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文檔簡介
1、高分子材料科學復習,第一章 高分子概述,單體 ,高分子,聚合物,結(jié)構(gòu)單元,重復單元,單體單元,聚合度,數(shù)均分子量,粘均分子量,重均分子量,各種常見高分子,一、知識點,第一至五節(jié),二、問題,高分子化學課本P15-16,三、例題,2. 下列聚合物中,( )是聚異戊二烯(PI)。,1、高分子科學諾貝爾獎獲得者中,( )首先把“高分子”這個概念引進科學領域。A、H. Staudinger, B、K.Ziegler, G.Nat
2、ta, C、P. J. Flory, D、H. Shirakawa,A,A,3. 聚乙烯樹脂中,( )是支化高分子。A、LLDPE, B、LDPE, C、HDPE,D、交聯(lián)聚乙烯,B,4.聚合物的平均分子量有 、 、 三種,其大小順序為 。,答案:數(shù)均分子量、質(zhì)均分子量、粘均分子量、質(zhì)均分子量>粘均分子量>數(shù)均分子量,5. 高分子,又稱
3、( ) ,一個大分子往往由許多簡單的( )通過( )重復鍵接而成。,答案:聚合物 、結(jié)構(gòu)單元 、共價鍵,6. 聚合物的相對分子質(zhì)量用 和 兩個物理量表征。,答案:聚合度、動力學鏈長,7. 關于高聚物和小分子物質(zhì)的區(qū)別,下列( )說法正確⑴ 高聚物的力學性質(zhì)是固體彈性和液體粘性的綜合;⑵ 高聚物在溶劑中能表現(xiàn)出溶脹
4、特性,并形成居于固體和液體的一系列中間體系;⑶ 高分子會出現(xiàn)高度的各向異性。A. ⑴ ⑵對 B. ⑵ ⑶對 C. ⑴ ⑶ 對 D.全對,D,8. 下列聚合物中,( )是尼龍。,B,9、聚合物聚合度分散性越大,其分子量分布指數(shù)值 ?A、=1 B、1 D、與1無關,( C ),10. 高分子三大合成材料是
5、 、 、 。,塑料,纖維,橡膠,11. 高分子,又稱 ,一個大分子往往由許多簡單的 通過 重復鍵接而成。,聚合物或高聚物,結(jié)構(gòu)單元或重復單元,共價鍵,12、下列物質(zhì)英文代號名稱錯誤的是?
6、 A、PVC:聚氯乙烯 B、PAA:聚丙烯酸 C、PET:聚丙烯酸甲酯 D、PU:聚氨酯類高聚物,( C ),第六節(jié),一次結(jié)構(gòu),二次結(jié)構(gòu),三次結(jié)構(gòu),近程結(jié)構(gòu),遠程結(jié)構(gòu),構(gòu)型,幾何異構(gòu)(順反異構(gòu)),鍵接異構(gòu),旋光異構(gòu),有規(guī)立構(gòu),規(guī)整度,規(guī)整聚合物,全同立構(gòu),間同立構(gòu),無規(guī)立構(gòu),支化,支化度,交聯(lián),交聯(lián)度,內(nèi)旋轉(zhuǎn),構(gòu)象,位阻效應,鏈段,多分散性,柔順性,剛性,柔性鏈,剛性鏈,聚集態(tài)結(jié)構(gòu),晶
7、態(tài),非晶態(tài),取向,解取向,內(nèi)聚能,內(nèi)聚能密度,結(jié)晶度,取向度,……,一、知識點,,鏈結(jié)構(gòu)(單個高分子),聚集態(tài)結(jié)構(gòu)(許多高分子),,,高分子結(jié)構(gòu)層次,一級結(jié)構(gòu)近程結(jié)構(gòu),包括結(jié)構(gòu)單元的化學組成、構(gòu)型、構(gòu)造和共聚物的序列結(jié)構(gòu),二級結(jié)構(gòu)遠程結(jié)構(gòu),高分子鏈的形態(tài)(構(gòu)象)以及高分子的大?。ǚ肿恿考胺植迹?高分子之間通過范德華力和氫鍵形成具有一定規(guī)則排列的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。包括晶態(tài)、非晶態(tài)、取向態(tài)、液晶態(tài)及織態(tài)等。,三級結(jié)構(gòu)遠程結(jié)構(gòu),,高次結(jié)構(gòu)織
8、態(tài)結(jié)構(gòu),,三次結(jié)構(gòu)再組合,二、問題,1.一次結(jié)構(gòu),二次結(jié)構(gòu),三次結(jié)構(gòu)分別代表什么?2.柔順性的比較(分子結(jié)構(gòu)對柔順性的影響)3.構(gòu)型與構(gòu)象的區(qū)別4.聚合物結(jié)晶的特點5.取向與結(jié)晶的異同,1. 比較下列聚合物的柔順性: PP,PE,PVC,PS,三、例題,答案:PE>PP>PVC>PS,2、熱塑性彈性體HIPS是苯乙烯和丁二烯的( )。A、無規(guī)共聚物, B、交替共聚物, C、嵌段共聚物, D、接枝
