2017高分子材料复习资料
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。
2017年高分子材料进展期末考试复习
第1章通用塑料一、简答题1、聚丙烯的加工性能如何?PP优点为电绝缘性和耐化学腐蚀性优良、力学性能和耐热性高、耐疲劳性好、价格低、加工性能好。
缺点为低温脆性大,耐老化性不好。
注塑制品用量最大。
挤出成型制品也很多,如纺织用的纤维和丝、薄膜、管材、片材等。
中空制品可用于包装容器。
2、ABS树脂由哪3个单体共聚而成的?分别赋予树脂哪些性能?ABS树脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物,坚韧、质硬、刚性。
丙烯腈能提高强度、硬度、耐热性和耐腐蚀性,丁二烯能提高韧性,苯乙烯能提高电性能和成型加工性能。
3、氯乙烯共聚物有哪些?性能如何?①VC-乙酸乙烯酯乙酸乙烯酯含量在10%~20%之间。
使共聚物熔体流动性增加,韧性和耐寒性改善。
但力学性能下降,耐溶剂性有所下降。
②乙烯-VC-乙酸乙烯酯硬质和半硬质的共聚物具有优良的抗冲击性能、耐候性和耐热性。
③VC-丙烯共聚物丙烯含量不超过10%。
流动性好,加入无毒的硬脂酸锌类稳定剂,容易加工成型。
高温下伸展率大,适合真空成型和复杂零件的吹塑成型。
④VC-丙烯酸酯共聚物流动性、抗冲击性、耐寒性优于PVC,成型加工方便。
透明性好,制抗冲击的透明材料,用于飞机窗玻璃和仪表盘面板。
4、酚醛树脂有哪些性能?耐热性高,吸水性小,电绝缘性能好,耐腐蚀,尺寸精确和稳定,耐烧蚀性能好。
5、环氧树脂固化体系有哪些特性?主要由EP、固化剂、稀释剂、增塑剂、增韧剂、增强剂及填充剂等组成。
①具有多样化的形式各种体系几乎可以适应各种应用要求,从极低的粘度到高熔点固体。
②粘附力强树脂中固有的极性羟基和醚键的存在,使其对各种物质都有突出的粘附力。
③收缩率低固化反应是通过直接加成进行的,没有副产物放出。
优良的力学性能、优良的化学稳定性、良好的电绝缘性④尺寸稳定性好耐霉菌、成本比聚酯树脂和酚醛树脂高,某些配方有毒性6、PVC热稳定性差的原因是什么?加入的热稳定剂的原理是什么?①PVC的热稳定性差的原因及改进方法:PVC分子链中的“缺陷”是导致降解的主要内因。
高分子材料制备与加工复习资料
第一章高分子材料简介1.1高分子基本概念1、高分子(聚合物):也叫聚合物或大分子。
主链由共价键结合,具有高的分子量,其结构必须是由多个重复单元所组成,并且这些重复单元实际上或概念上是由相应的小分子(单体)衍生而来。
概括的说,高分子是由许多相同的重复单元通过化学键连接而成的大分子。
2、单体:能够进行聚合反应,并转化成高分子基本结构组成单元的小分子。
3、重复单元:聚合物中化学组成相同的最小单元,又称为链节。
4、结构单元:在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团5、聚合度:每个聚合物分子所含结构单元的数目。
1.2高分子的命名:习惯命名法+商品名或俗称命名法(课件)1.3高分子分类:按来源分为:天然高分子、半天然高分子、合成高分子按主链分为:碳链高分子、杂链高分子、元素有机高分子、无机高分子按性能与用途分为:1)塑料:在常温下具有固定的形状和强度,在高温下具有可塑性的高分子化合物。
在外力的作用下,可以产生形变,加工成任何所需的形状。
如PE、PVC、ABS、PC、PTFE。
2)橡胶:橡胶是有机高分子弹性化合物。
在很宽的温度(-50~150℃)范围内具有优异的弹性,所以又称为高弹体。
