高分子物理习题及参考答案

一、单项选择题

1．高分子的基本运动是（ B ）。

A．整链运动 B．链段运动 C．链节运动

2．下列一组高聚物分子中，柔性最大的是（ A ）。

A.聚氯丁二烯

B.聚氯乙烯

C.聚苯乙烯

3. 下列一组高聚物中，最容易结晶的是( A ).

A.聚对苯二甲酸乙二酯

B. 聚邻苯二甲酸乙二酯

C. 聚间苯二甲酸乙二酯4．模拟线性聚合物的蠕变全过程可采用（ C ）模型。

A.Maxwell

B. Kelvin

C. 四元件

5.在半晶态聚合物中，发生下列转变时，判别熵值变大的是（ A ）。

（1）熔融（2）拉伸取向（3）结晶（4）高弹态转变为玻璃态

6.下列一组高聚物分子中，按分子刚性的大小从小到大的顺序是（ ADBFC ）。

A.聚甲醛；

B.聚氯乙烯；

C.聚苯乙烯；

D. 聚乙烯；F. 聚苯醚

7．.假塑性流体的特征是（ B ）。

A．剪切增稠 B．剪切变稀 C．粘度仅与分子结构和温度有关

8.热力学上最稳定的高分子晶体是（ B ）。

A．球晶 B．伸直链晶体 C．枝晶

9.下列高聚物中，只发生溶胀而不能溶解的是（ B ）。

A. 高交联酚醛树脂；

B. 低交联酚醛树脂；

C.聚甲基丙稀酸甲脂

10.高分子-溶剂相互作用参数χ1（ A ）聚合物能溶解在所给定的溶剂中

A. χ1<1/2

B. χ1>1/2

C. χ1=1/2

11.判断下列叙述中不正确的是（ C ）。

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。

12. 判断下列叙述中不正确的是（ C ）。

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。

13.关于高聚物和小分子物质的区别，下列( D )说法正确

⑴高聚物的力学性质是固体弹性和液体粘性的综合；

⑵高聚物在溶剂中能表现出溶胀特性，并形成居于固体和液体的一系列中间体系；

⑶高分子会出现高度的各向异性。

A. ⑴⑵对

B. ⑵⑶对

C. ⑴⑶对

D.全对

三、问答题：

2.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？

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。

影响因素主要有：

1．主链的结构；2．取代基; 3．氢键; 4．交联。

3．试用玻璃化转变理论的自由体积理论解释：冷却速度越快，测得的Tg越高。

对高聚物熔体进行冷却时，聚合物的体积收缩要通过分子的构象重排来实现，显然需要时间。温度高于Tg时，高聚物中的自由体积足以使链段自由运动，构象重排瞬时即可完成，此时的体积为平衡体积。

如连续冷却，链段运动松弛时间将按指数规律增大，构象重排速率降低，将跟不上冷却速率，此时的体积总是大于该温度下的平衡体积。

4.举例说明什么是蠕变、应力松弛现象？

蠕变是指材料一定的温度下和远低于该材料的断裂强度的恒定应力作用下，形变随时间增大的现象。

应力松驰是在一定的温度下，试样维持恒定的应变所需的应力随时间逐渐衰减的现象。

5.高弹性有哪些特征？为什么聚合物具有高弹性？

1.弹性模量小，而形变很大；

2.形变需要时间；

3.形变有热效应；

橡胶是由线性长链分子组成的，由于热运动，这种长链分子在不断的改变着自己的形状，因此在常温下橡胶的长链分子处于卷曲状态。卷曲分子的均方末端距比完全伸直的分子的均方末端距小100-1000倍，因此卷曲分子拉直就会显示出形变量很大的特点。

橡胶受到外力作用时，链段伸展，发生大形变。因是一熵减过程，所以不稳定。热运动会促

使分子链回到卷曲状态，此时如果受热，则热运动加剧，回缩力加大，足以抵抗使分子链伸展的外力而回缩。

6．以结构的观点讨论下列聚合物的结晶能力：聚乙烯、尼龙66、聚异丁烯高分子的结构不同造成结晶能力的不同，影响结晶能力的因素有：

链的对称性越高结晶能力越强；

链的规整性越好结晶能力越大；

链的柔顺性越好结晶能力越好；

交联、分子间力是影响高聚物的结晶能力；

氢键有利于结晶结构的稳定。

聚乙烯对称性最好，最易结晶；尼龙66，对称性不如聚乙烯，但仍属对称结构，还由于分子间可以形成氢键，使结晶结构的稳定，可以结晶，聚异丁烯由于结构不对称，不易结晶。

7. 试述聚合物的溶解特点。