有机硅高分子复习资料5
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8、简述干法纺丝和湿法纺丝的区别。
相同点:都是采用成纤高聚物的浓溶液来形成纤维。
不同点:与湿纺不同的是,干纺时从喷丝头毛细孔中压出的纺丝液细流不是进入凝固浴,而是进入纺丝甬道中。
通过甬道中热空气流的作用,使原液细流中的溶剂快速挥发,挥发出来的溶剂蒸汽被热空气流带走。
原液在逐渐脱去溶剂的同时发生固化,并在卷绕张力的作用下伸长变细而形成初生纤维。
9、橡胶硫化的目的是什么?制品强度很低、弹性小、遇冷变硬、遇热变软、遇溶剂溶解等,无使用价值。
橡胶经硫化后,通过一系列复杂的化学变化,由塑性的混炼胶变为高弹性的或硬质的交联橡胶,从而获得更完善的力学性能和化学性能,提高和拓宽了橡胶材料的使用价值和应用范围。
10、橡胶加工中最基础、最重要的加工过程包括哪几个阶段?塑炼,降低生胶的分子量,增加塑性,提高可加工性混炼:使配方中各个组分混合均匀,支撑混炼胶压延:混炼胶或与纺织物,钢丝等骨架材料同过压片,压型,贴合,擦胶,贴胶等操作制成一定规格的半成品的过程。
压出:混炼胶通过口型压出各种断面的半成品的过程。
硫化:通过一定的温度,压力和时间后,使橡胶大分子发生化学反应产生交联的过程。
11、成纤聚合物的基本性质是什么?1、成纤聚合物大分子必须是线性的、能伸直,大分子上支链尽可能少,且没有庞大侧基及大分子间没有化学键;2、聚合物分子之间有适当的相互作用力,或具有一定规律性的化学结构和空间结构;3、聚合物应具有适当高的相对分子质量和较窄的相对分子质量分布;4、聚合物应具有一定的热稳定性,且具有可溶性或可熔性,其熔点或软化点应比允许使用温度高得多。
12、特种胶粘剂主要有哪几种类型?1)耐高温胶粘剂:可在200℃以上长期工作。
大多为含芳杂环的耐高温聚合物为基料配制成的。
如聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚亚苯基、聚苯硫醚、有机硅氧烷等。
2.超低温胶粘剂:多以聚氨酯及其改性产物为基料构成,能在-180℃以下工作。
3)导电胶粘剂:具有导电能力的胶粘剂。
第二章:高分子材料概论2.8有机硅材料主要内容:2.8.1 有机硅材料概述2.8.2主要有机硅的合成单体2.8.3 主要有机硅聚合物性能和应用简介2.8.4 思考题2.8.1 有机硅材料概述一、医用高分子的定义有机硅就是指一种元素有机化合物,凡是硅原子上接有传统的有机基团的(烃及其衍生物)都叫有机硅,这实际上是一个最广义的定义。
19世纪人们对以碳为骨架的有机化合物认识比较多了,因此对碳的同族元素硅有了极大的兴趣,想发现像碳族物质一样的奇迹,从研究甲硅烷(SiH4或叫硅甲烷)到研究硅烯(Si=Si化合物),投入了不少力量,收效甚微,但人们却发现了许多甲硅烷的衍生物并不难获得,先后合成了卤代硅烷、烃代硅烷、烃氧基硅烷等等,并制定了相应的命名原则。
20世纪20年代之后,高分子学科形成并迅速发展,许多科学家致力于研究硅烷的水解缩合反应,希望制得像玻璃一样的耐热性有机(半有机)聚合物。
到三十年代,研究取得长足进展,先后合成厂有机硅树脂和线性聚合物,其主要骨架是—Si—O—Si—O—Si,通称为聚硅氧烷,后来简称为“有机硅”,中国的习惯是把那些聚合起来的聚硅氧烷类化合物,尤其是高分子聚合物,称为“有机硅”,后来又把合成“有机硅”的单体,也笼统地称为“有机硅”。
再后来又把一些可作单体,也可作其它用途的一些低分子(如现在常说的硅烷偶联剂)也归入“有机硅”。
现在合成了一些不是—Si—O—Si—O骨架,而是—Si—Si —Si骨架的聚合物,还叫有机硅。
不过我们通常讲的“有机硅”,仍然是Silicone的含义,即指聚硅氧烷高分子物质,并略微扩大到合成它们的单体,因为现在许多单体己商品化了,统称它们为“有机硅单体”,也可简称“有机硅”。
按照中国习惯,根据聚硅氧烷的结构特征,把那些含有体型结构或者具有可交联基团,以利于形成网状立体结构的预聚物称为有机硅树脂,简称硅树脂。
把线性聚合物中分子量较小的,叫有机硅抽,常称为硅油。
第一章* 1920年代提出“大分子线链型结构”概念这一学说到1932年在法拉第学会上得到公认,1953年获得Nobel Prize, H. Staudinger成为现代高分子理论的创始人和奠基者。
* 1935年合成出聚酰胺66(尼龙66)1938年世界上第一种合成纤维正式诞生,尼龙的发明人Wallace H. Carothers* Ziegler—Natta催化剂,配位聚合乙烯、丙烯,实现乙烯、丙烯工业化生产。
1963年诺贝尔化学奖,德国科学家(Karl Ziegler)与意大利科学家(Giulio Natta)分别发明用三乙基铝和三氧化钛组成的金属络合催化剂合成低压聚乙烯与聚丙烯的方法。
* 1974年诺贝尔化学奖,美国高分子物理化学家弗洛里(Paul J. Flory),由于他在高分子科学领域,如聚合反应原理,尤其在高分子物理与结构的研究方面取得巨大成就,高分子科学理论的主要开拓者和奠基人之一。
