散文集-工程施工合同范本

期中考试卷答案
一、选择题10题，每题2分，共20分。
1. 测量重均分子量可以选择以下哪种方法： D
A、粘度法 B、端基滴定法
C、渗透压法 D、光散射法
2. T
g
是链段开始“解冻“的温度，因此凡是使链段的柔性__A___，使分子间作用力 A 的结构因素均使Tg下降。
A、增加 降低 B、增加 上升
C、减少 上升 D、减少 降低
3. GPC测定相对分子质量分布时，从色谱柱最先分离出来的是（ A ）。
A、相对分子质量最大的 B、相对分子质量最小的
C、依据所用的溶剂不同，其相对分子质量大小的先后次序不同
4. 下列方法中，可以明显降低聚合物熔点的是 （ D ）
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
5.下列哪种方法是不能提高相容性的（ D ）。
A、反应性共混 B、就地“增容法”
C、加入增溶剂 D、加入稀释剂
6. 以下哪个溶剂是θ溶剂（ B ）。
A、χ
1
=0.1 B、χ
1
=0.5 C、χ
1
=0.9 D、χ
1
=0.6
7. 一般地说，哪种材料需要较高程度的取向（ C ）。
A、橡胶 B、塑料 C、纤维
8. 超高相对分子量PE比一般PE（ B ）。
A、机械性能较差 B、溶解速度较慢
C、熔点较低 D、密度小
9. 在高分子-良溶剂的稀溶液中，第二维里系数是（ B ）。
A、负值 B、正值 C、零
10. 高分子内旋转受阻程度越大，其均方末端距（ A ）。
A、越大 B、越小 C、趋于恒定值 D、无影响

二、填空题5题，每空1分，共10分。
1、聚合物在溶液中通常呈 无规线团 构象，在晶体中呈 锯齿形 或 螺旋形 构象。
2、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 固有体积的膨胀 。
3. 一般来说，线形非晶相聚合物在适当的溶剂中 在常温 即可溶解；非极性结晶聚合物常要加热到 其熔点附近 才
溶解；而交联聚合物则 只溶胀不溶解 。
4. 当温度T= θ 时，第二维里系数A
2
= 0 ，此时高分子溶液符合理想溶液性质。
5. 高聚物加工的上限温度为 分解温度 ，下限温度为 粘流温度 。
三、判断题10题，每题1分，共10分。
1. 聚合物溶解过程是分子链与溶剂的相互作用的过程。（ √）

2. 分子链越柔软，内旋转越自由，链段越短。（ √）
3. 聚合物的T
g
大小与测定方法无关，是一个不变的数值。（× ）
4. 高斯链的运动单元为链段。（√ ）
5. 高分子溶液混合熵比理想溶液大得多。（ √）
6. 均方末端距较大的高聚物其柔性较好。（× ）
7. θ溶剂是良溶剂。（ × ）
8. 理想的柔性链运动单元为单键。（ √ ）
9. 无规聚丙烯分子链中的C——C单键 是可以内旋转的，通过单键内旋转可以把无规立构的聚丙烯转变为全同立构体，从而提
高结晶度。（ × ）
10. 各种平均分子量中的关系符合：
M
n
﹥
M
η< br>﹥
M
w
。
（ × ）
四、名词解释5题，每题2分，共10分。
1．什么是内聚能密度和溶度参数？
答 ：内聚能密度定义为零压力下单位体积液体变成气体的气化能（凝聚体汽化时所需要的能量）。溶度参数定义为内 聚能密度的
平方根。
2.什么是构型和构象？
答：构型是指分子中由化学键所固定 的原子的空间排列。构象是指由于单键的内旋转而产生的分子在空间的不同形态。
3. 什么是应力松弛和蠕变？
答：在一定温度下，固定应变，观察应力随时间衰减的现象。
蠕变是指在一定温度下，固定应力，观察应变随时间增大的现象。
4．什么是玻璃化转变？
答：在一定温度下，高聚物分子中单键开始能够旋转所造成的一系列性能的突变。
5.聚合物的粘弹性？
答：聚合物的形变和发展具有时间依赖性，这种性质介于理想弹性体和理想粘性体之间，称为粘弹性。
五、简答题6题，每题5分，共30分。
1.橡皮能否溶解和熔化？为什么？
答： 橡皮是经过硫化的天然橡胶，是交联的高聚物，在与溶剂接触时会发生溶胀，但因有交联的化学键束缚，不能再进 一步使
交联的分子拆散，只能停留在最高的溶胀阶段，成为“溶胀平衡”不会发生溶解。同样也不能熔化 。
2.指出非晶态聚合物的模量（或形变）-温度曲线的力学行为可分几个区域，并从分子运动机理的 角度加以说明。







