高分子材料基础

思考题 1：简要说明材料与物质的区别 具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质称为材料。 2 举例说明材料的主要类别

化学组成:金属材料,无机材料,高分子材料,复合材料 3 举例说明功能材料与结构材料 功能高分子材料有三大类： 1，物理功能高分子材料：导电高分子、高分子半导体、光导电高分子、压电及热电高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等 2，化学功能高分子材料：反应性高分子、离子交换树脂、高分子分离膜、高分子催化剂、高分子试剂及人工脏器等 3，生物功能和医用高分子材料：生物高分子、模拟器、高分子药物及人工骨材料

思考题 1 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯和尼龙-6,6的英文缩写和分子式。 聚氯乙烯PVC {P20页} 聚苯乙烯PS {P20页} 聚丁二烯PB {P20页} 尼龙-66 PA66 {P20页} 2 均聚物和共聚物有何不同？举例说明。 均聚物（Homopolymer）：只含有一种重复单元的聚合物。 由一种单体聚合而成的聚合物成为均聚物 例如:聚乙烯,聚氯乙烯,聚苯烯等 共聚物（Copolymer）：含有两种以上重复单元的聚合物。 包括:无规共聚物（Random copolymer） 交替共聚物（Alternative copolymer） 嵌段共聚物（Block polymer） 接枝共聚物（Graft copolymer） 例如:尼龙-66,涤纶,环氧树脂,脲醛树脂等 3 写出有机玻璃、涤纶、电木的化学名称和英文缩写。 有机玻璃:聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA 涤纶:聚对苯二甲酸乙二酯纤维 PETP 电木：酚醛树脂 PF

4 聚合物的分类方法有哪些？ 可根据来源、性能、结构、用途等不同角度对聚合物进行分类。 1. 按来源分类： 天然高分子和合成高分子 2. 按功能分类：通用高分子、工程材料高分子、功能高分子、仿生高分子等 3. 按聚合物主链结构划分： 碳链聚合物：主链上的原子均为碳原子的聚合物。–C–C–、–C=C– 杂链聚合物：聚合物主链中不仅含有碳原子还含有氮、氧、硫、磷等杂原子。 元素有机聚合物：大分子主链中没有碳原子，而是由硅、硼等无机原子和氮、氧、硫、磷构成。 4.根据高分子的使用用途划分：塑料（Plastics）,橡胶（Rubbers）,纤维（Fiber）,涂料（Coating） ,粘合剂（Adhesive）,功能高分子（Functional polymer） 根据高分子的实际用途可分为：塑料，橡胶，涂料，化学纤维，粘合剂，功能高分子

5 高分子与高分子材料涵义的区别 高分子材料也称为聚合物材料，它是以聚合物为基体组分的材料 高分子：当一个化合物的相对分子量足够大，以致多一个链节或少一个链节不会影响其基本性能时，称为高分子 高分子材料是通过各种适当的成型加工工艺而制成制品的

思考题

1， 塑料如何分类？塑料的组成及其作用 1.按塑料受热后性质分类： a热塑性塑料：受热时软化或熔融、冷却后硬化，韧性好，可反复成形。它包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯醚、聚四氟乙烯等。 b热固性塑料：在加热、加压并经过一定时间后即固化为不溶、不熔的坚硬制品，不可再生。具有更好耐热性和抗蠕变能力。常用热固性塑料有酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、有机硅树脂等 2按塑料的功能和用途分类： a通用塑料：产量大用途广价格低的塑料。主要包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料、氨基塑料等，产量占塑料总产量的75%以上。 b工程塑料：具有较高性能，能替代金属制造机械零件和工程构件的塑料。聚酰胺、ABS、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧树脂等。 c功能（特种）塑料：导电塑料、导磁塑料、感光塑料等。 组成及其作用 3按组分分类:单组分:聚乙烯,聚四氟乙烯 多组分:聚氯乙烯

填料如何分类？各举出一些例子 分类： 1按化学成分：无机类、有机类。 2按来源：矿物填充剂、植物填充剂、合成填充剂。 3按外观形状：粉状、粒状、薄片状、纤维状、树脂状、中空微球等

