高分子部分復(fù)習(xí)

1、1、高分子（聚合物）：也叫聚合物或大分子。主鏈由1共價(jià)鍵結(jié)合，具有2高的分子量，其結(jié)構(gòu)必須是由3多個(gè)重復(fù)單元所組成，并且這些重復(fù)單元實(shí)際上或概念上是由相應(yīng)的小分子（單體）衍生而來。概括的說，高分子是由許多相同的重復(fù)單元通過化學(xué)鍵連接而成的大分子。2、單體：能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)，并轉(zhuǎn)化成高分子基本結(jié)構(gòu)組成單元的小分子。3、重復(fù)單元：聚合物中化學(xué)組成相同的最小單元，又稱為鏈節(jié)。4、結(jié)構(gòu)單元：在大分子鏈中出現(xiàn)的以單體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的原子團(tuán)5、聚合度：每個(gè)聚合物分子所含結(jié)構(gòu)單元的數(shù)目。6、高分子的分類：按主鏈元素組成分類，并舉例：1）碳鏈高分子：聚乙烯聚丙烯2）雜鏈高分子：聚乙二醇尼龍-63）元素有機(jī)高分子：

2、聚二甲基硅氧烷按性能和用途分類：1）塑料：在常溫下具有固定的形狀和強(qiáng)度，在高溫下具有可塑性的高分子化合物。在外力的作用下，可以產(chǎn)生形變，加工成任何所需的形狀。如PE、PVC、ABS、PC、PTFE。2）橡膠：橡膠是有機(jī)高分子彈性化合物。在很寬的溫度（50150）范圍內(nèi)具有優(yōu)異的彈性，所以又稱為高彈體。如NR、BR、SBR、IIR。3）纖維：纖維是指長度比其直徑大很多倍(大于1000/1)，并具有一定柔韌性的纖細(xì)物質(zhì)。如錦綸、腈綸、滌綸、維綸。4）粘合劑：能把各種材料緊密地結(jié)合在一起的物質(zhì)。5）涂料：涂布在物體表面而形成具有保護(hù)和裝飾作用膜層的材料。6）功能高分子：具有特定的功能作用，可作功能材

3、料使用的高分子化合物。如導(dǎo)電高分子、液晶、生物降解高分子。7、按用途，塑料如何分類？舉例說明（各不少于三例，寫出中文全稱和英文簡寫）。1）通用塑料：如聚乙烯PE、聚氯乙烯PVC、聚丙烯PP、聚苯乙烯PS。2）工程塑料：如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 ABS塑料、聚碳酸酯(PC)、聚四氟乙烯（PTFE，塑料王）、尼龍（聚酰胺）PA、聚甲醛POM。8、簡述順丁橡膠、丁苯橡膠、丁基橡膠的主要性能。他們分別由何單體聚合得到？1）順丁橡膠（BR）：以丁二烯為單體聚合而得的一種通用合成橡膠。優(yōu)點(diǎn)：彈性高，是當(dāng)前橡膠中彈性最高的一種； 耐低溫性能好，玻璃化溫度為-105；耐磨性能優(yōu)異，滯后損失低，生熱性低，

4、耐屈撓性好；與其它橡膠相容性好。 丁苯橡膠 (SBR)：是以丁二烯和苯乙烯為單體共聚而得的高分子彈性體。特點(diǎn)：耐磨性和氣密性好，抗撕裂性和耐老化性較佳，但強(qiáng)度和彈性差。丁基橡膠 (IIR)：是異丁烯和少量異戊二烯的共聚物，特點(diǎn)：氣密性最好的橡膠，氣透率約為天然橡膠的1/20，順丁橡膠的1/30。分別寫出三種塑料、橡膠和纖維的中文名稱、結(jié)構(gòu)式及主要用途。塑料：聚乙烯結(jié)構(gòu)式：主要用途：制造食品包裝袋、各種飲水瓶、容器、玩具等；還可制各種管材、電線絕緣層等 聚氯乙烯結(jié)構(gòu)式：主要用途：制造水槽，下水管；制造箱、包、沙發(fā)、桌布、窗簾、雨傘、包裝袋；還可做涼鞋、拖鞋及布鞋的塑料底等。聚四氟乙烯結(jié)構(gòu)式：主要

