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文檔簡介

1、第一章 材料科學概述1.簡要說明材料與物質的區(qū)別。答:具有滿足指定工作條件下使用要求的形態(tài)和物理性狀的物質稱為材料。對于材料而言,可采用“好”或“不好”等字眼加以評價,對于物質則不能這樣,材料總是和一定的用場相聯(lián)系的。材料可由一種或多種物質構成,同一種物質,由于制備方法或加工方法的不同,可成為用場各異的不同類型的材料。2.舉例說明材料的主要類別。答:a.按化學組成分類:金屬材料、無機材料、有機材料(高分子材料)。b.按狀態(tài)分類:氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)(又分為單晶、多晶、非晶及復合材料)、(液晶)。c.按材料所起作用分類:結構材料和功能材料。d.按使用領域分類:建筑材料、耐火材料、研磨材料、電子材料、

2、耐蝕材料、醫(yī)用材料。3.舉例說明結構材料和功能材料。答:結構材料:主要使用其機械力學性能,這類材料是機械制造、工程建筑、交通運輸、能源利用等方面的物質基礎; 功能材料:1利用其各種物理和化學特性,在電子、紅外、激光、能源、通訊等方面起關鍵作用。例如:鐵電材料、壓電材料、光電材料、超導材料、聲光材料、電光材料等。2化學功能高分子材料:反應性高分子、離子交換樹脂、高分子分離膜、高分子催化劑、高分子試劑及人工臟器等3生物功能和醫(yī)用高分子材料:生物高分子、模擬器、高分子藥物及人工骨材料第二章 高分子材料的制備反應1.寫出聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、尼龍-6,6的英文縮寫和分子式。答:P202.均聚物

3、與共聚物有何不同?答:均聚物:由一種單體聚合而成的聚合物。如:聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等。 共聚物:由兩種及兩種以上單體聚合而成的聚合物。包括:無規(guī)共聚物(Random copolymer) ,交替共聚物(Alternative copolymer),嵌段共聚物(Block polymer),接枝共聚物(Graft copolymer)如:尼龍-66、酚醛樹脂、滌綸、聚砜等。3.寫出有機玻璃、滌綸、電木的化學名稱和英文縮寫。答:有機玻璃:聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA滌綸:聚對苯二甲酸乙二脂 PET電木:酚醛塑料 PF4.聚合物的分類方法有哪些?答:a.

4、按來源分類:天然高分子和合成高分子。b.按功能分類:通用高分子、工程材料高分子、功能高分子、仿生高分子等。c.按聚合物主鏈結構分類:碳鏈聚合物、雜鏈聚合物和元素有機高分子。d.按聚合物性能和用途分類:塑料、橡膠、纖維、涂料、膠黏劑及功能高分子。5.高分子與高分子材料涵義的區(qū)別。答:高分子化合物僅由聚合物組成,而大多數(shù)高分子材料則是以聚合物為基體組分的材料。除基本組分外,為獲得具有各種實用性能或改善其成型加工性能,一般還加有各種添加劑,如塑料中普遍加入的增塑劑、穩(wěn)定劑、填料、增強劑、顏料、潤滑劑、增韌劑等等。 第四章 通用高分子材料1.塑料如何分類?塑料的組成及其作用。答:a.按受熱形態(tài)性能表現(xiàn)

5、分為:熱塑性塑料(受熱時軟化或熔融、冷卻后硬化,韌性好,可反復成形。它包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯醚、聚四氟乙烯等。)和熱固性塑料(在加熱、加壓并經過一定時間后即固化為不溶、不熔的堅硬制品,不可再生。具有更好耐熱性和抗蠕變能力。常用熱固性塑料有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基樹脂、有機硅樹脂等).b.按組分數(shù)目分為:單組分塑料和多組分塑料。c.按使用性能和范圍分為:通用塑料(產量大用途廣價格低的塑料。主要包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料、氨基塑料等)、工程塑料(具有較高性能,能替代金屬制造機械零件和工程構件的塑料。聚酰胺、ABS、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚甲基

6、丙烯酸甲酯、環(huán)氧樹脂等)以及特種塑料(導電塑料、導磁塑料、感光塑料等。)。塑料的組成:聚合物基體與各種添加劑。填料:增加制品的體積,降低成本;增強劑:提高塑料的強度和剛度;偶聯(lián)劑:增加填料與增強劑與聚合物之間的作用力;增塑劑:削弱聚合物分子之間的次價鍵力,進而增加聚合物分子鏈的移動性,從而降低聚合物分子的結晶度;抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、防老化劑:抑制或延緩聚合物在正?;蜉^高溫度下的氧化及分解;潤滑劑:改善塑料熔融狀態(tài)下的流動性,減少熔體對設備的摩擦和粘附,改進制品表面的光潔度等;抗靜電劑:消除以及防止制品表面產生靜電荷;阻燃劑:能夠阻止或延緩高分子材料的燃燒,增加物質的耐燃性;著色劑:賦予塑料制品

7、各種色澤;發(fā)泡劑:做具有許多氣孔的發(fā)泡塑料時使用;固化劑:在熱固性塑料成型時,使樹脂由線型分子結構轉變?yōu)轶w型交聯(lián)結構。2.填料如何分類?各舉出一些例子。答:a.按化學組成分為:有機填料與無機填料。b.按來源分為:礦物填充劑、植物填充劑和合成填充劑。c.按外觀形狀分為:粉末狀(TiO2)、顆粒狀、薄片狀、纖維狀、樹脂狀和中空微球等。3.增塑劑如何分類?對增塑劑性能有何要求?答:a.按相容性的差異分為:主增塑劑(溶劑型增塑劑)(能和樹脂充分相容的增塑劑。既能進入樹脂分子鏈的無定型區(qū),也能插入分子鏈的結晶區(qū),因此不會滲出而形成液滴,液膜,也不會噴霜而形成表面結晶??蓡为毷褂?和輔助增塑劑(一般不能進

8、入樹脂分子鏈的結晶區(qū),只能與主增塑劑配合使用)。b.按作用方式分為:內增塑劑和外增塑劑。c.按分子量差異分為:單體型(如鄰苯二甲酸酯類,脂肪酸二元酸酯類等增塑劑)和聚合型(如二元酸與二元醇縮聚得到的聚酯類增塑劑)。d.按應用特性分為:通用型和特殊型。e.按化學結構分為:苯二甲酸脂、脂肪族二元酸脂、脂肪酸單脂、二元醇脂肪酸脂、磷酸酯、環(huán)氧化物、聚酯、含氯化合物、苯多酸脂、石油脂等。對增塑劑性能的基本要求:增塑劑和聚合物樹脂有良好的相容性;塑化效率高;低揮發(fā)性;耐寒性好;耐老化性好;耐久性好;電絕緣性好;具有難燃性能;盡可能無色、無臭、無毒;耐霉菌性強;良好的耐化學藥品和耐污染性;價格低廉。4.P

