復(fù)合材料高分子改性復(fù)習(xí)資料

千里之行，始于足下讓知識帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦復(fù)合材料高分子改性復(fù)習(xí)資料高分子改性參考資料復(fù)合材料與工程

考試形式

筆試閉卷

考試時光和地點(diǎn)

時光：20XX年12月30日18:30-20:10

地點(diǎn)：其次公教A109

題型與分?jǐn)?shù)分布

一．名詞解釋

二．填空題

三．解答題

四．英譯漢

五．綜述題

1、物理改性和化學(xué)改性的分類依據(jù)是什么？

是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

2、物理改性有哪些？有何特點(diǎn)

吸附、混合、氫鍵、sharptransitionbyforces(力作用的急劇改變)、添加劑改性、聚合物共混、聚合物合成、聚合物間的物理交聯(lián)。

特點(diǎn)：容易、經(jīng)濟(jì)、過程容易、通常采納改性辦法

3、化學(xué)改性有哪些？有何特點(diǎn)？

共聚，接枝聚合，化學(xué)交聯(lián)，聚合物的官能團(tuán)反應(yīng)。

特點(diǎn)：長久的影響，成本高，難以形成規(guī)模，交聯(lián)改性可以在加工過程中加入交聯(lián)劑。

4、表面改性有哪些特點(diǎn)？

只在材料的表面上改造（勻稱的和不勻稱的），與本體改性相比成本低，詳細(xì)有：化學(xué)氧化處理，表面電暈處理，表面火焰處理，表面熱處理和表面接枝聚合，

特點(diǎn)：內(nèi)部屬性:沒有變化;

表面性質(zhì)：增加（表面光澤、硬度、耐磨、防靜電、阻燃、黏合性、印刷性及熱合性等）5、列舉幾種聚合物改性的辦法

共混改性，化學(xué)改性，填充與纖維增加改性，表面改性，復(fù)合改性

6、相容性和相容性之間的區(qū)分？

compatibility相容性；

Miscibility混溶性；thermodynamicabilitytobemixedatthemolecularlevel（在分子水平上共混的熱力學(xué)能力）

7、高分子體系能夠混溶的熱力學(xué)條件是？

?G<0

8、高密度聚乙烯和低密度聚乙烯具有相像的鏈結(jié)構(gòu)，為何相容性不好？

要想好，兩者要有強(qiáng)的互相作用，這兩者是非極性的，之間惟獨(dú)范德華力和色散力，所以兩者間的互相作用力差，相容性不好。

9、從分子結(jié)構(gòu)角度來說，如何提高聚合物體系的相容性？

增大互相作用力（分子間、偶極作用）

10、舉例說明徹低相容高分子共混物？

PS/PPO,combinestheheatresistance,theinflammabilityandthetoughnessofPPOwiththegoodprocessabilityandthelowcostofPS；Thistypeofblendexhibitsonlyoneglasstransitiontemperature(Tg),whichisbetweentheTgsofbothblendcomponentsinacloserelationtotheblendcomposition

（中文部分）PS/PPO，結(jié)合了PPO的耐熱性、易燃性和韌性與PS的易加工性和低成本性；這種類型的共混物僅有一個玻璃化改變溫度（Tg），這個溫度是介于混合組分的Tg之間，與共混組成密切相關(guān)。

11、舉例說明部分相容高分子共混物？

答案：a(small)partofoneblendcomponentisdissolvedintheother.Thistypeofblend,whichexhibitsafinephasemorphologyandsatisfactoryproperties,isreferredtoascompatible.

Bothblendphases(onebeingrichinpolymer1,theotherphasebeingrichinpolymer2)arehomogeneous,andhavetheirownTg.BothTgsareshiftedfromthevaluesfor

thepureblendcomponentstowardstheTgoftheotherblendcomponent.PC/ABSblends,一種共混物組分的一（小）部分是溶解在其他之中的。這種類型的共混物表現(xiàn)出一種很好的相形態(tài)和符合要求的性質(zhì)，也就是相容。

兩種共混相（一相在聚合物1中較多，另外一相在聚合物2中較多）是勻稱的，有他們各自的Tg。他們的Tg是從純混合組分的Tg值變化到其他混合組分的Tg。如：PC/ABS共混物12、列出聚合物共混物增容的策略。