5、用途：可用作高溫環(huán)境中化工設(shè)備的密封零件，無油潤滑條件下作軸承、活塞等，還可做電容器、電纜絕緣材料 。橡膠：聚丁二烯（順丁橡膠）結(jié)構(gòu)式：主要用途：主要用于制造輪胎，也用于制造膠鞋、膠輥等耐磨性制品。丁苯橡膠結(jié)構(gòu)式：主要用途：廣泛用于制造汽車輪胎，皮帶等；與天然橡膠共混可作密封材料和電絕緣材料。丁基橡膠結(jié)構(gòu)式：主要用途：主要用于制作內(nèi)胎，也可用于制作無內(nèi)膽輪胎的密封層。纖維：聚己二酰己二胺纖維（錦綸-66，尼龍-66）結(jié)構(gòu)式：主要用途：約一半作衣料用，一半用于工業(yè)生產(chǎn)。在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中，約1/3是做輪胎簾子線。聚對苯二甲酸乙二醇酯(滌綸、的確良)結(jié)構(gòu)式：主要用途：是產(chǎn)量最大的合成纖維，大約90%

6、作為衣料用（紡織品為75%，紡織物為15%）。用于工業(yè)生產(chǎn)的只占總量的6%左右。聚丙烯腈纖維(腈綸、人造羊毛)結(jié)構(gòu)式：主要用途：大約70%作衣料用（紡織物占60%左右），用于工業(yè)生產(chǎn)的只占5%左右。10、什么是功能高分子？列舉至少五種功能高分子材料。1）功能高分子是指具有化學(xué)反應(yīng)活性、催化性、光敏性、導(dǎo)電性、磁性、生物相容性、藥理性、選擇分離性，或具有轉(zhuǎn)換或貯存物質(zhì)、能量和信息作用等功能的高分子及其復(fù)合材料。2）高分子材料列舉：高吸水性樹脂、高分子分離膜、光敏高分子材料、隱形眼鏡、發(fā)光塑料、導(dǎo)電高分子材料、液晶高分子。11、聚合反應(yīng)如何分類？1）按反應(yīng)過程是否析出低分子分類加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)按

7、聚合反應(yīng)機(jī)理分類連鎖聚合和逐步聚合自由基聚合和縮聚反應(yīng)12、分別說明自由基聚合反應(yīng)和縮聚反應(yīng)的特點(diǎn)。1）自由基聚合反應(yīng)的特點(diǎn)：可明顯區(qū)分出引發(fā)、增長、終止、轉(zhuǎn)移等基元反應(yīng)。 慢引發(fā)、快增長、速終止。大分子瞬時(shí)形成，聚合物的聚合度無大的變化。聚合過程中，單體濃度逐步降低，聚合物轉(zhuǎn)化率逐步增大。絕大多數(shù)是不可逆反應(yīng)，少量阻聚劑即可終止反應(yīng)?？s聚反應(yīng)的特點(diǎn)：大多數(shù)為可逆反應(yīng)和逐步反應(yīng)，分子量隨反應(yīng)時(shí)間的延長而逐漸增大，但單體的轉(zhuǎn)化率卻幾乎與時(shí)間無關(guān)。13、 連鎖聚合的實(shí)施方法有哪幾種？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？1）本體聚合優(yōu)點(diǎn)：均相反應(yīng)；體系簡單；生產(chǎn)流程短、設(shè)備少、工藝簡單、基本無需后處理、易于連續(xù)化聚合；生

8、產(chǎn)能力大、成本低；產(chǎn)物純度高、透明性好。不足：反應(yīng)熱不易導(dǎo)出、易局部過熱，反應(yīng)不均勻?qū)е路肿恿糠植驾^寬。溶液聚合優(yōu)點(diǎn)：均相反應(yīng)；降低體系粘度、易導(dǎo)出反應(yīng)熱；引發(fā)劑易分散，引發(fā)效率較高；對涂料、粘合劑等產(chǎn)品可直接使用。不足：溶劑的加入易引起副反應(yīng)、降低了單體濃度、使聚合速度較慢、聚合物分子量較低，溶劑處理增加成本，環(huán)保問題。懸浮聚合優(yōu)點(diǎn)：1、單體液滴內(nèi)相當(dāng)于一個(gè)小本體聚合體系，因而具有本體聚合的主要優(yōu)點(diǎn)，如單體濃度高、反應(yīng)速率快等；2、由于單體液滴外部為大量的分散介質(zhì) - 水，因而單體液滴內(nèi)的聚合反應(yīng)熱可以很方便地導(dǎo)出，具有溶液聚合的特點(diǎn)；3、綜合看，可認(rèn)為懸浮聚合同時(shí)兼具了本體聚合和溶液聚合兩

