为什么阳离子聚合反应一般需要在很低温度下进行才能得到高分子量的聚合物

为什么阳离子聚合反应一般需要在很低温度下进行才能得到高分子量的聚合物
为什么阳离子聚合反应一般需要在很低温度下进行才能得到高分子量的聚合物

1. 为什么阳离子聚合反应一般需要在很低温度下进行才能得到高分子量的聚合物?

解:因为阳离子聚合的活性种一般为碳阳离子。碳阳离子很活泼,极易发生重排和链转移反应。向单体的链转移常数(42

1010

---≈M C )比自由基聚合(541010---≈M C )大

的多。为了减少链转移反应的发生,提高聚合物的分子量,所以阳离子反应一般需在低温下进行。

2. 分别叙述进行阴离子,阳离子聚合时,控制聚合反应速度和聚合物分子量的主要方法。

解:进行离子聚合时,一般多采用改变聚合反应温度或改变溶剂极性的方法来控制聚合反应速度。

阴离子聚合一般为无终止聚合,所以通过引发剂的用量可调节聚合物的分子量。有时业通过加入链转移剂(例如甲苯)调节聚合物的分子量。

阳离子聚合极易发生链转移反应。;链转移反应时影响聚合物分子量的主要因素,而聚合反应温度对链转移反应的影响很大。所以一般通过控制聚合反应温度来控制聚合物的分子量。有时也通过加入链转移剂来控制聚合物的分子量。

3. 为什么进行阴离子聚合和配位聚合反应时需预先将原料和聚合容器净化,干燥,除去空

气并在密封条件下聚合? 解:离子聚合和配位聚合的引发剂及活性链均很活泼,许多杂质以及空气中的水,O 2,CO 2

均可破坏引发剂使活性中心失活。因此,对所用溶剂,单体等以及聚合容器必须进行严格净化和干燥。聚合反应必须在密封条件下进行。否则将导致聚合失败。

4.使用Ziegler-Natta 引发剂时,为保证试验成功,须采取哪些必要的措施?用什么方法出去残存的引发剂?怎样分离和鉴定全同聚丙烯。

解:由于Ziegler-Natta 引发剂大都是过渡金属卤化物和有机铝化物,它们遇到H 2O 、O 2、CO 等会发生剧烈反应,从而破坏引发剂,所以聚合时体系需保持干燥,所需试剂均需脱H 2O 脱O 2处理。溶剂不能含活泼氢和有害杂质。为防止空气进入,聚合需在高纯N 2保护下进行。残存的引发剂可通过加H 2O 、醇或螯合剂来脱除,随后进行干燥。原则上讲,聚丙烯可用熔点、比重、红外光谱(IR)或溶解萃取来鉴定其立构纯度。其中最常用的是沸腾庚烷萃取法和光谱法。

18.乙烯、丙烯以及TiCl 4/Al(C 6H 13)3在乙烷中进行共聚合,已知r E =33.36,r P =0.032,若欲制得等摩尔比的乙丙橡胶,初始配料比应是多少?

解:由于r B =33.36,r P =0.032,故 r B ×r P =1.067≈1 因此可粗略的人为1/r P =r B

带入共聚物组成方程,整理后得 d[M 1]/d[M 2]=r1[M 1]/[M 2]

已知d[M 1]/d[M 2]=50/50,r 1=r B =33.36 代入后计算得 [M 1]/[M 2]=1/33.36≈3/97

1.何谓竞聚率?它有何物理意义?

解:竞聚率系单体均聚链增长河共聚链增长速率常数之比。 即r 1=k 11/k 12,r 2=k 22/k 21

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。

19.温度、溶剂对自由基共聚的竞聚率有何影响?r i 、r 2在共聚过程中有无变化?对离子共聚的竞聚率又有何影响?

解:竞聚率与温度的关系式为 dlnr 1/dT=(E 11-E 12)/RT 2

E 11和E 12分别为自增长和共聚增长的活化能,均比较小,而差值则更小。其结果是温度变化对竞聚率的影响不大,且随温度增大,r 值趋于1。溶剂极性对竞聚率稍有影响,需要高精密测量才可测出,其变化的数量级仅为3*10-2—5*10-2。

在离子共聚中,温度对竞聚率的影响较大,变化趋势随局和体系而明显不同。溶剂的溶剂化能力和极性直接影响活性中心的形态,使其分别处于共价键态、紧密离子对、疏松离子对或自由离子状态。而不同的活性种对聚合速率、产物分子量及立构规整性都有很大的影响。

13.ABS 树脂是由哪些单体合成的?有几种合成方法?这种树脂的基本特性是什么?

解:ABS 树脂是由丙烯腈(Acrylonitrile)、丁二烯(Butadiene)和苯乙烯(Styrene)三种单体合成的。一般ABS 树脂的制造方法有如下三种:一是接支共聚法,即将苯乙烯和丙烯腈在聚丁二烯乳胶(或丁二烯-苯乙烯-二乙烯基苯的胶乳)上接支;二是以AS 和AB 两种树脂进行机械共混;三是接支与相结合,即将苯乙烯和丙烯腈在丁二烯-苯乙烯-二乙烯基苯的胶乳共聚物上接支,然后再将该接枝共聚物和苯乙烯-丙烯腈的共聚物树脂共混。ABS 树脂有较高的抗冲击强度,较大的韧性和可模塑性。主要用作抗冲击塑料。

8.简述下列聚合物的合成方法

解:(1)合成ABS 树脂的主要方法有

A.接枝共聚法。先将丁二烯与苯乙烯乳液共聚得到丁苯胶乳,以其为种子再将苯乙烯、丙烯腈经乳液接枝得接枝共聚物为外层的胶乳。最后与苯乙烯、丙烯腈共聚胶乳混合、凝聚、干燥后得ABS 树脂。

