材料科學(xué)概述

1、第一章 材料科學(xué)概述1.簡要說明材料與物質(zhì)的區(qū)別。答：具有滿足指定工作條件下使用要求的形態(tài)和物理性狀的物質(zhì)稱為材料。對(duì)于材料而言，可采用“好”或“不好”等字眼加以評(píng)價(jià)，對(duì)于物質(zhì)則不能這樣，材料總是和一定的用場相聯(lián)系的。材料可由一種或多種物質(zhì)構(gòu)成，同一種物質(zhì)，由于制備方法或加工方法的不同，可成為用場各異的不同類型的材料。2.舉例說明材料的主要類別。答：a.按化學(xué)組成分類：金屬材料、無機(jī)材料、有機(jī)材料（高分子材料）。b.按狀態(tài)分類：氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)（又分為單晶、多晶、非晶及復(fù)合材料）、（液晶）。c.按材料所起作用分類：結(jié)構(gòu)材料和功能材料。d.按使用領(lǐng)域分類：建筑材料、耐火材料、研磨材料、電子材料、

2、耐蝕材料、醫(yī)用材料。3.舉例說明結(jié)構(gòu)材料和功能材料。答：結(jié)構(gòu)材料：主要使用其機(jī)械力學(xué)性能，這類材料是機(jī)械制造、工程建筑、交通運(yùn)輸、能源利用等方面的物質(zhì)基礎(chǔ)； 功能材料：1利用其各種物理和化學(xué)特性，在電子、紅外、激光、能源、通訊等方面起關(guān)鍵作用。例如：鐵電材料、壓電材料、光電材料、超導(dǎo)材料、聲光材料、電光材料等。2化學(xué)功能高分子材料：反應(yīng)性高分子、離子交換樹脂、高分子分離膜、高分子催化劑、高分子試劑及人工臟器等3生物功能和醫(yī)用高分子材料：生物高分子、模擬器、高分子藥物及人工骨材料第二章 高分子材料的制備反應(yīng)1.寫出聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、尼龍-6,6的英文縮寫和分子式。答：P202.均聚物

3、與共聚物有何不同?答：均聚物：由一種單體聚合而成的聚合物。如：聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）等。 共聚物：由兩種及兩種以上單體聚合而成的聚合物。包括:無規(guī)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）如：尼龍-66、酚醛樹脂、滌綸、聚砜等。3.寫出有機(jī)玻璃、滌綸、電木的化學(xué)名稱和英文縮寫。答：有機(jī)玻璃：聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA滌綸：聚對(duì)苯二甲酸乙二脂 PET電木：酚醛塑料 PF4.聚合物的分類方法有哪些？答：a.

4、按來源分類：天然高分子和合成高分子。b.按功能分類：通用高分子、工程材料高分子、功能高分子、仿生高分子等。c.按聚合物主鏈結(jié)構(gòu)分類：碳鏈聚合物、雜鏈聚合物和元素有機(jī)高分子。d.按聚合物性能和用途分類：塑料、橡膠、纖維、涂料、膠黏劑及功能高分子。5.高分子與高分子材料涵義的區(qū)別。答：高分子化合物僅由聚合物組成，而大多數(shù)高分子材料則是以聚合物為基體組分的材料。除基本組分外，為獲得具有各種實(shí)用性能或改善其成型加工性能，一般還加有各種添加劑，如塑料中普遍加入的增塑劑、穩(wěn)定劑、填料、增強(qiáng)劑、顏料、潤滑劑、增韌劑等等。 第四章 通用高分子材料1.塑料如何分類？塑料的組成及其作用。答：a.按受熱形態(tài)性能表現(xiàn)

5、分為：熱塑性塑料(受熱時(shí)軟化或熔融、冷卻后硬化，韌性好，可反復(fù)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。)和熱固性塑料(在加熱、加壓并經(jīng)過一定時(shí)間后即固化為不溶、不熔的堅(jiān)硬制品，不可再生。具有更好耐熱性和抗蠕變能力。常用熱固性塑料有酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基樹脂、有機(jī)硅樹脂等).b.按組分?jǐn)?shù)目分為：單組分塑料和多組分塑料。c.按使用性能和范圍分為：通用塑料(產(chǎn)量大用途廣價(jià)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)、工程塑料(具有較高性能，能替代金屬制造機(jī)械零件和工程構(gòu)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

6、丙烯酸甲酯、環(huán)氧樹脂等)以及特種塑料(導(dǎo)電塑料、導(dǎo)磁塑料、感光塑料等。)。塑料的組成：聚合物基體與各種添加劑。填料：增加制品的體積，降低成本；增強(qiáng)劑：提高塑料的強(qiáng)度和剛度；偶聯(lián)劑：增加填料與增強(qiáng)劑與聚合物之間的作用力；增塑劑：削弱聚合物分子之間的次價(jià)鍵力，進(jìn)而增加聚合物分子鏈的移動(dòng)性，從而降低聚合物分子的結(jié)晶度；抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、防老化劑：抑制或延緩聚合物在正常或較高溫度下的氧化及分解；潤滑劑：改善塑料熔融狀態(tài)下的流動(dòng)性，減少熔體對(duì)設(shè)備的摩擦和粘附，改進(jìn)制品表面的光潔度等；抗靜電劑：消除以及防止制品表面產(chǎn)生靜電荷；阻燃劑：能夠阻止或延緩高分子材料的燃燒，增加物質(zhì)的耐燃性；著色劑：賦予塑料制品

7、各種色澤；發(fā)泡劑：做具有許多氣孔的發(fā)泡塑料時(shí)使用；固化劑：在熱固性塑料成型時(shí)，使樹脂由線型分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型交聯(lián)結(jié)構(gòu)。2.填料如何分類？各舉出一些例子。答：a.按化學(xué)組成分為：有機(jī)填料與無機(jī)填料。b.按來源分為：礦物填充劑、植物填充劑和合成填充劑。c.按外觀形狀分為：粉末狀（TiO2）、顆粒狀、薄片狀、纖維狀、樹脂狀和中空微球等。3.增塑劑如何分類？對(duì)增塑劑性能有何要求？答：a.按相容性的差異分為：主增塑劑（溶劑型增塑劑）(能和樹脂充分相容的增塑劑。既能進(jìn)入樹脂分子鏈的無定型區(qū)，也能插入分子鏈的結(jié)晶區(qū)，因此不會(huì)滲出而形成液滴，液膜，也不會(huì)噴霜而形成表面結(jié)晶?？蓡为?dú)使用)和輔助增塑劑(一般不能進(jìn)

8、入樹脂分子鏈的結(jié)晶區(qū)，只能與主增塑劑配合使用)。b.按作用方式分為：內(nèi)增塑劑和外增塑劑。c.按分子量差異分為：單體型(如鄰苯二甲酸酯類，脂肪酸二元酸酯類等增塑劑)和聚合型(如二元酸與二元醇縮聚得到的聚酯類增塑劑)。d.按應(yīng)用特性分為：通用型和特殊型。e.按化學(xué)結(jié)構(gòu)分為：苯二甲酸脂、脂肪族二元酸脂、脂肪酸單脂、二元醇脂肪酸脂、磷酸酯、環(huán)氧化物、聚酯、含氯化合物、苯多酸脂、石油脂等。對(duì)增塑劑性能的基本要求：增塑劑和聚合物樹脂有良好的相容性；塑化效率高；低揮發(fā)性；耐寒性好；耐老化性好；耐久性好；電絕緣性好；具有難燃性能；盡可能無色、無臭、無毒；耐霉菌性強(qiáng)；良好的耐化學(xué)藥品和耐污染性；價(jià)格低廉。4.P

