复合材料聚合物基体考试整理

合集下载

聚合物基复合材料试题

聚合物基复合材料试题

聚合物基复合材料试题第一章聚合物合金的概念、合金化技术的特点?聚合物合金:有两种以上不同的高分子链存在的多组分聚合物体系合金化技术的特点:1、开发费用低,周期短,易于实现工业化生产。

2、易于制得综合性能优良的聚合物材料。

3、有利于产品的多品种化和系列化。

热力学相容性和工艺相容性的概念?热力学相容性:达到分子程度混合的均相共混物,满足热力学相容条件的体系。

工艺相容性:使用过程中不会发生剥离现象具有一定程度相容的共混体系。

如何从热力学角度判断聚合物合金的相容性?1、共混体系的混合自由能(ΔGM )满足ΔGM=ΔHM-TΔSM<02、聚合物间的相互作用参数χ12为负值或者小的正值。

3、聚合物分子量越小,且两种聚合物分子量相近。

4、两种聚合物的热膨胀系数相近。

5、两种聚合物的溶度参数相近。

*思考如何从改变聚合物分子链结构入手,改变聚合物间的相容性?1、通过共聚使分子链引入极性基团。

2、对聚合物分子链化学改性。

3、通过共聚使分子链引入特殊相互作用基团。

4、形成IPN或交联结构。

5、改变分子量。

第二章*列举影响聚合物合金相态结构连续性的因素,并说明分别是如何影响的?组分比:含量高的组分易形成连续相;黏度比:黏度低的组分流动性较好,容易形成连续相;内聚能密度:内聚能密度大的聚合物,在共混物中不易分散,容易形成分散相;溶剂类型:连续相组分会随溶剂的品种而改变;聚合工艺:首先合成的聚合物倾向于形成连续性程度大的相。

说明聚合物合金的相容性对形态结构有何影响?共混体系中聚合物间的工艺相容性越好,它们的分子链越容易相互扩散而达到均匀的混合,两相间的过渡区越宽,相界面越模糊,分散相微区尺寸越小。

完全相容的体系,相界面消失,微区也随之消失而成为均相体系。

两种聚合物间完全不相容的体系,聚合物之间相互扩散的倾向很小,相界面和明显,界面黏接力很差,甚至发生宏观的分层剥离现象。

什么是嵌段共聚物的微相分离?如何控制嵌段共聚物的微相分离结构?微相分离:由化学键相连接的不同链段间的相分离控制溶剂、场诱导、特殊基底控制、嵌段分子量来控制*简述聚合物合金界面层的特性及其在合金中所起的作用。

复合材料原理考试总结整理

复合材料原理考试总结整理

复合材料原理考试总结整理复合材料原理第一章1.聚合物基复合材料的性能特点是什么?(1) 密度低;(2) 耐腐蚀;(3) 易氧化、老化;(4) 聚合物的耐热性通常较差;(5) 易燃;(6) 低的摩擦系数;(7) 低的导热性和高的热膨胀性;(8) 极佳的电绝缘性和静电积累;(9) 聚合物可以整体着色而制得带色制品。

(10) 聚合物的一些力学性能随其分子结构的改变而变化。

2.复合材料区别于单一材料的主要特点是什么?1、不仅保持原组分的部分优点,而且具有原组分不具备的特性2、区别于单一材料的另一显著特性是材料的可设计性3、材料与结构的一致性3.增强体和功能体在复合材料中代表性的作用是什么?(1)填充,用廉价的增强体,特别是颗粒状填料可降低成本。

(2)增强,纤维状或片状增强体可提高聚合物基复合材料的力学性能和热性能。

其效果在很大程度上取决于增强体本身的力学性能和形态等。

(3)赋予功能,功能体可赋予聚合物基体本身所没有的特殊功能。

功能体的这种作用主要取决于它的化学组成和结构第二章1.复合效应特点?1.线性效应:平均效应平行效应互补效应相抵效应2.非线性效应:相乘效应诱导效应共振效应系统效应线性效应:线性指量与量之间成正比关系。

