高分子材料复习重点
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。
高分子材料加工工艺学复习要点
高分子材料加工工艺学复习要点1、高分子材料主要包括纤维、塑料、橡胶、胶黏剂和涂料五大类。
2、纤维按原料来源可分为再生纤维、合成纤维和无机纤维。
3、塑料按受热行为可分为热塑性塑料和热固性塑料。
4、塑料按使用特点可分为通用塑料和工程塑料。
5.特殊编号*普通分支编号=1000,1个特殊=9丹,1个特殊=10分,1g/Dan=0.0882n/tex=0.882cn/dtex=8.82cn/tex。
pet分子有两种空间构象:(略)7、切片干燥的目的是除去水分、提高切片含水的均匀性、提高结晶度及软化点。
8、聚酯切片干燥设备分为间歇式和连续式两类。
9、BM型预结晶干燥装置的干燥机构:右风道为进风道,左风道为出风道,中间有六组风道。
其中1、3、5与右风道相连,称为进气管;2.4、6与左风管相连,称为出风管。
干热风从进风口进入右风管,同时以三种方式进入135风管,从这些风管底部的长条形开口缝溢出,向上翻转,穿透切片层上升,然后从246出风管下方的长条形开口进入,收集在左侧风管中,并进入干燥箱的第二部分。
10、聚酯纤维的熔体纺丝成型可分为切片纺丝和直接纺丝两种。
11.聚酯纤维的纺丝速度一般可分为常规纺丝、中速纺丝、高速纺丝和超高速纺丝。
12.冷却和吹风过程条件主要包括风温、风湿病和风速。
13.TCS生产工艺特点:(略)14、根据不同纺速下纤维的dta谱图,可以得到以下信息:在较低纺丝速度下,卷绕丝在低温侧(130度)附近仍有冷结晶峰出现,在高温侧(250度)附近有结晶熔融吸热峰,只有在卷绕丝进行拉伸热处理后,低温侧的冷结晶峰才消失。
但随着纺丝速度的提高,dta曲线上的冷结晶峰逐渐减少并向低温方向移动,纺速达5000m/min以上时,冷结晶峰消失,而熔融峰随纺速提高逐渐变得尖锐,并略向高温侧移动。
15.在“涤纶长丝拉伸加捻机原理图”中,2:绕丝,6:加热器,12:钢丝圈。
16、聚酯纤维的性质:1)力学性能:强度高、伸长率适中、模量高、回弹性好、耐磨性好。
药用高分子材料学复习重点
第一章绪论1、高分子分别在传统制剂、现代制剂中的作用答:在传统剂型中的应用的高分子材料:如作为片剂的赋形剂、黏合剂、润滑剂等。
在现代制剂中高分子作为应用在控释、缓释制剂和靶向制剂中,如做微丸的赋形剂、缓释包衣的衣膜以及特殊装置的器件。
包装用材料。
药用辅料的定义答:辅料是经过安全评价的、有助于剂型的制备以及保护、支持,提高药物或制剂有效成分稳定性和生物利用度的材料。
第二章高分子的结构、合成和化学反应聚合物的结构式答:聚乙烯(PE)聚丙烯(PP)聚苯乙烯(PS)聚氯乙烯(PVC)聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)聚乙酸乙烯酯(PV Ac)聚乙烯醇(PV A)纤维素尼龙-66按照性能和用途进行的高分子材料分类答:五大类,塑料、橡胶、纤维,涂料以及黏合剂。
热塑性塑料和热固性塑料的区别答:热塑性塑料——受热后软化,冷却后又变硬,这种软化和变硬可重复、循环,因此可以反复成型。
大吨位的品种有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯。
热固性塑料——是由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。
聚合过程(最后的固化阶段)和成型过程是同时进行的,所得制品不溶不熔。
热固性塑料的主要品种有酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂等。
柔性概念、影响因素答:(1)主链结构当主链中含C-O,C-N,Si-O键时,柔顺性好。
因为O、N原子周围的原子比C原子少,内旋转的位阻小;而Si-O-Si的键角也大于C-C-C键,因而其内旋转位阻更小,即使在低温下也具有良好的柔顺性。
