高分子物理试题库

⾼分⼦物理试题库
⾼分⼦物理试题库
⼀、名词解释
取向：取向是指⾮晶⾼聚物的分⼦链段或整个⾼分⼦链，结晶⾼聚物的晶带、晶⽚、晶粒等，在外⼒作⽤下，沿外⼒作⽤的⽅向进⾏有序排列的现象。

特性粘度
柔顺性：⾼分⼦链能够改变其构象的性质称为柔顺性。

链段：由于分⼦内旋受阻⽽在⾼分⼦链中能够⾃由旋转的单元长度。

是描述柔性的尺度。

内聚能密度：把1mol 的液体或固体分⼦移到其分⼦引⼒范围之外所需要的能量为内聚能。

单位体积的内聚能称为内聚能密度，⼀般⽤CED 表⽰。

溶解度参数：内聚能密度的平⽅根称为溶解度参数，⼀般⽤δ表⽰。

等规度：等规度是⾼聚物中含有全同⽴构和间同⽴构总的百分数。

结晶度结晶度即⾼聚物试样中结晶部分所占的质量分数(质量结晶度)或者体积分数(体积结晶度)。

液晶：在熔融状态下或溶液状态下，仍然部分保持着晶态物质分⼦的有序排列，且物理性质呈现各向异性，成为⼀种具有和晶体性质相似的液体，这种固液之间的中间态称为液态晶体，简称为液晶。

聚电解质溶液
脆性断裂
时温等效原理
零切黏度
应⼒松弛
银纹粘弹性表观粘度应⼒应变弹性模量柔量泊松⽐冲击强度强迫⾼弹形变增塑作⽤内增塑作⽤外增塑作⽤蠕变动态粘弹性静态粘弹性滞后内耗⽜顿流体假塑性流体膨胀性流体宾汉流体
⼆．选择题
1. 测量重均分⼦量可以选择以下哪种⽅法： D
A ．粘度法
B ．端基滴定法
C ．渗透压法
D ．光散射法
2. 下列那种⽅法可以降低熔点： B D 。

A. 主链上引⼊芳环；
B. 降低结晶度；
C. 提⾼分⼦量；
D. 加⼊增塑剂。

3. 多分散⾼聚物下列平均分⼦量中最⼩的是 A
A 、n M
C 、z M
D 、M
4. 聚合物在溶液中通常呈 C 构象。

A ．锯齿形
B ．螺旋形
C ．⽆规线团
D ．梯形
5. ⼀般来说，那种材料需要较⾼程度的取向 B 。

A ．塑料
B ．纤维
C ．橡胶
D ．粘合剂
6. 测量数均分⼦量，不可以选择以下哪种⽅法： B 。

A ．⽓相渗透法
B ．光散射法
C ．渗透压法
D ．端基滴定法
7. 在聚合物结晶的过程中，有体积 B 的变化。

A 、膨胀
B 、收缩
C 、不变
D 、上述情况都有可能
8.聚合物处于⾼弹态时，其分⼦运动的主要单元是 B 。

A 、键长
B 、链段
C 、键⾓
D 、整个分⼦
9. 下列⽅法可以提⾼聚合物的拉伸强度的是 B 。

A. 提⾼⽀化度；
B. 提⾼结晶度；
C. 加⼊增塑剂；
D. 橡胶共混；.
10.⼤多数聚合物流体属于 D 。

（9，2、）
A ．膨胀性流体（,1n Kr n σ=>）
,1n Kr n σ=<） C ．假塑性流体（,1n Kr n σ=>） D ．假塑性流体（
,1n Kr n σ=<） 11.根据时温等效原理，将曲线从⾼温移⾄低温，则曲线应在时间轴上 B 移。

