高分子材料課件復(fù)習(xí)題

名詞解釋：熔體流動(dòng)速率熱到熔融溫度的聚合物熔體在一定壓力下從一定孔徑?？字忻縧Omin擠出的質(zhì)量(g),單位是g/10min<>交聯(lián)聚乙烯是通過(guò)化學(xué)或者輻射的方法在聚乙烯分子鏈間相互交聯(lián)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的熱固性塑料。氯化聚乙烯簡(jiǎn)寫(xiě)為CPE,長(zhǎng)高密度聚乙烯或者低密度聚乙烯中仲碳原子上的氫被氯部分取代的一種無(wú)規(guī)聚合物。氯磺化聚乙烯?在S02存在的條件下，對(duì)聚乙烯進(jìn)行氯化得到的產(chǎn)物，稱為氯磺化聚乙烯，一般含氯量27%—45%,含硫量1%—5%<>茂金屬聚丙烯長(zhǎng)指采用茂金屬為催化劑制備的聚丙烯，產(chǎn)品具有獨(dú)特的間規(guī)立夠規(guī)整性，其性能也與一般的聚丙烯有所不同。(主要用于包裝薄膜、汽車保險(xiǎn)杠、片材、瓶及復(fù)合纖維等。)等規(guī)指數(shù)等規(guī)聚丙烯中，等規(guī)聚合物所占比例稱為等規(guī)指數(shù)，也叫等規(guī)度。軟質(zhì)聚氯乙烯增塑劑含董大于40%的聚氯乙烯稱為軟質(zhì)聚氯乙烯。半硬質(zhì)PVC增塑劑含量在10%—40%的聚氯乙烯稱為軟質(zhì)聚氯乙烯。高抗沖聚苯乙烯記為HIPS,是聚苯乙烯和橡膠通過(guò)接枝共聚法或者機(jī)械共混法制備的改性聚苯乙烯，具有優(yōu)異的抗沖擊性能。酚醛樹(shù)脂凡酚類化合物與醛類牝合物經(jīng)縮聚反應(yīng)制得的樹(shù)脂統(tǒng)稱為酚醛樹(shù)脂，最常使用的長(zhǎng)苯酚和甲醛縮聚物，用PF表示。環(huán)氧樹(shù)脂分子鏈中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的環(huán)氧基團(tuán)的線型有機(jī)高分子化合物。其分子量不高，可以多種類型固化劑交聯(lián)，生成不溶不熔的三維網(wǎng)狀聚合物。12、 環(huán)氧值指每100g環(huán)氧樹(shù)脂中所含環(huán)氧基的克當(dāng)量數(shù)。13、 聚甲醛聚合物分子主鏈上含有一CH20—的重復(fù)單元，稱為聚甲醛，長(zhǎng)一種無(wú)側(cè)鏈、高密度、高結(jié)晶度的線性聚合物，產(chǎn)量?jī)H次于聚酰胺和聚碳酸酯。14、 共聚型熱塑性彈性體是采用嵌段共聚的方式將柔性鏈（軟段）和剛性鏈（硬段）交替連接成大分子，常溫下具有橡膠的許多特性，熔融狀態(tài)下材料可用熱塑性方式加工。15、 熱塑性彈性體是一類分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)含有某些化學(xué)組分不同的樹(shù)脂段（硬段）和橡膠段（軟段）的高分子化合物，常溫下具有橡膠的彈性，高溫下具有可塑化成型的一類彈性體材料。■16、 動(dòng)態(tài)全硫化技術(shù)動(dòng)態(tài)全硫化技術(shù)是指在熱塑性樹(shù)脂基體中混入橡膠，在與交聯(lián)劑混煉的同時(shí)，能使橡膠原位完全產(chǎn)生牝?qū)W交聯(lián)，并在高速混合和高剪切力作用下，交聯(lián)的橡膠被粉碎成大量的微米級(jí)顆粒，分散在連續(xù)的樹(shù)脂基體中，形成熱塑性硫化橡膠TPV。簡(jiǎn)答題：1、 指出下列代號(hào)所指代的聚合物全稱。EPSLMWPEEPDMPPRPPSTPL1PVDCPOEPPB EPSEMACPVCTPEETPV為什么聚乙烯柔順性好，且結(jié)晶度高答：PE柔順性好、結(jié)晶度高是由PE結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定的。（1） PE分子鏈呈鋸齒狀，鍵角。