（对温度形变曲线）答：在玻璃态下（T足以激发起链段的运动，链段处于被冻结的状态，只有那些较小的运动单元， 如侧基、支链和小链节能运动。当受到外力时，
由于链段运动被冻结，只能使主链的键长和键角有微小的 改变，形变是很小的。当外力除去后形变能立刻回复。
随着温度的升高，分子热运动的能量增加，到达 到某一温度Tg时，链段运动被激发，聚合物进入高弹态。在高弹态下
（T >Tg），链段可以通过单 键的内旋转和链段的运动不断地改变构象，但整个分子不能运动。当受到外力时，分子链可以从蜷

曲状态变为伸直状态，因而可发生较大形变。
温度继续升高（T > Tf），整个分子链也 开始运动，聚合物进入粘流态。这时高聚物在外力作用下便发生粘性流动，它
是整个分子链互相滑动的宏 观表现。外力除去后，形变不能自发回复。

(对模量-温度曲线)答：Ⅰ区：玻璃态区。由 于温度低，只有小尺寸运动单元的运动，聚合物处于玻璃态，模量很高（GPa
级）。 （1 分）
Ⅱ区：玻璃－橡胶转变区。随温度升高，链段开始运动，模量迅速下降3-4 个数量级。（1 分）
Ⅲ区：橡胶－弹性平台区。模量保持平稳，链段可以运动，但受到物理缠结的限制，聚合物呈现橡 胶弹性。 （1 分）
Ⅳ区：橡胶流动区。随温度升高，发生解缠，模量开始下降，分子链滑移，即开始流动。（1 分）
Ⅴ区：液体流动区。模量降至几百Pa。聚合物很容易流动。 （1 分）
3. 写出三个判别溶剂优劣的参数；并讨论它们分别取何值时，该溶剂分别为聚合物的良溶剂、不良溶剂、θ溶剂。

E
0


1
E
0
χ>12 ，A< 0 ， （或u<0，α<1）为不良溶剂；
E
χ=12 ， A=0 ， （或u=0，α=1）为θ溶剂。


1
0

答：χ
1
<12 ， A
2
>0 ， （或u>0，α>1）为良溶剂；
1
12
21
4. 比较分子链的柔顺性，并说明原因：(A)聚氯乙烯 (B)聚乙烯 (C)聚丙烯。
答：分子链的柔顺性：B＞C＞A
原因：A的侧链中含有极性很强的氯原子，故柔性最差；
B的主链结构对称，没有体积大的取代基，在碳链高聚物中柔性很好；
C的侧链中含有极性很弱的甲基取代基，同A比较，柔性比A好。
5. 高聚物粘性流动的特点。
答：(1) 高分子流动是通过链段的协同位移运动来完成的；
（2） 高分子流动不符合牛顿流体的流动规律 ；
(3) 高分子流动时伴有高弹形变。
6. 什么是高聚物的取向？为什么有的材料（如纤维）进行单轴取向，有的材料（如薄膜），则需要双 轴取向？说明理由。
答：当线形高分子充分伸展的时候，其长度为宽度的几百、几千甚至几万倍，具有 明显的几何不对称性。因此，在外力
场作用下，分子链、链段及结晶高聚物的晶片、晶带将沿着外场方向 排列，这一过程称为取向。
对于不同的材料，根据不同的使用要求，要采用不同的取向方式，如单轴取 向和双轴取向。单轴取向是高聚物材料只沿
一个方向拉伸，分子链、链段或晶片、晶带倾向于沿着与拉伸 方向平行的方向排列。对纤维进行单轴取向，可以提高取向方向
上纤维的断裂强度（因断裂时主价键的比 例增加），以满足其应用的要求。双轴取向是高聚物材料沿着它的平面纵横两个方向拉
伸，高分子链倾向 于与平面平行的方向排列，但在此平面内分子链的方向是无规的。薄膜虽然也可以单轴拉伸，但单轴取向的
薄膜，其平面内出现明显的各向异性，在平行于取向的方向上，薄膜的强度有所提高，但在垂直于取向方向上却 使其强度下降
了，实际强度甚至比未取向的薄膜还差，如包装用的塑料绳（称为撕裂薄膜）就是这种情况 。因此，薄膜需要双轴取向，使分
子链取平行于薄膜平面的任意方向。这样，薄膜在平面上就是各向同性 的，能满足实际应用的要求。
五、计算题（任选二题，每题10分，共20分）。

