高分子物理期末复习参考题

高分子物理期末复习参考题说明：此复习题仅作为复习参考使用，并非考试试题，只是题型和考试类似，希望同学们好好复习。一、填空题：1、降温速度越快，高聚物的玻璃化转变温度Tg越高2、橡胶弹性的本质—弹性，橡胶在绝热拉伸过程中放热。3、松弛时间t值越小，表明材料的弹性越。推迟时间T值越小，表明材料的TOC\o"1-5"\h\z弹性越。4、银纹是在张应力的作用下产生的，银纹内部存在微细凹槽，其方向与外力方向垂直。5、分子链越柔顺，粘流温度越」:高分子极性大，粘流温度越高。6、温度下降，材料断裂强度增大，断裂伸长率减小。7、产生橡胶弹性的条件、、。8、在交变应力(变)的作用下，应变于应力一个相角§的现象称为滞后，tan6的值越小，表明材料的弹性。9、对于相同分子量，不同分子量分布的聚合物流体，在低剪切速率下，分子量分布的粘度高，在高剪切速率下，分子量分布粘度高。10、高聚物的粘流温度是成型加工的温度，高聚物的分解温度是成型加工的温度。11、高聚物屈服点前形变是完全可以回复的，屈服点后高聚物将在恒应力下发生塑性流动，屈服点以后，大多数高聚物呈现应变软化，有些还非常迅速。屈服发生时，拉伸样条表面产生或剪切带，继而整个样条局部出现。二、单项选择题1、下列聚合物中，玻璃化转变温度Tg的大小顺序是()(1)聚乙烯(2)聚丙烯腈(3)聚丙烯(4)聚氯乙烯A(4)>(2)>(3)>(1)B(2)>(4)>(3)>(1)C(2)>(4)>(1)>(3)D(4)>(2)>(1)>(3)2、下列聚合物中，熔点Tm最高的聚合物是()A聚邻苯二甲酸乙二酯B聚间苯二甲酸乙二酯C聚己二甲酸乙二酯D聚对苯二甲酸乙二酯3、在下列聚合物中，结晶能力最好的是()A无规聚苯乙烯B聚乙烯C等规聚苯乙烯D聚苯乙烯—丁二烯共聚物4、交联橡胶以下说法不正确的是()A形变小时符合虎克定律B具有熵弹性C拉伸时吸热D压缩时放热5、下图是在一定的应力作用下，不同温度下测定的聚合物蠕变性能曲线，下列温度大小顺序正确的是()AT>T>T>T1234BT>T>T>T4321CT>T>T>T1324DT>T>T>T2314

6、聚碳酸酯的应力—应变曲线曲线属于以下的哪一类？(A硬而脆B软而韧C强而韧D硬而强7、下列聚合物中，拉伸强度最大的聚合物是()A高密度聚乙烯B尼龙610C尼龙66D聚对苯二甲酰对苯二胺8、聚合物挤出成型时，产生熔体破裂的原因是()A熔体弹性应变回复不均匀B熔体黏度过小C大分子链取向程度低D法向应力大9、聚丙烯酸钠的Tg为280°C，聚丙烯酸的Tg为106°C，前者Tg高时因为()A侧基的长度短B存在氢键C范德华力大D存在离子键10、下图为不同相对分子质量高聚物熔体的流动曲线，那种高聚物的相对分子质量最高11、可以用时温等效原理研究聚合物的黏弹性，是因为()A高聚物分子运动是一个与温度、时间有关的松弛过程B高分子分子处于不同的状态C高聚物是由具有一定分布的不同相对分子质量分子组成的D高聚物具有黏弹性12、下列聚合物中，玻璃化转变温度Tg是()(1)聚氯乙烯(2)聚乙烯(3)聚1，2-二氯乙烯(4)聚偏二氯乙烯A(4)>(3)>(1)>(2)B(3)>(4)>(1)>(2)C(3)>(C(3)>(1)>(4)>(2)13、下列聚合物中，熔点Tm最高的聚合物是(A——CH——CH2CH2D(2)>(4)>(1)>(3))一化CHCH3CH2CHCHCH2CHCH2CHCH3CH3CH—CH3CH3CH314、PE、PVC、PVDC(聚偏二氯乙烯)的结晶能力大小顺序，以下说法正确的是(A.A.PE>PVDC>PVCB.PE>PVC>PVDCC.PVDC>PE>PVCD.PVDC>PVC>PE15、橡胶在室温下呈高弹性，但当其受到()时，在室温下也能呈现玻璃态的力学行为。