完整版高分子材料試題

完整版)高分子材料試題

1.熔融指數(shù)是指熱塑性塑料在一定溫度和壓力下，熔體在10分鐘內(nèi)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)管的重量值，以（g/10min）來(lái)表示。2.自由體積是指聚合物中未被聚合物占領(lǐng)的空隙，它是大分子鏈段進(jìn)行擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)所。3.硫化是指使橡膠由線型長(zhǎng)鏈分子轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀大分子的物質(zhì)得轉(zhuǎn)變過(guò)程。4.滯后效應(yīng)是指由于松弛過(guò)程的存在，材料的形變必然落后于應(yīng)力的變化，聚合物對(duì)外力響應(yīng)的滯后現(xiàn)象。5.壓縮比是指螺桿加料段最初一個(gè)螺槽容積與均化段最后一個(gè)螺槽容積之比，壓縮比愈大塑料受到的擠壓作用愈大。6.熔化長(zhǎng)度是指從熔化開(kāi)始到固體的寬度降到零為止的螺槽總長(zhǎng)。7.一次成型是指通過(guò)加熱使塑料處于粘流態(tài)的條件下，經(jīng)過(guò)流動(dòng)、成型和冷卻硬化（或交聯(lián)固化），而將塑料制成各種形狀產(chǎn)品的方法。8.注射周期是指完成一次注射成型所需的時(shí)間，包括注射、保壓時(shí)間、冷卻和加料時(shí)間以及開(kāi)模、輔助作業(yè)和閉模時(shí)間。9.門尼粘度是指表征試樣于一定溫度、壓力和時(shí)間的情況下，在活動(dòng)面與固定面之間變形時(shí)所受的扭力。10.滯后效應(yīng)是指由于松弛過(guò)程的存在，材料的形變必然落后于應(yīng)力的變化，聚合物對(duì)外力響應(yīng)的滯后現(xiàn)象。11.切力變稀是指如果因?yàn)榧羟凶饔檬挂后w原有結(jié)構(gòu)破壞，液體的流動(dòng)阻力減小，以致引起液體表觀粘度隨剪切速率增大而降低的現(xiàn)象。12.中空吹塑成型是指將擠出或注射成型的塑料管坯（型坯）趁熱于半融的類橡膠狀時(shí)，置于各種形狀的模具中，并及時(shí)在管坯中通入壓縮空氣將其吹張，將其緊貼于模腔壁上成型，經(jīng)冷卻脫模后即得中空制品。13.應(yīng)力松弛是指在指定溫度和形變保持不變的情況下，聚合物內(nèi)部的應(yīng)力隨時(shí)間增加而逐漸衰減的現(xiàn)象。14.定伸強(qiáng)度是指橡膠拉伸到一定長(zhǎng)度后所需的外力。15.切力增稠是指由于新結(jié)構(gòu)形成而導(dǎo)致表觀粘度隨剪切速率增大而增加的現(xiàn)象。16.塑化是指塑料在料筒內(nèi)經(jīng)加熱達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)并具有良好的可塑性的全過(guò)程。17.晶核的生長(zhǎng)是指晶核一旦生產(chǎn)，熔體種的高分子鏈，通過(guò)鏈段運(yùn)動(dòng)向晶核擴(kuò)散做規(guī)整排列，使晶粒生長(zhǎng)。18.拉伸流動(dòng)是指聚合物在加工過(guò)程中受到拉應(yīng)力作用引起的流動(dòng)。19.末端效應(yīng)是指管子進(jìn)口端與出口端這種與聚合物液體彈性行為有緊密關(guān)系的現(xiàn)象。20、可延性是指聚合物在受到壓延或拉伸時(shí)變形的能力，適用于無(wú)定形或半結(jié)晶固體聚合物。21、收斂流動(dòng)是指聚合物在錐形管或其他形狀管道中逐漸變小的截面尺寸下的流動(dòng)。22、聚合物加工是將聚合物轉(zhuǎn)變成實(shí)用材料或制品的工程技術(shù)。一次成型是通過(guò)加熱使塑料處于粘流態(tài)的條件下，經(jīng)過(guò)流動(dòng)、成型和冷卻硬化（或交聯(lián)固化），將塑料制成各種形狀的產(chǎn)品的方法。