9、VC中最常用的增塑劑有哪些?解釋增塑機理。答:PVC中最常用的增塑劑有:鄰苯二甲酸脂、脂肪族二元酸脂、磷酸酯、環(huán)氧化合物、聚酯。增塑機理:當增塑劑添加到聚合物中時,削弱了聚合物分子鏈間的范德華力,導致分子間距增大,增加了聚合物分子鏈的移動性,從而降低了聚合物分子的結晶度,增加了聚合物的塑性。具體表現(xiàn)為聚合物硬度、軟化溫度及玻璃化溫度下降,而伸長率、曲撓性和柔韌性得到提高。5.抗氧化劑的分類、作用機理與選用原則??寡鮿┑姆诸悾篴.按作用機理不同分為:鏈終止型抗氧化劑和預防型抗氧化劑。b.按分子量差別分為:低分子量抗氧化劑和高分子量抗氧化劑。c.按化學結構分為:胺類、酚類、含硫、含磷化合物、有機金

10、屬鹽類等。d.按用途分為:塑料抗氧化劑、橡膠防老化劑、石油抗氧化劑及食品抗氧化劑等。作用機理:a. 鏈終止型抗氧化劑:這類氧化劑可以與R.、RO2.反應而使自動氧化鏈反應中斷,從而起穩(wěn)定作用;1自由基捕獲體能與自由基反應,使之不再進行引發(fā)反應(如炭黑醌,某些多核芳烴和一些穩(wěn)定的自由基等),或者由于它的加入而使自動氧化反應穩(wěn)定化(多為一些穩(wěn)定的自由基)。某些酚類化合物作抗氧劑時能產生ArO.自由基,具有捕獲RO2.等自由基的作用ArO.+ RO2.-à RO2. ArO(Ar為芳基)2電子給予體由于給出點子而使自由基消失。例如變價金屬在某種條件下具有抑制氧化的作用RO2。+Co2+-&

11、#224; RO2-. Co2+3氫給予體這類抗氧劑為一些具有反應性的仲芳胺和受阻酚化合物,他們可以與聚合物競爭自由基,從而降低了聚合物的自動氧化反應速率。Ar2NH+RO2.->ROOH+Ar2N.(鏈轉移)Ar2N.+ RO2.Ar2NO2RArOH+ RO2.ROOH+ArO. (鏈轉移)ArO.+RO2àRO2ArOb.預防型抗氧化劑:除去自由基的來源,抑制或延緩引發(fā)反應。(這類抗氧劑包括一些過氧化物分解劑(包括一些酸的金屬鹽,硫化物,硫酯和亞磷酸酯等化合物。他們能與過氧化物反應并使之轉變?yōu)榉€(wěn)定的非自由基產物,從而完全消除自由基的來源)和金屬離子鈍化劑。)選用原則:溶解

12、性;揮發(fā)性;穩(wěn)定性(抗氧劑應該對光,熱,氧,水等外界因素很穩(wěn)定.耐候性好);變色和污染性。6.舉出主/輔抗氧劑協(xié)同應用的例子,并說明其機理。答:抗氧劑B215(抗氧劑1010與抗氧劑168的(1/2)復合物)和抗氧劑B225(抗氧劑1010與抗氧劑168的(1/1)復合物)。作用機理:主抗氧劑中含有不穩(wěn)定的氫原子,可以與自由基或增長鏈發(fā)生作用,阻止自由基或增長鏈從聚合物中奪取氫原子,從而使氧化降解反應被終止。輔助抗氧劑則使氫過氧化物分解成非自由基型的穩(wěn)定化合物,避免因氫過氧化物分解成自由基而引起的一系列降解反應。7.PVC常用的熱穩(wěn)定劑有哪些?各舉出一些例子。答:a.鹽基性鉛鹽類穩(wěn)定劑(三鹽基

13、性硫酸鉛、鹽基性亞硫酸鉛、二鹽基性亞磷酸鉛);b.金屬皂類穩(wěn)定劑(硬脂酸鋇、硬脂酸鈣、月桂酸鋇);c.有機錫類穩(wěn)定劑(二月桂酸二丁基錫、十二硫醇二丁錫基);d.復合型穩(wěn)定劑(錫鋇、鋇鋅、鋇錫等復合物、有機酸,如:脂肪酸、苯甲酸、水楊酸等);e.有機化合物熱穩(wěn)定劑(多元醇、亞磷酸酯)。8.熱穩(wěn)定劑的作用機理是什么?答:熱穩(wěn)定劑能置換高分子鏈中存在的活潑原子(如烯丙基氯原子),捕捉自由基,得到穩(wěn)定的化學鍵,減小引發(fā)脫氯化氫反應的可能性,能夠迅速與脫落下來的氯化氫結合,從而抑制其自動催化作用。1)吸收中和HCL,抑制其自動催化作用。這類穩(wěn)定劑包括鉛鹽類、有機酸金屬皂類、有機錫化合物、環(huán)氧化合物、酚鹽

14、及金屬硫醇鹽等。它們可與HCL反應,抑制PVC脫HCL的反應。2)置換PVC分子中不穩(wěn)定的烯丙基氯原子抑制脫PVC。如有機錫穩(wěn)定劑與PVC分子的不穩(wěn)定氯原子發(fā)生配位結合,在配位體中,有機錫與不穩(wěn)定氯原子置換。3)與多烯結構發(fā)生加成反應,破壞大共軛體系的形成,減少著色。不飽和酸的鹽或酯含有雙鍵,與PVC分子中共軛雙鍵發(fā)生雙烯加成反應,從而破壞其共軛結構,抑制變色。4)捕捉自由基,阻止氧化反應。如加入酚類熱穩(wěn)定劑能阻滯脫HCL,是由于酚給出的H原子自由基能與降解的PVC大分子自由基偶合,形成不能與O2反應的物質,而具有熱穩(wěn)定作用。這種熱穩(wěn)定劑可具有一種或兼具幾種作用。9.無毒熱穩(wěn)定劑有哪些?答:a