9、VC中最常用的增塑劑有哪些？解釋增塑機(jī)理。答：PVC中最常用的增塑劑有：鄰苯二甲酸脂、脂肪族二元酸脂、磷酸酯、環(huán)氧化合物、聚酯。增塑機(jī)理：當(dāng)增塑劑添加到聚合物中時(shí)，削弱了聚合物分子鏈間的范德華力，導(dǎo)致分子間距增大，增加了聚合物分子鏈的移動(dòng)性，從而降低了聚合物分子的結(jié)晶度，增加了聚合物的塑性。具體表現(xiàn)為聚合物硬度、軟化溫度及玻璃化溫度下降，而伸長率、曲撓性和柔韌性得到提高。5.抗氧化劑的分類、作用機(jī)理與選用原則。抗氧劑的分類：a.按作用機(jī)理不同分為：鏈終止型抗氧化劑和預(yù)防型抗氧化劑。b.按分子量差別分為：低分子量抗氧化劑和高分子量抗氧化劑。c.按化學(xué)結(jié)構(gòu)分為：胺類、酚類、含硫、含磷化合物、有機(jī)金

10、屬鹽類等。d.按用途分為：塑料抗氧化劑、橡膠防老化劑、石油抗氧化劑及食品抗氧化劑等。作用機(jī)理：a. 鏈終止型抗氧化劑：這類氧化劑可以與R.、RO2.反應(yīng)而使自動(dòng)氧化鏈反應(yīng)中斷，從而起穩(wěn)定作用；1自由基捕獲體能與自由基反應(yīng)，使之不再進(jìn)行引發(fā)反應(yīng)（如炭黑醌，某些多核芳烴和一些穩(wěn)定的自由基等），或者由于它的加入而使自動(dòng)氧化反應(yīng)穩(wěn)定化（多為一些穩(wěn)定的自由基）。某些酚類化合物作抗氧劑時(shí)能產(chǎn)生ArO.自由基，具有捕獲RO2.等自由基的作用ArO.+ RO2.-à RO2. ArO（Ar為芳基）2電子給予體由于給出點(diǎn)子而使自由基消失。例如變價(jià)金屬在某種條件下具有抑制氧化的作用RO2。+Co2+-&

11、#224; RO2-. Co2+3氫給予體這類抗氧劑為一些具有反應(yīng)性的仲芳胺和受阻酚化合物，他們可以與聚合物競爭自由基，從而降低了聚合物的自動(dòng)氧化反應(yīng)速率。Ar2NH+RO2.->ROOH+Ar2N.(鏈轉(zhuǎn)移)Ar2N.+ RO2.Ar2NO2RArOH+ RO2.ROOH+ArO. (鏈轉(zhuǎn)移)ArO.+RO2àRO2ArOb.預(yù)防型抗氧化劑：除去自由基的來源，抑制或延緩引發(fā)反應(yīng)。(這類抗氧劑包括一些過氧化物分解劑（包括一些酸的金屬鹽，硫化物，硫酯和亞磷酸酯等化合物。他們能與過氧化物反應(yīng)并使之轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的非自由基產(chǎn)物，從而完全消除自由基的來源）和金屬離子鈍化劑。)選用原則：溶解

12、性；揮發(fā)性；穩(wěn)定性(抗氧劑應(yīng)該對(duì)光,熱,氧,水等外界因素很穩(wěn)定.耐候性好)；變色和污染性。6.舉出主/輔抗氧劑協(xié)同應(yīng)用的例子，并說明其機(jī)理。答：抗氧劑B215（抗氧劑1010與抗氧劑168的（1/2）復(fù)合物）和抗氧劑B225（抗氧劑1010與抗氧劑168的(1/1)復(fù)合物）。作用機(jī)理：主抗氧劑中含有不穩(wěn)定的氫原子，可以與自由基或增長鏈發(fā)生作用，阻止自由基或增長鏈從聚合物中奪取氫原子，從而使氧化降解反應(yīng)被終止。輔助抗氧劑則使氫過氧化物分解成非自由基型的穩(wěn)定化合物，避免因氫過氧化物分解成自由基而引起的一系列降解反應(yīng)。7.PVC常用的熱穩(wěn)定劑有哪些？各舉出一些例子。答：a.鹽基性鉛鹽類穩(wěn)定劑（三鹽基

13、性硫酸鉛、鹽基性亞硫酸鉛、二鹽基性亞磷酸鉛）；b.金屬皂類穩(wěn)定劑（硬脂酸鋇、硬脂酸鈣、月桂酸鋇）；c.有機(jī)錫類穩(wěn)定劑（二月桂酸二丁基錫、十二硫醇二丁錫基）；d.復(fù)合型穩(wěn)定劑（錫鋇、鋇鋅、鋇錫等復(fù)合物、有機(jī)酸，如:脂肪酸、苯甲酸、水楊酸等）；e.有機(jī)化合物熱穩(wěn)定劑（多元醇、亞磷酸酯）。8.熱穩(wěn)定劑的作用機(jī)理是什么？答：熱穩(wěn)定劑能置換高分子鏈中存在的活潑原子（如烯丙基氯原子），捕捉自由基，得到穩(wěn)定的化學(xué)鍵，減小引發(fā)脫氯化氫反應(yīng)的可能性，能夠迅速與脫落下來的氯化氫結(jié)合，從而抑制其自動(dòng)催化作用。1)吸收中和HCL,抑制其自動(dòng)催化作用。這類穩(wěn)定劑包括鉛鹽類、有機(jī)酸金屬皂類、有機(jī)錫化合物、環(huán)氧化合物、酚鹽

14、及金屬硫醇鹽等。它們可與HCL反應(yīng),抑制PVC脫HCL的反應(yīng)。2)置換PVC分子中不穩(wěn)定的烯丙基氯原子抑制脫P(yáng)VC。如有機(jī)錫穩(wěn)定劑與PVC分子的不穩(wěn)定氯原子發(fā)生配位結(jié)合,在配位體中,有機(jī)錫與不穩(wěn)定氯原子置換。3)與多烯結(jié)構(gòu)發(fā)生加成反應(yīng),破壞大共軛體系的形成,減少著色。不飽和酸的鹽或酯含有雙鍵,與PVC分子中共軛雙鍵發(fā)生雙烯加成反應(yīng),從而破壞其共軛結(jié)構(gòu),抑制變色。4)捕捉自由基,阻止氧化反應(yīng)。如加入酚類熱穩(wěn)定劑能阻滯脫HCL,是由于酚給出的H原子自由基能與降解的PVC大分子自由基偶合,形成不能與O2反應(yīng)的物質(zhì),而具有熱穩(wěn)定作用。這種熱穩(wěn)定劑可具有一種或兼具幾種作用。9.無毒熱穩(wěn)定劑有哪些？答：a

15、.稀土熱穩(wěn)定劑：硬脂酸稀土型；b.有機(jī)銻熱穩(wěn)定劑：羧酸銻、硫醇銻、硫醇鹽銻、巰基羧酸脂銻用羧酸巰基銻；c.鈣鋅復(fù)合熱穩(wěn)定劑：鈣皂、鋅皂、多元醇、環(huán)氧大豆油等。d.光穩(wěn)定劑10.光屏蔽劑種類有哪些？作用機(jī)理分別是什么？答：a.炭黑b.氧化鋅c.二氧化鈦?zhàn)饔脵C(jī)理：吸收或反射紫外線，使光不能進(jìn)入高分子內(nèi)部，有效地抑制了光氧化降解，從而起到保護(hù)高分子的作用。11.潤滑劑分類依據(jù)是多少？舉出應(yīng)用的例子。答：a.按作用機(jī)理分為：內(nèi)潤滑劑和外潤滑劑。內(nèi)潤滑劑主要有高級(jí)脂肪醇、脂肪酸脂、液體石蠟。外潤滑劑包括石蠟烴、28個(gè)C以上的高級(jí)脂肪醇、PE蠟、礦物油、氟烴等。b.按化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為：烴類(液體石蠟，天然石