9、共聚物,3.下列四種聚合物中,鏈柔順性最好的是( )。,D,A,4、高分子共聚物的序列結(jié)構(gòu)指兩種或兩種以上共聚單體在分子中的排列,二元共聚物可以分為無規(guī)型、交替型、 型和 型共聚物。,6、聚合物隨取向條件的不同,取向單元也不同,取向結(jié)構(gòu)單元包括 和分子鏈取向,對于結(jié)晶聚合物還可能有 的取向。,5. 下面關于構(gòu)型和構(gòu)象闡述正確的是 (
10、 )A 構(gòu)型和構(gòu)象沒有質(zhì)的區(qū)別;B 構(gòu)型和分子柔順性是一致的C 構(gòu)型的改變需要通過化學鍵的破壞和重組,構(gòu)象改變不需要通過化學鍵重組D 構(gòu)象有順式和反式之分,C,嵌段,接枝,鏈段,晶區(qū),3. 高分子的基本運動是( )。A.整鏈運動 B.鏈段運動 C.鏈節(jié)運動 D.鍵的運動,C,C,B,4、下列物質(zhì)中柔性最小的是?A、PE B、PAN C、PS
11、 D、PP,( A ),7、構(gòu)型是指分子中原子在空間的排列,高分子鏈的構(gòu)型包括 、 和鏈接異構(gòu)。,順反,旋光,8、構(gòu)造是指聚合物分子的形狀,例如線形高分子,支化高分子, 高分子, 高分子和 高分子等。,星型,梯形,交聯(lián),9、下列四種聚合物中,不存在旋光異構(gòu)和幾何異構(gòu)的為( )。
12、A、聚丙烯,B、聚異丁烯,C、聚丁二烯,D、聚苯乙烯,B,10、PE、PVC、PVDC的結(jié)晶能力大小的順序是 ?A、PE>PVC>PVDC B、PVDC>PE>PVC C、PE>PVDC>PVC D、PVDC> PVC > P E,( C ),11、熱塑性彈性體SBS是苯乙烯和丁二烯的( )。A、無規(guī)共聚物, B、交替
13、共聚物, C、嵌段共聚物, D、接枝共聚物,C,12、下列四種聚合物中,鏈柔順性最差的是( )。,A,B,C,D,C,13、下列聚合物中,不屬于碳鏈高分子的是( )。A、聚甲基丙烯酸甲酯, B、聚氯乙烯, C、聚乙烯, D、聚酰胺;,D,14、構(gòu)造是指聚合物分子的形狀,如高密度聚乙烯HDPE是 高分子,低密度聚乙烯LDPE是 高分子,而橡膠是交
14、聯(lián)高分子。,線型,支化,15、構(gòu)型是指分子中原子在空間的排列,如天然橡膠和古塔波膠(反式異戊二烯)為 異構(gòu),全同聚丙烯和無規(guī)聚丙烯為 異構(gòu)。,旋光,幾何,PE PP PVC聚乙酸乙烯酯(2) 甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正已酯、甲基丙烯酸正辛酯,這四種高分子鏈的柔順性的差別主要受側(cè)基的影響,特別是側(cè)基的極性對分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)和分子間的相互作
15、用力產(chǎn)生影響,一般極性越大分子鏈內(nèi)旋轉(zhuǎn)越困難,同時分子間作用力較大,因而柔順性越差,因而四種高分子鏈的柔順性從小到大排序為PVC、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯、聚乙烯。,在一取代乙烯聚合物中,通常取代基體積增大,分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)受阻增加。但是并不是側(cè)基的體積增加,高分子鏈的柔順性就一定降低,在這一組聚甲基丙烯酸類聚合物中,隨著側(cè)基的增長,高分子鏈的柔順性反而是提高的,這是因為它的側(cè)基是柔性的,側(cè)基越長,構(gòu)象數(shù)越多,高分子鏈越柔順,這種柔性側(cè)基相當
16、于起了增塑劑的作用。因而柔順性從小到大依次:甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正已酯、甲基丙烯酸正辛酯,(3)聚二甲基硅氧烷、聚丙烯、聚甲醛、聚碳酸酯,此四種高分子的柔順性主要比較鏈的柔順性,聚二甲硅氧烷為Si-O雜鏈,聚甲醛為C-O鏈,聚丙烯為C-C鏈,聚碳酸酯為含苯環(huán)的剛性鏈,同時聚二甲基硅氧烷具有兩個對稱的甲基,因此最柔順。因而:聚二甲基硅氧烷>聚甲醛>聚丙烯>聚碳酸酯。不能。C-C單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)是
