第一章绪论
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。
弹性体增韧：NBR改性PVC，NBR橡胶小球可以作为应力集中体，诱发银纹或剪切带，外力作用的能量通过银纹或剪切带的形成而耗散掉。
非弹性体增韧：在PC韧性基体中添加PS（脆性塑料），当韧性基体受到外力拉伸应力时，会在垂直于拉伸应力的方向上对脆性塑料粒子施以压应力。脆性粒子在静压力作用下发生塑性形变，将外力作用能量耗散掉。
无机粒子的增韧：PVC里加入纳米CaCO3,受到外力作用时，微小的刚性粒子引发大量银纹，同时塑料基体也产生塑性变形，吸收冲击能量，达到增韧效果。
10.影响刚性粒子增韧的因素有哪些？
a.基体韧性：高分子材料基体的初始韧性越大.则增韧的效果越明显
b.界面黏结性：为了使在刚性粒子赤道而上产生强应力，必须使基体与填料界而有适当的界而粘合以满足应力传递。
c.粒子大小及用量：刚性粒子的加入量存在一最佳值。
d. 粒间基带厚度
e. 分散相模量：分散相的屈服应力与分散相和基质间的界而黏结越接近，才能起到较好的增韧作用。
f. 刚性粒子增韧与基体结晶行为的关系：无机填料对结晶性高分子材料具有成核作用，而填料的表面处理不仅对填料的成核能力有明显的影响，而且使结晶的成长过程发生变化。11. 简述概念
银纹现象相畴最低临界相容温度相容性功能性聚合物共混物
银纹现象：玻璃态聚合物在应力作用下会产生发白现象---应力发白现象，
相畴：在复相聚合物体系中，每一相都以一定的聚集形态存在。因为相之间的交错，所以连续性较小的相或不连续的相就被分成很多的微小区域。
最低临界相容温度：低于此温度,体系完全相容,高于此温度为部分相容。
“相容性”代表热力学相互溶解，共混时，混合自由焓ΔG m＜0 。
功能性聚合物共混物是指除通用性能之外，具有某种特殊功能（如抗静电性、高阻隔性、离子交换性等）的聚合物共混物。
12.简述聚合物共混物界面层的形成步骤。分析提高两相之间的办法。
两相之间的相互接触；
两种聚合物大分子链段之间的相互扩散。
增加两相之间的接触面积有利于大分子链段之间的相互扩散、提高两相之间的粘合力。
具体办法：高效率的共混机械；采用IPN技术；采用增容剂。
第三章高分子材料化学改性
1．“不同单体对同一种自由基或者是同一种单体对不同自由基具有不同的反应活性”，试解释导致这种差异的原因。
导致这种差异的原因是其取代基的结构效应所致，具体表现在三个方面：
（1）共轭效应：取代基的共轭效应越强，则单体愈活泼，而其产生的自由基越稳定，活性越小。取代基对自由基的共轭效应强弱如下：
-Ph，-CH=CH2 > -CN,-COR > -COOR >-Cl > -OCOR , -R > -OR, -H
（2）位阻效应
位阻效应是指取代的大小、数量、位置对单体共聚的影响。
（3）极性效应
取代基的极性也会影响单体和自由基的活性。带强推电子取代基的单体与带强吸电子取代基的单体组成的单体对由于取代基的极性效应，正负相吸，因而容易生成交替共聚物。
2．自由基共聚合反应的实施方法有哪几种，试对各种方法进行比较并举例说明。
本体聚合溶液聚合悬浮聚合乳液聚合
配方成分单体、引发剂单体、引发剂、
溶剂
单体、引发剂、
水和分散剂
单体、引发剂、
水和乳化剂
引发剂油溶性引发剂油溶性引发剂油溶性引发剂水溶性引发剂难度控制难较难易易
聚合特点提高反应速率
分子量下降，
分子量分布加
宽
伴向溶剂转移
分子量小，分
子量分布窄
提高反应速率
分子量下降，
分子量分布加
宽
可同时提高反
应速率与分子
量
生产特征体系温度高
设备简单
间歇生产
产物可直接使
用
散热容易，可
连续生产
散热容易，可
连续生产，产
物要提纯净化
散热容易，可
连续生产
代表产品PS,PVC,HDPE 乙丙橡胶丁苯橡胶丁腈橡胶
氯丁橡胶
3.以SBS为例说明其结构特征与合成方法。
SBS的多种制备途径:
① BuLi为引发剂，依次加入苯乙烯、丁二烯、苯乙烯相继聚合S→B→S
②萘钠使丁二烯先聚合形成双负离子，再在两端引发苯乙烯聚合S←B→S
③先制成SB，再用适当偶联剂连接起来 S→B…X…B←S
4. 嵌段共聚物不能用自由基共聚反应来制备，需用特殊方法来合成，试举例说明。方法种类
活性聚合
（依次加入不同单体）负离子法、正离子法、配位负离子法、自由基法、基团转移法、活性开环聚合法
扩链反应法遥爪高分子材料、活性高分子材料、扩链剂
逐步聚合法缩聚反应、端基官能团、共缩聚
其他方法自由基交联法、缩聚物链交换法、特殊引发剂法、力化
学法、光分解法
5.试说明接枝共聚物的制备方法及其反应机理。
方法种类机理
主链大分子+ 单体引发剂法用自由基聚合引发剂或与主链大分子有关的氧化还
原反应引发体系，在主链形成自由基。也可在主链
上形成阳离子或阴离子引发中心
链转移法在主链上引入SH等易发生链转移的基团
辐射聚合法预辐射处理法和同时辐射处理法
光聚合法增加光敏剂或将光敏基团引入主链大分子
机械力化学法利用摩擦力来切断主链或侧链来产生自由基
6. 试对自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合从单体、引发剂、反应机理、活性种、温度及
溶剂条件等方面加以对比说明。
高分子材料吸收紫外线后，会使高分子材料处于高能状态，通过光化学反应，引起高分子材料降解和交联，发生老化现象。防光氧老化可以通过:①光屏蔽作用；②紫外线吸收作用；③猝灭作用。
7. 论述共聚物结构与性能的关系。
聚合反应自由基聚合离子聚合
阳离子聚合阴离子聚合
聚合单体弱吸电子基的烯类
单体，共轭单体推电子取代基的烯类单
体，共轭单体，易极化为
负电性的单体
吸电子取代基的烯类单
体，共轭单体，易极化为
正电件的单体
引发剂(催化剂) 过氧化物，偶氮化
物，氧化还原体系
Lewis酸，质子酸，阳离
子生成物，亲电试剂
碱金属，有机金属化合物，
碳阴离子生成物，亲核试
剂
活性中心自由基C·碳阳离子C+碳阴离子C-
阻聚剂生成稳定自由基和
稳定化合物的试剂：
对苯二酚，DPPH 亲核试剂：水，醇，酸，
酯，胺类
供给质子的试剂：水，醇，
酸等活泼氢物质及CO
2
，氧
等
聚合机理双基终止，特征为慢
引发、快增长、有终
止。不能双基终止。通过单分
子自发终止，或向单体、
溶剂等链转移终止。特征
为快引发、快增长、易转
移、难终止。
不能双基终止。较难发生
链终止，需加入其他试剂
使之终止。一般为快引发、
慢增长、无终止。
聚合温度一般50～80℃0℃以下0℃以下或室温
水、溶剂的影响可用水作溶剂，溶剂
对聚合反应影响小
水会离子聚合终止。离子聚合中，溶剂的极性和溶剂
化能力，对引发和增长活性中心的形态有极大影响，
从而影响聚合速率、产物分子量及立体规整性。一种
离子聚合的溶剂常是另一种离子聚合的链转移剂或
终止剂，不可颠倒使用。
聚合方法本体，溶液，悬浮，本体，溶液
乳液
就共聚物的聚集态结构中链的规整性,共聚物聚物的玻璃化温度,熔点,溶解性,机械性能以及大分子链的降解等几个方面讨论共聚物结构与性能的关系。
规整性好，分子链相互作用强的高分子材料易结晶。 玻璃化温度有公式12
121W W Tg Tg Tg =+，
无规共聚物的熔点T m 与共聚单体的量的关系：A a
m m X H R T T ln 110?-=- 在无规共聚物中加入一些改善材料的吸湿性、防污性、阻燃性和染色性的共聚单体后，其强度等有不同程度的下降。
无规共聚一般会破坏高分子材料的分子规整性，因此会导致高分子材料降解性的提高。 高分子材料热降解时，可发生多种反应，最主要的是解聚、无规断链及侧基脱除。
解聚：在热作用下，大分子末端断裂，生成自由基，然后按链式机理迅速逐一脱除单体而降解。 无规断链：高分子材料受热时主链发生随机断裂，分子量迅速下降，但单体收率很低，这类热解反应即为无规断链.
