2025年大學(xué)高分子材料與工程（高分子材料研究）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______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.下列關(guān)于高分子材料基本概念的說法，正確的是（）A.高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量一般在10^4以上B.單體是能夠發(fā)生聚合反應(yīng)形成高分子化合物的低分子化合物C.聚合度是衡量高分子化合物分子大小的指標(biāo)D.以上說法都正確答案：D2.以下哪種高分子材料的合成方法屬于加聚反應(yīng)（）A.聚乙烯的合成B.聚酯的合成C.聚酰胺的合成D.酚醛樹脂的合成答案：A3.高分子鏈的構(gòu)型不包括以下哪種（）A.全同立構(gòu)B.間同立構(gòu)C.無規(guī)立構(gòu)D.線性構(gòu)型答案：D4.影響高分子材料玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的因素不包括（）A.化學(xué)結(jié)構(gòu)B.分子量C.環(huán)境溫度D.增塑劑答案：C5.下列高分子材料中，屬于熱塑性塑料的是（）A.酚醛塑料B.脲醛塑料C.聚氯乙烯D.環(huán)氧樹脂答案：C6.高分子材料的黏流溫度與下列哪個(gè)因素密切相關(guān)（）A.分子間作用力B.結(jié)晶度C.分子量分布D.以上都是答案：D7.以下哪種橡膠具有優(yōu)異的耐油性（）A.天然橡膠B.丁苯橡膠C.丁腈橡膠D.順丁橡膠答案：C8.高分子材料的老化主要是由于（）引起的。A.化學(xué)變化B.物理變化C.生物作用D.以上都有可能答案：D9.制備納米復(fù)合材料時(shí)，常用的納米粒子不包括（）A.碳納米管B.二氧化鈦納米粒子C.氯化鈉納米粒子D.蒙脫土納米片層答案：C10.下列高分子材料的性能測試方法中，用于測定拉伸強(qiáng)度的是（）A.熱重分析B.差示掃描量熱法C.拉伸試驗(yàn)D.紅外光譜分析答案：C第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共20分）答題要求：本大題共10小題，每空2分。請(qǐng)將答案填寫在相應(yīng)的橫線上。1.高分子材料按來源可分為______、______和______。答案：天然高分子材料、半合成高分子材料、合成高分子材料2.高分子化合物的分子結(jié)構(gòu)分為______和______。答案：線型結(jié)構(gòu)、體型結(jié)構(gòu)3.自由基聚合反應(yīng)的引發(fā)劑主要有______和______。答案：過氧化物、偶氮化合物4.高分子材料的力學(xué)性能包括______、______、______等。答案：拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率、硬度5.聚合物的結(jié)晶形態(tài)主要有______、______、______等。答案：球晶、片晶、樹枝狀晶6.常見的高分子材料加工方法有______、______、______等。答案：擠出成型、注塑成型、模壓成型7.高分子材料的阻燃方法主要有______、______、______。答案：添加阻燃劑、共混阻燃、表面處理阻燃8.形狀記憶高分子材料具有______和______兩種形態(tài)。答案：初始形狀、固定形狀9.智能高分子材料主要包括______、______、______等。答案：形狀記憶高分子材料、刺激響應(yīng)性高分子材料、自修復(fù)高分子材料10.高分子復(fù)合材料通常由______、______和______組成。答案：基體材料、增強(qiáng)材料、助劑三、簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡要回答問題。1.簡述高分子材料的特點(diǎn)。答案：高分子材料具有相對(duì)分子質(zhì)量大、分子結(jié)構(gòu)多樣、性能獨(dú)特、可加工成型等特點(diǎn)。相對(duì)分子質(zhì)量大使得其具有較高的強(qiáng)度等性能；分子結(jié)構(gòu)多樣導(dǎo)致性能差異大；可通過加工成型制成各種制品滿足不同需求。2.說明自由基聚合反應(yīng)的特點(diǎn)。