高分子材料基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題(含答案)

8、簡述干法紡絲和濕法紡絲的區(qū)別。相同點：都是采用成纖高聚物的濃溶液來形成纖維。不同點：與濕紡不同的是，干紡時從噴絲頭毛細(xì)孔中壓出的紡絲液細(xì)流不是進(jìn)入凝固浴，而是進(jìn)入紡絲甬道中。通過甬道中熱空氣流的作用,使原液細(xì)流中的溶劑快速揮發(fā),揮發(fā)出來的溶劑蒸汽被熱空氣流帶走。原液在逐漸脫去溶劑的同時發(fā)生固化，并在卷繞張力的作用下伸長變細(xì)而形成初生纖維。9、橡膠硫化的目的是什么？制品強(qiáng)度很低、彈性小、遇冷變硬、遇熱變軟、遇溶劑溶解等，無使用價值。橡膠經(jīng)硫化后，通過一系列復(fù)雜的化學(xué)變化，由塑性的混煉膠變?yōu)楦邚椥缘幕蛴操|(zhì)的交聯(lián)橡膠，從而獲得更完善的力學(xué)性能和化學(xué)性能，提高和拓寬了橡膠材料的使用價值和應(yīng)用范圍。10、橡膠加工中最基礎(chǔ)、最重要的加工過程包括哪幾個階段？塑煉，降低生膠的分子量，增加塑性，提高可加工性混煉：使配方中各個組分混合均勻，支撐混煉膠壓延：混煉膠或與紡織物，鋼絲等骨架材料同過壓片，壓型，貼合，擦膠，貼膠等操作制成一定規(guī)格的半成品的過程。壓出：混煉膠通過口型壓出各種斷面的半成品的過程。硫化：通過一定的溫度，壓力和時間后，使橡膠大分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生交聯(lián)的過程。11、成纖聚合物的基本性質(zhì)是什么？1、成纖聚合物大分子必須是線性的、能伸直，大分子上支鏈盡可能少，且沒有龐大側(cè)基及大分子間沒有化學(xué)鍵；2、聚合物分子之間有適當(dāng)?shù)南嗷プ饔昧?，或具有一定?guī)律性的化學(xué)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)；3、聚合物應(yīng)具有適當(dāng)高的相對分子質(zhì)量和較窄的相對分子質(zhì)量分布；4、聚合物應(yīng)具有一定的熱穩(wěn)定性，且具有可溶性或可熔性，其熔點或軟化點應(yīng)比允許使用溫度高得多。12、特種膠粘劑主要有哪幾種類型？1）耐高溫膠粘劑：可在200℃以上長期工作。大多為含芳雜環(huán)的耐高溫聚合物為基料配制成的。如聚酰亞胺、聚苯并咪唑、聚亞苯基、聚苯硫醚、有機(jī)硅氧烷等。2.超低溫膠粘劑：多以聚氨酯及其改性產(chǎn)物為基料構(gòu)成，能在-180℃以下工作。3）導(dǎo)電膠粘劑：具有導(dǎo)電能力的膠粘劑。由導(dǎo)電填料如銀粉、銅粉、鋁粉、炭黑等與粘合基料如環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂等配制而成。用于需導(dǎo)電而又不能受熱的電子工業(yè)產(chǎn)品中。4）導(dǎo)磁膠粘劑：由導(dǎo)磁鐵粉及粘合樹脂配制而成。用于導(dǎo)磁性元器件的粘接。5）導(dǎo)熱膠粘劑：由金屬粉或其他傳熱性好的材料粉末與粘合樹脂制成。根據(jù)傳熱系數(shù)及工作溫度要求，可以選擇導(dǎo)熱材料及用量。6）密封膠粘劑:可防止氣體或液體滲漏，水分、灰塵侵入的膠粘劑。密封膩子為可塑性很大的固態(tài)密封物質(zhì)。