《高分子材料性能测试技术》复习题纲
(完整版)功能高分子复习提纲
一、名词解释（ 5 题，共 15 分）——功能高分子材料：一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。
——功能与性能，性能：材料的功能从本质上来说是指向材料输入某种能量和信息，经过材料的储存、传输或转换等过程，再向外输出的一种特性；材料的性能是指材料对外部作用的表征与抵抗的特性。
材料在具备功能的同时，必须具有一定的性能。
——结构型功能高分子材料，指在大分子链中具有特定的功能基团的高分子材料，它们的功能性是由分子中所含的特定的功能基团来实现的。
——复合型功能高分子材料：指以普通高分子材料为基体或载体，与具有某些特定功能（如导电、磁电）的其他材料以一定的方式复合而成的，它们的功能性是上高分子材料以外的添加组分得到的。
——智能材料：是将普通材料的各种功能与信息系统有机地结合起来的融合型材料，它可以感知外部的刺激（传感功能），通过自我判断和自我结论（处理功能），实现自我指令和自我执行的功能（执行功能）；又称为灵巧材料（机敏材料）。
——离子交换树脂：是一类带有可离子化基团的三维网状交联聚合物。
它具有一般聚合物所没有的新功能——离子交换功能，本质上属于反应性聚合物。
——高吸水性树脂，是由分子链上含有强亲水性基团（如羧基、磺酸基、酰胺基、羟基等）并有一定交联度的功能高分子材料。
——高分子分离膜，是用人工或天然合成的高分子分离膜，可借助于化学位差（浓度差、压力差和电位差）的推动对双组份或多组份的溶质和溶剂进行分离、提纯和选择性透过等。
――导电高分子：是指由具有共轭n键的高分子本身或经过“掺杂”后具有导电性的一类高分子材料。
-- 结构型导电高分子：-- 复合型导电高分子：--- 载流子：――掺杂：这种因添加了电子受体或电子给体而提高电导率的方法称为“掺杂”--- 光功能高分子材料：也称感光性高分子，指在吸收了光能后，能在分子内或分子间产生化学、物理变化的一类功能高分子材料。
高分子材料复习提纲答案
高分子材料定义：以聚合物或以聚合物为主，辅以各种添加剂等物质经加工而成的材料。
分类按化学组成：金属材料无机非金属材料有机高分子材料复合材料 按材料用途分类： 塑料 (Plastics) 弹性体 (Elastomer) 纤维 (Fiber)涂料 (Coating) 胶粘剂 (Adhesive) 复合材料(Composite) 按主链结构分类：碳链、杂链、元素有机高分子第三章塑料材料1、名词解释：极限氧指数、受阻酚、工程塑料、热变形温度2、请指出提高增塑剂的耐久性的方法。
4、请解释磷系阻燃剂的凝聚相阻燃机理。
5、请说明Al(OH)3的阻燃作用。
6、给出下述聚合物的中文全称和重复单元结构：PF(酚醛树脂), 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET ）, POM （聚甲醛树脂）。
8、为什么UHMWPE 的密度介于LDPE 和HDPE 之间，却可以作为工程塑料使用？分子之间的缠结非常强烈。
9、请分析HDT 热变形温度的变化趋势：HDPE 、LLDPE 、LDPE ，并说明原因。
10、为什么PVC 塑料拖鞋夏天穿着感觉柔软、而冬天感觉坚硬呢？ ✓ 热塑性塑料和热固性塑料在结构与性能上区别。
● 热塑性塑料：线型或支化聚合物。
分子链之间主要以次价力或氢键相吸引而显示一定强度，同时表现出弹性和塑性。
“可溶、可熔”。
可反复成型。
● 热固性塑料：起初是热固性树脂（一般是分子量不高的预聚物或齐聚物），经过“固化反应”而得，为三维体型（网状）结构。
