高分子物理试卷一

高分子物理试卷一一、单项选择题（10分）1、在二氧六环中将锌粉与聚氯乙烯共煮，红外光谱表明产物中有环丙烷结构而无双键，则反应前聚氯乙烯结构单元的键接顺序是（）。（a）头-尾键接(b)头-头键接(c)头-尾和头-头各占50%2、某结晶性聚合物在偏光显微镜先呈现十字消光图案，则其结晶形态是（）。（a）单晶（b）串晶（c）球晶（d）片晶3、比较聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯腈(PAN)之间的柔韧性，正确的顺序是（）。（a）PPPEPVCPAN（b）PEPPPVCPAN(c)PEPPPANPVC(d)PANPVCPPPE4、加入含有成核剂的聚丙烯在等温结晶时生成球晶，则其Avrami指数n为（）。（a）2(b)3(c)4(d)55、聚甲醛的分子链在晶体中的构象是（）。（a）平面锯齿形（b）扭曲的锯齿链（c）螺旋链6、大多数聚合物熔体都是属于（）。（a）牛顿流体（b）假塑性非牛顿流体（c）宾汉流体（d）胀塑性非牛顿流体7、聚合物分子之间形成氢键，会使玻璃化转变温度（）。(a)升高（b）降低（c）不变8、通常地，在常温下，下列聚合物溶解最困难的是（）。（a）非晶态非极性聚合物（b）非晶态极性聚合物（c）晶态非极性聚合物（d）晶态极性聚合物9、下列方法测定的聚合物相对分子质量数值最大的是（）。（a）膜渗透压法（b）沸点升高法（c）稀溶液粘度法（d）光散射法10、Maxwell模型可以用来描述（）。（a）蠕变过程（b交联聚合物的应力松弛过程(c)线性高聚物的应力松弛二、多项选择题（20分）（下面每个题至少有一个答案是正确的，请将所有的正确答案的编号填写在括号里。全选对者得两分，选错一个扣一分，少选一个扣0.5分，但不做选择或所选答案全错者不得分。）1、聚甲基丙烯酸甲酯分子之间的相互作用力包括（）。（a）静电力（b）诱导力（c）色散力（d）氢键2、用来描述聚合物非晶态结构的模型有（）。（a）樱状微束模型（b）无规线团模型（c）两相球粒模型（d）折叠链模型（e）插线板模型3、下面哪些聚合物适合做弹性体（）。（a）聚异戊二烯（b）天然橡胶（c）聚丁二烯（d）聚氯乙烯4、高分子的三级结构包括（）。（a）晶态结构（b）取向结构（c）多相结构（d）液晶态结构5、支持插线板模型的实验依据是（）。（a）结晶PE均方回转半径与在熔体中的一致（b）X射线衍射图上同时出现明显的衍射环和模糊的弥散环（c）X射线衍射图上测得的晶区尺寸远小于高分子链长度（d）PP的均方回转半径与相对分子质量的关系在熔体中和在晶体中完全一致6、以下哪些方法可以测量晶体的生长速率（）。（a）偏光显微镜（b）示差扫描量热法（c）小角激光光散射（d）光学解偏振法7、有关玻璃化转变的描述，正确的是（）。（a）聚合物玻璃态与高弹态之间的转变（b）链段由运动到冻结的转变（c）分子链由冻结到运动的转变（d）链段由冻结到运动的转变（e）自由体积由随温度下降而减小到不随温度发生变化的转变8、下列实验方法中能测定高分子溶液温度的是（）。（a）粘度法（b）凝胶渗透色谱法（c）膜渗透法（d）光散射法（e）小角激光光散射法9、凝胶渗透色谱测定中，下列因素中试淋出体积增大的是（）。（a）相对分子质量增大（b）相对分子质量减小（c）溶剂化作用变弱（d）载体对溶质的吸附作用10、扩大橡胶的使用温度范围，可以采用的办法有（）。（a）提高玻璃化温度（b）降低玻璃化温度（c）提高耐高温性能（d）提高交联密度（e）提高耐溶剂性能三、选择填空题（15分）（下面每个小题均有多个答案，请将答案编号按要求的顺序填入空格中，顺序全对者的1.5分，其他情况一律不得分。）