材料科学概述.docx

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材料科学概述

第一章材料科学概述

1.简要说明材料与物质的区别。

答：

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称为材料。

对于材料而言，可采用“好”或“不好”等字眼加以评价，对于物质则不能这样，材料总是和一定的用场相联系的。

材料可由一种或多种物质构成，同一种物质，由于制备方法或加工方法的不同，可成为用场各异的不同类型的材料。

2.举例说明材料的主要类别。

答：

a.按化学组成分类：

金属材料、无机材料、有机材料（高分子材料）。

b.按状态分类：

气态、液态、固态（又分为单晶、多晶、非晶及复合材料）、（液晶）。

c.按材料所起作用分类：

结构材料和功能材料。

d.按使用领域分类：

建筑材料、耐火材料、研磨材料、电子材料、耐蚀材料、医用材料。

3.举例说明结构材料和功能材料。

答：

结构材料：

主要使用其机械力学性能，这类材料是机械制造、工程建筑、交通运输、能源利用等方面的物质基础；

功能材料：

1利用其各种物理和化学特性，在电子、红外、激光、能源、通讯等方面起关键作用。

例如：

铁电材料、压电材料、光电材料、超导材料、声光材料、电光材料等。

2化学功能高分子材料：

反应性高分子、离子交换树脂、高分子分离膜、高分子催化剂、高分子试剂及人工脏器等3生物功能和医用高分子材料：

生物高分子、模拟器、高分子药物及人工骨材料

第二章高分子材料的制备反应

1.写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、尼龙-6,6的英文缩写和分子式。

答：

P20

2.均聚物与共聚物有何不同?

答：

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。

包括:

无规共聚物（Randomcopolymer）,交替共聚物（Alternativecopolymer）,嵌段共聚物（Blockpolymer）,接枝共聚物（Graftcopolymer）如：

尼龙-66、酚醛树脂、涤纶、聚砜等。

3.写出有机玻璃、涤纶、电木的化学名称和英文缩写。

答：

有机玻璃：

聚甲基丙烯酸甲酯PMMA

涤纶：

聚对苯二甲酸乙二脂PET

电木：

酚醛塑料PF

4.聚合物的分类方法有哪些？

答：

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。

答：

高分子化合物仅由聚合物组成，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，一般还加有各种添加剂，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。

答：

a.按受热形态性能表现分为：

热塑性塑料（受热时软化或熔融、冷却后硬化，韧性好，可反复成形。

它包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯醚、聚四氟乙烯等。

）和热固性塑料（在加热、加压并经过一定时间后即固化为不溶、不熔的坚硬制品，不可再生。

具有更好耐热性和抗蠕变能力。

常用热固性塑料有酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、有机硅树脂等）.

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（产量大用途广价格低的塑料。

主要包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料、氨基塑料等）、工程塑料（具有较高性能，能替代金属制造机械零件和工程构件的塑料。

聚酰胺、ABS、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂等）以及特种塑料（导电塑料、导磁塑料、感光塑料等。

）。

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：

提高塑料的强度和刚度；

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，从而降低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。

答：

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？

答：

a.按相容性的差异分为：

主增塑剂（溶剂型增塑剂）（能和树脂充分相容的增塑剂。

既能进入树脂分子链的无定型区，也能插入分子链的结晶区，因此不会渗出而形成液滴，液膜，也不会喷霜而形成表面结晶。

可单独使用）和辅助增塑剂（一般不能进入树脂分子链的结晶区，只能与主增塑剂配合使用）。

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（如邻苯二甲酸酯类，脂肪酸二元酸酯类等增塑剂）和聚合型（如二元酸与二元醇缩聚得到的聚酯类增塑剂）。

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。

答：

PVC中最常用的增塑剂有：

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，导致分子间距增大，增加了聚合物分子链的移动性，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；

