北京化工大学材料科学与工程学院
高分子材料与工程专业高分子物理期末考试试题(A)
班级 姓名 学号 成绩
一、 填空题:(每空 0.5分,共计 20分)
1、聚合物在溶液中通常呈 构象,在晶区中通常为 或
构象。
2、液晶分子结构中必须含有 结构方能形成液晶,或为 状,其长
径比至少为 ;或为 状,其轴比至多为 。
3、自由体积理论认为,高聚物在玻璃化温度以下时,体积随温度升高而发生的
膨胀是由于 。
4、橡胶弹性与 弹性相似,都是 弹性,弹性模量随温度升高
而 。产生橡胶弹性的条件是 、 、 。
5、橡胶达溶胀平衡时,交联点之间的分子量越大,越 (有/不)利于溶
胀,高聚物的体积分数越 。
6、泊松比ν的定义为拉伸实验中材料 应变与 应变的比值的
负数,数值范围为 ,ν=0.5
示 。
7、松驰时间τ的定义为松驰过程完成 所需的时间,τ越长表示
(弹/粘)性越强;损耗角δ的定义是在交变应力的作用下,应变
于应力的相位差,δ越大表示 (弹/粘)性越强。
8、在交变应变的作用下,材料的动态模量中 模量与应变同相,
模量与应变的相差为 。
9、根据时温等效原理,当温度从高温向低温变化时,其移动因子 Ta 1。
10、提高应变速率,会使聚合物材料的脆-韧转变温度 ,拉伸强
度 ,冲击强度 。
11、聚合物样品在拉伸过程中出现细颈是 的标志,冷拉过程(颈缩
阶段)在微观上是分子中链段或晶片的 过程。
12、已知某聚合物的 K1C=0.80MPa·m1/2, 现有一长为 2.0cm的裂缝,至少需
Pa的应力使裂缝扩展。
13、银纹可在 力或 作用下产生,银纹质的方向 于
外力作用方向。
14、对于相同分子量,不同分子量分布的聚合物流体,在低剪切速率下,分子量
分布 的粘度高,在高剪切速率下,分子量分布 粘度高。
二、 选择题:(每题 2分,共计 20分)
1、 Maxwell模型可以模拟:( )
A.线形聚合物的应力松弛过程 B.交联聚合物的应力松驰过程
C. 线形聚合物的蠕变过程 D.交联聚合物的蠕变过程
2、 下列三类物质中具有粘弹性的是:( )
A.硬固的塑料 B. 硫化橡胶 C. 聚合物流体 D. 以上三者均有
3、 大多数聚合物流体属于:( )
A.膨胀性流体( nkγτ &= ,n>1) B. 膨胀性流体( nkγτ &= ,n<1)
C. 假塑性流体( nkγτ &= ,n>1) D. 假塑性流体( nkγτ &= ,n<1)
4、 能有效改善聚甲醛的加工流动性的方法有:( )
A.增大分子量 B. 升高加工温度 C. 提高挤出机的螺杆转速
5、 下列方法中可以提高聚合物材料的拉伸强度的是:( )
A.提高支化程度 B. 提高结晶度 C. 加入增塑剂 D. 与橡胶共混
6、 下列方法中可以降低熔点的是:( )
A.主链上引入芳杂环 B. 降低结晶度 C. 提高分子量 D. 加入增塑剂
7、 下列方法中不能测定玻璃化温度的是:( )
A. 体膨胀计 B. 差示扫描量热法 C. 动态机械
仪 D. X射线衍射仪
8、 下列方法中不能测定聚合物熔体粘度的是:( )
A. 毛细管粘度计 B. 旋转粘度计 C. 乌氏粘度计 D. 落球粘度计
9、 下列聚合物中刚性因子最大的是:( )
A. 聚乙烯 B. 聚丙烯腈 C. 聚氯乙烯 D. 聚丙烯
10、 根据统计方法的不同有多种平均分子量,其中最小的为:( )
A. 数均分子量 B. 重均分子量 C. Z均分子量 D. 粘均分子量
三、 简答题:(48分)
1、 解释下列实验事实:(15分)
(1) 聚对苯二甲酸乙二酯(PET)熔体迅速冷却,得到透明材料;
(2) 聚合物的内耗与温度的关系曲线在 Tg附近呈现峰形;
(3) 结晶聚合物尼龙在常温下溶于甲酚。
(4) 沿 C轴拉伸,PE的模量比等规 PP的模量高 7倍
(5) 结晶聚合物在熔融过程中出现熔限
2、说明聚合物的蠕变、应力松弛、滞后和内耗现象。并简要说明为什么聚合物
具有这些现象?(8分)
3、画出理想弹性体、理想粘性体与线形聚合物、交联聚合物的蠕变及蠕变回复
过程曲线,并加以简要说明。(8分)
4、至少从 5个方面对比
脆性断裂与韧性断裂的区别。(5分)
5、画出聚合物熔体的粘性流动曲线,对其划分区域,并标明区域名称及对应的
粘度名称,解释区域内现象的产生原因。(6分)
6、为改善聚丙烯的冲击性能,作为材料工程师的你需要选择一种合适的橡胶来
进行增韧,目前可供使用的有三元乙丙橡胶与氯丁橡胶,请做出你的选择,简要
说明原因,并简述其增韧机理。(6分)
四:计算题:(共计 12分)
1、At the temperature of 300K, a dumbbell sample of cross-linked rubber
is stretched to the twice of its original length under a load of 15N. The
undeformed cross-section of the sample is 30mm×2mm. If the density of
the rubber is 950kg/m3, what is the mean molecular weight (molar mass)
Mc of the network chain?
中文译题:一硫化橡胶试样,在 300K时用 15N的拉力将其拉伸到初始长度的 2
倍。已知试样的横截面的尺寸为 30mm×2mm,橡胶的密度为 950kg/m3,试计算
该试样网链的平均分子量Mc ?
2、已知某聚合物在 140℃时的粘度为 1×105Pa·s(Tg=110℃),问该聚合物在
160℃时的粘度为多少?