第9章-聚丙烯

常见的有机化合物李仕才第一节烃、化石燃料的综合利用考点三煤、石油和天然气的综合利用1．煤的综合利用(1)煤的组成煤是由有机物和少量无机物组成的复杂混合物，主要含有碳元素，还含有少量氢、氧、氮、硫等元素。

(2)煤的加工2．石油的综合利用(1)石油的成分：多种烷烃、环烷烃和芳香烃组成的混合物。

(2)石油的综合利用天然气的主要成分是CH4，它是一种清洁的化石燃料，更是一种重要的化工原料。

天然气与水蒸气反应制取H 2的原理为CH 4＋H 2O(g)――→高温催化剂CO ＋3H 2。

4．三大合成材料三大合成材料是指塑料、合成橡胶和合成纤维。

合成聚乙烯的化学方程式：nCH 2===CH 2――→引发剂2—CH 2，单体为CH 2===CH 2，链节为—CH 2—CH 2—，聚合度为n 。

判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．煤中含有苯、甲苯、二甲苯等有机化合物。

( × ) 2．焦炭是煤干馏的一种重要产品。

( √ )3．常压分馏得到的汽油是混合物，没有固定的沸点。

( √ )4．裂化的目的是得到轻质油，裂解的目的是得到乙烯、丙烯等化工原料。

( √ ) 5．煤的干馏是化学变化，煤的气化和液化是物理变化。

( × ) 6．汽油与水互不相溶，可以用裂化汽油萃取溴水中的溴。

( × ) 7．聚乙烯、聚氯乙烯塑料制品可用于食品包装。

( × )一、煤、石油和天然气的综合利用1．下列关于煤、石油、天然气等资源的说法正确的是( ) A ．石油裂化得到的汽油是纯净物 B ．石油产品都可发生聚合反应 C ．天然气是一种清洁的化石燃料 D ．水煤气是通过煤的液化得到的气体燃料解析：石油裂化得到的汽油是混合物，A 项错误；烷烃不能发生聚合反应，B 项错误；水煤气是煤气化的产物，D 项错误。

答案：C2．下列关于煤、石油和天然气的说法正确的是( ) A ．煤的干馏是将煤在空气中加强热使之分解的过程 B ．煤的气化是将其通过物理变化转化为气态的过程 C ．天然气除了作燃料之外，还可用于合成氨和生产甲醇等 D ．石油分馏可获得乙酸、苯及其衍生物解析：煤的干馏是在隔绝空气的条件下加强热分解的过程，A 项错误；煤的气化是碳与水蒸气发生化学反应，生成水煤气的过程，B 项错误；石油分馏不可能得到乙酸，D 项错误。

第一章 高分子链的结构1.解释名词、概念等效自由连接链 均方末端距. 链段 均方旋转半径 构象 构型2．已知两种聚合物都是PE ，如何鉴别哪一种是HDPE ，哪一种是LDPE ？举出三种方法并说明其依据。

3．某聚α-烯烃的平均聚合度为500，均方末端距为625 nm2，求：（1）表征大分子链旋转受阻的刚性因子ζ。

（2）作为大分子独立运动的单元—链段长b 。

（3）一个大分子含有的链段数Z 。

（4）每个链段中结构单元的数目。

4．假定PP 的平均聚合度为2000，键长为 1.54Å，键角为109.5º，θ溶剂中2520101.1A ⨯=h ，求等效自由连接链的链段长b 。

5．写出聚异戊二烯德各种可能构型（不包含键接异构）。

6．什么叫做链的构型？全同立构聚丙烯能否通过化学键（C-C 单键）内旋转把〝全同〞变为〝间同〞，为什么？7．天然橡胶和古塔玻胶在结构上有何不同？ 画出示性结构式。

8. 欲使某自由连接链（单烯类）均方末端距增加10倍，试问其聚合度必须增加多少倍？9．大分子链柔顺性最根本的原因是什么？表征高分子链柔顺性的物理参数有哪些？它们是如何定义的？① 11. PE 、PS ②PP 、PAN 、PVC ③PP 、PIB （聚异丁烯）④PE 与顺1，4聚丁二烯 ⑤聚己二酸乙二醇酯 聚丙烯（全同） 聚二甲基硅氧烷10 假定PP 于30℃甲苯溶液中，测得无扰尺寸（h 02/M ）=8.35×10-4nm, ζ=(h 02/h fr 2)½=1.76,试求：（1）此聚丙烯的等效自由取向链的链段长。