B.在聚丁二烯中加入苯乙烯的丙烯腈共聚法。

C.将丁苯橡胶与苯乙烯-丙烯腈共聚物机械共混法。 (3)合成SBS 热塑弹性体的主要方法有 A .用双官能催化剂经二步法合成

C CH 2C 6H 5C 6H 5CH 2

C

Li C 6H 5C 6H 5

Li

CH 2

CH CH CH +2n

C

CH 2

C 6H 56H 5

CH 2

C C 6H 56H 5

CH 2

CH CH CH 2

CH 2

CH CH CH 2Li

n-1

树 脂

CH 2CH CH CH 2Li

CH 2

CH CH CH 2

n-1

2mCH 2

CH C 6H 5终止

B .偶联法

nCH 2

CH+R -Li +

C 6H 5

R CH 2

CH

CH 2

C 6H 5

CHLi +

C 6H 5

n-1

2CH 2

R CH2CH CH2CH CH CH2CH2 C6H5CH CH CH2Li+

n m-1

2R CH2CH CH2CH CH CH2CH2 C6H5CH CH CH2Li+树脂

n m-1

Br(CH2)6Br C.用单官能团催化剂经三步法或二步法合成

nCH2CH+RLi

6H5

CH2CH-Li+

6H5

CH

CH2

R

C6H5

n-1

mCH2CH CH CH2

R CH2CH CH2

C6H5CH CH CH2CH2CH CH CH2-Li+

n m-1

SBS树脂

nCH2CH C6H5终止

或第二步同时加入丁二烯和苯乙烯,利用丁二烯优先聚合的特定形成渐变型的SBS树脂。

常用高分子聚合物名称缩写 中英文对照

常用高分子聚合物名称缩写 塑料原料名称中英文对照表(无忧塑料网https://www.360docs.net/doc/a615716427.html,版权所有) 塑料类别俗称中文学名英文学名英文简称主要用途 热 塑 性 塑 料 聚苯乙烯类硬胶通用聚苯乙烯General Purpose Polystyrene PS灯罩、仪器壳罩、玩具等 不脆胶高冲击聚苯乙烯High Impact Polystyrene HIPS日用品、电器零件、玩具等 改性聚苯乙烯类ABS料丙烯腈-丁二烯-苯乙烯Acrylonitrile Butadiene Styrene ABS电器用品外壳,日用品,高级玩具,运动用品 AS料(SAN料)丙烯腈-苯乙烯Acrylonitrile Styrene AS(SAN)日用透明器皿,透明家庭电器用品等 BS(BDS)K料丁二烯-苯乙烯Butadiene Styrene BS(BDS)特种包装,食品容器,笔杆等 ASA料丙烯酸-苯乙烯-丙烯睛Acrylonitrile Styrene acrylate copolymer ASA适于制作一般建筑领域、户外家具、汽车外侧视镜壳体 聚丙烯类PP(百折胶)聚丙烯Polypropylene PP包装袋,拉丝,包装物,日用品,玩具等 PPC氯化聚丙烯Chlorinated Polypropylene PPC日用品,电器等 聚乙烯类LDPE(花料,筒料)低密度聚乙烯Low Density Polyethylene LDPE包装胶袋,胶花,胶瓶电线,包装物等 HDPE(孖力士)高密度聚乙烯High Density Polyethylene HDPE包装,建材,水桶,玩具等 改性聚乙烯类EVA(橡皮胶)乙烯-醋酸乙烯脂Ethylene-Vinyl Acetate EVA鞋底,薄膜,板片,通管,日用品等 CPE氯化聚乙烯Chlorinated Polyethylene CPE建材,管材,电缆绝缘层,重包装材料 聚酰胺尼龙单6聚酰胺-6Polyamide-6PA-6轴承,齿轮,油管,容器,日用品 尼龙孖6聚酰胺-66Polyamide-66PA-66机械,汽车,化工,电器装置等 尼龙9聚酰胺-9Polyamide-9PA-9机械零件,泵,电缆护套 尼龙1010聚酰胺-1010Polyamide-1010PA-1010绳缆,管材,齿轮,机械零件 丙烯酸脂类亚加力聚甲基丙烯酸甲脂Polymethyl Methacrylate PMMA透明装饰材料,灯罩,挡风玻璃,仪器表壳 丙烯酸脂共聚物改性有机玻璃372#,373#甲基丙烯酸甲脂-苯乙烯Polymethyl Methacrylate-Styrene MMS高抗冲要求的透明制品 甲基丙烯酸甲脂-乙二烯Methyl Methacrylate-Butadiene MMB机器架壳,框及日用品等

高分子聚合物改性概述

高分子聚合物改性概述 1概述 高分子聚合物作为20世纪发展起来的新材料,因其综合性能优越、成形工艺相对简便以及应用领域极其广泛,因而获得了较为快速的发展。 然而.高分子材料又有诸多需要克服的缺点。以塑料为例,有许多塑科品种性脆而不耐冲击,有些耐热性差而不能在高温下使用。还有一些新开发的耐高温聚合物又因为加工流动性差而难以成形。再以橡胶为例,提高强度、改善耐老化性能、改善耐油性等都是人们关注的问题,诸如此类的同题都要求对聚合物进行改性。用以强化或展现聚合物某些或某一特定性能为目标的工艺方法.通称为聚合物改性(poly-mermodification)。可以说,聚合物科学与工程这门学科就是在不断对聚合钧进行改性中发展起来的。聚合物改性使聚合物材料的性能大幅度提高,或者被赋予新的功能,进一步拓克了高分子聚合物的应用领域.大大提高了聚合物的工业应用价值。 聚合物的改性方法多种多样,总体上可划分为共混改性、填充改性及纤维增强复合改性、化学改性、表面改性及其他方法改性。 聚合物改性的目标如下。

1)功能性使某一聚合物具有特定的功能性,而成为功能高分子材料,如磁性高分子、导电高分子、含能高分子、医用高分子、高分子分离膜等。 2)高性能使聚合物的力学性能.如拉伸强度、弹性模量、抗蠕变、硬度和韧性等,获得全面或大部分提高。 3)耐久性使聚合物的某些性能,如耐热性、耐寒性、耐油性、耐药溶剂性、耐应力开裂性、耐气候性等,得到持久的提高或改善。而成为特种高分子材料。 4)加工性许多高性能聚合物,因其熔融温度高,熔体流动性差,难以成形加工,采用改性技术,可成功地解决这一难题。 5)经济性在不影响使用性能的前题下,采用较低廉的有机材料或无机材料,与聚合物共混或填充改性,可降低材料成本,增强产品竞争能力;另外采用共混或填充改性手段,还可提高某些一般聚合物的工程特性.如采用聚烯烃与PA、ABS、PC等共混,或玻璃纤维填充PA、PP、PC等就是典型的范例。 2共混改性 聚合物的共混改性的产生与发展,与冶金工业的发展颇有相似之处。尽管已经合成的裹台物达到了数千种之多,但能够有工业应用价值的只有几百种,而能够大规模工业生产的以及广泛应用的只有

