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高分子物理复习题第一章:一、名词解释构型构象均方末端距链段全同立构无规立构二、选择答案1、高分子科学诺贝尔奖获得者中,()首先把“高分子”这个概念引进科学领域。A、H.Staudinger,B、K.Ziegler,G.Natta,C、P.J.Flory,D、H.Shirakawa3、链段是高分子物理学中的一个重要概念,下列有关链段的描述,错误的是()。A、高分子链段可以自由旋转无规取向,是高分子链中能够独立运动的最小单位。B、玻璃化转变温度是高分子链段开始运动的温度。C、在θ条件时,高分子“链段”间的相互作用等于溶剂分子间的相互作...

高分子物理复习题
第一章:一、名词解释构型构象均方末端距链段全同立构无规立构二、选择答案1、高分子科学诺贝尔奖获得者中,()首先把“高分子”这个概念引进科学领域。A、H.Staudinger,B、K.Ziegler,G.Natta,C、P.J.Flory,D、H.Shirakawa3、链段是高分子物理学中的一个重要概念,下列有关链段的描述,错误的是()。A、高分子链段可以自由旋转无规取向,是高分子链中能够独立运动的最小单位。B、玻璃化转变温度是高分子链段开始运动的温度。C、在θ条件时,高分子“链段”间的相互作用等于溶剂分子间的相互作用。D、聚合物熔体的流动不是高分子链之间的简单滑移,而是链段依次跃迁的结果。4、下列四种聚合物中,不存在旋光异构或几何异构的为()。A、聚丙烯,B、聚异丁烯,C、聚丁二烯,D、聚苯乙烯5、下列说法, 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 述正确的是()。A、工程塑料ABS树脂大多数是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元接枝共聚物。B、ABS树脂中丁二烯组分耐化学腐蚀,可提高制品拉伸强度和硬度。C、ABS树脂中苯乙烯组分呈橡胶弹性,可改善冲击强度。D、ABS树脂中丙烯腈组分利于高温流动性,便于加工。6、下列四种聚合物中,链柔顺性最好的是()。A、聚氯乙烯,B、聚氯丁二烯,C、顺式聚丁二烯,D、反式聚丁二烯8、在热塑性弹性体SBS的相态结构中,其相分离结构为()。PS-连续相,PB-分散相;B、PB-连续相,PS-分散相;PS和PB均为连续相;D、PS和PB均为分散相9、自由基聚合制得的聚丙烯酸为()聚合物。A、全同立构,B、无规立构,C、间同立构,D、旋光10、热塑性弹性体SBS是苯乙烯和丁二烯的()。A、无规共聚物,B、交替共聚物,C、嵌段共聚物,D、接枝共聚物11、下列四种聚合物中,链柔顺性最差的是()。A、,B、,C、,D、12、高分子在稀溶液中或高分子熔体中呈现()。A、平面锯齿形构象B、H31螺旋构象C、无规线团构象D、双螺旋构象13、高分子科学领域诺贝尔奖获得者中,()把研究重点转移到高分子物理方面,逐渐阐明高分子材料结构与性能之间的关系。A、H.Staudinger,B、K.Ziegler,G.Natta,C、P.J.Flory,D、H.Shirakawa14、下列聚合物中,()是尼龙。A、B、C、D、15、下列说法,表述正确的是()。A、自由连接链为真实存在,以化学键为研究对象。B、自由旋转链为理想模型,以链段为研究对象。C、等效自由连接链为理想模型,以化学键为研究对象。D、高斯链真实存在,以链段为研究对象。16、聚乙烯树脂中,()是支化高分子。A、LLDPE,B、LDPE,C、HDPE,D、交联聚乙烯17、下列四种聚合物中,链柔顺性最差的是()。A聚乙烯,B聚丙烯,C顺式聚1,4-丁二烯,D聚苯乙烯18、若聚合度增加一倍,则自由连接链的均方末端距变为原值的()倍。A、0.5B、1.414C、2D、419、在下列四种聚合物的晶体结构中,其分子链构象为平面锯齿型的为()。A、聚乙烯,B、聚丙烯,C、聚甲醛,D、全同立构聚苯乙烯20、下列高分子中,()可以进行重新熔融,二次加工制成新的制品。交联聚乙烯,B、线性低密度聚乙烯LLDPE,C、硫化橡胶,D、热固性塑料三、填空题1、高分子共聚物的序列结构指两种或两种以上共聚单体在分子中的排列,二元共聚物可以分为无规型、交替型、型和型共聚物。2、结晶聚乙烯(PE)的链构象为构象,聚丙烯PP的链构象为H31螺旋构象,而柔性链高分子在溶液中均呈构象。3、构造是指聚合物分子的形状,例如线形高分子,高分子和高分子等。4、构型是指分子中原子在空间的排列,高分子链的构型包括、和链接异构。四、回答下列问题1、丙烯中碳-碳单链是可以转动的,通过单键的转动能否把全同立构的聚丙烯变为“间同立构”的聚丙烯?说明理由。2、从链结构和聚集态结构的角度,说明为什么SBS具有热塑性弹性体的性质?若三嵌段结构为BSB,能否成为热塑性弹性体?2-1现有一块天然橡胶请回答下列问题(1)按照化学组成,它属于那种类型高聚物?硫化前后分子链的几何形状,它属于那种类型高聚物?(2)硫化前的分子链形态如何?构型如何?(3)它和古塔波橡胶相比在结构上有何区别?引起性质上的主要差异是什么?解:(1)天然橡胶按照碳链组成它属于碳链高分子。硫化前是线形高聚物,硫化后是网状高聚物。或叫体型高聚物,是不能溶解也不能熔融。(2)天然橡胶硫化前的分子链形态是无规线团。天然橡胶是以异戊二烯为单体,进行1,4加成而成的,由于异戊二烯具有内双键,因此从在顺式和反式结构。天然橡胶的结构是顺式的。(3)而古塔波橡胶是反式1,4聚异戊二烯。由于天然橡胶和古塔波橡胶结构上的不同,造成性质上有很大差异。天然橡胶是很好的弹性体,而古塔波橡胶则是没有弹性的结晶体,不能作为橡胶,使用价值小,是一塑,可作2-4说明聚合度、等规度、支化度、分散度和交联度有什么不同?解:(1)聚合度表示分子量的大小,是含有结构单元的数目。表示聚合物的分子量,表示连接内弹体结构单元分子量。(2)等规度:高聚物中所含全同立沟和间同立构的百分数,或者是分子链中结构单元的空间排列规整程度称为立构规整度。(3)支化度:具有相同分子量的支化高分子和线形高分子均方半径之比G来表征高分子链的支化度。