聚合物材料與助劑17

1、復(fù)習(xí)題1.塑料基本成分。大多數(shù)塑料品種是一個(gè)多組分體系，它是由塑料的基本材料-樹(shù)脂和塑料輔助材料-添加劑兩部分組成。2.熱塑性樹(shù)脂和熱固性樹(shù)脂分類及特點(diǎn)。舉例。熱塑性定義：熱塑性塑料受熱時(shí)能軟化并發(fā)生粘性流動(dòng)，冷卻后又凝固變硬，它可以反復(fù)加熱、冷卻。 重復(fù)：流動(dòng)一變硬一流動(dòng)一變硬。結(jié)構(gòu)：曲線狀大分子組成，大分子在加熱時(shí)鏈上的基團(tuán)穩(wěn)定，分子之間并不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。熱塑性的特性：大多數(shù)熱塑性塑料往往能被某些化學(xué)溶劑溶解或部分溶解，因此它對(duì)比學(xué)藥品的耐蝕性較熱固性塑料差。使用溫度不及熱團(tuán)性塑抖高，其機(jī)械性能和硬度也偏低。熱固性定義：熱固性塑料是經(jīng)過(guò)有目的地加熱，使可流動(dòng)的鏈狀分子轉(zhuǎn)變成三維立體結(jié)構(gòu)而凝

2、膠，幾乎不能熔融的一類塑料。這類塑料一旦成型，改變形狀只能靠切削等二次加工。它再也不能被溶劑溶解，只能被強(qiáng)氧化劑腐蝕或被溶劑泡漲熱固性塑料的特點(diǎn)：在未交聯(lián)前，分子鏈上有兩個(gè)以上可以參加化學(xué)反應(yīng)的基團(tuán)；交聯(lián)以后分子間相互交叉聯(lián)接起來(lái)，成為網(wǎng)狀的或立體三維結(jié)構(gòu)。由于這樣的分子結(jié)構(gòu)，所以熱固性塑料的使用溫度比熱塑性塑料高。溫度較高時(shí)，分子之間一般不能產(chǎn)生相對(duì)流動(dòng)，因而它的蠕變性比熱塑性塑料小。 3.通用熱塑性塑料:PE PP PVC 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛，聚碳酸酯，聚酰胺、丙烯酸類塑料、其它聚烯烴及其共聚物、聚砜、聚苯醚，4.工程塑料。定義：工程塑料英文名為：engineeri

3、ng-plastics，是指一類可以作為結(jié)構(gòu)材料，在較寬的溫度范圍內(nèi)承受機(jī)械應(yīng)力，在較為苛刻的化學(xué)物理環(huán)境中使用的高性能的高分子材料。一般指能承受一定的外力作用，并有良好的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性，在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能，可以作為工程結(jié)構(gòu)件的塑料。如ABS、尼龍、聚碳酸酯、聚砜等。 分類：按聚合物結(jié)構(gòu)單元和重復(fù)單元特征分類可分為聚酯，聚芳雜環(huán)化合物，聚酰氨，聚醚和含氟塑料五類按長(zhǎng)期連續(xù)使用溫度來(lái)劃分通用工程塑料：聚酰胺，聚碳酸酯，聚甲醛，聚苯醚和熱塑性聚酯。特種工程塑料：聚酰亞胺，聚砜，聚苯硫醚，聚醚，聚苯酯，聚芳酯等等。5.與無(wú)機(jī)材料、金屬材料相比，聚合物材料的特性。塑料材料的一般特性：

4、 加工性好：材料變成可使用制品的難易程度 機(jī)械性能低：拉伸、沖擊、彎曲、運(yùn)動(dòng)載荷、疲勞載荷等。 熱溫能不足：耐熱、耐冷、導(dǎo)熱等 電性能高 ：導(dǎo)電性能、絕緣性能、抗靜電等 物理性能有特點(diǎn)：除了機(jī)械、熱、電性能以外的性能，如輻射、尺寸變化、蠕變、吸水、摩擦等。 化學(xué)與耐腐蝕穩(wěn)定性優(yōu)異 ：與各種工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活等介質(zhì)作用 。 耐老化性正在提高 ：長(zhǎng)期使用的壽命7.聚合物的結(jié)晶度影響.結(jié)晶度愈高，材料硬度愈大，耐磨性愈好。8.什么是塑料增塑劑：添加到聚合物中使聚合物塑性得到改性的物質(zhì)成為增塑劑，（是一種增加材料的柔軟性或是材料液化的添加劑）如：鄰苯二甲酸酯類和磷酸類9. 什么是塑料熱穩(wěn)定劑：熱穩(wěn)定劑是

