高分子材料改性书中部分思考题参考答案
高分子改性复习题及答案
简答题:
接枝共聚反应的原理是什么?
答:接枝共聚反应首先要形成活性接枝点,各种聚合机理的引发剂或催化剂都能为接枝共聚提供活性种,而后产生接枝点。活性点处于链的末端,后才形成接枝共聚物。
1、从嵌段共聚物的角度来说,热塑性弹性体的组成是什么?各组成的作用是什么?
答:热塑性弹性体是由大量的软嵌段和少量的硬嵌段组成的两相嵌段共聚物。软硬两种嵌段各有各的用处,软嵌段提供柔韧的弹性,而硬嵌段则提供物理交联点和起填料的功能。
2、反应挤出过程对工艺条件的要求是什么?
答:①高效率的混合功能:②高效率的脱挥功能③高效率的向外排热功能④合理的停留时间⑤强输送能力和强剪切功能
1、什么是热力学相容性和工艺相容性?为什么说工艺相容性比热力学相容性应用更普遍?
答:热力学相容性是指两种聚合物在热和比例时都能形成稳定的均相体系的能力,即指聚合物在分子尺寸上相容,形成均相共混体系。工艺相容性是指由于聚合物的分子质量很高,黏度特别大,靠机械力场将两种混合物强制分散混合后,各项的自动析出或凝聚的现象也很难产生,故仍可长期处于动力学稳定状态,并可获得综合性能良好的共混体系。
因为工艺相容性仅仅是一个工艺上比较的概念,期含义是指两种材料共混对分散的难易程度,和所得的共混物的动力学稳定性,对于聚合物而言,相容性有两方面含义:一是可以混合均匀的程度,二是混合的聚合物分子间作用力,若分子间的作用力越相近,则越容易分散均匀,分散性越好。
2、影响聚合物共混的结构形态因素是什么?简述如何影响。
答:①两相组成的配比:在“海-岛”结构两相体系共混物中,确定哪一相为连续相,哪一相为分散相具有重要意义,可计算理论临界含量。小于26%为分散相,大于74%为连续相。②熔体黏度:黏度低的一相倾向于生成连续相,黏度高的一项倾向于生成分散相。
高分子材料物理化学实验复习
一、热塑性高聚物熔融指数的测定
熔融指数 (Melt Index 缩写为MI) 是在规定的温度、压力下,10min 内高聚物熔体通过规定尺寸毛细管的重量值,其单位为g 。 min)10/(600
g t
W MI ⨯=
影响高聚物熔体流动性的因素有内因和外因两个方面。内因主要指分子链的结构、分子量及其分布等;外因则主要指温度、压力、毛细管的内径与长度为了使MI 值能相对地反映高聚物的分子量及分子结构等物理性质,必须将外界条件相对固定。在本实验中,按照标准试验条件,对于不同的高聚物须选取不同的测试温度与压力。因为各种高聚物的粘度对温度与剪切力的依赖关系不同,MI 值只能在同种高聚物间相对比较。一般说来,熔融指数小,即在
12、 34测定取向度的方法有X 射线衍射法、双折射法、二色性法和声速法等。其中,声速法是通过对声波在纤维中传播速度的测定,来计算纤维的取向度。其原理是基于在纤维材料中因大分子链的取向而导致声波传播的各向异性。
几个重要公式:
①传播速度C=)/(10
)(106
3
s km t T L L ⨯∆-⨯- 单位:C-km/s ;L-m ;T L -?s ;△t-?s ②模量关系式 2
C E ρ= ③声速取向因子 22
1C
C f u a -= ④?t(ms)=2t 20-t 40(解释原因)
Cu 值(km/s ):PET= 1.35,PP=1.45,PAN=2.1,CEL=2.0 (可能出选择题)
测定纤维的C u 值一般有两种方法:一种是将聚合物制成基本无取向的薄膜,然后测定其声速值;另一种是反推法,即先通过拉伸试验,绘出某种纤维在不同拉伸倍率下的声速曲线,然后将曲线反推到拉伸倍率为零处,该点的声速值即可看做该纤维的无规取向声速值C u (见图1)。
高分子习题及部分答案
第一章
一.填空题
1 .药用辅料广义上指的是能将药理活性物质制备成药物制剂的各种添加剂,其中具有高分子特征的辅料,一般被称为药用高分子辅料。
2 .辅料有可能改变药物从制剂中释放的速度或稳定性,从而影响其生物利用度。3.药用高分子辅料在药用辅料中占有很大的比重,现代的制剂工业,从包装到复杂的药物传递系统的制备,都离不开高分子材料,其品种的多样化和应用的广泛性表明它的重要性。
二.选择题
1 .下面哪项不是有关药用高分子材料的法规(D )
A .《中华人民共和国药品管理法》
B .《关于新药审批管理的若干补充规定》
C .《药品包装用材料容器管理办法(暂行)》
D .《药品生产质量管理办法》
2 .淀粉的改性产物可分为(A )
A .梭甲基淀粉钠和可压性淀粉
B .搜甲基淀粉钠和支链淀粉
C .可压性淀粉和支链淀粉
D .直链淀粉和梭甲基淀粉钠
3 .依据用途分,下列哪项不属于药用高分子材料(C )
A .在传统剂型中应用的高分子材料
