天然高分子材料改性及应用考前复习资料精装版
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第一章绪论1、高分子分别在传统制剂、现代制剂中的作用答:在传统剂型中的应用的高分子材料:如作为片剂的赋形剂、黏合剂、润滑剂等。
在现代制剂中高分子作为应用在控释、缓释制剂和靶向制剂中,如做微丸的赋形剂、缓释包衣的衣膜以及特殊装置的器件。
包装用材料。
药用辅料的定义答:辅料是经过安全评价的、有助于剂型的制备以及保护、支持,提高药物或制剂有效成分稳定性和生物利用度的材料。
第二章高分子的结构、合成和化学反应聚合物的结构式答:聚乙烯(PE)聚丙烯(PP)聚苯乙烯(PS)聚氯乙烯(PVC)聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)聚乙酸乙烯酯(PV Ac)聚乙烯醇(PV A)纤维素尼龙-66按照性能和用途进行的高分子材料分类答:五大类,塑料、橡胶、纤维,涂料以及黏合剂。
热塑性塑料和热固性塑料的区别答:热塑性塑料——受热后软化,冷却后又变硬,这种软化和变硬可重复、循环,因此可以反复成型。
大吨位的品种有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯。
热固性塑料——是由单体直接形成网状聚合物或通过交联线型预聚体而形成,一旦形成交联聚合物,受热后不能再回复到可塑状态。
聚合过程(最后的固化阶段)和成型过程是同时进行的,所得制品不溶不熔。
热固性塑料的主要品种有酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂等。
柔性概念、影响因素答:(1)主链结构当主链中含C-O,C-N,Si-O键时,柔顺性好。
因为O、N原子周围的原子比C原子少,内旋转的位阻小;而Si-O-Si的键角也大于C-C-C键,因而其内旋转位阻更小,即使在低温下也具有良好的柔顺性。
当主链中含非共轭双键时,虽然双键本身不会内旋转,但却使相邻单键的非键合原子间距增大使内旋转较容易,柔顺性好。
当主链中由共轭双键组成时,由于共轭双键因p电子云重叠不能内旋转,因而柔顺性差,是刚性链。
(2)侧基侧基的极性越大,极性基团数目越多,相互作用越强,单键内旋转越困难,分子链柔顺性越差。
非极性侧基的体积越大,内旋转位阻越大,柔顺性越差;对称性侧基,可使分子链间的距离增大,相互作用减弱,柔顺性大。
《高分子化学》复习题一.填空题1. 逐步聚合法有熔融缩聚和、、等四种。
2. 按聚合物材料性能及用途进行分类,一般可分为、、三大类。
根据聚合物主链所含元素,又可将聚合物分为:、、。
3. 按单体和聚合物在组成和结构上发生变化聚合反应可分为:、、。
按聚合机理聚合反应可分为:、。
4. 合成天然橡胶单体是。
5. 高分子化合物(又称聚合物)其分子量一般在多大范围内。
6. 乳液聚合中,经典理想体系的组成为: 、、、。
7. 苯乙烯连续本体聚合的散热问题可由、来克服。
8影响缩聚物聚合度的因素有、、。
其中是决定因素9.生成线形缩聚物的必要条件是单体的官能度为。
10. 聚合物降解的原因元有有、、、和四种。
11. 聚合物的一次结构是与结构单关的结构它包括、和12 本体聚合应选择引发剂、乳液聚合应选择引发剂。
13 聚合物聚合度变大的化学反应有、和等14 引发剂引发的自由基聚合体系中,影响聚合速率的因素是、、和。
17..高分子,又称(),一个大分子往往由许多简单的()通过()重复键接而成。
18.()和()是评价聚合物耐热性的重要指标。
19 高分子化合物有()和()两大类。
20 合成高分子化合物有()、()、()和()等。
21 引发剂引发的自由基聚合体系中,影响聚合速率的因素是()、()、()和()。
22 60℃时,在自由基聚合体系中,链自由基链终止方式苯乙烯是(),甲基丙烯酸甲酯是()终止兼有()终止,氯乙烯是()终止。
23 引发剂引发的自由基聚合体系中,影响聚合物相对分子质量的因素是()、()和()等。
24 使引发剂引发效率降低的原因有()、()和()。
25 引发剂的选择原则是根据聚合实施方法选择引发剂的()、根据聚合温度选择引发剂的()、根据聚合周期选择引发剂的()26 高分子化合物与低分子化合物相比较,其特征表现在()、()和()等三方面。
26 按照参加反应的单体种类,缩聚反应的单体可分为()、()和()等三类。
二、判断题1.烯类单体的聚合属于缩聚反应()2.本体聚合是指不加其它介质,只有单体本身,在引发剂、热、光等作用下进行的聚合反应。
⾼分⼦1-2章复习题⾼分⼦化学⼀、⼆章复习题⼀:名词解释1. 诱导期---------在聚合反应初期,初级⾃由基为阻聚杂质所终⽌,⽆聚合物⽣成,聚合速率为零,这⼀段时间称诱导期。
