172项重大水利工程专题
水利规划与设计2019年第1期
D O I ： 10. 3969/j . issn . 1672-2469. 2019. 01. 035
高土石坝筑坝材料特性的认识与思考
汤洪洁\杨正权2
(1.水利部水利水电规划设计总院，北京100120$ 2.中国水利水电科学研究院，北京100044)
摘要：高土石坝建设日新月异，为了科学有效地确保大坝的安全，在高土石坝建设过程中需要开展各项科研工 作。文章基于已建的卡拉贝利工程、在建的阿尔塔什及大石门工程对大坝筑坝材料砂砾石和爆破料的研究成果， 提出对变形特性、渗透特性、压实指标等的认识和思考，旨在为今后高土石坝的设计、建设和科研提出研究和探 讨的方向。主要观点是砂砾料与爆破料在变形规律上会表现出一定的差异性，对于混合坝体需要重点关注两者的 变形协调性；砂砾料应按照规范要求进行原级配相对密度试验，确定其压实标准；砂砾料宜根据其碾压特性开展 相应的渗透性试验；堆石料宜研究孔隙率与相对密度双控标准的合理性文献标识码：D
文章编号 $ 1672-2469(2019)01-0125-05
关键词：高土石坝；变形特性；渗透特性；压实指标中图分类号：TV 41
“十二五”及“十三五”期间，水利工程中高土 石坝建设呈现快速发展的态势，特别是新疆地区， 由于其特殊的地形地质条件和工程任务的要求，高 土石坝的建设已经居于国际领先水平。众所周知， 高土石坝安全性包括渗流控制、强度稳定、结构变 形等三方面要求，而与安全性相关的则是筑坝材料 特性。高土石坝主体筑坝材料主要包括爆破堆石料 和砂砾石料，特别是新疆地区天然砂砾料广泛分布 于河床、滩地和戈壁滩，储量十分丰富，尽量采用 砂砾石筑坝是大坝设计的基本原则。
爆破堆石料是目前我国高土石坝建设的主体填 筑坝料，爆破堆石坝在已建成的高土石坝中占有绝 对数量的优势。在绝大多数工程中，爆破堆石料的 料源都是丰富的，而且由于采用人工爆破的方法制 备，所以其颗粒组成特性可以人为控制，相应坝料 的物理力学特性也较容易被工程建设方所把握。爆 破堆石料具有低应力条件下抗剪强度高和渗透性好 等特点。
天然砂砾石料与爆破堆石料相比，其开采、运 输和施工成本低，可大幅度节约建设资金。而从材 料特性上看，砂砾石料在较高围压下相比堆石料具 有较高的抗剪强度和变形模量，压缩变形较小；砂 砾石料级配连续性好，且颗粒磨圆度较好，易于压 实；不同料区间的应力变形易满足过渡条件。高面 板坝面临的主要工程问题是坝体的变形控制，砂砾 石填筑料对控制坝体变形具有很大的优势。从已建
的100：级面板砂砾石坝来看，坝体沉降率大都不 到 0. 5;。
爆破堆石料及砂砾石料各有优势，利用好筑 坝材料的前提是充分了解其特性及对大坝安全性 能的影响。本文基于目前几座高土石坝工程筑坝 材料的试验研究成果，从筑坝材料的变形特性、 渗透特性及压实指标等几个方面进行分析和思考， 提出研究路径，以促进高土石坝科研发展，提高 对筑坝材料特性的认识，为高坝健康发展提供科 学技术支撑。
1砂砾料与爆破料的变形特性
阿尔塔什大坝为混凝土面板砂砾石堆石坝，大
连理工大学采用超大三轴试验研究筑坝砂砾石及堆 石料的静动力本构模型参数以及缩尺效应对筑坝材 料永久变形模型参数的影响规律。砂砾料和爆破堆 石料的大三轴（试样直径30cm )与超大三轴（试样直 径100cm )试验邓肯-张模型参数对比见表1。
从表1可以看出，超大三轴试验的弹性模量W 以及体积模量W 与大三轴试验相比，爆破料小 20；左右，而砂砾料大25；左右，表征抗剪强度 的初始摩擦角也表现出了一致的对应关系。砂砾料
收稿日期
$ 2018-09-10基金项目：国家“十三五/重点研发计划课题（2017YFC 0404805) 作者筒介：汤洪洁（1972—），女，教授级高级工程师。
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高分子材料认识实习报告范文 高分子材料认知实习是教学计划主要部分,但是你知道高分子材料的认识实习报告要怎么写吗?为此小编给大家带来的关于高分子材料认识实习报告范文的内容,欢迎阅读参考! 高分子材料认识实习报告范文篇1 7.4日上午,在所有的科目都考完之后,老师带着我们进行了认知实习。老实讲,在之前我都不知道这认知实习是个什么东西,还以为会被带到什么工厂去转一圈。在老师的讲解下才知道原来是在学校的实验室对我们专业的一些生产或实验仪器进行一定的了解。虽然时间不长,但总归是有了不少的收获。对于理工科的同学来说,专业认识实习是一个很关键的学习内容,也是一个能清楚了解自己所学专业以后将从事什么样工作的机会。对于我们来说,能认自己专业以后从事的工作,清楚的了解自己以后工作的方向,这对我们在自己以后的职业规划上又能增加一笔无形的财富,还能让我们在本专业工作上走得更远,探的更深。以下便是我通过笔记和从网上查资料了解到的一些知识。 1、高分子材料加工实验室
高分子材料成型加工实验室拥有一批功能较齐全的用于塑料、橡胶、涂料和胶粘剂等高分子材料成型加工和性能测试的仪器设备,主要承担高分子材料与工程的本科课程教学、毕业论文及大学生开放创新实验工作,是大学生较为理想的工程训练培训基地;也为教师及研究生提供科研支持。 可承担的本科生及研究生实验 (1).橡胶的共混改性及其性能测试 (2).热固型树脂的浇注成型及其性能测试 (3).高抗冲增强热塑性塑料的制备及其性能测试 (4).PVC成型物料的配制、塑炼及模压成型及其性能测试
