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1、学习必备欢迎下载期中考试卷答案一、选择题10 题，每题 2 分，共 20 分。1. 测量重均分子量可以选择以下哪种方法： D A、粘度法 B、端基滴定法C、渗透压法 D、光散射法2. Tg是链段开始“解冻“的温度，因此凡是使链段的柔性_A_，使分子间作用力 A 的结构因素均使Tg下降。A、增加降低 B、增加上升C、减少上升 D、减少降低3. GPC 测定相对分子质量分布时，从色谱柱最先分离出来的是（ A ） 。 A 、相对分子质量最大的 B、相对分子质量最小的 C、依据所用的溶剂不同，其相对分子质量大小的先后次序不同4. 下列方法中，可以明显降低聚合物熔点的是（ D ）A、主链上引入芳杂环 B
2、、降低结晶度C、提高分子量 D、加入增塑剂5. 下列哪种方法是不能提高相容性的（ D ） 。A、反应性共混 B、就地“增容法” C、加入增溶剂 D、加入稀释剂6. 以下哪个溶剂是 溶剂（ B ） 。 A 、1=0.1 B、1=0.5 C、1=0.9 D、1=0.6 7. 一般地说，哪种材料需要较高程度的取向（ C ） 。 A 、橡胶 B、塑料 C、纤维8. 超高相对分子量PE比一般 PE （ B ） 。 A 、机械性能较差 B、溶解速度较慢 C 、熔点较低 D、密度小9. 在高分子 - 良溶剂的稀溶液中，第二维里系数是（ B ） 。 A 、负值 B、正值 C、零10. 高分子内旋转受阻程度越大
3、，其均方末端距（ A ） 。 A 、越大 B 、越小 C、趋于恒定值 D、无影响二、填空题5题，每空 1分，共 10 分。1、聚合物在溶液中通常呈无规线团构象，在晶体中呈锯齿形或螺旋形构象。2、自由体积理论认为，高聚物在玻璃化温度以下时，体积随温度升高而发生的膨胀是由于固有体积的膨胀。3. 一般来说，线形非晶相聚合物在适当的溶剂中在常温即可溶解；非极性结晶聚合物常要加热到其熔点附近才溶解；而交联聚合物则只溶胀不溶解。4. 当温度 T= 时，第二维里系数A2= 0 ，此时高分子溶液符合理想溶液性质。5. 高聚物加工的上限温度为分解温度，下限温度为粘流温度。三、判断题10 题，每题 1 分，共 1
4、0 分。1. 聚合物溶解过程是分子链与溶剂的相互作用的过程。（ ）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 4 页学习必备欢迎下载2. 分子链越柔软，内旋转越自由，链段越短。（ ）3. 聚合物的 Tg大小与测定方法无关，是一个不变的数值。（）4. 高斯链的运动单元为链段。 （ ）5. 高分子溶液混合熵比理想溶液大得多。（ ）6. 均方末端距较大的高聚物其柔性较好。（ ）7. 溶剂是良溶剂。（ ）8. 理想的柔性链运动单元为单键。（ ）9. 无规聚丙烯分子链中的CC 单键是可以内旋转的，通过单键内旋转可以把无规立构的聚丙烯转变为全同
5、立构体，从而提高结晶度。（ ）10. 各种平均分子量中的关系符合：MnMMw。（ ）四、名词解释5 题，每题 2 分，共 10 分。1什么是内聚能密度和溶度参数？答：内聚能密度定义为零压力下单位体积液体变成气体的气化能（凝聚体汽化时所需要的能量）。溶度参数定义为内聚能密度的平方根。2. 什么是构型和构象？答：构型是指分子中由化学键所固定的原子的空间排列。构象是指由于单键的内旋转而产生的分子在空间的不同形态。3. 什么是应力松弛和蠕变？答：在一定温度下，固定应变，观察应力随时间衰减的现象。蠕变是指在一定温度下，固定应力，观察应变随时间增大的现象。4什么是玻璃化转变？答：在一定温度下，高聚物分子中
6、单键开始能够旋转所造成的一系列性能的突变。5. 聚合物的粘弹性？答：聚合物的形变和发展具有时间依赖性，这种性质介于理想弹性体和理想粘性体之间，称为粘弹性。五、简答题6题，每题 5分，共 30 分。1. 橡皮能否溶解和熔化？为什么？答：橡皮是经过硫化的天然橡胶，是交联的高聚物，在与溶剂接触时会发生溶胀，但因有交联的化学键束缚，不能再进一步使交联的分子拆散，只能停留在最高的溶胀阶段，成为“溶胀平衡”不会发生溶解。同样也不能熔化。2. 指出非晶态聚合物的模量（或形变）- 温度曲线的力学行为可分几个区域，并从分子运动机理的角度加以说明。（对温度形变曲线）答：在玻璃态下（TTg ） ，链段可以通过单键的
7、内旋转和链段的运动不断地改变构象，但整个分子不能运动。当受到外力时，分子链可以从蜷曲状态变为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 4 页学习必备欢迎下载伸直状态，因而可发生较大形变。温度继续升高（ T Tf ） ，整个分子链也开始运动，聚合物进入粘流态。这时高聚物在外力作用下便发生粘性流动，它是整个分子链互相滑动的宏观表现。外力除去后，形变不能自发回复。( 对模量 - 温度曲线 ) 答：区：玻璃态区。由于温度低， 只有小尺寸运动单元的运动，聚合物处于玻璃态， 模量很高（GPa 级） 。（1 分）区：玻璃橡胶转变区。随温度升高，
