高分子物理习题10.docx
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高分子物理习题10
《高分子物理》
第一章概论
一、概念
1、特性粘度
二、选择答案
1、（）可以快速、自动测定聚合物的平均分子量和分子量分布。
A粘度法，B滲透压法，C光散射法，D凝胶渗透色谱（GPC）法
2、下列四种方法中，（）可以测定聚合物的重均分子量。
A、粘度法，B、滲透压法，C、光散射法，D、沸点升高法
3、特性粘度[η]的表达式正确的是（）。
A、
B、
C、
D、
三、填空题
1、高分子常用的统计平均分子量有数均分子量、重均分子量和，它们之间的关系。
2、测定聚合物分子量的方法很多，如端基分析法可测分子量，光散射法可测重均分子量，稀溶液粘度法可测分子量。
3、凝胶渗透色谱GPC可用来测定聚合物的分子量和分子量。
溶质分子体积越小，其淋出体积越大。
四、回答下列问题
1、简述GPC的分级测定原理。
五、计算题
1、在25℃的θ溶剂中，测得的浓度为7.36×10-3g/ml的聚氯乙稀溶液的渗透压为0.248g/（cm）2，求此试样的分子量及溶液的第二维利系数，得到的是何种平均分子量？
（∏/C=RT（1/M+A2C+…）R=8.84×104（g.cm）/（mol.K）
第二章高分子链的结构
一、概念
1、构型
2、构象
3、均方末端距
4、旋光异构
5、几何异构
6．等规度
二、选择答案
1、高分子科学诺贝尔奖获得者中，（）首先把“高分子”这个概念引进科学领域。
A、H.Staudinger,B、K.Ziegler,G.Natta,C、P.J.Flory,D、H.Shirakawa
2、下列聚合物中，（）是聚异戊二烯（PI）。
A、
B、
C、
D、
3、链段是高分子物理学中的一个重要概念，下列有关链段的描述，错误的是（）。
A、高分子链段可以自由旋转无规取向，是高分子链中能够独立运动的最小单位。
B、玻璃化转变温度是高分子链段开始运动的温度。
C、在θ条件时，高分子“链段”间的相互作用等于溶剂分子间的相互作用。
D、聚合物熔体的流动不是高分子链之间的简单滑移，而是链段依次跃迁的结果。
4、下列四种聚合物中，不存在旋光异构和几何异构的为（）。
A、聚丙烯，B、聚异丁烯，C、聚丁二烯，D、聚苯乙烯
5、下列说法，表述正确的是（）。
A、工程塑料ABS树脂大多数是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯组成的三元接枝共聚物。
B、ABS树脂中丁二烯组分耐化学腐蚀，可提高制品拉伸强度和硬度。
C、ABS树脂中苯乙烯组分呈橡胶弹性，可改善冲击强度。
D、ABS树脂中丙烯腈组分利于高温流动性，便于加工。
6、下列四种聚合物中，链柔顺性最好的是（）。
A、聚氯乙烯，B、聚氯丁二烯，C、顺式聚丁二烯，D、反式聚丁二烯
7、下列聚合物中，（）是对苯二甲酸乙二醇酯（PET）。
A、
B、
C、
D、
8、热塑性弹性体SBS是苯乙烯和丁二烯的（）。
A、无规共聚物，B、交替共聚物，C、嵌段共聚物，D、接枝共聚物
9、下列四种聚合物中，链柔顺性最差的是（）。
A、
，B、
，C、
，D、
10、下列聚合物中，（）是尼龙。
A、
B、
C、
D、
11、下列说法，表述正确的是（）。
A、自由连接链为真实存在，以化学键为研究对象。
B、自由旋转链为理想模型，以链段为研究对象。
C、等效自由连接链为理想模型，以化学键为研究对象。
D、高斯链真实存在，以链段为研究对象。
12、下列四种聚合物中，链柔顺性最好的是（）。
A、
，B、
，C、
，D、
13、同一种聚合物在（）中，其分子链的均方末端距最大。
A、良溶剂，B、浓溶液，C、熔体，D、θ溶液
14、热塑性弹性体SBS是苯乙烯和丁二烯的（）。
A、无规共聚物，B、交替共聚物，C、嵌段共聚物，D、接枝共聚物