17、屬于高分子鏈構(gòu)象的改變,高分子鏈構(gòu)象的改變只是改變高分子鏈的柔順性,而聚丙烯的間同和全同之間的轉(zhuǎn)換是屬于高分子鏈構(gòu)型的變化,構(gòu)型的變化只能通過化學鍵的重組來實現(xiàn),也就是說高分子鏈的構(gòu)象的改變無法引進構(gòu)型的改變。,,因為橡膠是一種典型的高分子材料,具有高分子特有的粘彈性,粘彈性是指材料具有可逆的彈性形變,這部分是由鍵長、鍵角和鏈段運動引起的形變,和固體的普彈性和高彈性類似,同時具有不可逆的粘性流動,這部分是由高分子鏈質(zhì)心位移引起的形變,和
18、液體的流動類似。因而橡膠兼有。。。。。。,4. 簡述取向與結(jié)晶的異同?,相同點:都是高分子鏈的有序排列;不同點:(1)取向是一維或者二維的有序,結(jié)晶是空間立體或者三維的有序;(2)取向是一種相對穩(wěn)定或者不穩(wěn)定的狀態(tài),結(jié)晶是一種穩(wěn)定的狀態(tài)。聯(lián)系:結(jié)晶的一定能取向,取向的不一定能結(jié)晶。,第七節(jié),一、知識點,1、高聚物的物理狀態(tài)——各態(tài)的概念表述,線型非晶態(tài)高聚物:三態(tài)結(jié)晶高聚物:M小,兩態(tài);M大,三態(tài),2、高聚物的特征溫度——各特征溫
19、度的表述,1. 從結(jié)構(gòu)出發(fā)排列出下列各組高聚物Tg順序并簡要說明理由。,一、例題,6>4>5>3>1>2,(2) 聚乙烯 ,聚二甲基硅氧烷 ,聚甲基丙烯酸甲酯 ,聚碳酸酯,聚碳酸酯>聚甲基丙烯酸甲酯>聚乙烯>聚二甲基硅氧烷,3. 無定型高聚物的物理狀態(tài)及力學性質(zhì)隨溫度而變,其中Tg是: ;Tf是: 。而在結(jié)晶高聚物中Tm是: 。,答案:玻
20、璃化轉(zhuǎn)變溫度、粘流溫度、熔點,4. 無定型聚合物的力學三態(tài)是 、 和 兩個轉(zhuǎn)變溫度是 和 。,答案:玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài),玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和粘流溫度,5. Tg溫度標志著塑料使用的 和橡膠使用的 。前者常表征塑料的 ,后者表征橡膠
21、的 。,最高溫度,最低溫度,耐熱性,耐寒性,第二章 自由基聚合,1. 加聚和連鎖聚合概述,連鎖聚合進行的條件連鎖聚合反應過程連鎖聚合反應的基本特征連鎖聚合反應的類型,2. 烯類單體對聚合機理的選擇,誘導效應共軛效應空間位阻效應,一、知識點,3.自由基聚合機理,鏈引發(fā)鏈增長鏈終止鏈轉(zhuǎn)移,4.自由基聚合的特征,控制聚合速率的關鍵聚合度增加的主要原因延長聚合時間的作用鏈轉(zhuǎn)移過程,阻聚效果,5.
22、引發(fā)劑,分類活性與效率引發(fā)劑的選擇,一個前提三個假定,6.聚合速率方程的推導,7.動力學鏈長和聚合度,二、例題,1. 課后布置的習題,2.列舉可發(fā)生自由基聚合的單體 ( ) ( )( )( ),3. 在自由基聚合體系中,用引發(fā)劑引發(fā)的引發(fā)速率方程式 。 三個基元反應的速率方程:,4.自由基聚合體系中“雙基終止”是
23、指 和 。,Ri = 2 f kd [I],偶合終止,岐化終止,5. 自由聚合的方法有 、 、 和 。,本體聚合,溶液聚合,乳液聚合,懸浮聚合,8. 引發(fā)劑引發(fā)的自由基聚合體系中,影響
24、聚合速率的因素是 、 、 和 。,自由基聚合,陽離子聚合,陰離子聚合,6. 連鎖聚合包括括 、 、 和
25、 。 7. 連鎖聚合的全過程一般有 、 、 。和 等幾個基元反應 。,配位聚合,鏈引發(fā)反應,鏈增長反應,鏈終止反應,鏈轉(zhuǎn)移反應,單體濃度,引發(fā)劑濃度,聚合溫度,引發(fā)劑的活性,9、自由基聚合實施方法中,使聚合物分子量和聚合速率同時提高
26、,可采用聚合方法?A.乳液聚合 B.懸浮聚合 C.溶液聚合 D.本體聚合。,( A ),10、不屬于阻聚劑的物質(zhì)是 A.對苯二酚 B.DPPH C.AIBN D.雙酚A11、關于單體以及自由基的活性,下列因素無關的是:A.空間效應 B.自加速效應 C.共軛效應 D.誘導效應,( C ),( A ),2、過氧化二苯甲酰引發(fā)某單體聚合的動力學方程為:Rp=kP[M](fkd/kt)1
