聚合物共混改性习题

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共混试题

一、填空1、物理共混按物料形态分类，可分为___四类P137 粉料共混，熔体共混，溶液共混，乳液共混聚合物共混物的形态结构类型主要有（单相连续结构）（两相互锁或交错结构)(两相连续结构) 课本37、40、42页3、共混物形态的三种基本类型：“均相体系”，“海-岛结构”，“海-海结构”4、非晶态线型聚合物存在（玻璃态），（高弾态），（粘流态）三种力学状态5、聚合物改性的主要方法：共混改性；填充改性；纤维增强复合材料；化学改性；表面改性6、聚合物熔体的流变性能主要特征是_聚合物熔体为非牛顿液体和聚合物熔体流动时有明显的弹性效应。

（P 课本109）7、从物料形态分类，物理共混法包括：粉料（干粉）共混、熔体共混、溶液共混、乳液共混。

8、对聚合物共混物形态结构进行测定，较常用的方法可归纳为（用光学显微镜或电子显微镜直接观察共混物的形态结构）、（测定共混物各种力学松弛性能特别是玻璃化转变特性）9、影响共混物性能的因素有：（各组分的性能与配比的影响）（共混物形态的影响）（制样方法和条件的影响）（测试方法与条件的影响）10、和剪切带不同，银纹的平面（垂直于）外加应力的方向。

11、若ΔGm -组成曲线是向上凹的组成范围内，均相状态是热力学稳定的或介稳定的; 若ΔGm -组成曲线是向上凸的组成范围内，均相状态是热力学不稳定的。

出自聚合物共混改性相容性1.PPT第10张12、当固体两边的气体压力不同时，气体分子会穿过聚合物从压力较高的一边向压力较低的一边扩散，这叫做聚合物的（透气性）13、热力学相容条件是混合过程的吉布斯自由能（小于）零14、熔体黏度调节的方法包括:(温度)（剪切应力）（用助剂调节）15、聚合物共混物的使用性能影响要素包括：（结晶温度）（结晶速度）（结晶共混物的结构形态）16、纳米粒子/聚合物复合材料的主要制备方法有（插层复合法）、原位聚合法、共混法、溶胶凝胶法17、共混物性能的影响因素包括：(各组分的性能与配比)(共混物的态)(外界作用条件)18、共混物性能的预测的简单关系式：（并联）和（串联）。

共混改性简答题

1、聚合物共混的意义聚合物共混物可以消除和弥补单一聚合物性能上的弱点，取长补短，得到综合性能优良、均衡的理想聚合物材料；使用少量的某一聚合物可以作为另一聚合物的改性剂，改性效果明显；改善聚合物的加工性能；可以制备一系列具有崭新性能的聚合物材料。

2、（UCST和LCST）三个区域的相容性情况、概念和意义。

（第二章）答：在UCST以上或LCST以下的温度，二元共混物以所有比例完全混容。

在UCST 以下或LCST以上的温度只有当体系中一个组分含量较小时才能实现两组分的完全相容，即只观察到单一相。

在中间组成范围内，则发生相分离即不能相容。

UCST，最高临界互容温度，低温分相，高温互容；LCST，最低临界互容温度，低温互容，高温分相。

3、判断聚合物共混物相容性有哪些表征方法。

简述各自的原理。

（第二章）答:1、目测法：一种稳定的均相混合物，通过改变温度、压力或组成都能实现由透明到混浊的转变，浊点相当于这一转变点，也就是相分离开始点。

2、T g测定法：不相容的两组分，共混物呈现两个未发生变化的T g，不同相容性的共混物，测得的T g有不同程度的偏移。

3、光学显微镜法：利用光的散射、透射及干涉等来推断两相结构。

4、电子显微镜法：利用电子束射线的相互作用来对物质的组成和表面进行观察。

5、散射法：利用体系对不同波长的辐射的散射，测定体系内部某种水平上的不均匀性，以此推断相容性和分散程度4、简述影响热力学相容性的因素。

答：1.大分子间的相互作用2.相对分子质量3.共混组分的配比4.温度5.聚集态结构5、影响聚合物共混物相容性的因素有哪些？如何影响？（第二章）答：1、溶度参数，高分子间溶度参数越相近，其相容性越好。

2、共聚物组成，共混物组成不同分子间和分子内作用力不同，相容性不同。

3、极性，高分子的极性愈相近，其相容性愈好。

4、表面张力，共混组分的表面张力越接近，界面结合愈好，相容性越好。

5、结晶能力，共混组分的结晶能力愈相近，其相容性愈好。

川大试卷聚合物共混改性

2、试说明目测法判断聚合物共混体系相容性的原理，分析其优缺点。

答：原理：利用试样光学透明性的变化作为相转变的证据。

所谓聚合物之间相容，从热力学的角度，是指在任何比例混合时，都能形成分子分散的、热力学稳定的均相体系，即在平衡态下聚合物大分子达到分子水平或链段水平的均匀分散。

稳定的均相混合物是透明的，而不稳定的非均相混合物，除非它各组分的折射率相同，否则都是混浊。

一种稳定的均相混合物，通过改变它的温度、压力或组成，都能实现由透明到混浊的转变。

浊点相当于这一转变点，也就是相分离开始点。

这种方法的优点是实验仪器和实验过程较为简单。

但在机理上也存在着一定的缺陷，如果出现以下情况，即使共混物中各相分离，其试样也是光学透明的：（1）共混物中各相的折光指数相近；（2）共混物中各相的粒子尺寸远小于可见光的波长；（3）试样太薄；（4）共混物的分散相的含量太小。

同时，人的视觉差异等因素也会影响测试结果。

3、聚合物共混物的形态结构类型有那些？并简述其特点。

答：主要分为3种结构类型，即单相连续结构、两相互锁或交错结构、两相连续结构。

1. 单相连续结构：构成聚合物共混物的两个相或者多个相中只有一个相连续，其他的相分散于连续相中。

单相连续结构又因分散相相畴的形状、大小以及与连续相结合情况的不同而表现为多种形式。

2. 相互贯穿的两相连续结构：共混物中两种组分均构成连续相，互穿网络聚合物（IPNs）是两相连续结构的典型例子。

3. 两相互锁或交错结构：这种结构中没有一相形成贯穿整个试样的连续相，而且两相相互交错形成层状排列，难以区分连续相和分散相。

有时也称为两相共连续结构，包括层状结构和互锁结构。

4、针对PP/PA共混体系，有哪些手段可用来改善体系的相容性？答：通过共聚改变某聚合物的极性；通过化学改性的方法，在一组分或两组分上引入极性基团或反应基团；在某聚合物上引入特殊作用基团；加入第三组分进行增容；两相之间产生部分交联，形成物理或化学缠结；5、根据下图分析啮合型同向旋转双螺杆挤出机可分为哪几个工作区段？各段的作用是什么？答：1、固体输送区。

高分子材料改性技术复习题

高分子材料改性技术复习题第一章、1.聚合物共混改性的本意是指俩种或两种以上聚合物材料、无机材料以及助剂在一定温度下进行机械掺混，最终形成一种宏观上均匀的新材料的过程。

2.聚合物的填充改性是指在聚合物机体中添加于机体在组成和结构上不同的固体添加物，以降低成本，或是使聚合物制品的性能有明显改变，即在牺牲某些方面性能的同时，使人们所希望的另一些方面的性能得到明显提高。

