
8、简述干法纺丝和湿法纺丝的区别。
相同点:都是采用成纤高聚物的浓溶液来形成纤维。
不同点:与湿纺不同的是,干纺时从喷丝头毛细孔中压出的纺丝液细流不是进入凝固浴,而是进入纺丝甬道中。通过甬道中热空气流的作用,使原液细流中的溶剂快速挥发,挥发出来的溶剂蒸汽被热空气流带走。原液在逐渐脱去溶剂的同时发生固化,并在卷绕张力的作用下伸长变细而形成初生纤维。
9、橡胶硫化的目的是什么?
制品强度很低、弹性小、遇冷变硬、遇热变软、遇溶剂溶解等,无使用价值。橡胶经硫化后,通过一系列复杂的化学变化,由塑性的混炼胶变为高弹性的或硬质的交联橡胶,从而获得更完善的力学性能和化学性能,提高和拓宽了橡胶材料的使用价值和应用范围。
10、橡胶加工中最基础、最重要的加工过程包括哪几个阶段?
塑炼,降低生胶的分子量,增加塑性,提高可加工性
混炼:使配方中各个组分混合均匀,支撑混炼胶
压延:混炼胶或与纺织物,钢丝等骨架材料同过压片,压型,贴合,擦胶,贴胶等操作制成一定规格的半成品的过程。
压出:混炼胶通过口型压出各种断面的半成品的过程。
硫化:通过一定的温度,压力和时间后,使橡胶大分子发生化学反应产生交联的过程。
11、成纤聚合物的基本性质是什么?
1、成纤聚合物大分子必须是线性的、能伸直,大分子上支链尽可能少,且没有庞大侧基及大分子间没有化学键;
2、聚合物分子之间有适当的相互作用力,或具有一定规律性的化学结构和空间结构;
3、聚合物应具有适当高的相对分子质量和较窄的相对分子质量分布;
4、聚合物应具有一定的热稳定性,且具有可溶性或可熔性,其熔点或软化点应比允许使用温度高得多。
12、特种胶粘剂主要有哪几种类型?
1)耐高温胶粘剂:可在200℃以上长期工作。大多为含芳杂环的耐高温聚合物为基料配制成的。如聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚亚苯基、聚苯硫醚、有机硅氧烷等。
2.超低温胶粘剂:多以聚氨酯及其改性产物为基料构成,能在-180℃以下工作。
3)导电胶粘剂:具有导电能力的胶粘剂。由导电填料如银粉、铜粉、铝粉、炭黑等与粘合基料如环氧树脂、聚氨酯树脂等配制而成。用于需导电而又不能受热的电
子工业产品中。
4)导磁胶粘剂:由导磁铁粉及粘合树脂配制而成。用于导磁性元器件的粘接。
5)导热胶粘剂:由金属粉或其他传热性好的材料粉末与粘合树脂制成。根据传热系数及工作温度要求,可以选择导热材料及用量。
6)密封胶粘剂: 可防止气体或液体渗漏,水分、灰尘侵入的胶粘剂。密封腻子为可塑性很大的固态密封物质。在汽车、飞机等交通工具及建筑上应用较多。
7)光敏胶粘剂:受紫外光照射,发生固化反应的胶粘剂。两种被粘物中,至少有一种能透光,才能应用。适用于透光零件或透光材料与金属、塑料的粘接。电子工业中,广泛用于微型电路的光刻。
13、从组成上看,涂料一般包含哪几大部分?
