合成高分子材料复习重点（工程塑料部分）
第一章绪论
1 工程塑料的定义与分类
定义：能承受一定的外力作用，有良好的机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下能保持其优异性能，可作为工程结构制件使用的塑料，包括通用工程塑料和特种工程塑料（高性能工程塑料或超级工程塑料）。
2 工程塑料的主要性能特点是什么？
⑴相对密度小⑵比强度高⑶耐热性好⑷化学稳定性好⑸电绝缘性能优良⑹机械性能优良⑺耗能少⑻尺寸稳定性好
3 工程塑料的发展方向是什么？
⑴应用创新技术改造传统工艺；⑵工程塑料的合金化和复合化是开发高性能合成材料的重要途径。⑶“零垃圾”、“零排放”、“高的资源再生率”以及“环境友好产品的生产”是21世纪规范企业环保行为的共同要求。
4 ⑴高分子材料又称聚合物材料，是以聚合物为基体组分的材料，主要包括塑料、橡胶、纤维、聚合物基复合材料、粘合剂、涂料和功能高分子等。
⑵塑料以树脂（或在加工过程中用单体直接聚合）为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中能流动成型的材料。
⑶合成树脂是人们采用化学方法，人工合成出来的一种与天然树脂类似的有机高分子材料。
⑷通用塑料一般指产量大、用途广、成型性好、价格便宜、力学性能一般，主要作为非结构材料使用的塑料
⑸特种塑料一般指具有特种功能，可用于航空航天等特殊应用领域的塑料
⑹通用工程塑料⑺特种工程塑料
⑻热塑性塑料在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料
⑼热固性塑料在受热或其它条件下能固化或具有不溶不熔特性的塑料
5 主要的工程塑料助剂有哪些？并了解其特点。
主要工程塑料助剂包括阻燃剂、抗氧剂、光稳定剂、抗静电剂、化学发泡剂、润滑剂、偶联剂、抗电弧剂和抗电弧径迹剂、相容剂（增容剂）、成核剂。
6 谈谈你对工程塑料的合金化和复合化是开发高性能合成材料的重要途径的认
识。
第二章聚酰胺
1 聚酰胺的定义、分类和命名
定义：大分子主链中含有重复结构单元酰胺基团的聚合物的统称。
分类：脂肪族聚酰胺半芳香族聚酰胺全芳香族聚酰胺含杂环芳香族聚酰胺脂环族聚酰胺
命名：⑴由内酰胺开环聚合的尼龙⑵由二元胺和二元酸缩聚得到的聚合物⑶用重复的二胺或二酸的简称表示⑷共聚尼龙是用上述方法命名的尼龙名称组合的，主要成分的尼龙名称放在前面
2 不同品种聚酰胺的各自突出性能特点分别是什么？
《1》尼龙⑴优良的力学性能⑵自润滑性、耐摩擦性好⑶优良的耐热性⑷优异的电绝缘性能⑸优良的耐候性⑹吸水性大
3 叙述缩聚型与加成型脂肪族聚酰胺分子结构的特点。两者各用什么方法制备？不同类型聚酰胺的共性所在。
4 解释透明聚酰胺具有透明性的原因。
5 说明Nomex的结构特点，解释它何以具有高强度、高耐热性。
6 说明全对位聚芳酰胺有哪两种制备路线？写出两种路线所得产物的结构，进而说明全对位聚芳酰胺结构特点和性能特点。
7 聚酰胺的化学结构与性能间关系涉及哪些方面内容？并加以分析。
8 为什么PA6和PA66具有较高的熔点？
PA6和PA66都是线形大分子，化学结构规整性比较高，分子主链上没有支链，因此可以结晶；酰氨基极性基团的存在，大分子链排列堆砌规整，一般呈伸展平面锯齿形结构；氢键使结晶更加稳定，并连接成片，因此PA6和PA66具有较高的熔点。
9 PA6(50%)的熔点为210℃，PA66(100%)的熔点为260℃，试解释PA66的熔点比PA6高的原因。
PA6和PA66实质上是异构体，具有相同的分子式(C6H11ON)n，主要区别在于聚合物长链中氨基的空间位置和方向不同。在PA66中，碳酰氨基团沿聚合物长链交错排列，其空间位置呈现‘6-4-6-4’重复排列模式，这样每个官能团都能在
没有分子变形的情况下形成氢键，而在PA6中，所有氨基被5个亚甲基单元隔开，两个碳酰胺基团仅形成一个氢键。正因为这种不同的分子结构导致了聚合物性能上的差异,PA66的熔点比PA6高，
10 随重复单元长度的增加，聚酰胺的熔点具有哪两个特点？为什么？
11 什么样的溶剂才能溶解聚酰胺？说明原因。
常温下的强极性溶剂（如酚类、硫酸、甲酸等）、某些盐的溶液（如氯化钙饱和的甲醇溶液、硫氰酸钾等）；高温下的乙二醇、氯乙醇、丙二醇和氯化锌的甲醇溶液能溶解聚酰胺。
原因在于聚酰胺具有高的内聚能和结晶性，从而具有良好的化学稳定性，不溶于普通溶剂（如醇、酯、酮和烃类）。
12 名词解释:(1)固相聚合固体（或晶相）单体在其熔点以下发生的聚合反应，或是在单体熔点以上但在形成的聚合物的熔融温度以下进行的聚合反应。(2)插层聚合在ε-己内酰胺中加入经有机化处理的具有多层层状结构的硅酸盐（如蒙脱土），在250℃下，ε-己内酰胺插入硅酸盐的层间进行聚合反应，生成尼龙纳米复合材料的聚合方法。
(3)物理改性
(4)化学改性 (5)高分子合金也称共混物，是指由两种或两种以上的高分子材料经混炼制造的高分子共混体。
13 聚酰胺的改性有哪些？深入领会聚酰胺纳米复合材料一节中的插层复合法内容。
14 聚酰胺增强后性能有哪些变化？增强PA6与一般聚酰胺性能有何差别？原因何在？
15 制备高分子合金的关键是提高相容性，相容剂的加入要遵循哪些相容性原则？
(1)溶解度参数相近原则此原则仅适用于非极性组分体系。
(2)极性相近原则体系中组分之间的极性越相近，相容性越好。
(3)结构相近原则体系中各组分的结构相近，相容性越好。
(4)结晶能力相近原则共混体系为结晶聚合物时，多组分的结晶能力，即结
晶难易程度，与最大结晶相近时，其相容性就好。而晶态/非晶态、晶态/晶态体系的相容性较差，只有在混晶时才会相容。两种非晶态体系相容性较好。
(5)表面张力γ相近原则 体系中各组分的表面张力越接近，其相容性越好。γ越接近，两相间的浸润、接触与扩散就越好，界面的结合也越好。
(6)粘度相近原则 体系中各组分的粘度相近，有利于组分间的浸润与扩散，形成稳定的互溶区，相容性就好。
16 分子复合材料与传统的纤维增强复合材料相比，主要有哪些优点？ 17 从分子设计的角度如何制备出强度更高的聚酰胺？
① 提高酰胺基含量； ②引入部分芳香族结构；
③ 加入选择性共聚体； ④ 纳米复合化聚酰胺
第三章 热塑性聚酯
1 聚酯：大分子主链的重复单元中含有
热塑性聚酯：指由饱和的二元羧酸（酯）和二元醇通过缩聚反应制得的线形聚合物的统称。
不饱和聚酯(热固性聚合物)：由不饱和二元羧酸（或羧酐）与二元醇缩聚得到的聚合物。
2 PET 和PBT 树脂在制备方面的一些异同点？
《1
》相同点⑴缩聚合工艺路线相同；⑵所用化工设备相似；⑶均要求在严格的高真空条件下进行。
《2》不同点 ⑴采用的二元醇性质不同⑵催化剂不同
3 分别写出PET 和PBT 的化学结构式，指出异同点，并分析对性能产生的影响。
4 PBT 分子链段结构的特点是什么？它对材料的力学性能有何影响？
纯PBT 的拉伸强度和弯曲强度均低于PET 的相应性能，加入GF 后，则PBT 的拉伸强度和弯曲强度明显提高(玻璃含量在
30~50wt%，常用30%)；弹性模量随纤维含量增加而增加。
5 PET分子结构与PBT相比有何区别？这些不同造成二者在性能上有何差异？与PET在结构上的不同之处：在于酯基重复单元的亚甲基增加为4个，这意味着柔性链长度增加，刚性链所占比例下降，即PBT的分子柔顺性增加，因此，PBT 的刚性、硬度、Tg和熔点都比PET低，韧性比PET高，结晶速率比PET快，成型加工更容易。
6 PET和PBT树脂的改性方法分别有哪些？
ＰＥＴ 1 PET的物理改性⑴ PET结晶性与成型加工性的改进⑵玻纤增强改性⑶ PET共混改性