答案：自由基聚合反應(yīng)的特點(diǎn)有：由自由基引發(fā)；反應(yīng)速率快；聚合物分子量隨反應(yīng)時(shí)間延長而增大；存在鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止等基元反應(yīng)；反應(yīng)過程中伴有鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)。3.分析影響高分子材料結(jié)晶度的因素。答案：影響高分子材料結(jié)晶度的因素有：化學(xué)結(jié)構(gòu)，分子鏈規(guī)整性好易結(jié)晶；分子量，分子量適中有利于結(jié)晶；溫度，適當(dāng)溫度利于結(jié)晶；外力作用，適當(dāng)外力可促進(jìn)結(jié)晶；雜質(zhì)，雜質(zhì)可能阻礙或促進(jìn)結(jié)晶。4.簡述高分子材料的老化機(jī)理。答案：高分子材料的老化機(jī)理主要包括化學(xué)老化和物理老化。化學(xué)老化有氧化、水解、光解等，氧化使分子鏈斷裂、交聯(lián)等，水解導(dǎo)致化學(xué)鍵斷裂，光解吸收光能引發(fā)化學(xué)反應(yīng)。物理老化主要是分子鏈段運(yùn)動(dòng)能力變化，使材料變硬變脆等性能改變。四、論述題（共15分）答題要求：本大題共1小題，15分。結(jié)合材料，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析論述。材料：隨著科技的發(fā)展，高分子材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。例如，新型的高分子復(fù)合材料用于制造飛機(jī)機(jī)翼，既減輕了飛機(jī)重量，又提高了機(jī)翼的強(qiáng)度和剛度。請(qǐng)論述高分子材料在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢及面臨的挑戰(zhàn)。答案：高分子材料在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用具有諸多優(yōu)勢。其重量輕，可有效減輕飛行器自重，降低能耗，提高飛行性能。強(qiáng)度和剛度可通過設(shè)計(jì)和改性滿足要求，如制造機(jī)翼等關(guān)鍵部件。具有良好的成型加工性，能方便地制成各種復(fù)雜形狀部件。然而，也面臨一些挑戰(zhàn)。航空航天環(huán)境復(fù)雜，高分子材料可能受到高溫、低溫、輻射等影響，導(dǎo)致性能下降。長期使用過程中的老化問題需解決，以確保材料的可靠性和耐久性。材料的防火、耐燃等安全性要求高，需要不斷研發(fā)改進(jìn)以滿足嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。五、案例分析題（共15分）答題要求：本大題共1小題，15分。閱讀案例，回答問題。案例：某高分子材料生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的塑料制品在市場上出現(xiàn)質(zhì)量問題，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)部分產(chǎn)品的拉伸強(qiáng)度未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。企業(yè)技術(shù)人員對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)可能是原材料配方不合理以及加工工藝參數(shù)控制不當(dāng)導(dǎo)致的。1.請(qǐng)分析原材料配方不合理可能對(duì)高分子材料拉伸強(qiáng)度產(chǎn)生的影響。答案：原材料配方不合理可能導(dǎo)致高分子材料中各組分比例不當(dāng)。若主要成分含量不足，無法形成足夠的分子間作用力和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，會(huì)使拉伸強(qiáng)度降低。添加劑使用不當(dāng)，如增塑劑過多會(huì)削弱分子間作用力，降低材料剛性，進(jìn)而影響拉伸強(qiáng)度。不同原材料的性能差異也可能導(dǎo)致共混等體系性能不佳，最終使拉伸強(qiáng)度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。2.針對(duì)加工工藝參數(shù)控制不當(dāng)?shù)膯栴}，提出可能的改進(jìn)措施。答案：對(duì)于加工工藝參數(shù)控制不當(dāng)，首先要精準(zhǔn)控制溫度。溫度過高可能使高分子材料分子鏈運(yùn)動(dòng)加劇，導(dǎo)致