27、/2[I]1/2,假定各基元反應的速率常數(shù)和f都與轉(zhuǎn)化率無關,[M]0=2 mol·L-1,[I]=0.01 mol·L-1,極限轉(zhuǎn)化率為10%。若保持聚合時間不變,欲將最終轉(zhuǎn)化率從10%提高到20%,試求:(1)[M]0增加或降低多少倍?(2)[I]0增加或降低多少倍?,第三章 自由基共聚合,1.共聚物的分類和命名,2.推導了二元共聚的方程和競聚率,(1)五個假定(2)共聚方程的推導(3)競聚率的定義,一
28、、知識點,3.共聚物組成曲線,(1)理想共聚(2)交替共聚(3)一般共聚,4.單體和自由基活性,,(1)共軛效應(2)極性效應(3)位阻效應,5.Q-e方程,(1)P、Q、e分別代表什么?(2)選定苯乙烯為參比單體,k12 = P1Q2exp(-e1e2),1. 已知單體1(M1)和單體2(M2)的Q1=2.39,e1=-1.05,Q2=0.60,e2=1.20,比較兩單體的共軛效應是(A)大于(B)。從電子效應看,M1是具有
29、(C)取代基的單體,M2是具有(D)取代基的單體。比較兩單體的活性(E)大于(F)。當兩單體均聚時的kp是(G)大于(H)。,二、例題,2. 已知單體1(M1)和單體2(M2)的Q1=2.39,e1=-1.05,Q2=0.60,e2=1.20,比較兩單體的共軛效應是 M1 大于M2。從電子效應看,M1是具有 供電子性取代基的單體,M2是具有吸電子性取代基的單體。比較兩單體的活性 M1大于M2。當兩單體均聚時的kp是M1大于M2。,課后
30、習題,3、MMA(Q=0.74)與( )最容易發(fā)生共聚A. St(1.00 ) B. VC(0.044 ) C. AN ( 0.6 ) D. B( 2.39),C,4、關于單體以及自由基的活性,下列因素無關的是:A.空間效應 B.自加速效應 C.共軛效應 D.誘導效應,( ),A,,兩個單體的競聚率的積等于0的時候,共聚類型為交替共聚,也就是說越接近于0,越容易發(fā)生交替共聚,所以本題中。
31、。。。組比較容易發(fā)生交替共聚,氯乙烯(r1=1.67)與醋酸乙烯酯(r2=0.23)共聚,希望獲得初始共聚物瞬時組成和85%轉(zhuǎn)化率時共聚物平均組成為5%(摩爾分數(shù))醋酸乙烯酯,分別求兩單體的初始配比。,單體M1的濃度為5mol/L,單體M2的濃度1mol/L,競聚率r1=0.4,r2=0.69,試求:(1)粗略繪出單體-共聚物組成曲線形態(tài);(2)共聚物起始組成(摩爾分數(shù));(3)恒比點組成(摩爾分數(shù))。,第四章 縮聚和逐步聚合,
32、一、知識點,1. 逐步聚合是聚合機理而言,逐步聚合除縮聚外,還有聚加成,開環(huán),氧化-偶合, Diels-Alder加成聚合,3.官能度及不同官能度的反應,,2.縮聚是單體和聚合物組成結(jié)構(gòu)而言,,聚合體系中任何兩分子(單體或聚合物分子)間都能相互反應生成聚合度更高的聚合物分子。,1-1、1-2、1-3體系;低分子縮合反應;2-2或2體系:線形縮聚;2-3、2-4等多官能度體系:體形縮聚。,4. 線形縮聚條件,5. 線形縮聚機理,(1)
33、 逐步特性,n-聚體 + m-聚體,(n + m)-聚體 + 水,(2) 可逆特性,,K 值 小, 如聚酯化反應,K ? 4, 副產(chǎn)物水對分子量影響很大K值中等,如聚酰胺化反應,K ? 300~500 水對分子量有所影響K值很大,在幾千以上,如聚碳酸酯、聚砜 可看成不可逆縮聚,6. 反應程度與分子量,N
34、0:體系中羧基數(shù)或羥基數(shù),等于起始二元酸和二元醇的分子總數(shù),也等于反應時間t 時的結(jié)構(gòu)單元數(shù)。N:反應t時體系中殘留的羧基或羥基數(shù),等于聚酯分子數(shù)。,平均聚合度:大分子鏈的平均結(jié)構(gòu)單元數(shù)。,?,7. 體形縮聚的特點,反應單體之一的官能度f >2(必要條件); 體形縮聚物的合成一般分為二個階段;,產(chǎn)物為不溶不熔的體形分子——熱固性聚合物。,預聚物制備階段:先制成預聚物(prepolyme
35、r) (分子量500~ 5000)線型或支鏈型,液體或固體,可溶可熔 交聯(lián)固化階段:預聚物的固化成型 。 在加熱加壓條件下進行。,,8. 凝膠化作用和凝膠點,9. Carothers(卡羅瑟思)理論,①等基團數(shù),Carothers方程,②基團數(shù)不等,1. 下列的敘述對縮聚反應的官能度f來說不正確的是( )A.
