高分子物理试卷二答案
一、单项选择题（10分）
（下面每个小题只有一个答案是正确的，请将正确答案的编号填在右边的括号里。选对者得1分，不选、选错多选均不得分。）
1.全同聚乙烯醇的分子链所采取的构象是（ A ）。
（A ）平面锯齿链 （B ）扭曲的锯齿链 （C ）螺旋链
2.下列聚合物找那个，熔点最高的是（ C ）。
（A ）聚乙烯 （B ）聚对二甲苯撑 （C ）聚苯撑
3.聚合物分子链的刚性增大，则黏流温度（ B ）。
（A ）降低 （B ）升高 （C ）基本不变
4.增加聚合物分子的极性，则黏流温度将（ C ）。
（A ）降低 （B ）基本不变 （C ）升高
5.可以用来解释聚合物的零切黏度与相对分子质量之间相互关系的理论是（ B ）。
（A ）分子链取向 （B ）分子链缠结 （C ）链段协同运动
6.在下列情况下，交联聚合物在溶剂中的平衡溶胀比最大的是（ C ）。
（A ）高度交联 （B ）中度交联 （C ）轻度交联
7.光散射的散射体积与θsin 成（ B ）。
（A ）正比 （B ）反比
（C ）相等 （D ）没关系
8.高分子的特性黏数随相对分子质量愈大而（ A ）。
（A ）增大 （B ）不变
（C ）降低 （D ）不确定
9.理想橡胶的泊松比为（ C ）。
（A ）21< （B ）21> （C ） 2
1 10.交联高聚物蠕变过程中的形变包括（ B ）。
（A ）普弹形变、高弹形变和黏性流动 （B ）普弹形变和高弹形变
（C ）高弹形变和黏性流动
二、多项选择题(20分)
(下面每个小题至少有一个答案是正确的，请将所有正确答案的编号填写在括号里。全选对者得2分，每错一个扣1分，每少选一个扣0.5分，但不做选择或所选答案全错者不得分。）
1.以下化合物，哪些是天然高分子（ AC ）。
（A ）蛋白质 （B ）酚醛树脂
（C ）淀粉 （D ）PS
2.柔顺性可以通过以下哪些参数定量表征（ ABCD ）。
（A ）链段长度 （B ）刚性因子
（C ）无扰尺寸 （D ）极限特征比
3.以下哪些方法可以测量晶体的生长速度（ AB ）。
（A ）偏光显微镜 （B ）小脚激光光散射
（C ）光学解偏振法 （D ）示差扫描量热法
4.有关聚合物的分子运动，下列描述正确的有（ ACD ）。
（A ）运动单元具有多重性 （B ）运动速度不受温度影响
（C ）热运动是一个松弛过程 （D ）整个分子链的运动称为布朗运动 （E ）运动但愿的大小不同，但松弛时间一样
5.下列有关聚合物熔体流变性能的叙述，正确的有（ ABDE ）。
（A ）大多数聚合物熔体在通常的剪切速率范围内表现为假塑性非牛顿流体
（B ）在极低的剪切速率范围内，表现为牛顿流体
（C ）在通常的剪切速率范围内，黏度随剪切速率升高而增大
（D ）黏度随温度升高而下降
（E ）在无穷大剪切速率下，在恒定温度下的黏度为常数
6.下面有关聚合物黏流活化能的描述，正确的是（ AD ）。
（A ）刚性聚合物具有较高的黏流活化能
（B ）柔性聚合物具有较高的黏流活化能
（C ）黏流活化能越大，熔体黏度越高
（D ）黏流活化能越大，熔体黏度对温度越敏感
（E ）黏流活化能越大，熔体黏度越小
7.下列测定聚合物相对分子质量的方法中，属于绝对方法的是（ CDE ）。
（A ）黏度法 （B ）凝胶渗透色谱法 （C ）膜渗透压法
（D ）光散射法 （E ）小角激光光散射法
8.下列关于冻胶的描述中正确的是（ ACE ）。
（A ）冻胶属于高分子浓溶液范畴
（B ）分子内交联的冻胶的黏度大于分子间交联的黏度
（C ）分子内交联的冻胶可得到黏度小浓度大的浓溶液
（D ）冻胶加热不能溶解和熔融
（E ）分子内交联的冻胶对纺丝不利
9.下列有关滞后现象的描述，正确的是（ ADE ）。
（A ）高聚物在交变应力作用下，形变落后于盈利变化的现象
（B ）刚性聚合物的滞后现象比柔性聚合物明显
（C ）频率越高，滞后现象越大
（D ）滞后现象随频率的变化出现极大值
（E ）在玻璃化温度附近，之后现象严重
10.Mawell 模型可以用来模拟（ C ）。
（A ）线形聚合物的蠕变行为 （B ）交联聚合物的蠕变行为
（C ）线形聚合物的应力松弛行为 （D ）交联聚合物的盈利松弛行为 （E ）牛顿流体的蠕变行为
三、选择填空题（15分）
（下面每个小题均有多个答案，请将答案编号按要求的顺序填入空格内，顺序全对者得1.5分，其他情况一律不得分。）
1.对于单分散性的聚合物，其各种平均相对分子质量之间的相互关系为：（ B ）≥（ A ）≥（ C ）≥（ D ）。
（A ）w M （B ）z M （C ） ηM （D ）n M
2.下列聚合物柔顺性排列顺序为：（ A ）>（ B ）>（ D ）>（ C ）。
（A ）PE （B ）PP （C ）PAN （D ）PVC
3.下列聚合物结晶能力强弱顺序为：（ A ）>（ C ）>（ B ）。
（A ）PE （B ）PVC （C ）PVDC
4.三种不同的相对分子质量的聚合物，试样1，试样2和试样3的相对分子质量分别为
321,M M M 和，
若321M M M >>。它们的临界共溶点的浓度c 2φ大小顺序为：（ C ）>（ B ）>（ A ）。
（A ）试样1 （B ）试样2 （C ）试样3
5.有某聚合物三个试样，相对分子质量分别为321,,M M M ，若321M M M >>，在相同条件下，同气象渗透法测定聚合物的相对分子质量，以1
2/ωωs V 对12/ωω作图，得到的直线的截距分别为截距1，截距2，截距3，则截距的大小顺序为：（ C ）>（ B ）>（ A ）。
（A ）截距1 （B ）截距2 （C ）截距3
6.下列相同相对分子质量的某聚合物试样，在相同条件下用稀溶液黏度法测得的特性黏数大小顺序为：（ A ）>（ C ）>（ B ）。
（A ）线形聚合物 （B ）较高支化度聚合物 （C ）较低支化度聚合物
7.三种不同相对分子质量的聚合物试样，试样1，试样2和试样3的相对分子质量分别为
321,M M M 和，若321M M M >>,它们的临界共溶点的Huggings 参数c 1χ大小顺序为
（ C ）>（ B ）>（ A ）。
（A ）试样1 （B ）试样2 （C ）试样3
8.理想橡胶的三种模量，其大小顺序为：（ C ）>（ A ）>（ B ）。
（A ）杨氏模量 （B ）剪切模量 （C ）体积模量
9.将下列三种聚合物用同样的外力拉伸到一定长度后，保持各自的应变不变，经过相当长的时间后测定其应力，则其大小顺序为：（ A ）>（ C ）>（ B ）。
（A ）理想弹性体 （B ）线形聚合物 （C ）交联聚合物
10.下列聚合物晶体中，熔点的大小顺序是：（ A ）>（ B ）>（ C ）
（A ）尼龙—66 （B ）尼龙—610 （C ）尼龙—612
四、名词解释（15分）
自由旋转链；柔性；表观黏度；熔融指数；良溶剂
答：
自由旋转链：假设高分子链是由n 个（n 很大）不占体积的键长为l 的单键组成，每个单键在键角θ方向的限制下自由旋转，不受单键内旋转的位垒限制，这种分子链模型成为自由旋转链。
柔性：高分子链通过单键内旋转而改变其构象的性质，称为柔性。
