精细化工习题 合成材料助剂

精细化工习题（第三章）

一、填空与选择题：

1. 材料助剂中的合成助剂是用于生产树脂过程，如引发剂、终止剂、乳化剂等；加工助剂

是用于树脂加工过程，如：增塑剂、稳定剂、交联剂等

2.材料加工助剂的耐久性：指助剂在应用过程中的损失程度。损失的途径主要是挥发、被萃取、迁移；分子质量大，挥发性低，耐久性好；

3.制品用途对助剂的制约：指助剂的加入应当不影响制品的最终用途，包括外观、颜色、气味、毒性，以及电性能、热性能、耐候性、污染性。

4.助剂之间的协同作用是一种助剂的存在可使另一种助剂作用增强；抗结作用是一种助剂削弱了另一种助剂的原有效能。

5.引起老化的因素主要是（1）内在因素：材料分子结构、助剂性质；（2）外在因素主要是光、热、氧、应力、微生物。

6.聚合物发生降解和交联反应，破坏高分子材料原有的结构，引起老化。主链断裂降解将使材料的力学性能变坏；交联反应将生成无控制的网状结构，使材料脆化、变硬、强度降低。

7.聚合物吸收光能，分子吸收光能从基态跃迁至激发态。大部分激发态分子通过物理过程的消散（如，发射荧光和磷光；转变激发能为震动热能），回到基态。少部分激发态分子发生光化学反应过程将能量转移给另一个分子，发生光化学反应导致聚合物老化。

8.光屏蔽剂的作用就像在聚合物和光辐射之间设置了一道屏障，吸收紫外光，使光不能直接辐射到聚合物的内部，令聚合物内部不受紫外线的危害，从而有效地抑制光氧化降解。碳黑与硫类抗氧化剂有协同作用；碳黑与胺类抗氧化剂有相抗作用。

9．光稳定剂中的猝灭剂的作用机理是通过分子间作用迅速有效地消除（转移）激发能。

10.光稳定剂中自由基捕获剂的作用机理：通过捕获自由基，分解过氧化物，传递激发态能量等途径使高聚物稳定。这类化合物的结构特征是具有空间位阻效应的受阻胺。

11.增塑剂的作用是通过增塑剂分子克服聚合物内部各种对抗塑化的因素，插入到大分子链之间，将分子链间相互作用减弱，在较低的温度下就可以发生链段和分子链的运动，即使链段开始运动的温度（玻璃化转变温度Tg）和分子链开始运动的温度（粘流化温度Tf）降低，以达到增塑的目的。

12.若是极性聚合物，需选用带极性基团的增塑剂，让其极性基团与聚合物的极性基团作用，代替聚合物极性分子间作用，使增塑剂与聚合物分子间的作用力增大，从而削弱大分子

间的作用力，达到增塑的目的。

13.例，某塑料制品中含有50gDOP增塑剂，现为提高制品耐寒性拟用DBP来代替部分DOP，如果DOP 用量改为45g,要获得同样的柔韧度，则需添加DBP的量为（50-45）*0.81 ＝ 4.05 （g）

14.如果增塑剂具有良好的耐寒性，可使制品在低温下仍然具有较好的柔软性，扩大使用范围。一般与主增塑剂配合使用。直链烷烃的耐寒性比分子量相同的支链烷烃的耐寒性好。

15.氧指数是表征聚合物可燃性的重要参数。氧指数越大，聚合物的可燃性越小。实际认定在空气中，氧指数高于 0.27% 具有自熄性质。

16.阻燃性：指材料在接触火源时燃烧速度很慢，离开火源时能很快停止燃烧。

阻燃机理有（1）吸热效应 ;（2）覆盖隔离效应；（3）转移效应；（4）稀释效应；（5）抑制效应 ;（6）协同效应；（7）抑制发烟机理 .

二、简答题

1. 聚合物的氧化降解过程中链的引发主要源于哪些因素？

答：①光和热、氧；②制造过程中混入的氢过氧化物；③变价金属离子。

2. 聚丙烯和聚乙烯哪个易被氧化？为什么？

答：聚丙烯易被氧化。当碳自由基与双键相邻时，则由于发生p-p共轭，使自由基稳定性更强。自由基稳定意味着容易生成，即具有该结构的聚合物容易发生自由基反应，因此，聚丙烯比聚乙烯易氧化，含不饱和键的高分子易氧化。

3.以受阻酚类抗氧化剂为例，简述链终止型抗氧化剂的作用机理。写出相关的反应式。

4.简述预防型抗氧剂的作用机理，举例说明，并写出相关的反应式

答：作用机理：将过氧化物分解成稳定化合物而抑制自由基的生成，减缓氧化降解。

5.简述紫外线吸收剂的作用，并以苯并三唑类或2-羟基二苯酮吸收紫外线的反应式加以说明。

答：作用：能选择性地吸收波长为290-400nm的紫外线，并通过能量转换放出较弱的荧光或热或转送给其他分子而自身恢复到稳定状态。

苯并三唑类：

2-羟基二苯酮：

6.简述有机磷化物的阻燃机理。

答：有机磷化物分解为磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸等，磷酸可形成非燃性液膜；偏磷酸、聚偏磷酸为强酸性，可使碳化物凝成保护性隔离膜。

7.写出过氧化异丙苯交联聚异戊二烯的反应式。

8. 简述表面活性剂抗静电的原理，并用简图表示。

答：因为一般固体的体积电阻系数远远高于表面电阻系数，所以表面传导是电荷散逸的主要途径。降低表面电阻就能有效地防止静电积累，抗静电剂的作用就是通过这一方式实现。

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