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1、聚合物共混改性原理及应用201015014057一 名词解释（每题5分，共20分）1聚合物共混答：共混改性包括物理共混、化学共混和物理/化学共混三大类 型。其中，物理共混就是通常意义上的“混合”。如果把聚合物 共混的涵义限定在物理共混的范畴之内，则聚合物共混是指两种 或两种以上聚合物经混合制成宏观均匀物质的过程。2.分布混合和分散混合答：分布混合，又称分配混合。是混合体系在应变作用下置换流 动单元位置而实现的。分散混合是指既增加分散相空间分布的随 机性，又减少分散相粒径，改变分散相粒径分布的工程。分布混合和分散混合在实际的共混工程中是共生共存的，分布混 合和分散混合的驱动力都是外界施加的作用力
2、。3总体均匀性和分散度答:总体均匀性是指分散相颗粒在连续相中分布的均匀性，即分 散相浓度的起伏大小。分散度则是指分散相颗粒的破碎程度。对 于总体均匀性，则采用数理统计的方法进行定量表征。分散度则 以分散相平均粒径来表征。4分散相的平衡粒径答：在分散混合中，由于分散相大粒子更容易破碎，所以共混过 程是分散相粒径自动均化的过程，这一自动均化的过程的结果， 是使分散相例子达到一个最终的粒径。即“平衡粒径”二选择题(每题15分，共15分)1热力学相容条件是混合过程的吉布斯自由能(AA小于零B大于零C等于零D不确定2共混物形态的三种基本类型不包括(D)3. A均相体系4. 晦-岛结构5. C海-海结构6
3、. D共混体系3影响熔融共混过程的因素不包括(B )A聚合物两相体系的熔体黏度B聚合物两相体系的表面张力C聚合物两相体系的界面张力D流动场的形式和强度4共混物形态研究的主要内容不包括(DA连续相和分散相祖分的确定B两相体系的形貌C相界面吩散相的物理性能5熔体黏度调节的方法不包括（）A温度B时间C剪切应力D用助剂调节6聚合物共混物的使用性能影响要素不包括（A）A结晶时间B结晶温度C结晶速度D结晶共混物的结构形态7影响热力学相容性的因素不包括（）A相对分子质量B共混组分的性能C温度D聚集态结构8共混物性能的影响因素不包括（C）A各组分的性能与配比B共混物的形态C温度D外界作用条件9影响聚合物的表面
4、张力的相关因素不包括(BA温度B压强C聚合物的物态D聚合物的相对分子质量10填充体系的界面作用机理不包括(DA化学键机理B表面浸润机理C酸碱作用机理D增韧剂机理三填空题(每空1分，共15分)1聚合物共混包括物理共混、化学共混和物理化学共混。2热力学相容条件是混合过程的吉布斯自由能AG5c臟样2.54cm度6内的孔数 答：未经处理的蛋白石填充HDPE降低树脂的拉伸强度 和冲击强度，蛋白石粒径大小对这两种性能的影响相当。由 于未经过表面处理剂处理，蛋白石不能与树脂较好地相容， 两相间粘合力小，不能很好地传递应力，故拉伸强度和冲击 强度降低。经过 处理的蛋白石填充HDPE 能够提高树脂的拉伸强度和冲
5、击 强度。硬脂酸处理的蛋白石比钛酸酯处理的更能提高拉伸强 度，并且粒径小的效果好；对于冲击强度，前者效果不如后 者，且粒径大的更能提高冲击强度。经表面处理剂处理后的 蛋白石与树脂基体相容性好，界面相粘结力强；硬脂酸处理 的蛋白石相容性更好，使得其拉伸强度更高，但粘合紧密反 而导致应力传递快，能量吸收少，冲击强度提高较少。填充 物粒径小，粘结紧抗拉伸能力强，但是对于钛酸酯处理的蛋 白石，粒径小冲击强度反而低，可能是因为蛋白石颗粒分散 不均匀导致。二、一般采有PP熔融接枝MAH单体，并通过反应挤出制 备PP/PA6共混物，请阐明PP 接枝MAH对共混物的形态 结构及性能有何影响。为什么？答：PA6