images/G<1(4)分散度或叫分散系数:是重均分子量与数均分子量之比作为分子量分散程度的一种量度,有的成为非均匀指数。如高聚物是单分散型,大于1说明分散程度大。(5)交联度:交联高聚物是通过大分子间交联桥来形成的,交联度,就使用相邻两个交联点之间的平均分子量Mc来表示,越小交联点的数目越多。为高尔夫球的球面。2-5无规线团,无规共聚物和无规立构在概念上有什么区别?他们之间有没有内在的联系?解:(1)无规线团:是线形高分子在高分子溶液中的一种二次结构的主要形态。(2)无规共聚:两种不同的结构单元,按一定的比例无规则的连接起来的结构。(3)无规立构:分子链中结构单元的空间排列是不规整的或者当取代基在高分子链的平面两侧不规则排列,即两种旋光立构单元完全无规联结成的高分子成为无规立构。2-9根据结构排列下列聚合物分子链的柔顺性,并简述理由聚甲醛聚二甲基硅氧烷聚乙炔聚苯乙烯聚乙烯聚丙烯睛解:柔顺性顺序2>1>5>4>6>3简述理由:2.聚二个基硅氧烷,含有醚键,而键长比大。键角比大,键越长,键角越大,甲基间距离大相互作用力小,所以链柔顺。1.聚甲醛含醚键,5.聚乙烯结构最简单,而是碳的长链分子包含单键,侧基最小,他们之间的作用力小,内旋转荣易。4.聚丙乙烯侧基比大空间位阻大,内旋转较困。难6.聚丙烯睛是含有极性基团。是强极性,所以分子向力大,内旋转比还困难。3.聚乙炔,分子结构简单,但是有共轭双键,所以本身不能内旋转,所以链最刚硬。五、计算题1、某单烯类聚合物的聚合度为4×104,试计算分子链完全伸展时的长度是其均方根末端距的多少倍?(假定该分子链为自由旋转链)2、某碳碳聚α-烯烃,平均分子量为1000M。(M。为链节分子量),试计算:⑴完全伸直时大分子链的理论长度;⑵若为全反式构象时链的长度;⑶看作Gauss链时的均方末端距;⑷看作自由旋转链时的均方末端距;3、假定聚丙烯于30℃的甲苯溶液中,测得刚性因子,试求:(1)此聚丙烯的等效自由结合链的链段长;(2)当聚合度为1000时的链段数。第二章习题一、概念球晶单晶液晶高分子合金二、选择答案2、关于聚合物球晶描述错误的是()。A、球晶是聚合结晶的一种常见的结晶形态。B、当从浓溶液析出或由熔体冷结晶时,在存在应力或流动的情况下形成球晶。C、球晶外形呈圆球形,直径0.5~100微米数量级。D、球晶在正交偏光显微镜下可呈现特有的黑十字消光图像和消光同心环现象。3、液晶纺丝技术是利用()液晶的流变特性进行的。热致向列相,B、溶致向列相,C、热致胆甾相,D、溶致胆甾相4、()是有序性最低的液晶晶型。A、向列型,B、近晶A型,C、近晶C型,D、胆甾型5、关于聚合物片晶描述错误的是()。A、在极稀(浓度约0.01%)的聚合物溶液中,极缓慢冷却生成B、具有规则外形的、在电镜下可观察到的片晶,并呈现出单晶特有的电子衍射图C、聚合物单晶的横向尺寸几微米到几十微米,厚度10nm左右D、高分子链规则地近邻折叠形成片晶,高分子链平行于晶面6、下列四种研究方法中,最适合鉴别球晶的为()。A、DSC,B、X-射线衍射,C、偏光显微镜,D、电子显微镜8、聚合物可以取向的结构单元()。A、只有分子链B、只有链段C、只有分子链和链段D、有分子链、链段、微晶9、结晶度对聚合物性能的影响,错误的描述为()。A、随结晶度的提高,拉伸强度增加,而伸长率及冲击强度趋于降低;B、随结晶度的提高,相对密度、熔点、硬度等物理性能也有提高。C、球晶尺寸大,材料的冲击强度要高一些。D、结晶聚合物通常呈乳白色,不透明,如聚乙烯、尼龙。10、下列四种实验方法中,除了(),其余方法能测定聚合物的结晶度。A、密度法,B、广角X射线衍射法,C、DSC法,D、偏光显微镜法11、下列模型中,()是描述聚合物非晶态结构的局部有序模型。A、40年代Bryant提出缨状胶束模型B、50年代英籍犹太人Keller提出的折叠链结构模型C、50年代Flory提出无规线团模型D、70年代美籍华人Yeh提出两相球粒模型12、()是聚合物最常见的结晶形态。A、折叠链片晶,B、球晶,C、纤维状晶,D、伸直链晶体17、下列说法,表述错误的是()。A、HIPS树脂具有“海岛结构”。B、SBS具有两相结构,PS相起化学交联作用。C、HIPS基体是塑料,分散相是橡胶。D、SBS具有两相结构,橡胶相为连续相。三、填空题2、按液晶的形成条件可分为液晶高分子和溶致液晶高分子。3、研究聚合物的凝聚态结构的常用方法有、、电子衍射(ED)、原子力显微镜(AFM)和偏光显微镜(PLM)等。4、聚合物随取向条件的不同,取向单元也不同,取向结构单元包括和分子链取向,对于结晶聚合物还可能有的取向。四、回答下列问题试述聚合物片状单晶和球晶的形成条件及结构特点。2、何谓聚合物合金,包括哪些类型?聚合物共混需要完全相容吗?为什么?3-1试就聚乙烯回答下列问题(1)晶体时的分子形态如何?非晶体时的分子形态如何?(2)高压法和低压法所得到的产品在结构上和性能上主要差别是什么?(3)假如两种支链型聚乙烯样品,主链和支链的链节比相同,而支链大小不同,在相同条件下结晶,其结晶度是否相同?(4)为什么聚乙烯的内聚能密度小于弹性体,反而作为塑料使用?(5)结晶度为50%的样品,在常温下处于何种力学状态?解:(1)晶体是的分子形态是平面锯齿形,非晶体时的分子形态是无规线团(2)高压聚乙烯是支链型结构,低压法聚乙烯是线性结构,线性结构时可溶可熔的有利于成型加工。支链型聚乙烯,它的密度比较低不易结晶,支链的存在使低密度聚乙烯分子不易规整排列,坚韧度,抗拉强度以及耐熔剂性较差。(3)其结晶度是不一样的,支链越大,使其密度降低越低,分子链距离越大,分子间力越小,分子排列规整性越差,因此结晶可能性越小。(4)总的讲,内聚能密度小于70卡/时,可以用作橡胶,70-100之间可用作塑料,内聚能密度大于100时,可作为纤维使用。聚乙烯的内聚能密度62卡/,小于70卡/小于弹性体,按理应为橡胶用,实际上是作为塑料使用,这是因为聚乙烯分子链的结构比较简单,容易结晶,使分子间力增加,应此作为塑料使用。