高分子材料制备新技术
连续光聚合反应制备高性能高分子材料概述
摘要：紫外光固化技术(UV固化技术)具有无惰性溶剂挥发，固化时间短，可低温固化等传统固化技术不可比拟的优点，被称为新一代绿色工艺，已广泛应用在涂料、油墨、粘合剂、印刷板材、电子工业、微细加工和快速成型等许多领域。紫外光固化技术和溶液聚合技术的结合成为一种互补的技术发展趋势，得到了较充分的发展。其生产工艺也由最初的传统静态光固化系统，逐渐向动态系统转变。动态系统具有散热快,光照均匀,反应完全等工艺优势。本文在光聚合和传统聚合方法结合的基础上使用连续紫外光聚合技术来制备高性能的高分子材料，从而实现聚合物相对分子量和聚合物颗粒粒径的可控性[1-3]。
关键词：固化技术；溶液聚合；连续紫外光
一，光聚合研究进展
1.1光聚合概况
光聚合技术(又称光固化技术)是利用紫外光或可见光引发具有化学反应活性的液态物质快速转变为固态物质的过程，是20世纪60年代问世的新型绿色环保技术。与传统热聚合相比，光聚合具有环境友好，无溶剂挥发，生产效率高，适应性广，成本低，能耗低等优点[4]。
在北美、欧洲和日本等发达国家和地区，紫外光固化技术已形成了相当规模的产业链，并以每年8-10%的增长速度稳步增长。我国虽早在20世纪70年代就已引进辐射固化技术，但真正的发展应开始于20世纪90年代，这十多年来，我国光固化发展从无到有，从小到大，已发展成为成熟，快速增长的朝阳产业。2001年到2007年，日本、韩国、中国台湾的光固化原材料消耗市值年均增长率都低于7%，而中国大陆地区的消耗原材料市值年均增长率将达到23%[5]。根据中国辐射固化协会近期发布的不完全统计显示，从2002年到2003年,国内光固化涂料产量增长率已超过20%，中国已发展成为继美国、日本之后，全球第三大辐射固化产品生产地，这其中又以光固化涂料产量最大。这些都标志着我国辐射固化
技术的发展，产品的开发以及市场的开拓己在世界上占有重要的地位[6]。
1.2光聚合反应体系的组成
光聚合反应实际上是一种化学反应过程，本质上是光引发聚合、交联反应。一般光聚合体系主要包括以下三种组分：
(l)光引发剂(Photoinitiators)，一种能吸收紫外光或可见光,经过化学变化产生具有引发聚合能力的活性中间体物质，是光聚合体系的关键组分[7, 8]；
(2)单体(Monomer)，又称为活性稀释剂(reactive diluents)，多为含有一个或多个双键的小分子，主要用于调节体系的粘度，但是对聚合速率和材料的性能也有影响[9]；
(3)低聚物(Oligomer)，又称预聚物或树脂，主要指一类具有不饱和双键结构的高分子聚合物，它进一步发生反应，扩展后形成的交联固化体，赋予材料以基本的物理化学性能。
因此，光聚合反应通常是光引发剂在光照作用下产生反应活性种，然后引发多官能度的低聚物和/或活性稀释剂进行链式聚合反应，在非常短的时间内将高分子单体或低聚物迅速交联成大分子网络的过程(图1-l)。
图1-1光聚合反应示意图
1.3光聚合技术的应用
（1）光固化涂料。紫外光固化涂料是本世纪60年代开发的一种环保型节能涂料，它在受到紫外光照射后，发生光化学反应，从而引起聚合、交联，使液态涂层瞬间变成固态涂层的涂料。与传统的自然干燥或热固化涂料相比，光固化涂
料除了具有固化速度快、节省能源、涂膜性能优良!对基材的使用范围广等优点外，还有一个优点就是不含挥发性大的溶剂，从而有利于消除挥发性有机物对环境的污染，也节省了有机溶剂[10]。
（2）光固化油墨。UV(紫外光固化)油墨是指在紫外线照射下，利用不同波长和能量的紫外光使油墨连接料中的单体聚合成聚合物，使油墨成膜和干燥的油墨。UV油墨也属于油墨，作为油墨，它们必须具备艳丽的颜色(特殊情况除外)，良好的印刷适性，适宜的固化干燥速率，同时有良好的附着力，并具备耐磨、耐蚀、耐候等特性[11]。
UV油墨作为一种新型的环保型油墨，它具有节能、无溶剂排放、不污染环境、生产效率高、适用于对热敏感的承印物、印品性能优异、设备投资低等优点，一直受到世界各国的重视，获得迅速的发展。
UV油墨的组成和传统油墨有相似的地方，不同之处是墨的成膜是化学作用，从单体到聚合体，而传统墨的成膜是物理作用，树脂已经是聚合体，溶剂是将固体的聚合物溶解成液状的聚合物，以使聚合物可以印涂在作用物上，然后溶剂经挥发或被吸收，令液状的聚合物再回复成原来的固态状。
（3）光固化胶粘剂。UV固化胶粘剂是由预聚物，活性单体，光引发剂等主成分配以稳定剂、流平剂等助剂组成。其在适当波长的UV光照射下，光引发剂迅速生成自由基或离子，引发预聚物和活性单体聚合交联成网状结构，从而完成与被粘材料的粘接[12]。
目前，紫外光固化胶粘剂已经广泛地应用于印刷电路板制造、光纤粘接、液晶显示器安装、电子原器件组装等多种领域。在许多场合，已经逐步取代传统固化胶粘剂，发挥着越来越重要的作用。
根据聚合固化机理的不同，可以将紫外光固化胶粘剂分为自由基型和阳离子型，也有人利用他们各自的优点，将自由基引发和阳离子引发结合起来，共存于同一体系，形成了自由基阳离子混杂型。
二，传统聚合反应方法
传统聚合方法包括本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合四种。本体聚合和溶液聚合一般为均相反应，但也有因聚合物不溶于单体或溶剂而沉淀出来；悬浮聚合和乳液聚合均属非均相反应。均相体系往往属非牛顿流体，可直接使用，若要制得固体聚合物，则需进行沉淀分离；非均相体系固体物含量可高达30%-50%(最高达约60%)，除胶乳可直接使用外，其他均需经分离、提纯等后处理。近些年来，沉淀聚合作为溶液聚合的延伸，也逐渐成为一种比较重要的聚合
手段，被广泛用于造纸、涂料、采油、生物医学等各个领域[13-16]。
2.1 本体聚合
本体聚合是指不用溶剂和介质，仅有单体和少量引发剂（或热、光、辐照等引发条件）进行的聚合反应。根据产品的需要有时可以加入少量色料、增塑剂和相对分子量调节剂等。本体聚合，组分简单，所以操作简便，产物纯净，但聚合热不易排除。
工业本体聚合的生产工艺主要分为不连续聚合和连续聚合两种，前者的聚合反应设为聚合釜，后者的聚合设备多为长达数百米乃至上千米的聚合管。工业上本体聚合生产控制的关键是聚合反应温度的控制，即聚合热的及时排放问题。
2.2 溶液聚合
溶液聚合是高分子合成过程中一种重要的合成方法，它是将单体和引发剂溶于适当溶剂中，在溶液状态下进行的聚合反应。与本体聚合相比，溶液聚合体系的粘度低，传质、传热容易，温度易于控制，不易发生自动加速过程和自由基向大分子的链转移过程，所以采用溶液聚合得到的聚合物的分散度较窄，但由于链自由基向溶剂的转移反应使聚合物相对分子质量较低、聚合物与溶剂的彻底分离难度较大，因而纯度较低、设备生产效率较低。
