高分子材料期末重點(diǎn)

1、緒論：1. 標(biāo)志性的事件：塑料的（1）19世紀(jì)中葉第一種工業(yè)化的塑料-賽璐珞”（1869）（最早被應(yīng)用的塑料） （2）雷奧.比克蘭德合成酚醛樹脂（PF）也是第一個(gè)工業(yè)化生產(chǎn)的合成樹脂（第一種人工合成樹脂）（3）1920年，Staudinger首先提出了高分子的概念（4）Zieglar-Natta催化劑合成出了低壓高密度聚乙烯（HDPE, 19531955）和聚丙烯（PP）橡膠的（1）1823年，蘇格蘭化學(xué)家馬金托什，像印第安人一樣把白色濃稠的橡膠液體涂抹在布上，制成防雨布，并縫制了“馬金托什”防水斗蓬，這是世界上最早的雨衣，也是橡膠工業(yè)的起點(diǎn)（2）1826年，英國人漢考克發(fā)明了雙輥開煉機(jī)，用此

2、設(shè)備可以將各種助劑混入橡膠中，1839年，美國化學(xué)家固特異爾偶然中發(fā)明了橡膠的硫化，解決了橡膠遇熱變軟發(fā)粘的缺點(diǎn)，制造出了世界第一雙橡膠防水鞋，這兩項(xiàng)發(fā)明使橡膠的應(yīng)用得到了突破性的進(jìn)展，奠定了現(xiàn)代橡膠加工業(yè)的基礎(chǔ)（是什么發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致了近現(xiàn)代意義橡膠工業(yè)的誕生？）橡膠是繼石油、鐵礦和有色金屬之后的第四大戰(zhàn)略資源2、 概念：塑料: 以合成（或天然）樹脂為基礎(chǔ)，再加入塑料助劑（填料，增塑劑，穩(wěn)定劑，潤滑劑，交聯(lián)劑及其他添加劑），在一定的溫度和壓力下，經(jīng)過模塑而成型的產(chǎn)物。樹脂：樹脂通常是指受熱后有軟化或熔融范圍，軟化時(shí)在外力作用下有流動(dòng)傾向，常溫下是固態(tài)、半固態(tài)，有時(shí)也可以是液態(tài)的有機(jī)聚合物。廣義地講，

3、可以作為塑料制品加工原料的任何聚合物都稱為樹脂。通用塑料：產(chǎn)量大、用途廣、價(jià)格低、性能一般，主要用于非結(jié)構(gòu)材料，如：聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）。工程塑料：具有較高的力學(xué)性能，能夠經(jīng)受較寬的溫度變化范圍和較苛刻的環(huán)境條件，并在此條件下長時(shí)間使用，可作為結(jié)構(gòu)材料。熱塑性塑料：受熱熔融、可進(jìn)行各種成型加工，冷卻時(shí)硬化。再受熱又可熔融、加工。具有多次重復(fù)加工性。熱固性塑料：受熱熔化，成型的同時(shí)發(fā)生固化發(fā)應(yīng)，形成高分子立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，再受熱不熔融，也不在溶劑中溶解。橡膠：是一類線型柔性高分子聚合物。其分子鏈柔順性好，在外力作用下可產(chǎn)生較大的變形，除去外力后能迅速恢

4、復(fù)原狀。天然橡膠：它是從自然界的植物中采集出來的一種高彈性材料。合成橡膠：是各種單體經(jīng)聚合反應(yīng)合成的高分子材料通用合成橡膠：用以代替天然橡膠來制造輪胎及其他常用橡膠制品的合成橡膠，如，丁苯橡膠，順丁橡膠，丁基橡膠。特種合成橡膠：凡具有特殊性能，專門用于各種耐寒，耐熱，耐油，耐臭氧等特種橡膠制品的橡膠。如：聚氨酯橡膠，丁腈橡膠，硅橡膠。熱固性橡膠化學(xué)交聯(lián)后，不熔融也不能溶解在溶劑中，不能反復(fù)加工和成型。熱塑性彈性體：在常溫下能顯示橡膠彈性,高溫下能塑化成型的一類彈性體材料復(fù)習(xí)主線：結(jié)構(gòu)（分子間作用力低）性能改性第二章熱塑性樹脂 PE PP PVC PSPE(軟而韌）一、PE的結(jié)構(gòu)特征: 分子鏈非

5、常柔順, 結(jié)構(gòu)單元對(duì)稱、規(guī)整,故PE非常容易結(jié)晶、而且結(jié)晶度很高，聚乙烯的強(qiáng)度主要是其結(jié)晶結(jié)構(gòu)提供的二、PE的性質(zhì)1. 基本性質(zhì):無臭、無味、無毒；乳白色蠟狀固體，半透明或不透明；透水率低但透氣性大；易燃，是最易燃的塑料之一。2.力學(xué)性能一般：（1）拉伸強(qiáng)度比較低（2）硬度不高（3）抗蠕變性差（4）抗沖擊性能較好。（因?yàn)榉肿娱g作用力低） 分子量提高，PE各項(xiàng)力學(xué)性能均提高3.環(huán)境應(yīng)力開裂 （HDPE LDPE LLDPE結(jié)晶對(duì)耐環(huán)境應(yīng)力開裂不利） PE特有的現(xiàn)象。4. 熱性能 :PE耐熱性低 耐寒性好 導(dǎo)熱性高5. 耐化學(xué)藥品性優(yōu)異:良好的化學(xué)穩(wěn)定性；較好的耐溶劑性；低表面能，黏附性低。6.

6、電性能:優(yōu)異的電絕緣性 ,可做高頻、高壓絕緣材料。三、分子量升高M(jìn)FI下降(熔體流動(dòng)指數(shù))，分子量相同，支化度上升，MFI 上升分子量對(duì)結(jié)晶的影響：HDPE：提高分子量對(duì)結(jié)晶度幾乎沒有影響。LDPE：提高分子量會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶度略有提高。因?yàn)榉肿恿刻岣邥?huì)增大分子間的纏結(jié)從而提高分子間的相互作用。四、總結(jié)LDPE,HDPE,LLDPE結(jié)構(gòu)性能區(qū)別：LDPE：存在大量的長支鏈和短支鏈。（自由基聚合）HDPE：只有少量的短支鏈 （配位聚合）LLDPE：短支鏈數(shù)目與LDPE相當(dāng)，但沒有長支鏈。由于支鏈的存在及支化程度的不同，導(dǎo)致性能上的差異支化度對(duì)結(jié)晶的影響：支化度減小鏈規(guī)整性提高、結(jié)晶度提高、密度提高、熔

7、點(diǎn)提高結(jié)晶度/密度越大，LDPE LLDPE100萬, 最高700萬 分子量對(duì)結(jié)晶的影響提高分子量會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶度略有提高提高分子量對(duì)結(jié)晶度幾乎沒有影響結(jié)晶度, 密度LDPE LLDPE HDPE結(jié)晶度密度比HDPE低拉伸強(qiáng)度LDPE LLDPE LLDPE HDPE在工程塑料中抗沖擊強(qiáng)度最高（防彈衣）硬度LDPE LLDPE HDPE高耐磨性抗蠕變性LDPE LLDPE LLDPELDPE膨脹系數(shù)HDPELLDPELDPE耐環(huán)境應(yīng)力開裂性HDPE LDPE LLDPE耐環(huán)境應(yīng)力開裂五、PE的耐環(huán)境開裂性能差的原因：在外界環(huán)境的作用下（例如溶劑、氧氣等），因?yàn)樗芰喜牧霞庸み^程中有殘余內(nèi)應(yīng)力存在，使