表观黏度：流体流动中给定应变速率下的应力与应变速率之比值。
熔融指数：熔体每10min 通过标准口模毛细管的质量，单位为g/10min 。
良溶剂：当高分子溶液的Huggings 参数2
11<χ时，高分子溶液中溶剂的过量化学位01
五、简答题（12分）
1.试述高聚物不同于低分子物质的主要结构特点。
答：高聚物不同于低分子物质的主要结构特点是：①高分子是由许多结构但愿组成，每一个结构单元相当于一个小分子；②高分子呈链状结构，高分子主链一般都有一定的内旋转自由度，使高分子链具有柔性，而小分子没有柔性；③高分子的相对分子质量具有多分散性，分
子运动具有多重性，使同一种化学结构的聚合物具有不同的物理性能；?聚合物的凝聚态结构存在晶态和非晶态，其晶态的有序度比小分子低，非晶态的有序度比小分子高。同一种聚合物通过不同的加工工艺，获得不同的凝聚态结构，具有不同的性能。
2.为什么等规立构聚苯乙烯分子链在晶体中呈13螺旋构象，而间规立构聚氯乙烯分子链在晶体中呈现平面锯齿型构象？
答：等规立构聚苯乙烯带有较大的侧基，为了减小空间位阻，降低分子链的位能，在结晶时分子链要交替采取反式和旁氏构象的螺旋链，此螺旋链刚好每一等同周期转一圈含有三个结构单元，称为13螺旋。间规立构聚氯乙烯由于取代基交替地分布于分子链两侧，空间位阻小，在结晶时可以取全反式的完全伸展的平面锯齿型构象。
3.为什么聚丙烯腈只能用溶液纺丝，不能用熔融纺丝，而涤纶树脂可以用熔融纺丝？
答：丙烯腈是一种强极性的高分子，分子之间的相互作用很强，因此其黏流温度很高，而且熔体黏度很大。此外，聚丙烯腈热分解温度较低，高温下容易降解。如果使用熔融纺丝，需要很高的纺丝温度，从而导致聚丙烯腈的快速降解，使得纺丝后纤维性能大为下降，从而失去使用价值，因此聚丙烯腈不能用熔融纺丝。而涤纶树脂（聚对苯二甲酸二醇酯）的主链中含有柔性的酯基，使得分子链具有一定的柔性，而且分子的极性较小，分子之间的相互作用较弱，其流动温度相对较低。此外，聚对苯二甲酸乙二醇酯具有较好的热稳定性，分解温度较高，因此可以用熔融纺丝。
4.凝胶渗透色谱的普适校正的依据是什么？
答：凝胶渗透色谱的普适校正的一局是，由Einstein 黏度公式
M V N h
~5.2][=η
由上式可知，][η与M 之积与溶质分子的流体力学体积h V 成正比。假如在某温度，溶剂和仪器，那么对于给定的淋出体积，下式成立
B B A A M M ][][ηη=
则聚合物A 和B 符合普适标定关系。
六、图示题（8分）
1.分别画出下列两种情况下聚合物的温度形变曲线，并标明f ,T T T m g 和的大概位置。
（1）结晶度>50%，f m T T >； （2）结晶度>50%,f m T T <。
解：见图1.
说明：由于结晶度大于50%，因此在聚合物中，结晶相为连续相，虽然非晶区也存在玻璃化转变，但是在温度形变曲线上没有转折。对于样品（1），由于其熔点高于其黏流温度，在聚合物融化之前，不能发生流动，因此没有高弹态。当温度高于熔点时，直接进入黏流态。对于样品（2），由于其黏流温度高于其熔点，因此，当聚合物熔融后，先进入高弹态，当温度高于黏流温度后，进入黏流态。
图1
2.画出聚合物的比容随温度的变化曲线，并标出玻璃化温度的位置。
解：见图2。
说明：在玻璃化温度以下，聚合物的比容随温度变化较为缓慢，在玻璃化温度以上，比容随温度升高增加较快，两条直线的转折处即为玻璃化转变，对应的温度为玻璃化温度g T。
图2
七、说明题（10分）
1.为什么高聚物的相对分子质量对黏流活化能几乎没有影响，对黏流温度却有较大的影响？ 答：物质的流动是通过分子向周围空穴的跃迁来实现的，黏流活化能就是分子向空穴跃迁时克服周围分子的作用所需要的能量。高聚物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，高聚物的流动单元是链段。因此高聚物的黏流活化能表示的是链段向空穴跃迁时克服周围分子的作用所需要的能量。对于同一聚合物，其链段单元的大小相差不大，也就是说相对分子质量增大，链段大小不变，黏流活化能也几乎不变。因此，高聚物的相对分子质量对其黏流活化能的影响较小。而黏流温度是聚合物开始流动的温度，也就是分子链开始运动的温度，相对分子质量越大，为实现黏性流动所需要协同运动的链段数就越多，分子之间的相互运动需要克服的摩擦阻力也越大，因此必须在更高的温度下才能流动，所以，相对分子质量对黏流温度的影响较大。
2.为什么增塑剂与聚合物要有很好的互溶性？
答：根据增塑机理，增塑剂的增速作用要发挥充分，增塑剂必须填充到聚合物的分子与分子之间，达到分子水平混合，因此增塑聚合物是均相的浓溶液。要使这种浓溶液的性质稳定，难以分相，就要求增塑剂是聚合物的溶剂，否则即使用机械方法强行混合，体系也不稳定，时间长了会分相，使增塑剂微液滴状态凝结于制品表面，影响增塑剂的效果从而影响制品的性能。所以增塑剂与聚合物要有很好的相容性。
八、计算题（10分）
1.有一矩形交联的橡胶样条长100mm ，宽40mm ，厚度为5mm ，在26.85℃时，用10N 的里可将其沿长度方向拉伸至原长的两倍，如果该橡胶的密度为900kg/m 3，计算该橡胶网链的平均相对分子质量。
解：
已知mm l 100=，mm 40=ω，mm t 5=，K T 30085.26==℃，N F 10=，3/900m kg =ρ，2=λ，
K J k /1038.123-?=，
Pa t F S F 46
010********?=??===
-ωσ 橡胶的状态方程为 )1(20λλσ-
=kT N 得
3242234
2
01090.6)212(3001038.1105)1(m kt N ?=-????=-=-λλσ
又
c M N N ρ
~0=
得
mol g N N M c /109.71002.61090.610900423243~0?=????==ρ
高分子物理习题集-答案 第一章高聚物得结构 4、高分子得构型与构象有何区别？如果聚丙烯得规整度不高，就是否可以通过单键得内旋转提高它得规整度？ 答：构型：分子中由化学键所固定得原子或基团在空间得几何排列。这种排列就是稳定得，要改变构型必须经过化学键得断裂与重组。 构象：由于单键内旋转而产生得分子在空间得不同形态。构象得改变速率很快，构象时刻在变，很不稳定，一般不能用化学方法来分离。 不能。提高聚丙烯得等规度须改变构型，而改变构型与改变构象得方法根本不同。构象就是围绕单键内旋转所引起得排列变化，改变构象只需克服单键内旋转位垒即可实现，而且分子中得单键内旋转就是随时发生得，构象瞬息万变，不会出现因构象改变而使间同PP（全同PP）变成全同PP（间同PP）；而改变构型必须经过化学键得断裂才能实现。 5、试写出线型聚异戊二烯加聚产物可能有那些不同得构型。 答：按照IUPAC有机命名法中得最小原则，CH3在2位上，而不就是3位上，即异戊二烯应写成 CH2C 3CH CH2 1234 （一）键接异构：主要包括1，4-加成、1，2-加成、3，4-加成三种键接异构体。 CH2 n C 3 CH CH2 1,4-加成CH2 n C 3 CH CH2 1，2-加成 CH2 n C CH3 CH CH2 3，4-加成 （二）不同得键接异构体可能还存在下列6中有规立构体。 ①顺式1，4-加成 CH2CH2CH2CH2 C CH3 C H CH3 C C H