在溶液聚合的基础上，采用适当的溶剂和添加剂，使单体溶于介质中，而生成的聚合物不溶于介质中而沉淀下来，可直接得到粉状产品，这种方法称为沉淀聚合。沉淀聚合体系不论溶剂为水，或为非水的溶剂，聚合体系中生成的聚合物不溶于单体，或不溶于溶剂，产生相分离从聚合体系中沉析出来，聚合体系属非均相体系。一般作沉淀聚合时，当聚合反应未开始之际聚合体系为均匀的相，聚合一开始则产生浑浊，随反应程度加深，聚合体系的混浊程度也增加。反应结束，聚合体系分离为上下两层，上部液体较清，下部液体较为混浊，体现了沉淀聚合的特征现象，有浓相(聚合物相)和稀相(单体相)出现。
2.3 悬浮聚合
悬浮聚合为非水溶性单体(指在水中溶解度很低)在溶有分散剂(或悬浮剂)的水中借助于搅拌作用分散成细小也低而进行的聚合反应。悬浮聚合具有产品纯度
高，成本低，聚合热容易除去，无回收问题，随分子量增大体系粘度变化小，温度易控制以及颗粒大小可以控制在较小的幅度范围内等优点。
近些年来，随着分子印迹技术的蓬勃发展，解决水性体系中的分子印迹聚合问题已迫在眉睫。而种子溶胀悬浮聚合法的聚合环境是水相溶液，所得印迹聚合物也可应用于极性环境中的分子识别，这些特点为解决水性环境的分子印迹聚合提供了依据。所谓种子溶胀悬浮聚合法即先用无皂乳液聚合或分散聚合制备小粒径单分散聚合物微球，然后以此为种球，在单体存在下进行溶胀，使种球长大，再引发聚合制得粒径为1~100μm、单分散性、大粒径聚合物微球。
2.4 乳液聚合
乳液聚合是指非水溶性或低水溶性单体借助搅拌作用以乳状液形式分散在溶解有乳化剂的水中进行的聚合反应。乳液聚合由于具有特殊的聚合机理，可以获得特别相对高分子质量的聚合物而特别适用于合成橡胶的生产，同时也用于乳胶涂料和胶豁剂等的合成。
粒径大小不同的乳液有不同的应用价值，如微乳液，粒径在10~100nm之间，是理想的小粒径、单分散聚合物颗粒的合成介质，在食品、医药、透明材料的填料等领域都有广泛的应用；大粒径(即微米级)、单分散、具有不同颗粒形态和表面特征的聚合物微球已经应用到高档涂料、粘合剂、浸渍剂、化妆品等科学技术领域，尤其是应用到高分子、生物医学和临床医学等高新技术领域中，成为不可缺少的材料和工作物质。
三，光聚合与溶液聚合的技术发展
溶液聚合大多数情况下都采用热引发的方法直接合成聚合物，如聚乳酸的合成、在极稀的溶液中进行微凝胶的合成等。
于洪俊采用二苯甲酮(BP)为光引发剂，三乙胺(TEA)为共引发剂，不同溶剂(环己酮，四氢峡喃)进行紫外光溶液聚合反应合成了一系列聚醋酸乙烯酯[13]。
SharmilaMuthukrishnan等以水作为溶剂研究了UV引发丙烯酸聚合的RAFT 反应，在室温下便可较好的控制聚合反应得到形态较好的PAA，并达到50%的转化率[17]。
1993年，stover等人利用沉淀聚合，在不加任何稳定剂或者表面活性剂的情况下，在乙睛等有机溶剂中一步合成粒径2-5μm的窄分散聚合物微球，对以后
合成单分散微球起到了重要的作用，成为了传统沉淀聚合的开端[18]。
黄文强等人在沉淀聚合法研究的基础上，开发了一种蒸馏沉淀聚合法，即在单体溶液的溶剂蒸馏过程中引发聚合形成单分散的聚合物微球，利用这一新方法制备了一系列具有不同粒径并带有不同活性官能团的单分散聚合物微球[11]。
choe等通过沉淀共聚，合成了一系列共聚物微球，包括聚(乙烯-co-二乙烯基苯)，聚(甲基丙烯酸甲酷-co-二乙烯基苯)以及聚(丙烯酞胺-co-二乙烯基苯)微球[19]。
相比于传统的热引发，光聚合是一个简单、有趣的选择，因为它可以在低温下进行，放缓了团聚的趋势，并且可以自由的调节聚合温度和引发速率。
Fredrik Lime和枷tIrgum采用光引发沉淀聚合，避免了凝胶的产生，并生成了具有高交联DVB和St-DVB微球[20, 21]。
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高分子材料加工技术
实训1 海带中海藻酸钠的提取 1.实训目的 1.1巩固常用基本仪器的操作 1.2巩固几种常用溶液的配制 1.3巩固EDTA标准溶液的配制与标定方法 1.4掌握EDTA测定溶液中钙离子的测定 1.5掌握茚三酮溶液与蛋白质颜色反应的原理和方法 1.6掌握从虾壳中提取甲壳素的原理和方法 2.实训原理 甲壳素的提取方法主要有酸碱法、EDTA脱钙法和酸碱交替法等，其中酸碱交替法具有可提高反应温度、反应时间短，无需脱色处理等优点而为本文采用。 原理：盐酸处理溶去其中的碳酸钙；碱煮处理去除与甲壳素共价交联的蛋白质；虾壳中含有的虾红素在碱煮过后，仍有大部分存在，故甲壳素显现红色，须用氧化还原的方法来处理虾红素。 3.实训原料、仪器、药品 3.1实训材料 虾壳、蟹壳 3.2实训仪器 序号名称规格数量备注 1 烧杯100、250 、500 mL 10、5、5个按顺序 2 锥形瓶250mL 6个 3 移液管5、10、25、50mL 各一支
4 容量瓶100、250mL 各3个 5 酸性滴定管25mL 一支 6 数显恒温水浴箱一台 7 电子天平 8 电热恒温烘干箱 9 玻璃棒数支 10 滤纸若干 11 量筒10、50、100mL 各一支 3.3实训药品 序号名称规格数量备注 1 浓盐酸（体积百分数 为35~38%） 2 NaOH 3 30％过氧化氢 4 高锰酸钾 5 亚硫酸氢钠 6 酸性络蓝K K—B指示剂的 7 萘酚绿B 配制 8 EDTA EDTA的配制与 9 ZnO 滴定 10 氨水（1:1） 11 1%的铬黑T（EBT） 12 茚三酮配制1%茚三酮 13 氯化亚锡 溶液
功能高分子材料
《功能高分子材料》复习 1、说明离子交换树脂的类型及作用机理？试述离子交换树脂的主要用途。 类型与作用机理：（1）离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。能解离出阳离子、并能与外来阳离子进行交换的树脂被称作阳离子交换树脂；能解离出阴离子、并能与外来阴离子进行交换的树脂被称作阴离子交换树脂。 （2）按其物理结构的不同，可将离子交换树脂分为凝胶型、大孔型和载体型三类。 （3）氧化还原树脂。指带有能与周围活性物质进行电子交换、发生氧化还原反应的一类树脂。在交换过程中，树脂失去电子，由原来的还原形式转变为氧化形式，而周围的物质被还原。 （4）两性树脂。两性树脂中的两种功能基团是以共价键连接在树脂骨架上的，互相靠得较近，呈中和状态。但遇到溶液中的离子时，却能起交换作用。树脂使用后，只需大量的水淋洗即可再生，恢复到树脂原来的形式。 （5）热再生树脂。在同一树脂骨架中带有弱酸性和弱碱性离子交换基团。（6）螯合树脂。 用途：（1）水处理。水处理包括水质的软化、水的脱盐和高纯水的制备等。（2）冶金工业。离子交换是冶金工业的重要单元操作之一，离子交换树脂还可用于选矿。（3）原子能工业。利用离子交换树脂对核燃料进行分离、提纯、精制、回收等。离子交换树脂还是原子能工业废水去除放射性污染处理的主要方法。（4）海洋资源利用。利用离子交换树脂，可从许多海洋生物中提取碘、溴、镁等重要化工原料。（5）化学工业。离子交换树脂普遍用于多种无机、有机化合物的分离、提纯，浓缩和回收等。离子交换树脂用作化学反应催化剂，可大大提高催化效率。（6）食品工业。离子交换树脂在制糖、酿酒、烟草、乳品、饮料、调味品等食品加工中都有广泛的应用。（7）医药卫生。离子交换树脂在医药卫生事业中被大量应用。（8）环境保护。离子交换树脂在废水，废气的浓缩、处理、分离、回收及分析检测上都有重要应用。