拥有XLB型平板硫化机、XK-160型开放式塑练机、HBL-1300型注塑机、SHJ-18双杆配混挤出机、捏合机、万能制样机、聚合反应釜。 2、生物医用材料实验室 生物医用高分子材料是生物医学材料和器械研究为主线的、跨越机械、物理、化学、力学和生物医学工程等学科的多学科交叉的创新科研平台,主要致力于生物医学金属材料、纳米生物医学材料、介入医学材料、材料的生物相容性评价、器械的先进制造技术、生物力学等前沿领域的基础研究。研究中心下设四个实验室(生物医用材料的合成与表征实验室、生物相容性试验和评价实验室、生物医学器械的优化设计与检测实验室及生物医学器械的先进制造技术实验室实验室)和一个中心研究室。生物医学材料与工程研究中心实行“开放、流动、联合、竞争”的运行机制,在培养环境、培养方式和研究学科上更加注重学科之间的合作、交叉和渗透。 3、高分子物理实验室
1绪论 Q1.总结高分子材料(塑料和橡胶）在发展过程中的标志性事件： （1）最早被应用的塑料 （2）第一种人工合成树脂 （3）是谁最早提出了高分子的概念 （4）HDPE和PP的合成方法是谁发明的 （5）是什么发现导致了近现代意义橡胶工业的诞生？ 1.（1）19世纪中叶，以天然纤维素为原料，经硝酸硝化樟脑丸增塑，制得了赛璐珞塑料，被用来制作台球。（2）1907年比利时人雷奥·比克兰德应用苯酚和甲醛制备了第一种人工合成树脂—酚醛树脂（PF），俗称电木。（3）1920年，德国化学家Dr. Hermann Staudinger首先提出了高分子的概念（4）1953年，德国K.Ziegler以TiCl4-Al(C2H5)3做引发剂，在60～90℃，0.2～1.5MPa条件下，合成了HDPE；1954年，意大利G.Natta以TiCl3-AlEt3做引发剂，合成了等规聚丙烯。两人因此获得了诺贝尔奖。（5）1839年美国人Goodyear发明了橡胶的硫化，1826年英国人汉考克发明了双辊开炼机，这两项发明使橡胶的应用得到了突破性的进展，奠定了现代橡胶加工业的基础。 Q2.树脂、通用塑料、工程塑料的定义。 化工辞典中的树脂定义：为半固态、固态或假固态的不定型有机物质，一般是高分子物质，透明或不透明。无固定熔点，有软化点和熔融范围，在应力作用下有流动趋向。受热、变软并渐渐熔化，熔化时发粘，不导电，大多不溶于水，可溶于有机溶剂如乙醇、乙醚等，根据来源可分成天然树脂、合成树脂、人造树脂，根据受热后的饿性能变化可分成热定型树脂、热固性树脂，此外还可根据溶解度分成水溶性树脂、醇溶性树脂、油溶性树脂。 通用塑料：按塑料的使用范围和用途分类，具有产量大、用途广、价格低、性能一般的特点，主要用于非结构材料。常见的有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）。 工程塑料：具有较高的力学性能，能够经受较宽的温度变化范围和较苛刻的环境条件，并在此条件下长时间使用的塑料，可作为结构材料。又可分为通用工程塑料（如聚酰胺PA，聚碳酸酯PC）和特种工程塑料（如聚酰亚胺PI，聚苯硫醚PPS）。Q3.弹性体、天然橡胶、合成橡胶，通用橡胶、特种橡胶的定义。 弹性体：是一类线形柔性高分子聚合物。特点：①在外力作用下可产生大的形变②除去外力后能迅速恢复原状 天然橡胶：指从植物（巴西橡胶树，银菊，橡胶草）中获得的橡胶，主要成分顺式聚1，4-异戊二烯。 合成橡胶（synthetic rubber）：以合成高分子化合物为基础的具有可逆形变的高弹性材料，包括通用合成橡胶和特种合成橡胶。 通用橡胶：主要指用于轮胎制造和民用产品方面的橡胶，产量占合成橡胶的50％以上，包括顺丁橡胶，丁苯橡胶，乙丙橡胶，丁基橡胶，丁腈橡胶，氯丁橡胶。特种橡胶：指具有特殊性能和特殊用途能适应苛刻条件下使用的合成橡胶，包括硅橡胶，氢化丁腈橡胶，氟橡胶，丙烯酸酯橡胶，氯醚橡胶等。
化学与生活知识点总结 专题一洁净安全的生存环境 第一单元空气质量的改善 一、空气质量报告 （一）、空气质量评价包括：二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、可吸入颗粒物 空气污染指数：根据空气中二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、可吸入颗粒物等污染物的浓度计算出来的数值。首要污染指数即位该地区的空气污染指数 （二）、大气主要污染物及其危害 1、温室效应 （1）原因：①全球化石燃料用量猛增排放出大量的CO2；②乱砍乱伐导致森林面积急剧减少，吸收CO2能力下降。 2、主要危害：（1）冰川熔化，使海平面上升（2）地球上的病虫害增加（3）气候反常，海洋风暴增多（4）土地干旱，沙漠化面积增大。 3、控制温室效应的措施 （1）逐步调整能源结构，开发利用太阳能、风能、核能、地热能、潮汐能等，减少化石燃料的燃烧；（2）进一步植树造林、护林、转化空气中的CO2 2、酸雨 （1）原因：酸性氧化物（SO2、NO2）SO2+H2O H2SO3 2H2SO3+O2==2H2SO4 （2）防止方法：①开发新能源（太阳能、风能、核能等）②减少化石燃料中S的含量