，齒距?lO'^rn,屬高分子長(zhǎng)鏈脂肪炬；（2） PE分子鏈結(jié)構(gòu)對(duì)稱，且沒(méi)有極性基團(tuán)存在；（3） 聚乙烯分子鍵作用力小，且分子鏈可以反復(fù)折疊并整齊堆砌，具有較好的柔順性和規(guī)整性。所以聚乙烯柔順性好、結(jié)晶度低。列舉聚丙烯的改性品種。答：丙烯共聚物； 增強(qiáng)聚丙烯； 聚丙烯合金（增韌聚丙烯）填充聚丙烯： 茂金屬聚丙烯試以PVC的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析說(shuō)明PYC的力學(xué)性能優(yōu)于PE,且具有阻燃性能。答：PVC為無(wú)定形結(jié)構(gòu)的熱塑性樹(shù)脂，結(jié)晶度小于10%。因?yàn)镻VC分子中電負(fù)性較強(qiáng)的氯原子，增大了分子間的相互作用力；同時(shí)由于氯原子的體積大，其空間位阻效應(yīng)使得PVC分子璉剛性增大，所以PVC剛性、硬度、力學(xué)性能較PE都會(huì)提高。又因?yàn)槁仍拥拇嬖?，具有一定的阻燃性，所以PVC的阻燃性能較好。PVC熱穩(wěn)定性差的主要原因是什么答：PVC樹(shù)脂中含有聚合反應(yīng)中殘留的少量雙鍵、支璉及引發(fā)劑殘余基團(tuán)，加上相鄰碳原子之間會(huì)有氯原子和氫原子，容易脫出氯化氫，使PVC穩(wěn)定性差，在光熱作用下易發(fā)生降解.與PE相比，為什么說(shuō)PS的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高，透明性大，且脆性大因?yàn)镻S分子璉上交替連接著側(cè)苯基，側(cè)苯基體積較大，有一定的空間位阻效應(yīng)，這使PS分子鏈變得剛硬，所以PS的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于PE和PP。因?yàn)镻S結(jié)晶度很小或者不結(jié)晶，屬于無(wú)定形聚合物，所以透明性好。因?yàn)镻S制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，所以脆性大。為什么PS的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度比PE和PP高，且長(zhǎng)期在戶外使用會(huì)變黃變脆答：(1)因?yàn)镻S分子鏈上交替連接著側(cè)苯基，側(cè)苯基體積較大，有一定的空間位阻效應(yīng)，這使PS分子鏈變得剛硬，所以PS的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于PE和PP,且脆性大。又因?yàn)镻S側(cè)苯基的化學(xué)活性大，使PS可以進(jìn)行氯化、磺化、硝化等反應(yīng)，而且側(cè)苯基可以使主鏈上a氫原子活化，在空氣中氧化成過(guò)氧化物，并引起降解，所以PS制品長(zhǎng)期在戶外使用會(huì)變黃變脆。什么是高抗沖型聚苯乙烯，其高抗沖原理是什么答：采用機(jī)械共混法或接枝共聚法使聚苯乙烯與橡膠共混或共聚得到的產(chǎn)物叫高抗沖聚苯乙烯(HIPS),其中橡膠的含量一般為5%-20%oHIPS高抗沖原理是制品受沖擊時(shí)，裂紋擴(kuò)展的尖端應(yīng)力會(huì)被相對(duì)柔軟的橡膠顆粒釋放掉，從而提高韌性。9、ABS是有哪三種單體共聚而成的，每種單體分別賦予ABS什么性能答：(1)丙烯膳：20-40%使ABS硬度、耐熱性和力學(xué)強(qiáng)度好。丁二烯：10-30%使ABS抗沖擊性能和低溫回彈性提高。苯乙烯：30-60%使ABS具有良好的熱塑性、加工性和剛性。列舉環(huán)氧樹(shù)脂的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)。環(huán)氧值/環(huán)氧基含量/環(huán)氧當(dāng)量(2)粘度 (3)軟化點(diǎn)氯含量 (5)揮發(fā)份 (6)熱變形溫度聚酰胺力學(xué)性能受哪兩個(gè)因素影響各是怎樣受影響性能指標(biāo)的￥答：PA的力學(xué)性能受溫度和濕度兩個(gè)因素彩響。