高分子物理考试题
B.单位体积的断裂能 ) 。
7.模拟应力松驰过程不能选用(
A.Maxwell 模型;B.Kelvin 模型;C.四元件模型 8.一般来说,随着高聚物分子量的增大,其熔点将( A.增高 B.基本不变 ) 。 C.粘度仅与分子结构和温度有关 ) 。 C.降低 ) 。
9.假塑性流体的特征是( A.剪切增稠
1.叠加原理表现了聚合物力学行为的“历史效应”和“独立性” 。 (
)
2.有统计热力学可知, 体系中各种内旋转异构体之间的比例取决于它们之间 的位能差⊿U 和温度 T。 3.高聚物的玻璃化转变实质上是热力学上的相变。 4.聚丙烯的螺旋型链是属于构型问题。 5.共聚作用比增塑作用更能有效地降低聚合物的 Tg。 6. θ 溶液不是真正的理想溶液。 ( ( ( ( ( ) ) ) ) )
B.剪切变稀
10.理想高弹性的高弹模量随绝对温度的提高而( A.不变 B.降低 C.增大
11.热力学上最稳定的高分子晶体是( A.球晶 B.伸直链晶体 ) 。
) 。 C.枝晶
12.判断下列叙述中不正确的是(
A.结晶温度越低,体系中晶核的密度越大,所得球晶越小; B.所有热固性塑料都是非晶态高聚物; C.在注射成型中,高聚物受到一定的应力场的作用,结果常常得到伸 直链晶体。 13. 判断下列叙述中不正确的是( ) 。
7.光散射可以测数均分子量、 第二维利系数和均末端距。 8.分子的立体构型不同时, 材料的性能不同。 9.对高分子链或链段的运动,升高温度与延长时间具有等效性。
( ( (
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
) ) )
10.一种高聚物由不同统计平均方法得到不同的平均分子量,它们之间的差 值说明了分子量多分散性的大小。 三. 简答题: (40 分) 1.简要说明单晶、球晶的形成条件。 2.何谓高分子液晶?举例说明液晶纺丝利用了液晶的何种性质? 3.高分子具有柔顺性的本质是什么?简要说明影响高分子链柔顺性的因素 主要有哪些? 4.试判别在半晶态聚合物中, 发生下列转变时, 熵值如何变化(变大或变小) , 并解释其原因。 (1)玻璃化转变 (2)熔融 (3)结晶 (4)拉伸取向 ( )
-1
参考答案及评分标准
一、1.C;2.B; 3.c; 4.c; 5.A D B C F; 6.C 7.B; 8.B; 9.B; 10.C ; 11.B; 12.C; 13.C; 14.C 15.B 二、1.╳;2. √;3. ╳;4. ╳;5. ╳;6. √;7. ╳;8. √;9. √;10√ 三( 40 分) 1. 无应力(常压) ,稀溶液、缓慢结晶 无应力(常压) ,浓溶液或熔体冷却、缓慢结晶。 6分 2.、既具有液态物质的流动性又部分保留了晶态物质的有序性,因而在物理性质上呈 现各向异性。这种出现在从各向异性晶体过度到各向同性液体之间的,间距晶体与液 体部分性质的过渡状态成为液晶态。处以液晶态的物质称为液晶。 液晶纺丝聚丙烯晴,利用刚性分子溶液液晶在高浓度下具有低粘度和易取向的特 点,已创造了一种新的纺丝技术—液晶纺丝,它克服了常规溶液纺丝中遇到的高浓度 必然伴随着高粘度所带来的困难。 8分 3、高分子链具有柔顺性的原因在于它含有许多可以内旋转的键,根具热力学熵增原 理,自然界中一切过程都自发地朝熵增增大的方向发展。高分子链在无外力的作用下 总是自发地取卷曲的形态,这就是高分子链柔性的实质。 1.主链的结构; 2.取代基 3.氢键 4.交联。 8分 4、 (1)熵值增大,因为链段运动使大分子链的构象数增加; (2)增大,理由同(1) ,并且晶格的破坏也使分子的混乱度增加; (3)减小,因大分子规整排列,构象数减小; (4)减小,理由同(3) 。 8分 5、极性相近原则、内聚能密度或溶度参数相近原则、高分子-溶剂相互作用参数小于 1/2 原则。