高分子材料加工基礎(chǔ)思考題答案

1、高機(jī)091整理高機(jī)092校對(duì)1復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題一、高分子的基本概念一、高分子的基本概念、高分子的結(jié)構(gòu)、高分子的結(jié)構(gòu)一.名詞解釋鏈段鏈段：從高分子鏈中劃分出來(lái)能夠獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的最小單元。柔順性柔順性：大部分高分子鏈具有卷曲成不規(guī)則的無(wú)規(guī)線團(tuán)狀的傾向。高分子鏈能夠通過(guò)內(nèi)旋轉(zhuǎn)作用改變其構(gòu)象的性能。高分子鏈能形成的構(gòu)象數(shù)越多，柔順性越大。.單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)是使高分子鏈具有柔順性的根本原因。均聚物：均聚物：由一種單體聚合而成的高聚物。如聚乙烯、聚氯乙

2、烯、聚苯乙烯等。共聚物：共聚物：由兩種或兩種以上單體聚合而成的高聚物。如丁苯橡膠、酚醛樹(shù)脂、乙丙橡膠等。近程結(jié)構(gòu)近程結(jié)構(gòu):高分子鏈的化學(xué)組成單體單元的鍵接方式高分子的構(gòu)型高分子鏈的鍵合形狀遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu):高分子鏈的遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)主要是指單個(gè)高分子的大小及高分子在空間所存在的各種形態(tài)。分為高分子的大?。ǚ肿恿考胺肿恿糠植迹┖透叻肿渔湹娜犴樞匀∠蛉∠颍涸谕饬?chǎng)作用下，分子鏈或鏈段沿外力作用方向做有序排列的現(xiàn)象。取向態(tài)結(jié)構(gòu)：取向態(tài)結(jié)構(gòu)：由于大分子

3、鏈的取向而形成的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。聚集態(tài)結(jié)構(gòu)：聚集態(tài)結(jié)構(gòu)：高分子鏈之間的排列和堆砌結(jié)構(gòu)，也稱為超分子結(jié)構(gòu)。構(gòu)象：構(gòu)象：分子鏈中由單鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)所形成的原子（或基團(tuán)）在空間的幾何排列圖像。構(gòu)型：構(gòu)型：分子中由化學(xué)鍵所固定的原子或基團(tuán)在空間的幾何排列。這種排列是穩(wěn)定的，要改變構(gòu)型必須經(jīng)過(guò)化學(xué)鍵的斷裂和重組。二.問(wèn)答題1.1.高分子有何特征高分子有何特征分子量很高或分子鏈很長(zhǎng)——這是高分子化合物最根本的特點(diǎn)；高分子是由很大數(shù)目的結(jié)構(gòu)單元通過(guò)共價(jià)鍵相連接

4、而成的；（均聚物、共聚物）高分子的結(jié)構(gòu)具有不均一性（多分散性）；大多數(shù)高分子的分子鏈具有一定的柔順性。2.2.試分析線型、支鏈型、交聯(lián)型高分子的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)試分析線型、支鏈型、交聯(lián)型高分子的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)線型:整條高分子猶如一條又細(xì)又長(zhǎng)的線，大分子既可卷曲成團(tuán)，也可舒展成直線，這取決于高分子鏈本身的柔性及所處的外部條件。通常各種橡膠、大多數(shù)的纖維、塑料等都屬線形大分子。特點(diǎn)：既可溶解又可熔融，易于加工成型。支鏈型:鏈分子在二維空間鍵合

5、增長(zhǎng)所形成的高聚物。其主鏈上帶有長(zhǎng)短不一的支鏈，支鏈的形狀有星型、梳型、無(wú)規(guī)支鏈型等幾種。特點(diǎn)：與線形大分子相比，帶短支鏈的高聚物更易溶解和熔融，且機(jī)械強(qiáng)度低。此外，支鏈型高聚物大分子上有叔碳原子，其反應(yīng)活性高，所以熱穩(wěn)定性差，易老化變硬變脆。交聯(lián)型:高分子鏈之間通過(guò)支鏈或某種化學(xué)鍵相鍵接，形成的三維網(wǎng)狀大分子。熱固性塑料、硫化橡膠都屬于網(wǎng)狀大分子。.特點(diǎn)：若分子間形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，則整個(gè)高聚物可看成一個(gè)大分子，既不溶解也不熔融，只能熔脹。

6、隨著分子間交聯(lián)程度的增加，材料的彈性降低，但機(jī)械強(qiáng)度和硬度都增加。3.3.以丁二烯和苯乙烯共聚物為例，說(shuō)明單體共聚方式對(duì)高聚物性能的影響。以丁二烯和苯乙烯共聚物為例，說(shuō)明單體共聚方式對(duì)高聚物性能的影響。1)75%的丁二烯和25%的苯乙烯無(wú)規(guī)共聚，共聚物具有良好的彈性，是丁苯橡膠；2)20%的丁二烯和80%的苯乙烯接枝共聚，共聚物是韌性很好的耐沖擊PS塑料；3)若苯乙烯與丁二烯進(jìn)行嵌段共聚生成SBS三嵌段共聚物，其分子鏈中段是聚丁二烯，兩

7、端是聚苯乙烯鏈段，則為熱塑性彈性體。4.4.說(shuō)明下列各組高分子鏈柔順性的差別并說(shuō)明原因說(shuō)明下列各組高分子鏈柔順性的差別并說(shuō)明原因.1)PEPPPS按取代基體積2)PPPVCPAN按取代積極性大3)氯丁橡膠PPPVC4)BRSBRNR主鏈含非共軛雙鍵5.5.什么叫結(jié)晶度什么叫結(jié)晶度結(jié)晶度的大小對(duì)高聚物性能有哪些影響結(jié)晶度的大小對(duì)高聚物性能有哪些影響結(jié)晶度：—聚合物中結(jié)晶部分所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)。影響：力學(xué)性能：模量↑；硬度↑；伸長(zhǎng)率高

8、機(jī)091整理高機(jī)092校對(duì)34.畫(huà)出交聯(lián)高聚物的溫度畫(huà)出交聯(lián)高聚物的溫度形變曲線，并畫(huà)圖表示出交聯(lián)度高低對(duì)曲線形狀的影響。形變曲線，并畫(huà)圖表示出交聯(lián)度高低對(duì)曲線形狀的影響。5.試述影響高聚物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的因素試述影響高聚物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的因素。答：化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響：交聯(lián)度的影響：增塑劑的影響，共聚共混的影響，作用力的影響，外力作用頻率和升溫速率的影響。6.影響結(jié)晶高聚物影響結(jié)晶高聚物TmTm的因素有哪些？的因素有哪些？答：1分子結(jié)構(gòu)對(duì)T

9、m的影響，①分子間作用力，②分子鏈柔性的影響，③分子鏈的對(duì)稱性和規(guī)整性④主鏈結(jié)構(gòu)的組成，2結(jié)晶溫度對(duì)熔點(diǎn)的影響，3拉伸對(duì)高聚物熔點(diǎn)的影響，4雜志的影響7.在選擇高分子材料時(shí)，在選擇高分子材料時(shí)，TgTg有何參考價(jià)值？有何參考價(jià)值？?工藝意義?是非晶熱塑性塑料(如PSPMMA和硬質(zhì)PVC等)的使用。溫度的上限?是非晶性橡膠(如NR天然橡膠BSRRubber丁苯橡膠等)使用溫度的下限?學(xué)術(shù)意義?聚合物分子鏈柔性?表征高聚物的特征指標(biāo)三、高聚