B .控释、缓释制剂和靶向制剂中应用的高分子材料
C .前体制剂中应用的高分子材料
D 包装用的材料
三.简答题
1 .药用高分子材料学研究的任务是什么?
答:( 1 )高分子材料的一般知识,如命名、分类、化学结构;高分子的合成反应及化学反应(缩聚、加聚、共聚、聚合物的改性与老化);高分子材料的化学特性和物理、力学性能。
( 2 )药用高分子材料的来源、生产、化学结构、物理化学性质和应用。
2. 高分子材料作为药物载体的先决条件是什么?
答(1 )适宜的载药能力;
( 2 )载药后有适宜的释药能力;
( 3 )无毒、无抗原性,并具有良好的生物相容性。
高分子材料与应用各章习题总结
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:B
2【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:ABCD
3【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
《高分子材料成型加工》课后部分习题参考答案
2.分别区分“通用塑料”和“工程塑料”,“热塑性塑料”和“热固性塑料”,“简单组分高分子材料”和“复杂组分高分子材料”,并请各举2~3例。
答:通用塑料:一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。通用塑料有:PE,PP,PVC,PS 等;
工程塑料:是指拉伸强度大于50MPa,冲击强度大于6kJ/m2 ,长期耐热温度超过100℃的,刚性好、
蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀等,可代替金属用作结构件的塑料。工程塑料有:PA,PET,PBT,POM等;
工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料,是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。日本业界将它定义为“可以做为构造用及机械零件用的高性能塑料,耐热性在100℃以上,主要运用在工业上”。
热塑性塑料:加热时变软以至流动,冷却变硬,这种过程是可逆的,可以反复进行。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚,氯化聚醚等都是热塑性塑料。(热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构,分子链之间无化学键产生,加热时软化流动、冷却变硬的过程是物理变化;)
热固性塑料:第一次加热时可以软化流动,加热到一定温度,产生化学反应一交链固化而变硬,这种变化是不可逆的,此后,再次加热时,已不能再变软流动了。正是借助这种特性进行成型加工,利用第一次加热时的塑化流动,在压力下充满型腔,进而固化成为确定形状和尺寸的制品。这种材料称为热固性塑料。(热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的,固化后分子链之间形成化学键,成为三维的网状结构,不仅不能再熔触,在溶剂中也不能溶解。)酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、不饱和聚酯、有机硅等塑料,都是热固性塑料。
高分子习题与思考题一
习题与思考题一
1、解释下列名词:
(1)构型;分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
(2)构象;由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态
(3)链段;
(4)热力学柔性单键内旋转时,由于非邻近原子之间的相互作用,使反式和旁式构象之间存在着能量差∆ε。
(5)力学柔性单键内旋转时,由于非邻近原子之间的相互作用,使反式和旁式构象之间存在着能量差∆ε。
(6)均方末端距;如果自由结合链由n个键组成,每个键的长度为l,
(7)自由结合链模型:假定分子是由足够多的不占有体积的化学键自由结合而成,内旋转时没有键
角的限制和位垒障碍,其中每个键在任何方向的几率都相等,称这种链为自由结合链。
(8)全同立构
2、试讨论线型聚戊二烯可能有哪些不同的构型。
高分子种化学健所固定的原子在空间的几何排列。1,4加成(几何构型) 1,2加成(空间
位阻大,可能性小) 3,4加成(旋光异构)
3、聚丙烯中碳-碳单链是可以转动的,通过单键的转动能否把全同立构的聚丙
烯变为“间同立构”的聚丙烯?
