(学生用)材料成型801-0805高分子材料科学基础课程综合练习题

1、2022-2022学年第1学期高分子材料科学根底课程综合练习题一选择题1-2题是多项选择题，每题2分;其余是单项选择题，每题1分，共24分）1.以下聚合物中是通过加成聚合反响合成的。以下聚合物中是通过加成聚合A. PMMA B. LDPE C. PVC D. PC.以下各种高聚物中属于晶态高聚物的是A.PPO B.PA-1O1O C.POMD.等规 PP-.以下各种聚合物中属于非晶态高聚物的 是A.ABS-B.PVC C.PMMAD.PS.以下物质中是杂链聚合物。A.PBT B.PMMA C.LDPED.PS.以下各种聚合物中熔点最高的是A.PS B.PA-6 C.HDPE ELPOM.以下各

2、种聚合物中柔顺性最差的是A.POM B.PE C.PC D.ABS.以下物质中是热固性聚合物。A.PVCB.PEC.PETD.酚醛树脂.以下聚合物具有明显的氢键。A.PA6BPE C.PS D.PP称叫；构造单兀是和，重复单元是，该聚合物链节途文缩写代号;3通过T填缩聚或加聚）反响合聚丙烯所需要单,重复单元丁该聚合物链4高聚物平均分子质量越大，熔体流淌速率 那么越填大或小，那么塑料流淌性越填好或差），但产品机械力学强度越 1填好或差）。5假设高聚物的球晶越小，那么材料的冲击强度越小 填大或小），透亮性越 （填好或差L6取向和结晶都能使高分子的排列有序，因 此能的高聚物都能，能的不肯定能（以上空

3、格填取向或一结晶）。7结晶高聚物的晶区，分子链是规整严密排 列的，其密度 （填大或小）于非晶区， 故结晶高聚物的密度随结晶度提高而 （填增大或减小）。8内聚能密度是指单位体积的。分子间力越小，内聚能越一一下填一“天或 小”o内聚能很小的商聚物可用于填“塑料或橡胶”）制品。9粘流温度是高聚物由态向态转变的温度。粘流温度是高聚物成型加工 的填最高或最低）温度。10对于高结晶度的聚合物当分子量很大 时，由于高温消灭了 态，导致成 型加工很度FF或困难”）进展，因此结晶一高聚物的分子量通常应把握 得填“高”或“低，些。11当非晶态高聚物在室温下处于 （填 写玻璃或高弹）态时，可用作一塑料， 温度为塑料

4、的最高使用温度，所以提高 温度，可提高其（填耐热性或耐寒性）。12假塑性流体的特征是表观粘度随着剪切 速率增大而填增大或减小，即填切力变稀或切力增稠）。这种流体随高 分子链间的作用力的增大，其剪切粘度将填增大或减小）。13高分子链柔顺性降低，聚合物的T g T g 、TmT g 、Tm、T f T g 、Tm、T f 、耐低温性、结晶力量解力量、一粘度一；结晶速率以F 格填上升或降低）1414脂肪族聚酯的Tm比聚乙烯14脂肪族聚酯的Tm比聚乙烯，但芳香聚酯的Tm14脂肪族聚酯的Tm比聚乙烯，但15由于高聚物的构造简单，外形各异，其 相对分子质量大且具有多分散性，晶态与非 晶态并存等，使高聚物的

5、溶解比小分子困难 得多、简单得多，因此无论晶态高聚物和非 晶态高聚物的溶解都必需经受以下两个阶段：和O16高聚物的结晶逑度次根本上取决于分子 构造，链构造越 （填简洁或简单）， 对称性越 （W或差），取代基空间阻 碍越 填天或小），结晶速度越快。17聚酰一胺由于分子间能形成氢键，那么 （填“不利于”或“有利于”）结晶构造的稳定，因此，有较 填“小”或“大， 结晶度。18由于主链中含有芳杂环构造的高分子链 柔顺性较 （填好或差），因此作为塑料 使用时，比材料具有耐（填高温或低温）19结晶高聚物熔融特点其一：熔融有一个 较宽的温度范围，这个温度范围称 为，其二：熔点随结晶温度的降低而（填“上升”或

