高分子材料思考题答案讲课稿
材料化学第八章高分子材料思考题及答案
第八章高分子材料8-1.名词解释1)高聚物: 一般是指分子量在1500以上,分子长度超过5 nm的有机大分子材料。
2)低聚物: 又叫寡聚物或齐聚物。
一般是指分子量在1500以下,分子长度不超过5纳米,重复单元数只有几个到十几个的聚合物。
3)聚合度: 指聚合物大分子中重复结构单元的数目,亦称链节数,用n表示。
)4)热固性:指高分子材料在加热时不能软化和反复塑制,也不在溶剂中溶解的性能。
5)热塑性: 指高分子材料加工固化冷却以后,再次加热仍可反复加工成型的性质。
6)等规立构:指高分子侧链上取代基全部处在主链平面一侧或高分子全部由一种旋光异构单元键接而成的高分子结构。
7)间规立构: 是指取代基交替地处于平面两侧或者由两种旋光异构单元交替键接而成的高分子结构。
8)光刻胶: 又叫光致刻蚀剂,指当受到光照后即发生交联或分解反应,溶解性发生改变的一种聚合物光子材料。
9)光引发剂: 是指在紫外光区间(250~450nm)或可见光区间(400~800nm)有一定吸光能力,吸收光能后,分子从基态跃迁到活泼的激发态,经历单分子或双分子化学作用后,产生能够引发单体聚合的活性碎片,可以是自由基、阳离子、阴离子或离子自由基。
8-2.聚合物的分子量概念如何理解?一般有多少种平均分子量?它们的大小关系如何?答:聚合物的分子量大,具有多分散性的特点。
大多数聚合物的分子量都有一定的分布,是分子量不等的同系物的混合物,其分子量只是一个平均值,只有统计意义。
一般有四种平均分子量,数均分子量、重均分子量、粘均分子量和z均分子量。
其大小关系为。
8-3.聚合物分子量的多分散性含义是什么?通常如何表达分子量多分散性?, 答:聚合物分子量的多分散性的含义是指聚合物的分子量都有一定的分布,其中最大和最小的分子占少数,中间大小的分子占多数。
聚合物中高分子大小的多分散性是用分子量分布的宽窄来表示,分子量分布宽表示分子大小很不均一。
采用凝胶色谱分析,可以同时获得和,以及分子量的分布DP=/, DP 为多分散系数或分散度,一般为1.5~3。
高分子材料改性书中部分思考题参考答案
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LCST4.什么是相逆转,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。
《高分子材料》课后习题参考
1绪论Q1.总结高分子材料(塑料和橡胶)在发展过程中的标志性事件:(1)最早被应用的塑料(2)第一种人工合成树脂(3)是谁最早提出了高分子的概念(4)HDPE和PP的合成方法是谁发明的(5)是什么发现导致了近现代意义橡胶工业的诞生?1.(1)19世纪中叶,以天然纤维素为原料,经硝酸硝化樟脑丸增塑,制得了赛璐珞塑料,被用来制作台球。
(2)1907年比利时人雷奥·比克兰德应用苯酚和甲醛制备了第一种人工合成树脂—酚醛树脂(PF),俗称电木。
(3)1920年,德国化学家Dr.Herman.Staudinger首先提出了高分子的概念(4)1953年,德国K.Ziegler以TiCl4-Al(C2H5)3做引发剂,在60~90℃,0.2~1.5MPa条件下,合成了HDPE;1954年,意大利G.Natta以TiCl3-AlEt3做引发剂,合成了等规聚丙烯。
两人因此获得了诺贝尔奖。
(5)1839年美国人Goodyear发明了橡胶的硫化,1826年英国人汉考克发明了双辊开炼机,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。
Q2.树脂、通用塑料、工程塑料的定义。
化工辞典中的树脂定义: 为半固态、固态或假固态的不定型有机物质, 一般是高分子物质, 透明或不透明。
无固定熔点, 有软化点和熔融范围, 在应力作用下有流动趋向。
受热、变软并渐渐熔化, 熔化时发粘, 不导电, 大多不溶于水, 可溶于有机溶剂如乙醇、乙醚等, 根据来源可分成天然树脂、合成树脂、人造树脂, 根据受热后的饿性能变化可分成热定型树脂、热固性树脂, 此外还可根据溶解度分成水溶性树脂、醇溶性树脂、油溶性树脂。
通用塑料: 按塑料的使用范围和用途分类, 具有产量大、用途广、价格低、性能一般的特点, 主要用于非结构材料。
常见的有聚乙烯(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的塑料, 可作为结构材料。
第七章 高分子的结构 习题与思考题讲解学习
第七章高分子的结构习题与思考题第七章高分子的结构习题与思考题1.高分子的结构有何特点?高分子结构可以分为哪些结构层次?各结构层次包括哪些内容?它们对聚合物的性能会产生什么影响?特点:①链式结构:结构单元103-105数量级②链的柔顺性:内旋转产生非常多的构象③多分散性,不均一性,长短不一。
④结构单元间的相互作用对其聚集态结构和物理性能有着十分重要的影响。
⑤凝聚态结构的复杂性:包括晶态、非晶态,球晶、串晶、单晶、伸直链晶等。
⑥可填加其它物质改性。
分为:链结构和聚集态结构。
内容:链结构分为近程结构和远程结构。
