功能性纤维单体设计与制备考核试卷

功能性纤维单体设计与制备考核试卷考生姓名：答题日期：得分：判卷人：

本次考核旨在检验考生对功能性纤维单体设计与制备的理论知识和实际操作能力，包括单体结构设计、合成方法、性能评估等方面，以评估考生是否具备从事相关领域研究工作的基本素养。

一、单项选择题（本题共30小题，每小题0.5分，共15分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）

1.功能性纤维单体设计中，下列哪种单体常用于制备聚酰亚胺纤维？（）

A.酚醛树脂

B.聚乙烯醇

C.聚对苯二甲酸乙二醇酯

D.4,4'-二氨基二苯甲烷

2.下列哪种反应是制备聚乳酸（PLA）纤维的单体缩聚反应？（）

A.酯交换反应

B.聚合反应

C.缩合反应

D.环氧化反应

3.在功能性纤维单体设计中，引入哪种官能团可以增加纤维的亲水性？（）

A.羟基

B.硅氧烷基

C.脂肪族基

D.硫醇基

4.下列哪种单体是制备聚丙烯腈（PAN）纤维的原料？（）

A.丙烯酸

B.丙烯腈

C.丙烯酸甲酯

D.丙烯酸乙酯

5.功能性纤维单体的分子量通常要求达到多少以上？（）

A.1000

B.10000

C.100000

D.1000000

6.下列哪种溶剂适用于溶解聚乳酸（PLA）单体？（）

A.二甲基亚砜

B.乙醇

C.丙酮

D.氨水

7.在制备聚酰胺纤维时，常用的二胺类单体是哪种？（）

A.己二胺

B.对苯二胺

C.间苯二胺

D.苯二胺

8.下列哪种单体是制备聚己内酯（PCL）纤维的原料？（）

A.己内酯

B.己二酸

C.己二醇

D.己内酰胺

9.功能性纤维单体设计中，增加纤维的机械强度的方法不包括哪种？（）

A.增加单体分子量

B.引入交联结构

C.降低纤维结晶度

D.增加纤维分子链的柔顺性

10.下列哪种反应是制备聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维的单体聚合反应？（）

A.酯交换反应

B.缩聚反应

C.酯化反应

D.环氧化反应

11.在功能性纤维单体设计中，提高纤维耐热性的方法不包括哪种？（）

A.增加单体结构中的芳香性

B.引入杂原子

C.降低纤维结晶度

D.增加纤维分子链的刚性

12.下列哪种溶剂适用于溶解己内酰胺单体？（）

A.二甲基亚砜

B.乙醇

C.丙酮

D.氨水

13.在制备聚丙烯腈（PAN）纤维时，常用的二酸类单体是哪种？（）

A.丙烯酸

B.丙烯腈

C.丙烯酸甲酯

D.丙烯酸乙酯

14.功能性纤维单体的分子量分布对其性能有什么影响？（）

A.分子量分布越宽，纤维强度越高

B.分子量分布越宽，纤维耐热性越好

C.分子量分布越窄，纤维分子链的柔顺性越好

D.分子量分布越窄，纤维耐化学性越好

15.下列哪种反应是制备聚乳酸（PLA）纤维的单体开环聚合反应？（）

A.酯交换反应

B.缩聚反应

C.缩合反应

D.环氧化反应

16.在功能性纤维单体设计中，引入哪种官能团可以增加纤维的光学活性？（）

A.羟基

B.硅氧烷基

C.脂肪族基

D.硫醇基

17.下列哪种单体是制备聚己内酯（PCL）纤维的原料？（）

A.己内酯

B.己二酸

C.己二醇

D.己内酰胺

18.功能性纤维单体设计中，增加纤维的机械强度的方法不包括哪种？（）

A.增加单体分子量

B.引入交联结构

C.降低纤维结晶度

D.增加纤维分子链的柔顺性

19.下列哪种反应是制备聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维的单体聚合反应？（）

A.酯交换反应

B.缩聚反应

C.酯化反应

D.环氧化反应

20.在功能性纤维单体设计中，提高纤维耐热性的方法不包括哪种？（）