②反式1，4-加成 2 CH 2CH 2 CH 2C CH 3 C H CH 3 C C ③ 1，2-加成全同立构 CH 2 C C 3 C C H H H H CH CH 2CH CH 3 C C H H CH 2CH CH 3 ④1，2-加成间同立构 C C CH 3 C C H H H H CH 3C C H H CH 3 R R R R=CH CH 2 ⑤3 ，4-加成全同立构 CH 2C CH 3C C C C H H H H C C H H CH 2C CH 3CH 2 C CH 3 ⑥3，4-加成间同立构 C C C C H H H C C H H R R R R= CH 2 H H H C CH 3 6．分子间作用力得本质就是什么？影响分子间作用力得因素有哪些？试比较聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰胺（尼龙-66）、聚丙烯酸各有那些分子间作用力？ 答：分子间作用力得本质就是：非键合力、次价力、物理力。 影响因素有：化学组成、分子结构、分子量、温度、分子间距离。
第一章 绪论 1. P16: 名词解释： 单体：能够形成聚合物中结构单元的小分子化合物 结构单元：构成高分子链并决定高分子性质的最小原子组合 重复单元：聚合物中组成和结构相同的最小单位，又称为链节。 高分子： 聚合物：由结构单元通过共价键重复连接而成的大分子 聚合度：即高分子链中重复结构单元的重复次数，是衡量聚合物分子大小的指标。 3. P16写出下列单体的聚合反应式,以及单体/聚合物的名称 1）. 2） 3） 4） 5） 6. P17: 写出下列混合物的数均分子量、重均分子量和分子量分布指数 （1）组分1：质量分数=0.5，分子量=1 x 104 （2）组分2：质量分数=0.4，分子量=1 x 105 （3）组分3：质量分数=0.1，分子量=1 x 106 解： 4 6 41085.11011054.0105.01 /1?=++== ==∑∑∑∑∑∑Mi Wi Wi Mi Wi Wi Ni NiMi M n 5 6541045.1101.0104.0105.0?=?+?+?==∑WiMi Mw 1045.15 ?Mw nCH 2 2CHF n 氟乙烯 聚氟乙烯 nCH 2C(CH 3)CH 2C(CH 3)2n 聚异丁烯 异丁烯 nHO (CH 2)5COOH H O(CH 2)5CO OH n 6-羟基己酸聚己内酯 n n CH 2CH 2CH 2O CH 2CH 2CH 2O 1，3-环丙烷 聚氧化丙撑 n n n H 2N(CH 2)6NH 2HOOC(CH 2)4COOH +2)6NHCO(CH 2)4CO 己二胺己二酸尼龙66
第三章 自由基聚合习题解答 4. P74 写出下列常用引发剂的分子式和分解反应式 (1) 偶氮二异丁腈【见教材P43】 H 3C C CH 3H 3C C CH 3 N N C CH 3 CH 3 2N 2 +(2) 偶氮二异庚腈 CH 2 C CH 3N N C CH 2CH 3 N 2 +CH HC H 3C CH 3 CH 3 CH 2 C CH 3HC CH 3CH 3 （3） 过氧化二苯甲酰【见教材P43】 （4）异丙苯过氧化氢【见教材P43】 （5）过硫酸铵体系【见教材P43】 5. P74 以偶氮异丁腈为例，写出氯乙烯自由基聚合的各基元反应 1.)链引发 (2)链增长: CH 3 C N CN C ·CH 3 CH 3 CH 3 N CH 3 CN C CH 32+N CH 2CHCl ·CH 3 CH 3 C ·+CH 2CH 3 C CH 3 O NH 4H 4N H 4N 2C O O C O O 2+CO C CH 3CH 3O OH C CH 3CH 3O HO +
《高分子化学》模拟试题（四）答案 一、名词解释（共15分，每小题3 分,） 1.聚合物的无规热降解：对于一般聚合物而言,其使用温度的最高极限为150℃,如超过150℃可能发生降解反应。聚合物在热的作用下大分子链发生任意断裂,使聚合度降低,形成低聚体,但单体收率很低(一般小于3%),这种热降解称为无规降解。⒉缩合反应和缩聚反应：缩合反应——含有一个官能团的化合物，在官能团之间发生反应，缩去一个小分子生成新的化合物的可逆平衡反应。缩聚反应——而含有两个（或两个以上）官能团的化合物，在官能团之间发生反应，在缩去小分子的同时，生成高聚物的可逆平衡反应。 2.. 乳化剂的临界胶束浓度ＣＭＣ：乳化剂能够形成胶束的最低浓度，称为临界胶束浓度，记作ＣＭＣ。 3.凝胶点：体型缩聚反应进行到一定程度时，体系黏度将急剧增大，迅速转变成不溶、不熔、具有交联网状结构的弹性凝胶的过程，即出现凝胶化现象。此时的反应程度叫凝胶点。 4.共聚合和共聚物：两种或两种以上单体混合物,经引发聚合后,形成的聚合物其大分子链中,含有两种或两种以上单体单元的聚合过程,称为共聚合反应,。大分子链中,含有两种或两种以上单体单元的聚合物,称为共聚物 5.聚醚型聚氨酯：以二异氰酸酯和端羟基聚醚为原料，经逐步加成聚合反应形成的大分子链中含有氨基甲酸酯基和聚醚链段的一类聚氨酯。 二、填空题（共20分，每空1分）
⒈ 阴离子聚合的单体有 丙烯腈 、偏二腈基乙烯、偏二氯乙烯 和 甲基丙烯酸甲酯 等。 ⒉ 聚合物降解的原因有 热降解 、 化学降解 、 机械降解 和聚合物的老化四种。 ⒊ 乳化剂有 阴离子型 、 阳离子型 、 两性 和 非离子型 四种。 ⒋ 阳离子聚合的引发体系有 含氢酸 、 Lewis 和 有机金属化合物 等。 ⒌ 逐步聚合反应包括 缩聚 和 逐步加成聚合 两类。 ⒍ 聚合物聚合度变大的化学反应有 扩链反应 、 交联反应 和 接枝反应 等。 三、简答题（共20分，每题5分,简答下列各题） ⒈ 写出下列常用引发剂的结构式和分解反应式： ⑴ 偶氮二异庚腈 ⑵ 氢过氧化异丙苯 并说明这些引发剂的引发活性和使用场合。 解：⑴ 偶氮二异庚腈（2分） 油溶液性、高活性，适用于本体聚合、悬浮聚合和溶液聚合。 ⑵ 氢过氧化异丙苯 2CH 3 CH CH 2 C + N CH 3CH 3CN CH 3 CH CH 2 C N N C CH 2 CH CH 3 CH 3CH 3CH 3CH 3 CN CN