钙基脱硫CaCO3==CaO+CO2 CaO+SO2==CaSO3 2CaSO3+O2==2CaSO4 ③吸收空气中的SO2 ④加强环保教育 3、机动车尾气污染：尾气净化装置2NO+2CO N2+2CO2 4、CO 能和人体的血红蛋白结合使能中毒 5、可吸入颗粒物：静电出尘 6、居室空气污染物：甲醛、苯及其苯的同系物、氡等 危害：甲醛对人体健康的影响（肝功能异常等） 7、白色污染的危害：①破坏土壤结构②降低土壤肥效③污染地下水④危及海洋生物的生存第二单元水资源的合理利用 一、自来水厂净化水的一般步骤 混凝沉降过滤活性碳吸附池除味杀菌消毒 明矾---目的：净水原理：Al3++3H2O Al（OH）3（胶体）+3H+ Al（OH）3（胶体）有吸附性吸附水中杂质沉降 活性碳目的：去除异味。原理：吸附性 液氯目的：杀菌消毒Cl2+H2O HCl+H ClO（强氧化性） 二、污水处理中化学方法及其原理 污水处理常见有物理方法、化学方法、生物方法 1、化学方法中和法氧化还原法沉淀法 （1）中和法适合于处理酸性污水 （2）氧化还原法适合处理油类、氰化物、硫化物等（空气、臭氧、氯气）是常见氧化剂（3）沉淀法适合于处理含重金属离子污水（如加入适量的碱控制废水的PH值） 第三单元生活垃圾的分类处理 无害化处理:焚烧法、卫生填埋法、回收作特殊处理 垃圾处理资源化处理:垃圾产生沼气、废弃塑料回收、废玻璃的回收利用 专题二营养均衡与人体健康 第一单元摄取人体必需的化学元素
对高分子材料的一些认识 在远古时期，人们已经开始使用一些天然高分子，比如人们用兽皮或一些植物来做成初级的衣服，但人类真正地进入高分子时代则是从20世纪初才开是的。在20世纪初，化学家们研究了苯酚和甲醛的反应，发现在不同的条件下，可以得到两类树脂，一种是在酸催化下生成可熔化、可溶解的线型酚醛树脂；另一种是在碱催化生成不溶解、不熔化的体型酚醛树脂。这种酚醛树脂是人类历史上第一个完全靠化学合成方法生产出来的树脂。自此以后，合成并工业化生产的高分子材料种类迅速扩展。 当今，各种各样的高分子材料已经在生活、生产中随处可见了。很难想象离开了合成高分子我们的生活会变成什么样子。总的来说高分子可以分为天然高分子和合成高分子两类，本文重点介绍合成高分子的一些应用。合成高分子主要可以有塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂等。 塑料是用途最广泛的合成高分子。人们常用的塑料是以合成树脂为基础，再加入塑料辅助剂（如填料、增韧剂、稳定剂、润滑剂、交联剂及其他添加剂）制得的。通常，按塑料的受热行为和是否具备反复成型加工性，可以将塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。前者受热时熔融，可进行各种成型加工，冷却时硬化。再受热，又可熔融、加工，即具有多次重复加工性。后者受热熔化成型的同时发生固化反应，形成立体网状结构，再受热不熔融，在溶剂中也不溶解，当温度超过分解温度时将被分解破坏，即不具备重复加工性。如果按照用途和使用范围来分，又可分为通用塑料和工程塑料。通用塑料的产量大、用途广、价格低，但是性能一般，主要用于非结构材料，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料、氨基塑料等。工程塑料具有较高的力学性能，能够经受较宽的温度变化范围和较苛刻的环境条件，并且在此条件下能够长时间使用，且可作为结构材料。 橡胶按照来源可以分为天然橡胶和合成橡胶两大类。最初橡胶工业使用的橡胶全是天然橡胶，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。按其性能和用途可以分为通用合成橡胶和特种合成橡胶，如丁苯橡胶、顺丁橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶等，近几十年来，出现了一种新的集成橡胶，它主要用于轮胎的胎面。凡具有特殊性能，如丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶等。特种合成橡胶随着其综合性能的改进、成本的降低，以及推广应用的扩大，也可能作为通用合成橡胶来使用。所以，通用橡胶和特种橡胶的划分范围是在发展变化着的，并没有严格的界限。 纤维是指长度比直径大很多倍并且有一定柔韧性的纤细物质。纤维是一类发展比较早的高分子化合物，如棉花、麻、蚕丝等都属于天然纤维。随着化学反应、
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
对高分子材料的认识 能源与动力工程学院 能动4班 杨珍珍 高分子材料在我们的日常生活中扮演着重要的角色。我们身边天然的高分子材料，例如蚕丝、棉、毛织成的织物，木材、棉麻造成的纸等，都是非常重要的生活必需品。这些天然的高分子材料在人类社会初期就被广泛利用了。随着社会、科技的发展，高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同，成为科学技术、经济建设中的重要材料。 高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，如果按照应用特性来分类，一般被分为纤维、橡胶、粘合剂、塑料等，以应用于不同的生产生活。 一，纤维，具备或保持其本身长度大于直径1000倍以上而又具有一定强度的线条或丝状高分子材料。纤维分为天然纤维和化学纤维。化学纤维又分为改性纤维素纤维（人造纤维，如黏胶纤维）和合成纤维。重要的纤维品种由聚酯纤维（又称涤纶）、聚酰胺纤维（如尼龙-66），聚丙烯腈纤维（又称晴纶）、聚丙烯纤维（又称丙纶）和聚氯乙烯纤维（氯纶）等。 二，橡胶，在室温下具有高弹性的高分子材料。在外力的作用下，橡胶能产生很大的形变，外力除去后又能迅速恢复原状。重要的橡胶品种有聚丁二烯（顺丁橡胶）、聚异戊二烯（异戊橡胶）、氯丁橡胶、丁基橡胶等。 三，塑料，为合成的高分子化合物，在一定条件下具有流动性、