6、“降低在注射成型加工时模具温度提高，冷却速率填“快”或“慢”，因而结晶速率（填“快”或“慢”），所得结晶度填“大,，或“小20分子间作用力增大，聚合物的Tg 、Tf 、粘度 、柔顺性 。（以上空格填上升或降低）21出口胀是指高聚物熔体挤出模口后， 挤出物直径比模口直径的现象。设计模口时，模口尺寸=1折比制品尺寸以上内容填“大”或“小22对于橡胶，由于通常平均分子量很 （填大或小），粘度很 （填大或小），因此 加工常常要经过个炼，使分子量 （填提高或降低），且分布变 （填窄或 宽）。23成核剂是能促进结晶的杂质，经常在结 晶的过程起的作用。成核剂的引入，可 加快结晶速度又可使球晶尺寸（填增大或减

7、小）。24自由体积理论认为，液体或固体物质的 总体积由两局部组成：一局部是由被高分子 本身所占据的体积，称，另一局部是分子间的间隙、或堆砌不规章造成的缺陷 一空穴所占有的体积，称25单键的是导致高分子链呈卷曲构象的缘一生； 愈是自由，卷曲的趋势就越大，也就越大。我们称这种不规章的卷曲的高分子链的构象为 无规线团。26假设主链有孤立双键，分子的柔性 较（填大或小）。这是由于连在双键上的原 子或基团数目较单键为（填多或少），使那些原子或基Iff间的排斥力（填增大或减弱），以致双键邻近BW键内旋转位 阻 （填增大或减小），内旋转（填困难或简27高分子链构造越简单，高分子链的构造 对称性和规整越低，越

8、填“简洁”或“困难”）结晶。如聚氯乙烯结晶力量填“大于”或“小于”）聚偏28从分子运动的本质来看，非晶态高聚物 的三种物理状态：链段运动被冻结的状态 是；链段可以自由运动的状态是,大分子可以相对滑移的状态是。29构造的规整性与柔顺性，分析无规PVC, PE,全同PS,全同PP的结晶 从难到易依次为：，和O30 一熔融过程是指结晶高聚物从 状态 变为液体的过程，熔融的实质是大分子链的 过程。所谓熔点是晶体全部 终了时的 温度。31从高结晶度的聚合物温度形变曲线可以 看出，当分子量较小时，只有两种状态， 即Tm以下为 态，类似非晶态高 聚物的态；在Tm以上为态，类似乖晶态高聚物 态而没有O32在外

9、力作用下，高分子链沿外力场方向 伸展并有序排列的现象叫高聚物 。33对于柔性链高分子为了降低粘度应优先 考虑提高填剪切速率或温度）o而对刚性链高分子为了降低粘度应优先考 虑提高（填剪切速率或温度）o34在设讦塑料模具浇口 （流道未端进入型腔 的局部）时，要考虑塑料熔体对剪切速率的敏感性，假设生产的原料为剪敏性的，对模具 浇口的尺寸可选 填大或小）些，因 熔体流经浇口处二流速 （填增大或减 小），剪切速率相应也 （填增大或减 小）；浇口越 （填大或小），流速越（填大或小），剪切速率越（填大或小），熔体粘度降低越多，流淌一性越 （填大或小），越（填易或难）注射成型：35温度薨影响结晶型高聚物结晶过

10、程的最重要外在因素，结晶温度一般不得低于 温度，也不能高于 温度。四.简答题7小题厂共24一分.试写出以下聚合物构造和聚合物名称。 每题1分，共4分）PE PP PVC PS ABS PMMA PA66 PA1010 PETPC POM PPO HIPS AS MS MBS PMMA EVA PTFE.写出以下聚合物的名称、英文缩写代号 （每题1分，共4分-CHCHln- . - CH CHCH J n-、-CH2 CHCln-. - CH CHon-.-CH -CHCNx-CH -CH=CH-CH y-CH -2222CHC6H5) z-n-CH C(CH )(COOCH ) n-、 TOC