3.聚合物增强改性，是使玻璃纤维、碳纤维、金属纤维等具有较大长径比的填料（增强性填料或增强材料），使聚合物的力学性能和耐热性能有明显提高，这种方法称为增强改性。

第二章、1.接枝共聚反应的原理是什么？答:接枝共聚反应首先要形成活性接枝点,各种聚合的引发剂或催化剂都能为接枝共聚提供活性种,而后产生接枝点.活性点处于链的末端,聚合后将形成嵌段共聚物;活性点处于链的中间,聚合后才形成接枝共聚物. 2.接枝共聚方法有哪几种？阐述之。

答:接枝方法主要有三种:链转移法、活性基团引入发和功能基反应法.一、链转移法：利用反应体系中的自由基夺取聚合物主链上的氢而链转移,形成链自由基,进而引发单体进行聚合,产生接枝;二、活性基团引入法：首先在聚合物主干上导入易分解的活性基团，而后在先、热作用下分解成自由基与单体进行接技共聚。

三、功能基反应法：含有侧基功能基的聚合物，可加入端基聚合物与之形成接技共聚物。

四、其他方法:大单体技术合成接技共聚物，采用大分子单体单相与小分子共聚物合成。

3.为什么说接枝共聚物俩种组分的相容性决定了接枝共聚物的相态变化？答：接枝共聚物由两种不同的组份构成，这两种组份的相容性决定了接枝共聚物的相态变化，如果两组份的相容性好或支链不能形成微区，接枝共聚物只有一个相态，只有一个玻璃化温度；相反，两组份的相容性不好，则表现出两个玻璃化温度。

4．嵌段共聚物有哪几种结构结构形式？答:两嵌段聚合物，三嵌段聚合物，多嵌段聚合物，放射状嵌段聚合物。

5. 从嵌段共聚物的角度说明热塑性弹性体的组成是什么？各组成的作用是什么？答：热塑性弹性体是由大量的软嵌段和少量的硬嵌段组成的两相嵌段共聚物。

聚合物改性课后习题

聚合物改性课后习题1.共聚物形态可分为哪3种基本类型？P5 答：均相体系海-岛结构海-海结构2.简述均一性与分散度概念。

P10答：均一性指分散相浓度的起伏大小，可以采用数理统计来进行定量计算。

分散度指分散相颗粒的破碎情况，以分散相平均粒径来表征均匀↑均一性↑粒径↓分散度↑3.试述聚合物两相体系的配比与熔体粘度对哪一相为连续相、哪一相为分散相的综合影响。

P17 答：某一组分大于74%→连续相小于26%→分散相26%―74%与另一组分粘度比值小于1，还可能是连续相4.试述影响共混体系熔融流变性能的因素。

P23 答：剪切速率温度共混组成黏弹性5.简述弹性体增韧塑料体系中，分散相粒径对增韧效果的影响。

P28答：橡胶颗粒的粒径分布不宜过宽，过小的橡胶粒不能发挥增韧作用；过大的橡胶粒不仅影响体系中的颗粒总数，而且会对力学性能产生不良影响。

6.简述非弹性体增韧与弹性体增韧的区别，以及非弹性体增韧的优势。

P31 增韧改性剂：脆性塑料，无机填料粒子；橡胶或热塑性弹性体增韧对象：有一定韧性的基体；准韧性基体和脆性基体机理：由橡胶球引发银纹或剪切带，橡胶球本身不消耗多少能量；依赖脆性材料的形变，将外界的能量耗散掉。

用量：抗冲击性能随弹性体用量增大而增大；脆性塑料的用量有一个范围，超过此范围，抗冲击性能急剧下降优势：提高材料抗冲击性能的同时，并不会降低材料的刚性。

既增韧又增强7.对于PVC等脆性基体，如何进行非弹性体增韧？P31答：需要用弹性体对其增韧，变成有一定韧性的基体。

然后再用非弹性体对其进行进一步的增韧改性8.简述分布混合与分散混合的概念。

P34答：分布混合：分散相粒子不发生破碎，只改变分散相的空间分布状况、增加分散相分布的随机性的混合过程分散混合：既增加分散相空间分布的随机性，又减小分散相粒径，改变分散相粒径分布的过程。

9.试述影响分散相粒径的因素。

P36共混时间：分散粒径随共混时间延长而降低，粒径分布也会随之均化，时间过长高聚物则会降解。

1聚合物改性习题

聚合物改性练习题一、名词解释1.聚合物共混2.乳液共混3.相容性4.聚合物填充剂5.纳米塑料6.高分子合金7.共混物形态的三种基本类型8.共混物的相界面9.“软包硬”规律10.两阶共混11.共混改性12. “均一性”和“分散度”13. 共混工艺因素14. 熔融共混设备15.塑炼16.相界面效应17.共混物形态18. “等粘点”作用19.聚合物等离子体改性11.简单混合12.亚微观结构二、判断正误并简单说明理由1.“海—岛结构”是一种两相体系，且一相为连续相，一相为分散相。

2.聚合物共混物的均相体系形态结构最好，因为均相体系共混物的性能往往超过各单组分单独存在时的性能。

3.塑料的增韧原理之一，是尽量不让塑料在受到应力作用时产生银纹，因为银纹会导致材料被破坏。

4.只能用柔性的橡胶颗粒对塑料基体进行增韧改性，刚性的粒子不能对塑料基体进行增韧。

5.共混时间、共混温度、加料顺序、混合方式等工艺因素都可能对共混性能产生重要的影响。

6.在两相共混组分中体积比多的一定是连续相，少的一定是分散相。

7.材料样品只有在受到剪切力作用时，才会产生剪切形变。

8.分散混合就是用高速搅拌机对聚合物粉末进行混合。

9.高分子薄膜都是不透气的。

10.硅橡胶是指主链以Si-O单元为主，以单价有机基团为侧基的线性聚合物弹性体。

硅橡胶耐寒性极好，耐热性则仅次于氟橡胶。

11.“海-岛结构”由于是两相体系，所以共混物的力学性能比均一体系的要差。

12.纳米粒子不但可以使聚合物基体的力学性能增强，而且可以改善粒子在基体中分散性能。

13.在纤维增强聚合物基复合材料的过程中，纤维的表面活性越高，与基体的结合能力越强，其增强效果越好。

14.分散相总是比基体的强度和硬度高、刚度大。

15.两阶共混分散历程可以降低分散相粒径同时也能使分散相粒径分布较窄。

16.纳米塑料是由纳米塑料粉末作为原料制成的。

17.在两组分熔体粘度接近相等的区域内，容易得到具有“海—海结构”的共混物。

聚合物改性习题

（一）1.试述共混物形态的三种基本类型。

2.试述均相体系的判定方法。

3.分别简述热力学相容性与广义相容性的涵义，并对二者进行比较。

4.如何提高聚合物的阻燃性能。

（PS,PU,PP）。

5.如何提高聚合物的抗冲击性能。

6.如何提高PET,PC,PMMA和PVA等聚合物的透明性。

（二）7.聚合物共混改性的主要目的有哪些？8.聚合物共混改性的主要方法有哪些？9.简述混合的基本方式及其特点。

10.影响熔融共混的主要因素有哪些？（三）11.聚合物相容性是如何影响共混物玻璃化温度的？为什么？12.简要说明聚合物共混体系的热力学相容性与工艺性相容性的概念。

13.在不相容共混体系中，通常采用哪些手段提高共混体系的相容性？14.简述增容剂在共混体系中的增容原理。

（四）15.聚合物共混依据的原则有哪些？为什么说聚合物表面张力对共混物性能影响较大？16.双组分部分相容的共混物的界面层是怎样形成的？界面层的性质如何？与相容性有何关系？17.影响共混物结构形态的因素有哪些？如何影响？18.对于两种无定形聚合物所制成的共混物形态结构的基本类型有哪几种？各有何特点？19.说明黏度比、剪切应力及界面张力对共混物形态的影响。