在汽車、飛機(jī)等交通工具及建筑上應(yīng)用較多。7）光敏膠粘劑：受紫外光照射，發(fā)生固化反應(yīng)的膠粘劑。兩種被粘物中，至少有一種能透光，才能應(yīng)用。適用于透光零件或透光材料與金屬、塑料的粘接。電子工業(yè)中，廣泛用于微型電路的光刻。13、從組成上看，涂料一般包含哪幾大部分？從組成上看，涂料一般包含四大組分：成膜物質(zhì)、分散介質(zhì)、顏（填）料和各類涂料助劑。14、現(xiàn)代涂料助劑主要有幾大類？簡述之?，F(xiàn)代涂料助劑主要有四大類：（1）對涂料生產(chǎn)過程發(fā)生作用的助劑，如消泡劑、潤濕劑、分散劑、乳化劑等；（2）對涂料儲存過程發(fā)生作用的助劑，如防沉劑、穩(wěn)定劑，防結(jié)皮劑等；（3）對涂料施工過程起作用的助劑，如流平劑、消泡劑、催干劑、防流掛劑等；（4）對涂膜性能產(chǎn)生作用的助劑，如增塑劑、消光劑、阻燃劑、防霉劑等。15、功能高分子材料主要有哪幾類？舉例。1、導(dǎo)電高分子材料摻雜聚乙炔由炭黑填充制成的復(fù)合型導(dǎo)電高分子2、可降解高分子材料(1)生物降解高分子添加型淀粉塑料和橡膠熱塑性淀粉材料化學(xué)合成型生物降解高分子微生物合成高分子材料(2)光降解高分子在制備塑料時,通過向塑料基體中加入光敏劑（如:鹵化物、乙?；猁}、二硫代氨基甲酸鹽、脂肪酸鹽、羥基化合物、多核芳香族化合物、酯以及其它一些聚合物。）,使其在光照條件下可誘發(fā)光降解反應(yīng)通過共聚反應(yīng)將羰基型感光基團(tuán)引入高分子鏈而賦予其光降解特性(3)光和生物雙降解高分子3、高分子吸附劑(1)非離子型高分子吸附劑(2)金屬陽離子配位型吸附劑(3)離子型吸附樹脂吸水性高分子吸附劑高吸水性樹脂吸油性高分子：高吸油性樹脂4、高分子功能膜(1)反滲透膜(2)超濾膜(3)微濾膜(4)氣體分離膜(5)催化膜5、生物、醫(yī)用高分子人造心臟---聚氨酯橡膠隔膜6、感光性高分子材料光致抗蝕劑（光刻膠）光固化粘合劑光固化涂料、油墨16、簡述復(fù)合材料的特點。17、構(gòu)象與構(gòu)型的區(qū)別是什么？①定義構(gòu)型：指分子中由化學(xué)鍵所固定的原子在空間的幾何排列。是化學(xué)結(jié)構(gòu)。構(gòu)象：是指分子中的原子或原子團(tuán)由于C－C單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)而形成的空間排布(位置、形態(tài))，是物理結(jié)構(gòu)。②特點：構(gòu)型是穩(wěn)定的，要改變構(gòu)型必須通過化學(xué)鍵的斷裂或重組。構(gòu)象是通過單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)的(熱運動)，是不穩(wěn)定的，具有統(tǒng)計性。由統(tǒng)計規(guī)律知道，大分子鏈蜷曲的幾率最大，呈伸直鏈構(gòu)象的幾率最小?？偨Y(jié)：在高分子鏈中，近鄰原子上連有各個基團(tuán)，因單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)而造成的空間排列－構(gòu)象，與構(gòu)型不同，它是隨時間改變的；大多數(shù)的長鏈結(jié)構(gòu)決定了它含有數(shù)目很大的構(gòu)象數(shù)，這是造成高分子鏈有柔性，聚合物具有高彈性的根本原因。