四大高分子材料加工方法
一．挤出成型 挤出成型工艺适用于所有的高分子材料，制造各种连续制品如管材、型材、板材(或片材)、薄膜、电线电缆包覆、橡胶轮胎胎面条、内胎胎筒、密封条等。其中的塑料挤出成型几乎能成型所有的热塑性材料，也可用于少数几种热固性材料，如酚醛。 原因：因为挤出成型工艺具有以下特点： 1.连续成型，产量大，生产效率高； 2.制品连续，断面形状不变，制品外形简单； 3.制品质量均匀密实，尺寸准确较好。 二．注射成型 注射成型的应用十分广泛，几乎所有的热塑性塑料及多种热固性塑料都可用此法成型，也可以成型橡胶制品。但主要是热塑性塑料的注射。 原因：因为注射成型工艺具有以下特点： 1.成型周期短，生产效率高，易实现自动化； 2.能成型形状复杂，尺寸精确； 3.带有金属或非金属嵌件的塑料制件； 4.产品质量稳定。 三．模压成型 模压成型工艺广泛用于热固性塑料和橡胶制品的成型加工，几
乎所用的高分子材料都可用此方法来成型制品。目前主要用于：热固性塑料的成型；橡胶制品的成型；复合材料的成型。 原因：因为模压成型工艺具有以下特点： 1.与挤出和注射等成型工艺相比，模压成型工艺所需设备结构简单、制造精度不髙、制造费用低，所以投资少、见效快，为发展多品种、小批量的生产提供了有利条件； 2.在模压成型过程中，由于塑料的流动距离很短，受填料的定向影响小，所以塑件的尺寸变动小，不易变形，尺寸稳定性好，机械性能稳定； 3.相同吨位的压机可以成型较大平面的制品； 4.模压成型工艺成熟，生产过程易于控制； 5.模压成型中没有浇注系统，原材料浪费相对较少。对于不能重复利用的热固性材料来讲，节约原料尤为重要； 6.模压成型基本上适合于加工各种塑料，尤其像氨基树脂、环氧树脂和聚酰亚胺等材料，用注射成型既困难又会影响制品外观质量；对于用石棉或玻璃纤维等增强的塑料，在注射和挤出成型中，纤维易在浇口部分断裂，使制品的机械强度特别是冲击强度降低，失去增强的意义；聚酯团状和片状模塑料若采用注射成型，则需特殊的强迫加料装置，导致设备费用昂贵。模压成型是制造高强度塑件最有效的方法。
功能高分子材料研究进展
功能高分子材料研究进展 摘要 功能高分子材料是高分子学科中的一个重要分支，它是研究各种功能性高分子材料的分子设计和合成、结构和性能关系以及作为新材料的应用技术，它的重要性在于所包含的每一类高分子都具有特殊的功能。它主要包括化学功能高分子材料、光功能高分子材料、电、磁功能高分子材料、声功能高分子材料、高分子液晶、医用高分子材料几部分，这一领域的研究主要包括研究分子结构、组成与形成各种特殊功能的关系，也就是从宏观乃至深入到微观，以及从半定量深入到定量，从化学组成和结构原理来阐述特殊功能的规律性，从而探索和合成出新的功能性材料。本文主要论述了在工程上应用较广和具有重要应用价值的一些功能高分子材料，如吸附分离功能高分子、反应型功能高分子、光功能高分子、电功能高分子、医用功能高分子、液晶高分子、高分子功能膜材料等。 关键词:高分子材料；功能高分子；功能材料； Abstract Functional polymer materials is an important branch of polymer science, it is the study of various functional polymer molecular design and synthesis of relationship between structure and properties and application technology as a new material. its importance is that contains every kind of polymer has special function it light functional polymer materials mainly include chemical functional polymer materials electric magnetic functional polymer materials acoustic functional polymer materials, polymer liquid crystal sections medical polymer materials, the research of this field mainly includes the study of the function of the molecular structure and formation of various sorts of special relationship, which is from the macro and go deep into the micro, and from the quantitative and semi-quantitative into from the chemical composition and structure principle to explain the special function of regularity, to explore and this paper mainly discusses the synthesis of new functional materials. Keywords：high polymer materials; functional polymer; functional Materials;
高分子材料加工工艺教学内容
高分子材料加工工艺
高分子材料加工技术复习提纲 一、填空题 1.大材料包括（金属）、（非金属）、（高分子）。 2.高分子材料加工前，原料的状态可分为（粉状）、(粒料)、(溶液)、(分 散体）。 3.成型加工后进行的处理有(调温)、(调湿)、(调温调湿)。 4.塑料可分为(热塑性)塑料、（热固性）塑料两大类。 5.塑料的三态：（玻璃态）、（高弹态）、（粘流态）。 6.高分子材料热机械特性与成型加工的关系(6个空)。 二、名词解释 1.挤出成型：挤出成型时预处理过的物料经料斗加入挤出机中，在外部加热和内摩擦生热作用下以流动状态通过口模成型的方法。
