高分子材料基础复习资料
合成高分子材料 综合复习资料及参考答案
第七章合成高分子材料一、选择题1、下列＿＿属于热塑性塑料。
①聚乙烯塑料②酚醛塑料③聚苯乙烯塑料④有机硅塑料A ①②B ①③C ③④D ②③2、填充料在塑料中的主要作用是。
A、提高强度 B 降低树脂含量 C 提高耐热性 D A＋B＋C3、按热性能分，以下哪项属于热塑性树脂。
A 聚氯乙烯B 聚丙稀C 聚酯D A＋B二、是非判断题1、由单体自备聚合物的基本方法有加聚反应和缩聚反应。
2、热塑性树脂与热固性树脂相比具有强度大，粘结力强，变形小等特点，可用于结构材料。
3、聚合物的老化主要是由于高分子发生裂解这一类不可逆的化学反应造成的。
4、塑料和橡胶的最高使用温度称为玻璃化温度。
三、填空题1、根据分子的排列不同，聚合物可分为＿＿聚合物，＿＿聚合物和＿＿聚合物。
2、塑料的主要组成包括合成树脂，＿＿，＿＿和＿＿等。
四、名词解释1、热塑性树脂2、热固性树脂五、问答题1、某装修公司要承包一间歌舞厅的内外装修，欲采用塑料地板，妥否2、在粘结结构材料或修补建筑结构（如混凝土、混凝土结构）时，一般宜选用哪类合成树脂胶粘剂为什么3、现在建筑工程上倾向于使用塑料管代替镀锌管，请比较塑料管与镀锌管的优缺点。
4、选用何种地板会有较好的隔音效果5、某建筑工程需要给铝合金门窗的玻璃密封，现有三种密封膏（单组分硅酮密封膏，双组分聚氨酯密封膏，双组分聚硫橡胶建筑密封膏），请问选那一种较好原因何在6、试根据你在日常生活中所见所闻，写出5种建筑塑料制品的名称。
7、与传统建筑材料相比较，塑料有哪些优缺点8、某高风压地区的高层建筑有两种窗可选择A. 塑钢窗B. 铝合金窗9、热塑性树脂与热固性树脂中哪类宜作结构材料，哪类宜作防水卷材、密封材料10、某住宅使用Ⅰ型硬质聚氯乙稀（UPVC）塑料管作热水管。
使用一段时间后，管道变形漏水，请分析原因。
11、用乳白胶（聚醋酸乙烯胶粘剂）粘结木制家具耐久性相当好，但用其粘结街道上的招牌时间一长就会脱落，请分析原因。
高分子材料基础复习资料
单体:单体是能与同种或他种分子聚合的小分子的统称。
是能起聚合反应或缩聚反应等而成高分子化合物的简单化合物重复单元又叫链节。
是高分子中重复出现的那部分，高分子结构式常以表示。
一般是由相应的小分子（事实上或假想的）衍生而来的。
结构单元构成高分子主链结构组成的单个原子或原子团。
【例】聚丙烯：其中—CH2—是一个链单元，也是一个结构单元；—CH(CH3)—是一个链单元，也是一个结构单元。
两者结成一个更大的结构单元—CH2—CH(CH3)—。
重复单元可以是—CH2—CH(CH3)—，也可以是—CH2—CH(CH3)—CH2—CH(CH3)—。
最小重复单元是—CH2—CH(CH3)—。
【注意】区分单体单元和重复单元如果高分子是由1种单体聚合而成的，其重复单元就是单体单元。
例如：聚氯乙烯，重复单元和结构单元都是—CH2—CHCl—，聚合度DP=n。
如果高分子是由2种或者2种以上的单体缩聚而成的，其重复单元由不同的单体单元组成，那么重复单元就不是单体单元了。
例如：尼龙，重复单元是—NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO—，而单体单元是—NH(CH2)6NH—和—CO(CH2)4CO—两种，聚合度DP=2n。
齐聚物:由少数链节组成的聚合物。
如二聚体、三聚体、四聚体……无论是线形的还是环形的统称齐聚物。
齐聚物与通常所说的聚合物是很不同的，增减几个结构单元能使其物理性质有很大的变化。
聚合物定义：由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。
是由一类相对分子质量很高的分子聚集而成的化合物，也称为高分子、大分子等。
一般把相对分子质量高于10000的分子称为高分子。
高分子通常由103～105个原子以共价键连接而成。
由于高分子多是由小分子通过聚合反应而制得的，因此也常被称为聚合物或高聚物。
平均分子量（1）数均分子量设聚合物试样中，共有N个大分子，总质量为W。
若其中分子量为Mi的大分子有Ni个，其质量为Wi=NiMi，则有下列关系式：（2）质均分子量 对聚合物的稀溶液用光散射方法测定的是质均分子量，等于分子量乘上相应质量分数的加合。
高分子材料复习重点
引发剂分解速率方程：Rd=-d[I]/dt=kd[I] ln[i]/[i]0=-kt
一定温度下引发剂分解至起始浓度的一半时间称为引发剂分解半衰期，用t1/2表示。
引发效率 造成引发效率低的原因是诱导分解和笼蔽反应。
静态柔顺性又称平衡态柔顺性，是指大分子链在热力学平衡条件下的柔顺性。
高分子链的平衡态柔顺性，通常用链段长度和均方末端距来表征。链段是指从分子链划分出来可以任意取向的最小运动单元。