“不溶、不熔”。
一次成型，不可再塑。
耐热性能、力学性能、耐化学品性能高于热塑性塑料。
✓ 塑料用加工助剂（添加剂）的种类及作用。
● 塑料用加工助剂为改善塑料的使用性能或加工性能而添加的物质。
● 主要包括：填料及增塑剂、稳定剂（防霉剂、抗氧化剂、光稳定剂、热稳定剂）、润滑剂、抗静电剂、阻燃剂、偶联剂、着色剂、固化剂······1. 增塑剂：改进高分子材料加工性，提高制品柔软性的一类物质。
高分子材料物理化学实验复习资料整理
Huggins式： sp K H C C
2
ln 2 Kramer式： K K C C
外推至 C→0， 两直线相交于一点此截距即为[]。 两条直线的斜率
4 / 11
{
图2
lg C
sp
ln 对 C和 对C 的关系图 C C
3 / 11
图 1 DSC 法测定结晶速率 (a)等温结晶 DSC 曲线 (b)结晶分数与时间关系
高材物化实验复习资料
4
放热峰。当曲线回到基线时，表明结晶过程已完成。记放热峰总面积为 A0，从结晶起始时刻（t0）到任一时 刻 t 的放热峰面积 At 与 A0 之比记为结晶分数 X(t)： Avrami 指数 n=空间维数+时间维数（空间维数：球晶：1；片晶：2；针状：3；时间维数：均相成核：1， 异相成核：0； ） DSC： （纵坐标：放热峰朝下，吸热峰朝上） 图：Tg，冷结晶峰，熔融峰。 如何去除冷结晶峰？ 升温一次，去除热历史。
二、声速法测定纤维的取向度和模量
测定取向度的方法有 X 射线衍射法、双折射法、二色性法和声速法等。其中，声速法是通过对声波在纤 维中传播速度的测定，来计算纤维的取向度。其原理是基于在纤维材料中因大分子链的取向而导致声波传播 的各向异性。 几个重要公式： ①传播速度 C=
L 10 3 (km / s) (TL t ) 10 6
N2。
注意：定要掌握三张图的含义。
五、粘度法测定高聚物分子量
1、测定高聚物分子量的方法有多种，如端基测定法、渗透法、光散射法、超速离心法和粘度法等。 2、马克(Mark)公式： KM 。该式实用性很广，式中 K、值主要依赖于大分子在溶液中的形态。
高分子材料复习资料
⾼分⼦材料复习资料⾼分⼦材料与应⽤复习资料⼀、根据英⽂缩写写出聚合物的结构式和中⽂名称ABS：丙烯腈-苯⼄烯-丁⼆烯共聚物ACS：丙烯睛-氯化聚⼄烯-苯⼄烯共聚物（结构式可参照ABS）MBS：甲基丙烯酸甲酯-丁⼆烯-苯⼄烯共聚物EV A：⼄烯-醋酸⼄烯共聚物EMA：⼄烯-丙烯酸甲酯共聚物PA66：聚酰胺-66PA1010：聚酰胺-1010PVDC:聚偏氯⼄烯PVDF:聚偏氟⼄烯POM：聚甲醛PPO：聚苯醚PPS：聚苯硫醚⼆、课后题部分1、PVC的结构与性能、不稳定性：（写出结构式）PVC树脂为线性⽆定形结构，结晶度在5%以下，单体分⼦以头尾⽅式连接，由于分⼦链上带有电负性极强的氯原⼦，因此PVC树脂相当刚硬，并具有良好的耐化学腐蚀性，同时具有阻燃性和⾃熄性。
PVC树脂的热稳定性差，在热、氧、光的作⽤下，PVC会脱去HCl⽽形成共轭键⽽使树脂变⾊，材料性能变坏。
2、聚酰胺的结构与性能：（1）⼤分⼦中含有-CO-NH- 基和-CH2-CH2-由于含有-NH-CO-极性基团，使⼤分⼦间产⽣氢键。
作⽤⼒⼤，易结晶，刚性⼤（2）在-CO-NH-极性基团间有脂肪族碳链具有⼀定的韧性总的来说聚酰胺的性能是刚⽽韧。