近程结构主要涉及分子链化学组成、构型、构造;远程结构主要涉及分子链的大小以及它们在空间的几何形态。
聚集态结构包括晶态、非晶态、液晶态、取向态结构及织态结构等。
影响:高分子结构中各个结构层次不是孤立的,低结构层次对搞结构层次的形成具有较大影响,近程结构决定了高分子的基本性能,而聚集态结构直接影响高分子的使用性能。
2.写出线型聚异戊二烯的各种可能构型。
顺式1,4-加成反式1,4-加成 1,2-加成全同立构 1,2-加成间同立构1,2-加成无规立构 3,4-加成全同立构 3,4-加成间同立构 3,4-加成无规立构3.名词解释(1)构型:是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
(2)构象:由于分子中的单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态(3)链柔性:高分子链能够通过内旋转作用改变其构象的性能(4)内聚能密度::单位体积的内聚能,CED = ∆E/Vm。
内聚能是克服分子间作用力,把1mol液体或固体分子移至分子引力范围之外所需的能量(5)结晶形态:试样中结晶部分所占的质量分数(质量结晶度xcm)或者体积分数(体积结晶度xcv)。
(6)取向:聚合物取向是指在某种外力作用下分子链或其他结构单元沿着外力作用方向择优排列(7)液晶:一些物质的结晶结构受热熔融或被溶剂溶解后,表观上虽然变成了具有流动性的液体物质,但结构上仍然保持着晶体结构特有的一维或二维有序排列,形成一种兼有部分晶体和液体性质的过渡状态4.聚合物的构型和构象有何区别?假若聚丙烯的等规度不高,能否通过改变构象的方法来提高其等规度?全同立构聚丙烯有无旋光性?构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
《高分子材料成形工艺学》各章复习思考题汇总
绪论1.简述塑料、化学纤维和橡胶的分类和主要品种。
2.简述塑料、化学纤维和橡胶所涉及的主要特异性品质指标名称。
3.简要说明化学纤维的线密度和相对强度概念。
4.简述超细纤维的特点和复合纺丝制造方法。
5.简要说明高分子材料成形基本过程和成形过程中的变化。
6.成形制品时选择材料及其成形工艺应遵循哪些基本原则?并简要说明。
第一篇高分子成形基础理论第一章高分子材料的成形品质1. 高分子的可挤出性受哪些因素的影响?通常如何评价高分子的可挤出性?2. 挤出细流类型有哪些类型?什么类型是正常纺丝的细流类型?如何实现?3. 可纺性与哪些因素相关?如何相关?4. 可纺性理论包括哪两种断裂机理?请简要说明。
5. 什么是模塑性?试画图并说明高分子的最佳模塑区域。
6. 评价模塑性通常采用什么方法?请简要说明方法原理。
7. 聚合物的拉伸曲线有哪三种基本类型?哪两种拉伸曲线具有可延性?如何获得该两种拉伸曲线?8. 什么是可延性?高分子为什么具有可延性?如何评价可延性?9. 可延性的影响因素有哪些?如何影响?10. 试分析高分子成形过程中应如何对待高分子的粘弹性。
11. 试说明高分子成形过程中应如何利用高分子的松弛特性?12. 高分子应变硬化的物理基础是什么?高分子成形中哪些工艺利用了应变硬化?13. 合成纤维的成形中经常采用多级拉伸,试问有什么意义?多级拉伸应如何实施?14. 高分子的热膨胀系数随温度的变化表现出什么样的规律?15. 简要说明高分子比热容随温度的变化关系?16. 为什么非晶聚合物的导热系数随温度的变化规律在玻璃态和高弹态不同?第二章高分子成形流变学基础1. 区别三组概念:①剪切流动和拉伸流动;②稳态流动与非稳态流动;③等温流动与非等温流动。
2. 非牛顿流体有几种类型?分别表现出怎样的流动行为?3. 高分子流体在宽剪切速率范围内为什么往往会出现第一牛顿区、非牛顿区和第二牛顿区三个区域的流变特征?4. 什么是宾汉流体?有什么样的流动特征?为什么表现出那样的流动特征?5. 什么是幂律方程?幂律方程的K 和n 有什么特征?6. 时间依赖性流体有哪两种?它们为什么会出现时间依赖性?7. 测得一种热塑性聚合物熔体在注射成形条件下的流体稠度K=64,n=0.65,该熔体通过直径4mm 、长75mm 圆形等截面喷孔时的体积流率为5×10-5m 3·s -1,试计算管壁处的剪应力、剪切速率和整个圆管中的流速分布函数。
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,而取向是取向单元在外力作用下择优排列的过程,取向单元可以是:基团、链段、分子链、晶粒、晶片或变形的球晶等。
结晶是材料自身的性质,只发生在分子、原子、离子这些基础的单元上,取向的产生是外力作用的结果,取向单元也更多样。
结晶可以影响材料的拉伸强度、弹性模量、冲击强度、耐热性、耐候性、吸水性、透明性、透气性、成型收缩性等物性。
功能高分子材料(赵文元)思考题
功能高分子材料(赵文元)思考题
功能高分子材料是一种具有特殊功能的高分子材料,具有很好的应用前景和市场潜力。
在这个领域中,研究人员正在不断探索新的功能材料,以应对各种工业和科技领域的需求。
以下是一些与功能高分子材料相关的思考题:
1. 什么是功能高分子材料?它们与传统材料有何不同之处?