动态柔顺性是指高分子链在一定外界条件下，从一种平衡态构象转变到另一种平衡态构象的速度。
如果把若干个单键取作一个链段，把链段与链段之间的连接看作是自由的，那么高分子链可视为以链段为运动单元的自由连接链。
高弹性变的特点1小应力作用下的弹性形变很大2升温时，高弹性变的弹性模量与温度成正比3绝热拉伸时，材料会放热而使自身温度升高4高弹性变有力学松弛现象。
弹性应力σ=ρRT/Mc(λ-1/λ的平方)
应力松弛：恒温下将试样迅速拉伸到一定长度，保持该应变ε不变，发现试样内应力随时间逐渐衰减，这种现象称为应力松弛。
高分子材料应力应变曲线5种 硬而脆 硬而强 硬而韧 软而韧 软而弱
影响拉伸行为的外部因素1温度的影响2拉伸速率的影响3环境压力的影响
强迫高弹形变：当环境温度Tb<T<Tg时，虽然材料出于玻璃态，链段冻结，但在恰当速率下拉伸，材料仍能发生百分之几百的大型变，这种形变称为强迫高弹性变。
强迫高弹性变能够产生，说明提高应力可以促进分子链段在外力方向上运动。
（一）引发剂引发（二）热引发（三）光引发与辐射引发
高分子材料复习资料
⾼分⼦材料复习资料⾼分⼦材料与应⽤复习资料⼀、根据英⽂缩写写出聚合物的结构式和中⽂名称ABS：丙烯腈-苯⼄烯-丁⼆烯共聚物ACS：丙烯睛-氯化聚⼄烯-苯⼄烯共聚物（结构式可参照ABS）MBS：甲基丙烯酸甲酯-丁⼆烯-苯⼄烯共聚物EV A：⼄烯-醋酸⼄烯共聚物EMA：⼄烯-丙烯酸甲酯共聚物PA66：聚酰胺-66PA1010：聚酰胺-1010PVDC:聚偏氯⼄烯PVDF:聚偏氟⼄烯POM：聚甲醛PPO：聚苯醚PPS：聚苯硫醚⼆、课后题部分1、PVC的结构与性能、不稳定性：（写出结构式）PVC树脂为线性⽆定形结构，结晶度在5%以下，单体分⼦以头尾⽅式连接，由于分⼦链上带有电负性极强的氯原⼦，因此PVC树脂相当刚硬，并具有良好的耐化学腐蚀性，同时具有阻燃性和⾃熄性。
PVC树脂的热稳定性差，在热、氧、光的作⽤下，PVC会脱去HCl⽽形成共轭键⽽使树脂变⾊，材料性能变坏。
2、聚酰胺的结构与性能：（1）⼤分⼦中含有-CO-NH- 基和-CH2-CH2-由于含有-NH-CO-极性基团，使⼤分⼦间产⽣氢键。
作⽤⼒⼤，易结晶，刚性⼤（2）在-CO-NH-极性基团间有脂肪族碳链具有⼀定的韧性总的来说聚酰胺的性能是刚⽽韧。
Ⅰ熔点：在同类聚酰胺中，影响熔点的因素有三点：a．氢键的密度：氢键密度⼤，熔点⾼b．主碳链上两个酰胺基之间的碳原⼦链的长短：越短：形成氢键的密度⼤，熔点⾼；越长：形成氢键的密度⼩，熔点低c．⼤分⼦链中引⼊苯环之类结构，熔点更⾼如HT-1Ⅱ吸⽔率：由于有-CO-NH-极性基团，使其易吸⽔（调湿处理）吸⽔率随（-CO-NH-）基团密度升⾼⽽增⼤Ⅲ易热氧化光氧化：由—CO—NH—位α-H易氧化羰基使⽤温度较低，在⾼于100℃时，制品变黄变质。
温度⾼氢键解离，机械性能下降Ⅳ结晶性能：结晶度为40%，退⽕处理可达50~60%，形成较⼤尺⼨的球晶形态；快速冷却时可得到结晶度为10%的微⼩球晶结构。
3、聚⼄烯与聚丙烯结构与性能的相同点与不同点：相似性：因PP和PE的结构相似，和PE⼀样，PP分⼦中⽆极性基因，虽电性能好，溶胀性能相似，但印刷性差。
高分子材料基础
高分子材料基础高分子材料是一类以高分子化合物为基础，通过聚合反应得到的材料，具有独特的结构和性质。
高分子材料广泛应用于各个领域，如塑料、橡胶、纤维等，已经成为现代工业的重要组成部分。
高分子材料的基本结构是由重复单元组成的长链状分子。
这些单元可以是相同的，形成均聚物；也可以是不同的，形成共聚物。
不同的单元组合和排列方式会导致不同的材料性质。
例如，线性高分子材料具有较低的熔点和熔融热，而交联高分子材料则具有较高的熔点和熔融热。
高分子材料具有许多优越的性质，这使其在各个领域得到广泛应用。
首先，高分子材料具有较低的密度，因此比金属轻便，适用于制作轻量化产品。
其次，高分子材料具有较高的韧性和强度，能够承受较大的拉伸和压缩力。
此外，高分子材料具有良好的绝缘性能和化学稳定性，适用于电气和化工行业。
在塑料领域，高分子材料是最常见的材料之一。
塑料是通过将高分子单体聚合反应得到的，具有可塑性和可变形性的材料。
不同的高分子单体和聚合方式可以制造出各种不同性质的塑料，例如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
塑料具有良好的耐磨性、耐冲击性和化学稳定性，因此被广泛应用于包装、建筑、汽车和电子产品等领域。
在橡胶领域，高分子材料可以制造出具有高弹性和耐磨性的材料。
橡胶材料可以用于制作轮胎、密封件、橡胶管等产品。
橡胶具有良好的弹性和阻尼性能，能够吸收冲击和振动。
在纤维领域，高分子材料可以制造出具有高强度和柔软性的纤维。
这些纤维可以用于制造衣物、绳索、过滤器等产品。
高分子材料纤维具有良好的拉伸性能和抗撕裂性能，能够耐受日常使用和机械应力。
