高分子材料第二版黄丽思考题答案

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1、1、LDPE、LLDPE 、HDPE 的分子结构和物理机械性能有何 不同？ P24 表 2-1高密度聚乙烯（ HDPE ） ，又称低压聚乙烯，因为在低 压下生产，含有较多长键，因此密度高。低密度聚乙烯（LDPE），用高压法（147.17 196.2MPa）生产，支链较多， 强度低。 线性低密度聚乙烯（ LLDPE ）是通过在聚乙烯的 主链上共聚一些具有短支链的共聚物生成的。 热导率， HDPE（ 高 ）LLDPE （线） LDPE （低）； 线膨胀系数， LDPELLDPE HDPE2、聚丙烯有三种不同的立构体。试分析一下哪种结构能结 晶，为什么？聚丙烯存在等规、间规、无规三种立体结构。 P4

2、0 聚合物结晶的必要条件是分子结构的对称性和规整性， 这也是影响其结晶能力、结晶速度的主要结构因素。分子链 的对称性越高，规整性越好，越容易规则排列形成高度有序 的晶格。等规聚丙烯的结构规整性好，具有高度的结晶性； 无规聚丙烯为无定形材料，结构的对称性和规整性差，因此 不结晶；间规聚丙烯的结构对称性和规整性介于两者之间， 结晶能力较差。3、热固性酚醛树脂与热塑性酚醛树脂的合成条件及分子结 构有何不同，热固性酚醛树脂的固化历程如何？（ 1 ）热塑性酚醛树脂：合成条件：甲醛: 苯酚摩尔比 1（0.80.86）,酸催化（pH1 （1.11.5）, 碱催化（pH=811）；分子结构：体型结构。（2 ）

3、热固性酚醛树脂是体型缩聚控制在一定反应程度的产物。因此，在合适的条件下可使体型缩聚继续进行，固化成体型缩聚物。固化机理P67-68热固性酚醛树脂是多元酚醇的缩聚物。（因为加成反应结果：单元酚醇与多元酚醇的混合物）酚醇之间的反应与温度有关，以170 C为分界线。低于170 C主要是分子链的增长，主要发生两类反应。a.酚核上的羟甲基与其他酚核上的邻、对位的一H发生反应，生成亚甲基键：OHOHCH2OH + 广CH2OH” HO_ _ _CH2愛”_OHH2OIHOH2Cch2ohch2ohOHOHI CH2OH + 6ch2ohb.两个酚核上的羟甲基相互反应，生成二苄基醚OHa _ CH2OCH2

4、 OHh2CH2OH苄基醚不稳定，能否形成与体系的酸碱性有很大关系 中性条件下：160C,易形成；160C，醚键易分解，形成一CH2 ,碱和酸都是有效的一 CH2 形成的催化剂。 热固化实质：体型缩聚的继续进行，在两酚环间形成亚甲基 键和醚键。4、比较聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚各自的特点和 主要用途？物质特点主要用途聚酰胺制品坚硬、表面有光 泽、为白色至淡黄 色，无毒，无臭，无 味；吸水性大；具有 优良的力学性能，拉 伸强度、刚性强度、 冲击韧性较好；具有 优良的耐摩擦性和 耐磨耗性，并有自润 滑性；具有良好的化 学稳疋性；在干燥和 低温的条件下具有 良好的电绝缘性；、在机械工业领域，广

5、泛 用来代替铜及气体有色金 属制造机械、化工、电器零 件，如柴油发动机燃油泵齿 轮、水泵、高压密封圈、轴 承、轴套、齿轮等。二、.在汽车工业上，被广泛应用 于车顶、前防冲板、挡泥板、 保险杠等结构件，还有滤油 器、散热器栅栏、冷却风扇、 燃料油管等气体零件上。 三、在交通运输业、电器工 业、家具制造业已经日用品 等领域上也越来越广泛的 使用聚酰胺塑料。聚甲醛表面光滑，有光泽的 硬而致密的材料，淡 黄或白色，着色性 好，吸水性小，尺寸 稳定性好；高刚性、 高硬度、高的弹性模 量，良好的冲击强 度，耐磨性好、耐疲 劳强度高、自润滑性 优异；热变形温度较 高，短期使用可达到 140 C,长期使用不

