高分子材料基础

第一章一．选择题1.1907年，世界上第一个合成树脂（）也即电木，投入工业化生产。

A.脲醛树脂B.有机硅树脂C.醇醛树脂D.酚醛树脂2.世界经济的四大支柱产业是信息工业、能源工程、生物工程和（）。

A.木材工业B.材料工业C.金属工业D.家具工业3.以下哪一种材料（）属于合成高分子材料。

A.聚氯乙烯B.头发C.硅酸钠D.蛋白质4.（）双键既可均裂，也可异裂，因此可进行自由基聚合或阴阳离子聚合。

A.烯类单体的C—CB.醛、酮中羰基C.共轭D.不存在5.分子中含有（）基团，如烷基、烷氧基、苯基、乙烯基等，碳—碳双键上电子云增加，有利于阳离子聚合进行。

A.吸电子B.推电子C.极性D.非极性6.分子中含有（A）基团，如腈基、羰基（醛、酮、酸、酯）等有利于阴离子聚合进行。

A.吸电子B.推电子C.极性D.非极性7.连锁聚合反应每一步的速度和活化能（A）。

A.相差很大B.相差不大C.没有规律D.完全相同8.多数（）反应是典型的逐步聚合反应。

A.自由基聚合B.阳离子聚合C.缩聚D.加成9.（）可分离出中间产物，并使此中间产物再进一步反应。

A.自由基聚合B.阳离子聚合C.连锁聚合D.逐步聚合10.羧基在中和反应中的活性中心是（）。

A.—COOHB.HC.—OHD.—COO11.羧基在酯化反应中的活性中心是（）。

A.—COOHB.HC.—OHD.—COO二．填空题1.高分子化合物简称（），又称（）或（），是指分子很长很大，相对分子质量很高的化合物。

2.当一个化合物的（）足够大，以致多一个链节或少一个链节不会影响其基本性能时，称为（）。

3.聚合物的形成是指（）通过一定的化学反应，以一定的（）方式以共价键彼此连接起来的。

4.1965年我国用人工合成的方法制成（），这是世界上出现的第一个（），对于揭开生命的奥秘有着重大的意义。

5.按性能分类，高分子材料主要包括（）、（）和（）三大类。

6.按主链元素组成分类，高分子材料主要包括（）、（）和（）。

高分子材料基础高分子材料是一类以高分子化合物为基础，通过聚合反应得到的材料，具有独特的结构和性质。

高分子材料广泛应用于各个领域，如塑料、橡胶、纤维等，已经成为现代工业的重要组成部分。

高分子材料的基本结构是由重复单元组成的长链状分子。

这些单元可以是相同的，形成均聚物；也可以是不同的，形成共聚物。

不同的单元组合和排列方式会导致不同的材料性质。

例如，线性高分子材料具有较低的熔点和熔融热，而交联高分子材料则具有较高的熔点和熔融热。

高分子材料具有许多优越的性质，这使其在各个领域得到广泛应用。

首先，高分子材料具有较低的密度，因此比金属轻便，适用于制作轻量化产品。

其次，高分子材料具有较高的韧性和强度，能够承受较大的拉伸和压缩力。

此外，高分子材料具有良好的绝缘性能和化学稳定性，适用于电气和化工行业。

在塑料领域，高分子材料是最常见的材料之一。

塑料是通过将高分子单体聚合反应得到的，具有可塑性和可变形性的材料。

不同的高分子单体和聚合方式可以制造出各种不同性质的塑料，例如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。