总之，高分子材料是一类具有独特结构和性质的材料，广泛应用于各个领域。
它们的优越性能使其成为现代工业的关键材料之一。
随着科技的不断进步，高分子材料的研究和应用也将不断提高和扩展。
第一章 高分子材料基础知识
第一章高分子材料基础知识第一节.高分子材料的基本概念一、高分子材料的结构1.高分子的含义：高分子材料是以高分子化合物为主要成分（适当加入添加剂）的材料。
高分子化合物：1.天然：松香、石蜡、淀粉2.合成：塑料、合成橡胶、合成纤维高分子化合物都是一种或几种简单低分子化合物集合而成为分子量很大的化合物，又称为高聚物或聚合物。
通常分子量>5000 高分子材料没有严格界限<500 低分子材料如：同为1000的多糖（低），石蜡（高）一般高分子化合物具有较好的弹性、塑性及强度二、高分子化合物的组成：高分子化合物虽然分子量很大，但化学组成比较简单。
都是由一种或几种简单的低分子化合物聚合而成。
即是由简单的结构单元以重方式相连接。
例：聚乙烯由乙烯聚合而成{ }概念：单体——组成高分子化合物的低分子化合物链节——大分子链由许许多多结构相同的基本单元重复连接构成，组成大分子链的这种结构单元称为链节。
聚合度——链节的重复次数。
n↑导致机械强度↑熔融粘度↑流动性差，不利于成型加工。
n要严格控制。
三、高分子的合成：加聚反应、缩聚反应①加聚反应：指一种或几种单体，打开双键以共价键相互结合成大分子的一种反应例如：乙烯→聚乙烯（均聚）②分类：均聚：同种单体聚合共聚：两种或两种以上单体聚合（非金属合金丁二烯+苯乙烯→丁苯橡胶二元共聚三元共聚ABS：丙烯脂：耐腐蚀表面致密丁二烯：呈橡胶韧性苯乙烯：热塑加工）特点：反应进行很快链节的化学结构和单体的相同反应中没有小分子副产物生成②缩聚反应：指一种或几种单体相互混合儿连接成聚合物，同时析出（缩去）某种低分子物质的反应。
例：尼龙（聚酰胺）氨基酸，缩去一个水分子聚合而成。
特点：由若干步聚合反应构成，逐步进行。
链节化学结构与单体不完全相同，反应中有小分子副产物生成。
总结：目前80%的高分子材料由加聚反应得到。
四、聚合物的分类与命名①按聚合物分子的结构分类a．碳链聚合物：这一类聚合物分子主链是由碳原子一种元素所组成{ }侧基有多种，主要是聚烯烃、聚二烯烃（橡胶）b. 条链聚合物，器结构特点是除碳原子外，还有氧、氮、硫原子。
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答：PE 聚乙烯 PP 聚丙烯 EVA乙烯醋酸乙烯共聚物 HIPS高抗冲聚苯乙烯 PA 聚酰胺、尼龙PVC 聚氯乙烯 GPPS 普通聚苯乙烯 SPS 茂金属聚苯乙烯P0M 聚甲醛 PS 聚苯乙烯 CPE 氯化聚乙烯 EPS 可发性聚苯乙烯 ABS 丙烯賭丁二烯苯乙烯PC 聚碳酸酯 PTFE 聚四氟乙烯 EP 环氧树脂PF 酚醛树脂PET 聚对苯二甲酸乙二醇酯高分子材料基础期末复习题第一次思考题作业题1 •聚丙烯无规共聚物及其性能。
答：聚丙烯无规共聚物是在聚丙烯链上引入不同的单体共聚，最常见的共聚单体是乙烯（质量分数为1%〜7% o 乙烯单体无规地嵌入，阻碍了聚合物结晶，使性能发生变化，与均聚物PP 相比，无 规PP 共聚物有较好的光学透明性、耐冲击性和柔顺性，较低的刚性和熔融温度，从而降低了加 工和热封合温度。
2 •耐冲击聚丙烯合金及其制备方法。
答：通过与弹性体共混，克服聚丙烯韧性差的缺点，开发耐冲击的聚丙烯合金。
聚丙烯与乙丙共聚物、聚异丁烯、聚丁二烯等共混，改善其低温脆性，提高冲击强度；聚丙烯与EVA 共混，不仅提高其 冲击强度，还改进了加丁•性、印刷性和耐应力开裂性。
与尼龙共混，不仅增加韧性，而且使耐磨 性、耐热性、染色性获得改善。
冃前，聚内烯合金多用于汽车业，其应用领域将进一步扩大。
3. 热塑性聚合物 （Thennoplsstics Polymer ）o答：聚合物大分子Z 间以物理力聚集而成，加热时可熔融，并能溶于适当的溶剂屮。
热塑性聚合物受 热时可以塑化，冷却时则可以固化成型，并且可以如此反复进行。
4. 为何PVC 制品都是多组分的塑料？ 答（1） PVC 是冃前加入添加剂品种和数量最多的塑料Z-o（2） P VC 塑料及其制品：聚氯乙烯树脂+添加剂。
主要添加剂：增塑剂、热稳定剂、增韧剂、 填充剂、润滑剂、着色剂等。
（3） PVC 的热稳定性差，加工屮耍加入热稳定剂；（4） 为改善PVC 制品的表而性能，减少制品的收缩，降低脆性以及着色等冃的，加入润滑剂、加 工助剂、填料、增韧剂和颜料等；（5） PVC 塑料中加入增塑剂，能提高树脂流动性、降低塑化温度，使制品变软。
高分子材料复习资料
衿第一章：绪论
薇高分子材料：指由许许多多原子或原子团，主要以共价键结合而成的相对分子质量很高（104～107）的化合物.
