四川大學(xué)高分子材料設(shè)計(jì)與應(yīng)用題目精選-論述題(附答案)

1、2011級(jí)PSE東四-335-Full room 榮譽(yù)出品1.合成纖維有那幾種主要紡絲方法？為什么不可以采用熔體紡絲的方法加工聚丙烯腈纖維？如果你想采用熔體紡絲方法加工聚丙烯腈纖維，你需要從原料上作那些改進(jìn)？請(qǐng)說(shuō)明原因。有熔體紡絲，濕法紡絲，干法紡絲。 因?yàn)榫郾╇嬖?20度到230度發(fā)生軟化并分解，所以不能用熔體紡絲。要想采用熔體紡絲加工聚丙烯腈纖維就必須降低它的熔點(diǎn)，可以在在聚丙烯腈大分子上引入能形成柔性鏈的共聚單體, 并通過(guò)控制共聚物的序列結(jié)構(gòu)和分子質(zhì)量來(lái)降低聚丙烯腈的熔點(diǎn),以制造可熔融的聚丙烯腈樹(shù)脂,并通過(guò)非增塑熔融紡絲制得纖維。 2.對(duì)比聚乙烯和聚丙烯的結(jié)構(gòu)，分別闡述他們的

2、性能和應(yīng)用。l1寫(xiě)出聚乙烯與聚丙烯的結(jié)構(gòu)式，對(duì)比兩者結(jié)構(gòu)上的差異（2分）。l2聚丙烯分子鏈上有一側(cè)基，側(cè)基的存在增加了空間位阻，使分子鏈的柔性降低，剛性增大，所以聚丙烯的強(qiáng)度、硬度、耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性比聚乙烯好，抗沖擊性能和耐低溫性能比聚乙烯差，所以聚丙烯比聚乙烯更適合作結(jié)構(gòu)件和重型包裝制品，如手柄、方向盤、風(fēng)扇葉片、洗衣機(jī)外殼、電視機(jī)外殼、電話機(jī)外殼、電冰箱內(nèi)襯、重包裝薄膜、編織袋等(3分)。l3由于聚丙烯側(cè)基的存在，使分子鏈上交替出現(xiàn)叔碳原子，叔碳原子上的氫極易受氧的進(jìn)攻，導(dǎo)致其耐氧化性和耐輻射性差，即耐老化性能差，所以聚丙烯難于用于戶外制品，如遮陽(yáng)棚等（3分）。l4由于聚丙烯側(cè)基的存在，

3、使分子鏈的距離增大，密度降低，所以聚丙烯單絲可以生產(chǎn)繩索和魚(yú)網(wǎng)等（2分）。4.玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂和玻璃增強(qiáng)不飽和樹(shù)脂的主要性能和應(yīng)用領(lǐng)域。玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂：1.剪切強(qiáng)度最高2.尺寸穩(wěn)定性好3.電絕緣性能好4.微波透過(guò)性好 5.良好的耐腐蝕性能應(yīng)用：1.做高壓電弧環(huán)境下工作的結(jié)構(gòu)材料2.用作覆銅箔板玻璃增強(qiáng)不飽和樹(shù)脂：1.加工性能好2.透光性好3.固化時(shí)收縮率太大應(yīng)用：可用作蜂窩材料5.MF、UF、NF、RO膜的名稱、膜孔徑的大致范圍，驅(qū)動(dòng)力和主要應(yīng)用領(lǐng)域。微濾膜MF超 濾UF納 濾NF反滲透RO孔徑： 0.05 3 mm跨膜壓： 550 psi (0.33.3 bar) 應(yīng)用： 淀粉、細(xì)

4、菌、蛋白質(zhì)等大分子分離孔徑： 0.005 0.1 mm 跨膜壓： 高于微濾膜切割分子量：1,000 500,000應(yīng)用：用于中小分子分離，如血液中的尿素、肌酐等孔徑： 約1nm跨膜壓： 高于超濾膜切割分子量：200300應(yīng)用：水的軟化、反滲透膜用水的預(yù)處理等?？讖剑? to 8 Å跨膜壓： 35100 atm，高于超濾膜切割分子量：25150應(yīng)用：脫鹽、制備用于細(xì)胞培養(yǎng)和微電子行業(yè)的超純水6.水性涂料和溶劑性涂料的優(yōu)缺點(diǎn)水性涂料的優(yōu)點(diǎn)：    1. 水性涂料以水作溶劑，節(jié)省大量資源；降低了對(duì)大氣污染；水性涂料僅采用少量低毒性醇醚類有機(jī)