高分子物理试卷一 一、单项选择题（10分） （下面每个小题只有一个答案是正确的，请将正确答案的编号填在右边的括号里，选对者得1分，不选，错选或者多选均不得分。） 1、在二氧六环中将锌粉与聚氯乙烯共煮，红外光谱表明产物中有环丙烷结构而无双键，则 反应前聚氯乙烯结构单元的键接顺序是（）。 （a）头-尾键接(b)头-头键接(c)头-尾和头-头各占50% 2、某结晶性聚合物在偏光显微镜先呈现十字消光图案，则其结晶形态是（）。 （a）单晶（b）串晶（c）球晶（d）片晶 3、比较聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯腈(PAN)之间的柔韧性，正确的顺序是（）。 （a）PP>PE>PVC>PAN （b）PE>PP>PVC>PAN (c) PE>PP>PAN>PVC (d) PAN>PVC>PP>PE 4、加入含有成核剂的聚丙烯在等温结晶时生成球晶，则其Avrami指数n为（）。 （a）2 (b) 3 (c) 4 (d) 5 5、聚甲醛的分子链在晶体中的构象是（）。 （a）平面锯齿形（b）扭曲的锯齿链（c）螺旋链 6、大多数聚合物熔体都是属于（）。 （a）牛顿流体（b）假塑性非牛顿流体（c）宾汉流体（d）胀塑性非牛顿流体 7、聚合物分子之间形成氢键，会使玻璃化转变温度（）。 (a) 升高（b）降低（c）不变 8、通常地，在常温下，下列聚合物溶解最困难的是（）。 （a）非晶态非极性聚合物（b）非晶态极性聚合物 （c）晶态非极性聚合物（d）晶态极性聚合物 9、下列方法测定的聚合物相对分子质量数值最大的是（）。 （a）膜渗透压法（b）沸点升高法（c）稀溶液粘度法（d）光散射法 10、Maxwell模型可以用来描述（）。 （a）蠕变过程（b交联聚合物的应力松弛过程(c)线性高聚物的应力松弛 二、多项选择题（20分） （下面每个题至少有一个答案是正确的，请将所有的正确答案的编号填写在括号里。全选对者得两分，选错一个扣一分，少选一个扣0.5分，但不做选择或所选答案全错者不得分。）1、聚甲基丙烯酸甲酯分子之间的相互作用力包括（）。 （a）静电力（b）诱导力（c）色散力（d）氢键 2、用来描述聚合物非晶态结构的模型有（）。 （a）樱状微束模型（b）无规线团模型（c）两相球粒模型（d）折叠链模型（e）插线板模型 3、下面哪些聚合物适合做弹性体（）。 （a）聚异戊二烯（b）天然橡胶（c）聚丁二烯（d）聚氯乙烯 4、高分子的三级结构包括（）。 （a）晶态结构（b）取向结构（c）多相结构（d）液晶态结构 5、支持插线板模型的实验依据是（）。 （a）结晶PE均方回转半径与在熔体中的一致
高分子物理试卷二答案 一、单项选择题（10分） 1.全同聚乙烯醇的分子链所采取的构象是（ A ）。 （A ）平面锯齿链 （B ）扭曲的锯齿链 （C ）螺旋链 2.下列聚合物找那个，熔点最高的是（ C ）。 （A ）聚乙烯 （B ）聚对二甲苯撑 （C ）聚苯撑 3.聚合物分子链的刚性增大，则黏流温度（ B ）。 （A ）降低 （B ）升高 （C ）基本不变 4.增加聚合物分子的极性，则黏流温度将（ C ）。 （A ）降低 （B ）基本不变 （C ）升高 5.可以用来解释聚合物的零切黏度与相对分子质量之间相互关系的理论是（ B ）。 （A ）分子链取向 （B ）分子链缠结 （C ）链段协同运动 6.在下列情况下，交联聚合物在溶剂中的平衡溶胀比最大的是（ C ）。 （A ）高度交联 （B ）中度交联 （C ）轻度交联 7.光散射的散射体积与θsin 成（ B ）。 （A ）正比 （B ）反比 （C ）相等 （D ）没关系 8.高分子的特性黏数随相对分子质量愈大而（ A ）。 （A ）增大 （B ）不变 （C ）降低 （D ）不确定 9.理想橡胶的泊松比为（ C ）。 （A ）21 < （B ）21 > （C ） 21 10.交联高聚物蠕变过程中的形变包括（ B ）。 （A ）普弹形变、高弹形变和黏性流动 （B ）普弹形变和高弹形变 （C ）高弹形变和黏性流动 二、多项选择题(20分) 1.以下化合物，哪些是天然高分子（ AC ）。 （A ）蛋白质 （B ）酚醛树脂 （C ）淀粉 （D ）PS 2.柔顺性可以通过以下哪些参数定量表征（ ABCD ）。 （A ）链段长度 （B ）刚性因子 （C ）无扰尺寸 （D ）极限特征比 3.以下哪些方法可以测量晶体的生长速度（ AB ）。 （A ）偏光显微镜 （B ）小脚激光光散射 （C ）光学解偏振法 （D ）示差扫描量热法 4.有关聚合物的分子运动，下列描述正确的有（ ACD ）。 （A ）运动单元具有多重性 （B ）运动速度不受温度影响 （C ）热运动是一个松弛过程 （D ）整个分子链的运动称为布朗运动 （E ）运动但愿的大小不同，但松弛时间一样 5.下列有关聚合物熔体流变性能的叙述，正确的有（ ABDE ）。 （A ）大多数聚合物熔体在通常的剪切速率范围内表现为假塑性非牛顿流体 （B ）在极低的剪切速率范围内，表现为牛顿流体 （C ）在通常的剪切速率范围内，黏度随剪切速率升高而增大 （D ）黏度随温度升高而下降 （E ）在无穷大剪切速率下，在恒定温度下的黏度为常数 6.下面有关聚合物黏流活化能的描述，正确的是（ AD ）。
第一章 高分子链的结构 1 写出由取代的二烯（1，3丁二烯衍生物） CH 3CH CH CH CH COOCH 3 经加聚反应得到的聚合物，若只考虑单体的1，4-加成，和单体头-尾相接，则理论上可有几种立体异构体？ 解：该单体经1，4-加聚后，且只考虑单体的头-尾相接，可得到下面在一个结构单元中含有三个不对称点的聚合物： C H C H C H C H C H 3 C OO C H 3 n 即含有两种不对称碳原子和一个碳-碳双键，理论上可有8种具有三重有规立构的聚合物。 2 今有一种聚乙烯醇，若经缩醛化处理后，发现有14%左右的羟基未反应，若用HIO 4氧化，可得到丙酮和乙酸。 由以上实验事实，则关于此种聚乙烯醇中单体的键接方式可得到什么结论？ 解：若单体是头-尾连接，经缩醛化处理后，大分子链中可形成稳定的六元环，因而只留下少量未反应的羟基： CH 2 CH OH CH 2 CH OH CH 2 CH OH CH 2 CH O CH 2 O CH CH 2 CH 2 CH OH 同时若用HIO 4氧化处理时，可得到乙酸和丙酮： CH 2 CH CH 2 OH CH CH 2 OH CH OH 4 CH 3C OH O + CH 3C O CH 3 若单体为头-头或尾-尾连接，则缩醛化时不易形成较不稳定的五元环，因之未反应的OH 基数应更多（>14%），而且经HIO 4氧化处理时，也得不到丙酮： CH 2 CH CH OH CH 2 CH 2 CH OH OH CH O CH O CH 2 O CH CH 2 CH 2 CH OH CH 2 CH CH OH CH 2CH 2 CH OH OH HIO 4 CH 3C OH O + OH C O CH 2CH 2C OH O 可见聚乙烯醇高分子链中，单体主要为头-尾键接方式。 3 氯乙烯（CH 2 CH Cl ）和偏氯乙烯（ CH 2CCl 2 ）的共聚物，经脱除HCl 和裂解后，产物 有： ，Cl ，Cl Cl ，Cl Cl Cl 等，其比例大致为10：1：1：10（重量）， 由以上事实，则对这两种单体在共聚物的序列分布可得到什么结论？ 解：这两种单体在共聚物中的排列方式有四种情况（为简化起见只考虑三单元）： CH 2 CH Cl CH 2 C Cl Cl + (V) (D)