2. 功能高分子材料可以应用于哪些领域?举例说明其具体应用。
3. 某些功能高分子材料具有自修复或自愈合功能,请简述其原理。
4. 具有自组装功能的高分子材料有哪些应用前景?
5. 如何制备具有特殊功能的高分子材料?请简述其制备过程。
6. 现有的功能高分子材料有哪些限制或问题?如何解决这些问题?
7. 未来的功能高分子材料会朝着怎样的方向发展?有哪些新的
应用前景?
8. 功能高分子材料与环保有何关系?如何在制备和应用过程中
更好地保护环境?
9. 功能高分子材料的产业化和商业化面临哪些挑战?如何克服
这些挑战?
10. 您认为功能高分子材料的发展对人类社会有何影响?这些
影响会是正面的还是负面的?
- 1 -。
有机高分子材料讲课文档
增产节约,符合可持续发展的观念。
第七页,共24页。
二
一
一、线型结构、体型结构高分子材料比较
线型结构
举例
结构特点
溶解性
热塑性、
热固性
体型结构
合成纤维、塑料(如
聚乙烯)
以共价键结合成高分
子链,链与链之间以
分子间作用力结合
可溶,但溶解速率比
小分子化合物小,最
3
4
5
)
A.聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应
B.煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料
C.合成纤维、人造纤维及碳纤维都属于有机高分子材料
D.利用粮食酿酒经历了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程
解析:A项错误,聚乙烯塑料老化是因为发生了氧化反应;B项错误,煤
的气化和液化均属于化学变化;C项错误,碳纤维不属于有机高分子材
2
3
4
5
)
A.线型结构和体型结构的有机高分子都可以溶解在适当的溶剂里
B.某些高分子化合物具有热固性,它们在受热时不会熔化
C.高分子链之间存在较强的作用力,因此高分子材料的强度都较高
D.普通高分子材料存在易被氧化、不耐高温等特点
解析:线型结构的有机高分子可以用适当的溶剂溶解,而体型结构
的有机高分子一般不易被溶解;热固性高分子化合物受热时不会熔化;强
度高是高分子材料的重要特性;含不饱和键的高分子材料易被氧化,线型
结构的高分子材料不耐高温。
答案:A
第二十页,共24页。
1
2
3
4
5
4下列材料中属于功能高分子材料的是(
)
高分子材料课后习题答案
高分子材料课后习题答案高分子材料课后习题答案高分子材料是一种具有重要应用前景的材料,广泛用于塑料、橡胶、纤维等领域。
学习高分子材料课程时,课后习题是巩固知识、提高理解能力的重要途径。
本文将提供一些高分子材料课后习题的答案,帮助读者更好地理解和掌握相关知识。
1. 高分子材料具有哪些特点?高分子材料具有以下特点:- 高分子材料通常具有较高的分子量和较长的分子链,因此具有较高的强度和韧性。
- 高分子材料的形态多样,可以是固态、液态或胶态,具有较好的可塑性和可加工性。
- 高分子材料具有较好的绝缘性能和耐腐蚀性能。
- 高分子材料具有较好的吸湿性和渗透性,可以通过改变分子结构来调控这些性能。
2. 高分子材料的分类有哪些?高分子材料可以根据不同的分类标准进行分类,常见的分类包括:- 按照合成方法:包括聚合物、共聚物、交联聚合物等。
- 按照化学结构:包括线性高分子、支化高分子、交联高分子等。
- 按照物理性质:包括热塑性高分子、热固性高分子、弹性体等。
- 按照用途:包括塑料、橡胶、纤维等。
3. 高分子材料的合成方法有哪些?高分子材料的合成方法主要包括以下几种:- 聚合反应:通过单体的聚合反应形成高分子链,常见的聚合反应有自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合等。
- 缩聚反应:通过两个或多个小分子的反应形成高分子,常见的缩聚反应有酯化反应、醚化反应、胺化反应等。
- 交联反应:通过交联剂将线性高分子链连接起来形成交联聚合物,常见的交联反应有辐射交联、热交联等。
4. 高分子材料的性能测试方法有哪些?高分子材料的性能测试方法主要包括以下几种:- 机械性能测试:包括拉伸试验、弯曲试验、冲击试验等,用于评估材料的强度、韧性等性能。
- 热性能测试:包括热变形温度测试、热膨胀系数测试等,用于评估材料的耐热性和热稳定性。
- 热分析测试:包括差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TGA)等,用于研究材料的热性质和热分解行为。
- 导电性能测试:包括电导率测试、电阻率测试等,用于评估材料的导电性能。
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?热学、力学、电学、磁学、光学、化学等性能6.什么是材料的功能物性?材料的功能物性包括哪些方面?功能物性,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形式功能的性质。
包括:1热电转换性能2光-热转换性能3光-电转换性能4力-电转换性能5磁-光转换性能6电-光转换性能7声-光转换性能7.材料工艺与材料结构及性能有何关系?材料工艺,包括材料合成工艺及材料加工工艺,影响材料的组织结构,因而对材料的性能有显著的影响。
高分子材料思考题答案
3.聚碳酸酯 透明、呈轻微淡黄色,透光率很高,可达 90%,无毒、无味、无臭;高刚性、良好的冲击强 度,,是一种既刚又韧的材料,具有高度的尺寸稳定性,被誉 一、汽车照明系统:使用聚碳酸酯代替玻 璃,大大简化工艺;二、电子电器领域: 大量用于制造办公设备、通讯设备和电器设备的外壳和元件,如计算机外壳、底盘和冰箱抽 屉等;可制作耐高击穿典雅和高为“透明金属”。但缺点是耐磨性、耐疲劳性不好,易产生 应力开裂现象;具有很高的耐热性和耐寒性;极性小,吸水率低,具有良好的电性能;具有 一定的抗化学腐蚀性;卫生性良好,与咖啡、茶等接触不会污染,也不影响容器内食物的色 和味。
14、增容剂和界面相的作用是什么?