15、在热塑性弹性体SBS的相态结构中，其相分离结构为（）。
A、PS－连续相，PB－分散相；B、PB－连续相，PS－分散相；
B、PS和PB均为连续相；D、PS和PB均为分散相
16、下列高分子中，（）可以进行重新熔融，二次加工制成新的制品。
A、交联聚乙烯，B、线性低密度聚乙烯LLDPE，C、硫化橡胶，D、热固性塑料
17.同一聚合物样品，以下计算值哪个较大
A.自由结合链的均方末端距B自由旋转链的均方末端距C.均方旋转半径
三、填空题
1、高分子共聚物的序列结构指两种或两种以上共聚单体在分子中的排列，二元共聚物可以分为无规型、交替型、型和型共聚物。
2、聚合物的构型是由所决定的原子空间排布，如果主链中含有不对称碳原子，该聚合物将可能存在、、三种构型。
第三章高分子溶液
一、概念
1.溶度参数：
2.Huggins参数：
3.第二维利系数：
4.平衡溶胀度：
5.θ溶液：
二、选择答案
1、下列四种聚合物在各自的良溶剂中，常温下不能溶解的为（）。
A、聚乙烯，B、聚甲基丙烯酸甲酯，C、无规立构聚丙烯，D、聚苯乙烯
2、高分子溶液与小分子理想溶液比较，说法正确的是（）。
A、高分子溶液在浓度很小时，是理想溶液。
B、高分子溶液在θ温度时，△μ1E＝0，说明高分子溶液是一种真的理想溶液。
C、高分子溶液在θ条件时，△HM和△SM都不是理想值。
D、高分子溶液在θ条件时，高分子链段间与高分子链段和溶剂分子间相互作用不等。
3、聚合物溶度参数一般与其（）无关。
A、分子量B、极性大小C、分子间力D、内聚能密度
4、Huggins参数1在θ温度下的数值等于（）
A、0.0，B、0.5，C、1.0，D、2.0
5、溶剂对聚合物溶解能力的判定原则，说法错误的是（）。
A、“极性相近”原则B、“高分子溶剂相互作用参数χ1大于0.5”原则
C、“内聚能密度或溶度参数相近”原则D、“第二维修系数A2大于0”原则
6、下列四种溶剂（室温下Huggings相互作用参数）中，室温能溶解聚氯乙烯的为（）。
A、四氢呋喃（1＝0.14）B、二氧六环（0.52）C、丙酮（0.63），D、丁酮（1.74）
7、高分子在稀溶液中或高分子熔体中呈现（）。
A、平面锯齿形构象B、H31螺旋构象C、无规线团构象D、双螺旋构象
8、第二维利系数为零的高分子稀溶液的溶剂是
a.无热溶剂b.良溶剂c.θ溶剂D、不良溶剂
三、填空题
1、和都表征了高分子“链段”与溶剂分子间之间的相互作用。
2、硫化胶的溶解特点为。
四、回答下列问题
1、为何称高分子链在其θ溶液中处于无扰状态？
θ溶液与理想溶液有何本质区别？
2、如何测求出聚合物的溶度参数？
3、A2的物理意义如何？
4、无规聚苯乙烯等规聚丙烯尼龙66和硫化橡胶的溶解特点各是什么？
第四章聚合物的非晶态
一、概念
1、玻璃化转变（温度）
2、热机曲线
3、剪切变稀
4、取向度
二、选择答案
1、示差扫描量热仪（DSC）是高分子材料研究中常用的方法，常用来研究（）。
⑴Tg，⑵Tm和平衡熔点，⑶分解温度Td，⑷结晶温度Tc，⑸维卡软化温度，⑹结晶度，⑺结晶速度，⑻结晶动力学
A、⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻B、⑴⑵⑶⑷⑹⑺⑻C、⑴⑵⑶⑷⑸D、⑴⑵⑷⑸⑹
2、非晶态聚合物的玻璃化转变即玻璃－橡胶转变，下列说法正确的是（）。
A、Tg是塑料的最低使用温度，又是橡胶的最高使用温度。
B、玻璃态是高分子链段运动的状态。
C、玻璃态可以看作是等自由体积分数状态。
D、玻璃化转变是热力学平衡的一级相转变，不是一个松驰过程。
3、Tg是表征聚合物性能的一个重要指标。
（）因素会使Tg降低。
A、引入刚性基团B、引入极性基团C、交联D、加入增塑剂
4、示差扫描量热仪（DSC）是高分子材料研究中常用的方法，可得到很多信息，如研究结晶度、结晶速度、固化反应等，但下面的温度（）不用它来测量。
A、玻璃化转变温度B、熔点C、分解温度D、维卡软化温度
