完整版高分子復(fù)習(xí)要點(diǎn)

1、2012高分子材料重點(diǎn)第一章* 1920 年代提出“大分子線鏈型結(jié)構(gòu)”概念這一學(xué)說到1932年在法拉第學(xué)會(huì)上得到公認(rèn)，1953年獲彳# NobelPrize , H. Staudinger成為現(xiàn)代高分子理論的創(chuàng)始人和奠基者。* 1935 年合成出聚酰胺 66（尼龍66）1938年世界上第一種合成纖維正式誕生，尼龍的發(fā)明人 Wallace H.Carothers* Ziegler -Natta催化劑，配位聚合乙烯、丙烯，實(shí)現(xiàn)乙烯、丙烯工業(yè)化生產(chǎn)。1963年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，德國(guó)科學(xué)家（Karl Ziegler）與意大利科學(xué)家（Giulio Natta）分別發(fā)明用三乙基鋁和三氧化鈦組成的金屬絡(luò)合催化劑

2、合成低壓聚乙烯與聚丙烯的方法。* 1974年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，美國(guó)高分子物理化學(xué)家 弗洛里（Paul J. Flory）,由于他在高分子科學(xué)領(lǐng)域，如聚合反應(yīng)原理，尤其在高分子物理與結(jié)構(gòu)的研究方面取得巨大成就，高分子科學(xué)理論的主要開拓者和奠基人之一。* 2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，研究領(lǐng)域：導(dǎo)電聚合物，日本筑波大學(xué)白川英樹、美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)艾倫-G-馬克迪爾米德、美國(guó)加利福尼亞大學(xué)艾倫-J-黑格* 三大合成高分子材料：塑料、纖維、橡膠* 塑料是以樹脂為主要成分，加入各種添加劑，在一定溫度和壓力下塑造成一定形狀，并在玻璃態(tài)下使用的高分子材料。* 通用塑料（5種就行）：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、環(huán)氧

3、樹脂（EP）、聚氨酯（PU、酚醛樹脂（PF）、聚氯乙烯（PVQ、聚苯乙烯（PS）、不飽和聚脂（UP）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA* 工程塑料（常用）：聚碉（PSU、聚醒碉（PES、聚醒醒酮（PEEK、聚苯硫醛（PPS、聚四氟乙烯（PTF6、 聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PQ、聚甲醛（POM、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、丙烯睛-丁二烯-苯乙烯（ABS通用塑料：PE、PR PVC PS及ABS等通用工程塑料：PA PC POM PPO PBT等特種工程塑料：PI、PSF、PPS PEEK PTFE等* 橡膠 是一種在使用溫度范圍內(nèi)處于高彈態(tài)的高分子化合物。其分子鏈柔性好，在外力作用下可產(chǎn)生較大變

4、形，除去外力后能迅速恢復(fù)原狀。* 纖維是指長(zhǎng)度比直徑大很多倍，并且有一定柔韌性的纖細(xì)物質(zhì)。* 合成纖維（六大綸）：滌綸、錦綸、睛綸、丙綸、維綸、氯綸* 滌綸、睛綸、錦綸和丙綸 是四大通用合成纖維滌綸：的確良、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（ PET纖維，錦綸：尼龍、聚酰胺纖維，睛綸：人造羊毛、聚丙烯睛纖 維，丙綸：輕、耐磨、聚丙烯纖維，維綸：成本低、聚乙烯醇縮甲醛纖維，氯綸：保暖彈性好、聚氯乙烯纖維* 膠粘劑是靠界面間作用使各種材料牢固地粘接在一起的物質(zhì)。* 涂料是指涂布在物體表面而形成具有保護(hù)和裝飾作用膜層的材料。第二章* 聚乙烯PE加工前原料可以不必干燥高密度聚乙烯（HDPE :低溫低壓法低密度聚乙