8、得材料在遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于屈服應(yīng)力值時(shí)就發(fā)生了開裂；結(jié)晶結(jié)構(gòu)對(duì)耐環(huán)境應(yīng)力開裂不利；PE分子間的作用力較弱，無定形區(qū)較容易破壞。6、 分析LLDPE的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性高于HDPE和LDPE的原因：官方解釋：LLDPE，LDPE雖同屬線型聚乙烯，但LLDPE完全是由乙烯與a-烯烴共聚而成，所含共聚單體比LDPE多，因而線型主鏈上有很多的短支鏈，使結(jié)晶度，密度低，提高相對(duì)分子質(zhì)量，降低相對(duì)分子質(zhì)量的分布，所以提高了環(huán)境應(yīng)開裂的性質(zhì)。個(gè)人理解：PE容易環(huán)境應(yīng)力開裂的兩個(gè)原因：(1) PE結(jié)晶速度快、結(jié)晶度高，在熔體加工時(shí)容易殘存較大的內(nèi)應(yīng)力。(2) PE分子間的作用力較弱，無定形區(qū)較容易破壞。LDPE因結(jié)晶度明

9、顯低于HDPE，因而在加工時(shí)殘存的內(nèi)應(yīng)力較低，所以具有較強(qiáng)的耐環(huán)境應(yīng)力開裂特性。LLDPE的結(jié)晶度介于LDPE和HDPE之間，但分子結(jié)構(gòu)特征明顯與HDPE不同。1) LLDPE只有短支鏈，沒有長支鏈?zhǔn)蛊湓谌垠w狀態(tài)時(shí)，應(yīng)力松馳速度較快。2) LLDPE是通過陰離子配位聚合的方式合成的，分子量分布窄低分子量的部分少，LLDPE分子間作用力要強(qiáng)于LDPE。七、PE優(yōu)點(diǎn): 優(yōu)異的耐化學(xué)藥品性, 優(yōu)異的電絕緣性, 柔韌性好 缺點(diǎn): 耐熱性差, 拉伸強(qiáng)度比較低，硬度不高，抗蠕變性差，環(huán)境應(yīng)力開裂現(xiàn)象嚴(yán)重八、 從微觀結(jié)構(gòu)因素分析，為什么交聯(lián)PE的力學(xué)性能有大幅度的提高PE力學(xué)性能低主要是由于分子間作用低，而

10、交聯(lián)的PE只要是用化學(xué)（過氧化物交聯(lián)或硅烷交聯(lián)）或輻射方法通過交聯(lián)，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的熱固性塑料，分布越集中，分子間作用力提高，使密度增大，相對(duì)分子量變大，支化變少，從而抗沖擊，抗蠕動(dòng)抗應(yīng)力好。九、 交聯(lián)聚乙烯的應(yīng)用交聯(lián)PE的力學(xué)性能、耐熱性和耐環(huán)境應(yīng)力開裂性大幅度改善。交聯(lián)PE廣泛應(yīng)用在電線、電纜、熱水管、熱收縮膜等。交聯(lián)PE不能再熱塑性加工10、 UHMWPE超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯（硬而韌）分子間纏結(jié)非常強(qiáng)烈結(jié)晶度，密度比HDPE低，UHMWPE 在工程塑料中抗沖擊強(qiáng)度最高（分子量，力學(xué)性能），做防彈衣。不粘，耐磨，自潤滑PP 聚丙烯聚丙烯的性能： 基本性質(zhì)：無臭、無味、無毒；白色蠟狀物質(zhì)，但

11、比PE透明；密度低；容易燃燒。 力學(xué)性能：強(qiáng)度、硬度和剛性明顯高于PE；具有優(yōu)良的耐彎折疲勞性能；抗沖擊性能、特別是低溫抗沖擊性差。 熱性能：等規(guī)PP具有良好的耐熱性：等規(guī)PP是良好的絕熱保溫材料。 電性能：等規(guī)PP具有優(yōu)異的電絕緣性；由于低溫脆性、應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。 耐化學(xué)藥品性：耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)異。 環(huán)境性能：耐候性差1. 大球晶結(jié)構(gòu)對(duì)PP性能的影響及其尺寸的工藝方法：大尺寸球晶對(duì)性能不利：斷裂伸長、韌性、抗沖擊性下降、透明度下降，這是因?yàn)榇笄蚓У目障逗愦?，受力面積大，易遭到破壞，另外只要破壞少量的球晶，對(duì)整個(gè)聚合物的破壞性也很大。2. 影響球晶結(jié)構(gòu)因素：（1）熔融溫度和時(shí)間：熔體溫上升，晶

12、核數(shù)下降，球晶尺寸增大熔融時(shí)間增長晶核下降球晶尺寸就增大；冷卻速率：速度慢導(dǎo)致生成大球晶，驟冷，嚴(yán)重“皮心”結(jié)構(gòu)加工剪切應(yīng)力增強(qiáng)晶核上升球晶尺寸就下降。成核劑上升晶核數(shù)多且大，故球晶尺寸就小。聚丙烯加入成核劑后，能促進(jìn)分子的結(jié)晶過和和加快結(jié)晶速度，使分子具有微晶結(jié)構(gòu)，這樣不但有利于提高產(chǎn)品的抗沖擊強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度，而且對(duì)產(chǎn)品的外觀及加工均有一定影響。3. 等規(guī)PP的等規(guī)度（等規(guī)指數(shù)）：等規(guī)聚合物所占的重量百分比。4. 等規(guī)度、分子量對(duì)結(jié)構(gòu)和性能的影響，原因等規(guī)度增大，分子量較低時(shí)（MFI大），結(jié)晶度上升，強(qiáng)度、剛度、硬度提高、抗沖擊性下降，分子量較大時(shí)（MFI?。Y(jié)晶度不變；等規(guī)度增大，耐熱性

13、增強(qiáng)；等規(guī)PP具有優(yōu)異的電絕緣性PP分子量增大（MFI減小），結(jié)晶度下降，強(qiáng)度、剛度、硬度降低、抗沖擊性能提高(PE 分子量提高，結(jié)晶度增加，各項(xiàng)力學(xué)性能均提高，包括抗沖擊性能）5. 等規(guī)PP的性能優(yōu)勢：較好的耐熱性，優(yōu)異的電絕緣性，優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性，優(yōu)異的抗彎曲疲勞性。很好的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能等規(guī)PP的性能缺點(diǎn)：耐老化性差，PP受熱易氧化，抗沖擊，特別低溫沖擊性差，6. 為何PP容易氧化降解？ 聚丙烯中側(cè)甲基的存在，使分子鏈上交替出現(xiàn)叔碳原子，而叔碳原子極易發(fā)生氧化反應(yīng)，從而導(dǎo)致聚丙烯的耐氧化性和耐輻射性差。7. 為什么PE低溫沖擊強(qiáng)度低？抗沖擊強(qiáng)度與Tg有關(guān)系。低溫時(shí)，分子運(yùn)動(dòng)被凍結(jié)，自