如NR、BR、SBR、IIR。
3)纤维:纤维是指长度比其直径大很多倍(大于1000/1),并具有一定柔韧性的纤细物质。
如锦纶、腈纶、涤纶、维纶。
4)粘合剂:能把各种材料紧密地结合在一起的物质。
5)涂料:涂布在物体表面而形成具有保护和装饰作用膜层的材料。
6)功能高分子:具有特定的功能作用,可作功能材料使用的高分子化合物。
如导电高分子、液晶、生物降解高分子。
第二章聚合反应和聚合方法2.1聚合反应分类:✓按反应过程中是否析出低分子分类:加聚反应和缩聚反应✓按聚合反应机理分类:连锁聚合和逐步聚合分别说明自由基聚合反应和缩聚反应的特点。
1)自由基聚合反应的特点:✓可明显区分出引发、增长、终止、转移等基元反应。
慢引发、快增长、速终止。
✓大分子瞬时形成,聚合物的聚合度无大的变化。
高分子材料科学基础期末复习资料总结
第一章:绪论高分子材料: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4量很高(10~107)的化合物.均聚物:由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物。
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。
高分子材料分类:按用途分类---塑料、橡胶、纤维、粘合剂、涂料按主链的元素组成分类---碳链、杂链、元素有机和无机高分子按聚合物受热时的不同行为分类---热塑性和热固性聚合物英文缩写PE 聚乙烯 PP 聚丙烯PS 聚苯乙烯 PTFE 聚四氟乙烯PVC 聚氯乙烯 ABS 丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物 PA 聚酰胺 POM 聚甲醛PAN 聚丙烯腈 PC 聚碳酸酯PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯 CPE 氯化聚乙烯PF 酚醛树脂 EP 环氧树脂BR 聚丁二烯橡胶 PU 聚氨酯SBR 丁苯橡胶 NBR 丁腈橡胶CR 氯丁橡胶 NR 天然橡胶PET 聚对苯二甲酸乙二醇酯 PBT 聚对苯二甲酸丁二醇酯第二章高分子材料的结构与性能聚合物分子量有两个基本特点:(1)分子量大:一般而言,聚合物的力学性能随分子量的增大而提高。
①如玻璃化温度,拉伸强度,密度,比热容等,刚开始时,随分子量增大而上升,最后达到一极限值。
②如粘度,弯度强度等,随分子量增大而不断提高,不存在极限值。
(2)分子量具有多分散性:①塑料:分子量分布窄时对加工和性能有利;②橡胶:分子量分布宽一些好,可以改善流动性而有利于加工;③薄膜及纤维:分子量分布窄时对加工和性能有利。
聚集态结构:是指在分子间力的作用下,大分子相互聚集在一起所形成的组织结构。
晶态结构:结构规则、简单的以及分子间作用力强的大分子易于形成晶态结构。
非晶态(无定形)结构:结构比较复杂、不规则的大分子则往往形成无定形即非晶态结构。
结晶对聚合物性能的影响:结晶使高分子链规整排列,堆砌紧密,因而增强了分子链间的作用力,使聚合物的密度、强度、硬度、耐热性、耐溶剂性、耐化学腐蚀性等性能得以提高,从而改善塑料的使用性能。
高分子复习
自由基聚合与缩聚反应的特征比较: 自由基聚合: 1)由基元反应组成,各步反应的活化能不同。引发最慢。 2)存在活性种。聚合在单体和活性种之间进行。 3)转化率随时间增长,分子量与时间无关。 4)少量阻聚剂可使聚合终止。 线型缩聚 1)聚合发生在官能团之间,无基元反应,各步反应活化能相同。