单项选择题(10 分) (下面每个小题只有一个答案是正确的，请将正确答案的编号填在右边的括号里。选对者得 1 分，不选、选错多选均不得分。) 1.如果不考虑键接顺序，线形聚异戊二烯的异构种类数为( )。 (A)6 (B)7 (C)8 2.全同聚乙烯醇的分子链所采取的构象是( )。 (A)平面锯齿链 (B)扭曲的锯齿链 (C)螺旋链 下列聚合物中，不存在旋光异构体的是( )。 (A)PP (B)PIB (C)聚异戊二烯 高聚物的黏流温度随相对分子质量的增大而( )。 (A)保持不变 (B)上升 (C)下降变 (D)先上升然后保持不 5.在聚合物的黏流温度以下，描述高聚物的表观黏度与温度之间关系的方程式是 ( )。 (A)Arrhenius 方程(B)WLF 方程 高聚物的流动模式是( )。 (A)分子链的整体迁移 (C)Avrami 方程 (B)链段的跃迁 (C)端基的运动 7.同一聚合物的下列三种不同的黏度，最大的是( )。 (A)零剪切黏度 (B)表观黏度 (C)无穷剪切黏度 8.两试样的凝胶渗透色谱的淋出体积相等，则它们的下列参数相等的是( )。 (A)相对分子质量(B)特性黏数 (C)Huggins 参数(D)流体力学体积 下列实验方法，可以测量聚合物损耗模量的是( )。 (A) DSC (B) DMA 10.Maxwell 模型可以用来描述( )。 (A) 蠕变过程 (C) 拉伸实验 (B) 交联高聚物的应力松弛过程 (C)线形高聚物的应力松弛 二、多项选择题(20 分) (下面每个小题至少有一个答案是正确的，请将所有正确答案的编号填写在括号里。全选对者得 2 分，每错一个扣 1 分，每少选一个扣 0.5 分，但不做选择或所选答案全错者不得分。) 1.下面能作为塑料使用的聚二丁烯有( )。 (A)全同 1，2-丁二烯(B)间同聚 1，2-丁二烯 (D)反式聚 1，4-丁二烯 (C)顺式聚 1，4-丁二烯 高分子的二级结构包括( )。 (A)构象(B)晶态结构 (D)键接方式 (C)相对分子质量及其分布 高分子的三级结构包括(ABD)。 (A)晶态结构 (B)取向结构 (C)多相结构(D)液晶态结构 凝聚态结构可以采用哪些方法进行表征( )。 (A)广角 X 射线衍射 (B)红外光谱 (C)电子显微镜 (D)小角 X 射线衍射 5.下列实验方法，可以用来测定玻璃化转变温度的是( )。 (A)膨胀计法 (B)DSC 法 (C)DMA 法 (D)解偏振光强度法
高分子化学及物理学》试卷A-2 （本试卷共 1 页） 一、名词解释（20分） 单体 热固性聚合物 阻聚作用 聚合物的嵌段反应 高分子化合物 二、问答题：（60分） 1 比较逐步聚合和链式聚合的异同点。（20分） 2 什么叫做凝胶点？怎样计算？（10分） 要解释（10分） 4 下列各组单体对，预期生成什么类型的聚合物？（10分） 1） r 1=1 , r 2=1; 2） r 1=0 , r 2=0 3） r 1?1 , r 2＝1; 4） r 1=0.6 , r 2=0.04 5 为什么说平衡缩聚反应一般只能得到中等程度分子量的聚合物（10分） 6 橡胶制品常填充碳黑，试说明其道理（10分） 三、计算题（10分） 以等当量的己二酸与己二胺合成聚合度为100的尼龙66，试通过计算说 明怎样控制体系中的水含量？（K 酰胺化＝432） 答案一、名词解释（20分） 单体—合成聚合物的起始原料 热固性聚合物――体型结构的聚合物 阻聚作用――能阻止单体聚合的作用 聚合物的嵌段反应――反应可在聚合物之间进行，也可在聚合物和单体之间进行，反应结果形成嵌段聚合物的反应 高分子化合物――分子量很高的一类化合物，其分子量高达的程度，应该在物理机械性能方面与小分子
物质有显著差别 二、问答题：（60分）（每小题10分） 1比较逐步聚合和链式聚合的异同点。 逐步聚合：1）通过活性中心进行链增长 2）分子量在很短时间内达到很大 3）活性中心浓度低 4）单体转化率逐步增大 链式聚合：1）通过功能基加反应进行链增长2）分子量逐步增大 3）功能基的反应活性相同 4）单体转化率在很短时间内达到很大 2 什么叫做凝胶点？怎样计算？ 出现凝胶时的反应程度。Pc=2/平均官能度 3在推导自由基聚合反应动力学方程时，都做了那些假设？并简要解释 a)长链假设，链引发消耗单体数远小于链增长消耗单体数 b)等活性加热。链增长的活性与链长无关 c)稳态假设。体系中自由基浓度不变 4 下列各组单体对，预期生成什么类型的聚合物？ 1）r1=1 , r2=1; 恒比共聚物 2）r1=0 , r2=0；交替共聚物 3）r1?1 , r2＝1; 嵌段共聚物 4）r1=0.6 , r2=0.04；无规共聚物 5 橡胶制品常填充碳黑，试说明其道理 碳黑加入的目的一方面是补强，另一方面是光屏蔽剂，挡住光对聚合物的照射，保护其分子链不发生光氧老化和降解。 三、计算题（10分） 以等当量的己二酸与己二胺合成聚合度为100的尼龙66，试通过计算说明怎样控制体系中的水含量？（K酰胺化＝432） 解：N水＝432/（100×100）＝4.32×10-2
一、基本概念题（共15分,每题3分） ⒈聚合物的化学反应 天然聚合物或由单体经聚合反应合成的聚合物为一级聚合物,若其侧基或端基为反应性基团,则在适当的条件下可发生化学反应,从而形成新的聚合物(为二级聚合物),由一级聚合物变为二级聚合物的化学反应。 ⒉缩聚反应 含有两个或两个以上官能团的低分子化合物,在官能团之间发生反应, 缩去小分子的同时生成高聚物的可逆平衡反应。 ⒊乳化作用 某些物质能降低水的表面张力，能形成胶束，胶束中能增溶单体，对单体液滴有保护作用，能使单体和水组成的分散体系成为稳定的难以分层的乳液，这种作用谓之。 ⒋动力学链长 一个活性中心，从引发开始到真正终止为止，所消耗的单体数目。 ⒌引发剂半衰期 引发剂浓度分解至起始浓度的一半所需的时间。 二、填空题（共20分,每空1分） ⒈自由聚合的方法有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合和乳液聚合。 ⒉逐步聚合的方法有熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚和固相缩聚等。 ⒊聚氨酯大分子中有氨基甲酸酯基、异氰酸酯基、脲基甲酸酯基 和缩二脲基等基团。 ⒋聚合反应按反应机理可分为连锁聚合、逐步聚合、开环聚合 和聚合物的化学反应。 ⒌聚合物按大分子主链的化学组成可分碳链聚合物、杂链聚合物、元素有 机聚合物和无机聚合物。 三、简答题（共20分每题5分）
