江西2025自考[軟物質(zhì)科學(xué)與工程]高分子化學(xué)案例題專練一、簡(jiǎn)答題（每題10分，共3題）1.題目：簡(jiǎn)述聚丙烯（PP）在江西汽車零部件工業(yè)中的應(yīng)用及其高分子化學(xué)特性對(duì)性能的影響。2.題目：解釋環(huán)氧樹脂在江西新建區(qū)橋梁防腐涂料中的作用機(jī)理，并結(jié)合高分子化學(xué)知識(shí)說明其交聯(lián)反應(yīng)特點(diǎn)。3.題目：分析聚氯乙烯（PVC）在江西建筑管道中的實(shí)際應(yīng)用，說明其高分子化學(xué)改性方法及其對(duì)耐候性的提升作用。二、論述題（每題15分，共2題）1.題目：結(jié)合高分子化學(xué)原理，論述江西贛州市電子信息產(chǎn)業(yè)中，導(dǎo)電高分子材料（如聚苯胺）的應(yīng)用前景及其面臨的挑戰(zhàn)。2.題目：從高分子化學(xué)角度分析江西景德鎮(zhèn)陶瓷工業(yè)中，有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合材料的制備方法及其對(duì)材料性能的改善效果。三、計(jì)算題（每題12分，共2題）1.題目：某江西制藥企業(yè)生產(chǎn)的聚乳酸（PLA）薄膜，其密度為1.24g/cm3，分子量為20,000g/mol，計(jì)算該薄膜的結(jié)晶度（假設(shè)理論密度為1.30g/cm3）。2.題目：江西某化工廠生產(chǎn)的苯乙烯-丁二烯橡膠（SBR）膠乳，其固含量為30%，密度為1.05g/cm3，現(xiàn)需制備500kg固含量為50%的膠乳，求所需膠乳的體積。四、案例分析題（每題20分，共2題）1.題目：江西某紡織企業(yè)使用聚酯纖維（PET）生產(chǎn)服裝，但發(fā)現(xiàn)其抗靜電性能不足。結(jié)合高分子化學(xué)知識(shí)，分析可能的原因并提出改進(jìn)方案。2.題目：江西某環(huán)保公司研發(fā)的聚苯乙烯泡沫（EPS）回收技術(shù)，其降解效率較低。從高分子化學(xué)角度分析降解緩慢的原因，并提出優(yōu)化降解性能的化學(xué)改性方法。答案與解析一、簡(jiǎn)答題1.答案：聚丙烯（PP）在江西汽車零部件工業(yè)中應(yīng)用廣泛，如汽車保險(xiǎn)杠、儀表盤、座椅骨架等。其高分子化學(xué)特性對(duì)性能的影響如下：-結(jié)晶度高：PP的結(jié)晶度可達(dá)60%，使其具有高剛度、耐熱性（熔點(diǎn)約160℃）和抗疲勞性，適合汽車部件需求。-化學(xué)穩(wěn)定性好：PP不易被酸堿腐蝕，耐油性佳，適合汽車燃油系統(tǒng)部件。-加工性能優(yōu)異：PP熔融黏度低，易于注塑成型，降低生產(chǎn)成本。江西汽車工業(yè)（如南昌、宜春等地）對(duì)PP的需求量大，其改性技術(shù)（如抗沖擊改性PP）進(jìn)一步提升了材料在嚴(yán)苛工況下的應(yīng)用性。2.答案：環(huán)氧樹脂在江西新建區(qū)橋梁防腐涂料中的應(yīng)用機(jī)理如下：-交聯(lián)反應(yīng)：環(huán)氧樹脂通過活性基團(tuán)（如羥基、環(huán)氧基）與固化劑（如酸酐類）反應(yīng)，形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)涂層附著力與致密性。-防腐性能：交聯(lián)后的涂層致密，可有效阻隔水分和離子滲透，同時(shí)環(huán)氧基團(tuán)能鈍化金屬表面，防止電化學(xué)腐蝕。江西橋梁防腐涂料行業(yè)（如贛江邊橋梁）常用雙酚A型環(huán)氧樹脂，其交聯(lián)密度高，耐候性優(yōu)異，但需注意環(huán)保型固化劑的開發(fā)以降低VOC排放。