高分子结构和形态特点

1. 结构 高聚物是由许多巨大的分子构成的。这些大分子有许多重复的结构单元组成。某些高聚物的结构单元是完全一致的(均聚),但另一些则是由两种以上的结构单元混合组成(共聚),同时大分子之间又有各种联系。因此必须从微观、亚微观直到宏观不同的结构层次来描述高聚物分子结构、形态和聚集态等。 高聚物主要分为以下结构:一次结构(近程结构)、二次结构(远程结构)、三次结构(聚集态结构)和高次结构的层次。 一次结构式是指大分子的化学组成,均聚或共聚,大分子的相对分子量,链状分子的形状如直链、支化、交联。此外还包括大分子的立体构型如全同立构、间同立构、无规立构、顺式、反式的等的区别。 二次结构指的是单个大分子的形态(微观),如无规线团、折叠链、螺旋链等。 三次结构指的是具有不同二次结构的单个大分子聚集在一起形成的不同的聚集态结构。如:无规线团构成的线团胶团、缨束状结构、片晶和超螺旋结构。 高次结构指三次结构以及与其他物质构成尺寸更大的结构,如由折叠链形成的片晶构成球晶。 2.高聚物结构的测定方法 测定结构的方法有X射线衍射法(大角),电子衍射法、中心散射法、裂解色谱-质谱、紫外吸收光谱、红外吸收光谱、拉曼光谱、微波分析法、核磁共振法、顺磁共振法、荧光光谱、偶极矩法、旋光分光法、电子能谱等。 测定聚集态结构的方法有X射线小角散射、电子衍射法、电子显微镜、光学显微镜、原子力显微镜、固体小角激光光散射等。 测定结晶度的方法有X射线衍射法、电子衍射法、核磁共振吸收(宽线)、红外吸收光谱,密度法,热分析法。 3.高聚物分子运动(转变与松弛)的测定 了解高聚物多重转变与运动的各种方法,主要有四种类型:体积的变化、热力学性质及力学性质的变化和电磁效应。测定体积的变化包括膨胀计法、折射系数测定法等;测定热学性质的方法包括差热分析方法(DTA)和差式扫描量热法(DSC)等;测定力学性质的变化的方法包括热机械法、应力松弛法等;还有动态测量法如动态模量和内耗等;电磁效应包括测定介电松弛、核磁共振等。 4.高聚物性能的测定 高聚物的力学性能主要是测定材料的强度和模量以及变形。试验的方法有很多种,有拉伸、压缩、剪切、弯曲、冲击、蠕变、应力松弛等。静态力学性能试验机有静态万能材料试验机,专用应力松弛仪、蠕变仪、摆锤冲击机、落球冲击机等,动态力学试验机有动态万能材料试验机、动态粘弹谱仪、高低频疲劳试验机。 材料本体的粘流行为主要是测定粘度和切变速率的关系、剪应力与切变速率的关系等,采用的仪器有旋转粘度计、熔融指数测定仪、高压电击穿试验机等。 材料的电学性能主要有电阻、介电常数、介电损耗角正切、击穿电压,采用仪器有电阻计,电容电桥介电性能测定仪、高压电击穿试验机等。 材料的热性能,主要有导热系数、比热、热膨胀系数、耐热性、耐燃性、分解温度等。测定仪器有高低温导热系数测定仪、差示扫描量热仪、量热计、线膨胀和体膨胀测定仪、马丁耐热仪和维卡耐热仪、热失重仪、硅碳耐燃烧试验机等。

高分子聚合物摩擦材料

高分子聚合物摩擦材料 作者:林荻淳 目录 1.摩擦磨损形式及机理 2.摩擦副材料设计要求 3.高分子聚合物摩擦特征 4.影响高分子聚合物摩擦性能因素 5.改善高分子聚合物摩擦磨损性能的方法 6.高分子聚合物摩擦材料选料标准及工程考虑因素 7.小结 1.摩擦磨损形式及机理: (1)粘着磨损 (2)磨料磨损 (3)疲劳磨损 (4)腐蚀磨损 2.摩擦副材料设计要求: 不仅要求具有耐磨性,还要求减摩性。 (1)足够的承载能力。在一定的工作条件下抗压强度、抗塑性形变能力、抗疲劳性能,以及相应的高温性能高温抗拉强度、高温抗蠕变性、高温抗疲劳强度 (2)良好的表面性能。即要有一定的塑性形变能力和良好的适应性,包括顺应性、嵌入性和磨合性。顺应性是指轴承材料靠表面的弹塑性变形补偿对中误差和顺应其他几何误差的能力。嵌入性是指轴承材料能嵌藏污物、颗粒以减轻挂上或磨料磨损的能力。磨合性是指轴承材料经短期轻载运转后能减少表面粗糙度使摩擦副表面相吻合的性质。 (3)良好的物理、化学性能。搞得导热性和热容量,热膨胀系数小、对边界润滑膜的吸附性强,抗腐蚀性好,以利于摩擦热导出防止咬合,以利于边界润滑膜的形成和保护 理想的滑动摩擦副简单图示: 2.2高分子材料与金属材料对比: 2.2.1高分子材料特点: 1、密度小 2、强度低,比强度搞 3、低弹性模量,高弹性 4、优良的减摩、耐磨、自润滑属性 5、可加工性好 6、导热性差 2.2.2金属材料特点: 1、弹性模量大、抗拉强度高

2、导热性高 3、表面硬度高 4、高温综合性能好,高温下抗拉轻度、抗蠕变性好 2.2.3摩擦中形变机理差异: 金属材料与高聚物材料在形变行为方面最大的差异是前者表现出弹塑性形变,而后者粘性行为对形变影响极大。与金属材料相比,聚合物导热性差,摩擦过程中产生的热量容易在接触区域积累,导致摩擦界面温度上升、摩擦过程中接触区域的温度对聚合物材料的摩擦学性能影响巨大。 3.高分子聚合物摩擦特征 3.1高分子聚合物摩擦特征:: 3.2高分子聚合物摩擦机理: 4.影响高分子聚合物摩擦系数、磨损的主要因素 4.1高分子聚合物影响摩擦性能内部因素: 4.1.1分子的化学结构(对称性,对称性增加摩擦系数降低。静摩擦系数与摩擦面的预取向有很大关系。特别地,带有环状结构的耐热性聚合物的摩擦系数与摩擦方向没有对应关系。) 4.1.2凝聚态的结构,结晶度(结晶度对不同聚合物的摩擦系数、磨损影响不同,较高结晶度获得较高弹性模量,增强抗拉抗蠕变能力)、分子链取向(影响较小,同拉伸方向降低摩擦系数、垂直拉伸方向增加摩擦系数) 4.1.3共聚共混成分。 4.2影响高分子聚合物摩擦性能外部因素: 4.2.1温度 4.2.2载荷 5.改善高分子聚合物摩擦磨损性能的方法: 5.2高分子聚合物改性 5.2.1 共聚共混 5.2.2 侧链改性

3d打印基础知识

3d打印基础知识 3D打印机英文“3D Printers”,3D打印机这个名称是近年该产品来针对民用市场而出现的一个新词。其实在专业领域他有另一个名称“快速成形技术”。 快速成形技术又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing,简称RPM)技术,诞生于20世纪80年代后期,是基于材料堆积法的一种高新制造技术,被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即,快速成形技术就是利用三维CAD的数据,通过快速成型机,将一层层的材料堆积成实体原型。 RPM技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同,成形原理和系统特点也各有不同。但是,其基本原理都是一样的,那就是"分层制造,逐层叠加",类似于数学上的积分过程。形象地讲,快速成形系统就像是一台"立体打印机",因此得名“3D 打印机”。 3D打印机的原理 3D打印机可以根据零件的形状,每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面,然后再把它们逐层粘结起来,就得到了所需制造的立体的零件。每个截面数据相当于医学上的一张CT像片;整个制造过程可以比喻为一个"积分"的过程。当然,整个过程是在电脑的控制下,由3D打印机系统自动完成的。不同公司制造的3D打印机所用的成形材料不同,系统的工作原理也有所区别,但其基本原理都是一样的,那就是"分层制造、逐层叠加"。这种工艺可以形象地叫做"增长法"或"加法"。 3D打印机的制作过程我们举个例子:例如我们制作一个塑料材质的苹果,首先我们需要在电脑上使用3D软件制作出一个苹果的3D模型文件,然后把它转换成3D打印机支持的文件格式。接下来需要给3D打印机放入塑料耗材,现在3D打印机就可以制作了。这个过程是不是像我们的平面打印机的操作呀!好下面说重点:打印系统在制作的时候会从这个苹果3D 模型底部开始切成很多片(多少片呢?这个要根据打印机的技术指标它所支持的“层厚”来决定。)也就是我们上面说的截面图。最先开始制作的是苹果模型的最底部的那一个截面,也就是苹果最底部的一层,这时候系统会控制激光器(或喷嘴)在这一层截面图的范围烧结原料(或挤出原料——不同的打印机技术制作方式也有区别这个下面我们会提到),这一层做好后是第二层依此类推。这样这个塑料苹果就一层层的“生长”出来了。 3D打印机的技术 现在市面上已经有十几种不同的3D打印机的技术,其中比较成熟的有UV、SLA、SLS、LOM 和FDM等方法。我们将在下面介绍4种目前使用比较广泛的技术: SLA技术3D打印机的原理