不能,由于单健内旋转而产生的分子在空间的不同形态称为构象,与间同立构全同立构没有很直接的关系
4、顺序异构体由结构单元间的联结方式不同所产生的异构体。
5、什么是链结构?结构单元在高分子链中的联结方式
11、支化或交联对高聚物的性能有何影响?
12、试由分子结构分析高聚物的许多物理性能与低分子物质不同的主要原因。
高分子的结构单元数目大;高分子的结构不均一;高分子的结构单元之间相互作用对聚集态和物性有重要
影响;高分子链有一定的内旋转自由度,有柔性;高分子晶态比底分子差;加填料改性。
高分子材料课后习题答案
高分子材料课后习题答案
【篇一:高分子材料成型加工课后习题答案】
通过何种物料运动和混合操作来实现?
答:?非分散混合在混合中仅增加离子在混合物中空间分布均匀性
而不减小粒子初始尺寸的过程称为非分散混合或简单混合。这种混
合的运动基本形式是通过对流来实现的,可以通过包括塞形流动和
不需要物料连续变形的简单体积排列和置换来达到。
分散混合是指在混合过程中发生粒子尺寸减小到极限值,同时增
加相界面和提高混合物组分均匀性的混合过程。分散混合主要是靠
剪切应力和拉伸应力作用实现的。分散混合的目的是把少数组分的
固体颗粒和液相滴分散开来,成为最终粒子或允许的更小颗粒或滴,并均匀地分散到多组分中,这就涉及少组分在变形粘性流体中的破
裂为题,这是靠强迫混合物通过窄间隙而形成的高剪切区来完成的。
2、在热固性塑料模压成型中,提高压力应相应地降低还是升高模
压压力才对模压成型工艺有利?为什么?
答:在一定温度范围内,模温升高,物料流动性提高,模压压力可
降低,但模温提高也会使塑料的交联反应速率加速,从而导致熔融
物料的粘度迅速增高,反而需要更高的模压压力。
3、热固性塑料模压成型中物料的预热温度对模压压力有何影响?为什么?
答:对塑料进行预热可以提高流动性,降低模压压力,但如果预热
温度过高或预热时间过长会使塑料在预热过程中有部分固化,会抵
消预热增大流动性效果,模压是需更高的压力来保证物料充满型腔。
1、什么是聚合物的结晶取向?它们有何不同?研究结晶和取向对
高分子材料加工有何实际影响?
答:结晶是聚合物分子在三维空间呈周期性重复排列的过程,而取
高分子材料成形原理习题及答案
计算题
1.PA-66原纤维支数为4500支,在不断增加负荷的作用下,当负荷为8克时,纤
维被拉断。试求:a)旦数D b)特数Tex c)绝对强力P d)相对强度PDPT e)断裂长度LP f)强度极限σ(ρ=1.14)
2.某腈纶厂生产的产品经测量其含湿率为2.5%。
a)试折合为回潮率为多少?
b)若知回潮率为2%,那么该纤维的每1000公斤的标准重量是多少?
3.已知某纤维厂生产PET长丝,规格为128支/3L根,试求a)该长丝的旦数,50
米卷重
(1)单根纤维的旦数
(2)单根纤维的断面直径是多少?(PET:ρ=1.38)
4.PET的纺丝温度为286℃,计量泵规格为0.6cm3/r,转速为15r/min,喷丝板孔径
为0.3mm,孔数为20孔,孔长为0.5mm,已知η0=210Pa.s,试求流经每孔的yw和压力降Δp。若为非牛顿流体,非牛顿指数n=0.78,η=140 Pa.s时,其yw 和Δp又为多少?
5.聚丙烯腈的硫氰酸钠浓水溶液,已知其20℃时的零切粘度为40Pa.S,非牛顿指
数为0.43,临界剪切速率为150S-1,粘流活化能为38KJ/mol,问:
(1)20℃时,把剪切速率提高到3×104S-1,其表观粘度为多少?
