合成高分子材料復(fù)習(xí)重點(diǎn).doc

精品文檔合成高分子材料復(fù)習(xí)重點(diǎn)（工程塑料部分）第一章 緒論1 工程塑料的定義與分類 定義：能承受一定的外力作用，有良好的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性，在高、低溫下能保持其優(yōu)異性能，可作為工程結(jié)構(gòu)制件使用的塑料，包括通用工程塑料和特種工程塑料（高性能工程塑料或超級(jí)工程塑料）。 2 工程塑料的主要性能特點(diǎn)是什么？ 相對密度小 比強(qiáng)度高 耐熱性好 化學(xué)穩(wěn)定性好 電絕緣性能優(yōu)良 機(jī)械性能優(yōu)良 耗能少 尺寸穩(wěn)定性好 3 工程塑料的發(fā)展方向是什么？應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)改造傳統(tǒng)工藝；工程塑料的合金化和復(fù)合化是開發(fā)高性能合成材料的重要途徑?！傲憷?、“零排放”、“高的資源再生率”以及“環(huán)境友好產(chǎn)品的生產(chǎn)”是21世紀(jì)規(guī)范企業(yè)環(huán)保行為的共同要求。4 高分子材料 又稱聚合物材料，是以聚合物為基體組分的材料，主要包括塑料、橡膠、纖維、聚合物基復(fù)合材料、粘合劑、涂料和功能高分子等。塑料 以樹脂（或在加工過程中用單體直接聚合）為主要成分，以增塑劑、填充劑、潤滑劑、著色劑等添加劑為輔助成分，在加工過程中能流動(dòng)成型的材料。 合成樹脂 是人們采用化學(xué)方法，人工合成出來的一種與天然樹脂類似的有機(jī)高分子材料。 通用塑料 一般指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價(jià)格便宜、力學(xué)性能一般，主要作為非結(jié)構(gòu)材料使用的塑料 特種塑料 一般指具有特種功能，可用于航空航天等特殊應(yīng)用領(lǐng)域的塑料 通用工程塑料 特種工程塑料 熱塑性塑料 在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料 熱固性塑料 在受熱或其它條件下能固化或具有不溶不熔特性的塑料5 主要的工程塑料助劑有哪些？并了解其特點(diǎn)。主要工程塑料助劑包括阻燃劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、抗靜電劑、化學(xué)發(fā)泡劑、潤滑劑、偶聯(lián)劑、抗電弧劑和抗電弧徑跡劑、相容劑（增容劑）、成核劑。6 談?wù)勀銓こ趟芰系暮辖鸹蛷?fù)合化是開發(fā)高性能合成材料的重要途徑的認(rèn)識(shí)。第二章 聚酰胺1 聚酰胺的定義、分類和命名 定義：大分子主鏈中含有重復(fù)結(jié)構(gòu)單元酰胺基團(tuán)的聚合物的統(tǒng)稱。 分類：脂肪族聚酰胺 半芳香族聚酰胺 全芳香族聚酰胺 含雜環(huán)芳香族聚酰胺 脂環(huán)族聚酰胺 命名： 由內(nèi)酰胺開環(huán)聚合的尼龍 由二元胺和二元酸縮聚得到的聚合物 用重復(fù)的二胺或二酸的簡稱表示 共聚尼龍是用上述方法命名的尼龍名稱組合的，主要成分的尼龍名稱放在前面2 不同品種聚酰胺的各自突出性能特點(diǎn)分別是什么？ 1尼龍 優(yōu)良的力學(xué)性能 自潤滑性、耐摩擦性好 優(yōu)良的耐熱性 優(yōu)異的電絕緣性能 優(yōu)良的耐候性吸水性大 3 敘述縮聚型與加成型脂肪族聚酰胺分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。兩者各用什么方法制備？不同類型聚酰胺的共性所在。4 解釋透明聚酰胺具有透明性的原因。 