高分子材料科学基础课程综合练习题.docx
《高分子材料科学基础课程综合练习题.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高分子材料科学基础课程综合练习题.docx（15页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
高分子材料科学基础课程综合练习题
2010-2011学年第1学期高分子材料科学基础课程综合练习题
一选择题（1-2题是多项选择题，每题2分；其余是单项选择题，每题1分，共24分）
1.以下聚合物中 是通过加成聚合反映合成的。
A.PMMA
A.PPOB.PA-1010C.POM
是杂链聚合物。
A.PBTB.PMMA C.LDPED.PS
A.PS
A.POMB.PE
是热固性聚合物。
A.PVCB.PE C.PET
聚合物具有明显的氢键。
A.PA-6B.PEC.PS
A.PVCPEC.PP
A.PS B.PMMA
A.PSB.ABSC.POM
A.涤纶B.纸张C.麻D.生皮
A.已二酸 B.甲基丙烯酸甲酯 C.氨基已酸 D.癸二胺
A.PPB.PPO
15.以下物质中属于天然高分子化合物的是（ ）
A.PMMAB.PA-66C.ABS
C.PC
A.假塑性流体 C.牛顿流体 D.宾汉流体
A.已二酰已二胺B.甲基丙烯酸甲酯
A.PEB.PCC.POM
A.PETB.PCC.PAN
A.PVCB.PANC.PMMA
22.以下聚合物中 是通过缩合聚合反映合成的。
A.PVC
23.以下各类高聚物在成型加工中属于非晶态高聚物的是
A.PCB.ABS
24.以下各类聚合物在成型加工中属于晶态高聚物的是
PPPS
25.以下物质中是碳链聚合物。
A.PBTB.PC D.PPO
2
A.PE
2是热固性聚合物。
A.ABS BTC
2聚合物具有明显的氢键。
A.ABSB.PBTA-6
2
A.PA-66EC.MBS
3
A-6D.PS
3
A.PMMAC.PC
3
A.PCB.PMMA
3
A.ABS B.PVCC.PMMA
3
B.PETC.PP
3
A.PE
3
A.PE B.PA-1010
3 流体是剪切变稀的流体
A.牛顿流体 B.胀流体 C.宾汉流体
3
B.PETC.PPOD.PMMA
39.在设计制造内径为3ｃｍ的塑料管材的口模时，应选择 内径的口模。
A.大于3ｃｍ
4
A.PMMAB.PET
4
A.PMMAB.PCC.PPO
属于支化聚合物的是
A.PSB.HDPEC.PP D.LDPE
（每题1分，共12分。
正确的在括号内打√，错的打X）
1交联网状高聚物，因其交联的化学键不能被溶剂破坏，故人联高聚物只能溶胀而不能溶解。
（ ）
2既然Tｇ是链段开始“冻结”的温度，因此凡使链段柔性增加或使分子间作使劲降低的因素均致使Tｇ链段下降。
（）
3低密度聚乙烯属于支化聚合物，但聚苯乙烯不属于支化高聚物。
（）
4取向和结晶都能使高分子的排列有序，因此能结晶的高聚物都能取向，但能取向的不必然能结晶。
（ ）
5聚对苯二甲酸乙二酯用于生产薄膜，要求有韧性和透明性，因此成型时必需用急冷方式迅速降温到玻璃化温度以下，使结晶不能发生。
（）
6高密度聚乙烯和聚丙烯为较硬而且半透明的塑料。
但乙烯与丙烯共聚物（65/35）却柔软而透明。
（）
7碳链高分子由于主链是极性不大的C-C键联接，与杂链高分子相较，有较高的耐水性能，不易水解，可塑性好，易加工。
（）
