第七章 合成高分子材料 综合复习资料及参考答案上课讲义
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第七章层状组装超薄膜及其超分子结构Ultrathin Films from Layer-by-Layer Supramolecular Assembly1、层状组装超薄膜概述Y1.1 LB膜技术Y1930s Langmuir and BlodgettBlodgett K.B. JACS , 1935,57:1007-1010Y LB膜技术是由两亲性分子在气/液界面铺展形成单层膜,然后借助特定的装置将其转移到固体基片上形成单层或多层膜技术。
Y特点:层内有序度高,结构交规整;但仪器昂贵;且由于层间是分子间作用力,膜的稳定性较差。
1.2 基于化学吸附的自组装技术Y通常包括两个步骤:1.小分子化合物(如硅烷或烷基硫醇)通过化学吸附形成单层膜;2.通过活化得到活性表面从而吸附下一层分子,循环这两步可以制备多层膜。
单层膜有序度较高,化学键稳定性也较好。
烷基硫醇在金表面的自组装单层膜已被用作图案化1.2.1 有机硅衍生物单层膜J. Am. Chem. Soc.2010, 132, 5945-59471.2.1 有机硅衍生物单层膜J. Am. Chem. Soc.2004, 126, 7597-7600控制溶液中水分的含量、温度和组装时间是获得高质量有机硅衍生物单层膜的重要条件。
可用作有机硅衍生物单层膜制备的基底种类很多,包括:氧化硅、氧化铝、石英、玻璃、云母、硒化锌、氧化锗,甚至经过紫外光或臭氧氧化过的金表面。
1.2.2有机硫化合物单层膜J. Am. Chem. Soc.2008, 130, 6908-6909Y观察到辛硫醇先在金(111)表面上自组装成单层膜,但在真空条件下与氢气反应后,有金原子移动到表面上,还证实了辛硫醇单层膜中金原子/辛硫醇之比为1:2。
Y烷基硫醇在Au(111)表面的吸附动力学的研究表明,在稀溶液中,烷基硫醇的自组装包括两个过程:第一个是一个受扩散控制的Langmuir吸附过程;第二个是一个表面结晶化过程,烷基链将经历从无序到有序的转变,从而形成一个类似二维晶体的结构,这是一个慢过程。
第七章 高分子的结构-习题参考答案1 写出线型聚异戊二烯的各种可能构型。
答:异戊二烯有1,2加成、3,4加成和1,4加成三种键接异构,其中1,4加成有两种几何异构:1,2加成:3,4加成:1,4加成: (几何异构)2 名词解释(1)构型;(2)构象;(3)链柔性;(4)内聚能密度;(5)均方末端距;(6)均方回转半径;(7)晶系;(8)结晶度;(9)结晶形态;(10)取向;(11)半结晶时间;(12)Avrami 指数;(13)液晶;(14)退火与淬火;(15)同质多晶现象;(16)共混相容性。
答:构型——分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
这种排列是稳定的,要改变构型必须经过化学键的断裂和重组;构象——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;链柔性——高分子链能够改变其构象的性质称为链柔性;内聚能密度——单位体积的内聚能,内聚能是指将1mol 的液体或固体分子气化所需要的能量;均方末端距——分子链首尾端之间直线距离平方后的平均值;均方回转半径——分子链的质量中心到每个链段质心距离平方后的平均值;晶系——晶胞的类型;结晶度——聚合物中结晶部分的重量或体积对全体重量或体积的百分数;结晶形态——由晶胞排列堆砌生长而成的晶体大小和几何形态;取向——聚合物受到外力作用后,分子链和链段沿外力作用方向的择优排列;半结晶时间——结晶过程完成了一半的时间;Avrami 指数——反映聚合物结晶过程中晶核形成机理和晶体生长方式的参数,等于晶CH 2CH C CH 2CH 3CH 2CH C CH 2CH 3CH 2C CH CH 2CH3CH 2C CH CH 2CH 32C CH CH 2CH 3CH 2CH C CH 2CH 3CH 2C CH 3CH CH 2CH 2C CH 3CH CH 2体生长的空间维数和成核过程的时间维数之和;液晶——兼有晶体的结构有序性和液体的可流动性的物质;退火与淬火——聚合物结晶过程热处理的术语,退火指的是将聚合物加热至较高温度下放置一段时间,以让聚合物充分结晶;淬火是将聚合物迅速冷却,以避免聚合物的结晶。