14、由體積小，聚合物鏈段不能自由運(yùn)動(dòng)，來不及改變構(gòu)象來抵抗沖擊力。8.PP改性的方法有那些？各種方法對(duì)PP性能的影響是什么( 考點(diǎn)：增韌方法)共聚：與乙烯共聚：無規(guī)共聚 嵌段共聚。共混：PP合金：與HDPE共混 與EPR和TPE共混-以上的方法（包括）可以增韌、提高耐寒性；但強(qiáng)度和耐熱性降低與聚酰胺共混-增韌、提高耐熱、耐磨和強(qiáng)度。填充：粉末狀礦物填料填充PP-提高耐熱性、剛度、硬度；降低收縮和熱膨脹。增強(qiáng)：用玻璃纖維增強(qiáng)PP-大幅度提高耐熱性、剛度、硬度；降低收縮和熱膨脹；工程塑料。PVC 聚氯乙烯1. PVC聚合溫度對(duì)其結(jié)構(gòu)的影響：聚合反應(yīng)溫度上升頭-頭結(jié)構(gòu)增多分子量下降；聚合反應(yīng)溫度越高，支

15、化和缺陷就越多；隨著聚合反應(yīng)溫度的降低，間規(guī)立構(gòu)規(guī)整度提高。聚合物溫度降低使PVC的立構(gòu)規(guī)整性提高和PVC的支化度減少，從而導(dǎo)致結(jié)晶度提高2. PVC是含有少量結(jié)晶結(jié)構(gòu)（短程結(jié)晶）的無定形聚合物PVC是VCM單體多數(shù)以頭-尾結(jié)構(gòu)相聯(lián)的線形聚合物3、 PE的Tg是-125，PP的Tg=-10，PVC的Tg=7080為什么pvc的TG會(huì)那么高：-Cl導(dǎo)致分子間作用力增強(qiáng)導(dǎo)致大分子間距小，還有-Cl導(dǎo)致分子鏈較僵硬，從而使PVC的Tg在7080oC影響PVCTg的因素: 聚合反應(yīng)溫度：越高，PVC的Tg越低。 加入增塑劑：通過加增塑劑可使PVC的Tg降到室溫以下。4、形成PVC顆粒特殊組織形態(tài)的主要

16、原因是VCM不溶于PVC。5、聚合溫度對(duì)顆粒形態(tài)有顯著影響：溫度越低，獲得的PVC顆粒就越疏松。 疏松型PVC適合制造軟PVC（軟而韌）聚合溫度，疏松度，吸收增塑劑的能力 緊密型PVC適合制造硬PVC（硬而強(qiáng)）6、（填空題） 什么是PVC的反增塑效應(yīng)？請(qǐng)判斷PP和HDPE中會(huì)有反增塑效應(yīng)嗎在PVC加入增塑劑可以增加分子間的活動(dòng)能力，提高柔順性，硬PCV加入少量增塑，會(huì)出現(xiàn)“反增塑效應(yīng)”：由于CL分子鏈比較僵硬，加入少量增塑劑，有一定空間讓分子鏈排列成結(jié)晶形態(tài)，規(guī)整度緊，結(jié)晶度高，密度高，是拉伸強(qiáng)度增強(qiáng)，因而緊密，自由移動(dòng)空間小，故沖擊性小，硬度上升7、潤滑劑可以減少加工中樹脂顆粒間和熔體聚合物

17、分子間摩擦產(chǎn)生的熱效應(yīng)，避免塑料對(duì)加工設(shè)備金屬表面的黏著：（1） 內(nèi)潤滑劑：與PVC相容性好，碳鏈長度短-減少分子間的極性作用力（2）外潤滑劑：與PVC相容性不好，碳鏈長度長-在加工設(shè)備表面與熔體間形成潤滑膜8、PVC的性能優(yōu)勢：力學(xué)性能大范圍可調(diào)：從硬質(zhì)到軟質(zhì)； 電絕緣性優(yōu)良、耐酸堿、耐溶劑性良好-差于PP和PE；阻燃性好。PVC的缺點(diǎn)：軟化點(diǎn)不高耐熱性不好；耐寒性差、抗沖強(qiáng)度低；易分解、熱穩(wěn)定性差。改性：高分子量PVC（HWM-PVC)：分子量增大，分子鏈間規(guī)度提高力學(xué)性能大幅度提高、耐熱、耐寒性提高、熱穩(wěn)定性提高。方向盤，高檔人造革氯化PVC（CPVC)：提高PVC的氯含量熱變形溫度、力

18、學(xué)強(qiáng)度提高；熱穩(wěn)定性、熔體流動(dòng)性、抗沖擊性變差門窗異型材、塑料水管VC共聚物：與其它烯類單體共聚，破壞PVC鏈規(guī)整性提高熔體流動(dòng)性、抗沖擊性和耐寒性。日用品、包裝材料9 .PVC熱穩(wěn)定性差的原因？熱穩(wěn)定機(jī)理？典型熱穩(wěn)定劑？原因：PVC分子鏈中的“缺陷”是導(dǎo)致降解的主要內(nèi)因，熱、光、機(jī)械應(yīng)力是導(dǎo)致PVC降解的外因。PVC樹脂含有聚合反應(yīng)中殘留的少量雙鍵、支鏈及引發(fā)劑殘余基團(tuán)，加上相鄰碳原子之間會(huì)有氯原子和氫原子，易脫HCI，使PVC在熱和光的作用下易發(fā)生降解反應(yīng)機(jī)理：加入的熱穩(wěn)定劑要能與分解放出的HCL反應(yīng)，達(dá)到清除HCL的效果；能與游離基及雙鍵反應(yīng)，同時(shí)起抗氧劑的效用。熱穩(wěn)定劑：鉛化合物（二堿

19、式碳酸鉛、三堿式硫酸鉛） 、鹽化合物改進(jìn)方法：加工時(shí)必須添加熱穩(wěn)定劑、控制成型溫度、減少受熱時(shí)間。10、簡要分析一下為什么高分子量的PVC(小牌號(hào))適合用作軟質(zhì)PVC; 而低分子量（大牌號(hào)）的PVC適合用作硬質(zhì)PVC? 提示：可從加工和力學(xué)性能的角度加以分析。PS 聚苯乙烯（硬而脆）1、PS的結(jié)構(gòu)性能關(guān)系透明：由于側(cè)苯基在空間的排列為無規(guī)結(jié)構(gòu)，因此聚苯乙烯為無定形聚合物（非晶），具有很高的透明性耐候性差：側(cè)苯基可以使主鏈上a-氫原子活化，在空氣中易氧化生成過氧化物，并引起降解，因此制品長期在戶外使用易變黃、變脆熱敏感度大：聚苯乙烯的許多力學(xué)性能都顯著受到溫度的影響。PS耐熱性差;導(dǎo)熱率低，PS

20、泡沫塑料是良好的絕熱保溫材料。PS的力學(xué)性能隨溫度提高顯著下降力學(xué)性能：由于側(cè)苯基的體積較大，有較大的位阻效應(yīng)，而使聚苯乙烯的分子鏈變得剛硬，因此（Tg較高）剛性較大，質(zhì)脆，拉伸強(qiáng)度高，但其沖擊強(qiáng)度低。PS屬于硬而脆的塑料：拉伸強(qiáng)度和彎曲模量都很高，但抗沖擊性和耐低溫性差。Ps硬而脆，硬質(zhì)PVC硬而強(qiáng)，軟質(zhì)PVC軟而韌。PA硬而韌，PTFE是一種軟而弱的樹脂。電性能:PS具有良好的電絕緣性；耐化學(xué)藥品性: 非極性，PS化學(xué)穩(wěn)定性較好；PS溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯仿等有機(jī)溶劑。加工性:PS的熔融溫度遠(yuǎn)低于其熱分解溫度，很容易進(jìn)行成型加工.( PS的主要成型為：注射、擠出和發(fā)泡)2、PS的缺點(diǎn):