侧基脱除：
10. 按制备方法，对IPN 进行分类，并加以说明。
可分为分步IPN ，同步IPN ，胶乳IPN 等。
分步IPN ：是先合成交联的高分子材料1，再用含有引发剂和交联剂的单体2使之溶胀，然后使单体2就地聚合而制得。包括逆－IPN ，完全IPN ，半IPN ，渐变IPN ，Millar IPN. 同步IPN ：将两种单体混溶，使两者以互补干扰得方式各自聚合并交联。
胶乳IPN ：以乳液聚合方法合成得分步IPN 。
另外还有互穿网络弹性体（IEN ）和热塑性IPN ，AB-交联高分子材料。
~+CH 2CH 2~CH CH CH CH CH CH ~2HCl
第四章填充改性及纤维增强复合材料
1.什么叫填料？聚合物改性过程中常用的填料有哪些？简述它们的性能。
答：（1）在聚合物中改性过程中，为了降低成本或改善聚合物的性能而加入的有机过或无机填充剂。
（2）常用的填料主要包括：碳酸盐类、硅酸盐类、金属氧化物与金属氢氧化物类、金属粉类、碳素类等、木粉等。
（3）略
2.简述纳米碳酸钙的基本性质及其在聚合物填充改性中的应用实例。
答：纳米碳酸钙是近年来高分子改性中的一种重要无机填料，由于纳米材料的小尺寸效应，导致纳米碳酸钙填充改性的聚合物材料在性能方面优于传统无机填料改性的聚合物材料。具体表现在填充量很少时，就可以使聚合物基体材料的刚性和韧性同时得到一定程度的提高，从而为传统聚合物改性技术提供了新的机遇。
3.简述木塑复合材料的发展前景。
答：随着世界范围内环境保护意识的不断加强，人们对传统填充改性聚合物体系提出了新的要求，即在满足力学性能和使用性能的前提之下，同时还要满足有关环境保护方面的要求。这对玻璃纤维增强聚合物材料提出了挑战，而以天然纤维材料为基础，通过化学和物理改性的手段，得到目数较高的纤维素材料，然后再同聚合物基体材料进行复合，是未来解决上述问题的一个切实可行的新思路。
4.常用增强纤维有哪些主要品种？它们各有什么特性？
答：按组成分：A、C、D、E、R、S等；
按截面大小分：初级、中级、高级；
按长度分：连续玻璃纤维、短切玻璃纤维。
（略）
5.从结构观点分析芳纶和超高相对分子质量聚乙烯纤维具有高强度、高模量的原因。
答：芳纶：液晶纤维固有的高取向性及主链结构的高度刚性；
超高相对分子质量聚乙烯纤维：大分子结构的高度结晶性和分子链的高取向性。：大分子结构的高度结晶性和分子链的高取向性。
6.什么是偶联剂？简述高分子改性过程中常用偶联剂的品种和基本特性。
答：偶联剂是一类具有两性结构的物质，它们分子中的一部分基团可与无机表面的化学基团反
应，形成化学键合；另一部分基团则有亲有机物的性质，可与有机分子发生化学反应或产生较强的分子间作用。
主要品种：硅烷偶联剂钛；酸酯偶联剂；铝酸酯偶联剂；复合偶联剂等。
7.简述粉体增强热塑性复合材料的制备过程。
答：原辅材料的预处理；计量；混合；熔融共混挤出；冷却切粒；混合与包装。
8.举例说明粉体增强聚丙烯材料的应用。
答：聚丙烯是五大通用塑料之一，今年来的产量增加幅度较大，主要原因是成本较低，力学性能突出。目前填充改性聚丙烯材料的应用包括汽车仪表板、汽车内饰件、汽车保险杠等汽车专用料。
9.简述纤维增强复合材料的常用生产方法及其工艺特点。
答：层压成型工艺、手糊成型工艺、袋压成型工艺、模压成型工艺、缠绕成型工艺
成型比较简单方便；材料与制品的成型同时完成。
10.纤维增强复合材料具有哪些方面的力学性能？
答：比强度高、各向异性、弹性模量和层间剪切强度低、性能分散性大等。
第五章高分子材料的表面改性
1．简述电晕放电处理的特点及其对高分子材料表面结构与性能的影响。
电晕处理优点：处理时间短、速度快、操作简单、控制容易。
电晕处理缺点：效果不稳定。
对高分子材料表面结构与性能的影响表现在：引发高分子材料表面化学键断裂，生成自由基，在有氧条件下，自由基迅速与氧气结合生成含氧官能团。由于分子链氧化降解，产生表面刻蚀作用，表面粗糙度发生明显变化。高分子材料表面与水的接触角、表面能下降，表面张力增大。高分子材料表面润湿性得到改善，黏接强度提高。
2．简述火焰处理与热处理的区别，进行此类处理时要注意哪些问题？
火焰处理特定混合气体形成的火焰与高分子表面直接接触，而热处理是将高分子材料暴露在约500℃热空气中。
注意的问题：（1）提高高分子材料的表面能具有暂时性，所以处理完以后必须在20min 内完成印刷和喷涂作业；（2）应注意选择适当的温度和时间，以免“烧伤”表面，形成过厚的氧化层；（3）防止材料变形。
3．高分子材料表面金属化方法有哪些？简述各方法工艺过程与特点。
主要有湿法技术和两种。湿法技术包括电镀和化学镀
化学镀是利用强还原剂在非金属表面进行氧化还原反应,使金属离子沉积在非金属镀件上的过程。化学镀前处理工艺如下：
去应力→除油（脱脂）→水洗→中和→水洗→粗化→水洗→敏化→水洗→活化→还原→化学镀。直接电镀是是将塑料活化后，在特定活化剂中沉积Pb-Sn复合层，然后在特定溶液中将锡置换为铜，使其具有导电性，水洗后，直接电镀酸性光亮铜或光亮镍。
干法技术主要有真空蒸镀，金属转移镀等。
真空蒸镀是在1.3×10 -2～1.3×10-3Pa的真空中加热金属材料，使它在极短时间内熔融、蒸发，蒸发了的金属材料分子沉积在高分子材料表面形成镀膜层。
金属转移镀是用金属喷涂法在模具工作表面喷涂一层金属，再在金属喷涂层上铺覆复合材料预浸料，然后热压固化，复合材料制件成型脱模后，金属喷涂层将转移到复合材料制件表面。4．什么是离子注入？简述离子注入的特点。
离子注入(Ion implantation)就是将工件放在离子注入机的真空靶室中，在几十至几百千伏的电压下，把所需元素离子注入到工件表面，形成一层在组织和结构上都不同于底材的注入层，从而改善材料性能。
离子注入特点：(1)离子注入基体的过程是一个非热平衡过程，因此，原则上可以将任何元素注入到固体中，注入元素的种类、能量和剂量均可选择，并能精确控制。(2)由于离子是在高能状态下强行挤入基体的，因此基体材料不受限制可获得其他方法不能得到的新合金相。(3)注入元素进入基体后呈高斯分布，不形成新的界面，没有因界面引起的腐蚀、开裂、起皮、剥落等其他涂层容易产生的缺陷，从而解决了许多涂层技术中存在的粘附问题和热膨胀系数不匹配问题。(4)由于离子注入处理可以在接近室温的条件下进行，不存在热变形问题，不需对零件进行再加工或再热处理。(5)离子注入处理是在高真空条件下进行的，不受环境影响，基体外表没有残留物，能保持原有的外廓尺寸精度和表面光洁度，特别适合于高精密部件的最后工艺。(6)离子注入功率消耗低，以表面合金代替整体合金，节约大量稀缺金属和贵重金属，而且没有毒性，利于环保。(7)离子注入工艺的缺点是设备一次性投资大，注入时间长、注入深度浅、视线加工等缺点，不适合复杂形态构件改性。
5．简述离子注入改性的机理及其对高分子材料表面结构的影响。
离子注入对高分子材料的改性，是通过离子注入使材料的结晶、组分以及分子空间位置的变化来实现的，是一种采用物理方法来达到化学目的的手段。