可塑性，并能加工成型，当恢复平常条件时（如降温降压）则保持加工时形状。 四，粘合剂，将经过表面处理的两个或两个以上粘合材料牢固地连接在一起，并且具有一定力学强度的化学性质。例如，环氧树脂、白乳胶等。 在日常生活中，高分子材料已经无处不在，伴随着我们的生活。我自己用的水杯，材料PP，聚丙烯，简称：PP，俗称：百折胶。聚丙烯是聚α-烯烃的代表，由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，其单体是丙烯CH2=CH－CH3。根据引发剂和聚合工艺的不同，聚丙烯可以分为等规聚丙烯和无规聚丙烯和间规聚丙烯三种构型。市面上奶瓶种类繁多、形状各异，目前使用比较多的是玻璃奶瓶和塑料奶瓶，近年来出现了硅胶奶瓶、不锈钢奶瓶，不过用的人相对较少。我身上穿的衣服，成分有涤纶、氨纶、腈纶、棉、羊毛等。 涤纶：PET纤维，聚对苯二甲酸乙二醇酯，大家很熟悉的一种材料，大多是熔融纺丝制得纤维。 氨纶：PUU纤维，聚氨酯脲，通常是由二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）和聚四亚甲基醚二醇（PTMEG）预聚后，经过乙二胺或丙二胺扩链，再通过干法纺丝得到。 腈纶：PA纤维，聚丙烯腈，仿真羊毛，就是我们常说的“开司米”。 棉：植物性天然高分子材料，其实大多数是粘胶纤维，真正的纯棉比较难买到。
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
最新高二化学重点知识点总结分享五篇 相信有很多同学到了高中会认为化学是理科，所以没必要死记硬背。其实这是错误的想法，高中化学知识点众多，光靠一个脑袋是记不全的，好记性不如烂笔头，要想学好数学，同学们还是要多做知识点的总结。 高二化学知识点1 一、硫及其化合物的性质 1.铁与硫蒸气反应：Fe+S△==FeS 2.铜与硫蒸气反应：2Cu+S△==Cu2S 3.硫与浓硫酸反应：S+2H2SO4(浓)△==3SO2↑+2H2O 4.二氧化硫与硫化氢反应：SO2+2H2S=3S↓+2H2O 5.铜与浓硫酸反应：Cu+2H2SO4△==CuSO4+SO2↑+2H2O 6.二氧化硫的催化氧化：2SO2+O22SO3 7.二氧化硫与氯水的反应：SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl 8.二氧化硫与氢氧化钠反应：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O 9.硫化氢在充足的氧气中燃烧：2H2S+3O2点燃===2SO2+2H2O 10.硫化氢在不充足的氧气中燃烧：2H2S+O2点燃===2S+2H2O 二、镁及其化合物的性质 1.在空气中点燃镁条：2Mg+O2点燃===2MgO
2.在氮气中点燃镁条：3Mg+N2点燃===Mg3N2 3.在二氧化碳中点燃镁条：2Mg+CO2点燃===2MgO+C 4.在氯气中点燃镁条：Mg+Cl2点燃===MgCl2 5.海水中提取镁涉及反应： ①贝壳煅烧制取熟石灰：CaCO3高温===CaO+CO2↑CaO+H2O=Ca(OH)2 ②产生氢氧化镁沉淀：Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓ ③氢氧化镁转化为氯化镁：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O ④电解熔融氯化镁：MgCl2通电===Mg+Cl2↑ 三、Cl-、Br-、I-离子鉴别： 1.分别滴加AgNO3和稀硝酸，产生白色沉淀的为Cl-;产生浅黄色沉淀的为Br-;产生黄色沉淀的为I- 2.分别滴加氯水，再加入少量四氯化碳，振荡，下层溶液为无色的是Cl-;下层溶液为橙红色的为Br-;下层溶液为紫红色的为I-。 四、常见物质俗名 ①苏打、纯碱：Na2CO3;②小苏打：NaHCO3;③熟石灰：Ca(OH)2; ④生石灰：CaO;⑤绿矾：FeSO4?7H2O;⑥硫磺：S;⑦大理石、石灰石主要成分：CaCO3;⑧胆矾：CuSO4?5H2O;⑨石膏：CaSO4?2H2O;⑩明矾：KAl(SO4)2?12H2O 五、铝及其化合物的性质 1.铝与盐酸的反应：2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ 2.铝与强碱的反应：2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑
浅谈对高分子材料的认识 214——马欢欢