21、 (1) PS的抗沖擊性差 (2) PS的耐熱性不好，強(qiáng)度隨溫度提高大幅度降低PS的改性: 高抗沖PS（HIPS）: PS與順丁橡膠或丁苯橡膠（含量1020%)直接共混; 將順丁橡膠或丁苯橡膠溶于苯乙烯單體中共聚 沖擊性能優(yōu)異，尺寸穩(wěn)定，剛性好，易加工，制品光澤度高，易著色 ABS樹脂:丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物。ABS是一種用途廣泛的通用工程塑料。ABS耐候性較差。丙烯腈硬度、耐熱性、力學(xué)強(qiáng)度；丁二烯抗沖擊性；苯乙烯良好的熱塑性加工性3、請(qǐng)通過查閱文獻(xiàn)回答下列問題：a。“ABS合金/共混物”指的是什么？ABS合金是利用物理共混或化學(xué)接枝的方法，對(duì)現(xiàn)有的塑料進(jìn)行改性，使之實(shí)現(xiàn)高性能化、

22、功能化、專用化.b。目前已經(jīng)商業(yè)化的ABS合金主要有幾種？它們的性能特點(diǎn)是什么; 主要有：PC/ABS合金和 PA/ABS合金。特點(diǎn)：PC與ABS合金可以綜合PC和ABS的優(yōu)良性能，一方面可以提高ABS的耐熱性、抗沖擊和拉伸強(qiáng)度，另一方面可以降低PC成本和熔體粘度，提高流動(dòng)性，改善加工性能，減少制品內(nèi)應(yīng)力和沖擊強(qiáng)度對(duì)制品厚度的敏感性。PA/ABS合金是聚酰胺(PA)樹脂和ABS樹脂的合金，具有沖擊強(qiáng)度高、熱穩(wěn)定性和抗化學(xué)腐蝕性優(yōu)良、減震和吸聲性能較好等特點(diǎn)。既具有PA的耐沖擊性，耐化學(xué)藥品性等，又具有ABS樹脂的韌性、剛性、良成形性、二次加工性等特征。歸納性知識(shí)點(diǎn)： 為什么低溫制備疏松型 各種

23、熱塑性樹脂的典型應(yīng)用及其改性PE 應(yīng)用：薄膜包裝材料 ， 瓶、桶容器 ， 建筑管材 ， 纖維繩索改性：超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯、低相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯、茂金屬聚乙烯PP 應(yīng)用：醫(yī)用消毒器具 ，食品包裝 ，運(yùn)動(dòng)服裝改性：聚丙烯共聚物（丙烯-乙烯共聚物），聚丙烯合金 ，聚丙烯接枝改性 ，茂金屬聚丙烯PVC 應(yīng)用：電絕緣材料 ，農(nóng)用薄膜 ，唱片改性：高聚合度聚氯乙烯 ，氯化聚氯乙烯 ，氯乙烯共聚物PS 應(yīng)用：儀表外殼 ，照明制品 ，光導(dǎo)纖維 ，絕熱材料改性：高抗沖聚苯乙烯 ，ABS樹脂 ， 茂金屬聚苯乙烯 ，AS樹脂熱固性塑料 PF AF EP UP各種熱固性塑料的合成反應(yīng)方程式和合成條件各

24、種熱固性塑料的固化反應(yīng)機(jī)理和典型固化交聯(lián)劑各種熱固性塑料的性能特點(diǎn)和典型應(yīng)用領(lǐng)域PF 酚醛樹脂(電木，阻燃性好，吸水率高）熱塑性PF和熱固性PF的合成反應(yīng)及其條件：課本P66-P67。 熱塑性酚醛樹脂：甲醛：苯酚1，堿性條件下反應(yīng)。含有可反應(yīng)羥甲基，不需固化劑，加熱就可以固化熱塑性PF與熱固性PF的性能比較熱塑性PF固化后得到的PF樹脂熱固性PF固化后得到的PF樹脂使用六亞甲基四胺固化得到交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)密度較大，較均勻。但體系中會(huì)殘余較多的極性小分子。通過分子上的活性羥甲基的反應(yīng)交聯(lián)固化得到的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中缺陷較多。但體系中殘余的極性小分子較少拉伸強(qiáng)度、模量較高抗彎、抗沖擊強(qiáng)度較低耐熱性較高，電性能差拉

25、伸強(qiáng)度、模量較低抗彎、抗沖擊強(qiáng)度較高耐熱性較差，電性能好熱塑性PF的固化固化劑：六亞甲基四胺熱固性PF的固化：機(jī)理：采用熱壓法使其固化溫度在145175，在較大的成型壓力下排除熱壓過程中產(chǎn)生的揮發(fā)分 羥甲基與鄰位或?qū)ξ换顫姎浞磻?yīng)，生成次甲基鍵羥甲基之間反應(yīng)形成二芐基醚次甲基與甲醛之間的縮合次甲基與羥甲基縮合酚醛樹脂的應(yīng)用 ： n 目前很大一部分PF樹脂被當(dāng)作黏合劑用于木材的加工,目前纖維增強(qiáng)PF發(fā)展很快。n 運(yùn)輸業(yè)：轎車座椅/飛機(jī)座椅（PF發(fā)泡）、排氣管道、隔熱材料、公共汽車內(nèi)外裝飾材料、發(fā)動(dòng)機(jī)的隔熱罩、蓋板等。n 建筑業(yè)：隔熱板、內(nèi)外裝飾板、天棚防火板、防火門、地板、管道。n 化工: 防腐蝕

26、管道，儲(chǔ)槽、儲(chǔ)罐等AF 氨基樹脂尿素甲醛（脲醛）樹脂（UF）和 三聚氰胺甲醛（MF）。1、UF 脲醛樹脂的合成反應(yīng)與固化第一步：尿素與甲醛間的加成反應(yīng)第二步：一、二羥甲基脲的縮合 羥甲基與氨基間的縮合脲醛樹脂的固化二羥甲基脲的縮聚物在加熱或催化劑的作用下可進(jìn)一步交聯(lián)成體形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。（固化后的脲醛樹脂交聯(lián)度不高）2、 MF 蜜胺樹脂的合成反應(yīng)與固化合成：在堿性條件下，三聚氰胺和甲醛通過縮聚反應(yīng)制得。第一步：三聚氰胺和甲醛進(jìn)行加成反應(yīng)，生成三羥甲基衍生物；第二步：三羥甲基衍生物縮聚成樹脂。 +CH2O固化：高溫或加入酸就會(huì)使三聚氰胺衍生物發(fā)生縮合而固化。兩個(gè)羥甲基間縮聚形成醚鍵羥甲基與氨基縮聚形成

