1第1章通用塑料一、简答题1、聚丙烯的加工性能如何?PP优点为电绝缘性和耐化学腐蚀性优良、力学性能和耐热性高、耐疲劳性好、价格低、加工性能好。缺点为低温脆性大,耐老化性不好。注塑制品用量最大。挤出成型制品也很多,如纺织用的纤维和丝、薄膜、管材、片材等。中空制品可用于包装容器。2、ABS树脂由哪3个单体共聚而成的?分别赋予树脂哪些性能?ABS树脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物,坚韧、质硬、刚性。丙烯腈能提高强度、硬度、耐热性和耐腐蚀性,丁二烯能提高韧性,苯乙烯能提高电性能和成型加工性能。3、氯乙烯共聚物有哪些?性能如何?①VC-乙酸乙烯酯乙酸乙烯酯含量在10%~20%之间。使共聚物熔体流动性增加,韧性和耐寒性改善。但力学性能下降,耐溶剂性有所下降。②乙烯-VC-乙酸乙烯酯硬质和半硬质的共聚物具有优良的抗冲击性能、耐候性和耐热性。③VC-丙烯共聚物丙烯含量不超过10%。流动性好,加入无毒的硬脂酸锌类稳定剂,容易加工成型。高温下伸展率大,适合真空成型和复杂零件的吹塑成型。④VC-丙烯酸酯共聚物流动性、抗冲击性、耐寒性优于PVC,成型加工方便。透明性好,制抗冲击的透明材料,用于飞机窗玻璃和仪表盘面板。4、酚醛树脂有哪些性能?耐热性高,吸水性小,电绝缘性能好,耐腐蚀,尺寸精确和稳定,耐烧蚀性能好。5、环氧树脂固化体系有哪些特性?主要由EP、固化剂、稀释剂、增塑剂、增韧剂、增强剂及填充剂等组成。①具有多样化的形式各种体系几乎可以适应各种应用要求,从极低的粘度到高熔点固体。②粘附力强树脂中固有的极性羟基和醚键的存在,使其对各种物质都有突出的粘附力。③收缩率低固化反应是通过直接加成进行的,没有副产物放出。优良的力学性能、优良的化学稳定性、良好的电绝缘性④尺寸稳定性好耐霉菌、成本比聚酯树脂和酚醛树脂高,某些配方有毒性6、PVC热稳定性差的原因是什么?加入的热稳定剂的原理是什么?①PVC的热稳定性差的原因及改进方法:PVC分子链中的“缺陷”是导致降解的主要内因。热、光、机械应力是导致PVC降解的外因。在热和光的作用下,支链发生脱HCI反应、多烯结构分子,当主链出现共扼双键数量不太多时;PVC树脂中存在一定数量偏低低分子量组分,降低了聚合物的热稳定性;聚合物中如存在某种杂质,例如在聚合过程中加人的引发剂、催化剂、酸、碱等去除不尽,或在储运过程中吸收水分,都会降低聚合物的稳定性;塑料在成型之前,在高搅、冷搅、挤出等过程中,受到剪切应力和拉伸应力的作用也会引起热降解。②铅盐类、金属皂类热稳定剂提高PVC热稳定性的原理:通过捕捉PVC热分解产生的HCl,防止HCl的催化降解作用,主要按此机理作用,此外还有铅盐类、有机锡类、亚磷酸脂类及环氧类等。铅盐类吸收HCl,价格便宜,氯化铅不会引起PVC降解。金属皂是通过协同效应。7、乙烯共聚物有哪些?性能如何?①乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)柔性较大的热塑性树脂,EA含量增加,柔软性和回弹性提高,极性提高。一般EA含量为20%~30%。具有优良的耐低温冲击性能、耐应力开裂性以及弯曲疲劳特性。②乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)VA含量10%~20%时为塑性材料,超过30%时为弹性材料。提高在溶剂中的溶解度,提高EVA与其他基材的粘接性和粘接强度。③乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)热稳定性很高。MA含量一般为18%~24%MA的加入使共聚物耐环境应力开裂性能改善,介电性能提高。与其他树脂共混可改进树脂的冲击强度和韧性,提高热封合效果,促进粘合作用等。④乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)聚乙烯醇对气体的透过率最低。EVOH共聚物是高度结晶的材料,常用的EVOH中乙烯含量为29%~48%。性能与共聚单体组成密切相关。EVOH的气体阻隔性十分优越,耐有机溶剂性好,可用来包装食品和油类等。