5、下列各组聚合物的Tg高低比较正确的是（）。
A、聚二甲基硅氧烷>顺式聚1,4－丁二烯，B、聚丙稀>聚己内酰胺，
C、聚己二酸乙二醇酯>聚对苯二甲酸乙二醇酯，D、聚氯乙烯>聚偏二氯乙烯
6.下列高聚物中，使用温度下限为Tg的是
a.聚乙烯；b.聚四氟乙烯；c.聚二甲基硅氧烷；d.环氧塑料
7、下列聚合物中，熔体粘度对温度最敏感的是（）。
A、PEB、PPC、PCD、PB
8、大多数聚合物熔体在剪切流动中表现为（）。
A、宾汉流体，B、假塑性流体，C、膨胀性流体，D、牛顿流体
9、聚合物的粘流活化能一般与（）有关。
A、温度B、切应力C、切变速率D、高分子的柔顺性
10、下列四种聚合物中，粘流活化能最大的为（）。
A、高密度聚乙烯，B、顺丁橡胶，C、聚二甲基硅氧烷，D、聚苯乙烯
11、下列模型中，（）是描述聚合物非晶态结构的局部有序模型。
A、40年代Bryant提出缨状胶束模型
B、50年代英籍犹太人Keller提出的折叠链结构模型
C、50年代Flory提出无规线团模型
D、70年代美籍华人Yeh提出两相球粒模型
三、填空题
1、非晶态聚合物的温度－形变曲线一般表现出种力学状态，分别为。
2、聚合物分子运动的特点有a、运动单元的多重性，b、，c、。
3、玻璃化转变理论主要是，玻璃态可以看作状态。
4、测定玻璃化转变温度的常用方法有膨胀计法、和等。
四、回答下列问题
1、试以松弛的观点解释为什么聚合物的Tg会随升降温速度的提高而升高？
2、就流动性而言，PC对温度更敏感，而PE对切变速率更敏感，为什么？
（选做）3、为什么涤纶采用熔融纺丝方法，而腈纶却采用湿法纺丝？
第五章聚合物的结晶态结构
一、概念
1、液晶态
2、结晶度
二、选择答案
1、关于聚合物球晶描述错误的是（）。
A、球晶是聚合结晶的一种常见的结晶形态。
B、当从浓溶液析出或由熔体冷结晶时，在存在应力或流动的情况下形成球晶。
C、球晶外形呈圆球形，直径0.5～100微米数量级。
D、球晶在正交偏光显微镜下可呈现特有的黑十字消光图像和消光同心环现象。
2、单晶的制备应从（）。
a.稀溶液；b.浓溶液；c.稀溶液加搅拌D高压下
3、PET淬火样品处于（）。
A、非晶玻璃态B、半结晶态C、高弹态D粘流态
4、（）是有序性最低的液晶晶型。
A、向列型，B、近晶型，C、热致性，D、胆甾型
5、关于聚合物单晶描述错误的是（）。
A、在极稀（浓度约0.01%）的聚合物溶液中，极缓慢冷却生成
B、具有规则外形的、在电镜下可观察到的片晶，并呈现出单晶特有的电子衍射图
C、聚合物单晶的横向尺寸几微米到几十微米，厚度10nm左右
D、高分子链规则地近邻折叠形成片晶，高分子链平行于晶面
6、下列四种研究方法中，最适合观察球晶的为（）。
A、DSC，B、X-射线衍射，C、偏光显微镜，D、红外光谱
7、在下列四种聚合物的晶体结构中，其分子链构象为平面锯齿型的为（）。
A、聚乙烯，B、聚丙烯，C、聚甲醛，D、全同立构聚苯乙烯
8、聚合物可以取向的结构单元（）。
A、只有分子链B、只有链段C、只有分子链和链段D、有分子链、链段、微晶
9、结晶度对聚合物性能的影响，错误的描述为（）。
A、随结晶度的提高，拉伸强度增加，而伸长率及冲击强度趋于降低；
B、随结晶度的提高，相对密度、熔点、硬度等物理性能也有提高。
C、球晶尺寸大，材料的冲击强度要高一些。
D、结晶聚合物通常呈乳白色，不透明，如聚乙烯、尼龙。
10、下列四种实验方法中，除了（），其余方法能测定聚合物的结晶度。
A、密度法，B、广角X射线衍射法，C、DSC法，D、偏光显微镜法
11、下列聚合物的结晶能力最强的为（）。
A、高密度聚乙烯，B、等规聚丙烯，C、无规聚丙烯，D、等规聚苯乙烯
12、在下列四种聚合物的晶体结构中，其分子链构象为H31螺旋构象为（）。
A、聚乙烯，B、聚丙烯，C、聚甲醛，D、聚四氟乙烯
13、以下聚合物哪种不能结晶（）。