8、链段开始运动，模量迅速下降3-4 个数量级。（1 分）区：橡胶弹性平台区。模量保持平稳，链段可以运动，但受到物理缠结的限制，聚合物呈现橡胶弹性。（1 分）区：橡胶流动区。随温度升高，发生解缠，模量开始下降，分子链滑移，即开始流动。（1 分）区：液体流动区。模量降至几百Pa。聚合物很容易流动。（1 分）3. 写出三个判别溶剂优劣的参数；并讨论它们分别取何值时，该溶剂分别为聚合物的良溶剂、不良溶剂、溶剂。答： 10 ，（或 u0，1）为良溶剂；11/2 ，A2 0 ，（或 u0，1）为不良溶剂；1=1/2 ， A2=0 ，（或 u=0，=1）为溶剂。4. 比较分子链的柔顺性，并说明原因：(A) 聚
9、氯乙烯 (B) 聚乙烯 (C) 聚丙烯。答：分子链的柔顺性：BCA 原因： A的侧链中含有极性很强的氯原子，故柔性最差；B的主链结构对称，没有体积大的取代基，在碳链高聚物中柔性很好；C的侧链中含有极性很弱的甲基取代基，同A比较，柔性比A好。5. 高聚物粘性流动的特点。答：(1) 高分子流动是通过链段的协同位移运动来完成的；（2） 高分子流动不符合牛顿流体的流动规律；(3) 高分子流动时伴有高弹形变。6. 什么是高聚物的取向？为什么有的材料（如纤维）进行单轴取向，有的材料（如薄膜），则需要双轴取向？说明理由。答：当线形高分子充分伸展的时候，其长度为宽度的几百、几千甚至几万倍，具有明显的几何不对称
10、性。因此，在外力场作用下，分子链、链段及结晶高聚物的晶片、晶带将沿着外场方向排列，这一过程称为取向。对于不同的材料，根据不同的使用要求，要采用不同的取向方式，如单轴取向和双轴取向。单轴取向是高聚物材料只沿一个方向拉伸，分子链、链段或晶片、晶带倾向于沿着与拉伸方向平行的方向排列。对纤维进行单轴取向，可以提高取向方向上纤维的断裂强度 （因断裂时主价键的比例增加），以满足其应用的要求。 双轴取向是高聚物材料沿着它的平面纵横两个方向拉伸，高分子链倾向于与平面平行的方向排列，但在此平面内分子链的方向是无规的。薄膜虽然也可以单轴拉伸，但单轴取向的薄膜，其平面内出现明显的各向异性，在平行于取向的方向上，薄膜
11、的强度有所提高，但在垂直于取向方向上却使其强度下降了，实际强度甚至比未取向的薄膜还差，如包装用的塑料绳（称为撕裂薄膜）就是这种情况。因此，薄膜需要双轴取向，使分子链取平行于薄膜平面的任意方向。这样，薄膜在平面上就是各向同性的，能满足实际应用的要求。五、计算题（任选二题，每题10 分，共 20 分） 。01E01E01E精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 4 页学习必备欢迎下载1、假定聚乙烯的聚合度2000，键角为109.5 ，求伸直链的长度Lmax与自由旋转链的根均方末端距之比值，并由分子运动观点解释某些高分子材料在外力作用
12、下可以产生很大形变的原因。解：对于聚乙烯链Lmax=（2/3 ）1/2 nl l nhrf2)(2/12,（3分） n=22000=4000 所以5.363/40003/)max/(2/12,nhLrf（4 分）可见，高分子链在一般情况下是相当卷曲的，在外力作用下链段运动的结果使分子趋于伸展。于是在外力作用下某些高分子材料可以产生很大形变。理论上，聚合度为2000 的聚乙烯完全伸展可产生36.5 倍形变。（3 分）2、已知 PE和 PMMA 的流动活化能 E分别为 41.8kJ/mol和 192.3kJ/mol ，PE在 473K时的粘度 473=91Pas；PMMA 在 513K时的粘度 5
13、13=200Pas。试求：（1）PE在 483K 和 463K 时的粘度， PMMA 在 523K 和 503K 时的粘度；（2）说明链结构对聚合物粘度的影响；（3）说明温度对不同结构聚合物粘度的影响。（文献查得Tg（PE ）=193K，Tg（PMMA ）=378K）解： （1）现求的粘度均在Tg+100K以上，故用 Arrhenius公式（6 分）)(490)51315031(31.8103 .192200lg303.2)(84)51315231(31.8103.192200lg303.2)(114)47314631(31. 8108 .4191lg303.2)(71)47314831(31.8108.4191lg303.2)11(lg303. 2503350352335234633463483348321/21sPasPaPMMAsPasPaPETTREAeTTRTE所以所以所以所以或（2）刚性链（ PMMA ）比柔性链（ PE ）的粘度大。（2 分）（3）刚性链的粘度比柔性链的粘度受温度的影响大。（2 分）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 4 页