5 說明Nomex的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，解釋它何以具有高強(qiáng)度、高耐熱性。 6 說明全對位聚芳酰胺有哪兩種制備路線？寫出兩種路線所得產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而說明全對位聚芳酰胺結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能特點(diǎn)。 7 聚酰胺的化學(xué)結(jié)構(gòu)與性能間關(guān)系涉及哪些方面內(nèi)容？并加以分析。8 為什么PA6和PA66具有較高的熔點(diǎn)？ PA6和PA66都是線形大分子，化學(xué)結(jié)構(gòu)規(guī)整性比較高，分子主鏈上沒有支鏈，因此可以結(jié)晶；酰氨基極性基團(tuán)的存在，大分子鏈排列堆砌規(guī)整，一般呈伸展平面鋸齒形結(jié)構(gòu)；氫鍵使結(jié)晶更加穩(wěn)定，并連接成片，因此PA6和PA66具有較高的熔點(diǎn)。9 PA6(50%)的熔點(diǎn)為210，PA66(100%)的熔點(diǎn)為260，試解釋PA66的熔點(diǎn)比PA6高的原因。PA6和PA66實(shí)質(zhì)上是異構(gòu)體，具有相同的分子式(C6H11ON)n，主要區(qū)別在于聚合物長鏈中氨基的空間位置和方向不同。在PA66中，碳酰氨基團(tuán)沿聚合物長鏈交錯(cuò)排列，其空間位置呈現(xiàn)6-4-6-4重復(fù)排列模式，這樣每個(gè)官能團(tuán)都能在沒有分子變形的情況下形成氫鍵，而在PA6中，所有氨基被5個(gè)亞甲基單元隔開，兩個(gè)碳酰胺基團(tuán)僅形成一個(gè)氫鍵。正因?yàn)檫@種不同的分子結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了聚合物性能上的差異,PA66的熔點(diǎn)比PA6高， 10 隨重復(fù)單元長度的增加，聚酰胺的熔點(diǎn)具有哪兩個(gè)特點(diǎn)？為什么？ 11 什么樣的溶劑才能溶解聚酰胺？說明原因。常溫下的強(qiáng)極性溶劑（如酚類、硫酸、甲酸等）、某些鹽的溶液（如氯化鈣飽和的甲醇溶液、硫氰酸鉀等）；高溫下的乙二醇、氯乙醇、丙二醇和氯化鋅的甲醇溶液能溶解聚酰胺。原因在于聚酰胺具有高的內(nèi)聚能和結(jié)晶性，從而具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，不溶于普通溶劑（如醇、酯、酮和烴類）。 12 名詞解釋:(1)固相聚合 固體（或晶相）單體在其熔點(diǎn)以下發(fā)生的聚合反應(yīng)，或是在單體熔點(diǎn)以上但在形成的聚合物的熔融溫度以下進(jìn)行的聚合反應(yīng)。(2)插層聚合 在-己內(nèi)酰胺中加入經(jīng)有機(jī)化處理的具有多層層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽（如蒙脫土），在250下，-己內(nèi)酰胺插入硅酸鹽的層間進(jìn)行聚合反應(yīng)，生成尼龍納米復(fù)合材料的聚合方法。(3)物理改性(4)化學(xué)改性 (5)高分子合金 也稱共混物，是指由兩種或兩種以上的高分子材料經(jīng)混煉制造的高分子共混體。13 聚酰胺的改性有哪些？深入領(lǐng)會(huì)聚酰胺納米復(fù)合材料一節(jié)中的插層復(fù)合法內(nèi)容。14 聚酰胺增強(qiáng)后性能有哪些變化？增強(qiáng)PA6與一般聚酰胺性能有何差別？原因何在？ 15 制備高分子合金的關(guān)鍵是提高相容性，相容劑的加入要遵循哪些相容性原則？ (1)溶解度參數(shù)相近原則 此原則僅適用于非極性組分體系。(2)極性相近原則 體系中組分之間的極性越相近，相容性越好。