塑料具有良好的耐磨性、耐冲击性和化学稳定性，因此被广泛应用于包装、建筑、汽车和电子产品等领域。

在橡胶领域，高分子材料可以制造出具有高弹性和耐磨性的材料。

橡胶材料可以用于制作轮胎、密封件、橡胶管等产品。

橡胶具有良好的弹性和阻尼性能，能够吸收冲击和振动。

在纤维领域，高分子材料可以制造出具有高强度和柔软性的纤维。

这些纤维可以用于制造衣物、绳索、过滤器等产品。

高分子材料纤维具有良好的拉伸性能和抗撕裂性能，能够耐受日常使用和机械应力。

总之，高分子材料是一类具有独特结构和性质的材料，广泛应用于各个领域。

它们的优越性能使其成为现代工业的关键材料之一。

随着科技的不断进步，高分子材料的研究和应用也将不断提高和扩展。

高分子材料基础考试试题一、选择题1. 高分子材料是指分子量在_________以上的聚合物。

A. 1000B. 100C. 10000D. 1000002. 下列哪个不属于高分子材料的主要特点？A. 密度低B. 抗弯曲性强C. 导电性好D. 耐腐蚀性能3. 高分子材料的结构单位是_________。

A. 离子B. 臭氧C. 分子D. 元素4. 下列哪个不属于高分子材料的加工方法？A. 注塑成型B. 真空蒸发C. 挤出法D. 成型铸造5. 下列哪个不属于高分子材料的应用领域？A. 电子工业B. 医疗器械C. 建筑材料D. 化妆品二、填空题1. 高分子材料的分子量通常以_____________为单位。

2. PVC是_____________的缩写。

3. 高分子材料的熔融流动性通常比_____________好。

4. 聚合反应是高分子材料制备中的一种_____________反应。

5. 天然高分子材料中，_____________是一种重要的成分。

三、简答题1. 请简述高分子材料的分类及其特点。

2. 高分子材料的加工方法有哪些？简要介绍其中一种方法的工艺过程。

3. 简述聚合反应的过程以及在高分子材料制备中的应用。

4. 什么是共聚物？举例说明。

5. 高分子材料在电子工业中的应用有哪些？请举例说明一种应用。

四、综合题某公司决定投入生产一种新型高分子材料，希望你能给出相应的研究建议。

请你回答以下问题：1. 针对该材料的性能要求，你认为应该选择哪一类高分子材料？2. 该材料的制备方法中，你认为应选择哪一种聚合反应？3. 该材料的加工方法中，你认为应选择哪一种方法？并简要描述其工艺过程。

4. 在该材料的应用领域中，你认为有哪些潜在的问题需要解决？5. 你认为该材料在未来可进一步发展和应用的领域有哪些？为什么？以上就是高分子材料基础考试试题。

请认真作答，保证内容准确无误。

祝你考试顺利！。

第一章高分子材料基础知识第一节.高分子材料的基本概念一、高分子材料的结构1.高分子的含义：高分子材料是以高分子化合物为主要成分（适当加入添加剂）的材料。

高分子化合物：1.天然：松香、石蜡、淀粉2.合成：塑料、合成橡胶、合成纤维高分子化合物都是一种或几种简单低分子化合物集合而成为分子量很大的化合物，又称为高聚物或聚合物。

通常分子量>5000 高分子材料没有严格界限<500 低分子材料如：同为1000的多糖（低），石蜡（高）一般高分子化合物具有较好的弹性、塑性及强度二、高分子化合物的组成：高分子化合物虽然分子量很大，但化学组成比较简单。

都是由一种或几种简单的低分子化合物聚合而成。

即是由简单的结构单元以重方式相连接。

例：聚乙烯由乙烯聚合而成{ }概念：单体——组成高分子化合物的低分子化合物链节——大分子链由许许多多结构相同的基本单元重复连接构成，组成大分子链的这种结构单元称为链节。

聚合度——链节的重复次数。

n↑导致机械强度↑熔融粘度↑流动性差，不利于成型加工。

n要严格控制。

三、高分子的合成：加聚反应、缩聚反应①加聚反应：指一种或几种单体，打开双键以共价键相互结合成大分子的一种反应例如：乙烯→聚乙烯（均聚）②分类：均聚：同种单体聚合共聚：两种或两种以上单体聚合（非金属合金丁二烯+苯乙烯→丁苯橡胶二元共聚三元共聚ABS：丙烯脂：耐腐蚀表面致密丁二烯：呈橡胶韧性苯乙烯：热塑加工）特点：反应进行很快链节的化学结构和单体的相同反应中没有小分子副产物生成②缩聚反应：指一种或几种单体相互混合儿连接成聚合物，同时析出（缩去）某种低分子物质的反应。

