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高分子材料思考题答案

《高分子材料导论》思考题

第一章材料科学概述

1.试从不同角度把材料进行分类,并阐述三大材料的特性。

按化学组成分类:金属材料无机材料、有机材料(高分子材料)

按状态分类:气态。固态:单晶、多晶、非晶、复合材料、液态

按材料作用分类:结构材料,功能材料

按使用领域分类:电子材料。耐火材料。医用材料。耐蚀材料。建筑材料

三大材料:(1)金属材料富于展性与延性,有良好的导电及导热性、较高的强度及耐冲击性。

(2)无机材料一般硬度大、性脆、强度高、抗化学腐蚀、对电与热的绝缘性好。

(3)高分子材料的一般特点就是质轻、耐腐蚀、绝缘性好、易于成型加工,但强度、耐磨性及使用寿命较差。

2.说出材料、材料工艺过程的定义。

材料——具有满足指定工作条件下使用要求的形态与物理性状的物质。

由化学物质或原料转变成适用于一定用场的材料,其转变过程称为材料化过程或材料工艺过程。

3.原子之间或分子之间的结合键一般有哪些形式？试论述各种结合键的特点。

离子键:无方向性,键能较大。由离子键构成的材料具有结构稳定、熔点高、硬度大、膨胀系数小的特点。共价键:具有方向性与饱与性两个基本特点。键能较大,由共价结合而形成的材料一般都就是绝缘体。金属键:无饱与性与方向性。具有良好的延展性,并且由于自由电子的存在,金属一般都具有良好的导电、导热性能。

4.何为非晶态结构？非晶态结构材料有何共同特点？

原子排列近程有序而远程无序的结构称为非晶态结构或无定形结构,非晶态结构又称玻璃态结构。共同特点就是:结构长程无序,物理性质一般就是各向同性的;没有固定的熔点,而就是一个依冷却速度而改变的转变温度范围;塑性形变一般较大,导热率与热膨胀性都比较小。

5.材料的特征性能主要哪些方面？

热学、力学、电学、磁学、光学、化学等性能

6.什么就是材料的功能物性？材料的功能物性包括哪些方面？

功能物性,就是指在一定条件下与一定限度内对材料施加某种作用时,通过材料将这种作

用转换为另一形式功能的性质。包括:1热电转换性能2光－热转换性能3光－电转换性能4力－电转换性能5磁－光转换性能6电－光转换性能7声－光转换性能

7.材料工艺与材料结构及性能有何关系？

材料工艺,包括材料合成工艺及材料加工工艺,影响材料的组织结构,因而对材料的性能有显著的影响。材料的原始组织结构及性能又常常决定着采用何种方法将材料加工成所需要的形状。所以,材料工艺、材料结构及材料性能之间具有相互依赖、相互制约的密切关系,了解并利用这种关系就是材料科学的关键问题之一。

第二章高分子材料的制备反应

1.了解均聚物、共聚物、多分散性与柔顺性的定义。

由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物,由两种或两种以上单体共聚而成的聚合物称为共聚物。聚合物材料的强度与分子量密切相关。聚合物就是分子量不等的同系列物的混合物,分子量或聚合度就是一平均值。这种分子量的不均一性亦称为多分散性。高分子化合物的分子链内,存在许多单键,每一个键都可以旋转,大部分高分子链呈曲卷状。这种由于单键自由旋转而使分子在空间产生不同排布、有曲卷倾向的性能称为链的柔顺性。

2.试论述高聚物的结构特性及均聚物与共聚物的不同点。

3.工业上对聚合物的分类方法有哪些？按聚合物大分子链主链结构可将聚合物分为哪几种类型？试各举一例。按大分子主链结构分类:碳链聚合物、杂链聚合物、元素有机聚合物

4.何为加聚反应？何为缩聚反应？

单体加成而聚合起来的反应称为加聚反应。若在聚合反应过程中,除形成聚合物外,同时还有低分子副产品形成,则此种聚合反应称为缩聚反应

5.连锁聚合反应与逐步聚合反应有何不同？

连锁聚合反应,其特征就是整个反应过程可划分成相继的几步基元反应。反应无法停留在中间阶段,也无法分离出稳定的中间产物,反应就是不可逆的。逐步聚合反应其特征就是在低分子单体转变成高分子的过程中,反应就是逐步进行的。反应可以停留在任何阶段,也可以分离出稳定的中间产物,反应具有可逆性。

第三章高分子材料的结构与性能

1.聚合物的结构常指哪些方面？大分子链的组成与构造包括哪些方面？试加以论述。

聚合物结构:大分子本身的结构、大分子之间的排列

大分子链的组成与构造:大分子链的化学组成:碳链大分子、杂链大分子、元素有机大分子等。大分子链的化学组成不同,聚合物的性能也不相同。结构单元的连接方式:大分子链就是由许

多结构单元通过共价键连接起来的链状分子。在缩聚过程中,结构单元的连接方式比较固定。但在加聚过程中,单体构成大分子的连接方式比较复杂,存在许多可能的连接方式,如头－尾、头－头或尾－尾连接等。结构单元的空间排列方式:几何异构体与旋光异构体。

大分子链骨架的几何形状:线型、支链型、网状、梯形。序列结构:交替型、嵌段及接枝型、无规型

2.试论述聚合物各种不同的大分子链骨架的几何形状使材料具有那些不同性能。

3.共聚物大分子链的序列结构有哪些基本类型？

序列结构:交替型、嵌段及接枝型、无规型

4.聚合物分子量有何特点？试分析数均分子量与重均分子量对材料性能的影响。

两个基本特点,一就是分子量大,二就是分子量具有多分散性。

5.何为大分子链的构象？大分子链的形态有哪些基本类型？

大分子链具有很大的柔曲性,可采取各种可能的形态,每种形态所对应原子及键的空间排列称为构象。形态基本类型:伸直链、折叠链、螺旋形链、无规线团

6.聚合物凝聚态结构有哪些不同于低分子物凝聚态的特点？

一就是聚合物晶态总就是包含一定量的非晶相;二就是聚合物凝聚态结构强烈地依赖于外界条件。

7.聚合物晶态结构与低分子晶体比较有何特点？目前解释聚合物晶态结构有何基本模型？

与一般低分子晶体相比,聚合物晶体具有不完善性、无完全确定的熔点与结晶速度较慢的特点。这些特点来源于大分子的结构特征。一种就是缨状胶束模型,就是由非晶态结构的无规线团模型衍生出来的。另一种就是折叠链模型,就是从局部有序的非晶态结构模型衍生出来的。

8.试论述聚合物的结晶过程,并分析结晶速率对成型产品性能的影响。

结晶过程可分为主、次两个阶段。次期结晶就是主期结晶完成后,某些残留非晶部分及结晶不完整部分继续进行的结晶与重排作用。次期结晶速率很慢,产品在使用中常因次期结晶的继续进行而影响性能。在生产上可通过调整成核速率与生长速率来控制晶粒的大小,从而控制产品的性能。结晶可提高聚合物的密度、硬度及热变形温度,溶解性及透气性减少,断裂伸长率下降,拉伸强度提高但韧性减少。

