高分子材料期末考試復(fù)習(xí)

1、3PE物理性能： 無味、無毒、乳白色蠟狀固體； 密度0.910.96g/cm ；透水率低而 氣性較大，易燃力學(xué)性能：一般，軟而韌 取決因素：密度（結(jié)晶度）、分子量化學(xué)穩(wěn)定性：良好60 C以下一般不溶于溶劑， 只是不耐強(qiáng)氧 熱性能：耐熱性不高 Tg在塑料中是 很低的，LDPE使用溫度80C , HDPE使用溫度121 C;表面能低，粘附性差電性能：優(yōu)異（無極性、吸濕性低）PE的介電損耗和常數(shù)幾乎與溫度和頻率無關(guān)，可用于高頻絕緣（+抗氧劑）環(huán)境性能：日光照射使制品變脆原因：氧化生成的羰基吸收光波某些高能射線照射，引起交聯(lián)和變色（+炭黑）；環(huán)境應(yīng)力開裂：PE在活性物質(zhì)（酯類、金屬皂類、磺化醇類、有機(jī)

2、硅液體、潮濕土壤等）作用下產(chǎn)生應(yīng)力開裂現(xiàn)象。LDPE優(yōu)于HDPE 改善途徑：提高 PE分子量、降低分子量分散性、分子鏈交聯(lián)加工前原料可以不必干燥 PE的吸濕性很低注意選擇合適的熔融流動(dòng)速率（MFR）注塑和薄膜吹塑成型：PE熔體流動(dòng)速率要高，分子量分布要窄，支鏈要少；擠出和中空吹塑成型：PE熔體流動(dòng)速率要低，分子量分布要寬，以保證制品表面光滑6）乙烯共聚物一一乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA 無規(guī)共聚物，高壓下自由基聚合；EVA性能與VAc含量有關(guān) VAc含量增加，彈性、透明性等提高，而剛性、耐磨性、電絕緣 性減弱；如含量1020%時(shí)為塑性材料，30%時(shí)為彈性材料 用途：薄膜、涂料、粘合劑等 其他

3、乙烯共聚物乙烯-丙烯酸乙酯共聚物（EEA類似橡膠的半透明固體，具有很好的回彈性乙烯-丙烯酸甲酯共聚物（EMA）具有很高的熱穩(wěn)定性乙烯-丙烯酸類共聚物（EAA）透明性，對金屬有很好的粘接性乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）極好的阻隔材料離子聚合物熱塑性彈性體2.2聚丙烯耐化學(xué)藥品性：非極性 很好的耐化學(xué)腐蝕性，在室溫下不溶于任何溶劑，僅不耐強(qiáng)氧化 劑 環(huán)境性能：叔碳上的氫 一一耐候性差：抗氧劑和光穩(wěn)定劑其它性能：易燃（ IO為17.4 ）、 表面能低。氧指數(shù)：在規(guī)定條件下，試樣在氧、氮混合氣流中，維持平穩(wěn)燃燒所需的最低氧氣濃度，以 氧所占體積百分?jǐn)?shù)表示 IOV 22:易燃材料；10在2227 :可燃

4、材料；IO 27:難燃材料 2.5聚苯乙烯無色、無味的透明剛性固體，透光率達(dá)88%-90%,質(zhì)硬，落地有金屬般的聲音。相對密度1.04-1.07之間，尺寸穩(wěn)定性好，易燃燒，伴有濃煙。力學(xué)性能：硬而脆的材料，拉伸、彎曲等性能在通用塑料中是很高的，但沖擊強(qiáng)度很低。 熱性能：耐熱性很差，熱變形溫度在70-95 C,最高使用溫度為 60-80 C。熱導(dǎo)率低，不隨溫度變化而變化，是良好的絕熱保溫材料?；瘜W(xué)性能：化學(xué)穩(wěn)定性好，可耐各種酸、堿。但可溶于苯、甲苯等有機(jī)溶劑。加工性能PS是非晶聚合物，沒有明顯的熔點(diǎn)，開始熔融到分解的溫度很寬（120-180 C）,熱穩(wěn)定性好，成型加工容易。吸濕率低，約為0.01