Ⅰ熔点：在同类聚酰胺中，影响熔点的因素有三点：a．氢键的密度：氢键密度⼤，熔点⾼b．主碳链上两个酰胺基之间的碳原⼦链的长短：越短：形成氢键的密度⼤，熔点⾼；越长：形成氢键的密度⼩，熔点低c．⼤分⼦链中引⼊苯环之类结构，熔点更⾼如HT-1Ⅱ吸⽔率：由于有-CO-NH-极性基团，使其易吸⽔（调湿处理）吸⽔率随（-CO-NH-）基团密度升⾼⽽增⼤Ⅲ易热氧化光氧化：由—CO—NH—位α-H易氧化羰基使⽤温度较低，在⾼于100℃时，制品变黄变质。
温度⾼氢键解离，机械性能下降Ⅳ结晶性能：结晶度为40%，退⽕处理可达50~60%，形成较⼤尺⼨的球晶形态；快速冷却时可得到结晶度为10%的微⼩球晶结构。
3、聚⼄烯与聚丙烯结构与性能的相同点与不同点：相似性：因PP和PE的结构相似，和PE⼀样，PP分⼦中⽆极性基因，虽电性能好，溶胀性能相似，但印刷性差。
高分子材料考试复习题
塑料是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的。
增塑剂主要作用是削弱聚合物分子之间的次价健，即范德华力，从而增加了聚合物分子链的移动性，降低了聚合物分子链的结晶性，即增加了聚合物的塑性，表现为聚合物的硬度、模量、软化温度和脆化温度下降，而伸长率、曲挠性和柔韧性提高。
可发性聚苯乙烯（EPS）通称聚苯乙烯和苯乙烯系共聚物，是一种树脂与物理性发泡剂和其它添加剂的混合物。
不饱和聚酯树脂可以定义为由二元酸与二元醇缩聚而成的含不饱和二元酸或二元醇的线型高分子化合物溶解于单体（通常用苯乙烯）中而成的粘稠的液体。
硫化橡胶指硫化过的橡胶，具有不变黏，不易折断等特质，橡胶制品大都用这种橡胶制成.也叫熟橡胶，通称橡皮或胶皮。
热塑性树脂：加热时可塑化，冷却时可固化成型，能如此反复进行这种热行为的树脂。
热固性树脂：体形缩聚中形成的线性和支链型预聚物，可熔融塑化，受热后经固化反应形成体型聚合物，加热后不能再塑化成型。
光稳定剂：凡能屏障或抑制光氧化还原或光老化过程而加入的一些物质称为光稳定剂。
触变剂：加入树脂中，能使树脂胶液在静止时有较高的稠度，在外力作用下又变成低稠度流体的物质。
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，制成混炼胶。
硬度：表示橡胶抵抗外力压入的能力，常用邵尔硬度计测定。
橡胶的硬度范围一般在20~100之间，单位为邵氏A。
不饱和聚酯树脂定义：由饱和二元羧酸（酸酐）、不饱和二元羧酸（酸酐）与多元醇缩聚而成的线性高聚物。
PP- R无规共聚聚丙烯是将丙烯及乙烯单体混合在一起聚合，在聚合物主链上无规则地分布着丙烯单体或乙烯单体反应后的链段。
环氧值：100克环氧树脂中含有环氧基的摩尔数。
表征了环氧树脂中环氧基的数量多少。
硫化胶：混炼胶在一定的温度、压力和时间作用下，经交联由线型大分子变成三维网状结构而得到的橡胶。
一般不溶于溶剂。
高分子材料应用技术复习重点
1、高分子材料科学：研究高分子化合物的合成、结构、性能、加工与应用的一门学科。
涉及高分子化学、高分子物理、高分子工程三个基础性分支学科以及功能高分子和高分子新材料两个综合性研究领域。
2、聚合度，用DP表达。
一个高分子化合物的相对分子质量M可用下式表达：M = DP×M0 。
M0为单体的相对分子质量3、相对分子质量小于1000的，一般为小分子化合物；而相对分子质量大于10000的，称为高分子或高聚物；处在中间范围的也许为高分子（低聚物），也也许为小分子。
4、由两种或两种以上单体聚合而成的聚合物称为共聚物。
根据各种单体单元在分子链中的排列状况，可将共聚物分为无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物等。