A 、左
B 、右
C 、上
D 、下
12. ⾮晶态⾼聚物在 B 的温度下拉伸才可以产⽣强迫⾼弹性变。

A 、室温
B 、Tb-Tg
C 、Tg 以上
D 、Tm 以上
13. ⽐较⼀下聚合物的流动性，哪个最好 C
A. MI = 0.1
B. MI = 1
C. MI = 10
14. 结晶度增加，以下哪种性能增加 B
A. 透明性
B. 抗张强度
C. 冲击强度
15. ⾼聚物的应⼒-应变曲线中哪个阶段表现出强迫⾼弹性 A
A. ⼤形变
B. 应变硬化
C. 断裂
16. ⾼聚物为假塑性流体，其黏度随剪切速率的增加⽽ B
A. 增加
B. 减少
C. 不变
17. 以下材料哪个内耗最⼩ C
A. 天然橡胶
B. 丁基橡胶
C. 顺丁橡胶
18. 关于银纹，以下哪条不正确 A
A. 透明性增加
B. 抗冲击强度增加
19. 下列材料哪种更易从模头挤出 A
A. 假塑性材料
B. 胀塑性材料
C. ⽜顿流体
20. 在设计制造外径为5cm 管材的模头时，应选择哪种内径的模头 C
A. ⼩于5cm
B. 5cm
C. ⼤于5cm
21. 黏弹性表现最为明显的温度是B
A.
B. T g 附近
C. T f 附近
22. 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. 随温度升⾼⽽减少
23. 下列⾼聚物拉伸强度较低的是
A. 线形聚⼄烯
B. ⽀化聚⼄烯
C. 聚酰胺6
24. 聚合物熔体的爬杆效应是因为
A. 普弹形变
B. ⾼弹形变
C. 黏流
25. 聚碳酸酯的应⼒-应变曲线属以下哪⼀类C
A. 硬⽽脆
B. 软⽽韧
C. 硬⽽韧
26. 通常条件下，本体聚合物的结晶温度为：C
A. ⾼于T m；
B. 低于T g；
C. 在T g～T m之间
27.熔点最低的是：C
A. PA66；
C. PA1010
28. 熔点最⾼的聚合物是：
A. 聚偏⼆氯⼄烯；
B. 聚⼆氟氯⼄烯；
C. 聚四氟⼄烯
29.分⼦量相同的⼤分⼦链，链越柔顺则线团尺⼨（A）
A. 越⼩
B. 越⼤
C. 基本不变
30. 下列⾼聚物，单个分⼦链柔顺性最⼤的是（C）
A.聚已⼆酸⼄⼆醇酯
B. 聚丙烯（全同）
C. 聚⼆甲基硅氧烷
31. 将⾼聚物在⼀定条件下（θ溶剂、θ温度）配成θ溶液，此时（C）
A.⼤分⼦之间作⽤⼒=⼩分⼦之间作⽤⼒.
B.⼤分⼦之间作⽤⼒>⼤分⼦与⼩分⼦之间作⽤⼒
C.⼤分⼦之间作⽤⼒=⼤分⼦与⼩分⼦之间作⽤⼒
D.⼤分⼦之间作⽤⼒<⼤分⼦与⼩分⼦之间作⽤⼒
32. 下列哪种⾼聚物是单分散的（C）
A. HDPE
B. PVC
C. DNA
33. WLF⽅程不能⽤于（B）
A. 测黏度
B. 测结晶度
C. 测松弛时间
34.⾼聚物的应⼒⼀应变曲线中哪个阶段表现出强迫⾼弹性（A）
A. ⼤形变
B. 应变硬化
C. 断裂
35. 玻璃化转变温度不能⽤以下哪种仪器测定（C）
A. 膨胀计
B. 扭辫仪
C. 熔融指数仪
A. 增加
B. 减少
C. 不变
37. PET淬⽕样品处于（A）
A. ⾮晶玻璃态
B. 半结晶态
C. ⽪⾰态
38.交联橡胶以下哪条不正确（C）
A. 形变很⼩时符合胡克定律
B. 具有熵弹性
C. 拉伸时吸热
39.以下材料哪个内耗最⼩( C )
A. 天然橡胶
B. 丁基橡胶
C. 顺丁橡胶
40.关于银纹，以下哪条不正确(A)
A. 透明性增加
B. 抗冲击强度增加
C. 加速环境应⼒开裂
41.超⾼相对分⼦质量PE⽐⼀般PE ( B )
A. 机械性能较差
B. 溶解速度较慢
C. 熔点较低
42. 下列材料哪种更易从模头挤出( A )
A. 假塑性材料
B. 胀塑性材料
C. ⽜顿流体
43.以下哪种⽅法不能提⾼IPP的透明性( C )
A. 迅速冷却
B. 加成核剂
C. 与⾮晶的PVC共混
44. 以下聚合物哪种不能结晶( B)
A. 聚三氟氯⼄烯
B. ⼄丙橡胶
45.聚合物的多重转变是由于（C）
A. 相对分⼦质量的多分散性
B. 分⼦链的不同构型
C. ⾼分⼦运动单元具有多重性
46. 聚合物挤出成型时，产⽣熔体破裂的原因是(A)
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
47.⽇常⽣活中，发现松紧带越⽤越松，其原因是（D）
A.松紧带是⾼聚物材料，在使⽤过程中产⽣了玻璃化转变
B.松紧带是⾼聚物材料，在使⽤过程中产⽣了时间-温度等效现象
C.松紧带是⾼分⼦材料，在使⽤过程中产⽣了⼒学损耗
D.松紧带是⾼分⼦材料，在使⽤过程中产⽣了应⼒松驰现象
48.从分⼦运动观点分析，下列⾼聚物中抗蠕变能⼒最强的是（A）
A、聚砜
B、聚四氟⼄烯
C、硬PVC
49. 你会选（a ）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
50. 下列⾼分⼦中，（ b ）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
51. ⾼分⼦热运动是⼀个松弛过程，松弛时间的⼤⼩取决于（d ）。