15、.稀土熱穩(wěn)定劑:硬脂酸稀土型;b.有機銻熱穩(wěn)定劑:羧酸銻、硫醇銻、硫醇鹽銻、巰基羧酸脂銻用羧酸巰基銻;c.鈣鋅復合熱穩(wěn)定劑:鈣皂、鋅皂、多元醇、環(huán)氧大豆油等。d.光穩(wěn)定劑10.光屏蔽劑種類有哪些?作用機理分別是什么?答:a.炭黑b.氧化鋅c.二氧化鈦作用機理:吸收或反射紫外線,使光不能進入高分子內部,有效地抑制了光氧化降解,從而起到保護高分子的作用。11.潤滑劑分類依據(jù)是多少?舉出應用的例子。答:a.按作用機理分為:內潤滑劑和外潤滑劑。內潤滑劑主要有高級脂肪醇、脂肪酸脂、液體石蠟。外潤滑劑包括石蠟烴、28個C以上的高級脂肪醇、PE蠟、礦物油、氟烴等。b.按化學結構可分為:烴類(液體石蠟,天然石

16、蠟,微晶石蠟,PE蠟,氯代烴,氟代烴)、脂肪酸類(高級脂肪酸,羥基脂肪酸)、脂肪酸酰胺類(脂肪酰胺,烷撐雙脂肪酰胺)、脂類(脂肪酸低級醇酯和高級醇酯,脂肪酸多元醇酯,脂肪酸聚乙二醇酯)、醇類(高級脂肪醇,多元醇,聚乙二醇或聚丙二醇)、金屬皂類(硬脂酸鉛)、復合潤滑劑等等。常見的潤滑劑主要有:飽和烴類:如液體石蠟、固體石蠟、微晶石蠟、低分子量聚乙烯,氧化聚乙烯蠟和氯化石蠟等;金屬皂類:PbSt、 LiSt、CaSt、ZnSt、BaSt;脂肪族酰胺:N,N-亞乙基雙硬脂酸銨、N,N-亞乙基雙蓖麻醇酸酸銨;脂肪酸類:硬脂酸、羥基硬脂酸;脂肪酸脂類:硬脂酸丁酯、單硬脂酸甘油酯;脂肪醇類:硬脂醇、季戊四

17、醇。12.說明表面活性劑型抗靜電劑的作用機理。答:由極性相似規(guī)則,表面活性劑分子的碳氫鏈部分傾向與高分子鏈段接觸,極性基團部分傾向與空氣中的水接觸。高分子材料作為疏水材料,抗靜電劑在其表面形成規(guī)則的面向空氣中的水的親水吸附層。13.阻燃劑如何分類?作用機理有哪些?各舉出一些例子。答:a.按組成分類:有機阻燃劑:磷系,磷+氮系,磷+鹵素系,氮系,鹵素系,其他無機阻燃劑:硼化合物,三氧化二銻,氫氧化鋁,其他b.按使用方法分類:添加型阻燃劑:磷酸酯、鹵代烴和氧化銻等;反應型阻燃劑:鹵代酸酐和含磷多元醇。作用機理:a.阻隔機理:阻燃劑在高溫下形成玻璃狀或穩(wěn)定泡沫覆蓋層,具有隔熱、隔氧、阻止可燃氣體向外

18、逸出的綜合作用,從而達到阻燃目的。例如:磷酸、偏磷酸、多聚磷酸等; b.抑制鏈反應機理:阻燃劑作用于氣相燃燒區(qū),捕捉燃燒反應中的自由基,從而阻止火焰的傳播,使燃燒區(qū)的火焰密度下降,最終使燃燒反應速度下降直至終止。例如:一些含鹵阻燃劑;c.吸熱機理:阻燃劑發(fā)生強烈的吸熱反應,吸收燃燒放出的部分熱量,降低可燃物表面的溫度,有效地抑制可燃性氣體的生成,阻止燃燒的蔓延。如:三聚氰胺、氫氧化鋁、氫氧化鎂等;d.稀釋機理:阻燃劑受熱時分解出不燃氣體,將可燃氣體和氧氣的濃度稀釋到燃燒下限以下。如:三聚氰胺尿酸鹽MCA等。14.舉出阻燃劑中利用協(xié)同效應的例子。答:含鹵磷酸酯兼具阻燃和增塑功能。常用的有TCEP

19、、TOP、TPP、DMMP。其中的磷系可以使含氧聚合物脫水,對不含氧的聚合物產生水蒸氣,促使碳質焦粒的形成,使塑料表面結焦從而對燃燒有阻緩作用。而鹵系通過阻止氣相中的自由基鏈反應實現(xiàn)阻燃,效率高。二者并用,效果顯著,且可以大大減少阻燃劑的使用量。自由基引發(fā)劑,氧化銻,含鹵阻燃劑得協(xié)同作用Sb2O3 與鹵系阻燃劑并用,起協(xié)同作用 15.鹵素阻燃劑的缺點以及無鹵阻燃劑的種類有哪些?答:腐蝕性強;著火時煙霧大;分解產生大量有害物質;在自然界能長期存在,造成環(huán)境污染;會在生物體內殘留積累。無鹵阻燃劑主要有:氮系;無機磷系;Al(OH)3和Mg(OH)2; ZnB、MoO3。16.著色劑如何分類?常用塑

20、料著色方法有哪些?著色劑的分類著色劑顏料染料無機顏料有機顏料不溶性顏料色淀顏料 塑料著色方法:a.干法著色;b.糊狀著色劑著色;c.色粒著色;d.色母粒著色。17.發(fā)泡劑如何分類?各舉出一些例子。答:a.按氣體產生方式分為:物理發(fā)泡劑和化學發(fā)泡劑。 b.根據(jù)化學結構可分為:無機發(fā)泡劑和有機發(fā)泡劑。無機發(fā)泡劑主要是碳酸氫鈉和碳酸氫銨,有機發(fā)泡劑則主要有偶氮類化合物、亞硝基化合物、磺酰肼類化合物等。18.說明硅烷偶聯(lián)劑處理玻璃纖維的作用機理。答:當硅烷偶聯(lián)劑應用于玻璃纖維表面處理時,硅烷偶聯(lián)劑分子中X部分首先在水中水解形成反應性活潑的多羥基硅醇,然后與玻璃纖維表面的羥基縮合而牢固結合,而偶聯(lián)劑的另

21、一端即Y基團與高分子樹脂長鏈或纏結,或發(fā)生反應。19.鈦酸酯偶聯(lián)劑有哪些種類?使用中注意事項有哪些?答:單烷氧基型;單烷氧基焦磷脂基型;螫合型;配位型;其他。注意事項:氧化鋅、硬脂酸等表面活性劑應在填料與偶聯(lián)劑作用之后加入,否則會干擾或降低偶聯(lián)劑在界面的反應;大多數(shù)鈦酸酯偶聯(lián)劑會與聚酯型增塑劑產生脂交換反應,所以應在偶聯(lián)劑作用之后加入聚酯型增塑劑,石油衍生物增塑劑無問題,故可用來稀釋偶聯(lián)劑,使偶聯(lián)劑更好的分散,與填料更好的作用;鈦酸酯偶聯(lián)劑的用量一般為填料量的0.1-2%之間,最佳用量由實驗確定。20.舉例說明固化劑的作用。答:1環(huán)氧樹脂:固化劑與環(huán)氧樹脂混合后,在一定條件下(溫度、時間)能與