5、%-0.2%,加工前不需干燥。制品有內(nèi)應(yīng)力，對其進(jìn)行熱處理，一般為 60-80 C下處理1-2h主要成型方法為注射、擠出和發(fā)泡。兩類酚醛樹脂的共性強(qiáng)度及模量、使用溫度高，但抗沖擊性能較差；耐化學(xué)藥品性能優(yōu)良， 僅不耐強(qiáng)氧化劑、濃硫酸、硝酸的腐蝕；電絕緣性能較好，只是電性能會(huì)受到溫度和濕度的影響；尺寸穩(wěn)定性、阻燃性能好；吸水性較大（含酚基）制品膨脹，電性能、拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度下降，沖擊強(qiáng)度上升。2.8氨基樹脂氨基樹脂（Ami no resi ns,AF）:含有氨基或酰胺基的化合物與醛類化合物縮聚產(chǎn) 物。合成原理：由加成反應(yīng)和縮合反應(yīng)得到線性或帶有支鏈的預(yù)聚物通過加熱和加入固化 劑形成交聯(lián)結(jié)構(gòu) 脲

6、甲醛樹脂：模塑料、層壓塑料、泡沫塑料、層壓板粘合劑、涂料等；三聚氰胺甲醛樹脂： 模塑料、層壓塑料粘合劑、涂料等環(huán)氧樹脂（epoxy resin,EP）分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的線性聚合物其分子量一般 不高，可與多種類型固化劑發(fā)生交聯(lián)而形成不溶不熔的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)較強(qiáng)的黏結(jié)性能和力學(xué)性能，是重要的聚合物基復(fù)合材料的基體 其固化體系主要包括：環(huán)氧樹脂、固化劑、稀 釋劑、增塑劑、增韌劑、填充劑環(huán)氧樹脂的特性：形式多樣化： 極低粘度到高熔點(diǎn)固體； 粘結(jié)能力強(qiáng)： 由于具有極性羥基和 醚鍵；收縮率低：固化反應(yīng)是加成反應(yīng)，無水或揮發(fā)性產(chǎn)物生成；力學(xué)性能優(yōu)良：極性基團(tuán) 導(dǎo)致分子結(jié)構(gòu)較為緊密， 脆性大；

7、電絕緣性能良好； 具有突出的尺寸穩(wěn)定性和耐久性； 缺 點(diǎn)：成本較聚酯和酚醛樹脂高。環(huán)氧樹脂的性能取決于樹脂種類、交聯(lián)程度、固化劑種類、填料性能等。力學(xué)性能 玻璃鋼制品 熱學(xué)性能 優(yōu)良的耐熱性能，取決于樹脂、固化劑的品種及用量。輕度交聯(lián)EP的熱變形溫度僅為 60 C,而高度交聯(lián) EP則高達(dá)250 C;用低分子 PA固化EP 的熱變形溫度為90C，用酸酐固化的 EP為200C。 電學(xué)性能 優(yōu)良絕緣材料環(huán)境性能 可耐一般的酸和堿。胺固化的EP耐酸性差，酸酐固化的耐酸性好、耐水性差。加工性能 通過壓制、注塑、層壓、澆鑄等成型聚氨酯PU）:主鏈含有許多重復(fù)的氨基甲酸酯基團(tuán)的一類聚合物，由異氰酸酯與含活潑

8、H的化合物（如醇、胺、酸和水等）加聚而成。工程塑料： 力學(xué)性能和熱性能較好、 可以作為結(jié)構(gòu)材料使用、 在較寬的溫度范圍內(nèi)可承受一 定的機(jī)械應(yīng)力、 能在較苛刻的化學(xué)、 物理環(huán)境中使用的塑料。聚酰胺的結(jié)構(gòu)與性能 : 物理性能白色至淡黃色顆粒， 制品堅(jiān)硬， 表面有光澤， 有自熄性 優(yōu)良的力學(xué)性能 （拉伸強(qiáng)度、 壓縮強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度等） , 拉伸強(qiáng)度隨溫度和濕度的增加而減小;沖擊性能隨溫度和吸水率 增加而上升 優(yōu)良的耐磨性，自潤滑性，結(jié)晶度越高，材料硬度越大，耐磨性越好。電性能低溫和干燥條件下電絕緣性良好，潮濕條件下顯著降低熱性能 由于氫鍵，熔點(diǎn)高（200 C ），但熱變形溫度一般在 75%）;優(yōu)良的綜