23、擠出成型是通過(guò)螺桿或柱塞的擠壓作用，將受熱融化的塑料在壓力推動(dòng)下強(qiáng)行通過(guò)口模成為具有恒定截面的連續(xù)型材的成型方法。24、注射成型是將塑料（一般為粒料）在注射成型機(jī)的料筒內(nèi)加熱熔化，當(dāng)呈流動(dòng)狀態(tài)時(shí)，在柱塞或螺桿加壓下熔融塑料被壓縮并向前移動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)料筒前端的噴嘴以很快速度注入溫度較低的閉全模具內(nèi)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間冷卻定型后，開(kāi)啟模具即得制品。25、壓制成型是將粉狀或糊團(tuán)等形狀的熱固性樹(shù)脂加入加熱的模具型腔內(nèi)，然后閉合模具加壓加熱，使樹(shù)脂達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)，并充滿模具型腔的各個(gè)角落，同時(shí)通過(guò)交聯(lián)反應(yīng)固化定型。經(jīng)適當(dāng)?shù)墓袒瘯r(shí)間后，打開(kāi)模具取出制品。26、壓延成型是先用各種塑煉設(shè)備將成型物料熔融塑化，然后使已塑化的熔體通過(guò)一系列相向旋轉(zhuǎn)的滾筒間隙，經(jīng)受擠壓與延展作用成為平面狀的連續(xù)塑性體，再經(jīng)過(guò)冷卻定型和適當(dāng)?shù)暮筇幚砑吹玫侥?、片類塑料制品?7、壓延效應(yīng)是在壓延過(guò)程中，熱塑性塑料受到很大的剪切應(yīng)力作用，大分子會(huì)順著薄膜前進(jìn)方向發(fā)生定向作用，使生成的薄膜在物理機(jī)械性能上出現(xiàn)各向異性。28、中空吹塑成型是將擠出或注射成型的塑料管坯（型坯）在高彈態(tài)時(shí)置于各種形狀的模具中，并即時(shí)在管坯中通入壓縮空氣將其吹脹，使其緊貼于模腔壁上成型，經(jīng)冷卻脫模后即得中空制品。30、熱成型是利用熱塑性塑料的片材作為原料，夾在模具的框架上，讓其在適宜溫度加熱軟化，施加壓力，使其緊貼模具的型面，取得與型面相仿的形狀尺寸，經(jīng)冷卻定型和修整后即得制品。31、流變學(xué)是研究材料流動(dòng)和變形的科學(xué)，是固體力學(xué)和流體力學(xué)的有機(jī)結(jié)合。32、鯊魚皮癥是指發(fā)生在擠出物熔體流柱表面上的一種缺陷現(xiàn)象，其特點(diǎn)是在擠出物表面形成很多細(xì)微的皺紋，類似于鯊魚皮。33.熔體破碎是一種流動(dòng)不穩(wěn)定現(xiàn)象，表現(xiàn)為擠出物表面凹凸不平、形狀畸變和斷裂，同時(shí)內(nèi)部和外部都會(huì)受到破壞。34.一次成型是一種將塑料加熱至粘流狀態(tài)后，通過(guò)流動(dòng)、成型和冷卻硬化（或交聯(lián)固化）的方法，制成各種形狀產(chǎn)品的方法。35.結(jié)晶是指晶體形成的具體過(guò)程。1.C2.B3.A4.D5.D6.D7.B8.B9.A10.C11.D12.B13.C14.哪種指標(biāo)會(huì)隨著分子量的增加而降低？是蠕變指標(biāo)。15.哪種膠使用密煉機(jī)時(shí)采用一段法？是天然膠。16.聚合物分子量的增加不會(huì)導(dǎo)致哪些性能增大？是成型收縮率。17.注塑機(jī)的注射系統(tǒng)中不包括哪些部件？是定模型腔。18.哪種炭黑吸油能力最強(qiáng)？是爐法炭黑。19.聚合物加工轉(zhuǎn)變中不包括哪種轉(zhuǎn)變？是化學(xué)鍵轉(zhuǎn)變。20.哪種成型加工方法屬于一次成型？是擠出成型。21.熔融指數(shù)的單位是什么？是g/10min。22.哪種聚合物屬于切力增稠？是PVC糊。23.哪種流動(dòng)屬于聚合物的復(fù)雜流動(dòng)？是收斂流動(dòng)。24.成型加工過(guò)程中的聚合物取向是指什么？是流動(dòng)取向和拉伸取向。25.哪種添加劑主要用于體現(xiàn)聚合物的光化性能？是熱穩(wěn)定劑。26.口徑不大的瓶、壺、桶和兒童玩具等選用哪種成型生產(chǎn)方法？是中空吹塑法。