22、環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基或側羥基發(fā)生開環(huán)或加成反應,引起環(huán)氧樹脂交聯(lián)。2酚醛壓塑粉:固化時用六次甲基四胺作固化劑,3不飽和樹脂:固化時則加入過氧化二苯甲酰21.PE如何分類?簡述LDPE、HDPE、LLDPE合成方法、結構、性能與用途的差異。答:a.按聚合壓力分為:低壓法、中壓法和高壓法;從生產過程分為本體聚合、溶液聚合、輻射聚合。b.按聚合機理分為:游離基型(高壓法)和離子型(低壓或中壓法)聚合。c.按分子量分類:1000-1萬,低分子量PE;1-11萬,中等分子量PE;11-25萬,高分子量PE;25-100萬,特高分子量PE;100萬以上,超高分子量PE。d.按發(fā)展順序分為:LDPE、HDPE、

23、LLDPE、VLDPE、ULDPE。e.按密度不同分為:ULDPE、VLDPE、LDPE、LLDPE、MDPE、HDPE。差異LDPE:方法:低密度聚乙烯按聚合方法,可分為高壓法和低壓法。 結構:常規(guī)LDPE的分子結構以其線性主鏈為特征,只有少量或沒有長支鏈,但包含一些短支鏈。沒有長支鏈使聚合物的結晶性較高。 性能:透明,柔順,易于擠出,流動性好用途:用于注塑制品、食品包裝材料、醫(yī)療器具、藥品、吹塑中空成型制品、纖維等。HDPE:方法:低壓法 結構:分子結構簡單,對稱,含有極少量的短支鏈 性能:高密度聚乙烯是一種不透明白色臘狀材料,柔軟而且有韌性,但比LDPE略硬,也略能伸長,無毒,無味。熔點

24、為130,相對密度為0941-0960,它具有良好的耐熱性和耐寒性,化學穩(wěn)定性好,還具有較高的剛性和韌性,機械強度好,介電性能,耐環(huán)境應力開裂性亦較好。 用途:1 注塑制品:有周轉箱、瓶蓋、桶類、帽、食品容器、盤、垃圾箱、盒、以及塑料花 2 吹塑制品:中空成型制品,如各種系列吹塑桶、容器、瓶類、盛放清潔劑、化學品、化妝品等,汽油箱、日用 品等。還有吹膜制品如食品包裝袋,雜品購物袋,化肥內襯薄膜等。 3 擠塑制品:管材、管件主要用在煤氣輸送,公共用水和化學品輸送,如建材排水管、煤氣管、熱水管等:片材主要用于座椅,手提箱,搬運容器等。 4 旋轉成型:注塑制品如大型容器、儲藏罐、桶,箱等。LLDPE

25、:方法:低壓法結構:其線性主鏈為特征,只有少量或沒有長支鏈,但包含一些短支鏈。沒有長支鏈使聚合物的結晶性較高。性能:拉伸強度,抗撕裂強度,耐低溫,耐熱性,和耐穿刺性十分優(yōu)越用途:制成薄膜,注塑和旋轉成型22.聚乙烯的共聚物有哪些?各有何特點?答:EVA樹脂:柔軟;透明性和表面光澤性好;化學穩(wěn)定性良好;抗氧化,耐臭氧;無毒。EEA:耐低溫性突出;優(yōu)良的抗沖擊性能和耐環(huán)境應力開裂性;耐老化;良好的熱粘合性,加工中熱穩(wěn)定性好,可作熱熔粘合劑;耐熱性阻汽性;氣密性不良。EMA:彎曲模量低;耐環(huán)境開裂性能改善;介電系數(shù)提高。離聚體:力學性能優(yōu)良;透明性好;耐低溫;耐溶劑;良好的介電性;粘合性好。EVOH

26、:剛性,強度高;高阻隔性,極佳的隔氧,保香,耐酸及耐油性能;吸濕,吸水性強。23.UHMWPE為什么可以作為工程塑料?答:耐磨性在已知塑料中排名第一;極高的耐沖擊性能,比POM高14倍,比ABS高6倍;自潤滑性能良好,磨耗低;耐低溫性能優(yōu)良,催化溫度在-80以下,甚至在低于液氮溫度下仍可保持高韌性;耐化學腐蝕性極佳;電絕緣性好,消音、減震性能優(yōu)良,抗粘結性能優(yōu)良;密度低,造價低廉。24.簡述PP-H、PP-B、PPR結構、性能與用途的差異。答:聚合物結構性能用途PP-H均聚聚丙烯結晶度高,低溫性脆,抗沖擊性能差化工容器,機器零部件,食品包裝PP-BPP與PE嵌段共聚抗低溫沖擊性能強冷熱水承壓管

27、材PPR無規(guī)共聚聚丙烯較好的光學透明性、耐沖擊性和柔順性,耐高溫,抗蠕變性強高透明性的薄膜,中空成型和注塑制品。25.為什么PP的大球晶會對性能造成不利的影響?如何避免?答:因為球晶邊界是連接最弱的區(qū)域,而PP的球晶結構為大球晶,球晶之間有明顯的界面,在界面處易產生應力集中,會減弱斷裂伸長、韌性、抗沖擊性、剛性、彈性模量、拉伸強度等性能。大球晶的直徑遠大于可見光波長,且晶區(qū)與非晶區(qū)的折射率相差較大,導致產生表面光的散射,導致透明性下降。如何避免:可以采用降低熔體溫度,縮短熔融時間;中等降溫速度;增大加工剪切應力;加入成核劑等方法避免大球晶的產生以改善PP的性能。26.GPPS的性能有何特點?常

28、見用途是什么?如何改善其脆性?答:物理性能:PS的相對密度介于1.041.09之間,尺寸穩(wěn)定性好,收縮率低,吸濕性低,純凈的PS的透明度能達到88%92%,折光率為1.591.60,PS極易著色,可與有機或無機色料混合,配成各種色澤的制品。熱性能:PS的熱變形溫度約為6080,Tg為74105,制品最高使用溫度為6080,PS的導熱系數(shù)不隨溫度變化而變化,是良好的冷凍絕緣材料。PS在高于300時將劇烈分解,它易燃燒,離火后仍能繼續(xù)燃燒。電性能:PS具有良好的介電性和絕緣性,并且其介電性與頻率無關。由于表面電阻與體積電阻均較大,也不吸水,因此很易產生靜電,使用時應加入抗靜電劑。力學性能:PS的力

