (B)試樣2.有某聚合物三個(gè)試樣，相對(duì)分子質(zhì)量分別為(B)>(D)>(C)。(C)PAN (D)PVC>(C)>(B)。(C)PVDC,試樣2和試樣3的相對(duì)分子質(zhì)量分別為M1,M2和“3,若2c大小順序?yàn)椋?C)>(B)>(A)。(C)試樣3Mi,M2,M3,若MiM2M3,在相同條件下，同氣象滲透法測(cè)定聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量，以 Vs對(duì)2/1作圖，得到的直線(xiàn)的截距分別為截距 1,截距2,/1截距3,則截距的大小順序?yàn)椋?C)>(B)>(A)。(A)截距1 (B)截距2 (C)截距3.下列相同相對(duì)分子質(zhì)量的某聚合物試樣，在相同條件下用稀溶液黏度法測(cè)得的特性黏數(shù)大小順序?yàn)椋?A)線(xiàn)形聚合物 (B)較高支化度聚合物 (C)較低支化度聚合物.三種不同相對(duì)分子質(zhì)量的聚合物試樣，試樣1,試樣2和試樣3的相對(duì)分子質(zhì)量分別為"1,“2和”3,若MiM2M3,它們的臨界共溶點(diǎn)的Huggings參數(shù)1c大小順序?yàn)?C)>(B)>(A)。(A)試樣1 (B)試樣2 (C)試樣3.理想橡膠的三種模量，其大小順序?yàn)椋?(C)>(A)>(B)。(A)楊氏模量(B)(A)楊氏模量(B)剪切模量(C)體積模量.將下列三種聚合物用同樣的外力拉伸到一定長(zhǎng)度后，保持各自的應(yīng)變不變，經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間后測(cè)定其應(yīng)力，則其大小順序?yàn)椋?A)>(C)>(B)。(A)理想彈性體 (B)線(xiàn)形聚合物 (C)交聯(lián)聚合物.下列聚合物晶體中，熔點(diǎn)的大小順序是： (A)>(B)>(C)(A)尼龍一66 (B)尼龍一610 (C)尼龍一612五、簡(jiǎn)答題(12分).試述高聚物不同于低分子物質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 。答：高聚物不同于低分子物質(zhì)的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：①高分子是由許多結(jié)構(gòu)但愿組成，每一個(gè)結(jié)構(gòu)單元相當(dāng)于一個(gè)小分子；②高分子呈鏈狀結(jié)構(gòu)，高分子主鏈一般都有一定的內(nèi)旋轉(zhuǎn)自由度，使高分子鏈具有柔性，而小分子沒(méi)有柔性；③高分子的相對(duì)分子質(zhì)量具有多分散性，分子運(yùn)動(dòng)具有多重性，使同一種化學(xué)結(jié)構(gòu)的聚合物具有不同的物理性能； 聚合物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)存在晶態(tài)和非晶態(tài)，其晶態(tài)的有序度比小分子低，非晶態(tài)的有序度比小分子高。同一種聚合物通過(guò)不同的加工工藝， 獲得不同的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)，具有不同的性能。.為什么等規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯分子鏈在晶體中呈 31螺旋構(gòu)象，而間規(guī)立構(gòu)聚氯乙烯分子鏈在晶體中呈現(xiàn)平面鋸齒型構(gòu)象？答：等規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯帶有較大的側(cè)基，為了減小空間位阻，降低分子鏈的位能，在結(jié)晶時(shí)分子鏈要交替采取反式和旁氏構(gòu)象的螺旋鏈，此螺旋鏈剛好每一等同周期轉(zhuǎn)一圈含有三個(gè)結(jié)構(gòu)單元，稱(chēng)為 螺旋。間規(guī)立構(gòu)聚氯乙烯由于取代基交替地分布于分子鏈兩側(cè)，空間位阻小，在結(jié)晶時(shí)可以取全反式的完全伸展的平面鋸齒型構(gòu)象。.為什么聚丙烯睛只能用溶液紡絲，不能用熔融紡絲，而滌綸樹(shù)脂可以用熔融紡絲？答：丙烯睛是一種強(qiáng)極性的高分子，分子之間的相互作用很強(qiáng)，因此其黏流溫度很高，而且熔體黏度很大。此外，聚丙烯睛熱分解溫度較低，高溫下容易降解。如果使用熔融紡絲，需要很高的紡絲溫度，從而導(dǎo)致聚丙烯睛的快速降解，使得紡絲后纖維性能大為下降，從而失去使用價(jià)值，因此聚丙烯睛不能用熔融紡絲。