5、烯（LDPE :高溫高壓法* 聚丙烯PP加工前不需干燥吸水率很低；聚丙烯的缺陷和改性方法？缺陷：1、低溫脆性大（-88 C） 2、耐熱氧老化、不易染色 3、熱形變溫度低（102 C） 4、收縮率大改性方法：1、聚丙烯合金（與 HDPE乙丙橡膠、PA熱塑性彈性體共混一一韌性、耐寒性、耐磨性）2、填充聚丙烯（CaCO3 CaSO4滑石粉等各種填料）硬度、熱形變溫度、成型收縮率及線膨脹系數(shù)都有所改善3、增強(qiáng)聚丙烯（玻璃纖維）2012高分子材料重點(diǎn)*聚氯乙烯（pvc 在加工前需干燥處理聚氯乙烯的添加劑以及各自的作用？聚氯乙烯的添加劑： 穩(wěn)定劑：提高PVC分解溫度。增塑劑：降低熔融溫度。潤(rùn)滑劑：PVC熔

6、體粘度高 填充劑（填料）：提高塑料的力學(xué)、電學(xué)性能或降低成本等。增色劑。*聚苯乙烯（PS, Polystyrene ）吸濕率低，加工前不需干燥* ABS樹脂組分：丙烯月青、丁二烯、苯乙烯三元共聚物（ acrylonitrile-butadiene-styrene） 簡(jiǎn)稱ABS* SBS熱塑性彈性體SBSffl分：苯乙烯、丁二烯、苯乙烯三元嵌段共聚物*熱塑性彈性體指在常溫下具有橡膠的彈性，高溫下具有可塑化成型特性的一類彈性體材料熱塑性酚醛樹脂：當(dāng)苯酚和甲醛的摩爾比大于1,用酸作催化劑熱固性酚醛樹脂：苯酚與甲醛在堿性介質(zhì)（氫氧化鈉）中縮聚而得。一般苯酚與甲醛摩爾比小于1* 環(huán)氧值：100g環(huán)氧樹脂

7、中含環(huán)氧基團(tuán)當(dāng)量數(shù)，當(dāng)量/100克環(huán)氧當(dāng)量：1當(dāng)量環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂克數(shù)，單位克/當(dāng)量例：以二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂為例，求環(huán)氧值和環(huán)氧當(dāng)量？分子量為：392 環(huán)氧基的個(gè)數(shù)：2環(huán)氧值=2/392*100 =0.51環(huán)氧當(dāng)量=392/2 = 196代*弟二早*聚酰胺類聚合物聚酰胺簡(jiǎn)稱PA（Polyamide），俗稱尼龍（Nylon）,是品種頗多、應(yīng)用最廣泛的工程塑料之一。聚酰胺可由 二元竣酸與二元胺 按兩種單體縮聚或由同時(shí)含有 胺基-竣基的氨基酸自縮聚，或內(nèi)酰胺開環(huán)聚合 而得簡(jiǎn)述PC的結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系（簡(jiǎn)答題）PC大分子主鏈中含有醛鍵-O-、苯核、厥基、酯基還有異丙撐基。? 雙酚A型PC具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)，不

8、存在空間異構(gòu)現(xiàn)象。?醒鍵-O-的作用是增大鏈的柔曲性，使鏈段容易繞醒鍵兩端的單鍵發(fā)生內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并增大聚合物的韌性，同時(shí)也增加了聚合物在溶劑中的溶解性和吸水性。? 苯核的作用是增加分子鏈的剛性，減少分子鏈的柔性和在溶劑中的溶解性能和吸水性。? 談基極性較大，可增加分子間的作用力，使大分子之間靠得緊些，但同時(shí)又使空間障礙加強(qiáng)，從而使分 子剛性加強(qiáng)。? 酯基是極性基團(tuán)，其作用是使聚合物極性加強(qiáng)，使PC較易溶于極性有機(jī)溶劑中，因而PC的電絕緣性能不及非極性的PE,它較易水解。? 苯核和談基 對(duì)分子剛性的影響超過醒鍵對(duì)分子柔性的影響，因而PC分子的剛性還是相當(dāng)大的，致使 PC的玻璃化溫度較高，Tg=145