< br>1、假定聚乙烯的聚合度2000，键角为109.5°，求伸直链的长度L
max
与自 由旋转链的根均方末端距之比值，并由分子
运动观点解释某些高分子材料在外力作用下可以产生很大形变 的原因。
解：对于聚乙烯链L
max
=（23） nl
(h
f,r
12
2
)
12
2nl
（3分）
n=2×2000=4000
(
所以
Lmaxh
f,r
)
2
12
n34 000336.5
（4分）
可见，高分子链在一般情况下是相当卷曲的， 在外力作用下链段运动的结果使分子趋于伸展。于是在外力作用下某些高分
子材料可以产生很大形变。理 论上，聚合度为2000的聚乙烯完全伸展可产生36.5倍形变。 （3分）
2、已知PE和PM MA的流动活化能△E
η
分别为41.8kJmol和192.3kJmol，PE在473K 时的粘度η
473
=91Pa·s；PMMA在
513K时的粘度η
513< br>=200Pa·s。试求：（1）PE在483K和463K时的粘度，PMMA在523K和503K时 的粘度；（2）说明链结构对聚
合物粘度的影响；（3）说明温度对不同结构聚合物粘度的影响。（文献 查得T
g
（PE）=193K，T
g
（PMMA）=378K）
解：（1）现求的粘度均在T
g
+100K以上，故用Arrhenius公式 （6分）

Ae
E

RT
或2.303lg

T

T
1

E

R
(
2
11
)
T
1
T
2
41.810
3
11
PE2.303lg()所以

483
71(Pas)
918.31483473

463
41.810
3
11
2.303lg()所以

463
114(Pas)
918.31463473

523
192.310
3
11< br>PMMA2.303lg()所以

523
84(Pas)
2 008.31523513

503
192.310
3
11
2.303lg()所以

503
490(Pas)
2008.3 1503513
（2）刚性链（PMMA）比柔性链（PE）的粘度大。 （2分）
（3）刚性链的粘度比柔性链的粘度受温度的影响大。 （2分）


48 3

期中考试卷答案
一、选择题10题，每题2分，共20分。
1. 测量重均分子量可以选择以下哪种方法： D
A、粘度法 B、端基滴定法
C、渗透压法 D、光散射法
2. T
g
是链段开始“解冻“的温度，因此凡是使链段的柔性__A___，使分子间作用力 A 的结构因素均使Tg下降。
A、增加 降低 B、增加 上升
C、减少 上升 D、减少 降低
3. GPC测定相对分子质量分布时，从色谱柱最先分离出来的是（ A ）。
A、相对分子质量最大的 B、相对分子质量最小的
C、依据所用的溶剂不同，其相对分子质量大小的先后次序不同
4. 下列方法中，可以明显降低聚合物熔点的是 （ D ）
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
5.下列哪种方法是不能提高相容性的（ D ）。
A、反应性共混 B、就地“增容法”
C、加入增溶剂 D、加入稀释剂
6. 以下哪个溶剂是θ溶剂（ B ）。
A、χ
1
=0.1 B、χ
1
=0.5 C、χ
1
=0.9 D、χ
1
=0.6
7. 一般地说，哪种材料需要较高程度的取向（ C ）。
A、橡胶 B、塑料 C、纤维
8. 超高相对分子量PE比一般PE（ B ）。
A、机械性能较差 B、溶解速度较慢
C、熔点较低 D、密度小
9. 在高分子-良溶剂的稀溶液中，第二维里系数是（ B ）。
A、负值 B、正值 C、零
10. 高分子内旋转受阻程度越大，其均方末端距（ A ）。
A、越大 B、越小 C、趋于恒定值 D、无影响

二、填空题5题，每空1分，共10分。
1、聚合物在溶液中通常呈 无规线团 构象，在晶体中呈 锯齿形 或 螺旋形 构象。
2、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 固有体积的膨胀 。
3. 一般来说，线形非晶相聚合物在适当的溶剂中 在常温 即可溶解；非极性结晶聚合物常要加热到 其熔点附近 才
溶解；而交联聚合物则 只溶胀不溶解 。
4. 当温度T= θ 时，第二维里系数A
2
= 0 ，此时高分子溶液符合理想溶液性质。
5. 高聚物加工的上限温度为 分解温度 ，下限温度为 粘流温度 。
三、判断题10题，每题1分，共10分。
1. 聚合物溶解过程是分子链与溶剂的相互作用的过程。（ √）