(5)高聚物在结晶时,总是不完全的,是部分结晶,还有一部分没有结晶,当结晶度达到50%时,这说明试样一半结晶,一半没有结晶,也就是在熔点下结晶部分连段还不能运动,而非晶态部分,链段可以运动,产生高弹形变,这是在常温下所处的力学状态为皮革太。3-5影响结晶高聚物熔点的因素?解:从热力学看是高聚物的溶化热,增加使高分子的分离过程增大,增高,因此熔点受分子间力的影响,分子力越大,越高,越高。是熔融前后分子混乱程度的变化,对柔性连可能出现的构象越多,分子混乱程度越大,而越大,越低。(1)高分子链间分子间力对熔点的影响高分子链间分子间力越大,他们之间越不易分开,因此熔点也越高,在分子链上引入极性基团,增加分子间力熔点提高,如聚酰胺熔点高到C,这是聚酰胺中有极性聚酰胺基分子间形成氢键。(2)高分子链的柔性对熔点的影响高分子链柔性越大,链段越易离开晶格位置,因而熔点就越低,例如天然橡胶较柔顺,因而其熔点低,主链上引入醚键,使其分子链柔顺,凡是使高分子链柔顺的一切因素,都使熔点降低,反之使高分子链刚性增加,而熔点增高,如主链上引入苯环,练的柔性大为下降,而熔点则升高。(3)解释高聚物的熔点,随结晶温度和结晶速度而变化。结晶温度高,链段活动能力强,分子链排列规整,熔点高熔化温度窄,结晶温度低链段活动能力力弱,它的熔点就愈低,熔化的温度就越窄。如在正常温度下形成的晶体,有一定熔点,如用缓慢升温速度形成的晶体,有一定熔点,熔点随结晶速度变慢而升高,这是因为有足够的时间,使其规整性,所以熔点升高。(4)增塑剂对熔点的影响增塑剂的加入能降低高聚物的熔点,但是降低得并不明显。(5)晶态高聚物的熔点对杂志也是非常敏感的,只要有少量杂质存在,便会降低高聚物的熔点,熔点服从下列 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 X为链的克分子数链节克分子的溶化热(6)拉伸有利高聚物的结晶和提高熔点。而高聚物在很小的拉应力,可以很大程度改变晶相和非晶相的平衡,拉伸高聚物使分子链取向起到降低分子柔性的作用,是分子链排列规整拉伸有利于结晶,并提高熔点。当作用力了垂直于纤维轴,使分子链拉开,分子间距离增大,所以熔点下降,如果作用力特大,使分子滑移,结果熔点反而下降。(7)共聚作用对熔点有很大影响共聚物的熔点在整个共聚物的组成范围内,始终低于高熔点的组分的熔点,但并不是都低于低熔点的组分的熔点,在某一个组成范围内,可以比低熔点组分的熔点还要低。五、计算题1、由文献查得涤纶树脂的密度和,今有一块的涤纶试样,重量为,试由以上数据计算:涤纶树脂试样的密度和结晶度第三章习题一、概念1.溶度参数:2.Huggins参数:3.第二维利系数:4.θ溶液:二、选择答案1、下列四种聚合物在各自的良溶剂中,常温下不能溶解的为()。聚乙烯,B、聚甲基丙烯酸甲酯,C、无规立构聚丙烯,D、聚氯乙烯2、高分子溶液与小分子理想溶液比较,说法正确的是()。A、高分子溶液在浓度很小时,是理想溶液。B、高分子溶液在θ温度时,△μ1E=0,说明高分子溶液是一种真的理想溶液。C、高分子溶液在θ条件时,△HM和△SM都不是理想值,不是理想溶液。D、高分子溶液在θ条件时,高分子链段间与高分子链段和溶剂分子间相互作用不等。3、聚合物溶度参数一般与其()无关。分子量B、极性大小C、分子间力D、内聚能密度4、Huggins参数1在θ温度下的数值等于()A、0.0,B、0.5,C、1.0,D、2.05、溶剂对聚合物溶解能力的判定原则,说法错误的是()。A、“极性相近”原则B、“高分子溶剂相互作用参数χ1大于0.5”原则C、“内聚能密度或溶度参数相近”原则D、“第二维修系数A2大于0”原则6、下列四种溶剂(室温下Huggings相互作用参数)中,室温能溶解聚氯乙烯的为()。四氢呋喃(1=0.14)B、二氧六环(0.52)C、丙酮(0.63),D、丁酮(1.74)7、下列四种溶剂中,对PVC树脂溶解性最好的是()。A环己酮,B苯,C氯仿,D二氯乙烷8、同一种聚合物在()中,其分子链的均方末端距最大。A、良溶剂,B、浓溶液,C、熔体,D、θ溶液三、填空题1、和都表征了高分子“链段”与溶剂分子间之间的相互作用。2、判定溶剂对聚合物溶解力的原则有(1)极性相近原则、(2)和(3)。3、在高分子的θ溶液中,Huggins参数1=,第二维列系数A2=,此时高分子链段间的相互作用力等于高分子链段与溶剂分子间的作用力。四、回答下列问题1、为何称高分子链在其θ溶液中处于无扰状态?θ溶液与理想溶液有何本质区别?3、如何测求出聚合物的溶度参数?9-8非晶相聚合物、非极性结晶聚合物、极性结晶聚合物及交联聚合物的溶解各有什么特点?解:(1)对非晶相聚合物的溶解特点是,因为非晶态高聚物分子的堆砌比较松懈,分子间的互相作用较弱,因此溶剂分子比较容易进入到高聚物内部,先使表面溶剂化,然后进入到内部,使其溶胀,体积增大,最后达到溶解。(2)对非极性结晶高聚物,在室温很难溶解,需要升高温度,甚至升到熔点附近,待晶态转变为非晶态后,小分子溶剂才能能够渗入到高聚物内部而逐渐溶解。如高密度PE的Tm=135℃,它在十氢萘中要135℃才溶解。(3)极性结晶高聚物,结晶高聚物的溶解,结晶高聚物是处于热力学稳定状态,分子排列紧密和规整,分子间作用力大,故它的溶解要比非晶态高聚物困难的多,但是极性结晶高聚物,在适当的强极性溶剂中可以在常温下发生溶解。这是因为结晶聚合物中含有部分非晶成分,当他与溶剂接触时。溶剂与非晶部分强烈的相互作用,产生放热效应,是结晶部分晶格破坏,这时就可以被溶剂化作用,而溶解,如聚酰胺在室温下可溶于苯酚,甲醛中。(4)交联高聚物由于三维交联的聪仔,溶胀到一定程度后,无论放置多长时间,溶胀体积不变,更不能溶解。这是因为化学键的存在,使高分子具有一定的张力,小分子进入到高聚物中产生渗透压,渗透压与张力作用相等时,也就是达到溶胀平衡时,这时小分子溶剂进入到高聚物的数量与小分子溶剂从高聚物种出来的数量相等,因而体积不变,所以不能溶解。五、计算题1、计算下列三种情况下溶液的混合熵,讨论所得结果的意义。(1)99×1012个小分子A与108个小分子B相混合(假设为理想溶液);(2)99×1012个小分子A与108个大分子B(设每个大分子“链段”数x=104)相混合(假设符合均匀场理论);(3)99×1012个小分子A与1012个小分子B相混合(假设为理想溶液)。