9、 C 150C, PC分子間的作用力很大。? 剛性分子鏈彼此纏繞， 不易解除，使分子間相對(duì)滑移比較困難，因此PC的熔點(diǎn)也較高，T=220C230C。? 異丙撐基使PC形成穩(wěn)定的二次結(jié)構(gòu)一一原纖維狀結(jié)構(gòu)（完全伸展的分子鏈組成的纖維狀晶體）*四大耐磨塑料材料：聚四氟乙烯、聚酰胺、聚甲醛、超高分子量聚乙烯POMS整的分子結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的結(jié)晶性使其物理機(jī)械性能十分優(yōu)異，有金屬塑料之稱。預(yù)干燥聚甲醛吸濕性低，水份對(duì)性能和成型的影響很小,因此加工前物料的干燥，雖不必象PC PA那樣嚴(yán)格。但對(duì)尺寸公差、外觀要求高的制品，聚甲醛成型時(shí)應(yīng)干燥2012高分子材料重點(diǎn)* 聚甲醛四種處理方法：氨水后處理、高醇法后處理、熔融

10、后處理、真空熱處理。其中最常用為“氨水后處理 法”根據(jù)原料單體和聚合工藝不同，聚甲醛分為均聚甲醛和共聚甲醛兩種類型：均聚甲醛是三聚甲醛或甲醛的均聚體共聚甲醛是三聚甲醛與少量二氧五環(huán)（二氧戊環(huán)）的共聚體* 由于 -C-C -鍵較-C-O-鍵穩(wěn)定好，故共聚POM的耐熱穩(wěn)定性和耐化學(xué)穩(wěn)定性 都好* 由于POM上的-C-O-鍵較-C-C-鍵距離近，而均聚 POM的-C-O-鍵含量大，所以均聚 POM的規(guī)整性比共聚 POM 虻均聚POM的結(jié)晶度可達(dá)75%- 85%而共聚POM的結(jié)晶度可達(dá)70%75%并且其密度、力學(xué)性能均好于共 聚POM* 熱性能? POM的長(zhǎng)期耐熱性不高，但短期可耐160 C,長(zhǎng)期不超

11、過100 C。其中均聚 POM短期耐熱比共聚 POM高10 C以上，但長(zhǎng)期耐熱共聚 POM反而高10 C左右。?聚甲醛有較高的熱變形溫度，均聚大于共聚產(chǎn)品，但熱穩(wěn)定性均聚不如共聚產(chǎn)品。第四章1 .成纖高聚物的特征：線型高分子一一具有較高的拉伸強(qiáng)度和適宜的延伸度。具有適宜相對(duì)分子質(zhì)量一一過高不易加工，過低者性能不好。分子鏈間必須有足夠的次價(jià)力一一分子間次價(jià)力越大，纖維的強(qiáng)度越高。具有可溶性和熔融性 將高聚物溶解或熔融成溶液或熔體，再經(jīng)紡絲、凝固或冷卻形成纖維2 .天然、合成與人造纖維的區(qū)別纖維 是指柔韌、纖細(xì)，具有相當(dāng)長(zhǎng)度、強(qiáng)度、彈性和吸濕性的絲狀物。 大多數(shù)是不溶于水的有機(jī)高分子化合物， 少數(shù)

12、是無機(jī)物。纖維分為天然纖維和化學(xué)纖維（人造纖維和合成纖維）人造纖維以天然高聚物為原料，經(jīng)過化學(xué)處理與機(jī)械加工而制得的纖維。合成纖維由合成的高分子化合物加工制成的纖維。根據(jù)大分子主鏈的化學(xué)組成，又分為雜鏈纖維和碳鏈纖維兩類。天然纖維：棉花、羊毛、蠶絲、麻等3 .合成纖維的紡絲方法：濕法紡絲、干法紡絲、熔融法紡絲溶液紡絲法的紡絲液是溶解的高聚物溶液，紡出的絲的固化方式分為濕法與干法兩種。 第五章簡(jiǎn)述橡膠生成時(shí)的配合體系生膠體系：天然橡膠、合成橡膠、生膠的替代材料（再生膠及熱塑性樹脂等）硫化體系：硫化劑：硫黃、含硫化合物、過氧化物、醍類化合物、胺類化合物等；硫化促進(jìn)劑；硫化活性劑（提高促進(jìn)劑的活性）