非线性效应:非线性指量与量之间成曲线关系。

1.平均效应:是复合材料所显示的最典型的一种复合效应。

2.平行效应:增强体(如纤维)与基体界面结合很弱的复合材料所显示的复合效应,可以看作是平行效应。

3.相补效应:组成复合材料的基体与增强体,在性能上能互补,从而提高了综合性能,则显示出相补效应。

4.相抵效应:基体与增强体组成复合材料时,若组分间性能相互制约,限制了整体性能提高,则复合后显示出相抵效应。

1.相乘效应:两种具有转换效应的材料复合在一起,有可能发生相乘效应。

2.诱导效应:在一定条件下,复合材料中的一组分材料可以通过诱导作用使另一组分材料的结构改变而改变整体性能或产生新的效应。

3.共振效应:两相邻的材料在一定条件下,会产生机械的或电、磁的共振。

复合材料考点总结

复合材料考点总结

复合材料考试重点1、复合材料的概念:由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。

a.性能—取长补短,协同作用;b.基体—连续相2、聚合物基复合材料:1)、热固性聚合物基复合材料性能特点:(1)比强度、比模量高。

(2)加工性能好(流动性好),可采用手糊成型、模压成型、缠绕成型、注射成型和挤拉成型等。

(3)过载安全性好:过载而有少数纤维断裂时,载荷迅速重,新分配到未破坏的纤维上。

(4)可具有多种功能性:耐烧蚀性、摩擦学性能、电绝缘性、耐腐蚀性、特殊的光、电、磁学性能。

2)、热塑性聚合物基复合材料性能特点:断裂韧性好;可重复再加工。

3、金属基复合材料特点:导电、导热、耐高温、抗老化好。

4、无机非金属基复合材料特点:耐高温(>1000℃),耐磨,强度高,硬度大,抗氧化,耐化学腐蚀,热膨胀系数小,但是脆性大。

5、复合材料的增强材料分类:纤维及其织物、晶须、颗粒。

特点:提高抗张强度和刚度、减少收缩,提高热变形温度和低温冲击强度等。

6、芳纶纤维(PPT A:聚芳酰胺纤维)-----聚对苯二甲酰对苯二胺,通过液晶纺丝方法制成,分子链伸直平行排列结且晶度很高。

性能特点:1)、芳纶纤维的力学性能:拉伸强度高,冲击性能好,弹性模量高,断裂伸长高,密度小,有高的比强度与比模量;2)、热稳定性: 180℃下可长期使用;低温下(-60℃)不发生脆化亦不降解, T>487℃时,不熔化,但开始碳化→高温下直至分解也不变形;3)、化学性能:耐介质性良好,但易受酸碱侵蚀,耐水性不好。