离子注入的对材料结构的影响有三个方面：（1）大分子链被打断成为活性自由基，自由基之间相互结合生成三维网状交联结构。（2）在离子注入过程中，离子能量传递给晶格，并促使高分子材料表面发生剧烈的结构变化，注入样品表面粗糙度加大。（3）高分子材料受离子轰击，碳氮、碳氢及碳氧键被打断，形成新的化学键并导致大分子构成元素的变化。（4）产生导致新化学键形成的微合金。
6．分子高分子材料表面难粘的原因，简述改善难粘的方法和原理。
原因：（1）表面能低，接触角大，印墨、粘合剂不能充分润湿基材；（2）结晶度高，化学稳定性好，它们的溶胀和溶解都要比非结晶高分子困难，当溶剂型胶粘剂(或印墨、溶剂) 涂在难粘材料表面，很难发生高分子材料分子链成链或互相扩散和缠结，不能形成较强的黏附力；（3）聚烯烃、氟塑料等均属非极性高分子材料，印墨、胶黏剂吸附在被粘材料表面是由范德华力(分子间作用力)中较弱的色散力所引起的，因而黏附性能较差。（4）聚烯烃类树脂中含有或添加低分子量物质的析出，形成强度很低的薄弱界面层，表现出黏附性差。
原理：（1）在聚烯烃等难粘材料表面的分子链上导入极性基团；（2）提高材料的表面能；(3)提高制品表面的粗糙度；(4)消除制品表面的弱界面层；
7．什么是聚合物的力化学反应？包括哪几种类型？力化学黏接是基于哪类反应？
聚合物在受到外力(如粉碎、振动研磨、塑炼等)作用时，会产生化学反应，称为聚合物的力化学反应。
这种反应有两类，一类是在外力作用下的高分子健产生断裂而发生化学反应，包括力降解、力交联、力接枝等；另一类是应力活化聚合反应。
力化学黏接是基于外力作用下的高分子健产生断裂而发生化学反应。
8．什么是等离子体和低温等离子体？等离子体处理对高分子材料表面有何作用？
等离子体是指电离气体。它是电子、自由基、正负离子，并与激发态原子、分子混杂的状态。其中正负电荷数量和密度基本相同，故称等离子体。低温等离子体是低气压（100-10Pa）放电(辉光、电晕、高频、微波)左右时产生的电离气体。
作用：(l)高分子材料自由基的重新组合可能引起高分子材料表面的交联。（2）等离子体处理可在高分子材料表面引进各种极性基团。（3）离子体处理导致的表面刻蚀。（4）改善表面的润湿性，使高分子材料的表面张力增大，接触角变小；表面能提高，与其他材料的黏结强度大大增强。
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
第三章参考答案 3-1 BABCA BACDD B 3-2 （1）最多 （2）变化范围 （3）下 （4）孔和轴 （5）下 （6）间隙 （7）0.060 （8）-0.060mm （9）过渡 （10）-0.011 3-3 （1）P31-P32 （2）P35 （3）P35 （4）P42-P43 （5）P43-P44 3-4： （1）孔的公差带位于轴的公差带上方，为间隙配合 Smax=ES-ei=0.021-(-0.020)=0.041 Smin=EI-es=0-(-0.007)=0.007 (2)基孔制配合(H), EI=0 TD=0.03 Td=0.019 δav=-0.0355 由EI=0 TD=0.03 得 0.030 ES EI == 由 max min ()() 0.0355 2 2 0.019 av EI es ES ei es ei δδδ+-+-= = =--= 得: 0.0600.041 es ei == (3) 由基轴制配合h 得 es=0 TD=0.025 Td=0.016 Sav=0.025 由 es=0 Td=0.016 得: 0.016 es ei ==- 由: max min ()() 0.02522 0.025 av D S S ES ei EI es S T ES EI +-+-= ===-= 得: 0.0295 0.0045 ES EI == (4) 原题中的“最小间隙为-0.076mm ，平均间隙为-0.055mm ”修改为“最大过盈为-0.076mm ，平均过盈为-0.055mm ” TD=0.025 ei=0.060 δmax=-0.076 δav=-0.055 由 m a x m a x m i n 0.0760.055 2 av δδδδ=-+==- 得: min 0.035δ=- 由 min 0.035 0.060 ES ei ei δ=-=-= 得 0.025 D ES EI ES T ==-= 由 max 0.076 0.060 EI es EI ei δ=-=-== 得 0.076 0.060 es ei == 轴的公差带位为孔的公差带上方，为过盈配合
高分子材料改性学思考题 1.聚合物熔融态化学反应有何特点？ 反应温度高，所以反应速度快，而且反应效率也高；无需使用溶剂，原材料消耗少，成本较低，无污染；可以使一些无法找到合适溶剂的反应体系进行所需的化学反应。 2.简述反应挤出的基本过程。 进行反应挤出时，将欲反应的各种原料组分如聚合物、单体、引发剂、其他助剂等一次或分次由相同或不同的加料口加入到挤出机中，借助于螺杆的旋转，实现各种原料之间的混合与输送，并在外热和剪切热作用下，使物料塑化熔融、反应。随后，移去反应过程产生的挥发物。反应充分的改性聚合物经口模被挤出，经骤冷、固化、切粒或直接挤出成型为制品。 3.简述反应挤出过程的控制要点与影响反应挤出的操作因素。 控制要点：反应挤出过程的混合、反应空间和停留时间、温度控制与传热、挥发分的脱除、输送物料和排出物料的能力、挤出过程中其他组分的加入。 影响反应挤出的操作因素：配方、挤出温度、螺杆转速、喂料速度、螺杆组合。 4.举例推算多元复合引发剂的半衰期。 ∑==n i i i f 11 ττ，i f 为各引发剂摩尔分数。 5.聚合物熔融接枝工艺的控制因素有哪些？ 接枝单体含量、引发剂及其用量、反应温度、反应时间（挤出机螺杆转速）、交联与降解的抑制（电子给予体）、共单体。 6.影响有机过氧化物交联的因素有哪些？ 聚合物分子链结构、过氧化物的品种与用量、交联温度和时间、环境气氛、抗氧剂（防老剂）、酸性物质、填充剂、助交联剂。 7.影响控制降解聚丙烯的相对分子质量与相对分子质量分布的因素有哪些？ 加工温度、时间、过氧化物品种和浓度、抗氧剂。 8.什么是偶联剂和表面处理剂？它们有什么作用？作用机理是什么？ 偶联剂是具有某些特定基团的化合物，其分子结构特点是含有两类性质不同的化学基团，一类是亲无机基团，另一类是亲有机基团。通过化学或物理作用将两种性质差异很大，原本不易结合的材料较牢固地结合起来。 表面活性剂：极少量即能显著改变物质表面或界面性质的物质。其分子结构特点是由两种不同性质的基团组成：其一是一个较长的非极性烃基，称为疏水基；另一是一个较短的极性基，称为亲水基。形成不对称的分子结构，同时具有亲油性和亲水性，并且亲油和亲水的强度必须匹配，形成“双亲结构”分子。 作用：提高填料与聚合物的亲和能力。 作用机理：表面物理作用。包括表面涂覆（或称为包覆）和表面吸附。 表面化学作用。包括化学反应、化学吸附（表面取代、水解、聚合和接枝等）。 9.填料在使用之前应如何进行预处理？ 干法：表面涂敷处理、表面反应处理、表面聚合处理。 湿法：表面吸附法、化学反应法、聚合法。 气相表面处理法。 加工现场处理法：捏合法、反应挤出处理法、研磨处理法。 10.填料在聚合物中的分散过程、影响因素和评价方法。 分散过程1在剪切流场的粘性拖曳下，将大块的固体填料破碎成较小的粒子；2聚合物在剪