从组成上看,涂料一般包含四大组分:成膜物质、分散介质、颜(填)料和各类涂料助剂。
14、现代涂料助剂主要有几大类?简述之。
现代涂料助剂主要有四大类:
(1)对涂料生产过程发生作用的助剂,如消泡剂、润湿剂、分散剂、乳化剂等;
(2)对涂料储存过程发生作用的助剂,如防沉剂、稳定剂,防结皮剂等;
(3)对涂料施工过程起作用的助剂,如流平剂、消泡剂、催干剂、防流挂剂等;
(4)对涂膜性能产生作用的助剂,如增塑剂、消光剂、阻燃剂、防霉剂等。
15、功能高分子材料主要有哪几类?举例。
1、导电高分子材料
掺杂聚乙炔 由炭黑填充制成的复合型导电高分子
2、可降解高分子材料
(1)生物降解高分子
添加型淀粉塑料和橡胶 热塑性淀粉材料 化学合成型生物降解高分子 微生物合成高分子材料
(2)光降解高分子
在制备塑料时,通过向塑料基体中加入光敏剂(如:卤化物、乙酰基丙酮酸盐、二硫代氨基甲酸盐、脂肪酸盐、羟基化合物、多核芳香族化合物、酯以及其它一些聚合物。),使其在光照条件下可诱发光降解反应
通过共聚反应将羰基型感光基团引入高分子链而赋予其光降解特性
(3)光和生物双降解高分子
3、高分子吸附剂
(1)非离子型高分子吸附剂
(2)金属阳离子配位型吸附剂
(3)离子型吸附树脂
吸水性高分子吸附剂 高吸水性树脂 吸油性高分子: 高吸油性树脂
4、高分子功能膜
(1)反渗透膜 (2)超滤膜 (3)微滤膜 (4)气体分离膜 (5)催化膜
5、生物、医用高分子 人造心脏---聚氨酯橡胶隔膜
6、感光性高分子材料
光致抗蚀剂(光刻胶)光固化粘合剂光固化涂料、油墨
16、简述复合材料的特点。
17、构象与构型的区别是什么?
①定义
构型:指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。是化学结构。
构象:是指分子中的原子或原子团由于C-C单键内旋转而形成的空间排布(位置、形态),是物理结构。
②特点:构型是稳定的,要改变构型必须通过化学键的断裂或重组。构象是通过单键的内旋转实现的(热运动),是不稳定的,具有统计性。由统计规律知道,大分子链蜷曲的几率最大,呈伸直链构象的几率最小。
总结:在高分子链中,近邻原子上连有各个基团,因单键的内旋转而造成的空间排列-构象,与构型不同,它是随时间改变的;大多数的长链结构决定了它含有数目很大的构象数,这是造成高分子链有柔性,聚合物具有高弹性的根本原因。
18、高聚物结构复杂的原因是什么?
①高分子的链式结构:高分子是由成千上万个(103—105 数量级)相当于小分子的结构单元组成的。
②高分子链的柔顺性:高分子链中单键的内旋转,可以使主链弯曲而具有柔性。
③高分子链之间的作用力很大,互相之间可以发生交联。
④高分子凝聚态结构的复杂性:晶态、非晶态,球晶、串晶、单晶、伸直链晶等。其聚集态结构对高分子材料的物理性能有很重要的影响。
⑤高分子材料中常有一些添加剂,使分子结构复杂化。
19、超高分子量聚乙烯有怎样的特殊性能?
①耐磨性在已知塑料中名列第一,比PTFE高6倍,是碳钢的
10倍。
②极高的耐冲击性能,比POM高14倍,比ABS塑料高6倍。
③自润滑性能良好,磨耗低。
④耐低温性能优良,脆化温度在-80℃以下,甚至在低
于液氮温度下仍可保持高韧性。
⑤耐化学腐蚀性极佳,被称为“塑料王”。
⑥电绝缘性好,消音减震性能优良,抗粘结性能良好。
20、简述连锁聚合的特点。
(1)聚合需要活性中心,如自由基、阳离子、阴离子等,因
此有自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合之分。
(2)聚合过程由链引发、链增长、链终止等基元反应组成。
(3)聚合过程中相对分子质量变化不大,体系始终由单体、
高分子量聚合物和引发剂组成。没有分子量递增的产物。
(4)单体转化率随时间增加。
21、自由基聚合主要分为几步?每步有什么特点?