当主链中含非共轭双键时,虽然双键本身不会内旋转,但却使相邻单键的非键合原子间距增大使内旋转较容易,柔顺性好。
当主链中由共轭双键组成时,由于共轭双键因p电子云重叠不能内旋转,因而柔顺性差,是刚性链。
(2)侧基侧基的极性越大,极性基团数目越多,相互作用越强,单键内旋转越困难,分子链柔顺性越差。
非极性侧基的体积越大,内旋转位阻越大,柔顺性越差;对称性侧基,可使分子链间的距离增大,相互作用减弱,柔顺性大。
高分子材料复习要点2
⾼分⼦材料复习要点2UP定义不饱和聚酯是由⼆元酸(饱和⼆元酸和不饱和⼆元酸)同⼆元醇,经过缩聚反应⽽成的⼀种线型聚合物,通常以该化合物在烯烃类活性单体(如苯⼄烯)中的溶液形式出现。
1.⼒学性能:分⼦量--分⼦量增⼤,树脂强度硬度、抗弯强度增⼤。
不饱和键的数⽬--越多,交联密度越⼤、刚度增⼤、耐磨性提⾼。
聚酯分⼦链结构规整性—越规整,树脂分⼦排布越有序,有利于提⾼拉伸强度。
2.耐化学药品性:增加不饱和⼆元酸的量;提⾼分⼦的有序性3.电性能:脂肪烃的⽐例增多——电性能提⾼。
提⾼缩聚反应程度——减少未反应的羧基含量可提⾼电性能。
4.UP的⼴泛应⽤领域:(1)⽤量最⼤的热固性树脂(2)玻纤增强UP(聚酯玻璃钢)⽐强度⾼于铝合⾦①通过⼿糊成型或喷涂成型制造各类型的船体.②通过袋压成型法制造船体、安全帽、机器外罩等. ③采⽤真空袋压法⽣产飞机部件、雷达罩.④采⽤整体模压成型法⽣产卫⽣洁具.(2)⾮玻纤增强UP:浇注UP:可制成⼈造玛瑙、等装饰性材料;⼈造⼤理⽯;墙⾯和地⾯装饰砖。
柔性UP,常⽤滑⽯粉、⽊粉等做填料,制造仿⽊家具。
作为涂层材料PA1.聚酰胺(俗称尼龙)是指分⼦主链上含有酰胺基团(-NHCO-)的⾼分⼦化合物。
2.聚酰胺的前30年是作为合成纤维材料,尼龙(Nylon)的俗称就是来⾃与此。
尼龙的最早发明商——美国杜邦公司曾宣传:尼龙⽐蜘蛛丝还细、⽐钢铁还强。
3.脂肪族聚酰胺是线形⾼分⼦材料,由亚甲基链段和极性基团(酰胺基)有规律交替链接⽽成。
4.聚酰胺中的氢键结构对其聚集态结构和最终的性能起到了决定性的作⽤5.脂肪族PA微观结构与性能的关系——氢键的重要作⽤、酰胺基团的密度、亚甲基的奇偶性?PA中的酰胺和亚甲基链段有规律交替排布——链较规整、酰胺基团间的氢键强作⽤——PA分⼦间作⽤⼒较强、PA分⼦上交替出现的亚甲基链段提供了较⼤的分⼦活动能⼒,从⽽导致PA容易结晶;结晶的熔点基本随酰胺基团的密度提⾼⽽增⼤;但也受亚甲基链段中亚甲基数是奇数还是偶数影响(亚甲基是偶数时结晶性更好)6. PA的吸⽔率很⼤:基本随酰胺基团的密度增⼤⽽增⼤。
高分子总复习各章重点
复习第一章绪论1.聚合物的命名(习惯)习惯命名法a.以单体名称来命名。
一种单体:“聚”+单体名。
如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯。
两种不同单体合成的共物:共聚单体中各取一个字后缀“树脂”“橡胶”。
苯酚-甲醛的聚合物称为酚醛树脂,丁二烯-苯乙烯共聚物称为丁苯橡胶。
两种不同单体合成的缩聚物:在其结构单元前加一个“聚”字。
如由己二胺、己二酸缩聚的产物称为聚己二酰己二胺。
b. 以聚合物的结构特征命名以聚合物的特征结构命名。
如聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚脲、聚砜等。
c. 以商品名称命名如涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯),锦纶(尼龙6),维纶(聚乙烯醇缩甲醛),腈纶(聚丙烯腈),丙纶(聚丙烯)等。
尼龙后面的数字代表其单体来源,第一个数字代表二元胺中碳的数目,第二个数字代表二元酸中碳的数字。
例如尼龙-6,10即是用己二胺、癸二酸为单体合成的。
d.用英文缩写命名在文章和文献中经常采用英文缩写符号表示。
如聚苯乙烯(polystyrene)简称为PS,聚醋酸乙烯酯(polyvinylacetate)简称为PVAc等。