⒈ 乳液聚合的特点是什么? ⑴ 以水为介质价廉安全,乳液聚合中聚合物的相对分子质量可以很高,但体系的粘度可以很低,故有利于传热,搅拌和物料输送,便于连续操作。 ⑵ 聚合物胶乳可以作为粘合剂、涂料或表面处理剂等直接利用。 ⑶ 用于固体聚合物时需要加电解质破乳、水洗和干燥等工序，工艺过程较复杂，生产成本较悬浮聚合高。 ⑷ 乳液聚合体系中基本上消除了自动加速成现象；乳液聚合的聚合速率可以很高，聚合物的相对分子质量也很高。 ⑸ 产品中的乳化剂难以除净，影响聚合物的电性能。 ⒉ 乙烯进行自由基聚合时，为什么得到低密度PE ？写出产生长支链和短支链有关的化学反应方程式？ 原因 ：乙烯高温、高压自由基聚合时，聚乙烯链自由基向聚乙烯大分子的转移反应不能忽略，链转移的结果使聚乙烯大分子产生长支链和C 2～C 4短支链。 有关的化学反应方程式： 分子间转移生成长支链： ~~~CH 2 CH 2 + ~~~CH 2 CH 2~~~ ~~~CH 2 CH 3 + ~~~CH 2 CH ~~~ CH 2 CH + m CH 2 CH 2 CH 2 CH CH 2CH 2 CH 2 CH 2 终止 CH 2 CH CH 2CH 2CH 2CH 2 (支化PE)
一．名词解释（15 分） 1、链段：高分子链上能独立运动（或自由取向）最小单元。 2、溶胀：高聚物溶解前吸收溶剂而体积增大的现象。
3、蠕变：在应力和温度均一定的条件下，高聚物的形变随时间而增大的现象。 4、介电损耗：在交变电场的作用下，电介质由于极化而消耗的电能。、构象5：由于内旋转而产生的高分子链在空间的排列。 二．选择题（20 分）（B）．1高聚物玻璃化转变实质是：B、松弛过程，C、熔融过程。相变过程，、A（B、C、D）下列方法中可测得数均分子量的方法有：2．C、膜渗透压，D、GPC法，E、光散射法。、沸点升高，B粘度法，A、（A、B、D）下列高聚物中，在室温下可以溶解的有：3．A、B 、PET，C、LDPE，D、聚乙酸乙烯酯，E、聚乙烯醇。，-66尼龙4．（C）结晶高聚物熔点高低与熔限宽窄取决于： A、D、相变热，E、结晶温度，、液压大小。 B、结晶速度，C退火时间，（C）．5橡胶产生弹性的原因是拉伸过程中：A、体积变化，B、内能变化， C、熵变。 6．欲获得介电损耗小的PS产品，应选择：（A） A、本体聚合物，B 、乳液聚合物，C 、定向聚合物，D、加有增塑剂的聚合物。 7．下列参数中可作为选择溶剂依据的有：）、D、E（B、C
A、均方末端距， B、溶解度参数δ， C、高聚物-溶剂相互作参数，A，E、特性粘数[ η] 。、第二维利系数D2 8．加工聚碳酸酯时，欲获提高流动性最有效的措施是：（E） A、增加切应力， B、增加分子量， C、采用分子量分布窄的产品， D、降低温度， E、增加温度。（B）．9高聚物的结晶度增加，则：、透明性增加。DB、拉伸强度增加，C、取向度增加，A、抗冲击强度增加，10．在室温下，加一固定重量的物体于橡皮并保持这一恒定张力，当橡皮受热时，重物的位置将： （B） A、下降，B 、上升，C、基本不变，D、无法预测。 三. 根据题意，比较大小分）<”排列）（21（用“”或“> 1．比较玻璃化转变温度Tg 的高低：（B>C>A） A、聚己二酸乙二醇酯， B、聚碳酸酯， C、聚氯乙烯。．较抗蠕变性的大小：2）A>C>B（ A、酚醛塑料， B、聚丙烯， C、聚苯乙烯。 ．比较熔点：3（B>C>A） A、聚乙烯， B、聚四氟烯， C、聚甲醛。
第一章：高分子链的结构 一、根据化学组成不同，高分子可分为哪几类？ （1、分子主链全部由碳原子以共价键相连接的碳链高分子2、分子主链除含碳外，还有氧、氮、硫等两种或两种以上的原子以共价键相连接的杂链高分子3、主链中含有硅、硼、磷、铝、钛、砷、锑等元素的高分子称为元素高分子4、分子主链不含碳，且没有有机取代基）二、什么是构型，不同构型分别影响分子的什么性能？ （构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何构型；1、旋光异构影响旋光性2、几何异构影响弹性 3、键接异构对化学性能有很大影响） 三、什么是构造，分子构造对高分子的性能有什么影响？ （分子构造是指聚合物分子的各种形状，线性聚合物分子间没有化学键结构，可以在适当溶剂中溶解，加热时可以熔融，易于加工成型。支化聚合物的化学性质与线形聚合物相似，但其物理机械性能、加工流动性能等受支化的影响显著。树枝链聚合物的物理化学性能独特，其溶液黏度随分子量增加出现极大值。） 四、二元共聚物可分为哪几种类型？ （嵌段共聚物、接枝共聚物、交替共聚物、统计共聚物） 五、什么是构象？什么是链段？分子结构对旋转位垒有什么影响？ （构象表示原子基团围绕单元链内旋转而产生的空间排布。把若干个链组成的一段链作为一个独立运动的单元，称为链段。位垒：1、取代基的基团越多，位垒越大2、如果分子中存在着双键或三键，则邻近双键或三键的单键的内旋转位垒有较大下降。） 六、什么是平衡态柔性？什么是动态柔性？影响高分子链柔性的因素有哪些？ （平衡态柔性是指热力学平衡条件下的柔性，取决于反式与旁式构象之间的能量差。动态柔性是指外界条件影响下从一种平衡态构象向另一种平衡态构象转变的难易程度，转变速度取决于位能曲线上反式与旁式构象之间转变位垒与外场作用能之间的联系。影响因素：一、分子结构：1、主链结构2、取代基3、支化交联4、分子链的长链二、外界因素：温度、外力、溶剂） 七、自由连接链？自由旋转链？等效自由连接链？等效自由旋转链？蠕虫状链？ （自由连接链：即键长l 固定，键角⊙不固定，内旋转自由的理想化模型。自由旋转链：即键长l 固定（l=0.154nm），键角⊙（=109.5°）内旋转自由的长链分子模型。等效自由连接链：实际高分子链不是自由连接链，而且，内旋转也不是完全自由的，为此，将一个原来含有几个键长为l ，键角⊙固定，旋转不自由的键组成的链视为一个含有Z 个长度为b 的链组成的“等效自由连接链”。蠕虫状链：由几个长度为b ，键角为π-a 并可进行自由旋转的想象键组成的链状分子，在保持其轮廓长度l 及持久长度a 不变的条件下，使想象键的数目n →∞，键角π-a →π时所得到的一种极限状况的模型链。） 八、为什么等规聚丙烯分子链是螺旋形构象，而聚乙烯分子链是平面锯齿构象？ （如果聚丙烯分子链取平面锯齿形构象，从一级近程排斥力来看，它是稳定的。但是应该注意相隔一个碳上还有2个甲基，甲基的范德华半径为0.20nm ，两个甲基相距0.25nm ，比其范德华半径总和0.4nm 小，必然要产生排斥作用，这种排斥力为二级排斥力。显然，这种构象是极不稳定的，必须通过C-C 键的旋转，加大甲基间的距离，形成反旁螺旋形形象，才能满足晶体中分子链构想能最低原则。相比之下，对聚乙烯而言，由于氢原子体积小，2个氢原子之间二级近程排斥力小，所以，晶体中分子链取全反式平面锯齿构象时，能量最低。） 九、构象与构型有何区别？聚丙烯分子链中碳-碳单键是可以旋转的，通过单键的内旋转是否可以使全同立构聚丙烯变为间同力构聚丙烯？为什么？ （不能，因为构型是稳定的，要改变构型，必须经过化学键的断裂和重组。）
《高分子化学》课程试题 得分 一、基本概念（共15分,每小题3分） ⒋动力学链长 ⒌引发剂半衰期 二、填空题（将正确的答案填在下列各题的横线处）( 每空1 分，总计20分) ⒈自由聚合的方法有本体聚合、溶液聚合、乳液聚合和悬浮聚合。 ⒉逐步聚合的方法有熔融缩聚、溶液缩聚、固相缩聚和界面缩聚。 ⒊聚氨酯大分子中有、、 和基团。 ⒋聚合反应按反应机理可分为连锁聚合、逐步聚合、 开环聚合和聚合物之间的化学反应四类。 ⒌聚合物按大分子主链的化学组成碳链聚合物、杂链聚合物、元素无机聚合物和元素有机聚合物四类。 得分 三、简答题（共20分，每小题5分） ⒈乳液聚合的特点是什么? ⒊什么叫自由基？自由基有几种类型？写出氯乙烯自由基聚合时链终止反应方程式。 四、（共5分，每题1分）选择正确答案填入( )中。 ⒈自由基共聚合可得到( 1 4 )共聚物。