2. 竞聚率--------单体均聚链增长和共聚链增长速率常数之⽐。
即r1=k11/k12,r2=k22/k21;它表征两个单体的相对活性。
根据r值可以估计两个单体共聚的可能性和判断共聚物的组成情况。
3. ⼏率效应-----当聚合物相邻侧基作⽆规成对反应式,中间往往留有未反应的孤⽴单个基团,最⾼转化程度因⽽受到限制4. 玻璃化温度-----玻璃态转变成⾼弹态的转变温度5. 官能度-----⼀分⼦中能参与反应的官能团数6. 反应程度-----参与反应的基团数占起始基团数的百分数7. 凝胶点-----多官能团体系聚合到⼀定程度,开始交联,黏度突增,⽓泡也难上升,出现了凝胶化现象,这时的反应程度8. 官能团等活性——缩聚反应在形成⼤分⼦的过程中是逐步进⾏的,若每⼀步都有不同的速率常数,研究将⽆法进⾏。
为此,Flory提出了官能团等活性理论,认为不同链长的端基官能团,具有相同的反应能⼒和参加反应的机会,即官能团的活性与分⼦的⼤⼩⽆关。
9. ⽴构规整度——⽴构规整聚合物的质量占总聚合物质量的分率。
⼆:选择1. 在线型缩聚反应中,成环反应是副反应,其中最易形成的环状化合物是( B )A 3, 4元环;B 5, 6元环;C 7元环;D 8~11元环2. 当线性聚酯化反应进⾏到95%以后,若继续进⾏反应,则会是(B )A 分⼦量分布变窄B 聚合度迅速增⼤C 反应程度迅速增⼤D 产⽣⼤量低分⼦量副产物3. 聚酰胺反应的平衡常数为400,在密闭体系中最终能够达到的反应程度为( A )A 0.95;B 0.94;C 0.96;D 0.974. 下列哪个聚合物最容易解聚成单体( C )A PEB PVC C PMMAD PAM5. 主要成分都含有⾼分⼦的⼀组是(A )。
绪论复习题1.无定型高聚物的物理状态及力学性质随温度而变,其中Tg是(玻璃化温度);Tf是(粘流温度),而在结晶高聚物中Tm是(熔点)。
2.按聚合物材料性能及用途进行分类,一般可分为(塑料),(橡胶),(纤维)三大类。
根据聚合物主链所含元素,又可将聚合物分为:(碳链聚合物),(杂链聚合物),(元素有机聚合物),(无机高分子)。
3高聚物特有的三个力学状态为:(玻璃态),(高弹态),(粘流态)。
4. 按单体和聚合物在组成和结构上发生变化聚合反应可分为:(加聚反应),(缩聚反应),(开环聚合)。
按聚合机理聚合反应可分为:(连锁聚合),(逐步聚合)。
5. 尼龙-66的单体是(己二酸)(己二胺)。
6. 合成天然橡胶单体是(异戊二烯)。
7. 高分子化合物(又称聚合物)其分子量一般在大范围内。
8下列哪种物质不是聚合物? (A)A.葡萄糖B.聚乙烯C.纤维素D.胰岛素9.常温下作为塑料的聚合物在形变-温度曲线图中应处于(B)。
A. 高弹态B.玻璃态C. 过渡区D. 粘流态10.制造尼龙的原材料是(C)。
A. 链烯B.二烯C.二元羧酸和二元胺D.二元羧酸和二元醇11. 尼龙-6的单体是(A)。
A. 己内酰胺B.己二酸C. 己二胺D. 己二醇12. 聚碳酸酯是由双酚A与光气聚合物而得:HOC6H4C(CH3)2C6H4OH + ClCOCl─> H-(-OC6H4C(CH3) 2C6H4OCO-)n-Cl+HCl↑该反应称为(A)。
A.缩聚反应B.加聚反应C.自由基加成D.亲电加成13平均分子量相同的聚合物,分子量分布也相同。
14.聚合物是分子量不等的同系物的混合物,存在一定的分布或多分散性。
15.聚合物主要用作材料,材料的基本要求是强度,聚合物的强度与分子量密切相关。
16.在聚合物合成、成型、应用中,分子量总是需要考虑的重要指标。
17.交联程度浅的网状结构,受热时可软化,但不能熔融。
18. 高分子微结构是高分子合成中研究和控制的内容。
名词解释2.药用高分子材料学:主要介绍一般高分子材料的基础理论知识及药剂学中常用的高分子材料的结构、制备、物理化学性质及其功能与应用。
3.药用辅料:在药物制剂中经过合理的安全评价的不包括生理有效成分或前体的组分。
广义上指将药理活性物质制备成药物制剂的各种添加剂,若为高分子则称为药用高分子辅料。
4.高分子化合物(高分子):分子量很高并由多个重复单元以共价键连接所形成的一类化合物。
6.重复单元:重复组成高分子的最小的结构单元。
7.结构单元:聚合物分子结构中出现的以单体结构为基础的原子团8.均聚物:在合成高分子时,由一种单体成分反应生成的聚合物。
9.共聚物:由两种或多种不同的单体或聚合物反应得到的高分子。
10.高分子链结构:单个高分子链中原子或基团间的几何排列11.近程结构:单个大分子链结构单元的化学结构和立体化学结构,又叫一次结构或化学结构12.远程结构:单个分子在整个分子链范围内的空间形态和构象,又叫二次结构13.聚集态结构:单位体积内许多大分子链之间的排列、堆砌方式,也称三次结构14.键接顺序:是指高分子链各结构单元相互连接的方式.15.功能高分子:具有特殊功能与用途但用量不大的精细高分子材料。