（五）20.哪些因素可影响橡胶增韧的增韧效果？21.试用银纹这一现象解释橡胶增韧塑料的增韧机理。

22.试分别不同情况下阐述共混物性能与组分性能的一般关系。

23.测定共硫化结构的方法有哪些？24.在动态硫化的共混型热塑性弹性体中，为什么橡胶相能构成分散相，而塑料相构成连续相？这一结果对共混物性能有何影响？25.叙述共混型热塑性弹性体的制备工艺过程。

聚合物共混改性考试试题及答案

聚合物共混改性考试试卷一、名称解释 20分聚合物共混改性：答：是以聚合物（聚合物或者共聚物）为改性剂，加入到被改性的聚合物材料（合成树脂，又叫基体树脂）中，采用合适的加工成型工艺，使两者充分混合，从而制得具有新颖结构特征和新颖性能的改性聚合物材料的改性技术。

相逆转：答：聚合物共混物可在一定的组成范围内发生相的逆转，原来是分散相的组分变成连续相，而原来是连续相的组分变成分散相。

在相逆转的组成范围内，常可形成两相交错、互锁的共连续形态结构，使共混物的力学性能提高。

热塑性塑料：答：热塑性塑料是指加热后软化、可塑，冷却后硬化，再次加热可熔融软化，固化成型，具有反复可加工成型的特点。

增容作用：答：使聚合物之间易于相互分散，能够得到宏观均匀的共混体系。

改善聚合物之间相界面的性能，增加两相间的粘合力，使P-P共混物具有长期稳定的性能。

二、聚合物共混物的形态结构及特点 10分答：单相连续结构：构成聚合物共混物的两个相或者多个相中只有一个相连续，其他的相分散于连续相中。

单相连续结构又因分散相相畴的形状、大小以及与连续相结合情况的不同而表现为多种形式。

两相互锁或交错结构：这种结构中没有一相形成贯穿整个试样的连续相，而且两相相互交错形成层状排列，难以区分连续相和分散相。

有时也称为两相共连续结构，包括层状结构和互锁结构。

相互贯穿的两相连续结构：共混物中两种组分均构成连续相，互穿网络聚合物（IPNs）是两相连续结构的典型例子。

三、聚合物共混物相容性分哪两类？各自的定义是什么？画出聚合物共混物的UCST、LCST 相图。

15分答：分为热力学相容性和工艺相容性两类。

热力学相容性是指相互混合的组分以任意比混合，都能形成均相体系，这种相容性叫热力学相容性。

工艺相容性是指对于一些热力学相容性不太好的共混高聚物，经适当加工工艺，形成结构和性能稳定的共混高聚物，则称之为工艺相容性。

相图略四、界面层的结构组成和独立相区的区别 10分答：①界面层内两种分子链的分布是不均匀的，从相区内到界面形成一浓度梯度；②界面层内分子链比各自相区内排列松散，因而密度稍低于两相聚合物的平均密度；③界面层内往往易聚集更多的表面活性剂及其他添加剂等杂质，分子量较低的聚合物分子也易向界面层迁移。

聚合物共混改性原理自测试题

聚合物共混改性原理自测试题高分子材料与工程（2）班学号：201015014059姓名：一．选择题 ( 10*2=20分 )1.共混物形态的三种基本类型不包括（ D ）A.均相体系 B 海-岛结构 C 海--海结构 D 共混体系2.影响熔融共混过程的因素不包括（ B ）A 聚合物两相体系的熔体黏度B 聚合物两相体系的表面张力C 聚合物两相体系的界面张力D 流动场的形式和强度3.下面不属于聚合物多元体系的是（ D ）A.高分子合金 B .复合材料 C杂化材料. D.玻璃4 .熔体黏度调节的方法不包括（ B ）A 温度B 时间C 剪切应力D 用助剂调节5. 共混物形态研究的主要内容不包括（ D ）A 连续相和分散相祖分的确定B 两相体系的形貌C 相界面D 分散相的物理性能6 .聚合物共混物的使用性能影响要素不包括（ A ）A 结晶时间B 结晶温度C 结晶速度D 结晶共混物的结构形态7.影响热力学相容性的因素不包括（ B ）A 相对分子质量B 共混组分的性能C 温度D 聚集态结构8. 熔体黏度调节的方法不包括（ B ）A 温度B 时间C 剪切应力D 用助剂调节9.共混物性能的影响因素不包括（ C ）A 各组分的性能与配比B 共混物的形态C 温度D 外界作用条件10.下面共混物中为两相连续体系的是（ D ）A.盐水B.牛奶C.PVC/NBR共混物D 流动场的形式和强度二．填空题（ 10*1=10分）1.共混改姓的主要方法有熔融共混、溶液共混、乳液共混、釜内共混。

2.3.在聚合物共混过程中，同时存在分散过程与聚集过程这一对互逆的过程。

4.分散相的颗粒的分散过程可以细分为两种机理：液滴分裂机理和细流线破裂机理。

5.绘制相图的常用方法是光学方法。

6.表面张力的本质是分子间的相互作用。

三．判断题（ 10*1=10分）1.共混物的熔体黏度随温度的升高而降低（√）2.液滴分散机理描述的破碎过程不是瞬间的（√）3.共混的形态包括：分散性的粒径及分布、分散相粒子的空间排布、聚集状态与取向状态等. （√）4.银纹化过程，包括银纹的引发、增长和终止三个阶段。

聚合物共混改性课后题集答案解析

1. 聚合物共混改性的主要目的有哪些？物性（谋求新的功能提高性能）：功能化、高性能化、耐久性成型加工性：流动性、收缩性、离型性、尺寸稳定性、结晶性、结晶速度、热熔融强度等经济性：增量、代用、省资源、循环利用等2. 聚合物共混改性的主要方法有哪些？物理共混：是指两种或两种以上聚合物材料、无机材料以及助剂在一定温度下进行机械掺混，最终形成一种宏观上均匀的新材料的过程。

化学共混：聚合物的化学共混改性是通过聚合物的化学反应，改变大分子链上的原子或原子团的种类及其结合方式的一类共混改性方法。

物理/化学共混：是在物理共混的过程中发生某些化学反应3. 简述混合的基本方式及其特点。

基本方式：分配混合（分布混合、层流混合）、分散混合特点：在混合中仅增加粒子在混合物中分布均匀性而不减小粒子初始尺寸的过程，称为分配混合。

分布混合：只改变分散相的空间分布状况，增加分散相分布的随机性。

分散相物料主要通过对流作用来实现；层流混合：是分布混合的一种特定形式，其理论基于一种假设，即在层流混合的过程中，层与层之间不发生扩散。

分散混合：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。

4. 试述聚合物共混物的形态及特点。

海-岛结构：是一种两相体系，一相为连续相，另一相为分散相，分散相分散在连续相中，亦即单相连续体系。

海-海结构：也是一种二相体系，但两相皆为连续相，相互贯穿，亦即两相连续体系。

两相互锁或交错结构：也是一种二相体系，这种结构中没有一相形成贯穿整个试样的连续相，而且两相相互交错形成层状排列，难以区分连续相和分散相。

梯度结构：为二相体系，特殊的共连续体系（两相连续体系）其组成在空间上互为增减。

阶跃结构：为二相体系，特殊的共连续体系（两相连续体系），在极小过渡区域内，其组成在空间上互为增减。

单相连续体系：海-岛结构、两相互锁或交错结构共连续体系：海-海结构、梯度结构、阶跃结构5. 影响熔融共混的主要因素有哪些？（1）聚合物两相体系的熔体黏度（比值）及熔体弹性。

