高分子材料基础答案

高分子材料基础答案篇一：北京化工大学高分子材料基础理论试卷附标准答案】class=txt>《高分子材料基础理论》期末考试试卷班级：姓名：学号：分数：一、选择题（多项选择，每题2分，共20分）下列聚合物中，碳链聚合物有（）。a聚氯乙烯b聚酰胺c聚甲基丙烯酸甲酯d聚碳酸酯2常用高聚物结晶度的测试方法有（）。a扫描电镜b差示扫描量热仪dscc热膨胀计dx射线衍射3下列聚合物中，单根高分子链柔顺性最大的是（）。a聚氯乙烯b聚丙烯（全同）c聚二甲基硅氧烷d聚苯乙烯4下列高聚物中本体（不加添加剂）透明的聚合物有（）。a聚丙烯b聚氯乙烯c聚碳酸酯d聚乙烯5高分子的远程结构主要包括（）。a单体单元的化学组成b高分子的大小c高分子的形状d高分子的构象下列有关高聚物分子量及分子量分布对材料性能的影响，描述正确的有（）。a分子量增大，材料的表观粘度增大b分子量增大，材料的拉伸强度增大c分子量分布较宽，对改善材料的加工性能有利d分子量增大，材料的流动性增加在挤出和注射成型前必须要进行严格干燥的高聚物有（）a聚乙烯b聚氯乙烯c尼龙d聚甲基丙烯酸甲酯8能提高高分子材料强度的措施包括（）。a交联b降低结晶度c添加增塑剂d添加玻璃纤维从分子运动观点分析，下列高聚物中抗蠕变能力最强的是（）a聚苯醚b聚四氟乙烯c聚氯乙烯d聚乙烯高聚物的零切粘度越高，说明其（）a分子间作用力越小b分子链越柔顺c分子链越刚硬或者分子间作用力越大d表观粘度对温度越敏感二填空题（每空1分，共25分）高分子化合物是指分子量很高，并由（ 1）连接的一类化合物，分子量通常高达（2），高分子英文表述为（3）。根据聚合反应机理，聚合反应可分为两大类，大分子链瞬时形成，延长反应时间对分子量影响不大的聚合反应是（4）；延长反应时间能提高聚合物分子量的聚合反应是（5）。3高分子共聚物的结构单元连接方式有交替共聚、（6）共聚、接枝共聚和（7）共聚，tg（9），注射成型模温（10）。高聚物分子运动的特点是（11）的多重性，（12）依赖性和（13）依赖性。高聚物的高弹性特点是弹性形变（14），弹性模量（15）。6三分析比较排序，并说明理由（每题5分，共10分）。1按玻璃化转变温度排序聚乙烯聚丁二烯聚苯乙烯聚碳酸酯2按结晶能力高低排序高密度聚乙烯无规聚丙烯等规聚苯乙烯等规聚丙烯四简答题（每题5分，共15分）1简述聚丙烯与聚苯乙烯取向结构的不同。聚碳酸酯和聚乙烯的加工中，为了降低熔体的粘度，增大其流动性，可以采用提高温度或增大剪切速率的方法。问这两种材料分别选择哪种方法更有效，说明原因。请解释轮胎高速长时间行驶造成的内层温度急剧上升现象。五论述题（每题15分，30分）画出挤出成型工艺流程图，说明挤出成型螺杆功能分为几段，各段的作用，根据高聚物的力学状态及其热转变分析结晶与非结晶塑料加工用螺杆各段的不同。图（1）和图（2）为注射成型保压过程中，聚合物比体积的变化，请根据一定保压压力下比体积随温度的变化说明哪个是结晶性塑料，哪个是非结晶塑料，为什么？图（1）图（2）北京化工大学2011——2012学年第一学期《高分子材料基础理论》期末考试试卷答案一选择题1ac2bd，3c4bc5bcd6abc7cd8ad9a10acd 二填空题461化学键10~10polymer（p）2连锁聚合逐步聚合3嵌段共聚无规共聚4差，越高，增加5运动单元，温度，时间6大，小7聚甲基丙烯酸甲酯，高密度聚乙烯，聚甲醛，聚氯乙烯，聚苯乙烯，pb,pc,pp,pan,pa三分析比较排序1聚碳酸酯聚苯乙烯聚乙烯聚丁二烯2高密度聚乙烯等规聚丙烯等规聚苯乙烯无规聚丙烯四简答题聚丙烯为结晶型聚合物，聚苯乙烯为非结晶聚合物，结晶型聚合物取向单元为分子链，链段，晶粒，非结晶聚合物取向单元为分子链，链段；结晶聚合物取向结构稳定，熔点附近解取向，非结晶聚合物取向结构不稳定，超过玻璃化温度发生解取向。