光泽度高,易印刷。2⑤离子共聚物(ionomer)是一种兼具热塑性和热固性塑料特性的乙烯与不饱和羧酸的共聚物。这种交联键在加热时解离,呈现热塑性弹性体的性能。常温下稳定,交联密度小,材料有类似于橡胶的弹性。抑制材料的结晶性,赋予材料透明性。8、什么是PE的环境应力开裂现象?可采取什么方法改善PE的耐环境应力开裂性能?PE在许多活性物质作用下会产生应力开裂现象,称为环境应力开裂,是PE的特有现象。改善聚乙烯耐环境应力的方法之一是设法降低材料的结晶度。提高分子量、降低分子量的分散性、交联,都可以改善PE的耐环境应力开裂性。二、论述题1、PP改性的方法有哪些?各种方法对PP性能的影响是什么?⑴共聚:与乙烯共聚:①无规共聚②嵌段共聚。⑵共混:PP合金:①与HDPE共混②与EPR和TPE共混-----以上的方法可以增韧、提高耐寒性;但强度和耐热性降低③与聚酰胺共混--增韧、提高耐热、耐磨和强度。⑶填充:粉末状矿物填料填充PP---提高耐热性、刚度、硬度;降低收缩和热膨胀。⑷增强:用玻璃纤维增强PP--大幅度提高耐热性、刚度、硬度;降低收缩和热膨胀;工程塑料。2、铅盐类、金属皂类热稳定剂提高PVC热稳定性的原理是什么?润滑剂的作用什么?通过捕捉PVC热分解产生的HCl,防止HCl的催化降解作用,主要按此机理作用,此外还有铅盐类、有机锡类、亚磷酸脂类及环氧类等。铅盐类吸收HCl,价格便宜,氯化铅不会引起PVC降解。金属皂是通过协同效应。第2章工程塑料一、简答题1、改性聚苯醚有哪些品种?①聚苯醚/聚苯乙烯合金常用HIPS和聚苯醚混合,商品名为Noryl。PS接枝的PPO商品名为Xyron。PPE/PS合金中PPE的含量在40%~50%。②聚苯醚/ABS合金③聚苯醚/聚苯硫醚合金2、聚醚醚酮有哪些优异的性能?具有热固性塑料的耐热性、化学稳定性和热塑性塑料的成型加工性。用玻璃纤维增强后,热变形温度可达到280~300℃。热稳定性好,长期使用温度为200℃,仍可保持较高的拉伸强度和弯曲模量。3、聚四氟乙烯的性能如何?分子链的规整性好,线型结构,结晶聚合物,结晶度为55~75%。具有非常好的耐腐蚀性和耐热性,优异的介电性能和绝缘性能,高度的不粘附性和极低的摩擦系数。4、生物降解塑料中合成塑料有哪几类?举例说明。聚乳酸(PLA)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚羟基脂肪酸酯(PHAs)、聚甲基乙撑碳酸酯(PPC)、聚己内酯(PCL)、淀粉基生物降解塑料5、聚苯硫醚有哪些改性品种?提高了哪些性能?①填充增强改性PPS常用纤维和无机填料进行填充改性。有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、陶瓷纤维、云母、碳酸钙等。②PPS合金PPS和聚酰胺合金可提高PPS的抗冲击性。PPS和聚四氟乙烯共混物可用于制作耐磨耗部件及传动部件。③化学结构改性在主链和苯环上引入改性基团。6、聚三氟氯乙烯的应用领域主要有哪些?可制造一些形状复杂且PTFE难以成型的耐腐蚀制品,如耐腐蚀的高压密封件、高压阀瓣、插座等。还可用于高真空系统的密封材料;作防腐涂层,制造光学视窗,如导弹的红外窗。7、芳香族聚酰胺具有高强度、高模量及耐高温的原因是什么?高强高模纤维是指单位横截面积纤维的抗张强度在2GPa(20cN/dtex)以上,模量超过40GPa(400cN/dtex)的纤维。对位芳香族聚酰胺(PPTA)纤维,如Kevlar、Twaron,因其分子结构上的酰胺基团被苯环分离且与苯环形成共轭效应,内旋转位能相当高,分子链节呈现平面刚性伸直链,形成非常好的线型结构。因此,可以通过液晶纺丝成型,使纤维具有极高的拉伸强度、优异的耐热性和韧3性。8、聚酰亚胺具有哪些性能?①不熔性PI长期使用温度为260℃,具有优良的力学性能、耐蠕变性、电绝缘性、耐磨性等。但对缺口敏感,不耐碱和强酸。②热固性PI具有高活性的双键,可进行均聚或共聚。固化反应无低分子物析出。产物具有耐高温、耐湿热、耐辐照等特征。连续使用温度可达204~230℃。还具有高模量、高强度、优异的电绝缘性、耐化学腐蚀性。