2、在20℃将10-5mol的聚甲基丙烯酸甲酯(Mn=105,ρ=1.20g/cm3)溶于179g氯仿(=1.49g/cm3)中,试计算溶液的混合熵、混合热和混合自由能。(已知χ1=0.377)12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、θ溶剂;高分子在上述三种溶液中的热力学特征以及形态又如何?解:为良溶剂,此时,溶解能自发进行,高分子链在溶液中扩张伸展;为不良溶剂,此时,溶液发生相分离,高分子在溶液中紧缩沉淀;为θ溶剂,此时与理想溶液的偏差消失,高分子链不胀不缩,处于一种自然状态。9一种聚合物溶液由分子量M2=106的溶质(聚合度x=104)和分子量M1=102的溶剂组成,构成溶液的浓度为1%(重量百分数),试计算:(1)此聚合物溶液的混合熵(高分子);(2)依照理想溶液计算的混合熵(理想);(3)若把聚合物切成104个单体小分子,并假定此小分子与溶剂构成理想溶液时的混合熵;(4)由上述三种混合熵的计算结果可得出什么结论?为什么?解:由题意,浓度c=1%可知和设此溶液为0.1kg,相当于高分子0.001kg,溶剂0.099kg,则摩尔数体积分数(1)(2)摩尔分数:(3)切成104个小分子时,摩尔数,摩尔分数,(4)由计算结果可见:因为高分子的一个链节相当于一个溶剂分子,但它们之间毕竟有化学键,所以其构象数目,虽比按一个小分子计算时的理想溶液混合熵大得多,但小于按104个完全独立的小分子的构象数。第四章聚合物的分子量和分子量分布一、概念特性粘度2、Mark-Houwink方程3、Mn、Mw、M的定义式二、选择答案2、下列四种方法中,()可以测定聚合物的重均分子量。A、粘度法,B、滲透压法,C、光散射法,D、沸点升高法3、特性粘度[η]的表达式正确的是()。A、B、C、D、三、填空题1、高分子常用的统计平均分子量有数均分子量、重均分子量、Z均分子量和,它们之间的关系Mz≥Mw≥≥Mn。2、测定聚合物分子量的方法很多,如端基 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 法可测分子量,光散射法可测重均分子量,稀溶液粘度法可测分子量。3、凝胶渗透色谱GPC可用来测定聚合物的和。溶质分子体积越小,其淋出体积越大。四、回答下列问题1、简述GPC的分级测定原理。2、请给出的定义式Mw、Mn与分子量分布指数的定义式,并 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 Mw、Mn的大小关系。五、计算题2、粘度法测定PS试样的分子量,已知25ml苯溶液溶解PS为0.2035g,30℃恒温下测溶液的流出时间为148.5秒,而溶剂苯的流出时间为102.0秒,试计算该试样的粘均分子量。(30℃,k=0.99×10-2ml/g,α=0.74)第五章聚合物的转变与松弛一、概念1、玻璃化转变(温度)2、次级转变3、均相成核与异相成核4、内增塑作用与外增塑作用二、选择答案1、高分子热运动是一个松弛过程,松弛时间的大小取决于()。A、材料固有性质B、温度C、外力大小D、以上三者都有关系。2、示差扫描量热仪(DSC)是高分子材料研究中常用的方法,常用来研究()。⑴Tg,⑵Tm和平衡熔点,⑶分解温度Td,⑷结晶温度Tc,⑸维卡软化温度,⑹结晶度,⑺结晶速度,⑻结晶动力学A、⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻B、⑴⑵⑶⑷⑹⑺⑻C、⑴⑵⑶⑷⑸D、⑴⑵⑷⑹3、下列聚合物的结晶能力最强的为()。A、高密度聚乙烯,B、尼龙66,C、聚异丁烯,D、等规聚苯乙烯4、非晶态聚合物的玻璃化转变即玻璃-橡胶转变,下列说法正确的是()。A、Tg是塑料的最低使用温度,又是橡胶的最高使用温度。B、玻璃态是高分子链段运动的状态。C、玻璃态可以看作是等自由体积分数状态。D、玻璃化转变是热力学平衡的一级相转变,不是一个松驰过程。5、聚合物的等温结晶过程可以用()方程来描述。A、Avrami,B、Boltzmann,C、Mark-Houwink,D、WLF6、下列四种聚合物中,熔点最高的是()。聚乙烯,B、聚丙烯,C、聚己内酰胺,D、聚己二酸乙二醇酯7、Tg是表征聚合物性能的一个重要指标。()因素会使Tg降低。A、引入刚性基团B、引入极性基团C、交联D、加入增塑剂8、下列四种方法中,测定Tg比其它方法得到的高,并且灵敏度较高的是()。A、热分析(DSC),B、动态力学分析仪(DMA),C、热机械法(TMA),D、膨胀计法9、示差扫描量热仪(DSC)是高分子材料研究中常用的方法,可得到很多信息,如研究结晶度、结晶速度、固化反应等,但下面的温度()不用它来测量。A、玻璃化转变温度B、熔点C、分解温度D、维卡软化温度10、结晶聚合物的熔点和熔限与结晶形成的温度有关,下列说法正确的是()。A、结晶温度越低,熔点越低,熔限越窄。B、结晶温度越低,熔点越高,熔限越宽。C、结晶温度越高,熔点越高,熔限越窄。D、结晶温度越高,熔点越低,熔限越窄。11、非晶聚合物的分子运动,()对应主级松弛。A、链段运动,B、曲柄运动,C、侧基运动,D、局部松弛12、下列各组聚合物的Tg高低比较正确的是()。A、聚二甲基硅氧烷>顺式聚1,4-丁二烯,B、聚丙稀>聚己内酰胺,C、聚己二酸乙二醇酯>聚对苯二甲酸乙二醇酯,D、聚氯乙烯>聚偏二氯乙烯三、填空题1、非晶态聚合物的温度-形变曲线一般表现出种力学状态,分别为。2、聚合物的熔融过程是热力学的过程,而玻璃化转变不是热力学的平衡过程,是个过程。3、聚合物分子运动的特点有a、运动单元的多重性,b、,c、。4、玻璃化转变理论主要是,玻璃态可以看作状态。5、测定玻璃化转变温度的常用方法有膨胀计法、和等。四、回答下列问题1、试以松弛的观点解释为什么聚合物的Tg会随升降温速度的提高而升高?2、列出三种测定高聚物玻璃化转变温度的实验方法,并简述其基本原理。3、分别示意绘出无规聚甲基丙烯酸甲酯、全同立构聚苯乙烯和交联聚乙烯的温度-形变曲线。