A、材料固有性质
B、温度
C、外⼒⼤⼩
D、以上三者都有关系。

52. 对于同⼀种聚合物，在相同的条件下，流动性越好，熔融指数MI越（a ）；材料的耐热性越好，则维卡软化点越（a）。

B、低、低
C、⾼、低
D、低、⾼
53. 聚合物的粘流活化能⼀般与（d）有关。

A、温度
B、切应⼒
C、切变速率
D、⾼分⼦的柔顺性
54. 下列四种聚合物中，粘流活化能最⼤的为（ｄ）。

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
55. 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（ｂ）。

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
56. 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（ｂ）。

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，与裂缝不同。

三、是⾮题
1. 玻璃化温度随相对分⼦质量的增⼤⽽不断升⾼。

（）
2. 由于单键的内旋转，导致⾼分⼦链具有全同、间同等⽴体异构现象。

（）
3. 任何结晶⾼聚物不⽤加热，都可溶于其良溶剂中。

（）
4. 线型的结晶⾼聚物，处于玻璃化温度以上时，链段就能运动，处于熔点以上时，链段和整个分⼦链都能运动。

（）
5. 全同⽴构聚合物具有旋光性。

（）
6. 只要⼀个碳原⼦上有两个取代基时，则聚合物的柔顺性必然降低。

（）
7. PE的分⼦链简单、⽆取代基、结构规整、对称性好，因⽽柔性⾼，是橡胶。

（）
8. 只要聚合物的化学组成相同，它们的性能也必然相同。

（）
9. 聚合物的Tg的⼤⼩与测定⽅法⽆关，是⼀个不变的数值。

（）
10. 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。

（）
12. 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。

（×）
13. 分⼦间作⽤⼒强的聚合物，⼀般具有较⾼的强度和模量。

（√）
14. ⾼分⼦的T f随相对分⼦质量分布变化的规律是在平均相对分⼦质量相同的情况下，随多分散系数的增⼤⽽提⾼，随多分散系数减⼩⽽降低。

（×）
15. ⾼聚物熔体的剪切黏度在⽜顿区都相等。

（√）
16. 同⼀⾼聚物。

在不同温度下测得的断裂强度不同。

（√）
17. 聚合物在橡胶态时，黏弹性表现最为明显。

（×）
18. 在室温下，塑料的松弛时间⽐橡胶短。

（×）
19. 除去外⼒后，线性聚合物的蠕变能完全回复。

（×）
20. ⾼聚物在室温下受到外⼒作⽤⽽发⽣变形，当去掉外⼒后，形变没有完全复原，这是因为整个分⼦链发⽣了相对移动的结果。

