復合材料高分子改性復習資料

千里之行，始于足下讓知識帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦復合材料高分子改性復習資料高分子改性參考資料復合材料與工程

考試形式

筆試閉卷

考試時光和地點

時光：20XX年12月30日18:30-20:10

地點：其次公教A109

題型與分數(shù)分布

一．名詞解釋

二．填空題

三．解答題

四．英譯漢

五．綜述題

1、物理改性和化學改性的分類依據是什么？

是否發(fā)生化學反應

2、物理改性有哪些？有何特點

吸附、混合、氫鍵、sharptransitionbyforces(力作用的急劇改變)、添加劑改性、聚合物共混、聚合物合成、聚合物間的物理交聯(lián)。

特點：容易、經濟、過程容易、通常采納改性辦法

3、化學改性有哪些？有何特點？

共聚，接枝聚合，化學交聯(lián)，聚合物的官能團反應。

特點：長久的影響，成本高，難以形成規(guī)模，交聯(lián)改性可以在加工過程中加入交聯(lián)劑。

4、表面改性有哪些特點？

只在材料的表面上改造（勻稱的和不勻稱的），與本體改性相比成本低，詳細有：化學氧化處理，表面電暈處理，表面火焰處理，表面熱處理和表面接枝聚合，

特點：內部屬性:沒有變化;

表面性質：增加（表面光澤、硬度、耐磨、防靜電、阻燃、黏合性、印刷性及熱合性等）5、列舉幾種聚合物改性的辦法

共混改性，化學改性，填充與纖維增加改性，表面改性，復合改性

6、相容性和相容性之間的區(qū)分？

compatibility相容性；

Miscibility混溶性；thermodynamicabilitytobemixedatthemolecularlevel（在分子水平上共混的熱力學能力）

7、高分子體系能夠混溶的熱力學條件是？

?G<0

8、高密度聚乙烯和低密度聚乙烯具有相像的鏈結構，為何相容性不好？

要想好，兩者要有強的互相作用，這兩者是非極性的，之間惟獨范德華力和色散力，所以兩者間的互相作用力差，相容性不好。

9、從分子結構角度來說，如何提高聚合物體系的相容性？

增大互相作用力（分子間、偶極作用）

10、舉例說明徹低相容高分子共混物？

PS/PPO,combinestheheatresistance,theinflammabilityandthetoughnessofPPOwiththegoodprocessabilityandthelowcostofPS；Thistypeofblendexhibitsonlyoneglasstransitiontemperature(Tg),whichisbetweentheTgsofbothblendcomponentsinacloserelationtotheblendcomposition

（中文部分）PS/PPO，結合了PPO的耐熱性、易燃性和韌性與PS的易加工性和低成本性；這種類型的共混物僅有一個玻璃化改變溫度（Tg），這個溫度是介于混合組分的Tg之間，與共混組成密切相關。

11、舉例說明部分相容高分子共混物？

答案：a(small)partofoneblendcomponentisdissolvedintheother.Thistypeofblend,whichexhibitsafinephasemorphologyandsatisfactoryproperties,isreferredtoascompatible.

Bothblendphases(onebeingrichinpolymer1,theotherphasebeingrichinpolymer2)arehomogeneous,andhavetheirownTg.BothTgsareshiftedfromthevaluesfor

thepureblendcomponentstowardstheTgoftheotherblendcomponent.PC/ABSblends,一種共混物組分的一（?。┎糠质侨芙庠谄渌械?。這種類型的共混物表現(xiàn)出一種很好的相形態(tài)和符合要求的性質，也就是相容。

兩種共混相（一相在聚合物1中較多，另外一相在聚合物2中較多）是勻稱的，有他們各自的Tg。他們的Tg是從純混合組分的Tg值變化到其他混合組分的Tg。如：PC/ABS共混物12、列出聚合物共混物增容的策略。