29、學性能與合成方法、分子質量大小以及雜質含量有關。當相對分子質量為4.56.5萬時,PS的主要力學性能如下:拉伸強度>60MPa,斷裂伸長率為12.5%,彎曲強度7080MPa,沖擊強度118157J/m2?;瘜W性能:PS可耐各種堿和鹽酸、磷酸、硼酸及各種有機酸,但不耐氧化性酸,如硝酸。不溶于非極性的烷烴中,但能溶于苯、甲苯、苯乙烯、二甲苯、氯仿中。耐候性:PS分子鏈中含有苯基,可使苯基位上的氫活化,因此長期暴露在陽光下會變色,甚至發(fā)生脆化,使用時應加入抗氧化劑。用途:商用的GPPS可分為三類即高耐熱型、中等流動型和高流動型。a.高耐熱型的PS樹脂的相對分子質量高,添加劑少,因此耐熱性好,

30、但是發(fā)脆。可擠成發(fā)泡片材和熱成型,用于電器包裝,可注塑成型為珠寶盒、高質量的香水瓶和CD盒。b.中等流動型的PS樹脂具有中等分子量,含1%2%的礦物油作為添加劑,可制成中空瓶和共擠材料,用作食品和醫(yī)藥包裝。c.高流動型的PS樹脂的相對分子質量最低,通常含有3%4%的礦物油,以降低熔體粘度和提高熔體流動速率,這類樹脂較為柔軟,熱扭變溫度較低,特別適合注塑成型薄壁制品,典型應用有一次性藥品器皿、餐盒以及用于熱成型包裝材料的共擠片材。改變其脆性:應加入抗氧化劑27.簡述ABS性能與結構的關系。答:ABS大分子主鏈由三種結構單元重復鏈接而成,其中丙烯晴結構單元賦予ABS良好的耐化學腐蝕性和高表面硬度;

31、丁二烯結構單元賦予ABS良好的韌性;苯乙烯結構單元賦予材料良好的透明性、著色性、電絕緣性和加工型。因此,ABS擁有優(yōu)良的綜合性能,有極好的沖擊強度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學藥品性、染色性、散熱性。28.改性聚苯乙烯樹脂的品種有哪些?答:ABS、MBS、AAS、ACS、AS、EPSAN等。29.PVC合成方法有哪些?其性能有何特點?用途有哪些?答:聚合方法聚合體形態(tài)特點懸浮法小粒子主要方法,工業(yè)成熟,質量好,用途廣,成本低乳液法糊狀樹脂細,分子量大,價高,適于PVC糊狀樹脂、人造革、乳膠涂料、裝幀書面、手套、玩具等。本體法小顆粒工藝簡單,但溫度調節(jié)難,樹脂性能優(yōu)良(純度高,熱穩(wěn)定好)

32、溶液法溶液成本高,主要用于油漆、涂料等30.簡述PVC塑料組成及各組分的作用?答:PVC塑料主要包括氯乙烯和各種添加劑,包括穩(wěn)定劑、增塑劑、熱、光穩(wěn)定劑、潤滑劑、填料以及顏料。其中穩(wěn)定劑主要作用是提高分解溫度,包括鉛鹽、有機錫、金屬皂類和稀土類。而增塑劑則提高樹脂流動性,降低熔融溫度,使制品變軟,包括鄰苯二甲酸脂類、油脂類等。31.PVDC的作用和特點。答:PVDC主要用于薄膜、片材、單絲、注塑制品和管材,容器的內襯等。PVDC薄膜具有柔軟、透明、無毒、耐熱、耐油、高阻隔性等優(yōu)良性能。PVDC的阻隔性能大大優(yōu)于PE、PP、PVC薄膜,成為當今世界上流行的三大高阻隔塑料包裝材料之一。廣泛用作薄膜

33、制品,如保鮮膜,用作肉類和其他食品以及藥品、香料的包裝。32.如何生產PVA、PVB?答:PVA:PVAc水解,乙烯直接合成法,乙炔合成法;PVB:均相一步法、非均相兩步法。一步法通常用醇類作溶劑,在強酸催化作用下,使原料醋酸乙烯酯的水解與醛類的縮合同時進行。反應溫度為6575,工藝雖短,但要消耗溶劑。兩步法則是使醋酸乙烯酯先水解為聚乙烯醇,然后再于相應的醛進行縮合反應,該法產品純度較高。33.PMMA的性能與用途。答:機械性能:PMMA的機械性能比普通玻璃高10倍以上;光學性能:PMMA具有優(yōu)良的光學性能,高度的透光率(9092%);熱性能:耐熱性不夠好,使用溫度僅為80,可通過共聚、交聯(lián)等

34、方法提高其耐熱性,在加工溫度下,其熔體的流變性接近于非牛頓性,其熔體粘度比PE、PS高得多,所以注射成型所需壓力高。用途:照明及采光:常用于燈罩,汽車、輪船、飛機上的窗玻璃及擋風玻璃,儀表窗、展示窗、廣告窗、展示窗、天花板、照明板等;光學儀器:各種光學鏡片如眼鏡、放大鏡及透鏡等,信息傳播材料如光盤及光纖;醫(yī)學材料:用于牙科材料如牙托、假牙以及假肢材料等;日用品:各種產品模型、標本及工藝美術品等,各種紐扣、發(fā)卡、兒童玩具、筆桿及繪圖儀器等。34.尼龍的命名(化學名稱):PA6、PA66、PA1010、PA610、PA6T、PA6/PA66。答PA6: 聚己二酰,PA66:聚己二酰己二胺,PA10

35、10:聚癸二酰癸二胺,PA610:聚癸二酰己二胺,PA6T:聚對苯二甲酰己二胺,PA6/PA66:共聚尼龍37.解釋POM結構與性能的關系。答:聚甲醛的主鏈結構對稱,有柔性,而且無側基,因此很容易結晶。由于碳-氧鍵的鍵長為0.146nm,碳-碳鍵的鍵長為0.154nm,使聚甲醛分子斂集更密集,其剛度和硬度均高于PE。碳-氧鍵的存在使大分子自由旋轉容易,因此聚甲醛的流動性好,固體的沖擊強度高。在共聚甲醛中,由于存在部分碳-碳鍵,使大分子鏈斂集緊密程度和規(guī)整性較均聚甲醛差,影響其結晶性,也使共聚POM的力學性能略差。但碳-碳鍵對降解有終止作用,因此共聚甲醛熱穩(wěn)定性較好。38.PPO性能的優(yōu)缺點,如