5、分子主链上所有由碳和氢组成，因此称为碳链聚合物。
分子主链上除了碳原子外，尚有O、N、S、P等杂原子，因此称为杂链聚合物。
Xn = 2 DP = 2 n6、重要的碳链聚合物：重要的杂链聚合物：7、根据高分子受热后的形态变化分类：根据受热后发生的形态变化，可将高分子化合物分为热塑性高分子和热固性高分子两大类。
热塑性高分子在受热后会从固体状态逐步转变为流动状态。
8、热固性高分子在受热后先转变为流动状态，进一步加热则转变为固体状态。
这种转变是不可逆的。
换言之，热固性高分子是不可再生的。
典型的热固性高分子如：酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、硫化橡胶等9、根据高分子的实际用途，可将其分为塑料、橡胶、化学纤维、涂料、粘合剂和功能高分子六大类。
10、聚甲基丙烯酸甲酯，人们称其为“有机玻璃”；由玻璃纤维增强的不饱和聚酯或环氧树脂，因其坚硬如钢，俗称“玻璃钢”。
11、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、链终止等基元反映组成。
（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。
高分子材料复习整理DOC
高分子材料复习整理1. 什么叫热塑性塑料？什么叫热固性塑料？试各举三例说明。
（P124）热塑性塑料：塑料加热后软化，冷却后变硬，这种软化、变硬可重复循环，因此可重复成型。
（聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯）热固性塑料：有单体直接形成网状聚合物或通过交联线型预聚体而形成，一旦形成交联聚合物，受热后不能再回复到可塑状态。
（制品不溶不熔）（酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、不饱和聚酯）2. 高分子构型与构象的区别（P79）高分子的几何异构和旋光异构称为构型，构型不同，分子形状也不同，但要改变构型非破坏化学键不可一般而言，大分子链是由众多的C-C单键（或C-N，C-O，Si-O等类单键）构成的。
这些单键是由σ电子组成的σ键，其电子云分布对键轴是对称的，所以以σ键连接的两个原子可以相对旋转，这称为分子的内旋转。
在分子内旋转的作用下，大分子链具有很大的柔曲性，可采取各种可能的形态，每种形态所对应原子及键的空间排列称为构象。
构象是由分子内部热运动而产生的，是一种物理结构。
3．ABS树脂的结构，每个组分的作用ABS树脂是由苯乙烯、丁二烯和丙烯腈三种成分构成的共混物。
最初以机械共混法制备，现在多采用接枝共聚-共混法。
苯乙烯：贡献是刚性、表面光洁性和易加工性丁二烯：贡献是柔顺性、高抗冲性和耐低温性丙烯腈：贡献是耐化学药品性、热稳定性和老化稳定性ABS塑料的具体性能决定于三种单体的比例和形态结构ABS塑料存在有两相，连续相成称为基体（由苯乙烯或其烷基衍生物和丙烯腈的共聚树脂所组成），以丁二烯为基础形成的弹性体为分散相4. 产量大、应用广的工程塑料主要有哪些？（P136~137）产量大、应用广的工程塑料有聚酰胺（PA）：开发最早的工程塑料，产量首位；聚碳酸酯（PC），应用广泛；聚甲醛（POM）：产量位居第三位。
5．高聚物高弹性的特点（P95）高弹性即橡胶弹性，同一般的固体物质所表现出的普弹性相比，有如下特点：（1）弹性模量小，形变大。
高分子材料分析测试与研究方法复习材料