1、下列聚合物中，其Tg的大小顺序为（）（）。（a）顺式1,4—聚异戊二烯（b）反式聚异戊二烯2、下列三种聚合物，其介电常数的大小的顺序为（）（）（）。（a）全同聚丙烯（b）间同聚丙烯（c）无规聚丙烯3、同一种聚合物样品，分别用三种不同的方法测定其相对分子质量，则测定值的大小顺序为（）（）（）。（a）渗透压法（b）光散射法（c）粘度法4、已知PS—环己烷体系（Ⅰ）、聚二甲基硅氧烷—乙酸乙酯体系（Ⅱ）及聚异丁烯—苯体系（Ⅲ）的温度分别为35℃、18℃和24℃，那么于24℃下测得这三个体系的相互作用参数，其大小顺序为（）（）（）。（a）1(Ⅰ)（b）1(Ⅱ)（c）1(Ⅲ)5、下列聚丙烯酸钠溶液中，聚丙烯酸分子链的尺寸大小顺序为（）（）（）。（a）0.1%的水溶液（b）0.3%的水溶液（c）加有氯化钠0.3%的水溶液6、三个聚合物溶液（溶液1，溶液2，溶液3）的浓度分别为c1,c2和c3，若c1c2c3,则它们的示差折光指数检测器的效应值n的大小顺序为（）。（a）溶液1（b）溶液2（c）溶液37、用梯度淋洗法分级，下列聚合物级分的相对分子质量大小顺序为（）（）（）。（a）最先得到的级分（b）最后得到的级分（c）中间得到的级分8、下列聚合物熔体粘度大小顺序为（）（）（）。（a）零剪切粘度0（b）无限剪切粘度（c）表观粘度a9、一般地，在室温下，下列聚合物溶解的容易程度顺序是（）（）（）。（a）非极性晶态聚合物（b）极性晶态聚合物（c）极性非晶态聚合物10、下列相同相对分子质量的某聚合物试样，在相同条件小用凝胶渗透色谱法测得的淋出体积大小顺序为（）（）（）。（a）轻度支化聚合物（b）线性聚合物（c）高度支化聚合物四、简答题（12分）1、简述相对分子质量对聚合物零切粘度的影响。2、试举出橡胶增韧塑料的一个实例，并试述橡胶增韧塑料的相结构特点和增韧机理。3、二氯乙烷1=19.8，环己酮1=20.2，聚氯乙烯2=19.20。显然二氯乙烷的1比环己酮的1更接近聚氯乙烯的2，但实际上前者对聚氯乙烯的溶解性并不好，而后者则是聚氯乙烯的良性溶剂，为什么？六、图示题（8分）1、分别画出牛顿流体、理想弹性体、线性和交联聚合物的蠕变曲线及回复曲线。2、分别画出系列两种结晶聚合物的温度形变曲线，并说明Tg,Tm和Tf的大概位置。（A）结晶度50%,TmTf；（B）结晶度50%,TmTf。七、说明题（10分）1、试说明高聚物的相对分子质量对黏流活化能几乎没有影响，对黏流温度却有较大的影响的原因。2、讨论不同柔性的聚合物的熔体黏度对温度和剪切速率依赖性的差异，并说明在PE和PC的加工中如何有效地增加其流动性。八、计算题（10分）1、某一聚合物的黏流温度为200℃，在160℃时的黏度为58.010Pa.s，试推算其在玻璃化转变温度（Tg=95℃）时的黏度。2、已知聚苯乙烯在某溶剂中的温度为30℃，30℃时测得的浓度为3110g/ml的聚苯乙烯在该溶剂中的渗透压为20.541g/cm；将温度升高10℃，测得渗透压为20.6637g/cm，试分别计算3℃0和40℃时聚苯乙烯在该溶剂中的第二维利系数。试卷一答案9、选择题1、a2、c3、a4、b5、c6、b7、b8、c9、d10、c五、多选题1、abc2、bc3、abc4、abd5、ad6、ac7、abde8、acde9bcd10bc三．选择填空题1、ba2、acb3、bca4、acb5、abc6、abc7、abc8、acb9、cba10、cab7、简单题（b）总的来说，聚合物的零切粘度随相对分子质量的增大而增大。但在不同的相对分子质量范围，其影响的程度一样。