添加預聚的接枝嵌段共聚物，添加反應性高分子，添加低分子量的化學試劑，鏈交換，力化學，添加有挑選性的交聯(lián)試劑，引入特別作用，添加離子交聯(lián)聚合物，添加第三種能與全部共混相（部分）相容的聚合物，增容的其他多方面途徑。

13、比較以下兩種提高二元高分子共混物的相容性的辦法的優(yōu)劣：（1）添加接枝或嵌段共聚物（2）添加反應性高分子原位形成的聚合物

◆答案：advantagesovertheadditionofpremadeblockorgraftedcopolymers.：

（1）reactivepolymerscanbegeneratedbyfreeradicalcopolymerizationorbymeltgraftingofreactivegroupsontochemicallyinertpolymerchains；

（2）reactivepolymersonlygenerateblockorgraftedcopolymersatthesitewheretheyareneeded,i.e.attheinterfaceofanimmisciblepolymerblend；

（3）themeltviscosityofa(linear)reactivepolymerislowerthanthatofapre-madeblockorgraftedcopolymer,atleastiftheblocksofthepre-madecopolymerandthereactive“blocks”areofsimilarmolecularweights。

◆優(yōu)于添加預聚嵌段或接枝共聚物的方面有：（1）通過自由基共聚或熔融接枝活性基

團到化學惰性的高分子鏈上來制備反應性高分子；（2）反應性高分子僅僅在它們所

需的位置上產生嵌段或接枝共聚物，例如在不相容的聚合物共混物的界面處（3）（線

型）的反應性高分子的熔體粘度是低于預聚嵌段或接枝共聚物的粘度的，至少假如

預聚共聚物的的段和反應性的“段”有相像的分子量時。

◆同時為了勝利地應用反應性高分子作為嵌段或接枝共聚物的前驅體，官能團必需滿

足一定條件：

◆有合適的反應活性，使反應貫通熔融相界面在短的共混時光內。

◆此外，產生的共價鍵必需足夠牢固保證在后續(xù)處理條件下向來不斷。

14、哪些小分子化合物能有效提高高分子共混相容性？

答案：(1).Peroxidesandrelatedchemicals；(2).Bifunctionalchemicals；(3).

Mixturesofperoxidesandmultifunctionalchemical

（1）過氧化物和其相關的化合物（2）雙官能團化合物（3）過氧化物和雙官能團化合物的混合物

15、通過小分子過氧化物提高高分子共混相容性有什么缺點？

答案：1.Inadditiontothisin-situcompatibilizerformation,thecrosslinkingofPEand/orthedegradationofPPalsooccur.Thesephenomenaaffecttheviscositymatchofthetwoblendcomponents,andthustheblendmorphology.Inaddition,crystallizationoftheblendcomponentscanbeaffected.；2.

Competitionbetweenin-situcompatibilization,crosslinkinganddegradationmakesthecontrolofblendpropertiesverydifficult；

1、除了這種原味增溶劑形成，PE的交聯(lián)和/或PP的降解也會發(fā)生。這些現(xiàn)象影響兩種

共混組分的粘度配比，因此也影響共混物的形態(tài)。另外，混合組分的結晶也會被影響

2、原位增溶、交聯(lián)和降解之間的競爭使共混物性能的控制很難。

16、共混物形態(tài)結構有哪些特征？

答案：單相延續(xù)結構(即一個相是延續(xù)的而另一個相是簇擁的)

兩互相鎖或交叉結構

互相貫通的兩相延續(xù)結構

17、影響共混物形態(tài)結構的因素有哪些？

答案：主要的影響因素有兩組分的相容性、兩組分配比，兩組分黏度比及共混條件等。詳細如何影響看課件《結構與性能》51-62

18、聚合物粘度和配比如何影響其形態(tài)結構？

答案：如圖2－49中所示，在某一組分含量（體積分數(shù)）大于74％時，這一組分普通來說是延續(xù)相（如在A-1區(qū)域，A組分含量大于74％，A組分為延續(xù)相）；