第六章 开环聚合开环聚合属于链式聚合,单体为环化合物,包括环醚、环缩醛、内酯、内酰胺、环硅氧烷等。
7.1 总论7.1.1 环单体的聚合活性环单体的聚合活性由热力学因素和动力学因素共同决定。
1. 热力学因素即环单体和相应的线形聚合物的相对稳定性,它与环大小、成环原子和环的取代基相关。
1) 环烷烃的稳定性:环烷烃进行开环聚合的热力学可行性顺序为:三元环、四元环>八元环>五元环,七元环>六元环。
2) 环的取代基:取代基的引入使聚合热增加、熵变增加,总体使开环聚合可能性降低。
3) 单环单体和多环单体:多环单体的环张力会有所增加,使开环聚合可能性增加。
如8-氧杂[4,3,0]环壬烷,反式的可开环聚合。
4) 成环原子:对于内酯而言,六元、七元环内酯可聚合,而五元环内酯则不可;环三硅氧烷的聚合活性高于环四硅氧烷。
2. 动力学因素环烷烃没有易受活性种攻击的键,因此动力学上仅环丙烷衍生物可进行开环聚合,并且仅能得到低聚物。
环醚、内酯、内酰胺等环单体,因有亲核或亲电子部位,易开环聚合。
7.1.2 开环聚合机理和特征 1. 聚合机理开环聚合的引发剂为烯烃聚合进行离子型聚合所用的引发剂,引发反应包括初级活性种的形成和单体活性种的形成。
大多数阳离子开环聚合的链增长是通过单体对增长链末端的环状阳离子的亲核反应来进行的,其中的Z 基团为C-O (环醚)、C-N (环氮化合物)、Si-O (环硅氧烷)、酯键和酰胺键;而阴离子聚合的链增长则是增长链末端的阴离子对单体的亲核反应,Z 基团为RO -(环醚)、COO -(内酯)和Si-O -(环硅氧烷)。
;一般情况下,开环聚合的增长链末端带电荷,进行链增长的单体是中性的。
但是,开环聚合还有另一种链增长方式,即所谓的活化单体机理,增长链末端不带电荷,而单体是离子化的,如己内酰胺的阴离子聚合。
2. 开环聚合的基本特征Z-++Z单体加到增长链上进行高分子链的生长;聚合度随转化率增加缓慢,但是在许多场合下呈线性关系;溶剂对聚合反应影响同烯烃的离子聚合;动力学表达式通常类似于链式聚合,特别是活性聚合;许多开环聚合的单体平衡浓度较高,即临界聚合温度较低。
功能高分子材料复习资料 第一章.功能高分子材料总论功能高分子的分类方法:P3高分子材料的结构层次:P4功能高分子的制备方法:P11聚苯乙烯的功能化反应:P14聚氯乙烯的功能化反应:P16聚乙烯醇的功能化反应:P16聚环氧氯丙烷的功能化反应:P17缩合型聚合物的功能化反应:P17设计聚合反应需注意:P21第二章.反应型功能高分子高分子试剂与高分子催化剂的优缺点:P29高分子氧化还原试剂高分子氧化还原试剂特点:P30高分子氧化还原试剂制备方法:P31高分子还原试剂:P33高分子酰基化试剂高分子酰基化试剂:P37高分子载体上的固相合成含义:采用不溶于反应体系的低交联度高分子材料作为载体,将反应试剂通过与高分子上活性基的反应固定于其上。
反应过程中中间产物始终与载体相连,从而使有机合成在固相上进行。
反应完成后再将产物从载体上脱下。
高分子载体上的固相合成优势:分离纯化步骤简化;反应总产率高;合成方法可程序化、自动化进行。
固相合成载体选择的要求:P40固相合成连接结构的要求:P41高分子催化剂高分子酸碱催化剂结构:属于离子交换树脂,是具有网状结构的复杂的有机高分子聚合物。
网状结构的骨架部分一段很稳定,不溶于酸、碱和一般溶剂。
在网状结构的骨架上有许多可被交换的活性基团。
根据活性基团的不同、离子交换树脂可分为阳离子交换树脂(高分子酸催化剂)和阴离子交换树脂(高分子碱催化剂)两大类。
高分子酸碱催化剂的特点网状结构难溶(水、酸、碱、有机溶剂)稳定(热、机械、化学)含活性基团(-SO3H、-COOH、-NOH)提供-H或者-OH基团催化反应。
高分子催化剂的使用方法:传统混合搅拌反应床填有催化剂的反应柱阳离子交换树脂(高分子酸催化剂)分类具有酸性基团,化学性质很稳定,具有耐强酸、强碱、氧化剂和还原剂的性质,因此应用非常广泛。
根据活性基团离解出H+能力的大小不同,分为强酸性和弱酸性两种。
强酸性阳离子交换树脂,常用R-SO3H表示(R表示树脂的骨架) 弱酸性阳离子交换树脂,分别用R-COOH和R-OH表示。
1. 以不饱和烃的代表物—乙烯的结构和性质为模型,认知不饱和烃的结构和性质。
2. 通过认识乙烯与水的加成反应和乙烯的加聚反应,知道合成新物质是有机化学研究价值的重要体现,知道合成高分子材料使我们的生活更美好。
3. 通过认识烃的分类方法,知道分类是研究有机化合物的重要方法。