PA的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度隨溫度和濕度的升高而降低；PA的沖擊強(qiáng)度隨溫度和濕度的升高而升高；PA的硬度隨濕度(含水率)的升高而直線下降。為什么聚酰胺高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度、高韌性作為工程塑料使用最大不足是什么答：聚酰胺長(zhǎng)鏈上的酰胺基是極性基團(tuán)，該基團(tuán)上的氫可以喝另一個(gè)分子的酰胺基團(tuán)上的氛締合成強(qiáng)大的氫鍵，使得聚酰胺分子間作用力大，且易結(jié)晶化，所以聚酰胺高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度。又因?yàn)榫埘０贩肿渔溕嫌衼喖谆拇嬖冢沟梅肿渔溔犴樆?，所以聚酰胺高韌性。聚酰胺缺點(diǎn)是親水性強(qiáng)，吸水后尺寸穩(wěn)定性較差。從結(jié)構(gòu)待點(diǎn)解釋說(shuō)明雙酚A型聚碳酸酯是高透明性的“剛而韌”材料。答：(1)卷結(jié)構(gòu)：雙酚A型的聚碳酸酯分子鏈含有剛性基團(tuán)苯環(huán)、柔性鏈瞇氧鍵以及極性基團(tuán)援基的存在，提高了聚碳酸酯分子間作用力，所以雙諦A型的聚碳酸酯是“剛而韌”的材料。聚集態(tài)結(jié)構(gòu)：聚碳酸酯的分子鏈比較剛硬，分子間作用力強(qiáng)，以及苯環(huán)的共犯效應(yīng)，導(dǎo)致雙酚A型聚碳酸酯很難結(jié)晶，屬于無(wú)定形材料，所以透明性好。簡(jiǎn)述PP0的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)。答：(1)PP0分子鏈上含有大量的酚基芳香環(huán)，使其分子鏈段內(nèi)旋轉(zhuǎn)困難，所以PP0熔點(diǎn)高，熔體流動(dòng)性差，加工困難。（2） PPO分子鏈中兩個(gè)甲基封閉了酚基兩個(gè)活性點(diǎn)，使PPO剛性增大，穩(wěn)定性增強(qiáng),耐熱性和耐腐蝕性提高。（3） PPO分子鏈無(wú)可水解基團(tuán)，且端基長(zhǎng)酚氯基，所以PPO耐水性好，尺寸穩(wěn)定性好,但耐熱氧牝性差，常加入抗氧劑或封端劑提高熱氧化的穩(wěn)定性。什么是熱塑性彈性體按制備方法不同可以分為哪兩種類型答：長(zhǎng)一類分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)含有某些化學(xué)組分不同的樹(shù)脂段（硬段）和橡膠段（軟段）的高分子化合物，常溫下具有橡膠的彈性，高溫下具有可塑化成型的一類彈性體材料。熱塑性彈性體按制備方法不同可分為共聚型熱塑性彈性體和共混型熱塑性彈性體。16、 什么是共混性熱塑性彈性體該技術(shù)制備的熱塑性彈性體的發(fā)展有幾個(gè)階段答：共混性熱塑性彈性體長(zhǎng)采用機(jī)械共混方式使橡膠和塑料在熔融共混時(shí)形成兩相結(jié)構(gòu)。采用共混技術(shù)制備的共混性熱塑性彈性體的發(fā)展有以下三個(gè)階段：（1） 簡(jiǎn)單的橡塑共混（2） 部分動(dòng)態(tài)硫化階段（3） 動(dòng)態(tài)全硫化階段問(wèn)答題：1、試比較說(shuō)明HDPE、LDPE和LLDPE的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與性能差異。答：（1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)HDPE：分子鏈上含有支鏈，且支鏈短而少。LDPE：多LDPE比HDPE含有更多的支鏈，且支鏈長(zhǎng)短不一，規(guī)整性差，其中的長(zhǎng)支鏈長(zhǎng)度可以與主鏈長(zhǎng)度一樣長(zhǎng)，此外分子鏈上還可能含有鐵基和瞇鍵。