36、何改善其缺點?答:優(yōu)點:節(jié)電性能居塑料之首;無毒,密度?。涣己玫臋C械性能和熱穩(wěn)定性,尺寸穩(wěn)定性好;優(yōu)異的耐水性;阻燃性好,具有自熄性;耐介質性一般。缺點:耐光性差;熔融流動性差;耐有機溶劑差;耐油性差;價格較高。改善方法:通過改性改善其性能,如:PPO/PS合金:PS使PPO的Tg有所降低,但賦予共混物極佳的熔體流動特征,使PPO的熔體粘度高,加工困難的問題得以改善。PPO/PA合金:PPO提供了優(yōu)異的耐熱性、低吸濕性和韌性,而PA賦予共混物耐油和耐溶劑的性能。PPO/PPS合金:為了進一步提高PPO的耐熱性,制備PPO/PPS合金,再用玻璃纖維增強,使其耐熱溫度達到270以上,同時又提高了P

37、O/PPS合金的耐清洗劑和耐溶劑性。PPO/PBT合金:用(順丁烯二酸/苯乙烯)共聚物作為增容劑制備PPO/PBT合金,它的耐熱性和耐沖擊性都很好,且吸水率很低。PPO/ABS合金:耐沖擊性、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性均佳。39.常見的聚酯有哪些品種?答:聚對苯二甲酸乙二醇脂(PET)、聚對苯二甲酸丁二醇脂(PBT)、聚芳脂(PAR)。40.比較PBT、PET合成方法、結構、性能差異。答:41.PPS性能特點與改性品種有哪些?答:優(yōu)異的熱穩(wěn)定性;突出的耐化學腐蝕;力學性能好;阻燃性能優(yōu)良。主要的改性品種:結構改性:聚苯硫醚酮(PPSK)、聚苯硫醚砜(PPSF)、聚苯硫醚(PPSA)、聚苯晴硫醚(PPC

38、S);摻雜改性:PPS/PTFE、PPS/PA、PPS/LCP、PPS/PSU等。42.簡述PTFE結構與性能的關系。答:結構性能氟原子的電負性很大,氟原子間有很大的排斥力,分子對稱型好易于結晶PTFE分子對稱排列,分子沒有極性,大分子間與其他物質分子間吸引力都很小摩擦因數(shù)小碳-氟鍵的鍵能很高優(yōu)異的耐高低溫性能分子中含有大量的碳-氟,氟原子半徑遠大于氫原子,因此,氟原子能很好的把碳原子包圍起來,免遭其他原子攻擊。優(yōu)異的耐化學腐蝕和老化性43.舉出一些超級工程塑料的品種與用途。答:聚醚醚酮(PEEK):航空航天、電子電器、醫(yī)療方面、汽車和機械工業(yè)等。聚砜:雙酚A型聚砜(PSU)、聚芳砜(PAS)

39、、聚醚砜(PES):電路板、鐘表外殼、電裝飾材料、復印機、照相機、醫(yī)療器械、起搏器、牙科材料、容器包裝等。聚酰亞胺(PI):薄膜、涂料、先進復合材料、纖維、泡沫塑料、電工電子、膠黏劑等。46.氨基塑料有哪些品種?它們各有何特點?答:脲-甲醛樹脂(UF)、三聚氰胺-甲醛樹脂(MF)、苯胺-甲醛樹脂、脲、三聚氰胺和甲醛的共縮聚樹脂。脲-甲醛樹脂:成本低廉,顏色淺、表面有光澤,硬度高,耐弱酸堿及油脂,有較好的絕緣性和耐溫性,有一定的韌性,易吸水,電性能較差,耐熱性也不高。三聚氰胺-甲醛樹脂:耐水能力高,熱穩(wěn)定性好,硬度高,耐磨性好,抗化學藥物好,電絕緣性能好,儲存器短,易變質。47.環(huán)氧樹脂有何特點

40、和用途?答:特點:形式多樣、固化方便、粘附力強、收縮率低、良好的力學性能、高介電性、化學穩(wěn)定性優(yōu)良、突出的尺寸穩(wěn)定性、防水、防潮、耐霉菌。用途:環(huán)氧玻璃鋼:可用來制造飛機的升降舵、異型管的結構板、電器開關、儀表盤、印刷線路底盤等。環(huán)氧泡沫塑料:絕熱材料、防震包裝材料、漂浮材料以及飛機上的吸音材料。由于環(huán)氧樹脂具有粘合強度高 ,電性能好,因此廣泛應用于電機、電容儀、電話零件、宇宙飛船零部件以及地面站通訊設備等。48.環(huán)氧塑料的組成及各組分的作用是什么?答:環(huán)氧塑料主要由環(huán)氧樹脂和各種輔助劑組成。輔助劑包括:稀釋劑、增韌劑、填料、色料。稀釋劑:降低環(huán)氧樹脂的粘度,提高其流動性。增韌劑:非活性增韌劑

41、主要起增塑作用,而活性增塑劑參與固化反應。填料:降低成本,減少制品成型過程中的收縮性,降低制品的熱膨脹系數(shù)。色料:使制品帶有顏色,增加制品的美觀性。49.不飽和聚酯塑料的組成與應用。答:二元酸、二元醇、交聯(lián)單體、引發(fā)劑、促進劑、阻聚劑、觸變劑。不飽和聚酯塑料主要用途是制作玻璃鋼,用作承載結構材料,用于汽車、造船、航空、建筑、化工等部門以及日常生活中。例如采用手糊和噴涂技術制造各種類型的船體,用SMC技術制造汽車外用部件,用BMC通過模壓法生產電子元器件、洗手盆等,用纏繞法制作化工容器的大口徑管等,通過澆鑄成型可制作刀把、標本,用UP進行墻面、地面裝飾,制作人造大理石、人造瑪瑙,具有裝飾性好、耐

42、磨等特點。50.有機硅聚合物的性能與用途。答:耐熱性強,熱穩(wěn)定性好;具有優(yōu)良的電絕緣性能;吸水性很低,水珠在其表面只能滾落不能潤濕;可耐低濃度酸堿;阻燃性好;力學性能較弱。用途:主要產品有有機硅橡膠、結構膠、硅油等。廣泛用于計算器、遙控器、手機的按鍵,傳真機、打印機復印機的滾輪和滾軸,游泳潛水用品,運動用品,汽車橡膠件,耐熱、阻燃電線,密封圈,止逆閥,磨具、硅油等等。51.聚氨酯合成原料有哪些?應用在哪些方面?答:異氰酸酯、多元醇、催化劑、擴鏈劑。應用:聚氨酯泡沫塑料主要分為軟質泡沫塑料、半硬質泡沫塑料以及硬質泡沫塑料。質泡沫塑料主要用于家具用品、織物襯里等。而半硬質泡沫塑料多用在隔熱、阻音、