添加預(yù)聚的接枝嵌段共聚物，添加反應(yīng)性高分子，添加低分子量的化學(xué)試劑，鏈交換，力化學(xué)，添加有挑選性的交聯(lián)試劑，引入特別作用，添加離子交聯(lián)聚合物，添加第三種能與全部共混相（部分）相容的聚合物，增容的其他多方面途徑。

13、比較以下兩種提高二元高分子共混物的相容性的辦法的優(yōu)劣：（1）添加接枝或嵌段共聚物（2）添加反應(yīng)性高分子原位形成的聚合物

◆答案：advantagesovertheadditionofpremadeblockorgraftedcopolymers.：

（1）reactivepolymerscanbegeneratedbyfreeradicalcopolymerizationorbymeltgraftingofreactivegroupsontochemicallyinertpolymerchains；

（2）reactivepolymersonlygenerateblockorgraftedcopolymersatthesitewheretheyareneeded,i.e.attheinterfaceofanimmisciblepolymerblend；

（3）themeltviscosityofa(linear)reactivepolymerislowerthanthatofapre-madeblockorgraftedcopolymer,atleastiftheblocksofthepre-madecopolymerandthereactive“blocks”areofsimilarmolecularweights。

◆優(yōu)于添加預(yù)聚嵌段或接枝共聚物的方面有：（1）通過自由基共聚或熔融接枝活性基

團(tuán)到化學(xué)惰性的高分子鏈上來制備反應(yīng)性高分子；（2）反應(yīng)性高分子僅僅在它們所

需的位置上產(chǎn)生嵌段或接枝共聚物，例如在不相容的聚合物共混物的界面處（3）（線

型）的反應(yīng)性高分子的熔體粘度是低于預(yù)聚嵌段或接枝共聚物的粘度的，至少假如

預(yù)聚共聚物的的段和反應(yīng)性的“段”有相像的分子量時。

◆同時為了勝利地應(yīng)用反應(yīng)性高分子作為嵌段或接枝共聚物的前驅(qū)體，官能團(tuán)必需滿

足一定條件：

◆有合適的反應(yīng)活性，使反應(yīng)貫通熔融相界面在短的共混時光內(nèi)。

◆此外，產(chǎn)生的共價鍵必需足夠牢固保證在后續(xù)處理?xiàng)l件下向來不斷。

14、哪些小分子化合物能有效提高高分子共混相容性？

答案：(1).Peroxidesandrelatedchemicals；(2).Bifunctionalchemicals；(3).

Mixturesofperoxidesandmultifunctionalchemical

（1）過氧化物和其相關(guān)的化合物（2）雙官能團(tuán)化合物（3）過氧化物和雙官能團(tuán)化合物的混合物

15、通過小分子過氧化物提高高分子共混相容性有什么缺點(diǎn)？

答案：1.Inadditiontothisin-situcompatibilizerformation,thecrosslinkingofPEand/orthedegradationofPPalsooccur.Thesephenomenaaffecttheviscositymatchofthetwoblendcomponents,andthustheblendmorphology.Inaddition,crystallizationoftheblendcomponentscanbeaffected.；2.

Competitionbetweenin-situcompatibilization,crosslinkinganddegradationmakesthecontrolofblendpropertiesverydifficult；

1、除了這種原味增溶劑形成，PE的交聯(lián)和/或PP的降解也會發(fā)生。這些現(xiàn)象影響兩種

共混組分的粘度配比，因此也影響共混物的形態(tài)。另外，混合組分的結(jié)晶也會被影響

2、原位增溶、交聯(lián)和降解之間的競爭使共混物性能的控制很難。

16、共混物形態(tài)結(jié)構(gòu)有哪些特征？

答案：單相延續(xù)結(jié)構(gòu)(即一個相是延續(xù)的而另一個相是簇?fù)淼?