ＰＢＴ 2 PBT的物理改性⑴ GF增强PBT(Reinforced PBT； RPBT)改性⑵填充改性⑶阻燃改性⑷化学扩链改性⑸ PBT共混改性
7 玻璃纤维增强PBT与普通的PBT在性能上有哪些不同？
与普通的PBT相比，玻璃纤维增强PBT在性能方面发生如下变化：力学性能的各种强度（如拉伸强度、弯曲强度、无缺口冲击强度）均成倍增长；刚性增大；热性能有明显改进，热变形温度可达210℃；耐蠕变性提高。不足之处是易出现各向异性，引起制品热收缩的不一致，使薄壁制品易产生严重的翘曲变形。
8 PET除与极少数聚合物，如聚酯等，有一定相容性外，与其它聚合物的相容性都很差，因此，在PET共混改性中必须进行增容。常用的增容方法有哪些？
9 PBT/ABS共混物属典型的结晶-非晶高分子合金之一，其共混物因不相容而造成形态结构不稳定，严重影响共混物的性能。试用所学知识综合分析ABS树脂对PBT树脂进行改性过程中选用增容剂的依据和方案。
10 PET/PC共混合金的突出性能是哪些？PET/LCP共混合金的突出性能是哪些？PET/PC共混合金的突出性能是良好的耐候性和阻燃性（主要用于汽车前格栅、通风孔、镜壳）。
PET/LCP共混合金的突出性能是：优良的低温冲击性能、熔体粘度降低、自增强作用、耐热性好。
11 解释一下为什么PET/PBT合金有两个熔点温度？
PET和PBT的化学结构相似，熔融温度较接近，均为结晶性聚合物，有结晶相和非晶相组成。两者的结晶相不相容，而非晶相相容，所以是一种具有两个熔点温度的特殊形态的聚合物合金。
12 PET和PBT树脂的加工特性？
ＰＥＴ：⑴加工前预干燥处理⑵加工温度范围较窄⑶PET结晶度较高，造成成型收缩率较大⑷采用高模温⑸成型后需后处理⑹化学惰性材料的PET印刷性能不好
ＰＢＴ：⑴加工前需预干燥处理⑵PBT的Td为271℃，停留时间过长易造成分解⑶PBT结晶度较高，成型收缩率大，一般超过1.9%⑷PBT绝大多数用注塑方法成型⑸PBT成型周期短⑹PBT可二次加工
13 加工瓶子的PET与生产的确良纤维的PET有区别吗？区别在哪里？
加工瓶子的PET与生产的确良纤维的PET有区别，区别在于前者用吹塑方法加工生产，通常先制成型坯，然后进行双轴定向拉伸；后者先将聚合物熔融成熔体，由喷丝帽挤出，再经降温、单轴纵向拉伸、热定型、后处理、冷却收卷得到成品。
14 作为工程塑料的PET与的确良纤维的PET有区别吗？它们在性能上的区别在哪里？
作为工程塑料的PET与的确良纤维的PET有区别，PET通过玻纤等材料增强改性用作工程塑料，作为的确良纤维的PET为单向拉伸的未经改性PET树脂。
用玻纤增强的PET具有超高强度、刚性、韧性和良好尺寸稳定性、优异的耐化学药品性、耐热性等。PET经单向拉伸后制得的的确良纤维，拉伸强度提高，具有各向异性。
15 将熔点从高到低排序PCT、PBN、PTT、PEN、PBT、PET，写出它们的玻璃化转变温度排列次序。PEN PCT PBN PET PTT PBT
第四章聚碳酸酯
1 名词解释：聚碳酸酯特征分子量
链节的高分子化合物及以它为基质而制得的各种材料的总称。
2 写出芳香族聚碳酸酯的化学结构通式，并对结构进行分析。
的结构 <1>分子链结构 (1)链节结构影响分子链的柔顺性、分子间的相互作用 (2)分子量及其分布影响结晶性、耐热性、机械强度、应力开裂性 <2>超分子结构凝聚态结构
3 芳香族聚碳酸酯的突出性能特点有哪些？请分别举出至少一个相应的应用案例。
4 从凝聚态结构角度分析芳香族聚碳酸酯冲击强度高的原因？
原因：由于原纤维骨架在高聚物中的增强作用所致；而聚合物中大量微小空隙的存在又使原纤维骨架在受到冲击作用时能迅速位移以致显示出更高的弹性。
5 试对PC/ABS合金进行相容性分析(先绘图后分析)？
6 双酚A型PC可以结晶吗？为什么一般总是得到无定形制品?
双酚A型聚碳酸酯可以结晶，但由于PC分子主链的刚性及苯环的体积效应，使它的结晶能力较差。因为PC聚合物成型时熔融温度和玻璃化温度皆远高于制品成型的模温，很快就从熔融温度降低到玻璃化温度以下，完全来不及结晶，只能得到无定形制品。
7 双酚A型PC的主要缺点是什么？如何克服这些缺点？
双酚A型PC的主要缺点是熔体粘度高、加工流动性差、制品残余内应力大、高温易水解、价格高等。克服这些缺点的主要手段是共混和共聚改性。
8 聚酯聚碳酸酯结构与双酚A型PC有何不同？它何以具有更高的耐热性？聚酯聚碳酸酯是分子链中含有双酚A型PC链节与双酚A对苯二甲酸酯链节的共聚物，其中，对苯二甲酸双酚A酯的含量一般不超过25%，在此范围内，其含量增大，共聚物耐热性比纯双酚A型PC提高幅度增大，即具有更高的耐热性，但流动性和冲击韧性下降幅度也增大。抗蠕变性、耐老化性优于双酚A型PC。
第五章聚苯醚和改性聚苯醚
1 聚苯醚的结构与主要性能特点。
主要性能特点：1. 介电性能居工程塑料之首2. 良好的机械性能及热性能3. 优异的耐水性4. 阻燃性良好，具有自熄性5. 收缩率低，尺寸稳定性好6. 无毒、相对密度小7. 耐介质性8. 耐光性
2 从结构和性能的关系推测PPO为什么具有以下性能？
加工性能差，高耐热性，尺寸稳定性，电绝缘性
由聚苯醚的分子结构式可以看出，其大分子主链是由柔性醚键(-O-) 和刚性次苯基芳环交互连结而成的线形大分子。氧原子与苯环处于p-π
共轭状态，使氧原子提供的柔顺性受到带两个甲基的苯环影响而大大降低，分子链的刚性与分子链间的作用力，造成分子链段内旋转困难，使得PPO的熔点提高，熔体粘度增加，熔体流动性差，加工性能差。
PPO分子链的刚性大，具有较高的耐热性。
由于PPO分子链的刚性大，分子链间作用力强，使PPO在受力时的形变减小，尺寸稳定。
PPO因分子中无明显的极性，不会产生偶极分离，很难吸水。因此，它们的电绝缘性十分优异。
3 改性聚苯醚主要性能特点和加工特性。
主要性能特点：1. 介电性能居工程塑料之首 2. 良好的机械性能及热性能 3. 优异的耐水性4. 阻燃性良好，具有自熄性5. 收缩率低，尺寸稳定性好6. 无毒、相对密度小7. 耐介质性8. 耐光性
加工特性：1. 干燥2. 熔体特性3. 热学性能4. 成型收缩率5. 废料利用和二次加工
第六章聚甲醛
1 POM的主要性能、共混改性和加工特性。
主要性能：1 结构与力学性能力学性能特点:坚韧、耐疲劳，耐蠕变，摩擦系数较低，动静摩擦系数相等 2 结构与热学性能 3 结构与电学性能 4 结构与化学性能 5 吸水性6 成型性能 7 性能不足之处⑴相对密度较大，不耐酸、不透明；韧性低，对缺口敏感。⑵成型收缩率大，一般为1.5～3.5%。⑶熔点为175℃(均聚)或165℃(共聚)，不很高。⑷热降解在较高温度下相当迅速。氧的存在还可能导致热氧降解反应发生。
2 分析均聚和共聚聚甲醛分子结构组成与其性能的差异。
均聚甲醛的大分子是由键连续构成的，而共聚甲醛则在若干键主链上分布有少量的键，而较键稳定，在发生降解的过程中，键可能成为终止点，所以，共聚甲醛的耐热稳定性和耐化学稳定性好，成型加工温度范围更宽；而均聚甲醛的密度和力学强度更高。
3 玻璃纤维增强的聚甲醛在性能上有什么改变？
4 对现有聚合物进行改性，实现高性能化的三大典型工艺具体指什么？
第七章特种工程塑料
1 特种工程塑料的定义。
2 特种工程塑料包括哪些？各自的定义如何？
3 各不同特种工程塑料的突出性能特点分别指什么？
4 PVF、PVDF、PCTFE、FEP、E/TFE、PFA代表什么聚氟塑料？
