2025年本科高分子材料與工程（橡膠工程）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下哪種橡膠具有優(yōu)異的耐油性？A.天然橡膠B.丁腈橡膠C.乙丙橡膠D.硅橡膠2.橡膠硫化的本質(zhì)是A.分子間交聯(lián)B.分子鏈斷裂C.分子鏈重排D.分子鏈解纏3.下列哪種物質(zhì)不是橡膠常用的硫化劑？A.硫磺B.過氧化物C.氧化鋅D.促進(jìn)劑4.橡膠的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是指A.橡膠開始熔融的溫度B.橡膠分子鏈開始運(yùn)動(dòng)的溫度C.橡膠失去彈性的溫度D.橡膠開始結(jié)晶的溫度5.以下關(guān)于高分子材料的說法正確的是A.高分子材料都是線性結(jié)構(gòu)B.高分子材料的分子量是單一值C.高分子材料具有高彈性和可塑性D.高分子材料的強(qiáng)度與分子量無關(guān)6.橡膠工程中，混煉的目的是A.使橡膠與配合劑均勻混合B.提高橡膠的硫化速度C.降低橡膠的成本D.增加橡膠的硬度7.哪種橡膠的透氣性最?。緼.丁基橡膠B.順丁橡膠C.氯丁橡膠D.丁苯橡膠8.橡膠老化的主要原因不包括A.氧化B.熱C.光照D.分子鏈增長9.以下哪種測試方法可以測定橡膠的交聯(lián)密度？A.拉伸試驗(yàn)B.硬度測試C.動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析D.紅外光譜分析10.下列哪種橡膠常用于制造輪胎的胎面？A.天然橡膠B.丁基橡膠C.乙丙橡膠D.氟橡膠第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共15分）答題要求：本大題共5小題，每空1分。請將答案填寫在題中的橫線上。1.橡膠的基本性能包括彈性、______、______、______等。2.常見的橡膠補(bǔ)強(qiáng)劑有______、______、______等。3.橡膠的加工工藝主要包括________、______、______、______等。4.影響橡膠硫化速度的因素有______、______、______等。5.橡膠的動(dòng)態(tài)性能測試方法有______、______等。三、簡答題（共20分）答題要求：本大題共三小題，每題6分，簡要回答問題。1.簡述天然橡膠的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及性能優(yōu)勢。2.說明橡膠硫化的作用及硫化過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。3.分析影響橡膠老化的因素及防止橡膠老化的措施。四、材料分析題（共15分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。材料：某橡膠制品廠生產(chǎn)的橡膠密封件在使用一段時(shí)間后出現(xiàn)老化現(xiàn)象，導(dǎo)致密封性能下降。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)該橡膠密封件使用的是丁腈橡膠，在使用過程中受到了高溫、氧氣和紫外線的影響。1.請分析丁腈橡膠老化的原因。（5分）2.針對該橡膠密封件老化問題，提出改進(jìn)措施。（5分）3.如何通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證改進(jìn)措施的有效性？（5分）五、論述題（共20分）答題要求：本大題共1小題，20分。論述橡膠工程中混煉工藝的重要性及影響混煉效果的因素。答案如下：第I卷選擇題答案：1.B2.A3.D4.B5.C6.A7.A8.D9.C10.A第II卷填空題答案：1.強(qiáng)度、耐磨性、耐腐蝕性2.炭黑、白炭黑、陶土3.塑煉、混煉、成型、硫化4.硫化劑種類、促進(jìn)劑用量、溫度5.DMA（動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析）、粘彈譜儀測試第II卷簡答題答案：1.天然橡膠是異戊二烯的聚合物，具有線性大分子結(jié)構(gòu)，分子鏈柔性好。性能優(yōu)勢：高彈性、良好的拉伸強(qiáng)度、耐磨性和抗撕裂性等。2.硫化作用：使橡膠由線性結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槿S網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高強(qiáng)度、硬度、耐磨性等性能?；瘜W(xué)反應(yīng)：橡膠分子中的雙鍵與硫化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。3.影響因素：氧、熱、光、機(jī)械力、化學(xué)介質(zhì)等。措施：添加防老劑、避免高溫和強(qiáng)光、采用防護(hù)涂層等。第II卷材料分析題答案：1.丁腈橡膠老化原因：高溫加速分子鏈運(yùn)動(dòng)，增加氧化反應(yīng)速率；氧氣與橡膠分子發(fā)生氧化反應(yīng)；紫外線提供能量引發(fā)光氧化反應(yīng)。2.改進(jìn)措施：添加高效防老劑；優(yōu)化密封件結(jié)構(gòu)減少受熱和光照；選用耐老化性能更好的橡膠材料。3.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：對比改進(jìn)前后橡膠密封件的老化性能指標(biāo)，如拉伸強(qiáng)度、硬度變化；進(jìn)行加速老化試驗(yàn)，觀察老化程度差異。第II卷論述題答案：混煉工藝重要性：使橡膠與各種配合劑均勻混合