8聚合物结晶进程是高分子链从无序转变成有序的排列进程，因此高聚物结晶时分子链作规整紧密堆砌时发生了体积收缩。
（ ）
9关于高分子材料，温度越高，分子内旋转越容易，因此分子链越柔顺。
（）
10当温度小于玻璃化温度Tｇ以下某一温度，材料受力易断裂破坏，此一温度称脆化温度，它是塑料利用温度的下限。
（）
11高分子链间能形成氢键，分子间作使劲大，内聚能密度大，因此机械强度较好。
（）
12结晶高聚物熔融特点其一：
熔融有一个较宽的温度范围，那个温度范围称为熔限，其二：
熔点随结晶温度的升高而升高。
（ ）
13尽管结晶进程是大分子链的有规整的排列进程，因此柔性越大越有利于结晶，但并非是所有柔性链的高聚物都能够结晶。
（）
14结合分子结构的规整性与柔顺性，结晶从易到难依次为：
PE，POM，PVC。
（）
15玻璃化温度是指链段恰好冻结时的温度，因此非晶态高聚物成型加工时模具温度宜操纵在低于玻璃化温度。
而结晶高聚物成型加工时模具温度宜操纵在低于Tm（）
16温度是阻碍高聚物结晶进程的最重要的外在因素，结晶温度一样操纵在Tg到Tm范围之间。
（）
17胀流体的特点是表观粘度随着剪切速度增大而增大，即切力增稠。
这种流体随高分子链间的作使劲的增大，其剪切粘度将增大。
（）
18由于碳碳键长大于碳氧键长，故聚乙烯分子链轴向填充密度小于POM，因此密度小于聚甲醛。
（）
19结晶高聚物的晶区，分子链是规整紧密排列的，因此结晶高聚物的刚硬度随结晶度提高而增大（）
20由于聚氯乙烯分子间作使劲主若是静电力，故聚氯乙烯分子间作使劲大。
（）
21聚异丁烯因每一个链节上有两个对称的侧基，使主链的距离增大，链间作使劲减弱，因此柔性增加，故可做橡胶。
（）
22玻璃化温度是聚合物由玻璃态向高弹态转变的温度。
玻璃化温度是橡胶制品最低的利用温度。
玻璃化温度越低，橡胶制品耐低温性越好。
（）
23在较大的压力下观看到Tg提高了，这是因为高压紧缩了聚合物，减少了体积，从而减少了自由体积，使Tg升高了。
（）
24透明的聚酯薄膜在室温二氧六环中浸泡数分钟就变成不透明，这是由于溶剂诱导结晶，有机溶剂渗入聚合物分子链之间降低了高分子链间彼此作使劲，使链段更易运动，从而Tg降低至室温以下而结晶。
（）
（每空格0.5分，共30分）
1合成聚对苯二甲酸乙二酯所需要单体 和 ，该聚合物英文缩写代号链节 。
2由单体已二胺和已二酸通过（填缩聚或加聚）反映形成的高聚物，聚合物名称叫 ；结构单元是和，重复单元是 ，该聚合物链节 ，英文缩写代号。
3通过（填缩聚或加聚）反映合成聚丙烯所需要单体 ，重复单元是 ，该聚合物链节 。
4高聚物平均分子质量越大，熔体流动速度那么越（填大或小），那么塑料流动性越（填好或差），但产品机械力学强度越（填好或差）。
5若是高聚物的球晶越小，那么材料的冲击强度越（填大或小），透明性越（填好或差）。
6取向和结晶都能使高分子的排列有序，因此能 的高聚物都能 ，能 的不必然能 （以上空格填取向或结晶）。
7结晶高聚物的晶区，分子链是规整紧密排列的，其密度（填大或小）于非晶区，故结晶高聚物的密度随结晶度提高而 （填增大或减小）。
8内聚能密度是指单位体积的。
分子间力越小，内聚能越（填“大或小”）。
内聚能很小的高聚物可用于（填“塑料或橡胶”）制品。
9粘流温度是高聚物由态向态转变的温度。
粘流温度是高聚物成型加工的（填最高或最低）温度。