第二章高分子材料学 1、热固性塑料：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。受热不熔融，达到一定温度分解破坏，不能反复加工。在溶剂中不溶。化学结构是由线型分子变为体型结构。举例：PF、UF、MF 2、热塑性塑料：受热软化、熔融、塑制成一定形状，冷却后固化成型。再次受热，仍可软化、熔融，反复多次加工。在溶剂中可溶。化学结构是线型高分子。举例：PE聚乙烯，PP聚丙烯，PVC聚氯乙烯。 3、通用塑料：是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。 4、工程塑料：具有较好的力学性能，拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m2，长期耐热温度超过100度的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀可作为结构材料。举例：PA聚酰胺类、ABS、PET、PC 5、缓冷：Tc=Tmax，结晶度提高，球晶大。透明度不好，强度较大。 6、骤冷（淬火）：Tc
8、二次结晶：是指一次结晶后，在一些残留的非晶区和结晶不完整的部分区域，继续结晶并逐步完善的过程。 9、后结晶：是指聚合物加工过程中一部分来不及结晶的区域，在成型后继续结晶的过程。 第三章添加剂 1、添加剂的分类包括工艺性添加剂（如润滑剂）和功能性添加剂（除润滑剂之外的都是，如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂） 2、稳定剂：防止或延缓高分子材料的老化，使其保持原有使用性能的添加剂。针对热、氧、光三个引起高分子材料老化的主要因素，可将稳定剂分为热稳定剂、抗氧剂（防老剂）、光稳定剂。 热稳定剂是一类能防止高分子材料在成型加工或使用过程中因受热而发生降解或交联的添加剂。主要用于热敏性聚合物（如PVC聚氯乙烯树脂），是生产PVC塑料最重要的添加剂。 抗氧剂是可抑制或延缓高分子材料自动氧化速度，延长其使用寿命的物质。 光稳定剂是指可有效抑制光致降解物理和化学过程的一类添加剂。 3、热稳定剂分为
一、热塑性高聚物熔融指数的测定 熔融指数 (Melt Index 缩写为MI) 是在规定的温度、压力下，10min 高聚物熔体通过规定尺寸毛细管的重量值，其单位为g 。 min)10/(600 g t W MI ?= 影响高聚物熔体流动性的因素有因和外因两个方面。因主要指分子链的结构、分子量及其分布等；外因则主要指温度、压力、毛细管的径与长度等因素。 为了使MI 值能相对地反映高聚物的分子量及分子结构等物理性质，必须将外界条件相对固定。在本实验中，按照标准试验条件，对于不同的高聚物须选取不同的测试温度与压力。因为各种高聚物的粘度对温度与剪切力的依赖关系不同，MI 值只能在同种高聚物间相对比较。一般说来，熔融指数小，即在10min 从毛细管中压出的熔体克数少，样品的分子量大，如果平均分子量相同，粘度小，则表示物料流动性好，分子量分布较宽。 1、 测烯烃类。 2、聚酯（比如涤纶）不能测。 3、只能区别同种物质。 聚丙烯的熔点为165℃，聚酯的熔点为265℃。熔融加工温度在熔点上30~50 考：简述实验步骤： ① 选择适当的温度、压强和合适的毛细管。（聚丙烯230℃） ② 装上毛细管，预热2~3min 。 ③ 加原料，“少加压实”。平衡5min ，使其充分熔融。 ④ 加砝码，剪掉一段料头。1min 后，剪下一段。 ⑤ 称量 ⑥ 重复10次，取平均值。 ⑦ 关闭，清洁仪器。 思考题： 1、影响熔融指数的外部因素是什么？（4个） 2、 熔融指数单位：g/10min 3、测定热塑性高聚物熔融指数有何意义？ 参考答案：热塑性高聚物制品大多在熔融状态加工成形，其熔体流动性对加工过程及成品性能有较大影响，为此必须了解热塑性高聚物熔体的流变性能，以确定最佳工艺条件。熔融指数是用来表征熔体在低剪切速率下流变性能的一种相对指标。 4、聚合物的熔融指数与其分子量有什么关系？为什么熔融指数值不能在结构不同的聚合物之间进行比较？ 答：见前文。 二、声速法测定纤维的取向度和模量 测定取向度的方法有X 射线衍射法、双折射法、二色性法和声速法等。其中，声速法是通过对声波在纤维中传播速度的测定，来计算纤维的取向度。其原理是基于在纤维材料中因大分子链的取向而导致声波传播的各向异性。 几个重要公式： ①传播速度C=)/(10 )(106 3 s km t T L L ??-?- 单位：C-km/s ；L-m ；T L -μs ；△t-μs ②模量关系式 2 C E ρ= ③声速取向因子 22 1C C f u a -= ④?t(ms)=2t 20－t 40（解释原因） Cu 值（km/s ）：PET= 1.35，PP=1.45，PAN=2.1，CEL=2.0 （可能出选择题） 测定纤维的C u 值一般有两种方法：一种是将聚合物制成基本无取向的薄膜，然后测定其声速值；另一种是反推法，即先通过拉伸试验，绘出某种纤维在不同拉伸倍率下的声速曲线，然后将曲线反推到拉伸倍率为
1.高分子，又称（聚合物），一个大分子往往由许多简单的（结构单元）通过（共价键）重复键接而成。 2.（玻璃化温度）和（熔点）是评价聚合物耐热性的重要指标。 3.（缩聚反应）是缩合聚合反应的简称，是指带有官能团的单体经许多次的重复缩合反应而逐步形成聚合物的过程，在机理上属于（逐步聚合），参加反应的有机化合物含有（两个）以上官能团。 4.缩聚反应按缩聚产物的分子结构分类分为（线型）缩聚反应和（体型）缩聚反应。 一、名词解释（1分×20=20分） 1.阻聚剂：具有阻聚作用的物质称为~ 23 2.笼闭效应：聚合体系中引发剂浓度很低，引发剂分子处于在单体或溶剂的包围中，就像关在“笼子”里一样，笼子内的引发剂分解成的初级自由基必须扩散并冲出“笼子”后，才能引发单体聚合。 3. 引发剂效率：引发聚合的部分引发剂占引发剂分解或消耗总量的分率。28 4.自动加速效应（autoacceleration effect）:p40 又称凝胶化效应。在自由基聚合反应中，由于聚合体系黏度增大而使活性链自由基之间碰撞机会减少，难于发生双基终止，导致自由基浓度增加，此时单体仍然能够与活性链发生链增长反应，从而使聚合速率自动加快的现象。 5.半衰期：引发剂分解至起始浓度一半时所需要的时间。27 三、简答题（5分×3=15分） 1. 根据预聚物性质与结构不同预聚物分为那几种？ 根据预聚物性质与结构不同分为：无规预聚物和结构预聚物。 2.反应程度与转化率是否为同一概念？ 反应程度与转化率根本不同。 转化率：参加反应的单体量占起始单体量的分数。是指已经参加反应的单体的数目。 反应程度：是参加反应的官能团数占起始官能团数的分数，用P表示。反应程度可以对任何一种参加反应的官能团而言是指已经反应的官能团的数目。 3.自由基聚合反应转化率-时间曲线特征 诱导期:初级自由基为阻聚杂质所终止，无聚合物形成，聚合速率零。若严格取除杂质，可消除诱导期。 初期：单体开始正常聚合，转化率在5％～10％以下（研究聚合时）或10％～20％（工业上）以下阶段称初期； 此时转化率与时间近似呈线性关系，聚合恒速进行。 中期：转化率达10％～20％以后，聚合速率逐渐增加，出现自动加速现象，直至转化率达50％~70%，聚合速率才逐渐减慢。 后期: 自动加速现象出现后聚合速率逐渐减慢，直至结束，转化率可达90％～100％。 四、问答题（15分×3=45分） 1.自由基聚合与缩聚反应的特征比较 自由基聚合： 1）由基元反应组成，各步反应的活化能不同。引发最慢。 2）存在活性种。聚合在单体和活性种之间进行。 3）转化率随时间增长，分子量与时间无关。 4）少量阻聚剂可使聚合终止。 线形缩聚： 1）聚合发生在官能团之间，无基元反应，各步反应活化能相同。 2）单体及任何聚体间均可反应，无活性种。 3）聚合初期转化率即达很高，官能团反应程度和分子量随时间逐步增大。 4）反应过程存在平衡。无阻聚反应。 2.常用的逐步聚合方法有几种？各自的主要特点是什么？ 熔融缩聚： 优点：生产工艺过程简单，生产成本较低。可连续法生产直接纺丝。聚合设备的生产能力高。 缺点：反应温度高，要求单体和缩聚物在反应温度下不分解，单体配比要求严格；反应物料粘度高，小分子不易脱除。局部过热可能产生副反应，对聚合设备密封性要求高。 适用范围：广泛用于大品种缩聚物，如聚酯、聚酰胺的生产。 溶液缩聚： 优点：溶剂存在下可降低反应温度,避免单体和产物分解，反应平稳易控制。 可与产生的小分子共沸或与之反应而脱除。聚合物溶液可直接用作产品 缺点：溶剂可能有毒，易燃，提高了成本。增加了缩聚物分离、精制、溶剂回收等工序。
