高分子物理期末考试试卷及答案.doc

一．
二． 名词解释〔15分〕
1、链段 ：高分子链上能独立运动〔或自由取向〕最小单元。
2、溶胀 ：高聚物溶解前吸收溶剂而体积增大的现象。
3、蠕变 ：在应力与温度均一定的条件下，高聚物的形变随时间而增大的现象。
4、介电损耗 ：在交变电场的作用下，电介质由于极化而消耗的电能。
5、构象：由于内旋转而产生的高分子链在空间的排列。

三． 选择题〔20分〕
1． 高聚物玻璃化转变实质是： 〔B〕
A、 相变过程，B、松弛过程，C、熔融过程。
2． 以下方法中可测得数均分子量的方法有： 〔B、C、D〕
A、 粘度法，B、沸点升高，C、膜渗透压，D、GPC法，E、光散射法。
3． 以下高聚物中，在室温下可以溶解的有： 〔A、B、D〕
A、 尼龙-66， B、PET，C、LDPE，D、聚乙酸乙烯酯，E、聚乙烯醇。
4． 结晶高聚物熔点上下与熔限宽窄取决于： 〔C〕
A、 退火时间，B、结晶速度，C、结晶温度，D、相变热，E、液压大小。
5． 橡胶产生弹性的原因是拉伸过程中： 〔C〕
A、 体积变化，B、内能变化，C、熵变。
6． 欲获得介电损耗小的PS产品，应选择： 〔A〕
A、本体聚合物， B 、乳液聚合物， C、 定向聚合物， D、 加有增塑剂的聚合物。
7． 以下参数中可作为选择溶剂依据的有： 〔B、C、D、E〕
A、 均方末端距，B、溶解度参数δ，C、高聚物-溶剂相互作参数，
D、第二维利系数A2，E、特性粘数[η]。
8． 加工聚碳酸酯时，欲获提高流动性最有效的措施是： 〔E〕
A、 增加切应力，B、增加分子量，C、采用分子量分布窄的产品，D、降低温度，E、增加温度。
9． 高聚物的结晶度增加，那么： 〔B〕
A、抗冲击强度增加，B、拉伸强度增加，C、取向度增加，D、透明性增加。
10． 在室温下，加一固定重量的物体于橡皮并保持这一恒定张力，当橡皮受热时，重物的位置将：〔B〕
A、下降， B、上升，C、根本不变，D、无法预测。
三. 根据题意，比拟大小〔用“>〞或“<〞排列〕〔21分〕
1． 比拟玻璃化转变温度Tg的上下： 〔B>C>A〕
A、聚己二酸乙二醇酯，B、聚碳酸酯，C、聚氯乙烯。
2．较抗蠕变性的大小： 〔A>C>B〕
A、酚醛塑料，B、聚丙烯，C、聚苯乙烯。
3．比拟熔点： 〔B>C>A〕
A、 聚乙烯，B、聚四氟烯，C、聚甲醛。
4． 比拟耐水性：〔B>C>A〕
A、聚乙烯醇，B、聚乙酸乙烯酯，C、维尼纶。
5．比拟抗冲击强度：〔A<B〕
A、 高密度聚乙烯，B、低密度聚乙烯。
6．比拟耐汽油性： 〔A<B〕
A、丁苯橡胶，B、丁腈橡胶。
7．比拟脆化温度Tb： 〔A<B〕
A、聚碳酸酯，B、聚甲基丙烯酸甲酯。

四．填空题〔21分〕
1．橡胶分子间应有适度交联，其原因是 防止不可逆形变 (分子间滑落) 。
2．与低分子化合物相比，高聚物所独有的性能有 高弹性 ， 高粘性 ， 溶胀性 ，
比强度高 。
3. 分子量一样的线型聚乙烯与支化聚乙烯的混合试样，当采用溶解度分级时，不能将它们分开，
这是由于 溶解度一样 ，而采用GPC法那么能够分开，这是由于 流体力学体积
不同 ，前者大于后者 。
4. 用作防震、隔音的高分子材料，要求具有尽可能大的 力学内耗(阻尼) 。
5. 高聚物的结晶形态有 单晶 、 球晶 、 串晶或柱晶 、 伸直链晶体 ，
它们的形成条件分别是 极稀溶液 、 熔体冷却或浓溶液 、 应力作用下浓溶液 、
高温高压下熔体 。
6．高聚物熔体的弹性表现为 法向应力效应 (爬杆,韦森堡) 、 挤出物胀大 、
不稳定流动(熔体破碎) 。
7．测定玻璃化转变温度Tg的方法有 热机械(ε-Τ) 法 、 膨胀计法 、 DSC或DTA 、
动态力学法 。

五．简要答复以下问题〔18分〕
1． 分子量对高聚物的Tg、Tm、Tf与η0的影响。
答：分子量对Tg根本无影响 Tg =Tg (∞) - K/M(——)n (1.5分)
分子量较低时Tm也低,当分子量升高时，Tm也增高.当分子量再增高时，Tm根本变化不大，甚至无关了。
1/Tm=1/T。m+R/△Hu-2/X(——)n 〔〕
分子量增加，Tf增高 〔〕
ηo=KM(——)w 1.0_ Mc > M(——)w
ηo=KM(——)w 3.4 Mc > M(——)w 〔〕
(不一定要求公式，表达清楚就行了)

2． 现有四个无标签的样品，它们分别是天然橡胶、聚苯乙烯、尼龙-6与硫化天然橡胶，试用一种物理方法予以鉴别，并简要说明之。
答：利用热机械曲线法就可以鉴别〔每条曲线1.5分〕

ε
T
Tg
天然橡胶
天然橡胶：Tg较低于室温，有三态
ε
T
Tg
聚苯乙烯
聚苯乙烯：Tg高于室温，有三态
ε
T
Tm
尼龙-6
尼龙-6：Tm较高
ε
T
硫化天然橡胶
硫化天然橡胶：Tg较低，只有两态

3．试画出高聚物熔体的全流动曲线〔双对数座标〕，标出并说明η。、ηa 、η∞的物理意义。

η0 为零切粘度，高聚物熔体处于第一牛顿区。
ηa 为表观粘度，高聚物熔体处于非牛顿区。
η∞ 为无穷数粘度，高聚物熔体处于第二牛顿区。

六．计算题〔5分〕
现有苯乙烯〔S〕与甲基丙烯酸甲酯〔M〕的三嵌段共聚物M-S-Mnm。假设C-C键角为109°28′ 、键长为0. 15 nm，并假定内旋转不受位垒限制，求出共聚物中S段与M段的聚合度。
解： 因为 内旋转不受位垒限制，又键角为109º28´，
__
所以 均方末端距 h² = 2 N L²
__
h² ²
N = ──── = ────── = 2312
2 L² 2 ײ
__
Xn = N / 2 = 2312 / 2 = 1156 -------S段的聚合度
S的分子量为104，M的分子量为100，由题意得
__
1156 × 104 = 2 Xn´ × 100
__ 1156 × 104
故 Xn´ = ─────── = 601 --------M段的聚合度
200

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