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内容发布更新时间 : 2024/10/13 4:21:07星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

《高分子物理》(第3版)复旦大学出版社 考试复习题资料 1.注塑、挤出、吹塑、模压四种加工方法,哪个方法分子量最小?哪个方法分子量最大? 注塑成型:就是将塑料(一般为粒料)在注射成型机的料筒内加热熔化,当呈流动状态时.在柱塞或螺杆加压下,熔融塑料被压缩并向前移动,进而通过料筒前端的喷嘴以很快速度注入温度较低的闭合模具内,经过一定时间冷却定型后,开启模具即得制品。

挤出成型亦称挤压模塑或挤塑:借助螺杆或柱塞的挤压作用,使受热熔化的塑料在压力推动下,强行通过口模,成为具有恒定截面的连续型材的一种成型方法。 吹塑成型是一种生产塑料中空制品的成型方法。它是借流体压力使闭合在模具中的热型坯或片材吹胀成为中空制品的一种方法。

模压成型(又称压制成型或压缩成型)是先将粉状,粒状或纤维状的塑料放入成型温度下的模具型腔中,然后闭模加压而使其成型并固化的作业.模压成型可兼用于热固性塑料,热塑性塑料和橡胶材料。……

2.自由结合链与高斯链的区别?(P37,P39)

(1)它们的分布函数是一样的,但有很大差别,自由结合链的统计单元是化学键,而高斯链的统计单元是一个链段。(2)任何化学键都不可能自由旋转和任意取向,高斯链中的链段却可以自由旋转和任意取向。(3)自由结合链是不存在的,是理想模型;高斯链却是体现了大量柔性高分子的共性具有普遍的代表性,是真实存在的。(4)高斯链可以包括自由结合链,后者是前者的一个特例。

3.碳链、杂链、元素、梯形高分子各自的特点

(1)碳链高分子:分子主链全部由碳原子以共价键相连的高分子(大多由加聚得到),这类高聚物不易水解,易加工,易燃烧,易老化,耐热性较差。(2)杂链高分子:分子主链由两种或两种以上原子如:O,N,S,C等以共价键相连的高分子,这类聚合物是由缩聚反应或开环聚合而成的,因主链带极性,易水解,醇解或酸解。优点:耐热性好,强度高 缺点:易水解。主要用作工程塑料。(3)元素高分子:分子主链含Si,P, Al, Ti, As, Sb,

CH3SiOnGe等元素的高分子。如硅橡胶CH3。这类高聚物的特点是具有无机物的热稳定性,有机物的弹性和塑性,但强度较低。(4)梯形聚合物:分子主链不是单链而是像“梯子”或“双股螺旋线”。如聚丙烯晴纤维加热时,升温过程中环化,芳构化形成梯形结构(进一步升温可得碳纤维),可作为耐高温高聚物的增强填料。这类聚合物的特点:热稳定性好,因为受热时链不易被打断,即使几个链断了,只要不在同一个梯格中不会降低分子量。

4.聚合物的加工粘度:(1)对温度敏感;(2)对剪切敏感(p131) Arrhenius Equation 阿累尼乌斯方程:

When T >Tg+100,

?a?Ae?E?/RT段的运动能力决定, 与分子链的柔顺性有关, 而与分子量无关!! (1)对于刚性链,?E?大粘度对温度敏感属于温敏材料;

(2)对于柔性链,?E?小粘度对温度不敏感对剪切速率敏感属于切敏材料。

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?E? - 粘流活化能 viscous flow energy由链

《高分子物理》(第3版)复旦大学出版社 考试复习题资料 5、比较下列三种聚合物的强度,以及玻璃化转变温度Tg(P116)

(1)、(2)、(3)

i.强度大小比较:(1)>(2)>(3);分子链支化程度提高,使分子间距离加大,分子间作用

力减小,拉伸强度降低,但冲击强度提高。极性基团或氢键的密度越大,强度越高。 ii.玻璃化转变温度Tg的大小比较:(1)>(2)>(3);侧基在高分子链上的分布不对称,则侧基极性?,Tg ?。

6.结晶聚合物与玻璃态聚合物的冷拉比较?(p199) (1)相似之处 :都经历弹性形变、屈服(成颈)、发展大形变以及应变硬化等阶段。拉伸的后阶段都呈现强烈的各向异性,断裂前的大形变在室温都无法恢复,加热后都能恢复原状,本质上都是高弹形变,通常把它们通称为冷拉。

(2)差别:冷拉温度范围不同,玻璃态高聚物冷拉温度范围在Tb与Tg之间,而结晶高聚物的冷拉范围在Tg与Tm之间。结晶高聚物在拉伸过程中伴有比玻璃态高聚物复杂得多的分子聚集态的变化,后者只发生分子链的取向,不发生相变,而前者还包含有结晶的破坏,取向和再结晶等过程。