5、溶劑，改善了作業(yè)環(huán)境條件。  2. 水性涂料在濕表面和潮濕環(huán)境中可以直接涂覆施工；水性涂料對(duì)材質(zhì)表面適應(yīng)性好，涂層附著力強(qiáng)。  缺點(diǎn)：以水作分散劑，黏度小，存儲(chǔ)過(guò)程中顏料等易沉淀，施工時(shí)涂膜不豐滿，易流掛。溶劑型涂料的優(yōu)點(diǎn)：可以制得高光澤的色漆。缺點(diǎn)：含大量的可揮發(fā)溶劑，在環(huán)保方面受到很大壓力。7.運(yùn)動(dòng)裝大多選用細(xì)旦丙綸作為里層，棉或滌綸為外層的雙層織物，為什么？請(qǐng)給出適當(dāng)?shù)慕忉專考?xì)旦綸纖維織物由于其芯吸效應(yīng)，導(dǎo)汗透氣，穿著時(shí)可保持皮膚干爽，出汗后沒(méi)有棉織物的涼感，也沒(méi)有其它合成纖維的悶熱和汗臭感，從而提高了織物的舒適性和衛(wèi)生性。所以適合做里層

6、，而滌綸和棉的初始模量高，抗變形和耐磨性都好，耐日光性好，對(duì)一般的氧化劑穩(wěn)定，不易發(fā)霉，但是缺乏親水基團(tuán)，所以透氣性差，適合做外層。8.按應(yīng)用對(duì)塑料進(jìn)行分類，每一類型的塑料給出一個(gè)代表性的例子。按應(yīng)用可分為通用塑料和工程塑料兩大類，通用塑料有聚氯乙烯，聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯等，工程塑料有聚酰胺，聚碳酸酯，聚甲醛等。9.請(qǐng)問(wèn)主要有哪幾種膜材料？ 膜的孔徑一般為微米級(jí)，依據(jù)其孔徑的不同可將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜。10.從分子結(jié)構(gòu)出發(fā)論述聚丙烯、聚氯乙烯耐熱性的特點(diǎn)，并討論改進(jìn)它們耐熱性的方法。 丙烯（PP）由丙烯單體聚合而成，其分子式為-CH2-CH(CH3)-n。從分子結(jié)構(gòu)看，

7、由于分子側(cè)臉上存在甲基，使它與聚乙烯相比，具有剛性高，力學(xué)強(qiáng)度好，耐熱性好的特點(diǎn)。耐熱劑通過(guò)特殊的化學(xué)反應(yīng)作用，在少量使用的條件下，能夠有效增加PP的熱變形溫度聚氯乙烯（PVC）由氯乙烯聚合制得，其分子式是 CH2 - CHCl n。其耐熱性和熱穩(wěn)定性差。在7580變軟，在空氣中超過(guò)150就會(huì)緩慢釋放出HCL,而HCL會(huì)對(duì)聚氯乙烯的降解起自催化作用。若超過(guò)180則快速分解，急劇放出HCL。由于聚氯乙烯的降解過(guò)程是一個(gè)自催化過(guò)程，因此其穩(wěn)定化主要是通過(guò)添加酸吸收劑，降低HCL 對(duì)其的降解催化常用的穩(wěn)定劑包括各種堿式鉛鹽，如三鹽基硫酸鉛，二鹽基亞磷酸鉛等。11.常見(jiàn)的特種橡膠有哪些？指出它們各自的

8、優(yōu)點(diǎn)和不足之處及主要用途。特種橡膠種類優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)主要用途丁腈橡膠NBR(丁二烯和丙烯腈合成)耐非極性脂肪烴和芳香族化合物。耐磨性、耐熱性比天然橡膠和氯丁橡膠好耐寒性差。物理機(jī)械性能低，耐低溫性差，彈性較低，電絕緣性不好。加工困難，耐臭氧性低生產(chǎn)耐油膠管和阻燃輸送帶，如油箱、耐油膠管、密封圈、化工襯里、耐油運(yùn)輸帶及各種耐油、減震制品。也用作耐磨膠板和耐磨零件。硅橡膠（主鏈由硅氧原子交替構(gòu)成）分子間作用力強(qiáng)，分子鏈柔順。耐老化性和電絕緣性好，透氣率為普通橡膠的幾十倍甚至幾百倍。加工性能好，無(wú)毒、無(wú)味、可多次長(zhǎng)時(shí)間承受高壓蒸汽消毒和煮沸消毒。既耐熱又耐寒?？箯垙?qiáng)度和抗撕裂強(qiáng)度等機(jī)械性能較差，在常溫下其