16、蠟，微晶石蠟，PE蠟，氯代烴，氟代烴)、脂肪酸類(高級(jí)脂肪酸，羥基脂肪酸)、脂肪酸酰胺類(脂肪酰胺，烷撐雙脂肪酰胺)、脂類(脂肪酸低級(jí)醇酯和高級(jí)醇酯，脂肪酸多元醇酯，脂肪酸聚乙二醇酯)、醇類(高級(jí)脂肪醇，多元醇，聚乙二醇或聚丙二醇)、金屬皂類(硬脂酸鉛)、復(fù)合潤滑劑等等。常見的潤滑劑主要有：飽和烴類：如液體石蠟、固體石蠟、微晶石蠟、低分子量聚乙烯，氧化聚乙烯蠟和氯化石蠟等；金屬皂類：PbSt、 LiSt、CaSt、ZnSt、BaSt；脂肪族酰胺：N,N-亞乙基雙硬脂酸銨、N,N-亞乙基雙蓖麻醇酸酸銨；脂肪酸類：硬脂酸、羥基硬脂酸；脂肪酸脂類：硬脂酸丁酯、單硬脂酸甘油酯；脂肪醇類：硬脂醇、季戊四

17、醇。12.說明表面活性劑型抗靜電劑的作用機(jī)理。答：由極性相似規(guī)則，表面活性劑分子的碳?xì)滏湶糠謨A向與高分子鏈段接觸，極性基團(tuán)部分傾向與空氣中的水接觸。高分子材料作為疏水材料，抗靜電劑在其表面形成規(guī)則的面向空氣中的水的親水吸附層。13.阻燃劑如何分類？作用機(jī)理有哪些？各舉出一些例子。答：a.按組成分類：有機(jī)阻燃劑：磷系，磷+氮系，磷+鹵素系，氮系，鹵素系，其他無機(jī)阻燃劑:硼化合物，三氧化二銻，氫氧化鋁，其他b.按使用方法分類：添加型阻燃劑：磷酸酯、鹵代烴和氧化銻等；反應(yīng)型阻燃劑：鹵代酸酐和含磷多元醇。作用機(jī)理：a.阻隔機(jī)理：阻燃劑在高溫下形成玻璃狀或穩(wěn)定泡沫覆蓋層，具有隔熱、隔氧、阻止可燃?xì)怏w向外

18、逸出的綜合作用，從而達(dá)到阻燃目的。例如：磷酸、偏磷酸、多聚磷酸等； b.抑制鏈反應(yīng)機(jī)理：阻燃劑作用于氣相燃燒區(qū)，捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基，從而阻止火焰的傳播，使燃燒區(qū)的火焰密度下降，最終使燃燒反應(yīng)速度下降直至終止。例如：一些含鹵阻燃劑；c.吸熱機(jī)理：阻燃劑發(fā)生強(qiáng)烈的吸熱反應(yīng)，吸收燃燒放出的部分熱量，降低可燃物表面的溫度,有效地抑制可燃性氣體的生成，阻止燃燒的蔓延。如：三聚氰胺、氫氧化鋁、氫氧化鎂等；d.稀釋機(jī)理：阻燃劑受熱時(shí)分解出不燃?xì)怏w，將可燃?xì)怏w和氧氣的濃度稀釋到燃燒下限以下。如：三聚氰胺尿酸鹽MCA等。14.舉出阻燃劑中利用協(xié)同效應(yīng)的例子。答：含鹵磷酸酯兼具阻燃和增塑功能。常用的有TCEP

19、、TOP、TPP、DMMP。其中的磷系可以使含氧聚合物脫水，對(duì)不含氧的聚合物產(chǎn)生水蒸氣，促使碳質(zhì)焦粒的形成，使塑料表面結(jié)焦從而對(duì)燃燒有阻緩作用。而鹵系通過阻止氣相中的自由基鏈反應(yīng)實(shí)現(xiàn)阻燃，效率高。二者并用，效果顯著，且可以大大減少阻燃劑的使用量。自由基引發(fā)劑,氧化銻,含鹵阻燃劑得協(xié)同作用Sb2O3 與鹵系阻燃劑并用，起協(xié)同作用 15.鹵素阻燃劑的缺點(diǎn)以及無鹵阻燃劑的種類有哪些？答：腐蝕性強(qiáng)；著火時(shí)煙霧大；分解產(chǎn)生大量有害物質(zhì)；在自然界能長期存在，造成環(huán)境污染；會(huì)在生物體內(nèi)殘留積累。無鹵阻燃劑主要有：氮系；無機(jī)磷系；Al(OH)3和Mg(OH)2; ZnB、MoO3。16.著色劑如何分類？常用塑

20、料著色方法有哪些？著色劑的分類著色劑顏料染料無機(jī)顏料有機(jī)顏料不溶性顏料色淀顏料 塑料著色方法：a.干法著色；b.糊狀著色劑著色；c.色粒著色；d.色母粒著色。17.發(fā)泡劑如何分類？各舉出一些例子。答：a.按氣體產(chǎn)生方式分為：物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑。 b.根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為：無機(jī)發(fā)泡劑和有機(jī)發(fā)泡劑。無機(jī)發(fā)泡劑主要是碳酸氫鈉和碳酸氫銨，有機(jī)發(fā)泡劑則主要有偶氮類化合物、亞硝基化合物、磺酰肼類化合物等。18.說明硅烷偶聯(lián)劑處理玻璃纖維的作用機(jī)理。答：當(dāng)硅烷偶聯(lián)劑應(yīng)用于玻璃纖維表面處理時(shí)，硅烷偶聯(lián)劑分子中X部分首先在水中水解形成反應(yīng)性活潑的多羥基硅醇，然后與玻璃纖維表面的羥基縮合而牢固結(jié)合，而偶聯(lián)劑的另

21、一端即Y基團(tuán)與高分子樹脂長鏈或纏結(jié)，或發(fā)生反應(yīng)。19.鈦酸酯偶聯(lián)劑有哪些種類？使用中注意事項(xiàng)有哪些？答：單烷氧基型；單烷氧基焦磷脂基型；螫合型；配位型；其他。注意事項(xiàng)：氧化鋅、硬脂酸等表面活性劑應(yīng)在填料與偶聯(lián)劑作用之后加入，否則會(huì)干擾或降低偶聯(lián)劑在界面的反應(yīng)；大多數(shù)鈦酸酯偶聯(lián)劑會(huì)與聚酯型增塑劑產(chǎn)生脂交換反應(yīng)，所以應(yīng)在偶聯(lián)劑作用之后加入聚酯型增塑劑，石油衍生物增塑劑無問題，故可用來稀釋偶聯(lián)劑，使偶聯(lián)劑更好的分散，與填料更好的作用；鈦酸酯偶聯(lián)劑的用量一般為填料量的0.1-2%之間，最佳用量由實(shí)驗(yàn)確定。20.舉例說明固化劑的作用。答：1環(huán)氧樹脂：固化劑與環(huán)氧樹脂混合后，在一定條件下（溫度、時(shí)間）能與

