高分子材料基础复习资料Word格式.doc

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均聚物：

由一种单体聚合而成的聚合物。

如：

聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）等。

共聚物：

由两种及两种以上单体聚合而成的聚合物。

尼龙-6、尼龙-66。

3.写出有机玻璃、涤纶、电木的化学名称和英文缩写。

有机玻璃：

聚甲基丙烯酸甲酯PMMA

涤纶:

聚酯纤维

电木：

酚醛塑料PF

4.聚合物的分类方法有哪些？

a.按来源分类：

天然高分子和合成高分子。

b.按功能分类：

通用高分子、工程材料高分子、功能高分子、仿生高分子等。

c.按聚合物主链结构分类：

碳链聚合物、杂链聚合物和元素有机高分子。

d.按聚合物性能和用途分类：

塑料、橡胶、纤维、涂料、胶黏剂及功能高分子。

5.高分子与高分子材料涵义的区别。

高分子化合物仅是由聚合物组成，而大多数高分子材料则是以聚合物为基体组分的材料。

除基本组分外，为获得具有各种实用性能或改善其成型加工性能，一般还有各种添加剂，如塑料中普遍加入的增塑剂、稳定剂、填料、增强剂、颜料、润滑剂、增韧剂等等。

第四章通用高分子材料

1.塑料如何分类？

塑料的组成及其作用。

a.按受热形态性能表现分为：

热塑性塑料和热固性塑料；

b.按组分数目分为：

单组分塑料和多组分塑料；

c.按使用性能和范围分为：

通用塑料、工程塑料以及特种塑料。

塑料的组成：

聚合物基体与各种添加剂。

填料：

增加制品的体积，降低成本；

增强剂：

提高塑料的强度以及刚度;

偶联剂：

增加填料与增强剂与聚合物之间的作用力；

增塑剂：

削弱聚合物分子之间的次价键力，进而增加聚合物分子链的移动性，降低了聚合物分子的结晶度；

抗氧化剂、热稳定剂、防老化剂：

抑制或延缓聚合物在正常或较高温度下的氧化及分解；

润滑剂：

改善塑料熔融状态下的流动性，减少熔体对设备的摩擦和粘附，改进制品表面的光洁度等；

抗静电剂：

消除以及防止制品表面产生静电荷；

阻燃剂：

能够阻止或延缓高分子材料的燃烧，增加物质的耐燃性；

着色剂：

赋予塑料制品各种色泽；

发泡剂：

做具有许多气孔的发泡塑料时使用；

固化剂：

在热固性塑料成型时，使树脂由线型分子结构转变为体型交联结构。

2.填料如何分类？

各举出一些例子。

a.按化学组成分为：

有机填料与无机填料。

b.按来源分为：

矿物填充剂、植物填充剂和合成填充剂。

c.按外观形状分为：

粉末状（TiO2）、颗粒状、薄片状、纤维状、树脂状和中空微球等。

3.增塑剂如何分类？

对增塑剂性能有何要求？

a.按相容性的差异分为：

主增塑剂和辅助增塑剂；

b.按作用方式分为：

内增塑剂和外增塑剂；

c.按分子量差异分为：

单体型和聚合型；

d.按应用特性分为：

通用型和特殊型；

e.按化学结构分为：

苯二甲酸脂、脂肪族二元酸脂、脂肪酸单脂、二元醇脂肪酸脂、磷酸酯、环氧化物、聚酯、含氯化合物、苯多酸脂、石油脂等。

对增塑剂性能的基本要求：

⑴增塑剂和聚合物树脂有良好的相容性；

⑵塑化效率高；

⑶低挥发性；

⑷耐寒性好；

⑸耐老化性好；

⑹耐久性好；

⑺电绝缘性好；

⑻具有难燃性能；

⑼要求尽可能无色、无臭、无毒；

⑽耐霉菌性强；

⑾良好的耐化学药品和耐污染性；

⑿价格低廉。

4.PVC中最常用的增塑剂有哪些？

解释增塑机理。

邻苯二甲酸脂、脂肪族二元酸脂、磷酸酯、环氧化合物、聚酯。

增塑机理：

当增塑剂添加到聚合物中时，削弱了聚合物分子链间的范德华力，从而增加了聚合物分子链的移动性，导致分子间距增大，从而降低了聚合物分子的结晶度，增加了聚合物的塑性。

具体表现为聚合物硬度、软化温度及玻璃化温度下降，而伸长率、曲挠性和柔韧性得到提高。

5.抗氧化剂的分类、作用机理与选用原则。

抗氧剂的分类：

a.按作用机理不同分为：

链终止型抗氧化剂和预防型抗氧化剂；

b.按分子量差别分为：

低分子量抗氧化剂和高分子量抗氧化剂；

c.按化学结构分为：

胺类、酚类、含硫、含磷化合物、有机金属盐类等;