第一章绪论 1、1 高分子的基本概念、特点 单体:能通过相互反应生成高分子的化合物。 高分子或聚合物:由许多结构与组成相同的单元相互键连而成的相对分子质量在10000以上的化合物。相对分子质量低于1000的称为低分子。相对分子质量介于高分子与低分子之间的称为低聚物(又名齐聚物)。相对分子质量大于1 000 000的称为超高相对分子质量聚合物。 主链:构成高分子骨架结构,以化学键结合的原子集合。 侧链或侧基:连接在主链原子上的原子或原子集合,又称支链。支链可以较小,称为侧基;也可以较大,称为侧链。 聚合反应:由低分子单体合成聚合物的反应称做~、 重复单元:聚合物中组成与结构相同的最小单位称为~,又称为链节。 结构单元:构成高分子链并决定高分子性质的最小结构单位称为~ 单体单元:聚合物中具有与单体的化学组成相同而键合的电子状态不同的单元称为~。 连锁聚合(Chain Polymerization):活性中心引发单体,迅速连锁增长的聚合。烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。连锁聚合需活性中心,根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合与阴离子聚合。 逐步聚合(Step Polymerization):无活性中心,单体官能团之间相互反应而逐步增长。绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。 加聚反应(Addition Polymerization):即加成聚合反应, 烯类单体经加成而聚合起来的反应。加聚反应无副产物。 缩聚反应(Condensation Polymerization):即缩合聚合反应,单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。该反应常伴随着小分子的生成。 聚合反应(Polymerization):由低分子单体合成聚合物的反应。 线型聚合物:指许多重复单元在一个连续长度上连接而成的高分子、 热塑性塑料(Thermoplastics Plastics):就是线型可支链型聚合物,受热即软化或熔融,冷却即固化定型,这一过程可反复进行。聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)等均属于此类。 热固性塑料(Thermosetting Plastics):在加工过程中形成交联结构,再加热也不软化与熔融。酚醛树脂、
UP 定义不饱和聚酯是由二元酸（饱和二元酸和不饱和二元酸）同二元醇，经过缩聚反应而成的一种线型聚合物，通常以该化合物在烯烃类活性单体（如苯乙烯）中的溶液形式出现。 1.力学性能:分子量--分子量增大，树脂强度硬度、抗弯强度增大。不饱和键的 数目--越多，交联密度越大、刚度增大、耐磨性提高。聚酯分子链结构规整性—越规整，树脂分子排布越有序，有利于提高拉伸强度。 2.耐化学药品性:增加不饱和二元酸的量;提高分子的有序性 3.电性能:脂肪烃的比例增多——电性能提高。提高缩聚反应程度——减少未反 应的羧基含量可提高电性能。 4.UP的广泛应用领域: （1）用量最大的热固性树脂 （2）玻纤增强UP（聚酯玻璃钢)比强度高于铝合金 ①通过手糊成型或喷涂成型制造各类型的船体.②通过袋压成型法制造船体、安全帽、机器外罩等. ③采用真空袋压法生产飞机部件、雷达罩.④采用整体模压成型法生产卫生洁具.(2)非玻纤增强UP:浇注UP:可制成人造玛瑙、等装饰性材料;人造大理石；墙面和地面装饰砖。柔性UP，常用滑石粉、木粉等做填料，制造仿木家具。作为涂层材料 PA 1.聚酰胺（俗称尼龙）是指分子主链上含有酰胺基团（-NHCO-）的高分子化合 物。 2.聚酰胺的前30年是作为合成纤维材料，尼龙（Nylon）的俗称就是来自与此。 尼龙的最早发明商——美国杜邦公司曾宣传：尼龙比蜘蛛丝还细、比钢铁还强。 3.脂肪族聚酰胺是线形高分子材料，由亚甲基链段和极性基团（酰胺基）有规 律交替链接而成。 4.聚酰胺中的氢键结构对其聚集态结构和最终的性能起到了决定性的作用 5.脂肪族PA微观结构与性能的关系——氢键的重要作用、酰胺基团的密度、 亚甲基的奇偶性？
高分子化学期末试题 一、一、填空题 1、Lewis酸通常作为-------型聚合的引发剂，Lewis碱可作为-------型聚合的引发剂。 二组份Ziegler-Natta催化剂是由-------组成的主催化剂和由------组成的共催化剂组成。 2、自由基聚合的特征是-------、-------、-------；阴离子聚合的特征是-------、-------、-------； 阳离子聚合的特征是-------、-------、-------、-------。 3、引发剂引发自由基聚合初期的聚合速率方程是-------。欲提高自由基聚合的聚合物 的分子量，可采用-------（提高或降低）聚合温度、-------（提高或降低）引发剂浓度的方法。 4、用动力学方程推倒自由基二元共聚组成方程时做了5个假定。它们是-------、-------、 -------、-------、-------。 5、单体的相对活性习惯上用-------判定，自由基的相对活性用-------判定。在用Q、e 值判断共聚行为时，Q值代表-------，e值代表-------；若两单体的Q、e值均接近，则趋向于-------共聚；若Q值相差大，则-------；若e值相差大，则-------。Q-e方程的最大不足是-------。 6、从竞聚率看，理想共聚的典型特征为-------。某对单体共聚，r1=0.3，r2=0.1，该共 聚属-------共聚，画出共聚组成曲线-------；若起始f10=0.5，所形成的共聚物的瞬间组成为F10，反应到t时刻，单体组成为f1，共聚物瞬间组成为F1，则f1-------f10（大于或小于），F1-------F10（大于或小于）。 7、从热力学角度看，三、四元环状单体聚合的主要推动力是-------，而十二元以上环 状单体的聚合能力比环烷烃的聚合能力--------（大或小）；从动力学角度看，杂环单体的聚合能力比环烷烃的聚合能力-------（大或小）。 8、线形缩聚的主要实施方法有-------、-------、-------、-------四种方法，其中-------聚合 方法必须采用高活性单体。 9、按参加反应的单体种类，可将逐步聚合分成-------、-------和-------；按反应热力学 特征可将逐步聚合分成-------和-------。 10、体型缩聚的预聚物可分为-------和-------两类，属于前者的例子有-------和--------， 属于后者的例子有-------和-------。 11、顺丁橡胶采用-------交联，二元乙丙橡胶采用-------交联。PMMA热降解的主 要产物是，PVC受热时发生--------。 12、邻苯二甲酸酐与甘油按下列分子摩尔比例反应，用Carothers方法计算凝胶点。 ①邻苯二甲酸酐：甘油=3.00：2.00②邻苯二甲酸酐：甘油=3.00：1.96。 二、二、完成下列反应式和合成聚合物的反应式 1、聚丙烯酰胺的合成 2、IIR的合成 3、聚甲醛的合成 4、PET的合成 5、HIPS的合成 6、苯乙烯阳离子交换树脂的合成 7、维尼纶的合成 8、 9、 H2C C H 2