36、官能度是根據(jù)官能團來確定的B.官能度數(shù)和官能團數(shù)并非完全一一對應C.在縮聚反應中,不參加反應的官能團不計算在官能度內(nèi)D.無論反應的對象和條件如何,一種單體的官能度是固定的,2.苯酚跟甲醛生成酚醛樹脂的反應屬于( ) A.加聚反應 B.縮聚反應 C.消去反應 D.加成反應,二、例題,A,B,3、下面哪種組合可以制備無支鏈高分子線形縮聚物 A.1-2官能度體系; B.2-2官能度體系;
37、 C.2-3官能度體系;D.3-3官能度體系。,B,4. 逐步聚合的方法有 、 、 和 。,熔融縮聚,溶液縮聚,界面縮聚,固相縮聚,5.單體含有下列哪種官能團時不能進行縮聚反應----------------------( )A.—CO
38、OH B.—NH2 C.—COOR D.—COR,D,2,6. 生成線形縮聚物的必要條件是單體的官能度為 。,7. 工業(yè)上生產(chǎn)聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)可采用( )。 A 熔融縮聚 B 界面縮聚 C 溶液縮聚 D 固相縮聚,A,8、在縮聚反應的實施方法中對于單體官能團配比等物質(zhì)量和單體純度要求不是很嚴格的縮聚是 。 A.熔融縮聚 B.溶液縮聚
39、 C.界面縮聚 D.固相縮聚。,C,第五章 聚合實施方法,一、知識點,1. 各種聚合機理的實施方法,自由基聚合離子聚合與配位聚合逐步聚合,2. 本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合的相關內(nèi)容以及比較,3.乳液聚合,乳化劑 聚合機理 聚合動力學與聚合度 計算,二、例題,課后習題,1、比較本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合和乳液聚合的配方、基本組份和優(yōu)缺點。P146 表5-2,2.簡述乳液聚合機理。單體、乳化劑和引發(fā)劑所在場所。
40、引發(fā)、增長和終止的情況和場所。在聚合過程中膠束、乳膠粒和單體液滴的變化情況。,① 問:聚合機理,單體被乳化劑分散為增溶膠束和單體液滴,溶于介質(zhì)中的引發(fā)劑形成活性中心后擴散入膠束進行增長。 ② 單體:微量溶于分散介質(zhì),部分形成增溶膠束,多數(shù)形成單體液滴。 引發(fā)劑:溶于介質(zhì)中,形成活性中心后擴散進入增溶膠束或吸附單體、乳化劑成核。 乳化
41、劑:CMC以下溶于介質(zhì),大部分形成膠束和增溶膠束,少量在單體液滴外部。 ③ 引發(fā):活性中心最初在介質(zhì)中形成,后進入增溶膠束。 增長:增溶膠束內(nèi)一旦進入活性中心,即開始增長(此時稱乳膠粒)。 終止:第二個活性中心進入乳膠粒造成終止。 ④ 膠束:隨反應進行,數(shù)目下降,不斷補充到體積、數(shù)量擴大的乳膠粒上。 乳膠粒:引發(fā)階段不斷形成,恒速階
42、段數(shù)目不變,但體積增加。 單體液滴:不斷有單體補充給乳膠粒,體積數(shù)目不斷減少,最后消失。,3. 典型乳液聚合中,主要引發(fā)地點是在 ,懸浮聚合中,主要引發(fā)地點是在 ,溶液聚合 ,本體聚合 。,膠束,單體,溶劑內(nèi),單體內(nèi),4. 乳液聚合中,經(jīng)典理想體系的組成為: 、 、
43、 、 。,難溶于水的單體,水溶性引發(fā)劑,水溶性乳化劑,去離子水,5.乳液聚合時,乳化劑的作用不包括下列哪一項?( )A.增加單體的溶解性 B.提供聚合場所 C.降低表面張力 D.在單體液滴表面形成保護層,防止凝聚,B,3、乳液聚合的第二個階段結(jié)束的標志是
44、?A.膠束的消失 B.單體液滴的消失 C.聚合速度的增加 D.乳膠粒的形成。,( B ),4、自由基聚合實施方法中,使聚合物分子量和聚合速率同時提高,可采用聚合方法?A.乳液聚合 B.懸浮聚合 C.溶液聚合 D.本體聚合。,( A ),第六章 離子聚合,陰離子,反應通式:,陰離子聚合機理?無終止聚合,活性聚合和活性聚合物,陰離子聚合機理的特點: 快引發(fā)、慢增長、無終止、無轉(zhuǎn)移陽離子??,離子聚
