1《高分子科學(xué)概論》習(xí)題及參考答案

#高分子科學(xué)概論》習(xí)題及參考答案聚合物結(jié)構(gòu)與性能的基本理論1、高分子鏈有哪三種不同的幾何形態(tài)？分別各舉一例線型（HDPE）、支鏈型（LDPE）和交聯(lián)型（硫化橡膠、固化的環(huán)氧樹脂） 。2、 比較高分子與小分子在相對(duì)分子質(zhì)量及其分布上的差異小分子的相對(duì)分子質(zhì)量一般在1000以下，高分子的相對(duì)分子質(zhì)量一般在10~10；小分子有確定的相對(duì)分子質(zhì)量，高分子的相對(duì)分子質(zhì)量具有多分散性，是由一系列相對(duì)分子質(zhì)量不等的同系物組成的混合物，通常用平均相對(duì)分子質(zhì)量和分散系數(shù)來(lái)表示。3、 什么是聚集態(tài)結(jié)構(gòu)？按有序性不同，高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)主要分為哪三種？典型的結(jié)晶性（或非結(jié)晶性）聚合物有哪些（至少 6例）？什么是高分子合金？高分子鏈與鏈之間的排列或堆砌結(jié)構(gòu)。按有序性不同，高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)主要分為晶態(tài)、非晶態(tài)和取向態(tài)。典型的結(jié)晶性聚合物有：聚乙烯、聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯、聚甲醛、尼龍 6、尼龍66、聚四氟乙烯等。由兩種或兩種以上聚合物混合在一起得到的多組分聚合物體系，稱共混聚合物，又稱“高分子合金”。4、 聚合物的主要性能包括哪些方面的性能？（至少六種）表征聚合物力學(xué)性能和電學(xué)的指標(biāo)主要有哪些？力學(xué)性能、電性能、熱性能、耐化學(xué)介質(zhì)性、耐老化性、加工性能、溶液性質(zhì)、燃燒性質(zhì)等。表征力學(xué)性能的指標(biāo)主要有：拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、彈性模量、硬度、沖擊強(qiáng)度等。表征電學(xué)性能的指標(biāo)主要有：介電常數(shù)、介電損耗、介電強(qiáng)度、表面電阻、體積電阻率。5、 什么是玻璃化（轉(zhuǎn)變）溫度？什么是熔融指數(shù)？玻璃化溫度：是非晶態(tài)聚合物的玻璃態(tài)與高彈態(tài)之間的熱轉(zhuǎn)變溫度，是鏈段運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由凍結(jié)到解凍的轉(zhuǎn)變溫度。室溫下用作塑料的聚合物，其玻璃化溫度高于室溫；玻璃化溫度是塑料使用的上限溫度。室溫下用作橡膠的聚合物，其玻璃化溫度低于室溫，玻璃化溫度是其使用的下限溫度。熔融指數(shù)：在一定溫度下，熔融狀態(tài)的聚合物在一定負(fù)荷下，十分鐘內(nèi)從規(guī)定直徑和長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)毛細(xì)管中流出的重量（克數(shù)），單位g/10min。6、 線型聚合物溶解過(guò)程的兩個(gè)階段是什么？聚合物溶劑的選擇原則有哪些？線型聚合物溶解過(guò)程的兩個(gè)階段是：溶脹、溶解。相似相溶與極性相近原則；溶劑化原則；溶度參數(shù)相近原則；選擇聚合物的溶劑時(shí)，除了使用單一溶劑外，還可以使用混合溶劑。7、 什么是聚電介質(zhì)？它有哪些重要應(yīng)用？在側(cè)鏈中有許多可電離的離子性基團(tuán)的高分子稱為聚電解質(zhì)。