而滌綸樹(shù)脂(聚對(duì)苯二甲酸二醇酯)的主鏈中含有柔性的酯基，使得分子鏈具有一定的柔性，而且分子的極性較小，分子之間的相互作用較弱，其流動(dòng)溫度相對(duì)較低。止匕外，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯具有較好的熱穩(wěn)定性，分解溫度較高，因此可以用熔融紡絲。.凝膠滲透色譜的普適校正的依據(jù)是什么？答：凝膠滲透色譜的普適校正的一局是，由 曰nstein黏度公式25tVh[]2.5NM由上式可知，[]與M之積與溶質(zhì)分子的流體力學(xué)體積Vh成正比。假如在某溫度，溶劑和儀器，那么對(duì)于給定的淋出體積，下式成立[]aMa[]bMb則聚合物A和B符合普適標(biāo)定關(guān)系。六、圖示題(8分).分別畫(huà)出下列兩種情況下聚合物的溫度形變曲線(xiàn)，并標(biāo)明 Tg,Tm和Tf的大概位置。(1)結(jié)晶度>50%,TmTf； (2)結(jié)晶度>50%,TmTf。解：見(jiàn)圖1.說(shuō)明：由于結(jié)晶度大于50%,因此在聚合物中，結(jié)晶相為連續(xù)相，雖然非晶區(qū)也存在玻璃化轉(zhuǎn)變，但是在溫度形變曲線(xiàn)上沒(méi)有轉(zhuǎn)折。對(duì)于樣品( 1),由于其熔點(diǎn)高于其黏流溫度，在聚合物融化之前，不能發(fā)生流動(dòng)，因此沒(méi)有高彈態(tài)。當(dāng)溫度高于熔點(diǎn)時(shí)，直接進(jìn)入黏流態(tài)。對(duì)于樣品( 2),由于其黏流溫度高于其熔點(diǎn)，因此，當(dāng)聚合物熔融后，先進(jìn)入高彈態(tài)，當(dāng)溫度高于黏流溫度后，進(jìn)入黏流態(tài)。.畫(huà)出聚合物的比容隨溫度的變化曲線(xiàn)，并標(biāo)出玻璃化溫度的位置。解：見(jiàn)圖2。說(shuō)明：在玻璃化溫度以下，聚合物的比容隨溫度變化較為緩慢，在玻璃化溫度以上，比容隨溫度升高增加較快，兩條直線(xiàn)的轉(zhuǎn)折處即為玻璃化轉(zhuǎn)變，對(duì)應(yīng)的溫度為玻璃化溫度

圖1 圖2七、說(shuō)明題（10分）.為什么高聚物的相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)黏流活化能幾乎沒(méi)有影響，對(duì)黏流溫度卻有較大的影響？答：物質(zhì)的流動(dòng)是通過(guò)分子向周?chē)昭ǖ能S遷來(lái)實(shí)現(xiàn)的，黏流活化能就是分子向空穴躍遷時(shí)克服周?chē)肿拥淖饔盟枰哪芰?。高聚物的流?dòng)不是簡(jiǎn)單的整個(gè)分子的遷移，而是通過(guò)鏈段的相繼躍遷來(lái)實(shí)現(xiàn)的，高聚物的流動(dòng)單元是鏈段。因此高聚物的黏流活化能表示的是鏈段向空穴躍遷時(shí)克服周?chē)肿拥淖饔盟枰哪芰俊?duì)于同一聚合物，其鏈段單元的大小相差不大，也就是說(shuō)相對(duì)分子質(zhì)量增大，鏈段大小不變，黏流活化能也幾乎不變。因此，高聚物的相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)其黏流活化能的影響較小。而黏流溫度是聚合物開(kāi)始流動(dòng)的溫度，也就是分子鏈開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的溫度，相對(duì)分子質(zhì)量越大，為實(shí)現(xiàn)黏性流動(dòng)所需要協(xié)同運(yùn)動(dòng)的鏈段數(shù)就越多，分子之間的相互運(yùn)動(dòng)需要克服的摩擦阻力也越大， 因此必須在更高的溫度下才能流動(dòng)， 所以,相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)黏流溫度的影響較大。.為什么增塑劑與聚合物要有很好的互溶性？答：根據(jù)增塑機(jī)理，增塑劑的增速作用要發(fā)揮充分，增塑劑必須填充到聚合物的分子與分子之間，達(dá)到分子水平混合，因此增塑聚合物是均相的濃溶液。要使這種濃溶液的性質(zhì)穩(wěn)定，難以分相，就要求增塑劑是聚合物的溶劑，否則即使用機(jī)械方法強(qiáng)行混合，體系也不穩(wěn)定，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)分相，使增塑劑微液滴狀態(tài)凝結(jié)于制品表面，影響增塑劑的效果從而影響制品的性能。所以增塑劑與聚合物要有很好的相容性。八、計(jì)算題（10分）.有一矩形交聯(lián)的橡膠樣條長(zhǎng)100mm,寬40mm,厚度為/