2)单体及任何聚体间均可反应,无活性种。 3)聚合初期转化率即达很高,官能团反应程度和分子量随时间逐步增大。 4)反应过程存在平衡。无阻聚反应。 7,聚合方法: (一)按单体在介质中的分散状态分类 :本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合 本体聚合:不加任何其它介质(如溶剂或稀释剂或分散介质) ,仅是单体在引发剂、热、光 或辐射源作用下引发的聚合反应。 溶液聚合:单体和引发剂溶于适当溶剂中进行的聚合反应。大多数情况下,生成的聚合物也 溶于同一溶剂,整个聚合过程呈均相溶液。 悬浮聚合:借助机械搅拌和悬浮剂的作用,使油溶性单体以小液滴悬浮在水介质中,形成稳 定的悬浮体进行的聚合。 乳液聚合: 借助机械搅拌和乳化剂的作用, 使单体分散在水或非水介质中形成稳定的乳液而 聚合的反应。它在形式上和悬浮聚合同属非均相聚合体系,但是由于乳液聚合有胶束存在, 使其聚合机理和聚合反应特征均和悬浮聚合显著不同。 (二)按单体和聚合物的溶解状态分类:均相体系、非均相体系 均相体系:在聚合反应过程中,单体,引发剂和形成的聚合物均能完全溶解在反应介质中, 或引发剂和形成的聚合物均溶于单体的本体聚合或熔融缩聚反应, 整个聚合体系始终为均相 的反应,如大多数本体聚合和溶液聚合。 非均相体系:单体或聚合物不溶于介质,反应体系存在两相或多相,如悬浮聚合和乳液聚合 一般为非均相聚合。 三、塑料 一、塑料的组成:塑料=树脂+添加剂 树脂:未经加工处理的、没有与各种添加剂混合的聚合物,是塑料的主要成分,对塑料性能 起决定性作用。 添加剂是为改善塑料某些性能而加入的物质。 (1)填料主要起增强作用; (2)增塑剂用于提高树脂的可塑性和柔软性; (3)固化剂用于使热固性树脂由线型结构转变为体型结构; (4)稳定剂用于防止塑料老化,延长其使用寿命; (5)润滑剂用于防止塑料加工时粘模具上, 使制品光亮 (6)着色剂用于塑料制品着色。 (7)其他的还有发泡剂、催化剂、阻燃剂、抗静电剂等。 二、分类 1,按塑料用途分: 1)通用塑料:一般指产量大、用途广、成型性好、价廉,但性能一般,主要用于非结构材 料。如 PE、PP、PVC、PS 及 ABS 等 2)工程塑料:一般指能承受一定的外力作用,并有良好的机械性能和尺寸稳定性,长期使 用温度在 100℃以上,可以作为工程结构件的塑料。如聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、 热塑性聚酯等 性能:优异的力学性能、化学性能、电性能、尺寸稳定性、耐热性、耐磨性、耐老化性能 等。 3)特种塑料:一般指具有特种功能,应用于特殊要求的塑料。如氟塑料、有机硅等。 2,按树脂受热性能分 1)热塑性塑料: 指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化,具有多次重复加工性的塑
(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。
高分子材料期末重点