(2)把该溶液提高到60℃时其零切粘度为多少?
6.涤纶纺丝工艺中所用工艺参数为:纺丝温度280℃,吹风温度30℃,纺丝线上固
化点温度80℃,熔体密度ρ=1.20×10-3g/cm3 ,熔体比热容容1.88kJ/kg℃,卷绕丝密度1.38 g/cm3,空气导热系数2.6×10-4J/cm.s.℃,泵供量365g/min,空气运动粘度
高分子习题与思考题一
习题与思考题一
1、解释下列名词:
(1)构型;分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
(2)构象;由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态
(3)链段;
(4)热力学柔性单键内旋转时,由于非邻近原子之间的相互作用,使反式和旁式构象之间存在着能量差。
(5)力学柔性单键内旋转时,由于非邻近原子之间的相互作用,使反式和旁式构象之间存在着能量差。
(6)均方末端距;如果自由结合链由n个键组成,每个键的长度为l,
(7) 自由结合链模型:假定分子是由足够多的不占有体积的化学键自由结合而成,内旋转时没有键角
的限制和位垒障碍,其中每个键在任何方向的几率都相等,称这种链为自由结合链。
(8)全同立构
2、试讨论线型聚戊二烯可能有哪些不同的构型。
高分子种化学健所固定的原子在空间的几何排列。1,4加成(几何构型)1,2加成(空间
位阻大,可能性小)3,4加成(旋光异构)
3、聚丙烯中碳-碳单链是可以转动的,通过单键的转动能否把全同立构的聚丙
烯变为“间同立构”的聚丙烯
不能,由于单健内旋转而产生的分子在空间的不同形态称为构象,与间同立构全同立构没有很直接的关系
4、顺序异构体由结构单元间的联结方式不同所产生的异构体。
5、什么是链结构结构单元在高分子链中的联结方式
11、支化或交联对高聚物的性能有何影响
12、试由分子结构分析高聚物的许多物理性能与低分子物质不同的主要原因。
高分子的结构单元数目大;高分子的结构不均一;高分子的结构单元之间相互作用对聚集态和物性有重要
影响;高分子链有一定的内旋转自由度,有柔性;高分子晶态比底分子差;加填料改性。
高分子材料试题及答案
05年《高分子材料导论》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 ~10 Onn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。
高分子材料成型加工习题参考答案
高分子材料成型加工习题参考答案(1~5章)
绪论
1、高分子材料可应用于哪些方面? 有哪些特点, 答:高分子材料可应用于如下各个方面:
结构材料:
机械零部件、机电壳体、轴承……
电器材料:
电缆、绝缘版、电器零件、家用电器、通讯器材…… 建筑材料:
贴面板、地贴、塑料门窗、上下水管…… 包装材料:
各种瓶罐、桶、塑料袋、薄膜、绳、带、泡沫塑料…… 日用制品:
家具、餐具、玩具、文具、办公用品、体育用品及器材……
交通运输:
道路交通设施、车辆、船舶部件……
医疗器械:
医疗器具、药品包装、医药附件、人造器官…… 航天航空:
飞机、火箭、飞船、卫星零部件……
军用器械:
武器装备、军事淹体、防护器材…… 交通运输:
道路交通设施、车辆、船舶部件……
医疗器械:
医疗器具、药品包装、医药附件、人造器官…… 航天航空:
飞机、火箭、飞船、卫星零部件……
军用器械:武器装备、军事淹体、防护器材…… 化纤类:布、线、服装、……
高分子材料具有如下特点:
优点: a.原料价格低廉; b.加工成本低; c.重量轻; d.耐腐蚀;
e.造型容易;
f.保温性能优良;
g.电绝缘性好。
缺点: a.精度差; b.耐热性差; c.易燃烧; d.强度差; e.耐溶
剂性差; f.易老化
2、塑料制品生产的完整工序有哪五步组成,
答:成型加工完整工序共五个
1.成型前准备:原料准备:筛选,干燥,配制,混合 ?
2.成型:赋预聚合物一定型样 ?
3.机械加工:车,削,刨,铣等。 ?
4.修饰:美化制品。 ?