高分子材料结构特点及形成原因

高分子材料的结构特点及形成原因 刘海翔 103511072 摘要:简单综述了高分子材料的结构特点,包括高分子链结构、晶体结构和微区结构等,同时简要阐述这些结构特点是如何形成的。 关键字:高分子材料;结构特点 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,除基本组分聚合物之外,为获得具有各种实用性能或改善其成型加工性能,一般还有各种添加剂。高分子材料之所以成为聚合物材料是由于高分子材料一般是由大量小分子化合物在一定条件下发生聚合反应,当聚合分子量达到一定值时,聚合物的性质显著改变,从而具备单独小分子化合物不可能具有的特殊性质。因此,高分子材料目前已被广泛应用于各个领域。 影响物质性能的因素有很多,其中最重要的是化学组成和结构特点。很显然,由不同的小分子聚合而成的聚合物具有不同的结构和性质。对高分子材料而言,决定其性质的主要是其结构特点,原因是高分子材料由无数小分子通过一定的形式结合在一起的过程中有多种结合方式,而不同的结合方式势必会影响到材料的性质。大多数高分子材料均具有以下结构特点:高分子材料的链结构,高分子链通常由103到105个结构单元构成;由于高分子链聚集形态的不同导致高分子材料不同的晶体结构;由于各种添加剂的加入,会使得高分子材料的局部结构发生改变,类似于普通晶体的掺杂特性。 高分子的链结构 高分子链结构是指单个高分子化合物分子的结构,链结构主要包括高分子链的组成与结构和高分子链的分子量与构象。高分子链的组成是由聚合单体决定的,通常对某一种高分子材料而言,单体的组成并不是研究的主要对象。即使高分子链具有相同的组成,材料的性能也可能不同,这可能与高分子链的形态有关。图1展示了常见的分子链形态。

高分子材料作业

高分子材料成型原理 平时作业(2) (针对第四章、第五章教学内容) 一、单项选择题 1.对于切力变稀的纺丝流体, (c )。 A. η0 <ηa<η∞ B.ηa<η0且ηa<η∞ C. η∞<ηa<η0 D.ηa>η0且ηa>η∞ 2.熔体纺丝过程的取向主要是( b )的作用。 A.喷丝孔道中的剪切流动取向 B.纺丝线上的拉伸流动取向 C.纺丝线上的拉伸形变取向 D. B+C 3. 溶剂的扩散系数 D S和凝固剂的扩散系数 D N随凝固浴中 溶剂含量的增加而( a )。 A. 增大 B. 减小 C有极小值 D. 有极大值 4.拉伸过程中晶区取向因数fc与非晶区取向因素fa的大 小通常为( c )。 A. fc>fa B. fa>fc C.开始时fc>fa,然后 fa>fc D.开始时 fa>fc, 然后fc>fa 二、简答题 1.简述聚合物流体切力变稀的原因。 2.简述在纺丝过程中减轻或避免漫流型细流的出现的措施。 三、讨论题

1.试述聚合物分子结构对聚合物流体剪切粘性的影响。 答:聚合物分子结构包括链结构、相对分子质量及相对分子质量分布。(1)链结构的影响 聚合物的链结构对流变性能有较大影响。聚合物分子链柔性越大, 缠结点越多,链的解缠和滑移越困难,聚合物流动时非牛顿性越强。聚合物分子链刚性增加,分子间作用力愈大,粘度对剪切速率的敏感性减小,但粘度对温度的敏感性增加,提高这类聚合物的加工温度可有效改善其流动性。聚合物分子中支链结构的存在对粘度也有很大的影响。 具有短支链的聚合物的粘度低于具有相同相对分子质量的直链聚合物的粘度;支链长度增加,粘度随之上升,支链长度增加到一定值,粘度急剧增高,且可能比直链聚合物大若干倍。在相对分子质量相同的条件下,支链越多,越短,流动时的空间位阻越小,粘度越低,越容易流动。较多的长支链可增加与临近分子的缠结几率,使流体流动阻力增加,粘度增大;长支链越多,粘度升高愈多,流动性愈差。长支链的存在也增大了聚合物粘度对剪切速率的敏感性。当零切粘度相同时,有长支链聚合物比无支链聚合物开始出现非牛顿流动的临界剪切速率要低,长支链对粘度的影响较复杂。链结构中含有大的侧基时,聚合物中自由体积增大,流体粘度对压力和温度敏感性增加。 (2)相对分子质量的影响 聚合物相对分子质量增大,不同链段偶然位移相互抵消的机会增多,因此分子链重心转移减慢,