11、 o 1-5 h z 233-NH-(CH ) -NH-CO-(CH ) -COn- 2 102 8-CO- - CO-O (CH ) -On-、o22-O- -QCH ) - -OCOn- 、-CH -On-03 2。2.简要说明主链中含非共貌双键、主链中含 有共辗双键、取代基体积大小、取代基数量、 取代基位置、主链中含有芳环构造的高分子 链、取代基极性、氢键、支化、交联及增塑 剂对高分子链的柔性有何影响？.简要说明结晶性聚合物结晶度大小对刚 硬度、密度、抗冲击强度、耐热性、透亮性、 制品尺寸稳定性、成型收缩率、溶解性和渗 透性有何影响？.试简要说明以下各组高聚物加工条件下 剪切粘度大小1)

12、 PVC PS PVC PP PET PC4) PPO ABS (5) PC PS6) PPO PA610 (7) PE PMMA6.试估量以下各组高聚物Tg的凹凸挨次， 并说明理由。 PE PP PVC (2) PP PMMA (3)-(- CH -CH=CC1- CH -)n-(-CH -dHCl-)n- 2(4)- -CH -C(CH )(COOCH ) n-(-CH -CH(COOCH ) n-(5) PET PC 23(6) PE PAN.简要说明聚甲醛为什么具有(1)高结晶度 2高密度3)高脱模性的优点？答乙商结晶度：构造规整，对称且大分 子链条性较大2高密度：-C-O键长小于C-

13、C,链轴方 向的填充密度大于PE,因而它的分子堆集 比PE更严密3脱模性：由于凝固速度 快，POM的凝固温度在1 6 0左右，凝 固速度大于熔融速度，温度稍低于熔点时， 即生成结晶相而具有肯定的刚性和外表硬 度且韧性好，以及模塑收缩率大、摩擦因数 小、回复弹性好，故脱模性格外好浅侧凹 槽可强迫脱模，塑件外表可带有皱纹、花 样)，可快速脱模，缩短冷却时间。.双酚A PC可以结晶吗？为什么一般总是 得到无定形制品？.以下各种聚合物中柔顺性最好的是A.PVC B.HDPE C.PP D.PS.以下各种聚合物中由共聚合反响合成的 是A.PS-BTMMA C.ABS D.PVC.以下各种聚合物中流淌性最

14、差的是A.PS B.ABS C.POM D.PPO.以下物质中属于合成高聚物的是A.涤纶 B.纸张C.麻 D.生皮.以下各种单体能进展自由基型聚合的是A.己二酸 B.甲基丙烯酸甲酯C.氨基已酸D.癸二胺.以下各种聚合物中玻璃化温度最低的是A.PP B.PPOC.HDPED.PVC-.以下物质中属于自然高分子化合物的是( )A.PMMA B.PA-66 C.ABS D.纤维素.以下各种高聚物中成型收缩率最大的是A.POM B.PPO C.PC D.PMMA 一.以下哪种流体是剪切变稠的流体A.假塑性流体 B.胀流体C.牛顿流体D.宾汉流体答：依双酚A型PC分子链的对称性和规整 性，理论上应是能结

15、晶的，但由于PC分子 链刚性较大，Tm和Tg皆远高于制品成型的 模温，使聚合物成型时很快从Tm降低到Tg 以下，完全来不及结晶，只能得到无定形制 品9.PC和PE的力口工中，为了降低熔体的粘度, 增大其流淌性，分别用提高温度或提高切变 速率的方法。问这两种材料分别选择哪种方 法更有效，说明缘由。10试估量以下两组高聚物中Tf的凹凸挨 次，并简要说明理由。1)PE PP PC PP0f2)PE POM PA1010 PA6611为什么结晶性聚合物在Tg-Tm温度范围 内才能结晶？答由于高聚物结晶是高分子链由无规章排 列转变为有规章排列，因此只有在链段可以 运动的状况下才能实现，故高聚物结晶温 度