16.线型高分子:每个重复单元仅与另外两个单元相连接,形成线性长链分子。
17.支化高分子:当分子内重复单元并不都是线性排列时,在分子链上带有一些长短不一的分枝,这类高分子称为支化高分子18.支链:支化高分子链上带有的长短不一的分枝称为支链。
19.体型高分子或网状高分子:线型高分子或支化高分子上若干点彼此通过支链或化学键相键接可形成一个三维网状结构的大分子,称为体型高分子或网状高分子。
20.交联:由线型或支链高分子转变成网状高分子的过程叫做交联。
21.端基:高分子链终端的化学基团22.单键内旋转:高分子主链中的单键可以绕键轴旋转,这种现象称为单键内旋转.24.内聚能密度(CED):单位体积的内聚能。
25.玻璃化温度Tg:指无定型聚合物由玻璃态向高弹态或者由后者向前者的转变温度。
川大高分子材料专业外语期末考试复习资料一、单词1. MaterialPolyethylene(PE), polypropylene(PP), polyamide(PA), polyester(聚酯)Polystyrene(PS), polycarbonate(PC), polyvinyl chloride(PVC), polymethyl methacrylate(PMMA) Synthesis(合成), polymerization(聚合), catalyst(催化剂), chemical reactivity(化学反应), monomer(单体)Thermoplastic(热塑性), thermoset(热固性), elastomer(弹性体)2. Structuredouble bond(双键), repeat unit(重复单元), conformation(构象), pendant group(侧基), branch chain(支链), coil(线团)number average molecular weight (数均分子量)intermolecular attraction(分子间作用力), hydrogen bonding(氢键), entanglement(缠结), orientation(取向)Amorphous(非晶的), crystalline(结晶的), crosslinked (交联)Nucleation(成核), folded chain model(折叠连模型), spherulite (球晶)Blend(混合), composite(合成的), morphology(形态学), composition(合成物), component (零部件), matrix phase(基体相)Infrared spectroscopy (红外光谱)differential scanning calorimetry(DSC)X-ray diffraction(X衍射)3. Propertyglass transition temperature(玻璃化温度), melting point(熔点), decomposition(分解), degradation(降解), thermal stability(热稳定性), coefficient of thermal expansion(热膨胀系数)impact toughness(冲击韧性), tensile strength(拉伸强度), reinforcement(增强), melt index (熔融指数)Modulus(模量), stress-strain curve(应力-应变曲线), elongation at break(断裂伸长率), deformation(形变)Creep(蠕变), stress relaxation(应力松弛), annealing(退火)shear-thinning / thickening(剪切变稀/增稠)Pseudoplastic(假塑性), viscoelasticity(粘弹性)4. Processingtwin-screw extruders(双螺杆挤出机)injection molding(注塑成型)Die(模具), mold(模具、制模), cavity(中空的)processing aids / additives(加工助剂), filler(填料)Melt(融化), plasticizing(增塑), solidify(固化)二、段落1、Because of the close connection between the terms resins, plastics, and polymers, they are sometimes used interchangeably, although correctly used there are differences. To summarize, polymers are any material made up of molecular chains; plastics are synthetic(合成的), long-chain polymers that can be or have been shaped; and resins are solids or liquids that aresubsequently shaped into a plastic part.