⑴无规共聚物⑵嵌段共聚物⑶接技共聚物⑷交替共聚物 ⒉为了得到立构规整的PP，丙烯可采用( 4 )聚合。 ⑴自由基聚合⑵阴离子聚合⑶阳离子聚合⑷配位聚合 ⒊工业上为了合成聚碳酸酯可采用( 1 2 )聚合方法。 ⑴熔融缩聚⑵界面缩聚⑶溶液缩聚⑷固相缩聚 ⒋聚合度基本不变的化学反应是( 1 ) ⑴PVAc的醇解⑵聚氨酯的扩链反应⑶高抗冲PS的制备⑷环氧树脂的固化 ⒌表征引发剂活性的参数是( 2 4 ) ⑴k p(⑵t1/2⑶k i⑷k d 五、计算题（共35分，根据题目要求计算下列各题） ⒈(15分)用过氧化二苯甲酰(BPO)作引发剂，60℃研究甲基丙烯酸甲酯的本体聚合。已知：C (偶合终止系数)＝0.15；D (歧化终止系数)＝0.85； f ＝0.8； k p＝3.67×102 L/ mol.s；k d ＝2.0×10-6 s-1； k t＝9.30×106 L/ mol.s；c(I)＝0.01 mol / L； C M＝1.85×10-5；C I＝2×10-2； 甲基丙烯酸甲酯的密度为0.937 g./ cm3； X。 计算：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的平均聚合度 n 《高分子化学》课程试题 一、基本概念（共14分，5. 2分, 其余3分） ⒋自由基共聚合反应
第9章聚合物的流变性 1.什么是假塑性流体绝大多数聚合物熔体和浓溶液在通常条件下为什么均呈现 假塑性流体的性质试用缠结理论加以解释。 答：（1）流动指数n<1的流体称为假塑性流体； （2）略 2.聚合物的粘性流动有何特点为什么 3.为什么聚合物的粘流活化能与分子量无关 答：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。形象的说，这种流动的类似于蚯蚓的蠕动。因而其流动 活化能与分子的长短无关。,由实验结果可知当碳链不长时，随碳数的增加而增加，但当碳数大于30时，不再增大，因此聚合物超过一定数值后，与相对分子质量无关。 4.讨论聚合物的分子量和分子量分布对熔体粘度和流变性的影响。 答：低切变速率下，当时，略依赖于聚合物化学结构和温度，当 时，与聚合物化学结构，分子量分布及温度无关；增大切变速率，链 缠结结构破坏程度增加，分子量对体系粘度影响减小。 聚合物熔体非牛顿流动时的切变速率随分子量加大向低切变速率移动，剪切引起的粘度下降，分子量低的试样也比分子量高的试样小一些。分子量相同时分子量分布宽的聚合物熔体出现非牛顿流动的切变速率比分布窄的要低的多。 5.从结构观点分析温度、切变速率对聚合物熔体粘度的影响规律，举例说明这一规律在成型加工中的应用。 答：a.温度升高，粘度下降，在较高温度的情况下，聚合物熔体内自由体积相当大，流动粘度的大小主要取决于高分子链本身的结构，即链段跃迁运动的能力，一般分子链越刚硬，或分子间作用力越大，则流动活化能越高，这类聚合物是温敏性的；当温度处于一定范围即Tg 齐齐哈尔大学试卷 考试科目：高分子化学试卷编号:Ａ 适用对象：高分子材料061-2使用学期：2008—2009—1 第三学期 课程编码：01313001共6道大题总分100分共3页 考生须知： １）姓名必须写在装订线左侧，其它位置一律作废。 ２）请先检查是否缺页，如缺页应向监考教师声明，否则后果由考生负责。 ３）答案一律写在答题纸上，可不抄题，但要标清题号。 ４）用兰色或黑色的钢笔、圆珠笔答题。 监考须知：请将两份题签放在上层随答题纸一起装订。 一、单项选择题（总分10分，每小题2分） 1.自由基本体聚合反应时，会出现凝胶效应，而离子聚合反应则不会，原因在于 A 引发反应方式不同 B 聚合温度不同 C 链增长方式不同 D 终止反应方式不同 2.缩聚反应中，所有单体都是活性中心，其动力学特点是 A 单体逐步消失，产物分子量很快增大 B 单体慢慢消失，产物分子量逐步增大 C 单体很快消失，产物分子量逐步增大 D 单体慢慢消失，产物分子量迅速增大 3．下列哪个聚合物最容易解聚成单体 A PE B PVC C PAN D PMMA 4．涤纶树脂的醇解是______反应。 A 功能化 B 聚合度相似转变 C 化学降解 D 改善性能 5.一对单体难于发生共聚反应的条件是_________。 A r1r2=1 B r1<1,r2<1 C r1=0,r2=0 D r1≥1,r2≥1 二、聚合物制备反应方程式（总分20分，每小题2分） 1. 聚异戊二烯 2. nH2N(CH2)6NH2 + nHOOC(CH2)4COOH 3. nHOROH + nOCNR'NCO 4.有机玻璃 5.聚醋酸乙烯酯 6. nCH2=CHCN 7. nNH2(CH2)5COOH 8. PS 9. PE 10. nCF2=CF2 三、判断题（总分10分，每小题2分） 1. 苯乙烯可以进行自由基、阴离子、阳离子聚合，对吗？ 2．阳离子聚合机理的特点可以总结为快引发、快增长、易转移、无终止。对吗？ 3. AIBN + CH2=C(CN)2能进行聚合反应，对吗？ 4.质子酸硫酸是阴离子引发剂，对吗？ 5. 脲醛树脂的合成，属于自由基反应历程，对吗？ 四、简答题（总分32分，每小题4分） 1.什么是动力学链长？ 2.什么是诱导期？ 3.什么是竟聚率？ 4.什么是老化？ 5.什么是悬浮聚合？ 6.什么是加聚反应与缩聚反应？ 7.什么是阻聚剂和阻聚作用？ 8.什么是配位聚合？ 五、问答题（总分20分，每小题5分） 1.为什么进行离子聚合和配位聚合反应时需预先将原料和聚合溶器净化，干燥，除 去空气,并在密封条件下聚合？ 2.写出数均分子量，重均分子量，粘均分子量的数学表达式。并指出三者间数值大小顺序？ 3. 写出自由基聚合反应的几步基元反应？（用通式简写） 4.说明缩合反应与线型缩聚，体型缩聚对单体官能度的要求有何不同？ 六、计算题（总分8分，每小题4分） 1. 1.8mol邻苯二甲酸酐，1mol丙三醇，0.1mol的1,2-丙二醇组成缩聚体系。用Carothers方程计算出该缩聚体系的凝胶点。 高分子物理答案详解（第三版） 第1章高分子的链结构 1.写出聚氯丁二烯的各种可能构型。 等。 2．构象与构型有何区别？聚丙烯分子链中碳—碳单键是可以旋转的，通过单键的内旋转是否可以使全同立构聚丙烯变为间同立构聚丙烯？为什么？ 答：（1）区别：构象是由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化，而构型则是分子中由化学键所固定的原子在空间的排列；构象的改变不需打破化学键，而构型的改变必须断裂化学键。 （2）不能，碳-碳单键的旋转只能改变构象，却没有断裂化学键，所以不能改变构型，而全同立构聚丙烯与间同立构聚丙烯是不同的构型。 3.