A长期力的作用B一定速度力的作用C瞬间大力的作用D很大力的作用16、蠕变与应力松弛速度()A与温度无关B随温度升高而增大C随温度升高而减小D前者与温度有关，后者与温度无关17、温度对晶态聚合物的应力—应变曲线有显著影响，下图是在不同温度下测定的聚合物应力—应变曲线，下列温度大小顺序正确的是（ABCDT>T>T>T4321T>T>T>T力—应变曲线，下列温度大小顺序正确的是（ABCDT>T>T>T4321T>T>T>T1234T>T>T>T2341T>T>T>T14218、A19、A20、）下列聚合物中，聚氯乙烯B高聚物为假塑性流体，其黏度随剪切速率的增加而（D先增加后降低）主链芳环增加D侧基极性增加）是宾汉流体的流动曲线。拉伸强度最小的聚合物是（聚乙烯C聚1，2-二氯乙烯D聚丙烯）增加B减小C不变以下使Tg增加的因素哪个不正确？（A压力增加B主链杂原子密度增加C

21、下图为不同类型流体的流动曲线，其中三、判断题1、作为塑料，其使用温度都在玻璃化温度以下；作为轮胎用的橡胶，其使用温度都在玻璃化温度以上。（）2、高聚物在室温下受到外力作用而发生形变，当去掉外力后，形变没有完全复原，这是因TOC\o"1-5"\h\z为整个分子链发生了相对位移的结果。（）3、随着聚合物结晶度增加，抗张强度和抗冲击强度增加。（）4、橡胶形变时有热效应，在拉伸时放热，而压缩时吸热。（）5、作为超音速飞机座舱的材料—有机玻璃，必须经过双轴取向，改善其力学性能（。）6、因为聚氯乙烯和聚乙烯醇的分解温度低于黏流温度（或熔点），所以只能采用溶液纺丝法纺丝。（）7、银纹实际上是一种微小裂缝，裂缝内密度为零，因此它很容易导致材料断裂。（）8、四氢咲喃和氯仿都与PVC的溶度参数相近，因此两者均为PVC的良溶剂。（）9、在应力松弛实验中，虎克固体的应力为常数，牛顿流体的应力随时间而逐步衰减（。）10、为了获得既有强度又有弹性的黏胶丝，在纺丝过程须经过牵引工序。（）四、简答题：1列出下列聚合物的熔点顺序，并用热力学观点及关系式说明其理由。聚对苯二甲酸乙二酯、顺1,4聚丁二烯、聚四氟乙烯解：PTFE(327°C)>PET(267°C)〉顺1,4聚丁二烯(12°C)由于Tm=AHm/ASm，AH增大或AS减少的因素都使Tm增加。PTFE：由于氟原子电负性很强，F原子间的斥力很大，分子采取螺旋构象(136),分子链的内旋转很困难，AS很小，所以Tm很高。PET：由于酯基的极性，分子间作用力大，所以AH大；另一方面由于主链有芳环，刚性较大，AS较小，所以总效果Tm较高。顺1,4聚丁二烯：主链上孤立双键柔性好，AS大，从而Tm很低。2下列几种聚合物的冲击性能如何？简单说明理由？(TVT)g聚苯乙烯(2)聚碳酸酯答案：(1)因主链挂上体积庞大的侧基苯环，故为难以改变构象的刚性链，使冲击性能不好，为典型的脆性聚合物。聚碳酸酯由于主链中酯基在—120C可产生局部模式运动即B转变，在TVT时，由g于外力作用，B转变吸收冲击能，使聚合物上的能量得以分散，因此冲击能好，可以常温塑性加工。3将下列三组聚合物的结晶难易程度排列成序：PP，PVC，PS；聚对苯二甲酸乙二酯，聚间苯二甲酸乙二酯，聚己二酸乙二酯；PA66，PA1010．