主要复习题 1.在聚合物共混物中，控制分散相粒径的方法有哪些？答：P36 2.写出共混物熔体粘度与剪切速率的关系式，并画出共混物熔体的粘度与剪切 速率的关系曲线的三种基本类型。答：P23 3.聚合物共混物的形态与哪些因素有关？答：P15 4.PVC/ABS 共混体系的制品较纯PVC和纯ABS制品具有哪些优越性？P53 答：ABS为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，具有冲击性能较高、易于成型加工、手感良好以及易于电镀等特性。PVC则具有阻燃、耐腐蚀、价格低廉等特点。将PVC与ABS共混，可综合二者的优点。 5.简述共混物形态研究的染色法、刻蚀法及低温折断法三种制样方法。P9 6.PET、PC、ABS、PPO、POM、PPS、PES、PSF、PP、PE、BR、PMMA、CR、CPE分 别代表什么聚合物？ 答：PES--聚苯醚砜；PSF--聚砜；BR--1,2-聚丁二烯橡胶；PMMA--聚甲基丙烯酸甲酯；CR--氯丁橡胶。 7. PVC、CPE、MBS、NBR、SBS、TPU、ABS、EPDM、PC、PET分别 代表什么聚合物？ 8.鉴于PE对烃类溶剂的阻隔性差，为提高PE的阻隔性，可采用PE/PA共混的 方法，简述其阻隔原理。答：P59 9.简述在PP/PE共混体系中，PE使PP冲击性能得到提高的机理。答：P57 10.互穿聚合物网络（IPN）可分为哪几种类型？请简述之。答：P108 11.聚合物填充改性的主要填充剂品种有哪些？答：P78 12.什么是结晶性聚合物和非结晶性聚合物？指出PS, ABS, PC, PO, PA, PET, PSF, PAR, PBT, POM, PPS这些聚合物品种中哪些可归属于结晶性聚合物品种？ 13.如何区分两相共混物中不同相之间的相容性？ 14.工业上应用最广的硅橡胶为甲基硅橡胶，简述它的制备原理 并写出它的化学反应式。怎样解决甲基硅橡胶的力学性能较低和耐油性差的问题。
1.(1)合成纤维有那几种主要纺丝方法？简述每种纺丝方法的特点。 A.熔体纺丝：将聚合直接得到的聚合物熔体或聚合物切片通过螺杆挤出机熔融成熔体以后，通过过滤、挤出到 空气中凝固成型的方法，其特点是加工方法简单，流程短，纺丝速度高，产量大，成型过程中只有传热而没有传质，是一元纺丝体系。 B.溶液纺丝： （1）湿法纺丝：将聚合物溶解在溶剂中，通过脱泡、过滤并挤出到凝固浴中成型的方法，是溶液纺丝的一种，通常适用于分解温度低于熔融温度的聚合物，其特点是流程长、纺速低，丝条必须在凝固浴中成型，成型过程既有传热又有传质，宜纺制短纤维，是三元纺丝体系。 （2）干法纺丝：属于溶液纺丝，采用的溶剂挥发性强，挤出时将纺丝溶液挤出到热空气，通过溶剂的挥发而凝固成型，特点是纺丝速度高，流程较湿法纺丝短，产量小，适于纺长丝，属于二元体系。 (2)为什么不可以采用熔体纺丝的方法加工聚丙烯腈纤维？如果你想采用熔体纺丝方法加工聚丙烯腈纤维，你 需要从原料上作那些改进？请说明原因。 A.聚丙烯腈其热分解温度200～250℃，熔点达320℃，故不能采用熔体纺丝。粘流温度太高，且是极性聚合物， 熔融粘度也很大，不利于加工。 B.想熔体纺丝需加入第二单体第三单体(在聚丙烯腈大分子上引入能形成柔性链的共聚单体，通过控制共聚物的 序列结构和分子质量来降低聚丙烯腈的熔点，以制造可熔融的聚丙烯腈树脂，通过非增塑熔融纺丝制得纤维)，降低其分子间较强的相互作用力，从而降低其粘流温度和粘度。另外，如聚乙烯醇，分解温度低于粘流温度也不可熔融纺丝。 2.（1）对比聚乙烯和聚丙烯的结构，分别阐述他们的性能和应用。 答：⑴写出聚乙烯与聚丙烯的结构式，对比两者结构上的差异。 ②聚丙烯分子链上有一侧基，侧基的存在增加了空间位阻，使分子链的柔性降低，刚性增大，所以聚丙烯的强 度、硬度、耐热性和化学稳定性比聚乙烯好，抗冲击性能和耐低温性能比聚乙烯差，所以聚丙烯比聚乙烯更适合作结构件和重型包装制品，如手柄、方向盘、风扇叶片、洗衣机外壳、电视机外壳、电话机外壳、电冰箱内衬、重包装薄膜、编织袋等。 ⑶由于聚丙烯侧基的存在，使分子链上交替出现叔碳原子，叔碳原子上的氢极易受氧的进攻，导致其耐氧化性 和耐辐射性差，即耐老化性能差，所以聚丙烯难于用于户外制品，如遮阳棚等。 ⑷由于聚丙烯侧基的存在，使分子链的距离增大，密度降低，所以聚丙烯单丝可以生产绳索和鱼网等 （2）对比聚乙烯与聚丙烯的结构、性能和用途的差异（20分）。 答：（1）书写出PE和PP的分子结构（4分）； （2）分子结构的差异，侧甲基的位阻效应，使得PP具有更高的T g和耐热性，因此PP可作为工程塑料使用，而PE则不能（8分）； （3）PP侧甲基的存在，使得PP耐低温性能差，冲击性能不佳；PE则具有较佳的低温性能。因此PE可用于低温环境（-40C），PP则不能（4分）； （4）PP侧甲基的存在，使其耐氧化性较PE差；具体应用时，一般PP需要加入抗氧剂。（4分） 3.玻璃纤维增强环氧树脂和玻璃增强不饱和树脂的主要性能和应用领域。 A.玻璃纤维增强环氧树脂：比强度高、绝热、耐烧蚀、电绝缘、抗腐蚀和成型制造方便，广泛应用于汽车、造 船、建筑、化工、航空以及各种工业电气设备、文化用品等领域，也是电气绝缘及印刷线路基板的良好材料。 B.玻璃纤维增强不饱和树脂：加工性能好，树脂中引入引发剂和促进剂后，可以在室温下固化成型，由于其中 的交联剂其稀释作用，故树脂粘度降低，可采用各种成型方法。透光性好、固化时收缩率大，耐酸、碱性稍差。 可制作大型构件，采光瓦，不宜制作耐酸碱的设备及管件。 4.水性涂料和溶剂性涂料的优缺点 总：与油性漆相比，水性漆的环保性能是其最大优势。水性漆中不含有苯、二甲苯等公认的有毒有害物质，同
聚合物改性期末复习题 一填空题： 1 高分子聚合物的改性方法多种多样，总体上可划分为共混改性、填充改性、复合材料、化学改性、表面改性几大类。 2 广义的共混包括物理共混、化学共混和物理/化学共混。 3 第一个实现工业化生产的共混物是1942年投产的聚氯乙烯与丁腈橡胶的共混物。 4 1964年，四氧化锇染色法问世，应用于电镜观测，使人们能够从微观上研究聚合物两相形态，成为聚合物改性研究中的重要里程碑。 5 共混改性的方法又可按共混时物料的状态，分为熔融共混、溶液共混、乳液共混等。 6 通常所说的机械共混，主要就是指熔融共混。 7 共混物的形态是多种多样的，但可分为三种基本类型：均相体系、“海-岛结构”两相体系和“海-海结构”两相体系。 8 在共混过程中，同时存在着“破碎”与“凝聚”这两个互逆的过程。当集聚过程与破碎过程达到动态平衡时，分散相粒子的粒径达到一个平衡值，这一平衡值称为“平衡粒径” 9 塑料大形变的形变机理，包含两种可能的过程，其一是剪切形变过程，其二是银纹化过程。 10 塑料基体可分为两大类：一类是脆性基体，以PS、PMMA为代表；另一类是准韧性基体，以PC、PA为代表。