增容剂的作用相当于是表面活性剂,可降低界面张力和增加界面层的厚度。嵌段共聚物和 接枝共聚物常用作增容剂,增容剂也可以在共混过程中原位生成。P296 P331
7、干法、湿法、干湿法的纺丝工艺特征是什么? 方法 工艺特征
干法 从喷丝头毛细孔中挤出的纺丝溶液进入纺丝甬道。通过甬道中热空气的作用,使溶液细流
中的溶剂快速挥发,溶液细流在逐渐脱去溶剂的同时发生浓缩和固化而成为初生纤维的过 程。目前干法纺丝速度一般为 200~500m/min 高者可达 1000~1500m/min ,但由于受溶 剂挥发速度的限制,干纺速度还 是比熔纺低,而且还需要设置溶剂回收等工序,故辅助设 备比熔体纺丝多。干法纺丝一般适宜纺制化学纤维长丝,主要生产的品种有腈纶、醋酯纤维、 氯纶、氨纶等。
《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。
简单组分高分子材料:主要由高聚物组成(含量很高,可达95%以上),加入少量(或不加入)抗氧剂、润滑剂、着色剂等添加剂。
如:PE、PP、PTFE。
复杂组分高分子材料:复杂组分塑料则是由合成树脂与多种起不同作用的配合剂组成,如填充剂、增塑剂、稳定剂等组成。
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,所以⼜称为银纹,这现象称为银纹屈服剪切屈服:⾼聚物在拉伸或压缩作⽤下,在与负荷⽅向成45°的截⾯上会产⽣最⼤的剪切⼒,从⽽引发⾼分⼦链沿最⼤剪切⾯⽅向产⽣滑动形变,从⽽导致材料形状扭变的现象⼆、问答题1. ⾼分⼦有何特征?1、分⼦量很⾼、或分⼦键很长.2、⾼分⼦是由很⼤数⽬的结构单元通过共价键连接⽽成的。
(完整版)功能高分子思考题及答案
第一章绪论1.什么是功能高分子?带有特别功能基团并拥有功能性的聚合物就是功能高分子。
一般以为:其拥有一般高分子的构造性质,同时拥有必定的功能,主要指拥有物质、能量和信息的储存、传达、转变等作用的高分子。
一次功能:当向资料输入的能量和从资料输出的能量属同种形式,资料只好起到能量传递零件的作用,这种功能称为一次功能。
(如导电、导热)二次功能:当向资料输入的能量和输出的能量是不一样形式时,资料起能量变换零件的作用,这种功能称为二次功能。
高分子的功能:( 1)化学功能-离子互换、催化、氧化复原(2)物理功能-导电、热电、压电、磁记录。
(3)生物功能-医用高分子2. 功能高分子的主要种类?( 1)离子互换树脂(2)高分子吸水资料(3)高分子功能膜( 4)液晶高分子(5)导电高分子6)医用高分子(7)感光高分子(8)其余功能高分子(智能高分子磁性高分子高分子催化剂树形高分子超疏水资料)1. 离子互换树脂是由交联构造的高分子骨架与能离解的基团两组分构成的不溶性、多孔的、高分子电解质。
功能:能在液相中与带同样电荷的离子进行互换,此互换反响可逆的,即可用适合的电解质冲刷,使树脂恢复到原有状态(重生),可频频使用。
3.合成功能高分子的一般方法?经过化学或许物理的方法将功能基与高分子骨架相联合,实现预约功能。
① . 分子合成化学方法:分子构造设计、官能团设计、引入感光功能公司则给予了资料感光性。
举措:共聚、接枝、嵌段共聚、交联、官能团的引入、模板聚合等② . 特别加工物理方法:把高分子加工成极薄的膜,把高分子纤维化,如人造羊毛(介绍其主体构造)有些功能高分子极难加工,如光缆、导电、聚丙烯③.复合手段:如将高分子中掺入银粉获得导电高分子。
复合两种或几种高分子:纤维复合、层叠复合、细粒复合、互穿网络等方法,可得新功能。
(1、功能性小分子的高分子资料化2、高分子资料的功能化)聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(PET)----涤纶丙烯腈-丙烯酸酯共聚物----腈纶聚己二酰己二胺纤维(PA66)---- 锦纶66聚乙烯醇缩甲醛----维纶聚丙烯纤维(PP)----丙纶聚胺酯弹性纤维(PU)----氨纶聚间苯二甲酰间苯二胺纤维----芳纶1313聚氯乙烯纤维(PVC)----氯纶第二章离子互换树脂1. 什么是离子互换树脂?离子互换树脂是由交联构造的高分子骨架与能离解的基团两个基本组分所构成的不溶性、多孔的、固体高分子电解质。
2024年高中化学同步精品讲义(选择性必修三)第26讲 高分子材料(含答案)
第26课高分子材料1.了解合成高分子材料(塑料、纤维、橡胶)的性质和用途;2.了解功能高分子材料的结构特点和重要性能。
2.了解合成高分子化合物在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面的贡献。
一、高分子材料的命名和分类1、命名(1)天然高分子一般有习惯使用的专有名称,如淀粉纤维素、蛋白质、RNA、DNA等。
(2)合成高分子的名称一般在单体名称前加上“聚”字,如聚乙烯、聚氯乙烯等。
由两种单体聚合成的高聚物的命名法:在缩合产物或两种单体前加“聚”,如聚对苯二甲酸乙二酯等;在两种单体名称后加上“树脂”,如脲醛树脂(由尿素与甲醛合成)等。
