功能高分子材料第四章《光敏高分子材料》预习题(一)

高分子材料试题及答案《高分子材料》试卷答案及评分标准一、填空题（20分,每空1分）：1、材料按所起作用分类,可分为功能材料和结构材料两种类型。

2、按照聚合物和单体元素组成和结构变化,可将聚合反应分成加成聚合反应和缩合聚合反应两大类。

3、大分子链形态有伸直链、折叠链、螺旋链、无规线团四种基本类型。

4、合成胶粘剂按固化类型可分为化学反应型胶粘剂、热塑性树脂溶液胶粘剂、热熔胶粘剂三种。

5、原子之间或分子之间的系结力称为结合键或价键。

6、高分子聚合物溶剂选择的原则有极性相近、溶解度参数相近、溶剂化原则。

7、液晶高分子材料从应用的角度分为热致型和溶致型两种。

8、制备高聚物/粘土纳米复合材料方法有插层聚合和插层复合两种。

二、解释下列概念（20分,每小题4分）：1、材料化过程：由化学物质或原料转变成适于一定用场的材料,其转变过程称为材料化过程或称为材料工艺过程。

2、复合材料：由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质,用适当的工艺方法组合起来,而得到的具有复合效应的多相固体材料称之为复合材料。

3、聚合物混合物界面：聚合物的共混物中存在三种区域结构：两种聚合物各自独立的相和两相之间的界面层,界面层也称为过渡区,在此区域发生两相的粘合和两种聚合物链段之间的相互扩散。

4、共混法则：共混物的性能与构成共混物的组成均质材料的性能有关,一般为其体积分数或摩尔分数与均质材料的性能乘积之和。

或是倒数关系。

5、纳米复合材料：是指复合材料结构中至少有一个相在一维方向上是纳米尺寸。

所谓纳米尺寸是指1nm~100nm的尺寸范围。

纳米复合材料包括均质材料在加工过程中所析出纳米级尺寸增强相和基体相所构成的原位复合材料、纳米级尺寸增强剂的复合材料以及刚性分子增强的分子复合材料等。

三、比较下列各组聚合物的柔顺性大小,并说明理由（5分,每小题2.5分）：1、聚丙烯与聚苯烯聚丙烯>聚苯烯,原因：随着长链上侧基体积的增大,限制了分子链的运动,分子的柔性降低。

高分子材料及应用各章试题总结第一章绪论1【单选题】材料研究的四要素是？∙A、合成/加工、结构/成分、性质、实用性能∙∙B、合成/加工、结构/成分、性质、使用性能∙∙C、分子结构、组分、性质、使用性能∙∙D、分子结构、组分、性质、实用性能∙我的答案：B2【多选题】未来新一代材料主要表现在哪些方面？∙A、既是结构材料又具有多种功能的材料∙∙B、具有感知、自我调节和反馈等能力的智能型材料∙∙C、制作和废弃过程中尽可能减少污染的绿色材料∙∙D、充分利用自然资源，能循环作用的可再生材料∙我的答案：ABCD3【判断题】材料的性能可分为两类，一种是材料本身所固有的称之为功能物性，另一种是通过外场刺激所转化的性能称为特征性能。

∙我的答案：∙4【判断题】材料的特征性能是指在一定条件下和一定限度内对材料施加某种作用时，通过材料将这种作用转换为另一种作用的性质。

例如许多材料具有把力、热、电、磁、光、声等物理量通过“物理效应”、“化学效应”、“生物效应”进行相互转换的特性。

∙我的答案：∙5【判断题】材料的功能物性是指材料本身所固有的性质，包括热学、电学、磁学、力学、光学等。

∙我的答案：6【简答题】材料科学的内容是什么？∙我的答案：一是从化学角度出发，研究材料的化学组成，健性，结构与性能的关系规律；二是从物理学角度出发，阐述材料的组成原子，分子及其运动状态与各种物性之间的关系。