16、，必需高于它的Tgo固然结晶温度也不 能高于它的熔点，否那么也不能结晶，由于假 设在熔点以上，由于分子的热运动，使晶核 不能产生，即使生成了晶核也会被猛烈的热 运动破坏而不能稳定存在。假设温度低于Tg, 虽晶核生成的速度较大，但因体系粘度太 大，所需重排的时间极长，晶体增长的速度 格外小，链段运动被冻结，甚至不能增长。 故只有在某一适当温度，晶核生成和晶体长 大的速度都适宜时，总的结晶速度才到达 最大值12试估量以下各组高聚物Tm的凹凸挨次， 并说明理由？ PAN PVC PE PA66PA1010PPO POM13将以下三组聚合物按结晶易难程度排序：（1PE、全同PP、全同PS、无规PVC2

17、）HDPE LDPE 3) HOPE PMMA (4) PC PP (5) PS POM(6) PVC PA66 (7)硬 PVC 软 PVC14简要分析碳链高聚物和杂链高聚物性能 差异与构造的关系。答碳链高聚物主链是极性不大的C-C键联 接，与杂链高分子相比，有较高的耐水性能, 不易水解，可塑性好，易加工，本钱低；但 因此类高聚物含有大量碳和氢原子，故大多 数易燃。杂链高聚物主链中带有极性基团， 使之易吸水，尤以PA、聚酯类在高温(耐热、 强度比纯碳高)下易发生水解、醇解、酸解 15简要分析热塑性高聚物和热固性高聚物 性能的主要差异。答：区分：热塑性塑料：指成型后再加热可 重软化加工而化学组

18、成不变的一类塑料，具有加热可熔融，冷却凝固变硬；加溶剂可 溶解，可回收利用的特点。热固性塑料：指 成型后不能再加热软化而重复加工的一类 塑料，具有加热不熔融，加溶剂不溶解的特 点，不行以回收利用。区分的本质：热塑性塑料在加工前后都为线 性构造，加工中不发生化学变化；热固性塑 料在加工前为线性预聚体，加工中发生化学 交联反响使制品内部成为三维网状构造。16试述高聚物的分子量和分子量分布对物 理机械性能及加工成型的影响。答：分子量增加，抗张强度，冲击强度等机 械性能提高了，但由于黏度增加了，不利于 成型加工。分子量分布较宽时，由于低分子 量局部对机械强度影响较大，使总的机械性 能下降。但低分子量局

19、部能起增塑作用，使 熔融黏度变小，有利于加工成型。17试从以下高聚物的链节构造，定性推断分子链的柔性或刚性，并分析缘由。答（1柔性。由于两个对称的侧甲基使主 链间距离增大，链间作用力减弱，内旋转位 垒降低。（2）刚性。由于分子间有强的氢键，分子 间作用力大，内旋转位垒高。（3）刚性。由于侧基极性大，分子间作用 力大，内旋转位垒高。（4）刚性。由于主链上有苯环，内旋转较 困难。（5）刚性。由于侧基体积大，阻碍内旋转, 而且主链与侧链形成了大冗键共辗体系，使链僵硬。18比拟以下两种聚合物的柔顺性，并说明为什么？-ECH2 CH +(2) -FCH2-CH=C-CH2-答：聚氯勺三烯的柔碱性(子于P

20、VC,所以 前者用作橡胶而后者用作塑料。聚氯乙烯有 极性的侧基C1,有肯定刚性。聚氯丁二烯 虽然也有极性取代基CL但C1的密度较小, 极性较弱，另一方面主链上存在孤立双键, 孤立双键相邻的单键的内旋转位垒较小，由 于键角较大，双键上只有一个H原子或 取代基，而不是两个。19比拟以下三个聚合物的柔顺性，从构造 上简要说明缘由。(CH2 - CH-CHfCH =CH- CH2笫(c% - CH2- CH2CH+答(1的刚性最大，由于双键与苯环共辗;(2)的柔性最大，由于双键是孤立双键； (3)介于中间。20为什么聚对苯二甲酸乙二酯从熔体淬火 时得到透亮体？为什么等规IPMMA是不透 亮的？答：聚对