27、亞甲基3、脲醛樹脂和蜜胺樹脂性能差異的微觀結(jié)構(gòu)原因（交聯(lián)結(jié)構(gòu)）、應(yīng)用領(lǐng)域脲醛樹脂UF蜜胺樹脂MF微觀結(jié)構(gòu)看反應(yīng)式軟性剛性結(jié)構(gòu)來分析性能差異無臭、無味、耐油、耐弱堿和有機(jī)溶劑,不耐酸和沸水表面硬度高、耐刮傷外觀光澤如玉，是透明或半透明的，可做成各種鮮艷的顏色具有一定的韌性，耐熱性不高UF容易吸水，所以電性能較差MF的表面硬度高、無毒、可制成各種顏色?？砷L期耐沸水吸濕性低，在潮濕環(huán)境中仍有良好電性能，耐高壓電（電?。┬酝怀雒郯窐渲哪蜔嵝?、耐濕性及力學(xué)性能明顯優(yōu)于脲醛樹脂原因分析蜜胺樹脂中剛性雜環(huán)結(jié)構(gòu)間的柔性鏈長度較酚醛樹脂中苯環(huán)間的亞甲基長，所以脆性沒有酚醛大；蜜胺樹脂中可交聯(lián)的反應(yīng)點(diǎn)比脲醛樹脂

28、多，所以交聯(lián)密度比脲醛樹脂高。應(yīng)用領(lǐng)域1.UF模壓塑料:制作日用品和裝飾品：紐扣、發(fā)夾、餐具等。2. UF層壓塑料:制作桌面板、車廂、船艙的內(nèi)外裝飾板、建筑物上的裝飾板。3. UF泡沫塑料絕熱、耐腐蝕、不燃、價(jià)廉，但強(qiáng)度低和耐水性差。主要用作建筑隔音、絕熱和包裝防震材料。4. 水溶性木材黏合劑1.蜜胺樹脂模壓塑料用來制造質(zhì)量要求高的電器零件和日用品：燈罩、開關(guān)、餐具、醫(yī)療器具等。2.蜜胺樹脂層壓塑料玻璃布或石棉增強(qiáng)的蜜胺樹脂可以用作耐高溫結(jié)構(gòu)材料。3.膠黏劑和涂料 EP 環(huán)氧樹脂1、雙酚A型環(huán)氧樹脂的合成反應(yīng)雙酚A由環(huán)氧氯丙烷與雙酚A在堿性催化劑作用下反應(yīng)生成。（催化劑：氫氧化鈉溶劑）加成反應(yīng)

29、在NaOH的作用下脫HCL環(huán)氧基與雙酚A加成反應(yīng)，后與環(huán)氧氯丙烷加成，雙酚A型ER的結(jié)構(gòu)式脫HCl在分子鏈端形成環(huán)氧基團(tuán)，不斷重復(fù)2、雙酚A型環(huán)氧樹脂固化機(jī)理和典型固化劑固化機(jī)理：（1）多元胺固化劑：反應(yīng)式：（2）酸酐類固化劑：反應(yīng)式： 酸酐可與ER上的羥基反應(yīng) 羧基與環(huán)氧基反應(yīng) 環(huán)氧基與羥基反應(yīng)3、典型固化劑：（1） 多元胺固化劑的類型與特點(diǎn)：脂肪族多元胺類：可室溫固化，固化速度快。但固化劑對(duì)人體有刺激作用，固化產(chǎn)物較脆且耐熱性差，一般不用于復(fù)合材料。芳香族多元胺類：反應(yīng)活性低，需加熱才能固化。但產(chǎn)物的綜合性能較好（2）酸酐類固化劑：毒性小，反應(yīng)活性低，樹脂儲(chǔ)存期長 ；固化速度慢，可加催化劑

30、改善 ；固化產(chǎn)物色澤淺 ；固化產(chǎn)物具有良好的力學(xué)性能與電性能 ；固化產(chǎn)物具有更高的熱穩(wěn)定性。4、 EP的性能特點(diǎn)和應(yīng)用玻璃鋼和涂料、黏合劑環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)及應(yīng)用結(jié)構(gòu)性能特點(diǎn)應(yīng)用分子結(jié)構(gòu)上存在極性羥基和醚鍵具有很高的黏附力；大型殼體：游船、汽車車身、飛機(jī)升降舵電子電氣：開關(guān)裝置、印刷電路板國防軍工：導(dǎo)彈零部件ER壓制與注塑制品汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件、開關(guān)殼體、線圈架、電電動(dòng)機(jī)外殼。ER澆注制品電子元件的封裝膠。ER的發(fā)泡高耐熱絕熱、減震、吸聲材料。ER還可以用于涂料和黏合劑。固化時(shí)多為加成反應(yīng)收縮率低分子中存在大量的苯環(huán)和極性基團(tuán)；醚鍵增加分子鏈柔順性綜合力學(xué)性能優(yōu)良。固化ER化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良-

31、耐酸、堿和溶劑。固化ER具有優(yōu)良的電性能高絕緣性、耐電弧。固化ER尺寸穩(wěn)定高；固化ER耐霉菌可在熱帶條件下使用。缺點(diǎn)是成本偏高，某些固化劑的毒性較大。UP 不飽和聚酯1、定義:不飽和聚酯是由二元酸（飽和二元酸和不飽和二元酸）同二元醇，經(jīng)過縮聚反應(yīng)而成的一種線型聚合物，通常以該化合物在烯烴類活性單體（如苯乙烯）中的溶液形式出現(xiàn)。2、 UP的特殊交聯(lián)固化機(jī)理: 自由基機(jī)理引發(fā)劑（1）有機(jī)過氧化物或偶氮類有機(jī)物 a過氧化苯甲酰 b偶氮二異丁腈交聯(lián)劑:將不飽和的烯烴單體和線型UP一起引發(fā)聚合，相當(dāng)于一個(gè)共聚反應(yīng)競聚率：r1=k11/k12 r2=k21/k22r11交聯(lián)速度慢，交聯(lián)密度低，交聯(lián)“橋”較

32、長。UP上殘余未反應(yīng)的雙鍵較多 3、 UP 不飽和樹脂 各部分的分子結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響：（1）分子量-分子量增大，樹脂強(qiáng)度硬度、抗彎強(qiáng)度增大（2）不飽和鍵的數(shù)目-越多，交聯(lián)密度越大、剛度增大、耐磨性提高。 力學(xué)性能（3）聚酯分子鏈結(jié)構(gòu)規(guī)整性-越規(guī)整，樹脂分子排布越有序，有利于提高拉伸強(qiáng)度（4）聚酯分子的極性-極性基團(tuán)越多，固化樹脂的抗彎強(qiáng)度就越大柔韌性：增大飽和聚酯段的比例；飽和二元酸采用脂肪族飽和二元酸；增長飽和二元醇的鏈長度；減少酯基的密度u 提高分子鏈的有序性（結(jié)晶度）采用對(duì)稱性高的縮聚單體。u 增多分子鏈中的熱穩(wěn)定結(jié)構(gòu)如苯環(huán) u 增大不飽和二元酸的比例提高交聯(lián)密度 熱穩(wěn)定性u(píng) 采用熱穩(wěn)定