(3)結(jié)構(gòu)相近原則 體系中各組分的結(jié)構(gòu)相近，相容性越好。(4)結(jié)晶能力相近原則 共混體系為結(jié)晶聚合物時(shí)，多組分的結(jié)晶能力，即結(jié)晶難易程度，與最大結(jié)晶相近時(shí)，其相容性就好。而晶態(tài)/非晶態(tài)、晶態(tài)/晶態(tài)體系的相容性較差，只有在混晶時(shí)才會(huì)相容。兩種非晶態(tài)體系相容性較好。(5)表面張力相近原則 體系中各組分的表面張力越接近，其相容性越好。越接近，兩相間的浸潤、接觸與擴(kuò)散就越好，界面的結(jié)合也越好。(6)粘度相近原則 體系中各組分的粘度相近，有利于組分間的浸潤與擴(kuò)散，形成穩(wěn)定的互溶區(qū)，相容性就好。16 分子復(fù)合材料與傳統(tǒng)的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料相比，主要有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 17 從分子設(shè)計(jì)的角度如何制備出強(qiáng)度更高的聚酰胺？ 提高酰胺基含量； 引入部分芳香族結(jié)構(gòu)； 加入選擇性共聚體； 納米復(fù)合化聚酰胺第三章 熱塑性聚酯1 名詞解釋：聚酯、熱塑性聚酯、不飽和聚酯聚酯：大分子主鏈的重復(fù)單元中含有 結(jié)構(gòu)的高聚物的統(tǒng)稱。熱塑性聚酯：指由飽和的二元羧酸（酯）和二元醇通過縮聚反應(yīng)制得的線形聚合物的統(tǒng)稱。不飽和聚酯(熱固性聚合物)：由不飽和二元羧酸（或羧酐）與二元醇縮聚得到的聚合物。2 PET和PBT樹脂在制備方面的一些異同點(diǎn)？1相同點(diǎn)縮聚合工藝路線相同；所用化工設(shè)備相似；均要求在嚴(yán)格的高真空條件下進(jìn)行。 2不同點(diǎn) 采用的二元醇性質(zhì)不同催化劑不同 3 分別寫出PET和PBT的化學(xué)結(jié)構(gòu)式，指出異同點(diǎn)，并分析對性能產(chǎn)生的影響。4 PBT分子鏈段結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是什么？它對材料的力學(xué)性能有何影響？ 純PBT的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度均低于PET的相應(yīng)性能，加入GF后，則PBT的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度明顯提高(玻璃含量在3050wt%，常用30%)；彈性模量隨纖維含量增加而增加。 5 PET分子結(jié)構(gòu)與PBT相比有何區(qū)別？這些不同造成二者在性能上有何差異？與PET在結(jié)構(gòu)上的不同之處：在于酯基重復(fù)單元的亞甲基增加為4個(gè)，這意味著柔性鏈長度增加，剛性鏈所占比例下降，即PBT的分子柔順性增加，因此，PBT的剛性、硬度、Tg和熔點(diǎn)都比PET低，韌性比PET高，結(jié)晶速率比PET快，成型加工更容易。6 PET和PBT樹脂的改性方法分別有哪些？1 PET的物理改性 PET結(jié)晶性與成型加工性的改進(jìn) 玻纖增強(qiáng)改性 PET共混改性 2 PBT的物理改性 GF增強(qiáng)PBT(Reinforced PBT； RPBT)改性 填充改性 阻燃改性 化學(xué)擴(kuò)鏈改性 PBT共混改性7 玻璃纖維增強(qiáng)PBT與普通的PBT在性能上有哪些不同？與普通的PBT相比，玻璃纖維增強(qiáng)PBT在性能方面發(fā)生如下變化：力學(xué)性能的各種強(qiáng)度（如拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、無缺口沖擊強(qiáng)度）均成倍增長；剛性增大；熱性能有明顯改進(jìn)，熱變形溫度可達(dá)210；耐蠕變性提高。