9、者的優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上克服了兩者的不足；4、非均相聚合，后處理簡單，一般通過機(jī)械分離脫水、洗滌、干燥即可，生產(chǎn)成本低。不足：1、由于分散劑在聚合結(jié)束后不易除去，影響了產(chǎn)品的質(zhì)量，如顏色、透明度、電性能等；2、單體液滴不穩(wěn)定，反應(yīng)后期易出現(xiàn)結(jié)塊，對設(shè)備、工藝要求高。乳液聚合優(yōu)點(diǎn)：水為介質(zhì)，價(jià)格低，易于散熱，反應(yīng)容易控制，便于大規(guī)模生產(chǎn)；聚合溫度較低，速率快且分子量高；聚合的膠乳可直接用作涂料、粘合劑和織物處理劑等。缺點(diǎn)：需要固體聚合物時(shí)，處理工藝復(fù)雜；組分多，乳化劑難以除凈，致使產(chǎn)品純度不高。14、縮聚反應(yīng)的實(shí)施方法有哪幾種？熔融聚合、溶液聚合、界面縮聚、固相縮聚15、簡述懸浮聚合和乳液聚合的

10、體系組成、各自的特點(diǎn)。懸浮聚合：體系組成：單體：油溶性單體引發(fā)劑：與單體、聚合物相溶油溶性引發(fā)劑。分散介質(zhì)：與單體不相溶；在正常體系中，對油溶性單體而言，采用去離子水。分散劑（懸浮劑）：含有親水親油結(jié)構(gòu)的合成或天然高分子；無機(jī)鹽類等。助劑：相對分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑、潤滑劑、抗氧劑、增塑劑、紫外線吸收劑等。特點(diǎn)：同13.乳液聚合：體系組成：單體：油溶性單體，基本不溶或微溶于水。引發(fā)劑：引發(fā)劑與單體、聚合物不相溶，為單體重量的0.11%。乳化劑：乳化劑是一種表面活性劑，為一種可形成膠束的物質(zhì)。通常由親水 的極性基團(tuán)和親油的非極性基團(tuán)組成。（1、陰離子型：烷基、烷基芳基的羧酸鹽，如硬脂酸鈉，硫酸鹽，如十二

11、烷基硫酸鈉，磺酸鹽，如十二、十四烷基磺酸鈉；2、陽離子型：極性基團(tuán)為胺鹽，乳化能力不足,乳液聚合一般不用；3、兩性型：兼有陰、陽離子基團(tuán)，如氨基酸鹽；4、非離子型：對pH變化不敏感，比較穩(wěn)定，乳化能力不如陰離子型一般不單獨(dú)使用，常與陰離子型乳化劑合用）分散介質(zhì)：與單體不相溶；在正常體系中，對油溶性單體而言，采用去離子水。助劑：相對分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑、潤滑劑、抗氧劑、增塑劑、紫外線吸收劑、緩沖劑、乳化劑穩(wěn)定劑等。特點(diǎn)：同13舉例說明懸浮分散劑的種類，并概述其分散機(jī)理。1）水溶性有機(jī)高分子： 天然高分子：纖維素、明膠、淀粉等 合成高分子：PVA、苯乙烯-馬來酸酐共聚物等分散機(jī)理：吸附于單體粒子表面，形

12、成一層保護(hù)膜。2）無機(jī)鹽類：碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鋇等。分散機(jī)理：吸附于單體粒子表面，起機(jī)械隔離作用。如何制備聚乙烯醇？乙烯醇單體存在嗎？ 1）工業(yè)上應(yīng)用的聚乙烯醇是通過高分子化學(xué)反應(yīng)由聚醋酸乙烯酯醇解而得到。醇解反應(yīng)可以在酸性或堿性介質(zhì)中進(jìn)行。PVAc在堿性介質(zhì)中的醇解反應(yīng)為： 2）乙烯醇單體不存在。這是由于游離的乙烯醇很不穩(wěn)定，容易異構(gòu)轉(zhuǎn)化變成乙醛或環(huán)氧乙烷。18、寫出下列聚合物的俗稱、單體和聚合反應(yīng)式。 俗稱：尼龍-66 單體：己二酸+己二胺 聚合反應(yīng)式：俗稱：聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）單體： 俗稱：尼龍-6 單體：己內(nèi)酰胺 聚合反應(yīng)式：聚合反應(yīng)式：19、什么是擠出成型？它有何特點(diǎn)？ 1