10关于高结晶度的聚合物当分子量专门大时，由于高温显现了态，致使成型加工很（填“容易”或“困难”）进行，因此结晶高聚物的分子量通常应操纵得（填“高”或“低”）些。
11当非晶态高聚物在室温下处于（填写玻璃或高弹）态时，可用作塑料，温度为塑料的最高利用温度，因此提高温度，可提高其（填耐热性或耐寒性）。
12假塑性流体的特点是表观粘度随着剪切速度增大而（填增大或减小），即（填切力变稀或切力增稠）。
这种流体随高分子链间的作使劲的增大，其剪切粘度将（填增大或减小）。
班级:
＿＿＿＿＿＿姓名:
＿＿＿＿＿＿学号:
＿＿＿＿＿＿
13高分子链柔顺性降低，聚合物的Tｇ 、Tｍ 、Tｆ 、耐低温性 、结晶能力 、溶解能力 、粘度 、结晶速度 。
（以上空格填升高或降低）
14脂肪族聚酯的Tｍ比聚乙烯，但芳香聚酯的Tｍ却远比聚乙烯。
（以上空格填高或低）。
15由于高聚物的结构复杂，形状各异，其相对分子质量大且具有多分散性，晶态与非晶态并存等，使高聚物的溶解比小分子困宝贵多、复杂得多，因此不管晶态高聚物和非晶态高聚物的溶解都必需经历以下两个时期：
和。
16高聚物的结晶速度从全然上取决于分子结构，链结构越（填简单或复杂），对称性越（填好或差），取代基空间阻碍越（填大或小），结晶速度越快。
17聚酰胺由于分子间能形成氢键，那么（填“无益于”或“有利于”）结晶结构的稳固，因此，有较（填“小”或“大”）结晶度。
班级:
＿＿＿＿＿＿姓名:
＿＿＿＿＿＿学号:
＿＿＿＿＿＿
18由于主链中含有芳杂环结构的高分子链柔顺性较（填好或差），因此作为塑料利历时，此材料具有耐 （填高温或低温）
19结晶高聚物熔融特点其一：
熔融有一个较宽的温度范围，那个温度范围称为，其二：
熔点随结晶温度的降低而（填“升高”或“降低”）。
在注射成型加工时模具温度提高，冷却速度（填“快”或“慢”），因此结晶速度（填“快”或“慢”），所得结晶度（填“大”或“小”）
20分子间作使劲增大，聚合物的Tｇ 、Tｆ 、粘度 、柔顺性 。
（以上空格填升高或降低）
21出口膨胀是指高聚物熔体挤出模口后，挤出物直径比模口直径的现象。
设计模口时，模口尺寸一样比制品尺寸（以上内容填“大”或“小”）。
22关于橡胶，由于通常平均分子量很（填大或小），粘度很（填大或小），因此加工常常要通过塑炼，使分子量 （填提高或降低），且散布变 （填窄或宽）。
23成核剂是能增进结晶的杂质，常常在结晶的进程起的作用。
成核剂的引入，可加速结晶速度又可使球晶尺寸 （填增大或减小）。
24自由体积理论以为，液体或固体物质的整体积由两部份组成：
一部份是由被高分子本身所占据的体积，称，另一部份是分子间的间隙、或堆砌不规那么造成的缺点—空穴所占有的体积，称
25单键的是致使高分子链呈卷曲构象的缘故，愈是自由，卷曲的趋势就越大，也就越大。
咱们称这种不规那么的卷曲的高分子链的构象为无规线团。
26假设主链有孤立双键，分子的柔性较（填大或小）。
这是由于连在双键上的原子或基团数量较单键为（填多或少），使那些原子或基团间的排斥力（填增大或减弱），以致双键临近的单键内旋转位阻（填增大或减小），内旋转（填困难或容易）。
27高分子链结构越复杂，高分子链的结构对称性和规整越低，越（填“容易”或“困难”）结晶。
如聚氯乙烯结晶能力（填“大于”或“小于”）聚偏二氯乙烯。
28从分子运动的本质来看，非晶态高聚物的三种物理状态：
链段运动被冻结的状态是 ；链段能够自由运动的状态是 ，大分子能够相对滑移的状态是 。
29结合分子结构的规整性与柔顺性，分析无规PVC，PE，全同PS，全同PP的结晶从难到易依次为：