5、一種能改善塑料在加工和使用過(guò)程中由于受熱引起的降解而導(dǎo)致其性能劣化的一種添加劑。 （熱穩(wěn)定劑是穩(wěn)定劑的一種，主要用于聚氯乙烯及其共聚物,熱穩(wěn)定劑與PVC樹(shù)脂的誕生和發(fā)展同步，主要用于PVC樹(shù)脂加工中，因此熱穩(wěn)定劑與PVC樹(shù)脂、PVC中軟硬制品的比例有密切關(guān)系,用于中和分解的HCl，常用的熱穩(wěn)定劑，金屬鹽類或皂類，有機(jī)錫類，環(huán)氧油和脂類，螯合劑）10. 什么是塑料光穩(wěn)定劑： 抑制光老化過(guò)程中的物質(zhì)稱為光穩(wěn)定劑，又稱紫外線吸收劑。（根據(jù)作用原理分為四種：紫外線吸收劑，光屏蔽劑，猝滅劑，自由基捕獲劑）11. 什么是塑料抗氧化劑：消除老化反應(yīng)中生成的過(guò)氧化自由基，從而終止氧化的連鎖反應(yīng)，以防止塑料的氧

6、化降解。（ 常用抗氧化劑有酚類，胺類，硫化物，亞磷酸酯）12. 什么是塑料潤(rùn)滑劑： 為了改善塑料成型加工過(guò)程時(shí)的流動(dòng)性和脫膜性，從而提高制品性能的一種添加劑(分為1、外潤(rùn)滑劑（石蠟，低相對(duì)分子量的聚乙烯），2、內(nèi)潤(rùn)滑劑（硬脂酸，硬脂酸甘油酯）)13. 什么是塑料填充料：可以改善塑料成型加工性能的，提高制品技術(shù)特性，如增加模量和硬度，降低蠕變，并且降低成本和收縮率的添加劑 （常用的有：碳酸鈣，滑石粉，無(wú)機(jī)填料和木粉）14. 什么是塑料阻燃劑：阻燃劑是抑制聚合物燃燒性的一類助劑，（它們大多是元素周期表中第、和族元素的化合物;特別是磷、溴、氯、銻和鋁的化合物。阻燃劑分添加型和反應(yīng)型兩大類。添加型阻燃

7、劑主要是磷酸酯和含鹵磷酸酯、鹵代烴、氧化銻、氫氧化鋁等，反應(yīng)型阻燃劑一般為分子內(nèi)包含阻燃元素和反應(yīng)性基團(tuán)的單體，如鹵代酸酐、鹵代雙酚和含磷多元醇等，）15. 什么是增韌劑增韌劑，是指能增加膠黏劑膜層柔韌性的物質(zhì)。凡能減低脆性，增加韌性，而又不影響膠黏劑其他主要性能的物質(zhì)即為增韌劑。16. 什么是交聯(lián)劑使聚合物交聯(lián)起來(lái)的配合劑。 (1)硫磺（S）；（2）含硫化合物（RSSR）,在硫化過(guò)程中能分解出活性硫的化合物,常用在電線絕緣層（3）過(guò)氧化物（ROOR）,（主要用在樹(shù)脂和飽和橡膠的交聯(lián)，其本身并不參與交聯(lián)，主要起引發(fā)作用。（4）金屬氧化物常用的有ZnO、MgO、PbO，用在含鹵素原子的橡膠中，如

8、：氯丁橡膠、溴化丁基膠。（5）胺類（NH2R）（6）雙官能團(tuán)化合物, 如烯類（苯乙烯）（7）合成樹(shù)脂 如酚醛樹(shù)脂（PF）17. 什么是固化劑熱固性塑料成型時(shí)，線形的聚合物轉(zhuǎn)變成體型交聯(lián)結(jié)構(gòu)的過(guò)程稱為固化。在固化過(guò)程中加入的對(duì)固化起催化作用或本身參加固化反應(yīng)的物質(zhì)稱為固化劑18. 什么是硫化劑硫化劑是能使橡膠分子鏈起交聯(lián)反應(yīng)，使線形分子形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可塑性降低，彈性劑強(qiáng)度增加的物質(zhì)。19. 什么是合金的海島結(jié)構(gòu) 絕大多數(shù)高分子之間的混合物不能達(dá)到分子水平的混合，也就是說(shuō)不是均相混合物，而是非均相混合物，俗稱“兩相結(jié)構(gòu)”或“海島結(jié)構(gòu)”特點(diǎn)：在宏觀上不發(fā)生相分離，但微觀上觀察到相分離結(jié)構(gòu)。e.p