高分子化学试题库 一、基本概念题 ⒈聚合物的化学反应天然聚合物或由单体经聚合反应合成的聚合物为一级 聚合物,若其侧基或端基为反应性基团,则在适当的条件下可发生化学反应,从 而形成新的聚合物(为二级聚合物),由一级聚合物变为二级聚合物的化学反应， 谓之。 ⒉缩聚反应含有两个或两个以上官能团的低分子化合物,在官能团之间发生 反应, 缩去小分子的同时生成高聚物的可逆平衡反应，谓之。 ⒊乳化作用某些物质能降低水的表面力，能形成胶束，胶束中能增溶单体， 对单体液滴有保护作用，能使单体和水组成的分散体系成为稳定的难以分层 的乳液，这种作用谓之。 ⒋动力学链长一个活性中心，从引发开始到真正终止为止，所消耗的单体数 目，谓之。 ⒌引发剂半衰期引发剂浓度分解至起始浓度的一半所需的时间，谓之。 6、离子交换树脂离子交换树脂是指具有反应性基团的轻度交联的体型无规聚 合物,利用其反应性基团实现离子交换反应的一种高分子试剂。 7、界面缩聚反应将两种单体分别溶于两种互不相溶的溶剂中,形成两种单体溶液，在两种溶液的界面处进行缩聚反应，并很快形成聚合物的这种缩聚称为界面缩聚。 8、阴离子聚合增长活性中心是带负电荷的阴离子的连锁聚合,谓之。 9、平均聚合度平均一个大分子链上所具有的结构单元数目，谓之。 10、阻聚剂某些物质能与初级自由基和链自由基作用生成非自由基物质,或生成不能再引发单体的低活性自由基,使聚合速率为0, 这种作用称为阻聚作用。具有阻聚作用的物质,称为阻聚剂。 11. 平衡缩聚：缩聚反应进行一段时间后，正反应的速率与逆反应的速率相等， 反应达到平衡，平衡时生成物的浓度的乘积与反应物浓度的乘积之比是个常 数（称为平稳常数）,用K表示。该种缩聚反应谓之。 12. 无定型聚合物：如果聚合物的一次结构是复杂的，二次结构则为无规线团， 无规线团聚集在一起形成的聚合物谓之。 13. 反应程度P：已参加反应的官能团的物质的量（单位为mol）占起始官能 团的物质的量的百分比，称为反应程度，记作P。 14. 杂链聚合物：大分子主链中除碳原子外，还有O、S、N、P、S i和苯环 等杂原子的聚合物。 15. 交替共聚物：共聚物大分子链中两种单体单元严格相间排列的共聚物。 16、体型缩聚的凝胶点P c：体型缩聚中出现凝胶时的反应程度叫凝胶点,或称临界 反应程度，记作P c。 17、引发剂的引发效率f：引发剂分解产生初级自由基，但初级自由基不一定都能 引发单体形成单体自由基，用于引发单体形成单体自由基的百分率，称为引发剂的 引发效率，记作f，(f ＜1＝。 18、向大分子转移常数C p：链自由基可能向已形成的大分子发生转移反应。转移 结果，链自由基形成一个大分子，而原来的大分子变为一个链自由基。C p=k tr,p/k p, 它表征链自由基向大分子转移速率常数与增长速率常数之比。
高分子材料复习总结 1、乳白色半透明的蜡质状,易燃烧,离火后能继续燃烧,密度为0、85～ 1、0g/cm 32、熔层：105℃～137℃、脆化温度(Tb)低于-50℃、最高使用温度100℃,最低使用温度-70℃、3、产量居塑料首位,约占塑料总量的1/ 3、4、分子呈非极性,其吸水性低,小于0、01%,加工前可以不进行干燥、合成：自由基聚合：偶氮类如偶氮二异丁腈(AIBN)、过氧类如过氧化二苯甲酰(BPO)配位聚合：Zieger-Natta 引发体系、茂金属引发体系分类：低密度聚乙烯LDPE0、91～0、94g／cm3高密度聚乙烯HDPE0、94～0、99g／cm3中密度聚乙烯MDPE线性低密度聚乙烯LLDPE超高分子量聚乙烯UHMWPE和茂金属聚乙烯mPE 1、LDPE：高压法、压力150～250Mpa,温度180～300℃,在微量氧的存在下,氧气与乙烯作用可能生成乙烯过氧化氢 (CH2=CHOOH),分解后产生自由基,引发自由基聚合、易产生支链,影响了分子的对称性和空间规整性,结晶度小,密度低、2、HDPE：离子型聚合、分子量高,支链短而少,结晶度大,密度高、采用Ziegler-Natta型引发剂或钼、镍、铬的氧化物、知识点：
1、在HDPE,LDPE和LLDPE中,HDPE的透气性能最好,且对油、脂的阻隔性能也最高、 2、 LLDPE：是乙烯与含量约8%的高级α 烯烃(如1-丁烯、1-己烯和1-辛烯等)的共聚物、3、聚乙烯主链基本是饱和的脂肪烃长链,分子链上有甲基、短的或较长的烷基支链、不同类型的双键、4、在低压法获得的HDPE含有较多的双键,而在低密度聚乙烯中还存在有羰基和醚基、5、结晶性高聚 物,LDPE结晶能力64%,HDPE结晶能力高87%～93%,LLDPE的结晶度略高于LDPE,远低于HDPE、6、高分子量聚乙烯(HMWHDPE)和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)仍属高密度聚乙烯,分子结构和普通HDPE 相同,1) 耐磨性能、优于PTFE、MC尼龙、POM等、2) 冲击强度、工程塑料中最高的,远高于ABS、PC和尼龙等材料3) 自润滑性能、摩擦系数极低,与PTFE相当、4) 耐化学腐蚀性能、分子链上不存在可反应的基因,且结晶度较高,具有良好的化学稳定性 7、几种聚乙烯的结构： 8、 PE在空气中会被氧化,在高温下更容易被氧化,因此,在加工过程中应避免与空气接触；或者在PE中加入抗氧剂、9、 PE的结晶能力强,结晶度高,成型收缩率大,一般在 1、0～ 3、5%内,对于HDPE的成型收缩率可达5%、
名称：2015秋高分子材料成型原理期末复习资料 第一章 一、选择题 1.（ B ）属于化学合成高分子。 a. 甲壳素 b. 聚乳酸 c. 淀粉 d. 细菌纤维素 2.（ D ）属于高性能纤维。 a.粘胶纤维 b.聚酯纤维 c.聚丙烯腈纤维 d.碳纤维 3.（ D ）属于功能纤维。 a.粘胶纤维 b.聚酯纤维 c.聚丙烯腈纤维 d.导电纤维 第二章 一、选择题 1.“溶解度参数相近原则”适用于估计（B ）的互溶性。 A.非极性高聚物与极性溶剂 B. 非极性高聚物与非极性溶剂 C.极性高聚物与极性溶剂 D. 极性高聚物与非极性溶剂 2．纤维素黄酸酯-氢氧化钠水溶液体系的平衡相图具有( C )特征，（）温度有利于纤维素黄酸酯溶解度的提高。 a. 下临界混溶温度升高 b. 上临界混溶温度升高 c. 下临界混溶温度降低 d. 上临界混溶温度降低 二、简答题 1. 简述聚合物熔融的主要方法。 2. 简述聚合物在螺杆挤压机中熔融的能量来源。 答：(1)装在机筒外壁的加热器，使能量在机筒沿螺槽深度方向自上而下传导。 (2)随着螺杆的转动，筒壁上的熔膜被强制刮下来移走，而使熔融层受到剪切作用，使部分机械能转变为热能。 3.简述选择聚合物溶剂的基本原则。 答：聚合物溶剂的选择原则： （1）聚合物和溶剂的极性相近 规律相似相溶：聚合物和溶剂的极性越接近，越容易互溶。 （2）溶度参数理论 对于非极性聚合物尽可能找到聚合物溶度参数δ相近的非极性溶剂对于极性较高或者易形成氢键的聚合物或者溶剂，只有当聚合物与溶剂的δd、δp、δh分别接近时才能很好地混溶。 （3）高分子-溶剂相互作用参数（哈金斯参数）…Χ1 Χ1越小，溶剂的溶解能力越大，一般Χ1＜0.5为良溶剂。 4.聚氯乙烯的溶解度参数δ值与氯仿和四氢呋喃接近，但为什么四氢呋喃能很好地溶解聚氯乙烯而氯仿不能与聚氯乙烯混溶? 第三章 一、选择题 1．在聚合物物理改性的混合过程中，其混合机理不包括（ B ）作用。 a. 剪切 b. 弯曲 c. 拉伸 d. 分流、合并和置换