21、苯二甲酸乙二酯的结晶速度很慢, 快速冷却时来不及结晶，所以透亮。等规 PMMA结晶力量大，结晶快，所以它的试样 是不透亮的。21观看到含有线型(CH)n酯基的聚丙烯酸 2酯，其Tg随n的增加而规章削减，用自由 体积理论解释这一现象。答：聚丙烯酸酯含有柔性的(CH)n侧基，n 2增加分子柔性增加，能通过链段运动较快地 将自由体积排出去，只有在更低的温度下， 链段运动被冻结，才能保持肯定的自由体 积。所以n越大，Tg越低。22有两种乙烯和丙烯的共聚物，其组成一 样（均为65%乙烯和35%丙烯，但其中 一种室温时是橡胶状的，始终到稳定降至约 一70时才变硬，另一种室温时却是硬而韧 又不透亮的材料。试

22、解释它们内在构造上的 差异。答：前者是无规共聚物，丙烯上的甲基在分 子链上是无规排列的，这样在晶格中难以堆 砌整齐，所以得到一个无定形的橡胶状的透 亮聚合物。后者是乙烯和有规立构聚丙烯的 嵌段共聚物，乙烯的长嵌段堆砌入聚乙烯晶格，而丙烯嵌段堆砌入聚丙烯晶格。由于能 结晶从而是硬而韧的塑料，且不透亮。五.问答题共10分.试画出线型非晶相高聚物在恒定应力下 的温度一形变曲线并在图中标出三个物理 状态和二种转变？并用分子运动机理阐述 高聚物各个物理状态所具有的特征？答： 形变8 %玻璃态：链段冻结，形变小，属可逆形变, 具有普弹特征，材料硬脆，弹性模量大； 高弹态：链段运动，形变大，属可逆形变, 具

23、有高弹特征，弹性模量小； 粘流态：除了链链段运动，大分子与大分子 之间产生了相对滑移，形变量急剧增加，属不行逆形变。弹性模量急剧下降。.结晶高聚物熔融时具有什么特点？并运 用有关理论加以分析。答：熔化的特点熔融有一个较宽的熔限， 即熔化过程是边熔化边升温的过程。熔限 一结晶聚合物从开头熔融到熔融完全的温 度区间，可见熔融无明显熔点。熔点随结晶温度的上升而上升O 熔限随结晶温度上升而变窄。分析：结晶高聚物熔化为何具有较宽熔 限？结晶高聚物由熔体冷却结晶为晶区和非晶区两相共存构造，是一种多晶聚拢体, 其中有较完善晶体和不完善晶体，加热熔融 时，比拟不完善的晶体将在较低温度下熔.以下物质中具有多分散

24、性的是A.已二酰已二胺B.甲基丙烯酸甲南C月青纶D.醋酸乙烯酯.以下高聚物剪切粘度既对剪切变化敏感 也对温度变化敏感的是A.PE B.PC C：POM D.PS 20.以下各种高聚物中分子间作用力主要是 色散力的是A.PET B PLCPAN D.PP21.以下各种高聚物中粘流温度最低的是 A.PVC B.PAN C.PMMA D.PS- 22.以下聚合物中是通过缩合聚合反响合成的。 A. PVC B. PBT C. PA-6 D. PC 23.以下各种高聚物在成型加工中属于非晶 态高聚物的是A.PC B.ABS-T.MBSD.PMMA24.以下各种聚合物在成型加工中属于晶态 高聚物的是A.等