3.答案：聚氯乙烯（PVC）在江西建筑管道中的應(yīng)用及改性方法如下：-應(yīng)用：PVC管材（如給水管、排水管）因成本低、耐腐蝕（改性后）被廣泛用于南昌、九江等城市供水系統(tǒng)。-改性方法：-添加增塑劑：提升柔韌性，但需關(guān)注環(huán)保問題（如鄰苯二甲酸酯類增塑劑替代）。-共聚改性：與醋酸乙烯酯共聚（PVC/VA），提高耐候性和抗沖擊性。-氯化改性：生產(chǎn)高密度PVC，耐化學(xué)品性更強(qiáng)，適合化工園區(qū)管道。江西建筑行業(yè)對(duì)PVC改性技術(shù)的需求持續(xù)增長(zhǎng)，耐候性提升是關(guān)鍵方向。二、論述題1.答案：導(dǎo)電高分子材料（如聚苯胺）在江西電子信息產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用前景與挑戰(zhàn)：-應(yīng)用前景：-柔性電子器件：江西鷹潭等地電子產(chǎn)業(yè)可利用聚苯胺制備柔性傳感器、抗靜電材料，滿足可穿戴設(shè)備需求。-電磁屏蔽：聚苯胺納米復(fù)合膜可應(yīng)用于PCB板防靜電涂層，江西電子信息制造業(yè)（如贛南地區(qū)）對(duì)此需求旺盛。-挑戰(zhàn)：-穩(wěn)定性差：聚苯胺易氧化降解，需通過摻雜（如硫化物）或交聯(lián)提高耐久性。-加工性：溶液法制備成本高，江西企業(yè)需優(yōu)化合成工藝以降低生產(chǎn)成本。未來發(fā)展方向是開發(fā)高性能、低成本聚苯胺基復(fù)合材料。2.答案：有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合材料在江西景德鎮(zhèn)陶瓷工業(yè)中的應(yīng)用效果：-制備方法：-原位聚合法：在陶瓷漿料中引入有機(jī)單體（如丙烯酸酯），聚合后形成有機(jī)網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)界面結(jié)合。-復(fù)合球磨法：將納米二氧化硅等無(wú)機(jī)填料與有機(jī)樹脂共混，提高強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。-性能改善：-力學(xué)性能：有機(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合陶瓷比純陶瓷更韌，江西陶瓷出口（如青花瓷仿制品）可借此提升抗沖擊性。-熱穩(wěn)定性：復(fù)合材料熱膨脹系數(shù)低，適合高溫窯爐應(yīng)用。江西陶瓷企業(yè)可通過優(yōu)化填料粒徑和比例，進(jìn)一步提升復(fù)合材料性能。三、計(jì)算題1.答案：-公式：結(jié)晶度（Xc）=(實(shí)際密度-非晶密度)/(理論密度-非晶密度)×100%-計(jì)算：Xc=(1.24-1.05)/(1.30-1.05)×100%≈60.0%2.答案：-原始膠乳質(zhì)量=500kg/50%=1000kg-所需體積=1000kg/1.05g/cm3≈952cm3=0.952m3四、案例分析題1.答案：-原因分析：-PP表面能低，易積聚靜電（電子親和力弱）。-紡織廠可能未使用抗靜電劑（如季銨鹽類）。-改進(jìn)方案：-表面處理：用硅烷偶聯(lián)劑改性PP纖維表面，引入親電基團(tuán)。-共混改性：將PP與導(dǎo)電纖維（如碳納米管）共混，提高整體抗靜電性。2.答案：-降解緩慢原因：-EPS結(jié)構(gòu)致密，氧氣滲透慢，限制了生物降解。-聚苯乙烯化學(xué)鍵穩(wěn)定，需強(qiáng)氧化劑（如過硫酸鹽）才能降解。-