7、聚乙烯纤维(Polyethylene, PE)优点:高比强度、高比模量以及耐冲击、耐耐腐蚀、耐紫外线、耐低温、电绝缘等。

缺点:熔点低、易蠕变。

8、高强高模PE纤维:又叫超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维。

与碳纤维、芳纶并称为当今世界三大高科技纤维。

性能特点:强度更高;质量更轻,密度只有0.97g/cm ;化学稳定性更好;具有很好的耐候性;耐低温性好,使用温度可以低至-150℃。

聚合物基轻质复合材料制备与性能考核试卷

聚合物基轻质复合材料制备与性能考核试卷
1.聚合物基复合材料中,纤维的加入主要目的是为了提高材料的韧性。()
2.热固性树脂在固化后可以重新加热融化。()
3.纤维的表面处理可以增强纤维与树脂的界面结合。()
4.在聚合物基复合材料中,所有的增强纤维都能提高材料的导电性。()
5.聚合物基复合材料在航空航天领域的应用主要是因为其质轻和耐高温的特性。()
A.聚乙烯
B.聚丙烯
C.聚氯乙烯
D.聚苯乙烯
2.制备聚合物基轻质复合材料常用的增强纤维是?( )
A.玻璃纤维
B.碳纤维
C.芳纶纤维
D.所有以上纤维
3.下列哪种方法不常用于聚合物基复合材料的固化?( )
A.热压
B.真空吸附
C.辐射固化
D.化学交联
4.在聚合物基轻质复合材料中,以下哪种填料可以提高材料的耐磨性?( )
4.分析聚合物基轻质复合材料在航空航天和汽车工业中的应用优势,并讨论在这些领域中使用复合材料可能面临的挑战和解决方案。
标准答案
一、单项选择题
1. B
2. D
3. B
4. C
5. D
6. A
7. A
8. B
9. C
10. C
11. B
12. A
13. A
14. C
15. D
16. D
17. C
18. C
A.表面处理
B.降低纤维含量
C.提高加工温度
D.使用低分子量树脂
13.聚合物基轻质复合材料在汽车工业中的应用主要是?( )
A.提高燃油效率
B.增加汽车重量
C.降低汽车安全性
D.增加制造成本
14.以下哪种填料可以增加聚合物基复合材料的刚度?( )

复合材料考点总结

复合材料考点总结

复合材料考试重点1、复合材料的概念:由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。

a.性能—取长补短,协同作用;b.基体—连续相2、聚合物基复合材料:1)、热固性聚合物基复合材料性能特点:(1)比强度、比模量高。

(2)加工性能好(流动性好),可采用手糊成型、模压成型、缠绕成型、注射成型和挤拉成型等。

(3)过载安全性好:过载而有少数纤维断裂时,载荷迅速重,新分配到未破坏的纤维上。

(4)可具有多种功能性:耐烧蚀性、摩擦学性能、电绝缘性、耐腐蚀性、特殊的光、电、磁学性能。

2)、热塑性聚合物基复合材料性能特点:断裂韧性好;可重复再加工。

3、金属基复合材料特点:导电、导热、耐高温、抗老化好。

4、无机非金属基复合材料特点:耐高温(>1000℃),耐磨,强度高,硬度大,抗氧化,耐化学腐蚀,热膨胀系数小,但是脆性大。

5、复合材料的增强材料分类:纤维及其织物、晶须、颗粒。

特点:提高抗张强度和刚度、减少收缩,提高热变形温度和低温冲击强度等。

6、芳纶纤维(PPT A:聚芳酰胺纤维)-----聚对苯二甲酰对苯二胺,通过液晶纺丝方法制成,分子链伸直平行排列结且晶度很高。

性能特点:1)、芳纶纤维的力学性能:拉伸强度高,冲击性能好,弹性模量高,断裂伸长高,密度小,有高的比强度与比模量;2)、热稳定性: 180℃下可长期使用;低温下(-60℃)不发生脆化亦不降解, T>487℃时,不熔化,但开始碳化→高温下直至分解也不变形;3)、化学性能:耐介质性良好,但易受酸碱侵蚀,耐水性不好。

7、聚乙烯纤维(Polyethylene, PE)优点:高比强度、高比模量以及耐冲击、耐耐腐蚀、耐紫外线、耐低温、电绝缘等。

缺点:熔点低、易蠕变。

8、高强高模PE纤维:又叫超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维。

与碳纤维、芳纶并称为当今世界三大高科技纤维。

性能特点:强度更高;质量更轻,密度只有0.97g/cm ;化学稳定性更好;具有很好的耐候性;耐低温性好,使用温度可以低至-150℃。

聚合物基复合材料考试答案

聚合物基复合材料考试答案

1聚合物基复合材料的定义、特征、结构模式。

聚合物基复合材料:是以有机聚合物为基体,以颗粒、纤维等为增强材料组成的复合材料特征:1比强度和比模量高,比强度(抗拉强度与密度之比)和比模量(弹性模量与密度之比)高,说明材料轻而且刚性大。