A、聚三氟氯乙烯B、乙丙橡胶C、尼龙-6D、等规聚苯乙烯
14、A聚乙烯、B聚丙烯、C聚1－丁烯、D聚对苯二甲酸乙二酯的Tm顺序为（）。
A、D>A>B>CB、D>B>A>CC、C>B>A>DD、B>D>A>C
15、聚合物的等温结晶过程可以用（）方程来描述。
A、Avrami，B、Boltzmann，C、Mark－Houwink，D、WLF
16、下列四种聚合物中，熔点最高的是（）。
A聚乙烯，B、聚丙烯，C、聚己内酰胺，D、聚己二酸乙二醇酯
17、结晶聚合物的熔点和熔限与结晶形成的温度有关，下列说法正确的是（）。
A、结晶温度越低，熔点越低，熔限越窄。
B、结晶温度越低，熔点越高，熔限越宽。
C、结晶温度越高，熔点越高，熔限越窄。
D、结晶温度越高，熔点越低，熔限越窄。
三、填空题
1、测定结晶聚合物的结晶度较为常用的测定方法有密度法、和等。
2、高分子液晶的晶型有向列相N相、和胆甾相等。
按液晶的形成条件可分为液晶高分子和溶致液晶高分子。
3、聚合物随取向条件的不同，取向单元也不同，取向结构单元包括和分子链取向，对于结晶聚合物还可能有的取向。
四、回答下列问题
1、比较下列聚合物的结晶能力，说明理由。
A、高密度聚乙烯，B、等规聚丙烯，C、无规聚丙烯，D、等规聚苯乙烯
2、示意画出结晶性聚合物的结晶速率－温度曲线，在图中示意标出Tg和Tm的位置，并对该曲线简要解释，并提出获得小晶粒结构的方法，并简要说明晶粒尺寸与温度控制的关系。
3、试就聚乙烯回答下列问题
（1）晶体时的分子形态如何？
非晶体时的分子形态如何？
（2）高压法和低压法所得到的产品在结构上和性能上主要差别是什么？
（3）假如两种支链型聚乙烯样品，主链和支链的链节比相同，而支链大小不同，在相同条件下结晶，其结晶度是否相同？
（4）为什么聚乙烯的玻璃化温度在室温以下，反而作为塑料使用？
4、有自由基引发聚合所生成的聚醋酸乙烯酯是非晶态高聚物，但经过水解后，会得到晶态的聚乙烯醇，问这一种现象为什么能够存在？
5如何得到既有较高强度又有较好弹性的纤维材料？
第六章断裂与屈服习题
一、概念
1、脆性断裂与韧性断裂
2、拉伸模量
3、断裂强度、冲击强度
4、剪切带
5、银纹
6、应力集中
7、强迫高弹形变
二、选择答案
1、韧性聚合物单轴拉伸至屈服点时，可看到剪切带现象，下列说法错误的是（）。
A、与拉伸方向平行B、有明显的双折射现象
C、分子链高度取向D、每个剪切带又由若干个细小的不规则微纤构成
2、拉伸实验中，应力－应变曲线初始部分的斜率和曲线下的面积分别反映材料的（）。
A、拉伸强度、断裂伸长率B、杨氏模量、断裂能
C、屈服强度、屈服应力D、冲击强度、冲击能
3、在聚甲基丙烯酸甲酯的拉伸试验中，温度升高则（）。
（注：
εB断裂伸长率B断裂强度Y屈服应力）
Ａ、σB升高、εB降低，B、σB降低、εB升高，
C、σB升高、εB升高，Ｄ、σB降低、εB降低，
4、聚苯乙烯在张应力作用下，可产生大量银纹，下列说法错误的是（）。
A、银纹是高度取向的高分子微纤构成。
B、银纹处密度为0，与本体密度不同。
C、银纹具有应力发白现象。
D、银纹具有强度，与裂纹不同。
5、杨氏模量、冲击强度、应变、切变速率的量纲分别是（）。
A、N/m2,J/m2,无量纲,S-1，B、N,J/m,无量纲,无量纲
C、N/m2,J,无量纲,无量纲D、N/m2,J,m,S-1
6、可较好解释高抗冲聚苯乙烯（HIPS）增韧原因的为（）。
A、刚性粒子增韧B、三轴应力空化机理C、银纹剪切带机理D、纤维增韧机理
7、提高高分子材料的拉伸强度有效途径为（）。
A、提高拉伸速度，B、取向，C、增塑，D、加入碳酸钙
8、在高分子材料的拉伸试验中，提高拉伸速率时，则（）。
Ａ、σB升高、εB降低，B、σB降低、εB升高，
C、σB升高、εB升高，Ｄ、σB降低、εB降低
9、纤维与塑料、橡胶相比（）。
A、强度较大B、相对分子质量较大C、内聚能密度较小