高分子材料基本知识

链段:从高分子链中划分出来的最小运动单元 柔顺性:高分子链能改变其构象的性质 近程结构:即第一层次结构,指单个高分子的一个或几个结构单元的化学结构和立体化学结构 远程结构:即第二层次结构,指单个高分子的大小和在空间所在的各种形态 结构:组成高分子不同尺度的结构单元在空间的排列 构型:分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列 构象:由于单键的内旋转而产生的分子在空间的不同形态 高弹性:小应力作用下,由于高分子链段的运动而产生的很大的可逆变形 强迫高弹性:玻璃态聚合物在外力作用下,出现的高弹形变 力学松弛:高聚物的力学性质随时间的变化表现的性质 蠕变:在恒温恒负载下,高聚物材料的形变随时间的延长而逐渐增大的现象5 应力松弛:在恒温和保持形变不变的情况下,高聚物内部应力随时间延长逐渐衰减的现象 滞后现象:在交变应力作用下,高聚物应变落后于应力变化的现象 内耗:橡胶及其他高分子材料在形变过程中,一部分弹性形变转变热能的损耗的现象 冷拉:高聚物材料的低温下受外力作用而产生大变形的现象 银纹屈服:在拉伸应力作用下,高聚物某些脆弱部分由于应力集中而产生空化条纹形变区 剪切屈服:高聚物在拉伸或压缩应力作用下,与负载方向呈45度截面上产生最大剪切力,从而引发高分子链沿最大剪切面方向上产生滑移形变,从而导致材料形状扭的现象 高聚物材料发生脆性断列时,其断裂面比较光滑;韧性断裂时,由于分子间滑移,断裂面较为粗糙,有凹凸不平的丝状物 流变性:物质流动与变形的性能及其行为表现 牛顿流体:流动规律符合牛顿粘性定律的流体 剪切流动:产生横向速度梯度的场的流动 拉伸流动:产生纵向速度梯度的场的流动 剪切变稀流体:随剪切应力或剪切速率的升高表观黏度降低的流体 挤出胀大:橡胶等高聚物熔体基础口型后,挤出物的尺寸及断面形状与口型不同的膨胀 可塑度:施加一定负载在一定温度的时间下,测定形变负载移去后变形保持的能力 切力增稠流体:随剪切速率增加,切应力增加的速率增大,即切黏度随切应力。剪切速率的增大而上升的流体 熔融指数:由标准熔体流动速率测定仪测定,用来表征热塑性塑料的流动性 门尼黏度:一定温度(100)一定转子速度(2r/min)条件下测定未硫化胶对转子的转动阻力。橡胶工业中作为胶料流动的指标 焦烧:所谓焦烧,是胶料在硫化前的操作或停放过程中,发生了不应有的提前硫化现象。其表现为在胶料中有较硬的硫化小粒子存在,胶料塑性明显减少。 1.高分子特征: 1分子量很高或分子链很长2数目很大的结构单元通过共价键重复连接而成3结构具有不均一性4大多数高分子分子链有一定柔顺性 2.线性:细长的线/能溶解熔融,易加工成型 支链性:空间中二维增长形成/更以溶解,强度低,易老化 交联型:三维网状大分子/不溶解,能溶胀,不熔融,强度高,弹性好 3.柔顺性比较:1)PE>PP>PS取代基体积,单键内旋转位阻大,柔顺性差2)PP>PVC>PAN 取代基极性大,分子间的相互作用大,分子链内旋转受阻,柔顺性差3)氯丁橡胶〉PP>PVC取代基数目多,非键合原子数目多,阻力大4)BR>NR>SBR取代基体积大(同1) 4.结晶度:指结晶部分用质量或体积表示的百分数 结晶度对高聚物性能的影响:1)力学强度模量增大,韧性抗冲击强度降低2)光学性质透明度降低3)耐热性抗渗透性增强 5.取向方式:1)单轴,取向方向上强度增加,垂直与取向方向上强度降低2)双轴,平面方向上强度增加 6.高分子热运动的特点:1运动单元多重性(键长键角原子链节链段大分子链)2高分子运动的时间依赖性(松弛特性大分子运动需要较长时间)3高分子运动温度依赖性(运动单元松弛特性的温度依赖性) 7、试画出高聚物材料典型的应力-应变曲线,并从分子运动的角度对曲线加以解释,并简单介绍一下其影响因素。 2)原因:a分子链长度不够一个链段长度时运动单位为大分子,所以Tg、Tf重合,M↑分子链解冻需Q↑Tg↑ b M>链段M,运动单元为整个大分子和链段,体现链段运动的高弹态出现。链段大小主要取决于分子链段柔顺性和邻近分子间的相互影响,所以,Tg不变,M↑大分子间相对位移阻力↑,所以Tf↑ 10.影响玻璃化转变温度Tg的因素 1)分子结构的影响:柔性增加,Tg下降

高分子聚合物的表征方法及常用设备

高分子聚合物的表征方法及常用设备 高分子聚合物的结构形貌分为微观结构形貌和宏观结构形貌。微观结构形貌指的是高分子聚合物在微观尺度上的聚集状态,如晶态,液晶态或无序态(液态),以及晶体尺寸、纳米尺度相分散的均匀程度等。高分子聚合物的的微观结构状态决定了其宏观上的力学、物理性质,并进而限定了其应用场合和范围。宏观结构形貌是指在宏观或亚微观尺度上高分子聚合物表面、断面的形态,以及所含微孔(缺陷)的分布状况。观察固体聚合物表面、断面及内部的微相分离结构,微孔及缺欠的分布,晶体尺寸、性状及分布,以及纳米尺度相分散的均匀程度等形貌特点,将为我们改进聚合物的加工制备条件,共混组份的选择,材料性能的优化提供数据。 高分子聚合物结构形貌的表征方法及设备包括: 1.偏光显微镜(PLM) 利用高分子液晶材料的光学性质特点,可以用偏光显微镜观测不同高分子液晶,由液晶的织构图象定性判断高分子液晶的类型。 2.金相显微镜 金相显微镜可以观测高分子聚合物表面的亚微观结构,确定高分子聚合物内和微小缺陷。体视光学显微镜通常被用于观测高分子聚合物体表面、断面的结构特征,为优化生产过程,进行损伤失效分析提供重要的信息。 3、体视显微镜 使用体视显微镜时需要注意在取样时不得将进一步的损伤引入受观测的样品。使用金相显微镜时,受测样品需要首先在模具中固定,然后用树脂浇铸成圆柱形试样。圆柱的地面为受测面。受测面在打磨、抛光成镜面后放置于金相显微镜上。高分子聚合物亚微观结构形貌的清晰度取决于受测面抛光的质量。 4.X射线衍射 利用X射线的广角或小角度衍射可以获取高分子聚合物的晶态和液晶态组织结构信息。有关内容参见高分子聚合物的晶态和高分子聚合物液晶态栏目。 5.扫描电镜(SEM) 扫描电镜用电子束扫描聚合物表面或断面,在阴极射线管上(CRT)产生被测物表面的影像。对导电性样品,可用导电胶将其粘在铜或铝的样品座上,直接观察测量的表面;对绝缘性样品需要事先对其表面喷镀导电层(金、银或炭)。 用SEM可以观察聚合物表面形态;聚合物多相体系填充体系表面的相分离尺寸及相分离图案形状;聚合物断面的断裂特征;纳米材料断面中纳米尺度分散相的尺寸及均匀程度等有关信息。 6.透射电镜(TEM) 透射电镜可以用来表征聚合物内部结构的形貌。将待测聚合物样品分别用悬浮液法,喷物法,超声波分散法等均匀分散到样品支撑膜表面制膜;或用超薄切片机将高分子聚合物的固态样样品切成50nm薄的试样。把制备好的试样置于透射电子显微镜的样品托架上,用TEM可观察样品的结构。利用TEM可以观测高分子聚合物的晶体结构,形状,