2 良好的抗疲劳性能疲劳是材料在循环应力作用下的性质。

复合材料能有效地阻止疲劳裂纹的扩展。

3、减振性能好在工作过程中振动问题十分突出,复合材料为多相系统,大量的界面对振动有反射吸收作用。

且自振动频率高,不易产生共振4、高温性能好复合材料在高温下强度和模量基本不变5、各项异性和可设计性。

6、成型加工性好复合材料可成型任意型面的零件7、其它优点与其它类材料相比,聚合物基复合材料耐化学腐蚀、导电、导热率低等特点。

缺点:1耐湿热性差2.材料性能分散性差3.价格过高复合材料的结构①无规分散(弥散)增强结构(含颗粒、晶须、短纤维)②连续长纤单向增强结构(单向板)③层合(板)结构(二维织布或连续纤维铺层,每层不同)④三维编织体增强结构⑤夹层结构(蜂窝夹层等)⑥混杂结构2、复合材料的界面效应有哪些?怎么影响材料的性能。

界面在复合材料中所起到的效应:1、传递效应:界面可将复合材料体系中基体承受的外力传递给增强相,起到基体和增强相之间的桥梁作用。

2、阻断效应:基体和增强相之间结合力适当的界面有阻止裂纹扩展、减缓应力集中的作用。

3、不连续效应:在界面上产生物理性能的不连续性和界面摩擦出现的现象4、散射和吸收效应:光波、声波、热弹性波、冲击波等在界面产生散射和吸收。

5、诱导效应:一种物质(通常是增强物)的表面结构使另一种(通常是聚合物基体)与之接触的物质的结构由于诱导作用而发生改变,由此产生一些现象3.试说明玻璃纤维、碳纤维与芳纶纤维表面处理方法的相同点和不同点。

相同点是都需要在高温下处理,改善纤维的微结构,使纤维与界面和基体更加匹配。

包括化学键理论,润湿理论,表面形态理论,可逆水解平衡理论和可变形层理论等。

复合材料考试重点

复合材料考试重点

填空1强度材料在外力作用下抵抗永久形变或断裂的能力。

2 比强度材料极限强度与密度的比值。

3模量材料在弹性变形阶段,应力与应变成正比例关系,比例系数为模量。

4 比模量模量与密度的比值。

5复合后的产物为固体时才称为复合材料,若复合产物为液体或气体时就不称为复合材料。

6用两种或两种以上纤维增强同一基体制成的复合材料称为混杂复合材料。

7 按基体材料分类聚合物基复合材料金属基复合材料无机非金属基复合材料8 按材料作用分类结构复合材料功能复合材料9 连续纤维增强金属基复合材料,在复合材料中纤维起着主要承载作用。

10 水泥混凝土制品在压缩强度、热能等方面具有优异的性能,但抗拉伸强度低,破坏前的许用应变小,通过用钢筋增强后,一直作为常用的建筑材料。

11 在连续纤维增强金属基复合材料中基体的主要作用应是以充分发挥增强纤维的性能为主。

12非连续增强金属基复合材料,基体是主要承载物,基体的强度对非连续增强金属基复合材料具有决定性的影响。

13 铁、镍元素在高温时能有效地促使碳纤维石墨化,破坏了碳纤维的结构,使其丧失了原有的强度,做成的复合材料不可能具备高的性能。

14 结构复合材料的基体大致可分为轻金属基体和耐热合金基体两大类。

15 连续纤维增强金属基复合材料一般选用纯铝或含合金元素少得单相铝合金,而颗粒、晶须增强金属基复合材料则选择具有高强度的铝合金。

16用于1000℃以上的高温金属基复合材料的基体材料主要是镍基、铁基耐热合金和金属间化合物,较成熟的是镍基、铁基高温合金。

17 无机胶凝材料主要包括水泥、石膏、菱苦土和水玻璃等。

18 水泥基材呈碱性,对金属纤维可起保护作用,但对大多数矿物纤维是不利的。

19常用的陶瓷基体主要包括玻璃、玻璃陶瓷、氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷等。

20 复合材料中的基体有三种主要的作用:把纤维粘在一起;分配纤维间的载荷;保护纤维不受环境影响。

21 降解指聚合物主链的断裂,它导致相对分子质量下降,使材料的物理力学性能变坏。

复合材料考试复习资料

复合材料考试复习资料

复合材料考试复习资料1、复合材料的定义:由两种或两种以上不同性能、不同形态的组分通过复合工艺组合而成的一种多相材料,它既保持了原组分材料的主要特点又显示了原组分材料所没有的新性能。