在此基础上为材料的合成，加工工艺及应用提出科学依据。

∙7【简答题】材料的基本要素有哪些？∙我的答案：1，一定的组成和配比∙2，具有成型加工性∙3，具有一定的物理性质，并能够保持∙4，回收，和再生性∙5，具有经济价值∙8【简答题】材料科学的主要任务是什么？∙我的答案：就是以现代物理学，化学等基础学科理论为基础，从电子，原子，分子间结合力，晶体及非晶体结构，显微组织，结构缺陷等观点研究材料的各种性能，以及材料在制造和应用过程中的行为，了解结构-性能-应用之间的规律关系，提高现有材料的性能，发挥材料的潜力并探索和发展新型材料以满足工业，农业，生产，国防建设和现代技术发展对材料日益增长的需求。

第四章高分子材料化学习题：1、高聚物相对分子质量有哪些测试方法？分别适用于何种聚合物分子，获得的相对分子质量有何不同？(10分)答：测定高聚物相对分子质量的方法：渗透压、光散射、粘度法、超离心法、沉淀法和凝胶色谱法等。

这些方法中，有些方法偏向于较大的聚合物分子，有的方法偏向于较小的聚合物分子。

聚合物相对分子质量实际是指它的平均相对分子质量。

(1)数均相对分子质量( Mn ) 采用冰点降低、沸点升高、渗透压和蒸气压降低等方法测定的数均相对分子质量，即总质量除以样品中所含的分子数。

(2)质均相对分子质量( Mω) 采用光散射等方法测定质均相对分子质量。

(3)粘均相对分子质量( Mη) 采用粘度法测定粘均相对分子质量。

2、详述高分子聚合物的分类及各自的特征并举例。

(20分)答：高分子化合物常以形状、合成方法、热行为、分子结构及使用性能进行分类。

1、按高聚物的热行为分类(1) 热固性高聚物高聚物受热变成永久固定形状的高聚物(有些不需加热)。

不可再熔融或再成型。

结构：加热时，线型高聚物链之间形成永久的交联，产生不可再流动的坚硬体型结构，继续加热、加压只能造成链的断裂，引起性质的严重破坏。

利用这一特性，热固性高聚物可作耐热的结构材料。

典型的热固性高聚物有环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂、聚氨酯等。

(2) 热塑性高聚物熔融状态下使它成型(塑化)，冷却后定型，但是可以再加热又形成一个新的形状，可以多次重复加工。

结构：没有大分子链的严重断裂，其性质也不发生显著变化，称为热塑性高聚物。

根据这一特性，可以用热塑性高聚物碎屑进行再生和再加工。

聚乙烯、聚氯乙烯、ABS树脂、聚酰胺等都属于热塑性高聚物。

2、按高聚物的分子结构分类(1) 碳链高聚物大分子主链完全由碳原于组成，绝大部分烯类聚合物属于这一类。

如聚乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯等。

(2) 杂链高聚物大分子主链中除碳原子外，还有氧、氮、硫等杂原子。

如聚醚、聚酯、聚硫橡胶等。

第一章功能高分子材料概述1.高性能高分子材料定义：对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。

2.功能高分子材料定义：当受外部刺激时，能以化学或物理方式，表现出与常规高分子明显不同的物理化学性质并具有某些特殊功能的高分子。

3.功能高分子材料的构效关系：是指功能高分子材料结构变化与所引起性能变化之间的因果关系。

4.功能高分子中官能团的作用①功能取决于所含官能团如：高分子氧化剂中的过氧酸基 N，N-二取代联吡啶的电致发光功能季胺基、磺酸基的离子交换功能②官能团与聚合物骨架协同作用固相合成试剂(聚对氯甲基苯乙烯)③官能团与聚合物骨架不同区分主链型聚合物液晶(致晶原在主链上)导电高分子(具有线性共轭结构的聚乙炔、聚苯胺)④官能团只起辅助作用改善溶解性、降低Tg5.功能高分子中聚合物骨架的作用①稳定作用、离子交换树脂中的三维网状高分子②机械支撑作用③模板作用,高分子骨架的空间限制立体选择合成及光学异构体的合成6.聚乙烯醇的制备及与小分子化合物反应使其功能化的路线。