33、性高的交聯(lián)劑提高交聯(lián)鍵的熱穩(wěn)定性耐化學(xué)藥品性：增加不飽和二元酸的量；提高分子的有序性電性能：脂肪烴的比例增多電性能提高。提高縮聚反應(yīng)程度減少未反應(yīng)的羧基含量可提高電性能。4、 不飽和二元酸，飽和二元酸，二元醇，交聯(lián)劑, 對(duì)其最終性能貢獻(xiàn)不飽和二元酸：順丁烯二酸（順酐）在縮聚過程中逐漸部分轉(zhuǎn)化為反式雙鍵，反丁烯二酸活潑，有利于固化程度，反式雙鍵使不飽和聚酯具有較快的固化速率和固化程度，還使聚酯分子鏈排列規(guī)整，使結(jié)晶度提高，使制品具有較高的熱變形溫度，良好的物理、力學(xué)與耐腐蝕性能飽和二元酸：調(diào)節(jié)雙鍵密度，增加樹脂的韌性，降低不飽和聚酯的結(jié)晶傾向，改善它在乙烯基類交聯(lián)單體中的溶解度二元醇：最常用1,

34、2-丙二醇，分子結(jié)構(gòu)中有不對(duì)稱甲基，因此聚酯結(jié)晶傾向較少，與交聯(lián)苯乙烯有良好的相容性。樹脂固化后具有良好的物理與化學(xué)性能交聯(lián)劑：苯乙烯（與UP良好相容性，能溶解引發(fā)劑、促進(jìn)劑，雙鍵活性大，易共聚5、 UP的廣泛應(yīng)用領(lǐng)域（1）用量最大的熱固性樹脂（2）玻纖增強(qiáng)UP（聚酯玻璃鋼)比強(qiáng)度高于鋁合金，接近鋼材，代替金屬制造結(jié)構(gòu)材料通過手糊成型（左）或噴涂成型（右）制造各類型的船體.通過袋壓成型法制造船體、安全帽、機(jī)器外罩等.采用真空袋壓法生產(chǎn)飛機(jī)部件、雷達(dá)罩. 采用整體模壓成型法生產(chǎn)衛(wèi)生潔具（洗手盆）等.(3) 非玻纖增強(qiáng)UP：澆注UP，可制成人造瑪瑙，人造大理石，墻面和地面裝飾磚等裝飾性材料；柔性U

35、P，常用滑石粉、木粉等做填料，作為涂層材料，制造仿木家具。第3章 工程材料PA 聚酰胺（硬而韌）(工程塑料中用量最大）1. 聚酰胺（俗稱尼龍）是指分子主鏈上含有酰胺基團(tuán)（-NHCO-）的高分子化合物。2. 聚酰胺的前30年是作為合成纖維材料，尼龍（Nylon）的俗稱就是來自與此。尼龍的最早發(fā)明商美國杜邦公司曾宣傳：尼龍比蜘蛛絲還細(xì)、比鋼鐵還強(qiáng)。1960年左右，聚酰胺開始被用做一種“工程塑料”3. 脂肪族聚酰胺是線形高分子材料，由亞甲基鏈段和極性基團(tuán)（酰胺基）有規(guī)律交替鏈接而成。聚酰胺中的氫鍵結(jié)構(gòu)對(duì)其聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和最終的性能起到了決定性的作用4.PA的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)：PA中的酰胺和亞甲基鏈段有規(guī)律交替

36、排布鏈較規(guī)整；酰胺基團(tuán)間的氫鍵強(qiáng)作用PA分子間作用力較強(qiáng)；PA分子上交替出現(xiàn)的亞甲基鏈段提供了較大的分子活動(dòng)能力，從而導(dǎo)致PA容易結(jié)晶。所以，脂肪族聚酰胺是結(jié)晶度較高的半結(jié)晶性高分子材料。結(jié)晶度一般在30。5、脂肪族PA微觀結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系氫鍵的重要作用、酰胺基團(tuán)的密度、亞甲基的奇偶性？1 分子間氫鍵的形成，使分子間作用力較大，使PA的結(jié)構(gòu)發(fā)生結(jié)晶化，因而具有良好的力學(xué)性能，耐油性，耐溶劑性2 酰胺基團(tuán)的密度越大，吸水率越高；結(jié)晶的熔點(diǎn)基本隨酰胺基團(tuán)的密度提高而增大（氫鍵）3 亞甲基數(shù)是奇偶數(shù)影響結(jié)晶，亞甲基數(shù)是偶數(shù)結(jié)晶性更好6.芳香族PA和透明PA分子設(shè)計(jì)的理念及其性能特點(diǎn)芳香族PA透明PA

37、定義 分子骨架上含有芳環(huán)的聚酰胺稱為芳香族聚酰胺外觀透明的PA結(jié)構(gòu)特征苯環(huán)自身具有剛性苯環(huán)與酰胺基團(tuán)共扼作用（在對(duì)位芳綸中更強(qiáng)酰胺基團(tuán)間的氫鍵作用-剛性分子鏈造成PA不透明的原因是什么？PA的結(jié)晶性。透明PA就是在PA分子鏈上引入側(cè)基，破壞鏈的規(guī)整性，使其不能結(jié)晶性能特點(diǎn)高強(qiáng)、高模、耐高溫、耐腐蝕、阻燃、電絕緣。不能熱塑性加工。聚對(duì)苯二甲酰三甲基己二胺-透明性超過PS和PC，僅此于PMMA，綜合力學(xué)性能優(yōu)良，熱變形溫度130oC聚2,2-雙（4-氨基環(huán)己基）丙烷-壬二酸-己二酸三元共聚物-目前光學(xué)性能最好的高分子材料。綜合力學(xué)性能與Trogamid-T相當(dāng)，但耐熱性更好，熱變形溫度160oC應(yīng)

38、用耐高溫薄膜、耐高溫絕緣材料、耐輻射材料、高性能纖維。p內(nèi)酰胺開環(huán)聚合而成的p型PA的分子結(jié)構(gòu)：CH2CONHp-1n7.寫出尼龍6、尼龍66、尼龍610和尼龍1010的重復(fù)鏈節(jié)的結(jié)構(gòu)（自己寫）mp型聚酰胺的分子結(jié)構(gòu)。P是氨基酸或內(nèi)酰胺中碳原子的數(shù)量。 m二元胺中的碳原子數(shù)；p二元酸中的碳原子數(shù)。稱為“酰胺p”：例如聚酰胺6。8、影響尼龍吸水率的主要因素是什么？為什么尼龍吸水后、力學(xué)性能會(huì)發(fā)生顯著的變化因素：主要因素是酰胺基之間亞甲基鏈節(jié)的長短，即取決于分子鏈中CH2/CONH比值，比值越大，吸水性越小。尼龍吸水后，原有的羰基中的氧與羰基中的氫形成的氫鍵被水中的氧和氫形成的新的氫鍵代替，減弱了

39、大分子的作用力，所以拉伸強(qiáng)度下降，抗沖擊強(qiáng)度上升。例如：PA66連段重復(fù)出現(xiàn)的酰胺基是一個(gè)帶極性的集團(tuán)，H原子能和另一個(gè)酰胺基團(tuán)上的給電子羰基結(jié)合形成很強(qiáng)的氫鍵，而使結(jié)晶度增大，可是吸水后，由于鏈段中的部分羰基將要與胺基中的H脫離而與水分子形成H鍵，加之分子量下降，都會(huì)使結(jié)晶度下降，從而彎曲強(qiáng)度，拉伸強(qiáng)度下降，但缺口沖擊強(qiáng)度它表征的是材料的韌性，材料的結(jié)晶度越低，無定形部分含量越高，材料的沖擊韌性就越好，所以出現(xiàn)PA66缺口沖擊強(qiáng)度隨材料吸水率增大而增大。PC 聚碳酸酯(透明的,硬而韌)1. 聚碳酸酯的定義 :分子主鏈中含有碳酸酯基的聚合物統(tǒng)稱為聚碳酸酯，可看作二羥基化合物與碳酸的縮聚產(chǎn)物。是