2.注塑成型 ：注塑成型是将热塑性塑料先在加热机筒中均匀塑化，然后由螺杆或柱塞推压到闭合的模具型腔中，经冷却定型后得到所需的塑料制品的过程。 3.焦烧：橡胶分子在贮存和生产过程中提前硫化的现象. 4.喷霜：橡胶助剂渗出制品表面的现象。 5.塑料：相对分子量在10000以上，以高分子化合物为基本成分，添加助剂能够自由成型的一类材料的总称。 6.橡胶：橡胶是一种高弹性的高分子化合物，是无定形的高聚物。 7.弹性体：材料在受力发生大变形再撤出外力后迅速回复其近似初始形状和尺寸的材料。 8.相溶性：聚合物的共混物制品在预期的使用期内，其组分始终不析出或者不分层。 三、 简答题 1.简述塑料挤出造粒的工艺流程及影响因素。 原料预处理 配料挤出机头成型冷却 牵引造粒 2.简述塑料挤出成型的工艺流程并阐述影响注塑成型的主要因素。 3.简述橡胶配方的五大体系。 生胶体系、硫化促进活化体系、补强填充体系、防老体系、增塑体系 4.简述压缩模塑的工艺流程及其影响因素。 加料闭模排气固化脱模 清理模具 影响因素：模压压力、模压温度、模压时间。 口模 冷却定型 原料预处理电、加热、内摩擦生热
功能高分子材料讲义
第三章功能高分子材料 3．1 概述 功能高分子是高分子化学的一个重要领域，它是研究各种功能性高分子材料的分子设计和合成、结构和性能关系以及作为新材料的应用技术。它主要包括化学功能高分子材料、光功能高分子材料、电、磁功能高分子材料、声功能高分子材料、高分子液晶、医用高分子材料几部分，这一领域的研究主要包括研究分子结构、组成与形成各种特殊功能的关系，也就是从宏观乃至深入到微观，以及从半定量深入到定量，从化学组成和结构原理来阐述特殊功能的规律性，从而探索和合成出新的功能性材料。 3．1．1 功能高分子材料的概念和分类 高分子材料按其使用性能可以分为结构高分子材料和功能高分子材料，结构高分子材料具有较高的比刚度和比强度，可以代替金属作为结构材料，如我们熟知的工程塑料和聚合物基复合材料。 对功能高分子材料，目前尚未有明确的定义，一般认为是指
除了具有一定的力学功能之外还具有特定功能（如导电性、光敏性、化学性和生物活性等）的高分子材料，所谓材料的功能，从根本上说，是指向材料输入某种能量，经过材料的传输转换等过程，再向外界输出的一种作用。材料的这种作用与材料分子中具有的特殊功能的基团和分子结构分不开的。 请注意，不可将功能高分子和功能高分子材料混为一谈，这两者是有明显区别的。功能高分子材料从组成和结构上可以分为结构型和复合型两大类。结构型功能高分子材料是指在高分子链中具有特定功能基团的高分子材料，这种材料所表现的特定功能是由高分子本身的因素决定的。构成结构型功能高分子材料中的高分子叫功能高分子，而复合型功能高分子材料，是指以普通高分子材料为基体或载体，与具有某些特定功能（如导电、导磁）的其它材料进行复合而制得的功能高分子材料，这种材料的特殊功能不是由高分子本身提供的。 功能高分子材料涉及范围广、品种繁多，还未有统一的分类方法，一般按其使用功能来分类，大致可以分为以下几类：（1）化学功能高分子材料 主要包括离子交换树脂，高分子催化剂、高分子试剂、螯合树脂、高分子絮凝剂和高吸水性树脂等。
功能高分子试题
一、概念 1. 什么是功能高分子？什么是高性能高分子？ 2. 按高分子性质、功能或实际用途划分，功能高分子材料有哪几类？ 3. 功能高分子材料的制备可归纳为哪几种类型？ 4. 活性聚合有哪些特点？这些特点所导致的结果是什么？ 5. 功能高分子制备方法有哪几种？ 6. 什么是相转化制膜法？ 7. 什么是可控聚合？目前有哪些可控聚合方法？ 8. 阳离子聚合的引发剂都是（亲）电试剂，即（）体。 9. 在可控聚合中，GTP、RAFT、ATRP、RATRP 10. 简述高分子反应不用产率而用转化率描述反应的原因。 11. 简述聚甲基丙烯酰胺在强碱水溶液中水解程度一般仅为70%左右的原因。 12. 典型膜分离技术中MF、UF、RO、NF、D、ED、LM、PV分别表示什么含义？它们分离物质尺寸有什么特点 二、简述 1. 影响高分子化学反应的因素有哪些？ 2. 分别写出聚苯乙烯强碱性阴离子离子交换树脂和强酸性阳离子型离子交换树脂分子结构示意图。 3. 什么是凝胶型离子交换树脂“中毒”现象？产生这一现象的主要原因是什么？指出解决这一问题的方法。 4. 结构型导电高分子和复合型导电高分子的差别是什么? 5. 什么是受阻共轭？它对高分子导电性有何影响？ 6. 写出聚丙烯腈经热解环化、脱氢形成梯型含氮芳香结构导电高分子产物反应过程。 7．写出由3, 4, 9, 10—二萘嵌苯四酸二酐高温聚合制备聚萘反应过程。 8. 在复合导电材料中，如何解释如下图所示的电导率与导电填料关系曲线？虚线所对应的导电填料浓度称为什 9. 医用高分子材料的基本要求有哪些? 10. 反式聚乙炔的禁带宽度若为1.35eV，试计算π电子数N最低及聚合度最低值为多少时，即可能有自由电子13. 如果用Px表示共轭聚合物，A和D分别表示掺杂时的电子受体和电子给予体，写出形成结构型导电高分子移反应式。
智慧树知到 《高分子材料加工工艺》章节测试答案
智慧树知到《高分子材料加工工艺》章节测试答案 绪论 1、人类文明发展的三个阶段：黄色文明（农业文明）、黑色文明（工业文明）和绿色文明（生态生产文明）。 A:对 B:错 正确答案：对 2、高分子材料的成型加工中，要注意：加工方法不同，产品性能不同；材料不同，加工方法不同；加工方法不同，所用设备不同。 A:对 B:错 正确答案：对 3、高分子材料是一类古老而年轻的材料，说起古老，是指使用方面，从远古时期，人类就已经学会使用天然高分子材料，如存在于自然界的树脂、橡胶、皮毛、蚕丝、棉花、纤维素、木材等。 A:对 B:错 正确答案：对 4、材料是一个国家科学技术水平、经济发展水平和人民生活水平的重要标志，是一个时代的重要标志。 A:对 B:错 正确答案：对 5、高分子材料科学与工程是关于高分子材料组成、结构、制备工艺与其性能及使用过程间相互关系的知识开发及应用的科学。
B:错 正确答案：对 第一章 1、通常氧化、臭氧化、水解等反应并存也不会引起高分子材料的降解断裂。 A:对 B:错 正确答案：错 2、范德华力和氢键是高分子分子间的作用力是不大的，因此对高分子制品的强度和耐热性影响也不大。 A:对 B:错 正确答案：错 3、由碳-氧、碳-氮、碳-硫等以共价键相联结而成，主要由缩聚反应或开环聚合制得；虽然分子中含有极性基团，但是加工时候，不需要彻底干燥。 A:对 B:错 正确答案：错 4、通常来说，未硫化的橡胶也是有着很大的实用价值的。 A:对 B:错 正确答案：错 5、氯丁橡胶含有氯，极性大，耐老化、耐油，同时与顺丁橡胶相比，耐寒性也没有下降。