见附表1。
2.结构单元、重复单元、聚合度、单体单元的概念结构单元:由一种单体分子通过聚合进入重复单元的部分。
重复单元:大分子链上重复出现的、最小基本单元(分子式中括号内的部分)。
聚合度:高分子链中重复单元的数目称为聚合度。
单体单元:除电子结构改变外,原子种类及个数完全相同的结构单元。
3.判断聚合类型逐步聚合:通过单体上所带的能相互反应的官能团逐步反应形成二聚体、三聚体、四聚体等,直到最终在数小时内形成聚合物的反应。
连锁聚合:在链引发形成的活性中心的作用下,通过链增长、链终止、链转移等基元反应在极短时间内形成高分子的反应写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式,并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应,链式聚合还是逐步聚合?-(1) -[- CH2- CH-]n|COO CH3(2) -[- CH2- CH-]-n|OCOCH3(3) -[- CH2- C = CH- CH2-]-n|CH3(4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n-(5) -[-NH(CH 2)5CO -]n - 知识点:H 2CCH COOCH3n CH 2CH COOCH3n丙烯酸甲酯 聚丙烯酸甲酯加聚反应、连锁聚合(1)(2)(3)(4)(5)CH 2CH OCOCH3n CH 2CH OCOCH3n醋酸乙烯 聚醋酸乙烯加聚反应、连锁聚合CH 2CCH 3H CCH 2n CH 2CCH 3CHCH 2n异戊二烯 聚异戊二烯加聚、连锁聚合NH 2(CH 2)6NH 2n +COOH(CH 2)4COOHn 己二胺 己二酸 尼龙-66(聚己二酰己二胺)逐步、聚合缩聚NH(CH2)5COn H+OH-NH(CH2)5CO n NH(CH2)5COn逐步聚合 开环聚合连锁聚合 开环聚合己内酰胺 尼龙-6NH(CH2)6NHOC(CH2)4COn课后作业P15—3写出聚乙烯、聚氯乙烯、尼龙66、维尼纶、天然橡胶、顺丁橡胶的分子式,根据表1-4所列这些聚合物的相对分子质量,计算这些聚合物的聚合度。
高分子复习
1.复合材料的组成主要包括哪几部分基体相、增强相、界面相2.力降解的结果使聚合物分子量分布变窄3.力降解的结果使聚合物分子量下降4.聚合物在塑炼、破碎、挤出、磨碎、抛光、一次或多次变形以及聚合物溶液的强力搅拌中,由于受到机械力的作用,大分子链断裂、分子量下降的力化学现象称为力降解5.非极性侧基的体积越大,Tg越高6.非极性侧基的体积越大,柔顺性越差7.非极性侧基的体积越大,内旋转位阻越大8.高聚物的屈服特征是在屈服过程中有应变硬化现象和应变软化现象。
9.高聚物的屈服特征是在屈服过程中有应变软化现象和应变硬化现象。
10.平均分子量提高,高聚物的加工流动性变差11.平均分子量提高,高聚物的拉伸强度提高12.对于隔音材料,要求高聚物的内耗大13.对于轮胎,要求高聚物的内耗小14.在塑料的组成中,能降低聚合物玻璃化温度合成型温度的成分是增塑剂15.一般是指塑料与塑料的共混物以及在塑料中掺混橡胶的共混物,叫做高分子合金16.胶料在一定的压力和温度下,经过一定的时间橡胶大分子由线型结构变为网状结构的交联过程叫硫化17.两种或两种以上聚合物通过物理的或化学的方法共同混合而形成的宏观上均匀、连续的固体高分子材料叫聚合物共混物18.在固定的温度和形变下,聚合物内部的应力随时间增加而逐渐衰减的现象称为应力松弛19.试样受冲击负荷时单位截面积所吸收的能量称为冲击强度(也称抗冲强度),是衡量材料韧性的一种指标。
20.玻璃态开始向高弹态转变的温度称为玻璃化转变温度21.屈服的主要形式有引发大量银纹和形成剪切屈服带22.聚合物非晶态结构模型有无规线团模型和两相模型两种。