43、減震材料等。硬質泡沫塑料則是優(yōu)良的絕熱保溫材料。聚氨酯彈性體主要分為混煉型PU彈性體、澆注型PU彈性體和熱塑性PU彈性體。其中澆注型PU彈性體可澆注或灌注各種復雜模型的制品,用作涂料,浸漬織物。熱塑性PU彈性體像塑料一樣加工,制成各種彈性制品。聚氨酯涂料:耐油、耐磨、耐老化、粘結性好,作汽車用涂料。聚氨酯橡膠大量用于航空、車輛上的座椅、沙發(fā)等。聚氨酯合成革是理想的天然皮革替代品。聚氨酯膠黏劑:主要為溶劑型,如鞋用膠、包裝行業(yè)復膜膠。第六章 聚合物共混物1.聚合物共混物的定義,有何特征?如何分類?答:聚合物共混物是指兩種或兩種以上聚合物通過物理或化學方法共同混合而形成的宏觀上均勻、連續(xù)的固體高分

44、子材料。特征:存在兩組或多項結構。分類:按聚合物組分數(shù)分為:二元聚合物共混物和多元聚合物共混物;按共混物中基體樹脂名稱分為:聚烯烴共混物、聚氯乙烯共混物、聚酰胺共混物等;按性能特征分為:耐高溫、耐低溫、耐燃、耐老化等。2.聚合物共混改性的目的,舉出一些例子。答:綜合均和各聚合物組分的性能,取長補短,消除各單一聚合物組分性能上的弱點,獲得綜合性能優(yōu)異的高分子材料;通過共混可以改變某些聚合物的加工性能;聚合物共混可滿足某些特殊性能的需要,制備一系列具有嶄新性能的高分子材料。例如:PVC/NBR共混物、A型ABS樹脂、PP/PE共混物、SBS樹脂、苯乙烯-馬來酸酐共聚物SMA、丙烯晴-苯乙烯-丙烯晴

45、ASA。3.聚合物共混的方法有哪些?答:a.物理共混法:干粉共混法、熔體共混法、溶液共混法、乳液共混法;b.共聚-共混法:接枝共聚-共混與嵌段共聚-共混;c.互穿網絡法:分布型、同步型、互穿網絡彈性體、乳膠-IPN等不同類型。4.聚合物互溶性和相容性的區(qū)別。答:互溶性:亦稱混溶性,與低分子中溶解度相對應,是指聚合物之間熱力學上的相互溶解性;相容性:指聚合物之間容易相互分散而制得性能良好、結構穩(wěn)定的共混物的能力,是聚合物共混工藝性能的一種表達形式。5.聚合物/聚合物互溶性的特點,如何改善互溶性?答:聚合物分子量很大,混合熵很小,所以熱力學上真正完全互溶即可任意比例互溶的聚合物對不多,大多數(shù)聚合物

46、之間是不互溶或部分互溶的。當部分互溶性(即相互溶解度)較大時稱為互溶性好,當部分互溶性較小時稱之為互溶性差,當部分互溶性很小時,稱為不互溶或基本不互溶。改善方法:加入增溶劑(亦稱增混劑);加入大分子共溶劑;增強共混中的反應物;在聚合物組成之間引入氫鍵或離子鍵;形成互穿網絡聚合物。6.如何用Tg判斷共混物的互溶性?答:玻璃化轉變溫度與兩種聚合物分子級的混合成度有直接關系,分三種情況:若兩種聚合物組分互溶,共混物為均相體系,只有一個玻璃化溫度,此玻璃化溫度高低決定于兩組分的玻璃化溫度和體積分數(shù);若兩組分完全不互溶,形成界面明顯的兩相結構,就有兩個玻璃化溫度,其分別對應于兩組分的玻璃化溫度;部分互溶

47、的體系介于上述兩種極限情況之間。7.非晶/非晶聚合物共混物的形態(tài)結構有哪些類型?答:單相連續(xù)結構:分散相不規(guī)則、分散相顆粒較規(guī)則、分散相為胞狀結構或香腸狀結構、分散相為片層狀;兩相互鎖或交錯結構:層狀結構和互鎖結構;相互貫穿的兩相連續(xù)結構。8.結晶/非晶聚合物共混物的形態(tài)結構有哪些類型?答:晶粒分散在非晶區(qū)中;球晶分散在非晶區(qū)中;非晶態(tài)分散在球晶中;非晶態(tài)聚集成較大的相區(qū)分散在球晶中;球晶幾乎充滿整個共混體系(為連續(xù)相),非晶聚合物分散于球晶與球晶之間;球晶被輕度破壞,成為樹枝晶并分散于非晶聚合物之間;結晶聚合物未能結晶,形成非晶/非晶共混體系(均相或非均相);非晶聚合物產生結晶,體系轉化為結

48、晶/結晶聚合物共混物體系(也可能同時含存一種或兩種聚合物的非晶區(qū))。9.界面層如何形成?有何特點?對共混物性能有何影響?答:聚合物共混物界面層的形成可分為兩個步驟。第一步是兩相之間的相互接觸,第二步是兩種聚合物大分子鏈段之間的相互擴散。特點:機械共混物中兩種大分子鏈段在界面互相擴散的程度主要取決于兩種聚合物的溶解度參數(shù)、界面張力和分子量等因素;溶解度參數(shù)相近,兩種分子容易相互擴散,界面層較寬;完全不相容的共混體系,不會形成界面層;兩種聚合物的表面張力接近,界面張力小,有利于兩相聚合物分子相互濕潤和擴散;兩相之粘合有兩種基本類型,第一類是兩相之間由化學鍵結合,第二類是兩相之間僅靠次價力作用而結合

49、;在界面層大分子尾端的濃度要比本體高,即鏈端向界面集中,鏈端傾向垂直于界面取向,而大分子鏈整體則大致平行于界面取向;界面層分子量分級的效應:若聚合物分子量分布較寬,則低分子量部分向界面區(qū)集中,產生分子量分級效應。這是由于分子量較低時,集合物互溶性大而分子鏈熵值損失較小的原因。密度及擴散系數(shù):界面層聚合物密度存在兩種情況:增大或減小,這取決于兩相之間的相互作用力的大小。 影響:聚合物共混物中界面相的組成、結構與獨立的相區(qū)有所不同,它對聚合物共混物的性能,特別是力學性能有著重要的影響。聚合物共混物中兩相之間的界面如果分得非常清楚,兩相中的分子或鏈段互不滲透,相間的作用力必然很弱,這樣的體系必然不會