蒃均聚物：由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物。
腿共聚物：由两种或两种以上单体共聚而成的聚合物称为共聚物。
芈高分子材料分类：
芇按用途分类－－－塑料、橡胶、纤维、粘合剂、涂料
蒄按主链的元素组成分类－－－碳链、杂链、元素有机和无机高分子
蒂按聚合物受热时的不同行为分类－－－热塑性和热固性
螈聚合物英文缩写
肈PE 聚乙烯 PP 聚丙烯
节 PS 聚苯乙烯 PTFE 聚四氟乙烯
薀 PVC 聚氯乙烯 ABS 丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物膇 PA 聚酰胺 POM 聚甲醛
螈 PAN 聚丙烯腈 PC 聚碳酸酯
莃 PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯 CPE 氯化聚乙烯
羃 PF 酚醛树脂 EP 环氧树脂
袀 BR 聚丁二烯橡胶 PU 聚氨酯
芄 SBR 丁苯橡胶 NBR 丁腈橡胶
莅 CR 氯丁橡胶 NR 天然橡胶
肁 PET 聚对苯二甲酸乙二醇酯 PBT 聚对苯二甲酸丁二醇酯。
(完整版)高分子材料基础知识
名词解释：1. 通用型热塑性塑料：是指综合性能好，力学性能一般，产量大，适用范围广泛，价格低廉的一类树脂。
2. 通用型热固性塑料：为树脂在加工过程中发生化学变化，分子结构从加工前的线型结构转变成为体型结构，再加热后也不会软化流动的一类聚合物。
3. 聚乙烯相对分子量的大小常用熔体流动速率（MFR ）来表示。
4. 共混改性是指两种或两种以上聚合物材料以及助剂在一定温度下进行掺混，最终形成一种宏观上均与且力学，热学，光学以及其它性能得到改善的新材料的过程。
5. 茂金属聚苯乙烯：为在茂金属催化剂作用下合成的间同结构聚苯乙烯树脂，它的苯环交替排列在大分子链的两侧。
6. 通常把使用量大、长期使用温度在100～150℃、可作为结构材料7. 使用的塑料材料称为通甩工程塑料，而将使用量较小、价格高、长期使用温度在150℃以上的塑料材料特种工程塑料。
8. 聚酰胺（PA）:俗称尼龙，是指分子主链上含有酰胺基团的高分子化合物。
聚酰胺可以由二元胺和二元酸通过缩聚反应制得，也可由w-氨基酸或内酰胺自聚而得。
聚酰胺的命名是二元胺和二元酸的碳原子数来决定的。
9. 单体浇注聚酰胺（MC 聚酰胺），是以氢氧化钠为主催化剂、将聚酰胺6 单体直接浇注到模具内进行聚合并制成制品。
制备的主要特点有：①只要简单的模具就能铸造各种大型机械零件。
②工艺设备及模具都很简单，容易掌握。
③MC 聚酰胺的各项物理机械性能，比一般聚酰胺优越。
④可以浇注成各种型材，并经切削加工成所需要的零件，因此适合多品种，小批量产品的试制。
10. RIM 聚酰胺：是将具有高反应活性的原料在高压下瞬间反应，再注入密封的模具中成型的一种液体注射成型的方法。
11. 共聚甲醛：是以三聚甲醛为原料，与二氧五环作用，在以三氟化硼-乙醚络合物为催化剂的情况下共聚，再经后处理出去大分子链两端不稳定部分而成的。
12. 均聚甲醛：是以三聚甲醛为原料，以三氟化硼-乙醚络合物为催化剂，在石油醚中聚合，再经端基封闭而得到的。
功能高分子材料复习资料
功能高分子材料复习资料 第一章.功能高分子材料总论功能高分子的分类方法：P3高分子材料的结构层次：P4功能高分子的制备方法：P11聚苯乙烯的功能化反应：P14聚氯乙烯的功能化反应：P16聚乙烯醇的功能化反应：P16聚环氧氯丙烷的功能化反应：P17缩合型聚合物的功能化反应：P17设计聚合反应需注意：P21第二章.反应型功能高分子高分子试剂与高分子催化剂的优缺点：P29高分子氧化还原试剂高分子氧化还原试剂特点：P30高分子氧化还原试剂制备方法：P31高分子还原试剂：P33高分子酰基化试剂高分子酰基化试剂：P37高分子载体上的固相合成含义：采用不溶于反应体系的低交联度高分子材料作为载体，将反应试剂通过与高分子上活性基的反应固定于其上。
反应过程中中间产物始终与载体相连，从而使有机合成在固相上进行。
反应完成后再将产物从载体上脱下。
高分子载体上的固相合成优势：分离纯化步骤简化；反应总产率高；合成方法可程序化、自动化进行。
固相合成载体选择的要求：P40固相合成连接结构的要求：P41高分子催化剂高分子酸碱催化剂结构：属于离子交换树脂，是具有网状结构的复杂的有机高分子聚合物。
网状结构的骨架部分一段很稳定，不溶于酸、碱和一般溶剂。
在网状结构的骨架上有许多可被交换的活性基团。
根据活性基团的不同、离子交换树脂可分为阳离子交换树脂（高分子酸催化剂）和阴离子交换树脂（高分子碱催化剂）两大类。
高分子酸碱催化剂的特点网状结构难溶（水、酸、碱、有机溶剂）稳定（热、机械、化学）含活性基团（-SO3H、-COOH、-NOH）提供-H或者-OH基团催化反应。
高分子催化剂的使用方法：传统混合搅拌反应床填有催化剂的反应柱阳离子交换树脂（高分子酸催化剂）分类具有酸性基团，化学性质很稳定，具有耐强酸、强碱、氧化剂和还原剂的性质，因此应用非常广泛。
根据活性基团离解出H+能力的大小不同，分为强酸性和弱酸性两种。
强酸性阳离子交换树脂，常用R-SO3H表示(R表示树脂的骨架) 弱酸性阳离子交换树脂，分别用R-COOH和R-OH表示。
高分子材料复习整理DOC
高分子材料复习整理1. 什么叫热塑性塑料？什么叫热固性塑料？试各举三例说明。
（P124）热塑性塑料：塑料加热后软化，冷却后变硬，这种软化、变硬可重复循环，因此可重复成型。
（聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯）热固性塑料：有单体直接形成网状聚合物或通过交联线型预聚体而形成，一旦形成交联聚合物，受热后不能再回复到可塑状态。