聚合物改性原理及应用--复习题精华版

一、名词解释高分子合金：指含多种组分的聚合物均相或多相体系，包括聚合物共混物和嵌段、接枝共混物。

等粘温度：两相熔体粘度相等的温度。

聚合物共混：两种或两种以上聚合物经混合制成宏观均匀材料的过程。

分步IPN：是将已经交联的聚合物（第一网络）置入含有催化剂、交联剂等的另一单体或预聚物中，使其溶胀，然后使第二单体或预聚体就地聚合并交联形成第二网络，得互穿聚合物网络。

增容剂：指在共混的聚合物组分之间起到增强相容性和强化界面粘结作用的共聚物。

相容性：指聚合物各组分彼此相互容纳，形成宏观均匀材料的能力。

等粘点：聚合物共混中两相熔体黏度相等的一点。

动态硫化：指共混体系在共混过程中的剪切力作用下进行的硫化反应。

热塑性弹性体：是由大量的软嵌段和少量的硬嵌段组成的两相嵌段共聚物。

接枝共聚反应：在某聚合物主链上接上一些侧支链，其结构单元的结构和组成与主链不同,这样的化学过程。

熔融共混：将聚合物组分加热到融融状态后进行的共混。

IPN：是由两种或多种互相贯穿的交联聚合物组成的共混物，其中至少有一种组份是紧邻在另一组分存在下聚合或交联的。

反应性共混体系: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）反应性聚合物，在混合过程中（例如挤出过程）与共混聚合物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，起到增容剂的作用的体系。

相界面：两相或多相共混体系与相间的交界面。

分散度：指“海-岛结构”两相体系中分散相物料的破碎程度。

均一性：指分散相物料分散的均匀程度，亦即分散相浓度的起伏大小。

二、思考题1、高分子聚合物的改性方法包括哪些？2、如何通过玻璃化温度判断复合材料是均相还是单相体系？（一个还是两个Tg峰）3、聚合物共混物形态结构的基本类型有哪些？并简述各自的特点？1、单相连续结构，一相连续，可以看作是分散介质，又称为基体，另一相分散在连续相中，称为分散相，又称为相微区；2、两相连续结构，两组分构成连续相；3、两相交错或互锁结构，没有一相形成贯穿整个试样的连续相，而且两相相互交错形成排列，难以区分连续相和分散相。