9.试分析聚合物取向机理及取向对材料性能的影响。

10.试从聚合物的结构特点分析聚合物分子运动的特点。

(1)聚合物的分子运动具有多重性(2)聚合物的分子运动具有明显的松弛特性

11.非晶态聚合物有哪几种力学状态？试分析这些力学状态的转变条件。

玻璃态聚合物受热时,经高弹态最后转变为粘流态,开始转变为粘流态的温度称为流动温度或粘流温度Tf。液体冷却时,分子来不及作规则排列,体系的粘度已变大,冻结成无定型状态的固体。这种状态又称为玻璃态。玻璃态--玻璃化温度—高弹态—粘流温度—粘流态

12.牛顿型流体有什么特点？试写出牛顿型流体的流动方程,并画出其流动曲线图。

特征就是:切应力与切变速率成正比。牛顿型流体的粘度在一定温度下为常数,它与流体的性质有关,其流动曲线就是一条通过原点的直线。

13.非牛顿型流体有何特点?通常可将非牛顿型流体分为哪几类？

分为:纯粘性流体、粘弹性流体、有时间依赖性的流体

14.什么就是假塑性流体？试画出其流动曲线。

15.聚合物熔体流动有哪些特点？

①粘度大,流动性差。②聚合物熔体就是假塑性流体,粘度随剪切速率的增加而下降③聚合物熔体流动时伴有高弹形变,即表现为弹性行为。

16.什么就是聚合物的牛顿粘度、表观粘度、零切粘度与极限粘度？

17.了解材料受力的三种基本类型及相应的弹性模量。

(1)简单拉伸(2)简单剪切(3)均匀压缩

18.了解硬度、强度的含义,了解高弹性的特点。

特点:①弹性模量小,形变大。②弹性模量与绝对温度成正比。③形变时有热效应。④高弹形变表现明显的松弛现象。

19.什么就是蠕变与应力松弛？

蠕变:在一定的温度、一定的应力作用下,材料的形变随时间的延长而增加的现象。

应力松弛:在温度、应变恒定的条件下,材料的内应力随时间延长而逐渐减小的现象。松弛现象就是热运动对聚合物分子取向的影响。

20.了解屈服强度、拉伸强度、断裂伸长率、抗张强度、抗冲击强度、疲劳强度等概念。

21.高分子材料通常会出现哪些老化的现象？有哪些预防措施？

现象:⑴塑料制品外观发生变化:例如表面变暗、变形、有裂纹或发霉等;⑵物理与化学性能发生变化,例如溶解度、Tg、熔体指数等;⑶力学性能发生变化:例如拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率等;⑷电性能发生变化:例如绝缘电阻、介电常数、击穿电压等。

措施:为延缓或防止聚合物的光氧化过程,需加入光稳定剂。为了获得对热、氧稳定的高分子材料制品,常需加入抗氧剂与热稳定剂。

第四章通用高分子材料

1.掌握塑料的定义与分类。

塑料就是以聚合物为主要成分,在一定条件(温度、压力等)下可塑造成一定形状,并在常温下能保持其形状不变的高分子有机材料。(1)按塑料的物理化学性能分:热塑性塑料、热固性塑料(2)按塑料用途分:通用塑料、工程塑料、特种塑料(3)按塑料成型方法分:注射、挤出与吹塑塑料、模压塑料、层压塑料

2.塑料有什么特点？

(1)质轻、比强度高(2)优异的电绝缘性能(3)优良的化学稳定性能(4)减摩、耐磨性能好(5)透光及防护性能(6)减震、消音性能优良。不足:耐热性差、易老化、易燃

3.了解塑料的组分及其作用。

4.塑料常用的成型方法有哪些？

挤出成型、注射成型、压延成型、模压成型、吹塑成型、滚塑成型

5.掌握常用热塑性塑料的缩写代号、分子式以及基本性能。

(1)聚乙烯PE —(CH2-CH2)n—化学性能:聚乙烯在室温下耐酸、碱与盐类的水溶液,常温下不溶于任何已知溶剂中,有优异的化学稳定性。电性能:聚乙烯就是碳氢聚合物,分子结构没有极性基团,具有优异的电性能,体积电阻率高。力学性能:聚乙烯具有优异的力学性能,有很高的强度、柔性与弹性。卫生性能:PE分子链主要碳、氢构成,本身毒性极低,被认为就是卫生性最好的塑料品种。成型加工性能:聚乙烯粘度低,流动性好,无需加入增塑剂就有很好的成型加工性能。

(2)聚丙烯PP —(CH2-CH)n—

CH3

力学性能:PP在室温以上有较好的抗冲击性能,且低温冲击强度较PE低。热性能:PP分子链上甲基的存在及甲基在空间规整的排列,使大分子链柔性下降,因而其耐热性比PE好得多、化学性能:PP具有优良的化学稳定性。对于大多数极性有机溶剂,PP就是稳定的。电性能:具有优良的电绝缘性,电绝缘性不受环境湿度的影响,可在较高温度与频率下使用。卫成型加工性能:PP有较好的流动性,可采用挤出、注射、吹塑等成型加工方法,具有优良的成型加工性能。

(3)聚苯乙烯PS 力学性能: 刚性较大、抗弯能力较强的塑料品种。但它的冲击强度较低,常温下脆性大、热性能: PS的导热系数不随温度而改变,就是良好的绝热材料。化学性能:具有一定的化学稳定性,PS在热、氧大气条件下易发生老化现象。电性能:PS具有优异的电绝缘

性,体积电阻与表面电阻高,就是良好的高频绝缘材料。光学性能:具有优良的光学性能,可用于制造光学零部件。

6.掌握常用工程塑料、热固性塑料的缩写代号与基本性能。

聚酰胺(PA)俗称尼龙,就是结晶型聚合物,具有良好的力学性能,虽然刚性逊于金属,但比抗拉强度高于金属,比抗压强度与金属相近,因此代替金属材料。尼龙有吸湿性,随着吸湿性的增加,屈服强度下降、屈服伸长率增大。尼龙的抗冲强度比一般塑料高得多,疲劳强度为抗张强度的20％~30％。尼龙具有优良的耐摩擦性与耐磨耗性。尼龙就是一种自润滑材料。尼龙的使用温度一般为－40~100℃,具有良好的阻燃性,较好的电绝缘性,耐油、耐溶剂性良好。缺点就是吸水性较大,影响尺寸稳定性。

聚碳酸酯(PC)具有优异的冲击强度与耐蠕变性,拉伸强度与弹性模量也较高,具有良好的尺寸稳定性。但PC的疲劳强度与耐磨性较差,无自润滑性,较易产生内应力,引起应力开裂。PC既有良好的耐寒性,又有良好的耐热性,耐油性优良,PC对热、氧、大气与紫外线均有良好的稳定性。具有较高的耐热性、透明性、韧性与阻燃性。

聚甲醛(POM)较高的拉伸弹性模量,较好的刚性、硬度与耐冲击性。POM具有优良的耐疲劳性与耐磨性,动态摩擦时具有自润滑作用、无噪声,尺寸稳定性好,耐水、耐油。在成型温度下的热稳定性差,易分解。POM的电绝缘性好。

热固性塑料:酚醛塑料(PF)PF层压制品中应用较多的就是层压板,其特点就是:密度小、力学强度高、电性能好、热传导率低、摩擦系数小、易于机械加工。酚醛模压塑料制品的刚度与表面硬度高。使用温度范围宽,不燃,具有良好的电性能与化学稳定性。