， ， 和 。
30熔融进程是指结晶高聚物从状态变成液体的进程，熔融的实质是大分子链的进程。
所谓熔点是晶体全数终了时的温度。
31从高结晶度的聚合物温度形变曲线能够看出，当分子量较小时，只有两种状态，即Tm以下为态，类似非晶态高聚物的态；在Tm以上为态，类似非晶态高聚物态而没有态。
32在外力作用下，高分子链沿外力场方向伸展并有序排列的现象叫高聚物 。
33关于柔性链高分子为了降低粘度应优先考虑提高（填剪切速度或温度）。
而对刚性链高分子为了降低粘度应优先考虑提高（填剪切速度或温度）。
34在设计塑料模具浇口（流道未端进入型腔的部份）时，要考虑塑料熔体对剪切速度的灵敏性，假设生产的原料为剪敏性的，对模具浇口的尺寸可选 （填大或小）些，因熔体流经浇口处，流速（填增大或减小），剪切速度相应也（填增大或减小）；浇口越（填大或小），流速越（填大或小），剪切速度越（填大或小），熔体粘度降低越多，流动性越（填大或小），越（填易或难）注射成型。
35温度是阻碍结晶型高聚物结晶进程的最重要外在因素，结晶温度一样不得低于温度，也不能高于温度。
（7小题，共24分）
1.试写出以下聚合物结构和聚合物名称。
（每题1分，共4分）
PEPPPVCPSABSPMMAPA66PA1010PETPCPOMPPOHIPSASMSMBSPMMAEVAPTFE
2.写出以下聚合物的名称、英文缩写代号（每题1分，共4分）
-[CH2CH2]n- 、-[CH2CH（CH3）]n-、-[CH2CHCl]n-、-[CH2CH
]n-、-{[CH2-CHCN]x-[CH2-CH=CH-CH2]y-[CH2-CH（C6H5）]z-}n、-[CH2C（CH3）（COOCH3）]n-、
班级:
＿＿＿＿＿＿姓名:
＿＿＿＿＿＿学号:
＿＿＿＿＿＿
-[NH-（CH2）10-NH-CO-（CH2）8-CO]n-、-[CO-
-CO-O（CH2）2-O]n- 、-[O-
-C（CH3）2-
-OCO]n- 、-[CH2-O]n-
3.简要说明主链中含非共轭双键、主链中含有共轭双键、取代基体积大小、取代基数量、取代基位置、主链中含有芳环结构的高分子链、取代基极性、氢键、支化、交联及增塑剂对高分子链的柔性有何阻碍？
4.简要说明结晶性聚合物结晶度大小对刚硬度、密度、抗冲击强度、耐热性、透明性、制品尺寸稳固性、成型收缩率、溶解性和渗透性有何阻碍？
5.试简要说明以下各组高聚物加工条件下剪切粘度大小
（1）PVC PS
（2）PVC PP（3）PET PC（4）PPO ABS（5）PC PS（6）PPO PA610（7）PE PMMA
6.试估量以下各组高聚物Tg的高低顺序，并说明理由。
（1）PEPPPVC
（2）PP PMMA
（3）-（-CH2-CH=CCl-CH2-）n--（-CH2-CHCl-）n-
（4）-〔-CH2-C（CH3）（COOCH3）〕n--〔-CH2-CH（COOCH3）〕n-（5）PET PC（6）PEPAN
7.简要说明聚甲醛什么缘故具有
（1）高结晶度
（2）高密度（3）高脱模性的优势？
答：
（1）高结晶度：
结构规整，对称且大分子链柔性较大
（2）高密度：
-C-O键长小于C-C，链轴方向的填充密度大于PE，因此它的分子堆集比PE更紧密（3）脱模性：
因为凝固速度快，刚性和表面硬度且韧性好，和模塑收缩率大、摩擦因数小
8.双酚APC能够结晶吗？
什么缘故一样老是取得无定形制品？
答：