乙烯是石油化学工业重要的基本原料,通过对乙烯的学习,学生可以更深入地了解有机物的结构、性质、用途及相互转换规律,并将初步接触决定有机物分类与化学性质的特征基团(官能团)。
本节的重点为从宏观和微观两个方面研究乙烯的结构如何决定其性质,难点为乙烯的加成反应、加聚反应的基本规律。
内容较多,由老师在课上结合 “情景导入”文档中的内容为学生介绍即可。
知识点一:乙烯一、乙烯(C 2H 4)结构及表示法第7讲 乙烯与有机高分子材料二、乙烯的空间结构三、物理性质乙烯是一种无色,稍有气味,难溶于水,密度比空气略小的气体。
四、乙烯的化学性质及用途(一)乙烯的氧化反应火焰明亮,伴有黑烟,同时放出大量热,化学方程式为C2H4+3O22CO2+2H2O紫色高锰酸钾溶液褪色(二)乙烯的加成反应1、乙烯使溴的四氯化碳溶液(或溴水)褪色,反应的化学方程式为CH2==CH2+Br22、乙烯与H2加成,反应的化学方程式为CH2==CH2+H2CH3CH33、乙烯与H2O加成,反应的化学方程式为CH2=CH2+H2O CH3CH2OH4、加成反应原理及概念a.原理分析(以CH2=CH2和Br2加成为例)b.概念:有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
(三)聚合反应1、乙烯能发生自身的加成反应生成高分子化合物聚乙烯,反应的化学方程式为nCH2=CH22、聚合反应:由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的聚合物的反应。
加聚反应:聚合反应的同时也是加成反应,这样的反应又称为加聚反应。
聚乙烯( )中的结构“—CH2—CH2—”称为链节,“n”称为聚合度,单体为CH2=CH2。
化学方程式:C 2H 4+3O 2――→点燃2CO 2+2H 2O 。
①和酸性KMnO 4溶液反应 现象:酸性KMnO 4溶液褪色。
结论:乙烯能被酸性KMnO 4溶液氧化。
(2)加成反应①将乙烯通入溴的四氯化碳溶液中 现象:溴的四氯化碳溶液褪色。
化学方程式:。
①加成反应定义:有机物分子中的不饱和碳原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应。
书写下列加成反应的化学方程式:(3)聚合反应①定义:由相对分子质量小的化合物分子互相结合成相对分子质量大的聚合物的反应。
①乙烯自身加成生成聚乙烯的方程式:该反应是聚合反应,同时也是加成反应,这样的反应又被称为加成聚合反应,简称加聚反应。
其中,—CH 2—CH 2—称为链节,n 称为聚合度,小分子乙烯称为聚乙烯的单体。
例题2 实验室制乙烯并验证其性质,请回答下列问题: (1)写出以乙醇为原料制取乙烯的化学方程式________。
(2)某同学欲使用如图1所示装置制取乙烯,请改正其中的错误:________。
(3)实验过程中发现烧瓶中出现黑色固体,这会导致生成的乙烯中含有杂质气体。
用如图2所示装置验证乙烯的化学性质(尾气处理装置已略去),请将虚线框中的装置补充完整并标出所盛试剂。
(4)有些同学提出以溴乙烷为原料制取乙烯,该反应的化学方程式为________。
若以溴乙烷为原料,图2中虚线框内的装置________(填“能”或“不能”)省略,请说明理由________。
答案 (1)CH 3CH 2OH →△浓硫酸CH 2=CH 2+H 2O(2)未加温度计(3)(4)CH 3CH 2Br→NaOH 的醇溶液,加热CH 2=CH 2+HBr ;不能;生成的乙烯会带走醇溶液的醇,故检验乙烯前要除去醇解析(1)CH 3CH 2OH →△浓硫酸CH 2=CH 2+H 2O(2)未加温度计,乙醇的消去反应要控制温度在170摄氏度,否则会发生副反应 (3)装置的作用是除去乙烯当中的乙醇的,故试剂为水,接导管为长进短出 (4)CH 3CH 2Br→NaOH 的醇溶液,加热CH 2=CH 2+HBr ;不能省略,生成的乙烯会带走醇溶液的醇,故检验乙烯前要除去醇 三、乙烯的用途1.乙烯是重要的化工原料,在一定条件下用来制聚乙烯塑料、聚乙烯纤维、乙醇等。
高分子材料课后习题答案高分子材料课后习题答案高分子材料是一种具有重要应用前景的材料,广泛用于塑料、橡胶、纤维等领域。
学习高分子材料课程时,课后习题是巩固知识、提高理解能力的重要途径。
本文将提供一些高分子材料课后习题的答案,帮助读者更好地理解和掌握相关知识。