（2）当聚合度为1000时的链段数。

第二章高分子聚集态结构第二章习题1.晶态高聚物的结构模型有哪些？其主要内容是什么？2.已知聚乙烯为斜方晶系，它的晶格常数分别为a=0.738nm,b=0.495nm,c=0.254nm.试解答如下问题：（1）推算斜方晶系PE的分子结构（构象）（2）已知样品的密度ρ=0.97g/cm3，试求单晶格中所含分子链的链节数目。

第九章聚合物的流变性一、概念1、牛顿流体：牛顿流动定律：凡流动时符合牛顿流动定律的流体称为牛顿流体。

牛顿流体的粘度仅与流体分子的结构和温度有关，与切应力和切变速率无关。

2、非牛顿流体：许多液体包括聚合物的熔体和浓溶液，聚合物分散体系(如胶乳)以及填充体系等并不符合牛顿流动定律，这类液体统称为非牛顿流体。

3、假塑性流体：幂律方程：τ＝Kγn n=1牛顿流体 n<1假塑性流体对于假塑性流体，随着切变速率的增加，流体粘度下降。

4、表观粘度：在流动曲线上为某一切速率γ下与原点相连直线的斜率。

聚合物在流动过程中除了产生分子链之间的不可逆粘性形变外，还产生高弹形变，表观粘度不完全反映流体不可逆形变的难易程度，仅对其流动性的好坏作一个大致性相对的比较。

表观粘度大则流动性差。

5、韦森堡效应（包轴效应）：爬杆效应：当聚合物熔体或浓溶液在容器中进行搅拌时，因受到旋转剪切的作用，流体会沿内筒壁或轴上升，发生包轴或爬杆现象。

爬杆现象产生的原因：法向应力差6、巴拉斯效应（挤出物胀大现象）：挤出胀大现象：当聚合物熔体从喷丝板小孔、毛细管或狭缝中挤出时，挤出物的直径或厚度会明显地大于模口尺寸，有时会胀大两倍以上，这种现象称作挤出物胀大现象，或称巴拉斯(Barus)效应。

二、选择答案1、下列聚合物中，熔体粘度对温度最敏感的是（ C ）。

A、PEB、PPC、PCD、PB2、大多数聚合物熔体在剪切流动中表现为（ B ）。

A、宾汉流体，B、假塑性流体，C、膨胀性流体，D、牛顿流体3、聚合物的粘流活化能一般与（ D ）有关。

A、温度B、切应力C、切变速率D、高分子的柔顺性4、下列四种聚合物中，粘流活化能最大的为（ D ）。

A、高密度聚乙烯，B、顺丁橡胶，C、聚二甲基硅氧烷，D、聚苯乙烯5、对于同一种聚合物，在相同的条件下，流动性越好，熔融指数MI越（）；材料的耐热性越好，则维卡软化点越（ A ）。

A、高、高B、低、低C、高、低D、低、高6、下列方法中不能测定聚合物熔体粘度的是：（ C）A、毛细管粘度计B、旋转粘度计C、乌氏粘度计D、落球粘度计三、填空题1、假塑性流体的粘度随应变速率的增大而降低，用幂律方程τ＝Kγn 表示时，n ＜ 1。

第一章 聚丙烯的结构和性质第一节 聚丙烯的结构一、分子结构由丙烯聚合的高分子化合物，聚合反应中链增长的方式，即下一个单体连接到分子链上的形式决定了分子链的形状和甲基的空间排列，决定其立构规整度，进而决定其结晶结构、结晶度、密度及相关的物理机械性能。

1．等规聚丙烯（iPP ）、间规聚丙烯（sPP ）和无规聚丙烯（aPP ）聚丙烯立构中心的空间构型有D 型和L 型两种：如果此立构中心D 型或L 型单独相连，就构成iPP ：如果立构中心D 型和L 型交替连接，就构成sPP ：如果立构中心D 型和L 型无规则地连接，甲基无规则地分布在主链平面两或侧，就构成了aPP：等规聚丙烯是高结晶的高立体定向性的热塑性树脂，结晶度60%~70%，等规度>90%，吸水率0.01%~0.03%，有高强度、高刚度、高耐磨性、高介电性，其缺点是不耐低温冲击，不耐气候，静电高。