當組分含量小于26％時，這一組分普通來說是簇擁相。在組分含量介于26％與74％之間時，哪一相為延續(xù)相，哪一相為簇擁相，將取決于配比與熔體黏度的綜合影響。因為受熔體黏度的影響，按照“軟包硬”的邏輯，在A-2區(qū)域，當A組分的熔體黏度小于B組分時，盡管B組分的含量臨近甚至超過A組分，A組分仍然可以成為延續(xù)相。在B-2區(qū)域，亦有類似的狀況

19、彈性體增韌機理？

答案：(1)微裂紋理論；（2）多重銀紋理論（3）剪切屈服理論（4）銀紋-剪切帶理論——填空題

20、剛性體增韌機理？

答案：（1）剛性有機粒子ROF的增韌機理：在基體應力的作用下發(fā)生塑性形變汲取能量；有冷拉機理和空洞化理論（填空）；（2）剛性無機粒子RIF的增韌機理增韌劑起應力集中的作用，誘發(fā)基體屈服，汲取大量變形功。

21、比較以下兩種制備功能高分子的辦法：（1）功能性單體聚合（2）一般高分子功能化

答案：（沒有找到）帶功能性基團的單體比較難聚合；而對一般高分子很難做到每個結構都功能化（教師是這樣說的）

22、通過聚乙烯醇的制備辦法說明高分子化學改性的辦法？

答案：

聚醋酸乙烯酯醇解得到

23、說明聚對氯甲基苯乙烯的制備辦法？

答案：

24、說明馬來酸酐和1，2-二苯基乙烯的均聚和共聚狀況

答案：馬來酸酐和1，2-二苯基乙烯都不能均聚但可共聚得到嚴格交替共聚物。

25、舉例說明聚烯烴的改性辦法（試舉一例）。

（電離輻射（X-射線，γ-射線，電子束），臭氧，紫外線與加速器，和自由基引發(fā)劑在單體存在下，都被用來以形成接枝共聚物）

如：硼烷單體/自由基辦法

P-MS共聚單體/陰離子的辦法

鹵化

26、含氟高分子的制備辦法舉例。

添加全氟烴基碘化物

添加氟化硫醇

decompositiontemperaturesdereaseC-CC-S硅氫加成反應

硼/氧化介導的氟化

不變的低能量表面的制備（省略）

添加氟烯烴

全氟烷基三氯硅烷改性

（舉例說明并附有機理）

27、按合成辦法分互穿網絡polymer有哪些類型？（4個填空）

分步IPN、同步IPN、膠乳IPN、熱塑性IPN

28、舉例說明分步IPN（同步IPN，乳膠IPN）的制備辦法。

(1)分步IPN

先合成交聯(lián)的聚合物1，再用含有引發(fā)劑和交聯(lián)劑的單體2使之溶脹，然后使單體2就地聚合而制得。

『例』將含有交聯(lián)劑二甲基丙烯酸四甘醇酯（TEGDM）的活化劑安眠香的丙烯酸乙酯單體光引發(fā)聚合，生成交聯(lián)的聚丙烯酸乙酯（PEA），再用含有引發(fā)劑和交聯(lián)劑的等量苯乙烯使其溶脹。

待溶脹勻稱之后，將苯乙烯聚合并交聯(lián)，即制得白色皮革狀的IPN50/50PEA/PS。（2）同步IPN(SIN)

同步IPN的制備辦法是將兩種單體混溶在一起，使兩者以互不干擾的方式各自聚合并交聯(lián)。當一種單體舉行加聚而另一種單體舉行縮聚時即可達此目的。

例如，將聚苯基硅氧烷(PMPs)與甲基丙烯酸乙酯EMA或甲基丙烯酸丁酯BMA的質量百分比固定為50／50，按不同配方精確?????稱量混合勻稱后加入一定量的；偶氮二異丁腈AIBN，；聚丙二醇二丙烯酸酯PPDA，正硅酸乙酯TEOS和辛酸亞錫SnOc，在N2庇護下攪拌5min，于85℃下反應至一定黏度，然后鑄模，壓制，按程序升溫反應并保持若干小時即得到PMPS／PMAc同步IPN。