解：结晶难易程度为：PP〉PVC〉PS聚己二酸乙二酯〉PET〉聚间苯二甲酸乙二酯尼龙66〉尼龙10104写出聚乙烯、聚苯乙烯、尼龙66材料抗张强度的大小顺序，为什么？答：抗张强度大小顺序为：尼龙66>聚苯乙烯〉聚乙烯。在一般情况下，增加聚合物的极性或形成氢键可以使其强度提高。聚苯乙烯侧基为苯环，故聚苯乙烯的抗张强度比聚乙烯高，尼龙66有氢键，拉伸强度更高，所以尼龙66的抗张强度最大。5在橡胶下悬一砝码，保持外界不变，升温时会发生什么现象？简单说明理由。降温时会发生什么现象？解：橡胶在张力(拉力)的作用下产生形变，主要是熵变化，即蜷曲的大分子链在张力的作用下变得伸展，构象数减少。熵减少是不稳定的状态，当加热时，有利于单键的内旋转，使之因构象数增加而卷曲，所以在保持外界不变时，升温会发生回缩现象。降温时橡胶会继续伸长。6指出下列各组聚合物抗张强度哪个高(简单说明理由)？聚对苯二甲酸乙二酯和聚己二酸乙二酯聚乙烯和低密度聚乙烯聚氯乙烯和聚乙烯聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯酸酯尼龙66和尼龙610。答：（1）答：聚对苯二甲酸乙二醇酯主链中含有苯环，所以抗张强度比聚己二酸乙二醇酯高。（2）低密度聚乙烯由于支化度高，故其拉伸强度比聚乙烯低。（3）聚氯乙烯具有极性基团，故其抗张强度比聚乙烯高。（4）聚甲基丙烯酸甲酯多了一个甲基侧基，极性比聚炳烯酸酯大，故其抗张强度大。（5）尼龙66氢键的密度比尼龙610大，所以其抗张强度大。7将熔融态的聚乙烯（PE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚苯乙烯（PS）淬冷到室温，PE是半透明的，而PET和PS是透明的。为什么？简要说明理由。解：（1）PE由于结晶能力特别强，将其熔体淬冷也得高结晶度的晶体，晶区与非晶区共存，因而呈现半透明。PET是结晶能力较弱的聚合物，将其熔体淬冷，由于无足够的时间使其链段排入晶格，结果得到的是非晶态而呈透明性。PS没加任何说明都认为是无规立构的。无规立构的PS在任何条件下都不能结晶，所以呈现透明性。五、计算题1、某种硫化天然橡胶的密度为9.5x105g/m3,未交联时的数均相对分子质量为1X105，交联后网链的平均相对分子质量为5X103，在27°C拉伸，拉长一倍时（1）试求需要的应力为多大？（R=8.314J/（mol•K），k=1.380X10-23J/K）（2）已知橡胶，拉伸过程中试样的泊松比为0.5，根据橡胶的弹性理论计算（经过自由末端校正）剪切模量和拉伸模量？1、解：（1）根据橡胶状态方程因为R=8.314J/(mol・K),p=9.5x105g/m3，入=2,T=300K,Mc=5x103则rPRTJ1)(入一厂)=M入2c9・5x105x8・314x300x1.755x103o=8.29X105N/m22）根据2Mcn9.5x105x8.314x300G=—5x103=4.27X105N/m22x5x1031x105E=2G（1+v）=3G=3x4.27x105=1.28x106N/m22、某聚合物的黏弹行为服从Kelvin模型，其中n服从WLF方程。该聚合物在25C下黏度为6X108Pa.s,E值为8X105N/m2。试求:（1）40C下该聚合物的黏度为多少?（该聚合物的玻璃化温度为10C，WLF方程为）lglgaT17.44(T-T)g51.6+(T-T)g(so