13、）擠出成型：擠出成型是使高分子材料的熔體在擠出機(jī)的螺桿擠壓作用下，通過具有一定形狀的口模而連續(xù)成型的過程。2）擠出工藝特點(diǎn)連續(xù)成型，產(chǎn)量大，生產(chǎn)效率高。制品外形簡單，是斷面形狀不變的連續(xù)型材。制品質(zhì)量均勻密實(shí)，各向異性小，尺寸準(zhǔn)確性較好。適應(yīng)性很強(qiáng)：幾乎適合所有熱塑性塑料。只要改變機(jī)頭口模，就可改變制品形狀?？捎脕硭芑⒃炝?、染色、共混改性，也可同其它方法混合成型。此外，還可作壓延成型的供料。什么叫壓縮比？壓縮比如何獲得？1）螺桿的壓縮比 A （25） A螺桿第一螺槽的容積 / 螺桿最后螺槽的容積2）壓縮比的獲得：等距變深，等深變距，變深變距。 A，擠壓作用越大，制品致密，排除物料中所含空氣的

14、能力大。A：粉狀粒狀；薄壁厚壁。什么是擠出機(jī)螺桿的長徑比？長徑比的大小對塑料擠出成型有什么影響？1）螺桿的長徑比 L/Ds （1525）2）影響：影響擠出機(jī)的產(chǎn)量和擠出質(zhì)量（衡量塑化效率）。 L/Ds ，塑料的停留時(shí)間，混合塑化效果，產(chǎn)量 。簡述塑料管材擠出的基本工藝流程。熱塑性塑料 預(yù)熱和干燥 加料 調(diào)整 擠出成型 擠出機(jī)加熱 開動螺桿 定型 冷卻 牽引 卷?。ㄇ懈睿?后處理 擠出制品擠出成型工藝流程圖擠出螺桿一般分為幾段？每段各有什么作用？對于晶態(tài)塑料的擠出成型，應(yīng)選擇何種螺桿？其L2的長度有何特征，為什么？答：擠出螺桿分為加料段、壓縮段和均化段三段。1）加料段 L1 靠近料斗一端，在該段

15、對物料主要起傳熱軟化、輸送作用，無壓縮作用，加料段通常是等深等距的深槽螺紋。物料是固體輸送。 2）壓縮段 L2 螺桿的中段，又叫相遷移段。物料在此段繼續(xù)吸熱軟化、熔融，直到最后完全塑化，塑料在該段內(nèi)可以進(jìn)行較大程度的壓縮。3）均化段 L3 靠機(jī)頭口模一端，又叫計(jì)量段或熔融段，為等距等深的淺槽螺紋。其作用是把壓縮段送來的已塑化的物料，在均化段的淺槽和機(jī)頭回壓下攪拌均勻，成為質(zhì)量均勻的熔體，并且為定量定壓擠出成型創(chuàng)造必要條件。對結(jié)晶型塑料：應(yīng)選擇突變型螺桿；對無定型塑料：漸變型螺桿。壓縮段L2的長度特征及原因：結(jié)晶型塑料：Tm很窄，到Tm后 ，L2很短即可，3-5Ds。如PA僅一個(gè)螺距。無定型塑料

16、：Tf 較寬， L2較長，螺桿全長的55%-65%。如PVC100%壓縮段。24、簡述雙螺桿擠出機(jī)的應(yīng)用。1）在聚合物混合和混煉中的應(yīng)用（1）熱塑性塑料的共混改性（2）聚合物填充（3）纖維增強(qiáng)（4）熱固性塑料及粉末的塑煉2）在成型加工中的應(yīng)用熱敏性塑料成型加工-具有低溫?cái)D出的特點(diǎn)大型的PVC管材、板材和片材-具有較高的產(chǎn)率，較嚴(yán)格的溫度控制等優(yōu)點(diǎn)可發(fā)性PS片材和高相對分子質(zhì)量聚合物的擠出成型-容易塑化25、注射成型工藝有何特點(diǎn)？請用框圖表示一個(gè)完整的注射成型工藝過程。1）工藝特點(diǎn)間歇操作、周期短、生產(chǎn)效率高；可以成型形狀復(fù)雜、尺寸準(zhǔn)確的制品；生產(chǎn)過程自動化程度高；適應(yīng)性較強(qiáng)除 PTFE 外的所

17、有熱塑性塑料，可用于熱固性塑料，占塑料成型的30，占工程塑料成型的80%。除了很大的管、棒、板等型材不能用此法生產(chǎn)外，其他各種形狀、尺寸的塑料制品都可以用這種方法生產(chǎn)。2） 粒狀熱塑性塑料 干燥和預(yù)熱 加料塑化 注射機(jī)料筒清洗 嵌件的預(yù)熱 加料 塑化 注射充模 保壓 凝封 退柱塞或螺桿 冷 卻固化 脫模 后處理 注射制品26、注射機(jī)的噴嘴有哪幾種類型？各適合何種聚合物材料的注射成型？ 通用式 通用塑料 延伸式 高粘度塑料 彈簧針閥式 低粘度塑料注射機(jī)螺桿和擠出機(jī)螺桿的不同之處。與擠出機(jī)螺桿結(jié)構(gòu)上的區(qū)別：1）注射螺桿的長徑比較小，在10-15之間。2）注射螺桿壓縮比較小，在2-2.5之間。3）注