第一章绪论:1.标志性的事件:塑料的(1)19世纪中叶第一种工业化的塑料----赛璐珞(1869)(最早被应用的塑料)(2)雷奥.比克兰德合成酚醛树脂(PF)也是第一个工业化生产的合成树脂(第一种人工合成树脂)(3)1920年,Staudinger首先提出了高分子的概念(4)Zieglar-Natta催化剂合成出了低压高密度聚乙烯(HDPE, 1953~1955)和聚丙烯(PP)橡胶的(1)1823年,苏格兰化学家马金托什,像印第安人一样把白色浓稠的橡胶液体涂抹在布上,制成防雨布,并缝制了“马金托什”防水斗蓬,这是世界上最早的雨衣,也是橡胶工业的起点(2)1826年,英国人汉考克发明了双辊开炼机,用此设备可以将各种助剂混入橡胶中,1839年,美国化学家固特异尔偶然中发明了橡胶的硫化,解决了橡胶遇热变软发粘的缺点,制造出了世界第一双橡胶防水鞋,这两项发明使橡胶的应用得到了突破性的进展,奠定了现代橡胶加工业的基础(是什么发现导致了近现代意义橡胶工业的诞生?)橡胶是继石油、铁矿和有色金属之后的第四大战略资源2、概念:塑料: 以合成(或天然)树脂为基础,再加入塑料助剂(填料,增塑剂,稳定剂,润滑剂,交联剂及其他添加剂),在一定的温度和压力下,经过模塑而成型的产物。
树脂:树脂通常是指受热后有软化或熔融范围,软化时在外力作用下有流动倾向,常温下是固态、半固态,有时也可以是液态的有机聚合物。
广义地讲,可以作为塑料制品加工原料的任何聚合物都称为树脂。
通用塑料:产量大、用途广、价格低、性能一般,主要用于非结构材料,如:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)。
工程塑料:具有较高的力学性能,能够经受较宽的温度变化范围和较苛刻的环境条件,并在此条件下长时间使用,可作为结构材料。
热塑性塑料:受热熔融、可进行各种成型加工,冷却时硬化。
再受热又可熔融、加工。
具有多次重复加工性。
热固性塑料:受热熔化,成型的同时发生固化发应,形成高分子立体网状结构,再受热不熔融,也不在溶剂中溶解。
高分子材料概论复习概括
《高分子材料概论》第1章绪论1.2.1 塑料塑料是在玻璃态下使用的、具有可塑性的高分子材料。
它是以树脂为主要组分,加入各种添加剂,能在一定温度和压力下加工成形的各种材料的总称。
塑料的组成:1)树脂: 塑料的主要组分。
2)填充剂(填料): 提高塑料的力学、电学性能或降低成本等。
3)增塑剂: 提高塑料的可塑性和柔软性4)稳定剂: 提高塑料对热、光、氧等的稳定性,延长使用寿命。
5)增色剂: 赋予塑料制品各种色彩。
6)润滑剂: 提高塑料在加工成形过程中的流动性和脱模能力,同时可使制品光亮美观。
7)固化剂: 与树脂发生交联反应,使受热可塑的线型结构变成热稳定好的体型结构。
8)其他: 还有发泡剂、催化剂、阻燃剂等。
塑料的分类(注意分类举例)1)按塑料热性质分类:热塑性塑料:受热时软化或熔融、冷却后硬化,韧性好,可反复成型加工。
聚乙烯、聚氯乙烯热固性塑料: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,立体网状结构,不可再生。
具有更好耐热性和抗蠕变能力。
酚醛树脂、环氧树脂2)按塑料的功能和用途分类:通用塑料:产量大、用途广、价格低的塑料,但性能一般,主要用于非结构材料。
聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯工程塑料:具有较高力学性能,能替代金属制造机械零件和工程构件的塑料。
具有较宽的温度适用范围,能在苛刻条件下长时间使用。
通用工程塑料:长期在100~150℃范围内应用的塑料聚酰胺、聚苯醚、聚甲醛、聚碳酸酯特种工程塑料:在150 ℃以上长期使用的塑料。
聚砜、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚芳酯功能塑料:导电塑料、导磁塑料、感光塑料等1.2.2 橡胶橡胶是以高分子化合物为基础的、具有良好高弹性的材料。