例：尼龙（聚酰胺）氨基酸，缩去一个水分子聚合而成。

特点：由若干步聚合反应构成，逐步进行。

链节化学结构与单体不完全相同，反应中有小分子副产物生成。

总结：目前80%的高分子材料由加聚反应得到。

四、聚合物的分类与命名①按聚合物分子的结构分类a．碳链聚合物：这一类聚合物分子主链是由碳原子一种元素所组成{ }侧基有多种，主要是聚烯烃、聚二烯烃（橡胶）b. 条链聚合物，器结构特点是除碳原子外，还有氧、氮、硫原子。

名词解释：1. 通用型热塑性塑料：是指综合性能好，力学性能一般，产量大，适用范围广泛，价格低廉的一类树脂。

2. 通用型热固性塑料：为树脂在加工过程中发生化学变化，分子结构从加工前的线型结构转变成为体型结构，再加热后也不会软化流动的一类聚合物。

3. 聚乙烯相对分子量的大小常用熔体流动速率（MFR ）来表示。

4. 共混改性是指两种或两种以上聚合物材料以及助剂在一定温度下进行掺混，最终形成一种宏观上均与且力学，热学，光学以及其它性能得到改善的新材料的过程。

5. 茂金属聚苯乙烯：为在茂金属催化剂作用下合成的间同结构聚苯乙烯树脂，它的苯环交替排列在大分子链的两侧。

6. 通常把使用量大、长期使用温度在100～150℃、可作为结构材料7. 使用的塑料材料称为通甩工程塑料，而将使用量较小、价格高、长期使用温度在150℃以上的塑料材料特种工程塑料。