绪论 一、选择题 1、美国科学家艾伦?黑格、艾伦?马克迪尔米德以及日本 科学家白川英树由于在____领域的开创性贡献，荣获 2000年的诺贝尔化学奖。 A、纳米材料 B、配位聚合 C、基团转移聚合 D、导 电聚合物 2、高分子的概念是20世纪二十年代由_______首先提出的。 A、 Carothers B、Staudinger C、Flory 4、尼龙-610的单体为______。 A、癸二酸； B、己二胺 C、己二酸 D、癸二胺 5、有机玻璃、尼龙－6 、电木、Teflon分别是______。 A、酚醛树脂； B、聚四氟乙烯 C、聚甲基丙烯酸甲酯 D、聚己内酰胺 二、填空题 1、大多数加聚反应属于_____________聚合机理。 2、聚合物按大分子主链的化学组成可分_________、 _________、_________。 3、塑料按其受热行为的不同可分为塑料和塑料。 三、写出下列高分子的重复单元的结构式 PE、PS、PVC、尼龙—66，涤纶 GAGGAGAGGAFFFFAFAF
四、求下列混合物的数均聚合度、质均聚合度好分子量分布指数 组分1：质量分数=0.6，分子量=1x104 组分2：质量分数=0.4，分子量=1x105 第二章逐步聚合 一、选择题 1、当m为_________时，进行缩聚反应易于环 化。 A、5； B、6； C、3和4； D、2 2、在低转化率时就能获得高分子量聚合物的方法是___。 A、熔融缩聚； B、固相缩聚； C、界面缩聚； D、溶液缩聚 GAGGAGAGGAFFFFAFAF
3、缩聚反应中，所有单体都是活性中心，其动力学特点是__。 A、单体慢慢消失，产物分子量逐步增大； B、单体逐步消失，产物分子量很快增大； C、单体很快消失，产物分子量逐步增大； 4、在己二酸和己二醇缩聚反应中加入0.4%的对甲苯磺酸起 到的作用为 _____。 A、提高聚合速率； B、控制分子量； C、链转移剂； 5、合成线型酚醛预聚物的催化剂应选用 _______。 A、过氧化氢； B、草酸； C、正丁基锂； D、氢氧化钙 第三章自由基聚合 一、选择题 1、苯乙烯在除溶剂种类外其它条件均相同的情况下分别在下列四种溶剂中进行自由基聚合，则在__ ______中得到的聚合物的分子量最小。 A、乙苯； B、苯； C、异丙苯； D、甲苯 2、生产聚氯乙烯时，决定产物分子量的因素是 __________。 GAGGAGAGGAFFFFAFAF
第一章绪论 1.1 高分子的基本概念、特点 高分子化学：是研究聚合反应机理和动力学,聚合反应与聚合物的分子量和分子量分布,以及聚合物结构之间关系的一门学科。 单体：能通过相互反应生成高分子的化合物。 高分子或聚合物：由许多结构和组成相同的单元相互键连而成的相对分子质量在10000以上的化合物。相对分子质量低于1000的称为低分子。相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物（又名齐聚物）。相对分子质量大于1 000 000的称为超高相对分子质量聚合物。 主链：构成高分子骨架结构，以化学键结合的原子集合。 侧链或侧基：连接在主链原子上的原子或原子集合，又称支链。支链可以较小，称为侧基；也可以较大，称为侧链。 聚合反应:由低分子单体合成聚合物的反应称做~. 重复单元：聚合物中组成和结构相同的最小单位称为~，又称为链节。 结构单元：构成高分子链并决定高分子性质的最小结构单位称为~ 单体单元：聚合物中具有与单体的化学组成相同而键合的电子状态不同的单元称为~。 连锁聚合（Chain Polymerization）：活性中心引发单体，迅速连锁增长的聚合。烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。连锁聚合需活性中心，根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。 逐步聚合（Step Polymerization）：无活性中心，单体官能团之间相互反应而逐步增长。绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。 加聚反应（Addition Polymerization）：即加成聚合反应，烯类单体经加成而聚合起来的反应。加聚反应无副产物。 缩聚反应（Condensation Polymerization）：即缩合聚合反应，单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。该反应常伴随着小分子的生成。 聚合反应(Polymerization)：由低分子单体合成聚合物的反应。 线型聚合物:指许多重复单元在一个连续长度上连接而成的高分子. 热塑性塑料(Thermoplastics Plastics)：是线型可支链型聚合物，受热即软化或熔融，冷却即固化定型，这一过程可反复进行。聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）等均属于此类。 热固性塑料(Thermosetting Plastics)：在加工过程中形成交联结构，再加热也不软化和熔融。酚醛树脂、
复习提纲： 1、市售的单体一般需要蒸馏精制后才能参与聚合反应，为什么？ 答：对于一个化学反应必须接触才能进行反应，而市售试剂单体为了防止其聚合变质，必须降低其浓度来阻止反应，所以要加入稀释剂使其不能接触。从而使该单体长时间保存，当然用的时候要把稀释剂除去（一般采用蒸馏法）后才能发生反应。 2、在悬浮聚合中如何控制悬浮聚合产物颗粒的大小。 答：悬浮聚合产物的颗粒尺寸大小与搅拌速度、分散剂用量及油水比（单体与水的体积比）成反比，主要通过控制反应温度，搅拌速度，以及调节分散剂用量来加以控制悬浮聚合粒径。 3、聚合物的分子量与其熔体流动速率有什么关系？为什么熔体流动速率不能在结构不同的聚合物之间进行比较？ 答：熔体流动速率(MFR)是指在一定的温度和压力下，聚合物在单位时间内通过规定孔径的量，用g/min来表示熔体流动速率。一般来说，同一类的聚合物如聚乙烯，聚合度越大即分子量越大，分子链之间作用力越大，链缠结越严重，导致聚合物熔体流动阻力增大，它的熔体流动速率越小；同样分子量的聚合物，由于它们的化学结构不同，它的熔体流动速率也不一样，这主要跟它们分子间的滑动系数有关。 由于不同聚合物测定时的标准条件不同，因此不具有可比性。 4、本体聚合的工业生产分两个阶段，先与预聚合到一定转化率，再进入第二阶段聚合。试解释采取上述步骤的原因。 答：如何排散聚合热，维持聚合温度恒定是实施本体聚合时必须考虑和解决的主要问题。本体聚合的生产分段进行，是为了先在较低温度下使单体以较低聚合速率转化，有利于聚合热的排散；同时由于转化率不高，聚合体系的粘度低，也有利于排散自动加速效应带来的集中放热，以避免由局部过热导致产物分子量分布较宽以及由温度失控而引起爆聚。在聚合塔中逐渐升温聚合是为了逐渐提高单体转化率，尽量使单体完全转化，减少残余单体。 5、与其他聚合方法相比较，乳液聚合的特点是什么？