11 对于脆性基体，橡胶颗粒主要是在塑料基体中诱发银纹；而对于有一定韧性的基体，橡胶颗粒主要是诱发剪切带。 的中间产物，这也是两阶共混不海结构-海两阶共混历程的关键是制备具有12 同于一般的“母粒共混”的特征所在。 13 相容剂的类型有非反应性共聚物、反应性共聚物等，也可以采用原位聚合的方法制备。 14 聚合物共混物，从总体上来说，可以分为以塑料为主体的共混物和以橡胶为主体的共混物两大类。 15 在PVC硬制品中添加CPE，主要是起增韧改性的作用；而在PVC 软制品中添加CPE是用作增塑剂，以提高PVC软制品的耐久性。 16 为改善共混体系的透光性，通常有两种可供选择的途径，其一是使共混物组成间具有相近的折射率；其二是使分散相粒子的粒径小于可见光的波长。 17 用在PVC制品中的ACR有两种类型，其一是用作加工流动改性剂的；其二是用作抗冲改性剂的。 18 共混性热塑性弹性体的形态，是以橡胶为分散相，塑料为连续相。 19 碳酸钙是用途广泛而价格低廉的填料，因制造方法不同，可分为重质碳酸钙和轻质碳酸钙。 20 热固性树脂基纤维增强复合材料大多以玻璃纤维作为增强材料，所以俗称玻璃钢。 21 在橡胶工业中，炭黑是用量最大的填充剂和补强剂。
完美 WORD 格式 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 104-10 6 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 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 X n 表示。 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 -[-CH 2CHCl-]- n 聚苯乙烯 -[-CH 2CH(CH )-] n 6 5 涤纶 -[-OCH 2CH 2O OCC 6H 4CO-] n 尼龙 66（聚酰胺 -66 ） -[-NH(CH ) NH CO(CH) CO-] n 2 6 2 4 聚丁二烯 -[-CH 2CH=CHCH-] n 2 天然橡胶 -[CH CH=C(CH)CH -] n 2 3 2 聚合物 分子量 / 万 结构单元分子 DP=n 特征 量 / 万
《互换性与技术测量基础，主编：胡凤兰》课后习题答案 P39 第1章课后作业 1.1 （1）正确。原因：一般情况下，实际尺寸越接近基本尺寸说明制造的误差越小。 （2）错误。原因：规定的是公差带的宽度，不是位置，没有正负。 （3）错误。原因：配合是由孔、轴的配合性质、装配等综合因素决定，不是由零件的加工精度决定。但在通常情况下，加工精度高，可在一定程度上提高配合精度。 （4）正确。原因：过渡配合必须保证最大过盈量和最小间隙的要求。 （5）错误。原因：可能是过渡配合，配合公差是孔、轴公差之和。 1.2 （1）①28，②孔，③下偏差为零，④正值，⑤轴，⑥上偏差为零，⑦负值 （2）①基孔制，②基轴制，③基孔制，④定值刀具、量具的规格和数量 （3）①20，②01，③18，④5到12级 （4）①间隙，②过盈，③过渡，④间隙 1.3 基本尺寸 最大极限尺寸 最小极限尺寸 上偏差 下偏差 公差 孔050 0032012..++φ 12φ 05012.φ 03212.φ +0.050 +0.032 0.018 轴0720053060..++φ 60φ 07260.φ 05360.φ +0.072 +0.053 0.019 孔0410060030..--φ 30φ 95929.φ 94029.φ -0.041 -0.060 0.021 轴0050034050..+-φ 50φ 005 50.φ 96649.φ +0.005 -0.034 0.039 1.4 （1）50φ +0.039 0 0.039 -0.025 -0.064 0.039 +0.103 +0.025 +0.064 0.078 间隙 （2）25φ -0.014 -0.035 0.021 0 +0.013 0.013 -0.014 -0.048 -0.031 0.034 过盈 （3）80φ +0.005 -0.041 0.046 0 -0.030 0.030 +0.035 -0.041 -0.003 0.076 过渡 1.5 （1）020*******..--φ，（2）1000146060..--φ，（3）0180002050..++φ，（4）020*******..++φ，（5）1420080050..++φ，（6）0170042040..--φ， （7）0 021030.-φ， （8）023080.±φ 1.6 （1）618h φ，（2）9120H φ，（3）750e φ，（4）865M φ 1.7 解：因要求最大间隙为+0.013，最大过盈为-0.021，所以需采用过渡配合 在没有特殊要求的前提下，一般采用基孔制配合，并根据工艺等价的要求，孔的公差等级要
《功能高分子材料》复习题 一、功能高分子材料按其功能性可以分为几类？ 功能高分子可从以下几个方面分类： 1.力学功能材料： 1)强化功能材料，如超高强材料、高结晶材料等； 2)弹性功能材料，如热塑性弹性体等。 2.化学功能材料： 1)分离功能材料，如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等； 2)反应功能材料，如高分子催化剂、高分子试剂； 3)生物功能材料，如固定化酶、生物反应器等。 3.物理化学功能材料： 1)耐高温高分子，高分子液晶等； 2)电学功能材料，如导电性高分子、超导高分子，感电子性高分子等； 3)光学功能材料，如感光高分子、导光性高分子，光敏性高分子等； 4)能量转换功能材料，如压电性高分子、热电性高分子等。 4.生物化学功能材料： 1)人工脏器用材料，如人工肾、人工心肺等； 2)高分子药物，如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等； 3)生物分解材料，如可降解性高分子材料等。 二、说明离子交换树脂的类型及作用机理？试述离子交换树脂的主要用途。 1.阳离子交换树脂。机理：解离出阳离子、并与外来阳离子进行交换； R-SO3H+M+——R-SO3M+H+ 2.阴离子交换树脂。机理：解离出阴离子、并与外来阴离子进行交换。 RN+H3OH-+X-——RN+H3X-+OH- 3.应用： 1）水处理：包括水质的软化、水的脱盐和高纯水的制备。 2）冶金工业：分离、提纯和回收铀、钍等超铀元素、稀土金属、重金属、轻金属、贵金属和过渡金属。 3）原子能工业：包括核燃料的分离、提纯、精制、回收等，还是原子能工业废水去除放射性污染处理的主要方法。 4）海洋资源利用：从海洋生物（例如海带）中提取碘、溴、镁等重要化工原料，用以海水制取淡水。 5）食品工业：制糖、酿酒、烟草、乳品、饮料、调味品等食品加工中都有广泛地应用。 6）医药工业：例如在药物生产中用于药剂的脱盐、吸附分离、中和及中草药有效成分的提取等。 7）化学工业：在化学实验、化工生产上是重要的单元操作，普遍用于多种无机、有机化合物的分离、提纯、浓缩和回收等。 8）环境保护：在废水、废气的浓缩、处理、分离、回收及分析检测上都有重要应用，已普遍用于电镀废水、造纸废水、矿冶废水、生活污水、影片洗印废水、工业废气等治理。