50、有好的強度。力學相容的共混物在界面層內兩相的分子鏈段共存,兩種聚合物分子鏈段在這里相互擴散、滲透,形成相間的過渡區(qū),它對穩(wěn)定兩相結構的形態(tài),提高相間界面粘結力,進而提高共混物材料的力學性能起著很大作用。(改善界面層重要的是需要提高共混物體系的相容性)10.增容劑的定義及其作用。答:增容劑就是以界面活性劑的形式分布于共混物兩相界面處,使界面張力降低,增加共混物組分之間的相容性和強化聚合物之間的界面粘結。作用:降低相間的界面能;提高分散相的分散度;改善界面粘結力;使體系更穩(wěn)定,防止進一步的相分離。11.增容劑有哪些種類?分別舉出例子。反應性增容劑(含有活性反應基團的各類聚合物) 答:接枝共聚物嵌段

51、共聚物物無規(guī)共聚物物高分子增容劑小分子增容劑增容劑非反應型增容劑例子:非反應型增容劑:A-B型:如PS-g-PMMA、PS-g-PE、PS-g-PEA等;A-C型:如PS-b-PBA、MAH-g-PP、COOH-g-PP等;C-D型:如SEBS、PS-b-PMMA、氫化SIS等。12.各種增容劑的作用機理。答:非反應型增容劑:如在聚合物A(PA)和聚合物B(PB)不相容共混體系中,加入A-b-B(A與B的嵌段共聚物)或A-g-B(A與B的接枝共聚物),依靠在其大分子結構中同時含有與共混物組分PA及PB相同的或共溶作用強的聚合物鏈,因而可在PA及PB兩相界面處起到“乳化作用”或“偶聯(lián)作用”,使兩

52、者的相容性得以改善。其增容作用可以概括為:a.降低兩相之間界面能;b.在聚合物共混過程中促進相的分散;c.阻止分散相的凝聚;d.強化相間粘結。反應型增容劑:這類增溶劑與共混的聚合物組分之間形成了新的化學鍵,所以可稱之為化學增容。它屬于一種強迫性增容。反應性增容劑主要是一些含有可與共混組分起化學反應的官能團的共聚物,他們特別適用于那些相容性很差且?guī)в幸追磻倌軋F的聚合物之間的共混的增容。反應增容的概念包括:外加反應性增容劑與共混聚合物組分反應而增容(在PE/PA共混體系中外加入羧化PE);也包括使共聚混合物組分官能化,并憑借相互反應而增容(使PE羧化后與PA共混)。界面區(qū)域中反應型增容劑分子的狀

53、態(tài)變化:a.反應性基團向界面區(qū)域擴散;b.反應性基團彼此反應生成低接枝密度增溶劑;c.反應性基團彼此反應生成高接枝密度增溶劑。小分子增容劑:一是通過催化或“橋聯(lián)”反應而生成共聚物(如PVC/PP/雙馬來酰亞胺);二是在共聚物生成的同時,共混組分的一相或兩相發(fā)生硫化或交聯(lián)(PP/NR/過氧化物+雙馬來酰亞胺)。13.AN含量對PVC/NBR共混物形態(tài)結構和性能的影響。答:AN=0時,即對于PVC/PB體系來說,兩種聚合物的相差較大,因此是不相容體系。PB分散相粒子形狀不規(guī)則,且粒子尺寸粗大,相界面明顯,因此兩相之間結合力小,共混物的性能較差(抗沖擊強度低)。AN=20%時,兩種聚合物的差值(9.

54、7-8.6)減小,兩相之間的相界面模糊,說明是部分相容體系,NBR粒子尺寸適中,兩相結合力較大,因而共混物性能較好,沖擊強度較高。AN=40%時,兩種聚合物(9.7-9.6)值接近,基本上完全相容,共混物接近于均相,相區(qū)尺寸極小,近似為10nm,比聚合物分子本身的尺寸還小,這種共混物的性能也較差,沖擊強度低。14.反應型和非反應型增容劑的特點。答:特點非反應型增容劑非反應型增容劑優(yōu)點1.較少的添加量即可獲得很好的增容效果2.對一般方法增容困難的體系可增容效果顯著1.混煉容易;2.很少因副反應使性能降低缺點1.易誘發(fā)副反應而使性能下降;2.混煉和加工條件受限制;3.價格高添加量大15. 如何表征

55、共混物形態(tài)結構?答: 相觀察(放大倍數(shù)、分辨率、維數(shù)、景深、觀察尺寸范圍、樣品);分散相尺寸;分散均勻性。透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、光學顯微鏡(OM)16. 橡膠增韌塑料的增韌機理。答:能量的直接吸收理論:當試樣受到沖擊時會產生裂紋。這時橡膠顆??缭搅鸭y兩岸,裂紋要發(fā)展就必須拉伸橡膠顆粒,因而吸收了大量的能量,提高了材料的沖擊強度。次級轉變溫度理論:在橡膠增韌塑料中,橡膠的Tg即相當于一個很強的次級轉變峰,韌性的增加與這種次級轉變峰有關。屈服膨脹理論:認為增韌塑料之所以具有很大的屈服形變值是由于膨脹活化的緣故。橡膠顆粒在其周圍的樹脂相中產生了靜張力,引起體積膨脹,增加

56、了自由體積,從而使基體的Tg下降。這樣就使基體能發(fā)生很大的塑性形變,提高材料的韌性。裂紋核心理論:認為橡膠顆粒充作應力集中點,產生了大量小裂紋而不是少數(shù)小裂紋。擴展大量的小裂紋比擴展少數(shù)大裂紋需較多的能量。同時,大量小裂紋的應力場相互干擾,減弱了裂紋發(fā)展的前沿應力,從而會導致裂紋的終止。Schmitt認為,應力發(fā)白現(xiàn)象就是由于形成大量小裂紋的原因。銀紋-剪切帶-空穴理論:認為橡膠顆粒的主要增塑機理包括三個方面:引發(fā)和支化大量銀紋并橋接銀紋兩岸;引發(fā)基體剪切形變,形成剪切帶;在橡膠顆粒內及表面產生空穴,伴之以空間之間聚合物鏈的伸展和剪切并導致基體的塑性形變。17.影響橡膠增韌塑料抗沖強度的因素。答:樹脂基體的影響:a.基體樹脂分子量及其分布影響:增加分子量可提高沖擊強度,而增加低分子量級分使沖擊強度大幅度下降;b.基體組成及特性的影響:在其他條件相同時,基體的韌性越大,制品的沖擊強度越

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