试卷2高分子物理

构造 聚合物分子子的各种几几何形状
构象 表示原子子或原子子基团围绕单键内旋转而而产生生的空间排布
洛阳理工学院 20 /20 学年 第 学期 高分子物理 期末考试试题卷
适用班级：
考试时间：单击此处键入考试时间
一、 名词解释 (每小题2分，共10分)
1、 2、 3、 4、 5、
构 内 溶 特 玻型 聚 度 性 璃分能 参 粘 化子密 数 度 转中表子由度变通示化高单（高常分学温将位溶子体键所子度内液固聚聚）积凝能-合定的0时密物由原聚单玻度子的体在子位璃浓空汽态平向间方高度化的的方时弹高几增称根所态几需何为的加排对溶的转溶度列能参变列温液增量数度量比也黏比是度或链相段开对黏始冻度对结或数解的贡冻时献的温度
二、 选择题(每小题1分，共10分)
A 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
C 2、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（ ）。
（2）若用第二组分和它共聚，且第二组分不进入晶格，试估计第二组分占10%摩尔分数时共聚物的熔点为多少？
第2页共2页
洛阳理工学院 20 /20 学年 第 学期 高分子物理 期末考试试题卷
分
适用班级：
一、 名词解释 (每小题 2 分，共 10 分)
1、 构型：分子中由化学键所固定的 子在 间的 何排列。 2、 内聚能密度：单位体 聚体 化时所 要的能量。（1 分）
近
形成片晶。
球形， 径0.5 100微米数量
3、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？
答：选 合适的溶剂和温度，
E 1
0，这
的条件称为θ条件，在θ条件下，高分子链段间的相互作用等于链段与溶剂分子间
的相互作用，可以 为溶剂分子对高分子构象不产生的 扰， 称高分子链在其θ溶液中处于无扰状态，测定的高分子 称为无扰
和广广⻆角
等。
3、
和
都表征了高分子“链段”与溶剂分子间之间的相互作用。
4、高分子常用的统计平均分子量有数均分子量、重均分子量、Z均分子量和 5、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
，它们之间的关系Mz≥Mw≥
≥Mn。
、
和
。
6、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
if 你 A、 聚乙烯， B、聚甲基丙烯酸甲酯， C、无规立构聚丙烯， D、聚氯乙烯
6、高分子热运动是一个松弛过程，松弛时间的大小取决于（ ）。 A、材料固有性质 B、温度 C、外力大小 D、以上三者都有关系。
7、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（ ）。
ˇ ˇˇˇ 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、⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻ B、⑴⑵⑶⑷⑹⑺⑻ C、⑴⑵⑶⑷⑸ D、⑴⑵⑷⑹
A 8、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
if B 9、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
X 线 法 和 DSC 法 等。
3、 Huggins 参数 和 第二维 系数 都表征了高分子“链段”与溶剂分子间之间的相互作用。
4、高分子常用的统计平均分子量有数均分子量、重均分子量、Z均分子量和粘均分子量，它们之间的关系Mz≥Mw≥ M ≥Mn。 5、非晶态聚合物的温度－形变曲线一般表现出 3 种力学状态，分别为 玻璃态 、 高弹态 和 粘流态 。
7、Maxwell 模型可模拟线性聚合物的
现象。
增韧机理解释。
四、 综合问答题(每小题5分，共30分)
1、丙烯中碳－碳单链是可以转动的，通过单键的转动能否把全同立构的聚丙烯变为“间同立构”的聚丙烯？说明理由。
2、试述聚合物片状单晶和球晶的形成条件及结构特点。
3、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？
时的粘度各为多大？（已知： logηηTTg
=
− 17.44( T 51.6 + ( T
−Tg ) −Tg )
，η
=
η0
exp(
−∆Eη RT
)
）（6 分）
Arihenius 方程：
log
ηT ηT g
=
