功能性纖維單體設(shè)計(jì)與制備考核試卷

功能性纖維單體設(shè)計(jì)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(yàn)考生對(duì)功能性纖維單體設(shè)計(jì)與制備的理論知識(shí)和實(shí)際操作能力，包括單體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、合成方法、性能評(píng)估等方面，以評(píng)估考生是否具備從事相關(guān)領(lǐng)域研究工作的基本素養(yǎng)。

一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.功能性纖維單體設(shè)計(jì)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(duì)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(yīng)是制備聚乳酸（PLA）纖維的單體縮聚反應(yīng)？（）

A.酯交換反應(yīng)

B.聚合反應(yīng)

C.縮合反應(yīng)

D.環(huán)氧化反應(yīng)

3.在功能性纖維單體設(shè)計(jì)中，引入哪種官能團(tuán)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(dá)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(shí)，常用的二胺類單體是哪種？（）

A.己二胺

B.對(duì)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(nèi)酯（PCL）纖維的原料？（）

A.己內(nèi)酯

B.己二酸

C.己二醇

D.己內(nèi)酰胺

9.功能性纖維單體設(shè)計(jì)中，增加纖維的機(jī)械強(qiáng)度的方法不包括哪種？（）

A.增加單體分子量

B.引入交聯(lián)結(jié)構(gòu)

C.降低纖維結(jié)晶度

D.增加纖維分子鏈的柔順性

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

A.酯交換反應(yīng)

B.縮聚反應(yīng)

C.酯化反應(yīng)

D.環(huán)氧化反應(yīng)

11.在功能性纖維單體設(shè)計(jì)中，提高纖維耐熱性的方法不包括哪種？（）

A.增加單體結(jié)構(gòu)中的芳香性

B.引入雜原子

C.降低纖維結(jié)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(nèi)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(shí)，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(duì)其性能有什么影響？（）

A.分子量分布越寬，纖維強(qiáng)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(xué)性越好

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

A.酯交換反應(yīng)

B.縮聚反應(yīng)

C.縮合反應(yīng)

D.環(huán)氧化反應(yīng)

16.在功能性纖維單體設(shè)計(jì)中，引入哪種官能團(tuán)可以增加纖維的光學(xué)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(nèi)酯（PCL）纖維的原料？（）

A.己內(nèi)酯

B.己二酸

C.己二醇

D.己內(nèi)酰胺

18.功能性纖維單體設(shè)計(jì)中，增加纖維的機(jī)械強(qiáng)度的方法不包括哪種？（）

A.增加單體分子量

B.引入交聯(lián)結(jié)構(gòu)

C.降低纖維結(jié)晶度

D.增加纖維分子鏈的柔順性

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

A.酯交換反應(yīng)

B.縮聚反應(yīng)

C.酯化反應(yīng)

D.環(huán)氧化反應(yīng)

20.在功能性纖維單體設(shè)計(jì)中，提高纖維耐熱性的方法不包括哪種？（）

A.增加單體結(jié)構(gòu)中的芳香性

B.引入雜原子

C.降低纖維結(jié)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(nèi)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(shí)，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(duì)其性能有什么影響？（）

A.分子量分布越寬，纖維強(qiáng)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(xué)性越好

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

A.酯交換反應(yīng)

B.縮聚反應(yīng)

C.縮合反應(yīng)

D.環(huán)氧化反應(yīng)

25.在功能性纖維單體設(shè)計(jì)中，引入哪種官能團(tuán)可以增加纖維的光學(xué)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(nèi)酯（PCL）纖維的原料？（）

A.己內(nèi)酯

B.己二酸

C.己二醇

D.己內(nèi)酰胺

27.功能性纖維單體設(shè)計(jì)中，增加纖維的機(jī)械強(qiáng)度的方法不包括哪種？（）

A.增加單體分子量

B.引入交聯(lián)結(jié)構(gòu)

C.降低纖維結(jié)晶度

D.增加纖維分子鏈的柔順性

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

A.酯交換反應(yīng)

B.縮聚反應(yīng)

C.酯化反應(yīng)

D.環(huán)氧化反應(yīng)

29.在功能性纖維單體設(shè)計(jì)中，提高纖維耐熱性的方法不包括哪種？（）

A.增加單體結(jié)構(gòu)中的芳香性

B.引入雜原子

C.降低纖維結(jié)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(nèi)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(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.下列哪些因素會(huì)影響功能性纖維單體的聚合反應(yīng)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(shí)，下列哪些步驟是必要的？（）

A.單體開環(huán)

B.聚合反應(yīng)

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(nèi)酯（PCL）

C.聚丙烯腈（PAN）

D.聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）

4.在功能性纖維單體設(shè)計(jì)中，以下哪些方法可以提高纖維的耐熱性？（）

A.增加單體結(jié)構(gòu)中的芳香性

B.引入雜原子

C.降低纖維結(jié)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(duì)苯二胺

C.間苯二胺

D.苯二胺

6.制備聚乳酸（PLA）纖維時(shí)，以下哪些是影響纖維性能的因素？（）

A.單體結(jié)構(gòu)

B.聚合反應(yīng)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(shè)計(jì)中常見的官能團(tuán)？（）