45、合與自由基聚合的比較,1. 比較自由基聚合與離子聚合的異同點。,2. 課后的習題和上課的練習題,自由基聚合:慢引發(fā)、快增長、速終止、可轉(zhuǎn)移陽離子聚合:快引發(fā)、快增長、易轉(zhuǎn)移、難終止陰離子聚合:快引發(fā)、慢增長、無終止,3. 自由基本體聚合反應時,會出現(xiàn)凝膠效應,而離子聚合反應則不會,原因在于( )。 A鏈增長方式不同 B 聚合溫度不同 C 終止反應方式不同 D 引發(fā)反應方式不同
46、,A,4.能采用陽離子、陰離子與自由基聚合的單體是?A.MMA B.St C.異丁烯 D.丙烯腈,( ),B,5.陰離子聚合最主要的鏈終止方法是A.向反離子轉(zhuǎn)移;B.向單體轉(zhuǎn)移; C.溶劑終止; D. 無終止,( ),D,第七章 高分子溶液,一、名詞解釋溶脹,溶解,理想溶液,溶度參數(shù),極性相似相原則,溶度參數(shù)相近原則,溶劑化原則,良溶劑,不良溶劑,非溶劑,高分子-溶劑相互作用參數(shù)χ1, 增塑劑,
47、凝膠,凍膠,溶脹平衡,,1.高聚物溶解過程的特點2.溶劑選擇的三原則3.高分子溶液的分類以及特點,二、問題,1.高聚物溶解過程的特點非晶高聚物遵循高聚物的溶解原則,選擇合適的溶劑,并經(jīng)溶脹和溶解兩個過程即可溶解。非極性結(jié)晶高聚物的溶解,在常溫下不溶解,需加熱到熔點附近,然后才發(fā)生溶脹和溶解。極性結(jié)晶高聚物,只要選擇合適的強極性溶劑,即可發(fā)生溶脹和溶解交聯(lián)聚合物,只發(fā)生溶脹,不溶解。,三、練習,1、下列四種聚合物在各自的良溶劑
48、中,常溫下不能溶解的為( )。 A、聚乙烯, B、聚甲基丙烯酸甲酯, C、無規(guī)立構(gòu)聚丙烯, D、聚氯乙烯,2、下列四種溶劑中,對PVC樹脂溶解性最好的是( )。 A 環(huán)己酮, B 苯, C 氯仿, D 二氯乙烷,3、特性粘度[η]的表達式正確的是( )。,A,A,C,4. 關于有機高分子化合物的溶解性,下列說法不正確的是( ) A.所有高分子化合物都不能溶解 B. 某些線型結(jié)構(gòu)的高分子能溶于適當?shù)娜軇〤
49、.硫化橡膠不能溶于汽油,但有一定程度的脹大(溶脹) D.聚甲基丙烯酸甲酯能溶于氯仿,A,5.聚合物在溶液中通常呈( ) 構(gòu)象。 A.鋸齒形 B.螺旋形 C.無規(guī)線團 D.梯形,C,6. 非極性結(jié)晶聚合物的溶解要經(jīng)過結(jié)晶聚合物的 和溶解兩個過程。A 溶脹;B 溶劑吸附;C 溶劑滲透;D 熔融,D,5、判定溶劑對聚合物溶解力的原則有(1)極性相近原則、 溶劑化原則
50、和 溶度參數(shù)相近原則 。,6、高聚物的溶解一般分 溶脹 和 溶解 兩個階段。,7. 聚合物溶度參數(shù)一般與其( )無關。A、分子量 B、極性大小 C、分子間力 D、內(nèi)聚能密度,A,8、下列哪種聚合物只能溶脹不能溶解 ?A、橡皮 B、淀粉C、聚丙烯纖維 D、聚苯乙烯塑料,( ),A,9.下列四種聚合物在各自的良溶劑中,常溫下不能溶解
51、的為。A、聚乙烯, B、聚甲基丙烯酸甲酯, C、無規(guī)立構(gòu)聚丙烯, D、聚氯乙烯,( ),A,9、高分子的溶解與低分子有什么不同?,10、比較晶態(tài)高聚物與非晶態(tài)高聚物溶解過程的異同點?,答:①高分子比小分子溶解復雜,時間長。②高分子溶解經(jīng)過溶脹、溶解兩個過程。小分子一般直接溶解。③交聯(lián)高聚物停留在溶脹階段,有的甚至不能溶脹。,第八章 高聚物的力學性能,一、名詞解釋彈性,塑性,應力,應變,模量,柔量,泊松比,拉伸強
52、度,抗沖強度,抗彎強度,硬度,普彈模量,楊氏模量,拉伸模量,剪切模量,應力-應變曲線,普彈形變,斷裂伸長率,屈服應力,脆性斷裂,韌性斷裂,強迫高彈性,脆化溫度,冷拉,細頸(成頸),應力集中,應變軟化,應變硬化,銀紋現(xiàn)象,剪切帶,強度,1.聚合物力學性質(zhì)的特點2.應力-應變曲線的解釋3.高聚物屈服過程的特征4.聚合物脆性斷裂和韌性斷裂的不同點 及對溫度和應變速率的敏感性5.應力-應變曲線的類型6.聚合物強度與韌性的比較7.