B:错 正确答案：错 第二章 1、添加配合剂的目的主要是满足性能上的要求；满足成型上的要求；满足经济上的要求。 A:对 B:错 正确答案：对 2、热稳定剂并不是主要用于PVC塑料中。 A:对 B:错 正确答案：错 3、抗氧剂是指可抑制或延缓高分子自动氧化速度，延长其使用寿命物质。在橡胶工业中抗氧剂也被称为防老剂。 A:对 B:错 正确答案：对 4、所有波段的紫外光线都是导致高分子材料降解的罪魁祸首。 A:对 B:错 正确答案：错 5、对于特定的一种润滑剂，其作用只可能是内润滑或者外润滑。 A:对
高分子材料的合成工艺
高分子材料的合成工艺 1.1 基本概念 单体(Monomer)----高分子化合物是由一类相对分子质量很高的分子聚集而成的化合物，也称为高分子、大分子等。一般把相对分子质量高于10000的分子称为高分子。高分子通常由103～105个原子以共价键连接而成。由于高分子多是由小分子通过聚合反应而制得的，因此也常被称为聚合物或高聚物，用于聚合的小分子则被称为“单体”。 链节(Repreat unit)----链节指组成聚合物的每一基本重复结构单元。 聚合度(Dregree of Polymerization)----衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值，以n表示；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值，以x表示。聚合物是由一组不同聚合度和不同结构形态的同系物的混合物所组成，因此聚合度是统一计平均值。 自由基----是指带电子的电中性集团，具有很高的反应活性。 引发剂（Initiator）----又称自由基引发剂，指一类容易受热分解成自由基（即初级自由基）的化合物，可用于引发烯类、双烯类单体的自由基聚合和共聚合反应，也可用于不饱和聚酯的交联固化和高分子交联反应。 分子量（molecular weight）----化学式中各个原子的相对原子质量的总和，就是相对分子质量（Relative molecular mass），用符号Mr表示。 分子量分布（molecular weight distribution）----由于高聚物一般由不同分子量的同系物组成的混合物，因此它的分子量具有一定的分布，分子量分布一般有分布指数和分子量分布曲线两种表示方法。 均聚物(Homopolymer)----由一种单体聚合而成的聚合物。 共聚物(Copolymer)----由一种以上单体聚合而成的聚合物，生产聚合物的聚合反应成为共聚反应。 无规共聚物(Random Copolymerization)---- 在高分子链中不同单体单元的序列分布无规则。A和B两种单元在链中的排列顺序是不能预示的。在烯类单
高分子成型加工
合肥学院 Hefei University 高分子成型加工论文 学号： 1203012024 姓名：安绵伟 专业：粉体材料科学与工程 系别：化工系 摘要：高分子复合材料的制备和加工方法繁多，不同的材料有不同的加工方
法，同一种材料也可能对应好几种方法。本文主要讨论了塑料成型加工技术的现状，介绍了挤出成型加工工艺原理与技术特点，综述了高分子材料成型加工技术的新进展。 关键词：塑料，挤出，成型 1 前言 随着工业化技术的发展和人民生活水平的提高，人们对塑料产品种类和质量的需求也越来越高。高分子材料是通过制造成各种制品来实现其使用价值的，因此从应用角度来讲，以对高分子材料赋予形状为主要目的成型加工技术有着重要的意义。高分子材料的主要成型方法有挤出成型、注射成型、吹塑成型、压延成型等，本文主要介绍了挤出成型加工技术的最新进展。 2 挤出成型 挤出成型在塑料加工中又称为挤塑，在非橡胶挤出机加工中利用液压机压力于模具本身的挤出称压出。是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用，边受热塑化，边被螺杆向前推送，连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。该工艺主要用于热塑性塑料制品的成型。挤出工艺流程如图1所示[1]。 图1热固性塑料模压成型工艺流程 挤出成型主要包括加料、塑化、成型、定型等过程。要获得外观和内在质量均优良的型材制品，是与原材料配方、挤出设备水平、机头模具设计与加工精度、型材断面结构设计及挤出成型工艺条件等分不开的。挤出成型工艺参数的控制包括成型温度、挤出机工作压力、螺杆转速、挤出速度、牵引速度、排气、加料速度及冷却定型等。挤出工艺条件又随挤出机的结构、塑料品种、制品类型、产品的质量要求等的不同而改变[2]。 2.1 共挤出技术 共挤出技术是用两台或者两台以上单螺杆挤出机或双螺杆挤出机将两种或
高分子材料基本加工工艺
《高分子材料基本加工工艺》复习题 课程名称《高分子材料加工技术》 任务1：认识常用橡胶 1. 高分子材料 将高分子化合物经过工程技术处理后所得到的材料称为高分子材料。 2. 高分子材料加工描述 高分子材料加工是将高分子材料转变成所需形状和性质的实用材料或制品的工程技术。 3. 高分子材料加工的主要内容包括：①橡胶加工②塑料加工 4. 橡胶的共性： ①具有橡胶状弹性。②具有粘弹性。③有缓冲减震作用。④对温度依赖性大。⑤具有电绝缘性。⑥有老化现象。⑦需进行硫化。必须加入配合剂。 5. 橡胶的分类： 按材料来源分天然橡胶和合成橡胶；按性能和用途分通用橡胶和特种橡胶。 6. 天然橡胶的特性及缺点。 特性： ①为不饱和橡胶，化学性质活泼，能进行加成反应和环化反应，能与硫磺硫化和与氧反应，硫化反应速度较快； ②为非极性橡胶，易与烃类油及溶剂作用，不耐油； ③在室温下无定形态，具有高弹性（在通用橡胶中仅次于BR）；在低温下或伸长时能出现结晶，属于结晶型橡胶，具有自补强性，在-70℃时为玻璃态； ④具有良好的综合性能，且加工性好；
⑤具有良好的耐透气性和电绝缘性。 缺点：耐油性、耐老化性（臭氧、热氧）差。 7. NR广泛应用于制造各类轮胎、胶管、胶带、胶鞋、工业制品及医疗卫生制品，是用途最广的橡胶品种。 8. 合成橡胶：合成橡胶是指由各种单体经聚合反应而制成的高弹性聚合物。 9. 合成橡胶按性能和用途分为通用合成橡胶和特种合成橡胶。 10. 凡是性能与NR相近，加工性能较好，能广泛用于轮胎和其他一般橡胶制品的称为通用合成橡胶。 11. 凡是具有特种性能，专供制造耐热、耐寒、耐化学腐蚀、耐溶剂、耐辐射等特种合成橡胶制品使用的称为特种橡胶。 12. 通用合成橡胶包括丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶。 13. 非结晶性橡胶，纯胶强度较低，需用炭黑补强，否则无使用价值。 14. BR的弹性在通用橡胶中最高，最主要的缺点是抗湿滑性不佳。 15. 乙丙橡胶耐老化性优异，在现有通用型橡胶中是最好的。 16. 丁基橡胶（IIR）具有优异的气密性（为橡胶之首），主要用于制造内胎。 17. 天然橡胶（NR）、氯丁橡胶（CR）属于结晶型橡胶， 18. 天然橡胶在通用橡胶中加工性能最好。 19. 特种合成橡胶包括丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯。 20. 硅橡胶（Q）同时具有优异的耐热性和耐寒性好，无味、无毒，具有生理惰性，对人体无不良影响。