聚醋酸乙烯酯用甲醇醇解可制得聚乙烯醇。

酸和碱都有催化作用。

聚乙烯醇的功能化7.功能高分子的制备技术①功能性小分子的高分子化功能性小分子的高分子化可利用聚合反应，如共聚、均聚等；也可将功能性小分子化合物通过化学键连接的化学方法与聚合物骨架连接，将高分子化合物作为载体；甚至可通过物理方法，如共混、吸附、包埋等作用将功能性小分子高分子化。

如：将小分子过氧酸引入高分子骨架后形成的高分子过氧酸，挥发性和溶解性下降，稳定性提高；N, N－二甲基联吡啶经过高分子化后，可将其修饰固化到电极表面，便可以成为固体显色剂和新型电显材料；将青霉素与乙烯醇－乙烯胺共聚物以酰胺键相结合，得到水溶性的药物高分子，这种高分子青霉素在人体内的停留时间为低分子青霉素的30～40倍。

②已有高分子材料的功能化利用化学反应将活性功能基引入聚合物骨架，从而改变聚合物的物理化学性质，赋予其新的功能。

高二化学课后练习题：功能高分子材料【】鉴于大家对查字典化学网十分关注，小编在此为大家整理了此文高二化学课后练习题：功能高分子材料，供大家参考!本文题目：高二化学课后练习题：功能高分子材料1.新科技革命的三大支柱通常是指()①能源②交通③通信④材料⑤信息工程A.①②③B.①③⑤C.②③⑤D.①④⑤解析：能源、材料和信息工程为新科技革命的三大支柱. 答案：D2.复合材料的优点是()①强度高②质量轻③耐高温④耐腐蚀A.仅①④B.仅②③C.除③外D.①②③④解析：复合材料往往可以集合几种材料的优异性能，即可以具有题目中所叙述的各种优点.答案：D3.下列材料中：①高分子膜;②生物高分子材料;③隐身材料;④液晶高分子材料;⑤光敏高分子材料;⑥智能高分子材料.属于功能高分子材料的是()A.只有①②⑤B.只有②④⑤⑥C.只有③④⑤D.①②③④⑤⑥解析：既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料都属于功能高分子材料.答案：D4.化合物被涂在手术伤口表面，在数秒内发生固化(加聚)并起黏结作用以代替通常的缝合，形成一种性能优良的功能高分子材料.写出该化合物固化时的化学反应方程式______________________________________________.解析：题中提示给出合成一种功能高分子材料，以代替缝合，同时题中也提示出由化合物加聚而成，所给化合物的结构中含有双键，按加聚反应原理反应后所得高分子主链链节上只有两个碳原子.5.透明如玻璃、坚韧如钢的聚碳酸酯，可作防弹玻璃、防暴警察的护身盾牌、宇航员头盔上的防护眼镜等.其中一种可由含活性氯原子的光气( )和双酚( )缩聚而成，其反应的化学方程式为解析：根据题给信息，光气中氯原子活泼，再根据学过的知识：①酚羟基中氢原子活泼;②缩聚反应会产生小分子，可得出反应的化学方程式.一、选择题(本题包括6小题，每题5分，共30分)1.(2019日照一中高二检测)下列关于新型有机高分子材料的说法，不正确的是()A.高分子分离膜应用于食品工业中，可用于浓缩天然果汁、乳制品加工、酿造业等B.复合材料一般是以一种材料作为基体，另一种材料作为增强体C.导电塑料是应用于电子工业的一种新型有机高分子材料D.合成高分子材料制成的人工器官一般都受到人体的排斥作用，难以达到生物相容的程度解析：合成高分子材料一般具有优异的生物兼容性，较少受到排斥，可以满足人工器官对材料的苛刻要求.答案：D2.(2019厦门一中高二检测)用高分子塑料骨钉取代钛合金骨钉是医学上的一项新技术，这种塑料骨钉不仅具有相当的强度，而且可在人体内水解，使骨科病人免遭拔钉的痛苦.合成这种塑料骨钉的原料能与强碱溶液反应，也能在浓硫酸条件下形成环酯.则合成这种塑料骨钉的原料是()A.CH2===CHCH2ClB.CH2===CHCOOHC.CH3CH(OH)COOHD.H2NCH2COOH解析：能与强碱溶液反应则应有羧基或酚羟基;能形成环状酯，则分子中同时含有OH和COOH.答案：C3.(2019湛江模拟)宇航员在升空、返回或遇到紧急情况时，必须穿上10 kg重的舱内航天服，神七宇航员所穿舱内航天服是由我国科学家近年来研制的新型连续纤维增韧航空材料做成，其主要成分是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成的，下列相关叙述错误的是()A.它耐高温、抗氧化B.它比钢铁轻、硬，但质地较脆C.它没有固定熔点D.它是一种新型无机非金属材料解析：由连续纤维增韧航空材料的主要成分可知，它的熔点高，耐高温、抗氧化;它是由碳化硅、陶瓷和碳纤维组成的混合物，因此没有固定的熔点.它质地不可能较脆，否则不可能做成航天服.答案：B4.下列物质不属于新型有机高分子材料的是()A.高分子分离膜B.液晶高分子材料C.生物高分子材料D.有机玻璃解析：有机玻璃属传统三大合成材料，A、B、C选项中的物质都是新型高分子材料.答案：D5.聚合物要能导电，其内部的碳原子之间必须交替的以单键和双键结合，同时还必须掺杂处理才能成为真正的导电聚合物.下列高分子材料可能具有导电性的是()解析：的结构中存在单、双键交替，能够导电.