聚碳酸酯分子链刚性大，熔体粘度对温度敏感，提高温度降粘有效；聚乙烯分子链柔性大，粘度对剪切敏感，提高剪切速率降粘有效。轮胎高速长时间行驶造成的内层温度急剧上升是由于高聚物的动态粘弹性，交变应力下，形变落后于应力的变化，造成力学损耗，损耗功转变为热能。五论述题1.对于挤出成型结晶性塑料的螺杆设计：加料段较长，其熔融吸热量大，熔融以前，难于压缩；压缩段较短，因为结晶性塑料熔融以后，其粘度会大大降低；应有一定长度的均化段，保证熔融物料保持一定的压力及料流稳定，；对于挤出成型非结晶性塑料的螺杆设计：加料段较短些，因为非结晶性塑料随温度升高，其形变增大，具有一定的流动性；压缩段较长，因为非晶塑料的tf范围较宽，增加压缩段长度，以使物料吸热软化，完全熔融；应有一定的均化段，保证熔融物料保持一定的压力及料流稳定。图（1）为非结晶塑料，图（2）为结晶型塑料。注射充模后，保压冷却过程中，结晶型塑料温度降至熔点，产生相变，结晶过程中温度变化很小，高分子链有序排列结晶，密度增加很大，收缩严重，即比体积急剧降低。非结晶塑料粘流温度范围宽，冷却固化过程中没有相变，高分子链无序堆砌，密度变化小，体积收缩小，比体积随温度的降低缓慢下降。篇二：高分子材料科学基础b卷答案】>姓名专业及班级本试卷共有五道大题,一．填空题（每空1分，共30分）1.材料3.20世纪70是长程有序。6.交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物。9.10.11.合物使用的上线温度，对于橡胶，玻璃化温度是其使用的下限温度。12.橡胶制品的主要原料是生胶、再生胶以及配合剂。 13.第1页共5页14.15.16.17.二．名词解释（共10小题，每题2分，共20分）引发剂：引发剂是容易分解成自由基的化合物，分子结构上具有弱键，在热能或辐射能的作用下，沿弱键均裂成自由基。笼蔽效应：引发剂分解成初始自由基后，必须扩散出溶剂所形成的“笼子”才能引发单体聚合，这时会有部分初始自由基在扩散出“笼子”之前因相互复合而失去引发单体聚合的能力，这就成为笼蔽效应。诱导分解：诱导分解实际上是自由基向引发剂的转移反应，其结果使引发剂效率降低。4.热固性塑料：是由单体直接形成网状聚合物或通过交联线型预聚体而形成，一旦形成交联聚合物，受热后不能再恢复到可塑状态。5.连锁聚合：活性中心引发单体，迅速连锁增长的聚合。烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。连锁聚合需活性中心，根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。体形缩聚：在缩聚反应中，单体分子多于两个官能团时，则能形成支化或交联等非线型结构的产物，此类反应称体型缩聚反应。凝胶点：体形缩聚初期为线型产物，当达到一定程度时，体系粘度突然增大，出现不溶不熔且具有弹性的凝胶 ——体型产物（即凝胶化现象或凝胶化作用），这时的p称凝胶点pc。8.自动加速现象：随着聚合反应进行，聚合速率不但没有降低，反而迅速增加，这种反常的动力学行为称为自动加速现象。应力松弛：在温度、应变恒定的条件下，材料的内应力随时间延长而逐渐减小的现象称为应力松弛。乳液聚合：是单体在水中分散成乳液状而进行的聚合，体系由单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂组成。四．计算题（共5小题，1，2，3题每题5分，4题10分共25分）设一聚合物样品，其中分子量为104的分子有10mol,分子量为105的分子有5mol,求分子10?104?5?105mn???40000ni10?5?nimi第2页共5页量数均分子量和质均分子量nimimw?nimi210?