9、合性能：較高的強(qiáng)度、模量、耐疲勞性、耐蠕變性、電絕緣性、耐溶劑性、加工性；特色：特別適合作為軸承使用良好的耐摩擦磨損性能，尤其具有優(yōu)越的干摩擦性能，廣泛用于不允許有潤滑油的軸承、齒輪等。白色粉末或粒料，硬而質(zhì)密，表面光滑有光澤； 較好的力學(xué)性能，尤其是具有較好彈性模量、硬度和剛度以及優(yōu)異的耐磨擦性能；吸水率0.25%，濕度對其尺寸無影響，長期在熱水中使用力學(xué)性能也不下降，適于制作精 密制件；熱性能：具有較高的熱變形溫度，短期使用溫度140 C，長期使用不應(yīng)超過100 C ； 但成型熱穩(wěn)定性差，易分解出帶有刺激性的甲醛氣體，應(yīng)加入適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定劑來改善其熱穩(wěn)定性。高溫下不耐強(qiáng)酸，耐候性也較差，對紫外

10、線敏感加工性能可以用注塑、擠出、吹塑、模壓等方法加工，以注塑為主吸水率小一一原料一般不必干燥，但干燥可提高光澤度熱穩(wěn)定性較差一一加工溫度應(yīng)控制在250 C以下，且在料筒中時(shí)間不宜過長熔體的冷凝速度快，制品表面易有缺陷，如熔接痕、 斑紋、皺折等，可提高模具溫度來減小缺陷結(jié)晶度高收縮率大，采取保壓補(bǔ)料方式會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，應(yīng)適當(dāng)后處理（100130 C , 6h）;聚苯醚（PPO良好的拉伸強(qiáng)度、模量、抗沖擊性能，硬度高于POM、PC和PA在-40-140 C 溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)異的力學(xué)性能；但耐應(yīng)力開裂性不好；優(yōu)良的熱性能：Tg為210 C,Tm為260C,熱分解溫度為350 C,長期使用溫度在-12

11、5-120 C; 線膨脹系數(shù)在塑料中是最低的。電絕緣性能優(yōu)異，介電常數(shù)是工程塑料中最低的；耐水性優(yōu)良，耐沸水性突出，高溫下可做耐水制品使用很多性能優(yōu)于 POM、PC PA但缺陷也很明顯：流動(dòng)性差、加工性能差、制品易開裂、價(jià) 格昂貴等。熱塑性聚酯 由飽和二元酸和飽和二元醇縮聚得到的線性高聚物。熱塑性聚酯有很多，常用的有PET和 PBT3PET的性能無色透明（無定型）或乳白色半透明（結(jié)晶型）固體，密度1.3-1.38g/cm ；阻隔性好，對 O2、CQ阻隔較好； 很好的拉伸強(qiáng)度、剛度和硬度、耐磨性、耐蠕變性，PET的拉伸強(qiáng)度是 PE膜的9倍，PC和PA膜的3倍；優(yōu)良的熱性能：熔融溫度 255260

12、 C，長期使用溫度120 C ；熱變形溫度低雖有極性酯基，仍有優(yōu)良電絕緣性；酯基的存在，不耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿，在水蒸氣作用下也會(huì)水解； 吸率很低，尺寸穩(wěn)定性好，且具有優(yōu)良的耐候性PBT的結(jié)構(gòu)與性能 乳白色結(jié)晶固體，密度1.31g/cm3與PET相比，PBT的Tg和Tm略低； 結(jié)晶速度較快，只有薄膜制品是無定形態(tài)；力學(xué)性能一般，80%都是改性品種，改性后力學(xué)性能大幅提高；Tg為51C，熔融溫度225230 C,熱變形溫度 5570 C,但經(jīng)過增強(qiáng)改性后可達(dá)210-220 C；雖有極性酯基，仍有優(yōu)良電絕緣性；不耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿及苯酚類化學(xué)試劑，在熱水中可引起水解而使力學(xué)性能下降聚芳酯（PAR力學(xué)性能：具有良好的

13、耐沖擊性、耐蠕變性、應(yīng)變回復(fù)性、耐磨性及較高 的強(qiáng)度熱性能：由于苯環(huán)的存在，具有優(yōu)異的耐高溫性；線膨脹系數(shù)小，尺寸穩(wěn)定性好，熱 收縮率低；良好的阻燃性電性能：優(yōu)良的電絕緣性，電性能受溫度、濕度的影響小其他性能：優(yōu)異的透明性、耐紫外線性、氣候穩(wěn)定性廣泛應(yīng)用于電子、電氣、醫(yī)療器械、汽車工業(yè)、機(jī)械設(shè)備等各個(gè)方面 優(yōu)異的綜合性能；熱中最好的。同時(shí)具有極好的介電強(qiáng)度、很小的介電損耗，并且不溶于任何溶劑和酸中。特種工程塑料概述聚苯硫醚（PPS白色，硬而脆，吸濕率很低，氧指44,電絕緣性優(yōu)良苯環(huán)提供剛性；硫醚鍵提供柔順性，分子鏈規(guī)整，結(jié)晶度可達(dá)75%，力學(xué)性能隨溫度升高下降很小，長期使用溫度200 C240