9、物理機(jī)械性能不及大多數(shù)合成橡膠。耐熱密封墊片、O形圈、油封、各種高溫電線電纜的絕緣層及透氣橡膠薄膜。食品、療工業(yè)等。氟橡膠（主鏈或側(cè)鏈上含有氟原子）高化學(xué)穩(wěn)定性，是彈性體中耐介質(zhì)性能最好的一種。耐腐蝕性突出，耐油性接近丁腈橡膠，耐熱性與硅橡膠相似。極好的耐候耐老化性，耐臭氧。優(yōu)良的物理機(jī)械性能。透氣性較小。容易產(chǎn)生早期破壞。用于油壓系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)和耐化學(xué)藥品的密封裝置以及高真空、超真空用O形密封等。12.寫(xiě)出聚乳酸和聚乙醇酸的結(jié)構(gòu)式，并從分子結(jié)構(gòu)上解釋為什么聚乳酸的水解速度小于聚乙醇酸？（提示：乳酸HO-CH(CH3)-COOH; 乙醇酸HO-CH2-COOH）聚乳酸結(jié)構(gòu)式為：聚乙醇酸結(jié)構(gòu)式：

10、上述CH3換為H即可13.何謂熔體紡絲？何謂溶液紡絲？列出兩種主要的溶液紡絲方法。為什么有的聚合物不可以采用熔體紡絲方法加工成纖維？ 熔體紡絲是將聚合直接得到的聚合物熔體或聚合物切片通過(guò)螺桿擠出機(jī)熔融成熔體以后，通過(guò)過(guò)濾、擠出到空氣中凝固成型的方法。 溶液紡絲是將高聚物的溶液進(jìn)行紡絲加工的方法。主要的溶液紡絲法有：濕法紡絲和干法紡絲。 理論上來(lái)講，所有能進(jìn)行熔融而在粘流態(tài)下不顯著分解的成纖高聚物都能采用熔體紡絲進(jìn)行生產(chǎn)，但作為一種具有實(shí)用價(jià)值纖維，應(yīng)該具有良好的耐熱性，一般要求在150下形狀穩(wěn)定不變；而如果成纖高聚物的熔點(diǎn)（流動(dòng)溫度）過(guò)高，則會(huì)使紡絲成型技術(shù)困難。此兩種條件限制了熔體紡絲高聚物

11、的種類。14.塑料的分類方法有哪幾種？塑料的主要成型方法有哪幾種？根據(jù)組分?jǐn)?shù)目分類可分為：?jiǎn)我唤M分和多組分塑料；根據(jù)受熱后形態(tài)性能表現(xiàn)不同分為熱塑性和熱固性塑料；根據(jù)材料的使用范圍分為通用和工程塑料。塑料的成型方法主要有：擠出成型、注射成型、壓延成型、模壓成型、吹塑成型、滾塑成型、流延成型、澆鑄成型、固相成型等。16.為什么水性涂料近年來(lái)得到較快的發(fā)展？具有減少環(huán)境污染，改善操作和施工環(huán)境，節(jié)省大量有機(jī)溶劑的優(yōu)點(diǎn)，而成為涂料工業(yè)的發(fā)展方向之一。17.簡(jiǎn)述成纖聚合物的基本性質(zhì)。抗拉強(qiáng)度高、柔軟但延伸率低、耐磨、高熔點(diǎn)。（纖維的性能要求）對(duì)稱的無(wú)支鏈的聚合物（高結(jié)晶度的提高線性分子取向這是關(guān)鍵，高

12、結(jié)合能），強(qiáng)的分子間推動(dòng)力。（纖維的結(jié)構(gòu)要求）18.什么叫熱塑性彈性體？熱塑性彈性體有哪些優(yōu)點(diǎn)和不足之處？熱塑性彈性體：也成熱塑性橡膠，是一種兼具橡膠和熱塑性塑料特性的材料。在正常使用溫度下，熱塑性彈性體具有不同的兩相：一相為流體，另一相為固體，并且兩相之間存在相互作用。也就是說(shuō)，它們是由在主鏈上通過(guò)形成硬鏈段的樹(shù)脂相和軟鏈段的橡膠相，相互牢固組合在一起而成的。即在常溫下顯示橡膠特性，高溫下又能塑化成型的高分子材料；既具有類似于橡膠的力學(xué)性能及使用性能，又能按熱塑性塑料進(jìn)行加工和回收，它在塑料和橡膠之間架起一座橋梁。優(yōu)點(diǎn)：1.物理性能優(yōu)越。力學(xué)性能可比硫化橡膠，但無(wú)須硫化交聯(lián)；硬度范圍寬闊；耐

13、拉伸性能優(yōu)異。 2.化學(xué)性能優(yōu)越。無(wú)毒；具有良好的抗紫外線輻射及抗氧化性能，可使用于戶外環(huán)境；可在溶劑中加工，可短期浸泡于溶劑或油中。 3.生產(chǎn)加工具有優(yōu)勢(shì)缺點(diǎn)：與傳統(tǒng)橡膠相比，熱塑性彈性體的耐熱性稍差，且隨著溫度上升而物性下降幅度較大，因而適用范圍受到限制。同時(shí)，壓縮變形、彈回性、耐久性等與傳統(tǒng)橡膠相比均較差，價(jià)格上也往往高于同類的橡膠。19.試述聚苯乙烯的性能和用途，針對(duì)聚苯乙烯性能上的主要缺點(diǎn)，工業(yè)上用哪些方法進(jìn)行改性，并簡(jiǎn)述改性聚苯乙烯的用途。l寫(xiě)出聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)式。l聚苯乙烯大分子鏈為-C-C-飽和烴，無(wú)極性基團(tuán)，具有良好的電絕緣性，適合作電視機(jī)、錄音機(jī)和各種電器的配件、殼體以及高頻