5.装配: 粘合,焊接,机械连接等。 ?
说明:a 并不是所有制品的加工都要完整地完成此5个工序
生物医用高分子材料书后习题
第一章绪论(重点,概念)
1.与小分子化合物相比,高分子化合物的特点有哪些?P1
(1)分子量大
(2)分子似“一条长链”,且具有一定的长径比
(3)分子量的多分散性
(4)分子所存在的状态不同
(5)固体聚合物具有一定的机械强度
(6)高分子的难溶性
2.高分子分子量的表示方法有哪几种?P3
(1)数均分子量:按聚合物中含有的分子数目进行统计平均的分子量,高分子样品中所有分子的总重量除分子(摩尔)总数。
(2)重均分子量:按照聚合物的重量进行统计平均的分子量,i-聚体的分子量乘以其质量分数的加和。
(3)黏均分子量:用高分子的黏度来表示高分子的分子量的方法。
3.高分子的聚集态结构有哪几种?P5
(1)非晶态结构:无熔点,包含玻璃态、高弹态和黏流态;玻璃化转变温度
Tg &黏流温度Tf。Tg是聚合物玻璃态与高弹态的转变点
(2)晶态结构:结晶熔融温度Tm,是结晶高聚物的主要热转变温度,是聚合
物由从固体到液体的临界温度。
(3)液晶态结构:兼有晶体和液体性质的过渡状态。
Tg和Tm是评价聚合物耐热性的重要指标。
4.生物医用高分子材料的主要应用类型有哪些?P10
(1)直接治疗:生物组织、人工器官、一般医疗
(2)医药和制剂:控制释放系统、血液制剂
(3)检查和诊断:功能检查、生体检查
5.生物医用高分子材料的生产对环境一般有哪些要求?P11
无尘、无菌和一定的空气洁净度
6.什么是无尘概念?如何进入无尘洁净室?P12
无尘净化级别主要是根据每立方米空气中粒子直径大于划分标准的粒子数
进入无尘洁净室,必须先进入无尘更衣室,穿上无尘帽、无尘口罩、无尘衣、静电防尘手套、无尘裤、无尘靴。还应当洗手和消毒
高分子化学第二版习题答案
高分子化学第二版习题答案
高分子化学第二版习题答案
高分子化学是一门研究高分子材料合成、结构、性质和应用的学科,是化学和材料科学的交叉领域。高分子化学的习题是学生们进行自我学习和检验学习效果的重要工具。本文将为读者提供高分子化学第二版习题的答案,并对其中一些重要的问题进行深入讨论。
1. 习题1:高分子化学的基本概念和分类
答案:高分子化学是研究大分子化合物的合成、结构、性质和应用的学科。高分子化合物是由许多重复单元通过共价键连接而成的大分子化合物。根据高分子化合物的结构和性质,可以将其分为线性高分子、支化高分子、交联高分子和共聚高分子等。
2. 习题2:高分子合成方法
答案:高分子合成方法包括聚合反应和缩聚反应。聚合反应是指通过单体分子之间的共价键连接,形成高分子链的过程。常见的聚合反应有自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合等。缩聚反应是指通过两个或更多的小分子反应生成高分子的过程。常见的缩聚反应有酯交换缩聚、酰胺缩聚和酰胺酯缩聚等。
3. 习题3:高分子结构与性质
答案:高分子的结构和性质与其分子量、分子量分布、分子结构和分子排列有关。分子量越大,高分子的物理性质(如熔点、玻璃化转变温度等)越高。分子量分布越窄,高分子的性能越均一。高分子的分子结构(如支化度、交联度等)会影响其力学性能和热稳定性。高分子的分子排列(如无序排列、有序排列等)会影响其晶体结构和透明性。
4. 习题4:高分子材料的应用
答案:高分子材料广泛应用于各个领域,如塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂、电子材料等。塑料是高分子材料的一种重要应用形式,具有轻质、耐腐蚀、绝
高分子材料思考题答案
《高分子材料导论》思考题
第一章材料科学概述
1.试从不同角度把材料进行分类,并阐述三大材料的特性。
按化学组成分类:金属材料无机材料.有机材料(高分子材料)
按状态分类:气态。固态:单晶.多晶.非晶.复合材料.液态
按材料作用分类:结构材料,功能材料
按使用领域分类:电子材料。耐火材料。医用材料。耐蚀材料。建筑材料
三大材料:(1)金属材料富于展性和延性,有良好的导电及导热性、较高的强度及耐冲击性。(2)无机材料一般硬度大、性脆、强度高、抗化学腐蚀、对电和热的绝缘性好。
(3)高分子材料的一般特点是质轻、耐腐蚀、绝缘性好、易于成型加工,但强度、耐磨性及使用寿命较差。
2.说出材料、材料工艺过程的定义。
材料——具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质。
由化学物质或原料转变成适用于一定用场的材料,其转变过程称为材料化过程或材料工艺过程。
3.原子之间或分子之间的结合键一般有哪些形式?试论述各种结合键的特点。
离子键:无方向性,键能较大。由离子键构成的材料具有结构稳定、熔点高、硬度大、膨胀系数小的特点。共价键:具有方向性和饱和性两个基本特点。键能较大,由共价结合而形成的材料一般都是绝缘体。金属键:无饱和性和方向性。具有良好的延展性,并且由于自由电子的存在,金属一般都具有良好的导电、导热性能。
4.何为非晶态结构?非晶态结构材料有何共同特点?