高分子材料，顾名思义，是指以高分子化合物为基本组成，加入适当助剂，经过一定的加工制成的材料。高分子材料与我们的生活息息相关。我们身边天然的高分子材料，例如棉花、毛、蚕丝和木材中的纤维素等，是我们生活中重要的一部分。随着社会的发展，开始出现了改性天然高分子材料和合成高分子材料，例如塑料、树脂等，极大地改善了我们的生活条件，推动了社会进步。下面我就简单谈一下我对于高分子材料的认识，主要是高分子材料的分类和应用。 高分子材料有很多种类。从来源来分，可以分为天然高分子材料、改性天然高分子材料和合成高分子材料。举例来说，蛋白质、天然橡胶、纤维素等属于天然高分子材料，改性淀粉、硝化纤维等为改性天然高分子材料，有机玻璃、涤纶、尼龙等为合成高分子材料。 如果根据使用性质来分，可以将高分子材料分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。 塑料是用途最广泛的合成高分子。人们常用的塑料是以合成树脂为基础，再加入塑料辅助剂（如填料、增韧剂、稳定剂、交联剂等）制得的。通常，按塑料的受热行为和是否具备反复成型加工性，可以将塑料分为热塑性塑料和热固性塑料。热塑性塑料受热时熔融，可进行各种成型加工，冷却时硬化。再受热，又可熔融、加工，即具有多次重复加工性。如，PE,PET等。热固性塑料受热熔化成型的同时发生交联固化反应，形成立体网状结构，再受热不熔融，在溶剂中也不溶解，当温度超过分解温度时将被分解破坏，即不具备重复加工性。如果按照用途来分，可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。通用塑料一般指产量大、用途广、成型性好、价格便宜、力学性能一般，主要作为非结构材料使用的塑料，如PE、PP、PVC、PS等。工程塑料具有较高的力学性能，能够经受较宽的温度变化范围和较苛刻的环境条件，并且在此条件下能够长时间使用，且可作为结构材料。如PC、PPO、PPS等。特种塑料一般指具有特种功能，可用于航空航天等特殊应用领域的塑料，如氟塑料、有机硅等。 早期的橡胶是取自橡胶树、橡胶草等植物的胶乳，加工后制成的具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料，是一种高弹性的高分子化合物。橡胶按照来源可以分为天然橡胶和合成橡胶两大类。天然橡胶是从橡胶树、橡胶草等植物中提取胶质后加工制成；合成橡胶是由人工合成方法而制得的，采用不同的原料（单体）可以合成出不同种类的橡胶。合成橡胶又分为通用合成橡胶和特种合成橡胶。通用合成橡胶是指部分或全部代替天然橡胶使用的胶种，如丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶等，主要用于制造轮胎和一般工业橡胶制品。通用橡胶的需求量大，是合成橡胶的主要品种。
1、LDPE、LLDPE、HDPE的分子结构和物理机械性能有何不同？P24表2-1 高密度聚乙烯（HDPE），又称低压聚乙烯，因为在低压下生产，含有较多长键，因此密度高。低密度聚乙烯（LDPE)，用高压法（147.17—196.2MPa）生产，支链较多，强度低。线性低密度聚乙烯（LLDPE）是通过在聚乙烯的主链上共聚一些具有短支链的共聚物生成的。 热导率，HDPE(高)>LLDPE （线）>LDPE（低）； 线膨胀系数，LDPE>LLDPE >HDPE 2、聚丙烯有三种不同的立构体。试分析一下哪种结构能结晶，为什么？ 聚丙烯存在等规、间规、无规三种立体结构。P40 聚合物结晶的必要条件是分子结构的对称性和规整性，这也是影响其结晶能力、结晶速度的主要结构因素。分子链的对称性越高，规整性越好，越容易规则排列形成高度有序的晶格。等规聚丙烯的结构规整性好，具有高度的结晶性；无规聚丙烯为无定形材料，结构的对称性和规整性差，因此不结晶；间规聚丙烯的结构对称性和规整性介于两者之间，结晶能力较差。 3、热固性酚醛树脂与热塑性酚醛树脂的合成条件及分子结构有何不同，热固性酚醛树脂的固化历程如何？ （1）热塑性酚醛树脂：合成条件：甲醛:苯酚摩尔比<1
（0.8~0.86），酸催化（pH<7）；分子结构：线型结构； 热固性酚醛树脂：合成条件：甲醛:苯酚摩尔比>1（1.1~1.5），碱催化（pH=8~11）；分子结构：体型结构。 （2）热固性酚醛树脂是体型缩聚控制在一定反应程度的产物。因此，在合适的条件下可使体型缩聚继续进行，固化成体型缩聚物。 固化机理P67-68 热固性酚醛树脂是多元酚醇的缩聚物。 (因为加成反应结果：单元酚醇与多元酚醇的混合物) 酚醇之间的反应与温度有关，以170℃为分界线。 低于170℃主要是分子链的增长，主要发生两类反应。 a ．酚核上的羟甲基与其他酚核上的邻、对位的—H 发生反应，生成亚甲基键： b ．两个酚核上的羟甲基相互反应，生成二苄基醚 苄基醚不稳定，能否形成与体系的酸碱性有很大关系 OH CH 2 OH OH CH 2OH CH 2OH HO HOH 2C CH 2 CH 2OH OH H 2 O OH CH 2 OH OH CH 2OH CH 2OH OH CH 2OCH 2 OH CH 2OH H 2O