（制品不溶不熔）（酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、不饱和聚酯）2. 高分子构型与构象的区别（P79）高分子的几何异构和旋光异构称为构型，构型不同，分子形状也不同，但要改变构型非破坏化学键不可一般而言，大分子链是由众多的C-C单键（或C-N，C-O，Si-O等类单键）构成的。
这些单键是由σ电子组成的σ键，其电子云分布对键轴是对称的，所以以σ键连接的两个原子可以相对旋转，这称为分子的内旋转。
在分子内旋转的作用下，大分子链具有很大的柔曲性，可采取各种可能的形态，每种形态所对应原子及键的空间排列称为构象。
构象是由分子内部热运动而产生的，是一种物理结构。
3．ABS树脂的结构，每个组分的作用ABS树脂是由苯乙烯、丁二烯和丙烯腈三种成分构成的共混物。
最初以机械共混法制备，现在多采用接枝共聚-共混法。
苯乙烯：贡献是刚性、表面光洁性和易加工性丁二烯：贡献是柔顺性、高抗冲性和耐低温性丙烯腈：贡献是耐化学药品性、热稳定性和老化稳定性ABS塑料的具体性能决定于三种单体的比例和形态结构ABS塑料存在有两相，连续相成称为基体（由苯乙烯或其烷基衍生物和丙烯腈的共聚树脂所组成），以丁二烯为基础形成的弹性体为分散相4. 产量大、应用广的工程塑料主要有哪些？（P136~137）产量大、应用广的工程塑料有聚酰胺（PA）：开发最早的工程塑料，产量首位；聚碳酸酯（PC），应用广泛；聚甲醛（POM）：产量位居第三位。
5．高聚物高弹性的特点（P95）高弹性即橡胶弹性，同一般的固体物质所表现出的普弹性相比，有如下特点：（1）弹性模量小，形变大。
高分子材料复习要点
高分子材料的复习要点一、名词解释：单体:能合成高聚物的低分子化合物称为单体结构单元：由一种单体分子通过聚合反应而进入聚合物重复单元的那一部分称为结构单元聚合度：组成高分子的结构单元数热塑性塑料：受热时软化或熔融、冷却后硬化，韧性好，可反复成形。
热固性塑料：在加热、加压并经过一定时间后即固化为不溶、不熔的坚硬制品，不可再生。
具有更好耐热性和抗蠕变能力。
工程塑料：具有较高性能，能替代金属制造机械零件和工程构件的塑料。
橡胶：橡胶是一种材料，它在大的变形下能迅速而有力地恢复其变形，能够被改性(硫化)纤维：长径比为100倍以上的均匀条状或丝状的材料称为纤维材料基本性能的定义：耐热性：材料和覆盖层抗热的能力。
、抗冻性被冷却的生物，在体内已出现冰晶的状态下仍能生存的特性。
、耐水性型煤浸水２小时前后的平均抗压强度之差与浸水前的平均抗压强度的百分比。
、耐老化性材料及其制品耐老化作用的能力。
、耐磨性：材料在一定摩擦条件下抵抗磨损的能力，以磨损率的倒数来评定。
、阻燃性推迟火焰蔓延的性质。
、抗拉强度材料在拉伸断裂前所能够承受的最大拉应力。
抗弯强度：材料抵抗弯曲不断裂的能力，主要用于考察陶瓷等脆性材料的强度。
、抗压强度：单向面积上所能承受的最大载荷、刚度：作用在弹性元件上的力或力矩的增量与相应的位移或角位移的增量之比。
结构或构件抵抗弹性变形的能力，用产生单位应变所需的力或力矩来量度。
、含水率纤维材料及其制品的含水重量与干燥重量的差数对其含水重量的百分率、土体中水的质量与土颗粒质量之比，以百分率表示、抗污性生物对某种污染物所具有的忍受能力、耐酸碱性指对酸液或碱水浸泡的耐力、耐擦洗性、保温绝热性二、高分子材料的简写塑料：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯乙烯（PS ）橡胶：天然橡胶（NR）、丁苯橡胶(SBR)、顺丁橡胶(BR)、异戊橡胶(IR)、氯丁橡胶(CR)、丁晴橡胶(NBR)、丁基橡胶(IIR)、乙丙橡胶(EPR)、纤维：聚酯纤维（PET）、聚酰胺纤维(PA尼龙)、聚丙烯腈纤维(PAN腈纶)、聚丙烯纤维(PP丙纶)、聚乙烯醇纤维(PV A尼纶或维尼)、三、判断题四、简答题组成成分塑料：以单体组成的高聚物为主体，外加填充剂、增塑剂、稳定剂、增色剂、润滑剂、固化剂橡胶：生胶、混炼时加料塑练胶、防腐剂、填充剂、增塑剂、硫化剂纤维：天然纤维和化学纤维成型方法塑料的成型方法：1、挤出成型2、注射成型3、压制成型4、压延成型5、吹塑成型橡胶的成型方法：1、塑练2、混炼3、压延4、5、成型6、硫化纤维的成型方法：1、熔融纺丝法2、溶液纺丝法（湿法纺丝、干法纺丝）性能优异的高分子材料的特点高分子材料的鉴别塑料：1表观鉴别法2燃烧鉴别法3密度鉴别法4熔点鉴别法5显色试剂鉴别法橡胶：1形态鉴别法2燃烧鉴别法3玻璃化转变温度鉴别法4脆化鉴别法纤维：1用显微镜鉴别纤维品种2用燃烧法鉴别纤维品种高分子材料的老化高分子及其制品在长期储存和使用过程中性能随时间逐渐劣化的现象称为老化。
第一章高分子材料的基础知识
2、大分子链的立体构型（同分异构）
构型：是指分子链中由化学键所固定的原子在空间的几何排 列。这种排列是化学稳定的，要改变分子构型必须经过化学 键的断裂和重建。
由构型不同而形成的异构体有两类： ①旋光异构体
②几何异构体
①旋光异构体
正四面体的中心原子（如C、Si、P、N）上四个取代 基或原子如果是不对称的，则可能产生异构体。 结构单元为—CH2C*HR—的高分子，每一链节有两种旋 光异构体。假如高分子全部由一种旋光异构体单元组成，称 为全同立构；由两种旋光异构体交替间接，称为间同立构； 两种旋光异构体完全无规键接时，称为无规立构。 立体异构体之间的性能差别很大。例如：全同立构聚苯 乙烯能结晶，熔点240 ℃，而无规立构聚苯乙烯不能结晶， 软化点仅为80 ℃。 全同立构和间同立构聚合物统称为“等规聚合物”
CH O O ( Si C CH O) n
O ( CH )
O
C ( CH )
聚酯涂料
有机硅橡胶
√主链含有芳杂环时，内旋转难，链柔性差
CH3 O C CH3 O
O C
聚苯 聚碳酸酯PC
√主链中含有孤立C＝C双键时，链柔顺性好， 如：聚丁二烯等橡胶