(3)合成橡胶的名称通常在单体名称后加上“橡胶”,如乙(烯)丙(烯)橡胶、顺丁(二烯)橡胶等。
(4)合成纤维的名称常用“纶”,如涤纶(聚对苯二甲酸乙二酯纤维)、氯纶(聚氯乙烯纤维)等。
2、分类二、通用高分子材料1、塑料1)塑料的成分:主要成分是合成树脂,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、脲醛树脂等;辅助成分是改善塑料性能的加工助剂:为提高柔韧性加入增塑剂,为提高耐热性加入热稳定剂,为赋予它各种漂亮的颜色加入着色剂。
【名师提醒】合成树脂和塑料的关系1.树脂是指未加工处理的聚合物,没有添加各种加工助剂,而塑料是由合成树脂及各种加工助剂组成的,塑料的主要成分是合成树脂。
这两个名词有时也混用,因为有些塑料基本上是由合成树脂组成的,不含或含少量其他加工助剂,如有机玻璃、聚乙烯、聚苯乙烯等。
2.塑料的基本性能主要取决于树脂的性质,但加工助剂也起着重要作用。
2)塑料的分类(按树脂受热时的特征)(1)热塑性塑料:为线型结构,可以反复加热熔融加工,可以多次成型,多次使用,如聚乙烯、聚氯乙烯等制成的塑料。
(2)热固性塑料:为体型结构,不能加热熔融,只能一次成型,但加工成型后就不会受热熔化,如用具有不同结构的酚醛树脂等制成的塑料。
(3)判断方法;①根据溶解性判断:能溶于适当溶剂的高分子材料一般为线型结构,如聚乙烯、聚氯乙烯等;在溶剂中难溶解的高分子材料一般为体型结构,如酚醛塑料等。
《高分子化学》思考题课后答案解析
第四版习题答案(第一章)思考题1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义,以及它们之间的相互关系和区别。
答:合成聚合物的原料称做单体,如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯,缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。
在聚合过程中,单体往往转变成结构单元的形式,进入大分子链,高分子由许多结构单元重复键接而成。
在烯类加聚物中,单体单元、结构单元、重复单元相同,与单体的元素组成也相同,但电子结构却有变化。
在缩聚物中,不采用单体单元术语,因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出,结构单元的元素组成不再与单体相同。
如果用2种单体缩聚成缩聚物,则由2种结构单元构成重复单元。
聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-10 6的同系物的混合物。
聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。
以重复单元数为基准,即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值,以DP表示;以结构单元数为基准,即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值,以X n表示。
2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义,以及它们之间的关系和区别。
答:合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。
聚合物(polymer )可以看作是高分子(macromolecule )的同义词,也曾使用large or big molecule 的术语。
从另一角度考虑,大分子可以看作1条大分子链,而聚合物则是许多大分子的聚集体。
根据分子量或聚合度大小的不同,聚合物中又有低聚物和高聚物之分,但两者并无严格的界限,一般低聚物的分子量在几千以下,而高聚物的分子量总要在万以上。
多数场合,聚合物就代表高聚物,不再标明“高” 字。
齐聚物指聚合度只有几〜几十的聚合物,属于低聚物的范畴。
低聚物的含义更广泛一些。
3. 写岀聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式(重复单元)。
选择其常用分子量,计算聚合度。
功能高分子材料思考题
功能高分子思考题第一章绪论1.什么是功能高分子或功能高分子材料?功能高分子的特点有哪些?与常规的聚合物相比具有明显不同的物理化学性能,并且具有某些特殊功能(如化学活性、光敏性、导电性等)的聚合物大分子都属于功能高分子材料。
特点:a.产量小、产值高、制造工艺复杂;b.具有与常规聚合物明显不同的物理化学性能,并具有某些特殊功能;c.既可以单独使用,也可以与其他材料复合制作成结构件,实现结构/功能一体化。
2.试述功能高分子、特种高分子、精细高分子之间的区别和联系。
特种高分子:具有高强度、耐冲击、耐高温、特优电绝缘性能或兼而有之的一类高分子。
精细高分子:包括高分子化的精细化学品,和有特殊性能的功能高分子材料。