并且在图形上标出特征温度,同时写出对应的物理含义。(考虑分子量、结晶度、交联度)。4、写出下列聚合物的结构式,判断它们的熔点高低顺序并说明理由。聚乙烯,B、顺式聚1,4-丁二烯,C、尼龙66,D、尼龙10105.示意画出结晶性聚合物的结晶速率-温度曲线,在图中示意标出Tg和Tm的位置,并对该曲线简要解释,并提出获得小晶粒结构的方法,并简要说明晶粒尺寸与温度控制的关系。6、高速行驶的汽车为什么会爆胎?高速行驶的汽车内胎温度升高的主要原因是什么?4-1具有下列化学结构单元的三组高聚物中,试估计各组高聚物的玻璃化温度或的高低顺序,并说明理由?(1)(2)(3)解:(1)因为高分子链中含有醚键,所以使高分子链柔顺,玻璃化温度较低,(2)聚酰胺则由于分子间形成氢键,使分子间力增加,使高分子链较刚硬。升高(3)在主链中含有苯环,因苯环不能内旋转,而且阻碍临近单键内旋转,所以使生高这三者相比聚酯<<7、若一个聚苯乙烯试样在时粘度为泊,估计在玻璃化温度时及时粘度是多少?查表聚苯乙烯玻璃化温度为4-8解释为什么邻苯二甲酸酯类为PVC的主增塑剂,其中以DBP互溶性最好?DOS是PVC的耐寒增塑剂,但互溶性较差,限制了它的应用,为什么?解:邻苯二甲酸酯类于聚氯乙烯互溶性好,可以单独使用,DBP是邻苯二甲酸二丁酯,是极性增塑剂,当它与聚氯乙烯增塑时,是极性增塑剂与极性高聚物的增速作用,他们互溶性很好,DBP与PVC的极性基团相互作用,而非极性基团部分把高分子的极性基团屏蔽起来减少高分子链间的分子间力,使链柔顺降低了。DOS是癸二酸二辛酯与PVC互溶性较差,但其有优良的低温性能,DOS耐寒性最好,但价格昂贵,一般用于特殊用途。4-9何谓玻璃化温度?试述四种测定玻璃化温度的方法,并说明在选择高分子材料时有何参考价值?在使用数据时,应注意什么?解:1、玻璃化温度由高弹态向玻璃态过渡时的温度或有玻璃态向高弹态过渡时的温度。高分子链段开始运动时的温度。当温度较高,自由体积较大,当温度降低时,自由体积收缩,使其空间不能提供链段活动的场所,此时的临界温度为玻璃化温度。2、测试方法热机械曲线法(形变法)当升温速度一定时,研究温度和时间的关系,得出温度----形变曲线,在曲线的转变区时的温度为图为热机械曲线差热分析法是等速升温的条件下,连续测定试样与某种惰性物质的温度差,以对试样温度作图得到差热曲线。膨胀计法测定比体积与温度的关系波谱法:系指红外光谱和核磁共振3、选择材料时参考价值在常温下,塑料处于玻璃态,希望越高越好,这样其使用范围加宽,提高了耐热性。在常温下,橡胶处于高弹态,为使用的下限,希望范围越宽越好,这样弹性好,越低,使用范围越宽,耐寒性好。4、使用时注意的问题依赖于实验条件:测试方法不同,加热、冷却或形变速率的影响,略有不同,如热机械曲线法,升温速度的快慢,是不同的,用其数据时,应指出实验条件。4-10高聚物增塑后其弹性模量、抗冲击强度、抗蠕变性、耐热性、低温脆化点有什么变化,试说明原因?解:高聚物加入增塑剂后,使弹性模量,抗蠕变性,耐热性,低温脆化点下降,抗冲击强度提高。这是因为弹性模量降低,高聚物加入增塑剂,使分子间力减小,高聚物的温度范围向低温移动。抗冲击强度增加,因为加入增塑剂后,分子间力减小,是高分子链变柔顺。抗蠕变性降低,增塑剂的加入使高分子链变柔顺,增加蠕变,所以抗蠕变低。耐热性下降,增塑剂加入后,使高聚物的玻璃璃化温度和粘流温度都下降。低温脆化点下降,使分子链柔顺,形变值加大,链段活动性大,使高聚物不脆,所以脆化点下降。五、计算题第六章橡胶弹性一、概念1、熵弹性2、热塑性弹性体二、选择答案1、你会选()聚合物用作液氮罐的软密封。(液氮沸点为77K)A、硅橡胶,B、顺丁橡胶,C、天然橡胶,D、丁苯橡胶2、橡胶试样快速拉伸,温度升高的原因是()。⑴分子链从蜷曲到伸展,熵减小放热,⑵分子内摩擦放热,⑶拉伸诱导结晶放热。A、⑴B、⑴⑵C、⑴⑵⑶D、以上皆不对三、填空题1、交联橡胶的状态方程为,只有在形变很小时,交联橡胶的应力-应变关系才符合定律。2、橡胶高弹性的热力学本质为,即橡胶拉伸时,内能几乎不变,而主要引起的变化。四、回答下列问题1、交联橡胶弹性统计理论的根据是什么?写出由它得出的交联橡胶的状态方程,并说明状态方程的意义。2、在一具有适当交联度软橡皮试条下端掛一砝码(不是过重),达到平衡形变后,升高温度,会观察到什么现象?为什么?5-4当迅速拉一块橡胶时,测量温度有些升高,当外力去掉,温度又有所下降,请解释这种现象?解:根据橡胶热力学分析,得出公式为发fDl=-TdQ当拉伸时dl>0所以dQ<0是放热反应当外力去掉回缩时dl<0所以dQ>0是吸热反应当压缩时,受力与拉力大小相同,方向相反,dl<0,f<0所以dQ<0是放热反应这是因为在拉伸前,分子排列是不规整的,熵值是大的,因混乱程度大,经拉伸时分子排列规整,混乱程度减小,分子链从一种构象变成另一种构象,熵值减小,再者,分子间的内摩擦生热,所以是放热,当外力去掉以后,分子链段由约束状态,变成自由状态,也就是由有序态变成无序态,熵值在增加,热运动在增加,但此时,所需的热量,不可能自身供给,只能来自外界,这就是回缩时需要吸热。5-5一硫化橡胶,链段分子量为10000,密度为,问于下拉长1倍时的张力为多少?解:根据公式先求出单位体积中链数目T=273+25=298KR=1.38拉伸一倍的情况代入公式五、计算题1、天然橡胶硫化后,网链平均分子量为6000,密度为0.90g/cm3。如果要把长度10cm,截面积0.26cm2的试样,在25℃下拉长25cm,需要多大的力?(R=8.314J/Kmol)2、一交联橡胶试片,长2.8cm,宽1.0cm,厚0.2cm,重0.518g,在25℃时,将它拉伸一倍,测定张力为10N,估算试样的网链的平均分子量。(R=8.314J/K·mol)3、某一硫化橡胶试样,应力为1.5×106N/m2时拉伸比为2.5。是计算该试样1cm3中的网链数。第七章习题一、概念1、蠕变2、应力松弛3、滞后现象与力学内耗4、时温等效原理5、Blotzmann叠加原理二、选择答案1、粘弹性是高聚物的重要特征,在适当外力作用下,()有明显的粘弹性现象。