14、絕緣材料（如高頻電容器）等；聚苯乙烯吸濕性小，可用于潮濕環(huán)境中。l聚苯乙烯側(cè)基為體積龐大的苯環(huán)，分子結(jié)構(gòu)不對(duì)稱，大分子鏈運(yùn)動(dòng)困難，使聚苯乙烯呈現(xiàn)剛性、脆性以及耐低溫性差，制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，所以常對(duì)聚苯乙烯進(jìn)行改性，如高抗沖聚苯乙烯、ABS等，改性后的聚苯乙烯可用于各種殼類材料、機(jī)械配件和汽車配件等l聚苯乙烯側(cè)基在空間的排列為無(wú)規(guī)結(jié)構(gòu)，所以聚苯乙烯是無(wú)定型聚合物，具有很高的透明性，可作為光學(xué)材料用于光學(xué)儀器，如燈罩、儀器罩殼以及透明包裝容器等；光澤性好，用于日常用品，如兒童玩具、裝飾板、磁帶盒、家具把手、梳子、牙刷把、筆桿及其它文具等。l側(cè)基的存在，主鏈上氫原子活潑，易被氧化產(chǎn)生黃變，但另一方面

15、，苯基的存在又賦予了它較高的耐輻射性能，所以其耐候性能不理想，不宜長(zhǎng)時(shí)間用于戶外。l聚苯乙烯耐熱性能不高，熱變形溫度70-90。l發(fā)泡聚苯乙烯可作防震包裝材料和保溫隔熱材料。20.涂料的主要成分有哪些？為什么水性乳膠涂料需要加增稠劑？主要成分：基料、顏料、溶劑、助劑水性涂料以水作分散劑，粘度小，存儲(chǔ)過(guò)程中顏料等易沉淀，施工時(shí)涂膜不豐滿，易流掛。因此必須對(duì)水性乳膠涂料的粘度進(jìn)行調(diào)控，以滿足涂料存儲(chǔ)、施工對(duì)黏度的要求。常用的方法為加入增稠劑來(lái)調(diào)節(jié)涂料黏度，同時(shí)有助于減緩顏料粒子的沉降，增加顏料粒子的分散性。21. 什么叫智能凝膠？pH敏感的智能凝膠分子結(jié)構(gòu)上有什么特點(diǎn)？22.比較熱固性塑料與熱塑性

16、塑料在性能方面的主要區(qū)別。并且說(shuō)明產(chǎn)生這種差別的主要原因。根據(jù)受熱后形態(tài)性能表現(xiàn)的不同，可分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類。熱塑性塑料受熱后軟化，冷卻后又變硬，這種軟化和變硬可重復(fù)、循環(huán)，因此可以反復(fù)成型；熱固性塑料是由單體直接形成網(wǎng)狀聚合物或通過(guò)交聯(lián)線型預(yù)聚體而形成，一旦形成交聯(lián)聚合物，受熱后不能再回復(fù)到可塑狀態(tài)。因此，對(duì)熱固性塑料而言，聚合過(guò)程(最后的固化階段)和成型過(guò)程是同時(shí)進(jìn)行的，所得制品是不溶不熔的。23.在血液透析中使用的透析膜與海水淡化中使用的反滲透膜有明顯區(qū)別，試將其與微濾膜和納濾膜進(jìn)行對(duì)比，比較其在膜孔徑、操作條件、適用范圍等方面的區(qū)別。透析膜是膜孔徑在1m以下的有機(jī)高聚物的

17、均質(zhì)膜，目前主要用于人工腎的纖維素滲析膜。操作條件是存在濃度差。其它的見(jiàn)最后一次課堂考試第二題。24.紡絲方法與聚合物的性能有關(guān)，給定一種聚合物，如何判斷用什么方法紡絲。具有較好的耐熱性而熔點(diǎn)又不是很高的聚合物適于熔體紡絲法；用溶液紡絲法生產(chǎn)的合成纖維品種中，濕法紡絲宜于紡制短纖維，而干法紡絲宜于紡制長(zhǎng)絲。25. 請(qǐng)給出水性乳膠涂料的主要成分并解釋各組分的作用？ （1）基料（2）顏料（3）溶劑（4）助劑作用：基料起成膜和粘結(jié)其他組分的作用；顏料的作用為提供顏色和遮蓋力，有的顏料還有特殊的功能，如防腐顏料可減弱鋼鐵的銹蝕；溶劑使涂料在施工中有足夠流動(dòng)性，施工時(shí)和施工后揮發(fā)掉而使基料成膜；助料起改