18、高聚物結(jié)構(gòu)復(fù)雜的原因是什么？①高分子的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)：高分子是由成千上萬個（103—105數(shù)量級）相當(dāng)于小分子的結(jié)構(gòu)單元組成的。（4）分子量：對同一聚合物而言，分子量對結(jié)晶速度有顯著影響。在相同條件下，一般分子量低結(jié)晶速度快，（5）雜質(zhì)：雜質(zhì)影響較復(fù)雜，有的可阻礙結(jié)晶的進(jìn)行，有的則能加速結(jié)晶。能促進(jìn)結(jié)晶的物質(zhì)在結(jié)晶過程中往往起成核作用（晶核），稱為成核劑。24、順丁橡膠都有哪些優(yōu)點？高彈性彈性最高滯后損失和生熱小使用壽命長低溫性能好玻璃化溫度（-105℃）低，寒帶地區(qū)使用。耐磨性能優(yōu)異適用需耐磨的輪胎、鞋底、鞋后跟等。耐屈撓性優(yōu)異耐動態(tài)裂口生成性能良好。填充性好有利于降低膠料成本?；鞜挄r抗破碎能力強(qiáng)可延長混煉時間與其他彈性體的相容性好與天然橡膠、丁苯橡膠及氯丁橡膠都能互溶模內(nèi)流動性好制品缺膠情況少。吸水性低小于天然橡膠和丁苯橡膠。25、復(fù)合材料的組成主要包括哪幾部分？26、復(fù)合材料都有哪些特點？五、論述1、影響高分子鏈的柔順性因素都有哪些？﹤1﹥主鏈的結(jié)構(gòu)當(dāng)主鏈中含C-O，C-N，Si-O鍵時，柔順性好。這是因為O、N原子周圍的原子比C原子少，內(nèi)旋轉(zhuǎn)的位阻??；而Si-O-Si的鍵角也大于C-C-C鍵，因而其內(nèi)旋轉(zhuǎn)位阻更小，即使在低溫下也具有良好的柔順性。主鏈含有芳雜環(huán)時，芳雜環(huán)不能內(nèi)旋轉(zhuǎn)，鏈柔性差當(dāng)主鏈中含非共軛雙鍵時，雖然雙鍵本身不會內(nèi)旋轉(zhuǎn)，但卻使相鄰單鍵的非鍵合原子（帶*原子）間距增大，使內(nèi)旋轉(zhuǎn)較容易，柔順性增加主鏈由共軛雙鍵組成時，由于共軛雙鍵因π電子云重疊不能內(nèi)旋轉(zhuǎn)，因而鏈柔順性差，是剛性鏈。﹤2﹥?nèi)〈慕Y(jié)構(gòu)側(cè)基的極性越大，極性基團(tuán)數(shù)目越多，相互作用越強(qiáng)，單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)越困難，分子鏈柔順性越差。非極性側(cè)基的體積越大，內(nèi)旋轉(zhuǎn)位阻越大，柔順性越差；如：對稱性側(cè)基，可使分子鏈間的距離增大，相互作用減弱，柔順性大。側(cè)基對稱性越高，分子鏈柔順性越好。鏈段之間是否存在氫鍵,能形成氫鍵的,高分子柔性差一些.<3>高分子鏈的長短.如果分子鏈較短，內(nèi)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的構(gòu)象數(shù)小，剛性大。如果分子鏈較長，主鏈所含的單鍵數(shù)目多，因內(nèi)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的構(gòu)象數(shù)目多，柔順性好。但鏈長超過一定值后，分子鏈的構(gòu)象服從統(tǒng)計規(guī)律，鏈長對柔順性的影響不大。