9、:用5順丁橡膠的PS溶液在攪拌下聚合而成的高抗沖聚苯乙烯 HIPS20. 高分子合金的組成 特性和制備方法組成： 多組分聚合物，是由兩種或兩種以上高分子材料構(gòu)成的復(fù)合體系樹(shù)脂樹(shù)脂, 樹(shù)脂少量橡膠, 樹(shù)脂熱塑性彈性體,在熔融狀態(tài)下,經(jīng)過(guò)共混,由于機(jī)械剪切力作用,使部分高聚物斷鏈,再接枝或嵌段,亦或基團(tuán)與鏈段交換，從而形成聚合物聚合物之間的復(fù)合新材料。制備方法： (1) 物理共混：機(jī)械共混,溶液澆鑄共混，乳液共混；(2) 化學(xué)共混：接枝共聚，嵌段共聚（附加）共混高聚物的四種類型：1 分散相軟（橡膠）-連續(xù)相硬（塑料）例如：橡膠增強(qiáng)塑料（ABS、HIPS），性能特點(diǎn):大幅度提高韌性同時(shí)較小影響PS的

10、Tg較少降低材料的 強(qiáng)度和模量2 分散相硬-連續(xù)相軟 例如：熱塑性彈性體（SBS） 性能特點(diǎn):使用時(shí)為聚丁二烯的性能加工時(shí)具有塑料的可塑性3 分散相軟-連續(xù)相軟 例如：天然橡膠與合成橡膠共混 性能特點(diǎn)：將天然橡膠與順丁橡膠共混可降低成本、改善加工性能及產(chǎn)品的耐磨性和抗撓性。4 分散相硬-連續(xù)相硬 例如：PE改性PC 性能特點(diǎn)： 聚碳酸酯中加入少量聚乙烯，既改善其加工性能，又顯著提高其抗沖擊強(qiáng)度。21. 酚醛樹(shù)脂的性能特點(diǎn) 通過(guò)控制苯酚和甲醛的摩爾比以及反應(yīng)的pH值，可以合成出兩種性能不同的酚醛樹(shù)脂： 熱固性酚醛樹(shù)脂：帶羥甲基 熱塑性酚醛樹(shù)脂：酚基與亞甲基連接，不帶羥甲基 兩類酚醛樹(shù)脂共性： （

11、1）強(qiáng)度及模量、使用溫度高，但抗沖擊性能較差； （2）耐化學(xué)藥品性能優(yōu)良，僅不耐強(qiáng)氧化劑、濃硫酸、硝酸的腐蝕； （3） 電絕緣性能較好，只是電性能會(huì)受到溫度和濕度的影響； （4） 尺寸穩(wěn)定性、阻燃性能好； （5） 吸水性較大（含酚基）制品膨脹，電性能、拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度下降，沖擊強(qiáng)度上升。42聚甲基丙烯酸甲酯特點(diǎn)和用途 有機(jī)玻璃具有較好的透明性、化學(xué)穩(wěn)定性，力學(xué)性能和耐候性，易染色，易加工，外觀優(yōu)美等優(yōu)點(diǎn) PMMA板材，俗稱有機(jī)玻璃。它是一種具有極好透光率的熱塑性塑料。是以甲基丙烯酸甲脂為主要基料，加入引發(fā)劑、增塑劑等聚合而成。PMMA的透光性極好，可透過(guò)光線的99%，并能透過(guò)紫外線的73.5

12、%；機(jī)械強(qiáng)度較高；耐熱性、抗寒性及耐候性都較好；耐腐蝕性及絕緣性良好；在一定條件下，尺寸穩(wěn)定、容易加工。PMMA的缺點(diǎn)是質(zhì)地較脆，易溶于有機(jī)溶劑，表面硬度不大，易擦毛等。PMMA在建筑上主要用作室內(nèi)高級(jí)裝飾材料及特殊的吸頂燈具或室內(nèi)隔斷及透明防護(hù)材料等。PMMA有無(wú)色、有色透明PMMA和各色珠光PMMA等多種。 有機(jī)玻璃板材的用途PMMA具有以上優(yōu)良性能，使它的用途極為廣泛。除了在飛機(jī)上用作座艙蓋、風(fēng)擋和弦窗外，也用作吉普車(chē)的風(fēng)擋和車(chē)窗、大型建筑的天窗（可以防破碎）、電視和雷達(dá)的屏幕、儀器和設(shè)備的防護(hù)罩、電訊儀表的外殼、望遠(yuǎn)鏡和照相機(jī)上的光學(xué)鏡片。用PMMA制造的日用品琳瑯滿目，如用珠光PMM

