2022年北京化工大学年高分子材料基础理论试卷A（含答案）.V2.docx

2022年北京化工大学年高分子材料基础理论试卷A（含答案）.V2 北京化工大学2022——2022学年第一学期《高分子材料根底理论》期末考试试卷课程代码 P S E 3 6 3 0 T 班级： 姓名： 学号： 分数：题号 得分 一 二 三 四 总分 一、选择题〔多项选择题，每题2分，共20分〕1 按主链构造分类，以下高分子中属于杂链高分子的有〔 〕 A、聚氨酯，B、聚苯乙烯，C、聚丙烯，D、聚酰胺，E、聚甲基丙烯酸甲酯 2 属于聚合度变大的高分子化学反响有〔 〕A、加聚反响，B、交联，C、自由基聚合，D、接枝，E、扩链反响 3 ，高分子链柔顺性最差的是〔 〕A、聚氯乙烯， B、聚乙烯， C、聚丙烯， D、聚二甲基硅氧烷 4 高聚物结晶构造的特点是〔 〕 A、成周期性排列的质点是链段； B、成周期性排列的质点是整个分子； C、成周期性排列的质点是构造单元； D、存在晶格缺陷5从构造观点分析，以下高聚物中结晶实力最弱的是〔 〕 A、聚甲醛 B、聚酰胺 C、聚碳酸酯 D、等规聚丙烯 6 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，不透亮，如聚乙烯、尼龙 7 以下关于聚氯乙烯拉伸取向的描述，正确的有：〔 〕 A、取向温度设定在其Tg以下；B、取向单元可以为链段和整个高分子链； C、取向后聚集态构造为伸直链晶体； D、取向后沿取向方向力学性能提高；E、取向温度越高越好8 降低聚氯乙烯玻璃化转变温度的方法有：〔 〕A、交联，B、参加增塑剂；C添加碳酸钙；D、提高加工温度 9 从分子运动观点分析，以下高聚物中抗蠕变实力最强的是( ) A、聚苯醚， B、高密度聚乙烯， C、聚氯乙烯， D、聚四氟乙烯 10 高聚物熔体弹性效应的主要表现现象有〔 〕A、韦森堡效应， B、剪切变稀， C、挤出胀大，D、熔体裂开二、填空题(每空1分，共30分)1 高分子，也称高分子化合物，是指分子量很高并由 〔1〕 连接的一类化合物，高分子的分子量范围通常为 〔2〕 ，英文缩写 〔3〕 2 自由基聚合反响是连锁聚合反响的一种，通常有三个基元反响，即 〔4〕 ， 〔5〕 和 〔6〕 ，自由基聚合反响特征是： 〔7〕 。

3 特征温度与高聚物的运用及加工亲密相关高聚物的最低运用温度为 〔8〕 温度；非结晶塑料的最高运用温度为〔9〕 ；非结晶高聚物的加工温度下限为 〔10〕 ；结晶高聚物加工温度下限为 〔11〕 ；高聚物的加工温度上限为 〔12〕4、高分子平均分子量的表示方法有 〔13〕 ， 〔14〕 ， 〔15〕 平均分子量提高，高聚物的拉伸强度 〔16〕 ，加工流淌性〔17〕 5拉伸试验中，应力－应变曲线初始局部的斜率和曲线下的面积分别反映材料的 〔18〕 和 〔19〕 6高聚物结晶度的测试方法有 〔20〕 ， 〔21〕 ， 〔22〕 7高分子运动的特点是： 〔23〕 ， 〔24〕 ， 〔25〕 8对于以下制品，要求高聚物的内耗是高还是低？轮胎 〔26〕 ，隔音材料 〔27〕 9 聚氯乙烯挤出加工时，必需要添加的添加剂有 〔28〕 ， 〔29〕 和 〔30〕 三、简答题〔共20分，每题5分〕1 将PP熔体快速冷却至室温后再在沸水中放置一段时间，指出并说明经此过程后PP聚集态构造和力学性能发生的改变？ 2为经济而有效地降低聚合物加工粘度，从理论上说明对刚性链聚合物〔如PC，PEEK〕和柔性链聚合物〔如SBR，POM〕应分别采纳何种主要加工措施？ 3 挤出成型结晶性和非结晶性塑料所用螺杆的三段长度设计有何不同？为什么？ 4 提高注射成型背压对塑化质量和塑化效率有何影响？说明缘由。