6、超过100 C,但热稳 定性不咼；室温下耐 化学性能非常好，尤 其是有机溶剂；还具、在汽车业，聚甲醛主要 用于汽车发动机燃油系统 部件、各种传动部件、耐磨 件、汽车的电气设备和汽车 车身部结构件。二、在机械 工业中，聚甲醛代替有色金 属制造各种结构件，特别适 合制作耐摩擦及承受高负 荷的零件，如齿轮、轴承、 滑块、外壳等。三、在电子 电器业中，聚甲醛主要用来 制作精密件、耐磨件，如电 话机、相机中的控制部件。有抗菌、抗霉特性；聚碳酸酯透明、呈轻微淡黄 色，透光率很高，可 达90%，无毒、无味、 无臭；高刚性、良好 的冲击强度，是一 种既刚又韧的材料， 具有咼度的尺寸稳 定性，被誉为“透明 金属

7、”。但缺点是耐 磨性、耐疲劳性不 好，易产生应力开裂 现象；具有很高的耐 热性和耐寒性；极性 小，吸水率低，具有 良好的电性能；具有 一定的抗化学腐蚀 性；卫生性良好，与 咖啡、茶等接触不会 污染，也不影响容器 内食物的色和味。、汽车照明系统：使用聚 碳酸酯代替玻璃，大大简化 工艺；二、电子电器领域： 大量用于制造办公设备、 通 讯设备和电器设备的外壳 和元件，如计算机外壳、底 盘和冰箱抽屉等；可制作耐 高击穿典雅和高绝缘性零 件，如垫圈、垫片等；可做 仪表电讯器材上的标准件、 装饰件，如开关、旋钮、螺 钉、螺帽、产品标牌等；三、 航仝、航天领域：用于制作 飞机的座舱罩和挡风玻璃， 以及宇宙飞

8、船的零部件和 宇航员防护用品等；四、其 他领域：可制作摄像器材镜 头、眼镜镜片；透明医疗器 材；透明包装容器；光盘材 料；高层建筑米光屋顶等。聚苯醚PPO无毒、透明、相 对密度小；具有优良 的机械强度、抗蠕变 性，具有很高的拉伸 强度和抗冲击性能， 刚度和硬度都比较 大，尺寸稳定性优 良；有良好的耐热 性、耐水性、耐水蒸 汽性；具有优异的电 绝缘性；具有优良的 耐化学药品行，对稀 酸、稀碱、盐及洗涤 剂等的稳定性好；成 型收缩率较低，废料 可重复使用三次作 业，用于制造性能要 求不咼的产品。1）适用于制造办公设备、 家用电器、计算机等箱体、 底盘及精密部件。2）适用于电气工业。宜于 制作用在潮

9、湿而有载荷条 件下的电绝缘部件，如线圈 骨架、管座、控制轴、变压 器屏蔽套、继电器盒、绝缘 支柱等。3）适用于制造水表、水泵。 纺织厂用的纱管需耐蒸煮， 用MPPO制的纱管使用寿 命长。4）由于电子工业及通讯产 业的发展，手机、便携式电 脑、高性能照相机、摄像机 等都需要锂离子电池，因此 锂离子电池市场大有发展 前景，锂离子电池用有机电 解液的包装材料过去用 ABS或PC,最近国外开发出电池用的MPP0,其性能 优于前两者。6) MPP0在汽车工业有广 泛用途，如仪表盘、防护杠 等，PP0与PA合金，尤其 是咼耐冲击性能的规格品 种用于外装部件发展比较 快。7) 用于医疗器械，可在热 水贮槽和

10、排风机混合填料 阀中代替不锈钢和其他金 属。5、分析聚酰胺加工前原料必须干燥的原因？聚酰胺分子链段中重复出现的酰氨基是一个带极性的基团，这个基团上的氢，不但能够与另一个分子的酰胺基团链段上 的羰基上的氧结合形成相当强大的氢键，而且易与水分子形 成氢键，因此亲水性强，吸水后尺寸稳定性差， 不利于加工， 所以聚酰胺加工前原料必须进行干燥。6、聚酰胺、涤纶、腈纶的主要用途是什么？物质主要用途聚酰胺、在机械工业领域，广泛用 来代替铜及气体有色金属制造机械、化工、电器零件， 如 柴油发动机燃油泵齿轮、水 泵、高压密封圈、轴承、轴套、 齿轮等。二、在汽车工业上， 被广泛应用于车顶、前防冲 板、挡泥板、保险