（√）
21. 聚合物的T g随聚丙烯酸正烷基酯的侧链长度的增加⽽增加。

（×）
22. ⼤多数聚合物熔体在任何条件下都是假塑性的，不符合⽜顿定律。

（×）
23. 温度由低变⾼，材料的宏观断裂形式由脆性为韧性；应变速度由慢变快，宏观
断裂形式⼜由韧性变为脆性。

（√）
24. 分⼦链⽀化程度增加、使分⼦间的距离增加，因此⾼聚物的拉伸强度增加。

（×）
25. 随着聚合物结晶度增加，抗张强度和抗冲强度增加。

（×）
26. 同⼀个⼒学松弛现象，既可以在较⾼的温度、较短的时间内观察到，也可以在较低的温度、较长的时间内观察到。

（√）
27. ⾼聚物在应⼒松弛过程中，⽆论线形还是交联聚合物的应⼒都不能松弛到零。

（×）
28. ⾛进⽣产聚氯⼄烯的车间，你可闻到⼀股聚氯⼄烯分⼦的刺激⽓味。

（×）
29. 增加外⼒作⽤速度与降低温度对聚合物强度的影响是等效的。

（√）
30. ⾼聚物中加⼈增塑剂，其链段运动能⼒增强，其拉伸强度增加。

（×）
31. 橡胶形变时有热效应，在拉伸时放热，⽽压缩时吸热。

（√）
32. 根据时温等效原理，降低温度相当于延长时间，所以外⼒作⽤速度减慢，聚合物的T g 就越低。

（√）
三、填空
1. ⾼聚物链段开始运动的温度对应的是该⾼聚物的玻璃化温度。

2. 写出判定聚合物溶解能⼒的原则中的2个原则：极性相似、溶剂化原则。

3. 凝胶⾊谱法（GPC）分离不同分⼦量的样品时，最先流出的是分⼦量⼤的
部分，是依据体积排除机理进⾏分离的。

4. ⼀般情况下，⾼聚物的结晶温度区域为 Tg~Tm ，在此区间较⾼温度下结晶
可使⾼聚物的Tm 较⾼，熔限较窄。

5. 已知某⾼分⼦的分⼦量的多分散系数为1，那么其n M 、w M 、z M 、M η的⼤⼩关系为相等。

6. 液晶的晶型可以分为近晶型、向列型和胆瑙型。

7. ⾼聚物的单晶⼀般只能在_极稀溶液_⽣成，⽽在熔体或浓溶液中外⼒较⼩时形成_球晶_它在偏光显微镜下具有_⿊⼗字消光现象_现象。

10.相对于脆性断裂，韧性断裂的断裂⾯较为粗糙，断裂伸长率较⼤，
11. ⼤多数聚合物熔体属假塑性流体，，其n 值为⼩于1
12. 玻璃态⾼聚物发⽣冷拉（强迫⾼弹形变）结晶聚合
13. ⾼密度PE 与低密度PE 相⽐，其⽀化度⼩，结晶度⾼，熔点⾼
拉伸强度⾼，冲击强度低。

14.⾼聚物的粘弹性⾏为表现有蠕变、应⼒松弛和滞后内耗
15. 对于平均分⼦量相同⽽分⼦量分布不同的同种聚合物，在低剪切速率时，分⼦量分布宽的聚合物的剪切粘度⼤，⽽在⾼剪切速率下，分⼦量分布窄的聚合物的剪切粘度⼤。

16. 根据时温等效原理，可以在较⾼温度下，较短时间内观察⼑的⼒学松弛现
象，也可以在低温度下，长时间内观察到。

17. 从分⼦结构来说，__D __的内耗最⼤（a.顺丁橡胶；b.丁苯橡胶；c.丁腈橡胶；d.丁基橡胶），这是因为_丁基橡胶的侧基数最多，从⽽导致分⼦链间内摩擦阻⼒最⼤_。