40、用量第二大的工程塑料2. 分子鏈比較剛硬,分子間有較強(qiáng)的作用力: PC很難結(jié)晶、是無定形高分子材料: 是硬而韌的高聚物：其抗拉、抗彎、抗壓強(qiáng)度和硬度較高。PC易形成分子鏈?zhǔn)?原纖維結(jié)構(gòu)（不是無規(guī)線團(tuán)）。PC的原纖維增強(qiáng)骨架間存在著大量的微孔隙:微孔隙本身的變形也吸收沖擊能量;原纖維結(jié)構(gòu)易滑移吸收沖擊能量。因而PC是熱塑性塑料中抗沖擊強(qiáng)度非常高的塑料。比較材料具有抗沖擊性能的微觀結(jié)構(gòu) 3、PC具有高透明、高抗沖、高耐熱性的微觀結(jié)構(gòu)原因高透明性：由于聚碳酸酯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，基本屬于無定形聚合物，具有優(yōu)良的透明性。高抗沖性：主鏈的苯環(huán)使聚碳酸酯具有很好的剛性，而醚

41、鍵又使聚碳酸酯的分子鏈具有一定的柔順性，所以聚碳酸酯為一種既剛又韌的材料，沖擊性能突出。高耐熱性：聚碳酸酯具有很好的耐高低溫性能。4、 PC、PS、PE易應(yīng)力開裂的原因PC（雙酚A型聚碳酸酯）PSPEPc與溶劑接觸時(shí)，拉伸應(yīng)力大于一定數(shù)值便會(huì)出現(xiàn)銀紋和破壞，這一臨界拉伸應(yīng)力值與溶劑的成分和試樣的受熱歷史均有關(guān)。二甲苯含量的提高會(huì)導(dǎo)致PC發(fā)生環(huán)境應(yīng)力及拉伸強(qiáng)度，斷裂伸長率的降低。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以下的熱處理可以使PC的拉伸屈服應(yīng)力和拉伸斷裂應(yīng)力稍微提高，但對(duì)改善材料的耐環(huán)境應(yīng)力開裂性是不利的。由于側(cè)苯基的體積較大，有較大的位阻效應(yīng)，而使聚苯乙烯的分子鏈變得剛硬，因此制品易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。PE在酯類、金

42、屬皂類、硫化或磺化醇類、潮濕土壤等活性物質(zhì)作用下會(huì)產(chǎn)生環(huán)境應(yīng)力開裂現(xiàn)象。原因可能是這些物質(zhì)在與PE接觸并向內(nèi)部擴(kuò)散時(shí)會(huì)降低聚乙烯的內(nèi)聚能。PE的高結(jié)晶性對(duì)耐環(huán)境應(yīng)力開裂是不利的。（看PE板塊解釋）個(gè)人理解：PC,PS兩者都屬于非結(jié)晶性聚合物，在加工時(shí)分子鏈易取向，且不易恢復(fù)，由于苯環(huán)的存在，分子鏈剛硬，冷卻成型后（分子鏈有恢復(fù)自然狀態(tài)的趨勢，但被凍結(jié)）易殘余較大的內(nèi)應(yīng)力，產(chǎn)生應(yīng)力開裂5、 改性:PC的缺點(diǎn)：（熔體粘度大，流動(dòng)性差）制品殘余內(nèi)應(yīng)力大；耐溶劑，耐堿性差； 高溫易水解；（摩擦因數(shù)大，無自潤滑性）不耐磨損。 降低內(nèi)應(yīng)力的方法：提高熔體溫度、提高模具溫度、制品成型后熱處理。 1. 纖維增

43、強(qiáng)PC：玻璃纖維、碳纖維等 2. PC合金PTFE(軟而弱）1.F原子完全對(duì)稱排列，PTFE是非極性聚合物: 結(jié)晶度高,是大量結(jié)晶區(qū)和少量無定形區(qū)并存的聚合物。必考2.通過螺旋形構(gòu)象形成的F原子“筒狀外殼”嚴(yán)密的屏蔽了分子骨架碳原子。 PTFE的分子量高，且?guī)缀鯚o支鏈。密度是樹脂材料中最大的3.請(qǐng)從分子結(jié)構(gòu)角度分析PTFE為什么具有耐高低溫、耐腐蝕和不黏附的特點(diǎn)？為什么各項(xiàng)力學(xué)性能很低？PTFE的線膨脹系數(shù)較大，而且還隨著溫度的提高而有明顯的增大，因此PTFE具有優(yōu)異的耐熱性和耐寒性。F原子對(duì)骨架碳原子有屏蔽作用，而且氟碳鍵具有較高的鍵能是很穩(wěn)定的化學(xué)鍵，因此使分子鏈很難破壞，所以PTFE具有

44、耐腐蝕性（耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑和鹽類，大部分的有機(jī)溶劑。只有F元素和熔融的堿金屬才對(duì)PTFE有腐蝕作用）和對(duì)光和臭氧的作用穩(wěn)定，具有優(yōu)良的耐候性PTFE的表面自由能很低，因此具有高度的不黏附性。PTFE是非極性聚合物-PTFE分子間或與其它分子間的物理吸引作用力很小。PTFE螺旋形構(gòu)象鏈的剛性很強(qiáng)，難彎曲PTFE大分子間的纏結(jié)難發(fā)生，以上原因?qū)е拢?1)極低的摩擦系數(shù)和良好的自潤滑性（2）耐磨損性能不好（3）力學(xué)性能不高（拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、剛性、硬度、耐疲勞）（4） PTFE膨脹節(jié)在拉伸載荷和壓縮載荷作用下表現(xiàn)出蠕變現(xiàn)象，或稱為冷流性。4.PTFE不能熱塑性加工的原因：雖PTFE屬于熱塑性

45、塑料，但其分子鏈兩側(cè)具有電負(fù)性極強(qiáng)的氟原子，氟原子間的斥力很大，使大分子鏈內(nèi)旋轉(zhuǎn)困難，分子鏈段僵硬，這就使得PTFE的熔體黏度極高，特別是結(jié)晶化溫度237后，仍不會(huì)出現(xiàn)熔融狀態(tài)，即使溫度達(dá)到分解溫度發(fā)生分解時(shí)，仍不能流動(dòng)，因此，PTFE不能采用熱塑性塑料熔融加工方法，應(yīng)進(jìn)行燒結(jié)，與UHMWPE一樣5.各種含氟塑料改善PTFE缺陷的分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念PTFE的加工性差通過降低PTFE的分子結(jié)構(gòu)規(guī)整性，降低分子鏈的剛性，提高熔體流動(dòng)性改善。6.查閱文獻(xiàn)回答：具有不黏附性的PTFE如何和其他材料黏合在一起表面處理方法：（1）化學(xué)處理方法，主要是通過腐蝕液與PTFE膜表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，扯掉表皮上部分氟原