线形柔性高分子聚合物,以生胶为原料,加入适量配合剂而形成。
橡胶的结构特征:(1)分子链具有足够的柔性;(2)玻璃化温度比室温低得多:(3)在使用条件下不结晶或结晶较小,理想情况是在拉伸时可结晶,除去外力后结晶又消失,网状结构橡胶的组成:橡胶是以生胶为主要成分,添加各种配合剂和增强材料制成的。
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。
2017年苏大真题884高分子材料化学
2017—884回忆版
名词解释两分一个(十个)
凝胶点,线型缩聚,老化,溶液聚合,重复单元,自由基共聚,半衰期,配位聚合,前末端效应
写出下列聚合物的名称以及反应方程式,是加聚还是缩聚,是连锁聚合还是逐步聚合(一个四分
1.对二苯甲酸,癸二酸
.2.对二苯甲酸,丁二醇
3.异丁烯
4.氯乙烯
5.对羟基苯甲酸
简答题
1.在自由基聚合中为啥大都是头尾相连(八分)
2.自动加速现象是什么,原因,对聚合和聚合物有啥影响(八分)
3活性聚合以及特点-(八分)
4.热降解有哪几种类型,与大分子涟有啥关系,判断下列聚合物是啥热分解类型以及产物聚甲基丙烯酸甲酯,聚乙烯,聚乙烯醇(十分)
5.悬浮聚合组成部分,有点有哪些,苯乙烯悬浮聚合能否中途停止搅拌观察现象,为啥?(十分)
6.阳离子聚合为啥一般在低温下进行(八分)
7溶液聚合的特点(优缺点)
计算题
两个逐步聚合计算题(凝胶点,为啥carothers比实际值大),一个自由基的,一个自由基共聚的(r1,r2,f1与f10,F1与F10大小比较,怎么获得均一的共聚物,三种方法使用条件也得会),一个阴离子聚合课后原题(15年试卷最后一题计算题)计算每题十分
(回忆并不完整,仅做参考)。
2017高分子材料复习资料 (1)解读
1
考题类型
名词解释:15分;
填空题 :25分,树脂的结构式和英文缩写、 树脂俗称、材料对应树脂,基本概念等;
单项选择题: 20分 简答题:40分
2
树脂的结构式和英文缩写:
五大通用树脂:PE、PP、PVC、PS和HIPS、ABS;
五大工程塑料:PA (PPTA、Nomex、MCPA)、PC、POM、
出机进行熔融共混,挤出造粒。
MPPO被誉为最成功的工程塑料改性品种之一。 PPO与PS、HIPS能够完全相容,两者熔融后显示 出单一的Tg。产品易于加工,性能和PPO接近。
52
5特种工程塑料-PTFE
四氟乙烯自由基聚合 F4结构
分子链规整性好,无支链,结晶度高达70-95%; 氟原子对主链产生屏蔽作用,且C-F键的健能较
22
PVC的改性树脂: 氯醋树脂,通过引入共聚单体引入醋酸乙烯单体,
降低分子间力,起到内增塑的作用,降低熔融温度,
改善加工性能。
23
PS树脂
制备:苯乙烯单体自由基聚合,苯环无规分布, 非晶树脂,透光率高达90%。
性能:俗称硬胶,硬而脆;透明材料,耐辐 射性能好,加工性能好;成型加工后,需退 火处理以消除内用力;缺点脆性大。
49
PET应用 涤纶纤维 可乐包装瓶 工程塑料:玻璃纤维增强PET
50
4 工程塑料-PPO
PPO结构与性能?
PPO力学性能和耐热性能优异,但缺点比较明显熔
体流动性差、加工性能差、易应力开裂,价格昂贵
等。
OH CH3 CH3 O2 CuCl CH3 CH3 O
(完整版)高分子材料基础知识
(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。
高分子复习材料