2、复合材料的特征:可设计性:即通过对原材料的选择、各组分分布设计和工艺条件的保证等,使原组分材料优点互补,因而呈现了出色的综合性能;由基体组元与增强体或功能组元所组成;非均相材料:组分材料间有明显的界面;有三种基本的物理相(基体相、增强相和界面相);组分材料性能差异很大;组成复合材料后的性能不仅改进很大,而且还出现新性能.3、复合材料的分类:按基体材料分类①聚合物基复合材料:以有机聚合物(热固性树脂、热塑性树脂及橡胶等)为基体;②金属基复合材料:以金属(铝、镁、钛等)为基体;③无机非金属基复合材料:包括陶瓷基、碳基和水泥基复合材料。

按增强材料形态分类:①纤维增强复合材料:a.连续纤维复合材料:作为分散相的长纤维的两个端点都位于复合材料的边界处;b.非连续纤维复合材料:短纤维、晶须无规则地分散在基体材料中;②颗粒增强复合材料:微小颗粒状增强材料分散在基体中;③板状增强体、编织复合材料:以平面二维或立体三维物为增强材料与基体复合而成。

其他增强体:层叠、骨架、涂层、片状、天然增强体按用途分类:①结构复合材料:用于制造受力构件;②功能复合材料:具备各种特殊性能(如阻尼、光、电、磁、摩擦、屏蔽等)③智能复合材料④混杂复合材料4、复合材料的命名:复合材料可根据增强材料和基体材料的名称来命名,通常将增强材料放在前面,基体材料放在后面,再加上“复合材料”而构成。

5、复合材料的结构设计层次:一次结构:单层设计--- 微观力学方法:取决于增强相、基体相和结合界面的力学性能,增强相的含量、分布方向等;二次结构:层合体设计--- 宏观力学方法:取决于单层材料的力学性能和铺层方法(厚度、纤维交叉方式、顺序等);三次结构:产品结构设计--- 结构力学方法:取决于层合体的力学性能、结构几何、组合与连接方式6、增强体的定义:增强体是结构复合材料中能提高材料力学性能的组分,在复合材料中起着增加强度、改善性能的作用。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