14、 C,熔點(diǎn)285 C;拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度中等，沖擊強(qiáng)度低，用玻纖增強(qiáng)改性；剛性、尺寸穩(wěn)定性、抗蠕變性、加工成型性優(yōu)異分子結(jié)構(gòu)中有S原子，阻燃性很好除三大強(qiáng)酸外，205 C下無溶劑可溶解它與玻璃、陶瓷、鋼、鋁等都有很好的粘合性成型加工性優(yōu)良，可進(jìn)行薄壁、長流程的注射成型聚酰亞胺（PI）大量五元雜環(huán)及芳環(huán)一分子鏈剛性大，分子間作用力強(qiáng)優(yōu)良的力學(xué)性能（-200260 C ）,適合制造高溫下使用尺寸精度要求高的制品芳雜環(huán)的共軛效應(yīng)一耐熱性很高，熱分解溫度500C以上，高溫下力學(xué)性能良好分子主鏈中含有大量的酚基芳香環(huán)一分子鏈段內(nèi)旋轉(zhuǎn)困難，熔點(diǎn)升高，熔體粘度增大，流動(dòng)性小，加工困難電絕緣性能優(yōu)異一雖然有極

15、性基團(tuán)，但結(jié)構(gòu)對稱、Tg高和剛性大大影響了極性基團(tuán)的活動(dòng)在強(qiáng)氧化劑（濃硫酸、發(fā)煙硝酸）下會(huì)氧化降解，在堿作用下會(huì)發(fā)生水解聚砜）雙酚A型聚砜（PSU異亞丙基一一一定空間體積，減少分子間作用力，提高 韌性和加工性 醚基一一增加分子鏈的柔順性；砜基，亞苯基一一提供剛性、耐熱性及抗氧化能力 拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度均高于普通工程塑料；最高使用溫度150165C，長期使用溫度-100150 C ;耐化學(xué)藥品性優(yōu)良，但容易被酮類、鹵代烴、芳香烴腐蝕主要缺點(diǎn)：抗疲勞性較差，易出現(xiàn)應(yīng)力開裂PSU加工性能采用熱塑性塑料加工方法，如注塑、擠出、吹塑等高溫及有負(fù)荷條件下，水分會(huì)促使它應(yīng)力開裂，制品表面銀紋或水泡。干燥條件

16、：120-125 C下5h剛性大，制品內(nèi)部易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，需要進(jìn)行后處理：160-165 C下5h無定型聚合物，成型收縮率低，制品的尺寸精度高聚醚醚酮（PEEK性能高強(qiáng)高模、高斷裂韌性以及尺寸穩(wěn)定性好，剛性接近于金屬鋁材料；優(yōu)異的耐化學(xué)藥品性，只有濃硫酸能溶解或者破壞它，耐腐蝕性與鎳鋼相近韌性好，對交變應(yīng)力的優(yōu)良耐疲勞性是所有塑料中最出眾的，可與合金材料媲美；耐滑動(dòng)磨損和微動(dòng)磨損性能優(yōu)異，能在250 C下保持高的耐磨性和低的摩擦系數(shù)；很好的阻燃性能，對a伙丫射線的抵抗能力是目前高分子材料中最好的聚四氟乙烯的結(jié)構(gòu)與性能分子鏈規(guī)整性和對稱性極好，且為線性結(jié)構(gòu)，幾乎沒有支鏈 一一結(jié)晶性聚合物（5575

17、%）；氟原子對主鏈產(chǎn)生屏蔽作用，且C-F鍵的鍵能較高一一優(yōu)良耐腐蝕性能和耐熱性；氟原子完全對稱非極性聚合物，優(yōu)異電絕緣性能；整個(gè)分子對稱排列，非極性 大分子之間及與其他物質(zhì)分子間吸引力很小一一表面自由能很低，高度的不黏附性、自潤滑性和極低的摩 擦系數(shù)；其它的力學(xué)性能都不高；優(yōu)異的耐熱性和耐寒性，長期使用溫度為-195250 C;極佳的耐化學(xué)藥品性，所有塑料中最好的（對沸騰的王水都穩(wěn)定）極佳的耐候性（10年以上），0.1mmPTFE薄膜在外暴露6年，外觀和力學(xué)性能均無變化。熔體紡絲：將聚合得到的聚合物熔體直接進(jìn)行紡絲 1）紡絲熔體的制備（2）熔體經(jīng)噴絲 板孔眼壓出形成熔體細(xì)流 （3）熔體細(xì)流被拉