第一章水溶性高分子 水溶性高分子的性能：水溶性；2.增黏性；3.成膜性；4.表面活性剂功能；5.絮凝功能；6.粘接作用。 造纸行业中的水溶性高分子：（1）聚丙烯酰胺：1）分子量小于100万：主要用于纸浆分散剂；2）分子量在100万和500万之间：主要用于纸张增强剂；3）分子量大于500万：造纸废水絮凝剂（超高分子量）；（2）聚氧化乙烯：用作纸浆长纤维分散剂，用作餐巾纸、手帕纸、茶叶袋滤纸，湿强度很高；（3）聚乙烯醇：强粘结力和成膜性；用作涂布纸的颜料粘合剂；纸张施胶剂；纸张再湿性粘合剂。 日用品、化妆品行业中的水溶性高分子：对乳化或悬浮状态的分散体系起稳定作用，另外具有增稠、成膜、粘合、保湿功能等。 壳聚糖：优良的生物相容性和成膜性；显著的美白效果；修饰皮肤及刺激细胞再生的功能水处理行业中的水溶性高分子：（1）聚天冬氨酸（掌握其一）：1）以天冬氨酸为原料：（方程式）；2）以马来酸酐为原料：（方程式）；特点：生物降解性好；可用于高热和高钙水。1996年Donlar公司获美国总统绿色化学挑战奖；（2）聚环氧琥珀酸（方程式）特点：无磷、无氮，不会引起水体的富营养化。 第二章、离子交换树脂 离子交换树脂的结构与性能要求：（1）结构要求：1）其骨架或载体是交联聚合物，2）聚合物链上含有可以离子化的功能基。（2）性能要求：a、一定的机械强度；b、高的热稳定性、化学稳定性和渗透稳定性；c、足够的亲水性；d、高的比表面积和交换容量；e、合适的粒径分布。 离子交换树脂的分类：（1）按照树脂的孔结构可以分为凝胶型（不含不参与聚合反应的其它物质，透明）和大孔型（含有不参与聚合反应物质，不透明）。（2）根据所交换离子的类型：阳离子交换树脂（-SO3H）；阴离子交换树脂（-N+R3Cl-）；两性离子交换树脂 离子交换树脂的制备：（1）聚苯乙烯型：（方程式） 离子交换树脂的选择性：高价离子，大半径离子优先 离子交换树脂的再生：a. 钠型强酸型阳离子交换树脂可用10%NaCl溶液再生；b. OH型强碱型阴离子交换树脂则用4%NaOH溶液再生。 离子交换树脂在水处理中的用：（1）水的软化；（2）水的脱盐。 第三章、高吸液树脂 淀粉接枝聚丙烯腈（丙烯酸） 改性淀粉类高吸水性树脂特点：优点：1）原料来源丰富，2）产品吸水倍率较高，通常都在千倍以上。缺点：1）吸水后凝胶强度低，2）保水性差，3）易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。 纤维素类高吸水性树脂的特点：优点：1）原料来源丰富，2）吸水后凝胶强度高。缺点：1）吸水能力比较低，2）易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。 壳聚糖类：壳聚糖类高吸水树脂具有好的耐霉变性。 聚丙烯酸型高吸水树脂：（1）丙烯酸直接聚合法：由于强烈的氢键作用，体系粘度大，自动加速效应明显，反应较难控制。（2）聚丙烯腈水解法：可用于废腈纶丝的回收利用，来制备高吸水纤维。（3）聚丙烯酸酯水解法：丙烯酸酯品种多样，反应易控制 聚乙烯醇型高吸水树脂：初期吸水速度较快，耐热性和保水性都较好 高吸水性树脂的吸水机制：亲水作用（亲水性基团）；渗透压作用(可离子化基团）；束缚作用（高分子网格）
生物医用高分子材料 摘要：简述了对功能高分子材料的认识，功能高分子材料的特征和功能高分子材料的分类，接着重点写生物医用高分子的发展前景和趋势，对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。 关键词：功能高分子材料，生物医用高分子材料。 功能高分子材料 功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。功能高分子材料是上世纪60年代发展起来的新兴领域，是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。近年来，功能高分子材料的年增长率一般都在10％以上，其中高分子分离膜和生物医用高分子的增长率高达50％ 所谓功能性高分子材料，一般是指具有某种特别的功能或者是能在某种特殊环境下使用的高分子材料，但这是相对于一般用途的通用高分子材料而言。这一定义只是一个概括，不一定很确切，较多的人认为所谓功能性高分子材料是指具有物质能量和信息的传递、转换和贮存作用的高分子材料及其复合材料。如有光电、热电、压电、声电、化学转换等功能的一些高分子化合物。可以看出，这是一类范围相当大、用途相当广、品种相当多，而又是在生活、生产活动中经常遇见的一类高分子材料。 功能高分子材料按照功能特性通常可分成以下几类： （1）分离材料和化学功能材料；（2）电磁功能高分子材料；（3）光功能高分子材料；（4）生物医用高分子材料。功能高分子材料是高分子学科中的一个重要分支，它的重要性在于所包含的每一类高分子都具有特殊的功能。 随着时代的发展，在医学领域中越来越迫切地需要开发出能应用于医疗的各种新型材料，经多年的研究已发现有多种高分子化合物可以符合医用要求，我们也把它归属于功能性高分子材料。 一般归纳起来医用高分子材料应符合下列要求： 1、化学稳定性好，在人体接触部分不能发生影响而变化； 2、组织相容性好，在人体内不发生炎症和排异反应； 3、不会致癌变；
《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。
最新高中-化学主题4认识生活中的材料课题5几种高分子材料的应用学业分层测评鲁科 版选修1 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．生活中常用的塑料及橡胶制品都属于( ) A．传统无机非金属材料B．新型无机非金属材料 C．高分子材料D．复合材料 【解析】塑料及橡胶制品的成分都是高分子化合物，故二者属于高分子材料。 【答案】 C 2．尿不湿之所以具有强的吸水性是因为( ) A．其成分是滤纸 B．其中有烧碱等易潮解物质 C．其中有氯化钙等吸水剂 D．其中添加了高吸水性树脂 【解析】尿不湿之所以具有强的吸水性，是因为其中添加了高吸水性树脂。 【答案】 D 3．下列用途中与高分子材料无关的是( ) A．电脑中的光盘 B．录音机中的磁带 C．庄稼施加尿素以补充氮肥 D．氟橡胶制造火箭衬里 【解析】电脑中的光盘盘片原料采用聚甲基丙烯酸甲酯或透明的聚酯。录音机中的磁带用高分子材料等制成。尿素不属于高分子材料。橡胶属于高分子材料。 【答案】 C 4. “神舟七号”回收伞(如图)不同于普通的航空伞，它是采用强度高、重量轻、缓冲性好的特制涤纶材料制成的，伞撑开的面积有1 200平方米。下列关于涤纶材料的说法中不．正确的是( ) A．涤纶属于高分子材料 B. “神舟七号”回收伞用的这种涤纶材料耐高温 C．涤纶属于合成橡胶