A、Tg以下很多B、Tg附近C、Tg以上很多D、f附近2、关于WLF方程,说法不正确的为()。A、严格理论推导公式B、Tg参考温度,几乎对所有聚合物普遍适用C、温度范围为Tg~Tg+100℃D、WLF方程是时温等效原理的数学表达式3、()模型基本上可用于模拟交联聚合物的蠕变行为。Flory,B、Huggins,C、Kelvin,D、Maxwell4、()模型可以用于模拟线性聚合物的应力松弛行为。Flory,B、Huggins,C、Kelvin,D、Maxwell三、填空题1、Maxwell模型可模拟线性聚合物的现象,而Kelvin模型基本上可用来模拟交联聚合物的行为。2、WLF方程若以Tg为参考温度,则lgaT=,WLF方程可定量描述时-温等效原理。根据时-温等效原理,提高试验拉伸速率,力学损耗将向方向移动。3、聚合物的静态粘弹性主要表现为和。4、一硫化橡胶试样在周期性交变拉伸作用下,应变落后于应力变化的现象称为       现象,对应于同一应力值,回缩时的应变    拉伸时的应变。拉伸曲线下的面积表示      ,回缩曲线下的面积表示       ,两个面积之差表示        。5、聚合物在交变应力下应变落后于应力的现象称为。在每一循环变化中,热损耗掉的能量与最大储能量之比称为。四、回答下列问题1、写出麦克斯韦尔模型、开尔文模型的运动方程。这两种模型可以模拟什么样的聚合物的何种力学松弛行为?2、“聚物的应力松弛是指维持聚合物一恒定应变所需的应力逐渐衰减到零的现象”,这句话对吗?为什么?3、画出固定试验温度下,聚合物的内耗与外力频率的关系曲线,并以松弛的观点加以解释和说明。4、示意画出聚合物动态粘弹性的温度谱,说明温度对聚合物内耗大小的影响。5、什么是时温等效原理和WLF方程?它们有何意义?7-2是从高聚物的松弛特性,讨论非晶态高聚物的力学特征?解:高聚物玻璃态时,加应力后普弹形变瞬时完成,保持应力过程中,形变也保持不变,移去应力后,形变迅速恢复,这是松弛时间过长,大分子链来不及运动,在实验条件下,根本观察不到蠕变现象。在推迟高弹时,加应力后,普弹形变和高弹形变瞬时完成,而后高弹形变随时间逐渐发展,表现典型的蠕变现象,以除外力后,普弹形变和高弹形变,则随时间而逐渐减小,但现行高聚物有部分塑性形变,所以残余一部分不可逆形变。高弹态时,由于松弛间短,加应力后,普弹形变和高弹形变同时发生,蠕变曲线几乎平行于纵轴,以后线形高聚物中塑性形变不断发展,解除应力后,这一部分不能恢复。粘流态时,塑性形变随时间发展,几乎全是不可逆形变,故解除外力后,不能恢复。7-3讨论下述因素对蠕变实验的影响。相对分子质量;b.交联;c.缠结数解:a.相对分子质量:低于Tg时,非晶聚合物的蠕变行为与相对分子质量无关,高于Tg时,非晶或未交联的高聚物的蠕变受相对分子质量影响很大,这是因为蠕变速率首先决定于聚合物的黏度,而黏度又决定于相对分子质量。根据3.4次规律,聚合物的平衡零剪切黏度随重均相对分子质量的3.4次方增加。于是平衡流动区的斜率随相对分子质量增加而大为减少,另一方面永久形变量也因此减少。相对分子质量较大(黏度较大)蠕变速率较小(图8-10)。b.交联:低于Tg时,链的运动很小,交联对蠕变性能的影响很小,除非交联度很高。但是,高于Tg时交联极大地影响蠕变,交联能使聚合物从黏稠液体变为弹性体。对于理想的弹性体,当加负荷时马上伸长一定量,而且伸长率不随时间而变化,当负荷移去后,该聚合物能迅速回复到原来长度。当交联度增加,聚合物表现出低的“蠕变”(图8-10)。轻度交联的影响就好像相对分子质量无限增加的影响,分子链不能相互滑移,所以变成无穷大,而且永久形变也消失了。进一步交联,材料的模量增加,很高度交联时,材料成为玻璃态,在外力下行为就像虎克弹簧。c.缠结数:已发现低于一定相对分子质量时,黏度与相对分子质量成比例。因为这一相对分子质量相应的分子链长已足以使聚合物产生缠结。这种缠结如同暂时交联,使聚合物具有一定弹性。因此相对分子质量增加时,缠结数增加,弹性和可回复蠕变量也增加。但必须指出聚合物受拉伸,缠结减少,因此实验时间愈长则可回复蠕变愈小。7-825℃下进行应力松弛实验,聚合物模量减少至105N/m3需要107h。用WLF方程计算100℃下模量减少到同样值需要多久?假设聚合物的Tg是25℃。解:7-9一PS试样其熔体黏度在160℃时为102Pa·s,试用WLF方程计算该样在120℃时的黏度.解:根据WLF方程当,得又有五、计算题1、根据WLF方程预计玻璃化温度测量所用频率提高或降低一个数量级时,测得的Tg将变化多少度?2、在频率为1Hz条件下进行聚苯乙烯试样的动态力学性能实验,125℃出现内耗峰。请计算在频率1000Hz条件下进行上述实验,出现内耗峰的温度。(已知聚苯乙烯Tg=100℃)3、以某一聚合物材料作为两根管子接口法兰的密封垫圈,假设材料的力学行为可以用Maxwell模型描述。已知垫圈压缩应变为0.2,初始模量为3×106N/m2,材料应力松弛时间为300d,管内流体的压力为0.3×106N/m2,试问多少天后接口处发生泄漏?4、聚苯乙烯试样,已知160oC时粘度为103Pa·s,试估算Tg(100oC)时和120oC时的粘度。第八章聚合物的屈服和断裂一、概念1、杨氏模量2、断裂强度3、断裂能4、冲击强度5、剪切带6、银纹二、选择答案1、韧性聚合物单轴拉伸至屈服点时,可看到剪切带现象,下列说法错误的是()。A、与拉伸方向平行B、有明显的双折射现象C、分子链高度取向D、每个剪切带又由若干个细小的不规则微纤构成2、拉伸实验中,应力-应变曲线初始部分的斜率和曲线下的面积分别反映材料的()。A、拉伸强度、断裂伸长率B、杨氏模量、断裂能C、屈服强度、屈服应力D、冲击强度、冲击能3、在聚甲基丙烯酸甲酯的拉伸试验中,温度升高则()。A、σB升高、εB降低,B、σB降低、εB升高,C、σB升高、εB升高,D、σB降低、εB降低,4、聚苯乙烯在张应力作用下,可产生大量银纹,下列说法错误的是()。A、银纹是高度取向的高分子微纤构成。B、银纹处密度为0,与本体密度不同。C、银纹具有应力发白现象。D、银纹具有强度,与裂纹不同。5、杨氏模量、冲击强度、应变、切变速率的量纲分别是()。