18、善涂膜性能（如耐候性），增加顏料分散，改善加工流變性等作用。26.下列那些是智能凝膠的必須有的特征？為什么？ 化學(xué)交聯(lián)；高含水量；刺激-應(yīng)答性；聚合物網(wǎng)絡(luò) 刺激-應(yīng)答性，因?yàn)橹悄苣z是一類能對(duì)外界刺激（如溫度、PH值、光、壓力、化學(xué)物質(zhì)等）產(chǎn)生敏感響應(yīng)的材料27 試述聚甲基丙烯酸甲酯的結(jié)構(gòu)、性能和用途。結(jié)構(gòu)見(jiàn)書(shū)32頁(yè)，性能：優(yōu)點(diǎn)（1）高的透明性（2）機(jī)械強(qiáng)度較好（3）質(zhì)輕（4）易于成型加工；缺點(diǎn)：表面硬度不夠理想，耐磨性差，易老化。用途：聚甲基丙烯酸甲酯主要用來(lái)制造具有一定透明度和強(qiáng)度的零件以及各種文具、日用裝飾品等，也用于大型水族館的修建，尤其是各種觀賞魚(yú)池。聚甲基丙烯酸甲酯中若含有定向排列

19、的珠光粉時(shí)即可產(chǎn)生珠光效果，因而用擠出法、注射法可生產(chǎn)出各種五光十色的珠光制品。28. 常見(jiàn)的共軛二烯類橡膠主要有哪些品種？簡(jiǎn)述它們結(jié)構(gòu)、性能和主要應(yīng)用。答：丁苯橡膠。結(jié)構(gòu)：丁二烯和苯乙烯的共聚物，主鏈上有孤立雙鍵，苯環(huán)是側(cè)基。性能：硫化曲線平坦，膠料不易燒焦和過(guò)硫；耐磨性、耐熱性、耐油性、耐老化性好，但強(qiáng)度較低；反式結(jié)構(gòu)多，側(cè)基上帶有苯環(huán)，因而滯后損失大，耐寒性差；收縮大，生膠強(qiáng)度低，粘著性差；硫化速度慢；耐屈撓龜裂性比天然橡膠好，但是裂紋擴(kuò)展速度快，熱撕裂性能差。主要應(yīng)用：制作輪胎，此外還可以用于制造膠帶、膠管，各種工業(yè)用橡膠密封件、電絕緣材料及生活用品。順丁橡膠結(jié)構(gòu)：分子結(jié)構(gòu)規(guī)整，主鏈無(wú)

20、取代基，分子間作用力小，分子長(zhǎng)而細(xì)，有大量可發(fā)生內(nèi)旋轉(zhuǎn)的碳碳單鍵使分子鏈?zhǔn)秩彳浶阅埽焊邚椥?，滯后損失小，耐低溫性能好，耐磨性能優(yōu)異，耐屈撓性能優(yōu)異?？?jié)裥阅堋⒖顾毫研阅懿?。可以與各種橡膠混合使用，取長(zhǎng)補(bǔ)短。主要應(yīng)用：輪胎、膠管、膠帶、膠堒，剎車皮碗，減震器，橡皮彈簧，鞋底等。氯丁橡膠結(jié)構(gòu)：側(cè)記帶有極性氯原子，而不是甲基，增強(qiáng)了極性和分子間作用力。性能：良好的綜合物理、力學(xué)性能，同時(shí)還具有耐熱、耐臭氧、耐天候老化、耐燃、耐油以及黏合性好。主要應(yīng)用：輪胎胎側(cè)，耐熱運(yùn)輸帶，容器襯里，各類密封條，有阻燃要求的橡膠制品，專用型制品（耐高溫、增硬、膠黏劑等產(chǎn)品）丁基橡膠結(jié)構(gòu)：分子鏈的兩側(cè)有多個(gè)體積較大的

21、甲基，是分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)困難，不易形成被氣體分子鉆進(jìn)去的空間，橡膠中的不飽和雙鍵少，比較穩(wěn)定。性能：硫化后的丁基橡膠產(chǎn)品透氣性極小，耐熱耐老化和電絕緣性都比天然橡膠好，其氣密性比天然橡膠強(qiáng)4-10倍。缺點(diǎn)是加工性能不好，硫化慢。主要應(yīng)用：氣密性材料如內(nèi)胎、蒸汽管、水胎、水壩底層及墊圈，水工建筑、水壩襯里、防水涂層，防震、減震外胎、零件等等丁腈橡膠結(jié)構(gòu)：含有強(qiáng)的極性基團(tuán)-腈基，分子間力大，分子柔順性小，屬于非結(jié)晶性高聚物性能：具有優(yōu)異的耐油性（非極性脂肪烴和芳香族化合物），耐寒性較差耐磨性耐熱性都比天然橡膠和氯丁膠好，物理機(jī)械性能很低，彈性較低電絕緣性不好，加工困難，耐臭氧性低劣。主要應(yīng)用：耐油膠管及