答案：C6.喷水溶液法是最近日本科学家研制出的一种使沙漠变绿洲的新技术，它是先在沙漠中喷洒一定量的聚丙烯酸酯水溶液，水溶液中的高分子与沙土粒子结合，在地表下30～50 cm 处形成一个厚0.5 cm的隔水层，既能阻止地下的盐分上升，又有拦截、蓄积雨水的作用，下列对聚丙烯酸酯的说法不正确的是()A.单体的结构简式为CH2===CHCOORB.在一定条件下能发生加成反应C.在一定条件下能发生水解反应D.有固定的熔沸点解析：聚丙烯酸酯中没有碳碳双键，不能加成;高分子化合物均属于混合物，没有固定的熔、沸点.答案：BD二、非选择题(本题包括4小题，共30分)7.(4分)(2019威海模拟)食品安全关系国计民生，影响食品安全的因素很多.下面是以食品为主题的相关问题，请根据要求回答.聚偏二氯乙烯( )具有超强阻隔性能，可作为保鲜食品的包装材料.它是由________(写结构简式)单体发生加聚反应生成的.若以乙炔为原料，通过加成反应生成1,1,2三氯乙烷，再和氢氧化钠醇溶液反应可合成这种单体，则在上述加成反应中宜选择的加成试剂是________.(选填编号字母)A.HClB.Cl2C.HClOD.NaCl解析：合成聚偏二氯乙烯的单体是CCl2===CH2，由乙炔合成1,1,2三氯乙烷，可通过下列合成路线：答案：CCl2CH2 A、B8.(10分)聚甲基丙烯酸羟乙酯的结构简式为，它是制作软质隐形眼镜的材料.(1)写出下列有关反应的化学方程式：①由甲基丙烯酸羟乙酯制备聚甲基丙烯酸羟乙酯______________________________.②由甲基丙烯酸制备甲基丙烯酸羟乙酯__________________________________.③由乙烯制备乙二醇_____________________________________.(2)请从它的结构上分析其作为隐形眼镜的材料的原因：___________________.解析：由高聚物的结构简式可知其单体为，它可以由与乙二醇经酯化反应得到.由乙烯制取乙二醇的流程为：CH2===C(CH3)COOCH2CH2OH+H2O③CH2===CH2+Br2―CH2Br-CH2BrCH2Br-CH2Br+2NaOH――水△HOCH2CH2OH+2NaBr(2)由于高分子聚合物中支链大，高分子之间间距就大，所以有良好的透气性，而且分子中有许多羟基，具有良好的亲水性9.(6分)(2019鞍山高二检测)感光性高分子也称为光敏性高分子，是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较广的新型高分子材料，其结构简式为试回答下列问题：(1)已知它是由两种单体经酯化后聚合而成的，试推断这两种单体的结构简式___________________________、______________________________;(2)写出在(1)中由两种单体生成高聚物的化学反应方程式：___________________;(3)对此高聚物的性质判断不正确的是________.A.在酸性条件下可以发生水解B.此高聚物不能使溴水褪色C.此高聚物可以使高锰酸钾酸性溶液褪色D.此高聚物可与溴水发生取代反应E.此高聚物水解后可得到另一种高聚物解析：(1)发生的是酯化反应，只要找出相应的醇和羧酸就可以了，对应的醇是乙烯醇( )，对应的羧酸是不饱和芳香酸( ).(2)已经找出了相应的两种单体，发生的是酯化反应，要写出化学方程式也就不难了.在书写时，不能漏掉产物中的小分子(水)，方程式要配平.nCH2CHOH+n(3)此高聚物含有，能发生酸性水解(A项);水解后能得到聚乙烯醇(E项);因为高聚物中含有典型的键，它能使高锰酸钾酸性溶液退色(C项);能使溴水褪色(B项错误);此高聚物中含有苯环结构，其中苯环上的氢原子能与液溴发生取代反应，但不与溴水反应(D项错误).选B、D.(3)BD10.(10分)有一种广泛用于汽车、家电产品上的高分子涂料，是按下列流程图生产的.流程图中：A和M(C3H4O)都可发生银镜反应，M和N的分子中碳原子数相同，A的烃基上的一氯代物有3种.(1)写出下述物质的结构简式：A：________________，M：________________________.(2)物质A的同类别的同分异构体为____________.(3)N+BD的化学方程式为________________________________________________. (4)反应类型：X为__________，Y为__________.解析：由丙烯和CO、H2反应得到的应是丁醛，与氢气加成后得丁醇;丙烯在一定条件氧化得到C3H4O，应是含有碳碳双键的烯醛，进一步氧化得到烯酸;在浓硫酸加热条件下发生酯化反应，得到的D应是一种含有碳碳双键的酯;然后发生加聚反应得到高分子涂料.答案：(1)CH3CH2CH2CHO【总结】2019年查字典化学网为小编在此为您收集了此文章高二化学课后练习题：功能高分子材料，今后还会发布更多更好的文章希望对大家有所帮助，祝您在查字典化学网学习愉快!。