（104）2?5?（105）2??850004510?10?5?10等摩尔二元醇和二元酸缩聚，另加醋酸1.5%，p=0.995或0.999时聚酯的聚合度多少？解：假设二元醇与二元酸的摩尔数各为1mol，则醋酸的摩尔数为0.015mol。na=2mol，nb=2mol，nb?0.015molr?nanb?2nb2?0.9852?2*0.015当p=0.995时，xn?1?r1?0.985??79.881?r?2rp1?0.985?2*0.985*0.995写出下列混合物的数均分子量、重均分子量和分子量分布指数 （1）组分1：质量分数=0.5，分子量=1x104（2）组分2：质量分数=0.4，分子量=1x105（3）组分3：质量分数=0.1，分子量=1x106mn??nimi??wini?wimi11??1.85?1040.50.41wi/wi???mi104105106mw??wimi?0.5?104?0.4?105?0.1?106?1.45?105mw1.45?105d???7.844mn1.85?10aa、bb、a3混合体系进行缩聚，na0=nb0=3.0，a3中a基团数占混合物中a总数（?）的10%，试求p=0.970时的n。解：na0=nb0=3.0，a3中a基团数占混合物中a总数（?）的10%，则a3中a基团数为0.3mol，a3的分子数为0.1mol。na2=1.35mol；na3=0.1mol；nb2=1.5molbhgnjhmn000第3页共5页f?nafa?nbfb?ncfc3?3??2.034na?nb?nc1.5?1.35?0.122?pf2?742?0.97?2.034xn?当p=0.970时，xn?xn?200时，xn?22?2?pf2?2.034p五，简答题（1题5分，2、3题10分，共25分）1.简述聚合物结晶过程的特点。答：聚合物结晶是高分子链通过分子运动（链段运动）从无序转变为有序的过程，有三个特点：（1）结晶必须在玻璃化温度tg与熔点tm之间的温度范围内进行。聚合物结晶过程与小分子化合物相似，要经历晶核形成和晶粒生长两过程。温度高于熔点tm，聚合物处于熔融状态，晶核不易形成；低于tg，高分子链运动困难，难以进行规整排列，晶核也不能生成，晶粒难以生长。（2）同一聚合物在同一结晶温度下，结晶速度随结晶过程而变。一般最初结晶速度较慢，中间有加速过程，最后结晶速度又减慢。 （3）结晶聚合物结晶不完善，没有精确熔点，存在熔限。熔限大小与结晶温度有关。结晶温度低，熔限宽，反之则窄。这是由于结晶温度较低时，高分子链的流动性较差，形成的晶体不完善，且各晶体的完善程度差别大，因而熔限宽。2.下列烯类单体适于何种机理聚合？自由基聚合、阳离子聚合还是阴离子聚合？并说明原因。ch2=chclch2=ccl2ch2=chcnch2=c（cn）2ch2=chch3答：ch2=chcl：适合自由基聚合，cl原子的诱导效应是吸电子基团，但共轭效应却有供电性，两者相抵后，电子效应微弱。ch2=ccl2：自由基及阴离子聚合，两个吸电子基团。ch2=chcn：自由基及阴离子聚合，cn为吸电子基团，将使双键?电子云密度降低，有利于阴离子的进攻，对自由基有共轭稳定作用。ch2=c（cn）2：阴离子聚合，两个吸电子基团（cn）。ch2=chch3：配位聚合，甲基（ch3）供电性弱，难以进行自、阳、阴三种聚合，用自由基聚合只能得无定型蜡状物低、分子量，用阴离子聚合只能得到低分子量油状物。第4页共5页ch2=c（ch3）-ch=ch2：三种机理均可，共轭体系。下图为非晶态聚合物温度—形变曲线，指出a、b、c分别代表的哪种力学状态，d、e分别代表什么温度。