原子排列近程有序而远程无序的结构称为非晶态结构或无定形结构,非晶态结构又称玻璃态结构。共同特点是:结构长程无序,物理性质一般是各向同性的;没有固定的熔点,而是一个依冷却速度而改变的转变温度范围;塑性形变一般较大,导热率和热膨胀性都比较小。5.材料的特征性能主要哪些方面?
高分子材料物理化学实验复习资料
⾼分⼦材料物理化学实验复习资料
⼀、热塑性⾼聚物熔融指数的测定
熔融指数 (Melt Index 缩写为MI) 是在规定的温度、压⼒下,10min ⾼聚物熔体通过规定尺⼨⽑细管的重量值,其单位为g 。min)10/(600
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W MI ?=
影响⾼聚物熔体流动性的因素有因和外因两个⽅⾯。因主要指分⼦链的结构、分⼦量及其分布等;外因则主要指温度、压⼒、⽑细管的径与长度等因素。
为了使MI 值能相对地反映⾼聚物的分⼦量及分⼦结构等物理性质,必须将外界条件相对固定。在本实验中,按照标准试验条件,对于不同的⾼聚物须选取不同的测试温度与压⼒。因为各种⾼聚物的粘度对温度与剪切⼒的依赖关系不同,MI 值只能在同种⾼聚物间相对⽐较。⼀般说来,熔融指数⼩,即在10min 从⽑细管中压出的熔体克数少,样品的分⼦量⼤,如果平均分⼦量相同,粘度⼩,则表⽰物料流动性好,分⼦量分布较宽。
1、测烯烃类。
2、聚酯(⽐如涤纶)不能测。
3、只能区别同种物质。
聚丙烯的熔点为165℃,聚酯的熔点为265℃。熔融加⼯温度在熔点上30~50
考:简述实验步骤:
①选择适当的温度、压强和合适的⽑细管。(聚丙烯230℃)②装上⽑细管,预热2~3min 。③加原料,“少加压实”。平衡5min ,使其充分熔融。④加砝码,剪掉⼀段料头。1min 后,剪下⼀段。⑤称量
⑥重复10次,取平均值。⑦关闭,清洁仪器。思考题:
1、影响熔融指数的外部因素是什么?(4个)
2、熔融指数单位:g/10min
3、测定热塑性⾼聚物熔融指数有何意义?