(因为树脂、塑料和高分子紧密的联系,它们时常被混用,虽然它们被正确使用但仍有不同。
1.高分子材料中加入添加剂的目的是什么?添加剂可分为哪些主要类型目的:满足成型加工上的要求满足制品性能上的要求满足制品功能上的要求满足制品经济上的要求主要类型:工艺性添加剂功能性添加剂2.哪些热稳定剂可用于食品和医药包装材料有机锡类稳定剂有机锑类稳定剂复合稳定剂稀土类稳定剂3.哪一类热塑性聚合物在成型加工中需使用热稳定剂?为什么?热稳定性差的热塑性聚合物。
加入热稳定剂才能实现在高温下加工成型,制得性能优良的制品。
4.增塑剂的作用机理添加到高分子材料中,使体系的可塑性增加,改进柔软性、延伸性和加工性。
降低玻璃化温度Tg第四章1.在高分子材料制品设计中,成型加工方法选择的依据是什么①制品形状②产品尺寸③材料特征④公差精度⑤加工成本第五章1.聚合物熔体在成型加工中有哪些流动类型①层流和湍流②稳定流动与不稳定流动③等温流动和非等温流动④拉伸流动和剪切流动2.聚合物流体有哪些奇异流变现象,简述产生的原因①高粘度与剪切变稀行为②Weissenberg效应③Barus效应④不稳定流动与熔体破裂⑤无管虹吸与无管侧吸⑥次级流动⑦触变性和震凝性⑧湍流减阻与渗流增阻3.聚合物熔体剪切黏度的影响因素①剪切速率②温度③压力④分子结构⑤添加剂第六章1.物料的混合有哪三种基本运动形式?聚合物成型时熔融物料的混合以哪一种运动形式为主?运动方式:①分子扩散②涡旋扩散③体积扩散体积扩散2.温度对生胶塑炼油何影响?为什么天然橡胶在110℃时塑炼效果最差?温度对橡胶的塑炼效果有很大影响,而且在不同温度范围内的影响也不同。
塑炼温度低:①物料粘度高,剪切作用大,机械作用效果大②氧化反应速度低,化学作用效果小塑炼温度高:①物料粘度低,剪切作用小,机械作用效果小②氧化反应速度高,化学作用效果大3.什么叫塑料的混合和塑化,其主要区别在哪里塑料的混合:物料的初混合,在低于流动温度和较为缓和的剪切速率下进行,混合后,物料各组分的物理性质和化学性质无变化,只增加各组分颗粒的无规则排列程度,不改变颗粒大小塑料的塑化:再混合,在高于流动温度和较强烈的剪切速率下进行,混合后,物料各组分物化性质有所改变4.塑料的塑化与橡胶的塑炼二者的目的和原理有何异同塑化:目的是使物料在一定温度和剪切力下熔融,驱出其中的水分和挥发物,使各组分更趋均匀,得到具有一定可塑性的均匀物料橡胶的塑炼:目的是使生胶由强韧的弹性转变为柔软的便于加工的塑性状态的过程,使之适合于混炼,压延,压出,成型工艺操作,增加可塑性以便得到质量均匀的胶料。
第一章绪论第二章高分子材料共混改性1.什么是相容性,以什么作为判断依据?是指共混无各组分彼此相互容纳,形成宏观均匀材料的能力,其一般以是否能够产生热力学相互溶解为判据。
2.反应性共混体系的概念以及反应机理是什么?是指在不相容或相容性较差的共混体系中加入(或就地形成)反应性高分子材料,在混合过程中(例如挤出过程)与共混高分子材料的官能团之间在相界面上发生反应,使体系相容性得到改善,起到增容剂的作用。
3.高分子材料体系其相态行为有哪几种形式,各自有什么特点,并举例加以说明。
(1)具有上临界混溶温度UCST,超过此温度,体系完全相容,为热力学稳定的均相体系;低于此温度为部分相容,在一定的组成范围内产生相分离。
如:天然橡胶-丁苯橡胶。
(2)具有下临界混溶温度LCST,低于此温度,体系完全相容,高于此温度为部分相容。
如:聚苯乙烯-聚甲基乙烯基醚、聚己内酯-苯乙烯/丙烯腈共聚物。
(3)同时出现上临界混溶温度UCST和下临界混溶温度LCST,如苯乙烯/丙烯腈共聚物-丁腈橡胶等共混体系。
(4)UCST和LCST相互交叠,形成封闭的两相区(5)多重UCST和LCST4.什么是相逆转,它与旋节分离的区别表现在哪些方面?相逆转(高分子材料A或高分子材料B从分散相到连续相的转变称为相逆转)也可产生两相并连续的形态结构。
(1)SD起始于均相的、混溶的体系,经过冷却而进入旋节区而产生相分离,相逆转主要是在不混溶共混物体系中形态结构的变化。
(2)SD可发生于任意浓度,而相逆转仅限于较高的浓度范围(3)SD产生的相畴尺寸微细,而相逆转导致较粗大的相畴,5.相容性的表征方法有哪些,试举例加以说明。
