第四章高分子材料
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1. 哪些结构或基团具有光敏活性?(1)具有光敏活性的结构有:PN 结、羰⾮那烯-2,3-⼆腈⻣架、树脂等;(2)具有光敏活性的基团有:偶氮基、重氮基、叠氮基、烯基、⾁桂酰基、⾁桂叉⼄酰基、苄叉苯⼄酮基、苯⼄烯基吡啶基、α-苯基⻢来酰亚胺基、丙烯酸酯基、卟啉类低聚物(⽐如⾎卟啉、原卟啉、铁卟啉等)、呫吨类染料(⽐如荧光素、曙红、藻红、玫瑰红等)、⼀些特定的醌类化合物(⽐如苝醌类 PQP)等。
2. 光化学反应包括哪些反应?光化学反应范围很⼴,分为化合、分解、氧化、还原等化学反应,主要有光合作⽤和光解作⽤两种,其次还有光交联、光聚合、光氧化还原、光⼆聚、光分解、光异构化反应等。
(1)有机合成中的光化学反应有机合成中常⻅的光化学反应有光氧化反应、光还原反应、光聚合反应和光取代反应等。
①光氧化反应是在光照射、光敏剂作⽤下,有机物分⼦与氧繁盛的加成反应。
②光还原反应是在光催化下,有机物分⼦从供氧体中抽取氢分⼦⽽发⽣的还原反应。
③光聚合反应是单体分⼦借光的引发(或⽤光敏剂)活化成⾃由基⽽进⾏的连锁聚合。
④光取代反应常⻅的是脂肪烃的光滤代制氯代烃。
(2)环境化学中的光化学反应环境化学中的光化学反应主要有光氧化反应、光降解反应和光氧-微⽣物降解反应。
①光氧化降解反应是在光作⽤下,氧化将有机物分⼦如芳醛、芳醇和芳烃氧化为氢过氧化物。
②光氧-微⽣物降解反应需要具有光敏基团或易与微⽣物作⽤的结构。
3. 感光⾼分⼦应具备哪些性能?(1)图像特性:感光度,分光感光度,解像⼒,反差,显影性,S/N ⽐,光照时空⽓的影响;(2)涂层特性:粘着性,膜厚均⼀性,尺⼨稳定性,柔软性,⽓孔,易成膜性,耐药品性,耐电镀性,耐热性,耐⽓候性,耐刷性,印刷油墨粘附性 ;(3)化学特性:保存稳定性,组成均⼀性,不纯物含量,⽓味,安全性,易得性,可加⼯性,经济性⽔分含量,废料处理简单。
第四章高分子材料化学习题:1、高聚物相对分子质量有哪些测试方法?分别适用于何种聚合物分子,获得的相对分子质量有何不同?(10分)答:测定高聚物相对分子质量的方法:渗透压、光散射、粘度法、超离心法、沉淀法和凝胶色谱法等。
这些方法中,有些方法偏向于较大的聚合物分子,有的方法偏向于较小的聚合物分子。
聚合物相对分子质量实际是指它的平均相对分子质量。
(1)数均相对分子质量( Mn ) 采用冰点降低、沸点升高、渗透压和蒸气压降低等方法测定的数均相对分子质量,即总质量除以样品中所含的分子数。
(2)质均相对分子质量( Mω) 采用光散射等方法测定质均相对分子质量。
(3)粘均相对分子质量( Mη) 采用粘度法测定粘均相对分子质量。
2、详述高分子聚合物的分类及各自的特征并举例。
(20分)答:高分子化合物常以形状、合成方法、热行为、分子结构及使用性能进行分类。
1、按高聚物的热行为分类(1) 热固性高聚物高聚物受热变成永久固定形状的高聚物(有些不需加热)。
不可再熔融或再成型。
结构:加热时,线型高聚物链之间形成永久的交联,产生不可再流动的坚硬体型结构,继续加热、加压只能造成链的断裂,引起性质的严重破坏。
利用这一特性,热固性高聚物可作耐热的结构材料。
典型的热固性高聚物有环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂、有机硅树脂、聚氨酯等。
(2) 热塑性高聚物熔融状态下使它成型(塑化),冷却后定型,但是可以再加热又形成一个新的形状,可以多次重复加工。
结构:没有大分子链的严重断裂,其性质也不发生显著变化,称为热塑性高聚物。
根据这一特性,可以用热塑性高聚物碎屑进行再生和再加工。
聚乙烯、聚氯乙烯、ABS树脂、聚酰胺等都属于热塑性高聚物。
2、按高聚物的分子结构分类(1) 碳链高聚物大分子主链完全由碳原于组成,绝大部分烯类聚合物属于这一类。
如聚乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯等。
(2) 杂链高聚物大分子主链中除碳原子外,还有氧、氮、硫等杂原子。
如聚醚、聚酯、聚硫橡胶等。
第四章高分子耐腐蚀材料一、耐腐蚀材料的基本概念物体如金属、混凝土、木材等受周围环境介质的化学作用或电化学作用而破坏坏的现象称为腐蚀。
耐腐蚀材料(a nt i c or r o s i o n m at e ri a l),能耐各种酸、碱、盐类和有侵蚀性气体腐蚀作用的材料的统称。
使用于建筑、汽车、船舶等领域的防腐蚀工程及容器、管道的防腐蚀衬里施工。
耐腐蚀材料根据其耐腐蚀程度划分等级。
各国有多种定级的方法。
从使用角度一般划分为三级:(1)耐蚀级。
材料经腐蚀作用后,其基本物理力学性能不变或变化很小,可以保证工程使用。
(2)尚耐蚀级。
材料经腐蚀作用后,其物理力学性能有不同程度的下降,但尚能满足工程使用要求。
(3)不耐蚀级。
材料经腐蚀作用后,物理力学性能变化很大,不能满足工程使用要求。
耐腐蚀材料用于建筑物和构筑物的防腐保护,根据腐蚀条件可采用三种不同方式:(1)作单一防腐蚀保护层。
(2)作复合防腐蚀保护层。
(3)整体结构防腐。
二、耐腐蚀衬里材料耐腐蚀衬里材料,即敷设在经受腐蚀介质侵蚀的容器、设备及管道的表面上以构成防腐保护层的耐腐蚀材料。
常用的有耐腐蚀橡胶衬里、块材衬里、塑料衬里和玻璃钢衬里材料。
在电力、石油化工、冶金、核电、煤炭、矿山、建筑、制药等行业,耐蚀型管道、阀门和泵衬里材料有着广泛的应用,尤其在输送含灰渣颗粒的腐蚀性液体及颗粒废液混合物流体等腐蚀与磨损共存工况下运行的各种管道,需求量特别大,对其耐磨耐蚀性能提出了新的要求。
1、塑料衬里塑料具有优良的防腐蚀性能及较好的机械性能,是最重要的防腐蚀材料种类,能广泛运用于管道、阀门、泵等腐蚀件衬里。
如图1所示。
图1 (a)阀门塑料衬里(b)泵塑料衬里(1)氟塑料衬里聚四氟乙烯(PTFE)塑料具有优异的耐高、低温性,长期使用温度为-100℃~250℃,优异的耐腐蚀性,能耐各种酸、碱、盐和有机溶剂、强氧化剂等,是解决氢氟酸,高温稀硫酸,各种有机酸,盐酸加有机溶剂等老大难腐蚀问题的理想材料。