13、增強(qiáng)體系：炭黑、白炭黑等（輪胎里含量達(dá)到50%,增強(qiáng)、耐磨）另：增塑劑、防老劑、可賦予橡膠特有功能的配合劑等。橡膠的組分：以生膠為主要成分，添加 各種配合劑和增強(qiáng)材料 制成的。增塑劑、防老劑、可賦予橡膠特有功能的配合劑等。（B卷）P174哪些手段可以提高橡膠的耐熱性和耐寒性？CH2- C=C易被氧化降解或交聯(lián) 臭氧破壞裂提高耐熱性的手段：1、改變橡膠的主鏈結(jié)構(gòu)：無雙鍵；減少雙鍵；主鏈為非碳原子組成2、改變交聯(lián)鍵的結(jié)構(gòu)提高耐寒性的手段：橡膠耐寒性不足的原因：Tg過高，結(jié)晶2012高分子材料重點(diǎn)1-添加增塑劑一一提高鏈段活動(dòng)的能力-降低Tg2-共聚一一引入另一種單體破壞結(jié)晶性通用合成橡膠種類丁苯橡

14、膠（styrene butadiene rubber, SBR ） : 丁二烯和苯乙烯的共聚物，是最早工業(yè)化的合成橡膠；分子結(jié)構(gòu)不規(guī)整，不能結(jié)晶，側(cè)基的存在使大分子鏈柔性較差一一生膠強(qiáng)度低，必須加炭黑等增強(qiáng)劑,才具有使用價(jià)值；順丁橡膠BR一般很少單獨(dú)使用，都是與其他橡膠并用。丁基橡膠（isobutylene and isoprene rubber, IIR ）:異丁烯和少量異戊二烯（0.53%）的共聚 物；氣密性非常好，透氣性是SBRW 1/8 , NR的1/20 , BR的1/30,適合制作氣密性產(chǎn)品，如內(nèi)胎、球膽、瓶塞乙丙橡膠耐水性優(yōu)異，在通用合成橡膠中是最好的；在所有橡膠中，密度最低，具

15、有高填充性；應(yīng)用：主要是車窗密封條、散熱器軟管等；二元乙丙橡膠不能用硫化；三元體系保持二元乙丙橡膠的各種優(yōu)良特性，且可硫 磺硫化；氯丁橡膠（chloroprene rubber , CR）所有合成橡膠中密度最大的（1.231.25 ）;耐氧化性能僅次于乙丙 和丁基橡膠，耐油性僅次于丁睛橡膠；應(yīng)用領(lǐng)域：阻燃制品、耐油制品、粘合劑等 特種合成橡膠種類特種用途、用量較少；多屬于飽和橡膠（丁睛除外）；多為極性橡膠（硅橡膠除外）。丁睛橡膠：目前用量最大的特種合成橡膠；以 丁二烯和丙烯睛 為原料，采用自由基乳液聚合而成，以低溫聚 合為主；丙烯睛的含量是影響丁睛橡月的重要指標(biāo)，其含量一般在1550%