兩互相鎖或交叉結(jié)構(gòu)

互相貫通的兩相延續(xù)結(jié)構(gòu)

17、影響共混物形態(tài)結(jié)構(gòu)的因素有哪些？

答案：主要的影響因素有兩組分的相容性、兩組分配比，兩組分黏度比及共混條件等。詳細(xì)如何影響看課件《結(jié)構(gòu)與性能》51-62

18、聚合物粘度和配比如何影響其形態(tài)結(jié)構(gòu)？

答案：如圖2－49中所示，在某一組分含量（體積分?jǐn)?shù)）大于74％時，這一組分普通來說是延續(xù)相（如在A-1區(qū)域，A組分含量大于74％，A組分為延續(xù)相）；

當(dāng)組分含量小于26％時，這一組分普通來說是簇?fù)硐?。在組分含量介于26％與74％之間時，哪一相為延續(xù)相，哪一相為簇?fù)硐?，將取決于配比與熔體黏度的綜合影響。因?yàn)槭苋垠w黏度的影響，按照“軟包硬”的邏輯，在A-2區(qū)域，當(dāng)A組分的熔體黏度小于B組分時，盡管B組分的含量臨近甚至超過A組分，A組分仍然可以成為延續(xù)相。在B-2區(qū)域，亦有類似的狀況

19、彈性體增韌機(jī)理？

答案：(1)微裂紋理論；（2）多重銀紋理論（3）剪切屈服理論（4）銀紋-剪切帶理論——填空題

20、剛性體增韌機(jī)理？

答案：（1）剛性有機(jī)粒子ROF的增韌機(jī)理：在基體應(yīng)力的作用下發(fā)生塑性形變汲取能量；有冷拉機(jī)理和空洞化理論（填空）；（2）剛性無機(jī)粒子RIF的增韌機(jī)理增韌劑起應(yīng)力集中的作用，誘發(fā)基體屈服，汲取大量變形功。

21、比較以下兩種制備功能高分子的辦法：（1）功能性單體聚合（2）一般高分子功能化

答案：（沒有找到）帶功能性基團(tuán)的單體比較難聚合；而對一般高分子很難做到每個結(jié)構(gòu)都功能化（教師是這樣說的）

22、通過聚乙烯醇的制備辦法說明高分子化學(xué)改性的辦法？

答案：

聚醋酸乙烯酯醇解得到

23、說明聚對氯甲基苯乙烯的制備辦法？

答案：

24、說明馬來酸酐和1，2-二苯基乙烯的均聚和共聚狀況

答案：馬來酸酐和1，2-二苯基乙烯都不能均聚但可共聚得到嚴(yán)格交替共聚物。

25、舉例說明聚烯烴的改性辦法（試舉一例）。

（電離輻射（X-射線，γ-射線，電子束），臭氧，紫外線與加速器，和自由基引發(fā)劑在單體存在下，都被用來以形成接枝共聚物）

如：硼烷單體/自由基辦法

P-MS共聚單體/陰離子的辦法

鹵化

26、含氟高分子的制備辦法舉例。

添加全氟烴基碘化物

添加氟化硫醇

decompositiontemperaturesdereaseC-CC-S硅氫加成反應(yīng)

硼/氧化介導(dǎo)的氟化

不變的低能量表面的制備（省略）

添加氟烯烴

全氟烷基三氯硅烷改性

（舉例說明并附有機(jī)理）

27、按合成辦法分互穿網(wǎng)絡(luò)polymer有哪些類型？（4個填空）

分步IPN、同步IPN、膠乳IPN、熱塑性IPN

28、舉例說明分步IPN（同步IPN，乳膠IPN）的制備辦法。

(1)分步IPN

先合成交聯(lián)的聚合物1，再用含有引發(fā)劑和交聯(lián)劑的單體2使之溶脹，然后使單體2就地聚合而制得。

『例』將含有交聯(lián)劑二甲基丙烯酸四甘醇酯（TEGDM）的活化劑安眠香的丙烯酸乙酯單體光引發(fā)聚合，生成交聯(lián)的聚丙烯酸乙酯（PEA），再用含有引發(fā)劑和交聯(lián)劑的等量苯乙烯使其溶脹。

待溶脹勻稱之后，將苯乙烯聚合并交聯(lián)，即制得白色皮革狀的IPN50/50PEA/PS。（2）同步IPN(SIN)

同步IPN的制備辦法是將兩種單體混溶在一起，使兩者以互不干擾的方式各自聚合并交聯(lián)。當(dāng)一種單體舉行加聚而另一種單體舉行縮聚時即可達(dá)此目的。

例如，將聚苯基硅氧烷(PMPs)與甲基丙烯酸乙酯EMA或甲基丙烯酸丁酯BMA的質(zhì)量百分比固定為50／50，按不同配方精確?????稱量混合勻稱后加入一定量的；偶氮二異丁腈AIBN，；聚丙二醇二丙烯酸酯PPDA，正硅酸乙酯TEOS和辛酸亞錫SnOc，在N2庇護(hù)下攪拌5min，于85℃下反應(yīng)至一定黏度，然后鑄模，壓制，按程序升溫反應(yīng)并保持若干小時即得到PMPS／PMAc同步IPN。