1. 高分子材料具有哪些特点?高分子材料具有以下特点:- 高分子材料通常具有较高的分子量和较长的分子链,因此具有较高的强度和韧性。
- 高分子材料的形态多样,可以是固态、液态或胶态,具有较好的可塑性和可加工性。
- 高分子材料具有较好的绝缘性能和耐腐蚀性能。
- 高分子材料具有较好的吸湿性和渗透性,可以通过改变分子结构来调控这些性能。
2. 高分子材料的分类有哪些?高分子材料可以根据不同的分类标准进行分类,常见的分类包括:- 按照合成方法:包括聚合物、共聚物、交联聚合物等。
- 按照化学结构:包括线性高分子、支化高分子、交联高分子等。
- 按照物理性质:包括热塑性高分子、热固性高分子、弹性体等。
- 按照用途:包括塑料、橡胶、纤维等。
3. 高分子材料的合成方法有哪些?高分子材料的合成方法主要包括以下几种:- 聚合反应:通过单体的聚合反应形成高分子链,常见的聚合反应有自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合等。
- 缩聚反应:通过两个或多个小分子的反应形成高分子,常见的缩聚反应有酯化反应、醚化反应、胺化反应等。
- 交联反应:通过交联剂将线性高分子链连接起来形成交联聚合物,常见的交联反应有辐射交联、热交联等。
4. 高分子材料的性能测试方法有哪些?高分子材料的性能测试方法主要包括以下几种:- 机械性能测试:包括拉伸试验、弯曲试验、冲击试验等,用于评估材料的强度、韧性等性能。
- 热性能测试:包括热变形温度测试、热膨胀系数测试等,用于评估材料的耐热性和热稳定性。
- 热分析测试:包括差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TGA)等,用于研究材料的热性质和热分解行为。
- 导电性能测试:包括电导率测试、电阻率测试等,用于评估材料的导电性能。
高分子材料定义:以聚合物或以聚合物为主,辅以各种添加剂等物质经加工而成的材料。
分类按化学组成:金属材料无机非金属材料有机高分子材料复合材料 按材料用途分类: 塑料 (Plastics) 弹性体 (Elastomer) 纤维 (Fiber)涂料 (Coating) 胶粘剂 (Adhesive) 复合材料(Composite) 按主链结构分类:碳链、杂链、元素有机高分子第三章塑料材料1、名词解释:极限氧指数、受阻酚、工程塑料、热变形温度2、请指出提高增塑剂的耐久性的方法。
4、请解释磷系阻燃剂的凝聚相阻燃机理。
5、请说明Al(OH)3的阻燃作用。
6、给出下述聚合物的中文全称和重复单元结构:PF(酚醛树脂), 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET ), POM (聚甲醛树脂)。
8、为什么UHMWPE 的密度介于LDPE 和HDPE 之间,却可以作为工程塑料使用?分子之间的缠结非常强烈。
9、请分析HDT 热变形温度的变化趋势:HDPE 、LLDPE 、LDPE ,并说明原因。
10、为什么PVC 塑料拖鞋夏天穿着感觉柔软、而冬天感觉坚硬呢? ✓ 热塑性塑料和热固性塑料在结构与性能上区别。
● 热塑性塑料:线型或支化聚合物。
分子链之间主要以次价力或氢键相吸引而显示一定强度,同时表现出弹性和塑性。
“可溶、可熔”。
可反复成型。
● 热固性塑料:起初是热固性树脂(一般是分子量不高的预聚物或齐聚物),经过“固化反应”而得,为三维体型(网状)结构。
“不溶、不熔”。
一次成型,不可再塑。
耐热性能、力学性能、耐化学品性能高于热塑性塑料。
✓ 塑料用加工助剂(添加剂)的种类及作用。
● 塑料用加工助剂为改善塑料的使用性能或加工性能而添加的物质。
● 主要包括:填料及增塑剂、稳定剂(防霉剂、抗氧化剂、光稳定剂、热稳定剂)、润滑剂、抗静电剂、阻燃剂、偶联剂、着色剂、固化剂······1. 增塑剂:改进高分子材料加工性,提高制品柔软性的一类物质。
2.分别区分“通用塑料”和“工程塑料”,“热塑性塑料”和“热固性塑料”,“简单组分高分子材料”和“复杂组分高分子材料”,并请各举2~3例。
答:通用塑料:一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。
通用塑料有:PE,PP,PVC,PS等;工程塑料:是指拉伸强度大于50MPa,冲击强度大于6kJ/m2 ,长期耐热温度超过100℃的,刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀等,可代替金属用作结构件的塑料。