③改性PI聚醚酰亚胺(PEI)具有良好的力学性能、热性能、耐辐射性、阻燃性能等,可应用于交通运输、航空、航天、医疗器械、电子、电气等领域。聚酯酰亚胺分子链中有柔性的酯键。具有优异的电性能、力学性能、耐热性能、耐溶剂性、耐辐射性,加工性能也很好,可以注塑、挤出、压制成型,尺寸稳定性好,成本低。聚酰胺-酰亚胺(PAI)具有优良的综合性能,可在250℃的高温下连续使用,在室温下的拉伸强度可达200MPa,抗蠕变性优异,阻燃性能好,耐化学药品性优良,耐辐射性好。可加工成复杂而精密的制件,质量轻、比强度高9、聚醚砜具有哪些性能?聚醚砜是高耐热性、高抗冲击强度和优良成型加工性能的工程塑料。琥珀色透明的无定形聚合物,具有突出的耐蠕变性。高温下使用有良好的力学性能。耐热性很好,使用温度为200℃。二、论述题1、分析比较PC、PA和ABS具有高抗冲击性能的微观结构原因。PC的原纤维增强骨架间存在着大量的微孔隙,原纤维结构易滑移-吸收冲击能量,微孔隙本身的变形也吸收冲击能量。PA中有氢键作用,且-CH2-的存在使分子链较柔顺。ABS中丁二烯使分子链柔顺,增强了聚合物的韧性。2、从聚四氟乙烯的结构方面分析聚四氟乙烯具有的优异性能。PTFE的C-F键的键能高(487kJ/mol,C—C键的键能为387kJ/mol),F原子的半径是0.064nm,而C—C键的键长是0.136nm,通过螺旋形构象形成的F原子“筒状外壳”严密的屏蔽了分子骨架碳原子。F原子的范德华半径0.135nm,在PTFE中两个F原子的距离是0.27nm,因此PTFE螺旋形构象链的刚性很强,难弯曲。PTFE的分子量高,且几乎无支链,具有极高的化学稳定性,可以耐高低温、耐腐蚀和不粘附。PTFE是非极性聚合物,分子间或与其他分子间的物理吸引作用力很小,PTFE螺旋形构象链的刚性很强,难弯曲,大分子间的缠结难发生,导致力学性能不高3、聚酰胺、聚苯醚、聚砜、PET一般采用什么方法加工成型?分析加工前原料进行干燥的原因。聚酰胺除特殊类型的耐高温和改性聚酰胺纤维外,其它各种聚酰胺纤维均采用熔体纺丝法成形,且以切片熔融纺丝法为主。由于聚酰胺熔融时易发生水解,在纺丝前切片应充分干燥,使含水率降至0.06%以下。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。聚苯醚最主要的是注射成型,也可采用溶剂浇注、注塑、挤出、吹塑、发泡等方法。加工时提高温度。通过后处理来消除内应力。加工前将其置于烘箱中干燥。成型收缩率较低,废料可重复使用3次。聚砜本体微观结构决定了它的收缩率较小,但成型加工前仍要预先将原料进行充分干燥,否则塑件易发生银丝、云母斑、气泡甚至开裂。可按热塑性塑料的加工方法进行成型加工。PET吸湿性比PBT略大,粒料在高温下对水比较敏感,当含水量超标时,在成型加工时会发生水解,使质量大幅下降,因此,在成型加工前,必须对原料进行干燥.第3章合成纤维一、简答题1、写出你知道的合成纤维(至少6种)。①通用合成纤维聚酯纤维(涤纶)、聚酰胺纤维(锦纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚丙烯纤维(丙4纶)、聚乙烯醇缩甲醛纤维(维纶)②耐腐蚀纤维聚四氟乙烯纤维、聚氯乙烯纤维、聚苯硫醚纤维等③耐燃纤维酚醛纤维、腈氯纶、维氯纶、聚丙烯腈氧化纤维2、成纤聚合物的定义及其性能?用于合成纤维生产的高分子化合物,称为成纤聚合物。①成纤聚合物大分子必须是线性的、能伸直的分子,支链尽可能少,没有庞大侧基;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,结晶度高;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,其熔点或软化点应比允许使用温度高得多。⑤应具有可溶性或可熔性。3、Lyocell纤维的特点有哪些?Lyocell纤维的生产,不仅为天然原料,且所用的溶剂也无毒,经严格的皮肤学与毒性检查,被证明毒性低于乙醇;另外,对NMMO进行的生物诱变测试为阴性,表明其在临床上也无致异性。NMMO市场售价较高