－CH2－CH＝CH－CH2－CH＝CH－CH2－
√主链中含有共轭双键时，则只有刚性无柔性，如：聚乙炔
只有当化合物的分子量达到一定数值，产生了量变到质变的飞跃， 即在物理、机械等性能具有与低分子化合物有较大差别时，才能称 为高分子化合物，方可作为高分子材料在工程上应用。
高分子化合物分子量的分散性
高分子化合物及大多数天然高分子化合物则是各种长度不同、分子量 不同、化学组成相同的同系高分子混合物，即高分子化合物总是由不 同大小的分子组成。这一现象称为高分子化合物分子量的多分散性。
大学材料科学基础 第三章高分子材料
三、 高分子材料的分类 1. 按聚合反应的类型分类 (1) 加聚物：单体经加聚合成的高聚物，链节结构 的化学式与单体分子式相同，如前述的聚乙烯，聚 氯乙烯等。 (2) 缩聚物：单体经缩聚合成的高聚物。如酚醛树 脂，是由苯酚和甲醛聚合，缩去水分子形成的聚合 物。
2. 按聚合物的热行为分类 (1) 热塑性聚合物：加热后软化，冷却后又硬化成 型，这一过程随温度变化可以反复进行。聚乙烯、 聚氯乙烯等烯类聚合物都属于此类。 (2) 热固性聚合物：这类聚合物的原料经混合并受 光热或其它外界环境因素的作用下发生化学变化而 固化成型，但成型后再受热也不会软化变形，如酚 醛树脂，环氧树脂等均属这类材料。
第一节 概述 一、高分子材料的基本概念 何谓高分子材料呢？它是指以高分子化合物为 主要成分的所有材料，高分子化合物可以是天然的， 也可以是人工合成的。天然高分子化合物包括作为 生命和食物基础的生物大分子（如蛋白质、DNA、 虫胶、淀粉等）和羊毛、蚕丝、天然橡胶、皮革、 松香及纤维素等，人工合成高分子化合物主要是人 工合成的各种有机材料，如塑料、合成橡胶及合成 纤维等，工程上使用的高分子材料主要是指这类高 分子材料，本章主要对这类材料作一入门介绍。
3 几个基本专用术语 单体－－构成高分子化合物的基本单元。 高分子化合物的分子量虽然很大，但其化学组 成却相对简单。首先，组成高分子化合物的元素主 要是C、H、O、N、Si、S、P等少数几种元素；其 次所有的高分子却是由一种或几种简单的低分子化 合物(单体 )通过共价键连接并不断重复而形成。以 聚乙烯为例，它是由许多低分子乙烯(CH2)单体连 接起来形成大分子链，其中只包含C和H两种元素， 即： nCH2=CH2 → 聚合 → [CH2-CH2]n
2 空间构型（立体异构） 高分子链的构型是指高分子链中原子或原子团 在空间的排列方式。高分子链通常含有不同的取代 基，即使分子链组成相同，但由于取代基所处位置 的不同，使高分子形成不同的立体构型。例如乙烯 类高分子链，若用R代表取代基，通常有以下三种 立体构型： ⑴全同立构：取代基R全部位于主链的一侧。 ⑵无规立构：取代基R在主链两侧作无规律地分布。 ⑶间同立构：取代基R相间分布在主链两侧。
高分子材料基础复习题(含答案)
8、简述干法纺丝和湿法纺丝的区别。
相同点：都是采用成纤高聚物的浓溶液来形成纤维。
不同点：与湿纺不同的是，干纺时从喷丝头毛细孔中压出的纺丝液细流不是进入凝固浴，而是进入纺丝甬道中。
通过甬道中热空气流的作用,使原液细流中的溶剂快速挥发,挥发出来的溶剂蒸汽被热空气流带走。
原液在逐渐脱去溶剂的同时发生固化，并在卷绕张力的作用下伸长变细而形成初生纤维。
9、橡胶硫化的目的是什么？制品强度很低、弹性小、遇冷变硬、遇热变软、遇溶剂溶解等，无使用价值。
橡胶经硫化后，通过一系列复杂的化学变化，由塑性的混炼胶变为高弹性的或硬质的交联橡胶，从而获得更完善的力学性能和化学性能，提高和拓宽了橡胶材料的使用价值和应用范围。
10、橡胶加工中最基础、最重要的加工过程包括哪几个阶段？塑炼，降低生胶的分子量，增加塑性，提高可加工性混炼：使配方中各个组分混合均匀，支撑混炼胶压延：混炼胶或与纺织物，钢丝等骨架材料同过压片，压型，贴合，擦胶，贴胶等操作制成一定规格的半成品的过程。
压出：混炼胶通过口型压出各种断面的半成品的过程。
硫化：通过一定的温度，压力和时间后，使橡胶大分子发生化学反应产生交联的过程。
11、成纤聚合物的基本性质是什么？1、成纤聚合物大分子必须是线性的、能伸直，大分子上支链尽可能少，且没有庞大侧基及大分子间没有化学键；2、聚合物分子之间有适当的相互作用力，或具有一定规律性的化学结构和空间结构；3、聚合物应具有适当高的相对分子质量和较窄的相对分子质量分布；4、聚合物应具有一定的热稳定性，且具有可溶性或可熔性，其熔点或软化点应比允许使用温度高得多。
12、特种胶粘剂主要有哪几种类型？1）耐高温胶粘剂：可在200℃以上长期工作。
大多为含芳杂环的耐高温聚合物为基料配制成的。
如聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚亚苯基、聚苯硫醚、有机硅氧烷等。
2.超低温胶粘剂：多以聚氨酯及其改性产物为基料构成，能在-180℃以下工作。
3）导电胶粘剂：具有导电能力的胶粘剂。
第3章1高分子材料的基础知识
应力松弛——是指在恒定的变形情况下，高
聚物内部应力随时间延长而逐渐衰减的现象。
•高聚物的强度：
——理论强度高，而实际强度低。 原因： •高聚物中大分子链排列不规则，不紧密； •各分子链受力不均匀； •实际结构存在各种缺陷和组成不均。
•高聚物不同的断裂形式：
•开裂现象
在一些高聚物制品中，会看到其表面和内部 一些闪闪发光的细丝般的裂纹，又称银纹。 开裂原因：
影响高聚物结晶的因素：
大分子链的结构 分子间作用力 温度 应力 溶剂、杂质、填料等
线型非晶态高聚物的温度-变形曲线
第三节 高聚物的物理状态及性能
一、高聚物的三态 1·玻璃态
当温度比较低时，分子热运动的能量很小，链段和 大分子链的运动都被冻结，这种状态称为玻璃态。 处于玻璃态的高聚物受到外力作用时，其形变量很 小，而弹性模量较大。同时形变是可逆的，外力去 除后能立即恢复原状，这种形变属普弹形变。