高分子物理何曼君版课后思考题答案

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第二章 1、假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构象的办法提高等规度?说明理由。不能。全同立构和间同立构是两种不同的立体构型。构型是分子中由化学键解：所固定的原子在空间的几何排列。这种排列是稳定的，要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。构象是围绕单键内旋转所引起的排列变化，改变构象只需克服单键内旋转位垒即可实现。 2、末端距是高分子链的一端到另一端达到的直线距离，解：因为柔性的高分子链在不断的热运动，它的形态是瞬息万变的，所以只能用它们的平均值来表示，又因为末端距和高分子链的质心到第i个链单元的距离是矢量。它们是矢量，其平均值趋近于零。因此，要取均方末端距和均方回转半径；轮廓长度是高分子链的伸直长度，高分子链有柔顺性，不是刚性链，因此，用轮廓长度描述高分子尺度不能体现其蜷曲的特点。 5、解：无论是均方末端距还是均方回转半径，都只是平均量，获得的只是高分子链的平均尺寸信息。要确切知道高分子的具体形态尺寸，从原则上来说，只知道一个均值往往是不够的。最好的办法是知道末端距的分布函数，也就是处在不同末端距时所对应的高分子构象实现概率大小或构象数比例，这样任何与链尺寸有关的平均物理量和链的具体形状都可由这个分布函数求出。所以需要推导高斯链的构象统计理论。第三章 1、高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者的分子运动速度差别很大，溶剂分子能较快渗入聚合物，而高分子向溶剂的扩散缓慢。（1）聚合物的溶解过程要经过两个阶段，先是溶剂分子渗入聚合物内部，使聚合物体积膨胀，称为溶胀；然后才是高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。对于交联的聚合物，在与溶剂接触时也会发生溶胀，但因有交联的化学键束缚，不能再进一步使交联的分子拆散，只能停留在溶胀阶段，不会溶解。（2）溶解度与聚合物分子量有关，分子量越大，溶解度越大。对交联聚合物来说，交联度大的溶胀度小，交联度小的溶胀度大。（3）非晶态聚合物的分子堆砌比较松散，分子间的相互作用较弱，因此溶剂分子比较容易渗入聚合物内部使之溶胀和溶解。晶态聚合物由于分子排列规整，堆砌紧密，分子间相互作用力很强，以致溶剂分子渗入聚合物内部非常困难，因此晶态化合物的溶解比非晶态聚合物要困难得多。

高分子材料化学基础知识试题

《高分子材料化学基本知识》试题部分：一、单选题 1）基本难度（共24题） 1.在烷烃的自由基取代反应中，不同类型的氢被取代活性最大的是（）。 A、一级 B、二级 C、三级 D、都不是 2.引起烷烃构象异构的原因是（）。 A、分子中的双键旋转受阻 B、分子中的单双键共轭 C、分子中有双键 D、分子中的两个碳原子围绕C—C单键作相对旋转 3.下列物质通入三氯化铁溶液显色的是（）。 A、苯甲酸 B、苯甲醇 C、苯酚 D、甲苯试剂指的是（）。 A、R-Mg-X B、R-Li C、R2CuLi D、R-Zn-X 5.下列能进行Cannizzaro(康尼查罗)反应的化合物是（）。 A、丙醛 B、乙醛 C、甲醛 D、丙酮. 6.下列化合物中不能使溴水褪色的是（）。 A、丙烯 B、丙炔 C、丙烷 D、环丙烷 7.下列不属于邻、对位定位基的是（）。 A、甲基 B、氨基 C、卤素 D、硝基 8.下列化合物可以和托伦试剂发生反应的是（）。 A、CH3CH2OH B、CH3COOH C、CH3CHO D、CH3COCH3 9.脂肪胺中与亚硝酸反应能够放出氮气的是（）。 A、季胺盐 B、叔胺 C、仲胺 D、伯胺 10.下列化合物进行硝化反应时最容易的是( )。 A、苯 B、硝基苯 C、甲苯 D、氯苯 11．涤纶是属于下列哪一类聚合物（） A、聚酯 B、聚醚 C、聚酰胺 D、聚烯烃 12.吡啶和强的亲核试剂作用时发生什么反应（） A、-取代 B、-取代 C、环破裂 D、不发生反应 13.盖布瑞尔合成法可用来合成下列哪种化合物( ) A、纯伯胺 B、纯仲胺 C、伯醇 D、混合醚 14.尼龙-66是下列哪组物质的聚合物( ) A、己二酸与己二胺 B、己内酰胺 C、对苯二甲酸与乙二醇 D、苯烯 15.下列有机物命名正确的是（） A、2，2，3－三甲基丁烷 B、2－乙基戊烷 C、2－甲基－1－丁炔 D、2，2－甲基－1－丁烯 16.一对单体共聚时，r1=1,r2=1,其共聚行为是（） A、理想共聚 B、交替共聚 C、恒比点共聚 D、非理想共聚

(完整版)(含答案)高分子化学练习题.doc

高分子化学练习题一、名词解释 1、重复单元在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单元。 2、结构单元高分子中多次重复的且可以表明合成所用单体种类的化学结构。 3、线型缩聚 2 官能度单体或 2-2 体系的单体进行缩聚反应，聚合过程中，分子链线形增长，最终获得线型聚合物的缩聚反应。 4、体型缩聚有官能度大于 2 的单体参与的缩聚反应，聚合过程中，先产生支链，再交联成体型结构，这类聚合过程称为体型缩聚。 5、半衰期物质分解至起始浓度（计时起点浓度）一半时所需的时间。 6、自动加速现象聚合中期随着聚合的进行，聚合速率逐渐增加，出现自动加速现象，自动加速现象主要是体系粘度增加所引起的。 7、竞聚率是均聚和共聚链增长速率常数之比， r 1 =k11/ k12，r 2 = k 22/ k21, 竞聚率用来直观地表征两种单体的共聚倾向。 8、悬浮聚合悬浮聚合一般是单体以液滴状悬浮在水中的聚合，体系主要由单体，水、油溶性引发剂、分散剂四部分组成。 9、乳液聚合是单体在水中分散成乳液状而进行的聚合，体系由单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂组成。 10、接枝共聚物聚合物主链只由某一种结构单元组成，而支链则由其它单元组成。二、选择题 1、聚酰胺反应的平衡常数为400，在密闭体系中最终能够达到的反应程度为（ B ） A. 0 .94 B. 0.95 C. 0.96 D. 0.97 2、在线型缩聚反应中，成环反应是副反应，其中最易形成的环状化合物是（ B ） A. 3， 4 元环 B. 5，6 元环 C. 7 元环 D. 8-11 元环 3、所有缩聚反应所共的是（A） A. 逐步特性 B. 通过活性中心实现链增长 C. 引发率很快 C. 快终止 4、关于线型缩聚，下列哪个说法不正确？（B）