﹤4﹥分子間作用力分子間作用力增大，則柔順性減小﹤5﹥支化和交聯(lián)支鏈長，則阻礙鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)，柔順性下降交聯(lián)結(jié)構(gòu)，當(dāng)交聯(lián)度不大時（含硫2－3％的橡膠）對鏈的柔順性影響不大，但是交聯(lián)度達(dá)到一定程度（如含硫30%以上）則大大影響鏈的柔順性。2、舉例詳細(xì)敘述涂料都有哪些作用？涂料的作用一般包括三個方面：（1）保護(hù)作用。涂料可以在物體表面形成一層保護(hù)膜，保護(hù)各種制品免受大氣、雨水及各種化學(xué)介質(zhì)的侵蝕，延長其使用壽命，減少損失。（2）裝飾作用。由顏（填）料及成膜物質(zhì)提供，其它組分協(xié)助。當(dāng)然，顏料除了使涂膜呈現(xiàn)鮮艷多彩的顏色外，還具有其它作用，如提供一定的機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性以強(qiáng)化保護(hù)作用；成膜物質(zhì)使涂飾物表面光澤發(fā)生變化，豐滿度提高，提高質(zhì)感，提高了裝飾效果。（3）其它作用。保護(hù)和裝飾性是涂料的基本功能，此外涂膜還可以提供防靜電、導(dǎo)電、絕緣、耐高溫、隔熱、阻燃、防霉、殺菌、防海洋生物附著、熱至變色、光至變色等作用。3、詳細(xì)敘述橡膠材料都有哪些特點。1高彈性彈性模量低，伸長形變大，又可恢復(fù)的變形，并能在很寬的溫度（-50~150度）范圍內(nèi)保持彈性。2粘彈性橡膠材料在產(chǎn)生形變和恢復(fù)變形時受溫度和時間的影響，表現(xiàn)有明顯的應(yīng)力松弛和蠕變現(xiàn)象，在震動和交變應(yīng)力的作用下，產(chǎn)生之后損失。3電絕緣性橡膠和塑料一樣是電絕緣材料4有老化現(xiàn)象。如金屬腐蝕，木材腐朽，巖石風(fēng)化一樣，橡膠也會在環(huán)境條件的變化而產(chǎn)生老化現(xiàn)象，是性能變壞，壽命下降。5必須進(jìn)行硫化才能使用，熱塑性彈性體除外。6必須加入配合劑其他：比重小，硬度低，柔軟性好，氣密性好等等。4、涂料中，分散介質(zhì)的種類主要有哪幾種？溶劑的品種類別很多，按其化學(xué)成分和來源可分為下列幾大類：萜烯溶劑、石油溶劑、煤焦溶劑、酯類溶劑、酮類溶劑、醇類溶劑，以及其他溶劑。（1）萜烯溶劑：絕大部分來自松樹分泌物，常用的有松節(jié)油。（2）石油溶劑；這類溶劑屬于烴類，是從石油中分餾而得，常用的有溶劑油、松香水。松香水是油漆中普遍采用的溶劑，毒性較小。（3）煤焦溶劑：這類溶劑也屬于烴類，但由煤干餾而得，常用的有苯、甲苯、二甲苯等。（煤干餾：煤在隔絕空氣條件下加熱、分解。）苯的溶解能力很強(qiáng)，但毒性大，揮發(fā)快，一般不用；甲苯的溶解能力與苯相似，主要作為醇酸漆溶劑，也可以作環(huán)氧樹脂、噴漆等的稀釋劑用；二甲苯的溶解性略低于甲苯，揮發(fā)比甲苯慢，毒性較小。近年來，重芳烴（三甲基苯）類溶劑得到了廣泛應(yīng)用。（4）酯類溶劑：是低碳的有機(jī)酸和醇的酯化物，常用的有醋酸丁酯、乙酸乙酯、醋酸乙酯、醋酸戊酯等。酯類溶劑毒性小，一般用在民用漆中。5）酮類溶劑：是一類有機(jī)溶劑，主要用來溶解硝酸纖維，常用的有丙酮、甲乙酮、甲異丙酮、環(huán)已酮、異佛爾酮等。（6）醇類溶劑：是一類有機(jī)溶劑，能與水混合，常用的有乙醇、異丙醇、丁醇等。醇類溶劑對涂料的溶解力差，