1自由基捕获体

能与自由基反应，使之不再进行引发反应（如炭黑醌，某些多核芳烃和一些稳定的自由基等），或者由于它的加入而使自动氧化反应稳定化（多为一些稳定的自由基）。

某些酚类化合物作抗氧剂时能产生ArO.自由基，具有捕获RO2.等自由基的作用

ArO.+RO2.---RO2.ArO（Ar为芳基）

2电子给予体

由于给出点子而使自由基消失。

例如变价金属在某种条件下具有抑制氧化的作用

RO2。

+Co2+--RO2-.Co2+

3氢给予体

这类抗氧剂为一些具有反应性的仲芳胺和受阻酚化合物，他们可以与聚合物竞争自由基，从而降低了聚合物的自动氧化反应速率。

Ar2NH+RO2.-->ROOH+Ar2N.（链转移）

Ar2N.+RO2.—》Ar2NO2R

ArOH+RO2.—》ROOH+ArO.（链转移）

ArO.+RO2RO2ArO

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。

（这类抗氧剂包括一些过氧化物分解剂（包括一些酸的金属盐，硫化物，硫酯和亚磷酸酯等化合物。

他们能与过氧化物反应并使之转变为稳定的非自由基产物，从而完全消除自由基的来源）和金属离子钝化剂。

）

选用原则：

①溶解性；②挥发性；③稳定性（抗氧剂应该对光,热,氧,水等外界因素很稳定.耐候性好）；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。

答：

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）。

作用机理：

主抗氧剂中含有不稳定的氢原子，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氢原子，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？

各举出一些例子。

答：

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？

答：

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。

1）吸收中和HCL,抑制其自动催化作用。

这类稳定剂包括铅盐类、有机酸金属皂类、有机锡化合物、环氧化合物、酚盐及金属硫醇盐等。

它们可与HCL反应,抑制PVC脱HCL的反应。

2）置换PVC分子中不稳定的烯丙基氯原子抑制脱PVC。

如有机锡稳定剂与PVC分子的不稳定氯原子发生配位结合,在配位体中,有机锡与不稳定氯原子置换。

3）与多烯结构发生加成反应,破坏大共轭体系的形成,减少着色。

不饱和酸的盐或酯含有双键,与PVC分子中共轭双键发生双烯加成反应,从而破坏其共轭结构,抑制变色。

4）捕捉自由基,阻止氧化反应。

如加入酚类热稳定剂能阻滞脱HCL,是由于酚给出的H原子自由基能与降解的PVC大分子自由基偶合,形成不能与O2反应的物质,而具有热稳定作用。

这种热稳定剂可具有一种或兼具几种作用。

9.无毒热稳定剂有哪些？

答：

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。

d.光稳定剂

10.光屏蔽剂种类有哪些？

作用机理分别是什么？

答：

a.炭黑b.氧化锌c.二氧化钛

作用机理：

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。

答：

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（液体石蜡，天然石蜡，微晶石蜡，PE蜡，氯代烃，氟代烃）、脂肪酸类（高级脂肪酸，羟基脂肪酸）、脂肪酸酰胺类（脂肪酰胺，烷撑双脂肪酰胺）、脂类（脂肪酸低级醇酯和高级醇酯，脂肪酸多元醇酯，脂肪酸聚乙二醇酯）、醇类（高级脂肪醇，多元醇，聚乙二醇或聚丙二醇）、金属皂类（硬脂酸铅）、复合润滑剂等等。

常见的润滑剂主要有：

饱和烃类：

如液体石蜡、固体石蜡、微晶石蜡、低分子量聚乙烯，氧化聚乙烯蜡和氯化石蜡等；

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。

答：

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？

作用机理有哪些？

各举出一些例子。

答：

a.按组成分类：

有机阻燃剂：

磷系，磷+氮系，磷+卤素系，氮系，卤素系，其他

无机阻燃剂:

硼化合物，三氧化二锑，氢氧化铝，其他

b.按使用方法分类：

添加型阻燃剂：

磷酸酯、卤代烃和氧化锑等；

反应型阻燃剂：

卤代酸酐和含磷多元醇。

作用机理：

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。

例如：

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。

例如：

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。

如：

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。

如：

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。

答：

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。

自由基引发剂,氧化锑,含卤阻燃剂得协同作用

Sb2O3与卤系阻燃剂并用，起协同作用

15.卤素阻燃剂的缺点以及无卤阻燃剂的种类有哪些？

答：

①腐蚀性强；②着火时烟雾大；③分解产生大量有害物质；④在自然界能长期存在，造成环境污染；⑤会在生物体内残留积累。

无卤阻燃剂主要有：

氮系；①无机磷系；②Al（OH）3和Mg（OH）2;③ZnB、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

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？

各举出一些例子。

答：

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。

答：

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？

答：

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。

答：

1环氧树脂：

固化剂与环氧树脂混合后，在一定条件下（温度、时间）能与环氧树脂的环氧基或侧羟基发生开环或加成反应，引起环氧树脂交联。

2酚醛压塑粉：

固化时用六次甲基四胺作固化剂，

3不饱和树脂：

固化时则加入过氧化二苯甲酰

21.PE如何分类？

简述LDPE、HDPE、LLDPE合成方法、结构、性能与用途的差异。

答：

a.按聚合压力分为:

低压法、中压法和高压法；从生产过程分为本体聚合、溶液聚合、辐射聚合。

b.按聚合机理分为：

游离基型（高压法）和离子型（低压或中压法）聚合。

c.按分子量分类：

1000-1万，低分子量PE；1-11万，中等分子量PE；11-25万，高分子量PE；25-100万，特高分子量PE；100万以上，超高分子量PE。

d.按发展顺序分为：

LDPE、HDPE、LLDPE、VLDPE、ULDPE。

e.按密度不同分为：

ULDPE、VLDPE、LDPE、LLDPE、MDPE、HDPE。

差异

LDPE：

方法：

低密度聚乙烯按聚合方法，可分为高压法和低压法。

结构：

常规LDPE的分子结构以其线性主链为特征，只有少量或没有长支链，但包含一些短支链。

没有长支链使聚合物的结晶性较高。

性能：

透明，柔顺，易于挤出，流动性好

用途：

用于注塑制品、食品包装材料、医疗器具、药品、吹塑中空成型制品、纤维等。

HDPE：

方法：

低压法

结构：

分子结构简单，对称，含有极少量的短支链

性能：

高密度聚乙烯是一种不透明白色腊状材料，柔软而且有韧性，但比LDPE略硬，也略能伸长，无毒，无味。

熔点为130℃，相对密度为0941-0960，它具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好，介电性能，耐环境应力开裂性亦较好。

用途：

1注塑制品：

有周转箱、瓶盖、桶类、帽、食品容器、盘、垃圾箱、盒、以及塑料花

　　2吹塑制品：

中空成型制品，如各种系列吹塑桶、容器、瓶类、盛放清洁剂、化学品、化妆品等，汽油箱、日用品等。

还有吹膜制品如食品包装袋，杂品购物袋，化肥内衬薄膜等。

　　3挤塑制品：

管材、管件主要用在煤气输送，公共用水和化学品输送，如建材排水管、煤气管、热水管等：

片材主要用于座椅，手提箱，搬运容器等。

　　4旋转成型：

注塑制品如大型容器、储藏罐、桶，箱等。

LLDPE：

方法：

低压法

结构：

其线性主链为特征，只有少量或没有长支链，但包含一些短支链。

没有长支链使聚合物的结晶性较高。

性能：

拉伸强度，抗撕裂强度，耐低温，耐热性，和耐穿刺性十分优越

用途：

制成薄膜，注塑和旋转成型

22.聚乙烯的共聚物有哪些？

各有何特点？

答：

⑴EVA树脂：

①柔软；②透明性和表面光泽性好；③化学稳定性良好；④抗氧化，耐臭氧；⑤无毒。

⑵EEA：

①耐低温性突出；②优良的抗冲击性能和耐环境应力开裂性；③耐老化；④良好的热粘合性，加工中热稳定性好，可作热熔粘合剂；⑤耐热性阻汽性；⑥气密性不良。

⑶EMA：

①弯曲模量低；②耐环境开裂性能改善；③介电系数提高。

⑷离聚体：

①力学性能优良；②透明性好；③耐低温；④耐溶剂；⑤良好的介电性；⑥粘合性好。

⑸EVOH：

①刚性，强度高；②高阻隔性，极佳的隔氧，保香，耐酸及耐油性能；③吸湿，吸水性强。

23.UHMWPE为什么可以作为工程塑料？

答：

①耐磨性在已知塑料中排名第一；②极高的耐冲击性能，比POM高14倍，比ABS高6倍；③自润滑性能良好，磨耗低；④耐低温性能优良，催化温度在-80℃以下，甚至在低于液氮温度下仍可保持高韧性；⑤耐化学腐蚀性极佳；⑥电绝缘性好，消音、减震性能优良，抗粘结性能优良；⑦密度低，造价低廉。

24.简述PP-H、PP-B、PPR结构、性能与用途的差异。

答：

聚合物

结构

性能

用途

PP-H

均聚聚丙烯

结晶度高，低温性脆，抗冲击性能差

化工容器，机器零部件，食品包装

PP-B

PP与PE嵌段共聚

抗低温冲击性能强

冷热水承压管材

PPR

无规共聚聚丙烯

较好的光学透明性、耐冲击性和柔顺性，耐高温，抗蠕变性强

高透明性的薄膜，中空成型和注塑制品。

25.为什么PP的大球晶会对性能造成不利的影响？

如何避免？

答：

因为球晶边界是连接最弱的区域，而PP的球晶结构为大球晶，球晶之间有明显的界面，在界面处易产生应力集中，会减弱断裂伸长、韧性、抗冲击性、刚性、弹性模量、拉伸强度等性能。