高分子化学课后习题问题详解

第一章绪论思考题 1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义，以及它们之间的相互关系和区别。答：合成聚合物的原料称做单体，如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯，缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。在聚合过程中，单体往往转变成结构单元的形式，进入大分子链，高分子由许多结构单元重复键接而成。在烯类加聚物中，单体单元、结构单元、重复单元相同，与单体的元素组成也相同，但电子结构却有变化。在缩聚物中，不采用单体单元术语，因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出，结构单元的元素组成不再与单体相同。如果用2种单体缩聚成缩聚物，则由2种结构单元构成重复单元。聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平 X表示。均值，以DP表示；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值，以n 2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义，以及它们之间的关系和区别。答：合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。聚合物（polymer）可以看作是高分子（macromolecule）的同义词，也曾使用large or big molecule的术语。从另一角度考虑，大分子可以看作1条大分子链，而聚合物则是许多大分子的聚集体。根据分子量或聚合度大小的不同，聚合物中又有低聚物和高聚物之分，但两者并无严格的界限，一般低聚物的分子量在几千以下，而高聚物的分子量总要在万以上。多数场合，聚合物就代表高聚物，不再标明“高”字。齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物，属于低聚物的范畴。低聚物的含义更广泛一些。 3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式（重复单元）。选择其常用分子量，计算聚合度。聚合物结构式（重复单元）聚氯乙烯-[-CH2CHCl-]- n 聚苯乙烯-[-CH2CH(C6H5)-]n 涤纶-[-OCH2CH2O?OCC6H4CO-]n 尼龙66（聚酰胺-66）-[-NH(CH2)6NH?CO(CH2)4CO-]n 聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n 天然橡胶-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n 聚合物分子量/万结构单元分子 DP=n 特征量/万

高分子材料成型加工(含答案)

1.高分子材料成型加工：通常是使固体状态(粉状或粒状)、糊状或溶液状态的高分子化合物熔融或变形，经过模具形成所摇的形状并保持其已经取得的形状，最终得到制品的工艺过程。 2.热塑性塑料：是指具有加热软化、冷却硬化特性的塑料(如:ABS、PP、POM、PC、PS、PVC、PA、PMMA等),它可以再回收利用。具有可塑性可逆热固性塑料：是指受热或其他条件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料(如:酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、聚胺酯、发泡聚苯乙烯、不饱和聚酯树脂等)具有可塑性,是不可逆的、不能再回收利用。 3. 通用塑料：一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料工程塑料：指拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6KJ/m2,长期耐热温度超过100°C 的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀等的、可代替金属用作结构件的塑料. 4.可挤压性：材料受挤压作用形变时，获取和保持形状的能力。可模塑性：材料在温度和压力作用下，产生形变和在模具中模制成型的能力。可延展性：材科在一个或两个万向上受到压延或拉伸的形变能力。可纺性：材料通过成型而形成连续固态纤维的能力。 5.塑化效率：高分子化合物达到某一柔软程度时增塑剂的用量定义为增塑剂的塑化效率。定义DOP的效率值为标准1,小于1的则较有效,大于1的较差. 6.稳定流动：凡在输送通道中流动时，流体在任何部位的流动状况及一切影响流体流动的因素不随时间而变化，此种流动称为稳定流动。不稳定流动：凡流体在输送通道中流动时，其流动状况及影响流动的各种因素都随时间而变化，此种流动称之不稳定流动。 7. 等温流动是指流体各处的温度保持不变情况下的流动。（在等温流动情况下，流体与外界可以进行热量传递，但传入和输出的热量应保持相等）不等温流动：在塑料成型的实际条件下，由于成型工艺要求将流道各区域控制在不同的温度下:而且由于粘性流动过程中有生热和热效应，这些都使其在流道径向和轴向存在一定的温度差，因此聚合物流体的流动一般均呈现非等温状态。 8. 熔体破裂: 聚合物在挤出或注射成型时，在流体剪切速率较低时经口模或浇口挤出物具有光滑的表面和均匀的形状。当剪切速率或剪切应力增加到一定值时，在挤出物表面失去光泽且表面粗糙，类似于“橘皮纹”。剪切速率再增加时表面更粗糙不平。在挤出物的周向出现波纹，此种现象成为“鲨鱼皮”。当挤出速率再增加时，挤出物表面出现众多的不规则的结节、扭曲或竹节纹，甚至支离和断裂成碎片或柱段，这种现象统称为熔体破裂. 9. 离模膨胀:聚合物熔体挤出后的截面积远比口模截面积大。此种现象称之为巴拉斯效应，也成为离模效应。离模膨胀依赖于熔体在流动期间可恢复的弹性变形。有如下三种定性的解释：取向效应、弹性变形效应（或称记忆效应）、正应力效应。 10. 均匀程度指混人物所占物料的比率与理论或总体比率的差异。分散程度指混合体系中各个混人组分的粒子在混合后的破碎程度。破碎度大。粒径小，起分散程度就高；反之。粒径大，破碎程度小，则分散的不好 11. 塑炼：为了满足各种加工工艺的要求，必须使生胶由强韧的弹性状态变成柔软而具有可塑性的状态，这种使弹性生胶变成可塑状态的工艺过程称作塑炼。混炼就是将各种配合剂与可塑度合乎要求的生胶或塑炼胶在机械作用下混合均匀，制成混炼胶的过程。 12. 固化速率：是以热固性塑料在一定的温度和压力下，压制标准试样时，使制品的物理机械性能达到最佳值所需的时间与标准试件的厚度的比值（s/mm厚度）来表示，此值愈小，固化速率愈大。 13.成型收缩率：在常温常压下，模具型腔的单向尺寸L 。和制品相应的单向尺寸L之差与

功能高分子思考题与答案

第一章绪论 1.什么是功能高分子？带有特殊功能基团并具有功能性的聚合物就是功能高分子。一般认为：其具有普通高分子的结构性质，同时具有一定的功能，主要指具有物质、能量和信息的贮存、传递、转化等作用的高分子。一次功能：当向材料输入的能量和从材料输出的能量属同种形式，材料只能起到能量传送部件的作用，这种功能称为一次功能。（如导电、导热）二次功能：当向材料输入的能量和输出的能量是不同形式时，材料起能量转换部件的作用，这种功能称为二次功能。高分子的功能：（1）化学功能－离子交换、催化、氧化还原（2）物理功能－导电、热电、压电、磁记录。（3）生物功能－医用高分子 2.功能高分子的主要种类？（1）离子交换树脂（2）高分子吸水材料（3）高分子功能膜（4）液晶高分子（5）导电高分子6）医用高分子（7）感光高分子（8）其他功能高分子（智能高分子磁性高分子高分子催化剂树形高分子超疏水材料） 1.离子交换树脂是由交联结构的高分子骨架与能离解的基团两组分构成的不溶性、多孔的、高分子电解质。 ? 功能：能在液相中与带相同电荷的离子进行交换，此交换反应可逆的，即可用适当的电解质冲洗，使树脂恢复到原有状态（再生），可反复使用。 3.合成功能高分子的一般方法？通过化学或者物理的方法将功能基与高分子骨架相结合，实现预定功能。 ①. 分子合成化学方法：分子结构设计、官能团设计、引入感光功能集团则赋予了材料感光性。措施：共聚、接枝、嵌段共聚、交联、官能团的引入、模板聚合等 ②. 特殊加工物理方法：把高分子加工成极薄的膜，把高分子纤维化，如人造羊毛（介绍其主体结构）有些功能高分子极难加工，如光缆、导电、聚丙烯 ③. 复合手段：如将高分子中掺入银粉得到导电高分子。复合两种或几种高分子：纤维复合、层叠复合、细粒复合、互穿网络等方法，可得新功能。(1、功能性小分子的高分子材料化2、高分子材料的功能化) 聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(PET)----涤纶丙烯腈-丙烯酸酯共聚物----腈纶聚己二酰己二胺纤维(PA66)----锦纶66 聚乙烯醇缩甲醛----维纶聚丙烯纤维(PP)----丙纶聚胺酯弹性纤维(PU)----氨纶聚间苯二甲酰间苯二胺纤