聚合物的流变性能讲解

第四节聚合物的流变性能 一概述 注塑中把聚合物材料加热到熔融状态下进行加工。这时可把熔体看成连续介质,在机器某些部位上,如螺杆,料筒,喷嘴及模腔流道中形成流场。在流场中熔体受到应力,时间,温度的联合作用发生形变或流动。这样聚合物熔体的流动就和机器某些几何参数和工艺参数发生密切的联系。 处于层流状态下的聚合物熔体,依本身的分子结构和加工条件可分近似牛顿型和非牛顿型流体它们的流变特性暂不予祥细介绍。 1 关于流变性能 (1)剪切速率,剪切应力对粘度的影响 通常,剪切应力随剪切速率提高而增加,而粘度却随剪切速率或剪切应力的增加而下降。 剪切粘度对剪切速率的依赖性越强,粘度随剪切速率的提高而讯速降低,这种聚合物称作剪性聚合物,这种剪切变稀的现象是聚合物固有的特征,但不同聚合物剪切变稀程度是不同的,了解这一点对注塑有重要意义。 (2)离模膨胀效应 当聚合物熔体离开流道口时,熔体流的直径,大于流道出口的直径,这种现象称为离模膨胀效应。 普遍认为这是由聚合物的粘弹效应所引起的膨胀效应,粘弹效应要影响膨胀比的大小,温度,剪切速率和流道几何形状等都能影响熔体的膨胀效应。所以膨胀效应是熔体流动过程中的弹性反映,这种行为与大分子沿流动方向的剪切应力作用和垂直于流动方向的法向应力作用有关。 在纯剪切流动中法向效应是较小的。粘弹性熔体的法向效应越大则离模膨胀效应越明显。流道的影响;假如流道长度很短,离模效应将受到入口效应的影响。这是因为进入浇口段的熔体要收剑流动,流动正处在速度重新分布的不稳定时期,如果浇口段很短,熔体料流会很快地出口,剪切应力的作用会突然消失,速度梯度也要消除,大分子发生蜷曲,产生弹性恢复,这会使离模膨胀效应加剧。如果流道足够长,则弹性应变能有足够的时间进行弹性松驰。这时影响离模膨胀效应的主要原因是稳定流动时的剪切弹性和法向效应的作用。 (3)剪切速率对不稳定流动的影响 剪切速率有三个流变区:低剪切速率区,在低剪切速率下被破坏的高分子链缠结能来得及恢复,所以表现出粘度不变的牛顿特性。中剪切区,随着剪切速率的提高,高分子链段缠结被顺开且来不及重新恢复。这样就助止了链段之间相对运动和内磨擦的减小。可使熔体粘度降低二至三个数量级,产生了剪切稀化作用。在高剪切区,当剪切速率很高粘度可降至最小,并且难以维持恒定,大分子链段缠结在高剪切下已全部被拉直,表现出牛顿流体的性质。如果剪切速率再提高,出现不稳定流动,这种不稳定流动形成弹性湍流熔体出现波纹,破裂现象是熔体不稳定的重要标志。 当剪切速率达到弹性湍流时,熔体不仅不会继续变稀,反而会变稠。这是因为熔体发生破裂。 (4)温度对粘度的影响

各类高分子聚合物的缩写

PA 聚酰胺(尼龙) PA-1010 聚癸二酸癸二胺(尼龙1010) PA-11 聚十一酰胺(尼龙11) PA-12 聚十二酰胺(尼龙12) PA-6 聚己内酰胺(尼龙6) PA-610 聚癸二酰乙二胺(尼龙610) PA-612 聚十二烷二酰乙二胺(尼龙612) PA-66 聚己二酸己二胺(尼龙66) PA-8 聚辛酰胺(尼龙8) PA-9 聚9-氨基壬酸(尼龙9) PAA 聚丙烯酸 PAAS 水质稳定剂 PABM 聚氨基双马来酰亚胺 PAC 聚氯化铝 PAEK 聚芳基醚酮 PAI 聚酰胺-酰亚胺 PAM 聚丙烯酰胺 PAMBA 抗血纤溶芳酸 PAMS 聚α-甲基苯乙烯 PAN 聚丙烯腈 PAP 对氨基苯酚 PAPA 聚壬二酐

PAPI 多亚甲基多苯基异氰酸酯 PAR 聚芳酰胺 PAR 聚芳酯(双酚A型) PAS 聚芳砜(聚芳基硫醚) PB 聚丁二烯-[1,3] PBAN 聚(丁二烯-丙烯腈) PBI 聚苯并咪唑 PBMA 聚甲基丙烯酸正丁酯 PBN 聚萘二酸丁醇酯 PBR 丙烯-丁二烯橡胶 PBS 聚(丁二烯-苯乙烯) PBS 聚(丁二烯-苯乙烯) PBT 聚对苯二甲酸丁二酯 PC 聚碳酸酯 PC/ABS 聚碳酸酯/ABS树脂共混合金 PC/PBT 聚碳酸酯/聚对苯二甲酸丁二醇酯弹性体共混合金PCD 聚羰二酰亚胺 PCDT 聚(1,4-环己烯二亚甲基对苯二甲酸酯) PCE 四氯乙烯 PCMX 对氯间二甲酚 PCT 聚对苯二甲酸环己烷对二甲醇酯 PCT 聚己内酰胺

PCTEE 聚三氟氯乙烯 PD 二羟基聚醚 PDAIP 聚间苯二甲酸二烯丙酯PDAP 聚对苯二甲酸二烯丙酯PDMS 聚二甲基硅氧烷 PE 聚乙烯 PEA 聚丙烯酸酯 PEAM 苯乙烯型聚乙烯均相离子交换膜PEC 氯化聚乙烯 PECM 苯乙烯型聚乙烯均相阳离子交换膜PEE 聚醚酯纤维 PEEK 聚醚醚酮 PEG 聚乙二醇 PEHA 五乙撑六胺 PEN 聚萘二酸乙二醇酯 PEO 聚环氧乙烷 PEOK 聚氧化乙烯 PEP 对-乙基苯酚聚全氟乙丙烯薄膜PES 聚苯醚砜 PET 聚对苯二甲酸乙二酯 PETE 涤纶长丝 PETP 聚对苯二甲酸乙二醇酯

高分子材料的结构特点和性能精选. - 副本

高分子材料是由相对分子质量比一般有机化合物高得多的高分子化合物为主要成分制成的物质。一般有机化合物的相对分子质量只有几十到几百,高分子化合物是通过小分子单体聚合而成的相对分子质量高达上万甚至上百万的聚合物。巨大的分子质量赋予这类有机高分子以崭新的物理、化学性质:可以压延成膜;可以纺制成纤维;可以挤铸或模压成各种形状的构件;可以产生强大的粘结能力;可以产生巨大的弹性形变;并具有质轻、绝缘、高强、耐热、耐腐蚀、自润滑等许多独特的性能。于是人们将它制成塑料、橡胶、纤维、复合材料、胶粘剂、涂料等一系列性能优异、丰富多彩的制品,使其成为当今工农业生产各部门、科学研究各领域、人类衣食住行各个环节不可缺少、无法替代的材料。 高分子材料的性能是其内部结构和分子运动的具体反映。掌握高分子材料的结构与性能的关系,为正确选择、合理使用高分子材料,改善现有高分子材料的性能,合成具有指定性能的高分子材料提供可靠 的依据。 高分子材料的高分子链通常是由103~105个结构单元组成,高分子链结构和许许多多高分子链聚在一起的聚集态结构形成了高分子材料的特殊结构。因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的结构特征(如同分异构体、几何结构、旋转异构)外,还具有许多特殊的结构特点。高分子结构通常分为链结构和聚集态结构两个部分。链结构是指单个高分子化合物分子的结构和形态,所以链结构又可分为近程和远程结构。近程结构属于化学结构,也称一级结构,包括链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、结构单元的排列顺序、支链类型和长度等。远程结构是指分子的尺寸、形态,链的柔顺性以及分子在环境中的构象,也称二级结构。聚集态结构是指高聚物材料整体的内部结构,包括晶体结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构等有关高聚物材料中分子的堆积情况,统称为三级结构。 1. 近程结构 (1) 高分子链的组成 高分子是链状结构,高分子链是由单体通过加聚或缩聚反应连接而成的链状分子。高分子链的组成是指构成大分子链的化学成分、结构单元的排列顺序、分子链的几何形状、高聚物分子质量及其分布。 高分子链的化学成份及端基的化学性质对聚合物的性质都有影响。通常主要是指有机高分子化合物,它是由碳-碳主链或由碳与氧、氮或硫等元素形成主链的高聚物,即均链高聚物或杂链高聚物。 高密度聚乙烯(HDPE)结构为-[CH2CH2]n-,是高分子中分子结构最为简单的一种,它的单体是乙烯,重复单元即结构单元为CH2CH2 ,称为链节,n为链节数,亦为聚合度。聚合物为链节相同,集合度不同的混合物,这种现象叫做聚合物分子量的多分散性。 聚合物中高分子链以何种方式相连接对聚合物的性能有比较明显的影响。对于结构完全对称的单体(如乙烯、四氟乙烯),只有一种连接方式,然而对于CH2=CHX或CH2=CHX2类单体,由于其结构不对称,形成高分子链时可能有三种不同键接方式:头-头连接,尾-尾连接,头-尾连接。如下所示: 头-头(尾-尾)连接为: 头-尾连接为: 这种由于结构单元之间连接方式的不同而产生的异构体称为顺序异构体。一般情况下,自由基或离子型聚合的产物中,以头-尾连接为主。用来作为纤维的高聚物,一般要求分子链中单体单元排列规整,使 聚合物结晶性能较好,强度高,便于抽丝和拉伸。 (2) 高分子链的形态 如果在缩聚过程中有三个或三个以上的官能度的单体存在,或是在加聚过程中有自由基的链转移反应发生,