课后训练基础巩固1．下列材料属于新型高分子材料的是( )A．合成橡胶B．高分子分离膜C．黏合剂D．涂料2．随着有机高分子材料的研究不断的加强和深入，一些重要的通用高分子材料的应用范围不断扩大，下列应用范围是通用高分子材料的最新研究成果的是( ) A．新型导电材料B．仿生高分子材料C．高分子智能材料D．电磁屏蔽材料3．随着社会的发展，复合材料成为一类新型的有发展前途的材料，目前，复合材料最主要的应用领域是( )A．高分子分离膜B．人类的人工器官C．宇宙航空工业D．新型药物4．(广州青平中学高二检测)下列关于复合材料的说法正确的是( )A．将不同性质的材料经简单混合便成复合材料B．合金就是复合材料C．复合材料中的各部分作用相同D．复合材料是两种或两种以上不同性质的材料经特殊加工而制成的5．(江苏连云港高二检测)下列有关新型高分子材料应用的说法不正确的是( ) A．高分子膜利用其选择性透过能力，可用于海水淡化、污染控制、物质制取与回收等方面B．作为医用高分子材料制人造器官，必须考虑其与人体的相容性和机械性能C．新型的聚乙烯醇是高吸水性高分子，具有与水生成易挥发物质的特性，所以称为“尿不湿”D．新材料研究正向智能化、高功能的方向发展6．(山东滨州高二检测)新型有机高分子材料在日常生活中、工农业生产和尖端科技领域中发挥着越来越重要的作用。