间规聚丙烯结晶点较低（与等规聚丙烯相比），为20%~30%，密度低（0.7~0.8g/cm3），熔点低（125~148℃），分子量分布较窄（M w/M v=1.7~2.6），弯曲模量低，冲击强度高，最为优异的是透明性、热密封性和耐辐射性，但加工性较差（以茂金属催化剂聚合可得间规度大于80%的间规聚丙烯）。

无规聚丙烯分子量小，一般为3000至几万，结构不规整，缺乏内聚力，在室温下是非结晶、微带粒性的蜡状固体。

2．无规共聚物、抗冲共聚物和多元共聚物丙烯-乙烯无规共聚物：使丙烯和乙烯的混合物聚合，所得聚合物的主链上无规则地分布着丙烯和乙烯链段，乙烯含量一般为1%~4%（质量分数），乙烯抑制丙烯结晶，使无规共聚物结晶度下降，熔点、玻璃化温度、脆化点降低，结晶速度变慢，材料变软，透明度提高，韧性、耐寒性、冲击强度均较均聚物提高，主要用于高抗冲击性和韧性制品。

丙烯-乙烯嵌段共聚物：在单一的丙烯聚合后除去未反应的丙烯，再与乙烯聚合所得产物，通常嵌段共聚体中乙烯含量为5%~20%（质量分数）。

9.2 新型材料的研制一、单选题1.一个装有小鸟的笼子浸入鱼缸中，让小鸟与笼外的小鱼“共同生活在一起”，制作这个笼子的有机高分子材料必须具有的性能是（）A.透气、隔水B.透气、透水C.隔水、隔气D.透水、隔气2.人类使用材料的历史，就是人类利用物质的进步史。

制造下列用品所需的材料不属于人造材料的是（）A.塑料器具B.石器C.青铜器D.铁器3.“分类”可以使人们有序的研究物质，以下物质的分类正确的是（）A.合金：生铁、锰钢、青铜B.碱：纯碱、烧碱、消石灰C.盐：氯化银、氯化钠、氨水D.合成材料：塑料、合成纤维、合金4.材料与人类生活密切相关，下列关于材料的说法错误的是（）A.玻璃钢是一种复合材料B.塑料是一类有机高分子材料C.不锈钢是一种金属材料D.玻璃是一种硅酸盐材料，并且是一种纯净物5.下列说法正确的是（）A.钢化玻璃是在玻璃中加入钢材制成的B.防弹玻璃是普通玻璃高温冷却制成的C.烧制玻璃的原料是石英砂，纯碱、石灰石D.光导纤维是钢化玻璃拉制成的玻璃纤维6.下列常见材料中，属于复合材料的是（）A.陶瓷B.焊锡C.塑料D.钢筋混凝土7.下列生活用品所含的主要材料，不属于有机合成材料的是（）A.尼龙背包B.手机塑料外壳C.玻璃啤酒瓶D.排球8.下列生活用品所含的主要材料，属于有机合成材料的是（）A.纯棉毛巾B.塑料垃圾袋C.玻璃啤酒瓶D.铝质饮料罐9.下列材料中属于复合材料的是（）A.黄铜B.合成橡胶C.玻璃钢D.陶瓷10.下列生活用品所用的材料，属于有机高分子材料的是（）A.青花瓷花瓶B.纯棉毛巾C.铝合金门窗D.塑料方凳二、填空题11.（1）增强身体免疫力，有效抗击新冠病毒，同学们在坚持体育锻炼的同时关注食品健康，请你设计一份营养均衡的午餐食谱______（含糖类、蛋白质、维生素、油脂等）。

（2）为防止病毒飞沫传播，我们外出时会佩戴口罩，生产N95口罩的主要原料是聚丙烯，它属于______（填“金属材料”或“合成材料”）；使用过的一次性医用口罩应该如何处理？______（填字母代号）。