2， 增塑剂如何分类？对增塑剂性能有何要求？ 1， 按相容性的差异分类： 主增塑剂（溶剂型增塑剂）：能和树脂充分相容的增塑剂。既能进入树脂分子链的无定型区，也能插入分子链的结晶区，因此不会渗出而形成液滴，液膜，也不会喷霜而形成表面结晶。可单独使用 辅助增塑剂：一般不能进入树脂分子链的结晶区，只能与主增塑剂配合使用 2， 按作用方式分类： 内增塑剂：在聚合过程中加入的第二单体，进行共聚对聚合物进行改性，它进入聚合物的分子结构中，降低了聚合物分子链的有规度。实际上是聚合物分子的一部分 外增塑剂：一般为低分子量的化合物或聚合物，通常是高沸点难挥发的液体或低熔点固体，不与聚合物起化学反应。与聚合物的相互作用主要是在升温的时候溶胀作用，与聚合物形成一种固体溶液。 3按分子量差异分为： 单体型：有固定的分子量。如邻苯二甲酸酯类，脂肪酸二元酸酯类等增塑剂 聚合型：分子量不固定。如二元酸与二元醇缩聚得到的聚酯类增塑剂 4,按增塑剂的应用特性分为: a通用型：性能较为全面，但没有特效的性能 B特殊型：除增塑作用外，好有其他功能 5，按化学结构分类： 苯二甲酸，脂肪族二元酸酯，脂肪酸单酯，二元醇脂肪酸酯，磷酸酯，环氧化物，聚酯，含氯化合物，苯多酸酯，石油酯等 基本要求 1， 增塑剂和聚合物树脂有良好和相容性 相容性是增塑剂在聚合物是分子链之间处于稳定状态下相互掺混的性能，是作为增塑剂最主要的基本条件 2，塑化效率高 增塑剂的塑化效率是指树脂达到某一柔软程度 的用量，他和相容性是两个概念塑化效率是一个相对比较值，通常以邻苯二甲酸二辛脂（DOP）为基准以100%模数来表示，用来比较增塑剂的塑化效果 3， 低挥发性 特别是对汽车内部装饰塑料制品，电线电缆等用的增塑剂要求更高 4， 耐寒性好 北方地区的制品，更有其重要性 5， 耐老化性好 抗老化主要是指对光，热，氧，辐射等的耐受力。由于增塑剂在聚合物中的加入量很大，所以增塑剂的耐老化能力直接影响到塑化制品的耐老化性 6耐久性好 这里说的耐久性是指增塑剂的挥发，抽出和迁移等的损失而引起塑料的老化 7， 点绝缘性能好 8， 具有难燃性能 大量聚合物材料已广泛应用于工农业生产于人民生活中，如建筑，交通，电气，纺织品等许多场合都要求制品具有难燃性能 9， 要求尽可能是无色，无臭，无味，无毒 10,耐霉菌性强 像电线电缆农用薄膜土建器材 之类的塑料制品，在使用过程中会接触到自然界中的各种微生，由于 微生物的侵害儿造成老化.因此上述这些用途的塑料制品应该具有耐菌性 11良好的耐化学品和耐污染性好 12价格低廉

10， PVC中最常用的增塑剂有哪些？解释增塑机理 苯二甲酸酯类，聚酯增塑剂 机理：增塑剂分子的渗入，降低了聚合物分子间的范德华力，使高聚物分子间距离增大，借以增加制品的柔顺性。  增塑剂的主要作用是削弱聚合物分子之间的次价健力，从而增加了聚合物分子链的移动性，降低了聚合物分子链的结晶性，即增加了聚合物的塑性，表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降，而伸长率、曲挠性和柔韧性提高。 11， 抗氧剂的分类、作用机理与选用原则。 选用原则： 1溶解性 抗氧剂在其所用的聚合物中的溶解性,不喷霜.除此以外,抗氧剂也不应该在水中或溶剂中被抽出,或发生向固体表面迁移的现象,如果出现这些现象就会降低抗氧性

2挥发性 抗氧剂的挥发性很大程度上取决于其本身的分子结构与分子量.温度高低,暴露表面大小和空气流动状况等对挥发性也有不同程度的影响 3稳定性 抗氧剂应该对光,热,氧,水等外界因素很稳定.耐候性好 4变色和污染性 一般,胺类抗氧剂有较强的变色性和污染性,而酚类抗氧剂则可用于无色和浅色的高分子材料中,而胺类抗氧剂往往抗氧效率高,因而在橡胶工业,电线电缆和机械零件上用的很多

6. 举出主/辅抗氧剂协同应用的例子，并说明其机理。 抗氧剂1010和抗氧剂168的(1/2)复合物 链终止型抗氧剂（主抗氧剂）□有不稳定的H原子，可与自由基或增长链发生作用，阻止自由基或增长链从聚合物中夺取H原子，使氧化降解被终止□→{阻碍酚类，仲芳胺类}→氢过氧化物分解剂□使氢过氧化物分解成非自由基型的稳定化合物，从而避免因氢过氧化物分解成自由基而引起的一系列降解反应□→{亚磷酸酯类，含硫化合物}→金属离子钝化剂□能阻止重金属离子催化氧化降解反应□

7. PVC中常用热稳定剂有哪些？各举出一些例子。 PVC常用稳定剂包括：铅盐稳定剂、钡镉类稳定剂、钙锌类稳定剂、有机锡类热稳定剂、环氧类稳定剂（通常作为辅助稳定剂），此外近年来还出现了稀土类稳定剂和水滑石系稳定剂

8. 热稳定剂的作用机理是什么？ 无论是盐基性铅盐，金属皂类或其他各类热稳定剂，所以能起到热稳定化得作用，主要是他们都有着一个共同的特点，均属氯化氢得接受体，能够捕捉PVC降解时所脱出的氯化氢

9. 无毒热稳定剂有哪些？ 有机锑稳定剂，钙锌复合热稳定剂，光稳定剂 10. 光屏蔽剂种类有哪些？作用机理分别什么？ 光屏蔽剂：炭黑、ZnO，锌钡白等

指能够吸收或反射紫外光的物质。其作用就像光源和聚合物之间的一道屏障，使紫外光在射到聚合物分子之前就被吸收或反射出去，阻碍紫外线向聚合物内部渗入

11. 润滑剂分类依据是什么？举出应用的例子。

nO+O2

hv(ZnO)+

O2

-

+

O2-+H2OHO2HO+