3.功能高分子材料应具有哪些功能?物理功能(导电、超塑性、磁记录等)、化学功能(离子交换、催化、氧化还原等)、介于化学和物理之间的功能(吸附、膜分离、表面活性等)、生物或生理功能(组织适应性、血液适应性、非吸附性等)。
4. 按照功能划分功能高分子材料可以分哪些类别?物理功能高分子材料、化学功能高分子材料、生物功能和医用高分子材料、其他功能高分子材料。
5. 按照性质和功能划分,功能高分子材料可以分为哪些类型?反应型高分子、光敏型高分子、电活性高分子、膜型高分子材料、吸附型高分子、高性能功能材料、高分子智能材料、医用高分子、其他功能高分子。
6 .功能高分子材料的主要结构层次有哪些?元素组成、官能团结构、链结构和分子结构、微观构象和聚集态、宏观结构。
7 .在功能高分子中官能团所起的作用有哪些?(1)官能团的性质对材料的功能性起主要作用;(2)官能团与聚合物骨架的协同作用决定了功能高分子的功能性;(3)聚合物骨架本身具有官能团的作用;(4)官能团对功能高分子的功能起辅助作用。
8 .在功能高分子中常见高分子效应有哪几种?物理效应、支撑作用、模板效应、邻位效应、包络作用和半透性、其他效应。
9. 举一例说明从已知结构和功能的化合物设计功能的高分子。
高分子材料加工基础思考题答案
复习思考题一、高分子的基本概念、高分子的结构一.名词解释链段:从高分子链中划分出来能够独立运动的最小单元。
柔顺性:大部分高分子链具有卷曲成不规则的无规线团状的倾向。
高分子链能够通过内旋转作用改变其构象的性能。
高分子链能形成的构象数越多,柔顺性越大。
.单键的内旋转是使高分子链具有柔顺性的根本原因。
均聚物:由一种单体聚合而成的高聚物。
如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。
共聚物:由两种或两种以上单体聚合而成的高聚物。
如丁苯橡胶、酚醛树脂、乙丙橡胶等。
近程结构:高分子链的化学组成,单体单元的键接方式,高分子的构型,高分子链的键合形状远程结构: 高分子链的远程结构主要是指单个高分子的大小及高分子在空间所存在的各种形态。
分为高分子的大小(分子量及分子量分布)和高分子链的柔顺性取向:在外力场作用下,分子链或链段沿外力作用方向做有序排列的现象。
取向态结构:由于大分子链的取向而形成的聚集态结构。
聚集态结构:高分子链之间的排列和堆砌结构,也称为超分子结构。
构象:分子链中由单键内旋转所形成的原子(或基团)在空间的几何排列图像。
构型:分子中由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排列。
这种排列是稳定的,要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。
二.问答题1. 高分子有何特征?分子量很高或分子链很长——这是高分子化合物最根本的特点;高分子是由很大数目的结构单元通过共价键相连接而成的;(均聚物、共聚物)高分子的结构具有不均一性(多分散性);大多数高分子的分子链具有一定的柔顺性。
2. 试分析线型、支链型、交联型高分子的结构和性能特点?线型:整条高分子犹如一条又细又长的线,大分子既可卷曲成团,也可舒展成直线,这取决于高分子链本身的柔性及所处的外部条件。
通常各种橡胶、大多数的纤维、塑料等都属线形大分子。
特点:既可溶解又可熔融,易于加工成型。
支链型:链分子在二维空间键合增长所形成的高聚物。
其主链上带有长短不一的支链,支链的形状有星型、梳型、无规支链型等几种。
高分子加工思考题解答
第一章绪论1.高分子材料分为哪几类?(高分子材料是一定配合的高分子化合物(由主要成分树脂或橡胶和次要成分添加剂组成)在成型设备中,受一定温度和压力的作用熔融塑化,然后通过模塑制成一定形状,冷却后在常温下能保持既定形状的材料制品。
分为塑料、橡胶、纤维三类)2.塑料、橡胶、纤维分类?3.名词解释:工程塑料通用塑料特种塑料化学纤维合成纤维4.生产塑料制品的完整工序有哪五个?原料准备、成型、机械加工、修饰和装配5. 热塑性高分子材料和热固性高分子材料得物理性质及加工性能比较(见讲义)。
第二章高分子材料成型原理1.高分子材料的熔融性能热传递三种方式:热传导、对流、辐射聚合物的加热与冷却都不易由于聚合物的表观粘度随摩擦升温而降低,使物料熔体烧焦的可能性不大2.聚合物的流动和流变性能拉伸流动和剪切流动,各类型流体的流动曲线,影响高聚物熔体粘度的因素,粘度、流动稠度、流动指数、流动性的关系,熔体流动速率熔体流动速率——在规定的温度、压力(2160×9.81×10-3N)下,每10min内通过国标指定尺寸(书P76装料筒直径φ9.55±0.025mm, 出料口直径φ2.095±0.005mm)毛细管的试样总质量(克数)单位:克/10分钟3.聚合物熔体的弹性流动缺陷:管壁上的滑移,端末效应,离模膨胀,弹性对层流的干扰,熔体破裂,鲨鱼皮,产生原因熔体破裂——当挤出速率逐渐增加,挤出物表面将出现不规则现象(畸变、支离和断裂),甚至使内在质量受到破坏。