d.按用途分为：

塑料抗氧化剂、橡胶防老化剂、石油抗氧化剂及食品抗氧化剂等。

作用机理：

a.链终止型抗氧化剂：

这类氧化剂可以与R.、RO2.反应而使自动氧化链反应中断，从而起稳定作用；

b.预防型抗氧化剂：

除去自由基的来源，抑制或延缓引发反应。

选用原则：

①溶解性；

②挥发性；

③稳定性；

④变色和污染性。

6.举出主/辅抗氧剂协同应用的例子，并说明其机理。

抗氧剂B215（抗氧剂1010与抗氧剂168的（1/2）复合物）和抗氧剂B225（抗氧剂1010与抗氧剂168的（1/1）复合物）。

主抗氧剂中含有不稳定的H，可以与自由基或增长链发生作用，阻止自由基或增长链从聚合物中夺取H，从而使氧化降解反应被终止。

辅助抗氧剂则使氢过氧化物分解成非自由基型的稳定化合物，避免因氢过氧化物分解成自由基而引起的一系列降解反应。

7.PVC常用的热稳定剂有哪些？

a.盐基性铅盐类稳定剂（三盐基性硫酸铅、盐基性亚硫酸铅、二盐基性亚磷酸铅）；

b.金属皂类稳定剂（硬脂酸钡、硬脂酸钙、月桂酸钡）；

c.有机锡类稳定剂（二月桂酸二丁基锡、十二硫醇二丁锡基）；

d.复合型稳定剂（锡—钡、钡—锌、钡—锡等复合物、有机酸，如:

脂肪酸、苯甲酸、水杨酸等）；

e.有机化合物热稳定剂（多元醇、亚磷酸酯）。

8.热稳定剂的作用机理是什么？

热稳定剂能置换高分子链中存在的活泼原子（如烯丙基氯原子），捕捉自由基，得到稳定的化学键，减小引发脱氯化氢反应的可能性，能够迅速与脱落下来的氯化氢结合，从而抑制其自动催化作用。

9.无毒热稳定剂有哪些？

a.稀土热稳定剂：

硬脂酸稀土型;

b.有机锑热稳定剂:

羧酸锑、硫醇锑、硫醇盐锑、巯基羧酸脂锑用羧酸巯基锑;

c.钙锌复合热稳定剂:

钙皂、锌皂、多元醇、环氧大豆油等。

10.光屏蔽剂种类有哪些？

作用机理分别是什么？

a.炭黑b.氧化锌c.二氧化钛

吸收或反射紫外线，使光不能进入高分子内部，有效地抑制了光氧化降解，从而起到保护高分子的作用。

11.润滑剂分类依据是多少？

举出应用的例子。

a.按作用机理分为：

内润滑剂和外润滑剂。

内润滑剂主要有高级脂肪醇、脂肪酸脂、液体石蜡。

外润滑剂包括石蜡烃、28个C以上的高级脂肪醇、PE蜡、矿物油、氟烃等。

b.按化学结构可分为：

烃类、脂肪酸类、脂肪酸酰胺类、脂类、醇类、金属皂类、复合润滑剂。

常见的润滑剂主要有：

饱和烃类：

如液体、固体、微晶石蜡，低分子量聚乙烯和氯化石蜡等

金属皂类：

PbSt、LiSt、CaSt、ZnSt、BaSt

脂肪族酰胺：

N,N-亚乙基双硬脂酸铵，N,N-亚乙基双蓖麻醇酸酸铵

脂肪酸类：

硬脂酸，羟基硬脂酸

脂肪酸脂类：

硬脂酸丁酯，单硬脂酸甘油酯

脂肪醇类：

硬脂醇，季戊四醇

12.说明表面活性剂型抗静电剂的作用机理。

由极性相似规则，表面活性剂分子的碳氢链部分倾向与高分子链段接触，极性基团部分倾向与空气中的水接触。

高分子材料作为疏水材料，抗静电剂在其表面形成规则的面向空气中的水的亲水吸附层。

13.阻燃剂如何分类？

阻燃剂作用机理有哪些？

各举出一些例子答：

a.按组成分类：

b.按使用方法分类：

a.添加型阻燃剂：

磷酸酯、卤代烃和氧化锑等；

b.反应型阻燃剂：

卤代酸酐和含磷多元醇。

a.阻隔机理：

阻燃剂在高温下形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层，具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的综合作用，从而达到阻燃目的。