A、N/m2,J/m2,无量纲,S-1,B、N,J/m,无量纲,无量纲C、N/m2,J,无量纲,无量纲D、N/m2,J,m,S-17、提高高分子材料的拉伸强度有效途径为()。A、提高拉伸速度,B、取向,C、增塑,D、加入碳酸钙8、在高分子材料的拉伸试验中,提高拉伸速率时,则()。A、σB升高、εB降低,B、σB降低、εB升高,C、σB升高、εB升高,D、σB降低、εB降低三、填空题2、聚合物在拉伸试验中,初始阶段的应力与应变的比值叫;应力-应变曲线下的面积称作,反映材料的拉伸断裂韧性大小。四、回答下列问题1、举例说明聚合物增强和增韧的途径和机理(各写出2种机理)。应变ε应力σ0材料I材料II材料III2、有三种材料的应力-应变曲线如图所示。哪种材料的弹性模量最高?哪种材料的伸长率最大?哪种材料的韧性最高?哪种材料的在断裂前没有明显的塑性变形?判断顺丁橡胶、尼龙6、酚醛塑料分别对应哪种材料的曲线?3、聚合物拉伸的真应力-应变曲线有几种类型?相应的拉伸行为如何?五、计算题第九章聚合物的流变性一、概念1、牛顿流体:2、非牛顿流体:3、假塑性流体:4、表观粘度:5、韦森堡效应(包轴效应):6、巴拉斯效应(挤出物胀大现象):二、选择答案1、下列聚合物中,熔体粘度对温度最敏感的是()。A、PEB、PPC、PCD、PB2、大多数聚合物熔体在剪切流动中表现为()。宾汉流体,B、假塑性流体,C、膨胀性流体,D、牛顿流体3、聚合物的粘流活化能一般与()有关。A、温度B、切应力C、切变速率D、高分子的柔顺性4、下列四种聚合物中,粘流活化能最大的为()。A、高密度聚乙烯,B、顺丁橡胶,C、聚二甲基硅氧烷,D、聚苯乙烯5、对于同一种聚合物,在相同的条件下,流动性越好,熔融指数MI越();材料的耐热性越好,则维卡软化点越()。A、高、高B、低、低C、高、低D、低、高6、下列方法中不能测定聚合物熔体粘度的是:()A、毛细管粘度计B、旋转粘度计C、乌氏粘度计D、落球粘度计三、填空题1、假塑性流体的粘度随应变速率的增大而,用幂律方程表示时,n1。2、聚合物熔体的弹性响应包括有,与。3、对于相同分子量,不同分子量分布的聚合物流体,在低剪切速率下,分子量分布的粘度高,在高剪切速率下,分子量分布的粘度高。四、回答下列问题1、就流动性而言,PC对温度更敏感,而PE对切变速率更敏感,为什么?2、示意绘出聚合物熔体在宽切变速率下的流动曲线,并用缠结理论作出解释。3、为什么涤纶采用熔融纺丝方法,而腈纶却采用湿法纺丝?4、简述聚合物流体产生挤出物胀大效应的原因,以及温度、剪切速率和流道长径比对胀大的影响。五、计算题1、一种聚合物在加工中劣化,其重均分子量从1×106下降到8×105。文加工前后熔融粘度之比是多少?2、聚甲基丙烯酸甲酯试样,已知240oC时粘度为200Pa·s,试估算250oC时和230oC时的粘度。(已知聚甲基丙烯酸甲酯的粘流活化能为184kJ/mol,Tg为100oC)模拟一:一、解释概念(15分,每题3分)1、全同立构2、球晶3、高分子合金4、熵弹性5、应力松弛二、选择答案(20分,每题1分)1、高分子科学诺贝尔奖获得者中,()首先把“高分子”这个概念引进科学领域。A、H.Staudinger,B、K.Ziegler,G.Natta,C、P.J.Flory,D、H.Shirakawa2、链段是高分子物理学中的一个重要概念,下列有关链段的描述,错误的是()。A、高分子链段可以自由旋转无规取向,是高分子链中能够独立运动的最小单位。B、玻璃化转变温度是高分子链段开始运动的温度。C、在θ条件时,高分子“链段”间的相互作用等于溶剂分子间的相互作用。D、聚合物熔体的流动不是高分子链之间的简单滑移,而是链段依次跃迁的结果。3、聚苯乙烯在张应力作用下,可产生大量银纹,下列说法错误的是()。A、银纹是高度取向的高分子微纤构成。B、银纹处密度为0,与本体密度不同。C、银纹具有应力发白现象。D、银纹具有强度,与裂纹不同。4444、提高高分子材料的拉伸强度有效途径为()。A、提高拉伸速度,B、取向,C、增塑,D、加入碳酸钙5、下列四种聚合物在各自的良溶剂中,常温下不能溶解的为()。聚乙烯,B、聚甲基丙烯酸甲酯,C、无规立构聚丙烯,D、聚氯乙烯6、高分子热运动是一个松弛过程,松弛时间的大小取决于()。A、材料固有性质B、温度C、外力大小D、以上三者都有关系。7、示差扫描量热仪(DSC)是高分子材料研究中常用的方法,常用来研究()。⑴Tg,⑵Tm和平衡熔点,⑶分解温度Td,⑷结晶温度Tc,⑸维卡软化温度,⑹结晶度,⑺结晶速度,⑻结晶动力学A、⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻B、⑴⑵⑶⑷⑹⑺⑻C、⑴⑵⑶⑷⑸D、⑴⑵⑷⑹8、你会选()聚合物用作液氮罐的软密封。(液氮沸点为77K)A、硅橡胶,B、顺丁橡胶,C、天然橡胶,D、丁苯橡胶9、粘弹性是高聚物的重要特征,在适当外力作用下,()有明显的粘弹性现象。A、Tg以下很多B、Tg附近C、Tg以上很多D、Tf附近10101、下列聚合物中,熔体粘度对温度最敏感的是()。A、PEB、PPC、PCD、PB111111、下列四种聚合物中,链柔顺性最差的是()。A、,B、,C、,D、1212、下列说法,表述正确的是()。A、自由连接链为真实存在,以化学键为研究对象。B、自由旋转链为理想模型,以链段为研究对象。C、等效自由连接链为理想模型,以化学键为研究对象。D、高斯链真实存在,以链段为研究对象。13、聚合物可以取向的结构单元()。A、只有分子链B、只有链段C、只有分子链和链段D、有分子链、链段、微晶14、Huggins参数1在θ温度下的数值等于()A、0.0,B、0.5,C、1.0,D、2.015、下列四种方法中,()可以测定聚合物的重均分子量。A、粘度法,B、滲透压法,C、光散射法,D、沸点升高法16、拉伸实验中,应力-应变曲线初始部分的斜率和曲线下的面积分别反映材料的()。A、拉伸强度、断裂伸长率B、杨氏模量、断裂能C、屈服强度、屈服应力D、冲击强度、冲击能17、聚合物的等温结晶过程可以用()方程来描述。