功能高分子材料讲课教案
功能高分子材料 ▲1、什么是功能高分子？什么是特种高分子？两者的区别和关系如何？ （1）功能高分子：是指当有外部刺激时，能通过化学或物理的方法做出相应输出的高分子材料。 功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械性能，又有某些特殊功能的高分子材料。 （2）特种高分子材料：是指带有特殊物理、力学、化学性质和功能的高分子材料，其性能和特征都大大超出了原有通用高分子材料的范畴。 （3）功能高分子属于特种高分子材料的范畴。特种高分子材料可细分为功能高分子和高性能高分子两类。 ▲2、功能和性能有什么区别？功能高分子和高性能高分子有什么不同？ （1）性能：材料对外部作用的抵抗特性。（2）功能：指从外部向材料输入信号时，材料内部发生质和量的变化而产生输出的特性。 （3）功能高分子：是指当有外部刺激时，能通过化学或物理的方法做出相应输出的高分子材料。 （4）高性能高分子：是对外力有特别强的抵抗能力的高分子材料。 （从实用的角度看，对功能材料来说，人们着眼于它们所具有的独特的功能； 而对高性能材料，人们关心的是它与通用材料在性能上的差异。） 3B、功能高分子材料的类型 （1）力学功能材料：①强化功能材料，②弹性功能材料。 （2）化学功能材料：①分离功能材料，②反应功能材料，③生物功能材料。 （3）物理化学功能材料：①耐高温高分子，②电学功能材料，③光学功能材料，④能量转换功能材料。 （4）生物化学功能材料：①人工脏器用材料，②高分子药物，③生物分解材料。 这一分类，实际上包括了所有特种高分子材料。国内一般采用按其性质、功能或实际用途划分为8种类型。 （1）反应性高分子材料，（2）光敏型高分子，（3）电性能高分子材料，（4）高分子分 离材料，（5）高分子吸附材料，（6）高分子 智能材料，（7）医药用高分子材料，（8）高 性能工程材料。 ▲1、什么是活性聚合？阴离子活性聚合的 特征是什么？ （1）活性聚合：是指引发速度远远大于增 长速度，并且在特定条件下不存在链终止反 应和链转移反应，亦即活性中心不会自己消 失的反应。二氯乙基氯/乙酸乙酯引发 （2）阴离子活性聚合的基本特点：①聚合 反应速度极快；②单体对引发剂有强烈的选 择性；③无链终止反应；④多种活性种共存； ⑤相对分子质量分布很窄。 ▲2、通过哪些途径可实现阳离子活性聚 合？哪些单体适合进行阳离子活性聚合？ （1）途径①设计匹配性亲核反离子，如 采用HI/I2引发体系引发烷基乙烯基醚进行 阴离子活性聚合②适当的lewis酸碱配对 引发，如采用二氯乙基铝/乙酸乙酯引发 （2）目前，烷基乙烯基醚、异丁烯、苯乙 烯及其衍生物、1, 3 —戊二烯、茚和α-蒎烯 等都已经实现了阳离子活性聚合。 ▲3、为什么基团转移聚合也属于活性聚合 范畴？ 基团转移聚合与阴离子型聚合一样，属“活 性聚合”范畴。基团转移聚合是以不饱和酯、 酮、酰胺和腈类等化合物为单体，以带有硅、 锗、锡烷基等基团的化合物为引发剂，用阴 离子型或路易士酸型化合物作催化剂，选用 适当的有机物为溶剂，通过催化剂与引发剂 之间的配位，激发硅、锗、锡等原子与单体 羰基上的氧原子结合成共价键，单体中的双 键与引发剂中的双键完成加成反应，硅、锗、 锡烷基团移至末端形成“活性”化合物的过 程。 包括①链引发反应，②链增长反应，③链终 止反应。 ▲4、自由基活性可控聚合有哪几类？ 阴离子活性聚合、阳离子可控聚合、基团转 移聚合、原子转移自由基聚合、活性开环聚 合、活性开环歧化聚合等 ▲5、什么是高分子的化学反应？他们与小 分子的化学反应有什么异同点？影响高分 子化学反应的因素有哪些？ （1）高分子的化学反应：可以将天然和合 成的通用高分子转变为具有新型结构与功 能的聚合物的化学反应。 （2）与小分子的化学反应的相同点： 高分子可以进行与低分子同系物相同的化 学反应。例如含羟基高分子的乙酰化反应和 乙醇的乙酰化反应相同；聚乙烯的氯化反应 和己烷的氯化反应类似。 （3）与小分子的化学反应的不同点： ①在低分子化学中，副反应仅使主产物产率 降低。而在高分子反应中，副反应却在同一 分子上发生，主产物和副产物无法分离，因 此形成的产物实际上具有类似于共聚物的 结构。 （4）高分子的反应活性的影响因素： ①聚集态结构因素：结晶和无定形聚集态结 构、交联结构与线性结构、均相溶液与非均 向溶液等结构因素均会对高分子的化学反 应造成影响。 ②化学结构因素：a）几率效应：当高分子 的化学反应涉及分子中相邻基团作无规成 对反映时，某些基团由于反应几率的关系而 不能参与反应，结果在高分子的分子链上留 下孤立的单个基团，使转化程度受到限制。 b）邻近结构效应：分子链上邻近结构的某 些作用，如静电作用和位阻效应，均可使基 团的反应能力降低或增加。 6、有哪些制备特种与功能高分子的制备方 法？各有什么优缺点？ （1）功能高分子的制备方法主要有以下四 种类型： ①功能性小分子的高分子化；②已有高分子 材料的功能化；③多功能材料的复合；④已 有功能高分子的功能扩展。 （2）制备方法各自的优缺点： ①功能性小分子的高分子化：对功能性小分 子进行高分子化反应，赋予其高分子的功能 特点。 包括：a）带有功能性基团的单体的聚合，b） 带有功能性基团的小分子与高分子骨架的 结合，c）功能性小分子通过聚合包埋与高 分子材料结合。 主要优点是可以使生成的功能高分子功能 基分布均匀，聚合物结构可以通过聚合机理 预先设计，产物的稳定性较好。 精品文档
功能高分子材料复习提要讲解