1、聚合物改性的定义，改性的方法。 答：聚合物改性：通过各种化学的、物理的或二者结合的方法改变聚合物的结构，从而获得具有所希望的新的性能和用途的改性聚合物的过程。主要方法：共混改性、填充改性、复合材料、化学改性、表面改性。共混改性指两种或两种以上的聚合物经混合制成宏观均匀的过程。填充改性指人们在聚合物中添加填充剂有时只是为了降低成本，但也有很多时候是为了改善聚合物的性能。复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。化学改性是通过化学反应改变聚合物的物理、化学性质的方法。表面改性：改善工件表面层的机械、物理或化学性能的处理方法。 2、化学改性（改变分子链结构）和物理改性（高次结构）的本质区别。 答： 第二章：基本观点： 1、共混物与合金的区别。 答：高分子合金不能简单等同于聚合物共混物，高分子合金是指含多种组分的聚合物均相或多相体系，包括聚合物共混物、嵌段和接枝共聚物，而且一般言，高分子合金具有较高的力学性能。 2、共混改性的分类（熔融、乳液、溶液和釜内） 答：按照共混时物料的形态：熔融共混：机械共混的方法，最具工业价值，是共混改性的重点。溶液共混：用于基础研究领域，工业上用于涂料和黏合剂的制备。乳液共混：共混产品以乳液的形式应用。斧内共混：是两种或两种以上聚合物单体同在一个反应釜中完成其聚合过程，在聚合的同时也完成了共混。 3、共混物形态研究的重要性。 答：共混物的形态与共混物的性能密切相关，而共混物的形态又受到共混工艺条件和共混物组分配方的影响，所以，共混物的形态研究就成了研究共混工艺条件和共混组分分配与共混物性能的关系的重要中间环节。 4、共混物形态的三种基本类型——均相体系、非均相体系（海岛结构、海海结构） 答：一是均相体系。二是非均相体系（两相体系）：包括“海-岛结构”------连续相+分散相。“海-海结构”------两相均连续，相互贯穿。 5、相容性对共混物形态结构的影响。 答：在许多情况下，热力学相容性是聚合物之间均匀混合的主要推动力。两种聚合物的相容性越好就越容易相互扩散而达到均匀的混合，过渡区也就宽广，相界面越模糊，相畴越小，两相之间的结合力也越大。有两种极端情况，其一是两种聚合物完全不相容，两种聚合物链段之间相互扩散的倾向极小，相界面很明显，其结果是混合较差，相之间结合力很弱，共混物性能不好。第二种极端情况是两种聚合物完全相容或相容性极好，这时两种聚合物可相互完全溶解而成为均相体系或相畴极小的微分散体系。这两种极端情况都不利于共混改性的目的(尤其指力学性能改性)。 一般而言，我们所需要的是两种聚合物有适中的相容性，从而制得相畴大小适宜、相之间结合力较强的复相结构的共混产物。 6、与形态有关的因素：相容性、分散度和均一性的概念和作用。 答：相容性（compatibility）----共混物各组分彼此互相容纳，形成宏观均匀材料的能力。作用：通过相容性的大小，可以反映共混物聚合物之间的相互容纳能力和共混物的形态。 分散度：两相体系中分散相物料的破碎程度，常用分散相颗粒的大小和平均粒径来表示。均一性：分散相物料分散的均匀程度，亦即分散相浓度的起伏大小。作用：分散度和均一性都是用于表征分散相的分散状况。 7、相容性的概念和相容性的8种判据。 答：A）溶解度参数（δ）相近原则：△H=0，最小，表明此时聚合物对相容性最好； δ是聚合物内聚能密度的平方根，δ越相近的聚合物对相容性越好。 B）共同溶剂原则（试验法）：通过实验确定聚合物相容性，方法简单，但是受到温度和浓度的影响较大，不够精确。 C）浊点法则：共混物由均相体系变为非均相体系时，共混物的透光率会发生变化，把该相转变点称为“浊点”。所以通过一定的方法测定浊点，可判断聚合物的相容性。 D）薄膜法：不同的聚合物折射率不同，将共混物制成均相溶液后制成薄膜，如果薄膜的透明度差且脆，则为不相容；反之，弱薄膜透明且有韧性，则相容性良好。缺点：误差较大，对折射率相同的聚合物，不能用此法。 E）显微镜法：目前分析共混物相容性的最准确，最直观，最有用的技术。对不相容或部分相容的体系，还可以进一步确定出分散相的颗粒大小、分布、形态和包藏结构等信息。用透射电镜观察共混物的相结构发现：即使是相容的共混体系，在微观下也是两相分布，而不是达到分子水平的混合。 F）Tg法则：比较科学、常用的方法，关键在于Tg的测定。Tg的测定方法： 动态力学法（DMA）（利用力学性质的变化） 机械分析法（利用力学性质的变化）
第一章 绪论 计算题 1.求下列混合物的数均分子量、质均分子量和分子量分布指数。 =10g ，分子量 =30 000 ； b 、组分 B:质量=5g ，分子量 =70 000 解：数均分子量 n i M i g/M j ) 质均分子量 m ,M i M w w i M i m i 10 30000 5 70000 1 100000 46876 10 5 1 分子量分布指数 M w / M n =46876/38576 = 第2章 缩聚与逐步聚合 计算题 2.羟基酸HO-(CH) 4-COOH t 行线形缩聚，测得产物的质均分子量为 18,400 g/mol -1，试计算：a.羧基已经 醌化的百分比 b. 数均聚合度 c. 结构单元数X n 解：已知 M w 18400, M 0 100 根据X W 匹和 X W 1一p 得：p=，故已酯化羧基百分数为% M 0 1 P M w 1 P,M n 9251 M n M n 9251 X n 92.51 M 0 100 a 、组分A ：质量 c 、组分C:质量 =1g ，分子量 =100 000 m i 10 5 1 10/30000 5/70000 1/100000 38576