高分子复习材料1、结构可将聚合物分为哪三大类?主链元素碳链高分子:主链(链原子)完全由C原子组成(链原子)杂链高分子:主链原子除C外,还含O,N,S等杂原子组成元素有机高分子:主链原子由Si,B,Al,O,N,S,P等杂原子组成2、自由基聚合的引发剂主要是哪两类?阴离子聚合、阳离子聚合的引发剂各有哪几类?自由基聚合的引发剂:(1)过氧化物类引发剂-O-O-, 加热易断裂产生自由基(2)偶氮化合物类引发剂-C-N=N-C-, 分解生成稳定的N2分子和自由基(3)氧化还原体系引发剂氧化剂、还原剂之间发生电子转移生成自由基阳离子聚合的引发剂:质子酸(如H2SO4、H3PO4、HClO4、Cl3CCOOH等强质子酸。
)常用引发剂Lewis酸(AlCl3, BF3, SnCl4, ZnCl2, TiBr4等。
)阴离子聚合的引发剂:电子转移引发如碱金属,碱金属-芳烃引发剂阴离子引发如有机金属化合物(有机金属化合物:如金属胺基化合物、金属烷基化合物和格利雅试剂等。
)3、自由基聚合机理、阳离子聚合机理、活性阴离子聚合机理的特点?自由基聚合机理的特点:慢引发、快增长、速终止(双基终止)阳离子聚合机理的特点:快引发、快增长、易转移、难终止活性阴离子聚合机理的特点:快引发、慢增长、无终止、无转移4、自由基聚合实施的方法有哪些?本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合体系组分各由哪些组成?它们聚合的场所各在哪里?自由基聚合实施的方法:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合体系组分的组成:本体聚合体系组分的组成:单体、引发剂(一般为油溶性)、助剂(色料、增塑剂、润滑剂、分子量调节剂等)溶液聚合体系组分的组成:单体、引发剂、溶剂悬浮聚合体系组分的组成:单体、引发剂、水、分散剂乳液聚合体系组分的组成:单体、引发剂、乳化剂、分散剂(水)本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合聚合的场所:本体聚合:加任何其它介质, 仅是单体在引发剂、热、光或辐射源作用下引发(本体)溶液聚合:将单体和引发剂溶于适当溶剂中进行(溶剂)悬浮聚合:借助机械搅拌和分散剂的作用, 使不溶于水的单体以小液滴悬浮在水介质中,并始终保持稳定的分散状态(液滴)乳液聚合:借助机械搅拌和乳化剂的作用, 使单体分散在水或非水介质中(乳胶粒)5、自由基聚合的基元反应有哪些?包括链引发、链增长、链终止和链转移等基元反应6、乳液聚合可以分为哪三个阶段?并说出各阶段的特征。
高分子材料复习
高分子材料复习GXU西大学长良心出品一、概念高分子材料(Polymer materials)是以高分子化合物为基材的一大类材料的总称。
高分子化合物或称聚合物,是由许多单个高分子(聚合物分子)组成的分子质量很大(104~107)的物质。
玻璃化温度:高聚物分子链开始运动或冻结的温度(书)(玻璃态聚合物在升高到一定温度时可以转变为高弹态,这一转变温度称为玻璃化转变温度,或称玻璃化温度常以T g 表示。
)离子型聚合反应:单体在阳离子或阴离子作用下,活化为带正电荷或带负电荷的活性离子,再与单体连锁聚合形成高聚物的化学反应,统称为离子型聚合反应(ionic polymerization)。
配位聚合反应是烯烃单体的碳-碳双键与引发剂活性中心的过渡元素原子的空轨道配位,然后发生位移使单体分子插入到金属-碳之间进行链增长的一类聚合反应。
高聚物的老化:是指高聚物在使用或储存过程中,由于受到环境的光、热、氧、潮、霉、化学试剂等的作用,引起高聚物性能变坏的反应。