离模膨胀——被挤出的聚合物熔体断面积远比口模断面积大,称为离模膨胀鲨鱼皮——挤出物周边具有周期性的皱褶波纹。
4.高分子材料的成型性能聚合物的聚集态:结晶态、玻璃态、高弹态、粘流态等聚集态可挤压性、可模塑性、可纺性、可延性概念5.成型过程中的取向作用拉伸取向(薄膜双向拉伸后,拉伸后的薄膜在拉伸方向上的拉伸强度和抗蠕变性能会提高。
6.高分子材料的降解与交联交联、交联度熟化降解——高分子材料化学键的断链、交联、主链化学结构改变、侧基改变以及上述四种作用的综合交联——线性大分子链之间以新的化学键连接、形成三维网状或体型结构的反应。
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《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?热学、力学、电学、磁学、光学、化学等性能6.什么是材料的功能物性?材料的功能物性包括哪些方面?功能物性,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形式功能的性质。
包括:1热电转换性能2光-热转换性能3光-电转换性能4力-电转换性能5磁-光转换性能6电-光转换性能7声-光转换性能7.材料工艺与材料结构及性能有何关系?材料工艺,包括材料合成工艺及材料加工工艺,影响材料的组织结构,因而对材料的性能有显著的影响。
材料的原始组织结构及性能又常常决定着采用何种方法将材料加工成所需要的形状。
所以,材料工艺、材料结构及材料性能之间具有相互依赖、相互制约的密切关系,了解并利用这种关系是材料科学的关键问题之一。
第二章高分子材料的制备反应1.了解均聚物、共聚物、多分散性和柔顺性的定义。
由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物,由两种或两种以上单体共聚而成的聚合物称为共聚物。
聚合物材料的强度与分子量密切相关。
聚合物是分子量不等的同系列物的混合物,分子量或聚合度是一平均值。
这种分子量的不均一性亦称为多分散性。
高分子化合物的分子链内,存在许多单键,每一个键都可以旋转,大部分高分子链呈曲卷状。
这种由于单键自由旋转而使分子在空间产生不同排布、有曲卷倾向的性能称为链的柔顺性。
2.试论述高聚物的结构特性及均聚物与共聚物的不同点。
3.工业上对聚合物的分类方法有哪些?按聚合物大分子链主链结构可将聚合物分为哪几种类型?试各举一例。
按大分子主链结构分类:碳链聚合物、杂链聚合物、元素有机聚合物4.何为加聚反应?何为缩聚反应?单体加成而聚合起来的反应称为加聚反应。
若在聚合反应过程中,除形成聚合物外,同时还有低分子副产品形成,则此种聚合反应称为缩聚反应5.连锁聚合反应与逐步聚合反应有何不同?连锁聚合反应,其特征是整个反应过程可划分成相继的几步基元反应。
反应无法停留在中间阶段,也无法分离出稳定的中间产物,反应是不可逆的。
逐步聚合反应其特征是在低分子单体转变成高分子的过程中,反应是逐步进行的。
反应可以停留在任何阶段,也可以分离出稳定的中间产物,反应具有可逆性。
第三章高分子材料的结构与性能1.聚合物的结构常指哪些方面?大分子链的组成和构造包括哪些方面?试加以论述。
聚合物结构:大分子本身的结构、大分子之间的排列大分子链的组成和构造:大分子链的化学组成:碳链大分子、杂链大分子、元素有机大分子等。
大分子链的化学组成不同,聚合物的性能也不相同。
结构单元的连接方式:大分子链是由许多结构单元通过共价键连接起来的链状分子。
在缩聚过程中,结构单元的连接方式比较固定。
但在加聚过程中,单体构成大分子的连接方式比较复杂,存在许多可能的连接方式,如头-尾、头-头或尾-尾连接等。
结构单元的空间排列方式:几何异构体和旋光异构体。
大分子链骨架的几何形状:线型、支链型、网状、梯形。
序列结构:交替型、嵌段及接枝型、无规型2.试论述聚合物各种不同的大分子链骨架的几何形状使材料具有那些不同性能。
3.共聚物大分子链的序列结构有哪些基本类型?序列结构:交替型、嵌段及接枝型、无规型4.聚合物分子量有何特点?试分析数均分子量和重均分子量对材料性能的影响。
两个基本特点,一是分子量大,二是分子量具有多分散性。
5.何为大分子链的构象?大分子链的形态有哪些基本类型?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。
形态基本类型:伸直链、折叠链、螺旋形链、无规线团6.聚合物凝聚态结构有哪些不同于低分子物凝聚态的特点?一是聚合物晶态总是包含一定量的非晶相;二是聚合物凝聚态结构强烈地依赖于外界条件。
7.聚合物晶态结构与低分子晶体比较有何特点?目前解释聚合物晶态结构有何基本模型?与一般低分子晶体相比,聚合物晶体具有不完善性、无完全确定的熔点和结晶速度较慢的特点。
这些特点来源于大分子的结构特征。
一种是缨状胶束模型,是由非晶态结构的无规线团模型衍生出来的。
另一种是折叠链模型,是从局部有序的非晶态结构模型衍生出来的。