苏州大学聚合物合成与改性作业答案解析

苏州⼤学聚合物合成与改性作业答案解析Chapter 11、 What are molecular weight and polydispersity of polymers?The molecular weight of polymers is actually the average molecular weight of polymers, which is used to describe the size of polymers and is associated with the properties of polymers, like mechanical strength and viscosity. And there are usually three kinds of molecular weight of polymers according to different methods: number-average molecular weight, weight-average molecular weight, and viscosity-average molecular weight.NxMx Mn Nx =∑∑ 2N x M x M w NxMx =∑∑ 1/1NxM x Mv NxMx αα+??=∑∑Polydispersity of polymers is the exact molecular weight distribution of polymers and lies in the statistical variations present in the polymerization processes. The ratio of the two average molecular weights M w /M n is often useful as a measure of the polydispersity of polymers.2、 Please list the repeating unit of the following polymers and monomers to synthesize them:3、Please list the sources to generate free radicals.Thermal decomposition、photochemical decomposition、oxidation-reduction reaction、high energy particle radiation、sonication、plasma initiation、electrolytic initiation.4、Please list main reactions of radicals.Radical addition reaction、radical coupling reaction、radical disproportionation reaction、radical dissociation reaction、radical transfer reaction.5、Please list three monomers which can be polymerized via radical, ionic and coordinationpolymerizations.●Radical: styrene、vinyl chloride、ethylene、acrylonitrile、methacrylamide;●Ionic: isobutylene、isoprene、iospropyl vinyl ether、styrene；●Coordination: propene、styrene、ethylene、isoprene;6、Can 1,1-diphenylethylene be subjected to polymerization? Why?No, since the phenyl substitutes groups are bulky which can cause strong steric effects, 1,1-diphenylethylene can only form dimer.7、Please draw chemical structures of poly(styrene-alt-maleic anhydride).8、Please list elemental reactions of chain polymerization.Chain initiation、chain propagation、chain termination、chain transfer.9、Please list the types of microstructures for monosubstituted vinyl monomers.Head-to-tail (1,3-placement, the substitutes are on alternate carbon atoms):Head-to-head (1,2-placement):10、Please list the types of chain transfer reaction in free radical polymerization and give twoexamples of chain transfer agents.Chain transfer to monomer, solvent (chain transfer agent), initiator, and polymer;Chain transfer agent: carbon tetrachloride, 1-butanethiol, carbon tetrabromide, triethylamine.11、What are the characteristics of radical polymerization?●It consists of four elementary reactions——initiation, propagation, termination, andtransfer;●The rate of initiation is the lowest one, which controls the overall rate ofpolymerization;●Slow initiation, fast propagation, fast termination, and easy termination;●The products only consists of monomer, polymers (active species, if possible);● High polymers exist as the polymerization begins;● Conversion is increased by the extension of polymerization time;● There is no reaction between monomer-monomer, monomer-polymer, andpolymer-polymer;● The concentration of monomer decreases and polymer increases as the polymerizationgoes on.12、Notions: efficiency of initiation, kinetic chain length, autoacceleration (gel effect), radical life,polymerization rate, inhibition, retardation.● Efficiency of initiation: the ratio of initiators which are used to initiate polymerization toinitiators that decompose in the whole process of polymerization;● Kinetic chain length: the average number of monomer molecules consumed per eachradical which initiates a polymer chain, and it can be given by the ratio of polymerization rate to initiation rate;[][]2p p p i t t M k M R R v R R k ?=== ● Autoacceleration: autoacceleration is a common phenomenon where thepolymerization rate increases for certain period in radical polymerization which is caused by the increase of the system viscosity, thus is also called gel effect;● Radical life: the time from production to termination of radicals;[][][]122s p t s t pM M k M Rt k k R τ??=== ● Polymerization rate: describe how the polymerization concentration or conversionchanges with the reaction time, which consists of three elementary reactions —initiation, propagation, and termination, and can be expressed by the following equation:[]p d M dP R dt dt=-= [][]1/21/2()d p p t fk R k I M k = ● Inhibition: a phenomenon in which the reactivity of radicals and stopped and the polymerization is completely halted due to the addition of inhibitors;● Retardation: a phenomenon in which only a portion of the radicals are stopped andpolymerization occurs at a lower rate and lower polymer molecular weight due to the addition of retarders;13、Chemical structures: AIBN, BPO, KPS, cumyl hydroperoxide.AIBN (2,2-azobisisobutyronitrile) BPO (benzyl peroxide)KPS (potassium persulfate) cumyl hydroperoxide14、Please list the relation between degree of polymerization and kinetic chain length.When no chain transfer occurs:● Coupling termination: 2Xn v =;● Disproportionation termination: Xn v =;● The two modes coexist: 2v Xn v <<2vXn D =+ C 、D represent the percentage of coupling and disproportionationWhen chain transfer occurs:● [][][][]1(2)2M S I S I a C C C Xn v M M -=+++ 15、Please explain basic principles of dilatometer method.The principles of dilatometer method are based on the linear relationship between thevolume contraction and the conversion of the reaction system:100%m p mV V K V -=? Where m V is the specific volume of monomer, p V is the specific volume of polymer, and Krepresents the rate of change of volume when the conversion is 100%.The conversion (C%) has a linear relationship with the volume contraction:1C%V K V ?= Where 0V is the original volume of the system, and V ?denotes the contraction value ofvolume.The dilatometer consists of two parts: the lower part is the reactor, and the upper one iscalibrated capillary. By measuring the volume contraction value at different time, we can get the conversion change with time, and get the polymerization rate.Chapter 21、 What are basic features of living polymerization systems?● Constant number of polymer chains;● No permanent chain stopping reactions;● Control of chain growth;● Dormant and active states;● Narrow molecular weight distribution;● The plot of Mn versus monomer conversion is linear;● Synthesis of block copolymers, star polymers and comb polymer;● Synthesis of telechelic polymers (control of end groups).2、Please list the main types of “living”/controlled radical polymerization.●Reversible hemolytic cleavage: NMP (nitroxide-mediated polymerization, a special kindof SFRP, stable free-radical polymerization) and ATRP (atom transfer radical polymerization);●Chain transfer process: addition fragmentation, RAFT (reversible addition-fragmentationchain transfer polymerization), CCTP (catalytic chain transfer polymerization);●Iniferters methods;●Organotellurium and boroxyl-based initiators.3、Please list the basic mechanism and application of ATRP.ATRP is a kind of transition metal mediated living radical polymerization, and its mechanism is shown below:OrApplications of ATRP:●To prepare well-defined macromolecules with predetermined Mw and lowpolydispersity (1.04< Mw/Mn <1.50, 300< Mn <200,000);●To control macromolecular architecture (linear, star, polymer brush, dendritic);●To control microstructure of macromolecules (homopolymer, alternating, block, graft);●To prepare macromonomers and functionalized polymers with COOH, OH, NR1R2andvinyl groups (telechelic, multifunctional, end-functionalized).4、Please list the basic mechanism and application of RAFT polymerization, and describe theprimary roles of Z and R groups of RAFT agent.Mechanism:Application:●Synthesis of block copolymer, gradient copolymer, and graft copolymer;●Synthesis of polymers with different architectures, like telechelic copolymer, starcopolymer, hyperbranched copolymer, and polymers with network;●Introducing functionalities into polymers.Primary roles of Z and R:Z serves as stabilizing groups, like phenyl, alkyl groups; R serves as reinitiating groups, and should be cleavable, like isopropyl phenyl group.Chapter 51、Take Na-naphthalene based anionic polymerization of styrene for example, please describethe basic mechanism and application of living anionic polymerization.Mechanism:Application:●To synthesize a monodisperse polymer;●To measure the anionic polymerization rate;●To prepare a block copolymer;●To prepare a telechelic polymer.2、Please describe main subclasses of dendritic polymers.Dendrimers、dendrons、hyperbranched polymers、dendrigraft polymers、dendronized polymers.3、What is dendrimer? How about its main applications?Dendrimer is repetitively branched molecule, which is typically symmetric around the core, and often adopts a sphericalthree-dimensional morphology.Dendrimer has lot of applications: suprachemistry, catalyst, drug delivery, gene delivery, optics, sensors, blood substitution, nanoparticles, and other fields.4、Please list three types of dendrimers. What is the repeating unit of Tomalia-typepoly(amidoamine) dendrimer?Tomalia-type poly(amidoamine) (PAMAM)、Newkome’s arborol dendrimers、Phosphorus containing dendrimers、Fréchet-type poly(benzylether).Repeating unit of PAMAM dendrimers:5、Please list the main methods to synthesize dendrimers.●Divergent synthesis: multiplicative growth from a central core;●Convergent synthesis: preparation starting from what will become the periphery of themolecule and progressing inward;● Click chemistry: preparation based on Diels-Alder reactions, thiol-ene reactions, andazide-alkyne reactions.6、 By assuming the core functionality is m, and each branching point has three linking positions,please calculate the surface functionality of dendrimer with generation.*3n n f m =7、 Please describe the advantage of synthesis of dendrimers via orthogonal strategy.Chemoselective, reduced number of reaction steps, high generation can be achieved, high yield, multifunctional.8、 Please describe the similarity and difference of dendrimer and hyperbranched polymer. Howto calculate the degree of branching?Similarity: highly branched macromolecules, high solubility in organic solvents, low viscosity, regular structure, high functionalities on the surface of the molecules, Tg is unaffected by molecular structure;Difference: dendrimers are perfectly branched globular macromolecules, and have two kinds of repeating units (DB=1), and their applications are usually drug delivery, gene delivery and sensors; hyperbranched polymers are imperfect dendrimers, and have three kinds of repeating units (DB<1), and their applications are usually coatings. Besides, their synthesis methods are also different.D T DB D T L+=++ Where L is imperfectly branched unit (linear unit), T is terminal unit, and D is perfectly branched unit.Chapter 61、 Please list four types of morphologies of diblock copolymers via self-assembly in bulk.Spherical, cylindrical, lamellar, and gyroid.2、 Please list three types of morphologies observed in polymer aggregates.Spheres, cylinders, bilayers, and vesicles.3、 Please describe the main driving forces of self-assembly.