济南大学复合材料聚合物基体考试整理复材1108班第一章(12分)不饱和聚酯树脂:是指不饱和聚酯在乙烯基类交联单体(例如苯乙烯)中的溶液。

不饱和聚酯:是由不饱和二元酸或酸酐、饱和二元酸或酸酐,二元醇经缩聚反应合成的相对分子质量不高的聚合物。

不饱和聚酯树脂的合成方法:熔融缩聚法、溶剂共沸脱水法、减压法、加压法。

不饱和聚酯树脂的合成过程包括:线型不饱和聚酯的合成、用苯乙烯稀释聚酯。

不饱和聚酯树脂固化的三个阶段:凝胶、定型、熟化。

最常用的交联单体:是苯乙烯。

酸值:中和一定量的不饱和聚酯树脂所消耗的氢氧化钾的毫克数。

固化:粘流态树脂体系发生交联反应而转变成为不溶、不熔的具有体型网络结构的固态树脂的全过程。

引发剂:是能使单体分子或含双键的线型高分子活化而成为游离基并进行连锁聚合反应的物质。

有机过氧化物的通式为:R-O-O-H或R-O-O-R。

其中的R基团可以是:烷基、芳基、酰基、碳酸酯基。

有机过氧化物的特性是用:活性氧含量、临界温度、半衰期来表征的。

通用型不饱和聚酯树脂具有下列技术指标:粘度、酸值、凝胶时间、固体含量。

工业上生产不饱和聚酯树脂的方法有:一步法、二步法。

增粘剂:能使不饱和聚酯树脂粘度增加的物质。

阻聚剂:使单体与不饱和聚酯不能发生聚合反应的物质。

不饱和聚酯树脂的固化是一种游离基型共聚反应,具有链引发、链增长链终止三个游离基型聚合反应的特点。

影响树脂增粘过程的因素:树脂的起始粘度、不饱和聚酯的结构、增粘剂的种类与用量、体系的水分含量、填料的种类。

常用的交联剂分为:单官能团单体、双官能团单体、多官能团单体。

酸酐中的反式双键比顺式双键活泼。

第二章(6分)环氧树脂:指分子中含有两个或两个以上环氧基团的那一类有机高分子化合物。

环氧树脂分5类:缩水甘油醚类、缩水甘油酯类、缩水甘油胺类、线型脂肪族类、脂环族类。

环氧值:是指每100g树脂中所含环氧基的克当量数。

环氧当量:含有1克当量环氧基的环氧树脂的克数。

半衰期:在给定温度下,有机过氧化物分解一半所需要的时间。

常用的脂肪族胺类固化剂有:二乙烯三胺(H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2)、三乙烯四胺(H2NCH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH2NH2)、四乙烯五胺(H2NCH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH2NH2)。