依双酚A型PC分子链的对称性和规整性，理论上应是能结晶的，但由于PC分子链刚性较大，Tm和Tg皆远高于制品成型的模温，使聚合物成型时专门快从Tm降低到Tg以下，完全来不及结晶，只能取得无定形制品
9.PC和PE的加工中，为了降低熔体的粘度，增大其流动性，别离用提高温度或提高切变速度的方法。
问这两种材料别离选择哪一种方式更有效，说明缘故。
10试估量以下两组高聚物中Tｆ的高低顺序，并简要说明理由。
（1）PE PP PC PPO
（2）PE POM PA1010 PA66
11什么缘故结晶性聚合物在Tg-Tm温度范围内才能结晶？
答：
由于高聚物结晶是高分子链由无规那么排列转变成有规那么排列，因此只有在链段能够运动的情形下才能实现，故高聚物结晶温度，必需高于它的Tg。
固然结晶温度也不能高于它的熔点，不然也不能结晶，因为若是在熔点以上，由于分子的热运动，使晶核不能产生，即便生成了晶核也会被强烈的热运动破坏而不能稳固存在。
假设温度低于Tg，虽晶核生成的速度较大，但因体系粘度太大，所需重排的时刻极长，晶体增加的速度超级小，链段运动被冻结，乃至不能增加。
故只有在某一适当温度，晶核生成和晶体长大的速度都适宜时，总的结晶速度才达到最大值
12试估量以下各组高聚物Tm的高低顺序，并说明理由？
①PANPVCPE②PA66PA1010③PPOPOM
13将以下三组聚合物按结晶易难程度排序：
（1）PE、全同PP、全同PS、无规PVC
（2）HDPE LDPE（3）HDPE PMMA（4）PC PP（5）PS POM
（6）PVC PA66（7）硬PVC 软PVC
14简要分析碳链高聚物和杂链高聚物性能不同与结构的关系。
答：
碳链高聚物主链是极性不大的C-C键联接，与杂链高分子相较，有较高的耐水性能，不易水解，可塑性好，易加工，本钱低；但因此类高聚物含有大量碳和氢原子，故大多数易燃。
杂链高聚物主链中带有极性基团，使之易吸水，尤以PA、聚酯类在高温（耐热、强度比纯碳高）下易发生水解、醇解、酸解
15简要分析热塑性高聚物和热固性高聚物性能的要紧不同。
答：
区别：
热塑性塑料：
指成型后再加热可从头软化加工而化学组成不变的一类塑料，具有加热可熔融，冷却凝固变硬；加溶剂可溶解，可回收利用的特点。
热固性塑料：
指成型后不能再加热软化而重复加工的一类塑料，具有加热不熔融，加溶剂不溶解的特点，不能够回收利用。
区别的本质：
热塑性塑料在加工前后都为线性结构，加工中不发生化学转变；热固性塑料在加工前为线性预聚体，加工中发生化学交联反映使制品内部成为三维网状结构。
16试述高聚物的分子量和分子量散布对物理机械性能及加工成型的阻碍。
答：
分子量增加，抗张强度，冲击强度等机械性能提高了，但由于黏度增加了，无益于成型加工。
分子量散布较宽时，由于低分子量部份对机械强度阻碍较大，使总的机械性能下降。
但低分子量部份能起增塑作用，使熔融黏度变小，有利于加工成型。
17试从以下高聚物的链节结构，定性判定分子链的柔性或刚性，并分析缘故。
答：
（1）柔性。
因为两个对称的侧甲基使主链间距离增大，链间作使劲减弱，内旋转位垒降低。
（2）刚性。
因为分子间有强的氢键，分子间作使劲大，内旋转位垒高。
（3）刚性。
因为侧基极性大，分子间作使劲大，内旋转位垒高。
（4）刚性。
因为主链上有苯环，内旋转较困难。
（5）刚性。
因为侧基体积大，妨碍内旋转，而且主链与侧链形成了大π键共轭体系，使链僵硬。
18比较以下两种聚合物的柔顺性，并说明什么缘故?