2. 分子链越柔软，内旋转越自由，链段越短。（ √）
3. 聚合物的T
g
大小与测定方法无关，是一个不变的数值。（× ）
4. 高斯链的运动单元为链段。（√ ）
5. 高分子溶液混合熵比理想溶液大得多。（ √）
6. 均方末端距较大的高聚物其柔性较好。（× ）
7. θ溶剂是良溶剂。（ × ）
8. 理想的柔性链运动单元为单键。（ √ ）
9. 无规聚丙烯分子链中的C——C单键 是可以内旋转的，通过单键内旋转可以把无规立构的聚丙烯转变为全同立构体，从而提
高结晶度。（ × ）
10. 各种平均分子量中的关系符合：
M
n
﹥
M
η< br>﹥
M
w
。
（ × ）
四、名词解释5题，每题2分，共10分。
1．什么是内聚能密度和溶度参数？
答 ：内聚能密度定义为零压力下单位体积液体变成气体的气化能（凝聚体汽化时所需要的能量）。溶度参数定义为内 聚能密度的
平方根。
2.什么是构型和构象？
答：构型是指分子中由化学键所固定 的原子的空间排列。构象是指由于单键的内旋转而产生的分子在空间的不同形态。
3. 什么是应力松弛和蠕变？
答：在一定温度下，固定应变，观察应力随时间衰减的现象。
蠕变是指在一定温度下，固定应力，观察应变随时间增大的现象。
4．什么是玻璃化转变？
答：在一定温度下，高聚物分子中单键开始能够旋转所造成的一系列性能的突变。
5.聚合物的粘弹性？
答：聚合物的形变和发展具有时间依赖性，这种性质介于理想弹性体和理想粘性体之间，称为粘弹性。
五、简答题6题，每题5分，共30分。
1.橡皮能否溶解和熔化？为什么？
答： 橡皮是经过硫化的天然橡胶，是交联的高聚物，在与溶剂接触时会发生溶胀，但因有交联的化学键束缚，不能再进 一步使
交联的分子拆散，只能停留在最高的溶胀阶段，成为“溶胀平衡”不会发生溶解。同样也不能熔化 。
2.指出非晶态聚合物的模量（或形变）-温度曲线的力学行为可分几个区域，并从分子运动机理的 角度加以说明。







（对温度形变曲线）答：在玻璃态下（T足以激发起链段的运动，链段处于被冻结的状态，只有那些较小的运动单元， 如侧基、支链和小链节能运动。当受到外力时，
由于链段运动被冻结，只能使主链的键长和键角有微小的 改变，形变是很小的。当外力除去后形变能立刻回复。
随着温度的升高，分子热运动的能量增加，到达 到某一温度Tg时，链段运动被激发，聚合物进入高弹态。在高弹态下
（T >Tg），链段可以通过单 键的内旋转和链段的运动不断地改变构象，但整个分子不能运动。当受到外力时，分子链可以从蜷

曲状态变为伸直状态，因而可发生较大形变。
温度继续升高（T > Tf），整个分子链也 开始运动，聚合物进入粘流态。这时高聚物在外力作用下便发生粘性流动，它
是整个分子链互相滑动的宏 观表现。外力除去后，形变不能自发回复。

(对模量-温度曲线)答：Ⅰ区：玻璃态区。由 于温度低，只有小尺寸运动单元的运动，聚合物处于玻璃态，模量很高（GPa
级）。 （1 分）
Ⅱ区：玻璃－橡胶转变区。随温度升高，链段开始运动，模量迅速下降3-4 个数量级。（1 分）
Ⅲ区：橡胶－弹性平台区。模量保持平稳，链段可以运动，但受到物理缠结的限制，聚合物呈现橡 胶弹性。 （1 分）
Ⅳ区：橡胶流动区。随温度升高，发生解缠，模量开始下降，分子链滑移，即开始流动。（1 分）
Ⅴ区：液体流动区。模量降至几百Pa。聚合物很容易流动。 （1 分）
3. 写出三个判别溶剂优劣的参数；并讨论它们分别取何值时，该溶剂分别为聚合物的良溶剂、不良溶剂、θ溶剂。