22、環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基或側(cè)羥基發(fā)生開環(huán)或加成反應(yīng)，引起環(huán)氧樹脂交聯(lián)。2酚醛壓塑粉：固化時(shí)用六次甲基四胺作固化劑，3不飽和樹脂：固化時(shí)則加入過氧化二苯甲酰21.PE如何分類？簡述LDPE、HDPE、LLDPE合成方法、結(jié)構(gòu)、性能與用途的差異。答：a.按聚合壓力分為:低壓法、中壓法和高壓法；從生產(chǎn)過程分為本體聚合、溶液聚合、輻射聚合。b.按聚合機(jī)理分為：游離基型（高壓法）和離子型（低壓或中壓法）聚合。c.按分子量分類：1000-1萬，低分子量PE；1-11萬，中等分子量PE；11-25萬，高分子量PE；25-100萬，特高分子量PE；100萬以上，超高分子量PE。d.按發(fā)展順序分為：LDPE、HDPE、

23、LLDPE、VLDPE、ULDPE。e.按密度不同分為：ULDPE、VLDPE、LDPE、LLDPE、MDPE、HDPE。差異LDPE：方法：低密度聚乙烯按聚合方法，可分為高壓法和低壓法。 結(jié)構(gòu)：常規(guī)LDPE的分子結(jié)構(gòu)以其線性主鏈為特征，只有少量或沒有長支鏈，但包含一些短支鏈。沒有長支鏈?zhǔn)咕酆衔锏慕Y(jié)晶性較高。 性能：透明，柔順，易于擠出，流動(dòng)性好用途：用于注塑制品、食品包裝材料、醫(yī)療器具、藥品、吹塑中空成型制品、纖維等。HDPE：方法：低壓法 結(jié)構(gòu)：分子結(jié)構(gòu)簡單，對(duì)稱，含有極少量的短支鏈 性能：高密度聚乙烯是一種不透明白色臘狀材料，柔軟而且有韌性，但比LDPE略硬，也略能伸長，無毒，無味。熔點(diǎn)

24、為130，相對(duì)密度為0941-0960，它具有良好的耐熱性和耐寒性，化學(xué)穩(wěn)定性好，還具有較高的剛性和韌性，機(jī)械強(qiáng)度好，介電性能，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性亦較好。 用途：1 注塑制品：有周轉(zhuǎn)箱、瓶蓋、桶類、帽、食品容器、盤、垃圾箱、盒、以及塑料花 2 吹塑制品：中空成型制品，如各種系列吹塑桶、容器、瓶類、盛放清潔劑、化學(xué)品、化妝品等，汽油箱、日用 品等。還有吹膜制品如食品包裝袋，雜品購物袋，化肥內(nèi)襯薄膜等。 3 擠塑制品：管材、管件主要用在煤氣輸送，公共用水和化學(xué)品輸送，如建材排水管、煤氣管、熱水管等：片材主要用于座椅，手提箱，搬運(yùn)容器等。 4 旋轉(zhuǎn)成型：注塑制品如大型容器、儲(chǔ)藏罐、桶，箱等。LLDPE

25、：方法：低壓法結(jié)構(gòu)：其線性主鏈為特征，只有少量或沒有長支鏈，但包含一些短支鏈。沒有長支鏈?zhǔn)咕酆衔锏慕Y(jié)晶性較高。性能：拉伸強(qiáng)度，抗撕裂強(qiáng)度，耐低溫，耐熱性，和耐穿刺性十分優(yōu)越用途：制成薄膜，注塑和旋轉(zhuǎn)成型22.聚乙烯的共聚物有哪些？各有何特點(diǎn)？答：EVA樹脂：柔軟；透明性和表面光澤性好；化學(xué)穩(wěn)定性良好；抗氧化，耐臭氧；無毒。EEA：耐低溫性突出；優(yōu)良的抗沖擊性能和耐環(huán)境應(yīng)力開裂性；耐老化；良好的熱粘合性，加工中熱穩(wěn)定性好，可作熱熔粘合劑；耐熱性阻汽性；氣密性不良。EMA：彎曲模量低；耐環(huán)境開裂性能改善；介電系數(shù)提高。離聚體：力學(xué)性能優(yōu)良；透明性好；耐低溫；耐溶劑；良好的介電性；粘合性好。EVOH

26、：剛性，強(qiáng)度高；高阻隔性，極佳的隔氧，保香，耐酸及耐油性能；吸濕，吸水性強(qiáng)。23.UHMWPE為什么可以作為工程塑料？答：耐磨性在已知塑料中排名第一；極高的耐沖擊性能，比POM高14倍，比ABS高6倍；自潤滑性能良好，磨耗低；耐低溫性能優(yōu)良，催化溫度在-80以下，甚至在低于液氮溫度下仍可保持高韌性；耐化學(xué)腐蝕性極佳；電絕緣性好，消音、減震性能優(yōu)良，抗粘結(jié)性能優(yōu)良；密度低，造價(jià)低廉。24.簡述PP-H、PP-B、PPR結(jié)構(gòu)、性能與用途的差異。答：聚合物結(jié)構(gòu)性能用途PP-H均聚聚丙烯結(jié)晶度高，低溫性脆，抗沖擊性能差化工容器，機(jī)器零部件，食品包裝PP-BPP與PE嵌段共聚抗低溫沖擊性能強(qiáng)冷熱水承壓管

27、材PPR無規(guī)共聚聚丙烯較好的光學(xué)透明性、耐沖擊性和柔順性，耐高溫，抗蠕變性強(qiáng)高透明性的薄膜，中空成型和注塑制品。25.為什么PP的大球晶會(huì)對(duì)性能造成不利的影響？如何避免？答：因?yàn)榍蚓н吔缡沁B接最弱的區(qū)域，而PP的球晶結(jié)構(gòu)為大球晶，球晶之間有明顯的界面，在界面處易產(chǎn)生應(yīng)力集中，會(huì)減弱斷裂伸長、韌性、抗沖擊性、剛性、彈性模量、拉伸強(qiáng)度等性能。大球晶的直徑遠(yuǎn)大于可見光波長，且晶區(qū)與非晶區(qū)的折射率相差較大，導(dǎo)致產(chǎn)生表面光的散射，導(dǎo)致透明性下降。如何避免：可以采用降低熔體溫度，縮短熔融時(shí)間；中等降溫速度；增大加工剪切應(yīng)力；加入成核劑等方法避免大球晶的產(chǎn)生以改善PP的性能。26.GPPS的性能有何特點(diǎn)？常

28、見用途是什么？如何改善其脆性？答：物理性能：PS的相對(duì)密度介于1.041.09之間，尺寸穩(wěn)定性好，收縮率低，吸濕性低，純凈的PS的透明度能達(dá)到88%92%，折光率為1.591.60，PS極易著色，可與有機(jī)或無機(jī)色料混合，配成各種色澤的制品。熱性能：PS的熱變形溫度約為6080，Tg為74105，制品最高使用溫度為6080，PS的導(dǎo)熱系數(shù)不隨溫度變化而變化，是良好的冷凍絕緣材料。PS在高于300時(shí)將劇烈分解，它易燃燒，離火后仍能繼續(xù)燃燒。電性能：PS具有良好的介電性和絕緣性，并且其介電性與頻率無關(guān)。由于表面電阻與體積電阻均較大，也不吸水，因此很易產(chǎn)生靜電，使用時(shí)應(yīng)加入抗靜電劑。力學(xué)性能：PS的力