下列有关高分子材料的叙述中不正确的是( ) A．在通用高分子材料基础上改进的导电塑料属于新型高分子材料B．利用高分子分离膜可以进行海水淡化或污水净化C．导弹技术中利用复合材料的耐腐蚀性能提高导弹的射程D．医用高分子材料的发展可以使人类能够制造各种人工器官7．(合肥一中高三模拟)在某些塑料(如聚乙炔等)中加入强氧化剂或还原剂后，它们的导电性能大大提高，因为这些塑料具有金属的一般特性，所以人们称之为“人造金属”，下列对“人造金属”的说法正确的是( )A．“人造金属”和普通金属的制取方法不同，但原料相同B．强氧化剂或还原剂是制取“人造金属”的重要材料C．“人造金属”能够导电传热，所以有金属光泽D．“人造金属”具有金属的一般特性，所以它们属于金属能力提升8．感光性高分子又称为“光敏性高分子”，是一种在彩电荧光屏及大规模集成电路制造中应用较为广泛的新型高分子材料，其结构简式为CH2CH OCOCHCH试回答下列问题：(1)在一定条件下，该高聚物可以发生的反应有______________(填编号)。

第一章和第二章内容作业作业（1）1.名词解释弹性模量、弹性比功、塑性变形、抗拉强度、银文、应变软化现象、应力状态软性系数、高弹性、应变诱导结晶、滞弹性、粘弹性、蠕变、应力松弛、内耗2. 说明下列符号的含义：σP；σe；σs；σb；500 HBW10/3500/30；650HV30/203. 简述高弹性的特点及本质4. 简述高分子材料的微观屈服现象5. 简述高分子材料的塑性变形机理5. 简述温度与频率对聚合物的内耗的影响6. 简述时-温等效原理及其应用作业（2）1．简述高分子材料的应力-应变曲线类型、主要特点及典型材料。

2. 影响高分子材料强度的因素有哪些？如何对高分子材料增强？3、比较结晶态高聚物与非晶态高聚物的塑性变形机理的异同点。

4. 比较玻璃态高聚物的强迫高弹形变和橡胶的高弹形变，并分别说明其本质和表现形式。

5. 试画出非晶态高分子材料的拉伸应力-应变曲线，说明拉伸过程中试样的变化过程。

6. 已知某聚合物材料在25℃时模量从106Pa松弛到2×105Pa需要104h，该聚合物的T g = 55℃，试问同样的松弛过程在80℃时需要多长时间？第三章和第四章内容作业1.试述韧性断裂与脆性断裂的区别，为什么说脆性断裂最危险？2、有一材料E=4.3×1011 N/m2，γs=10 N/m，由其制成的一薄板内有一条长6mm的裂纹，试求脆性断裂时的断裂应力σc？3、采用屈服强度σ0.2=1600 MPa，断裂韧度K IC=70 MPa·m1/2的材料制造一个大型板件，探伤发现有4mm长的横向穿透裂纹。