10．刚性增加时，以下哪条不正确（）。
A、Tb增加B、Tf增加C、Tg~Tb增加
10、关于银纹，以下哪条不正确（）。
A、透明性增加B、抗冲击强度增加C、加速环境应力开裂
11、超高相对分子量PE比一般PE（）。
A、机械性能较差B、溶解速度较慢C、熔点较低
12、结晶高聚物的应力-应变曲线与非晶高聚物比较的主要不同之处有（）。
A、大变形B、细颈化C、应变硬化
三、填空题
1、橡胶增韧塑料可用机理解释，如ABS塑料；而纳米GaCO3增韧塑料为增韧机理解释。
2、聚合物在拉伸试验中，初始阶段的应力与应变的比值叫；应力－应变曲线下的面积称作，反映材料的拉伸断裂韧性大小。
3、银纹的密度约为本体的，银纹中分子链于银纹的长度方向，加热退火会使银纹。
4、相比于脆性断裂，韧性断裂的断裂面较为，断裂伸长率较，并且在断裂之前存在。
5、随应变速率的增加，高分子材料的脆韧转变温度将。
四、回答下列问题
1、有三种材料的应力-应变曲线如图所示。
A、
哪种材料的弹性模量最高？
B、哪种材料的伸长率最大？
C、哪种材料的韧性最高？
D、哪种材料的在断裂前没有明显的塑性变形？
E、判断顺丁橡胶、尼龙6、酚醛塑料分别对应哪种材料的曲线？
2、裂缝，银纹，应力发白三者有什么区别？
3、下列几种高聚物的冲击性能如何？
如何解释？
4、示意画出线性非晶聚合物热机械曲线，并简要说明各力学状态及转变温度。
第七章高弹性和粘弹性
一、概念
1、熵弹性
2、热塑性弹性体
3、蠕变
4、应力松弛
5、滞后现象与力学内耗
6、时温等效原理
7、Blotzmann叠加原理
二、选择答案
1、你会选（）聚合物用作液氮罐的软密封。
（液氮沸点为77K）
A、硅橡胶，B、顺丁橡胶，C、天然橡胶，D、丁苯橡胶
2、橡胶试样快速拉伸，温度升高的原因是（）。
⑴分子链从蜷曲到伸展，熵减小放热，⑵分子内摩擦放热，⑶拉伸诱导结晶放热。
A、⑴B、⑴⑵C、⑴⑵⑶D、以上皆不对
3、粘弹性是高聚物的重要特征，在适当外力作用下，（）有明显的粘弹性现象。
A、Tg以下很多B、Tg附近C、Tg以上很多D、Tf附近
4、（）模型基本上可用于模拟交联聚合物的蠕变行为。
A、Flory，B、Huggins，C、Kelvin，D、Maxwell
5、（）模型可以用于模拟线性聚合物的应力松弛行为。
A、Flory，B、Huggins，C、Kelvin，D、Maxwell
三、填空题
1、交联橡胶的状态方程为，只有在形变很小时，交联橡胶的应力－应变关系才符合定律。
2、橡胶高弹性的热力学本质为本质，即橡胶拉伸时，内能几乎不变，而主要引起的变化。
3、Maxwell模型可模拟线性聚合物的现象，而Kelvin模型基本上可用来模拟交联聚合物的行为。
4、WLF方程若以Tg为参考温度，则lgaT=，WLF方程可定量描述时－温等效原理。
根据时－温等效原理，提高试验拉伸速率，则断裂伸长率。
3、聚合物的静态粘弹性主要表现为和。
4、聚合物在交变应力下应变落后于应力的现象称为。
在每一循环变化中，热损耗掉的能量与最大储能量之比称为。
四、回答下列问题
1、简述橡胶高弹形变热力学分析的依据和所得结果的物理意义。
2、何谓Maxwell模型？
利用Maxwell模型模拟应力松弛的数学表达式是什么？
线型高分子与网状高分子的应力松弛曲线有何不同？
3、什么是时温等效原理和WLF方程？
它们有何意义？
五、计算题
1、在频率为1Hz条件下进行聚苯乙烯试样的动态力学性能实验，125℃出现内耗峰。
请计算在频率1000Hz条件下进行上述实验，出现内耗峰的温度。
（已知聚苯乙烯Tg=10）第八章聚合物其它性能
一、概念
1、介电常数：
2、介电损耗：
二、思考题（选做）
1.为什么高聚物绝缘体的电阻率比理论值低得多？
为什么高聚物的电
导率在T附近发生急剧的变化？
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