高分子材料期末重点要点Word格式文档下载.docx
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再受热又可熔融、加工。
具有多次重复加工性。
热固性塑料：
受热熔化，成型的同时发生固化发应，形成高分子立体网状结构，再受热不熔融，也不在溶剂中溶解。
橡胶：
是一类线型柔性高分子聚合物。
其分子链柔顺性好，在外力作用下可产生较大的变形，除去外力后能迅速恢复原状。
天然橡胶：
它是从自然界的植物中采集出来的一种高弹性材料。
合成橡胶：
是各种单体经聚合反应合成的高分子材料
通用合成橡胶：
用以代替天然橡胶来制造轮胎及其他常用橡胶制品的合成橡胶，如，丁苯橡胶，顺丁橡胶，丁基橡胶。
特种合成橡胶：
凡具有特殊性能，专门用于各种耐寒，耐热，耐油，耐臭氧等特种橡胶制品的橡胶。
如：
聚氨酯橡胶，丁腈橡胶，硅橡胶。
热固性橡胶－化学交联后，不熔融也不能溶解在溶剂中，不能反复加工和成型。
热塑性弹性体：
在常温下能显示橡胶弹性,高温下能塑化成型的一类弹性体材料
复习主线：
结构（分子间作用力低）→性能→改性
第二章
热塑性树脂PEPPPVCPS
PE（软而韧）
一、PE的结构特征:
分子链非常柔顺,结构单元对称、规整,故PE非常容易结晶、而且结晶度很高，聚乙烯的强度主要是其结晶结构提供的
二、PE的性质
1.基本性质:
无臭、无味、无毒；
乳白色蜡状固体，半透明或不透明；
透水率低但透气性大；
易燃，是最易燃的塑料之一。
2.力学性能一般：
（1）拉伸强度比较低
（2）硬度不高（3）抗蠕变性差（4）抗冲击性能较好。
（因为分子间作用力低）分子量提高，PE各项力学性能均提高
3.环境应力开裂（HDPE<
LDPE<
<
LLDPE结晶对耐环境应力开裂不利）PE特有的现象。
4.热性能:
PE耐热性低耐寒性好导热性高
5.耐化学药品性优异:
良好的化学稳定性；
较好的耐溶剂性；
低表面能，黏附性低。
6.电性能:
优异的电绝缘性,可做高频、高压绝缘材料。
三、分子量升高MFI下降（熔体流动指数），分子量相同，支化度上升，MFI上升
分子量对结晶的影响：
HDPE：
提高分子量对结晶度几乎没有影响。
LDPE：
提高分子量会导致结晶度略有提高。
因为分子量提高会增大分子间的缠结从而提高分子间的相互作用。
四、总结LDPE,HDPE,LLDPE结构性能区别：
存在大量的长支链和短支链。
（自由基聚合）
只有少量的短支链（配位聚合）
LLDPE：
短支链数目与LDPE相当，但没有长支链。
由于支链的存在及支化程度的不同，导致性能上的差异
支化度对结晶的影响：
支化度减小链规整性提高、结晶度提高、密度提高、熔点提高
结晶度/密度越大，LDPE<
LLDPE<
HDPE，硬度，拉伸强度，抗蠕变性，耐热性，耐溶剂性越好，但韧性，断裂伸长率，膨胀系数，抗冲击强度降低
总结LDPE、HDPE和LLDPE、UHMWPE结构性能区别。
LDPE（低密度）
自由基聚合
HDPE（高密度）
配位聚合
LLDPE（线性低密度）
UHMWPE（硬而韧）
超高相对分子质量
链结构
存在大量的长支链和短支链
只有少量的短支链
分子量
HDPE和LDPE的分子量只有2～30万
平均分子量>
100万,最高700万
分子量对结晶的影响
提高分子量会导致结晶度略有提高
提高分子量对结晶度几乎没有影响
结晶度,密度
LDPE<
LLDPE<
HDPE
结晶度密度比HDPE低
拉伸强度
抗冲击性
LDPE>
LLDPE>
在工程塑料中抗冲击强度最高（防弹衣）
硬度
高耐磨性
抗蠕变性
导热性
HDPE>
LLDPE>
LDPE
膨胀系数
HDPE<
LLDPE<
耐环境应力开裂性
HDPE<
LLDPE
耐环境应力开裂
五、PE的耐环境开裂性能差的原因：
在外界环境的作用下（例如溶剂、氧气等），因为塑料材料加工过程中有残余内应力存在，使得材料在远远低于屈服应力值时就发生了开裂；
结晶结构对耐环境应力开裂不利；
PE分子间的作用力较弱，无定形区较容易破坏。
六、分析LLDPE的耐环境应力开裂性高于HDPE和LDPE的原因：
官方解释：
LLDPE，LDPE虽同属线型聚乙烯，但LLDPE完全是由乙烯与a-烯烃共聚而成，所含共聚单体比LDPE多，因而线型主链上有很多的短支链，使结晶度，密度低，提高相对分子质量，降低相对分子质量的分布，所以提高了环境应开裂的性质。
个人理解：
PE容易环境应力开裂的两个原因：
（1）PE结晶速度快、结晶度高，在熔体加工时容易残存较大的内应力。
（2）PE分子间的作用力较弱，无定形区较容易破坏。
LDPE因结晶度明显低于HDPE，因而在加工时残存的内应力较低，所以具有较强的耐环境应力开裂特性。
LLDPE的结晶度介于LDPE和HDPE之间，但分子结构特征明显与HDPE不同。