7.线型高分子的结构与性能(P31)

一般高分子是线型的,它是由含二官能团的反应物反应的,如前所述的聚氯乙烯和聚酯,分子长链可以卷曲成团,也可以伸展成直线,这取决于分子本身的柔顺性及外部条件。线型高分子间无化学键结合,所以在受热或受力情况下分子间可以互相移动(流动),因此线型高分子可在适当溶剂中溶解,加热时可熔融,易于加工成型,线型高分子分子:可溶,可熔,易于加工,可重复应用,一些合成纤维,“热塑性”塑料(PVC,PS等属此类) 8. ABS的结构与性能(P31)

ABS树脂(acrylonitrile-butadiene-styrene)是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元接枝共聚物,ABS兼有三种组分的特性:丙烯腈有CN基,使聚合物耐化学腐蚀,提高抗张强度和硬度;丁二烯使聚合物呈现橡胶态韧性,提高抗冲性能;苯乙烯的高温流动性好,便于加工成型,而且可以改善制品光洁度,具有耐化学腐蚀、强度好、弹性好、加工流动性好等优点。 9.增塑剂增塑机理(P213)

增塑——高聚物中加入高沸点,低挥发性,并能与高聚物相混容的小分子物质而改变其力学性质的行为。 所用的小分子物质叫增塑剂(plasticizer),增塑是高聚物改性的一个重要方法。①非极性增塑剂-非极性聚合物:主要靠增塑剂的“隔离作用”来减小高分子链间的相互作用,玻璃化温度的降低有下述关系:

?T??????:增塑剂的体积分数

? : 比例常数

②极性增塑剂-极性聚合物,主要靠增塑剂的“极性替代作用”部分破坏了原来极性高分子链间的物理交联点,使热变形温度的下降服从下列关系: n:增塑剂的摩尔数 ?T??n β:比例常数

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《高分子物理》(第3版)复旦大学出版社 考试复习题资料 10.高聚物熔体剪切黏度随分子量增大的变化规律(p129)

对高分子熔体等流体来讲:比例常数?(粘度)不再是常数,不呈直线关系。一般,粘度随剪切速率增大反而减小,这种情况称为非牛顿流体(非稳定流体)。剪切速率越大,高聚物分子则易进行取向,粘度就变小)∴

不是常数,而是与剪切速率有关。分子量M大, 分

子链越长, 链段数越多, 要这么多的链段协同起来朝一个方向运动相对来说要难些。此外, 分子链越长, 分子间发生缠结作用的几率大从而流动阻力增大, 剪切黏度越大,流动性越差粘度增加。

11.聚合物的结晶过程(p164)

(1)结晶速率:在某一特定温度下,因结晶而发生的体积收缩进行到一半所需时间的倒数1/t1/2。 结晶

分子排列规整紧密

高聚物体积收缩,密度ρ↑或比容V↓ 结晶过程体积收缩:慢——快——慢 (2)影响结晶过程的因素: 结晶过程 结晶能力:(分子结构对结晶速度的影响:分子链结构简单、对称性好、取代

基空间位阻小 、分子链柔顺性好、分子量低,结晶速度大,链段运动受阻碍小, 分子链易排列紧密; 拉伸有利于结晶的进行; 杂质、溶剂等影响 能起到晶核作用的——对结晶有利反之——不利) 结晶速度:成核速度、结晶生长速度、结晶总速度

结晶过程具有二个阶段:成核阶段:高分子规则排列成一个足够大的热力学稳定的晶核,降低温度有利于晶核的形成,T<熔融温度Tm :T↓晶核形成的速度↑,成核方式:a. 均相:由高分子自身形成晶核; b. 异相:高分子吸附在杂质表面形成晶核。生长阶段:高分子链段向晶核扩散迁移 晶体逐渐生长,升高温度有利于链段运动,T>玻璃化转变温度 Tg : T↑晶体生长速度↑

总的结晶速度趋于其中一个慢的过程

结晶使高分子链规整排列,堆砌紧密,因而增强了分子链间的作用力,链段的运动困难

使聚合物的密度、强度、硬度、耐热性、耐溶剂性、耐化学腐蚀性等性能得以提高,从而改善塑料的使用性能。

但结晶使高弹性、断裂伸长率、抗冲击强度等性能下降,对以弹性、韧性为主要使用性能的材料是不利的。如结晶会使橡胶失去弹性,发生爆裂。

12. 聚合物熔点与分子结构的关系?(P175--178)

高分子链结构对熔点的影响, 刚性分子链熔点高于柔顺性分子链,极性的高于非极性,分子链上含亚甲基的分子链较柔顺,熔点较低,主链含O、N原子的聚合物熔点较高。在熔融温度Tm时晶相与非晶相达到热力学平衡: ΔF = 0

|ΔH| ∴ Tm(K)= ——— |ΔS|

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