29、學(xué)性能與合成方法、分子質(zhì)量大小以及雜質(zhì)含量有關(guān)。當(dāng)相對(duì)分子質(zhì)量為4.56.5萬時(shí)，PS的主要力學(xué)性能如下：拉伸強(qiáng)度>60MPa，斷裂伸長率為12.5%，彎曲強(qiáng)度7080MPa,沖擊強(qiáng)度118157J/m2?；瘜W(xué)性能：PS可耐各種堿和鹽酸、磷酸、硼酸及各種有機(jī)酸，但不耐氧化性酸，如硝酸。不溶于非極性的烷烴中，但能溶于苯、甲苯、苯乙烯、二甲苯、氯仿中。耐候性：PS分子鏈中含有苯基，可使苯基位上的氫活化，因此長期暴露在陽光下會(huì)變色，甚至發(fā)生脆化，使用時(shí)應(yīng)加入抗氧化劑。用途：商用的GPPS可分為三類即高耐熱型、中等流動(dòng)型和高流動(dòng)型。a.高耐熱型的PS樹脂的相對(duì)分子質(zhì)量高，添加劑少，因此耐熱性好，

30、但是發(fā)脆?？蓴D成發(fā)泡片材和熱成型，用于電器包裝，可注塑成型為珠寶盒、高質(zhì)量的香水瓶和CD盒。b.中等流動(dòng)型的PS樹脂具有中等分子量，含1%2%的礦物油作為添加劑，可制成中空瓶和共擠材料，用作食品和醫(yī)藥包裝。c.高流動(dòng)型的PS樹脂的相對(duì)分子質(zhì)量最低，通常含有3%4%的礦物油，以降低熔體粘度和提高熔體流動(dòng)速率，這類樹脂較為柔軟，熱扭變溫度較低，特別適合注塑成型薄壁制品，典型應(yīng)用有一次性藥品器皿、餐盒以及用于熱成型包裝材料的共擠片材。改變其脆性：應(yīng)加入抗氧化劑27.簡述ABS性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。答：ABS大分子主鏈由三種結(jié)構(gòu)單元重復(fù)鏈接而成，其中丙烯晴結(jié)構(gòu)單元賦予ABS良好的耐化學(xué)腐蝕性和高表面硬度；

31、丁二烯結(jié)構(gòu)單元賦予ABS良好的韌性；苯乙烯結(jié)構(gòu)單元賦予材料良好的透明性、著色性、電絕緣性和加工型。因此，ABS擁有優(yōu)良的綜合性能，有極好的沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性好、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性、散熱性。28.改性聚苯乙烯樹脂的品種有哪些？答：ABS、MBS、AAS、ACS、AS、EPSAN等。29.PVC合成方法有哪些？其性能有何特點(diǎn)？用途有哪些？答：聚合方法聚合體形態(tài)特點(diǎn)懸浮法小粒子主要方法，工業(yè)成熟，質(zhì)量好，用途廣，成本低乳液法糊狀樹脂細(xì)，分子量大，價(jià)高，適于PVC糊狀樹脂、人造革、乳膠涂料、裝幀書面、手套、玩具等。本體法小顆粒工藝簡單，但溫度調(diào)節(jié)難，樹脂性能優(yōu)良（純度高，熱穩(wěn)定好）

32、溶液法溶液成本高，主要用于油漆、涂料等30.簡述PVC塑料組成及各組分的作用？答：PVC塑料主要包括氯乙烯和各種添加劑，包括穩(wěn)定劑、增塑劑、熱、光穩(wěn)定劑、潤滑劑、填料以及顏料。其中穩(wěn)定劑主要作用是提高分解溫度，包括鉛鹽、有機(jī)錫、金屬皂類和稀土類。而增塑劑則提高樹脂流動(dòng)性，降低熔融溫度，使制品變軟，包括鄰苯二甲酸脂類、油脂類等。31.PVDC的作用和特點(diǎn)。答：PVDC主要用于薄膜、片材、單絲、注塑制品和管材，容器的內(nèi)襯等。PVDC薄膜具有柔軟、透明、無毒、耐熱、耐油、高阻隔性等優(yōu)良性能。PVDC的阻隔性能大大優(yōu)于PE、PP、PVC薄膜，成為當(dāng)今世界上流行的三大高阻隔塑料包裝材料之一。廣泛用作薄膜

33、制品，如保鮮膜，用作肉類和其他食品以及藥品、香料的包裝。32.如何生產(chǎn)PVA、PVB？答：PVA：PVAc水解，乙烯直接合成法，乙炔合成法；PVB：均相一步法、非均相兩步法。一步法通常用醇類作溶劑，在強(qiáng)酸催化作用下，使原料醋酸乙烯酯的水解與醛類的縮合同時(shí)進(jìn)行。反應(yīng)溫度為6575，工藝雖短，但要消耗溶劑。兩步法則是使醋酸乙烯酯先水解為聚乙烯醇，然后再于相應(yīng)的醛進(jìn)行縮合反應(yīng)，該法產(chǎn)品純度較高。33.PMMA的性能與用途。答：機(jī)械性能：PMMA的機(jī)械性能比普通玻璃高10倍以上；光學(xué)性能：PMMA具有優(yōu)良的光學(xué)性能，高度的透光率（9092%）；熱性能：耐熱性不夠好，使用溫度僅為80，可通過共聚、交聯(lián)等

34、方法提高其耐熱性，在加工溫度下，其熔體的流變性接近于非牛頓性，其熔體粘度比PE、PS高得多，所以注射成型所需壓力高。用途：照明及采光：常用于燈罩，汽車、輪船、飛機(jī)上的窗玻璃及擋風(fēng)玻璃，儀表窗、展示窗、廣告窗、展示窗、天花板、照明板等；光學(xué)儀器：各種光學(xué)鏡片如眼鏡、放大鏡及透鏡等，信息傳播材料如光盤及光纖；醫(yī)學(xué)材料：用于牙科材料如牙托、假牙以及假肢材料等；日用品：各種產(chǎn)品模型、標(biāo)本及工藝美術(shù)品等，各種紐扣、發(fā)卡、兒童玩具、筆桿及繪圖儀器等。34.尼龍的命名（化學(xué)名稱）：PA6、PA66、PA1010、PA610、PA6T、PA6/PA66。答PA6: 聚己二酰,PA66:聚己二酰己二胺,PA10

35、10:聚癸二酰癸二胺,PA610:聚癸二酰己二胺,PA6T:聚對(duì)苯二甲酰己二胺,PA6/PA66:共聚尼龍37.解釋POM結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。答：聚甲醛的主鏈結(jié)構(gòu)對(duì)稱，有柔性，而且無側(cè)基，因此很容易結(jié)晶。由于碳-氧鍵的鍵長為0.146nm，碳-碳鍵的鍵長為0.154nm，使聚甲醛分子斂集更密集，其剛度和硬度均高于PE。碳-氧鍵的存在使大分子自由旋轉(zhuǎn)容易，因此聚甲醛的流動(dòng)性好，固體的沖擊強(qiáng)度高。在共聚甲醛中，由于存在部分碳-碳鍵，使大分子鏈斂集緊密程度和規(guī)整性較均聚甲醛差，影響其結(jié)晶性，也使共聚POM的力學(xué)性能略差。但碳-碳鍵對(duì)降解有終止作用，因此共聚甲醛熱穩(wěn)定性較好。38.PPO性能的優(yōu)缺點(diǎn)，如

