高分子物理試卷-及答案

1、高分子物理試卷二答案一、單項選擇題（10分）1.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2.下列聚合物找那個，熔點(diǎn)最高的是（ C ）。 （A）聚乙烯 （B）聚對二甲苯撐 （C）聚苯撐3.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4.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5.可以用來解釋聚合物的零切黏度與相對分子質(zhì)量之間相互關(guān)系的理論是（ B ）。 （A）分子鏈取向 （B）分子鏈纏結(jié) （C）鏈段協(xié)同運(yùn)動6.在下列情況下，交聯(lián)聚合物在溶劑中的平衡溶脹

2、比最大的是（ C ）。 （A）高度交聯(lián) （B）中度交聯(lián) （C）輕度交聯(lián)7.光散射的散射體積與成（ B ）。 （A）正比 （B）反比 （C）相等 （D）沒關(guān)系 8.高分子的特性黏數(shù)隨相對分子質(zhì)量愈大而（ A ）。 （A）增大 （B）不變 （C）降低 （D）不確定9.理想橡膠的泊松比為（ C ）。 （A） （B） （C） 10.交聯(lián)高聚物蠕變過程中的形變包括（ B ）。 （A）普彈形變、高彈形變和黏性流動 （B）普彈形變和高彈形變 （C）高彈形變和黏性流動二、多項選擇題(20分)1.以下化合物，哪些是天然高分子（ AC ）。 （A）蛋白質(zhì) （B）酚醛樹脂 （C）淀粉 （D）PS2.柔順性可以通過以

3、下哪些參數(shù)定量表征（ ABCD ）。 （A）鏈段長度 （B）剛性因子 （C）無擾尺寸 （D）極限特征比3.以下哪些方法可以測量晶體的生長速度（ AB ）。 （A）偏光顯微鏡 （B）小腳激光光散射 （C）光學(xué)解偏振法 （D）示差掃描量熱法4.有關(guān)聚合物的分子運(yùn)動，下列描述正確的有（ ACD ）。 （A）運(yùn)動單元具有多重性 （B）運(yùn)動速度不受溫度影響 （C）熱運(yùn)動是一個松弛過程 （D）整個分子鏈的運(yùn)動稱為布朗運(yùn)動 （E）運(yùn)動但愿的大小不同，但松弛時間一樣5.下列有關(guān)聚合物熔體流變性能的敘述，正確的有（ 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

4、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）在無窮大剪切速率下，在恒定溫度下的黏度為常數(shù)6.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，熔體黏度對溫度越敏感 （E）黏流活化能越大，熔體黏度越小7.下列測定聚合物相對分子質(zhì)量的方法中，屬于絕對方法的是（ 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8.下列關(guān)于凍膠的描

5、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)的凍膠對紡絲不利9.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10.Mawell模型可以用來模擬（ C ）。 （A）線形聚合物的蠕變行為 （B）交聯(lián)聚合物的蠕變行為 （C）線形聚合物

6、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.對于單分散性的聚合物，其各種平均相對分子質(zhì)量之間的相互關(guān)系為：（ B ）（ A ）（ C ）（ D ）。 （A） （B） （C） （D）2.下列聚合物柔順性排列順序為：（ A ）（ B ）（ D ）（ C ）。 （A）PE （B）PP （C）PAN （D）PVC3.下列聚合物結(jié)晶能力強(qiáng)弱順序為：（ A ）（ C ）（ B ）。 （A）PE （B）PVC （C）PVDC4.三種不同的相對分子質(zhì)量的聚合物，試樣1，試樣2和試樣3的相對分子質(zhì)量分別為，若。它們的臨界共溶點(diǎn)的濃度大小順序為：（ C ）（

7、 B ）（ A ）。 （A）試樣1 （B）試樣2 （C）試樣35.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，同氣象滲透法測定聚合物的相對分子質(zhì)量，以對作圖，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3 6.下列相同相對分子質(zhì)量的某聚合物試樣，在相同條件下用稀溶液黏度法測得的特性黏數(shù)大小順序為：（ A ）（ C ）（ B ）。 （A）線形聚合物 （B）較高支化度聚合物 （C）較低支化度聚合物7.三種不同相對分子質(zhì)量的聚合物試樣，試樣1，試樣2和試樣3的相對分子質(zhì)量分別為，若,它們的臨界