23.聚合物非晶态结构模型有无规线团模型和两相模型(或折叠链缨状胶束模型)24.非极性侧基的体积越大,内旋转位阻越大,柔顺性越差25.分子中由于共价单键的旋转所表现出的原子或基团的不同空间排列叫构象26.晶态聚合物的结晶度愈高,聚合物的强度越高27.体型树脂较线型树脂的硬度高28.按塑料热性质分类,PF属于热固性树脂29.按塑料热性质分类,PVC属于热塑性树脂30.既可溶于适当的溶剂,又会熔融的高聚物属于线型高聚物31.在塑料组成中,增塑剂能使塑料的硬度和(脆性)降低32.在塑料的各组成中,能提高塑料的硬度、耐热性,并能降低塑料成本的组分是填料33.玻璃化温度是()使用的下限温度。
高分子材料应用技术复习重点
1、高分子材料科学:研究高分子化合物的合成、结构、性能、加工与应用的一门学科。
涉及高分子化学、高分子物理、高分子工程三个基础性分支学科以及功能高分子和高分子新材料两个综合性研究领域。
2、聚合度,用DP表达。
一个高分子化合物的相对分子质量M可用下式表达:M = DP×M0 。
M0为单体的相对分子质量3、相对分子质量小于1000的,一般为小分子化合物;而相对分子质量大于10000的,称为高分子或高聚物;处在中间范围的也许为高分子(低聚物),也也许为小分子。
4、由两种或两种以上单体聚合而成的聚合物称为共聚物。
根据各种单体单元在分子链中的排列状况,可将共聚物分为无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物等。
5、分子主链上所有由碳和氢组成,因此称为碳链聚合物。
分子主链上除了碳原子外,尚有O、N、S、P等杂原子,因此称为杂链聚合物。
Xn = 2 DP = 2 n6、重要的碳链聚合物:重要的杂链聚合物:7、根据高分子受热后的形态变化分类:根据受热后发生的形态变化,可将高分子化合物分为热塑性高分子和热固性高分子两大类。
热塑性高分子在受热后会从固体状态逐步转变为流动状态。
8、热固性高分子在受热后先转变为流动状态,进一步加热则转变为固体状态。
这种转变是不可逆的。
换言之,热固性高分子是不可再生的。
典型的热固性高分子如:酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、硫化橡胶等9、根据高分子的实际用途,可将其分为塑料、橡胶、化学纤维、涂料、粘合剂和功能高分子六大类。
10、聚甲基丙烯酸甲酯,人们称其为“有机玻璃”;由玻璃纤维增强的不饱和聚酯或环氧树脂,因其坚硬如钢,俗称“玻璃钢”。
11、连锁聚合的特点:(1)聚合需要活性中心,如自由基、阳离子、阴离子等,因此有自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合之分。
(2)聚合过程由链引发、链增长、链终止等基元反映组成。
(3)聚合过程中相对分子质量变化不大,体系始终由单体、高分子量聚合物和引发剂组成。
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。
高分子材料学复习重点
高分子材料1.药用高分子材料学:研究药用的高分子材料的结构、物理化学性质、工艺性能及用途的理论和应用的专业基础学科。
2.聚集态结构:指高分子材料整体的内部结构,包括晶态结构、非晶态结构、取向结构和织态结构等。
3.生物降解:是指聚合物在生物环境中大分子的完整性受到破坏,产生碎片或其他降解产物的现象。
4.生物溶蚀:水不溶性的高分子制品在溶液中因所含的单体、低聚物等溶解丧失而引起的聚合物质量的损失。
仅发生在表面的侵蚀称表面侵蚀或非均相侵蚀,发生在整体材料的称为均相侵蚀。
5.水凝胶:是指一种在水中能显著溶胀、保持大量水分的亲水性凝胶,为三维网络结构。
6.淀粉糊化:淀粉形成均匀糊状溶液的现象。
7.离子交换树脂:是一类带有功能基团的不溶性惰性高分子材料,可以再生,反复使用,不被生物体吸收。
有三部分组成:具有三维空间立体结构的网状骨架;与网状骨架载体主链以共价键结合的活性基团;与活性基团以离子键键合的带相反电荷的活性离子。
