2025年本科高分子材料与工程（橡胶工程）试题及答案

2025年本科高分子材料与工程（橡胶工程）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.以下哪种橡胶具有优异的耐油性？A.天然橡胶B.丁腈橡胶C.乙丙橡胶D.硅橡胶2.橡胶硫化的本质是A.分子间交联B.分子链断裂C.分子链重排D.分子链解缠3.下列哪种物质不是橡胶常用的硫化剂？A.硫磺B.过氧化物C.氧化锌D.促进剂4.橡胶的玻璃化转变温度是指A.橡胶开始熔融的温度B.橡胶分子链开始运动的温度C.橡胶失去弹性的温度D.橡胶开始结晶的温度5.以下关于高分子材料的说法正确的是A.高分子材料都是线性结构B.高分子材料的分子量是单一值C.高分子材料具有高弹性和可塑性D.高分子材料的强度与分子量无关6.橡胶工程中，混炼的目的是A.使橡胶与配合剂均匀混合B.提高橡胶的硫化速度C.降低橡胶的成本D.增加橡胶的硬度7.哪种橡胶的透气性最小？A.丁基橡胶B.顺丁橡胶C.氯丁橡胶D.丁苯橡胶8.橡胶老化的主要原因不包括A.氧化B.热C.光照D.分子链增长9.以下哪种测试方法可以测定橡胶的交联密度？A.拉伸试验B.硬度测试C.动态热机械分析D.红外光谱分析10.下列哪种橡胶常用于制造轮胎的胎面？A.天然橡胶B.丁基橡胶C.乙丙橡胶D.氟橡胶第II卷（非选择题共70分）二、填空题（共15分）答题要求：本大题共5小题，每空1分。请将答案填写在题中的横线上。1.橡胶的基本性能包括弹性、______、______、______等。2.常见的橡胶补强剂有______、______、______等。3.橡胶的加工工艺主要包括________、______、______、______等。4.影响橡胶硫化速度的因素有______、______、______等。5.橡胶的动态性能测试方法有______、______等。三、简答题（共20分）答题要求：本大题共三小题，每题6分，简要回答问题。1.简述天然橡胶的结构特点及性能优势。2.说明橡胶硫化的作用及硫化过程中发生的化学反应。3.分析影响橡胶老化的因素及防止橡胶老化的措施。四、材料分析题（共15分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：某橡胶制品厂生产的橡胶密封件在使用一段时间后出现老化现象，导致密封性能下降。经过分析，发现该橡胶密封件使用的是丁腈橡胶，在使用过程中受到了高温、氧气和紫外线的影响。1.请分析丁腈橡胶老化的原因。（5分）2.针对该橡胶密封件老化问题，提出改进措施。（5分）3.如何通过实验验证改进措施的有效性？（5分）五、论述题（共20分）答题要求：本大题共1小题，20分。论述橡胶工程中混炼工艺的重要性及影响混炼效果的因素。答案如下：第I卷选择题答案：1.B2.A3.D4.B5.C6.A7.A8.D9.C10.A第II卷填空题答案：1.强度、耐磨性、耐腐蚀性2.炭黑、白炭黑、陶土3.塑炼、混炼、成型、硫化4.硫化剂种类、促进剂用量、温度5.DMA（动态热机械分析）、粘弹谱仪测试第II卷简答题答案：1.天然橡胶是异戊二烯的聚合物，具有线性大分子结构，分子链柔性好。性能优势：高弹性、良好的拉伸强度、耐磨性和抗撕裂性等。2.硫化作用：使橡胶由线性结构转变为三维网状结构，提高强度、硬度、耐磨性等性能。化学反应：橡胶分子中的双键与硫化剂发生交联反应。3.影响因素：氧、热、光、机械力、化学介质等。措施：添加防老剂、避免高温和强光、采用防护涂层等。第II卷材料分析题答案：1.丁腈橡胶老化原因：高温加速分子链运动，增加氧化反应速率；氧气与橡胶分子发生氧化反应；紫外线提供能量引发光氧化反应。2.改进措施：添加高效防老剂；优化密封件结构减少受热和光照；选用耐老化性能更好的橡胶材料。3.实验验证：对比改进前后橡胶密封件的老化性能指标，如拉伸强度、硬度变化；进行加速老化试验，观察老化程度差异。第II卷论述题答案：混炼工艺重要性：使橡胶与各种配合剂均匀混合