D．合成涤纶的反应属于聚合反应 【解析】涤纶属于合成纤维，不属于合成橡胶。 【答案】 C 5．婴儿用的一次性纸尿片中有一层能吸水、保水的物质。下列高分子中有可能被采用的是( ) 【解析】—OH是强亲水基团，既能吸水又能保水。 【答案】 B 6．下列各种高分子材料属于加聚反应获得的是( ) 【解析】缩聚产物中一般含有或 。 【答案】 C 7．有关高聚物下列说法正确的是( ) A．其单体是CH2===CH2和HCOOCH3 B．其链节是CH3CH2COOCH3 C．其单体是CH2===CHCOOCH3 D．其高聚物是缩聚产物 【解析】根据链节中元素组成，可判断出其为加聚产物，则高聚物链节中元素种类及原子数目与单体一样。 【答案】 C 8．人们在日常生活中大量使用各种高分子材料，下列说法正确的是( ) A．天然橡胶易溶于水 B．羊毛是合成高分子材料 C．聚乙烯塑料是天然高分子材料 D．聚氯乙烯塑料会造成“白色污染” 【解析】天然橡胶不易溶于水；羊毛是天然高分子材料；聚乙烯塑料是合成高分子材料。 【答案】 D [能力提升]
水溶性高分子的性能：水溶性；2.增黏性；3.成膜性；4.表面活性剂功能；5.絮凝功能；6.粘接作用。 造纸行业中的水溶性高分子：（1）聚丙烯酰胺：1）分子量小于100万：主要用于纸浆分散剂；2）分子量在100万和500万之间：主要用于纸张增强剂；3）分子量大于500万：造纸废水絮凝剂（超高分子量）；（2）聚氧化乙烯：用作纸浆长纤维分散剂，用作餐巾纸、手帕纸、茶叶袋滤纸，湿强度很高；（3）聚乙烯醇：强粘结力和成膜性；用作涂布纸的颜料粘合剂；纸张施胶剂；纸张再湿性粘合剂。 日用品、化妆品行业中的水溶性高分子：对乳化或悬浮状态的分散体系起稳定作用，另外具有增稠、成膜、粘合、保湿功能等。 壳聚糖：优良的生物相容性和成膜性；显著的美白效果；修饰皮肤及刺激细胞再生的功能水处理行业中的水溶性高分子：（1）聚天冬氨酸（掌握其一）：1）以天冬氨酸为原料：（方程式）；2）以马来酸酐为原料：（方程式）；特点：生物降解性好；可用于高热和高钙水。1996年公司获美国总统绿色化学挑战奖；（2）聚环氧琥珀酸（方程式）特点：无磷、无氮，不会引起水体的富营养化。 第二章、离子交换树脂 离子交换树脂的结构与性能要求：（1）结构要求：1）其骨架或载体是交联聚合物，2）聚合物链上含有可以离子化的功能基。（2）性能要求：a、一定的机械强度；b、高的热稳定性、化学稳定性和渗透稳定性；c、足够的亲水性；d、高的比表面积和交换容量；e、合适的粒径分布。 离子交换树脂的分类：（1）按照树脂的孔结构可以分为凝胶型（不含不参与聚合反应的其它物质，透明）和大孔型（含有不参与聚合反应物质，不透明）。（2）根据所交换离子的类型：阳离子交换树脂（3H）；阴离子交换树脂（3）；两性离子交换树脂 离子交换树脂的制备：（1）聚苯乙烯型：（方程式） 离子交换树脂的选择性：高价离子，大半径离子优先 离子交换树脂的再生：a. 钠型强酸型阳离子交换树脂可用10溶液再生；b. 型强碱型阴离子交换树脂则用4溶液再生。 离子交换树脂在水处理中的用：（1）水的软化；（2）水的脱盐。 第三章、高吸液树脂 淀粉接枝聚丙烯腈（丙烯酸） 改性淀粉类高吸水性树脂特点：优点：1）原料来源丰富，2）产品吸水倍率较高，通常都在千倍以上。缺点：1）吸水后凝胶强度低，2）保水性差，3）易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。 纤维素类高吸水性树脂的特点：优点：1）原料来源丰富，2）吸水后凝胶强度高。缺点：1）吸水能力比较低，2）易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。 壳聚糖类：壳聚糖类高吸水树脂具有好的耐霉变性。 聚丙烯酸型高吸水树脂：（1）丙烯酸直接聚合法：由于强烈的氢键作用，体系粘度大，自动加速效应明显，反应较难控制。（2）聚丙烯腈水解法：可用于废腈纶丝的回收利用，来制备高吸水纤维。（3）聚丙烯酸酯水解法：丙烯酸酯品种多样，反应易控制 聚乙烯醇型高吸水树脂：初期吸水速度较快，耐热性和保水性都较好 高吸水性树脂的吸水机制：亲水作用（亲水性基团）；渗透压作用(可离子化基团）；束缚作用（高分子网格） 高吸油树脂类型及制备方法：（1）聚丙烯酸酯类（2）聚烯烃类树酯（3）丙烯酸酯和烯烃共聚物（4）聚氨酯吸油泡沫