LLDPE:是乙烯和少量a-烯痊共聚物，分子鏈上具有短支鏈的有序結(jié)構(gòu)，支鏈長(zhǎng)短由a-烯炬的碳原子數(shù)決定，分子規(guī)整性介于LDPE和HDPE之間。(2)性能差異HDPE：分子量較高，且分布較窄，密度較大，-0.97gcm3,結(jié)晶度高,85-95%之間，所以HDPE的拉伸強(qiáng)度、拉伸與彎曲模量、硬度、剛度等性能和比LDPE和LLDPE優(yōu)異，但耐沖擊性能較差，韌性、透氣性、透明性都比LDPE低。LDPE：分子量較小且分布較寬，密度低，-0.94gcm‘,結(jié)晶度較低，45-65%之間，熔點(diǎn)、強(qiáng)度、硬度、剛度都校低，耐熱性和耐溶劑性也比HDPE和LLDPE差，但透明性、透氣性、柔性、韌性、電絕緣性、耐環(huán)境開(kāi)裂性以及加工流動(dòng)性能比HDPE好。LLDPE：密度T).935gcm3,結(jié)晶度為55-65%,性能介于HDPE和LDPE二者之間，但熔體粘度較大，加工性能很差。衡1PE和PP的分子量大小的指標(biāo)是什么該指標(biāo)變化，二者的分子量和力學(xué)性能指標(biāo)各是怎樣變化的并試從分子結(jié)構(gòu)解釋這一變化的原因。答：衡量PE和PP的分子量大小的指標(biāo)是熔體流動(dòng)速率(MFR),熔體流動(dòng)速率越小，聚合物分子量越大，聚合物的力學(xué)性能也會(huì)隨之變化，具體指標(biāo)變化如下。對(duì)PE而言，分子量增大，力學(xué)性能增強(qiáng)，其拉伸強(qiáng)度、表面硬度、耐磨性、耐蠕變性、耐老化性、耐溶劑性以及沖擊性能都會(huì)被提高，但斷裂伸長(zhǎng)率一般會(huì)降低。這長(zhǎng)因?yàn)镻E分子量增大，PE分子間纏繞點(diǎn)和吸引點(diǎn)越多，分子間作用力越大，從而使其力學(xué)性能變好。對(duì)PP而吉，分子量也同樣增大，但其力學(xué)性能指標(biāo)變化規(guī)律不同于其他聚合物材料。當(dāng)PP分子量增大，熔體粘度增大，韌性提高。但熔融溫度、表面硬度、剛度、、屈服強(qiáng)度等指標(biāo)均被降低。這一反常規(guī)律與PP結(jié)晶困難有關(guān)，因?yàn)镻P分子量增大，結(jié)晶度下降，所以除了韌性和熔體粘度增大之外，其余力學(xué)性能指標(biāo)均被降低。3、 比較說(shuō)明四大通用型熱塑性樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能，并指出工業(yè)上常用的聚合方法。答：(1)聚乙烯分子鏈呈鋸齒形，無(wú)極性基團(tuán)存在，分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱，作用力小，具有良好的柔順性和規(guī)整性，易結(jié)晶，屬于非極性結(jié)晶聚合物。工業(yè)上制備PE可采用自由基聚合與配位聚合兩種方法。（2） 聚丙烯按側(cè)甲基排列方式的不同可分為等規(guī)、無(wú)規(guī)、間規(guī)三種。無(wú)極性基團(tuán)，分子結(jié)構(gòu)對(duì)稱性、規(guī)整性和結(jié)晶性都不及PE,但也屬于非極性結(jié)晶聚合物。叔碳原子上的氫已被氧化，所以制品易老化發(fā)脆。工業(yè)上制備PP采用配位陰離子聚合方法。（3） 聚氯乙烯屬于無(wú)定形材料，結(jié)構(gòu)中因含有電負(fù)性很強(qiáng)的氯原子，使得分子間作用力增大，同時(shí)氯的空間位阻效應(yīng)使其剛性、硬度、力學(xué)性能比PE好，但韌性不及PE,易老化降解。工業(yè)上制備PVC采用自由基聚合，主要以懸浮聚合為主。（4） 聚苯乙烯屬于無(wú)定形材料，由于苯基的存在，使得苯基上a位的氫活性高，耐候性、耐光性、氧化性差，但苯環(huán)的共覘效應(yīng)使其耐輻射性好，所以聚苯乙烯的制品長(zhǎng)期戶外使用易變黃變脆。