功能高分子材料复习提要 （答案仅供参考） 一．名词解释： 1．功能高分子材料：指与常规聚合物相比，除了具有一定的力学性能之外，还具有特定功能(如导电性、光敏性、催化性、化学活性和生物活性等)的高分子材料。 2．功能高分子材料化学：以功能高分子材料为研究对象，研究它们的结构和组成、物理化学性质、制备方法及其应用的科学，就称为功能高分子材料化学。 3．结构型功能高分子材料：是指在大分子链中具有特定功能基团的高分子材料，这种材料所表现的特定功能是由于高分子本身的结构因素决定的。 4．复合型功能高分子材料：是指以普通高分子材料为基体或载体，与具有某些特定功能(如导电、导磁等)的其它材料进行复合而制得的功能材料。 5．渗透系数：是指在单位时间、单位膜面积通过的被测物与单位膜厚度所施加的驱动力的比值。 6．高分子骨架的邻位效应：在功能高分子材料中，高分子骨架上邻近功能基团的一些结构和基团对功能基的性能具有明显的影响力，这种作用称为高分子的邻位效应。 7．高分子骨架的模板效应：模板效应是指利用高分子骨架的空间结构，包括构型和构象，在其周围建立起特殊的局部空间环境，在有机合成和其他应用场合提供一个类似于工业上浇铸过程中使用的模板的作用。 8．聚合物的半透性：指聚合物对某些气体或液体有一定透过性，而对另外一些物质没有透过性，或者透过性很小。 9．一次功能：指向材料输入的能量和从材料输出的能量同种形式时，即材料仅起能量传送作用时的这种功能称为一次功能。 10．二次功能：指向材料输入的能量和输出的能量不同形式时，即材料起能量转换作用时的这种功能称为二次功能。 11．功能高分子材料的多功能复合：将两种以上的功能高分子材料以某种方式结合，形成的新的功能材料具有任何单一功能高分子均不具备的性能，这一结合过程被称为功能高分子材料的多功能复合过程。 12．阳离子交换树脂：带有酸性基团(即可解离的反离子是H+或金属阳离子)，能与阳离子进行交换反应的称作阳离子交换树脂。 阴离子交换树脂：带有碱性基团(即可解离的反离子是OH-或其它酸根离子)，能与阴离子进行交换反应的称作阴离子交换树脂。 13．交换容量：交换容量也叫交换量，是指一定数量的离子交换树脂所带的可交换离子的数量。通常把交换容量分为总交换容量、工作交换容量和再生交换容量。总交换容量表示单位重量(或体积)树脂中所具有的可交换离子的总数，它反映了离子交换树脂的化学结构特点。工作交换容量是指离子交换树脂在一定工作条件下表现出的交换量，它是离子交换树脂实际交换能力的量度。再生交换容量是离子交换树脂在指定再生剂用量条件下的交换容量。 14．高吸水性树脂：是指含有强亲水性基团并具有一定交联度，能吸收数百倍至数千倍于自身重量水的功能性高分子材料。 15．絮凝作用：凡具有吸附架桥或表面吸附而导致分散相成絮团沉降的过沉叫做絮凝作用。起絮凝作用的药剂即絮凝剂。
高分子材料成型加工技术的进展
2008年第9期广东化工 第35卷总第185期https://www.360docs.net/doc/b314207473.html, · 3 · 高分子材料成型加工技术的进展 吴刚 (广东省石油化工建设工程质量监督站，广东广州 510034) [摘 要]讨论了塑料成型加工技术的现状，介绍了挤出、注塑、吹塑、压延等典型的塑料成型加工工艺原理与技术特点，综述了高分子材料成型加工技术的新进展。 [关键词]塑料；成型；发展 [中图分类号]TB324 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2008)09-0003-04 Progress of Plastics Molding Technology Wu Gang (Guangdong Provincial Petro-chemical Construction Quality Supervision Station, Guangzhou 510034, China) Abstract: The paper introduced the current technology of plastics molding, briefly described the principles and characteristics of the typical processes like extruding, molding, blowing, dusting etc, and the development trend of plastics molding technology was reviewed. Keywords: plastics；molding；development；review 随着工业化技术的发展和人民生活水平的提高，人们对塑料产品种类和质量的需求也越来越高。高分子材料是通过制造成各种制品来实现其使用价值的，因此从应用角度来讲，以对高分子材料赋予形状为主要目的成型加工技术有着重要的意义。高分子材料的主要成型方法有挤出成型、注射成型、吹塑成型、压延成型等，文章综述了高分子材料成型加工技术的最新进展。 1 挤出成型 挤出成型主要是利用螺杆旋转加压方式，连续地将塑化好的成型物料从挤出机的机筒中挤入机头，熔融物料通过机头口模成型为与口模形状相仿的型坯，用牵引装置将成型制品连续地从模具中拉出，同时进行冷却定型，制得所需形状的制品。挤出成型主要包括加料、塑化、成型、定型等过程。要获得外观和内在质量均优良的型材制品，是与原材料配方、挤出设备水平、机头模具设计与加工精度、型材断面结构设计及挤出成型工艺条件等分不开的。挤出成型工艺参数的控制包括成型温度、挤出机工作压力、螺杆转速、挤出速度、牵引速度、排气、加料速度及冷却定型等。挤出工艺条件又随挤出机的结构、塑料品种、制品类型、产品的质量要求等的不同而改变[1]。1.1 共挤出技术 共挤出技术是用两台或者两台以上单螺杆挤出机或双螺杆挤出机将两种或多种聚合物同时挤出并在一个机头中成型多层板式或片状结构等的一步法加工过程。共挤出技术避免了传统的高代价且复杂的多步层压或涂层工艺，可容易地成型为具有特殊性能的薄层或超薄层，使之具有着色、遮蔽紫外线、提供阻隔性、控制薄膜表面特性等，也可方便地将各种添加剂如抗结块剂、抗滑移剂和抗静电剂等加入到需要的任何一层。 专稿 [收稿日期]2008-05-14 [作者简介]吴刚(1956-)，男，山东人，本科，高级工程师，主要从事石油化工建设工程质量监督工作。
功能高分子材料
第一章绪论 性能：材料对外部作用的抵抗特性。 高性能高分子材料：对外部作用有特别强的抵抗能力的高分子材料。 功能高分子材料：是指当有外部刺激时，能通过化学或物理的方法做出响应的高分子材料。(具有特殊物理化学性质的的材料) 通用（常规）高分子材料：应用面广、量大，价格较低。 eg：纤维、塑料、橡胶、涂料、粘合剂。 特种高分子材料：功能高分子材料属于特种高分子材料 最早的功能高分子是合成的酚醛型离子交换树脂。 一般采用按其性质、功能或实际用途对功能高分子材料进行分类： 1. 反应型高分子材料（包括高分子试剂、高分子催化剂等；） 2. 光敏型高分子（包括光稳定剂、光刻胶、光致变色材料等。） 3. 电性能高分子材料（包括导电聚合物、能量转换型聚合物、电致发光和电致变色材料以及其他电敏感性材料等。） 4. 高分子分离材料（包括各种分离膜、缓释膜和其他半透性，膜材料、离子交换树脂、高分子螯合剂、高分子絮凝剂等。） 5. 高分子吸附材料（高分子吸附性树脂、高吸水性高分子、高吸油性高分子等。） 6. 高分子智能材料(高分子记忆材料、信息存储材料和光、磁、pH、压力感应材料等。) 7. 医药用高分子材料(医用高分子材料、药用高分子材料和医药用辅助材料等。) 8. 高性能工程材料(高分子液晶材料，耐高温高分子材料、高强高模量高分子材料、阻燃性高分子材料和功能纤维材料、生物降解高分子等。) ！！！