8.水分散体:是指以水为分散剂,聚合物以直径约50nm ~ 1.2μm的胶状颗粒悬浮的具有良好物理稳定性的非均相系统,其外观呈不透明的乳白色,故也称为乳胶。
9.取代度:DS,是指被取代羟基数的平均值。
10.反应度:DR,是指与每个葡萄糖单体反应的环氧烃的平均摩尔数。
11.增塑剂的意义和种类。
意义:增塑剂分子插入聚合物分子间,削弱链间的相互作用力,增加聚合物柔性,降低玻璃化转变温度、熔点、软化温度等,以改善聚合物制品的柔软性、弹性、抗冲击性和耐寒性。
种类:常用的增塑剂有邻苯二甲酸酯、磷酸酯、脂肪族二元酸酯、枸橼酸酯和聚氧乙烯类等。
12.明胶P175药用明胶按制法分为酸法明胶和碱法明胶。
酸法:原料一般是猪皮,等电点在pH7 ~ 9碱法:把原料浸泡在15~20℃的氢氧化钙中1~3个月,等电点比酸法低,可低到pH4.7~5.3性质:①明胶遇冷水会溶胀应用:①最主要的用途是作为硬胶囊、软胶囊以及微囊的囊材。
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。
高分子材料成型加工原理期末复习重点
1聚合物主要有哪几种聚集态形式?玻璃态〔结晶态〕、高弹态和粘流态2线性无定形聚合物当加工温度T处于Tb < T <Tg,Tg<T<Tf,Tf <T <Td时,分别适合进展何种形式的加工?聚合物加工的最低温度?T < Tg 玻璃态——适应机械加工;聚合物使用的最低 (下限) 温度为脆化温度Tb Tg <T <Tf 高弹态,非晶聚合物 Tg <T <Tf 温度区间,靠近Tf一侧,粘性大,可进展真空、压力、压延和弯曲成型等;高弹形变有时间依赖性,加工中有可逆形变,加工的关键的是将制品温度迅速冷却到Tg以下;结晶或局部结晶聚合物在Tg~Tm, 施加外力 > 材料的屈服强度,可进展薄膜或纤维拉伸;聚合物加工的最低温度: 玻璃化温度 TgT > Tf (Tm) 粘流态〔熔体,液态〕比Tf略高的温度,为类橡胶流动行为,可进展压延、挤出和吹塑成型。
可进展熔融纺丝、注射、挤出、吹塑和贴合等加工3熔融指数?说明熔融指数与聚合物粘度、分子量和加工流动性的关系, 挤出和注塑成型对材料的熔融指数要求有何不同?熔融指数〔Melt Flow Index〕一定温度〔T >Tf 或Tm〕和压力〔通常为2.160kg 〕下,10分钟内从出料孔(Ø = 2.095mm ) 挤出的聚合物重量〔g∕10 min〕。
a评价热塑性聚合物的挤压性;b评价熔体的流动度(流度φ= 1/η), 间接反映聚合物的分子量大小;c购置原料的重要参数。
分子量高的聚合物,易缠结,分子间作用力大,分子体积大,流动阻力较大,熔体粘度大,流动度小,熔融指数低;加工性能较差。
分子量高的聚合物的力学强度和硬度等较高。
分子量较低的聚合物,流动度小,熔体粘度低,熔融指数大,加工流动性好。
分子量较低的聚合物的力学强度和硬度等较低4成纤聚合物的一般特性,纤维成型过程,纺丝液体的制备,工业生产主要纺丝成形方法。
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。
高分子材料成型加工复习(整理)
1.高分子材料中加入添加剂的目的是什么?添加剂可分为哪些主要类型目的:满足成型加工上的要求满足制品性能上的要求满足制品功能上的要求满足制品经济上的要求主要类型:工艺性添加剂功能性添加剂2.哪些热稳定剂可用于食品和医药包装材料有机锡类稳定剂有机锑类稳定剂复合稳定剂稀土类稳定剂3.哪一类热塑性聚合物在成型加工中需使用热稳定剂?为什么?热稳定性差的热塑性聚合物。
加入热稳定剂才能实现在高温下加工成型,制得性能优良的制品。
4.增塑剂的作用机理添加到高分子材料中,使体系的可塑性增加,改进柔软性、延伸性和加工性。