有何缺点？在乳液聚合中如何控制乳胶颗粒的大小和数目？ 答：优点：(1)易散热。与本体聚合不同;乳液聚合体系的连续相是水，聚合反应发生在分散于水相中的乳胶粒内荨，尽管乳胶粒内黏度很高，但整个反应体系的黏度并不高，基本上接近于连续相水的黏度，并且在聚合过程中体系黏度也不会发生大幅度的变化，因为同本体聚合相比，乳液聚合体系易散姜，不会出现局部过热，更不易发生爆聚。 同乳液聚合体系中的介质水类似，在溶液聚合中要加入溶剂，介质和溶剂的稀释作用均可降妓热强度[kJ/(min·m3)]。但是乳液聚合体系的散热要比溶液聚合容易得多。这一方面是由于乳液聚合体系要比溶液聚合体系黏度低，前者黏度一般小于100mPa·s，而后者可达几万毫啦·秒;另一方面是由于水的比热容要比溶剂大，水的比热容为4.18kJ/(kg·℃)，而有机溶蔫的比热容一般在1.05～2.51kJ/(kg·℃)范围内，故放热量相同时，乳液聚合体系要比溶液爱合体系温升幅度小。 尽管悬浮聚合和乳液聚合有相似之处，即它们的反应中心都是分散在介质水中的粒子中，但是芤液聚合要比悬浮聚合更易散热。对悬浮聚合来说，聚合反应发生在分散于水中的单体珠滴中，单体珠滴的直径一般在100～1000gm范围之内。而在乳液聚合体系中，反应中心乳胶粒直弪一般在O.05～O.1ktm之间。若把悬浮聚合体系中的珠滴比作一个10m直径的大球，那么，乳爱粒则仅相当于一颗绿豆粒。所以从乳胶粒内部向水相传热要比从悬浮聚合的珠滴内部向水相传姜容易得多。故乳胶粒中的温度分布要比悬浮聚合的珠滴中均匀得多。如果说在悬浮聚合中常常因为珠滴向外传热不良而导致“鱼眼”、黑点、红点及烧芯现象出现的话，那么可以认为在乳液藿合体系的乳胶粒中不存在因温度不均而导致的产品质量问题。 综上所述，乳液聚合不仅比本体聚合容易散热，而且也比溶液聚合和悬浮聚合更容易散热。
高分子化学期末参考试题 1.高分子，又称（聚合物），一个大分子往往由许多简单的（结构单元）通过（共价键）重复键接而成。 2.（玻璃化温度）和（熔点）是评价聚合物耐热性的重要指标。 3.（缩聚反应）是缩合聚合反应的简称，是指带有官能团的单体经 许多次的重复缩合反应而逐步形成聚合物的过程，在机理上属于（逐步聚合），参加反应的有机化合物含有（两个）以上官能团。 4.缩聚反应按缩聚产物的分子结构分类分为（线型）缩聚反应和（体型）缩聚反应。 5.自由基聚合反应转化率-时间曲线特征 诱导期:初级自由基为阻聚杂质所终止，无聚合物形成，聚合速率零。 若严格取除杂质，可消除诱导期。 初期：单体开始正常聚合，转化率在5％～10％以下（研究聚合时）或10％～20％（工业上）以下阶段称初期；此时转化率与时间 近似呈线性关系，聚合恒速进行。 中期：转化率达10％～20％以后，聚合速率逐渐增加，出现自动加速现象，直至转化率达50％~70%，聚合速率才逐渐减慢。 后期: 自动加速现象出现后聚合速率逐渐减慢，直至结束，转化率可达90％～100％。 6.自由基聚合与缩聚反应的特征比较 自由基聚合： 1）由基元反应组成，各步反应的活化能不同。引发最慢。 2）存在活性种。聚合在单体和活性种之间进行。
3）转化率随时间增长，分子量与时间无关。 4）少量阻聚剂可使聚合终止。 线形缩聚： 1）聚合发生在官能团之间，无基元反应，各步反应活化能相同。2）单体及任何聚体间均可反应，无活性种。 3）聚合初期转化率即达很高，官能团反应程度和分子量随时间逐步增大。 4）反应过程存在平衡。无阻聚反应。 7.常用的逐步聚合方法有几种？各自的主要特点是什么？ 熔融缩聚：优点：生产工艺过程简单，生产成本较低。可连续法生产直接纺丝。聚合设备的生产能力高。 缺点：反应温度高，要求单体和缩聚物在反应温度下不分解，单体配比要求严格；反应物料粘度高，小分子不易脱除。局部过热可能产生副反应，对聚合设备密封性要求高。 适用范围：广泛用于大品种缩聚物，如聚酯、聚酰胺的生产。 溶液缩聚： 优点：溶剂存在下可降低反应温度,避免单体和产物分解，反应平稳易控制。 可与产生的小分子共沸或与之反应而脱除。聚合物溶液可直接用作产品 缺点：溶剂可能有毒，易燃，提高了成本。增加了缩聚物分离、精制、溶剂回收等工序。
1.热塑性塑料和热固性塑料在结构与性能上区别。 结构：热塑性塑料结构一般为直链型或带有少量支链的线性结构，多数为碳—碳为主链的聚合物。热固性塑料一般是分子量不高的预聚物或齐聚物 性能：热塑性塑料在适当的溶剂中能溶解；在加热状态下能熔化。热固性塑料经过“固化反应”后不能溶于溶剂，受热也不会熔化。 2.塑料用加工助剂（添加剂）的种类及作用。 填料及增强剂（降低成本、增强、改善成型加工性，赋予塑料制品特殊的性能。） 增塑剂（增塑剂是增加高分子材料制品的塑性，改进其柔软性、延伸性和加工性的物质。） 稳定剂（保持高聚物的稳定性，防止其老化、分解） 润滑剂（防止塑料在成型加工过程中发生粘膜现象） 抗静电剂（通过降低电阻束减少摩擦电荷，从而能减少或消除制品表面静电荷的形成） 着色剂（提高塑料制品的商品价值，改善耐候性、光学性能及各种特殊用途） 防雾剂（避免小水滴的光散射造成雾化） 阻燃剂（隔绝氧气，阻止自由基的生成，中断链式氧化反应） 3.热塑性塑料和热固性塑料的成型加工工艺。 热塑性塑料：挤出、注射、压延、吹塑 热固性塑料：模压、铸塑及传递模塑 4.简述橡胶的结构与其性能之间的关系。 大分子链具有足够的柔性，玻璃化温度比室温要低，柔性越好，弹性越好。在使用条件下不结晶或结晶度很小，适当结晶度可以提高橡胶的强度，但结晶度过高，使橡胶的弹性变差。在使用条件下无分子间相对滑动，分子适当交联，形成网络结构；交联度越高，强度越高，但弹性变差。 5.橡胶的加工工艺有哪些？ 塑炼、混炼、成型、硫化等工序 6.成纤聚合物的结构特征。 成纤高聚物均为线型高分子，具有适宜的分子量和分布，的分子链间必须有足够的次价力，应具有可溶性和熔融性，高分子链立体结构具有一定的规整性 7.纤维的加工工艺以及后处理的目的和后加工过程。 工业上常用的纺丝方法主要有两大类：熔体纺丝法和溶液纺丝法 根据凝固方式的不同，又分为湿法纺丝和干法纺丝。 后处理：由于处理后的分子链排列不规整，物理力学性能差，不能直接用于织物加工。为此，必须进行一系列后加工，以改进纤维结构，提高其性能。 后加工过程：⑴短纤维的后处理：集束，牵伸，水洗，上油，干燥，热定性，卷曲，切断，打包等⑵长丝后处理：拉伸，加捻，复捻，热定性，络丝，分级，包装等。⑶弹力丝的加工-假捻法⑷膨体纱的加工8.粘合剂的组成有哪些？要达到良好的胶接，须具备的条件。 按胶结强度特性分类：结构性胶粘剂，非结构性胶粘剂，次结构性胶粘剂 组成分类：有机胶粘剂，无机胶粘剂 固化类型：化学反应型，热塑性溶液型，热熔胶粘剂 条件：胶粘剂要能很好的润湿被粘物的表面，粘合剂与被粘物之间需要较强的相互作用力 9.粘合剂的胶接工艺。 初清洗，胶接接头机械加工，表面处理，配胶，涂胶，晾置，固化，检验 10.涂料的组成及作用。 组成：成膜物质，颜料，溶剂，增塑剂，催干剂，增稠剂，稀释剂 11.功能高分子材料的定义和分类。 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的高分子材料。分为反应性高分子材