18. 随应变速率的增加，⾼分⼦材料的脆韧转变温度将。

19. 理想弹性体的应⼒取决于，理想黏性体的应⼒取决于。

20. ⾼弹形变时，模量随温度增加⽽增加，这是因为温度升⾼时，分⼦热运动加剧，从⽽回缩⼒增⼤。

21. 橡胶拉伸时放热。

22. ⾼聚物稀溶液冷却结晶易⽣成__单晶_，熔体冷却结晶通常⽣成_球晶 __。

熔体在应⼒作⽤下冷却结晶常常形成__柱晶_。

23. 当温度T=_θ温度__时，第⼆维⾥系数A 2=__0__，此时⾼分⼦溶液符合理想溶液性质。

24. 均相成核⽣长成为三维球晶时，Avrami 指数n 为___ 4__。

25. 聚对苯⼆甲酸⼄⼆醇酯的结晶速度⽐聚⼄烯的结晶速度__⼩_。

26．PE总是⽐PMMA不透明，因为前者__容易结晶_。

27. 升温速度越快，⾼聚物的玻璃化转变温度T g越___ __。

28. ⾼分⼦液晶根据⽣成⽅式的不同，可分为__溶致型_液晶与_热致型_液晶。

29.⾼聚物的熔体⼀般属于_假塑性__ __流体，其特性是黏度随剪切速率增加⽽减少。

⾼聚物悬浮体系、⾼填充体系属于_胀塑性__ __流体，其特征是_黏度随剪切速率增加⽽增加__ __。

30.运⽤WLF⽅程时，应注意适⽤的_ _范围。

温度
31. ⾼聚物加⼯的上限温度为_ ，下限温度为_ 。

分解温度，黏流温度
32. 聚丙烯和聚⼄烯⽐较，T g _ 。

较⾼
33. ⾼聚物的熔融指数越⼤，表⽰其流动性越_ __。

好
34. 升温速度越快，⾼聚物的玻璃化转变温度T g越_ __。

⾼
35. 测量聚合物T g⽅法有_ 、_ 、_ 。

膨胀计法，DSC 法，温度形变曲线法
36. 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____ __。

粗糙，⼤，屈服
37. 随应变速率的增加，⾼分⼦材料的脆韧转变温度将____ __。

_ 范围之内，δ的值越⼩，表明材料的弹性越_ 。

落后，0-90度，好
40. 根据时温等效原理，将曲线从⾼温移⾄低温，则曲线应在时间轴上_ 移。

右
41. 聚合物的松弛⾏为包括_ 、_ 、_ 、_ 。

蠕变，应⼒松弛，滞后，内耗
四、排序题
1．⽐较下列聚合物的柔顺性：
聚⼄烯聚⼆甲基硅氧烷聚甲基丙烯酸甲酯聚碳酸酯
2．⽐较结晶难易程度：
PE、PP、PVC、PS
3、⽐较下列聚合物的玻璃化温度：
聚⼄烯聚⼆甲基硅氧烷聚对苯⼆甲酸⼄⼆醇酯聚碳酸酯
4．⽐较下列聚合物的柔顺性：
PP，PE，PVC，PAN
5．⽐较结晶难易程度：
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
6.根据结晶难易程度，将下列聚合物排列成序，并说明原因
聚氯⼄烯、聚偏⼆氯⼄烯、聚苯⼄烯、聚⼄烯
答案：聚⼄烯、聚偏⼆氯⼄烯、聚氯⼄烯、聚苯⼄烯
链的对称性、侧基
7.根据链结构，预计下列聚合物Tg⾼低次序，并说明原因
聚氯⼄烯、聚丁⼆烯、聚丙烯、聚丙烯腈、聚⼄烯、聚⼄炔、聚⼆甲基硅氧烷
答案：聚⼄炔、聚丙烯腈、聚氯⼄烯、聚丙烯、聚⼄烯、聚丁⼆烯、聚⼆甲基硅氧烷
主链、侧基
8.将下列聚合物按熔点⾼低排列成序，并说明原因
聚邻苯⼆甲酸⼄⼆酯、聚对苯⼆甲酸⼄酯、聚间苯⼆甲酸⼄⼆酯
答：聚对苯⼆甲酸⼄酯、聚间苯⼆甲酸⼄⼆酯、聚邻苯⼆甲酸⼄⼆酯
对称性
9.根据链结构，预计下列聚合物Tg⾼低次序，并说明原因
聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚异戊⼆烯、聚丙烯酸甲酯、聚碳酸酯答：聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯、聚异戊⼆烯
主链、侧基
10.根据链结构，预计下列聚合物Tg⾼低次序并说明原因
聚⼄烯、聚丙烯、聚异丁烯、聚丙烯酸、聚碳酸酯
答：聚⼄烯、聚异丁烯、聚丙烯、聚丙烯酸、聚碳酸酯
主链、侧基、对称性
五．简答题
1.构型和构象有何区别？全同⽴构聚丙烯能否通过化学键（C-C单键）内旋转把〝全同〞变为〝间同〞，为什么？
2. 解释为什么尼龙6在室温下可溶解在某些溶剂中，⽽线性的聚⼄烯在室温下却不能?
3. 请画出下列曲线：
1）结晶聚合物熔融过程体积－温度曲线，标出熔点和熔限；
2）低结晶度聚合物的温度－形变曲线，注明转变温度并考虑分⼦量的影响；3）线型和交联聚合物的应⼒松弛曲线；
4）等规聚丙稀和增韧聚氯⼄烯在室温下的应⼒－应变曲线。