11、杠等结构件， 还有滤油器、散热器栅栏、冷 却风扇、燃料油管等气体零件 上。二、在交通运输业、电器 工业、家具制造业已经日用品 等领域上也越来越广泛的使 用聚酰胺塑料。涤纶 制作薄膜、感光膜，如电影 胶片片基、照相胶片膜； 作为食品、药品、纺织品、 精密仪器、电器元件等包装， 其制作的中空容器强度咼、透 明性好、无毒无味，是碳酸饮 料、啤酒、食用油等广泛应用 的塑料包装材料；电气材料； 用于制作各种电器绝缘材 料，如电线、开关、电器外冗等。腈纶腈纶是聚丙烯腈纤维，素有“合成羊毛”之美称。主要特 点：蓬松、柔软，比羊毛轻， 有良好的保暖性，易洗、易干， 不怕虫蛀和霉烂，适于编织毛 衣、毛料、毛毯，

12、也可加工成 人造毛皮等。腈纶的耐晒性很高，因此适于 制作窗帘、幕布、帐蓬、船帆 等室外使用的织物。7、干法、湿法、干湿法的纺丝工艺特征是什么?方法工艺特征干法从喷丝头毛细孔中挤出的纺 丝溶液进入纺丝甬道。通过甬 道中热空气的作用，使溶液细 流中的溶剂快速挥发，溶液细 流在逐渐脱去溶剂的同时发 生浓缩和固化而成为初生纤 维的过程。目前干法纺丝速度 一般为 200500m/min高者可达 10001500m/min ，但由于受溶剂挥发速度的限制， 干纺速度还是比熔纺低，而且 还需要设置溶剂回收等工序， 故辅助设备比熔体纺丝多。干 法纺丝一般适宜纺制化学纤 维长丝，主要生产的品种有腈 纶、醋酯纤维、

13、氯纶、氨纶等。湿法从喷丝头毛细孔中挤出的纺 丝溶液细流进入凝固浴，聚合 物在凝固浴中析出而形成初 生纤维的过程。湿法纺丝中的 扩散和凝固不仅是般的物 理和化学过程，对某些化学纤 维如粘胶纤维同时还发生化 学变化，因此，湿法纺丝的成 形过程比较复杂，纺丝速度受 溶剂和凝固剂的双扩散、凝固 浴的流体阻力等因素限制，所 以纺丝速度比熔体纺丝低的 多。纺丝速度为5 100m/min ,而熔体纺丝的卷绕速度为每分钟几百米至几 千米。采用湿法纺丝时，必须 配备凝固浴的配置、循环及回 收设备，工艺流程复杂，厂房 建筑和设备投资费用都较大， 纺丝速度低，成本高且对环境 污染较严重。目前腈纶、维纶、氯纶、氨纶、

14、 纤维素纤维以及某些由刚性 大分子构成的成纤聚合物都 需要采用湿法纺丝。干湿法从喷丝头毛细孔中挤出的纺 丝溶液先经过一段空气层，然 后进入凝固浴凝固成形的过 程。与普通湿法纺丝相比， 纺 丝速度提高510倍。&橡胶高弹性的定义是什么？试从分子链结构、聚集态结 构分析橡胶具有高弹性的本质原因？ 定义：橡胶弹性是由熵变引起的，在外力作用下，橡胶分子 链由卷曲状态变为伸展状态，熵减小，当外力移去后，由于 热运动，分子链自发地趋向熵增大的状态，分子链由伸展再 回复卷曲状态，因而形变可逆。材料之所以呈现高弹性，是由于链段运动能比较迅速的适应 所受外力而改变分子链的构象。这就要求链在常温下能够充 分显示出

15、柔性。橡胶在 TgTf间可表现出一定的高弹性。橡胶的高弹性本质是由大分子构象变化而来的熵弹性，这种 高弹性表现为，在外力作用下具有较大的弹性变形，最高可 达1000%，除去外力后变形很快恢复。9、试从分子链结构、聚集态结构比较分析天然橡胶、丁苯 橡胶，顺丁橡胶的性能各有哪些优缺点？物质结构优点缺点天然橡胶P181P182P182丁苯橡胶P183P184P184-185顺丁橡胶P186P186-187P18710、热塑性弹性体的定义是什么？相比传统热固性橡胶，热塑性弹性体在性能上有什么优缺点？定义：热塑性弹性体是指在常温下具有橡胶的弹性，高温下具有可塑化成型的一类弹性体材料。优点：1、良好抗冲击和抗疲劳性能。2.高冲击强度和良好的低温柔韧性。3.温度上升时保持良好的性能。4.良好的耐化学性。5.高抗撕裂强度及高耐摩擦性能。6.易加工且具经济性。7.良好的可回收性。P208缺点：P20811、导电聚合物结构与导电性的关系?O物质的