22、阻燃輸送帶，油箱、化工襯里、減震制品，密封制品等等29不飽和聚酯是一種常用的熱固性高分子材料，其性能隨著組成的不同，變化幅度非常大。請(qǐng)簡(jiǎn)單敘述不飽和聚酯中各種組分對(duì)力學(xué)性能的影響。答：飽和二元酸：降低交聯(lián)密度，增強(qiáng)樹(shù)脂的韌性和柔順性，降低其力學(xué)性能。填料或增強(qiáng)劑：增強(qiáng)其力學(xué)性能固化劑：提高硬度30在很多情況下，疏水的聚砜膜分離蛋白溶液時(shí)，容易造成明顯的蛋白吸附污染。為防止膜污染，請(qǐng)從膜表面處理、使用條件、使用方法等方面提出改進(jìn)措施答：（1）表面處理：多數(shù)污染的因素為疏水性（1分），因此，可考慮采用親水性的膜材料，或者對(duì)疏水性的膜表面進(jìn)行改性，如在膜表面接枝親水性聚合物，或采用親水性小分子修飾（

23、2）使用上，盡量采用切向流動(dòng)的方式（1分），防止死端流動(dòng)造成的固態(tài)物質(zhì)淤積，從而形成膜孔堵塞（1分）。盡量對(duì)欲過(guò)濾的液體進(jìn)行預(yù)處理（1分），最大限度地去除其中的污染物質(zhì)，可以減少膜的負(fù)擔(dān)（1分）。（3）此外，還可以考慮操作條件等因素（1分），包括考慮流速與壓力的最佳結(jié)合點(diǎn)，反向沖洗等因素（1分）。還可以考慮與其它分離凈化過(guò)程聯(lián)動(dòng)。35. 合成纖維有那幾種主要紡絲方法？簡(jiǎn)述每種紡絲方法的特點(diǎn)。(15分)主要有三種紡絲方法，熔體紡絲、濕法紡絲、干法紡絲。（3分）熔體紡絲是將聚合直接得到的聚合物熔體或聚合物切片通過(guò)螺桿擠出機(jī)熔融成熔體以后，通過(guò)過(guò)濾、擠出到空氣中凝固成型的方法，其特點(diǎn)是加工方法簡(jiǎn)單，

24、流程短，紡絲速度高，產(chǎn)量大，成型過(guò)程中只有傳熱而沒(méi)有傳質(zhì)，是一元紡絲體系。（5分）濕法紡絲是將聚合物溶解在溶劑中，通過(guò)脫泡、過(guò)濾并擠出到凝固浴中成型的方法，是溶液紡絲的一種，通常適用于分解溫度低于熔融溫度的聚合物，其特點(diǎn)是流程長(zhǎng)、紡速低，絲條必須在凝固浴中成型，成型過(guò)程即有傳熱又有傳質(zhì)的情況發(fā)生，是三元紡絲體系。（4分）干法紡絲與濕法紡絲同屬溶液紡絲，只不過(guò)采用的溶劑揮發(fā)性強(qiáng)，擠出時(shí)是將紡絲溶液擠出到熱空氣，通過(guò)溶劑的揮發(fā)而凝固成型，其特點(diǎn)是紡絲速度較高，流程較濕法紡絲短，但產(chǎn)量小，適合于紡長(zhǎng)絲，紡絲過(guò)程屬二元體系。（3分）36. 簡(jiǎn)述酚醛塑料的主要性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。（10分）回答要點(diǎn)：酚醛

25、塑料的主要性能特點(diǎn)表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：（5分，答對(duì)一點(diǎn)得一分）（1）優(yōu)良的力學(xué)性能，尤其是強(qiáng)度和模量都比較高；（2）優(yōu)良的電器絕緣性能；（3）韌性很低；（4）難燃；（5）耐化學(xué)腐蝕；酚醛塑料的主要應(yīng)用領(lǐng)域（5分，答對(duì)一點(diǎn)得一分，答對(duì)在其它方面應(yīng)用也可得分）：（1）電器絕緣材料；（2）廚房用具和電器手柄；（3）軸承和華東閥門等；（4）電磁、X射線防護(hù)及微波爐配件；（5）發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇、洗衣機(jī)波輪等。37. 與塑料相比，橡膠分子結(jié)構(gòu)上有什么特征？是否所有橡膠都是熱固性材料？為什么？（10分）答：橡膠分子不能結(jié)晶或者結(jié)晶度或熔點(diǎn)很低（1分），塑料可以為結(jié)晶或非晶聚合物（1分）；橡膠分子很柔順或玻璃化溫度