4. 有两种⼄烯和丙烯的共聚物，其组成相同（均为65％⼄烯和35％丙烯），但
其中⼀种室温时是橡胶状的，⼀直到稳定降⾄约－70℃时才变硬，另⼀种室温时却是硬⽽韧⼜不透明的材料。

试解释它们内在结构上的差别。

5. 为什么聚对苯⼆甲酸⼄⼆酯从熔体淬⽕时得到透明体？为什么等规PMMA 是不透明的？
6. 环氧丙烷经开环聚合后，可得到不同⽴构的聚合物（⽆规、全同、间同），试写出它们的⽴构上的不同，并⼤致预计它们对聚合物性能各带来怎样的影响？
7. (1)由丙烯得到的全同⽴构聚丙烯有⽆旋光性?
(2)假若聚丙烯的等规度不⾼，能不能⽤改变构象的办法提⾼等规度?
8. 试从下列⾼聚物的链节结构，定性判断分⼦链的柔性或刚性，并分析原因．
(1)CH 2C
CH 3
CH 3(2)CH R C N H O (3)CH 2CH
CN (4)O C CH 3
CH 3O C O
(5)C C C
C
9. ⽐较以下两种聚合物的柔顺性，并说明为什么?
10. ⽐较以下三个聚合物的柔顺性，从结构上简要说明原因。

11. 将下列三组聚合物的结晶难易程度排列成序：
(1)PE ，PP ，PVC
，PS ，PAN ；
(2)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；
(3)PA 66，PA 1010．
12.有两种⼄烯和丙烯的共聚物，其组成相同（均为
65％⼄烯和35％丙烯），但其中⼀种室温时是橡胶状的，⼀直到稳定降⾄约－70℃时才变硬，另⼀种室温时却是硬⽽韧⼜不透明的材料。

试解释它们内在结构上的差别。

13. 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
CH CH 22n CH CH CH 2n CH 2CH CH 22n (1)(2)(3)
温，PE 是半透明的，⽽PET 和PS 是透明的。

为什么？
14. 三类线形脂肪族聚合物（对于给定的n 值）的熔点顺序如下所⽰，解释原因。

聚氨酯聚酰胺聚脲
15. 解释为什么PE 和聚四氟⼄烯的内聚能相差不多，⽽熔点相差很⼤。

16. 列出下列单体所组成的⾼聚物熔点顺序，并说明理由．
CH 3—CH ＝CH 2； CH 3—CH 2—CH ＝CH 2； CH 2＝CH 2
CH 3CH 2CH 2CH=CH 2； CH 3CH 2CH 2CH 2CH 2CH=CH 2
17. 讨论尼龙n 结晶的熔点随n 如何变化？其他还有主要的性质发⽣变化吗？
18. 解释下列实验：将⼀个砝码系于聚⼄烯醇纤维的⼀端，把砝码和部分纤维浸⼊盛有沸⽔的烧杯中．如果砝码悬浮在⽔中，则体系是稳定的；如果砝码挨着烧杯底部，则纤维被溶解了．
19. 橡⽪能否溶解和熔化，为什么？
20.根据溶剂选择的⼏个原则，试判断下列聚合物⼀溶剂体系在常温下哪些可以溶解?哪些容易溶解? 哪些难溶或不溶? 并简述理由 (括号内的数字为其溶度参数)。