用于环氧树脂的固化剂有两类:反应性固化剂、催化性固化剂。

E-44表示主要组成物质为:二酚基丙烷,环氧平均值为0.44。

稀释剂:用来降低环氧树脂的粘度。

主要有两种:活性稀释剂、非活性稀释剂。

增韧剂:能够改善环氧树脂固化物的抗冲击强度、耐热冲击性能。

主要分为:活性增韧剂、非活性增韧剂。

第三章(4分)酚类和醛类的缩聚产物通称为酚醛树脂,一般常指由苯酚和甲醛经缩聚反应而得到的合成树脂。

酚醛树脂的合成和固化过程完全按照体型缩聚反应的规律。

酚醛树脂:是由酚类(苯酚、甲酚、二甲酚)和醛类(甲醛、乙醛、糠醛)在酸或碱催化剂作用下合成的缩聚物。

热固性酚醛树脂在碱催化剂下进行的,甲醛/苯酚摩尔比为(1.1~1.5):1之间。

热塑性酚醛树脂在酸催化剂下进行的,甲醛/苯酚摩尔比为(0.8~0.86):1之间。

一阶热固性酚醛树脂的固化有:热固化、酸固化(常温)两种。

六次甲基四胺是热塑性酚醛树脂最广泛采用的固化剂。

酚醛树脂改性的途径:封锁酚羟基、引进其他组分。

热塑性酚醛树脂是可溶、可熔的。

第四章(4分)呋喃树脂:是由糠醛或糠醇为原料单体,或者与其他单体进行缩聚反应而得的一类聚合物的总称。

在呋喃树脂的大分子链中都含有呋喃环。

糠醛苯酚树脂的固化过程也要加入固化剂六次甲基四胺。

呋喃树脂固化必须用酸类作固化剂,其固化速度取决于温度以及酸的活度和用量。

尿醛树脂:由甲醛和尿素合成的热固性树脂。

尿醛树脂的合成反应包括:加成反应和缩聚反应两个阶段。

有机硅树脂:是主链含有硅氧键,侧基为有机基团的高分子聚合物。

有机硅树脂:是由双官能团的单体共水解缩聚而得。

有机硅树脂固化常用的固化剂为:三乙醇胺。

固化温度高,时间长。

有机硅单体通式:RnSiX4-n。

其中,X为CI或OR”。

R为烷基或芳基。

1,2-聚丁二烯树脂的大分子完全由碳和氢原子组成,是一种全碳氢聚合物。

第五章(9分)热塑性树脂:是由合成的或天然的线型高分子化合物组成。

热塑性树脂按适用范围分为:通用型和工程型两大类。

即通用塑料和工程塑料。

热塑性树脂可通过:共混改性和增强填充改性的手段以提高其性能。

高分子合金是一种塑料。

聚乙烯的制造方法:高压法、中压法、低压法、辐射聚合法。

工业上多用密度大小来标志其类别。

聚氯乙烯是30年代较早实现工业化生产的大品种塑料之一。

硬质聚氯乙烯产品未添加增塑剂时具有良好的:机械性能、耐候性、阻燃性。

氟树脂:是一类由乙烯分子中的氢原子被氟原子取代后的衍生物合成的聚合物。

聚氟树脂有塑料王之称。

氟乙烯的合成方法:加成法、裂解法。

聚酰胺俗称尼龙,是主链上含有酰胺基团的高分子化合物。

聚酯树脂:是一类由多元酸和多元醇经缩聚反应得到的在大分子主链上具有酯基重复结构单元的树脂。

涤纶:是对苯二甲酸和乙二醇的缩聚产物,是一种热塑性树脂。

以氯化钛和烷基铝为催化剂首次合成了高相对分子质量、高熔点的结晶聚丙烯。

聚氯乙烯的聚合方法:本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合。

偏氟乙烯的聚合方法:溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合。

聚丙烯的聚合方法:溶液聚合、悬浮聚合、液相和气相本体聚合。

三氟氯乙烯的聚合方法:溶液聚合、乳液聚合。

1、简述不饱和聚酯树脂的主要原料及作用,原料中酸和碱的类型、比例对不饱和聚酯树脂的性能有何影响?答:原料及作用:二元酸:(1)提供不饱和度(2)使不饱和度间有一定的间隔。

二元醇:可得到高相对分子质量、高熔点的支化的聚酯。

酸和醇的类型:不饱和二元酸或酸酐(反丁烯二酸、顺丁烯二酸等)、饱和二元酸或酸酐,二元醇。

比例的影响: 增加顺酐/苯酐的摩尔比,双键密度增大,数值凝胶时间变短,折光率和粘度变小,树脂的耐热性以及一般的耐溶性、耐腐蚀性能提高。

2、从手糊实验的经历,简述不饱和聚酯树脂的固化特征,各种辅料的作用及注意事项。

答:固化特征:粘流态树脂体系发生交联反应而转变成不溶、不熔的具有体型网络结构的树脂的全过程。

其固化过程一般有三个阶段:从起始粘流态的树脂转变为不能流动的凝胶,最后转变为不溶、不熔的坚硬的固体。

辅料作用:引发剂:能使单体分子或含双键的线型高分子活化而成为游离基并进行连锁聚合反应。

促进剂:能促使有机过氧化物在室温下就能分解产生游离基。

阻聚剂:使单体与不饱和聚酯不能发生聚合反应。

注意事项:(1)引发剂与促进剂不能同时使用,以免发生强烈氧化反应,引起爆炸。

(2)树脂能与氧和水发生反应,而氧和水为阻聚剂,在树脂表面加薄膜或制备时加石蜡来隔绝空气中的氧气和水,避免表面发粘。

3、简述呋喃树脂的结构和固化?答:结构:呋喃树脂是由糠醛或糠醇为原料单体,或者与其他单体进行缩聚反应而得的一类聚合物的总称。

在呋喃树脂的大分子链中都有呋喃环。

固化:呋喃型树脂固化时必须用酸类作固化剂,其固化速度取决于温度以及酸的活度和用量。

一般认为,呋喃树脂的固化过程是由于呋喃环上的双键在强酸性催化剂作用下发生加成聚合作用,从而形成体型结构的聚合物。

4、工业上所以采用对苯二甲酸二甲酯,即采用酯交换法而不采用直接法的原因?答:(1)为了获得高相对分子质量的聚酯,其对原料单体的纯度有较高的要求,但对苯二甲酸的提纯比较困难,而对苯二甲酸二甲酯通过结晶与蒸馏的方法很容易精制。

