高分子材料科学基础B卷答案

【高分子材料科学基础】课程试题 (B卷)【半开卷】

姓名学号专业及班级

分）1分，共30一．填空题（每空材料按化学组成分类，可分为金属材料、无机材料和高分子材料三类。1.高分子材料按大分子主链结构可分为碳链高分子材料、杂链高分子材料和元素有机高分子2.

材料年代人们把能源、信息和材料归纳为现代物质文明的三大支柱。世纪703.20原子的排列可分为三个等级，第一种是无序排列，第二种是短程有序而长程无序，第三种4.是长程有序。 5.从几何学的角度，结构缺陷可分为点缺陷、线缺陷、面缺陷及体缺陷。 6.由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应。由于单体单元排列方式的不同，可构成不同类型的共聚物，可分为四种类型无规共聚物、7.交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物。

高强度、耐高温、耐老化的高分子材料是当前高分子材料的重要研究课题。8.

大分子链形态的基本类型包括：伸直链、折叠链、螺旋形链、无规线团。9.10.聚合物晶态结构的基本模型有两种：一种是缨状胶束模型，另一种是折叠链模型。

在室温下，塑料处于玻璃态，玻璃化温度是非晶态塑料使用的上线温度，熔点则是结晶聚11.合物使用的上线温度，对于橡胶，玻璃化温度是其使用的下限温度。橡胶制品的主要原料是生胶、再生胶以及配合剂。12.13.酚醛树脂是由苯酚和甲醛两种物质合成的。

第页5共页1．

14.丁苯橡胶是由丁二烯和苯乙烯两种原料合成的。

15.聚酰胺类的习惯名称为尼龙。

16.聚对苯二甲酸乙二酯的商品名为涤纶。

17.聚丙烯腈的商品名为腈纶。

二．名词解释（共10小题，每题2分，共20分）

1.引发剂：引发剂是容易分解成自由基的化合物，分子结构上具有弱键，在热能或辐射能的作用下，沿弱键均裂成自由基。

2.笼蔽效应：引发剂分解成初始自由基后，必须扩散出溶剂所形成的“笼子”才能引发单体聚合，这时会有部分初始自由基在扩散出“笼子”之前因相互复合而失去引发单体聚合的能力，这就成为笼蔽效应。

3.诱导分解：诱导分解实际上是自由基向引发剂的转移反应，其结果使引发剂效率降低。

4.热固性塑料：是由单体直接形成网状聚合物或通过交联线型预聚体而形成，一旦形成交联聚合物，受热后不能再恢复到可塑状态。

5.连锁聚合：活性中心引发单体，迅速连锁增长的聚合。烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。连锁聚合需活性中心，根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。

6.体形缩聚：在缩聚反应中，单体分子多于两个官能团时，则能形成支化或交联等非线型结构的产物，此类反应称体型缩聚反应。

7.凝胶点：体形缩聚初期为线型产物，当达到一定程度时，体系粘度突然增大，出现不溶不熔且具有弹性的凝胶——体型产物（即凝胶化现象或凝胶化作用），这时的P称凝胶点Pc。

8.自动加速现象：随着聚合反应进行，聚合速率不但没有降低，反而迅速增加，这种反常的动力学行为称为自动加速现象。

9.应力松弛：在温度、应变恒定的条件下，材料的内应力随时间延长而逐渐减小的现象称为应力松弛。

10.乳液聚合：是单体在水中分散成乳液状而进行的聚合，体系由单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂组成。

四．计算题（共5小题，1，2，3题每题5分，4题10分共25分）

45的分子有5 mol, 10求分子其中分子量为10的分子有10 mol, 分子量为设一聚合物样品，1.第页5共页2?NiMi5410?1010?5?40000???Mn

?Ni5?10．

量数均分子量和质均分子量

?2NiMi2254)?10()10?510?(85000Mw???? 5410NiMi10?5?10?时聚酯的聚合度多少？等摩尔二元醇和二元酸缩聚，另加醋酸1.5%，p=0.995或0.9992.

，=2mol0.015mol。N=2mol，N解：假设二元醇与二元酸的摩尔数各为1mol，则醋酸的摩尔数为ba'mol

015N?0.b N2a 985??r?0.,01502?2*.N2?N bb当p=0.995时，985r1?0.1?88??X?79.

n995985*0.?0.985?2*0.11?r?2rp

3.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 x 104 1：质量分数=0.5，分子量（1）组分=1 x 105 2：质量分数，分子量=0.4（2）组分=1 x 106 ，分子量：质量分数=0.1（3）组分3 ??WiNiMi11410???M1.?85??n??

1Wi40.0.5Wi/WiNi????

?

64105Mi1010Mi

54561010??1.Mw?10WiMi?0.5?45?0.4?10?0.1?510Mw.45?184.?7D??

41085?1.Mn）的基团数占混合物中A总数（?中N4. AA、BB、A混合体系进行缩聚，=N=3.0，AA3A03B0。p=0.970时的，试求10%X n，）（?的10%，则A中0.3molA基团数为A中=3.0解：N=N，AA基团数占混合物中总数3B03A0。的分子数为0.1 molA3jhmn bhgn =1.5mol

N=0.1molN=1.35molN；；B2A3A20

00

第页5共页3．

f?Nf?NfN33?CACBAB034.??f2?

10..5?1.35?NN??N1CAB2?X n f?p22时，当p=0.970??74X

n2.0342?0.97?22200?X时，?X?nn p034.2?2fp2?

分）3题10分，共25五，简答题（1题5分，2、简述聚合物结晶过程的特点。

1.答：聚合物结晶是高分子链通过分子运动（链段运动）从无序转变为有序的过程，有三个特

点：之间的温度范围内进行。）结晶必须在玻璃化温度Tg与熔点Tm（1，聚合物结晶过程与小分子化合物相似，要经历晶核形成和晶粒生长两过程。温度高于熔点Tm，高分子链运动困难，难以进行规整排列，晶聚合物处于熔融状态，晶核不易形成；低于Tg 核也不能生成，晶粒难以生长。

（2）同一聚合物在同一结晶温度下，结晶速度随结晶过程而变。一般最初结晶速度较慢，中间有加速过程，最后结晶速度又减慢。（3）结晶聚合物结晶不完善，没有精确熔点，存在熔限。熔限大小与结晶温度有关。结晶温度低，熔限宽，反之则窄。这是由于结晶温度较低时，高

分子链的流动性较差，形成的晶体不完善，且各晶体的完善程度差别大，因而熔限宽。下列烯类单体适于何种机理聚合？自由基聚合、阳离子聚合还是阴离子聚合？并说明原2.

因。CH=CHCH CH=CHCN CH=C(CN) CH=CHCl CH =CCl 22222232原子的诱导效应是吸电子基团，但共轭效应却有供电=CHCl：适合自由基聚合，Cl答：CH2性，两者相抵后，电子效应微弱。=CCl：自由基及阴离子聚合，两个吸电子基团。CH22?电子云密度降低，有利于CH=CHCN：自由基及阴离子聚合，CN为吸电子基团，将使双键2阴离子的进攻，对自由基有共轭稳定作用。：阴离子聚合，两个吸电子基团（CN）。=C(CN)CH22）供电性弱，难以进行自、阳、阴三种聚合，用自由基CH=CHCHCH：配位聚合，甲基（323聚合只能得无定型蜡状物低、分子量，用阴离子聚合只能得到低分子量油状物。页5