四 问答题〔每题10分，共30分〕1 假设将PET熔体缓冷或快速投入冷水，所得两种样品有何区分??请画出二者的温度－形变曲线2示意绘出聚合物熔体在宽切变速率下的流淌曲线，并用缠结理论作出说明 3 下列图为一种结晶性聚合物的拉伸应力-应变曲线，请标明①等温拉伸时，两条曲线对应的拉伸速度的凹凸；②等速拉伸时，两条曲线对应的温度的凹凸；说明缘由 北京化工大学2022——2022学年第一学期《高分子材料根底理论》期末考试试卷答案 一 选择题1 AD 2 BDE(BE)，3 A 4 CD 5 C 6 C 7 BD 8 B 9 A 10 ACD二 填空题1 化学键 104~106 polymer(P)2 链引发 链增长 链终止 慢引发 快增长 速终止 3 Tb，Tg Tf Tm Td4 数均分子量 重均分子量 Z均分子量〔粘均分子量〕， 提高 ，变差 5 弹性模量〔杨氏模量〕， 韧性〔拉伸断裂能〕 6 密度法 X-射线衍射 热分析〔DSC〕7 运动单元的多重性 时间依靠性 温度依靠性 8 小 大9 增塑剂 润滑剂 热稳定剂三 简答题1 PP熔体快速冷却得到的聚丙烯制品中含有大量小球晶，结晶度较低，这是由于熔体快速冷却，温度降低过快，有利于形成晶核，但PP大分子链来不及运动排列入晶格内，所以球晶尺寸较小，结晶度低，这样的PP再在沸水中放置一段时间后，结晶度将增大，拉伸强度，拉伸模量等力学性能得到提高。

2 对于PC，PEEK等刚性链聚合物，通常可以采纳提高加工温度的方法来降低其粘度，主要因为这类高分子的粘流活化能较大，温度对聚合物粘度影响较大对于SBR，POM等柔性链高分子，可以采纳提高剪切速率的方法来降低其粘度，主要因为该类高分子分子链柔顺性好，大分子链之间简单形成大量的分子链缠结，提高剪切速率有利于分子链解缠，粘度降低比拟明显 3 对于挤出成型结晶性塑料的螺杆设计：加料段较长些，主要因为在熔融以前，难于压缩；压缩段较短，因为结晶性塑料熔融以后，其粘度会大大降低；应有必须长度的均化段，保证熔融物料保持必须的压力及料流稳定，； 对于挤出成型非结晶性塑料的螺杆设计：加料段较短些，因为非结晶性塑料随温度提升，其形变增大，具有必须的流淌性；压缩段较长，因为非晶塑料的Tf范围较宽，增加压缩段长度，以使物料吸热软化，完全熔融；应有必须的均化段，保证熔融物料保持必须的压力及料流稳定，；4 对于注射成型，注射背压提高，熔体的塑化质量提高，而塑化效率会有所降低，主要因为背压是指螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力，背压提高，螺杆后退速度减慢，物料受到剪切作用增加，所以塑化质量提高，但由于物料塑化停留时间增大，在必须时间内塑化好的物料重量削减，所以塑化效率降低。

四 问答题1 PET 快速冷却，得到的为非结晶性聚集态构造，所以其温度形变曲线如下： PET缓慢冷却过程中，得到制品的聚集态构造为结晶构造，其温度形变曲线如下： 2 聚合物熔体在宽剪切速率下的流淌曲线： 剪切速率较低时，大分子链之间存在大量的分子链缠结点，聚合物熔体粘度较高，且不随剪切速率改变而改变；随着剪切速率增大，在剪切应力作用大，大分子链之间的缠结点被翻开，分子链之间发生相对位移更简单，所以聚合物粘度随剪切速率增大而降低；当剪切速率增大到必须程度后，大分子链之间的分子链缠结完全被翻开，在剪切应力作用下，其粘度不再发生改变 3 〔1〕等温拉伸时，曲线1对应的拉伸速率高，曲线2对应的拉伸速率低，因为高分子运动具有时间依靠性，高分子链段或大分子链的松弛过程须要必须的时间，在等温拉伸时，拉伸速率高，就预示着外力作用在高分子材料上的时间短，链段运动来不及反响，所以材料表现出应变小，弹性模量高的特性；〔2〕等速拉伸时，曲线1对应的测试温度低，曲线2对应的测试温度高，因为高分子运动具有温度依靠性，温度提升，链段运动实力提高，相应松弛时间减小，所以在等速拉伸时，较高的环境温度下，链段运动增加，松弛时间减小，材料表现出形变大，弹性模量低等特性。

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