磷酸、偏磷酸、多聚磷酸等；

b.抑制链反应机理：

阻燃剂作用于气相燃烧区，捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终止。

一些含卤阻燃剂；

c.吸热机理：

阻燃剂发生强烈的吸热反应，吸收燃烧放出的部分热量，降低可燃物表面的温度,有效地抑制可燃性气体的生成，阻止燃烧的蔓延。

三聚氰胺、氢氧化铝、氢氧化镁等；

d.稀释机理：

阻燃剂受热时分解出不燃气体，将可燃气体和氧气的浓度稀释到燃烧下限以下。

三聚氰胺尿酸盐MCA等。

14.举出阻燃剂中利用协同效应的例子。

含卤磷酸酯兼具阻燃和增塑功能。

常用的有TCEP、TOP、TPP、DMMP。

其中的磷系可以使含氧聚合物脱水，对不含氧的聚合物产生水蒸气，促使碳质焦粒的形成，使塑料表面结焦从而对燃烧有阻缓作用。

而卤系通过阻止气相中的自由基链反应实现阻燃，效率高。

二者并用，效果显著，且可以大大减少阻燃剂的使用量。

15.卤素阻燃剂的缺点以及无卤阻燃剂的种类有哪些？

腐蚀性强；

着火时烟雾大；

分解产生大量有害物质；

在自然界能长期存在，造成环境污染；

会在生物体内残留积累。

无卤阻燃剂主要有：

氮系；

无机磷系；

Al（OH）3和Mg（OH）2;

ZB、MoO3。

16.着色剂如何分类？

常用塑料着色方法有哪些？

⑴着色剂的分类

着色剂

颜料（固体微粒）

染料（分子）

无机颜料

有机颜料

不溶性颜料

色淀颜料

⑵塑料着色方法：

a.干法着色；

b.糊状着色剂着色；

c.色粒着色；

d.色母粒着色。

17.发泡剂如何分类？

a.按气体产生方式分为：

物理发泡剂和化学发泡剂。

b.根据化学结构可分为：

无机发泡剂和有机发泡剂。

无机发泡剂主要是碳酸氢钠和碳酸氢铵，有机发泡剂则主要有偶氮类化合物、亚硝基化合物、磺酰肼类化合物等。

18.说明硅烷偶联剂处理玻璃纤维的作用机理。

当硅烷偶联剂应用于玻璃纤维表面处理时，硅烷偶联剂分子中X部分首先在水中水解形成反应性活泼的多羟基硅醇，然后与玻璃纤维表面的羟基缩合而牢固结合，而偶联剂的另一端即Y基团与高分子树脂长链或缠结，或发生反应。

19.钛酸酯偶联剂有哪些种类？

使用中注意事项有哪些？

①单烷氧基型；

②单烷氧基焦磷脂基型；

③螫合型；

④配位型；

⑤其他

注意事项：

⒈氧化锌、硬脂酸等表面活性剂应在填料与偶联剂作用之后加入，否则会干扰或降低偶联剂在界面的反应；

⒉大多数钛酸酯偶联剂会与聚酯型增塑剂产生脂交换反应，所以应在偶联剂作用之后加入聚酯型增塑剂，石油衍生物增塑剂无问题，故可用来稀释偶联剂，使偶联剂更好的分散，与填料更好的作用；

⒊钛酸酯偶联剂的用量一般为填料量的0.1-2%之间，最佳用量由实验确定。

20.举例说明固化剂的作用。

在热固性塑料成型时，线型聚合物转变为体型交联结构；

在固化过程中对固化起催化作用或本生直接参加固化反应。

21.PE如何分类？

简述LDPE、HDPE、LLDPE合成方法、结