玻璃化转变法、红外光谱法、差热分析(DTA)、差示扫描量热法(DSC) 膨胀计法、介电松弛法、热重分析、热裂解气相色谱等。
玻璃化转变法:若两种高分子材料组分相容,共混物为均相体系就只有一个玻璃化温度,完全不溶,就有两个玻璃化温度,部分相容介于前两者之间。
高分子材料加工工艺第一章绪论1.材料的四要素是什么?相互关系如何?答:材料的四要素是:材料的制备(加工)、材料的结构、材料的性能和材料的使用性能。
这四个要素是相互关联、相互制约的,可以认为:1)材料的性质与现象是新材料创造、发展及生产过程中,人们最关注的中心问题。
2)材料的结构与成分决定了它的性质和使用性能,也影响着它的加工性能。
而为了实现某种性质和使用性能,又提出了材料结构与成分的可设计性。
3)材料的结构与成分受材料合成和加工所制约。
4)为完成某一特定的使用目的制造的材料(制品),必须是最经济的,且符合社会的规范和具有可持续发展件。
在材料的制备(加工)方法上,在材料的结构与性能关系的研究上,在材料的使用上,各种材料都是相互借鉴、相互渗透、相互补充的。
2.什么是工程塑料?区分“通用塑料”和“工程塑料”,“热塑性塑料”和“热固性塑料”。
答:按用途和性能分,又可将塑料分为通用塑料和工程塑料。
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、耐腐蚀性优良等的、可替代金属用作结构件的塑料。
但这种分类并不十分严格,随着通用塑料工程化(亦称优质化)技术的进展,通过改性或合金化的通用塑料,已可在某些应用领域替代工程塑料。
热塑性塑料一般是线型高分子,在溶剂可溶,受热软化、熔融、可塑制成一定形状,冷却后固化定型;当再次受热,仍可软化、熔融,反复多次加工。
例如:PE、PP、PVC、ABS、PMMA、PA、PC、POM、PET、PBT。
热固性塑料一般由线型分子变为体型分子,在溶剂中不能溶解,未成型前受热软化、熔融,可塑制成一定形状,在热或固化剂作用下,一次硬化成型;一当成型后,再次受热不熔融,达到一定温度分解破坏,不能反复加工。
如PF(酚醛树脂)、UF(脲醛树脂)、MF(三聚氰胺甲醛树脂)、EP(环氧树脂)、UP(不饱和树脂)等。
3.与其它材料相比,高分子材料具有那些特征(以塑料为例)?答:与其他材料相比,高分子材料有以下特性(以塑料为例)。
考试复习重点资料(最新版)资料见第二页封面《高分子》知识点汇总-考试复习重点1.软物质:处于理想液体和理想固体这两个极端之间的中间带物质。
其间的弱连接性和密度低导致了它的“软”,并且外力作用主要不是能量效应而是熵的效应。
2.内聚能:1mol物质出去全部分子间作用力而使其内能增加的量。
3.内聚能密度:单位体积内某物质内聚能的大小,表征分子间作用力大小的物理量。
4.近程结构:是构成高聚物分子链最基本的结构,包括高聚合物的化学组成、结构单元的键接方式、结构单元的键接顺序、端基、支化与交联以及空间构型等。
5.远程结构:是指单个高分子链的大小和在空间存在的各种形状(形态、构象)例如:伸直链、无规线团、折叠链等,又称二级结构。
6.构型:由化学键所固定原子或原子团在空间的几何排列,这种排列是稳定的要改变构型必须通过化学键的断裂和重组。
7.等规度:是指高聚物中所含全同立构和间同立构在整个高聚物中所占的比例,也叫立构规整度。
8.全同指数:全同指数(IIP)是全同立构聚合物占聚合物总量的百分数。
9.自由内旋转:如果内旋转时完全不发生能量的变化,即分子中原子在空间中各种排布方式能量相同,这样的内旋转称之为自由内旋转。
10.受阻内旋转:实际的高分子链的内旋转不是自由的,因为C原子上所带的取代基在旋转过程中距离发生改变导致旋转时能量发生变化,内旋转受阻。
11.构象:是指分子中原子或是原子团由于单键内旋转而形成的在空间的排布称为构象,构象是不稳定的。
12.内旋转位垒:分子在内旋转时从最稳定的构象到最不稳定构象所需克服的能量。
13.内旋转异构体:对应位能曲线上不同深度位谷的相对稳定的构象即位能曲线上极小值点处的构象。
14.柔性:是指高分子链能够通过改变构象而无规卷曲的特性,柔性是长链高分子最主要的结构特征,是高聚物特有的结构层次。
15.刚性:与柔性相对的概念,之高分子链难以或不能改变其构象的性质。
16.持续长度:无限长的旋转链在第一个键方向上的投影平均值,是高分子链的刚性尺度。
一、名词解释(5×2=10)1. 精细高分子化学品:本身具有特定性能或功能或者能增进或赋予其他产品以专有性能或功能的生产批量小、附加值高的高分子量化学品。
2. 分子链的柔顺性:高分子链能够改变其构象的性质。
3. 弹性模量:材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。