•影响Tg的主要因素：
•分子链的柔顺性 •分子间作用力
•影响Tf的主要因素：
•分子链的柔顺性 •分子间作用力 •分子质量
不同高聚物的三态变化不同：
对于线型非晶态高聚物，三态变化明显。
对于体型非晶态高聚物，链间运动受约束，粘流 态消失。 对于完全结晶高聚物，在熔点Tm以前不出现高弹 态，而是保持结晶态，当温度升高到熔点以上时， 可能出现高弹态，也可能直接进入粘流态，这主 要取决于分子质量的大小。 对于部分结晶的高聚物（常见），其三态变化在 晶区和非晶区的表现不一样。
（一）结构单元的化学组成
并不是任何元素都能够结合成链状大分子的，只有 以下非金属元素才能组成大分子链： ⅢA ⅣA VA ⅥA B C N O Si P S As Se
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单体:单体是能与同种或他种分子聚合的小分子的统称。
是能起聚合反应或缩聚反应等而成高分子化合物的简单化合物重复单元又叫链节。
是高分子中重复出现的那部分，高分子结构式常以表示。
一般是由相应的小分子（事实上或假想的）衍生而来的。
结构单元构成高分子主链结构组成的单个原子或原子团。
【例】聚丙烯：其中—CH2—是一个链单元，也是一个结构单元；—CH(CH3)—是一个链单元，也是一个结构单元。
两者结成一个更大的结构单元—CH2—CH(CH3)—。
重复单元可以是—CH2—CH(CH3)—，也可以是—CH2—CH(CH3)—CH2—CH(CH3)—。
最小重复单元是—CH2—CH(CH3)—。
【注意】区分单体单元和重复单元如果高分子是由1种单体聚合而成的，其重复单元就是单体单元。
例如：聚氯乙烯，重复单元和结构单元都是—CH2—CHCl—，聚合度DP=n。
如果高分子是由2种或者2种以上的单体缩聚而成的，其重复单元由不同的单体单元组成，那么重复单元就不是单体单元了。
例如：尼龙，重复单元是—NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO—，而单体单元是—NH(CH2)6NH—和—CO(CH2)4CO—两种，聚合度DP=2n。
齐聚物:由少数链节组成的聚合物。
如二聚体、三聚体、四聚体……无论是线形的还是环形的统称齐聚物。
齐聚物与通常所说的聚合物是很不同的，增减几个结构单元能使其物理性质有很大的变化。
聚合物定义：由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。
是由一类相对分子质量很高的分子聚集而成的化合物，也称为高分子、大分子等。
一般把相对分子质量高于10000的分子称为高分子。
高分子通常由103～105个原子以共价键连接而成。
由于高分子多是由小分子通过聚合反应而制得的，因此也常被称为聚合物或高聚物。
平均分子量（1）数均分子量设聚合物试样中，共有N个大分子，总质量为W。
若其中分子量为Mi的大分子有Ni个，其质量为Wi=NiMi，则有下列关系式：（2）质均分子量 对聚合物的稀溶液用光散射方法测定的是质均分子量，等于分子量乘上相应质量分数的加合。
（3）粘均分子量 用聚合物稀溶液的特性粘度测定得到。
其中α为常数，若α＝1，则 = ，一般情况下，0.5<α<0.9。
相对而言，粘均分子量较接近质均分子量。
（4）Z 均分子量 用超速离心法测定。
Z 值的定义为举例说明四种平均分子量。
设聚合物样品中各含有1mol 的104和105分子量的组分。
分子由此可见，对于分子量不均一的聚合物 来说，则有若分子量为均一的聚合物则都相等，即分子量分布：指大小不同( 不同)的分子在聚合物总量(分子数、重量)中所占的相对比例。
聚合物分子量的多分散性。
因而,如分散性程度大，则两者的差距更大。
多分散程度有两种表示方法：（1）分布指数表示分子量分布宽度的参数D ， 定义 D 为1时，是均一分子量的聚合物，D 值比1越大, 其分子量分布越宽，多分散性程度越大。
2）分子量分布曲线利用聚合物溶液分级沉淀方法，或者用凝胶渗透色谱，可以测定不同分子量组分所占的相对百分质量，然后作出如图1－4所示的质量分数分布曲线。
的相对大小也在图中表示出来。
即使平均分子量相同的聚合物，其分子量分布也可能不同，这是由于分子量相等的各部分所占的比例不一致，所以用分子量分布曲线来表示该聚合物多分散性的程度是更好的方法。
反应程度 P ：某一特定官能团，在缩聚中已参加反应的官能团数与起始官能团数之比值。
P = ( P ≤1) []a i i a i i aa i M N M N M W M 111i ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=∑∑∑+＝ηii M W Z =0001N N N N N -=-N0 ：初始时某官能团总数N ：t = t 时，未反应的官能团数官能度：一个分子(如单体，低聚物)中能参加( f )反应的官能团数目。
反应活性中心的数目 例1： CH3COOH+HOC2H5-- CH3COOC2H5 + H2ORCOOH + R’NH2-- RCONHR’ +H2O上述反应称为 f = 1，1体系上述反应产物不再有可继续反应的官能团，可设想 f ＝ 1,1；1,2；1,3…等体系都可缩合，但不构成缩聚反应，不能获得大分子。
例2： HOOC(CH2)4COOH + H2N(CH2)6NH2--HOOC(CH2)4CONH(CH2)6NH2+ H2O ( 二聚体) 反应总式：f = 2，2 体系采用2-2官能度反应体系若采用2-2官能度反应体系，其结果与含单个官能团的体系不同如用己二酸和丁二醇反应，一分子己二酸和一分子丁二醇缩合一次就生成一分子H2O ，同时形成一个二聚体这种二聚体因仍含有端羟基和羧基，可以进一步与单体酸或醇缩合，也可跟另一个二聚体分子及n －聚体缩合，如此逐步反应就可得到线型高分子聚酯。