● Forces of chemical bonding: covalent, ionic, Van der Waals, hydrogen;● Other forces: magnetic, electrostatic, fluidic;● Polar/Nonpolar: hydrophobicity;● Shape: configurational;● Templates: guided self-assembly;● Kinetic conditions: e.g., diffusion limited.4、 Please describe the differences between hairy micelle and crew cut micelle.● Component: when hydrophobic segment is larger than hydrophilic segment, crew cutmicelle forms; when hydrophilic segment is larger than hydrophobic segment, hair micelle forms;● Preparation:Hairy micelle: the block copolymer is directly immersed into selective solvents;Crew cut micelle: one method is that the block copolymer is immersed intocosolvent first, then selective solvent is added slowly with stirring, when theamount of water is up to certain level, the hydrophobic segment combines to formmicelle, and dialysis is used to remove cosolvent; the second method is that theblock copolymer is dissolved in the mixture of organic solvents and water withdifferent ratio, then selective solvent is added slowly with faster and severeragitation, and dialysis is used to remove the cosolvent;●Shape: for crew cut micelle, different kinds of shapes (spherical, lamellar and others)can be obtained at different conditions; while for hairy micelle, the spherical shape iscommon;●Investigation and application: the hairy micelle is widely investigated and has wideapplications compared with crew cut micelle.Chapter 71、At room temperature, which types of polymers will act as glassy polymers, rubbery orleathery polymers, and liquid polymers? Please give two individual examples of these polymers.Glass polymers: poly(chlorotrifluroethylene)(PCTFE), polyacrylonitrile (PAN), polystyrene (PS);Rubbery of leathery polymers: polyisobutene(PIB), poly(vinylidene fluoride)(PVDF), poly(ethylene oxide)(PEO); Liquid polymers: polydimethylsiloxane, polybutadiene(PB).2、Please list three polymers which can crystalline.poly(hexamethylene adipamide)(Nylon-66), poly(vinyl fluoride)(PVF), poly(vinylidene fluoride)(PVDF),poly(tetrafluoroethylene)(PTFE).3、Please describe the main factors to affect the crystallizability of polymers.●Complexity of the chain: crystallization is easiest for simple polymers (e.g. polyethylene)and harder for complex polymers (e.g. with large side groups, branches);●Cooling rate: slow cooling allows more time for the chains to align;●Annealing: heating to just below the melting temperature can allow chains to align andform crystals;●Degree of polymerization: it is harder to crystallize longer chains;●Deformation: slow deformation between T g and T m can straighten the chains allowingthem to get closer together.4、Notations: glass transition temperature, melting temperature, thermoplastic elastomer,thermoplastic polymer, and thermosetting polymer.Glass transition temperature: the temperature at which the amorphous domains of a polymer take on the characteristic properties of the glassy state—brittleness, stiffness, and rigidity.Melting point: the temperature at which a solid changes state from solid to liquid at atmospheric pressure, and is also the temperature at which the whole macromolecule becomes easily detached and begin to move;Thermoplastic elastomer: sometimes referred to as thermoplastic rubbers, are a special class of elastomers, and a class of copolymers of a physical mix of polymers (hard and soft mers, usually plastic and rubber) which consist of materials with both thermoplastic and elastomeric properties (recyclable, and do not employ covalent crosslinks);Thermoplastic polymer: a plastic material or polymer (usually linear) that becomes pliable ormoldable above a specific temperature and solidifies upon cooling. It can be reshaped by heating and are typically used to produce parts by various polymer processing techniques like injection molding, compression molding, and extrusion;Thermosetting polymer: also known as a thermoset, is a very highly cross-linked polymer that forms a three-dimensional network and irreversible chemical bonds during the curing process. They cannot be reformed once formed.Chapter 81、Please list main types of polyethylene.HDPE(high density), LLDPE(linear low density), LDPE(low density), and high pressure copolymers( AA, VA, MA, EA).2、Notations: filling modification, surface modification, chemical modification.Filling modification: the modification of polymers by adding some inorganic fillings like calcium powder, talcum powder, or silica, to change the properties of polymers or to reduce cost;Surface modification: the act of modifying the surface of a material by bringing physical, chemical, or biological characteristics (roughness, hydrophilicity, surface charge, surface energy, biocompatibility, and reactivity) different from the ones originally found on the surface of a material;Chemical modification: the act of modifying the chemical composition of polymer surfaces by direct chemical reaction with a given solution (wet treatment) or by the covalent bonding of suitable macromolecular chains to the sample surface (grafting).3、What is solution blending? What the features of solution blending?Solution blending is the method of getting blends by adding blending components in the cosolvent with agitation to form uniform solution, followed by heating to remove the solvent, or by nonsolvent coprecipitation. The advantages are that the viscosity of the solution is low when blending, and good performance for systems with good compatibility; the disadvantages are that phase separation occurs when coprecipitating components with poor compatibility, solvent consuming, high cost, and environmentally unfriendly. It applies to polymer systems with cosolvent, blending components that are easily dissolved, investigation for compatibility, and when solution state is directly used.4、What is blending modification? Please describe its features, classifications, and techniques.Blending modification is the process of mixing of two or more kinds of polymers by physical or/and chemical methods to form macroscopically homogeneous and continuous materials.Features:●It can improve physical and mechanical properties of polymers, like heat resistance,toughness, abrasive resistance, dimensional stability, and some other properties;●It can improve the processability of polymers, like melt fluidity and control ofcrystallization behavior of crystalline polymer;●It can reduce the cost on the premise of maintaining its performance;●It can impart some special properties to polymer, like flame resistance, conductivity anddamping property.Classifications●Physical blending: melt blending, solution blending, dry powder blending, and emulsionblending;●Chemical blending●Physicochemical blending.Techniques:●Techniques: simple blending(~1950), grafting technique, multilayer emulsiontechnique(1950~1970), IPN technique, dynamic vulcanization technique, molecular complexation technique, compatilizer technique (1970~), polymer alloy technique (1985~)；●Equipment: banbury mixer, two-roll mill, ball mill, high speed mixer, ribbon-blender.5、Please describe main methods and principles of polymer modification.Methods: blending modification, filling modification, composition modification, chemical modification, and surface modification;Principles:●Adding inorganic or organic materials into polymers through physical and mechanicalmethods;●Blending different kinds of polymers;●Copolymerization, grafting, blocking, crosslinking of polymers through chemicalmethods;●Combination of grafting, blocking, crosslinking, and copolymerization;●To reduce the cost, and impart special properties to materials.Chapter 91、Please describe main polymer processing methods.Extrusion, spinning, coating, injection molding, transfer & compression molding, blow molding & rotational molding, thermoforming, casting, and polymer foaming & shaping.2、What is extrusion molding？How about its features and applications?Definition: a compression process in which the material is forced to flow through a die orifice to provide long, continuous product with regular shape controlled by the orifice shape.Features:●Able to create very complex cross-sections;●Work materials that are brittle;●The extrusion machine forms the basis of nearly all other polymer processes;●Basically involves melting polymer pellets and extruding them out through a twodimensional die;●Produce long, thin products;●Extrusion may be continuous (theoretically producing indefinitely long material) orsemicontinuous (producing many species);●The extrusion process can be done with the material hot or cold;●Extrusion defects may occur.Applications:●Food: certain pastas, breakfast cereals, premade cookie dough, some French fries;●Drug carriers: anti-cancer drug Doxorubicin in liposome delivery;●Biomass briquette;●Coating for electrical wire;●Fishing line;●Tubes and bars.3、What is injection molding？How about its features and applications?Definition: a manufacturing process for producing parts by injecting material into a mould.Features:●Injection moulding can be performed with a host of materials, including metals, glasses,elastomers, confections, and most commonly thermoplastic and thermosetting polymers;●It the most widely used process;●The injection molding process depends on the injection pressure, injection velocity, melttemperature, mold temperature, and holding time;● A high molding speed adapted for mass production is possible;●There is a wide choice of thermoplastic materials providing a variety of usefulproperties;●Short processing cycle and high efficiency;●Automation is easily achieved;●High stability of the products.Applications: wire spools, packaging, bottle caps, pocket combs, storage containers, mechanical parts (including gear), and most other thermoplastic products available.4、What is reaction injection molding？How about its features and applications?Definition: a process of mixing two highly reactive liquids or prepolymers and injected them immediately into the cavity to create thermosets typically of large size.Features:●Production of parts with large size;●Low energy requirement;●Equipment and mold cost are less than injection molding;●Good process reliability;●Wide choice of chemical systems;●Slow cycle times;● A high-density skin is formed with a low-density core. Applications: automotive bumpers, air spoilers, and fenders.。