16、3;圍內(nèi)。丙烯睛含量提高，大分子極性增加，內(nèi)聚能密度提高，加工性能變好，硫化速度加快，耐熱、耐磨性能、氣密性提高，但彈性降低，耐寒性 能下降。屬于 非結(jié)晶性的極性不飽和橡膠 ，耐油性僅次于聚硫橡膠、氟橡膠、丙烯酸酯橡膠。用途：耐油制品， 耐油膠管、膠輻、密封圈、貯槽襯里等。硅橡膠：由硅氧烷與其他有機(jī)硅單體共聚而成；分子鏈兼有無機(jī)和有機(jī)性質(zhì)的高分子彈性體。按期硫化機(jī) 理分為三大類：熱硫化型硅橡膠、室溫硫化硅橡膠、加成反應(yīng)型硅橡膠。熱硫化型硅橡膠：有機(jī)過氧化物硫化劑，經(jīng)加熱自由基交聯(lián)，分子量 4060萬，是最早應(yīng)用的一類橡膠。 氟橡膠：主鏈或側(cè)鏈上含有氟原子的一類高分子彈性體。優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，耐化

17、學(xué)品性和耐腐蝕性是所有橡膠中最好的。熱塑性彈性體：指在常溫下具有橡膠的彈性，高溫下具有可塑化成型特性的一類彈性體材料；SBS彈性體 St和Bd的嵌段共聚型熱塑性彈性體 ；隨著St含量增加，SBS的彈性減小，硬度增加，拉伸強(qiáng)度增 加，最終形成一種類似沖擊改性聚苯乙烯材料；具備自增強(qiáng)性，不需添加增強(qiáng)劑和硫化劑；目前用量最大的一類熱塑性彈性體，主要用于使用溫度低于 70C、有較好的力學(xué)性能或非耐油場(chǎng)合，主要用作替代PVC硫化橡膠制作鞋底，還應(yīng)用于塑料改性、橡膠改性、密封劑、膠粘劑（熱熔膠）等 第六章 涂料 是一種流動(dòng)態(tài)物質(zhì)，通過簡(jiǎn)單施工方法，并經(jīng)干燥或固化，在物體表面牢固覆蓋一層均勻的薄膜，這樣的

18、流動(dòng)態(tài)物質(zhì)稱為涂料。 涂料可以是液態(tài)或粉末狀態(tài) 涂料由主要成膜物質(zhì)（即基料）、次要成膜物質(zhì)和輔助成膜物質(zhì)組成。涂料的作用1.保護(hù)作用2.裝飾作用3.標(biāo)志彳用4.特殊作用 遮蓋率 是指色漆涂膜中的顏料能夠遮蓋被涂飾表面，使其不露底色的能力。 著色力是某種顏料和另一種顏料混合后形成顏色強(qiáng)弱的能力。 著色力與遮蓋力沒有直接關(guān)系。2012高分子材料重點(diǎn)衡量相容性或溶解性能最普遍的方法是測(cè)定兩者的溶解度參數(shù) B。溶解度參數(shù)等于內(nèi)聚能密度的平方根。?溶劑對(duì)聚合物的溶解，有以下判斷標(biāo)準(zhǔn)，即 B =1 B1- B2I = 2.0 作為聚合物耐溶劑性的劃分界限。一般分為三個(gè)等級(jí)：? B >2.5 ,耐溶劑

19、；? B = 1.7 2.5 ,有輕微溶脹作用；? B V 1.7 ,不耐溶劑。?作為涂料用溶劑，常 以 B V1作為良溶劑判斷標(biāo)準(zhǔn)。例1:聚氯乙烯Bp = 9.7 ,環(huán)己酮B 1 = 9.9 ,甲醇B 2 =14.5，辛烷B 3 = 7.6 ,試問哪種溶劑可作聚氯乙烯的 良溶劑？為什么要在溶液中加入流平劑？溶劑揮發(fā)性：溶劑揮發(fā)速度決定著涂層的干燥速度。影響涂膜的形成質(zhì)量。揮發(fā)速度太快，涂料流平性差；揮發(fā) 速度太慢，易產(chǎn)生流掛。涂料施工時(shí)表面不平整，干燥過程中也不能使其平整的情況屬于流平問題。如果涂料對(duì)底材潤(rùn)濕性不好，或者涂料表面張力大于底材表面張力，涂料無法鋪展?jié)櫇瘢?表面所吸附的氣體不能被