36、何改善其缺點(diǎn)？答：優(yōu)點(diǎn)：節(jié)電性能居塑料之首；無毒，密度?。涣己玫臋C(jī)械性能和熱穩(wěn)定性，尺寸穩(wěn)定性好；優(yōu)異的耐水性；阻燃性好，具有自熄性；耐介質(zhì)性一般。缺點(diǎn)：耐光性差；熔融流動(dòng)性差；耐有機(jī)溶劑差；耐油性差；價(jià)格較高。改善方法：通過改性改善其性能，如：PPO/PS合金：PS使PPO的Tg有所降低，但賦予共混物極佳的熔體流動(dòng)特征，使PPO的熔體粘度高，加工困難的問題得以改善。PPO/PA合金：PPO提供了優(yōu)異的耐熱性、低吸濕性和韌性，而PA賦予共混物耐油和耐溶劑的性能。PPO/PPS合金：為了進(jìn)一步提高PPO的耐熱性，制備PPO/PPS合金，再用玻璃纖維增強(qiáng)，使其耐熱溫度達(dá)到270以上，同時(shí)又提高了P

37、O/PPS合金的耐清洗劑和耐溶劑性。PPO/PBT合金：用（順丁烯二酸/苯乙烯）共聚物作為增容劑制備PPO/PBT合金，它的耐熱性和耐沖擊性都很好，且吸水率很低。PPO/ABS合金：耐沖擊性、耐熱性、尺寸穩(wěn)定性均佳。39.常見的聚酯有哪些品種？答：聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂（PET）、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇脂（PBT）、聚芳脂（PAR）。40.比較PBT、PET合成方法、結(jié)構(gòu)、性能差異。答：41.PPS性能特點(diǎn)與改性品種有哪些？答：優(yōu)異的熱穩(wěn)定性；突出的耐化學(xué)腐蝕；力學(xué)性能好；阻燃性能優(yōu)良。主要的改性品種：結(jié)構(gòu)改性：聚苯硫醚酮（PPSK）、聚苯硫醚砜（PPSF）、聚苯硫醚（PPSA）、聚苯晴硫醚（PPC

38、S）；摻雜改性：PPS/PTFE、PPS/PA、PPS/LCP、PPS/PSU等。42.簡述PTFE結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。答：結(jié)構(gòu)性能氟原子的電負(fù)性很大，氟原子間有很大的排斥力，分子對(duì)稱型好易于結(jié)晶PTFE分子對(duì)稱排列，分子沒有極性，大分子間與其他物質(zhì)分子間吸引力都很小摩擦因數(shù)小碳-氟鍵的鍵能很高優(yōu)異的耐高低溫性能分子中含有大量的碳-氟，氟原子半徑遠(yuǎn)大于氫原子，因此，氟原子能很好的把碳原子包圍起來，免遭其他原子攻擊。優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕和老化性43.舉出一些超級(jí)工程塑料的品種與用途。答：聚醚醚酮（PEEK）：航空航天、電子電器、醫(yī)療方面、汽車和機(jī)械工業(yè)等。聚砜：雙酚A型聚砜（PSU）、聚芳砜（PAS）

39、、聚醚砜（PES）：電路板、鐘表外殼、電裝飾材料、復(fù)印機(jī)、照相機(jī)、醫(yī)療器械、起搏器、牙科材料、容器包裝等。聚酰亞胺（PI）：薄膜、涂料、先進(jìn)復(fù)合材料、纖維、泡沫塑料、電工電子、膠黏劑等。46.氨基塑料有哪些品種？它們各有何特點(diǎn)？答：脲-甲醛樹脂（UF）、三聚氰胺-甲醛樹脂（MF）、苯胺-甲醛樹脂、脲、三聚氰胺和甲醛的共縮聚樹脂。脲-甲醛樹脂：成本低廉，顏色淺、表面有光澤，硬度高，耐弱酸堿及油脂，有較好的絕緣性和耐溫性，有一定的韌性，易吸水，電性能較差，耐熱性也不高。三聚氰胺-甲醛樹脂：耐水能力高，熱穩(wěn)定性好，硬度高，耐磨性好，抗化學(xué)藥物好，電絕緣性能好，儲(chǔ)存器短，易變質(zhì)。47.環(huán)氧樹脂有何特點(diǎn)

40、和用途？答：特點(diǎn)：形式多樣、固化方便、粘附力強(qiáng)、收縮率低、良好的力學(xué)性能、高介電性、化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)良、突出的尺寸穩(wěn)定性、防水、防潮、耐霉菌。用途：環(huán)氧玻璃鋼：可用來制造飛機(jī)的升降舵、異型管的結(jié)構(gòu)板、電器開關(guān)、儀表盤、印刷線路底盤等。環(huán)氧泡沫塑料：絕熱材料、防震包裝材料、漂浮材料以及飛機(jī)上的吸音材料。由于環(huán)氧樹脂具有粘合強(qiáng)度高 ，電性能好，因此廣泛應(yīng)用于電機(jī)、電容儀、電話零件、宇宙飛船零部件以及地面站通訊設(shè)備等。48.環(huán)氧塑料的組成及各組分的作用是什么？答：環(huán)氧塑料主要由環(huán)氧樹脂和各種輔助劑組成。輔助劑包括：稀釋劑、增韌劑、填料、色料。稀釋劑：降低環(huán)氧樹脂的粘度，提高其流動(dòng)性。增韌劑：非活性增韌劑

41、主要起增塑作用，而活性增塑劑參與固化反應(yīng)。填料：降低成本，減少制品成型過程中的收縮性，降低制品的熱膨脹系數(shù)。色料：使制品帶有顏色，增加制品的美觀性。49.不飽和聚酯塑料的組成與應(yīng)用。答：二元酸、二元醇、交聯(lián)單體、引發(fā)劑、促進(jìn)劑、阻聚劑、觸變劑。不飽和聚酯塑料主要用途是制作玻璃鋼，用作承載結(jié)構(gòu)材料，用于汽車、造船、航空、建筑、化工等部門以及日常生活中。例如采用手糊和噴涂技術(shù)制造各種類型的船體，用SMC技術(shù)制造汽車外用部件，用BMC通過模壓法生產(chǎn)電子元器件、洗手盆等，用纏繞法制作化工容器的大口徑管等，通過澆鑄成型可制作刀把、標(biāo)本，用UP進(jìn)行墻面、地面裝飾，制作人造大理石、人造瑪瑙，具有裝飾性好、耐

42、磨等特點(diǎn)。50.有機(jī)硅聚合物的性能與用途。答：耐熱性強(qiáng)，熱穩(wěn)定性好；具有優(yōu)良的電絕緣性能；吸水性很低，水珠在其表面只能滾落不能潤濕；可耐低濃度酸堿；阻燃性好；力學(xué)性能較弱。用途：主要產(chǎn)品有有機(jī)硅橡膠、結(jié)構(gòu)膠、硅油等。廣泛用于計(jì)算器、遙控器、手機(jī)的按鍵，傳真機(jī)、打印機(jī)復(fù)印機(jī)的滾輪和滾軸，游泳潛水用品，運(yùn)動(dòng)用品，汽車橡膠件，耐熱、阻燃電線，密封圈，止逆閥，磨具、硅油等等。51.聚氨酯合成原料有哪些？應(yīng)用在哪些方面？答：異氰酸酯、多元醇、催化劑、擴(kuò)鏈劑。應(yīng)用：聚氨酯泡沫塑料主要分為軟質(zhì)泡沫塑料、半硬質(zhì)泡沫塑料以及硬質(zhì)泡沫塑料。質(zhì)泡沫塑料主要用于家具用品、織物襯里等。而半硬質(zhì)泡沫塑料多用在隔熱、阻音、