(1)有机玻璃(18.8)⼀苯(18.8)
(2)涤纶树脂(21.8)⼀⼆氧六环(20.8)
(3)聚氯⼄烯(19.4)⼀氯仿(19.2)
(4)聚四氟⼄烯(12.6)⼀正癸烷(13.1)
(5)聚碳酸酯(19.4)⼀环⼰酮(20.2)
(6)聚⼄酸⼄烯酯(19.2)⼀丙酮(20.2)
21. 解释产⽣下列现象的原因：
(1)聚四氟⼄烯⾄今找不到合适的溶剂．
(2)硝化纤维素难溶于⼄醇或⼄醚，却溶于⼄醇和⼄醚的混合溶剂中．
22. ⽤NaOH 中和聚丙烯酸⽔溶液时，黏度发⽣什么变化？为什么？
23. 假如从实验得到如下⼀些⾼聚物的热－机械曲线，如图6-12，试问它们各主要适合作什么材料（如塑料、橡胶、纤维等）？为什么？
（a ）（b ）
T ε 20 60 100 140 180 A T ε -60 0 40 B 20 210 T ε C 80 100 T
ε D
（a ）（b ）
图6-12⾼聚物的温度-形变曲线
24. 从化学结构⾓度讨论以下各对聚合物为什么存在g T 的差别． CH 2CH 2(1)(150K) 和CH 2CH 3
(250K)(2) CH 2CH
C O
OCH 3 (283K) 和 CH 2CH O C O 3 (350K)(3) CH 2CH 2O (232K) 和 CH 2CH (358K)(4)CH 2CH
C 2H 5O
(249K) 和 CH 2CH 2CH CH 3
C 3
O (378K)
25. 解释为什么⾼速⾏驶中的汽车内胎易爆破.
26. 指出下列⾼分⼦材料的使⽤温度范围，⾮晶态热塑性塑料，晶态热塑性塑料，热固性塑料，硫化橡胶，涂料。

27.下图是平均分⼦量相同但是分⼦量分布不同的同种聚合物的粘度与剪切速率的关系⽰意图，请指出哪条曲线代表分⼦量分布宽的聚合物，并解释原因。

28. 画出⾮晶态聚合物在适宜的拉伸速率下，在玻璃化转变温度以下30度时的应
⼒－应变曲线，并指出从该曲线所能获得的信息。

（10）
29. 请分别画出低密度PE ，轻度交联橡胶的下列曲线，并说明理由。

（10分）
（1）温度形变曲线
（2）蠕变及回复曲线
（3）应⼒-应变曲线（并标明拉伸强度）
30. 试分析讨论分⼦结构、结晶、交联、取向对⾼聚物拉伸强度的影响。

（10分）
31. 下图时两种平均分⼦量的同种聚合物的粘度－应变速率曲线，哪⼀条曲线代表分⼦量的的聚合物，为什么？（5分）
32. 为什么⾼聚物的流动活化能与相对分⼦质量⽆关？
33. 熔融指数与相对分⼦质量有什么关系，简述之。

34. 画出聚合物的典型应⼒—应变曲线，并在曲线上标出下列每⼀项：a ．抗张强度；b 伸长率；c ．屈服点，d ．模量．
35. 材料的“三⾼⼀低”指的是什么？
36. 聚合物的许多应⼒—应变曲线中，屈服点和断裂点之间的区域是⼀平台。

这平台区域的意义是什么?温度升⾼或降低能使平台的尺⼨增加或减少?
37. 回答以下问题：（1）酚醛树脂能重复加⼯成型吗？为什么？（2）聚丙烯能重复加⼯成型吗？为什么？
38.为什么⾼聚物的流动活化能与相对分⼦质量⽆关？
解：根据⾃由体积理论，⾼分⼦的流动不是简单的整个分⼦的迁移，⽽是通过链段的相继跃迁来实现的。

形象地说，这种流动类似于蚯蚓的蠕动。

因⽽其流动活化能与分⼦的长短⽆关。

a E RT A e η=?，由实验结果可知当碳链不长时，E a 随碳数的增加⽽增加，但当碳数>30时，E a 不再增⼤，因此聚合物超过⼀定数值后，E a 与相对分⼦质量⽆关。

39. 什么是⽜顿流体？绝⼤多数⾼聚物的熔体与浓溶液在什么条件下是⽜顿流体，什么条件下不是⽜顿流体，为什么会有此特点？
解：（1）⽜顿流体：
在流动时服从⽜顿流动定律γηγητ dt
d =的流体称为⽜顿流体。