A.增加单体结构中的芳香性

B.引入杂原子

C.降低纤维结晶度

D.增加纤维分子链的刚性

21.下列哪种溶剂适用于溶解己内酰胺单体？（）

A.二甲基亚砜

B.乙醇

C.丙酮

D.氨水

22.在制备聚丙烯腈（PAN）纤维时，常用的二酸类单体是哪种？（）

A.丙烯酸

B.丙烯腈

C.丙烯酸甲酯

D.丙烯酸乙酯

23.功能性纤维单体的分子量分布对其性能有什么影响？（）

A.分子量分布越宽，纤维强度越高

B.分子量分布越宽，纤维耐热性越好

C.分子量分布越窄，纤维分子链的柔顺性越好

D.分子量分布越窄，纤维耐化学性越好

24.下列哪种反应是制备聚乳酸（PLA）纤维的单体开环聚合反应？（）

A.酯交换反应

B.缩聚反应

C.缩合反应

D.环氧化反应

25.在功能性纤维单体设计中，引入哪种官能团可以增加纤维的光学活性？（）

A.羟基

B.硅氧烷基

C.脂肪族基

D.硫醇基

26.下列哪种单体是制备聚己内酯（PCL）纤维的原料？（）

A.己内酯

B.己二酸

C.己二醇

D.己内酰胺

27.功能性纤维单体设计中，增加纤维的机械强度的方法不包括哪种？（）

A.增加单体分子量

B.引入交联结构

C.降低纤维结晶度

D.增加纤维分子链的柔顺性

28.下列哪种反应是制备聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维的单体聚合反应？（）

A.酯交换反应

B.缩聚反应

C.酯化反应

D.环氧化反应

29.在功能性纤维单体设计中，提高纤维耐热性的方法不包括哪种？（）

A.增加单体结构中的芳香性

B.引入杂原子

C.降低纤维结晶度

D.增加纤维分子链的刚性

30.下列哪种溶剂适用于溶解己内酰胺单体？（）

A.二甲基亚砜

B.乙醇

C.丙酮

D.氨水

二、多选题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的选项中，至少有一项是符合题目要求的）

1.下列哪些因素会影响功能性纤维单体的聚合反应速率？（）

A.单体分子量

B.温度

C.催化剂种类

D.溶剂极性

2.制备聚乳酸（PLA）纤维时，下列哪些步骤是必要的？（）

A.单体开环

B.聚合反应

C.熔融纺丝

D.热处理

3.以下哪些单体可用于制备具有生物降解性的纤维？（）

A.聚乳酸（PLA）

B.聚己内酯（PCL）

C.聚丙烯腈（PAN）

D.聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）

4.在功能性纤维单体设计中，以下哪些方法可以提高纤维的耐热性？（）

A.增加单体结构中的芳香性

B.引入杂原子

C.降低纤维结晶度

D.增加纤维分子链的刚性

5.以下哪些是制备聚酰胺纤维的单体？（）

A.己二胺

B.对苯二胺

C.间苯二胺

D.苯二胺

6.制备聚乳酸（PLA）纤维时，以下哪些是影响纤维性能的因素？（）

A.单体结构

B.聚合反应条件

C.纺丝温度

D.纤维拉伸比

7.以下哪些是功能性纤维单体设计中常见的官能团？（）

A.羟基

B.硅氧烷基

C.脂肪族基

D.硫醇基

8.制备聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维时，以下哪些是聚合反应的步骤？（）

A.酯交换反应

B.缩聚反应

C.酯化反应

D.环氧化反应

9.以下哪些是影响聚酰胺纤维机械性能的因素？（）

A.单体分子量

B.纤维结晶度

C.纤维分子链的柔顺性

D.纤维分子链的刚性

10.在功能性纤维单体设计中，以下哪些方法可以提高纤维的亲水性？（）

A.引入羟基

B.增加纤维分子链的柔顺性

C.降低纤维结晶度

D.引入脂肪族基

11.制备聚丙烯腈（PAN）纤维时，以下哪些是影响纤维性能的因素？（）