若该板件在轴向拉应力σ=640 MPa下工作，试计算：（1）裂纹尖端前沿的应力强度因子K I及塑性区的宽度R0。

（2）该板件裂纹失稳扩展的临界应力σc。

4、现有一大型板材，已知其屈服强度σ0.2 = 1000 MPa，断裂韧度K IC = 69.0 MPa·m1/2，探伤发现有4.0mm长的横向穿透型裂纹，若该板件的设计安全系数（n=σ0.2/σ）为1.25，试问：（提示：采用平面应变的公式计算）①在该工作条件下，板材结构是否安全？并计算塑性区的宽度？②计算该板件裂纹失稳扩展的临界应力σc？5 已知一有机玻璃平板中含有一长度为8mm的穿透型裂纹，该板受到一个均匀的拉伸应力σ = 557 MPa，已知其断裂韧度K IC = 75 MPa·m1/2，试问：（1）如按照安全系数n = 1.4设计，问该板材结构是否安全，并计算塑性区宽度？（2）若裂纹长度为16mm，按n=1.8设计，问该板材结构是否安全？第五章内容作业（全部）第六章内容作业（部分）一、名词解释：应力强度因子、断裂韧度、断裂K判据、疲劳强度、过载损伤、过载持久值、疲劳缺口敏感度、疲劳裂纹扩展速率、疲劳裂纹扩展门槛值、热疲劳、磨损二、简答题1、试述高分子材料疲劳的破坏过程及疲劳破坏的特点2、疲劳断裂的形式3、高分子材料疲劳破坏机理4、影响高分子材料疲劳性能的因素5、试述高分子材料的磨损过程及特点6、试述高分子材料的磨损类型和其磨损机理三、比较题1、ΔK th和σ-1的区别2、塑料疲劳和橡胶疲劳的区别四、计算题1、某层板式压力容器的层板上有长度为12.8mm的周向穿透裂纹，容器受到的交变应力Δσ= 71.0 MPa，已知该材料的断裂韧度K IC=50.32 MPa·m1/2，由实验测得裂纹的扩展速率符合Paris公式，且参数c = 2 × 10-12，n =3，试计算该容器的疲劳寿命？2、某层板式压力容器的层板上有长度为42mm的周向穿透裂纹，容器受到的交变应力Δσ= 87.7 MPa，根据材料的断裂韧度计算得到的临界裂纹长度为326mm，由实验测得裂纹的扩展速率符合Paris公式，且参数c = 2 × 10-11，n =3，试估算：（1）、该容器的疲劳寿命？（2）、经过5万次循环以后裂纹尺寸扩展了多少？。

一、名词解释（5题，共15分）——功能高分子材料：一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。

——功能与性能，性能：材料的功能从本质上来说是指向材料输入某种能量和信息，经过材料的储存、传输或转换等过程，再向外输出的一种特性；材料的性能是指材料对外部作用的表征与抵抗的特性。

材料在具备功能的同时，必须具有一定的性能。

——结构型功能高分子材料，指在大分子链中具有特定的功能基团的高分子材料，它们的功能性是由分子中所含的特定的功能基团来实现的。

——复合型功能高分子材料：指以普通高分子材料为基体或载体，与具有某些特定功能（如导电、磁电）的其他材料以一定的方式复合而成的，它们的功能性是上高分子材料以外的添加组分得到的。

——智能材料：是将普通材料的各种功能与信息系统有机地结合起来的融合型材料，它可以感知外部的刺激（传感功能），通过自我判断和自我结论（处理功能），实现自我指令和自我执行的功能（执行功能）；又称为灵巧材料（机敏材料）。

——离子交换树脂：是一类带有可离子化基团的三维网状交联聚合物。

它具有一般聚合物所没有的新功能——离子交换功能，本质上属于反应性聚合物。

——高吸水性树脂，是由分子链上含有强亲水性基团(如羧基、磺酸基、酰胺基、羟基等)并有一定交联度的功能高分子材料。

——高分子分离膜，是用人工或天然合成的高分子分离膜，可借助于化学位差（浓度差、压力差和电位差）的推动对双组份或多组份的溶质和溶剂进行分离、提纯和选择性透过等。

——导电高分子：是指由具有共轭π键的高分子本身或经过“掺杂”后具有导电性的一类高分子材料。

----结构型导电高分子：----复合型导电高分子：---载流子：——掺杂：这种因添加了电子受体或电子给体而提高电导率的方法称为“掺杂”---光功能高分子材料：也称感光性高分子，指在吸收了光能后，能在分子内或分子间产生化学、物理变化的一类功能高分子材料。

《功能高分子资料》同步练习◆ 基础题1．高分子分别膜能够让某些物质有选择地经过而将物质分别，以下应用不属于高分子分别膜的应用范围的是A．分别工业废水，回收废液中的实用成分B．食品工业中，浓缩天然果汁、乳制品加工和酿酒C．将化学能变换成电能，将热能变换成电能D．海水的淡化2．拥有单双键交替长链(如：— CH ＝ CH — CH ＝ CH— CH=CH —)的高分子有可能成为导电塑料。