在零切粘度0与相对分子质量MW的关系中，存在一个临界相对分子质量Mc：当MwMc时，011.5MW～，lg0=lgK1+(1~1.5）lgMW当MwMc时，03.4~3.5MW，lg0=lgK2+(3.4~3.5）lgMW（c）橡胶增韧塑料的一个典型例子就是高抗冲聚苯乙烯。橡胶增韧塑料中，塑料为连续相，橡胶为分散相。当材料收到外力应力的时候，由于橡胶粒子的存在，应力场将不再是均匀的，橡胶粒子起应力集中的作用。应力集中效应使得橡胶粒子周围，特别是赤道线附近，产生大量的尺寸较小的银纹。如果生长着的银纹前锋出的应力低于临界值或银纹遇到另一个橡胶粒子，银纹就会终止。即橡胶粒子对银纹有引发和控制的作用。在增韧塑料中产生的是大量的、小尺寸的银纹，在拉伸过程或冲击过程中可以吸收大量的能量，从而提高了增韧塑料的韧性。（d）因为聚氯乙烯是极性聚合物，根据选择溶剂的极性相近原则，对于极性聚合物不但要求它与溶剂的溶度参数相近，还要求与溶剂的极性相近，才可能溶解在该溶剂中。因为环己酮的极性大于二氯乙烯的极性，且与据聚乙烯的极性更加接近。所以，聚氯乙烯更容易溶解在环己酮中，即环己酮是聚氯乙烯的良性溶剂。六、图示题（8分）1、见221图2-12、见221图2-2（b）说明题（10分）1、物质的流动是通过分子向周围空穴的跃迁来完成的。黏流活化能就是分子向空穴跃迁时克服周围分子的作用所需要的能量。高聚物的流动不是简单的整个分子的迁移，而是通过链段的相击跃迁来实现的。高聚物的流动单元是链接。因此高聚物的黏流活化能表示的是链段向空穴跃迁时克服周围分子的作用所需要的能量。对于同一聚合物，其链段单元的大小相差不大，也就是说相对分子质量增大，链段大小不变，黏流活化能也几乎不变。因此，高聚物的相对分子质量对其黏流活化能的影响较小。而黏流温度是聚合物开始流动的温度，也就是分子链段开始运动的温度，相对分子质量越大，为实现黏性流动所需要协同运动的链段数就越多，分子之间的相对运动需要克服的摩擦阻力就越大，因此必须在更高的温度下才能流动，所以，相对分子质量对黏流温度的影响较大。2、不同柔性的聚合物，其熔体黏度对温度和剪切速率的依赖性是不同的：柔性的高分子链在剪切力的作用下容易沿外力方向取向，使黏度明显下降，因此，柔性聚合物的熔体粘度对剪切速率非常敏感，而刚性高分子下降则不明显。刚性高分子链的黏流活化能大，其剪切黏度对温度极其敏感，随着温度升高，剪切粘度明显下降，而柔性高分子链的黏流活化能小，其剪切黏度随温度的变化较小。PC是典型的刚性高分子，而PE是典型的柔性高分子链。在加工过程中要有效地增加其流动性，对PE采取增大剪切速率的方法更加有效，对PC采取升高温度的方法更加有效。九、计算题（10分）（b）解：在黏流温度下，应该使用WLF方程计算聚合物的黏度。已知T1=160℃，1=8.0×510Pa.s，Tg=95℃.根据WLF方程有glgTT1η[]η)5.6()ggTTT1117.44(T1，7.44()lglg5.6()ggTTgTTTT1111ηη1代入已知条件得57.44(95)lglg(8)5.6255.6(95)gT1160η*1011160即54.2a.TPsg1η10（c）解：根据渗透压公式2()nRTM1Acc因为温度为30℃，因此,230(303.),0,TA℃115K有nRTM11c则438.478303.5.50000/0.540nRTMgmol11101c1101240(3T℃时13.15K)3322224320.6637()/()/5/c500008.478nccmmolgRTMA11101010313?1510