工程塑料有:PA,PET,PBT,POM等;工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料,是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。
日本业界将它定义为“可以做为构造用及机械零件用的高性能塑料,耐热性在100℃以上,主要运用在工业上”。
热塑性塑料:加热时变软以至流动,冷却变硬,这种过程是可逆的,可以反复进行。
聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚,氯化聚醚等都是热塑性塑料。
(热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构,分子链之间无化学键产生,加热时软化流动、冷却变硬的过程是物理变化;) 热固性塑料:第一次加热时可以软化流动,加热到一定温度,产生化学反应一交链固化而变硬,这种变化是不可逆的,此后,再次加热时,已不能再变软流动了。
正是借助这种特性进行成型加工,利用第一次加热时的塑化流动,在压力下充满型腔,进而固化成为确定形状和尺寸的制品。
这种材料称为热固性塑料。
(热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的,固化后分子链之间形成化学键,成为三维的网状结构,不仅不能再熔触,在溶剂中也不能溶解。
)酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、不饱和聚酯、有机硅等塑料,都是热固性塑料。
简单组分高分子材料:主要由高聚物组成(含量很高,可达95%以上),加入少量(或不加入)抗氧剂、润滑剂、着色剂等添加剂。
如:PE、PP、PTFE。
复杂组分高分子材料:复杂组分塑料则是由合成树脂与多种起不同作用的配合剂组成,如填充剂、增塑剂、稳定剂等组成。
《合成高分子的基本方法》讲义一、引言高分子材料在我们的日常生活和现代工业中扮演着极其重要的角色,从塑料制品到合成纤维,从橡胶轮胎到涂料胶粘剂,高分子材料无处不在。
那么,这些高分子是如何合成的呢?这就涉及到合成高分子的基本方法。
二、加成聚合反应(一)定义和特点加成聚合反应,简称加聚反应,是指由含有不饱和键(双键或三键)的单体通过加成反应相互结合成高分子化合物的反应。
加聚反应的特点主要有以下几点:1、单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物。
2、发生加聚反应的过程中,没有副产物产生,聚合物的化学组成与单体的化学组成相同。
3、加聚反应生成的聚合物相对分子质量一般较大,且相对分子质量分布较窄。
(二)反应机理加聚反应通常包括链引发、链增长和链终止三个阶段。
链引发阶段,通常需要引发剂产生自由基或离子等活性中心,引发单体发生反应。
链增长阶段,单体不断地与活性中心加成,使链不断增长。
链终止阶段,活性链可能通过偶合终止、歧化终止等方式失去活性,终止反应。
(三)常见的加聚反应1、聚乙烯的合成乙烯是最常见的单体之一,通过加聚反应可以合成聚乙烯。
反应式为:nCH₂=CH₂ → CH₂CH₂n 。
聚乙烯根据其相对分子质量和密度的不同,可以分为高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)等。
2、聚苯乙烯的合成苯乙烯通过加聚反应可以合成聚苯乙烯。
反应式为:nC₆H₅CH=CH₂ → C₆H₅CHCH₂n 。
聚苯乙烯具有良好的绝缘性和刚性,广泛应用于电子电器、建筑等领域。
3、聚氯乙烯的合成氯乙烯通过加聚反应合成聚氯乙烯(PVC)。
反应式为:nCH₂=CHCl → CH₂CHCln 。
聚氯乙烯是一种重要的塑料,常用于管道、板材等的制造。
三、缩合聚合反应(一)定义和特点缩合聚合反应,简称缩聚反应,是指由具有两个或两个以上官能团的单体,通过缩合反应相互结合成高分子化合物,并同时产生小分子(如水、醇、氨等)的反应。
缩聚反应的特点包括:1、单体通常具有两个或两个以上的官能团。
第七章合成高分子材料综合复习资料及参考答案本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March第七章合成高分子材料一、选择题1、下列__属于热塑性塑料。
①聚乙烯塑料②酚醛塑料③聚苯乙烯塑料④有机硅塑料A ①②B ①③C ③④D ②③2、填充料在塑料中的主要作用是。