25、规PP 一直等规TS C.PE D.无规PMMA 25.以下物质中是碳链聚合物。A.PBTB.PC-CPMMAD.PPO融，而比拟完善的晶体那么需要在较高的温度 下才能熔融，因此熔融有个较宽的温度范Ho为何会消灭结晶温度越高，熔点越高，熔 限越窄？反之？结晶高聚物在较高的温度下结晶时，分 子链活动力量较强，分子运动充分，调整准 时，形成的结晶比拟完善，结晶形态相近, 因而晶体熔点较高而熔限较窄。反之，结晶高聚物在较低温度下结晶 时，熔体粘度快速增加，分子链的活动力量 较差，结晶分子链来不及充分调整，使得结 晶停留在不同阶段上，各种不同的结晶形态 并存，这样比拟不完善晶体将在较低温度下 被破坏，

26、即熔点较低，而比拟完善的晶体需 要在较高温度下才能熔融，熔融温度范围也 必定较宽。3试分析分子量大小、分子量分布、分子链 的柔性、分子间作用力、温度、剪切速率、 增塑剂、填充剂等因素对聚合物熔体流淌性 的影响。.以下各种聚合物中熔点最低的是A.PE B.PBT C.PPO DTET.以下物质中是热固性聚合物。A.ABS B.交联橡胶 C.PBT D.PC.以下聚合物具有明显的氢键。A.ABS B.PBT C.PA-6 D.PMMA.以下各种聚合物中柔顺性最差的是A.PA-66 B.HDPE C.MBS D.PMMA.以下各种聚合物中由共聚合反响合成的 是A.MBSRPEC.PA-6D.PS.以

27、下各种聚合物中流淌性最好的是A.PMMA B.PA-610 C.PC D.HIPS.以下各种高聚物的剪切粘度既对温度变 化敏感也对剪切敏感的是A.PC B.PMMA C.PSD.HDPE.以下各种高聚物中成型收缩率最大的是A.ABS B.PVC C.PMMA D.PA66.以下各种聚合物中玻璃化温度最高的是A.PPO B.PET C.PP D.PC 一.以下各种高聚物中粘流温度最高的是A.PE B.PPO C.PC D.ABS 一.以下各种高聚物中成型收缩率最小的是A.PE B.PA-1010 C.PSD.PP.以下 流体是剪切变稀的流体A,牛顿流体一B.胀流体C,宾汉流体D.假塑性流体.以下

28、各种聚合物中柔顺性最好的是 A.POM B.PET C.PPO D.PMMA 39.在设计制造内径为3cm的塑料管材的口模时，应选择内径的口模。A.大于3cm B,小于3cmC.等于3cm D.不肯定.以下各种高聚物的粘度对剪切速率变化 敏感性最大的是A.PMMA B.PET- C.PE D.PC.以下高分子材料最适合于点浇口设计的 材料是A.PMMA-B.PCC.PPO D.PP.以下各种聚合物中属于支化聚合物的是A.PS B.HDPE C.PP D.LDPE二,判别题每题1分，共12分。正确的在 括号内打错的打X1交联网状高聚物，因其交联的化学键不能 被溶剂破坏，故交联高聚物只能溶胀而不能

29、 m1）2既然Tg是链段开头“冻结”的温度，因 此凡使链段柔性增加或使分子间作用力降 低的因素均导致T g链段下降。3低密度聚乙烯属于支化聚合物，但聚苯乙 烯不属于支化高聚物。（）4取向和结晶都能使高分子的排列有序，因 此能结晶的高聚物都能取向，但能取向的不 肯定能结晶。5聚对苯二甲酸乙二酯用于生产薄膜，要求 有韧性和透亮性，因此成型时必需用急冷方 法快速降温到玻璃化温度以下，使结晶不能 妙）6高密度聚乙烯和聚丙烯为较硬而且半透 亮的塑料。但乙烯与丙烯共聚物（65/35 却松软而透亮。（）7碳链高分子由于主链是极性不大的C-C键 联接，与杂链高分子相比，有较高的耐水性 能，不易水解，可塑性好，易加工8聚合物结晶过程是高分子链从无序转变 为有序的排列过程，因此高聚物结晶时分子 链作规整严密堆