《材料工程基础》复习思考题 第一章绪论 1、材料科学与材料工程研究的对象有何异同？ 2、为什么材料是人类赖以生存和发展的物质基础？ 3、为什么材料是科学技术进步的先导？ 4、材料的制备技术或方法主要有哪些？ 5、材料的加工技术主要包括哪些内容？ 6、进行材料设计时应考虑哪些因素？ 7、在材料选择和应用时，应考虑哪些因素？ 8、简述金属、陶瓷和高分子材料的主要加工方法。 9、材料设计包括哪几个层次？进行材料设计时应遵循哪些原则？ 10、如何区分传统材料与先进材料？ 11、钢铁材料是如何分类的？其主要发展趋势？ 12、有色金属材料分为哪些类别？各有何特点？ 13、化工材料主要有哪些？ 14、建筑材料有何特点？ 15、电子信息材料主要有哪些？其发展特点？ 16、航空航天材料的性能特点如何？ 17、先进陶瓷材料如何分类？各有何特点？ 18、什么是复合材料？如何设计和制备复合材料？ 19、新能源材料有哪些？各有何特点？ 20、超导材料的三个临界参数是什么？如何区分低温超导与高温超导？ 21、纳米材料与纳米技术的异同？它们对科技发展的作用？ 22、生物医用材料有哪些？应具备什么特性？ 23、什么是生态环境材料？如何对其生命周期进行评价？
1、铸造具有哪些优缺点？适用范围如何？发展方向？ 2、金属的铸造性能主要包括哪些？ 3、影响液态金属充型能力的因素有哪些？如何提高充型能力？ 4、铸件的凝固方式有哪些？其主要的影响因素？ 5、什么金属倾向于逐层凝固？如何改变铸件的凝固形式？ 6、什么是缩松和缩孔？其形成的基本条件和原因是什么？ 7、试分析铸造合金的收缩特性对铸件质量影响的基本规律。 8、铸造应力是怎么产生的？对铸件质量有何影响？ 9、试述铸件产生变形和开裂的原因及其防止措施。 10、铸件中的气体和非金属夹杂物对铸件质量有何影响？如何消除？ 11、常用的造型材料有哪些？对其性能有何要求？ 12、什么是冒口？其作用和设计原则？ 13、常见的特种铸造方法有哪些？各有何特点？ 14、陶瓷的液态成形方法有哪些？各有何特点？ 15、聚合物的液态成形方法有哪些？各有何特点？
第一章绪论 1.1 高分子的基本概念 高分子化学：研究高分子化合物合成与化学反应的一门科学。 单体：能通过相互反应生成高分子的化合物。 高分子或聚合物(聚合物、大分子)：由许多结构和组成相同的单元相互键连而成的相对分子质量在10000以上的化合物。相对分子质量低于1000的称为低分子。相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物（又名齐聚物）。相对分子质量大于1 000 000的称为超高相对分子质量聚合物。 主链：构成高分子骨架结构，以化学键结合的原子集合。 侧链或侧基：连接在主链原子上的原子或原子集合，又称支链。支链可以较小，称为侧基；也可以较大，称为侧链。 端基：连接在主链末端原子上的原子或原子集合。 重复单元：大分子链上化学组成和结构均可重复出现的最小基本单元，可简称重复单元，又可称链节。 结构单元：单体分子通过聚合反应进入大分子链的基本单元。（构成高分子链并决定高分子性质的最小结构单位称为~）。 单体单元：聚合物中具有与单体的化学组成相同而键合的电子状态不同的单元称为~。 聚合反应：由低分子单体合成聚合物的反应。 连锁聚合：活性中心引发单体，迅速连锁增长的聚合。烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。连锁聚合需活性中心，根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。 逐步聚合：无活性中心，单体官能团之间相互反应而逐步增长。绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。 加聚反应：即加成聚合反应，烯类单体经加成而聚合起来的反应。加聚反应无副产物。 缩聚反应：缩合聚合反应，单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。该反应常伴随着小分子的生成。 1.2 高分子化合物的分类 1) 按高分子主链结构分类：可分为：①碳链聚合物：大分子主链完全由碳原子组成的聚合物。②杂链聚合物：聚合物的大分子主链中除了碳原子外，还有氧、氮，硫等杂原子。③元素有机聚合物：聚合物的大分子主链中没有碳原子孙，主要由硅、硼、铝和氧、氮、硫、磷等原子组成。④无机高分子：主链与侧链均无碳原子的高分子。 2）按用途分可分为：塑料、橡胶、纤维三大类，如果再加上涂料、粘合剂和功能高分子则为六大类。塑料：具有塑性行为的材料，所谓塑性是指受外力作用时，发生形变，外力取消后，仍能保持受力时的状态。塑料的弹性模量介于橡胶和纤维之间，受力能发生一定形变。软塑料接近橡胶，硬塑料接近纤维。橡胶：具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度（T g）低，分子量往往很大，大于几十万。纤维：聚合物经一定的机械加工（牵引、拉伸、定型等）后形成细而柔软的细丝，形成纤维。纤维具有弹性模量大，受力时形变小，强度高等特点，有很高的结晶能力，分子量小，一般为几万。 3）按来源分可分为：天然高分子、合成高分子、半天然高分子（改性的天然高分子） 4）按分子的形状分：线形高分子、支化高分子、交联(或称网状)高分子 5）按单体分：均聚物、共聚物、高分子共混物(又称高分子合金) 6）按聚合反应类型分：缩聚物、加聚物 7）按热行为分：热塑性聚合物：聚合物大分子之间以物理力聚集而成，加热时可熔融，并能溶于适当溶剂中。热塑性聚合物受热时可塑化，冷却时则固化成型，并且可以如此反复进行。热固性聚合物：许多线性或支链形大分子由化学键连接而成的交联体形聚合物，许多大分子键合在一起，已无单个大分