* 2000年诺贝尔化学奖,研究领域:导电聚合物,日本筑波大学白川英树、美国宾夕法尼亚大学艾伦-G-马克迪尔米德、美国加利福尼亚大学艾伦-J-黑格* 三大合成高分子材料:塑料、纤维、橡胶* 塑料是以树脂为主要成分,加入各种添加剂,在一定温度和压力下塑造成一定形状,并在玻璃态下使用的高分子材料。
* 通用塑料(5种就行):聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、环氧树脂(EP)、聚氨酯(PU)、酚醛树脂(PF)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、不饱和聚脂(UP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)* 工程塑料(常用):聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)通用塑料:PE、PP、PVC、PS及ABS等通用工程塑料:PA、PC、POM、PPO、PBT等特种工程塑料:PI、PSF、PPS、PEEK、PTFE等* 橡胶是一种在使用温度范围内处于高弹态的高分子化合物。
应用化工、石油化工《有机硅化合物化学》复习提纲考试范围:第1章---第4章一、名称解释有机硅化合物:是指含有硅-碳键(Si-C),且在硅原子上至少有一个有机基团中的碳原子与硅相连的化合物硅烷:含Si-H键的化合物统称为硅烷,如同含C-H键的化合物也称为烷烃一样。
通式:SinH2n+2聚硅氧烷:是指含有Si-O链节,硅原子上直接连结有机基团的高聚物,分为线型聚合物、环状聚合物和立体构型聚合物。
结构式可表示为:(RnSO4-n/2)m聚硅烷: Si-Si为主链的聚合物,其中,线型聚硅烷可用( R2Si )n (n≥2)表示;环状聚硅烷可用(R2Si)m表示。
此外,还有支链型及多环型聚硅烷硅官能单体:官能团直接连接在Si原子上;碳官能单体:官能团连接在烃基C原子上硅油:硅油通常是指在室温下,保持液体状态的以Si-O-Si为主链的线型聚硅氧烷产品,其中聚合度为0~2000硅橡胶:硅橡胶是以线型聚硅氧烷为主,加上交联剂、增强填料及其它配合剂,经过混炼、硫化生成的弹性体。
二、简答题1. 有机硅化合物分为哪几种?有机硅化合物分为两大类:一、有机硅低分子化合物1硅官能有机硅烷2碳官能有机硅烷二、有机硅聚合物1硅氧烷中间体低聚物:包括直链型和环状型2聚硅氧烷高聚物:包括线型、环状和立体构型聚合物。
3聚硅烷2. 简述硅和碳元素的差异硅和碳同属元素周期表ⅣA族,故具有某些相似的化学性质,两者所处的周期不同,因而存在不少差异,有以下四点:①电子构型不同硅原子序数为14,位于第三周期,其14个电子分三层排列,除s、p电子轨道外,还有空的d轨道,可形成d-pπ配位键。
碳原子序数为6,位于第二周期,共6个电子分两层排列,只有s、p电子轨道。
②成键轨道不同(见P12和P18表1-4)碳:sp 、sp2 、sp3杂化硅:sp3、sp3d、sp3d2③硅、碳元素电负性比较原子的电负性是指原子在分子中吸引(共享)电子的能力,由此可比较其形成负离子或正离子的倾向。
浅述有机硅高分子材料在过去的100年中,以石油为原料生产的高分子合成树脂、合成橡胶已给我们的生活带来了丰富多彩的塑胶、化纤制品,它标志着人类穿衣、穿鞋、生活家居不再完全依赖棉、丝、麻、木等天然资源。
但是,由于石油经过人类多年的开采,储量日益减少,已使全球石化行业感到了前所未有的资源压力,也使全球战争自二次世界大战到现在一直炮火连天,甚至愈演愈烈。
更由于近百年来没有科学地使用石油,因燃烧、泄漏、废弃物等原因,已给我们的生存环境造成了严重污染,资源造成了巨大浪费。
2006年5月世界石油价格已经突破70美元/桶,不久将会突破100美元/桶大关,届时石油制品价格将会等于或高于有机硅制品价格。
当今世界各国都在加快对石油替代能源和材料的开发力度,希望尽快找到替代品。
如果我们选用二氧化硅(石头、砂子),这一地球储量极其丰富的资源,来生产有机硅,并用它替代石油材料生产衣服、鞋子、塑料家具、汽车、楼房等生活用品,那么,我们的世界将会变成更加美丽的充满着人类智慧光芒的新世界。
1. 有机硅高分子材料的发展趋势从上世纪40年代合成出有机硅树脂、硅油、硅橡胶到现在已有60多年时间,在这段时间里,各项工艺技术都发生了巨大变化,尤其是近二十年,全球有机硅工业,从硅粉加工到单体合成以及中间体聚合都达到了技术成熟、产量猛增的高速增长期。
目前,全球硅氧烷的产能约1130kt/a,比1995年的550-650kt/a 增加了近一倍,年均增长率为7%。
按产业划分,有机硅的消费构成为橡胶、树脂、涂料、纤维、纸张、化妆品等化工关联行业40%,电子电器20%,土木建筑20%,其它20%。
近十年来,我国有机硅工业在全国科技工作者和行业同仁的共同努力下,从技术到产量方面都缩小了与世界发达国家的差距。
在RTV建筑密封胶,HTV高温胶、硅油、硅烷偶联剂生产技术方面均已达到或接近世界先进水平。
但是,我国目前单体(甲基氯硅烷)产量远远达不到有机硅市场发展的需要,即使到两年后,全部单体加起来还不到500kt/a。