A、提高强度 B 降低树脂含量 C 提高耐热性 D A+B+C3、按热性能分,以下哪项属于热塑性树脂。
A 聚氯乙烯B 聚丙稀C 聚酯D A+B二、是非判断题1、由单体自备聚合物的基本方法有加聚反应和缩聚反应。
2、热塑性树脂与热固性树脂相比具有强度大,粘结力强,变形小等特点,可用于结构材料。
3、聚合物的老化主要是由于高分子发生裂解这一类不可逆的化学反应造成的。
4、塑料和橡胶的最高使用温度称为玻璃化温度。
三、填空题1、根据分子的排列不同,聚合物可分为__聚合物,__聚合物和__聚合物。
2、塑料的主要组成包括合成树脂,__,__和__等。
四、名词解释1、热塑性树脂2、热固性树脂五、问答题1、某装修公司要承包一间歌舞厅的内外装修,欲采用塑料地板,妥否2、在粘结结构材料或修补建筑结构(如混凝土、混凝土结构)时,一般宜选用哪类合成树脂胶粘剂为什么3、现在建筑工程上倾向于使用塑料管代替镀锌管,请比较塑料管与镀锌管的优缺点。
4、选用何种地板会有较好的隔音效果5、某建筑工程需要给铝合金门窗的玻璃密封,现有三种密封膏(单组分硅酮密封膏,双组分聚氨酯密封膏,双组分聚硫橡胶建筑密封膏),请问选那一种较好原因何在6、试根据你在日常生活中所见所闻,写出5种建筑塑料制品的名称。
7、与传统建筑材料相比较,塑料有哪些优缺点8、某高风压地区的高层建筑有两种窗可选择A. 塑钢窗B. 铝合金窗9、热塑性树脂与热固性树脂中哪类宜作结构材料,哪类宜作防水卷材、密封材料?10、某住宅使用Ⅰ型硬质聚氯乙稀(UPVC)塑料管作热水管。
功能高分子复习题答案第一章功能高分子材料总论1、高分子化学与功能高分子的关系答:高分子化学是化学基础性分支学科之一(高分子化学、高分子物理、高分子工程),而功能高分子是化学的一个研究领域(功能高分子、高分子材料)。
高分子化学用于指导材料的合成与制备,功能高分子研究材料性能与结构的关系。
2、高分子材料的制备答①功能小分子材料的高分子化②已有高分子材料的功能化③多功能材料的复合以及已有功能高分子材料的功能扩展3、功能高分子材料的分类①力学功能材料②化学功能材料③物理化学功能材料④生物化学功能材料第二章反应型高分子材料1、固相合成、举例说明定义:从广义上讲,固相合成是指那些在固体表面发生的合成反应。
固相合成包含无机、有机固相合成两类。
从狭义上讲,固相合成一般指有机固相合成。
举例:课本P38—39第三章导电高分子材料1、导电高分子分类、导电基本原理、掺杂分类:根据材料的组成可与分为复合型导电高分子材料、(结构型)本征型导电高分子材料。
复合型导电高分子材料:由高分子基体材料、导电填充材料、助剂等。
导电机理为:分散相在基体材料构成导电通路来实现的,主要理论为导电通道学说和隧道效应、场致发射效应。
(结构型)本征型导电高分子材料:又可分为电子导电聚合物、离子导电聚合物、氧化还原型导电聚合物。
电子导电聚合物共同结构特征是分子内有大的线性共轭π电子体系,给作为载流子的自由电子提供离域迁移的条件。
掺杂:高聚物中,把添加电子受体或电子给体从而提高电导率的方法称为掺杂。
掺杂目的:类型(酸碱化学掺杂、光掺杂、电荷注入掺杂),通过在材料中的空轨道中加入电子,或拉出电子,进而降低现有π电子能带差,使自由电子迁移时阻碍减小,从而增强了材料的导电率。
第五章高分子液晶材料1、液晶定义:兼有晶体和液体部分性质的过渡中间相态,这种中间相态称为液晶态。
2、液晶材料的三个内在因素①刚性结构②较大长径比③含有极性基团,分子间有较强的相互作用液晶材料的二个外在因素①环境温度②环境组成(溶剂等)3、分类:热致型、溶致型、压致型、流致型4、高分子材料较小分子材料的特性(优点)①热稳定性大幅度提高②热致型高分子液晶有较大的相区间温度③粘度大,流动行为与一般溶液显著不同5、溶致型液晶高分子和热致型液晶高分子有哪些主要区别(1)前者是液晶分子在溶解过程中达到一定浓度时形成有序排列,产生各向异性特征构成液晶;后者是三维各向异性的晶体在加热熔融过程中不完全失去晶体特征,保持一定有序性构成的液晶。
2020-2021学年新教材化学人教版必修第二册教案:第7章第2节第2课时烃有机高分子材料含解析第2课时烃有机高分子材料发展目标体系构建1。
结合实例,了解烃的概念,了解常见烃的种类,培养“宏观辨识与微观探析"的核心素养.2。
结合实例,了解高分子化合物的结构和性质及合成原理,培养“宏观辨识与微观探析"的核心素养.3.知道塑料、合成纤维、合成橡胶的性质和用途,培养“宏观辨识与社会责任"的核心素养。