18、射螺桿均化段長度較短，但螺槽深度較深，以提高生產(chǎn)效率。為了提高塑化量，加料段較長，約為螺桿長度的一半。4）注射螺桿的頭部呈尖頭型，與噴嘴能很好的吻合，以防止物料殘存在料筒端部而引起降解。28（分析題）：注射成型過程中出現(xiàn)氣孔和飛邊的主要原因有那些？氣孔塑料干燥不夠，含有水分；塑料有分解；注射速度太快；注射壓力太?。?模溫太低，充模不完全；模具排氣不良；從加料端帶入空氣飛邊料筒、噴嘴及模具溫度太高；注射壓力太大，鎖模力太?。荒＞呙芎喜粐?yán)，有雜質(zhì)或模板已變形型腔排氣不良；塑料的流動性太好；加料量過大。29（分析題）注射成型過程中出現(xiàn)變色和形狀欠缺的主要原因有那些？變色塑料受污染或干燥不夠；螺桿的轉(zhuǎn)

19、速太快、背壓過大；注射壓力太大；注射速度太快；注射和保壓的時(shí)間太長；料筒溫度過高，致使塑料、著色劑或填充劑分解；流道和澆口的尺寸不恰當(dāng)；模具排氣不良。 形狀欠缺料筒及噴嘴溫度偏低； 模具溫度太低；加料量不足；注射壓力低；進(jìn)料速度慢；鎖模力不夠；模腔無適當(dāng)排氣孔；注射時(shí)間太短，柱塞或螺桿回退時(shí)間太早；雜物堵塞噴嘴；流道澆口太小、太薄、太長。30、何謂反應(yīng)注射成型？它有何特點(diǎn)？1）定義：反應(yīng)注射成型(RIM)是一種將兩種具有化學(xué)活性的低相對分子質(zhì)量液體原料在高壓下撞擊混合，然后注入密閉的模具內(nèi)進(jìn)行聚合、交聯(lián)固化等化學(xué)反應(yīng)而形成制品的工藝方法。2）特點(diǎn)：直接采用液態(tài)單體，省去了聚合、配料和塑化等操作

20、，簡化了制品的成型工藝過程。成型設(shè)備和模具的造價(jià)較低，且適宜生產(chǎn)大型及形狀很復(fù)雜的制品。只要調(diào)整化學(xué)組分就可注射性能不同的產(chǎn)品，且反應(yīng)速度可以很快，生產(chǎn)周期短。31、熱固性塑料模壓成型的工藝特點(diǎn)有哪些？成型工藝及設(shè)備成熟，是較老的成型工藝，設(shè)備和模具比注射成型簡單。制品質(zhì)量好，不會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力或分子取向，不易變形。能壓制較大面積的制品，但不能壓制形狀復(fù)雜及厚度較大的制品。制品成型后，可趁熱脫模。間歇成型，生產(chǎn)周期長，生產(chǎn)效率低，勞動強(qiáng)度大，難以自動化。32、熱固性塑料模壓成型時(shí)預(yù)壓的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？1）預(yù)壓的優(yōu)點(diǎn)：加料快、準(zhǔn)確、無粉塵；降低壓縮率，可減小模具裝料室和模具高度；預(yù)壓料緊密，空氣含量少，傳熱快，又可提高預(yù)熱溫度，從而縮短了預(yù)熱和固化的時(shí)間，制品也不易出現(xiàn)氣泡；便于成型較大或帶有精細(xì)嵌件的制品。2）預(yù)壓的缺點(diǎn)：如果預(yù)壓生產(chǎn)效率低，則運(yùn)營成本高；不適合于松散度大的長纖維塑料；不適合于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、混色斑紋制品。 熱固性塑料模壓成型時(shí)預(yù)熱的優(yōu)點(diǎn)有哪些？加快固化速度，縮短成型時(shí)間。提高流動性，增進(jìn)固化的均勻性。減小制品的內(nèi)應(yīng)力，提高制品質(zhì)量。降低模壓壓力。（預(yù)熱：1520 MPa，未預(yù)熱：2535MPa） 34、熱固性塑料模壓成型時(shí)閉模應(yīng)注意什么？原因是什么？1）應(yīng)先快后慢陽模未接觸物料之前，應(yīng)盡可能使閉模速度快，而當(dāng)陽?？煲佑|到物料時(shí)，閉模速度要放