13、A制成的紐扣、展示架、各種玩具、燈具也都因?yàn)橛辛瞬噬玃MMA的裝飾作用，而顯得格外的美觀。PMMA在醫(yī)學(xué)上還有一個(gè)絕妙的用處，那就是制造人工角膜。如果人眼的透明角膜長(zhǎng)滿了不透明的物質(zhì)，光線就不能進(jìn)入眼內(nèi)。這就是全角膜白斑病引起的失明，而且這種病無(wú)法用藥物治療。于是，醫(yī)學(xué)家設(shè)想用人工角膜代替長(zhǎng)滿白斑的角膜。所謂人工角膜，就是用一種透明的物質(zhì)做成一個(gè)直徑只有幾毫米的鏡柱，然后在人眼的角膜上鉆一個(gè)小孔，把鏡柱固定在角膜上，光線通過(guò)鏡柱進(jìn)入眼內(nèi)，人眼就能重見(jiàn)光明。早在1771年，就有眼科醫(yī)生用光學(xué)PMMA做成鏡柱，植入角膜，但并未獲得成功。后來(lái)，用水晶代替光學(xué)玻璃，也只用了半年就失效了。在第二次世界大

14、戰(zhàn)中，有些飛機(jī)失事時(shí)，飛機(jī)上用PMMA的座艙蓋被炸，飛行員的眼睛里嵌入了PMMA碎片。經(jīng)過(guò)了許多年以后，雖然這些碎片并未被取出，但也未進(jìn)一步引起人眼發(fā)生炎癥或其他不良反應(yīng)。這件偶然發(fā)生的事說(shuō)明PMMA和人體組織有良好的相容性。同時(shí)也啟發(fā)了眼科醫(yī)生，可以用PMMA制造人工角膜，它的透光性好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)人體無(wú)毒，容易加工成所需形狀，能與人眼長(zhǎng)期相容?，F(xiàn)在，用PMMA做的人工角膜已經(jīng)普遍用于臨床。47.高分子材料與環(huán)境的關(guān)系 聚苯乙烯泡沫塑料是當(dāng)今世界上應(yīng)用最廣泛的高分子材料之一。聚苯乙烯泡沫塑料因其質(zhì)輕(0. 010. 05g/cm3) 、無(wú)毒、具有良好的耐水性、耐酸堿、耐侯、絕熱性、絕緣性

15、、防音、防震、以及容易成型, 而被大量使用于各種儀器儀表、工藝品、家用電器的防震包裝材料及方便食品容器; 建筑行業(yè)中用作裝飾、裝璜和保溫材料; 在機(jī)械行業(yè)中還用于制造氣化模進(jìn)行實(shí)型鑄造等各個(gè)領(lǐng)域，滲透入國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門(mén)，全球年消耗量達(dá)數(shù)百萬(wàn)噸。聚苯乙烯泡沫塑料因質(zhì)輕、無(wú)毒、容易成型而廣泛用作但在用于上述用途時(shí), 常常都是一次性使用, 或是在加工成型過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的邊角廢料, 這樣不僅會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染, 而且造成很大的浪費(fèi)。與其它品種塑料一樣, 廢聚苯乙烯泡沫塑料目前還沒(méi)有經(jīng)濟(jì)合理的回收利用方法, 用后基本上被遺棄。由于這類材料質(zhì)輕、體積大，不易腐爛, 也不易被微生物降解, 在自然條件下一、二百年也不降解，進(jìn)入土壤后, 使其中的空氣、水份、養(yǎng)份等不能正常循環(huán)與交換, 并且會(huì)釋放出一些有害物質(zhì), 從而影響到生態(tài)系統(tǒng)的正常循環(huán)，造成嚴(yán)重的白色污染，破壞生態(tài)環(huán)境。47 高分子材料與環(huán)境的關(guān)系。（個(gè)人意見(jiàn)：可以從幾方面回答） 1、材料來(lái)源 2、使用年限 3、可重復(fù)回收利用、可降解性等48 論述高分子材料與資源利用之間的關(guān)系。（越來(lái)越充分，環(huán)保） 1、多樣化：（如以前的煤炭石油，用作燃料，現(xiàn)在可以裂解成各種烯烴，芳烴，合成各種高分子，） 2、功能化，（如普通塑料，工程塑料，特種塑料（尤其在醫(yī)學(xué)，國(guó)防，航空航天領(lǐng)域） 3、更加充分化、擴(kuò)大化（如以前來(lái)源