6、与PP是不相容体系，其共混物一般呈现相分离 的双相结构，PP粒子呈球状简单地分散在PA6基体中，并且 分布不均匀，粒径大，粒径分布宽，界面粘接不良；当体系 中加入增容剂后，PP粒子均匀地分散在PA6基体中，粒径 变小，粒径分布窄，PA6与PP两相界面无明显分相情况。PP 接枝MAH降低了PP在PA6中的界面张力，增加了两相的 相容性。形态结构：从反应过程可知，通过PP和MAH熔融接枝 和MAH和PA6的酰胺化反应，生成了 PP和PA6的A-B型嵌段共聚物，同时在线生成了增容剂，细化了粒子结构，增强 了相容性。性能：使共混物具有PA6的高强度和高模量，又具有PP 的抗湿性和尺寸稳定性，韧性提高。
7、因为分散相粒径变小且 分散均匀，拉伸强度.抗弯强度和断裂伸长率均有显著提高， 由于增加了两相间的相容性，界面粘结力强，抗冲击性能也 明显提高。二、简述影响HDPE/CaCO3体系性能的因素，并从结构设计的角度出发，提出一些改善HDPE/CaCO3体系性能的方法及手段。答：影响因素:两相相容性，碳酸钙种类、用量及粒径， 共混方法等。方法：对填料进行表面处理，应用有机高分子、无机物、 表面活性剂或偶联剂，降低其表面能使其与树脂相容性变 好。手段：干法，填料在干态下借高速混合作用和一定温度 下使处理剂均匀地作用于填料表面，形成一个极薄的表面 层；湿法，填料在处理剂的水溶液或水乳液中，通过填料表 面吸
8、附作用或化学作用使处理剂分子结合于填料表面；加工 现场处理法。四、针对PP/PA体系，有哪些增容手段可用来改善体系的物理化 学性能？答：加入带反应性官能团的增容剂与PA6和PP共混，如 MAH接枝PP, EVA与MAH接枝共聚物，MAH与乙丙橡胶共聚物，等离子体表面处理。五、简述 影响辐照改性效果的因素。答：1、加料顺序。直接辐射法：将聚合物和单体在辐射 前混合在一起，共同辐射，在生成接枝共聚物的同时也生成 均聚物。预辐射法：先辐射聚合物，使之产生捕集型自由基， 再用乙烯型单体继续对聚合物处理，得到接枝共聚物。预辐 射法虽然接枝点少，但接枝效率高均聚物少。2、辐射剂量。 辐射剂量过大导致主链断
9、裂，必须控制在一定范围内，但因 此会导致自由基产生量少。六、以滑石粉填充聚丙烯体系为例，简述硅烷偶联剂在聚合物/无 机填料复合体系的作用原理。答：当应用于填料表面处理时，硅烷偶联剂分子中的X 部分首先在水中水解成反应性活泼的多羟基硅醇，然后与滑 石粉表面的羟基缩合而牢固结合，偶联剂的另一端Y基于聚 丙烯大分子长链形成物理缠结。硅烷偶联剂的作用机理如下：XOHR Si 水解.R S10HIIXOH吸附厂H0、/0HSiROHi-0RSiO /七、以碳酸钙填充聚乙烯体系为例，简述钛酸酯偶联剂（TSS ） 在聚合物/无机填料复合体系的作用原理。答：烷氧基与碳酸钙表面的羰基结合，亲有机端的长链R 基于聚乙烯大分子长链发生缠结，从而使填料与聚合物偶联。钛酸酯偶联剂作用机理示意图如下:”O-Ti-OOCCH(CH 3)(CH2)14-CH33(CIp2-CH-0H/Ti-OOCCH(CH 3)(CH2)14-CH33 c