(1)链引发反应 反应、例如AIBN
特点:反应为两步、第一步为控制步骤 反应速率最小,是控制总聚合速率的关键。
(2)链增长反应 特点:活化能低、形成聚合物及分子链结构(例PS)
(3)链终止反应 链自由基消失,形成稳定的大分子的过程
总的来说,其反应特征是:慢引发,快增长,速终止。
22、高分子链的近程结构主要包括哪几部分?
高分子的原子种类和排列
高分子结构单元键接方式
构型
支化与交联
共聚物的序列结构
23、简述聚合物结晶过程的影响因素。
(1)分子链结构
聚合物的结晶能力与分子链结构密切相关,凡分子结构对称(如聚乙烯)、规整性好(如有规立构聚丙烯)、分子链相互作用强(如能产生氢键或带强极性基团,如聚酰胺等)的聚合物易结晶。
分子链的结构还会影响结晶速度,一般分子链结构越简单、对称性越高、取代基空间位阻越小、立体规整性越好,结晶速度越快。
(2)温度:温度对结晶速度的影响极大,有时温度相差甚微,但结晶速度常数可相差上千倍
(3)应力:应力能使分子链沿外力方向有序排列,可提高结晶速度。(单位面积上的内力定义为应力)
(4)分子量:对同一聚合物而言,分子量对结晶速度有显著影响。在相同条件下,一般分子量低结晶速度快,
(5)杂质:杂质影响较复杂,有的可阻碍结晶的进行,有的则能加速结晶。能促进结晶的物质在结晶过程中往往起成核作用(晶核),称为成核剂。
24、顺丁橡胶都有哪些优点?
高弹性 弹性最高
滞后损失和生热小 使用寿命长
低温性能好 玻璃化温度(-105℃)低,寒带地区使用。
耐磨性能优异 适用需耐磨的轮胎、鞋底、鞋后跟等。
耐屈挠性优异 耐动态裂口生成性能良好。
填充性好 有利于降低胶料成本。
混炼时抗破碎能力强 可延长混炼时间
与其他弹性体的相容性好 与天然橡胶、丁苯橡胶及氯丁橡胶都能互溶
模内流动性好 制品缺胶情况少。
吸水性低 小于天然橡胶和丁苯橡胶。
25、复合材料的组成主要包括哪几部分?
26、复合材料都有哪些特点?
五、论述
1、影响高分子链的柔顺性因素都有哪些?
﹤1﹥主链的结构
当主链中含C-O,C-N,Si-O键时,柔顺性好。这是因为O、N原子周围的原子比C原子少,内旋转的位阻小;而Si-O-Si的键角也大于C-C-C键,因而其内旋转位阻更小,即使在低温下也具有良好的柔顺性。
主链含有芳杂环时,芳杂环不能内旋转,链柔性差
当主链中含非共轭双键时,虽然双键本身不会内旋转,但却使相邻单键的非键合原子(带*原子)间距增大,使内旋转较容易,柔顺性增加
主链由共轭双键组成时,由于共轭双键因π电子云重叠不能内旋转,因而链柔顺性差,是刚性链。
﹤2﹥取代基的结构
侧基的极性越大,极性基团数目越多,相互作用越强,单键内旋转越困难,分子链柔顺性越差。
非极性侧基的体积越大,内旋转位阻越大,柔顺性越差;如:
对称性侧基,可使分子链间的距离增大,相互作用减弱,柔顺性大。侧基对称性越高,分子链柔顺性越好。
链段之间是否存在氢键,能形成氢键的,高分子柔性差一些.
<3>高分子链的长短.
如果分子链较短,内旋转产生的构象数小,刚性大。如
果分子链较长,主链所含的单键数目多,因内旋转而产生的
构象数目多,柔顺性好。但链长超过一定值后,分子链的构
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