839 华南理工大学 2016 年攻读硕士学位研究生入学考试试卷 （试卷上做答无效，请在 答题纸上做答，试后本卷必须与答题纸一同交回） 科目名称：高分子物理 适用专业： 材料加工工程；材料工程 (专业学位 ) 共 5 页 第 1 页 一、解释下列基本概念（每题 3 分，共 30 分） 1、自由旋转链 2、等规度 3、链段 4、取向 5、溶度参数 6、玻璃化转变温度 7、热塑性弹性体 8、粘弹性 9、 Boltzmann 叠加原理 10、银纹 二、判断题（正确的打，错误的打×，每题 1 分，共 25 分） 1、分子在晶体中是规整排列的，所以只有全同立构或间同立构的高分子才能结晶，无规立构的高分子不能结晶。 （） 2、高密度聚乙烯与低密度聚乙烯相比其支化度低、分子的规整性、结晶度、熔点、密度、硬度、强度都高。 （） 3、 聚丙烯球晶的晶粒尺寸越大， 它的透明性越好，但冲击强度越低。 （） 4、橡胶在溶剂中达到溶胀平衡时，相互作用参数 1越小，溶胀程度越好。 （） 5、不同的加工方法对分子量有不同的要求：挤出成型要求分子量较低；注射成型要求分子量较高。 （） 6、在高分子良溶剂的稀溶液中，第二维利系数为负值。 （） 7、在高聚物成型加工过程中，在分子量相同的情况下，分子量分布较宽 的物料流动性要好一些。 （） 8、在玻璃化温度下，虽然高聚物分子链的运动被冻结，但链端还可以自由运动。 第 2 页 9、测量 PMMA 的玻璃化温度 Tg时，升温速度 快测得的 Tg高，降温速度快测得的 Tg低。 （） 10、在结晶高聚物中加入少量的 增塑剂、防老剂、或者结晶性高聚物的单体与少量另一种单体无规共聚 时， Tm提高。 （） 11、 一般情况，成型加工过程中结晶聚合物比非结晶聚合物收缩率大。 （） 12、汽车高速行驶时，作用力频率很高，汽车内胎的 Tg上升。 （） 13、 分子间氢键使结晶能力下降。 （） 14、 下列聚合物的玻璃化温度高低的顺序为：聚碳酸酯聚对苯二甲酸乙二醇酯聚乙烯聚二甲基硅氧烷 。 （） 15、 腈纶（聚丙烯腈）用湿法纺 丝，而涤纶（聚对苯二甲酸乙二醇酯）用熔融纺丝。 （） 16、 高聚物熔体的黏性流动是通过链段的位移来完成的，因而，黏流温度 Tf 也和 Tg一样，当相对分子质量达到某一数值后， Tf 不再随相对分子质量的增加而变化。 （） 17、 聚合物流体一般属于假塑性流体，黏度随着剪切速度的增大而增大。 （） 18、 聚合物进行黏性流动时，形变是完全不可逆的。 （） 19、 高弹性是链段运动的结果。 （） 20、 橡胶产生弹性的原因是拉伸过程中内能的变化。 （） 21、 Maxwell 模型是一个黏壶和一个 弹簧串联而成，适用于模拟线形聚合物的蠕变过程。 （） 22、 增加外力作用速度与降低温度对聚合物强度的影响是等效的。 （） 23、 相同的聚丙烯的标准样片，用电子拉力机在拉伸速度 20mm/min 下的测得的模量比在拉伸速度 50mm/min 下测得的模量低。 （） 24、 聚合物产生屈服是由银纹引起的。 （） 25、 聚合物的剪切黏度在牛顿区都相等。 （） 三、填空题 （每空 1 分，共 15 分） 1、 SBS 树脂是用阴离子聚合法制得 的苯乙烯和丁二烯的三 共聚物。 2、高分子链呈蜷曲构 象的原因是 3、 1,4-丁二烯聚合物可以形成顺式和反式两种构型的聚丁二烯橡胶，它们被称为 异构体 。 4、高分子液晶的结构有 、 、 三种类型。 第 3 页 5、非晶态高分子的取向单元有 和 。 6、描述非晶结构的模型有 和 两种 。 7、 脆性断裂的断裂面 ，断裂能不是很大。 8、光散射法 是测试分子量的一种常用方法，测得的是 。 9、 聚合物的蠕变过程的形变包括 、 和 。 四、 选择题 （选择正确答案，每题 2 分，共 30 分） 1、下列聚合物中，柔顺性从小到大次序正确的是 （ ） A、聚丙烯 >聚乙烯 >聚丙烯腈 B、 1,4-聚丁二烯 >1,4-聚 2-氯丁二烯 >聚氯乙烯 C、聚环氧戊烷 >聚苯 >聚苯醚 D、聚氯乙烯 >聚偏二氯乙烯 2、如下是高分子的自由旋转链的均方 末端距的表达式，其中 n 是键的数目， l 是每个键的长度， 是键 角。 （ ） A、 =nl; B、 =n2l2； C、 =nl2(1+cos )/(1-cos ); D、 =nl2(1-cos )/(1+cos ) 3、下列哪一种结构不属于高分子的链结构？ （ ） A、取向； B、构象； C、支化； D、构型 4、下列哪种材料一般需要较高程度的取向？ （ ） A、塑料； B、纤维； C、橡胶 5、下列溶剂是 溶剂的是 （ ） A、 1=0.1 ； B、 1=0.9； C、 1=0.5 6、在良溶剂中 Huggins 参数的值 （ ） A、大于 0； B、小于 0； C、大于 1/2； D、小于 1/2 7、 测量数均分子量，不可以选择如下的哪种方法 （ ） A、 气相渗透法 ； B、 光散射法 ； C、 渗透压法； D、端基滴定法 8、要使熔融纺丝不易断，应选用 的原料 （ ） 。 A、分子量较高； B、分子量分布较窄； C、分子量分布较宽 9、聚合物黏性流动，有 以下特征：（ ） A、不符合牛顿流动定律，而是符合指数流体定律； B、只与大分子链的整体运动有关，与链段的运动已经没有关系了； 第 4 页 C、黏性流动已经没有弹性了 10、可以用时温等效原理研究聚合物的粘弹性，是因为 （ ） A、 高聚物的分子运动是一个与温度、时间有关的松弛过程； B、 高聚物的分子处于 不同的状态； C、 高聚物是由具有一定分 布的不同分子量的分子组成的。 11、 聚合物的 Tg 不能用以下哪个方法测定？ A、差示量热扫描仪； B、膨胀计； C、熔融指数仪； D、形变 -温度曲线 法 12、 有一聚合物在均相熔体结晶过程观察到球晶，根据结晶理论，其 Avrami 指数应为 A、 2 B、 3； C、 4 13、 下列聚合物中，玻璃化温度从高到低次序正确的是： A、聚二甲基硅橡胶、 PS、 PP、 PC； B、 PET、 PC、 PP、顺丁橡胶 C、 PMMA、 PC、 PET、聚二甲基硅橡胶 D、 PC、 PS、 PP、顺丁橡胶 14、 下列哪种表述正确？ A、结晶高聚 物 的结晶温度愈低，熔点愈高 ； B、结晶高聚 物 的结晶温度愈低，熔点愈 低； C、结晶 高聚 物 的熔点与结晶温度 无关 15、 以下哪点是正确的描述橡胶高弹性的特点之一？ A、形变时有热效应，即拉伸时放热，回缩时吸热； B、 弹性模量很大； C、 弹性模量随温度的升高而减少； D、 形变时没有松弛特性 五、 计算题 与分析问答题（ 50 分） 1、一个聚合物样品由相对分子质量为 20000、 60000 和 100000 三个单组分组成，计算下述混合物的 WM 和 nM （ 8 分） （ 1） 每个组分的分子数相等 （ 2） 每个组 分的重量相等 第 5 页 2、分别画出下列聚合物的形变 -温度曲线。 （ 10 分） （ 1）分子量大小不同的非结晶聚合物的 形变 -温度曲线 ，标出力学状态区域及转变温度； （ 2）结晶度分别为 10%和 80%的聚合物的 形变 -温度曲线 ； （ 3）交联度 分别为 5%和 70%的交联聚合物的 形变 -温度曲线 3、垂直悬挂一砝码于橡胶带下，使之呈拉伸状态，当环境温度升高时，将观察到什么现象？解释之。 （ 5 分） 4、在频率为 1Hz 条件下进行聚苯乙烯的动态力学性能实验， 125出现内耗峰。请计算在频率 1000Hz 条件下进行上述 实验 时，出现 内耗峰的温度。（已知的 Tg=100）（ 8 分） 5、为什么玻璃态聚合物可以发生“强迫高弹形变”？玻璃态聚合物的“强迫高弹形变”与橡胶态聚合物的“高弹形变”有何异同？（ 8 分） 6、 如何提高聚合物的耐热性和热稳定性（ 5 分）？ 7、下列聚合物的冲击性能如何？如何解释？（ T Tg） （ 6 分） （ 1）聚苯乙烯； （ 2） ABS； （ 3）聚乙烯