27.開(kāi)放式煉膠機(jī)混煉通常膠料的順序是什么？是生膠—促進(jìn)劑—液體軟化劑—補(bǔ)強(qiáng)劑—硫黃。28.哪種加工性質(zhì)不是聚合物的特有性質(zhì)？是可抗拉性。29.使用最普遍的硫化劑，且適用于不飽和膠是什么？是硫磺。30.擠出設(shè)備的核心是什么？是擠出機(jī)。31.哪種硫化介質(zhì)不常用？是硫化氫氣體。32.哪種膠使用密煉機(jī)時(shí)采用二段混煉法？是丁苯膠。48.混合過(guò)程中的主要作用包括剪切和擠壓、分流、合并和置換、拉伸和聚集以及擴(kuò)散和對(duì)流。其中不是主要作用的是擴(kuò)散和對(duì)流。49.添加劑之間的相互作用有三種，包括屏蔽作用、對(duì)抗作用和協(xié)同作用。不屬于此類的是協(xié)和作用。50.分離強(qiáng)度是測(cè)得的方差S除以完全分離系統(tǒng)的方差σ所得到的比值，若I=0，則表示徹底分離。51.在低拉伸應(yīng)變速率下，雙軸拉伸的黏度是單軸拉伸黏度的2倍。52.滌綸卷繞絲的屈服應(yīng)力和拉伸應(yīng)力隨拉伸速度變化的關(guān)系是隨著拉伸速度的增加而屈服應(yīng)力和拉伸應(yīng)力都增加。53.一般來(lái)說(shuō)，未拉伸纖維的序態(tài)越高，則其破壞就越大，拉伸纖維結(jié)構(gòu)的缺陷也就越多。54.增大螺桿的轉(zhuǎn)速能強(qiáng)化對(duì)塑料的剪切作用，從而促進(jìn)塑料的混合和塑化。55.聚合物柔性越大，纏結(jié)點(diǎn)越多，對(duì)聚合物流動(dòng)時(shí)非流動(dòng)性的影響越強(qiáng)。56.聚合物的成型收縮率隨著分子量的增加而增大。填空題：1.通用高分子材料包括：纖維、塑料、橡膠、膠黏劑和涂料。2.新型高分子材料包括：高性能高分子材料、功能高分子材料、智能高分子材料和生態(tài)高分子材料。3.高分子材料加工過(guò)程包括：基礎(chǔ)階段、成型階段和后成型階段。4.影響溶解度的結(jié)構(gòu)因素包括大分子鏈的結(jié)構(gòu)的影響、超分子結(jié)構(gòu)的影響和溶劑性質(zhì)的影響。5.聚合物溶解時(shí)包括溶脹和溶解兩個(gè)過(guò)程。6.聚合物溶解的過(guò)程可以概括為緩慢和復(fù)雜。7.按照Brodkey的混合理論，混合涉及擴(kuò)散的三種基本運(yùn)動(dòng)形式即分子擴(kuò)散、渦旋擴(kuò)散和體積擴(kuò)散。8.聚合物在成型加工過(guò)程中物料的混合過(guò)程一般是靠擴(kuò)散、對(duì)流和剪切三種作用實(shí)現(xiàn)的。9.對(duì)流混合的兩種機(jī)理包括體積對(duì)流混合和層流混合。10.添加劑之間的作用方式可分為三種方式：協(xié)同、對(duì)抗和加和。11.混合按混合形式可分為非分散混合和分散混合。假塑性流體在較寬的剪切速率范圍內(nèi)的流動(dòng)曲線，按照變化特征可以分為第一牛頓區(qū)、非牛頓區(qū)和第二牛頓區(qū)。12.影響聚合物流變形的主要因素包括溫度、壓力、應(yīng)變速率、聚合物結(jié)構(gòu)和組成等。13.影響聚合物流體彈性的因素可以分為聚合物的分子參數(shù)和加工條件兩類。14.聚合物流動(dòng)行為中最常見(jiàn)的彈性行為是端末效應(yīng)和不穩(wěn)定流動(dòng)，具體包括入口效應(yīng)、出口膨脹效應(yīng)、鯊魚皮現(xiàn)象和熔體破裂。15.當(dāng)流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度僅沿著與流動(dòng)方向一致的方向發(fā)生變化時(shí)，稱為拉伸流動(dòng)。16.當(dāng)流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度僅沿著與流動(dòng)方向垂直的方向發(fā)生變化時(shí)，稱為剪切流動(dòng)。17.牛頓定律的表達(dá)式為：應(yīng)力等于黏度乘以應(yīng)變速率。18.