答：
聚氯丁二烯的柔顺性好于PVC，因此前者用作橡胶而后者用作塑料。
聚氯乙烯有极性的侧基Cl，有必然刚性。
聚氯丁二烯尽管也有极性取代基Cl，但Cl的密度较小，极性较弱，另一方面主链上存在孤立双键，孤立双键相邻的单键的内旋转位垒较小，因为①键角较大，②双键上只有一个H原子或取代基，而不是两个。
19比较以下三个聚合物的柔顺性，从结构上简要说明缘故。
答：
（1）的刚性最大，因为双键与苯环共轭；
（2）的柔性最大，因为双键是孤立双键；（3）介于中间。
20什么缘故聚对苯二甲酸乙二酯从熔体淬火时取得透明体？
什么缘故等规IPMMA是不透明的？
答：
聚对苯二甲酸乙二酯的结晶速度很慢，快速冷却时来不及结晶，因此透明。
等规PMMA结晶能力大，结晶快，因此它的试样是不透明的。
21观看到含有线型（CH2）n酯基的聚丙烯酸酯，其Tg随n的增加而规那么减少，用自由体积理论说明这一现象。
答：
聚丙烯酸酯含有柔性的（CH2）n侧基，n增加分子柔性增加，能通过链段运动较快地将自由体积排出去，只有在更低的温度下，链段运动被冻结，才能维持必然的自由体积。
因此n越大，Tg越低。
22有两种乙烯和丙烯的共聚物，其组成相同（均为65％乙烯和35％丙烯），但其中一种室温时是橡胶状的，一直到稳固降至约－70℃时才变硬，另一种室温时却是硬而韧又不透明的材料。
试说明它们内在结构上的不同。
答：
前者是无规共聚物，丙烯上的甲基在分子链上是无规排列的，如此在晶格中难以堆砌整齐，因此取得一个无定形的橡胶状的透明聚合物。
后者是乙烯和有规立构聚丙烯的嵌段共聚物，乙烯的长嵌段堆砌入聚乙烯晶格，而丙烯嵌段堆砌入聚丙烯晶格。
由于能结晶从而是硬而韧的塑料，且不透明。
（共10分）
—形变曲线并在图中标出三个物理状态和二种转变？
并用分子运动机理论述高聚物各个物理状态所具有的特点？
答：
形变ε%
玻璃态高弹态粘流态温度T/℃
玻璃态：
链段冻结，形变小，属可逆形变，具有普弹特点，材料硬脆，弹性模量大；高弹态：
链段运动，形变大，属可逆形变，具有高弹特点，弹性模量小；粘流态：
除链链段运动，大分子与大分子之间产生了相对滑移，形变量急剧增加，属不可逆形变。
弹性模量急剧下降。
2.结晶高聚物熔融时具有什么特点？
并运用有关理论加以分析。
答：
熔化的特点①熔融有一个较宽的熔限，即熔化进程是边熔化边升温的进程。
熔限—结晶聚合物从开始熔融到熔融完全的温度区间，可见熔融无明显熔点。
②熔点随结晶温度的升高而升高。
③熔限随结晶温度升高而变窄。
分析：
结晶高聚物熔化为何具有较宽熔限？
结晶高聚物由熔体冷却结晶为晶区和非晶区两相共存结构，是一种多晶聚集体，其中有较完善晶体和不完善晶体，加热熔融时，比较不完善的晶体将在较低温度下熔融，而比较完善的晶体那么需要在较高的温度下才能熔融，因此熔融有个较宽的温度范围。
为何会显现结晶温度越高，熔点越高，熔限越窄？
反之？
结晶高聚物在较高的温度下结晶时，分子链活动能力较强，分子运动充分，调整及时，形成的结晶比较完善，结晶形态相近，因此晶体熔点较高而熔限较窄。
反之，结晶高聚物在较低温度下结晶时，熔体粘度迅速增加，分子链的活动能力较差，结晶分子链来不及充分调整，使得结晶停留在不同时期上，各类不同的结晶形态并存，如此比较不完善晶体将在较低温度下被破坏，即熔点较低，而比较完善的晶体需要在较高温度下才能熔融，熔融温度范围也必然较宽。
3试分析分子量大小、分子量散布、分子链的柔性、分子间作使劲、温度、剪切速度、增塑剂、填充剂等因素对聚合物熔体流动性的阻碍。
升级会员 