北京化工大學(xué)高分子材料基礎(chǔ)理論試卷附標(biāo)準(zhǔn)答案.doc

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北京化工大學(xué)2011——2012學(xué)年第一學(xué)期 《高分子材料基礎(chǔ)理論》期末考試試卷 課程代碼 P S E 3 6 3 0 T 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 分?jǐn)?shù)： 題號(hào) 一 二 三 四 五 總分 得分 一、選擇題（多項(xiàng)選擇，每題2分，共20分） 1 下列聚合物中，碳鏈聚合物有( )。 A 聚氯乙烯 B聚酰胺 C 聚甲基丙烯酸甲酯 D 聚碳酸酯 2 常用高聚物結(jié)晶度的測(cè)試方法有（ ）。 A 掃描電鏡 B 差示掃描量熱儀DSC C 熱膨脹計(jì) D X射線衍射 3 下列聚合物中，單根高分子鏈柔順性最大的是( )。 A 聚氯乙烯 B 聚丙烯(全同) C 聚二甲基硅氧烷 D 聚苯乙烯 4 下列高聚物中本體（不加添加劑）透明的聚合物有（ ）。 A 聚丙烯 B 聚氯乙烯 C 聚碳酸酯 D 聚乙烯 5 高分子的遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)主要包括（ ）。 A 單體單元的化學(xué)組成 B 高分子的大小 C 高分子的形狀 D 高分子的構(gòu)象 6 下列有關(guān)高聚物分子量及分子量分布對(duì)材料性能的影響，描述正確的有（ ）。 A 分子量增大，材料的表觀粘度增大 B 分子量增大，材料的拉伸強(qiáng)度增大 C 分子量分布較寬，對(duì)改善材料的加工性能有利 D 分子量增大，材料的流動(dòng)性增加 7 在擠出和注射成型前必須要進(jìn)行嚴(yán)格干燥的高聚物有（ ） A 聚乙烯 B 聚氯乙烯 C 尼龍 D 聚甲基丙烯酸甲酯 8 能提高高分子材料強(qiáng)度的措施包括（ ）。 A 交聯(lián) B 降低結(jié)晶度 C 添加增塑劑 D 添加玻璃纖維 9 從分子運(yùn)動(dòng)觀點(diǎn)分析，下列高聚物中抗蠕變能力最強(qiáng)的是( ) A 聚苯醚 B 聚四氟乙烯 C 聚氯乙烯 D 聚乙烯 10 高聚物的零切粘度越高，說明其( ) A 分子間作用力越小 B 分子鏈越柔順 C 分子鏈越剛硬或者分子間作用力越大 D 表觀粘度對(duì)溫度越敏感 二 填空題（每空1分，共25分) 1.高分子化合物是指分子量很高，并由（ 1 ） 連接的一類化合物，分子量通常高達(dá)（ 2 ），高分子英文表述為 （ 3 ）。 2.根據(jù)聚合反應(yīng)機(jī)理，聚合反應(yīng)可分為兩大類，大分子鏈瞬時(shí)形成，延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間對(duì)分子量影響不大的聚合反應(yīng)是（ 4 ）；延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間能提高聚合物分子量的聚合反應(yīng)是（ 5 ）。 3 高分子共聚物的結(jié)構(gòu)單元連接方式有交替共聚、（ 6 ）共聚、接枝共聚和（ 7 ）共聚。 4.高分子鏈的鏈段越長(zhǎng)，則柔順性越（ 8 ），Tg（ 9 ），注射成型模溫（ 10 ）。 5.高聚物分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是（ 11 ）的多重性，（ 12 ）依賴性和（ 13 ）依賴性。 6.高聚物的高彈性特點(diǎn)是彈性形變（ 14 ），彈性模量 （15）。 6 寫出下列高分子材料對(duì)應(yīng)的英文簡(jiǎn)稱或中文名稱。 英文縮寫 中文名稱 中文名稱 英文縮寫 PMMA （ 16 ） 聚丁二烯 （ 21 ） HDPE （ 17 ） 聚碳酸酯 （ 22 ） POM （ 18 ） 聚丙烯 （ 23 ） PVC （ 19 ） 聚丙烯腈 （ 24 ） PS （ 20 ） 聚酰胺 （ 25 ） 三 分析比較排序，并說明理由（每題5分，共10分）。 