聚合物溶液通常為假塑性流體，其表觀黏度隨剪切速率增大而減小，即剪切變稀。19.聚合物流體的彈性本質(zhì)上是一種熵彈性。20.法向應(yīng)力差是黏彈性流體在剪切流動(dòng)中的彈性表現(xiàn)。21.紡絲通?？梢酝ㄟ^(guò)熔體紡絲、濕法紡絲和干法紡絲三種方法進(jìn)行。22.經(jīng)典拉伸流變學(xué)理論包括普彈形變、高彈形變和塑性形變?nèi)N形變。23.干法紡絲的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，開(kāi)始階段傳質(zhì)機(jī)理由閃蒸、對(duì)流和擴(kuò)散綜合控制，而后逐漸趨于以純擴(kuò)散作為速度的控制因素。24.塑料的品質(zhì)指標(biāo)包括硬度、沖擊強(qiáng)度和光學(xué)性能。25.螺桿加料段第一個(gè)螺槽的容積與均化段最后一個(gè)螺槽容積之比稱為壓縮比。26.雙螺桿擠出機(jī)的工作特性包括強(qiáng)制輸送作用、混合作用和自潔作用。27.在擠出吹塑薄膜成型中，根據(jù)薄膜的牽引方向不同，可以分為上吹法、平吹法和下吹法。28.通用注塑機(jī)主要由注射系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)和模具三部分組成。29.生膠是指原料橡膠，即沒(méi)有經(jīng)過(guò)配合和加工的橡膠。30.在橡膠加工中，為了改善橡膠的加工性和成型性，常需要在生膠中配入一些增加橡膠塑性的物質(zhì)，這些物質(zhì)通常被稱為軟化劑或增塑劑。31.橡膠成型加工中最常用的補(bǔ)強(qiáng)劑是炭黑，此外還有白炭黑、超細(xì)活性炭酸鈣、活性陶土等。32.加入抗氧劑可以延緩橡膠的老化進(jìn)程，其作用是終止鏈增長(zhǎng)反應(yīng)和阻止鏈引發(fā)的發(fā)生。33.橡膠的制備過(guò)程包括生膠的塑煉、塑煉膠與各種配合劑的混煉及成型、膠料的硫化等。34.PS、PP、PVC、PC、HDPE、PMMA和PA是聚合物的縮寫。35.聚合物在加工過(guò)程中會(huì)發(fā)生結(jié)晶和取向等物理變化，同時(shí)也會(huì)發(fā)生降解和交聯(lián)等化學(xué)變化。36.在聚合物的成型加工過(guò)程中，常用的初混合設(shè)備包括捏合機(jī)、高速混合機(jī)、管道式捏合機(jī)等，而常用的混合塑煉設(shè)備包括雙輥塑煉機(jī)、密煉機(jī)和擠出機(jī)等。37.注射機(jī)按照結(jié)構(gòu)特征可以分為柱塞式和螺桿式，它們都由注射系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)和模具系統(tǒng)三個(gè)主要系統(tǒng)構(gòu)成。38.注射機(jī)的螺桿主要作用是進(jìn)行送料、壓實(shí)、塑化和傳壓等操作。39.拉幅薄膜成型有兩種主要方法，分別是平膜法和管膜法。40.塑料中空吹塑成型常用的方法包括注射吹塑、擠出吹塑和注射拉伸吹塑等。41.晶核形成的方法包括均相成核和異相成核。42.注射過(guò)程包括加料、塑化、注射、冷卻和脫模五個(gè)主要過(guò)程。43.常用的硫化介質(zhì)有飽和蒸汽、過(guò)熱蒸汽、過(guò)熱水、熱空氣和熱水等。44.聚合物加工轉(zhuǎn)變包括形狀轉(zhuǎn)變、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變和性能轉(zhuǎn)變。45.填充劑根據(jù)用途可以分為補(bǔ)強(qiáng)填充劑和惰性填充劑。46.聚合物結(jié)晶的基本特點(diǎn)包括結(jié)晶速度慢、結(jié)晶不完全以及結(jié)晶聚合沒(méi)有清晰的熔點(diǎn)。47.BIT代表炭黑混入時(shí)間。48.在加工過(guò)程中，聚合物的形變是在外力和溫度共同作用下進(jìn)行的，這會(huì)導(dǎo)致大分子形變和重排。49.假塑性流體在較寬的剪切速率范圍內(nèi)的流動(dòng)曲線可以分為第一牛頓區(qū)、非牛頓區(qū)和第二牛頓區(qū)三個(gè)區(qū)域。判斷題：1.√2.