一. 傅里叶红外光谱仪1. 什么是红外光谱图当一束连续变化的各种波长的红外光照射样品时，其中一部分被吸收，吸收的这部分光能就转变为分子的振动能量和转动能量；另一部分光透过，若将其透过的光用单色器进行色散，就可以得到一谱带。
若以波长或波数为横坐标，以百分吸收率或透光度为纵坐标，把这谱带记录下来，就得到了该样品的红外吸收光谱图，也有称红外振-转光谱图2. 红外光谱仪基本工作原理用一定频率的红外线聚焦照射被分析的试样，如果分子中某个基团的振动频率与照射红外线相同就会产生共振，这个基团就吸收一定频率的红外线，把分子吸收的红外线的情况用仪器记录下来，便能得到全面反映试样成份特征的光谱，从而推测化合物的类型和结构。
3. 红外光谱产生的条件(1) 辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量；(2) 辐射与物质间有相互偶合作用。
4. 红外光谱图的三要素峰位、峰强和峰形5. 红外光谱样品的制备方法1) 固体样品的制备a. 压片法b. 糊状法:c. 溶液法2) 液体样品的制备a. 液膜法b. 液体吸收池法3) 气态样品的制备: 气态样品一般都灌注于气体池内进行测试4) 特殊样品的制备—薄膜法a. 熔融法b. 热压成膜法c. 溶液制膜法6. 红外对供试样品的要求①试样纯度应大于98％，或者符合商业规格，这样才便于与纯化合物的标准光谱或商业光谱进行对照，多组份试样应预先用分馏、萃取、重结晶或色谱法进行分离提纯，否则各组份光谱互相重叠，难予解析。
②试样不应含水（结晶水或游离水）水有红外吸收，与羟基峰干扰，而且会侵蚀吸收池的盐窗。
所用试样应当经过干燥处理。
③试样浓度和厚度要适当使最强吸收透光度在5～20%之间7. 红外光谱特点1）红外吸收只有振-转跃迁，能量低；2）应用范围广：除单原子分子及单核分子外，几乎所有有机物均有红外吸收；3）分子结构更为精细的表征：通过红外光谱的波数位置、波峰数目及强度确定分子基团、分子结构；4）分析速度快；5）固、液、气态样均可用，且用量少、不破坏样品；6）与色谱等联用（GC-FTIR）具有强大的定性功能；7）可以进行定量分析；二. 紫外光谱1. 什么是紫外-可见分光光度法？产生的原因及其特点？紫外-可见分光光度法也称为紫外-可见吸收光谱法，属于分子吸收光谱，是利用某些物质对200-800 nm光谱区辐射的吸收进行分析测定的一种方法。
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《高分子材料性能测试技术》复习题纲
平时成绩（作业20%+出勤20%），闭卷笔试成绩（60%）
试卷题型：填空题、简答题、论述题
物理性能
1、密度的测试：定义、原理、物理意义、常见高分子材料的密度
2、黏度的测试：定义、物理意义、产生的原因、测试原理、测试方法
力学性能
1、拉伸性能：定义、应力-应变曲线
2、弯曲性能：概念、原理
3、冲击性能：影响因素、常见设备的测试原理
4、蠕变及应力松弛：定义、产生的原理
5、硬度测试：常见高分子材料的硬度测试方法、表示方式
热性能
1、负荷下热变形温度测定：定义、测试原理、结果分析、影响因素
2、维卡温度测试：定义、测试原理、与负荷热变形温度测试的区别于联系、影响因素
3、线膨胀系数测试：定义、测试原理
4、热导率的测试：导热系数的定义、热量传递的方式、测试原理、影响因素
5、熔体流动速率测试：原理、实验步骤及结果分析
6、综合热分析：TG、DTA、DSC的测试原理、谱图分析
其他性能测试
1、燃烧性能测试：氧指数的定义
2、透光率测试：原理、测试方法
3、折射率的测试：原理
4、红外光谱：测试原理。