聚合物改性(填空、名词)

一、填空题1、共混改性的主要方法：熔融共混（常用的）、溶液共混、乳液共混、釜内共混（新型的）；共混改性的基本类型可分为物理共混、化学共混、物理/化学共混三大类。

2、混合的方法可以分为分布混合和分散混合两大类型。

3、分散相颗粒的分散过程可以细分为两种机理：液滴分裂机理和细流线破裂机理。

4、聚合物共混过程的理论模型包括：液滴模型、双小球模型、毛细管不稳定性模型。

5、电子显微镜观测的制样方法有染色法、刻蚀法、断面法。

而断面法制样温度和方法不同可以分为低温折断法、冲击断面、其它试样。

6、共混物性能的预测的简单关系式：并联和串联。

7、根据表面改性过程中所使用的设备与工艺的不同，可以分为干法改性、湿法改性、气相法改性、加工现场处理法。

8、按纳米材料制备过程的物态分类，可分为气相制备方法、液相制备方法、和固相制备方法。

9、纳米粒子/聚合物复合材料的主要制备方法有插层复合法、原位聚合法、共混法、溶胶凝胶法。

10、双螺杆挤出机的挤出过程可分为3个阶段：固体输送阶段、熔融阶段、熔体输送阶段。

11、五种混合设备有：Z型混合机、开炼机、密炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机。

二、名词解释1、热力学相容性：亦可称互溶性或溶解性。

热力学相容体系是满足热力学相容条件的体系，是达到了分子程度混合的均相共混物。

热力学相容条件是混合过程的吉布斯自由能Gm<0。

2、分散混合：指及增加分散相空间分布的随机性，又减少分散相粒径，改变分散相粒径分布的过程。

3、分布混合：又称分配混合，是混合体系在应变作用下置换流动单元位置而实现的。

4、剪切流动：共混物熔体在流动过程中，在与流动方向垂直的方向（横向）产生速度梯度的，称为剪切流动。

5、拉伸流动：共混物熔体在流动过程中，在与流动方向平行的方向（纵向向）产生速度梯度的，称为拉伸流动。

6、层流混合：聚合物共混中的层流混合，是分布混合的一种特定形式。

层流混合的理论研究基于一种基本假设：在层流混合的过程中，层与层之间不发生扩散7、总体均匀性：是指分散相颗粒在连续相中分布的均匀性，即分散相浓度的起伏大小，可用数理统计的方法进行定量表征，可体现分布混合的效果。

聚合物改性试卷

聚合物改性一、解释概念1、单相连续结构：2、相界面：3、嵌段共聚：4、分步IPN：是先合成交联的高分子材料1，再用含有引发剂和交联剂的单体2使之溶胀，然后使单体2就地聚合而制得。

包括逆－IPN，完全IPN，半IPN，渐变IPN，Millar IPN.5、分散程度：二、填空题1、按增溶剂与基体的作用形式可将增溶剂分为和。

2、刚性粒子（RF）主要包括：和。

3、交联对聚合物的物理性能有很大的影响，随着交联密度增大，和，、、上升。

4、按照网络形态，可以将IPN分为、、。

5、高分子共混物的相容性一般分为、、。

6、按照相的连续性，可将两相高分子共混物分为三种基本类型：、、。

7、影响聚合物共混物形态结构的主要因素有：、、等。

8、表征分散相分散状态的两个指标是：和。

9、由于高分子材料、、、等特点，是的高分子材料存在难以润湿和黏合等问题。

10、弹性体增韧主要研究对象是增韧基体。

11、银纹和裂缝不同，内部有物质填充，质量不等于零。

三、判断题。

1、将聚碳酸酯和聚丙烯共混是为了降低成本。

（）2、采用玻璃化温度转变法分析相容体系共混物，只有一个玻璃化转变温度。

（）3、两相共混的时候，粘度低的一相总是生成连续相。

（）4、采用刚性粒子增韧塑料，填充量越多，增韧效果越好。

（）5、两种高分子之间混溶性增加，相界面厚度越来越小。

（）四、简答题1、增溶剂都有哪些类型，其各自的作用原理是什么？2、简述同步IPN的制备方法？3、将聚丙烯和高密度聚乙烯共混的目的是什么？4、造成聚丙烯表面印刷性能不好的原因有哪些?五、讨论题1、PVC性能的优缺点是什么？举例说明如何通过共混来改善。

2、聚乙烯、乙丙二元胶等主链大分子中不含双键，无法用硫来交联，但可以与过氧化异丙苯等过氧化物共热而交联，试以聚乙烯为例，写出化学反应式，解释交联机理。

3、以具体实例说明弹性体增韧、非弹性体增韧、无机离子增韧机理。

聚合物共混改性期中考试答案(燕京理工学院)

一填空题（每空1分，共26分）1 高分子聚合物的改性方法多种多样，总体上可划分为共混改性、填充改性、复合材料、化学改性、表面改性几大类。

2 广义的共混包括物理共混、化学共混和物理/化学共混。

3 第一个实现工业化生产的共混物是1942年投产的聚氯乙烯与丁腈橡胶的共混物。

4 1964年，四氧化锇染色法问世，应用于电镜观测，使人们能够从微观上研究聚合物两相形态成为聚合物改性研究中的重要里程碑。

5 共混改性的方法又可按共混时物料的状态分为熔融共混、溶液共混、乳液共混等。

6 共混物的形态是多种多样的，但可分为三种基本类型：均相体系、“海-岛结构”两相体系和“海-海结构”两相体系。

7总体均匀性可用混合指数和不均一系数进行表征.8.热力学相容条件是混合过程的吉布斯自由能ΔG<0 。

10.在聚合物共混过程中，同时存在分散过程与集聚过程这一对互逆的过程，当两个过程达到动态平衡时，分散相粒子的粒径达到一个平衡值，这一平衡值称为“平衡粒径”。

11.对于牛顿流体，在We的临界值的最低点，分散相最容易破碎。

12.分散相颗粒的分散过程可以细分为两种机理：液滴分裂机理和细流线破裂机理。

二名词解释（每题3分，共12分）1 聚合物共混两种或两种以上聚合物经混合制成宏观均匀的材料的过程。

2 高分子合金含多种组分的聚合物均相或多相体系包括聚合物共混物和嵌段、接枝共聚物。

3“软包硬”规律粘度低的一相总是倾向于生成连续相而粘度高的一相则总是倾向于生成分散相。

4等黏温度四简答（共62分）1.简述分布混合和分散混合的概念。

（8分）分布混合指分散相粒径大小不变，只增加分散相在空间分布的随机性的混合过程。

分散混合是指既增加分散相分布的随机性，又减小粒径，改变分散相粒径分布的过程。

2. 简述总体均匀性和分散度的概念。

（8分）总体均匀性是指分散相颗粒在连续相中分布的均匀性即分散相浓度的起伏大小。

分散度则是指分散相颗粒的破碎程度。

对于总体均匀性则采用数理统计的方法进行定量表征。

高分子聚合物共混改性试题

聚合物共混改性考试试卷一、判断题：对的（√），错的（×）（本大题共17小题，每题1分，其中13题4分，共20分）1．最早的聚合物共混物出现于1912年，是Hancock将天然橡胶与古塔波胶混合制成雨衣。

（）2．最早投产的聚合物共混物是在1942年的PVC/NBR。

（）3．1942年Dow化学公司出售的Styralloy-22,首次使用了“聚合物合金”这一术语。

（）4．银纹和裂纹的是同一概念的不同说法。

（）5．只有少数聚合物对是完全相容或部分相容，大多数是不相容的。

（）6．1960年提出了银纹核心理论。

（）7．1964年OsO4染色技术研究成功，可用透射电镜（TEM）直接观察共混物的形态结构。

（）8．在相同的剪切力场中分散相的大粒子比小粒子容易变形，大粒子比小粒子受到更大的外力。

（）9.界面层的形成：第一步是两相之间的相互接触，第二步是两种聚合物大分子链段之间的相互扩散。

增加两相的接触面有利于链段扩散,提高两相之间的粘合力。

（）10.界面层的厚度主要取决于两种聚合物的相容性, 还与大分子链段尺寸、组成以及相分离条件有关。

（）11.基本不混溶的聚合物，链段之间只有轻微的相互扩散，因而两相之间有非常明显和确定的相界面。

（）12．随着两种聚合物之间混溶性增加，扩散程度提高，相界面越来越模糊，界面层厚度越来越大，两相之间的粘合力增大。

完全相容的两种聚合物最终形成均相，相界面消失。

（）13. Cox 和Leal 研究了牛顿液体珠滴在剪切作用下形变和流体力学的稳定性，以稀乳液为模型，悬浮液滴的粘度ηi 与连续介质粘度η0之比为λ=ηi /η0 和参数ak.0/γην=, 所以:A). λ和k 越大，液滴就越难破碎。

