2025年大學高分子材料與工程（高分子材料研究）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）本卷共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.以下哪種高分子材料的合成方法屬于加成聚合反應(yīng)？A.聚酯的合成B.聚酰胺的合成C.聚乙烯的合成D.酚醛樹脂的合成2.高分子材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與以下哪個因素關(guān)系最為密切？A.分子鏈的長度B.分子鏈的柔順性C.分子間的作用力D.材料的結(jié)晶度3.下列關(guān)于高分子材料結(jié)晶的說法，正確的是？A.所有高分子材料都能結(jié)晶B.結(jié)晶度越高，材料的透明度越高C.結(jié)晶過程是高分子鏈從無序到有序排列的過程D.高分子材料的結(jié)晶速度與溫度無關(guān)4.高分子材料的黏流溫度是指？A.材料開始流動的溫度B.材料完全變成液體的溫度C.材料處于高彈態(tài)的最高溫度D.材料處于玻璃態(tài)的最低溫度5.以下哪種高分子材料具有優(yōu)異的電絕緣性能？A.聚氯乙烯B.聚苯乙烯C.聚乙烯D.聚酰胺6.高分子材料的老化主要是由于？A.分子鏈的斷裂B.分子間的交聯(lián)C.與環(huán)境因素發(fā)生化學反應(yīng)D.以上都是7.合成橡膠的主要原料是？A.乙烯B.丙烯C.丁二烯D.苯乙烯8.下列高分子材料中，屬于熱固性塑料的是？A.聚丙烯B.酚醛塑料C.聚碳酸酯D.聚苯醚9.高分子材料的力學性能主要包括？A.強度、硬度、韌性B.導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、光學性能C.溶解性、熔融性、加工性能D.耐腐蝕性、耐老化性、耐水性10.以下哪種方法可以提高高分子材料的強度？A.增加分子鏈的柔順性B.降低材料的結(jié)晶度C.進行交聯(lián)反應(yīng)D.減少分子間的作用力第II卷（非選擇題共70分）11.（10分）簡述高分子材料的結(jié)構(gòu)層次，并說明各層次結(jié)構(gòu)對材料性能的影響。12.（15分）比較自由基聚合、陰離子聚合和陽離子聚合的特點，并舉例說明它們在高分子合成中的應(yīng)用。13.（15分）材料：某高分子材料在拉伸試驗中，初始長度為100mm，拉伸至150mm時斷裂，斷裂時的拉力為500N，材料的截面積為10mm2。問題：計算該高分子材料的拉伸強度和斷裂伸長率。14.（15分）材料：隨著科技的發(fā)展，高分子材料在電子、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。例如，在電子設(shè)備中，高分子材料被用于制造絕緣層、封裝材料等；在航空航天領(lǐng)域，高分子材料被用于制造輕質(zhì)結(jié)構(gòu)件、耐高溫材料等。問題：請分析高分子材料在這些領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢，并舉例說明可能面臨的挑戰(zhàn)及解決方案。15.（15分）材料：近年來，可降解高分子材料受到了廣泛關(guān)注?？山到飧叻肿硬牧显谑褂煤竽軌蛟谧匀画h(huán)境中逐漸分解，減少對環(huán)境的污染。例如，聚乳酸是一種常見的可降解高分子材料，它可以通過微生物發(fā)酵等方法制備。問題：請闡述可降解高分子材料的發(fā)展前景，并分析其推廣應(yīng)用可能面臨的問題及對策。答案：1.C2.B3.C4.A5.C6.D7.C8.B9.A10.C11.高分子材料的結(jié)構(gòu)層次包括分子結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。分子結(jié)構(gòu)又分為近程結(jié)構(gòu)和遠程結(jié)構(gòu)。近程結(jié)構(gòu)如分子鏈的化學組成、鍵接方式等影響材料的基本性能。遠程結(jié)構(gòu)如分子鏈的長度、柔順性等影響材料的物理狀態(tài)。聚集態(tài)結(jié)構(gòu)包括晶態(tài)、非晶態(tài)等，影響材料的密度、強度等性能。12.自由基聚合：反應(yīng)條件溫和，可引發(fā)多種單體聚合，如聚乙烯的合成。陰離子聚合：具有活性高、可合成特定結(jié)構(gòu)聚合物的特點，如合成SBS熱塑性彈性體。陽離子聚合：反應(yīng)速度快，可合成一些特殊聚合物，如聚異丁烯。13.拉伸強度=斷裂拉力/截面積=500N/10mm2=50MPa；斷裂伸長率=(斷裂后長度-初始長度)/初始長度×100%=(150mm-100mm)/100mm×100%=50%。14.優(yōu)勢：高分子材料具有輕質(zhì)、高強度、耐腐蝕、絕緣等優(yōu)點，能滿足電子、航空航天領(lǐng)域的特殊需求。挑戰(zhàn)：如電子領(lǐng)域可能面臨散熱問題，航空航天領(lǐng)域可能面臨耐高溫性能不足。解決方案：可通過添加導(dǎo)熱填料解決散熱問