高分子物理试卷二

高分子物理试卷二一、单项选择题（10分）1、当主链由下列饱和单键组成是，其柔顺性的顺序为（）。（a）—C—O——Si—O——C—C—（b）—Si—O——C—C——C—O—（c）—Si—O——C—O——C—C—2、如果C—C键长为l=1.541010m,则聚合度为1000的聚乙烯自由结合连的根均方末端距为：2r=（）。（a）4.87910m（b）6.89910m（c）9.74910m3、Avrami方程中，n=2意味着（）。（a）三维生长，均相成核（b）二维生长，均相成核（c）二维生长，异相成核4、当高聚物的相对分子质量足够大时，高聚物的黏流活化能随相对分子质量增大而（）。（a）增大（b）保持不变（c）减小（d）先增大后减小5、下列因素，引起聚合物爬杆效应的是（）。（a）弹性行为（b）黏性行为（c）温度效应6、可以用来解释聚合物的零切黏度与相对分子质量之间相互关系的理论是（）。（a）分子链取向（b）分子链缠结（c）链段协同运动7、通常低，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）晶态极性聚合物（c）晶态非极性聚合物（d）非晶态极性聚合物8、在条件下，高分子溶液中溶剂的热力学性质为零的是（）。（a）过量偏摩尔混合热（b）过量偏摩尔混合熵（c）过量化学位9、非晶态高聚物发生强迫高弹形变的温度范围是（）。（a）`~gfTT之间（b）~bfTT之间（c）~bgTT之间10、聚合物与溶剂间的相互作用参数越小，则溶解度越（）。（a）越小（b）越大（c）不变二、多项选择题（20分）1、高分子的二级结构包括（）。（a）构想（b）晶态结构（c）相对分子质量及其分布（d）键接方式2、柔顺性可以通过以下哪些参数定量表征（）。（a）链段长度（b）取向结构（c）多相结构（d）液晶态结构3、哪些方法可以证明PS本体符合Flory无规线团模型（）。（a）高聚物本体测得的均方旋转半径和溶液中测得的结果相近（b）结晶聚苯乙烯的均方旋转半径与熔体的均方旋转半径相等（c）在PS本体和溶液中，分别用高能辐射使高分子发生分子内交联，实验结果并未发现本体体系发生内交联倾向比溶液中更大（d）X射线衍射图上只出现弥散环4、下面有关自由体积理论的叙述，正确的是（）。（a）自由体积随温度升高线性增加（b）自由体积不随温度发生变化（c）在玻璃化温度以上，自由体积随温度降低而减小（d）玻璃温度一下，自由体积不再变化（e)聚合物的玻璃态是等自由体积状态5、下面有关聚合物黏性流动的叙述，正确的有（）。（a）高分子的流动性是通过链段的运动来完成的（b）高分子的流动是通过通过高分子链的整体跃迁来完成的（c）高分子的流动不符合牛顿流体的流动定律（d）高分子的流动全部是黏性流动（e）高分子的流动伴随高弹形变6、在下列因素中，使玻璃化温度升高的有（）。（a）在主链中引入刚性基因（b）在主链中引入孤立双键（c）增加分子极性（d）加入增塑剂（e）引入氢键7、下列因素与高分子在溶液中的特性黏数有关的是（）。（a）溶剂浓度（b）高分子相对分子质量（c）溶剂（d）温度8、下列实验方法能测定高分子溶液Huggins参数的是（）。（a）稀溶液粘度法（b）凝胶渗透色谱法（c）膜渗透透法（d）光散射法（e）溶胀法9、下列有关滞后现象的描述，正确的是（）。（a）高聚物在交变应力作用下，形变落后于应力变化的现象（b）刚性聚合物的滞后现象比柔性聚合物明显（c）频率越高，滞后现象越大（d）滞后现象随频率的变化出现极大值（e）在玻璃化温度附近，滞后现象严重10、有关银纹的描述，正确的是（）。（a）银纹就是裂缝（b）银纹会产生应力集中（c）银纹一旦产生，就不可恢复（d）银纹的平面垂直于外力方向（e）银纹不一定引起破坏三、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、有某种聚合物三个试样，相对分子质量分别为M1，2M，3M，若M12M3M，在相同条件下，用膜渗透法分别测定他们的相对分子质量，以RTc对c作图，得到的直线的截距分别为截距1，截距2，截距3，则截距的大小顺序为（）（）（）。（a）截距1（b）截距2（c）截距32、光散射实验中，若入射光是非偏振光，分别在散射角θ为o0，45o和90o时测定散射光强度Iθ，则它们的大小顺序为（）（）（）。（a）Io0（b）45Io（c）90Io3、某聚合物下列平均相对分子质量数值的大小顺序为（）（）（）（）。（a）数均相对分子质量（b）z均相对分子质量（c）黏均相对分子质量（d）重均相对分子质量4、三种不同的统计方式得到的末端距大小顺序为（）（）（）。（a）根均方末端距122()r（b）最可几末端距r*（c）平均末端距r5、下列情况下，高分子链的扩张因子大小顺序为（）（）（）。（a）高分子处于良性溶剂中（b）高分子链处于θ溶剂中（c）高分子处于劣溶剂中6、下列情况下，非晶态聚合物应力松弛速度大小顺序为（）（）（）。（a）处于玻璃态（b）处于高弹态（c）处于玻璃化转变区域7、下列聚合物的拉伸强度大小顺序为（）（）（）。（a）聚酰胺（b）聚乙烯（c）聚氯乙烯8、下列流体中，流动指数的大小顺序是（）（）（）。