一、烃1.定义:仅含碳和氢两种元素的有机化合物称为碳氢化合物,也称为烃.2.分类3.乙炔——最简单的炔烃分子式为C2H2,结构式为H—C≡C—H,结构简式为HC≡CH,空间结构为直线形.4.苯——最简单的芳香烃,是芳香烃的母体分子式为C6H6,结构式为,结构简式为或。
在苯分子中6个碳原子之间的键完全相同.6个H和6个C在同一平面上。
乙炔是甲烷的同系物吗?为什么?提示:不是,二者的结构不相似,组成上也不相差一个或若干个CH2原子团.二、有机高分子材料1.塑料(1)组成①主要成分:合成树脂。
如:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂等.②特定作用的添加剂.如:提高塑性的增塑剂,防止塑料老化的防老剂,以及增强材料、着色剂等。
(2)性能:强度高、密度小、耐腐蚀、易加工。
(3)常见塑料示例①聚乙烯(PE),结构简式为CH2—CH2。
②聚氯乙烯(PVC):结构简式。
③聚苯乙烯(PS):结构简式为。
④聚四氟乙烯(PTFE):结构简式为CF2—CF2。
⑤聚丙烯(PP):结构简式为.⑥有机玻璃(PMMA)和电玉(UF)等。
2.橡胶(1)橡胶的组成、结构与性能橡胶是一类具有高弹性的高分子材料,是制造汽车、飞机轮胎和各种密封材料所必需的原料。
天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯,结构简式为。
其单体为(异戊二烯);天然橡胶分子中含有碳碳双键,易发生氧化反应和加成反应;硫化橡胶是工业上用硫与橡胶作用进行橡胶硫化,其原理是使线型的高分子链之间通过硫原子形成化学键,产生交联,形成网状结构。
第七章合成高分子材料
一、选择题
1、下列__属于热塑性塑料。
①聚乙烯塑料②酚醛塑料③聚苯乙烯塑料④有机硅塑料
A ①②
B ①③
C ③④
D ②③
2、填充料在塑料中的主要作用是。
A、提高强度 B 降低树脂含量 C 提高耐热性 D A+B+C
3、按热性能分,以下哪项属于热塑性树脂。
A 聚氯乙烯
B 聚丙稀
C 聚酯
D A+B
二、是非判断题
1、由单体自备聚合物的基本方法有加聚反应和缩聚反应。
2、热塑性树脂与热固性树脂相比具有强度大,粘结力强,变形小等特点,可用于结构
材料。
3、聚合物的老化主要是由于高分子发生裂解这一类不可逆的化学反应造成的。
4、塑料和橡胶的最高使用温度称为玻璃化温度。
三、填空题
1、根据分子的排列不同,聚合物可分为__聚合物,__聚合物和__聚合物。
2、塑料的主要组成包括合成树脂,__,__和__等。
四、名词解释
1、热塑性树脂
2、热固性树脂
五、问答题
1、某装修公司要承包一间歌舞厅的内外装修,欲采用塑料地板,妥否?
2、在粘结结构材料或修补建筑结构(如混凝土、混凝土结构)时,一般宜选用哪类合成树脂胶粘剂?为什么?
3、现在建筑工程上倾向于使用塑料管代替镀锌管,请比较塑料管与镀锌管的优缺点。
4、选用何种地板会有较好的隔音效果?
5、某建筑工程需要给铝合金门窗的玻璃密封,现有三种密封膏(单组分硅酮密封膏,双组分聚氨酯密封膏,双组分聚硫橡胶建筑密封膏),请问选那一种较好?原因何在?
6、试根据你在日常生活中所见所闻,写出5种建筑塑料制品的名称。
7、与传统建筑材料相比较,塑料有哪些优缺点?
8、某高风压地区的高层建筑有两种窗可选择
A. 塑钢窗
B. 铝合金窗
9、热塑性树脂与热固性树脂中哪类宜作结构材料,哪类宜作防水卷材、密封材料?
10、某住宅使用Ⅰ型硬质聚氯乙稀(UPVC)塑料管作热水管。
使用一段时间后,管道变
形漏水,请分析原因。
11、用乳白胶(聚醋酸乙烯胶粘剂)粘结木制家具耐久性相当好,但用其粘结街道上的招牌时间一长就会脱落,请分析原因。
六、计算题
第七章参考答案
一、选择题
1、 B
2、D
3、D
二、是非判断题
1、对
2、错
3、错
4、错
三、填空题
1、线型支链网状
2、填充料增塑剂固化剂
四、名词解释
1、热塑性树脂指可反复加热软化,冷却硬化的树脂。
2、仅在第一次加热时软化,并且分子间产生化学交联而固化,以后再加热不会软化的树脂。
五、问答题
1、答: 不好。
歌舞厅是公共娱乐场所,进行室内装修时选用饰板除了要达到高雅的装饰效果外,必须注意消防安全,所以须选用有阻燃效果的饰板,2000年6月河南XX市一卡拉OK厅,由于火灾,造成150人死亡的悲剧,其中装饰材料的可燃性是本次事故的重要原因。