高分子材料成型加工课后部分习题参考答案

2．分别区分“通用塑料”和“工程塑料”，“热塑性塑料”和“热固性塑料”，“简单组分高分子材料”和“复杂组分高分子材料”，并请各举2～3例。答：通用塑料：一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。通用塑料有：PE，PP，PVC，PS等；工程塑料：是指拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m2 ,长期耐热温度超过100℃的，刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀等，可代替金属用作结构件的塑料。工程塑料有：PA，PET，PBT，POM等；工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。日本业界将它定义为“可以做为构造用及机械零件用的高性能塑料，耐热性在100℃以上，主要运用在工业上”。热塑性塑料：加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚，氯化聚醚等都是热塑性塑料。(热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动、冷却变硬的过程是物理变化；) 热固性塑料：第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应一交链固化而变硬，这种变化是不可逆的，此后，再次加热时，已不能再变软流动了。正是借助这种特性进行成型加工，利用第一次加热时的塑化流动，在压力下充满型腔，进而固化成为确定形状和尺寸的制品。这种材料称为热固性塑料。(热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的，固化后分子链之间形成化学键，成为三维的网状结构，不仅不能再熔触，在溶剂中也不能溶解。)酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、不饱和聚酯、有机硅等塑料，都是热固性塑料。简单组分高分子材料：主要由高聚物组成(含量很高，可达95%以上)，加入少量(或不加入)抗氧剂、润滑剂、着色剂等添加剂。如：PE、PP、PTFE。复杂组分高分子材料：复杂组分塑料则是由合成树脂与多种起不同作用的配合剂组成，如填充剂、增塑剂、稳定剂等组成。如：PF、SPVC。用天然或合成的聚合物为原料，经过人工加工制造的纤维状物质。可以分类两类 1）人造纤维：又称再生纤维，以天然聚合物为原料，经过人工加工而改性制得。如：粘胶纤维、醋酸纤维、蛋白质纤维等 2）合成纤维：以石油、天然气等为原料，通过人工合成和纺丝的方法制成。如：涤纶、尼龙、腈纶、丙纶、氨纶、维纶等 3．高分子材料成型加工的定义和实质。高分子材料成型加工是将聚合物(有时还加入各种添加剂、助剂或改性材料等)转变成实用材料或制品的一种工程技术。大多数情况下，聚合物加工通常包括两个过程:首先使原材料产生变形或流动，并取得所需要的形状，然后设法保持取得的形状(即硬化)，流动-硬化是聚合物工过程的基本程序。高分子材料加工的本质就是一个定构的过程，也就是使聚合物结构确定，并获得一定性能的过程。第一章习题与思考题 2．请说出晶态与非晶态聚合物的熔融加工温度范围，并讨论两者作为材料的耐热性好坏。答：晶态聚合物：Tm～Td；非晶态聚合物：Tf～Td。对于作为塑料使用的高聚物来说，在不结晶或结晶度低时，最高使用温度是Tg，当结晶度达到40%以上时，晶区互相连接，形成贯穿整个材料的连续相，因此在Tg以上仍不会软化，其最高使用温度可提高到结晶熔点。熔点（Tm）：是晶态高聚物熔融时的温度。表征晶态高聚物耐热性的好坏。 3．为什么聚合物的结晶温度范围是Tg～Tm 答：T>Tm 分子热运动自由能大于内能，难以形成有序结构 T

高分子化学试题合辑附答案

《高分子化学》课程试题得分一、基本概念（共15分,每小题3分） ⒋动力学链长 ⒌引发剂半衰期二、填空题（将正确的答案填在下列各题的横线处）( 每空1 分，总计20分) ⒈自由聚合的方法有本体聚合、溶液聚合、乳液聚合和悬浮聚合。 ⒉逐步聚合的方法有熔融缩聚、溶液缩聚、固相缩聚和界面缩聚。 ⒊聚氨酯大分子中有、、和基团。 ⒋聚合反应按反应机理可分为连锁聚合、逐步聚合、开环聚合和聚合物之间的化学反应四类。 ⒌聚合物按大分子主链的化学组成碳链聚合物、杂链聚合物、元素无机聚合物和元素有机聚合物四类。得分三、简答题（共20分，每小题5分） ⒈乳液聚合的特点是什么 ⒊什么叫自由基自由基有几种类型写出氯乙烯自由基聚合时链终止反应方程式。四、（共5分，每题1分）选择正确答案填入( )中。 ⒈自由基共聚合可得到( 1 4 )共聚物。 ⑴无规共聚物⑵嵌段共聚物⑶接技共聚物⑷交替共聚物 ⒉为了得到立构规整的PP，丙烯可采用( 4 )聚合。 ⑴自由基聚合⑵阴离子聚合⑶阳离子聚合⑷配位聚合

⒊工业上为了合成聚碳酸酯可采用( 1 2 )聚合方法。 ⑴熔融缩聚⑵界面缩聚⑶溶液缩聚⑷固相缩聚 ⒋聚合度基本不变的化学反应是( 1 ) ⑴PVAc的醇解⑵聚氨酯的扩链反应⑶高抗冲PS的制备⑷环氧树脂的固化 ⒌表征引发剂活性的参数是( 2 4 ) ⑴k p(⑵t1/2⑶k i⑷k d 五、计算题（共35分，根据题目要求计算下列各题） ⒈(15分)用过氧化二苯甲酰(BPO)作引发剂，60℃研究甲基丙烯酸甲酯的本体聚合。已知：C (偶合终止系数)＝；D (歧化终止系数)＝； f ＝； k p＝×102 L/ ；k d ＝×10-6 s-1； k t＝×106 L/ ；c(I)＝mol / L； C M＝×10-5；C I＝2×10-2；甲基丙烯酸甲酯的密度为g./ cm3； X。计算：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的平均聚合度 n 《高分子化学》课程试题一、基本概念（共14分，5. 2分, 其余3分） ⒋自由基共聚合反应 ⒌引发剂二、填空题（将正确的答案填在下列各题的横线处）( 每空1 分，总计20分) ⒈自由聚合的单体有、、和等。 ⒉单体可分为、和三大类。 ⒊表征乳化剂性能的指标是、和。 ⒋阴离子聚合的引发体系有强碱、碱金属和碱金属配合物。 ⒌某些聚合物按大分子主链中含的特征基团可命名为聚酯、聚酰胺、和聚醚聚合物等。