A.单体结构

B.聚合反应条件

C.纺丝温度

D.纤维拉伸比

12.以下哪些是功能性纤维单体设计中常用的溶剂？（）

A.乙醇

B.丙酮

C.二甲基亚砜

D.氨水

13.制备聚己内酯（PCL）纤维时，以下哪些是影响纤维性能的因素？（）

A.单体结构

B.聚合反应条件

C.纤维结晶度

D.纤维分子链的柔顺性

14.以下哪些是功能性纤维单体设计中常用的催化剂？（）

A.酸催化剂

B.酶催化剂

C.铂催化剂

D.铜催化剂

15.制备聚乳酸（PLA）纤维时，以下哪些是纤维加工过程中的关键步骤？（）

A.聚合反应

B.熔融纺丝

C.纤维冷却

D.纤维热处理

16.在功能性纤维单体设计中，以下哪些方法可以提高纤维的耐化学性？（）

A.增加单体结构中的杂原子

B.引入脂肪族基

C.降低纤维结晶度

D.增加纤维分子链的刚性

17.制备聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维时，以下哪些是影响纤维性能的因素？（）

A.单体分子量

B.纤维结晶度

C.纤维分子链的柔顺性

D.纤维分子链的刚性

18.以下哪些是功能性纤维单体设计中常用的交联剂？（）

A.环氧氯丙烷

B.甲醛

C.硼酸

D.硅烷偶联剂

19.制备聚丙烯腈（PAN）纤维时，以下哪些是纤维加工过程中的关键步骤？（）

A.聚合反应

B.纺丝

C.纤维干燥

D.纤维热处理

20.以下哪些是功能性纤维单体设计中常用的引发剂？（）

A.过氧化物

B.铜盐

C.铂盐

D.银盐

三、填空题（本题共25小题，每小题1分，共25分，请将正确答案填到题目空白处）

1.功能性纤维单体设计时，通常需要考虑的因素包括：______、______、______等。

2.聚乳酸（PLA）纤维的单体是______。

3.聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维的单体是______和______。

4.聚酰胺纤维的单体是______和______。

5.聚丙烯腈（PAN）纤维的单体是______。

6.聚己内酯（PCL）纤维的单体是______。

7.功能性纤维单体中，增加羟基可以改善纤维的______性能。

8.在制备聚乳酸（PLA）纤维时，常用的引发剂是______。

9.聚乳酸（PLA）纤维的熔点通常在______℃左右。

10.聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维的拉伸强度通常在______MPa左右。

11.聚酰胺纤维的耐热性通常在______℃左右。

12.聚丙烯腈（PAN）纤维的耐化学性较好，尤其是在______和______介质中。

13.功能性纤维单体中，引入杂原子可以提高纤维的______性能。

14.制备聚乳酸（PLA）纤维时，常用的溶剂是______。

15.聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维的结晶度通常在______%左右。

16.聚酰胺纤维的分子量分布对其______性能有重要影响。

17.功能性纤维单体中，引入硅氧烷基可以提高纤维的______性能。

18.制备聚丙烯腈（PAN）纤维时，常用的催化剂是______。

19.聚己内酯（PCL）纤维的降解速率可以通过调节______来控制。

20.功能性纤维单体设计中，为了提高纤维的机械强度，通常会采用______的方法。

21.聚乳酸（PLA）纤维的纺丝温度通常在______℃左右。

22.聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维的熔融指数通常在______g/10min左右。