43、減震材料等。硬質(zhì)泡沫塑料則是優(yōu)良的絕熱保溫材料。聚氨酯彈性體主要分為混煉型PU彈性體、澆注型PU彈性體和熱塑性PU彈性體。其中澆注型PU彈性體可澆注或灌注各種復(fù)雜模型的制品，用作涂料，浸漬織物。熱塑性PU彈性體像塑料一樣加工，制成各種彈性制品。聚氨酯涂料：耐油、耐磨、耐老化、粘結(jié)性好，作汽車用涂料。聚氨酯橡膠大量用于航空、車輛上的座椅、沙發(fā)等。聚氨酯合成革是理想的天然皮革替代品。聚氨酯膠黏劑：主要為溶劑型，如鞋用膠、包裝行業(yè)復(fù)膜膠。第六章 聚合物共混物1.聚合物共混物的定義，有何特征？如何分類？答：聚合物共混物是指兩種或兩種以上聚合物通過物理或化學(xué)方法共同混合而形成的宏觀上均勻、連續(xù)的固體高分

44、子材料。特征：存在兩組或多項(xiàng)結(jié)構(gòu)。分類：按聚合物組分?jǐn)?shù)分為：二元聚合物共混物和多元聚合物共混物；按共混物中基體樹脂名稱分為：聚烯烴共混物、聚氯乙烯共混物、聚酰胺共混物等；按性能特征分為：耐高溫、耐低溫、耐燃、耐老化等。2.聚合物共混改性的目的，舉出一些例子。答：綜合均和各聚合物組分的性能，取長補(bǔ)短，消除各單一聚合物組分性能上的弱點(diǎn)，獲得綜合性能優(yōu)異的高分子材料；通過共混可以改變某些聚合物的加工性能；聚合物共混可滿足某些特殊性能的需要，制備一系列具有嶄新性能的高分子材料。例如：PVC/NBR共混物、A型ABS樹脂、PP/PE共混物、SBS樹脂、苯乙烯-馬來酸酐共聚物SMA、丙烯晴-苯乙烯-丙烯晴

45、ASA。3.聚合物共混的方法有哪些？答：a.物理共混法：干粉共混法、熔體共混法、溶液共混法、乳液共混法；b.共聚-共混法：接枝共聚-共混與嵌段共聚-共混；c.互穿網(wǎng)絡(luò)法：分布型、同步型、互穿網(wǎng)絡(luò)彈性體、乳膠-IPN等不同類型。4.聚合物互溶性和相容性的區(qū)別。答：互溶性：亦稱混溶性，與低分子中溶解度相對(duì)應(yīng)，是指聚合物之間熱力學(xué)上的相互溶解性；相容性：指聚合物之間容易相互分散而制得性能良好、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的共混物的能力，是聚合物共混工藝性能的一種表達(dá)形式。5.聚合物/聚合物互溶性的特點(diǎn)，如何改善互溶性？答：聚合物分子量很大，混合熵很小，所以熱力學(xué)上真正完全互溶即可任意比例互溶的聚合物對(duì)不多，大多數(shù)聚合物

46、之間是不互溶或部分互溶的。當(dāng)部分互溶性（即相互溶解度）較大時(shí)稱為互溶性好，當(dāng)部分互溶性較小時(shí)稱之為互溶性差，當(dāng)部分互溶性很小時(shí)，稱為不互溶或基本不互溶。改善方法：加入增溶劑(亦稱增混劑)；加入大分子共溶劑；增強(qiáng)共混中的反應(yīng)物；在聚合物組成之間引入氫鍵或離子鍵；形成互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物。6.如何用Tg判斷共混物的互溶性？答：玻璃化轉(zhuǎn)變溫度與兩種聚合物分子級(jí)的混合成度有直接關(guān)系，分三種情況：若兩種聚合物組分互溶，共混物為均相體系，只有一個(gè)玻璃化溫度，此玻璃化溫度高低決定于兩組分的玻璃化溫度和體積分?jǐn)?shù)；若兩組分完全不互溶，形成界面明顯的兩相結(jié)構(gòu)，就有兩個(gè)玻璃化溫度，其分別對(duì)應(yīng)于兩組分的玻璃化溫度；部分互溶

47、的體系介于上述兩種極限情況之間。7.非晶/非晶聚合物共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)有哪些類型？答：單相連續(xù)結(jié)構(gòu)：分散相不規(guī)則、分散相顆粒較規(guī)則、分散相為胞狀結(jié)構(gòu)或香腸狀結(jié)構(gòu)、分散相為片層狀；兩相互鎖或交錯(cuò)結(jié)構(gòu)：層狀結(jié)構(gòu)和互鎖結(jié)構(gòu)；相互貫穿的兩相連續(xù)結(jié)構(gòu)。8.結(jié)晶/非晶聚合物共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)有哪些類型？答：晶粒分散在非晶區(qū)中；球晶分散在非晶區(qū)中；非晶態(tài)分散在球晶中；非晶態(tài)聚集成較大的相區(qū)分散在球晶中；球晶幾乎充滿整個(gè)共混體系(為連續(xù)相)，非晶聚合物分散于球晶與球晶之間；球晶被輕度破壞，成為樹枝晶并分散于非晶聚合物之間；結(jié)晶聚合物未能結(jié)晶,形成非晶/非晶共混體系(均相或非均相)；非晶聚合物產(chǎn)生結(jié)晶，體系轉(zhuǎn)化為結(jié)

48、晶/結(jié)晶聚合物共混物體系(也可能同時(shí)含存一種或兩種聚合物的非晶區(qū))。9.界面層如何形成？有何特點(diǎn)？對(duì)共混物性能有何影響？答：聚合物共混物界面層的形成可分為兩個(gè)步驟。第一步是兩相之間的相互接觸，第二步是兩種聚合物大分子鏈段之間的相互擴(kuò)散。特點(diǎn)：機(jī)械共混物中兩種大分子鏈段在界面互相擴(kuò)散的程度主要取決于兩種聚合物的溶解度參數(shù)、界面張力和分子量等因素；溶解度參數(shù)相近，兩種分子容易相互擴(kuò)散，界面層較寬；完全不相容的共混體系，不會(huì)形成界面層；兩種聚合物的表面張力接近，界面張力小，有利于兩相聚合物分子相互濕潤和擴(kuò)散；兩相之粘合有兩種基本類型，第一類是兩相之間由化學(xué)鍵結(jié)合，第二類是兩相之間僅靠次價(jià)力作用而結(jié)合

49、；在界面層大分子尾端的濃度要比本體高，即鏈端向界面集中，鏈端傾向垂直于界面取向，而大分子鏈整體則大致平行于界面取向；界面層分子量分級(jí)的效應(yīng)：若聚合物分子量分布較寬，則低分子量部分向界面區(qū)集中，產(chǎn)生分子量分級(jí)效應(yīng)。這是由于分子量較低時(shí)，集合物互溶性大而分子鏈熵值損失較小的原因。密度及擴(kuò)散系數(shù)：界面層聚合物密度存在兩種情況：增大或減小，這取決于兩相之間的相互作用力的大小。 影響：聚合物共混物中界面相的組成、結(jié)構(gòu)與獨(dú)立的相區(qū)有所不同,它對(duì)聚合物共混物的性能,特別是力學(xué)性能有著重要的影響。聚合物共混物中兩相之間的界面如果分得非常清楚，兩相中的分子或鏈段互不滲透,相間的作用力必然很弱,這樣的體系必然不會(huì)