降低玻璃化温度Tg第四章1.在高分子材料制品设计中,成型加工方法选择的依据是什么①制品形状②产品尺寸③材料特征④公差精度⑤加工成本第五章1.聚合物熔体在成型加工中有哪些流动类型①层流和湍流②稳定流动与不稳定流动③等温流动和非等温流动④拉伸流动和剪切流动2.聚合物流体有哪些奇异流变现象,简述产生的原因①高粘度与剪切变稀行为②Weissenberg效应③Barus效应④不稳定流动与熔体破裂⑤无管虹吸与无管侧吸⑥次级流动⑦触变性和震凝性⑧湍流减阻与渗流增阻3.聚合物熔体剪切黏度的影响因素①剪切速率②温度③压力④分子结构⑤添加剂第六章1.物料的混合有哪三种基本运动形式?聚合物成型时熔融物料的混合以哪一种运动形式为主?运动方式:①分子扩散②涡旋扩散③体积扩散体积扩散2.温度对生胶塑炼油何影响?为什么天然橡胶在110℃时塑炼效果最差?温度对橡胶的塑炼效果有很大影响,而且在不同温度范围内的影响也不同。
塑炼温度低:①物料粘度高,剪切作用大,机械作用效果大②氧化反应速度低,化学作用效果小塑炼温度高:①物料粘度低,剪切作用小,机械作用效果小②氧化反应速度高,化学作用效果大3.什么叫塑料的混合和塑化,其主要区别在哪里塑料的混合:物料的初混合,在低于流动温度和较为缓和的剪切速率下进行,混合后,物料各组分的物理性质和化学性质无变化,只增加各组分颗粒的无规则排列程度,不改变颗粒大小塑料的塑化:再混合,在高于流动温度和较强烈的剪切速率下进行,混合后,物料各组分物化性质有所改变4.塑料的塑化与橡胶的塑炼二者的目的和原理有何异同塑化:目的是使物料在一定温度和剪切力下熔融,驱出其中的水分和挥发物,使各组分更趋均匀,得到具有一定可塑性的均匀物料橡胶的塑炼:目的是使生胶由强韧的弹性转变为柔软的便于加工的塑性状态的过程,使之适合于混炼,压延,压出,成型工艺操作,增加可塑性以便得到质量均匀的胶料。
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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
聚合上限温度通常规定为平衡单体浓度[M]e=1mol?L-1
2.5配位聚合机理 示意图
2.6缩合聚合反应简称缩聚反应,是聚合反应经多次重复形成聚合物的过程
聚合度:已反应的官能团占起始官能团数目的分数,描述缩聚反应进行的程度。Xn=1/1-p
链增长反应:RM?+M→RMM;RMM?+M→RMMM?;RMMM?+M→???RMn?
链自由基活性中心消失,生成稳定大分子的过程称为链终止反应。
双基终止分为偶合终止和歧化终止。
链转移反应 向单体链转移
自由基聚合反应特征:1自由基聚合是一种链式聚合反应。2引发反应速度最小3只有链增长才使聚合度增加。4在聚合过程中,单体浓度逐渐减小。5少量阻聚剂足以使自由基反应终止。
影响聚合度的因素和控制方法: 1平衡常数的影响Xn=根号下(KN/nw +1)≈=根号下(KN/nw )
只有平均官能度f>2,才能得到体形结构产物。
平均官能度是指平均每一个分子带有可以参加反应的官能团的数目。
3.1近程结构是指大分子中与结构单元相关的化学结构。近程结构包括构造与构型两块:构造指结构单元的化学组成,键结方式及各种结构异构体。
蠕变:在恒温,恒负荷条件下,高分子材料的形变随时间逐渐增大的现象称为蠕变。(Kelvin模型来描述)
材料守外力作用发生的总形变ε=ε1+ε2+ε3=σ0/E1+σ0/E2(1-e的(-t/τ)次方)+σ0t/η3
两模量之比tgδ=E”(ω)/E’(ω)称为损耗正切或阻尼因子。
影响高分子材料粘弹行为的因素1应力松弛与蠕变2动态力学性能
高分子材料按照大分子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。
碳链高分子是指主链完全有碳原子组成的大分子。
杂链高分子是指大分子主链中既有碳原子,又有氧氮硫等其他原子。
高分子材料按照性能和用途分为塑料,橡胶,纤维,粘合剂,涂料等。
在原子,分子或离子中,只要未成对的电子存在,都叫自由基。
结晶能力与分子链结构的关系:1分子链对称性2分子链规整性3其他结构因素4共聚结构
由大分子链取向所形成的聚集态结构称为取向态结构。
非晶态高分子材料的取向单元分两类:链段取向和分子链取向。
