2025年大学大二（高分子材料）高分子材料改性试题及解析.doc

2025年大学大二（高分子材料）高分子材料改性试题及解析

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
（总共10题，每题3分，每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）

1. 以下哪种方法不属于高分子材料的化学改性？
A. 共聚反应
B. 交联反应
C. 填充改性
D. 接枝反应

2. 离子交换树脂属于哪种高分子材料改性类型？
A. 化学改性
B. 物理改性
C. 填充改性
D. 共混改性

3. 对高分子材料进行增强改性时，常用的增强剂是？
A. 碳酸钙
B. 玻璃纤维
C. 增塑剂
D. 抗氧剂

4. 以下关于高分子材料共混改性说法错误的是？
A. 可以改善高分子材料的综合性能
B. 共混物中各组分之间存在化学键合
C. 能实现性能互补
D. 可通过选择合适的共混体系来满足不同需求

5. 引发高分子材料老化的主要因素不包括？
A. 光
B. 热
C. 水分
D. 增塑剂

6. 提高高分子材料的阻隔性能可采用的改性方法是？
A. 填充改性
B. 共聚改性
C. 表面改性
D. 共混改性

7. 以下哪种高分子材料改性可提高其耐化学腐蚀性？
A. 填充改性
B. 交联改性
C. 接枝改性
D. 共混改性

8. 高分子材料的功能化改性主要是赋予材料什么特性？
A. 高强度
B. 高韧性
C. 特殊功能
D. 良好加工性能

9. 用于改善高分子材料加工流动性的改性剂是？
A. 润滑剂
B.抗静电剂
C. 阻燃剂
D. 偶联剂

10. 以下哪种属于高分子材料的物理改性方法？
A. 辐射交联
B. 溶液共混
C. 化学接枝
D. 水解改性

第II卷（非选择题 共70分）

（总共4题，每题10分，简要回答问题）

11. 简述高分子材料化学改性的主要方法及其原理。

12. 说明高分子材料共混改性中选择共混组分的原则。

13. 分析高分子材料老化的过程及影响老化速率的因素。

14. 阐述高分子材料填充改性的作用及常用填充剂的特点。

（总共2题，每题15分，根据所给材料回答问题）

材料：在高分子材料领域，为了提高某工程塑料的性能，研究人员进行了多种改性尝试。其中一种是在该工程塑料中加入了一定比例的碳纤维进行增强改性，另一种是通过共聚反应引入具有特殊功能的单体对其进行功能化改性。经过测试，发现增强改性后的材料拉伸强度有了显著提高，而功能化改性后的材料具有了良好的导电性。

15. 请分析碳纤维增强改性提高工程塑料拉伸强度的原因。

16. 说明共聚反应实现工程塑料功能化改性的过程及优势。

（总共1题，20分，结合材料详细论述）

材料：某高分子材料在实际使用过程中，发现其耐候性较差，容易出现发黄、变脆等老化现象。研究人员决定对其进行改性以提高耐候性。他们首先分析了可能导致老化的因素主要有紫外线照射、氧气氧化等。然后采取了一系列改性措施，如在材料中添加紫外线吸收剂和抗氧剂，并对材料表面进行了涂层处理。经过一段时间的使用测试，发现改性后的材料耐候性有了明显改善。

17. 请详细论述该高分子材料耐候性改性的过程及原理，以及如何进一步优化改性效果。

答案：1. C 2. A 3. B 4. B 5. D 6. B 7. B 8. C 9. A 10. B 11. 化学改性方法包括共聚反应，原理是通过不同单体聚合形成新的高分子链，改变高分子结构和性能；交联反应，使分子链间形成化学键，提高强度等性能；接枝反应，将支链连接到主链上赋予新特性。 12. 选择原则包括溶解度参数相近，利于相容；极性相似，保证共混稳定性；分子量及分布匹配，避免相分离；性能互补，满足使用需求；成本合理，兼顾经济性。 13. 老化过程包括分子链断裂、交联等化学变化及外观性能改变。影响老化速率因素有光、热、氧浓度、湿度、材料结构等，如光热加速反应，不饱和键易老化。 14. 填充改性作用是降低成本、提高强度等性能。常用填充剂如碳酸钙价廉量大，提高硬度；玻璃纤维增强效果好，提升力学性能。 15. 碳纤维具有高强度和高模量，在工程塑料中形成增强相。当材料受力时，碳纤维能够有效地分散应力，阻止裂纹的扩展，从而提高了材料的拉伸强度。 16. 共聚反应是将具有特殊功能的单体与工程塑料的单体进行聚合反应。通过共聚，特殊功能单体的结构单元引入到高分子链中，使材料具有了原本不具备的功能，如导电性。优势在于可精准设计材料功能，且对材料原有性能影响较小。 17. 过程：分析老化因素后，添加紫外线吸收剂吸收紫外线，抗氧剂抑制氧化反应，表面涂层阻挡外界因素。原理：紫外线吸收剂减少紫外线能量，抗氧剂消耗自由基。优化可进一步研究更高效添加剂，改进涂层工艺，提高涂层附着力持久性。