2、答: 粘结结构材料时,一般宜选用结构胶粘剂,就是热固性胶粘剂,因为结构材料通常是要承受较大的作用力,非结构胶粘剂与被粘物没有化学键的结合,所能提供的粘接力有限,而结构胶粘剂在粘合的同时还产生化学反应,能给粘合面提供较大的作用力.常用结构胶粘剂有:环氧树脂,不饱和聚酯树脂,α-氰基丙烯酸酯胶等.修补建筑结构(如混凝土、混凝土结构)时,同样宜选用结构胶粘剂,同样也是因为建筑结构也要承受较大的作用力的缘故。
3、答: 与镀锌管相比,塑料管重量要轻的多只有镀锌管的1/8,在运输,安装方面要省工省时的多; 塑料管不腐蚀,不生锈,镀锌管则很容易生锈; 特别是塑料管的表面光滑,表面张力小,
长期使用后不结垢,而镀锌管在使用一段时间后内表面会积大量的垢;塑料管的使用寿命已达到50年,所以建筑工程上塑料管代替镀锌管已是发展趋势。
4、答: 中层是发泡的聚氯乙烯,面层为透明的聚氯乙烯塑料,基层为无纺布、玻璃纤维布等组成的三层复合聚氯乙烯地板,具有较好的隔声性和隔热保温性,因为中层的泡沫结构能有效地吸收振动。
5、答: 选用密封膏需要考虑施工的方便、性能与成本。
单组分硅酮密封膏由有机硅氧烷聚合物、交联剂、填充料等组成,密封膏在施工后,吸收空气中的水分而交联成为弹性体,使用起来非常方便。
硅酮建筑密封膏具有优异的耐热性、耐寒性,使用温度为-50~+250℃,并具有良好的耐候性、抗伸缩疲劳性和憎水性。
单组分硅酮建筑密封膏对玻璃、陶瓷等材料有较高的粘结性,而且价格比较便宜。
双组分聚氨酯密封膏与双组分聚硫橡胶建筑密封膏使用时需要配制,而且配完后必须立刻用完,在实际施工中就不方便使用,而且双组分聚氨酯密封膏与双组分聚硫橡胶密封膏价格也较硅酮密封膏贵,所以比较起来选用硅酮密封膏较好。
6、答: 在建筑工程中最常用的建筑塑料有: 聚氯乙烯(PVC),聚乙烯(PE),聚丙烯(PP),聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),聚苯乙烯(PS)。
大多数建筑工程上的下水管是用硬质聚氯乙烯制造的,建筑上的线管和线槽也是用PVC 制造的,软质聚氯乙烯还大量用来制造地板卷材和人造革; 国家建材部推荐聚丙烯管(PP-R)作为上水管,就是因为聚丙烯管不结水垢,作为卫生水管在国外早已普及而我国还是刚起步。
聚乙烯也可以用来制造水管,聚乙烯和聚丙烯还大量用来制造装饰板及包装材料。
聚甲基丙烯酸甲酯也叫有机玻璃,透光性非常好,大量用于制造装饰品,灯具和广告箱等,家庭用的吸顶灯罩大都是由有机玻璃制造的。
聚苯乙烯用量最大的是发泡制品,发泡制品大量用于包装,如易碎的地砖就是用发泡的聚苯乙烯包装的,聚苯乙烯发泡制品还可用于建筑上的轻质隔墙及保温材料。
7、答: 塑料的比重小,塑料的比重为0.8~2.2和木材相近,只有钢材重量的1/4~1/8,可减轻建筑物的重量,还可以减轻施工劳动强度。
塑料有各种质感,颜色可任意调配,成型方便,是建筑装饰最好的材料。
塑料还非常耐磨,用聚氯乙做的地板,既美观,又耐用。
塑料的耐腐蚀性能是其它建筑材料远不能比的,塑料水管不会生锈,象浴室,卫生间等潮湿的地方,用塑料做的门窗不会腐烂。
塑料还有很好的透光性,用来做照明的装饰,也是其它材料所不能及的。
塑料原料来源丰富,价格低,所有的这些优点使塑料在建筑工程中的应用日益广泛。
8、答: 选B.铝合金窗,不选塑钢窗主要出于以下考虑。
虽然塑钢窗在某些方面优于铝合金窗,如隔热性能等,但其材质弹性模量小,为铝合金的1/36;拉伸性能亦仅为铝合金材质的1/2.2,五金配件安装节点相对较薄弱。
此外,有的塑钢窗限于型材结构等原因,有些配件无法与衬钢连接,其隐患更大。
9、答:热塑性树脂与热固性树脂相比具有耐热性较差、强度较低、耐腐蚀较差、变形较大的特点。
热固性树脂既可用于结构材料亦可用于非结构材料。
但其变形能力小,不宜作防水卷材或密封材料;橡胶和热塑性树脂则可满足较大变形能力的要求。
10、答:Ⅰ型硬质聚氯乙稀塑料管是用途较广的一种塑料管,但其热变形温度为70℃,故不甚适宜较高温的热水输送。
可选用Ⅲ型氯化聚氯乙稀管,此类管称为高温聚氯乙稀管,使用温度可达100℃。
需说明的是,若使用此类管输送饮水,则必须进行卫生检验,因若加入铝化合物稳定剂,在使用过程中能析出,影响身体健康。
11、答:乳白胶是一种使用方便、价格便宜、广泛应用的非结构胶粘剂,但它的耐热性、耐水性均较差,街道上的招牌日晒雨淋,故其耐久性差。
而作为家具等的粘结,对耐热性和耐水性的要求不高,也就可长久使用。