46、子 （2）高溫熔融法各種工程塑性樹脂的典型應(yīng)用及其改性PA：應(yīng)用，機(jī)械、化學(xué)及電器零件 ，PA粉末可用于零件表面噴涂改性，單體澆注聚酰胺 ，芳香族聚酰胺 ，透明聚酰胺PC：應(yīng)用，防護(hù)玻璃 ，防護(hù)安全帽 ，純凈水周轉(zhuǎn)桶 ，藥品容器 。改性，增強(qiáng)聚碳酸酯 ，聚碳酸酯合金 PTFE：應(yīng)用，化工容器 ，軸承 ，電容器線圈 ，人工心臟 ，不粘鍋改性，填充聚四氟乙烯 ，高分子液晶-聚四氟乙烯復(fù)合材料第4章 橡膠和彈性體（NR、SBR、BR、 EPDM、IIR、NBR、CR）1. 聚酯型TPU具有更好的力學(xué)強(qiáng)度和耐磨性、耐非極性溶劑性；聚醚型TPU具有更好的彈性、低溫性能、熱穩(wěn)定性、耐水性和耐生物降解性。2

47、. 定義：橡膠是一種材料，它在大的變形下能迅速地恢復(fù)其形變橡膠能被改性，改性的橡膠后的橡膠不能溶于有機(jī)溶劑中，但可溶脹。改性的實(shí)質(zhì)是指橡膠的硫化（即交聯(lián)）。3. 熱塑性塑料、熱固性塑料、彈性體在分子結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)和不同。熱塑性塑料：分子量可達(dá)到幾十萬到幾百萬，大分子鏈長度可達(dá)到10-3mm，可以是線性的，也可以是支化的。大分子間相互糾纏在一起，呈無序或相對(duì)有序排列，形成“聚集態(tài)結(jié)構(gòu)”。 熱固性塑料：固化前是線型或帶支鏈的，固化后分子鏈之間形成化學(xué)鍵，成為三度的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不僅不能再熔觸，在溶劑中也不能溶解。彈性體：主要成分是橡膠烴，另外還含有5%8%左右的非橡膠烴成分。相對(duì)分子量在3萬3000萬之

48、間，相對(duì)分子量分布指數(shù)很寬。彈性體包括熱塑性彈性體，其它高分子彈性體材料，傳統(tǒng)的橡膠材料：天然橡膠、合成橡膠4. 請(qǐng)從上分析橡膠和熱塑性塑料在高分子結(jié)構(gòu)區(qū)別橡膠與塑料最本質(zhì)的區(qū)別在于塑料發(fā)生形變時(shí)塑性變形，而橡膠是彈性變形。塑料變形后不容易恢復(fù)原狀態(tài)，而橡膠相對(duì)來說就容易得多。塑料在成型上絕大多數(shù)成型過程完畢產(chǎn)品過程也就完畢；而橡膠成型過程完畢后還得需要硫化過程。在常溫下，塑料是固態(tài)，很硬，不能拉伸變形。而橡膠硬度不高，有彈性，可拉伸變長，停止拉伸又可回復(fù)原狀。這是由于它們的分子結(jié)構(gòu)不同造成的。另一不同點(diǎn)是塑料可以多次回收重復(fù)使用，而橡膠則不能直接回收使用5. 橡膠高彈性的來源于高分子鏈的熵彈

49、性當(dāng)高分子材料受到外力發(fā)生較大的形變時(shí)，其分子鏈通過分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)發(fā)生變形，整體的熵值減少。當(dāng)外力去除，變形了的高分子鏈有向熵值較高的原始狀態(tài)自發(fā)回復(fù)的趨勢。 彈性體材料對(duì)結(jié)構(gòu)的要求：1.大分子鏈要有足夠的柔性：保證材料可以發(fā)生較大的變形，保證外力去除后材料可以在熵增的驅(qū)動(dòng)下形變回復(fù)。 2.在使用溫度下要不結(jié)晶或結(jié)晶很少。3.在使用溫度下分子鏈間相對(duì)滑移要?。ń宦?lián)）否則制品會(huì)產(chǎn)生很大的永久變形6.通用橡膠NR、SBR、BR、 EPDM、IIR、NBR、CR特種橡膠SiR、ACM、FKM7. 寫出下列縮寫中文名（NR天然橡膠） ，（BR聚丁二烯橡膠），（SBR丁苯橡膠） EPM（二元乙丙橡膠） EP

50、DM （三元乙丙橡膠）CR（氯丁橡膠）NBR（丁腈橡膠）HNBR氫化丁腈;英文名：丙烯酸酯橡膠ACM、氟橡膠FR、丁基橡膠（IIR）、聚氨酯橡膠（PU）8.各種橡膠的分子結(jié)構(gòu)特征：NR 天然橡膠飽和度，低非極性物質(zhì)分子柔順性：分子主鏈上與雙鍵相鄰的 鍵容易旋轉(zhuǎn)，分子鏈柔性好?？衫煺T導(dǎo)結(jié)晶性：在拉伸應(yīng)力作用下容易結(jié)晶，拉伸結(jié)晶度最大可達(dá)45%性能特點(diǎn)（重點(diǎn)）1. 與雙鍵相鄰CC鍵的容易內(nèi)旋轉(zhuǎn)；分子鏈上的側(cè)甲基數(shù)量少；NR非極性分子間作用力低分子鏈柔順+分子量大，（熵）彈性高高彈性（Tg-72oC）僅次于BR2.分子鏈柔順+分子量大（聚合度高）內(nèi)耗低、動(dòng)態(tài)生熱小 3. 拉伸誘導(dǎo)結(jié)晶+分子量大拉伸

51、和撕裂強(qiáng)度高 耐磨性、耐彎曲曲撓疲勞性好4. NR分子量分布呈雙峰分布規(guī)律低分子量部分有利于NR的加工。高分子量的部分使NR具有較高的強(qiáng)度。5. 主鏈上存在大量不飽和雙鍵耐熱氧、耐臭氧老化性能差 6. 非極性橡膠耐烴類油性能差 IIR丁基橡膠飽和度：高極性：非極性結(jié)晶橡膠分子柔順性：分子排列比較規(guī)整，柔性較好可拉伸誘導(dǎo)結(jié)晶性：在低溫下不易結(jié)晶，高拉伸狀態(tài)下出現(xiàn)結(jié)晶，在低于-40下拉伸，結(jié)晶較快。性能特點(diǎn)IIR橡膠在主鏈上含有極少量的異戊二烯通常100個(gè)碳才有一個(gè)雙鍵，飽和度很高氧化交聯(lián)速度慢聚異丁烯段規(guī)整、對(duì)稱性高結(jié)晶性橡膠。也具有拉伸誘導(dǎo)結(jié)晶的現(xiàn)象，純膠強(qiáng)度高；異丁烯主鏈上多而密集的對(duì)稱側(cè)甲基，填補(bǔ)了分子鏈間的孔隙IIR耐透氣性和耐透水性優(yōu)異；異丁烯主鏈上多而密集的側(cè)甲基，導(dǎo)致分子鏈在相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)摩擦大、內(nèi)耗高適合用于阻尼減震材料；IIR的自黏性和互黏性差，與其它通用橡膠相容性低通過鹵化的方法提高黏結(jié)性（鹵素含量12）。優(yōu)點(diǎn)（1） 耐熱性高可長期在120oC使用（2）耐氣候性優(yōu)良（3