不足之處是易出現(xiàn)各向異性，引起制品熱收縮的不一致，使薄壁制品易產(chǎn)生嚴(yán)重的翹曲變形。 8 PET除與極少數(shù)聚合物，如聚酯等，有一定相容性外，與其它聚合物的相容性都很差，因此，在PET共混改性中必須進(jìn)行增容。常用的增容方法有哪些？ 9 PBT/ABS共混物屬典型的結(jié)晶-非晶高分子合金之一，其共混物因不相容而造成形態(tài)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響共混物的性能。試用所學(xué)知識(shí)綜合分析ABS樹脂對PBT樹脂進(jìn)行改性過程中選用增容劑的依據(jù)和方案。10 PET/PC共混合金的突出性能是哪些？PET/LCP共混合金的突出性能是哪些？PET/PC共混合金的突出性能是良好的耐候性和阻燃性（主要用于汽車前格柵、通風(fēng)孔、鏡殼）。PET/LCP共混合金的突出性能是：優(yōu)良的低溫沖擊性能、熔體粘度降低、自增強(qiáng)作用、耐熱性好。11 解釋一下為什么PET/PBT合金有兩個(gè)熔點(diǎn)溫度？PET和PBT的化學(xué)結(jié)構(gòu)相似，熔融溫度較接近，均為結(jié)晶性聚合物，有結(jié)晶相和非晶相組成。兩者的結(jié)晶相不相容，而非晶相相容，所以是一種具有兩個(gè)熔點(diǎn)溫度的特殊形態(tài)的聚合物合金。 12 PET和PBT樹脂的加工特性？：加工前預(yù)干燥處理加工溫度范圍較窄PET結(jié)晶度較高，造成成型收縮率較大采用高模溫成型后需后處理化學(xué)惰性材料的PET印刷性能不好：加工前需預(yù)干燥處理PBT的Td為271，停留時(shí)間過長易造成分解PBT結(jié)晶度較高，成型收縮率大，一般超過1.9%PBT絕大多數(shù)用注塑方法成型PBT成型周期短PBT可二次加工13 加工瓶子的PET與生產(chǎn)的確良纖維的PET有區(qū)別嗎？區(qū)別在哪里？加工瓶子的PET與生產(chǎn)的確良纖維的PET有區(qū)別，區(qū)別在于前者用吹塑方法加工生產(chǎn)，通常先制成型坯，然后進(jìn)行雙軸定向拉伸；后者先將聚合物熔融成熔體，由噴絲帽擠出，再經(jīng)降溫、單軸縱向拉伸、熱定型、后處理、冷卻收卷得到成品。 14 作為工程塑料的PET與的確良纖維的PET有區(qū)別嗎？它們在性能上的區(qū)別在哪里？作為工程塑料的PET與的確良纖維的PET有區(qū)別，PET通過玻纖等材料增強(qiáng)改性用作工程塑料，作為的確良纖維的PET為單向拉伸的未經(jīng)改性PET樹脂。用玻纖增強(qiáng)的PET具有超高強(qiáng)度、剛性、韌性和良好尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)異的耐化學(xué)藥品性、耐熱性等。PET經(jīng)單向拉伸后制得的的確良纖維，拉伸強(qiáng)度提高，具有各向異性。 15 將熔點(diǎn)從高到低排序PCT、PBN、PTT、PEN、PBT、PET，寫出它們的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度排列次序。PEN PCT PBN PET PTT PBT第四章 聚碳酸酯1 名詞解釋：聚碳酸酯 特征分子量分子主鏈中含有通式為 鏈節(jié)的高分子化合物及以它為基質(zhì)而制得的各種材料的總稱。2 寫出芳香族聚碳酸酯的化學(xué)結(jié)構(gòu)通式，并對結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。 