举例略。 10 分 四、1.高聚物的动态力学性能灵敏地反映分子运动。每一重特定的运动单元发生“冻 结”=“自由”的转变(、、、转变)时,都会在动态力学性能温度谱或频率谱上 出现一个模量突变的台阶和力学内耗转变峰。2.由于动态力学分析通常只需要一个很 小的试样,就可以在宽阔的温度或频率范围内连续测定,因而在数小时内即可获得在 所感兴趣的温度或频率范围内关于材料的模量和内耗的全部信息。这些信息用静态力 学试验去获取,则要耗费大量的试样,有些信息根本得不到。 例: (1)评价塑料的耐热性和耐低温韧性; (2)判断共混高聚物的相容性; (3)未知材料的初步分析; (4)预浸料固化工艺的研究 10 分 2、 适当增大分子量; 使分子链间产生交联; 增加大分子链的刚性; 提高链间的作用力; 尽量减小内应力和应力集中物;加入活性粉状填料或纤维状增强材料;采用适当共聚 或共混的办法;适当提高聚合物的结晶度;严格控制加工工艺条件;合理选择和使用 材料。 10 分
Tg 1.0Pa S
(2 分)
lg
17.44 T1 Tg T1 T1 17.44 388 338 lg 12 Tg 51.6 T1 Tg (2 分) 51.6 388 338 (1 即: 1.0 10
2 2 自由结合链h 2 ( f( , j a)、自由旋转链h f, r b)、无扰末端距h( 0 c) 端距, 比较三者
大小的顺序为: A. (a)>(b)> (c) B. (a)>(c)> (b) C. (c)>(b)> (a) 5.下列一组高聚物分子中,玻璃化温度从小到大的顺序是( ) 。
A.聚甲醛;B.聚氯乙烯;C.聚苯乙烯;D. 聚苯烯;F. 聚苯醚 6.判断材料刚与软的指标是( A.断裂强度 ) 。 C.弹性模量
山
题号 得分 一 二
东
三
大
学
四 五 总分
《高分子物理》课程试卷 B 试卷
一、单项选择题 : (每个 1 分,共 15 分) 1.下列一组高聚物中,内聚能密度最大的是( ) 。 A. 塑料 B.橡胶 C.纤维 2. 高分子的基本运动是( ) 。 A.整链运动 B.链段运动 C.链节运动 3.下列化合物内旋转位垒最高的是( ) 。 A. 聚氯乙烯 B.聚乙烯 C.聚酰胺-66 4. 对于聚乙烯链,如对他的柔顺性作不同的假定,可以得到不同的均方末
五、计算题 解:由题意 据 WLF 方程:
lg
17.44 T2 Tg 5 17.44 433 338 T2 lg 51.6 433 338 (1 Tg 51.6 T2 Tg (2 分) 即: Tg
分) 解得:
5.简述溶剂对聚合物溶解能力的三个原则,并举例。 四.论述题:( 20 分} 1.动态力学分析(DMA)相对于静态力学分析有何优点?试举两例说明 DMA 技 术的应用。 2.根据你学过的高分子物理知识, 请简要分析并提出提高高分子材料强度的 一些措施。 五.计算题: (10 分)
1.已知某种 PVC 的 Tg 为 338K,Tf 为 418K,流动活化能△Eη=8.31KJ.mol ,433K 时的 粘度为 5Pa.s,求此 PVC 在 338K 和 473K 时的粘度各为多大?
A.高聚物的取向状态是热力学上一种非平衡态; B.结晶高聚物中晶片的取向在热力学上是稳定的; C.取向使材料的力学、光学、热性能各向同性。 14.高聚物在玻璃态下仍有小范围的主链曲柄运动,有以上次转变的被称为 ( A. )转变。 B. C. D. )
15.聚合物粘弹性的时温等效原理( A.升高温度与缩短时间等效; B. 升高温度与延长时间等效; C. 降低温度与延长时间等效。 二、判断题: (每个 1.5 分,共 15 分)
解得: T1 2.6 10 Pa S
3
分) (2 分)
3 即此在 338K 下的粘度为 2.6 10 Pa S