（）B)．k 与界面张力系数ν成正比，ν与两种聚合物的相容性有关，两种液体的混溶性越小，ν就越大。

（）C). 在其他条件相同时，两种聚合物的混溶性越小，则所得共混物分散相的颗粒就越大。

聚合物共混改性习题

20. 答：聚合物共混是指两种或两种以上均聚物或共聚物的经混合制成宏观均匀的材料的过程。

聚合物共混物是指两种或两种以上均聚物或共聚物的经混合制成宏观上均匀的高分子聚合物的混合物。

21.答：相容性：依靠外界的条件实现了共混物各组分强制的、良好的分散，彼此相互容纳，得到力学性能优良且稳定的聚合物共混物，共混物各组分之间的这种能力。

相容性在热力学上可能是不相容的，热力学上也可能是不稳定的，相容的程度有完全相容、部分相容、不相容。

混溶性：共混物各组分之间形成了均相的体系，其极限是分子水平上的相容，其特点是，共混物的玻璃化温度 ( T g )只有一个值,相当于完全相容。

22.答：处于介稳定的体系，相分离不能自发进行，需要成核作用，包含核的形成和核的增长两个阶段，这样的相分离过程机理称为成核-增长分离过程机理即NG 机理。

成核是由浓度的局部升落引发的,成核活化能与成一个核所需的界面能有关,成核之后,因大分子成核微区扩散而使珠滴增大.珠滴的增长又分为扩散和凝聚粗化两个阶段,每一阶段都有取决于界面的平衡.由NG 机理进行相分离而形成的形态结构主要为珠滴/基体,即一种为连续相,另一种是以球状颗粒形式的分散相. 液-液相分离。

处于不稳定的体系，在相分离过程中，物质向浓度较大的方向扩散，即反向扩散来完成的，称为旋节分离，即为SD 机理。

SD 分离起始于均相的、混溶的体系，相畴（微区）尺寸增长有：扩散、液体流动和粗化三阶段，可形成三维共连续的形态结构，可发生在任意浓度，产生的相畴微小（纳米），仅限于相容体系，液-液相分离。

23.答：在共混物中两个或多个相中只有一个连续相，此连续相为分散介质，称之为基体，其他分散于连续相中的相是分散相。

在复相聚合物体系中，每一相都以一定的聚集态存在，因为相之间的交错，所以连续性较小的相或不连续的相就被分成很多的微小区域，这种微小区域称为相畴。

24.答：玻璃态聚合物在应力作用下会产生发白现象，这种现象叫应力发白现象，亦称银纹现象，这种产生银纹的现象也叫银纹化。

聚合物改性复习题

主要复习题1.在聚合物共混物中，控制分散相粒径的方法有哪些？2.写出共混物熔体粘度与剪切速率的关系式，并画出共混物熔体的粘度与剪切速率的关系曲线的三种基本类型。

3.聚合物共混物的形态与哪些因素有关？4.PVC/ABS 共混体系的制品较纯PVC和纯ABS制品具有哪些优越性？5.简述共混物形态研究的染色法、刻蚀法及低温折断法三种制样方法。

6.PET、PC、ABS、PPO、POM、PPS、PES、PSF、PP、PE、BR、PMMA、CR、CPE分别代表什么聚合物？7. PVC、CPE、MBS、NBR、SBS、TPU、ABS、EPDM、PC、PET分别代表什么聚合物？8. 鉴于PE对烃类溶剂的阻隔性差，为提高PE的阻隔性，可采用PE/PA共混的方法，简述其阻隔原理。

9.简述在PP/PE共混体系中，PE使PP冲击性能得到提高的机理。

10.互穿聚合物网络（IPN）可分为哪几种类型？请简述之。

11.聚合物填充改性的主要填充剂品种有哪些？12.什么是结晶性聚合物和非结晶性聚合物？指出PS, ABS, PC, PO,PA, PET, PSF, PAR, PBT, POM, PPS这些聚合物品种中哪些可归属于结晶性聚合物品种？13.如何区分两相共混物中不同相之间的相容性？14.工业上应用最广的硅橡胶为甲基硅橡胶，简述它的制备原理并写出它的化学反应式。

怎样解决甲基硅橡胶的力学性能较低和耐油性差的问题。

15.PET/PBT共混，对于PET而言，可以使结晶速度加快。

对于PBT而言，在PET用量较高时，可提高冲击性能。

请画出其共混物T g 及T m与组成的关系曲线图。

16.写出以双酚A与二氯二苯砜为原料制备末端为羟基聚砜的化学反应式？17.简述以苯为基础原料制备尼龙6的主要生产工艺。

18.写出末端为二甲基胺的硅氧烷与带有羟基末端的聚砜为原料制备聚砜-聚（二甲基硅氧烷）嵌段共聚物的化学反应式。

19.解释聚合物共混物中的分散相分散状况表征的“均一性”与“分散度”这两个术语，并说明它们之间的关系。

聚合物改性期末复习计划题

聚合物改性期末复习题一填空题：1 高分子聚合物的改性方法多种多样，整体上可区分为共混改性、填补改性、复合资料、化学改性、表面改性几大类。

2广义的共混包含物理共混、化学共混和物理 / 化学共混。

3第一个实现工业化生产的共混物是 1942 年投产的聚氯乙烯与丁腈橡胶的共混物。

41964 年，四氧化锇染色法问世，应用于电镜观察，令人们能够从微观上研究聚合物两相形态，成为聚合物改性研究中的重要里程碑。

5共混改性的方法又可按共混时物料的状态，分为熔融共混、溶液共混、乳液共混等。

6往常所说的机械共混，主要就是指熔融共混。

7共混物的形态是多种多样的，但可分为三种基本种类：均相系统、“海-岛构造”两相系统和“海 - 海构造”两相系统。

8在共混过程中，同时存在着“ 破裂” 与“凝集” 这两个互逆的过程。

当集聚过程与破裂过程达到动向均衡时，分别相粒子的粒径达到一个均衡值，这一均衡值称为“ 均衡粒径”9塑料大形变的形变机理，包含两种可能的过程，其一是剪切形变过程，其二是银纹化过程。

10塑料基体可分为两大类：一类是脆性基体，以 PS、PMMA为代表；另一类是准韧性基体，以 PC、PA为代表。

11对于脆性基体，橡胶颗粒主假如在塑料基体中引发银纹；而对于有必定韧性的基体，橡胶颗粒主假如引发剪切带。

12两阶共混历程的重点是制备拥有海- 海构造的中间产物，这也是两阶共混不一样于一般的“母粒共混”的特色所在。

13相容剂的种类有非反响性共聚物、反响性共聚物等，也能够采纳原位聚合的方法制备。

14聚合物共混物，从整体上来说，能够分为以塑料为主体的共混物和以橡胶为主体的共混物两大类。

15在 PVC硬制品中增添 CPE，主假如起增韧改性的作用；而在 PVC软制品中增添 CPE是用作增塑剂，以提升 PVC软制品的持久性。

16为改良共混系统的透光性，往常有两种可供选择的门路，其一是使共混物构成间拥有邻近的折射率；其二是使分别相粒子的粒径小于可见光的波长。

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