加聚反应:①在反应过程中无低分子物析出，生成的聚合物组成与单体组成相同的反应。
②在链增长过程中只有增长链与单体之间的反应缩聚反应:①在反应过程中有低分子物析出产物组成和单体组成不同的反应②如果在链增长过程中，不但单体可加入到增长链中，而且已形成的各种低聚物之间亦可相互连接的反应聚合度 ：进入每个大分子链的结构单元总数。
平均每个大分子中含有的结构单元数命名为－－数均聚合度。
随P 增大而增大M0: 链节内两种单体结构单元分子量的平均值。
= 在缩聚过程中，欲提高反应程度1. 延长反应时间2. 提高反应温度3. 尽量排除生成的低分子物4. 选用高活性单体n X n X n MPM 10平衡常数K ：已知平衡缩聚是由一系列的相继进行的平衡反应构成，根据等活性理论的概念，各步反应都可用同一个平衡常数K 来表示，如：～－COOH ＋～－OH---～－OCO －～＋H2OK ＝ ＝热塑性聚合物：可溶、可熔的线型聚合物称为热塑性聚合物热固性聚合物：不溶、不熔的体型聚合物称为热固性聚合物凝胶点PC ：体型缩聚反应反应进行到某一程度时，体系粘度会突然增大，形成冻胶状物质，称为凝胶.这种形成体型结构的临界点称为凝胶点。
凝胶点的预测和控制是体型缩聚的关键问题定义开始出现凝胶时的临界反应程度为凝胶点，以Pc 表示Pc 的预测与控制是体型缩聚的核心问题Pc 的理论预测可从反应程度概念出发，也可用统计法推导实际测得的 PC实际测得的PC < 0.833凝胶点时尚有很多溶胶存在1. f =2.2 体系， = 2，PC = 1，不能产生凝胶2. ＞2，PC ＜1，可以产生凝胶。
增大，PC 减小，产生凝胶越早。
产生凝胶的充要条件a) 有f ＞2 的单体参加反应；b) ＞ 2；c) 同时满足a)、b)两条件的体系，P 达 PC 时才达到凝胶。
本体聚合:本体聚合是单体(或原料低分子物)在不加溶剂以及其它分散剂的条件下，由引发剂或光、热、辐射作用下其自身进行聚合引发的聚合反应。
有时也可加少量着色剂、增塑剂、分子量调节剂等。
液态、气态、固态单体都可以进行本体聚合。
特点：产品纯净，电性能好，可直接进行浇铸成型；生产设备利用率高，操作简单，不需要复杂的分离、提纯操作。
优点：生产工艺简单，流程短，使用生产设备少，投资较少；反应器有效反应容积大，生产能力大，易于连续化，生产成本低．缺点：热效应相对较大，自动加速效应造成产品有气泡，变色，严重时则温度失控，引起爆聚，使产品达标难度加大．由于体系粘度随聚合不断增加，混合和传热困难；在自由基聚合情况下，有时还会出现聚合速率自动加速现象，如果控制不当，将引起爆聚；产物分子量分布宽，未反应的单体难以除尽，制品机械性能变差等。
溶液聚合：单体和引发剂溶于适当溶剂中进行的聚合方法。
11-k k ]][[]][[2OH COOH O H OCO -－－－均相溶液聚合----聚合物能溶于溶剂中时，如丙烯睛在DMF中的聚合；非均相溶液聚合----聚合物不溶于溶剂而析出时，如丙烯腈的水溶液聚单体加适当催化剂溶剂的选择极为重要溶剂的链转移常数CS，CS 值较大时，链自由基较易发生向溶剂的转移而导致产物平均分子量的下降溶剂对聚合物的溶解性能良溶剂构成均相体系非溶剂（沉淀剂）构成非均相体系，自加速现象显著工艺特点(1) 温度较低，反应缓和且平稳(2) 有利于热量交换，避免局部过热(3) 不需高真空，要求单体活性较高缺点: 成本较高，设备利用率较低，溶剂除去较困难聚苯醚、聚砜和聚芳醚酮等都用此法生产乳液聚合: 在乳化剂及机械搅拌的作用下，单体在水中分散成乳状液进行聚合的方法在本体、溶液及悬浮聚合中，能使聚合速率提高的一些因素，往往使产物分子量降低。
但在乳液聚合中，因该聚合方法具有特殊的反应机理，速率和分子量可同时较高。
乳液聚合的粒径约为0.05～0.2 um，比悬浮聚合物( 0.05～0.2 mm )要小得多。
主要组分：单体、水、水溶性引发剂及乳化剂乳液聚合的主要优点以水为分散介质价廉安全。
乳液的粘度低，且与聚合物的分子量及聚合物的含量无关，这有利于搅拌、传热及输送，便于连续生产；也特别适宜于制备粘性较大的聚合物，如合成橡胶等。
聚合速率快，产物分子量高，在较低温度下聚合。
适用于直接使用乳液的场合，如水乳漆、粘合剂、纸张、皮革及织物处理剂等。
乳液聚合的缺点当需要固体聚合物时，乳液需经破乳（凝聚）、洗涤、脱水、干燥等工序，生产成本较高产品中乳化剂等杂质不易除尽，影响电性能乳液聚合多用于生产丁苯、丁腈及氯丁等合成橡胶，也广泛用于制造涂料、粘合剂及纸张和织物等的处理剂等，如PVAc乳液、丙烯酸酯类涂料和粘合剂等。
其它如糊状PVC树脂，苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、偏二氯乙烯等单体都可用此法聚合。
乳化剂是乳液聚合的重要组分：它可以使互不相溶的油（单体）－水转变为相当稳定难以分层的乳液，该过程称为乳化。
乳化剂的乳化作用，在于它的分子是由亲水的极性基团和疏水的（亲油）非极性基团(一般为烃基）构成的。
根据极性基团的性质，乳化剂可分为阴离子型、阳离子型、两性型及非离子型四类。
乳液聚合最广泛使用的是阴离子乳化剂链引发链:反应中最初产生链载体的过程。
最常见的链引发过程是由反应系统中的稳定分子在获得了足够高的能量后导致某一化学键断裂而产生自由基或自由原子的过程。
根据获能方式的不同，可分为热引发、高能引发、化学引发、复相引发等。
链增长链终止: 单基终止------消耗一个引发剂自由基双基终止------偶合终止;歧化终止偶合终止----有一个头头结构单元中聚合度为两个链自由基的单体单元数之和。
生成的大分子的两端即为引发剂残基。
歧化终止----聚合度为原链自由基中所含的单体单元数，各自含有一个引发剂残基端基，而链端的化学结构两个大分子互不相同，一个是饱和端基，另一个是不饱和端基。