A.羥基

B.硅氧烷基

C.脂肪族基

D.硫醇基

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

A.酯交換反應(yīng)

B.縮聚反應(yīng)

C.酯化反應(yīng)

D.環(huán)氧化反應(yīng)

9.以下哪些是影響聚酰胺纖維機(jī)械性能的因素？（）

A.單體分子量

B.纖維結(jié)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(shè)計(jì)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(jié)晶度

D.引入脂肪族基

11.制備聚丙烯腈（PAN）纖維時(shí)，以下哪些是影響纖維性能的因素？（）

A.單體結(jié)構(gòu)

B.聚合反應(yīng)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(shè)計(jì)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(nèi)酯（PCL）纖維時(shí)，以下哪些是影響纖維性能的因素？（）

A.單體結(jié)構(gòu)

B.聚合反應(yīng)條件

C.纖維結(jié)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(shè)計(jì)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(shí)，以下哪些是纖維加工過程中的關(guān)鍵步驟？（）

A.聚合反應(yīng)

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(shè)計(jì)中，以下哪些方法可以提高纖維的耐化學(xué)性？（）

A.增加單體結(jié)構(gòu)中的雜原子

B.引入脂肪族基

C.降低纖維結(jié)晶度

D.增加纖維分子鏈的剛性

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

A.單體分子量

B.纖維結(jié)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(shè)計(jì)中常用的交聯(lián)劑？（）

A.環(huán)氧氯丙烷

B.甲醛

C.硼酸

D.硅烷偶聯(lián)劑

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

A.聚合反應(yīng)

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(shè)計(jì)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(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.功能性纖維單體設(shè)計(jì)時(shí)，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(duì)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(nèi)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(shí)，常用的引發(fā)劑是______。

9.聚乳酸（PLA）纖維的熔點(diǎn)通常在______℃左右。

10.聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）纖維的拉伸強(qiáng)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(xué)性較好，尤其是在______和______介質(zhì)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(shí)，常用的溶劑是______。

15.聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）纖維的結(jié)晶度通常在______%左右。

16.聚酰胺纖維的分子量分布對(duì)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(shí)，常用的催化劑是______。

19.聚己內(nèi)酯（PCL）纖維的降解速率可以通過調(diào)節(jié)______來控制。

20.功能性纖維單體設(shè)計(jì)中，為了提高纖維的機(jī)械強(qiáng)度，通常會(huì)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(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）纖維的熔融指數(shù)通常在______g/10min左右。

23.聚酰胺纖維的熔點(diǎn)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(shí)，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(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫√，錯(cuò)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(duì)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(shè)計(jì)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(xué)性較差，容易在強(qiáng)酸強(qiáng)堿中降解。（）

5.聚己內(nèi)酯（PCL）纖維的結(jié)晶度較高，因此其強(qiáng)度和模量較高。（）

6.制備聚酰胺纖維時(shí)，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(jìn)行。（）

9.聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）纖維的熔融指數(shù)較高，有利于紡絲。（）

10.聚酰胺纖維的耐化學(xué)性較好，可以在多種化學(xué)環(huán)境中使用。（）

11.在制備聚丙烯腈（PAN）纖維時(shí)，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(jī)械強(qiáng)度。（）

13.聚己內(nèi)酯（PCL）纖維的降解速率可以通過調(diào)節(jié)單體的結(jié)構(gòu)來控制。（）

14.制備聚乳酸（PLA）纖維時(shí)，常用的引發(fā)劑是銅鹽。（）

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

16.聚酰胺纖維的分子量分布對(duì)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(xué)性。（）

18.制備聚丙烯腈（PAN）纖維時(shí)，常用的催化劑是過氧化物。（）

19.聚己內(nèi)酯（PCL）纖維的降解產(chǎn)物對(duì)環(huán)境友好。（）

20.功能性纖維單體設(shè)計(jì)中，為了提高纖維的耐熱性，通常會(huì)采用增加單體結(jié)構(gòu)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(qǐng)簡述功能性纖維單體設(shè)計(jì)中，如何通過調(diào)整單體結(jié)構(gòu)來提高纖維的機(jī)械性能？

2.結(jié)合具體實(shí)例，分析聚乳酸（PLA）纖維的單體設(shè)計(jì)對(duì)其性能的影響。

3.舉例說明在功能性纖維單體設(shè)計(jì)中，如何引入雜原子來改善纖維的特定性能。

4.針對(duì)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）纖維的制備，討論單體選擇、聚合反應(yīng)條件、紡絲工藝等因素對(duì)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(shè)計(jì)了一種新型聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）纖維單體，該單體引入了含氟官能團(tuán)。請(qǐng)分析該單體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并討論其對(duì)PET纖維性能可能產(chǎn)生的影響。

2.案例題：某公司計(jì)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(qǐng)根據(jù)以下要求，設(shè)計(jì)一種PLA纖維的單體，并簡述其合成路線和預(yù)期性能。

要求：

a.單體應(yīng)具有較高的生物降解性。

b.纖維應(yīng)具有良好的機(jī)械性能和耐熱性。

c.纖維應(yīng)易于加工和成型。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)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(jié)構(gòu)、聚合反應(yīng)條件、纖維加工工藝

2.丙交酯

3.對(duì)苯二甲酸、乙二醇

4.己二胺、