╳（應(yīng)為包括利用電、化學(xué)或其他能源的耗散熔融方法）3.√4.√5.╳（應(yīng)為拉伸）6.╳（兩個(gè)概念有區(qū)別）7.√8.╳（層流混合發(fā)生在同一液體中不同層之間）9.√10.√11.√12.╳（脹塑性流體的粘度隨剪切速率的增大而增大）答：在高彈態(tài)下，聚合物的粘彈性形變特點(diǎn)主要表現(xiàn)為彈性恢復(fù)能力強(qiáng)，即在受力后能夠迅速回復(fù)原狀，同時(shí)表現(xiàn)出一定的粘滯性，即在受力后會(huì)有一定的持續(xù)形變。在粘流態(tài)下，聚合物的粘彈性形變特點(diǎn)主要表現(xiàn)為流動(dòng)性強(qiáng)，即在受力后能夠迅速流動(dòng)變形，同時(shí)表現(xiàn)出粘滯性明顯，即在受力后會(huì)有較大的持續(xù)形變，并且形變速率與應(yīng)力大小呈正比關(guān)系。與聚合物分子鏈上的一些活性基團(tuán)結(jié)合，形成物理交聯(lián)。當(dāng)聚合物分子鏈在外力作用下發(fā)生滑動(dòng)時(shí)，這些物理交聯(lián)點(diǎn)會(huì)阻礙其滑動(dòng)，從而增加了聚合物的粘度。根據(jù)Bueche的分子鏈滑動(dòng)理論，聚合物的粘度主要由分子鏈間的物理交聯(lián)點(diǎn)數(shù)量和分子鏈的長(zhǎng)度決定。因此，控制聚合物分子鏈的長(zhǎng)度和交聯(lián)點(diǎn)的數(shù)量可以調(diào)節(jié)聚合物的粘度，從而影響其在加工過(guò)程中的流動(dòng)性能。與橡膠分子起化學(xué)作用，生成強(qiáng)固的化學(xué)鍵，這種化學(xué)鍵能沿著炭黑粒子表面滑動(dòng)。這種滑動(dòng)可以分為兩種補(bǔ)強(qiáng)效應(yīng)。第一種是當(dāng)橡膠受到外力作用而產(chǎn)生變形時(shí)，分子鏈的滑動(dòng)能吸收外力的沖擊，起到緩沖作用。第二種是使應(yīng)力分布均勻，這兩種效應(yīng)的結(jié)果使得橡膠的強(qiáng)度提高，能夠抵抗破裂。這就是炭黑補(bǔ)強(qiáng)作用的基本原理。在紡絲過(guò)程中，絲條受到的力有重力、慣性力、流變阻力、空氣摩擦阻力和表面張力。其中，重力和表面張力與絲條直徑無(wú)關(guān)。流變阻力與絲條直徑成反比，隨著紡速的提高而減小?？諝饽Σ磷枇εc絲條直徑和紡速均成正比，隨著紡速的提高而增大。當(dāng)紡速進(jìn)一步提高時(shí)，流變阻力和空氣摩擦阻力的變化趨勢(shì)與之前相同。而慣性力則會(huì)增大，因此需要對(duì)紡絲條件進(jìn)行調(diào)整。PAA單纖維的支數(shù)為4500公支。在逐漸增加的負(fù)荷下，當(dāng)負(fù)荷為8g時(shí)，纖維被拉斷。問(wèn)題如下：（1）求旦數(shù)D；（2）求特?cái)?shù)Tt；（3）求絕對(duì)強(qiáng)力P；（4）求相對(duì)強(qiáng)度PD；（5）求斷裂長(zhǎng)度Lp；（6）求強(qiáng)度極限σ（ρ=1.14g/cm3）。解答：（2）Tt=1000/4500≈0.22tex；1）由Tt≈0.11×旦數(shù)得，旦數(shù)D≈2；3）P=8×9.8/1000=0.0784N；4）PD=P/(Tt×1000)=0.0784×4500/1000=0.3528N/tex；5）Lp=PD/σ=0.3528/(1.14×103)=0.3096tex；6）由于未知條件不足，無(wú)法求得強(qiáng)度極限σ。5.某種聚酯纖維的線密度為1.44dtex，斷裂強(qiáng)度為3.5cN/dtex，斷裂伸長(zhǎng)率為45%，求該聚酯纖維的斷裂能。解答：斷裂能=0.5×斷裂強(qiáng)度×斷裂伸長(zhǎng)率=0.5×3.5×0.45=0.7875J/g。5.滌綸紡絲工藝中所用的工藝參數(shù)包括紡絲溫度、吹風(fēng)溫度、紡絲線上固化點(diǎn)溫度、熔體密度、熔體比熱容、卷繞絲密度、空氣導(dǎo)熱系數(shù)、泵供量、空氣運(yùn)動(dòng)黏度、