高中化学选修5之知识讲解_应用广泛的高分子材料功能高分子材料_基础-

应用广泛的高分子材料功能高分子材料【学习目标】 1、了解常见功能高分子材料的成分及优异性能，了解“三大合成材料”的结构、性能和用途； 2、了解功能高分子材料在人类生产、生活中的重要应用，了解治理“白色污染”的途径和方法； 3、了解各类功能高分子材料的优异性能及其在高科技领域中的应用； 4、以合成高分子化合物的背景，了解有机合成在发展经济、提高生活质量方面的贡献。合成材料品种很多，按用途和性能可分为合成高分子材料（包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等）；功能高分子材料（包括高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等）和复合材料。其中，被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维和合成橡胶应用最广泛。【要点梳理】要点一、塑料【应用广泛的高分子材料功能高分子材料#应用广泛的高分子材料功能高分子材料】 1．塑料的成分。塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成树脂。在塑料的组成中除了合成树脂外，还有根据需要加入的具有某些特定用途的加工助剂以改进其性能。如，提高柔韧性的增塑剂，改进耐热性的热稳定剂，防止塑料老化的防老化剂，赋予塑料颜色的着色剂等。 3．几种重要的塑料的性质。（1）聚乙烯塑料的性质。 ①聚乙烯塑料无嗅、无毒、具有优良的耐低温性能，最低使用温度可达－ 100℃；化学稳定性好，能耐大多数酸、碱的腐蚀；常温下不溶于一般溶剂，吸水性小；电绝缘性能优良。 ②聚乙烯塑料品种很多，应用广泛，主要有：薄膜（低密度聚乙烯，有良好的透明度和一定的抗拉强度）用于各种食品、医药、衣物、化肥等的包装；中空制品（高密度聚乙烯，强度较高）用于塑制各种瓶、桶、罐、槽等容器；管板材（高密度聚乙烯）用于铺设地下管道和建筑材料；纤维（线型低密度聚乙烯）用于生产渔网绳索；包覆材料，用做包覆电缆、电线的高频绝缘材料。（2）酚醛树脂。 ①酚醛树脂是用酚类（如苯酚）与醛类（如甲醛）在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。 ②酚醛树脂属于热固性塑料，体型酚醛树脂受热后都不能软化或熔融，也不溶于任何溶剂。 ③酚醛树脂主要用做绝缘、隔热、难燃、隔音器材和复合材料。要点二、合成纤维【应用广泛的高分子材料功能高分子材料#合成纤维】 1．化学纤维是人造纤维和合成纤维的统称。天然纤维：如棉花、羊毛、麻等化学纤维：人造纤维：如黏胶纤维合成纤维：如“六大纶”、光导纤维等纤维

高分子材料改性书中部分思考题参考答案

书中部分思考题参考答案第二章高分子材料共混改性 1.什么是相容性，以什么作为判断依据？是指共混无各组分彼此相互容纳，形成宏观均匀材料的能力，其一般以是否能够产生热力学相互溶解为判据。 2.反应性共混体系的概念以及反应机理是什么？是指在不相容或相容性较差的共混体系中加入（或就地形成）反应性高分子材料，在混合过程中（例如挤出过程）与共混高分子材料的官能团之间在相界面上发生反应，使体系相容性得到改善，起到增容剂的作用。 3.高分子材料体系其相态行为有哪几种形式，各自有什么特点，并举例加以说明。（1）具有上临界混溶温度UCST，超过此温度,体系完全相容,为热力学稳定的均相体系;低于此温度为部分相容,在一定的组成范围内产生相分离。如:天然橡胶-丁苯橡胶。（2）具有下临界混溶温度LCST，低于此温度,体系完全相容,高于此温度为部分相容。如:聚苯乙烯-聚甲基乙烯基醚、聚己内酯-苯乙烯/丙烯腈共聚物。（3）同时出现上临界混溶温度UCST和下临界混溶温度LCST，如苯乙烯/丙烯腈共聚物-丁腈橡胶等共混体系。（4）UCST和LCST相互交叠，形成封闭的两相区（5）多重UCST和LCST 4.什么是相逆转，它与旋节分离的区别表现在哪些方面？相逆转（高分子材料Ａ或高分子材料B从分散相到连续相的转变称为相逆转）也可产生两相并连续的形态结构。（1）SD起始于均相的、混溶的体系,经过冷却而进入旋节区而产生相分离,相逆转主要是在不混溶共混物体系中形态结构的变化。（2）SD可发生于任意浓度,而相逆转仅限于较高的浓度范围（3）SD产生的相畴尺寸微细,而相逆转导致较粗大的相畴,

5.相容性的表征方法有哪些，试举例加以说明。玻璃化转变法、红外光谱法、差热分析(DTA)、差示扫描量热法(DSC) 膨胀计法、介电松弛法、热重分析、热裂解气相色谱等。玻璃化转变法：若两种高分子材料组分相容，共混物为均相体系就只有一个玻璃化温度，完全不溶，就有两个玻璃化温度，部分相容介于前两者之间。差示扫描量热法(DSC)：DSC测量试样按升温△T所需热量与参比材料同样升温△T所需热量之差，从而定出试样的玻璃化转变T g。红外光谱法：对于相容的高分子材料共混体系,由于不同高分子材料分子之间有强的相互作用,其所产生的光谱相对两高分子材料组分的光谱谱带产生较大的偏离(谱带频率的移动和峰形的不对称加宽等)，由此而表征相容性的大小。 6.提高相容性的方法有哪些？举例加以解释。（1）加强基团间的相互作用，例如苯乙烯和含强极性-CN基团的丙烯腈共聚后，就能和许多高分子材料如聚碳酸酯、聚氯乙烯等形成相容体系。（2）接枝嵌段共聚共混如嵌段共聚共混制取乙丙橡胶与聚丙烯的共混物。（3）添加第三组份增容剂LDPE／PP共混物中加入含PP和PE嵌段-EPCAR,提高强度。（4）形成互穿高分子材料网络(IPN) 7.简述增容剂的作用机理，对比反应型增容剂和非反应型增容剂的优劣。按增容剂与不基体的作用形式可增容剂将分为非反应型和反应型两大类，反应型增容剂是指共混时伴随着化学反应，与共混组分能生成化学键。而非反应型增容剂只起到“乳化剂”的分散作用，降低其相界面间的张力，从而达到增容的目的。与非反应型增容剂相比，反应型增容剂具有制造成本低、添加量少、增容效果好、增容效率高等特点， 8.试说明高分子材料共混物有哪几种形态结构？高分子材料共混物可分为均相和两相结构。两相结构中又分为：单向连续结构，两相互锁或交错结构，相互贯穿的两相连续结构。 9.以具体实例说明弹性体增韧，非弹性体增韧、无机粒子的增韧机理。