■工業(yè)上制備PS多采用自由基聚合。4、按照工藝條件的不同，可將酚醛樹(shù)脂分為哪兩種類型各自的合成工藝條件及固化情況如何答：按照合成工藝條件不同，可將酚醛樹(shù)脂分為熱塑性酚醛樹(shù)脂和熱固性酚醛樹(shù)脂。（1） 熱塑性酚醛樹(shù)脂合成工藝：酸性條件下（PH<7）,甲醛和苯酚的物質(zhì)的量之比小于1（一般為），硫酸或鹽酸做催化劑時(shí)合成的一種線性樹(shù)脂，該樹(shù)脂可溶解、可熔融，分子內(nèi)不含務(wù)甲基。。固化：熱塑性酚醛樹(shù)脂加熱不固化，其固化必須加有聚甲醛或六次甲基四胺等固化劑。（2） 熱固性酚醛樹(shù)脂合成工藝：堿性條件下（PH=8-11）,甲醛和苯酚的物質(zhì)的量之比大于1（一般為），氫氧化鈉或氨水等堿做催化劑時(shí)合成的一種樹(shù)脂，該樹(shù)脂合成分為三個(gè)階段。甲階PF：線性聚合物，可溶丙酮、乙醇有機(jī)溶劑等；乙階PF：支鏈聚合物，部分溶解于丙酮.乙醇等；丙階PF：體型聚合物，不溶解、不熔融的硬化固體固化：熱固性酚醛樹(shù)脂可以加熱自固化；可以加酸在室溫下即可固化;也可以添加六次甲基四胺等固化劑，加快固化速度。對(duì)比說(shuō)明PA和PET的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，并簡(jiǎn)述二者的相似之處。T答：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：聚酰胺PA分子主鏈上含有酰胺基團(tuán)，該基團(tuán)上的氫能與另一個(gè)酰胺基團(tuán)上的氧形成牢固的氫鍵，使得PA分子間作用力增大，結(jié)構(gòu)發(fā)生結(jié)晶化，因此具有高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度等良好的性能。同時(shí)PA分子鏈上還存在亞甲基的脂肪炷鏈，且亞甲基與酰胺基交替有序的排列，使得PA分子鏈柔順性好，結(jié)晶度高，所以PA具有高韌性，高結(jié)晶度。但因極性酰胺基團(tuán)的存在，聚酰胺易吸水，吸水后尺寸穩(wěn)定性變差，力學(xué)性能降低。聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酣PET分子鏈上由剛性的苯基、極性的酯基和柔性的脂肪炷基組成，使得PET既具有剛性、硬性、又具有柔順性;同時(shí)因?yàn)镻ET支化程度低，分子結(jié)構(gòu)較規(guī)整，所以PET可以結(jié)晶，結(jié)晶度可達(dá)40%。但其結(jié)晶溫度高，結(jié)晶速度慢，所以也可制成透明度很高的無(wú)定形PET。但因極性酯基的存在，PET高溫易水解。相似之處：（1）PA和PET都可作為工程塑料使用，都具有自潤(rùn)滑性和阻燃性能，和長(zhǎng)由縮聚反應(yīng)制得的聚合物；。（2） 二者結(jié)構(gòu)相對(duì)規(guī)整，所以都可以結(jié)晶，但二者的結(jié)晶速度都很慢；（3） 二者都可用玻璃纖維增強(qiáng)改性，也都可以和其他聚合物共混，制備聚合物合金；（4） 二者都屬于極性聚合物，易吸水或高溫水解，所以電性能和力學(xué)性能等都會(huì)受溫度和濕度的影響。PET塑料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和改性方法有哪些其中玻璃纖維增強(qiáng)改性的PET,力學(xué)性能指標(biāo)如何變化答：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)PET分子鏈由剛性的苯基、極性的酯基和柔性的脂肪炬基組成，既具有剛性、硬性、又具有柔順性；PET支化程度低，分子結(jié)構(gòu)較規(guī)整，結(jié)晶度可達(dá)4