4. 取向:线型高分子充分伸展时,长度与宽度相差极大(几百、几千、几万倍),这种悬殊的几何不对称性,使它们在外力场作用下很容易沿某个特定方向作占优势的平行排列,这种现象就称为取向。
5. 高分子材料的老化:高分子材料在加工、贮存和使用过程中,由于受内外因素的综合作用,其性能逐渐变坏,以致最后丧失使用价值,这种现象就是老化。
6. 活性聚合:不存在链转移和链终止反应,即活性中心不会自己消失的聚合反应称为活性聚合。
7. 聚合物的化学反应:研究聚合物分子链上或分子链间官能团相互转化的化学反应过程。
8. 阳离子交换树脂:能解离出阳离子、并能与外来阳离子进行交换的树脂。
9. 分离膜:能以特定形式限制和传递流体物质的分隔两相或两部分的界面。
10. 结构型导电高分子:本身具有“固有”的导电性,由聚合物结构提供导电载流子的高分子。
二、填空题(30×1=30)1. 精细高分子化学品的制备路线(1)通过单体聚合(2)通过高分子材料的化学改性(3)通过合理的加工合成方法实现功能化2. 聚合物的结构具有多层次性,可分为近程(一级)结构、远程(二级)结构和聚集态(三级)结构。
近程结构是指聚合物的主链和侧基或侧链的化学结构,包括链的化学组成、单体的键接方式、结构单元的空间构型。
其中键接方式又包括头头、尾尾、头尾结构,共轭双烯聚合生成的1,4、1,2加成结构,支化与交联结构,共聚组成与序列分布,端基结构等内容。
空间构型则包括立体异构(旋光异构)以及双烯类单体1,4加成产生的顺反异构(几何异构)。
近程结构是聚合物的最基本结构,是在单体聚合过程或大分子化学反应过程中形成的,通过物理方法不能改变聚合物的近程结构。
⾼分⼦材料加⼯⼯艺复习题及答案⾼分⼦材料加⼯⼯艺复习题及答案⼀、选择1.由图形-⾮⽜顿流体的应⼒-应变关系,可得出结论是(ABC )A.剪应⼒和剪切速率间通常不呈⽐例关系;B.剪切粘度对剪切作⽤有依赖性;C.⾮⽜顿性是粘性和弹性⾏为的综合;D.流动过程中只包含着不可逆形变2.硫化时间以过氧化物耗尽为⽌来决定,⼀般可取预订温度下半衰期的(B)倍的时间。
A1-4 B.5-10 C.11-15 D.16-203. 流动中包括下述四种主要形式( ABCD )A正流B逆流 C.横流 D.漏流4. 天然胶采⽤开放式炼胶机混炼时,辊温50-60℃、⽤密炼机时采⽤⼀段法;丁苯胶⽤密炼机混炼采⽤;氯丁胶采⽤开放式炼胶机混炼时,辊温40-50℃、⽤密炼机时采⽤;( D )A ⼀段法;⼀段法B ⼀段法;⼆段法C ⼆段法;⼀段法D ⼆段法;⼆段法5. 氯丁胶采⽤()为硫化剂。
( D )A 氧化铜B氧化铁 C 氧化铝D氧化锌1、聚合物在加⼯过程中的形变都是在(A )和(C )共同作⽤下,⼤分⼦( D )和( B )A温度B进⾏重排C外⼒D 形变4、聚合物分⼦量对材料热性能、加⼯性能的影响,下列叙述正确的是(B )A、软化温度降低B、成型收缩率降低C、粘度下降D、加⼯温度降低5、同时改进塑料的流动性,减少或避免对设备的粘附,提⾼制品的表⾯光洁度助剂是(A )A 润滑剂B增塑剂C 防⽼剂D偶联剂2、下列是常⽤的硫化介质的有哪些(ABD)A饱和蒸汽B过热⽔C冷⽔D热空⽓橡胶配⽅种类有哪些(BCD)A结构配⽅B基础配⽅C性能配⽅D⽣产配⽅4、下列属于注射过程的是(ABCD)A脱模B塑化C注射D冷却5、下列不属于单螺杆挤出机的基本结构的是(C)A传动部分B加料装置 C 切割装置D机头和⼝模1、下⾯聚合物中拉伸变稀现象的聚合物有:( AB )A.PPB.PEC. LDPED.PS2、注射速度增⼤,下降的是( D )A冲模压⼒B内应⼒C接缝强度D表⾯质量3、下列哪⼀个不属于粘度计的主要形式(B )A转筒式B螺纹式C锥板式D平⾏板式4、下列哪⼀个不是聚合物结晶的基本特点(C )A结晶速度慢B结晶不完全C结晶后折射率⾼D结晶聚合没有清晰的熔点。
1.天然高分子化合物:相对分子质量高达几千到几百万,有许多相同的结构单元通过共价键重复连接而形成的化合物。
分类:合成高分子化合物(有机合成高分子化合物、无机高分子化合物)和天然高分子化合物(天然橡胶、多糖类、核酸、蛋白质、石棉)2.高分子材料:由高分子化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶黏剂和高分子复合材料。
按来源分类:天然高分子材料(纤维、淀粉、天然橡胶)、半合成高分子材料(硝化纤维、粘胶纤维)、合成高分子材料(有机玻璃、涤纶,尼龙)3.天然高分子化合物/材料的来源:动物、植物、微生物4.天然高分子改性途径和方法:天然高分子的溶解和熔融、衍生化改性、接枝共聚、物理共混、互穿聚合物网络5.天然高分子材料的特点:A.优点:价格低廉,来源广泛;绿色清洁,具有可生物降解性和可再生性B.缺点:一般天然高分子加工性能差,难以通过常用塑料的加工方法成型;力学性能、耐环境性能等存在缺陷,应用范围较窄。