其中η为定值与τ、γ⽆关。

低分⼦液体和⾼分⼦稀溶液都属于这⼀类。

（2）⾼分⼦熔体与浓溶液的黏度η随τ、γ
变化⽽变化，τ与γ不再成线性关系，这种流体为⾮⽜顿流体，但在γ
0或γ ∞时为⽜顿流体，在中γ区表现为⾮⽜顿流体，这种现象从图6-31流动曲线的分析便可得到解释。

图6-31⾼分⼦熔体的γ
τ lg lg -曲线① I 区，第⼀⽜顿区：聚合物液体在低γ或低τ时流动表现为⽜顿流体。

在γ
τ lg lg -图中，斜率为1，流体具有恒定的黏度。

因为在τ或γ
⾜够⼩时，⼤分⼦由于缠结和分⼦间的范德华⼒⽽形成的拟⽹状结构虽然也遭破坏，但来得及重建，即⼤分⼦的结构不变。

因此黏度为⼀定值，以0η表⽰，称之为零切黏度。

② II 区，假塑区，即⾮⽜顿区。

由于γ
增⼤，使被破坏的⼤分⼦的拟⽹状结构来不及重建。

由于结构变化，所以黏度不再为定值，随γ
或τ变化⽽变化，其黏度为表观黏度，以a η⽰之。

其关系如下：
a η＝弹黏γγτ +
这就是说，流动除⼤分⼦重⼼移动（黏γ
）外，还伴有弹性形变弹γ，所以a η<0η。

这种随γ增⼤⽽黏度下降的现象叫“切⼒变稀”，⼤多数⾼聚物熔体属于这⼀类。

③ III 区，第⼆⽜顿区：随γ
增⼤，聚合物中拟⽹状结构的破坏和⾼弹形变已达极限状态，继续增⼤τ或γ
对聚合物液体的结构已不再产⽣影响，液体的黏度已下降⾄最低值。

40.说明⾼聚物中两种断裂的特点，并画出两种断裂的应⼒-应变曲线。

解：⾼聚物的破坏有两种形式，脆性断裂和韧性断裂。

脆和韧是借助⽇常⽣活⽤语，没有确切的科学定义，只能根据应⼒-应变曲线和断⾯的外貌来区分。

若深⼊研究，两种有以下不同：
（1）韧性断裂特点：断裂前对应塑性；沿长度⽅向的形变不均匀，过屈服点后出现细颈；断裂伸长（b ε）较⼤；断裂时有推迟形变；应⼒与应变呈⾮线性，断裂耗能⼤；断裂⾯粗糙⽆凹槽；断裂发⽣在屈服点后，⼀般由剪切分量引起；对应的分⼦运动机理是链段的运动。

（2）脆性断裂：断裂前对应弹性；沿长度⽅向形变均匀，断裂伸长率⼀般⼩于5％；断裂时⽆推迟形变，应⼒-应变曲线近线性，断裂能耗⼩；断裂⾯平滑有凹槽；断裂发⽣在屈服点前；⼀般由拉伸分量引起的；对应的分⼦机理是化学键的破坏。

脆性断裂与韧性断裂的应⼒-应变曲线见图9-8。

图9-8应⼒-应变曲线
计算题
1.由⽂献查得涤纶树脂的密度ρc =1.50×103kg ·m -3，和ρa =1.335×103kg ·m -3。

今有⼀块1.42×
2.96×0.51×10-6m 3的涤纶试样，重量为2.92×10-3kg ，试由以上数据计算：涤纶树脂试样的密度和结晶度。

2.PMMA 的⼒学损耗因⼦在130℃得到⼀峰值，假定测定频率是1周／秒．如果测定改在
1000周／秒，在什么温度下得到同样的峰值?(已知PMMA 的T g ＝105℃) 解：g
T T T g T ωτατω== ()17.44log log 51.6g
T g T T g T T T T ωαω--==+-
思路分析：130℃ T g （105℃）？（求）
1Hz ？（通过） 1000Hz
第⼀步：将测量从130℃、1Hz ，移⾄105℃，求频率： 105130log 5.69ωω??
=- 6105 2.0310Hz ω-?=?
第⼆步：将测量从105℃、6
2.0310Hz -?移⾄1000Hz ，求T ()6 317.441052.0310log 8.691051.6105 T T ---?=-=+- T ＝156℃。