缩聚反应和缩聚物:指所生成的聚合物结构单元在组成上比其相应的原单体分子少了一些原子的聚合反应和聚合物。
这是因为在这些聚合物反应中官能团间进行聚合反应时失去了某些小分子(如H2O)热固性指加热时不能软化和反复塑制,也不在溶剂中溶解的性能,体型聚合物具有这种性能。
热塑性:thermoplasticity物质在加热时能发生流动变形,冷却后可以保持一定形状的性质。
大多数线型聚合物均表现出热塑性。
二、掌握1、高分子材料分类1、按来源分类---天然高分子和合成高分子2、按用途分类---纤维、塑料、橡胶、粘合剂、涂料、功能高分子3、按性能分类---结构材料和功能材料4、按主链的元素组成分类---碳链、杂链、元素有机高分子、无机高分子5、按聚合反应分类---加聚物和缩聚物6、按聚合物主链结构分类---聚酯、聚醚、聚氨酯、聚烯烃7、按聚合物分子链形状分类---线形、支化型、星型、梯形、体型8、按聚合物受热时的不同行为分类---热塑性和热固性9、按相对分子质量分类---高聚物、低聚物、齐聚物、预聚物10、按聚合物中单体种类分类---均聚物、共聚物2、纺丝方法:熔融纺丝、溶液纺丝3、分子链的几何形状线型链状:由于c-c链旋转,很难伸展到完全伸直长度,而以许多不同形状,即构象存在。
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27
PMMA
制备:单体自由基聚合,二个支链无规分布,非晶 树脂,透光率在高分子最高92%; 性能:力学性能在通用树脂属于最高的,韧性为无 机玻璃10倍以上,耐候性能优异,成型加工良好, 可以通过浇注成型;但易燃,非晶树脂耐溶剂性能 较差,耐酸碱能力较差,耐热性能较低; 应用:建筑材料家装、灯具、广告牌等;
22
PVC的改性树脂: 氯醋树脂,通过引入共聚单体引入醋酸乙烯单体,
降低分子间力,起到内增塑的作用,降低熔融温度,
改善加工性能。
23
PS树脂
制备:苯乙烯单体自由基聚合,苯环无规分布, 非晶树脂,透光率高达90%。
性能:俗称硬胶,硬而脆;透明材料,耐辐 射性能好,加工性能好;成型加工后,需退 火处理以消除内用力;缺点脆性大。
PPSS:聚苯硫醚砜
PPSK:聚苯硫醚酮
RTM:树脂传递模塑
PEKK:聚醚酮酮
PPTA:凯夫拉纤维; BMI:双马树脂 SMC和BMC RIM和RRIM
7
1. 基本概念
基本概念
通用塑料、工程塑料、特种工程塑料、 高分子复合
材料、高分子合金、EPS、氯醋树脂、 ABS、UP、
24
PS树脂
XPS:将粒状PS树脂送入挤出机中熔化,树脂与发泡 剂经挤出螺杆转动而混合均匀,然后由口模挤出,发
泡剂在减压下汽化膨胀,最后获得泡沫塑料产品如板、
棒、管以及异型产品。
XPS应用:建筑保温材料
25
HIPS
改性目的:改善PS冲击强度不高,脆性大的一种树 脂; 制备方法:接枝聚合法:未硫化的丁苯或顺丁橡胶 (5-10%)溶解到苯乙烯单体中,经过氧化物引发 聚合,在橡胶主链上接枝聚苯乙烯支链,形成嵌段 共聚物。属于化学共混,克服了物理共混的不均匀 性,合金改性效果明显。
层压板、RTM、酸法酚醛树脂、模塑粉、模塑料、 人造石、玻璃钢、PSF、PEEK、混炼胶,自增强 效应。
8
1. 基本概念
高分子材料改性方法:
结构改性:共聚、交联等
复合改性:加入增强剂或加入增量剂;
共混改性(合金改性):二种或二种以上合金;
9
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飞机机身树脂材料?成型方法?性能?