（3）膠乳IPN（LIPN）的制備

膠乳-IPN(LIPN)是以乳液聚合辦法合成的分步IPN。首先以乳液聚合的辦法制得由聚合物1組成的“種子”乳膠粒，再加入單體2、交聯(lián)劑和引發(fā)劑，但不再添加乳化劑以免形成新的乳膠粒，然后使單體2聚合、交聯(lián)、從而形成蕊殼狀結(jié)構(gòu)的LIPN。

29、材料表面改性辦法。（8個）

電暈放電處理

火焰處理與熱處理

高分子材料的表面金屬化

離子注入表面改性技術(shù)

難黏高分子材料的化學(xué)改性

光化學(xué)改性

等離子體表面改性

表面接枝共聚

30、物理表面改性有何特點(diǎn)？

光照、輻射（穩(wěn)定性差，產(chǎn)生的活性自由基時光長了就失活，所以應(yīng)立刻使用，改性程度淺）31、高分子材料表面改性后有哪些表征辦法？分離表征哪些性質(zhì)？

化學(xué)成分：FTIR、XPS、元素分析

表征結(jié)構(gòu)：掃描電鏡、原子力顯微鏡

晶體結(jié)構(gòu)：XRD、小角X衍射

表面性質(zhì)：接觸角、表面能、表面張力、導(dǎo)熱、導(dǎo)電

32、PE、PTFE等高分子材料表面難黏的緣由。

（4個緣由）

（1）表面能低，臨界表面張力普通惟獨(dú)31～34達(dá)因/厘米，因?yàn)楸砻婺艿?，接觸角大，印墨、黏合劑不能充分潤濕基材，從而不能很好黏附在基材上；

（2）結(jié)晶度高，化學(xué)穩(wěn)定性好，它們的溶脹和溶解都要比非結(jié)晶高分子困難，當(dāng)溶劑型膠粘劑(或印墨、溶劑)涂在難黏材料表面，很難發(fā)生高分子材料分子鏈成鏈或相互蔓延和纏結(jié)，不能形成較強(qiáng)的黏附力；

（3）聚烯烴、氟塑料等均屬非極性高分子材料，聚乙烯分子上基本不帶任何極性基團(tuán)，是非極性高分子。聚丙烯分子中雖然每一個結(jié)構(gòu)單元中有一甲基，但甲基是十分弱的極性基團(tuán)，所以聚丙烯基本上屬于非極性高分子。而聚四氟乙烯等氟塑料，因結(jié)構(gòu)高度對稱，也屬非極性高分子，印墨、膠黏劑吸附在被材料表面是由范德華力(分子間作用力)所引起的，范德華力包括取向力、誘導(dǎo)力和色散力。對于非極性高分子材料表面，不具備形成取向力和誘導(dǎo)力的條件，而只能形成較弱的色散力，因而黏附性能較差。

（4）聚烯烴類樹脂本身含有低分子量物質(zhì)以及在加工過程中加入的添加劑(如滑爽劑、抗靜電劑等)，這類小分子物質(zhì)極簡單析出、匯合于樹脂表面、形成強(qiáng)度很低的薄弱界面層，表現(xiàn)出黏附性差，不利用于印刷、復(fù)合和黏接等后加工。

33、等離子體處理高分子材料有哪些作用？

(l)表面交聯(lián)

等離子體中的高能粒子通過轟擊或化學(xué)反應(yīng)，使高分子材料材料表面的C—H、C—C等鍵斷裂，形成自由基。自由基之間重新鍵合，在材料表面形成網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使材料的力學(xué)性能、表面性能等得到改善。

（2）引入極性基團(tuán)

等離子體處理可在高分子材料表面引進(jìn)各種極性基團(tuán)。

（3）表面刻蝕

使材料表面產(chǎn)生起伏,變得粗糙,并有鍵的斷裂,因此刻蝕對提高分子材料的黏附性、吸濕性等均有顯然作用。

（4）對水的潤濕性的改善

因?yàn)榈入x子處理引入極性基團(tuán)結(jié)合到高分子材料表面上，因此改善了表面的潤濕性，使高分子材料的表面張力增大，接觸角變小。