功能高分子材料的制备策略 功能型小分子材料的高分子化、 已有高分子材料的功能化、 多功能材料的复合。 功能型小分子材料的高分子化的实现途径： ①化学键连接的化学方法，如共聚、均聚等（举例1：丙烯酸，可用于制备离子交换树脂、高吸水性树脂等。举例2：含双键的环氧丙烯酸酯，广泛用于制备功能性粘合剂。） ②物理方法，如共混、吸附、包埋等。（维生素C微胶囊） （1）带有功能型基团可聚合单体的聚合法——包括两步骤。 （a）在功能性小分子中引入可聚合基团，或在含有可聚合基团单体中引入功能性基团； (b）进行均聚或共聚反应生成功能聚合物。 通过聚合法制备功能高分子材料的特点： 优点：可使生成的功能高分子功能基分布均匀，聚合物结构可通过聚合机理预先设计，产物稳定性较好。 缺点：(1) 在功能性小分子中需要引入可聚合基团，而这种引入常常需要复杂的合成反应；(2) 引入功能基后可能对单体聚合的活性有影响。(3)当引入的功能基不稳定时需要加以保护。（4）引入功能基后可能会对单体聚合活性产生影响。 通过聚合包埋法制备功能高分子材料的特点： 该方法利用所生成高分子的束缚作用将功能性小分子以某种形式包埋固定在高分子材料中。
功能高分子材料
第三节功能高分子材料 一、新型有机高分子材料与传统的三大合成材料有本质上的差别吗？功能高分子材料的品种与分类有哪些？ 1．新型有机高分子材料与传统的三大合成材料的区别与联系 新型有机高分子材料与传统的三大合成材料在本质上并没有区别，它们只是相对而言。从组成元素看，都是由C、H、O、N、S等元素构成；从合成反应看，都是由单体经加聚或缩聚反应形成；从结构看，也就是分两种结构：线型结构、体型结构。它们的重要区别在于功能与性能上，与传统材料相比，新型有机高分子材料的性能更优异，往往具备传统材料所没有的特殊性能，可用于许多特殊领域。 2．功能高分子材料的品种与分类 特别提醒医用高分子材料应该满足：①无毒，且是化学惰性的；②与人体组织和血液
相容性好；③具有较高的机械性能；④容易制备、纯化、加工和消毒。 类型1 高分子材料的分类
例 1下列材料中，属于功能高分子材料的是 () ①高分子膜②生物高分子材料③光敏高分子材料④导电高分子材料⑤离子交换 树脂⑥液晶高分子材料 A．①②③B．③④⑤C．②④⑤⑥D．①②③④⑤⑥ 答案 D 解析根据功能高分子的分类即可顺利解答。
类型2 功能高分子材料的结构与性能 例2随着医用高分子材料的发展，人们已可用
人工器官代替不能治愈的病变器官。目前已经制成的人工器官有() ①皮肤②肝③肺④肾⑤骨骼⑥眼 A．①②③B．②③④C．①⑤D．全部 答案 D 解析医用高分子材料的应用十分广泛，利用其特殊结构和特殊性质，可以制备与人体器官功能相同的人工器官。 医用高分子材料必须满足的条件：①无毒，且是化学惰性的；②与人体组织和血液相容性好；③具有较高的机械性能；④容易制备、纯化、加工和消毒。 类型3 复合材料的结构与性能 例
高分子材料加工工艺学I 复习题 答案
高分子材料加工工艺学复习题 1、按纺丝速度的高低，聚酯纺丝技术路线可分成哪四个类型？P25 1）常规纺丝：纺丝速度1000~1500m/min，其卷绕丝为未拉伸丝，通称UDY（undrawn yarn）。2）中速纺丝：纺丝速度1500~3000m/min，其卷绕丝具中等取向度，为中取向丝，通称MOY （medium oriented yarn）。 3）高速纺丝：纺丝速度3000~6000 m/min，纺丝速度4000 m/min以下的卷绕丝具有较高的取向度，为预取向丝，通称POY(pre-oriented yarn)。若在纺丝过程中引入拉伸作用，可获得具有高取向度和中等结晶度的卷绕丝，为全拉伸丝，通称FDY(fully drawn yarn)。 4）超高速纺丝：纺丝速度6000~8000 m/min。卷绕丝具有高取向度和中等结晶结构，为全取向丝，通称FOY（fully oriented yarn）。 2、合成PET的原料（单体）是什么？写出直接酯化法合成聚对苯二甲酸乙二酯的主要化学反 应式。P11,P13 分子式自写 单体：对苯二甲酸双羟乙二酯（BHET） 直接酯化法即将对苯二甲酸（TPA）与乙二醇（EG）直接进行酯化反应，一步制得BHET。BHET 缩聚脱除EG生成PET。 反应式： 3、聚酯切片干燥的目的是什么？其干燥机理是什么？P20 P20~21 目的1）除去水分。在纺丝温度下，切片中的水分存在使PET大分子的酯键水解，聚合度下降，纺丝困难、质量降低；少量水分汽化造成纺丝断头。 2）提高切片含水的均匀性，以保证纤维质量均匀。 3）提高结晶度及软化点，防止环结阻料。 机理1）切片中的水分PET大分子缺少亲水性基团，吸湿能力差，通常湿切片含水率<0.5%，其水分分为两部分：一部分是沾附在切片上表面的非结合水，另一部分是与PET大分子上的羰基及极少数的端羟基等以氢键结合的结合水。 2）切片的干燥曲线切片干燥包括两个基本过程：加热介质传热给切片，使水分吸热并
高分子材料制备新技术
连续光聚合反应制备高性能高分子材料概述 摘要：紫外光固化技术(UV固化技术)具有无惰性溶剂挥发，固化时间短，可低温固化等传统固化技术不可比拟的优点，被称为新一代绿色工艺，已广泛应用在涂料、油墨、粘合剂、印刷板材、电子工业、微细加工和快速成型等许多领域。紫外光固化技术和溶液聚合技术的结合成为一种互补的技术发展趋势，得到了较充分的发展。其生产工艺也由最初的传统静态光固化系统，逐渐向动态系统转变。动态系统具有散热快,光照均匀,反应完全等工艺优势。本文在光聚合和传统聚合方法结合的基础上使用连续紫外光聚合技术来制备高性能的高分子材料，从而实现聚合物相对分子量和聚合物颗粒粒径的可控性[1-3]。 关键词：固化技术；溶液聚合；连续紫外光 一，光聚合研究进展 1.1光聚合概况 光聚合技术(又称光固化技术)是利用紫外光或可见光引发具有化学反应活性的液态物质快速转变为固态物质的过程，是20世纪60年代问世的新型绿色环保技术。与传统热聚合相比，光聚合具有环境友好，无溶剂挥发，生产效率高，适应性广，成本低，能耗低等优点[4]。 在北美、欧洲和日本等发达国家和地区，紫外光固化技术已形成了相当规模的产业链，并以每年8-10%的增长速度稳步增长。我国虽早在20世纪70年代就已引进辐射固化技术，但真正的发展应开始于20世纪90年代，这十多年来，我国光固化发展从无到有，从小到大，已发展成为成熟，快速增长的朝阳产业。2001年到2007年，日本、韩国、中国台湾的光固化原材料消耗市值年均增长率都低于7%，而中国大陆地区的消耗原材料市值年均增长率将达到23%[5]。根据中国辐射固化协会近期发布的不完全统计显示，从2002年到2003年,国内光固化涂料产量增长率已超过20%，中国已发展成为继美国、日本之后，全球第三大辐射固化产品生产地，这其中又以光固化涂料产量最大。这些都标志着我国辐射固化