A、Avrami,B、Boltzmann,C、Mark-Houwink,D、WLF18、橡胶试样快速拉伸,温度升高的原因是()。⑴分子链从蜷曲到伸展,熵减小放热,⑵分子内摩擦放热,⑶拉伸诱导结晶放热。A、⑴B、⑴⑵C、⑴⑵⑶D、以上皆不对19、关于WLF方程,说法不正确的为()。A、严格理论推导公式,B、Tg参考温度,几乎对所有聚合物普遍适用,C、温度范围为Tg~Tg+100℃,D、WLF方程是时温等效原理的数学表达式。20202、()模型可以用于模拟线性聚合物的应力松弛行为。Flory,B、Huggins,C、Kelvin,D、Maxwell三、填空(15分,每空1分)1、构型是指分子中原子在空间的排列,高分子链的构型包括、和链接异构。2、测定结晶聚合物的结晶度较为常用的测定方法有密度法、和等。3、测定聚合物分子量的方法很多,如端基分析法可测分子量,光散射法可测定分子量。4、聚合物分子运动的特点有、、。5、玻璃化转变理论主要是,玻璃态可以看作状态。6、聚合物的熔融过程是热力学的过程,而玻璃化转变不是热力学的平衡过程,是个过程。7、表示特性粘度与分子量关系的Mark-Houwink方程为,其中特性粘度定义为。0应变ε应力σ材料I材料II材料III四、回答下列问题(30分,每题6分)1、有三种材料的应力-应变曲线如图所示。哪种材料的弹性模量最高?哪种材料的伸长率最大?哪种材料的韧性最高?哪种材料的在断裂前没有明显的塑性变形?判断顺丁橡胶、尼龙6、酚醛塑料分别对应哪种材料的曲线?2.分别示意画出线性非结晶性聚合物的模量-温度曲线,标出相应的转变温度,说明各力学状态下的分子运动情况。3、试以松弛的观点解释为什么聚合物的Tg会随升降温速度的提高而升高?4、温度和切变速率对聚乙烯和聚碳酸酯熔体流动性的影响有很大不同,试做出判断和解释。5、示意画出聚合物动态粘弹性的温度谱,说明温度对聚合物内耗大小的影响。五、计算题(20分,每题10分)1、35℃时,环己烷为聚苯乙烯(无规立构)的θ溶剂。现将300mg聚苯乙烯(ρ=1.05g/cm3,Mn=1.5×105)于35℃溶于150ml环己烷中,试计算:(1)第二维利系数A2;(2)溶液的渗透压。2、一交联橡胶试片,长2.8cm,宽1.0cm,厚0.2cm,重0.518g,在25℃时,将它拉伸一倍,测定张力为10N,估算试样的网链的平均分子量。(R=8.314J/K)模拟二:一、解释概念(15分,每题3分,要求每个概念回答20字以上)1.高斯链2.高分子合金3.蠕变4.熵弹性5.特性粘度与切粘度二、选择答案(25分,每题1分)1、高分子科学诺贝尔奖获得者中,()首先把“高分子”这个概念引进科学领域。A、H.Staudinger,B、K.Ziegler,G.Natta,C、P.J.Flory,D、H.Shirakawa2、下列聚合物中,()是聚异戊二烯(PI)。A、B、C、D、3、链段是高分子物理学中的一个重要概念,下列有关链段的描述,错误的是()。A、高分子链段可以自由旋转无规取向,是高分子链中能够独立运动的最小单位。B、玻璃化转变温度是高分子链段开始运动的温度。C、在θ条件时,高分子“链段”间的相互作用等于溶剂分子间的相互作用。D、聚合物熔体的流动不是高分子链之间的简单滑移,而是链段依次跃迁的结果。4、下列四种聚合物中,不存在旋光异构和几何异构的为()。A、聚丙烯,B、聚异丁烯,C、聚丁二烯,D、聚苯乙烯5、下列说法,表述正确的是()。A、工程塑料ABS树脂大多数是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元接枝共聚物。B、ABS树脂中丁二烯组分耐化学腐蚀,可提高制品拉伸强度和硬度。C、ABS树脂中苯乙烯组分呈橡胶弹性,可改善冲击强度。D、ABS树脂中丙烯腈组分利于高温流动性,便于加工。6、下列四种聚合物中,链柔顺性最好的是()。A、聚氯乙烯,B、聚氯丁二烯,C、顺式聚丁二烯,D、反式聚丁二烯7、在下列四种聚合物的晶体结构中,其分子链构象为H31螺旋构象为()。A、聚乙烯,B、聚丙烯,C、聚甲醛,D、聚四氟乙烯8、关于聚合物球晶描述错误的是()。A、球晶是聚合结晶的一种常见的结晶形态。B、当从浓溶液析出或由熔体冷结晶时,在存在应力或流动的情况下形成球晶。C、球晶外形呈圆球形,直径0.5~100微米数量级。D、球晶在正交偏光显微镜下可呈现特有的黑十字消光图像和消光同心环现象。9、若聚合度增加一倍,则自由连接链的均方末端距变为原值的()倍。A、0.5B、1.414C、2D、410、()是有序性最低的液晶晶型。A、向列型,B、近晶A型,C、近晶C型,D、胆甾型11、提高高分子材料的拉伸强度有效途径为()。A、提高拉伸速度,B、取向,C、增塑,D、加入碳酸钙12、下列四种聚合物中,内聚能密度最大的为()。A、聚丙烯,B、聚异丁烯,C、聚丁二烯,D、聚氯乙烯13、下列四种聚合物在各自的良溶剂中,常温下不能溶解的为()。聚乙烯,B、聚甲基丙烯酸甲酯,C、无规立构聚丙烯,D、聚氯乙烯14、高分子溶液与小分子理想溶液比较,说法正确的是()。A、高分子溶液在浓度很小时,是理想溶液。B、高分子溶液在θ温度时,△μ1E=0,说明高分子溶液是一种真的理想溶液。C、高分子溶液在θ条件时,△HM和△SM都不是理想值,不是理想溶液。D、高分子溶液在θ条件时,高分子链段间与高分子链段和溶剂分子间相互作用不等。15、()可以快速、自动测定聚合物的平均分子量和分子量分布。A粘度法,B滲透压法,C光散射法,D凝胶渗透色谱(GPC)法16、高分子热运动是一个松弛过程,松弛时间的大小取决于()。A、材料固有性质B、温度C、外力大小D、以上三者都有关系。17、示差扫描量热仪(DSC)是高分子材料研究中常用的方法,常用来研究()。⑴Tg,⑵Tm和平衡熔点,⑶分解温度Td,⑷结晶温度Tc,⑸维卡软化温度,⑹结晶度,⑺结晶速度,⑻结晶动力学A、⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻B、⑴⑵⑶⑷⑹⑺⑻C、⑴⑵⑶⑷⑸D、⑴
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