8、共溶點(diǎn)的Huggings參數(shù)大小順序為（ C ）（ B ）（ A ）。 （A）試樣1 （B）試樣2 （C）試樣3 8.理想橡膠的三種模量，其大小順序為：（ C ）（ A ）（ B ）。 （A）楊氏模量 （B）剪切模量 （C）體積模量9.將下列三種聚合物用同樣的外力拉伸到一定長度后，保持各自的應(yīng)變不變，經(jīng)過相當(dāng)長的時間后測定其應(yīng)力，則其大小順序為：（ A ）（ C ）（ B ）。 （A）理想彈性體 （B）線形聚合物 （C）交聯(lián)聚合物10.下列聚合物晶體中，熔點(diǎn)的大小順序是：（ A ）（ B ）（ C ） （A）尼龍66 （B）尼龍610 （C）尼龍612五、簡答題（12分）1.試述高聚物不同于低

9、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：高分子是由許多結(jié)構(gòu)但愿組成，每一個結(jié)構(gòu)單元相當(dāng)于一個小分子；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，而小分子沒有柔性；高分子的相對分子質(zhì)量具有多分散性，分子運(yùn)動具有多重性，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。2.為什么等規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯分子鏈在晶體中呈螺旋構(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

10、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)一圈含有三個結(jié)構(gòu)單元，稱為螺旋。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)晶時可以取全反式的完全伸展的平面鋸齒型構(gòu)象。3.為什么聚丙烯腈只能用溶液紡絲，不能用熔融紡絲，而滌綸樹脂可以用熔融紡絲？答：丙烯腈是一種強(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，聚丙烯腈熱分解溫度較低，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)致聚丙烯腈的快速降解，使得紡絲后纖維性能大為下降，從而失去使用價值，因

11、此聚丙烯腈不能用熔融紡絲。而滌綸樹脂（聚對苯二甲酸二醇酯）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，其流動溫度相對較低。此外，聚對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。4.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Einstein黏度公式由上式可知，與M之積與溶質(zhì)分子的流體力學(xué)體積成正比。假如在某溫度，溶劑和儀器，那么對于給定的淋出體積，下式成立則聚合物A和B符合普適標(biāo)定關(guān)系。六、圖示題（8分）1.分別畫出下列兩種情況下聚合物的溫度形變曲線，并標(biāo)明的大概位置。（1）結(jié)晶度50%，

12、； （2）結(jié)晶度50%,。解：見圖1. 說明：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上沒有轉(zhuǎn)折。對于樣品（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，因此沒有高彈態(tài)。當(dāng)溫度高于熔點(diǎn)時，直接進(jìn)入黏流態(tài)。對于樣品（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)。2.畫出聚合物的比容隨溫度的變化曲線，并標(biāo)出玻璃化溫度的位置。解：見圖2。說明：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，兩條直線的轉(zhuǎn)折處即為玻璃化轉(zhuǎn)變，對

13、應(yīng)的溫度為玻璃化溫度 圖1 圖2七、說明題（10分）1.為什么高聚物的相對分子質(zhì)量對黏流活化能幾乎沒有影響，對黏流溫度卻有較大的影響？答：物質(zhì)的流動是通過分子向周圍空穴的躍遷來實現(xiàn)的，黏流活化能就是分子向空穴躍遷時克服周圍分子的作用所需要的能量。高聚物的流動不是簡單的整個分子的遷移，而是通過鏈段的相繼躍遷來實現(xiàn)的，高聚物的流動單元是鏈段。因此高聚物的黏流活化能表示的是鏈段向空穴躍遷時克服周圍分子的作用所需要的能量。對于同一聚合物，其鏈段單元的大小相差不大，也就是說相對分子質(zhì)量增大，鏈段大小不變，黏流活化能也幾乎不變。因此，高聚物的相對分子質(zhì)量對其黏流活化能的影響較小。而黏流溫度是聚合物開始流動的溫度，也就是分子鏈開始運(yùn)動的溫度，相對分子質(zhì)量越大，為實現(xiàn)黏性流動所需要協(xié)同運(yùn)動的鏈段數(shù)就越多，分子之間的相互運(yùn)動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，所以，相對分子質(zhì)量對黏流溫度的影響較大。2.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