8.等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280C下封管内进行缩聚，平衡常数K=4,求最终X n。另在排除副产物水的条件下缩聚，欲得X n 100，问体系中残留水分有多少? 1 . 解: X n K 1 3 1 p n w4* 10 4mol /L 9.等摩尔二元醇和二元酸缩聚，另加醋酸% p=或时聚酯的聚合度多少？ 解：假设二元醇与二元酸的摩尔数各为1mol，则醋酸的摩尔数为。N a=2mol，NL=2mol，N b 0.015mol N b 2N b 2 2* 0.015 0.985 当p=时, 1 r 1 r 2rp 1 0.985 1 0.985 2* 0.985* 0.995 79.88 当p=时, X n 1 r 1 r 2rp 1 0.985 1 0.985 2* 0.985* 0.999 116.98 14题 18.制备醇酸树脂的配方为季戊四醇、邻苯二甲酸酐、丙三羧酸[C3H(COOH3]，问能否不产生凝胶而反
1. 聚合物共混改性的主要目的有哪些？ 物性（谋求新的功能提高性能）：功能化、高性能化、耐久性 成型加工性：流动性、收缩性、离型性、尺寸稳定性、结晶性、结晶速度、热熔融强度等 经济性：增量、代用、省资源、循环利用等 2. 聚合物共混改性的主要方法有哪些？ 物理共混：是指两种或两种以上聚合物材料、无机材料以及助剂在一定温度下进行机械掺混，最终形成一种宏观上均匀的新材料的过程。 化学共混：聚合物的化学共混改性是通过聚合物的化学反应，改变大分子链上的原子或原子团的种类及其结合方式的一类共混改性方法。 物理/化学共混：是在物理共混的过程中发生某些化学反应 3. 简述混合的基本方式及其特点。 基本方式：分配混合（分布混合、层流混合）、分散混合 特点：在混合中仅增加粒子在混合物中分布均匀性而不减小粒子初始尺寸的过程，称为分配混合。 分布混合：只改变分散相的空间分布状况，增加分散相分布的随机性。分散相物料主要通过对流作用来实现；层流混合：是分布混合的一种特定形式，其理论基于一种假设，即在层流混合的过程中，层与层之间不发生扩散。分散混合：在混合过程中发生粒子尺寸减小到极限值，同时增加相界面和提高混合物组分均匀性的混合过程。 4. 试述聚合物共混物的形态及特点。 海-岛结构：是一种两相体系，一相为连续相，另一相为分散相，分散相分散在连续相中，亦即单相连续体系。 海-海结构：也是一种二相体系，但两相皆为连续相，相互贯穿，亦即两相连续体系。 两相互锁或交错结构：也是一种二相体系，这种结构中没有一相形成贯穿整个试样的连续相，而且两相相互交错形成层状排列，难以区分连续相和分散相。 梯度结构：为二相体系，特殊的共连续体系（两相连续体系）其组成在空间上互为增减。 阶跃结构：为二相体系，特殊的共连续体系（两相连续体系），在极小过渡区域内，其组成在空间上互为增减。 单相连续体系：海-岛结构、两相互锁或交错结构 共连续体系：海-海结构、梯度结构、阶跃结构 5. 影响熔融共混的主要因素有哪些？ （1）聚合物两相体系的熔体黏度（比值）及熔体弹性。（2）聚合物两相体系的界面张力。（3）聚合物两相体系的组分含量以及物料的初始状态。（4）流动场形式和强度。（5）共混时间。 1. 试述聚合物共混的概念。 聚合物共混是指将两种或两种以上聚合物材料、无机材料以及助剂在一定温度下进行机械掺混，最终形成一种宏观上均匀，而且力学、热学、光学、电学及其他性能得到改善的新材料的过程，这种混合过程称为聚合物的共混改性，所得到的新的共混产物称为聚合物共混物，简称共混物。 2. 共混物的形态学要素有哪些？ 分散相和连续相、分散相的分散状况、两相体系的形貌、相界面 3. 简述分散相颗粒分散过程的两种主要机理。 液滴分裂机理：分散相的大粒子，分裂成两个较小的粒子，然后，较小的粒子在进一步分裂，这一过程不断重复，直至平衡。细流线破裂机理：分散相的大粒子，在拉伸应力下变形为细流线，细流线再在瞬间破裂成细小的粒子。 4. 依据“液滴模型”，讨论影响分散相变形的因素。 Weber数：We很小时，σ占据主导作用，形成稳定的液滴。“液滴模型”认为，对于特定的体系和在一定条件下，We可以有特定的Wecrit，当We < Wecrit，液滴稳定；We＞Wecrit，液滴会变得不稳定，进而破裂。 γ γ ：↑→We ↑→D ↑。
互换性与测量技术基础习题 第一章：绪论 一、判断题 (×)1.为了使零件具有完全互换性，必须使零件的几何尺寸完全一致。 (×)2.有了公差标准，就能保证零件的互换性。 (√)3.为使零件的几何参数具有互换性，必须把零件的加工误差控制在给定的公差范围内。 (√)4.完全互换的装配效率必定高于不完全互换。 二、选择题 1.保证互换性生产的基础是（A）。 A．标准化B．生产现代化 C．大批量生产 D．协作化生产 2.下列论述中正确的有（ADE）。 A．因为有了大批量生产，所以才有零件互换性，因为有互换性生产才制定公差制． B．具有互换性的零件，其几何参数应是绝对准确的。 C．在装配时，只要不需经过挑选就能装配，就称为有互换性。 D．一个零件经过调整后再进行装配，检验合格，也称为具有互换性的生产。 E．不完全互换不会降低使用性能，且经济效益较好。 三、填空题： 1.根据零部件互换程度的不同，互换性可分（完全）互换和（不完全）互换。 2.互换性是指产品零部件在装配时要求：装配前（不经挑选）， 装配中（不需调整或修配），装配后（能满足功能要求）。 3.公差标准是对(几何量误差) 的限制性措施，( 采用相应的技
术措施)是贯彻公差与配合制的技术保证。 4.优先数系的基本系列有: （R5 ）（R10）（R20）（R40） 和R80，各系列的公比分别为：（ ）（ ）（ ）（）和（）。 5.公差类型有（尺寸（角度））公差，（形状）公差，（位置）公差和（表面粗糙度）。 6.零件几何要求的允许误差称为（几何量公差），简称（公差）。 四、问答题： 1．什么叫互换性？它在机械制造业中有何作用？ 答：*互换性是指制成的同一规格的零(部)件中，在装配时不作任何选择，附加调整或修配，能达到预定使用性能的 要求。 *它在机械制造业中的作用反映在以下几个方面： （1）在设计方面，可简化设计程序，缩短设计周期，并便于用计算机辅助设计； （2）在制造方面，可保证优质高效生产； （3）在使用方面，使机器维修方便，可延长机器寿命。 第二章：光滑圆柱体结合的公差与配合 一、判断题： (√)1.基本偏差决定公差带的位置,标准公差决定公差带的大小。(×)2.孔的基本偏差即下偏差，轴的基本偏差即上偏差。 (√)3.配合公差的大小，等于相配合的孔轴公差之和。 (×)4.最小间隙为零的配合与最小过盈等于零的配合，二者实质相同。
第一章绪论 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，