26、很低，塑料玻璃化溫度高或者熔點(diǎn)高于使用溫度（2分）；橡膠分子鏈需要交聯(lián)（化學(xué)交聯(lián)或物理交聯(lián)），塑料可以為熱塑性或熱固性高分子（2分）。不是所有的橡膠都為熱固性材料（1分），熱塑性彈性體即為熱塑性材料，如SBS，聚氨酯彈性體等都為熱塑性彈性體。（3分）38. 常用的膠粘劑包括反應(yīng)型、溶劑型和熱熔型等，其在粘接材料時(shí)，粘接過(guò)程可大致分為兩步，請(qǐng)加以簡(jiǎn)要描述。（10分）粘結(jié)過(guò)程主要包括兩個(gè)步驟：（1）粘合劑對(duì)被粘接物質(zhì)表面的潤(rùn)濕（或浸潤(rùn)）（3分）。良好的粘合劑必須對(duì)表面具有很好的相容性，才能充分潤(rùn)濕材料表面。（2分）（2）粘合劑的固化。不同的粘合劑通過(guò)各種方式固化（2分）。具體表現(xiàn)為：溶劑型粘合劑發(fā)

27、生溶劑揮發(fā)（1分），熱熔型粘合劑發(fā)生冷卻（1分），而交聯(lián)型粘合劑則發(fā)生化學(xué)交聯(lián)（1分）。固化后才真正具有粘接效果。39. 下列智能凝膠隨著溫度升高會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？并簡(jiǎn)要解釋其原因。（10分） A）化學(xué)交聯(lián)的聚（N異丙基丙稀酰胺） B）PEO-PPO嵌段聚合物答：A為化學(xué)交聯(lián)的水凝膠，分子鏈上的N-異丙基為疏水基團(tuán)，酰胺基團(tuán)為親水基團(tuán)（1分），當(dāng)溫度很低時(shí)，酰胺基團(tuán)與水分子的親和性（氫鍵）強(qiáng)，分子能吸收大量的水分而溶脹，凝膠處于膨脹狀態(tài)（2分）；當(dāng)溫度升高時(shí)，親水相互作用減弱，疏水作用增強(qiáng)，凝膠釋放大量水分而收縮（2分）。 B為親疏水嵌段聚合物，當(dāng)溫度低時(shí)，PEO鏈段與水的相互作用增強(qiáng)，整個(gè)分子

28、溶于水中，形成水溶液（2分）。升高溫度時(shí)，PEO鏈段與水的相互作用減弱，PPO之間的疏水相互作用增強(qiáng)，PPO之間形成膠束（1分），當(dāng)整個(gè)體系濃度交大（大于臨界成膠濃度CGC）， PPO膠束外的PEO親水鏈將互相重疊，從而形成凝膠（1分）；如果整個(gè)體系濃度小于CGC，高溫時(shí)將形成微球狀膠體懸浮液（1分）。40. 為什么Kevlar 纖維能形成高強(qiáng)度高模量的纖維？為什么它只能形成溶致液晶？（下圖為其化學(xué)結(jié)構(gòu)）答：從分子結(jié)構(gòu)可以看出，Kevlar分子只含有笨環(huán)和酰胺基團(tuán)，整個(gè)分子為剛性棒狀分子，分子間氫鍵作用強(qiáng)，因此整個(gè)分子的熔點(diǎn)極高，甚至大于其分解溫度，因此Kevlar不可能有熔融態(tài)，當(dāng)然就不能形

29、成熱致液晶。由于Kevlar分子剛性棒狀分子，長(zhǎng)徑比大，在溶液中可以形成液晶。Kevlar分子鏈剛性，有很強(qiáng)的氫鍵相互作用，以及能在溶液中形成液晶態(tài)，在紡絲時(shí)，kevlar 分子將沿纖維長(zhǎng)軸方向取向，導(dǎo)致材料在纖維長(zhǎng)軸方向強(qiáng)度和模量都很高，可以做防彈衣。41為什么非極性的聚乙烯、聚丙烯等塑料很難粘接？可以從哪些方面考慮提高其可粘接性？答：因?yàn)榫垡蚁┚郾榉菢O性材料，材料表面能相對(duì)較低，粘合劑很難濕潤(rùn)；同時(shí)由于分子極性低，與粘合劑分子的相互作用就弱。因此這類塑料難粘結(jié)。改性的方法主要是提高材料表面的親水性，增加極性，比如表面快速火焰氧化，電暈氧化，等離子改性，強(qiáng)酸氧化處理等。42. 拉伸中一般