8. 聚酰胺（PA）:俗称尼龙，是指分子主链上含有酰胺基团的高分子化合物。

聚酰胺可以由二元胺和二元酸通过缩聚反应制得，也可由w-氨基酸或内酰胺自聚而得。

聚酰胺的命名是二元胺和二元酸的碳原子数来决定的。

9. 单体浇注聚酰胺（MC 聚酰胺），是以氢氧化钠为主催化剂、将聚酰胺6 单体直接浇注到模具内进行聚合并制成制品。

制备的主要特点有：①只要简单的模具就能铸造各种大型机械零件。

②工艺设备及模具都很简单，容易掌握。

③MC 聚酰胺的各项物理机械性能，比一般聚酰胺优越。

④可以浇注成各种型材，并经切削加工成所需要的零件，因此适合多品种，小批量产品的试制。

10. RIM 聚酰胺：是将具有高反应活性的原料在高压下瞬间反应，再注入密封的模具中成型的一种液体注射成型的方法。

11. 共聚甲醛：是以三聚甲醛为原料，与二氧五环作用，在以三氟化硼-乙醚络合物为催化剂的情况下共聚，再经后处理出去大分子链两端不稳定部分而成的。

12. 均聚甲醛：是以三聚甲醛为原料，以三氟化硼-乙醚络合物为催化剂，在石油醚中聚合，再经端基封闭而得到的。

医用高分子材料基础知识一、医用高分子材料的分类合成高分子材料：合成高分子材料是指通过化学反应合成的材料，常见的有聚合物类和聚合物复合材料。

聚合物类包括聚丙烯、聚乙烯、聚酯等，聚合物复合材料则是指在聚合物基础上加入其他物质，如纤维素纤维增强聚合物复合材料。

天然高分子材料：天然高分子材料是指存在于自然界中的高分子材料，常见的有蛋白质、多糖、天然橡胶等。

例如胶原蛋白是人体内最主要的组织结构蛋白，常用于制备生物材料。

二、医用高分子材料的特性1.生物相容性：医用高分子材料必须具有良好的生物相容性，不会引起机体的排斥反应和免疫反应。

2.可加工性：医用高分子材料具有良好的加工性能，可以通过注塑、挤出、吹塑、热压等工艺制备成各种形状和尺寸的产品。

3.生物降解性：一些医用高分子材料具有生物降解性，可以在体内被生物酶或细胞降解，从而减少二次手术。

4.力学性能：医用高分子材料需要满足不同应用领域的力学性能要求，如抗拉强度、伸长率、弹性模量等。

5.导电性：一些医用高分子材料需要具备导电性能，可以用于制作生物传感器和电刺激设备等。

三、医用高分子材料的应用领域1.医疗器械：医用高分子材料广泛应用于医疗器械的制造，如导管、输液管、手术器械等。

2.医用敷料：医用高分子材料可以制备成不同形状和尺寸的敷料，对于伤口的修复和保护具有重要作用。

3.组织工程与再生医学：医用高分子材料可以用于组织工程的材料支架和载体，也可以与干细胞结合用于组织再生医学。

4.药物缓释系统：医用高分子材料可以用于制备药物缓释系统，控制药物的释放速率和时间，提高药物的疗效和稳定性。

5.人工器官：医用高分子材料可以用于制作人工心脏瓣膜、血液透析器、人工血管等人工器官。

总之，医用高分子材料在医学领域中具有广泛的应用前景，具备良好的生物相容性、可加工性、生物降解性、力学性能和导电性能等特性。

随着技术的不断发展，医用高分子材料将为医学诊疗和治疗带来更多创新和进步。

第1章材料科学概述1 简要说明材料与物质的区别。

2 举例说明材料的主要类别。

3 举例说明功能材料与结构材料。

4 举例说明材料的特征性能与功能物性。

5 简要说明相变及其类型。

6 举例简要说明材料的性能—结构—加工工艺之间的相互关系。

7 简要说明金属材料的塑性形变与位错及滑移运动间的关系。

8 写出锗、碳和氧原子的电子结构。

9 假设晶体的格点是等体积硬球,试证明体心结构和面心立方结构的堆砌因子分别为0.68及0.74。

10 证明滑移形变时的分剪切应力τ1遵从Schmid定律：τ1=σcosφcosλ,且在λ=45o的方向上τ1最大,式中为滑移方向与作用力之间的夹角, 为滑移面法线和作用力之间的夹角。

第2章高分子材料的制备反应1 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯和尼龙-6,6的分子式。

2 写出以下单体的聚合方式,并写出单体和聚合物的名称(1) CH2=CHCl(2) CH2=C(CH3)2(3) HO(CH2)5COOH(4) NH2(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOH3 下列烯类单体适于何种聚合：自由基聚合、阳离子聚合或阴离子聚合？并说明理由。

(1) CH2=CHCl(2) CH2=CCl2(3) CH2=CHCN(4) CH2=C(CN)2(5) CH2=CHCH3(6) CH2=C(CH3)2(7) CH2=CHC6H5(8) CF2=CF2(9) CH2=C(CH3)—CH=CH24 以偶氮二异丁腈为引发剂,写出氯乙烯聚合历程中各基元反应式。

5 对于双基终止的自由基聚合,设每一大分子含有1.30个引发剂残基,假定无链转移反应,试计算歧化终止和偶合终止的相对量。

6 用过氧化二苯甲酰为引发剂,苯乙烯聚合时各基元反应活化能分别为Ed=125.6 kJ•mol-1、Ep=32.6 kJ•mol-1、Et=10 kJ•mol-1,试比较反应温度从50oC增至60oC以及从80oC增至90oC,总反应速率常数和聚合度变化的情况；光引发时的情况又如何？7 何谓链转移反应？有几种形式？对聚合速率和产物分子量有何影响？什么是链转移常数？8 聚氯乙烯的分子量为什么与引发剂浓度基本上无关,而仅取决于温度？氯乙烯单体链转移常数CM与温度的关系如下：CM=12.5exp(30.5/RT),试求40oC、50oC、55oC及60oC下,聚氯乙烯的平均聚合度。