（3）膠乳IPN（LIPN）的制備

膠乳-IPN(LIPN)是以乳液聚合辦法合成的分步IPN。首先以乳液聚合的辦法制得由聚合物1組成的“種子”乳膠粒，再加入單體2、交聯(lián)劑和引發(fā)劑，但不再添加乳化劑以免形成新的乳膠粒，然后使單體2聚合、交聯(lián)、從而形成蕊殼狀結構的LIPN。

29、材料表面改性辦法。（8個）

電暈放電處理

火焰處理與熱處理

高分子材料的表面金屬化

離子注入表面改性技術

難黏高分子材料的化學改性

光化學改性

等離子體表面改性

表面接枝共聚

30、物理表面改性有何特點？

光照、輻射（穩(wěn)定性差，產生的活性自由基時光長了就失活，所以應立刻使用，改性程度淺）31、高分子材料表面改性后有哪些表征辦法？分離表征哪些性質？

化學成分：FTIR、XPS、元素分析

表征結構：掃描電鏡、原子力顯微鏡

晶體結構：XRD、小角X衍射

表面性質：接觸角、表面能、表面張力、導熱、導電

32、PE、PTFE等高分子材料表面難黏的緣由。

（4個緣由）

（1）表面能低，臨界表面張力普通惟獨31～34達因/厘米，因為表面能低，接觸角大，印墨、黏合劑不能充分潤濕基材，從而不能很好黏附在基材上；

（2）結晶度高，化學穩(wěn)定性好，它們的溶脹和溶解都要比非結晶高分子困難，當溶劑型膠粘劑(或印墨、溶劑)涂在難黏材料表面，很難發(fā)生高分子材料分子鏈成鏈或相互蔓延和纏結，不能形成較強的黏附力；

（3）聚烯烴、氟塑料等均屬非極性高分子材料，聚乙烯分子上基本不帶任何極性基團，是非極性高分子。聚丙烯分子中雖然每一個結構單元中有一甲基，但甲基是十分弱的極性基團，所以聚丙烯基本上屬于非極性高分子。而聚四氟乙烯等氟塑料，因結構高度對稱，也屬非極性高分子，印墨、膠黏劑吸附在被材料表面是由范德華力(分子間作用力)所引起的，范德華力包括取向力、誘導力和色散力。對于非極性高分子材料表面，不具備形成取向力和誘導力的條件，而只能形成較弱的色散力，因而黏附性能較差。

（4）聚烯烴類樹脂本身含有低分子量物質以及在加工過程中加入的添加劑(如滑爽劑、抗靜電劑等)，這類小分子物質極簡單析出、匯合于樹脂表面、形成強度很低的薄弱界面層，表現(xiàn)出黏附性差，不利用于印刷、復合和黏接等后加工。

33、等離子體處理高分子材料有哪些作用？

(l)表面交聯(lián)

等離子體中的高能粒子通過轟擊或化學反應，使高分子材料材料表面的C—H、C—C等鍵斷裂，形成自由基。自由基之間重新鍵合，在材料表面形成網狀交聯(lián)結構，使材料的力學性能、表面性能等得到改善。

（2）引入極性基團

等離子體處理可在高分子材料表面引進各種極性基團。

（3）表面刻蝕

使材料表面產生起伏,變得粗糙,并有鍵的斷裂,因此刻蝕對提高分子材料的黏附性、吸濕性等均有顯然作用。

（4）對水的潤濕性的改善

因為等離子處理引入極性基團結合到高分子材料表面上，因此改善了表面的潤濕性，使高分子材料的表面張力增大，接觸角變小。