聚合物之一般性质与分类

何谓聚合物? 聚合物依其来源分为天然聚合物和合成聚合物: 天然聚合物 合成聚合物 天然聚合物大部分存在于生物体中,而且是生命所必须的。这些天然聚合物有的是重要营养素,例如蛋白质、淀粉;有的是可应用于日常用品,例如天然橡胶、纤维素;有的在生物体 内能支配我们的遗传,例如核酸 合成聚合物通常为高分子量有机化 合物,其结构较天然聚合物简单,通常最多含两个不同单元。如耐纶、聚氯乙烯(PVC )、新平橡胶等 聚合物均由许多小单元连接构成,有的成为很长的链状,也有由链状构成网状,比较如下:

常见塑料的性质和用途 塑料制品是目前在我们的日常生活中,最常使用的聚合高分子有机化合物,主要含有C、H、O三种元素。一般的塑料容器材质分为以下几类,分别是:

塑料由于不易在自然情况下分解,常被称为千年公害。有些被人随意丢弃在路边,造成景观的破坏;有些被人露天燃烧,造成空气的污染。塑料的回收工作是当务之急。 塑料种类很多,一般并不易分辨。因而在容器上标明号码,就是便用户做回收分类之用。如美国塑料工业协会(SPI)提倡一种顺时针三角形的号码标识(如图),在塑料回收的三角图形中有1至7的阿拉伯数字,显示塑料材质。不过目前国内只有1号中的保特瓶和6号中的保丽龙餐具在做回收。 保鲜膜 虽然保鲜膜的特性:(1)水蒸气不容易穿透保鲜膜,因此食物如果以保鲜膜包裹,比较不会因水分散失而干燥变硬。(2)高温时会熔化。(3)不溶于水但容易溶于丙酮等有机溶剂;而且只要轻轻一撕,就能为料理食物带来极大的便利,只是愈来愈多的研究发现,便利之下所带来的代价可能超乎你我的想象唷……。为了全家人的健康,千万不可用保鲜膜包着食物,进微波炉加热烹煮!因为有些塑料膜含有干扰内分泌的物质,会扰乱人体内的荷尔蒙,引起妇女乳癌、新生儿先天缺陷、男性精虫数减低,甚至精神疾病。 根据《纽约时报》的报导,美国的环保署已开始过滤几千种化学物质,试图把可能会造成内分泌失调的凶手找出来,再进一步深入研究。荷尔蒙随血液运送到人体各部,牵制人体新陈代谢、生长、生育等功能,过多时会扳动破坏已调整好的内分泌系统。最有名的人造荷尔蒙包括戴奥辛、DDT杀虫剂及多氯联苯。动物实验证明有害数据显示,有些聚氯乙烯塑料包装产品,含有

常用高分子材料汇总

常用高分子材料汇总

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常用高分子材料总结 塑料:1、热固性塑料 2、热塑性塑料:①通用塑料(五大通用塑料) ②工程塑料(通用工程塑料特种工程塑料) 工程塑料具有更高的力学强度,能经受较宽的温度变化范围和较苛刻的环境条件,具有较高的尺寸稳定性, 五大通用工程塑料为:聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、热塑性聚酯、聚苯醚。 分 类 名称概述性能特点加工性能主要应用 酚醛树脂(PF)酚类和醛类缩聚而 成的合成树脂的总 称。最常用的是苯 酚和甲醛 力学强度高;性能稳定;坚硬耐磨; 耐热、阻燃、耐腐蚀;电绝缘性良好; 尺寸稳定性好;价格低廉;色深,难 于着色 本身很脆,成型时需排气,须加入纤 维或粉末状填料。有层压和模压 电绝缘材料(俗称电 木)、家具零件、日用品、 工艺品、耐酸用的石棉 酚醛塑料 3

热固性塑不饱和聚酯 (UP) 由二元酸(或酸酐) 与二元醇经缩聚而 制得的不饱和线型 热固性树脂 力学强度高,强度接近钢材,可用作 结构材料,可在常温常压下固化 在不饱和聚酯中加入苯乙烯等活性 单体作为交联剂(影响其性能),并 加入引发剂和促进剂,可以在低温或 室温下交联固化形成。 主要用途是玻璃纤维增 强制成玻璃钢,大型化 工设备及管道,飞机零 部件,汽车外壳小型船 艇,透明瓦楞板,卫生 盥洗器皿、 氨 基 塑 料 脲甲醛 树脂UF 氨基模塑料俗称电 玉粉,是由氨基树 脂为基质添加其他 填充剂、脱模剂、 固化剂、颜料等, 经过一定塑化工艺 制成 (UF)坚硬耐刮伤、有较好的耐电 弧性和一定的机械强度,有自熄性、 无臭、无味、耐热性、耐水性比酚醛 塑料稍差,外观美丽鲜艳,耐霉菌, 制造电器开关、插座、照明器具 (MF)的吸水性比脲醛树脂要低, 而且耐沸水煮,耐热性也优于脲醛塑 料一般可在150-200℃范围内使用, 并有抗果汁、洒类饮料的沾污,密胺 餐具而出名 (UMF)制品具有优良 的耐电弧性能和很高的 机械强度,以及良好的 电绝缘性和耐热性;耐 电弧防爆电器设备配 件,要求高强度的电器 开关和电动工具的绝缘三聚氰 胺甲醛 树脂MF 脲三聚 氰胺甲 4