大球晶的直径远大于可见光波长，且晶区与非晶区的折射率相差较大，导致产生表面光的散射，导致透明性下降。

如何避免：

可以采用降低熔体温度，缩短熔融时间；中等降温速度；增大加工剪切应力；加入成核剂等方法避免大球晶的产生以改善PP的性能。

26.GPPS的性能有何特点？

常见用途是什么？

如何改善其脆性？

答：

㈠①物理性能：

PS的相对密度介于1.04~1.09之间，尺寸稳定性好，收缩率低，吸湿性低，纯净的PS的透明度能达到88%~92%，折光率为1.59~1.60，PS极易着色，可与有机或无机色料混合，配成各种色泽的制品。

②热性能：

PS的热变形温度约为60~80℃，Tg为74~105℃，制品最高使用温度为60~80℃，PS的导热系数不随温度变化而变化，是良好的冷冻绝缘材料。

PS在高于300℃时将剧烈分解，它易燃烧，离火后仍能继续燃烧。

③电性能：

PS具有良好的介电性和绝缘性，并且其介电性与频率无关。

由于表面电阻与体积电阻均较大，也不吸水，因此很易产生静电，使用时应加入抗静电剂。

④力学性能：

PS的力学性能与合成方法、分子质量大小以及杂质含量有关。

当相对分子质量为4.5~6.5万时，PS的主要力学性能如下：

拉伸强度>60MPa，断裂伸长率为1~2.5%，弯曲强度70~80MPa,冲击强度118~157J/m2。

⑤化学性能：

PS可耐各种碱和盐酸、磷酸、硼酸及各种有机酸，但不耐氧化性酸，如硝酸。

不溶于非极性的烷烃中，但能溶于苯、甲苯、苯乙烯、二甲苯、氯仿中。

⑥耐候性：

PS分子链中含有苯基，可使苯基位上的氢活化，因此长期暴露在阳光下会变色，甚至发生脆化，使用时应加入抗氧化剂。

㈡用途：

商用的GPPS可分为三类即高耐热型、中等流动型和高流动型。

a.高耐热型的PS树脂的相对分子质量高，添加剂少，因此耐热性好，但是发脆。

可挤成发泡片材和热成型，用于电器包装，可注塑成型为珠宝盒、高质量的香水瓶和CD盒。

b.中等流动型的PS树脂具有中等分子量，含1%~2%的矿物油作为添加剂，可制成中空瓶和共挤材料，用作食品和医药包装。

c.高流动型的PS树脂的相对分子质量最低，通常含有3%~4%的矿物油，以降低熔体粘度和提高熔体流动速率，这类树脂较为柔软，热扭变温度较低，特别适合注塑成型薄壁制品，典型应用有一次性药品器皿、餐盒以及用于热成型包装材料的共挤片材。

㈢改变其脆性：

应加入抗氧化剂

27.简述ABS性能与结构的关系。

答：

ABS大分子主链由三种结构单元重复链接而成，其中丙烯晴结构单元赋予ABS良好的耐化学腐蚀性和高表面硬度；丁二烯结构单元赋予ABS良好的韧性；苯乙烯结构单元赋予材料良好的透明性、着色性、电绝缘性和加工型。

因此，ABS拥有优良的综合性能，有极好的冲击强度、尺寸稳定性好、电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性、散热性。

28.改性聚苯乙烯树脂的品种有哪些？

答：

ABS、MBS、AAS、ACS、AS、EPSAN等。

29.PVC合成方法有哪些？

其性能有何特点？

用途有哪些？

答：

聚合方法

聚合体形态

特点

悬浮法

小粒子

主要方法，工业成熟，质量好，用途广，成本低

乳液法

糊状

树脂细，分子量大，价高，适于PVC糊状树脂、人造革、乳胶涂料、装帧书面、手套、玩具等。

本体法

小颗粒

工艺简单，但温度调节难，树脂性能优良（纯度高，热稳定好）

溶液法

溶液

成本高，主要用于油漆、涂料等

30.简述PVC塑料组成及各组分的作用？

答：

PVC塑料主要包括氯乙烯和各种添加剂，包括稳定剂、增塑剂、热、光稳定剂、润滑剂、填料以及颜料。

其中稳定剂主要作用是提高分解温度，包括铅盐、有机锡、金属皂类和稀土类。

而增塑剂则提高树脂流动性，降低熔融温度，使制品变软，包