PC的結(jié)構(gòu) 分子鏈結(jié)構(gòu) (1)鏈節(jié)結(jié)構(gòu) 影響分子鏈的柔順性、分子間的相互作用 (2)分子量及其分布 影響結(jié)晶性、耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度、應(yīng)力開裂性 超分子結(jié)構(gòu) 凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)3 芳香族聚碳酸酯的突出性能特點(diǎn)有哪些？請分別舉出至少一個(gè)相應(yīng)的應(yīng)用案例。 4 從凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)角度分析芳香族聚碳酸酯沖擊強(qiáng)度高的原因 ？原因：由于原纖維骨架在高聚物中的增強(qiáng)作用所致；而聚合物中大量微小空隙的存在又使原纖維骨架在受到?jīng)_擊作用時(shí)能迅速位移以致顯示出更高的彈性。5 試對PC/ABS合金進(jìn)行相容性分析(先繪圖后分析)？6 雙酚A型PC可以結(jié)晶嗎？為什么一般總是得到無定形制品?雙酚A型聚碳酸酯可以結(jié)晶，但由于PC分子主鏈的剛性及苯環(huán)的體積效應(yīng)，使它的結(jié)晶能力較差。因?yàn)镻C聚合物成型時(shí)熔融溫度和玻璃化溫度皆遠(yuǎn)高于制品成型的模溫，很快就從熔融溫度降低到玻璃化溫度以下，完全來不及結(jié)晶，只能得到無定形制品。7 雙酚A型PC的主要缺點(diǎn)是什么？如何克服這些缺點(diǎn)？雙酚A型PC的主要缺點(diǎn)是熔體粘度高、加工流動(dòng)性差、制品殘余內(nèi)應(yīng)力大、高溫易水解、價(jià)格高等?？朔@些缺點(diǎn)的主要手段是共混和共聚改性。8 聚酯聚碳酸酯結(jié)構(gòu)與雙酚A型PC有何不同？它何以具有更高的耐熱性？聚酯聚碳酸酯是分子鏈中含有雙酚A型PC鏈節(jié)與雙酚A對苯二甲酸酯鏈節(jié)的共聚物，其中，對苯二甲酸雙酚A酯的含量一般不超過25%，在此范圍內(nèi)，其含量增大，共聚物耐熱性比純雙酚A型PC提高幅度增大，即具有更高的耐熱性，但流動(dòng)性和沖擊韌性下降幅度也增大?？谷渥冃?、耐老化性優(yōu)于雙酚A型PC。第五章 聚苯醚和改性聚苯醚1 聚苯醚的結(jié)構(gòu)與主要性能特點(diǎn)。主要性能特點(diǎn)：1. 介電性能居工程塑料之首2. 良好的機(jī)械性能及熱性能3. 優(yōu)異的耐水性4. 阻燃性良好，具有自熄性5. 收縮率低，尺寸穩(wěn)定性好6. 無毒、相對密度小7. 耐介質(zhì)性8. 耐光性2 從結(jié)構(gòu)和性能的關(guān)系推測PPO為什么具有以下性能？加工性能差，高耐熱性，尺寸穩(wěn)定性，電絕緣性由聚苯醚的分子結(jié)構(gòu)式 可以看出，其大分子主鏈?zhǔn)怯扇嵝悦焰I(-O-)和剛性次苯基芳環(huán) 交互連結(jié)而成的線形大分子。氧原子與苯環(huán)處于p-共軛狀態(tài)，使氧原子提供的柔順性受到帶兩個(gè)甲基的苯環(huán)影響而大大降低，分子鏈的剛性與分子鏈間的作用力，造成分子鏈段內(nèi)旋轉(zhuǎn)困難，使得PPO的熔點(diǎn)提高，熔體粘度增加，熔體流動(dòng)性差，加工性能差。PPO分子鏈的剛性大，具有較高的耐熱性。由于PPO分子鏈的剛性大，分子鏈間作用力強(qiáng)，使PPO在受力時(shí)的形變減小，尺寸穩(wěn)定。PPO因分子中無明顯的極性，不會(huì)產(chǎn)生偶極分離，很難吸水。因此，它們的電絕緣性十分優(yōu)異。3 改性聚苯醚主要性能特點(diǎn)和加工特性。 主要性能特點(diǎn)：1. 介電性能居工程塑料之首2. 良好的機(jī)械性能及熱性能3. 優(yōu)異的耐水性4. 阻燃性良好，具有