20、涂膜所取代，涂膜易產(chǎn)生縮孔或氣孔。 流平問題 獲得一個(gè)光滑、平整的表面，是涂料裝飾性的最基本要求。但在涂膜表面常常會(huì)出現(xiàn)縮孔、氣孔、刷 痕等與界面張力相關(guān)的表面缺陷，必須添加流平劑改善流平性，提高裝飾性。涂料施工時(shí)表面平整，但在涂料干燥時(shí)，因樹脂的表面張力大于溶劑的表面張力，隨著溶劑蒸發(fā)，涂膜表面形成較高的表面張力，并伴隨著黏度增大和溫度下降，造成涂膜內(nèi)外層產(chǎn)生溫差和黏度的不同及表面張力差。由于表面張力差將產(chǎn)生一種驅(qū)動(dòng)力，使底層含溶劑較多的涂料向表層流動(dòng)散開，流動(dòng)的涂料又在重力作用下向下沉,使這種散開、下沉的流動(dòng)周而復(fù)始，產(chǎn)生局部渦流，直到黏度增長(zhǎng)到足以阻止其流動(dòng)為止。這種流動(dòng)在表面產(chǎn)生不規(guī)則

21、的六邊形網(wǎng)格，稱為貝納德漩渦( Benard Cell )。涂料和膠黏劑的比較?涂料的粘附是指涂料涂裝于被涂底材表面成膜固化之后，涂膜與底材結(jié)合在一起的堅(jiān)牢程度。這和膠黏劑的膠接看起來似乎很相近，但實(shí)際上則各有特點(diǎn)，現(xiàn)在將涂料與膠黏劑加以比較如下：1)目的? 涂料的主要目的是對(duì)被涂物體表面起保護(hù)和裝飾作用。? 保護(hù)包括耐磨、耐腐蝕、防潮、防氧化、防銹蝕等方面；裝飾包括對(duì)被涂物體表面增加色彩、光澤以及 各種圖案花紋。膠黏劑的主要目的是將兩種或兩種以上同質(zhì)或異質(zhì)的材料連接在一起，固化后具有足夠強(qiáng)度的物質(zhì)。除了彩色或印花、印字膠粘帶或膠粘膜有裝飾要求或效果以外，一般的膠黏劑沒有裝飾的要求，也沒有耐磨

22、的要求。2)配方組分涂料主成分大多是以高分子樹脂為基礎(chǔ)的成膜物質(zhì)；其次是起裝飾效果的顏料；大多數(shù)涂料是溶劑型和水基型； 助劑包括固化劑、催干劑、流平劑及表面活性劑。但也有不需溶劑和水的固體粉末涂料。? 膠黏劑的主成分大多是以高分子樹脂為基礎(chǔ)的膠接力強(qiáng)大的粘合物質(zhì)。它基本不含顏料；也有溶劑或水；助劑以固化劑、偶聯(lián)劑為主而不需要催干劑、流平劑等，也用固體的熱熔膠。?(3)性能 涂料性能主要要求粘附力好、成膜均勻并有一定的韌性和硬度，其次還要求有流變性、貯存穩(wěn)定性、流平性、遮蓋力、透明度、光澤、顏色、耐磨性、耐老化、耐霉菌等性能的要求。? 膠黏劑則以膠合強(qiáng)度、韌性、固化速度、耐熱性、耐寒性、耐水性、耐溶劑性及可靠性等性能要求為主 (4) 表面處理?為提高涂膜的粘附力和膠黏劑的粘合力，均需要對(duì)被涂底材或被粘物表面進(jìn)行表面處理，處理方法亦大致相同。2012高分子材料重點(diǎn)膠黏劑專業(yè)術(shù)語1 .粘合(adhesion):兩個(gè)表面依靠化學(xué)力、物理力或兩者兼有的力使之結(jié)合在一起的狀態(tài)。2