50、有好的強(qiáng)度。力學(xué)相容的共混物在界面層內(nèi)兩相的分子鏈段共存，兩種聚合物分子鏈段在這里相互擴(kuò)散、滲透，形成相間的過渡區(qū)，它對(duì)穩(wěn)定兩相結(jié)構(gòu)的形態(tài),提高相間界面粘結(jié)力,進(jìn)而提高共混物材料的力學(xué)性能起著很大作用。(改善界面層重要的是需要提高共混物體系的相容性)10.增容劑的定義及其作用。答：增容劑就是以界面活性劑的形式分布于共混物兩相界面處，使界面張力降低，增加共混物組分之間的相容性和強(qiáng)化聚合物之間的界面粘結(jié)。作用：降低相間的界面能；提高分散相的分散度；改善界面粘結(jié)力；使體系更穩(wěn)定,防止進(jìn)一步的相分離。11.增容劑有哪些種類？分別舉出例子。反應(yīng)性增容劑(含有活性反應(yīng)基團(tuán)的各類聚合物) 答：接枝共聚物嵌段

51、共聚物物無規(guī)共聚物物高分子增容劑小分子增容劑增容劑非反應(yīng)型增容劑例子：非反應(yīng)型增容劑:A-B型：如PS-g-PMMA、PS-g-PE、PS-g-PEA等；A-C型：如PS-b-PBA、MAH-g-PP、COOH-g-PP等；C-D型：如SEBS、PS-b-PMMA、氫化SIS等。12.各種增容劑的作用機(jī)理。答：非反應(yīng)型增容劑：如在聚合物A（PA）和聚合物B（PB）不相容共混體系中，加入A-b-B(A與B的嵌段共聚物)或A-g-B(A與B的接枝共聚物)，依靠在其大分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)含有與共混物組分PA及PB相同的或共溶作用強(qiáng)的聚合物鏈，因而可在PA及PB兩相界面處起到“乳化作用”或“偶聯(lián)作用”，使兩

52、者的相容性得以改善。其增容作用可以概括為：a.降低兩相之間界面能；b.在聚合物共混過程中促進(jìn)相的分散；c.阻止分散相的凝聚；d.強(qiáng)化相間粘結(jié)。反應(yīng)型增容劑：這類增溶劑與共混的聚合物組分之間形成了新的化學(xué)鍵，所以可稱之為化學(xué)增容。它屬于一種強(qiáng)迫性增容。反應(yīng)性增容劑主要是一些含有可與共混組分起化學(xué)反應(yīng)的官能團(tuán)的共聚物，他們特別適用于那些相容性很差且?guī)в幸追磻?yīng)官能團(tuán)的聚合物之間的共混的增容。反應(yīng)增容的概念包括：外加反應(yīng)性增容劑與共混聚合物組分反應(yīng)而增容（在PE/PA共混體系中外加入羧化PE）；也包括使共聚混合物組分官能化，并憑借相互反應(yīng)而增容（使PE羧化后與PA共混）。界面區(qū)域中反應(yīng)型增容劑分子的狀

53、態(tài)變化：a.反應(yīng)性基團(tuán)向界面區(qū)域擴(kuò)散；b.反應(yīng)性基團(tuán)彼此反應(yīng)生成低接枝密度增溶劑；c.反應(yīng)性基團(tuán)彼此反應(yīng)生成高接枝密度增溶劑。小分子增容劑：一是通過催化或“橋聯(lián)”反應(yīng)而生成共聚物（如PVC/PP/雙馬來酰亞胺）；二是在共聚物生成的同時(shí)，共混組分的一相或兩相發(fā)生硫化或交聯(lián)（PP/NR/過氧化物+雙馬來酰亞胺）。13.AN含量對(duì)PVC/NBR共混物形態(tài)結(jié)構(gòu)和性能的影響。答：AN=0時(shí)，即對(duì)于PVC/PB體系來說，兩種聚合物的相差較大，因此是不相容體系。PB分散相粒子形狀不規(guī)則，且粒子尺寸粗大，相界面明顯，因此兩相之間結(jié)合力小，共混物的性能較差（抗沖擊強(qiáng)度低）。AN=20%時(shí)，兩種聚合物的差值（9.

54、7-8.6）減小，兩相之間的相界面模糊，說明是部分相容體系，NBR粒子尺寸適中，兩相結(jié)合力較大，因而共混物性能較好，沖擊強(qiáng)度較高。AN=40%時(shí)，兩種聚合物（9.7-9.6）值接近，基本上完全相容，共混物接近于均相，相區(qū)尺寸極小，近似為10nm，比聚合物分子本身的尺寸還小，這種共混物的性能也較差，沖擊強(qiáng)度低。14.反應(yīng)型和非反應(yīng)型增容劑的特點(diǎn)。答：特點(diǎn)非反應(yīng)型增容劑非反應(yīng)型增容劑優(yōu)點(diǎn)1.較少的添加量即可獲得很好的增容效果2.對(duì)一般方法增容困難的體系可增容效果顯著1.混煉容易；2.很少因副反應(yīng)使性能降低缺點(diǎn)1.易誘發(fā)副反應(yīng)而使性能下降；2.混煉和加工條件受限制；3.價(jià)格高添加量大15. 如何表征

55、共混物形態(tài)結(jié)構(gòu)？答： 相觀察（放大倍數(shù)、分辨率、維數(shù)、景深、觀察尺寸范圍、樣品）；分散相尺寸；分散均勻性。透射電子顯微鏡（TEM）、掃描電子顯微鏡（SEM）、光學(xué)顯微鏡（OM）16. 橡膠增韌塑料的增韌機(jī)理。答：能量的直接吸收理論：當(dāng)試樣受到?jīng)_擊時(shí)會(huì)產(chǎn)生裂紋。這時(shí)橡膠顆?？缭搅鸭y兩岸，裂紋要發(fā)展就必須拉伸橡膠顆粒，因而吸收了大量的能量，提高了材料的沖擊強(qiáng)度。次級(jí)轉(zhuǎn)變溫度理論：在橡膠增韌塑料中，橡膠的Tg即相當(dāng)于一個(gè)很強(qiáng)的次級(jí)轉(zhuǎn)變峰，韌性的增加與這種次級(jí)轉(zhuǎn)變峰有關(guān)。屈服膨脹理論：認(rèn)為增韌塑料之所以具有很大的屈服形變值是由于膨脹活化的緣故。橡膠顆粒在其周圍的樹脂相中產(chǎn)生了靜張力，引起體積膨脹，增加

56、了自由體積，從而使基體的Tg下降。這樣就使基體能發(fā)生很大的塑性形變，提高材料的韌性。裂紋核心理論：認(rèn)為橡膠顆粒充作應(yīng)力集中點(diǎn)，產(chǎn)生了大量小裂紋而不是少數(shù)小裂紋。擴(kuò)展大量的小裂紋比擴(kuò)展少數(shù)大裂紋需較多的能量。同時(shí)，大量小裂紋的應(yīng)力場相互干擾，減弱了裂紋發(fā)展的前沿應(yīng)力，從而會(huì)導(dǎo)致裂紋的終止。Schmitt認(rèn)為，應(yīng)力發(fā)白現(xiàn)象就是由于形成大量小裂紋的原因。銀紋-剪切帶-空穴理論：認(rèn)為橡膠顆粒的主要增塑機(jī)理包括三個(gè)方面：引發(fā)和支化大量銀紋并橋接銀紋兩岸；引發(fā)基體剪切形變，形成剪切帶；在橡膠顆粒內(nèi)及表面產(chǎn)生空穴，伴之以空間之間聚合物鏈的伸展和剪切并導(dǎo)致基體的塑性形變。17.影響橡膠增韌塑料抗沖強(qiáng)度的因素。答：樹脂基體的影響：a.基體樹脂分子量及其分布影響：增加分子量可提高沖擊強(qiáng)度，而增加低分子量級(jí)分使沖擊強(qiáng)度大幅度下降；b.基體組成及特性的影響：在其他條件相同時(shí)，基體的韌性越大，制品的沖擊強(qiáng)度越