26
ABS树脂
制备:把未硫化的橡胶(顺丁胶BR或丁苯胶SBR 等)溶解在苯乙烯和丙烯腈单体溶液中,然后自由 基引发聚合,最后形成树脂相(AS)和橡胶相的化 学接枝共混合金。可以把ABS看作抗冲AS树脂,或 合成橡胶增韧AS树脂,橡胶含量一般在20-30%左 右。 ABS性能:三种组分的作用??韧性强于PS树脂;
特种橡胶:NBR、SiR、FPM、ACM、PU。
3
树脂俗称
树脂俗称:百折胶、丙纶、包装皇后、硬胶、不碎胶、 塑钢、亚克力、太空杯、防弹胶、仿瓷餐具、电木、 电玉、树脂镜片、人造石、玻璃钢、万能胶、大力
胶、锦纶、赛钢、超钢、夺钢、涤纶、聚酯纤维、
凯夫拉、特氟龙、塑料王、弹力纤维、耐磨橡胶、 液体橡胶。
高分子材料复习
1
考题类型
名词解释:15分;
填空题 :25分,树脂的结构式和英文缩写、 树脂俗称、材料对应树脂,基本概念等;
单项选择题: 20分 简答题:40分
2
树脂的结构式和英文缩写:
五大通用树脂:PE、PP、PVC、PS和HIPS、ABS;
五大工程塑料:PA (PPTA、Nomex、MCPA)、PC、POM、
5
其他树脂缩写
BOPP:双向拉伸聚丙烯
EVA:乙烯和醋酸乙烯共聚物
PEX:交联聚乙烯
P4MP:密度最小的树脂
PVC-U:未塑化的PVC,硬质PVC XPS:挤塑聚苯乙烯泡沫 FRP:纤维增强塑料 GFRP:玻璃纤维增强塑料,俗称玻璃钢;
MCPA:单体浇注尼龙
6
其他树脂缩写
PET和PBT、PPO和MPPO;
特种工程塑料:PTFE(ETFE、F46、F3、PFA)、PPS、 PPSK、PPSS、PI(PMMI、BMI)、PSU、PES、PAS、 PEEK、PEKK、LCP、PBO等
热固性树脂:PF、UF、MF、EP、UP、PU等;
通用橡胶:NR、SBR、BR、CR、IIR、EPR、IR;
17
2 通用热塑性塑料
PE:LDPE、HDPE、LLDPE三者结构的区别? LDPE:自由基聚合,存在较多长支链,结晶度最低, 分子链密度小,力学性能和耐热性能最差;
HDPE:配位聚合,存在少而短支链,结晶度最高, 密度大,分子间作用力大,力学性能和耐热性能最好
LLDPE:乙烯单体和少量α烯烃共聚,存在多而短支 链,性能介于LDPE和HDPE之间。
20℃-95℃),但刚性、硬度,耐热性能有所降低。
21
PVC树脂
制备:自由基聚合,氯原子无规分布,非晶树脂, 密度大,阻燃; 性能:分子链间作用力强,硬度和强度高;缺点: 耐热耐候性能较差,易发生脱氯化氢,需加入热稳 定剂;树脂加工工艺要求高; 加工:纯树脂熔融温度高于分解温度,加入热稳定 剂可以提高分解温度,加入增塑剂可以降低熔融温 度,但增塑剂用量较多,产品力学性能下降。
四大耐磨树脂:UHMWPE(超高分子量聚乙烯工程 塑料)、F4、POM和PA;
4ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
功能树脂
耐腐蚀树脂:F4、F46、PPS、和PEEK等;
透明树脂:PMMA、PS、PC、P4MP、AS、PET、
PSU、PES、透明尼龙等。
高强高模纤维:玻璃纤维、碳纤维、超高分子量聚 乙烯纤维、凯夫拉纤维、PI纤维、PBO液晶纤维等 耐高温纤维:凯夫拉纤维、碳纤维、nomex纤维、 PPS纤维、 PSU纤维、PMMI纤维、PBO纤维等;
18
PE树脂
UHMWPE:配位聚合,分子量100-300万; 工程塑料性能:作为工程塑料,耐磨性在塑料中第
一。耐冲击性能是塑料中第一,为最坚韧的塑料;
耐低温性能最好的塑料;熔体粘度很大,成型加工
困难。
纤维性能:高强高模纤维,是世界上最坚韧的纤维;
19
PP树脂
合成:丙烯的配位聚合;甲基属于全同结构,结晶 树脂。
性能:百折胶;力学性能和耐热性能优于PE,耐微
波,耐沸水,五大树脂中密度最小,主链上含有叔
氢,易老化;树脂低温脆性大。
PP改性:克服低温脆性大问题;增强改性
20
PP树脂
PP-R:丙烯及乙烯单体(5%),齐格勒催化剂,无规 配位聚合。
结构性能:少量乙烯链段的存在,破坏了分子链规
整度,结晶度下降,韧性提高,改善低温温脆性(-