（a）牛顿流体（b）胀塑性流体（c）假塑性流体9、下列三种不同的高分子链，其等效链长的大小顺序为（）（）（）。（a）实际的高分子链（b）自由结合链（c）自由旋转链10、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θ温度分别为35℃，18℃，24℃，那么于24℃下测得这三个体系中溶剂的过量化学位，其大小顺序为（）（）（）。（a）E1△μ（Ⅰ）（b）E1△μ（Ⅱ）（c）E1△μ（Ⅲ）五、简单题（12分）1.为什么顺式聚丁二烯可以做橡胶，而反式聚丁二烯不能？2.什么是玻璃化转变温度？试用自由体积理论解释玻璃化转变温度。3.简述增塑剂的增塑机理。六、图示题（8分）1、在同一坐标上画出牛顿流体，假塑性流体、膨胀性流体的表观粘度与剪切粘度的关系曲线。2、根据自由体积理论，画出自由体积随温度的变化情况，并标明玻璃化温度。七、说明题（10分）1、说明结晶温度对聚合物晶体的熔点的影响。2、试说明聚四氟乙烯难以找到适合溶剂溶解的原因。八、计算题（10分）1、用平衡溶胀法可测定丁苯橡胶的交联度。试有以下数据计算该试样中有效链的平均相对分子质量cM，所用溶剂为苯，温度为25℃，干胶重0.1273g,溶胀体重2.116g,干胶密度为0.941g/ml,苯的密度为0.8685g/ml,1=0,398.。2、一个聚异丁烯样品数均相对分子质量为428000g/ml，25℃在氯苯溶液中测得第二维利系数3294.5/cmgA，已知25℃氯苯的密度为3/cmg1.119，计算在聚合物的637.00/moldm1氯苯溶液的渗透压（3/gcm）。假定为理想溶液，渗透压又是多少？比较这两个值。试卷二答案一、选择题1、c2、b3、c4、b5、a6、b7、c8、c9、c10、b二、多选题1、ac2、abcd3、ac4、cde5、ace6、ace7、bcd8、acde9、ade10、bde三、选择填空题1、cba2、abc3、bdca4、acb5、abc6、bca7、acb8、bac9、acb10、acb5、简单题1、答:室温下不能或不易结晶是聚合物具有高弹性的前提条件之一。顺式聚二丁烯分子链的重复周期长，分子对称性较差，分子链与分子链的距离较大，不容易结晶，因此在室温下是一种弹性很好的橡胶。而反式聚丁二烯分子链的对称性好，重复周期短。分子链的更加规整，分子链的距离也较小。常温下很容易结晶。在室温下是一种弹性很差的塑料。2、答：聚合物玻璃态和高弹态之间的转变温度为玻璃化转变温度。根据自由体积理论，当高聚物冷却时，起先自由体积逐渐减小，到某一温度时，自由体积将达到最低值，这时发生玻璃化转变，高聚物进入玻璃态。在玻璃态下，自由体积保持某一恒定值。3、答：一般地，增塑剂的增塑作用是由于增塑剂课减弱高分子链间的相互作用而得到的。非极性增塑剂溶液非极性聚合物中，使高分子链间的距离增大，从而使高分子链之间的相互作用减弱，链段间相互运动的摩擦力也减弱。这样，使原本本体中无法运动的链段能够运动，因而降低聚合物的玻璃化温度和黏流温度。极性增塑剂溶于极性聚合物中，增塑剂的极性基团与高分子的极性基团相互作用，从而破坏了高分子链间的物理交联点，使链段运动得以实现，因而降低聚合物的玻璃化温度和黏流温度。六、图示题1、见P87图2-42、见P89图2-12七．说明题1、答：结晶温度越低，熔点越低而且熔限越宽；结晶温度越高，聚合物熔点越高，熔点越高且熔限越窄。2、答：因为聚四氟乙烯溶度参数1326.2(/)calcmδ，很难找到δ这么小的溶剂；另外聚四氟乙烯的熔点高达327℃，对于结晶性聚合物要求升高温度到接近其熔点，才可能溶解，目前还没有找到溶度参数δ与聚四氟乙烯相近又能有如此高沸点的适合溶剂。在热力学上分析，聚四氟乙烯的溶解必须包括结晶部分的熔融和高分子与溶剂混合的两个过程，两者都是吸热过程，m△H比较大，因此，即使δ与聚四氟乙烯相近的溶剂也很难满足mm△HT△S的条件，所以聚四氟乙烯难以找到合适的溶剂溶解。二、计算题8、解：溶剂摩尔体积9、78/89.8/0.8685/gmolVmlmolgml11丁苯橡胶试样3222/0./0.940.35VWcmρ127311溶胀平衡后溶胀体体积32(0.)/0.86850.352.425VVVcm12.1161273122.4257.930.353VQV11因为Q10，可以略去（橡胶体积分数2φ）高次项，采用下式5321()2cMQV11ρ式中V1溶剂的摩尔体积；Q平衡溶胀比，2Q1φ5321/()2cMQV11ρ53.930.9489.8/0.0204/gmol171111017若不忽略2φ高次项132222285000/ln()cVMgmol11ρφ1-φφ（b）解：浓度=67.001534.2810/10332.996/gcm10112221()()()2nRTccM1Γ221()2nRTccM1Γ433258.482982.9961(94.52.996)24.2810101101020.77.3030.23/gcm111假定为理想溶液20.77/nRTcgcmM1可见为1.3倍，不可忽略。