1 按玻璃化轉(zhuǎn)變溫度排序 聚乙烯 聚丁二烯 聚苯乙烯 聚碳酸酯 2 按結(jié)晶能力高低排序 高密度聚乙烯 無(wú)規(guī)聚丙烯 等規(guī)聚苯乙烯 等規(guī)聚丙烯 四 簡(jiǎn)答題 （每題5分，共15分） 1 簡(jiǎn)述聚丙烯與聚苯乙烯取向結(jié)構(gòu)的不同。 2 聚碳酸酯和聚乙烯的加工中，為了降低熔體的粘度，增大其流動(dòng)性，可以采用提高溫度或增大剪切速率的方法。問這兩種材料分別選擇哪種方法更有效，說明原因。 3 請(qǐng)解釋輪胎高速長(zhǎng)時(shí)間行駛造成的內(nèi)層溫度急劇上升現(xiàn)象。 五 論述題（每題15分， 30分 ） 1.畫出擠出成型工藝流程圖，說明擠出成型螺桿功能分為幾段，各段的作用，根據(jù)高聚物的力學(xué)狀態(tài)及其熱轉(zhuǎn)變分析結(jié)晶與非結(jié)晶塑料加工用螺桿各段的不同。 2.圖（1）和圖（2）為注射成型保壓過程中，聚合物比體積的變化，請(qǐng)根據(jù)一定保壓壓力下比體積隨溫度的變化說明哪個(gè)是結(jié)晶性塑料，哪個(gè)是非結(jié)晶塑料，為什么？ 圖（1） 圖（2） 北京化工大學(xué)2011——2012學(xué)年第一學(xué)期 《高分子材料基礎(chǔ)理論》期末考試試卷答案 一 選擇題 1 AC 2 BD，3 C 4 BC 5 BCD 6 ABC 7 CD 8 AD 9 A 10 ACD 二 填空題 1 化學(xué)鍵 104~106 polymer(P) 2 連鎖聚合 逐步聚合 3 嵌段共聚 無(wú)規(guī)共聚 4 差，越高，增加 5 運(yùn)動(dòng)單元，溫度，時(shí)間 6 大，小 7 聚甲基丙烯酸甲酯，高密度聚乙烯，聚甲醛，聚氯乙烯，聚苯乙烯，PB,PC,PP,PAN,PA 三 分析比較排序 1 聚碳酸酯 聚苯乙烯 聚乙烯 聚丁二烯 2 高密度聚乙烯 等規(guī)聚丙烯 等規(guī)聚苯乙烯 無(wú)規(guī)聚丙烯 四 簡(jiǎn)答題 1. 聚丙烯為結(jié)晶型聚合物，聚苯乙烯為非結(jié)晶聚合物，結(jié)晶型聚合物取向單元為分子鏈，鏈段，晶粒，非結(jié)晶聚合物取向單元為分子鏈，鏈段；結(jié)晶聚合物取向結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，熔點(diǎn)附近解取向，非結(jié)晶聚合物取向結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，超過玻璃化溫度發(fā)生解取向。 2. 聚碳酸酯分子鏈剛性大，熔體粘度對(duì)溫度敏感，提高溫度降粘有效；聚乙烯分子鏈柔性大，粘度對(duì)剪切敏感，提高剪切速率降粘有效。 3. 輪胎高速長(zhǎng)時(shí)間行駛造成的內(nèi)層溫度急劇上升是由于高聚物的動(dòng)態(tài)粘彈性，交變應(yīng)力下，形變落后于應(yīng)力的變化，造成力學(xué)損耗，損耗功轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋? 五 論述題 1. 對(duì)于擠出成型結(jié)晶性塑料的螺桿設(shè)計(jì)：加料段較長(zhǎng)，其熔融吸熱量大，熔融以前，難于壓縮；壓縮段較短，因?yàn)榻Y(jié)晶性塑料熔融以后，其粘度會(huì)大大降低；應(yīng)有一定長(zhǎng)度的均化段，保證熔融物料保持一定的壓力及料流穩(wěn)定，； 對(duì)于擠出成型非結(jié)晶性塑料的螺桿設(shè)計(jì)：加料段較短些，因?yàn)榉墙Y(jié)晶性塑料隨溫度升高，其形變?cè)龃?，具有一定的流?dòng)性；壓縮段較長(zhǎng)，因?yàn)榉蔷芰系腡f范圍較寬，增加壓縮段長(zhǎng)度，以使物料吸熱軟化，完全熔融；應(yīng)有一定的均化段，保證熔融物料保持一定的壓力及料流穩(wěn)定。 2.圖（1）為非結(jié)晶塑料，圖（2）為結(jié)晶型塑料。注射充模后，保壓冷卻過程中，結(jié)晶型塑料溫度降至熔點(diǎn)，產(chǎn)生相變，結(jié)晶過程中溫度變化很小，高分子鏈有序排列結(jié)晶，密度增加很大，收縮嚴(yán)重，即比體積急劇降低。非結(jié)晶塑料粘流溫度范圍寬，冷卻固化過程中沒有相變，高分子鏈無(wú)序堆砌，密度變化小，體積收縮小，比體積隨溫度的降低緩慢下降。