絮凝劑、吸水性樹脂、增稠劑、分散劑、泥漿處理劑等。聚合物合成技術(shù)的基本知識(shí)8、 聚合物的生產(chǎn)過(guò)程，通常包括哪幾個(gè)部分？原料準(zhǔn)備（單體精制、催化劑配制）、聚合、分離、回收（單體、溶劑）、后處理（干燥、造粒）。9、逐步縮聚反應(yīng)的實(shí)施方法有哪四種？在聚合物合成工業(yè)上有哪些實(shí)際應(yīng)用？熔融縮聚：PET、PBT;溶液縮聚：強(qiáng)堿催化的水溶性酚醛樹脂、脲醛樹脂、水溶性三聚氰胺甲醛樹脂（紙張?zhí)幚韯唤缑婵s聚：PC;固相縮聚：PET、PBT、PA通過(guò)固相縮聚提高相對(duì)分子質(zhì)量。10、 影響縮聚物相對(duì)分子質(zhì)量的主要因素和控制措施有哪些？官能團(tuán)反應(yīng)程度、平衡常數(shù)、縮聚終點(diǎn)真空度、聚合溫度、官能團(tuán)投料比 （含添加少量單官能團(tuán)物質(zhì)）。11、 自由基聚合的引發(fā)劑分為哪三類？偶氮化合物類，如偶氮二異丁腈；過(guò)氧化物類，如過(guò)硫酸鉀、雙氧水、過(guò)氧化二苯甲酰等；氧化還原引發(fā)體系，如雙氧水-硫酸亞鐵、過(guò)硫酸鉀-亞鐵鹽、過(guò)氧化環(huán)己酮-環(huán)烷酸鈷。12、 控制自由基聚合產(chǎn)物聚合度的主要措施是什么？控制聚氯乙烯樹脂相對(duì)分子質(zhì)量的主要措施是什么？溫度、引發(fā)劑用量、單體濃度、相對(duì)分子質(zhì)量調(diào)節(jié)劑用量?？刂凭勐纫蚁渲鄬?duì)分子質(zhì)量的主要措施是聚合溫度。13、 控制自由基聚合共聚物組成的主要措施有哪些？控制轉(zhuǎn)化率的一次投料法、恒比點(diǎn)附近投料、補(bǔ)加活潑單體法。14、 各舉一例說(shuō)明陰、陽(yáng)離子聚合在聚合物合成工業(yè)上的應(yīng)用？陰離子聚合：SBS、甲醛為原料合成聚甲醛、堿催化己內(nèi)酰胺合成尼龍6、KOH催化有機(jī)硅聚合物、低順式順丁橡膠（制 HIPS）、環(huán)氧乙烷開環(huán)合成聚醚陽(yáng)離子聚合：聚異丁烯、丁基橡膠（異丁烯與異戊二烯共聚物） 、三聚甲醛為原料生產(chǎn)聚甲醛、氯化聚醚。15、 自由基聚合反應(yīng)的四種實(shí)施方法是什么？各舉一例說(shuō)明其在聚合物合成工業(yè)中的應(yīng)用。本體聚合：有機(jī)玻璃；溶液聚合：聚丙烯腈；懸浮聚合：聚氯乙烯；乳液聚合：丁苯橡膠。16、 配位聚合最常用的催化劑的類型和化學(xué)組成是什么？配位聚合在聚合物合成工業(yè)上有何應(yīng)用（舉兩例）？Ziegler-Natta型引發(fā)劑。主催化劑為IV~忸族過(guò)渡金屬化合物，如TiCl4;助催化劑為I~川族金屬有機(jī)化合物，如AIR3。應(yīng)用：高密度聚乙烯、等規(guī)聚丙烯、順式1,4-聚丁二烯。17、 工業(yè)上，利用聚合物的化學(xué)反應(yīng)制備的聚合物有哪些（至少四例）？纖維素的化學(xué)改性（硝化纖維、醋酸纖維）、聚醋酸乙烯酯醇解制聚乙烯醇、聚乙烯醇與甲醛縮合生產(chǎn)聚乙烯醇縮甲醛。聚乙烯氯化制氯化聚乙烯、聚氯乙烯氯化制氯化聚氯乙烯。SBS加氫制SEBS,聚苯乙烯磺化制陽(yáng)離子交換樹脂，聚苯乙烯氯甲基化制陰離子交換樹脂。低順式1,4-聚丁二烯在苯乙烯中進(jìn)行溶液接枝聚合生產(chǎn)HIPS。聚乙烯交聯(lián)制交聯(lián)聚乙烯、橡膠硫化制硫化橡膠等。聚合物與添加劑的基本知識(shí)18、 什么是熱塑性塑料和熱固性塑料？熱塑性塑料：在特定的溫度范圍內(nèi)，能反復(fù)加熱軟化、冷卻硬化的塑料。