聚合物共混改性考试试卷 一、名称解释 20分 聚合物共混改性： 答：是以聚合物（聚合物或者共聚物）为改性剂，加入到被改性的聚合物材料（合成树脂，又叫基体树脂）中，采用合适的加工成型工艺，使两者充分混合，从而制得具有新颖结构特征和新颖性能的改性聚合物材料的改性技术。 相逆转： 答：聚合物共混物可在一定的组成范围内发生相的逆转，原来是分散相的组分变成连续相，而原来是连续相的组分变成分散相。在相逆转的组成范围内，常可形成两相交错、互锁的共连续形态结构，使共混物的力学性能提高。 热塑性塑料： 答：热塑性塑料是指加热后软化、可塑，冷却后硬化，再次加热可熔融软化，固化成型，具有反复可加工成型的特点。 增容作用： 答：使聚合物之间易于相互分散，能够得到宏观均匀的共混体系。改善聚合物之间相界面的性能，增加两相间的粘合力，使P-P共混物具有长期稳定的性能。 二、聚合物共混物的形态结构及特点 10分 答：单相连续结构：构成聚合物共混物的两个相或者多个相中只有一个相连续，其他的相分散于连续相中。单相连续结构又因分散相相畴的形状、大小以及与连续相结合情况的不同而表现为多种形式。 两相互锁或交错结构：这种结构中没有一相形成贯穿整个试样的连续相，而且两相相互交错形成层状排列，难以区分连续相和分散相。有时也称为两相共连续结构，包括层状结构和互锁结构。 相互贯穿的两相连续结构：共混物中两种组分均构成连续相，互穿网络聚合物（IPNs）是两相连续结构的典型例子。 三、聚合物共混物相容性分哪两类？各自的定义是什么？画出聚合物共混物的UCST、LCST 相图。15分 答：分为热力学相容性和工艺相容性两类。 热力学相容性是指相互混合的组分以任意比混合，都能形成均相体系，这种相容性叫热力学相容性。 工艺相容性是指对于一些热力学相容性不太好的共混高聚物，经适当加工工艺，形成结构和性能稳定的共混高聚物，则称之为工艺相容性。 相图略 四、界面层的结构组成和独立相区的区别 10分 答：①界面层内两种分子链的分布是不均匀的，从相区内到界面形成一浓度梯度； ②界面层内分子链比各自相区内排列松散，因而密度稍低于两相聚合物的平均密度； ③界面层内往往易聚集更多的表面活性剂及其他添加剂等杂质，分子量较低的聚合物分子也易向界面层迁移。这种表面活性剂等低分子量物越多，界面层越稳定，但对界面粘结强度不利。 五、以PC/PP共混体系为例，举例说明哪些手段可以用来加强体系的相容性？10分 答：1. 通过共聚改变某聚合物的极性； 2. 通过化学改性的方法，在一组分或两组分上引入极性基团或反应基团； 3. 在某聚合物上引入特殊作用基团；加入第三组分进行增容；
互换性与测量技术基础习题 第一章:绪论 一、判断题 (×)1、为了使零件具有完全互换性,必须使零件的几何尺寸完全一致。 (×)2、有了公差标准,就能保证零件的互换性。 (√)3、为使零件的几何参数具有互换性,必须把零件的加工误差控制在给定的公差范围内。 (√)4、完全互换的装配效率必定高于不完全互换。 二、选择题 1、保证互换性生产的基础就是( A )。 A.标准化 B.生产现代化 C.大批量生产 D.协作化生产 2、下列论述中正确的有( ADE ) 。 A.因为有了大批量生产,所以才有零件互换性,因为有互换性生产才制定公差制. B.具有互换性的零件,其几何参数应就是绝对准确的。 C.在装配时,只要不需经过挑选就能装配,就称为有互换性。 D.一个零件经过调整后再进行装配,检验合格,也称为具有互换性的生产。 E.不完全互换不会降低使用性能,且经济效益较好。 三、填空题: 1、根据零部件互换程度的不同,互换性可分( 完全)互换与 ( 不完全 ) 互换。 2、互换性就是指产品零部件在装配时要求:装配前( 不经挑选), 装配中( 不需调整或修配),装配后( 能满足功能要求)。3、公差标准就是对(几何量误差) 的限制性措施,( 采用相应的
技术措施)就是贯彻公差与配合制的技术保证。 4、优先数系的基本系列有: ( R5 ) ( R10 ) ( R20 ) ( R40 ) 与R80,各系列的公比分别为 与 5、公差类型有(尺寸(角度))公差,(形状)公差,(位置)公差与(表面粗糙度)。 6、零件几何要求的允许误差称为(几何量公差),简称( 公差)。 四、问答题: 1.什么叫互换性？它在机械制造业中有何作用？ 答:*互换性就是指制成的同一规格的零(部)件中,在装配时不作任何选择,附加调整或修配,能达到预定使用性能的 要求。 *它在机械制造业中的作用反映在以下几个方面: (1)在设计方面,可简化设计程序,缩短设计周期,并便于用计算机辅助设计; (2)在制造方面,可保证优质高效生产; (3)在使用方面,使机器维修方便,可延长机器寿命。 第二章:光滑圆柱体结合的公差与配合 一、判断题: (√)1、基本偏差决定公差带的位置,标准公差决定公差带的大小。(×)2、孔的基本偏差即下偏差,轴的基本偏差即上偏差。 (√)3、配合公差的大小,等于相配合的孔轴公差之与。 (×)4、最小间隙为零的配合与最小过盈等于零的配合,二者实质相同。
高分子物理答案详解（第三版） 第1章高分子的链结构 1.写出聚氯丁二烯的各种可能构型。 等。 2．构象与构型有何区别？聚丙烯分子链中碳—碳单键是可以旋转的，通过单键的内旋转是否可以使全同立构聚丙烯变为间同立构聚丙烯？为什么？ 答：（1）区别：构象是由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化，而构型则是分子中由化学键所固定的原子在空间的排列；构象的改变不需打破化学键，而构型的改变必须断裂化学键。 （2）不能，碳-碳单键的旋转只能改变构象，却没有断裂化学键，所以不能改变构型，而全同立构聚丙烯与间同立构聚丙烯是不同的构型。 3.为什么等规立构聚丙乙烯分子链在晶体中呈31螺旋构象，而间规立构聚氯乙烯分子链在晶体中呈平面锯齿构象？ 答（1）由于等归立构聚苯乙烯的两个苯环距离比其范德华半径总和小，产生排斥作用，使平面锯齿形（…ttt…）构象极不稳定，必须通过C-C键的旋转，形成31螺旋构象，才能满足晶体分子链构象能最低原则。 （2）由于间规聚氯乙烯的氯取代基分得较开，相互间距离比范德华半径大，所以平面锯齿形构象是能量最低的构象。 4.哪些参数可以表征高分子链的柔顺性？如何表征？ 答：（1）空间位阻参数（或称刚性因子），值愈大，柔顺性愈差； （2）特征比Cn，Cn值越小，链的柔顺性越好； （3）连段长度b，b值愈小，链愈柔顺。 5．聚乙烯分子链上没有侧基，内旋转位能不大，柔顺性好。该聚合物为什么室温下为塑料而不是橡胶？ 答：这是由于聚乙烯分子对称性好，容易结晶，从而失去弹性，因而在室温下为塑料而不是橡胶。
6.从结构出发，简述下列各组聚合物的性能差异： （1）聚丙烯睛与碳纤维； （2）无规立构聚丙烯与等规立构聚丙烯； （3）顺式聚1，4-异戊二烯（天然橡胶）与反式聚1，4-异戊二烯（杜仲橡胶）。 （4）高密度聚乙烯、低密度聚乙烯与交联聚乙烯。 (1)线性高分子梯形高分子 (2 非晶高分子结晶性高分子 (3)柔性 (4)高密度聚乙烯为平面锯齿状链，为线型分子，模量高，渗透性小，结晶度高，具有好的拉伸强度、劲度、耐久性、韧性；低密度聚乙烯支化度高于高密度聚乙烯（每1000 个主链C 原子中约含15～35 个短支链），结晶度较低，具有一定的韧性，放水和隔热性能较好；交联聚乙烯形成了立体网状的结构，因此在韧性、强度、耐热性等方面都较高密度聚乙烯和低密度聚乙烯要好。 7.比较下列四组高分子链的柔顺性并简要加以解释。 解：