并具体说明聚合物在这三种力学状态的运动特点。玻璃态：①温度低，链段的运动处于冻结，只有侧基、链节、链长、键角等局部运动②形变小,可恢复；高弹态：①链段运动充分发展②形变大，可恢复；粘流态：①链段运动剧烈，导致分子链发生相对位移； ②形变不可逆形变de温度第5页共5页篇三：高分子材料基础试卷河北工业大学b】材料基础试卷参考答案b卷一、概念解释（20分,每小题2分）材料化过程：由化学物质或原料转变成适于一定用场的材料 ,其转变过程称为材料化过程。结构单元：构成大分子链的与单体有关的最大结构。弹性模量：弹性模量是指在弹性形变范围内单位应变所需应力的大小。蠕变：在恒温下施加较小的恒定外力时 ,材料的形变随时间而逐渐增大的力学松弛现象。玻璃化转变温度：玻璃态开始向高弹态转变的温度称为玻璃化转变温度。撕裂强度：橡胶耐撕裂性的好坏,试样在单位厚度上所承受的负荷kn/m。硫化：硫化是胶料在一定的压力和温度下,经过一定的时间橡胶大分子由线型结构变为网状结构的交联过程。塑料合金：聚合物共混物是指两种或两种以上聚合物通过物理的或化学的方法混合而形成的宏观上均匀、连续的固体高分子材料,一般是指塑料与塑料的共混物以及在塑料中掺混橡胶的共混物,在工业上常称之为高分子合金或塑料合金。线密度：指一定长度纤维所具有的重量,单位名称为特[克斯],单位符号为tex,其1／10称为分特[克斯],单位符号为dtex。纳米复合材料：纳米复合材料是指复合材料结构中至少有一个相在一维方向上是纳米尺寸（1nm〜100nm的尺寸范围）。二、填空题（20分,每空1分）高分子化合物结构特点：a、分子量高b、由重复结构单元组成c、重复单元由共价键连接。聚合物的聚集态结构可分为晶态结构、非晶态结构、液晶态结构和取向态结构。密度是决定hdpe性能的关键因素。使橡胶的大分子断裂,大分子链由长变短的过程。纺丝方法可以分为熔融纺丝法、溶液纺丝法。腈纶由于分解温度低的原因,通常采用溶液纺丝法。（1）分子链结构（2）温度（3）应力（4）分子量（5）杂质溶解过程一般为溶剂小分子先渗透、扩散到大分子之间 ,削弱大分子间相互作用力,使体积膨胀,称为溶胀。三、写出以下聚合物的结构式及其合成单体（ 20分,每小题4分）1.pvac:单体名称：醋酸乙烯（2分）结构式：（2分）2.pmma:单体名称：甲基丙烯酸甲酯（2分）结构式：（2分）ptfe:单体名称：四氟乙烯（2分）结构式：（2分）abs:单体名称：单体是丙烯腈、苯乙烯和丁二烯（2分）结构式：（2分）聚酯型热塑性弹性体（tpee）:单体名称：对苯二甲酸二甲酯、聚四亚甲基乙二醇醚和1,4-丁二醇（2分）结构式：（2分）四、问答题（10分,每题2.5分）1.比较下列各组聚合物的柔顺性大小,并说明理由聚乙烯、氯化聚乙烯和聚氯乙烯答：聚乙烯氯化聚乙烯聚氯乙烯,原因：随着长链上氯原子的增加,分子间作用力增强,分子的柔性降低。2.比较下列各组聚合物的tg大小,并说明理由聚（3、3-二甲基-1-丁烯）、聚苯乙烯和聚乙烯基咔唑答：聚（3、3-二甲基—1-丁烯）聚苯乙烯聚乙烯基咔唑,原因：随着分子链上侧基体积的增大,分子运动越困难,所以tg增高。按照给出条件鉴别高分子材料请指出1、2、3分别是全同pp、间同pp、无规pp中的哪一种聚合物？答：1、2、3分别是全同pp、无规pp、间同pp。下列哪些物质属于高聚物,并说明原因。（1）硬脂酸十八醇酯（2）羊毛（3）纤维素（4）丁苯橡胶答：（4）属于高聚物。（1）是小分子,（2）（3）为天然高分子。五、论述题（30分,每题10分）用银纹—剪切带—空穴理论解释ps中加入丁苯橡胶后冲击强度提高的现象。答：银纹-剪切带-空穴理论认为,橡胶颗粒的主要增韧机理包括三个方面：①引发和支化大量银纹并桥接裂纹两岸；②引发基体剪切