1）LLDPE只有短支链，没有长支链——使其在熔体状态时，应力松驰速度较快。
2）LLDPE是通过阴离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分子间作用力要强于LDPE。
七、PE优点:
优异的耐化学药品性,优异的电绝缘性,柔韧性好
缺点:
耐热性差,拉伸强度比较低，硬度不高，抗蠕变性差，环境应力开裂现象严重
八、从微观结构因素分析，为什么交联PE的力学性能有大幅度的提高
PE力学性能低主要是由于分子间作用低，而交联的PE只要是用化学（过氧化物交联或硅烷交联）或辐射方法通过交联，形成网状结构的热固性塑料，分布越集中，分子间作用力提高，使密度增大，相对分子量变大，支化变少，从而抗冲击，抗蠕动抗应力好。
九、交联聚乙烯的应用
交联PE的力学性能、耐热性和耐环境应力开裂性大幅度改善。
交联PE广泛应用在电线、电缆、热水管、热收缩膜等。
交联PE不能再热塑性加工
十、UHMWPE超高相对分子质量聚乙烯（硬而韧）分子间缠结非常强烈
结晶度，密度比HDPE低，UHMWPE在工程塑料中抗冲击强度最高（分子量↑，力学性能↑），做防弹衣。
不粘，耐磨，自润滑
PP聚丙烯
聚丙烯的性能：
一>
基本性质：
白色蜡状物质，但比PE透明；
密度低；
容易燃烧。
二>
力学性能：
强度、硬度和刚性明显高于PE；
具有优良的耐弯折疲劳性能；
抗冲击性能、特别是低温抗冲击性差。
三>
热性能：
等规PP具有良好的耐热性：
等规PP是良好的绝热保温材料。
四>
电性能：
等规PP具有优异的电绝缘性；
由于低温脆性、应用领域受到限制。
五>
耐化学药品性：
耐化学腐蚀性优异。
六>
环境性能：
耐候性差
1.大球晶结构对PP性能的影响及其尺寸的工艺方法：
大尺寸球晶对性能不利：
断裂伸长、韧性、抗冲击性下降、透明度下降，这是因为大球晶的空隙恒大，受力面积大，易遭到破坏，另外只要破坏少量的球晶，对整个聚合物的破坏性也很大。
2.影响球晶结构因素：
（1）熔融温度和时间：
①熔体温上升，晶核数下降，球晶尺寸增大②熔融时间增长晶核下降球晶尺寸就增大；
⑵冷却速率：
①速度慢导致生成大球晶，②骤冷，严重“皮心”结构
⑶加工剪切应力增强晶核上升球晶尺寸就下降。
⑷成核剂上升晶核数多且大，故球晶尺寸就小。
聚丙烯加入成核剂后，能促进分子的结晶过和和加快结晶速度，使分子具有微晶结构，这样不但有利于提高产品的抗冲击强度、屈服强度，而且对产品的外观及加工均有一定影响。
3.
等规PP的等规度（等规指数）：
等规聚合物所占的重量百分比。
4.等规度、分子量对结构和性能的影响，原因
等规度增大，分子量较低时（MFI大），结晶度上升，强度、刚度、硬度提高、抗冲击性下降，分子量较大时（MFI小），结晶度不变；
等规度增大，耐热性增强；
等规PP具有优异的电绝缘性
PP分子量增大（MFI减小），结晶度下降，强度、刚度、硬度降低、抗冲击性能提高
（PE分子量提高，结晶度增加，各项力学性能均提高，包括抗冲击性能）
5.
等规PP的性能优势：
较好的耐热性，优异的电绝缘性，优良的耐化学药品性，优异的抗弯曲疲劳性。
很好的耐环境应力开裂性能
6.
等规PP的性能缺点：
耐老化性差，PP受热易氧化，抗冲击，特别低温冲击性差，
7.为何PP容易氧化降解？
聚丙烯中侧甲基的存在，使分子链上交替出现叔碳原子，而叔碳原子极易发生氧化反应，从而导致聚丙烯的耐氧化性和耐辐射性差。
8.
为什么PE低温冲击强度低？
抗冲击强度与Tg有关系。
低温时，分子运动被冻结，自由体积小，聚合物链段不能自由运动，来不及改变构象来抵抗冲击力。
8.PP改性的方法有那些？
各种方法对PP性能的影响是什么（考点：
增韧方法）
⑴共聚：
与乙烯共聚：
①无规共聚②嵌段共聚。
⑵共混：
PP合金：
①与HDPE共混②与EPR和TPE共混-----以上的方法（包括⑴）可以增韧、提高耐寒性；
但强度和耐热性降低③与聚酰胺共混--增韧、提高耐热、耐磨和强度。
⑶填充：
粉末状矿物填料填充PP---提高耐热性、刚度、硬度；
降低收缩和热膨胀。
⑷增强：
用玻璃纤维增强PP--大幅度提高耐热性、刚度、硬度；
降低收缩和热膨胀；
工程塑料。
PVC聚氯乙烯
1.PVC聚合温度对其结构的影响：
聚合反应温度上升头-头结构增多分子量下降；
聚合反应温度越高，支化和缺陷就越多；
随着聚合反应温度的降低，间规立构规整度提高。
聚合物温度降低使PVC的立构规整性提高和PVC的支化度减少，从而导致结晶度提高
2.PVC是含有少量结晶结构（短程结晶）的无定形聚合物
PVC是VCM单体多数以头-尾结构相联的线形聚合物
3、
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