6.热分析技术特点:应用广泛,技术方法多样,动态条件下快速研究物质热特性的有效性7.三大热分析法区别:热重分析法(TG):样品质量变化对温度的关系差热分析法(DTA):样品和参比物之间的温度差对温度的关系示差扫描量热法(DSC):样品和参比物之间的热流量差对温度的关系8.红外光谱的定义:样品受到频率连续变化的红外光照射时,分子吸收其中一些频率的辐射,分子振动或者转动引起偶极矩的净变化,使振-转能级从基态跃迁到激发态,而形成的分子吸收光谱称为红外光谱(IR).波长:0.8~1000um频率:12500~10cm-19.红外光谱特点:A.有机化合物的红外光谱可以提供丰富的结构信息B.应用广泛(固体、液体、气体)C.常规红外光谱仪结构简单、价格不贵D.样品量少,可达微克量级E.主要用于定性分析,也可用于定量分析10.红外光谱仪分类:色散型(光源、样品室,单色器、检测器、记录显示装置)、干涉型(光源、迈克尔逊干涉器、样品室、检测器、计算机)11.干涉型红外光谱仪的特点:扫描速度快、分辨率高、精度大、灵敏度高、研究范围广原理:光源――干涉仪――样品――样品吸收特征波数的能量--检测器检测到干涉光强度,得到干涉图――计算机将干涉图进行傅里叶变换,得到红外吸收光谱图12.衍射:衍射也叫绕射,光遇到障碍物或小孔后,偏离直线传播,且强度随位置变化,在屏上出现明暗相间的条纹的现象。
产生条件:当障碍物的线度与波长有相同的数量级时,即会出现衍射现象。
实质:大量原子散射波相互干涉的结果。
13.X-ray特点:高能光子能穿透一定厚度的物质,可以使荧光物质发光,照相乳胶感光、气体电离性质:不可见穿透力强在电磁波中不偏转普通光栅不能使之发生衍射应用:物相分析,结晶度测量,晶粒尺寸测量14.布拉格方程:R=2dsinƟ=nƛ即干涉加强的条件:晶体中任意两相邻原子面上的原子散射波在原子面上反射方向的光程差是波长的整倍应用:结构分析,光谱学15.显微技术:透射电镜(放大倍数高、分辨率高,由电子光学系统、电源与控制系统、真空系统组成)、扫描电镜(也叫扫描电子显微镜,放大倍率高、分辨率高景深大、保真度好、样品制备简单,由真空系统、电子束系统、成像系统组成)、原子力显微镜(原子级的高分辨率、提供真正的三维表面图、观察活的生命样本、成像范围小速度慢、针尖易磨损且无法修复、易受污染切难清洗,由力检部分、位置检测部分、反馈系统组成)纤维素材料部分:1. 纤维素的溶剂:衍生化溶剂、非衍生化溶剂(水相体系、非水相体系)2. 纤维素的溶解方式有:直接物理溶解、部分衍生化溶解3. 衍生化溶剂:在溶解过程中与纤维素反应生成部分取代的反应中间体的溶剂(二甲亚砜/多聚甲醛体系、NaoH/CS2)4. 非衍生化溶剂:与纤维素不发生化学反应的溶剂5. 再生纤维素纤维:用纤维素为原料制成的结构为纤维素II的再生纤维。
具有独特的光泽、良好的悬垂感、天然透气性、抗静电性的特点6. 再生纤维素的制备方法:黏胶法、铜氨法、新型溶剂法7. 纤维素衍生物:是指纤维素分子链中的羟基集团部分或者全部被酯化或者醚化而形成的一系列化合物,主要分为纤维素酯和纤维素醚两类。
8. 举例说明纤维素醚的制备过程:羧甲基纤维素(CMC)的制备:纤维素和碱生成碱纤维素的碱化反应:碱纤维素和一氯乙酸的醚化反应:9. 纤维素改性方法:衍生化改性、物理共混改性、纤维素的接枝共聚和交联等化学改性10.纤维素改性途径:纤维素酯化、醚化、共混改性、复合改性、接枝共聚、交联改性11.纤维素改性材料在造纸行业的应用:A.羧甲基纤维素(cmc)用于高档纸张的表面施胶,作为纸质的改良剂,使纸张具有高致密性,良好的抗墨水渗透性,提高纸张强度和柔韧性。
B.部分纤维素的接枝共聚物可作为造纸木浆的水凝胶剂和超吸水剂C.交联反应可改变纤维素和织物的性质,提高纤维素的抗皱性、粘弹性以及纤维素的强度等。
淀粉部分:1. 淀粉是一种多糖。
淀粉可分为直链淀粉(10%-20%糖淀粉)和支链淀粉(胶淀粉80%-90%)。
前者以α-1,4-糖苷键相连而成,后者以α-1,4-糖苷键和α-1,6-糖苷键连接。
直链淀粉分子量较小,在50000左右,支链淀粉分子量比直链淀粉大得多,在60000左右。
直链淀粉在水溶液中的三种构型:螺旋、间断式螺旋和无规线团2. 支链淀粉与直链淀粉的区别:直链淀粉在水溶液中并不是线性分子,能溶于热水而不成糊状,遇碘显蓝色,成膜性和强度很好,粘附性和稳定性较支链淀粉差,糊化温度较高,具有抗润胀性,水溶性较差,不溶于脂肪;支链淀粉分子相对较大,一般由几千个葡萄糖残基组成.支链淀粉难溶于水,其分子中有许多个非还原性末端,但却只有一个还原性末端,故不显现还原性,支链淀粉遇碘显紫红色,在冷水中不溶,与热水作用则膨胀而成糊状。