结晶高分子材料在外场作用下出了发生非晶区的分子链或者链段取向外,还有晶粒的变形,取向排列问题。
高分子材料液晶的最突出性质是其特殊的流动性为,即高浓度,低粘度及剪切应力下的高取向度。
4.5粘流态下大分子运动的基本结构单元不是分子整链,而是链段。
幂率公式:σ=Kr的n次方 ηa=σ/r=Kr的n-1次方
影响高分子液体剪切粘度的因素:1温度和压力的影响2剪切速率和切应力的影响
高分子液体流动中的弹性效应 挤出胀大现象 不稳定流动
介电损耗 电介质在交变电场中极化时,会因极化方向的变化而损耗部分能量和发热,称介电损耗。
在每个晶胞中,分子链以相同的结构单元重复出现,重复出现的周期值称等同周期。
H72表示一个等同周期中含有7个结构单元,形成两个螺圈。
折叠链晶片的结晶主要在温度场中,由热的作用引起,城热诱导结晶;伸直链晶片结晶多在应力场中,应力起主导作用,称为应力诱导结晶。
影响高分子材料结晶过程的因素:1结构因素2外部环境条件
3.3 凝聚态是指大量原子或者分子以某种方式聚集在一起,能够在自然界相对稳定存在的物质形态。
大分子间作用力 范德华力 氢键。
内聚能密度 密度在300MJ?m-3以下多是非极性高分子,由于分子链上不含极性基团,分子间作用力较弱,加上分子柔顺性较好,易于变形,可用作橡胶。内聚能在300~400之间的聚合物,分子间的作用力居中,用作塑料。
2.2自由基是一中非常活泼的物质,通常称为活性中间体。自由基一经产生便迅速的反应,很难单独,稳定的存在。未成对电子强烈获取电子的倾向是造成自由基及其活泼的原因。
取代基主要通过共轭效应,极性效应和空间位影响自由基的活性。
链引发反应:由初级自由基与单体反应形成单体自由基的过程。第一步 引发剂1分解 第二步初级自由基与单体M加成。
4.1高分子运动的特点1运动单元和模式的多重性2分子运动的时间依赖性3分子运动的温度依赖性
玻璃化转变温度Tg是高分子材料最重要的特征温度。玻璃化转变的实质是链段运动被冻结或解冻的状态变化。
影响玻璃化转变温度的因素1主链结构的影响2侧基,侧链的影响。
结晶度高的材料,其使用温度主要是由熔点Tm决定;无定形高分子材料,使用温度主要由玻璃化转变温度Tg决定。对于塑料来讲,Tg是其耐热性的标志;对于橡胶而言,Tg是耐寒性的标志。
3.2远程结构主要指高分子的大小和大分子部分或整链在空间呈现的各种几何构象。
构象是指分子链中由单键内旋转所形成的原子在空间的几何排列图像。
反式构象与顺式构象的势能差△U=U2-U1,称为内旋转势垒。
两种构象间的转变大体平衡,大分子链不断地从一种构象转化为另一种构象。高分子链构象不断变化的性质,称为柔顺性。 柔顺性分为静态和动态。
结晶高分子材料也产生强迫高弹形变,这种形变称为冷拉伸。
宏观断裂方式 脆性断裂和韧性断裂
Σnc<σtc,发生破坏时首先为脆性断裂的材料为脆性材料;而σtc<σnc时,容易发生韧性屈服的材料为韧性材料。
断裂过程,断裂的分子理论: 一般认为,高分子材料的断裂过程:个别出于高应力集中区的原子键首先断裂,然后出现亚微观裂纹,再发展成材料宏观破裂。也即经历一个从裂纹引发到裂纹扩展的过程。
强度理论:σtheo=2x10四次方Mpa
材料内部微观结构的不均匀和缺陷是导致强度下降的主要原因。
影响拉伸强度的因素:1相对分子质量影响2结晶的影响3交联影响4取向影断裂时,单位断面面积所消耗的能量。
影响抗冲击强度的因素1缺口影响2温度影响3结晶取向影响4共混共聚填充影响
1.1构成大分子的最小重复结构单元简称结构单元,或者链节。
由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物,有两种以上单体聚合而成的聚合物称为共聚物。
聚合物相对分子质量两大特点:1相对分子质量很高2具有多分散性。
聚合物可看成是由相对分子质量不等的同系列物组成的混合物。
聚乙烯PE 聚丙烯PP 聚苯乙烯PS 聚氯乙烯PVC 聚碳酸酯PC 聚酰胺(尼龙)PA ABS树脂 ABS