18、長變細(xì)并經(jīng)冷卻凝固 （4）固態(tài)纖維上油和卷繞 滌綸、聚酰胺、丙綸一般采用此法溶液紡絲：一步溶液紡絲：直接將聚合后得到的聚合物溶液作為紡絲液進(jìn)行紡絲二步法溶液紡絲：將固體聚合物配制成紡絲液，再進(jìn)行溶液紡絲（1）紡絲液的制備（2）紡絲液經(jīng)過紡絲泵計(jì)量進(jìn)入噴絲頭的毛細(xì)孔壓出形成原液細(xì)流（3）原液細(xì)流中的溶劑向凝固浴擴(kuò)散，浴中的沉淀劑向細(xì)流擴(kuò)散，聚合物在凝固浴中析出形成初生纖維；（4 ）纖維拉伸和熱定型，上油和卷繞聚酰胺纖維的性能1）耐磨性好、位于合成纖維之首，比棉花高10倍，比羊毛高20倍， 適合于做繩索、襪子等（2）強(qiáng)度高、耐沖擊性好。它是強(qiáng)度最高的合成纖維之一。比棉花 高12倍，比羊毛高45倍，

19、適合于做輪胎簾子布等 3）彈性、耐疲勞性好。比棉花高78倍4）密度小，除聚乙烯和聚丙烯纖維外，聚酰胺纖維是所有纖維中最輕的，相對密度 1.041.14（ 5）吸濕性良好。錦綸具有良好的吸濕性，染色性好，可使用酸性染料、分散染 料等。缺點(diǎn)：彈性模量小，使用過程中容易變形，耐熱性及耐光性較差。聚丙烯纖維的性能（1）質(zhì)輕：合成纖維中最輕的，密度 0.90.91（ 2）強(qiáng)度高：濕強(qiáng) 度和干強(qiáng)度基本相同 （3）耐磨、耐腐蝕性好： 耐磨性、回彈性好，抗微生物，不霉、不蛀、 耐化學(xué)性優(yōu)于其他纖維（4 ）電絕緣性、保暖性優(yōu)缺點(diǎn)：耐熱性、耐老化性、吸濕性、染色 性差高分子光纖高分子光纖是因?yàn)楣庠诶w維界面上全反射

20、或纖維的折射率梯度而使光在纖維內(nèi)曲折反 復(fù)傳播把光約束在纖維內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)光的材料高分子光纖包括三部分：芯材、包層、保護(hù)性外套階躍型光纖：用折射率低的皮層包覆折射率高的芯，入射到芯層的光通過芯和的界面反復(fù)全反射而傳輸光；天然橡膠的性能和應(yīng)用彈性佳，在通用橡膠里僅次于順丁橡膠；強(qiáng)度較高良好的耐屈撓疲勞性能，滯后損失小，良好的氣密性、防水性、電絕緣性和隔熱性加工性能好，容易進(jìn)行塑煉、混煉、壓延、壓出等 缺點(diǎn)：耐油性、耐老化性（臭氧、熱氧）差 具有最好的綜合力學(xué)性能和加工性能，廣泛應(yīng)用于輪胎、膠管、膠帶等各種工業(yè)橡膠制品， 是用途最廣的橡膠品種丁苯橡膠（styrene butadiene rubber, SBR分子結(jié)構(gòu)不規(guī)整， 不能結(jié)晶，側(cè)基的存在使大分 子鏈柔性較差一一生膠強(qiáng)度低，必須加炭黑等增強(qiáng)劑，才具有使用價(jià)值；St含量增加，Tg升高，模量增加，彈性下降；側(cè)乙烯基及苯乙烯含量增加，加工性能和抗 濕滑性能提高；不飽和度比NR低，雙鍵的反應(yīng)活性也略低于NRSBR的耐熱性、耐老化性、耐磨性均優(yōu)于 NR; SBR加工性能不如 NR,不容易塑煉，對炭黑浸潤性差 抗?jié)窕阅芎茫瑢β访娴淖ブΥ螅揖哂幸欢ǖ哪湍バ?，是輪胎胎面膠的好材料。丁基橡膠的性能與應(yīng)用氣密性非常好，透氣性是 SBR的1/8，NR的1