8.试论述聚合物的结晶过程,并分析结晶速率对成型产品性能的影响。
结晶过程可分为主、次两个阶段。
次期结晶是主期结晶完成后,某些残留非晶部分及结晶不完整部分继续进行的结晶和重排作用。
次期结晶速率很慢,产品在使用中常因次期结晶的继续进行而影响性能。
在生产上可通过调整成核速率和生长速率来控制晶粒的大小,从而控制产品的性能。
结晶可提高聚合物的密度、硬度及热变形温度,溶解性及透气性减少,断裂伸长率下降,拉伸强度提高但韧性减少。
9.试分析聚合物取向机理及取向对材料性能的影响。
10.试从聚合物的结构特点分析聚合物分子运动的特点。
(1)聚合物的分子运动具有多重性(2)聚合物的分子运动具有明显的松弛特性11.非晶态聚合物有哪几种力学状态?试分析这些力学状态的转变条件。
玻璃态聚合物受热时,经高弹态最后转变为粘流态,开始转变为粘流态的温度称为流动温度或粘流温度Tf。
液体冷却时,分子来不及作规则排列,体系的粘度已变大,冻结成无定型状态的固体。
这种状态又称为玻璃态。
玻璃态--玻璃化温度—高弹态—粘流温度—粘流态12.牛顿型流体有什么特点?试写出牛顿型流体的流动方程,并画出其流动曲线图。
特征是:切应力与切变速率成正比。
牛顿型流体的粘度在一定温度下为常数,它与流体的性质有关,其流动曲线是一条通过原点的直线。
13.非牛顿型流体有何特点?通常可将非牛顿型流体分为哪几类?分为:纯粘性流体、粘弹性流体、有时间依赖性的流体14.什么是假塑性流体?试画出其流动曲线。
15.聚合物熔体流动有哪些特点?①粘度大,流动性差。
②聚合物熔体是假塑性流体,粘度随剪切速率的增加而下降③聚合物熔体流动时伴有高弹形变,即表现为弹性行为。
16.什么是聚合物的牛顿粘度、表观粘度、零切粘度和极限粘度?17.了解材料受力的三种基本类型及相应的弹性模量。
(1)简单拉伸(2)简单剪切(3)均匀压缩18.了解硬度、强度的含义,了解高弹性的特点。
特点:①弹性模量小,形变大。
②弹性模量与绝对温度成正比。
③形变时有热效应。
④高弹形变表现明显的松弛现象。
19.什么是蠕变和应力松弛?蠕变:在一定的温度、一定的应力作用下,材料的形变随时间的延长而增加的现象。
应力松弛:在温度、应变恒定的条件下,材料的内应力随时间延长而逐渐减小的现象。
松弛现象是热运动对聚合物分子取向的影响。
20.了解屈服强度、拉伸强度、断裂伸长率、抗张强度、抗冲击强度、疲劳强度等概念。
21.高分子材料通常会出现哪些老化的现象?有哪些预防措施?现象:⑴塑料制品外观发生变化:例如表面变暗、变形、有裂纹或发霉等;⑵物理与化学性能发生变化,例如溶解度、Tg、熔体指数等;⑶力学性能发生变化:例如拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率等;⑷电性能发生变化:例如绝缘电阻、介电常数、击穿电压等。
措施:为延缓或防止聚合物的光氧化过程,需加入光稳定剂。
为了获得对热、氧稳定的高分子材料制品,常需加入抗氧剂和热稳定剂。
第四章通用高分子材料1.掌握塑料的定义和分类。
塑料是以聚合物为主要成分,在一定条件(温度、压力等)下可塑造成一定形状,并在常温下能保持其形状不变的高分子有机材料。
(1)按塑料的物理化学性能分:热塑性塑料、热固性塑料(2)按塑料用途分:通用塑料、工程塑料、特种塑料(3)按塑料成型方法分:注射、挤出和吹塑塑料、模压塑料、层压塑料2.塑料有什么特点?(1)质轻、比强度高(2)优异的电绝缘性能(3)优良的化学稳定性能(4)减摩、耐磨性能好(5)透光及防护性能(6)减震、消音性能优良。
不足:耐热性差、易老化、易燃3.了解塑料的组分及其作用。
4.塑料常用的成型方法有哪些?挤出成型、注射成型、压延成型、模压成型、吹塑成型、滚塑成型5.掌握常用热塑性塑料的缩写代号、分子式以及基本性能。
(1)聚乙烯PE —(CH2-CH2)n—化学性能:聚乙烯在室温下耐酸、碱和盐类的水溶液,常温下不溶于任何已知溶剂中,有优异的化学稳定性。
电性能:聚乙烯是碳氢聚合物,分子结构没有极性基团,具有优异的电性能,体积电阻率高。
力学性能:聚乙烯具有优异的力学性能,有很高的强度、柔性和弹性。
卫生性能:PE分子链主要碳、氢构成,本身毒性极低,被认为是卫生性最好的塑料品种。
成型加工性能:聚乙烯粘度低,流动性好,无需加入增塑剂就有很好的成型加工性能。
(2)聚丙烯PP —(CH2-CH)n—CH3力学性能:PP在室温以上有较好的抗冲击性能,且低温冲击强度较PE低。
热性能:PP分子链上甲基的存在及甲基在空间规整的排列,使大分子链柔性下降,因而其耐热性比PE好得多.化学性能:PP具有优良的化学稳定性。
对于大多数极性有机溶剂,PP是稳定的。
电性能:具有优良的电绝缘性,电绝缘性不受环境湿度的影响,可在较高温度和频率下使用。
卫成型加工性能:PP有较好的流动性,可采用挤出、注射、吹塑等成型加工方法,具有优良的成型加工性能。
(3)聚苯乙烯PS 力学性能:刚性较大、抗弯能力较强的塑料品种。
但它的冲击强度较低,常温下脆性大. 热性能:PS的导热系数不随温度而改变,是良好的绝热材料。