53、銀紋與剪切帶的異同,二、問題,細頸、剪切帶和銀紋比較,三、練習,1、拉伸實驗中,應力-應變曲線初始部分的斜率和曲線下的面積分別反映材料的( )。 A、拉伸強度、斷裂伸長率 B、楊氏模量、斷裂能 C、屈服強度、屈服應力 D、沖擊強度、沖擊能,2、在聚甲基丙烯酸甲酯的拉伸試驗中,溫度升高則( )。 A、σB升高、εB降低, B、σB降低、εB升高, C、σB升高、 εB升高, D、σB降低、 εB降低,,3、提高高分子材料的拉伸強度
54、有效途徑為( )。 A、降低拉伸速度,B、取向,C、增塑,D、加入碳酸鈣,B,B,B,4、在高分子材料的拉伸試驗中,提高拉伸速率時,則( )。 A、σB升高、εB降低, B、σB降低、εB升高, C、σB升高、εB升高, D、σB降低、εB降低,5、材料的強弱用物理量( )來衡量;韌脆用物理量( )來衡量,硬軟用物理量( )來衡量。 6、由應力—應變曲線可知,材料破壞有兩種方式,即(
55、 )和( )。,A,應力(σ),強 度,模量(E),脆性斷裂,韌性斷裂,7. 輕度交聯(lián)可使材料拉伸強度 、彈性 、蠕變 、應力松弛 。,提高,增大,減少,加快,8. 相對于脆性斷裂,韌性斷裂的斷裂面較為 ( ) ,斷裂伸長率較 ( ) ,而且斷裂之前存在 (
56、) 。,9. 聚合物處于高彈態(tài)時,其分子運動的主要單元是( ) 。 A、鍵長 B、鏈段 C、鍵角 D、整個分子,粗糙,長,屈服,B,10. 非晶態(tài)高聚物在( ) 的溫度下拉伸才可以產(chǎn)生強迫高彈性變。 A、室溫 B、Tb-Tg C、Tg以上 D、Tm以上,B,11、聚合物樣品在拉伸過程中出現(xiàn)細頸是 的標志,冷拉過程(頸縮階段)在微觀上是分子中鏈段或晶片的
57、 過程。,發(fā)生屈服,發(fā)生取向,9、有三種材料的應力-應變曲線 如圖所示。 A、哪種材料的彈性模量最高?B、哪種材料的伸長率最大? C、哪種材料的韌性最高? D、哪種材料的在斷裂前沒有明 顯的塑性變形?E、判斷順丁橡膠、尼龍6、酚醛 樹脂分別對應哪種材料的曲線?,第九章 高聚物的粘彈性,一、名詞解釋粘彈性,線性粘彈性,動態(tài)粘彈性,靜態(tài)粘彈性蠕變,應力松弛,滯后現(xiàn)象,內(nèi)耗時溫等效原理,1、
58、粘彈性是高聚物的重要特征,在適當外力作用下,( )有明顯的粘彈性現(xiàn)象。 A、Tg以下很多 B、Tg附近 C、Tg至Tf之間 D、Tf附近,2.高分子材料的應力松弛程度與______有關。A.外力大?。?B.外力頻率; C.形變量。,3.聚合物材料的蠕變過程的形變包括__________、_________和______ 。,C,A,普彈形變,高彈形變,粘性流動,4. 高聚物的靜態(tài)粘彈性行為表現(xiàn)有 蠕變 、&
59、#160;應力松弛 。,5. 高聚物的粘彈性行為表現(xiàn)有 ( ) 、 ( ) 和 ( ),應力松弛,滯后、內(nèi)耗,蠕變,6、高聚物滯后現(xiàn)象發(fā)生的原因是:A、運動時受內(nèi)摩擦力的作用B、高聚物的惰性很大C、高聚物的彈性太大D、高聚合的分子量太大,A,4.影響蠕變和應力松馳的因素主要有哪些?,5、簡明解釋時間-溫度等效原理。,答:高聚物的
60、同一力學松弛現(xiàn)象可以在較高的溫度、較短的時間(或較高的作用頻率)觀察到,也可以在較低的溫度下、較長時間內(nèi)觀察到。因此,升高溫度與延長觀察時間對分子運動是等效的,對高聚物的粘彈行為也是等效的。,內(nèi)因:凡能使大分子間相互作用增大或使鏈段長度增大的因素,都能使蠕變及應力松馳減小。外因:(1) 溫度:溫度增高,蠕變速率和數(shù)值增大;(2) 應力:應力增大,其效果與溫度升高相類似(3) 填充和增強,有利于降低材料的蠕變值(4) 增塑劑:隨增