高分子化学部分---期末复习资料 PS: 填空题答案在后面，另外附有部分本资料仅用于帮助大家理清重 点概念，不能完全代替书本，更不适用于做小抄用于考试。 1、聚合物 的结构单元 ,复合单元 . 2、高分子化合物（又称聚合物）其分子量一般在多大范围内___。 3、聚合物按大分子主链的化学组成可分___、___ 、____ 和____。 4、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：____、____、 ____。 5、按单体和聚合物在组成和结构上发生变化聚合反应可为：___、 ___。按聚合机理聚合反应可分为：____、___。 6、聚乙烯的结构单元为＿，此结构单元又可以称为＿ 、＿＿、＿＿。 7、尼龙-66的单体是__、___。 8、合成天然橡胶单体是____。 9、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： ____；Tf是：____。而在结晶高聚物中Tm是：____。 10、____和____是评价聚合物耐热性的重要指标。 11、缩聚中的副反应：____、______、_____。 12、线形缩聚相对分子质量的控制手段有____、_____、和______。 13、单体浓度对成环或线性缩聚倾向也有影响，____有利于成 环，_____有利于线性缩聚。 14、等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸进行缩聚反应，反应程度P=0.95时的 数均聚合度。 15、线形缩聚的核心问题是______；体形缩聚的关键问题是_____ 所有 缩聚反应共有的特征是____ 16、逐步聚合法有熔融缩聚和_____、_____、_____等四种。 17、合成涤纶聚酯的单体主要为、 。 18、运用酯交换法合成涤纶聚酯的步骤为____、______、____。 19、涤纶的化学名称为＿＿，它是由单体对苯二甲酸、＿＿， 经 聚合制得的。工业上生产涤纶比较成熟的技术是先使对苯二甲酸＿ 、然后 ＿ ，最后缩聚。 20、合成纤维的第一大品种为____，第二大类合成纤维为____。
1、使自由基聚合反应速率最快的聚合方式是（C ）。 A.热引发聚合 B.光聚合 C.光敏聚合 D. 热聚合 答案（ C ） 2、在自由基聚合反应中，链自由基的（ D ）是过氧类引发剂引发剂效率降低 的主要原因 A.屏蔽效应 B.自加速效应 C.共轭效应 D.诱导效应 3、MMA（Q=0.74）与（ C ）最容易发生共聚 A. St（1.00 ） B. VC（0.044 ） C. AN ( 0.6 ) D. B( 2.39) 4、异戊二烯配位聚合理论上可制得（ 6 ）种立体规整聚合物。 A. 6 B. 4 C. 5 D.3 1、丁二烯配位聚合可制得（B ）种立体规整聚合物。 A. 6 B. 4 C. 5 D.3 5、是阻聚剂并可用于测定引发反应速率的是（ B ） A.对苯二酚 B.DPPH C.AIBN D.双酚A 3、丁二烯（e=-1.05）与（D ）最容易发生交替共聚 A.苯乙烯（-0.8） B.氯乙烯（0.20） C.丙烯腈(0.6) D.马来酸酐(2.25) 4、不需要引发剂的聚合方法是（D ）。 A.热引发聚合 B.光聚合 C.光敏聚合 D. 热聚合 5、常用于保护单体的试剂是（ D ） A. BPO B.FeCl3 C.AIBN D. 对苯二酚 1、某一聚合反应，单体转化率随反应时间的延长而增加。它属于(连锁)聚合 反应。 2、BPO在高分子合成中是(引发剂)剂，对苯二酚加在单体中用作（阻聚剂）。 3、氧在低温时是(阻聚剂 )、在高温时是（引发剂）。 4、常用的逐步聚合反应方法有(熔融)缩聚、( 溶液) 缩聚、(界面 ) 缩聚。 5、链转移剂能使聚合物的分子量(降低 ) 7、梯形结构聚合物有较高的(热 )稳定性。 8、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯的结构分别是（-[CH2CH2]n- ）、（-[CH2CH(C6H5)]n- ）、（-[CH2CHCl]n- ）和（-[CH2CHCH3]n- ）。 9、腈纶的化学名称是（聚丙烯腈）。 10、聚合方法分为（两）大类，大多数乙烯基单体发生（连锁）
第一章绪论 1.1 高分子的基本概念 高分子化学：研究高分子化合物合成与化学反应的一门科学。 单体：能通过相互反应生成高分子的化合物。 高分子或聚合物(聚合物、大分子)：由许多结构和组成相同的单元相互键连而成的相对分子质量在10000以上的化合物。相对分子质量低于1000的称为低分子。相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物（又名齐聚物）。相对分子质量大于1 000 000的称为超高相对分子质量聚合物。 主链：构成高分子骨架结构，以化学键结合的原子集合。 侧链或侧基：连接在主链原子上的原子或原子集合，又称支链。支链可以较小，称为侧基；也可以较大，称为侧链。 端基：连接在主链末端原子上的原子或原子集合。 重复单元：大分子链上化学组成和结构均可重复出现的最小基本单元，可简称重复单元，又可称链节。 结构单元：单体分子通过聚合反应进入大分子链的基本单元。（构成高分子链并决定高分子性质的最小结构单位称为~）。 单体单元：聚合物中具有与单体的化学组成相同而键合的电子状态不同的单元称为~。 聚合反应：由低分子单体合成聚合物的反应。 连锁聚合：活性中心引发单体，迅速连锁增长的聚合。烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。连锁聚合需活性中心，根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。 逐步聚合：无活性中心，单体官能团之间相互反应而逐步增长。绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。 加聚反应：即加成聚合反应，烯类单体经加成而聚合起来的反应。加聚反应无副产物。 缩聚反应：缩合聚合反应，单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。该反应常伴随着小分子的生成。 1.2 高分子化合物的分类 1) 按高分子主链结构分类：可分为：①碳链聚合物：大分子主链完全由碳原子组成的聚合物。②杂链聚合物：聚合物的大分子主链中除了碳原子外，还有氧、氮，硫等杂原子。③元素有机聚合物：聚合物的大分子主链中没有碳原子孙，主要由硅、硼、铝和氧、氮、硫、磷等原子组成。④无机高分子：主链与侧链均无碳原子的高分子。 2）按用途分可分为：塑料、橡胶、纤维三大类，如果再加上涂料、粘合剂和功能高分子则为六大类。塑料：具有塑性行为的材料，所谓塑性是指受外力作用时，发生形变，外力取消后，仍能保持受力时的状态。塑料的弹性模量介于橡胶和纤维之间，受力能发生一定形变。软塑料接近橡胶，硬塑料接近纤维。橡胶：具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度（T g）低，分子量往往很大，大于几十万。纤维：聚合物经一定的机械加工（牵引、拉伸、定型等）后形成细而柔软的细丝，形成纤维。纤维具有弹性模量大，受力时形变小，强度高等特点，有很高的结晶能力，分子量小，一般为几万。 3）按来源分可分为：天然高分子、合成高分子、半天然高分子（改性的天然高分子） 4）按分子的形状分：线形高分子、支化高分子、交联(或称网状)高分子 5）按单体分：均聚物、共聚物、高分子共混物(又称高分子合金) 6）按聚合反应类型分：缩聚物、加聚物 7）按热行为分：热塑性聚合物：聚合物大分子之间以物理力聚集而成，加热时可熔融，并能溶于适当溶剂中。热塑性聚合物受热时可塑化，冷却时则固化成型，并且可以如此反复进行。热固性聚合物：许多线性或支链形大分子由化学键连接而成的交联体形聚合物，许多大分子键合在一起，已无单个大分