(2)对苯二甲酸二甲酯的熔点比较低,同时它在乙二醇中的溶解性也较高,有利于达到均匀的反应体系。

5、氟树脂的性能及其主要品种?答:氟树脂是一类由乙烯分子中的氢原子被氟原子取代后的衍生物合成的聚合物。

氟树脂的分子链结构中由于有C-F键,碳链外又有氟原子形成的空间屏蔽效应,故其具有优异的化学稳定性、耐热性、介电性、耐老化性和自润滑性等。

主要品种:聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯等。

6、简述有机硅树脂的结构和固化?答:结构:有机硅是主链含有硅氧键、侧基为有机基团的高分子聚合物,它可以按相对分子质量的大小分为低分子质量的有机硅聚合物,这是一种液体状的硅油;高相对分子质量的弹性体硅橡胶;以及中等相对分子质量的热固性的硅树脂等。

固化:有机硅树脂固化一般是在较高温度下(200~500度)热固化,最常用的固化剂为三乙醇胺或它和过氧化二苯甲酰的混合物,固化时间较长。

7、简述1,2-聚丁二烯树脂的固化原理?答:1,2-聚丁二烯树脂固化时主要通过大分子链上的乙烯基侧链与含有乙烯基的单体在游离基引发剂的存在下可交联共聚固化为体型结构的固态树脂。

由于这类树脂外双键活性较低,因此树脂固化时常用复合的引发温度较高的引发剂,最终固化温度要大于140度,固化后的聚丁二烯树脂具有良好的综合性能。

在乙烯基单体存在下,1,2-聚丁二烯通过共聚反应的固化历程,与不饱和聚酯树脂的固化历程相似,固化时的主要问题是速度较慢以及收缩率较大,这可通过树脂改性和添加填料来克服。

8、综述聚乙烯的制造方法?答:聚乙烯的4种聚合方法:高压法、中压法、低压法、辐射聚合法。

(1)高压法生产聚乙烯时压力和温度对产品性能有很大的影响,一般工业上生产聚乙烯采用压力为100-200MPa,温度为160-300度,以氧或有机过氧化物为引发剂,进行乙烯单体无溶剂本体聚合。

(2)中压法生产聚乙烯,工业上采用的压力为7-8MPa,温度为100度以上,以金属氧化物为催化剂。

此催化剂对于空气及水分很敏感,故此法必须在干燥而无空气的条件下进行,然后再用溶剂法进行分馏,使高相对分子质量的聚合物与液态聚合物分开。

(3)低压法生产聚乙烯,工业上是将四氯化钛与三乙基铝在无水烷烃溶剂中相混合制成糊状催化剂,然后在30-70度下,于常压或略加压的情况下,将依稀单体通入烷烃溶剂中进行聚合反应。

整个反应系统应避免与空气和水接触,以免发生爆炸。

(4)辐射聚合法是将正脂肪烃或环烷烃为乙烯单体吸收剂,其乙烯溶液的浓度为2%-10%,催化剂为四氯化钛的烷烃分散液,四氯化钛的用量为乙烯量的0.01%-5%,压力为几至几十兆帕,反应温度一般在20-200度,在Y-射线辐射下进行聚合,制的浓度为0.1%-5%的聚乙烯溶液,除去催化剂,冷却后析出聚乙烯,过滤、洗涤得产品。

9、简述环氧树脂采用阴离子型固化剂的固化原理?答:阴离子型固化剂中常用的是叔胺类,它们属于路易士碱,固化原理如下:(1)叔胺首先引发环氧基开环,形成醇盐离子:(3)反应继续不断进行、使许多树脂分子交联在一起形成体型高聚物。

(反应式在上面)(4)链终止:叔胺的端基消除,并形成不饱和双键的端基:1.缩水甘油醚类2.缩水甘油酯类3.缩水甘油胺类4.线型脂肪族类5.脂环族类1~3类环氧树脂是由环氧氯丙烷与含有活泼氢原子的化合物如酚类、醇类、有机羧酸类,胺类等缩聚而成。

相关文档
最新文档