参考答案:热塑性⾼聚物制品⼤多在熔融状态加⼯成形,其熔体流动性对加⼯过程及成品性能有较⼤影响,为此必须了解热塑性⾼聚物熔体的流变性能,以确定最佳⼯艺条件。熔融指数是⽤来表征熔体在低剪切速率下流变性能的⼀种相对指标。
高分子复习思考题答案
⾼分⼦复习思考题答案
⾼分⼦复习思考题答案
⼀、名词解释
链段:⾼分⼦链中能够独⽴运动的最⼩单元
柔顺性:⾼分⼦长链能够不同程度地卷曲的特性叫做⾼分⼦的柔顺性
碳链⾼分⼦:主链全部由碳原⼦组成的⾼分⼦化合物
杂链⾼分⼦:主链由碳原⼦与其他原⼦以共价键连接⽽成的⾼分⼦化合物
元素有机⾼分⼦:分⼦主链由碳和氧、氮、硫等以外其他元素的原⼦组成,或全部由其他元素的原⼦组成,并连接有机基团的⾼分⼦
近程结构:单个⾼分⼦内⼀个或⼏个结构单元的化学结构和⽴体化学结构,包括构造与构型
远程结构:单个⾼分⼦的⼤⼩和在空间所存在的各种形状
构象:由于单键内旋转所形成的分⼦内各原⼦的空间排布
构型:某⼀原⼦的取代基在空间的排列
普弹性:⼤应⼒作⽤下,材料分⼦中键长、键⾓变化引起的⼩形变,形变瞬时完成,除去外⼒后形变⽴恢复称为普弹性
⾼弹性:⼩应⼒作⽤下由于⾼分⼦链段运动⽽产⽣的很⼤的可逆形变称为⾼弹性
强迫⾼弹性:玻璃态⾼聚物在外⼒作⽤下出现的⾼弹现象称为强迫⾼弹性
蠕变:在恒温恒负荷条件下,⾼聚物材料的形变随时间延长⽽逐渐增加的现象
应⼒松弛:在恒定温度和形变保持不变的情况下,⾼聚物内部的应⼒随时间延长⽽逐渐衰减的现象
滞后现象:⾼聚物在交变⼒作⽤下,形变落后于应⼒变化的现象
内耗:⾼分⼦材料在受到交变应⼒时,形变的变化落后于应⼒变化发⽣滞后现象,每个循环中所消耗的功银纹屈服:很多⾼聚物,尤其是玻璃态透明⾼聚物(PS、PMMA、PC)储存过程及使⽤过程中,往往会在表⾯出现像陶瓷的那样,⾁眼可见的微细的裂纹,这些裂纹,由于可以强烈地反射可见光看上去是闪亮的,
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书中部分思考题参考答案
第二章高分子材料共混改性
1.什么是相容性,以什么作为判断依据?
是指共混无各组分彼此相互容纳,形成宏观均匀材料的能力,其一般以是否能够产生热力学相互溶解为判据。
2.反应性共混体系的概念以及反应机理是什么?
是指在不相容或相容性较差的共混体系中加入(或就地形成)反应性高分子材料,在混合过程中(例如挤出过程)与共混高分子材料的官能团之间在相界面上发生反应,使体系相容性得到改善,起到增容剂的作用。
3.高分子材料体系其相态行为有哪几种形式,各自有什么特点,并举例加以说明。
(1)具有上临界混溶温度UCST,超过此温度,体系完全相容,为热力学稳定的均相体系;低于此温度为部分相容,在一定的组成范围内产生相分离。如:天然橡胶-丁苯橡胶。
(2)具有下临界混溶温度LCST,低于此温度,体系完全相容,高于此温度为部分相容。如:聚苯乙烯-聚甲基乙烯基醚、聚己内酯-苯乙烯/丙烯腈共聚物。
(3)同时出现上临界混溶温度UCST和下临界混溶温度LCST,如苯乙烯/丙烯腈共聚物-丁腈橡胶等共混体系。
(4)UCST和LCST相互交叠,形成封闭的两相区
(5)多重UCST和LCST
4.什么是相逆转,它与旋节分离的区别表现在哪些方面?