要用高分子材料学练习题及答案

一、名词解释 1.药用高分子材料：主要指在药物制剂中应用的高分子辅料及高分子包装材料。 2.药用高分子材料学：主要介绍一般高分子材料的基础理论知识及药剂学中常用的高分子材料的结构、制备、物理化学性质及其功能与应用。 3.药用辅料：在药物制剂中经过合理的安全评价的不包括生理有效成分或前体的组分。广义上指将药理活性物质制备成药物制剂的各种添加剂，若为高分子则称为药用高分子辅料。 4.高分子化合物（高分子）：分子量很高并由多个重复单元以共价键连接所形成的一类化合物。 5.单体：必须含有能使链增长活性中心稳定化的吸电子基团 6.聚合度：大分子重复单元的个数 7.重复单元：重复组成高分子的最小的结构单元。 7.结构单元：聚合物分子结构中出现的以单体结构为基础的原子团 8.均聚物:在合成高分子时,由一种单体成分反应生成的聚合物。 9.共聚物:由两种或多种不同的单体或聚合物反应得到的高分子。 10.高分子链结构：单个高分子链中原子或基团间的几何排列 11.近程结构：单个大分子链结构单元的化学结构和立体化学结构，又叫一次结构或化学结构 12.远程结构：单个分子在整个分子链范围内的空间形态和构象，又叫二次结构 13.聚集态结构：单位体积内许多大分子链之间的排列、堆砌方式，也称三次结构 14.键接顺序：是指高分子链各结构单元相互连接的方式. 15.功能高分子：具有特殊功能与用途但用量不大的精细高分子材料。 16.线型高分子：每个重复单元仅与另外两个单元相连接，形成线性长链分子。 17.支化高分子：当分子内重复单元并不都是线性排列时,在分子链上带有一些长短不一的分枝,这类高分子称为支化高分子 18.支链：支化高分子链上带有的长短不一的分枝称为支链。 19.体型高分子或网状高分子：线型高分子或支化高分子上若干点彼此通过支链或化学键相键接可形成一个三维网状结构的大分子，称为体型高分子或网状高分子。 20.交联：由线型或支链高分子转变成网状高分子的过程叫做交联。 21.端基：高分子链终端的化学基团 22.单键内旋转：高分子主链中的单键可以绕键轴旋转，这种现象称为单键内旋转． 25.玻璃化温度Tg： 27.取向态结构：聚合物在外力作用下,分子链沿外力方向平行排列形成的结构。 31.织态结构：不同聚合物之间或聚合物与其他成分之间的堆砌排列。 32.聚合反应：由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应。 33.加聚反应：单体经过加成聚合起来的反应称为加聚反应，反应产物称为加聚物。 34.自由基引发剂：是在一定条件下能够分解生成自由基，并能引发单体聚合的化合物。 39.自由基共聚合：共聚物若使用自由基作为聚合的引发剂时，称为自由基共聚合。 40.离子型聚合：链增长活性中心为离子的聚合反应称为离子型聚合。 41.活性链：链活性中心直到单体消耗完仍保持活性称为活性链开环聚合：环状单体在引发剂或催化剂作用下开环，形成线性聚合物的反应。 42.缩聚反应：是由含有两个或两个以上官能度的单体分子间逐步缩合聚合形成聚合物，同时析出低分子副产物的化学反应。 45.本体聚合：不加其它介质，只有单体本身，在引发剂、热、光等作用下进行的聚合反应。 46.溶液聚合：把单体和引发剂溶在适当溶剂中进行聚合。 47.悬浮聚合：是将不溶于水的单体以小液滴状悬浮在水中进行的聚合。 48.乳液聚合：单体在水介质中，由乳化剂分散成乳液状态进行的聚合。

高分子材料基本知识

链段：从高分子链中划分出来的最小运动单元柔顺性：高分子链能改变其构象的性质近程结构：即第一层次结构，指单个高分子的一个或几个结构单元的化学结构和立体化学结构远程结构：即第二层次结构，指单个高分子的大小和在空间所在的各种形态结构：组成高分子不同尺度的结构单元在空间的排列构型：分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列构象：由于单键的内旋转而产生的分子在空间的不同形态高弹性：小应力作用下，由于高分子链段的运动而产生的很大的可逆变形强迫高弹性：玻璃态聚合物在外力作用下，出现的高弹形变力学松弛：高聚物的力学性质随时间的变化表现的性质蠕变：在恒温恒负载下，高聚物材料的形变随时间的延长而逐渐增大的现象5 应力松弛：在恒温和保持形变不变的情况下，高聚物内部应力随时间延长逐渐衰减的现象滞后现象：在交变应力作用下，高聚物应变落后于应力变化的现象内耗：橡胶及其他高分子材料在形变过程中，一部分弹性形变转变热能的损耗的现象冷拉：高聚物材料的低温下受外力作用而产生大变形的现象银纹屈服：在拉伸应力作用下，高聚物某些脆弱部分由于应力集中而产生空化条纹形变区剪切屈服：高聚物在拉伸或压缩应力作用下，与负载方向呈45度截面上产生最大剪切力，从而引发高分子链沿最大剪切面方向上产生滑移形变，从而导致材料形状扭的现象高聚物材料发生脆性断列时，其断裂面比较光滑；韧性断裂时，由于分子间滑移，断裂面较为粗糙，有凹凸不平的丝状物流变性：物质流动与变形的性能及其行为表现牛顿流体：流动规律符合牛顿粘性定律的流体剪切流动：产生横向速度梯度的场的流动拉伸流动：产生纵向速度梯度的场的流动剪切变稀流体：随剪切应力或剪切速率的升高表观黏度降低的流体挤出胀大：橡胶等高聚物熔体基础口型后，挤出物的尺寸及断面形状与口型不同的膨胀可塑度：施加一定负载在一定温度的时间下，测定形变负载移去后变形保持的能力切力增稠流体：随剪切速率增加，切应力增加的速率增大，即切黏度随切应力。剪切速率的增大而上升的流体熔融指数：由标准熔体流动速率测定仪测定，用来表征热塑性塑料的流动性门尼黏度：一定温度（100）一定转子速度（2r/min）条件下测定未硫化胶对转子的转动阻力。橡胶工业中作为胶料流动的指标焦烧：所谓焦烧，是胶料在硫化前的操作或停放过程中，发生了不应有的提前硫化现象。其表现为在胶料中有较硬的硫化小粒子存在，胶料塑性明显减少。 1．高分子特征： 1分子量很高或分子链很长2数目很大的结构单元通过共价键重复连接而成3结构具有不均一性4大多数高分子分子链有一定柔顺性 2.线性：细长的线/能溶解熔融，易加工成型支链性：空间中二维增长形成/更以溶解，强度低，易老化交联型：三维网状大分子/不溶解，能溶胀，不熔融，强度高，弹性好 3.柔顺性比较：1）PE>PP>PS取代基体积，单键内旋转位阻大，柔顺性差2）PP>PVC>PAN 取代基极性大，分子间的相互作用大，分子链内旋转受阻，柔顺性差3）氯丁橡胶〉PP>PVC取代基数目多，非键合原子数目多，阻力大4）BR>NR>SBR取代基体积大（同1） 4.结晶度：指结晶部分用质量或体积表示的百分数结晶度对高聚物性能的影响：1）力学强度模量增大，韧性抗冲击强度降低2）光学性质透明度降低3）耐热性抗渗透性增强 5.取向方式：1）单轴，取向方向上强度增加，垂直与取向方向上强度降低2）双轴，平面方向上强度增加 6.高分子热运动的特点：1运动单元多重性（键长键角原子链节链段大分子链）2高分子运动的时间依赖性（松弛特性大分子运动需要较长时间）3高分子运动温度依赖性（运动单元松弛特性的温度依赖性） 7、试画出高聚物材料典型的应力-应变曲线，并从分子运动的角度对曲线加以解释，并简单介绍一下其影响因素。 2）原因：a分子链长度不够一个链段长度时运动单位为大分子，所以Tg、Tf重合，M↑分子链解冻需Q↑Tg↑ b M>链段M，运动单元为整个大分子和链段，体现链段运动的高弹态出现。链段大小主要取决于分子链段柔顺性和邻近分子间的相互影响，所以，Tg不变，M↑大分子间相对位移阻力↑，所以Tf↑ 10．影响玻璃化转变温度Tg的因素 1）分子结构的影响：柔性增加，Tg下降