−17.44( T − Tg ) 51.6 + ( T −Tg )
∴logηTg
= 13.004∴ηTg
二、 选择题(每小题 1 分，共 10 分)
1、A
2、C
3、B
4、B
5、A
6、D
7、B
8、A
9、B
10、C
三、 填空 (每小空 2 分，共 30 分)
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、 型共聚物。
段 型和
2、测定结晶聚合物的结晶度较为常用的测定方法有密度法、
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。
3、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（ ）。
中：Vm－摩尔体 ， E－内聚能。（1 分） 3、 溶度参数：通常把内聚能密度的平方根定 为溶度参数。 4、 特性粘度：
表示在 度 c→0 的情况下，单位 度的增加对溶液增比粘度或相对粘度自然对数的 ，其 不 度而变。（1 分）特性粘度的 单位是 度单位的 数， dl/g 或 ml/g。（1 分） 5、玻璃化转变（温度）：玻璃态与橡胶态之间的转变称为玻璃化转变，对应的转变温度称为玻璃化转变温度。（1 分） 分子运动 机理 ，玻璃化转变温度是高分子链段运动 发的温度。（1 分）
= 1012 Pa⋅ s( 3分) ，
η
=
η0
exp(
−∆Eη RT
)
473K > Tg + 373K ∴η( 473) = 5×0.8226 = 4.1Pa⋅ s( 2分)
当温度 大于玻璃化温度时，粘度 温度的变化 Arihenius 方程，粘度 指数 （1 分）。
2、根据WLF方程预计玻璃化温度测量所用频率提高或降低一个数量级时，测得的Tg将变化多少度？（6 分）
B X ˇ 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。
ˇ If 4、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
银纹处密度为本体的哟
5、下列四种聚合物在各自的良溶剂中，常温下不能溶解的为（ ）。
个点。（3） 度较 。 p的 度为 0.2 1 。（ ）适用于 1 10 1 107的较 粘度 ，适合高相对分子质量的测定。
五、 计算题(共 20 分)
1、已知某增塑聚合物的Tg为 338K，Tf为 418K，流动活化能ΔEa=8.314kj·mol-1，433K时的粘度为 5Pa·s，求此增塑在 338K，473K
答：单晶：在 ( 度 0.01%)的聚合物溶液中，
时生成具有规 外形的、在 下可
晶特有的 子
。聚合物单晶的 向
微米
微米， 度10nm 。单晶中高分子链规
球晶：当结晶聚合物 溶液 出或 熔体 结晶时，在不 在应力或流动的情况下形成球晶。外形
级。在 交 显微 下可 现特有的
和 同 现象。
的片状晶体， 现出单
WLF方程：lgaT=
−17.44( T −T8 ) 51.6+( T −Tg )
= aT
τ τo
w0 w1
（2
分）
A.测量频率提高一个数量级时， w1=10w0,
lg0.1=
−17.44( T −T8 ) 51.6+( T −Tg )
=-1
得 ：T－Tg=3.14o 测得的Tg将 高 3.14 度。（2 分）
五、 计算题(共20分)
1、已知某增塑聚合物的Tg为 338K，Tf为 418K，流动活化能ΔEa=8.314kj·mol-1，433K时的粘度为 5Pa·s，求此增塑在 338K，473K
第1页共2页
时的粘度各为多大？（已知： logηηTTg
=
− 17.44( T 51.6 + ( T
−Tg ) −Tg )
（1）平均聚合度分别为 DP=6、10、30、1000的情况下，由于链段效应引起的 Tm 下降为多大？
（2）若用第二组分和它共聚，且第二组分不进入晶格，试估计第二组分占10%摩尔分数时共聚物的熔点为多少？
答：不能。全同立构和间同立构是两种不同的立体构型。构型是分子中由化学键所固定的 子在 间的 何排列，这种排列是
定的，要 变构型
过化学键的 裂和重组。单键的内旋转 能 变构象而不能 变构型。所以通过单键的转动不能把全同立构
的聚丙烯变为“间同立构”的聚丙烯。
2、试述聚合物片状单晶和球晶的形成条件及结构特点。
4、简要回答如何设计高Tm的高分子？ 5、一个聚合物具有溶度参数δ=9.95(cal/cm3)1/2(δp=7.0, δd=5.0, δh=5.0),溶度球半径R=3.0,问一个δ=10(cal/cm3)1/2(δp=8,