相逆转(高分子材料A或高分子材料B从分散相到连续相的转变称为相逆转)也可产生两相并连续的形态结构。
(1)SD起始于均相的、混溶的体系,经过冷却而进入旋节区而产生相分离,相逆转主要是在不混溶共混物体系中形态结构的变化。
(2)SD可发生于任意浓度,而相逆转仅限于较高的浓度范围
(3)SD产生的相畴尺寸微细,而相逆转导致较粗大的相畴,
5.相容性的表征方法有哪些,试举例加以说明。
玻璃化转变法、红外光谱法、差热分析(DTA)、差示扫描量热法(DSC) 膨胀计法、介电松弛法、热重分析、热裂解气相色谱等。
玻璃化转变法:若两种高分子材料组分相容,共混物为均相体系就只有一个玻璃化温度,完全不溶,就有两个玻璃化温度,部分相容介于前两者之间。
差示扫描量热法(DSC):DSC测量试样按升温△T所需热量与参比材料同样升温△T所需热量之差,从而定出试样的玻璃化转变T g。
红外光谱法:对于相容的高分子材料共混体系,由于不同高分子材料分子之间有强的相互作用,其所产生的光谱相对两高分子材料组分的光谱谱带产生较大的偏离(谱带频率的移动和峰形的不对称加宽等),由此而表征相容性的大小。
6.提高相容性的方法有哪些?举例加以解释。
(1)加强基团间的相互作用,例如苯乙烯和含强极性-CN基团的丙烯腈共聚后,就能和许多高分子材料如聚碳酸酯、聚氯乙烯等形成相容体系。
(2)接枝嵌段共聚共混如嵌段共聚共混制取乙丙橡胶与聚丙烯的共混物。
(3)添加第三组份增容剂LDPE/PP共混物中加入含PP和PE嵌段-EPCAR,提高强度。
(4)形成互穿高分子材料网络(IPN)
7.简述增容剂的作用机理,对比反应型增容剂和非反应型增容剂的优劣。
按增容剂与不基体的作用形式可增容剂将分为非反应型和反应型两大类,反应型增容剂是指共混时伴随着化学反应,与共混组分能生成化学键。而非反应型增容剂只起到“乳化剂”的分散作用,降低其相界面间的张力,从而达到增容的目的。
与非反应型增容剂相比,反应型增容剂具有制造成本低、添加量少、增容效果好、增容效率高等特点,
8.试说明高分子材料共混物有哪几种形态结构?
高分子材料共混物可分为均相和两相结构。
两相结构中又分为:单向连续结构,两相互锁或交错结构,相互贯穿的两相连续结构。
9.以具体实例说明弹性体增韧,非弹性体增韧、无机粒子的增韧机理。
弹性体增韧:NBR改性PVC,NBR橡胶小球可以作为应力集中体,诱发银纹或剪切带,外力作用的能量通过银纹或剪切带的形成而耗散掉。
非弹性体增韧:在PC韧性基体中添加PS(脆性塑料),当韧性基体受到外力拉伸应力时,会在垂直于拉伸应力的方向上对脆性塑料粒子施以压应力。脆性粒子在静压力作用下发生塑性形变,将外力作用能量耗散掉。
无机粒子的增韧:PVC里加入纳米CaCO3,受到外力作用时,微小的刚性粒子引发大量银纹,同时塑料基体也产生塑性变形,吸收冲击能量,达到增韧效果。
10.影响刚性粒子增韧的因素有哪些?
a.基体韧性:高分子材料基体的初始韧性越大.则增韧的效果越明显
b.界面黏结性:为了使在刚性粒子赤道而上产生强应力,必须使基体与填料界而有适当的界而粘合以满足应力传递。
c.粒子大小及用量:刚性粒子的加入量存在一最佳值。
d. 粒间基带厚度
e. 分散相模量:分散相的屈服应力与分散相和基质间的界而黏结越接近,才能起到较好的增韧作用。
f. 刚性粒子增韧与基体结晶行为的关系:无机填料对结晶性高分子材料具有成核作用,而填料的表面处理不仅对填料的成核能力有明显的影响,而且使结晶的成长过程发生变化。
11. 简述概念
银纹现象相畴最低临界相容温度相容性功能性聚合物共混物
银纹现象:玻璃态聚合物在应力作用下会产生发白现象---应力发白现象,相畴:在复相聚合物体系中,每一相都以一定的聚集形态存在。因为相之间的交错,所以连续性较小的相或不连续的相就被分成很多的微小区域。
最低临界相容温度:低于此温度,体系完全相容,高于此温度为部分相容。
“相容性”代表热力学相互溶解,共混时,混合自由焓ΔG m<0 。
功能性聚合物共混物是指除通用性能之外,具有某种特殊功能(如抗静电性、高阻隔性、离子交换性等)的聚合物共混物。
12.简述聚合物共混物界面层的形成步骤。分析提高两相之间的办法。