北京化工大学高分子材料基础理论试卷附标准答案

北京化工大学2011——2012学年第一学期《高分子材料基础理论》期末考试试卷班级：姓名：学号：分数：一、选择题（多项选择，每题2分，共20分） 1 下列聚合物中，碳链聚合物有( )。 A 聚氯乙烯 B聚酰胺 C 聚甲基丙烯酸甲酯 D 聚碳酸酯 2 常用高聚物结晶度的测试方法有（）。 A 扫描电镜 B 差示扫描量热仪DS C C 热膨胀计 D X射线衍射 3 下列聚合物中，单根高分子链柔顺性最大的是( )。 A 聚氯乙烯 B 聚丙烯(全同) C 聚二甲基硅氧烷 D 聚苯乙烯 4 下列高聚物中本体（不加添加剂）透明的聚合物有（）。 A 聚丙烯 B 聚氯乙烯 C 聚碳酸酯 D 聚乙烯 5 高分子的远程结构主要包括（）。 A 单体单元的化学组成 B 高分子的大小 C 高分子的形状 D 高分子的构象 6 下列有关高聚物分子量及分子量分布对材料性能的影响，描述正确的有（）。 A 分子量增大，材料的表观粘度增大 B 分子量增大，材料的拉伸强度增大 C 分子量分布较宽，对改善材料的加工性能有利 D 分子量增大，材料的流动性增加 7 在挤出和注射成型前必须要进行严格干燥的高聚物有（） A 聚乙烯 B 聚氯乙烯 C 尼龙 D 聚甲基丙烯酸甲酯 8 能提高高分子材料强度的措施包括（）。 A 交联 B 降低结晶度 C 添加增塑剂 D 添加玻璃纤维 9 从分子运动观点分析，下列高聚物中抗蠕变能力最强的是( ) A 聚苯醚 B 聚四氟乙烯 C 聚氯乙烯 D 聚乙烯

10 高聚物的零切粘度越高，说明其( ) A 分子间作用力越小 B 分子链越柔顺 C 分子链越刚硬或者分子间作用力越大 D 表观粘度对温度越敏感二填空题（每空1分，共25分) 1.高分子化合物是指分子量很高，并由（ 1 ）连接的一类化合物，分子量通常高达（ 2 ），高分子英文表述为（ 3 ）。 2.根据聚合反应机理，聚合反应可分为两大类，大分子链瞬时形成，延长反应时间对分子量影响不大的聚合反应是（ 4 ）；延长反应时间能提高聚合物分子量的聚合反应是（ 5 ）。 3 高分子共聚物的结构单元连接方式有交替共聚、（ 6 ）共聚、接枝共聚和（ 7 ）共聚。 4.高分子链的链段越长，则柔顺性越（ 8 ），T g（ 9 ），注射成型模温（ 10 ）。 5.高聚物分子运动的特点是（ 11 ）的多重性，（ 12 ）依赖性和（ 13 ）依赖性。 6.高聚物的高弹性特点是弹性形变（ 14 ），弹性模量（15）。 6 三分析比较排序，并说明理由（每题5分，共10分）。 1 按玻璃化转变温度排序聚乙烯聚丁二烯聚苯乙烯聚碳酸酯 2 按结晶能力高低排序高密度聚乙烯无规聚丙烯等规聚苯乙烯等规聚丙烯四简答题（每题5分，共15分） 1 简述聚丙烯与聚苯乙烯取向结构的不同。 2 聚碳酸酯和聚乙烯的加工中，为了降低熔体的粘度，增大其流动性，可以采用提高温度或增大剪切速率的方法。问这两种材料分别选择哪种方法更有效，说明原因。 3 请解释轮胎高速长时间行驶造成的内层温度急剧上升现象。

高分子材料思考题答案讲课稿

《高分子材料导论》思考题第一章材料科学概述 1．试从不同角度把材料进行分类，并阐述三大材料的特性。按化学组成分类：金属材料无机材料.有机材料（高分子材料）按状态分类:气态。固态：单晶.多晶.非晶.复合材料.液态按材料作用分类:结构材料，功能材料按使用领域分类：电子材料。耐火材料。医用材料。耐蚀材料。建筑材料三大材料：（1）金属材料富于展性和延性，有良好的导电及导热性、较高的强度及耐冲击性。（2）无机材料一般硬度大、性脆、强度高、抗化学腐蚀、对电和热的绝缘性好。（3）高分子材料的一般特点是质轻、耐腐蚀、绝缘性好、易于成型加工，但强度、耐磨性及使用寿命较差。 2．说出材料、材料工艺过程的定义。材料——具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质。由化学物质或原料转变成适用于一定用场的材料，其转变过程称为材料化过程或材料工艺过程。 3．原子之间或分子之间的结合键一般有哪些形式？试论述各种结合键的特点。离子键：无方向性，键能较大。由离子键构成的材料具有结构稳定、熔点高、硬度大、膨胀系数小的特点。共价键：具有方向性和饱和性两个基本特点。键能较大，由共价结合而形成的材料一般都是绝缘体。金属键：无饱和性和方向性。具有良好的延展性，并且由于自由电子的存在，金属一般都具有良好的导电、导热性能。 4．何为非晶态结构？非晶态结构材料有何共同特点？原子排列近程有序而远程无序的结构称为非晶态结构或无定形结构，非晶态结构又称玻璃态结构。共同特点是：结构长程无序，物理性质一般是各向同性的；没有固定的熔点，而是一个依冷却速度而改变的转变温度范围；塑性形变一般较大，导热率和热膨胀性都比较小。 5．材料的特征性能主要哪些方面？热学、力学、电学、磁学、光学、化学等性能 6．什么是材料的功能物性？材料的功能物性包括哪些方面？功能物性，是指在一定条件下和一定限度内对材料施加某种作用时，通过材料将这种作用转换为另一形式功能的性质。包括：1热电转换性能2光－热转换性能3光－电转换性能

5-3功能高分子材料练习题

5-3功能高分子材料练习题一、选择题 1．下列物质中不属于新型有机高分子材料的是( ) A．高分子分离膜 B．液态高分子材料 C．生物高分子材料 D．工程材料PVC管答案：D 2．高分子分离膜可以让某些物质有选择地通过而将物质分离，下列应用不属于高分子分离膜的应用范围的是( ) A．分离工业废水，回收废液中的有用成分 B．食品工业中，浓缩天然果汁，乳制品加工和酿酒 C．将化学能转换成电能，将热能转换成电能 D．海水淡化答案：C 点拨：A、B、D均是功能高分子分离膜的应用范围，而C中将化学能转换为电能的应是传感膜，将热能转换成电能的是热电膜。 3．具有单双键交替长链(如…—CH===CHCH===CHCH===CH—…)的高分子有可能成为导电塑料。2000年诺贝尔(Nobel)化学奖即授予开辟此领域的3位科学家。下列高分子中可能成为导电塑料的是( ) A．聚乙炔B．聚乙烯 C．聚丁二烯D．聚苯乙烯答案：A 点拨：聚乙烯、聚苯乙烯的结构中不含双键；聚丁二烯的结构中也不存在单双键交替；乙炔的加聚产物聚乙炔中存在单双键交替。 4．下列有关功能高分子材料的用途的叙述中，不正确的是( ) A．高吸水性树脂主要用于干旱地区抗旱保水、改良土壤、改造沙漠 B．离子交换树脂主要用于分离和提纯物质 C．医用高分子材料可用于制造医用器械和人造器官 D．聚乙炔膜可用于分离工业废水和海水淡化答案：D 点拨：聚乙炔膜是导电高分子材料，主要用于制造电子器件。 5．聚丙烯酸酯类涂料是目前市场上流行的墙面涂料之一，它具有弹性好、不易老化、耐擦洗、色泽亮丽等特点。下面是聚丙烯酸酯的结构简式，它属于( )