高分子聚合物的详细介绍

高分子聚合物又称高分子化合物,是天然高分子和合成高分子化合物的总称,是由一种(均聚物)或几种(共聚物)结构单元用共价键连接在一起的、分子量很高的、比较规则的连续序列所构成的化合物。 高分子聚合物或其预聚体均称为合成树脂,高分子聚合物是通过聚合反应而制得的,且大多数是由人工合成制得的,故人们又称其为高分子合成材料。 高分子聚合物可以抽丝做成合成纤维,做成高弹性的合成橡胶,也可以通过加工成型形成刚性材料—塑料,这就是所谓的三大合成材料,高分子聚合物还可以用来生产涂料、胶黏剂和密封材料。 (一)高分子聚合物的分类 高分子聚合物根据其来源,可分为天然聚合物、人工合成聚合物、半合成聚合物等几类;根据其使用性能,可分为纤维、橡胶、塑料、涂料和胶黏剂等几类;根据分子量大小的不同,可以把聚合物分为齐聚物、低聚物和高聚物;其重复单元的种类仅为一种的称为均聚物,可分为线型聚合物、接枝共聚物、嵌段共聚物(又称镶嵌共聚物)、网状聚合物等;从高分子化学角度着眼,一般以有机化合物分类为基础,根据其主链结构,可分为热塑性聚合物和热固性聚合物二类。 (二)高分子聚合物的特性 合成高分子聚合物的化学组成比较简单,许多小分子化合物如果它们带有两个以上的可反应基团(功能基),则这类小分子化合物即可发生聚合反应,生成高分子聚合物(这类小分子化合物称为单位)。例如聚氯乙烯则是由氯乙烯结构单元重复而成,若聚合物的分子量已经很高,再增加几个机构单元并不显著影响其物理机械性能者,称高聚物;泛指的聚合物多是单体通过聚合形成的高聚物;若聚合物的聚合度很低(几至几十),再增加几个结构单元对其性能有明显影响者,则称为低聚物或齐聚物。 聚合物通常是由分子量不等的许多大分子链组成,这是在单体进行聚合的过程中,由于许多因素的影响,而使生成的聚合物是许多结构和性质相类似而聚合度不完全相等的混合物所致。这些聚合物称为同系聚合物,因此高分子聚合物是不同分子量的同系聚合物,这种特点称为多分散性,多异高分子聚合物的分子量也只能用平均分子量来表示,这是聚合物的又一特征。 潍坊市凯鑫防水材料有限公司

《高分子材料化学基础知识》试题

《高分子材料化学基本知识》 试题部分: 一、单选题 1)基本难度(共24题) 1.在烷烃的自由基取代反应中,不同类型的氢被取代活性最大的是()。 A、一级 B、二级 C、三级 D、都不是 2.引起烷烃构象异构的原因是()。 A、分子中的双键旋转受阻 B、分子中的单双键共轭 C、分子中有双键 D、分子中的两个碳原子围绕C—C单键作相对旋转 3.下列物质通入三氯化铁溶液显色的是()。 A、苯甲酸 B、苯甲醇 C、苯酚 D、甲苯 试剂指的是()。 A、R-Mg-X B、R-Li C、R2CuLi D、R-Zn-X 5.下列能进行Cannizzaro(康尼查罗)反应的化合物是()。 A、丙醛 B、乙醛 C、甲醛 D、丙酮. 6.下列化合物中不能使溴水褪色的是()。 A、丙烯 B、丙炔 C、丙烷 D、环丙烷 7.下列不属于邻、对位定位基的是()。 A、甲基 B、氨基 C、卤素 D、硝基 8.下列化合物可以和托伦试剂发生反应的是()。 A、CH3CH2OH B、CH3COOH C、CH3CHO D、CH3COCH3 9.脂肪胺中与亚硝酸反应能够放出氮气的是()。 A、季胺盐 B、叔胺 C、仲胺 D、伯胺 10.下列化合物进行硝化反应时最容易的是 ( )。 A、苯 B、硝基苯 C、甲苯 D、氯苯 11.涤纶是属于下列哪一类聚合物() A、聚酯 B、聚醚 C、聚酰胺 D、聚烯烃 12.吡啶和强的亲核试剂作用时发生什么反应() A、-取代 B、-取代 C、环破裂 D、不发生反应 13.盖布瑞尔合成法可用来合成下列哪种化合物 ( ) A、纯伯胺 B、纯仲胺 C、伯醇 D、混合醚 14.尼龙-66是下列哪组物质的聚合物 ( ) A、己二酸与己二胺 B、己内酰胺 C、对苯二甲酸与乙二醇 D、苯烯 15.下列有机物命名正确的是() A、2,2,3-三甲基丁烷 B、2-乙基戊烷 C、2-甲基-1-丁炔 D、2,2-甲基-1-丁烯 16.一对单体共聚时,r1=1,r2=1,其共聚行为是() A、理想共聚 B、交替共聚 C、恒比点共聚 D、非理想共聚

高分子聚合物

高分子聚合物聚丙烯酰胺 1、有机高分子 高分子化合物即高分子量化合物(又称高聚物),一般常把分子量上万者称为高分子化合物。而高分子化合物的分子量相差较大,从几万、几十万、几百万到上千万不等。一般常见的高分子化合物其分子量虽高,但其组成元素的种类一般很少,以PAM为例。无论其分子高达几百万、上千万,其组成元素只有碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)四种。所以,高分子从其结构上大多是由几种相同的元素按同一比例构成,组成完全相同的简单结构单元以共价键重复结合而成的大分子。它的结构尤如一根链条,其简单结构单元好比链节,共价键好比销子,形成的链条就好比高分子化合物。所以高分子化合物的分子常称为高分子链,而其简单结构单元称之为链节(m)。链节数目(n)称之为高分子聚合度。链节数目的多少决定了其分子量的大小。显然,聚合度愈大,高分子的相对分子质量(M)也愈大。分子量的大小代表聚合度的高低或分子链的长短。因此: 高分子的相对分子质量=聚合度×链节数即M = n × m。 2、聚丙烯酰胺(PAM)的结构 聚丙烯酰胺在聚合过程中所得的产品分子量并不完全一样,它一般是分子大小不同的同系物的混合物,即每个分子都是由同种链节组成,但各个分子中所含链节数并不都相等。即每个分子的聚合度并不一定相同。故常说的分子量(或聚合度)系指其平均值。

若高分子链没有分支链者称为直链型高分子,若有分支则称为支链型高分子。若高分子链之间有支链连接而形成网状结构者称为体型高分子。 应该注意的是线型和体型之间并无明显的界限。例如含支链很多的线型其性质就接近于体型;而线型在某些低分子(如高价金属盐、甲醛……等)的作用下也可变为体型,这个变化过程称之为交联。 对于线型高分子而言,其平均分子量愈大(或平均聚合度愈大)则其分子链愈长。 在PAM的分子中决定其链节特性的是酰胺基(参见图四),它是亲水的极性基,但由于它不电离,故其亲水性有限。因此,PAM分子中它的数目的多少,即聚合度(链节数)是决定PAM性质,如溶解于水的能力,在水溶液中的状态等的关键因素,也将严重影响其絮凝能力。国内使用的PAM一般含有50 ~70万个链节(即聚合度为50 ~70万,分子量350 ~500万)。 3、部分水解聚丙烯酰胺(PHP)的结构 将PAM与碱共热,则其链节上的酰胺基将发生水解而生成羧钠基(参见图五),这种反应称为PAM的水解,生成产物叫水解聚丙烯酰胺。在水解过程中聚合度不变。 随着水解反应的条件(一般为碱量多少,水解温度,反应时间……)的不同,则PAM中发生水解的酰胺基数目(即其链节数)也不相同。一般情况下是使部分链节上的酰胺基发生水解,得到的产物称为部分

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