3. 淀粉的颗粒特性:热特性、光学性能(偏光十字)、晶体结构、形貌特征(圆形、卵形、多边形)、淀粉的糊化、淀粉的老化等4. 淀粉糊化:淀粉颗粒不溶于冷水,若在冷水中,淀粉粒因其比重大而沉淀,但将淀粉乳加热,淀粉颗粒可逆性吸水膨胀,可加热至某一温度时,颗粒会突然膨胀,达到原体积的几倍到几十倍,晶体结构消失,变成半透明粘稠的糊状物质。
淀粉糊化温度为55度-78度。
影响糊化的因素:淀粉颗粒的大小、含水量、添加物、酸度等。
5. 淀粉老化:淀粉溶液或者淀粉糊在室温或者低温下静置一定时间,浑浊度增加,溶解度降低,甚至出现浑浊,如果冷却速度快,溶胶体变成凝胶体,这种现象成为淀粉老化。
老化温度:0-4度。
影响因素:温度、PH、分子量大小、分子结构等6. 变性淀粉:变性淀粉是以原淀粉(又称天然淀粉)为主要原料,采用化学法或物理法或生物方法进行变性处理,以改变原淀粉的物理、化学特性,从而改善淀粉的性能,扩大其应用范围。
这种经过二次加工改变原淀粉性质的淀粉称为变性淀粉。
7. 变性淀粉在造纸行业中的应用:湿部――上网――压榨――干燥――压光――卷取――涂布湿部添加剂:主要用来提高纸张的物理强度,提高细小纤维和填料的留着率,提高滤水性能,改善施胶效果。
层间喷雾剂(上网):表面喷雾:提高纸和纸板的挺度、表面强度和环压强度等;层间喷雾:喷雾在多层纸板的复合处,起层间增强作用。
表面施胶剂(干燥):增强纸页的抗水性、表面强度,提高耐破度、耐着度等。
涂布粘合剂(涂布):能提供刮刀涂布流动性,有较宽的粘度范围,具有良好的保水性和粘结性以及胶溶性。
瓦楞纸粘合剂、纸袋纸粘合剂、瓶标签纸粘合剂、胶粘带粘合剂、信封邮票用粘合剂。
8.甲壳素壳聚糖:壳聚糖是甲壳素N-脱乙酰基的产物,一般而言,N一乙酰基脱去55%以上的就可称之为壳聚糖。
化学名为β-(1→4)-2-氨基-2-脱氧-D-葡萄糖,结构如图所示:脱乙酰基程度(D.D)决定了大分子链上胺基(NH2)含量的多少。
在相同分子量时,随着脱乙酰度的增加,壳聚糖在稀溶液中分子尺寸,特性粘度和扩张因子等增加,而特性比和空间位阻因子随着脱乙酰度的增加而减少。
物理性质:白色或灰白色半透明的片状或粉状固体,无味、无臭、无毒性,纯壳聚糖略带珍珠光泽。
在特定的条件下,壳聚糖能发生水解、烷基化、酰基化、羧甲基化、磺化、硝化、卤化、氧化、还原、缩合和络合等化学反应,可生成各种具有不同性能的壳聚糖衍生物,从而扩大了壳聚糖的应用范围。
上述反应在甲壳素和壳聚糖中引入了大的侧基,破坏了其结晶结构,因而其溶解性提高,可溶于水,羧甲基化衍生物在溶液中显示出聚电解质的性质。
在制造过程中甲壳素与壳聚糖相对分子质量的大小,一般用粘度高低的数值来表示。
商品壳聚糖视其用途不同有三种不同的粘度,即高粘度产品为0.7~1Pa·s、中粘度产品为0.25~0.65 Pa·s、低粘度产品<0.25 Pa·s。
在相同分子量时,随着脱乙酰度的增加,壳聚糖在稀溶液中分子尺寸,特性粘度和扩张因子等增加,而特性比和空间位阻因子随着脱乙酰度的增加而减少。
pH值的不同使氨基(—NH2)的电荷状态发生改变,pH值低时,壳聚糖从链状向球状分子变化,粘度减少,;pH值高可使壳聚糖从球状向链状分子变化,粘度加大。
粘度除了受氨基含量及溶解时pH值的影响外,还与温度、壳聚糖相对分子质量及溶液中离子的种类有关。
甲壳素壳聚糖在造纸方面的应用:1.造纸施胶剂:表面施胶剂:壳聚糖在水溶液中显正的ζ电位,具有一定的阳离子性和良好的成膜性,较好的渗透性和抗水性,适用于作造纸的表面施胶剂,壳聚糖本身还是一种防腐剂,对纸张还起到良好的防蛀、防腐的作用浆内施胶剂:将壳聚糖与氯乙酸反应,制得溶于水的羧甲基壳聚糖,其溶液用作纸浆的施胶剂,具有高的干湿耐破度和撕裂度,且表面光滑,书写顺畅,具有良好的印刷性能,不受紫外线照射而褪色。
2、增强剂:分别作湿强剂和干强剂,脱乙酰度增加,纸张强度增加3、助留助滤剂:壳聚糖与乙酸等酸性溶液配成水溶液,直接做助留剂,具有明显的助留助滤效果。
4、纸张表面改性剂:壳聚糖作为纸张表面处理剂,可大大提高纸张的强度、光洁度和耐磨性。
在抄造绝缘纸时加入适量(0.5%——2%)的壳聚糖做吸附剂,可以提高纸的强度和绝缘性。
也可用于电容器纸、防水纸、吸附纸等特种纸方面。
5、打浆度改进剂:可以提高抄纸速度,节约蒸汽。
6、还可用作吸附剂、絮凝剂、杀菌剂、离子交换剂、膜制剂等,还用于纸浆造纸的废水处理,壳聚糖与硫酸铝进行复配,用于纸浆造纸的废水处理,可提高COD的除去率。
化学改性淀粉:氧化淀粉、交联淀粉、磷酸酯淀粉、羟烷基淀粉、羧甲基淀粉、醋酸酯淀粉、阳离子淀粉、接枝共聚淀粉、酸变性淀粉、两性多元变性淀粉物理改性淀粉:抗性淀粉、缓慢消化淀粉、糊精、预糊化淀粉、微波改性淀粉、超高压改性淀粉、微细化淀粉、超声波改性淀粉、颗粒状冷水可溶淀粉。