为什么等规立构聚丙乙烯分子链在晶体中呈31螺旋构象，而间规立构聚氯乙烯分子链在晶体中呈平面锯齿构象？ 答（1）由于等归立构聚苯乙烯的两个苯环距离比其范德华半径总和小，产生排斥作用，使平面锯齿形（…ttt…）构象极不稳定，必须通过C-C键的旋转，形成31螺旋构象，才能满足晶体分子链构象能最低原则。 （2）由于间规聚氯乙烯的氯取代基分得较开，相互间距离比范德华半径大，所以平面锯齿形构象是能量最低的构象。 4.哪些参数可以表征高分子链的柔顺性？如何表征？ 答：（1）空间位阻参数（或称刚性因子），值愈大，柔顺性愈差； （2）特征比Cn，Cn值越小，链的柔顺性越好； （3）连段长度b，b值愈小，链愈柔顺。 5．聚乙烯分子链上没有侧基，内旋转位能不大，柔顺性好。该聚合物为什么室温下为塑料而不是橡胶？ 答：这是由于聚乙烯分子对称性好，容易结晶，从而失去弹性，因而在室温下为塑料而不是橡胶。 6.从结构出发，简述下列各组聚合物的性能差异： （1）聚丙烯睛与碳纤维； （2）无规立构聚丙烯与等规立构聚丙烯； （3）顺式聚1，4-异戊二烯（天然橡胶）与反式聚1，4-异戊二烯（杜仲橡胶）。 （4）高密度聚乙烯、低密度聚乙烯与交联聚乙烯。 (1)线性高分子梯形高分子 (2 非晶高分子结晶性高分子 (3)柔性 (4)高密度聚乙烯为平面锯齿状链，为线型分子，模量高，渗透性小，结晶度高，具有好的拉伸强度、劲度、耐久性、韧性；低密度聚乙烯支化度高于高密度聚乙烯（每1000 个主链C 原子中约含15～35 个短支链），结晶度较低，具有一定的韧性，放水和隔热性能较好；交联聚乙烯形成了立体网状的结构，因此在韧性、强度、耐热性等方面都较高密度聚乙烯和低密度聚乙烯要好。 7.比较下列四组高分子链的柔顺性并简要加以解释。 解： 1.高分子，又称（聚合物），一个大分子往往由许多简单的（结构单元）通过（共价键）重复键接而成。 2.（玻璃化温度）和（熔点）是评价聚合物耐热性的重要指标。 3.（缩聚反应）是缩合聚合反应的简称，是指带有官能团的单体经许多次的重复缩合反应而逐步形成聚合物的过程，在机理上属于（逐步聚合），参加反应的有机化合物含有（两个）以上官能团。 4.缩聚反应按缩聚产物的分子结构分类分为（线型）缩聚反应和（体型）缩聚反应。 一、名词解释（1分×20=20分） 1.阻聚剂：具有阻聚作用的物质称为~ 23 2.笼闭效应：聚合体系中引发剂浓度很低，引发剂分子处于在单体或溶剂的包围中，就像关在“笼子”里一样，笼子内的引发剂分解成的初级自由基必须扩散并冲出“笼子”后，才能引发单体聚合。 3. 引发剂效率：引发聚合的部分引发剂占引发剂分解或消耗总量的分率。28 4.自动加速效应（autoacceleration effect）:p40 又称凝胶化效应。在自由基聚合反应中，由于聚合体系黏度增大而使活性链自由基之间碰撞机会减少，难于发生双基终止，导致自由基浓度增加，此时单体仍然能够与活性链发生链增长反应，从而使聚合速率自动加快的现象。 5.半衰期：引发剂分解至起始浓度一半时所需要的时间。27 三、简答题（5分×3=15分） 1. 根据预聚物性质与结构不同预聚物分为那几种？ 根据预聚物性质与结构不同分为：无规预聚物和结构预聚物。 2.反应程度与转化率是否为同一概念？ 反应程度与转化率根本不同。 转化率：参加反应的单体量占起始单体量的分数。是指已经参加反应的单体的数目。 反应程度：是参加反应的官能团数占起始官能团数的分数，用P表示。反应程度可以对任何一种参加反应的官能团而言是指已经反应的官能团的数目。 3.自由基聚合反应转化率-时间曲线特征 诱导期:初级自由基为阻聚杂质所终止，无聚合物形成，聚合速率零。 若严格取除杂质，可消除诱导期。 初期：单体开始正常聚合，转化率在5％～10％以下（研究聚合时）或10％～20％（工业上）以下阶段称初期；此时转化率与时 间近似呈线性关系，聚合恒速进行。 中期：转化率达10％～20％以后，聚合速率逐渐增加，出现自动加速现象，直至转化率达50％~70%，聚合速率才逐渐减慢。后期: 自动加速现象出现后聚合速率逐渐减慢，直至结束，转化率可达90％～100％。 四、问答题（15分×3=45分） 1.自由基聚合与缩聚反应的特征比较 第1章 高分子链的结构 1. 写出聚氯丁二烯的各种可能构型。 略 2. 构型与构象有何区别？聚丙烯分子链中碳－碳单键是可以旋转的，通过单建的内旋转是否可以使全同立构的聚丙烯变为间同立构的聚丙烯？为什么? 答：构型：是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。 构象：由于分子中的单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。 全同立构聚丙烯与间同立聚丙烯是两种不同构型，必须有化学键的断裂和重排。 3. 为什么等规立构聚苯乙烯分子链在晶体中呈31螺旋构象，而间规立构聚氯乙稀分子链在晶体中呈平面锯齿构象？ 答：因为等规PS 上的苯基基团体积较大，为了使体积较大的侧基互不干扰，必须通过C －C 键的旋转加大苯基之间的距离，才能满足晶体中分子链构象能量最低原则；对于间规PVC 而言，由于氢原子体积小，原子间二级近程排斥力小，所以，晶体中分子链呈全反式平面锯齿构象时能量最低。 4. 哪些参数可以表征高分子链的柔顺性？如何表征？ 答： 空间位阻参数δ 21 2,20??????=r f h h δ δ越大,柔顺性越差；δ越小，柔顺性越好； 特征比C n 220nl h c n = 对于自由连接链 c n =1 对于完全伸直链c n =n ，当n→∞时，c n 可定义为c ∞，c ∞越小，柔 顺性越好。 链段长度b：链段逾短，柔顺性逾好。 5.聚乙烯分子链上没有侧基，内旋转位能不大，柔顺型好。该聚合物为什么室温下为塑料而不是橡胶？ 答：因为聚乙烯结构规整，易结晶，故具备了塑料的性质，室温下聚乙烯为塑料而不是橡胶。 6. 从结构出发，简述下列各组聚合物的性能差异： (1)聚丙烯腈与碳纤维； 线性高分子梯形高分子 (2)无规立构聚丙烯与等规立构聚丙烯； 非晶高分子结晶性高分子 (3)顺式聚1,4-异戊二烯(天然橡胶)与反式聚1,4-异戊二烯; 柔性 (4)高密度聚乙烯、低密度聚乙烯与交联聚乙烯。 高密度聚乙烯为平面锯齿状链，为线型分子，模量高，渗透性小，结晶度高，具有好的拉伸强度、劲度、耐久性、韧性；低密度聚乙烯支化度高于高密度聚乙烯（每1000个主链C原子中约含15～35个短支链），结晶度较低，具有一定的韧性，放水和隔热性能较好；交联聚乙烯形成了立体网状的结构，因此在韧性、强度、耐热性等方面都较高密度聚乙烯和低密度聚乙烯要好。 7.比较下列四组高分子链的柔顺性并简要加以解释。 解：（1）PE>PVC>PAN 主链均为C－C结构，取代基极性－CN﹥－Cl，所以，聚丙烯腈的柔顺性较聚氯乙烯差； （2）2>1>3 1与3中都含有芳杂环，不能内旋转；3中全为芳环，柔顺性最差；主链中-O-会增加链的柔顺性； （3）3>2>1最新高分子化学试卷及答案A
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