2000年诺贝尔 (Nobel) 化学奖即授与开拓此领域的3位科学家。

以下高分子中可能成为导电塑料的是A ．聚乙烯B．聚丁二烯C．聚苯乙烯 D ．聚乙炔3．以下高分子化合物属于合成高分子资料的是A ．火棉B．丁苯橡胶C．纤维素乙酸酯D．粘胶纤维4．复合资猜中常常有一种资料作为基体，另一种资料作为A . 发泡剂 B. 增塑剂 C. 防老化剂 D . 加强剂5．合成有机玻璃的单体是甲基丙烯酸甲酯（），此单体不可以发生的反响是A ．加聚B．酯化C．氧化 D ．水解6．在有机物分子中，若某个碳原子连结着 4 个不一样的原子或原子团，则这类碳原子称为“手性碳原子”．凡有一个手性碳原子的物质必定拥有光学活性，物质有光学活性，发生以下反应后生成的有机物无光学活性的是A ．与甲酸发生酯化反响C．与银氨溶液作用B ．与 NaOH 水溶液共热D ．在催化剂存在下与作用7．以下高分子资料属于功能高分子资料的是①玻璃钢②高分子分别膜③丁苯橡胶④硅聚合物⑤聚氨脂⑥酚醛树脂⑦聚甲基丙烯酸甲酯A ．①②⑤ B．②③⑦ C．②④⑥ D ．②④⑤ 8．人造纤维与合成纤维的差别在于A . 人造纤维的原料是天然纤维，合成纤维的原料是石油、天然气等B . 人造纤维的原料是石油、天然气等，合成纤维的原料是天然纤维C. 人造纤维的成分是纤维素，合成纤维的成分是不饱和烃或烃的衍生物D . 人造纤维的成分是不饱和烃或烃的衍生物，合成纤维的成分是纤维素◆ 提升题1．人工心脏多数使用的资料是A . 合成橡胶 B. 聚氨酯 C. 工程塑料2．将来的高分子膜不单能够用在____________并且还可以够用在D . 硅聚合物____________，如传感膜能够把 ____________ ，热电膜能够把____________ 等。

《功能高分子材料》复习题一、功能高分子材料按其功能性可以分为几类？功能高分子可从以下几个方面分类：1.力学功能材料：1)强化功能材料，如超高强材料、高结晶材料等；2)弹性功能材料，如热塑性弹性体等。

2.化学功能材料：1)分离功能材料，如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等；2)反应功能材料，如高分子催化剂、高分子试剂；3)生物功能材料，如固定化酶、生物反应器等。

3.物理化学功能材料：1)耐高温高分子，高分子液晶等；2)电学功能材料，如导电性高分子、超导高分子，感电子性高分子等；3)光学功能材料，如感光高分子、导光性高分子，光敏性高分子等；4)能量转换功能材料，如压电性高分子、热电性高分子等。

4.生物化学功能材料：1)人工脏器用材料，如人工肾、人工心肺等；2)高分子药物，如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等；3)生物分解材料，如可降解性高分子材料等。

二、说明离子交换树脂的类型及作用机理？试述离子交换树脂的主要用途。

1.阳离子交换树脂。

机理：解离出阳离子、并与外来阳离子进行交换；R-SO3H+M+——R-SO3M+H+2.阴离子交换树脂。

机理：解离出阴离子、并与外来阴离子进行交换。

RN+H3OH-+X-——RN+H3X-+OH-3.应用：1）水处理：包括水质的软化、水的脱盐和高纯水的制备。

2）冶金工业：分离、提纯和回收铀、钍等超铀元素、稀土金属、重金属、轻金属、贵金属和过渡金属。

3）原子能工业：包括核燃料的分离、提纯、精制、回收等，还是原子能工业废水去除放射性污染处理的主要方法。

4）海洋资源利用：从海洋生物（例如海带）中提取碘、溴、镁等重要化工原料，用以海水制取淡水。

5）食品工业：制糖、酿酒、烟草、乳品、饮料、调味品等食品加工中都有广泛地应用。

6）医药工业：例如在药物生产中用于药剂的脱盐、吸附分离、中和及中草药有效成分的提取等。

7）化学工业：在化学实验、化工生产上是重要的单元操作，普遍用于多种无机、有机化合物的分离、提纯、浓缩和回收等。