23.聚酰胺纤维的熔点通常在______℃左右。

24.功能性纤维单体中，引入脂肪族基可以提高纤维的______性能。

25.制备聚丙烯腈（PAN）纤维时，常用的溶剂是______。

四、判断题（本题共20小题，每题0.5分，共10分，正确的请在答题括号中画√，错误的画×）

1.聚乳酸（PLA）纤维是一种完全可生物降解的纤维。（）

2.聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维的耐热性比聚酰胺纤维差。（）

3.在功能性纤维单体设计中，引入脂肪族基可以增加纤维的亲水性。（）

4.聚丙烯腈（PAN）纤维的耐化学性较差，容易在强酸强碱中降解。（）

5.聚己内酯（PCL）纤维的结晶度较高，因此其强度和模量较高。（）

6.制备聚酰胺纤维时，常用的二胺类单体为己二胺和间苯二胺。（）

7.功能性纤维单体中，增加羟基可以提高纤维的耐热性。（）

8.聚乳酸（PLA）纤维的纺丝过程需要在较低的温度下进行。（）

9.聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维的熔融指数较高，有利于纺丝。（）

10.聚酰胺纤维的耐化学性较好，可以在多种化学环境中使用。（）

11.在制备聚丙烯腈（PAN）纤维时，常用的溶剂是水。（）

12.功能性纤维单体中，引入硅氧烷基可以提高纤维的机械强度。（）

13.聚己内酯（PCL）纤维的降解速率可以通过调节单体的结构来控制。（）

14.制备聚乳酸（PLA）纤维时，常用的引发剂是铜盐。（）

15.聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维的结晶度可以通过热处理来调节。（）

16.聚酰胺纤维的分子量分布对其耐热性能没有影响。（）

17.功能性纤维单体中，引入脂肪族基可以提高纤维的耐化学性。（）

18.制备聚丙烯腈（PAN）纤维时，常用的催化剂是过氧化物。（）

19.聚己内酯（PCL）纤维的降解产物对环境友好。（）

20.功能性纤维单体设计中，为了提高纤维的耐热性，通常会采用增加单体结构中芳香性的方法。（）

五、主观题（本题共4小题，每题5分，共20分）

1.请简述功能性纤维单体设计中，如何通过调整单体结构来提高纤维的机械性能？

2.结合具体实例，分析聚乳酸（PLA）纤维的单体设计对其性能的影响。

3.举例说明在功能性纤维单体设计中，如何引入杂原子来改善纤维的特定性能。

4.针对聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维的制备，讨论单体选择、聚合反应条件、纺丝工艺等因素对纤维性能的影响。

六、案例题（本题共2小题，每题5分，共10分）

1.案例题：某研究者设计了一种新型聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维单体，该单体引入了含氟官能团。请分析该单体的结构特点，并讨论其对PET纤维性能可能产生的影响。

2.案例题：某公司计划开发一种新型的聚乳酸（PLA）纤维，用于环保包装材料。请根据以下要求，设计一种PLA纤维的单体，并简述其合成路线和预期性能。

要求：

a.单体应具有较高的生物降解性。

b.纤维应具有良好的机械性能和耐热性。

c.纤维应易于加工和成型。

标准答案

一、单项选择题

1.D

2.B

3.A

4.B

5.B

6.B

7.A

8.A

9.C

10.B

11.C

12.D

13.A

14.D

15.B

16.B

17.A

18.C

19.B

20.D

21.D

22.A

23.B

24.A

25.C

26.B

27.C

28.B

29.D

30.A

二、多选题

1.B,C,D

2.A,B,C,D

3.A,B

4.A,B,D

5.A,B,C,D

6.A,B,C,D

7.A,B,C,D

8.A,B

9.A,B,D

10.A,B,C

11.A,B,C,D

12.A,B,C

13.A,B,C,D

14.A,B,C,D

15.A,B,C

16.A,B,D

17.A,B,C,D

18.A,B,C,D

19.A,B,C

20.A,B,C,D

三、填空题

1.单体结构、聚合反应条件、纤维加工工艺

2.丙交酯

3.对苯二甲酸、乙二醇

4.己二胺、