61、塑劑的加入,材料的塑性增加,因此有利于應用松馳及蠕變的發(fā)展。,第十章 高聚物的粘流特性,高聚物的流變性高聚物的熔體粘度高聚物熔體的彈性效應,第1、2、3類屬于彈性形變(包括普彈和高彈)體;第4、5、6、7類屬于同時具有黏性和彈性的黏彈體,其中第5、6類以塑性為主,第7類以黏性為主,又稱為假塑性流體,高聚物材料多屬于此類;,5. 討論不同柔性的聚合物的熔體粘度對溫度和剪切速率依賴性的差異、并說明POM和PC加工中如何有效的增
62、加流動性。,1. 大多數(shù)聚合物熔體在剪切流動中表現(xiàn)為( )。A.賓漢流體, B、假塑性流體, C、膨脹性流體, D、牛頓流體,2. 脹性流體的特征是( )。A.剪切增稠 B.剪切變稀 C.粘度僅與分子結(jié)構(gòu)和溫度有關 D.與牛頓流體相似,3. 聚合物處于粘流態(tài)時,其分子運動的主要單元是 ( )。A、鍵長 B、鏈段 C、鍵角
63、 D、整個分子,B,A,D,4. 高聚物熔體產(chǎn)生彈性效應的本質(zhì)是 。,高聚物熔體的法向應力差,答:不同柔性的聚合物,其熔體粘度對溫度和剪切速率的依賴性是不同的:柔性的高分子鏈在剪切力的作用下容易沿外力方向取向,使粘度明顯下降,因此,柔性聚合物的熔體粘度對剪切速率非常敏感,而剛性高分子下降則不明顯。剛性高分子鏈的粘流活化能大,其剪切粘度對溫度極為敏感,隨著溫度的升高,剪切粘度明
64、顯下降,而柔性高分子鏈的粘流活化能小,其剪切粘度隨溫度的變化較小。 POM 是典型的柔性高分子,而 PC 是典型的剛性高分子鏈,在加工中要有效地增加其流動性,對POM采取增大剪切速率的方法更加有效,對 PC 采取升高溫度的方法更加有效。,(1) 高分子流動是通過鏈段的位移運動來完成的(2)高分子流動不符合牛頓流體的流動規(guī)律 (3)高分子流動時伴有高彈形變,5. 高聚物熔體的流動特性,6、下列材料哪種更容易從模頭擠出 ?
65、 A、牛頓型流體 B、脹塑性材料 C、非牛頓型材料 D、假塑性材料,( D ),7、高聚物為假塑性流體,其粘度隨剪切速率的增加而 A.增加 B. 減小 C. 不變 D. 先增大后減小,( ),B,8、在設計制造外徑為5cm管材的模頭時,應選擇哪種內(nèi)徑的模頭? A、小于5cm B、等于5cm C、大于5cm
66、 D、以上均可,( A ),第十一章 高分子的化學反應,三類反應:變大,不變,變小,習題:指出下列單體聚合反應機理,CH2=C(CH3)COOR 自由基聚合、陰離子聚合CH2=CHOR 陽離子聚合CH2=CHOOCCH3 自由基聚合CH2=CCH3CH=CH2 自由基、陰離子、陽離子聚合HOOC(CH2)6-OH
67、 縮合聚合或逐步聚合CH2=C(CN)2 陰離子聚合,CH2=C(CH3)COOR CH2=CHOR CH2=CHOOCCH3 CH2=CCH3CH=CH2 HOOC(CH2)6-OH CH2=C(CN)2,習題:自由基聚合引發(fā)劑活性的判據(jù)有哪幾個?引發(fā)劑的引發(fā)
68、效率常低于1.0,主要的原因有哪些?,答:1. 引發(fā)劑分解速率常數(shù)(kd)、引發(fā)劑分解活 化能(Ed)、半衰期(t1/2)、殘留分率 ([I]/[I]0); 2. 誘導分解、籠蔽效應。,1. 陰離子聚合最主要的鏈終止方法是( )A.向反離子轉(zhuǎn)移B.向單體轉(zhuǎn)移C.溶劑終止D. 無終止,D,2. 烯類單體在懸浮或本體聚合中,存在自動加速效應時,將導致( )。A.聚合
69、速率和相對分子質(zhì)量同時降低; B.聚合速率增加但相對分子質(zhì)量降低;C.產(chǎn)生凝膠; D.聚合速率和相對分子質(zhì)量同時增加而相對分子質(zhì)量分布變寬;,D,3. 乳液聚合反應進入恒速階段的標志是( )。A.單體液滴全部消失;B.體系黏度恒定;C.膠束全部消失;D.引發(fā)劑消耗一半,C,4. 自由基聚合的特征是
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