熱固性塑料：在特定溫度下，通過(guò)加熱或添加固化劑等方法，在加工過(guò)程中，發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而轉(zhuǎn)變體型結(jié)構(gòu)的塑料。19、 熱塑性通用塑料和工程塑料各有哪些主要品種？熱固性樹脂的主要品種有哪些？通用塑料：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等;工程塑料：熱塑性聚酯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚等;熱固性樹脂：酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基樹脂、不飽和聚酯。20、寫出ABS樹脂的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式，簡(jiǎn)述ABS的化學(xué)組成及各組分對(duì)性能的貢獻(xiàn)（CH2-CHC6H5）x（CH2-CH=CH-CH2）y（CH2-CHCN）z；丙烯腈單元賦予高強(qiáng)高；苯乙烯單元改善加工流動(dòng)性能；丁二烯單元賦予良好的沖擊強(qiáng)度。21、有機(jī)硅聚合物的結(jié)構(gòu)特征是什么？有哪些優(yōu)異的性能？主鏈為硅-氧鍵，側(cè)基含有機(jī)基團(tuán)。彈性、耐熱、耐寒性、電絕緣性、耐候性、耐臭氧性。22、“水立方”是我國(guó)首個(gè)標(biāo)志性膜結(jié)構(gòu)建筑，其材質(zhì)的中文名稱和英文縮寫是什么？理論上，該膜材料應(yīng)具備哪些性能？ETFE是乙烯和四氟乙烯的共聚物。力學(xué)性能：輕質(zhì)高強(qiáng)，抗拉強(qiáng)度高、韌性好、不易蠕變、耐穿刺等；熱性能：耐高低溫，低溫不易脆裂，高溫下不變軟、不發(fā)粘。在較寬的溫度范圍內(nèi)，保護(hù)良好的力學(xué)性能；優(yōu)良的保溫、隔熱性能；耐老化性能：耐熱氧、紫外光老化，不易降解和變色；耐化學(xué)介質(zhì)性：耐酸、堿、鹽溶液或氣體的腐蝕，耐有機(jī)溶劑。光學(xué)性能：透明；阻燃性：不易燃燒，具有自熄性，燃燒時(shí)無(wú)熔融滴落，無(wú)有害氣體放出。安全與環(huán)保：無(wú)毒，易回收再利用；表面性能：表面呈惰性，不易粘污，具有自潔性；成型加工性能：熔體流動(dòng)性好，易加工，可鍍、可粘接等。23、 合成橡膠的主要品種有哪些（至少六種）？什么是熱塑性彈性體？丁苯、丁腈、氯丁、丁基、順丁、乙丙、丙烯酸酯橡膠、聚氨酯、硅橡膠 。熱塑性彈性體（TPE）:指在室溫下具有橡膠彈性、高溫下又能像熱塑性塑料那樣熔融流動(dòng)的一類材料。24、 為何大多數(shù)橡膠制品為黑色？炭黑，是大多數(shù)合成橡膠有效的補(bǔ)強(qiáng)劑。因此，添加炭黑有助于提高制品的強(qiáng)度。不飽和橡膠的硫化膠分子鏈上帶有一定數(shù)量的雙鍵，光穩(wěn)定性差，添加炭黑能提高制品的光穩(wěn)定性。25、 高分子材料配方中使用的添加劑主要有哪些類？（至少八類）增塑劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、抗氧劑、阻燃劑、潤(rùn)滑劑、著色劑、填充劑、增強(qiáng)劑。26、 什么是PVDC？其性能上最突出的優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)和最主要的應(yīng)用分別是什么？聚偏二氯乙烯。優(yōu)點(diǎn)：阻隔性能；缺點(diǎn)：熱穩(wěn)定性差；主要用作肉食制品包裝材料。高分子材料成型技術(shù)的基本知識(shí)27、 高分子材料主要