30、纖維結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生什么變化？對(duì)纖維性能產(chǎn)生什么影響？拉伸會(huì)導(dǎo)致纖維無(wú)定形區(qū)的分子沿拉伸力方向取向度的增加，使折疊鏈段的數(shù)目減少，而伸直鏈段數(shù)目增加。（3分）拉伸也會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶結(jié)構(gòu)的取向，是結(jié)晶結(jié)構(gòu)沿力的方向有序排列。（2分）無(wú)定形區(qū)和結(jié)晶區(qū)的取向度增加會(huì)導(dǎo)致纖維的總?cè)∠蚨鹊脑黾?，表現(xiàn)在雙折射增加。（2分）拉伸還會(huì)導(dǎo)致纖維的結(jié)晶結(jié)構(gòu)的變化，一是折疊鏈晶體向伸直鏈晶體的轉(zhuǎn)變，二是不穩(wěn)定晶格向穩(wěn)定晶格的轉(zhuǎn)變。（3分）一般的情況下，拉伸會(huì)使纖維的結(jié)晶度增加，但過(guò)度的拉伸也會(huì)導(dǎo)致縣委結(jié)晶度的降低。（1分）拉伸會(huì)提高纖維的力學(xué)性能，降低纖維的纖度，提高纖維的熱形變溫度，和降低纖維的斷裂伸長(zhǎng)。（4分）43. 請(qǐng)比

31、較天然橡膠、丁苯橡膠和聚丁二烯三種橡膠材料在結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和應(yīng)用方面的特點(diǎn)44. 聚乙烯和聚丙烯為通用塑料，但它們的共聚物卻可以成為橡膠，為什么？答：聚乙烯和聚丙烯主鏈由碳碳單鍵構(gòu)成(1分)，分子鏈較為柔順，其玻璃化溫度低于室溫。(1分)但它們都是結(jié)晶聚合物，熔點(diǎn)較高，因此常溫下他們都表現(xiàn)出塑料的特性，類似于玻璃態(tài)的聚合物(3分)。當(dāng)二者共聚以后，二者在分子鏈上無(wú)規(guī)分布，打亂了分子鏈的有序結(jié)構(gòu)，因此不能夠結(jié)晶(2分)。而共聚物碳碳鏈的柔性就表現(xiàn)出來(lái)了，常溫下聚合物處于橡膠態(tài)(2分)。因此聚乙烯和聚丙烯的共聚物經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)慕宦?lián)就可以成為很好的橡膠(1分)。45. 簡(jiǎn)述成纖聚合物的基本結(jié)構(gòu)要求。成纖聚合

32、物不僅應(yīng)具有形成纖維的能力，還必須在合適的溶劑中完全溶解，形成粘稠的濃溶液；或在升溫下熔融轉(zhuǎn)化為粘流態(tài)而不發(fā)生分解，以便進(jìn)行溶液紡絲或熔體紡絲。成纖聚合物應(yīng)具有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：伸直的線型大分子能沿著纖維縱軸方向有序排列，并有一定的大分子間作用力使纖維具有一定的抗張強(qiáng)度、延伸度和其他物理機(jī)械性能。有形成結(jié)晶的能力，使纖維具有一定的彈性和染色性等。有適當(dāng)高的分子量，能得到粘度適當(dāng)?shù)娜垠w或一定濃度的溶液。在一定范圍內(nèi)，纖維的強(qiáng)度隨成纖聚合物的平均分子量增大而增高。分子量對(duì)纖維的物理機(jī)械性質(zhì)、耐熱性(熔點(diǎn)、軟化點(diǎn)、玻璃化溫度)和溶解性的影響也很大。熔點(diǎn)或軟化點(diǎn)和分解溫度應(yīng)比纖維的使用溫度高得多，并具有一

33、定的熱穩(wěn)定性。46. 舉例說(shuō)明熱塑性彈性體的彈性原理。（P82）熱塑性的彈性體的彈性是由軟鏈段（橡膠段）提供的。如熱塑性苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物中聚丁二烯鏈段是軟鏈段，具有較大的旋轉(zhuǎn)能力，具有柔性，使聚合物在常溫下顯示橡膠彈性。47. 從聚丙烯的結(jié)構(gòu)出發(fā)，說(shuō)明聚丙烯為何不適于戶外使用？PP的分子結(jié)構(gòu)式為（CH2C2H5），聚丙烯分子鏈每個(gè)鏈段上都有一個(gè)與CH3相連的叔碳原子，叔碳原子是一種不穩(wěn)定的原子，易受自由基或者氧的進(jìn)攻，產(chǎn)生自由基而降解，PP的耐候性和熱穩(wěn)定性都不如PE。在受熱條件下，聚丙烯在230的情況下，會(huì)明顯降解，降解后，PP熔體粘度明顯降低，力學(xué)性能也降低。同樣在紫外線或者過(guò)氧化物的作用下，PP也會(huì)迅速降解，導(dǎo)致分子量降低，且會(huì)產(chǎn)生交聯(lián)。所以，PP不適合戶外使用。48、當(dāng)前使用的高分子分離膜，有很多是用疏水材料制作的，在使用過(guò)程中，往往會(huì)因?yàn)榉N種原因使膜孔被堵塞，請(qǐng)