E
0


1
E
0
χ>12 ，A< 0 ， （或u<0，α<1）为不良溶剂；
E
χ=12 ， A=0 ， （或u=0，α=1）为θ溶剂。


1
0

答：χ
1
<12 ， A
2
>0 ， （或u>0，α>1）为良溶剂；
1
12
21
4. 比较分子链的柔顺性，并说明原因：(A)聚氯乙烯 (B)聚乙烯 (C)聚丙烯。
答：分子链的柔顺性：B＞C＞A
原因：A的侧链中含有极性很强的氯原子，故柔性最差；
B的主链结构对称，没有体积大的取代基，在碳链高聚物中柔性很好；
C的侧链中含有极性很弱的甲基取代基，同A比较，柔性比A好。
5. 高聚物粘性流动的特点。
答：(1) 高分子流动是通过链段的协同位移运动来完成的；
（2） 高分子流动不符合牛顿流体的流动规律 ；
(3) 高分子流动时伴有高弹形变。
6. 什么是高聚物的取向？为什么有的材料（如纤维）进行单轴取向，有的材料（如薄膜），则需要双 轴取向？说明理由。
答：当线形高分子充分伸展的时候，其长度为宽度的几百、几千甚至几万倍，具有 明显的几何不对称性。因此，在外力
场作用下，分子链、链段及结晶高聚物的晶片、晶带将沿着外场方向 排列，这一过程称为取向。
对于不同的材料，根据不同的使用要求，要采用不同的取向方式，如单轴取 向和双轴取向。单轴取向是高聚物材料只沿
一个方向拉伸，分子链、链段或晶片、晶带倾向于沿着与拉伸 方向平行的方向排列。对纤维进行单轴取向，可以提高取向方向
上纤维的断裂强度（因断裂时主价键的比 例增加），以满足其应用的要求。双轴取向是高聚物材料沿着它的平面纵横两个方向拉
伸，高分子链倾向 于与平面平行的方向排列，但在此平面内分子链的方向是无规的。薄膜虽然也可以单轴拉伸，但单轴取向的
薄膜，其平面内出现明显的各向异性，在平行于取向的方向上，薄膜的强度有所提高，但在垂直于取向方向上却 使其强度下降
了，实际强度甚至比未取向的薄膜还差，如包装用的塑料绳（称为撕裂薄膜）就是这种情况 。因此，薄膜需要双轴取向，使分
子链取平行于薄膜平面的任意方向。这样，薄膜在平面上就是各向同性 的，能满足实际应用的要求。
五、计算题（任选二题，每题10分，共20分）。

< br>1、假定聚乙烯的聚合度2000，键角为109.5°，求伸直链的长度L
max
与自 由旋转链的根均方末端距之比值，并由分子
运动观点解释某些高分子材料在外力作用下可以产生很大形变 的原因。
解：对于聚乙烯链L
max
=（23） nl
(h
f,r
12
2
)
12
2nl
（3分）
n=2×2000=4000
(
所以
Lmaxh
f,r
)
2
12
n34 000336.5
（4分）
可见，高分子链在一般情况下是相当卷曲的， 在外力作用下链段运动的结果使分子趋于伸展。于是在外力作用下某些高分
子材料可以产生很大形变。理 论上，聚合度为2000的聚乙烯完全伸展可产生36.5倍形变。 （3分）
2、已知PE和PM MA的流动活化能△E
η
分别为41.8kJmol和192.3kJmol，PE在473K 时的粘度η
473
=91Pa·s；PMMA在
513K时的粘度η
513< br>=200Pa·s。试求：（1）PE在483K和463K时的粘度，PMMA在523K和503K时 的粘度；（2）说明链结构对聚
合物粘度的影响；（3）说明温度对不同结构聚合物粘度的影响。（文献 查得T
g
（PE）=193K，T
g
（PMMA）=378K）
解：（1）现求的粘度均在T
g
+100K以上，故用Arrhenius公式 （6分）

Ae
E

RT
或2.303lg

T

T
1

E

R
(
2
11
)
T
1
T
2
41.810
3
11
PE2.303lg()所以

483
71(Pas)
918.31483473

463
41.810
3
11
2.303lg()所以

463
114(Pas)
918.31463473

523
192.310
3
11< br>PMMA2.303lg()所以

523
84(Pas)
2 008.31523513

503
192.310
3
11
2.303lg()所以

503
490(Pas)
2008.3 1503513
（2）刚性链（PMMA）比柔性链（PE）的粘度大。 （2分）
（3）刚性链的粘度比柔性链的粘度受温度的影响大。 （2分）


483