聚合物改性总结
聚合物基复合材料 知识点总结
第二章增强材料1.增强材料的品种：1）无机纤维：（1）玻璃纤维（2）碳纤维：①聚丙烯腈碳纤维②沥青基碳纤维（3）硼纤维，（4）碳化硅纤维，（5）氧化铝纤维2）有机纤维：（1）刚性分子链——液晶（干喷湿纺）：①对位芳酰胺②聚苯并噁唑③聚芳酯（2）柔性分子链：①聚乙烯②聚乙烯醇2.玻璃纤维的分类：1）按化学组成份：有碱玻璃纤维，碱金属含量>12%；中碱玻璃纤维，碱金属含量6%~12%；低碱玻璃纤维，碱金属含量2%~6%；微碱玻璃纤维，碱金属含量<2%2）按纤维使用特性分：普通玻纤（A-GF）；电工玻纤（E玻纤）；高强玻纤（S玻纤或R玻纤）；高模玻纤（M-GF）；耐化学药品玻纤（C玻纤）……3）按产品特点分：长度（定长玻纤<6-50mm>，连续玻纤）；直径（粗纤维30μm，初级纤维20μm，中级纤维10-20μm，高级纤维3-9μm）；外观（连续纤维，短切纤维，空心玻纤，磨细纤维和玻璃粉）3.玻璃纤维的制备：目前生产玻璃纤维最多的方法有坩埚拉丝法（玻璃球法）和池窑拉丝法（直接熔融法）4.玻璃纤维的力学特性：1）玻璃纤维的拉伸应力--应变关系：玻璃纤维直到拉断前其应力-应变关系为一条直线，无明显的屈服、塑性阶段，呈脆性材料特征2）玻璃纤维的拉伸强度较高，但模量较低；解释：（1）Griffith微裂纹理论：玻璃在制造过程中引入许多微裂纹，受力后裂纹尖端应力集中。
当应力达到一定值时，裂纹扩展，材料破坏。
所以，缺陷尺寸越大，越多，应力集中越严重，导致强度越低（2）分子取向理论：玻纤在制备过程中，受到定向牵引力作用，分子排列更规整，所以玻纤强度更大。
3）玻璃纤维强度特点：单丝直径越小，拉伸强度σb越高；试样测试段长度L越大，拉伸强度σb越低。
这两点结果被称为玻璃纤维强度的尺寸效应和体积效应，即体积或尺寸越大，测试的强度越低4）缺点：①强度分散性大，生产工艺影响②强度受湿度影响，吸水后，湿态强度下降③拉伸模量较低（70GPa），断裂伸长率约为2.6%5.玻璃纤维纱的常用术语、参数：（填空）1）原纱：指玻璃纤维制造过程中的单丝经集束后的单股纱2）表示纤维粗细的指标：①支数β：指1g原纱的长度(m)，支数越大表示原纱越细②特(tex)：指1000m长原纱的质量(g)，tex数越大，纱越粗③旦、袋(den)：指9000m长原纱的质量(g)，den 数越大纱越粗3）捻度：表示纱的加捻程度，指每米长原纱的加捻数，即捻/m。
ylj总结ATRP
星形 聚合物
ATRP 技术
超支化 聚合物
其它类型 聚合物
嵌段 聚合物
2014-5-31
制备窄分子量分布聚合物
以有机卤化物和CuX(X为Cl，Br)为引发催化体系进行原子转移自由
基聚合，一般可得到分子量分布为1.1-1.2的均聚物。如果在配体2,2‘-bpy
杂环上带上某些油溶性取代基团，如正丁基、叔丁基等，则上述聚合体 系变为均相体系。由此得到的聚合物的分子量分布可低到Mw/Mn≈l.04。
ATRP机理——经典ATRP反应机 理
单体不断进入分子链发生聚合反应
配体
N
N
Cu
Br
Br
“活化-去活”可逆反应：使得体系中游离基浓度处于极低，降低自
由基浓度及活性，迫使不可逆终止反应被降低到最低程度，而链增长反应 仍可进行，从而实现“活性”聚合。同时C-R键较弱，提高了引发速率。
引发速率慢
生长速率过快
[ M ]0 ln k p [ p· ]t [M ] 0 [M ]
令： 即：
k
p
[ p· ] k p1 t
[ M ]0 ln k p1 t [M ]
五、ATRP技术的优缺点
ATRP的优点：适用单体范围宽，聚合条件温 和，分子设计能力强，可以合成无规、接枝、 嵌段、星形、超支化及端基功能聚合物。
传统自由基聚合缺点
过慢的引发速率慢，过 快链增长速率及随机的 链终止导致的无序的聚 合，从而导致分子量大 小不一。
改进思路
引发速率慢 生长速率过快
ATRP就从 这几个方 面改进自 由基聚合。
随机终止
提高
最好让自由基能 够几乎同时产生 。让每一条生长 链“处在同一条 起跑线”
高分子化学知识点总结
第一章绪论高分子的基本概念高分子化学：研究高分子化合物合成与化学反应的一门科学。
单体：能通过相互反应生成高分子的化合物。
高分子或聚合物(聚合物、大分子)：由许多结构和组成相同的单元相互键连而成的相对分子质量在10000以上的化合物。
相对分子质量低于1000的称为低分子。
相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物（又名齐聚物）。
相对分子质量大于1 000 000的称为超高相对分子质量聚合物。
主链：构成高分子骨架结构，以化学键结合的原子集合。
侧链或侧基：连接在主链原子上的原子或原子集合，又称支链。
支链可以较小，称为侧基；也可以较大，称为侧链。
端基：连接在主链末端原子上的原子或原子集合。
重复单元：大分子链上化学组成和结构均可重复出现的最小基本单元，可简称重复单元，又可称链节。
结构单元：单体分子通过聚合反应进入大分子链的基本单元。
（构成高分子链并决定高分子性质的最小结构单位称为~）。
单体单元：聚合物中具有与单体的化学组成相同而键合的电子状态不同的单元称为~。
聚合反应：由低分子单体合成聚合物的反应。
连锁聚合：活性中心引发单体，迅速连锁增长的聚合。
烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。
连锁聚合需活性中心，根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。
逐步聚合：无活性中心，单体官能团之间相互反应而逐步增长。
绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。
加聚反应：即加成聚合反应，烯类单体经加成而聚合起来的反应。
加聚反应无副产物。
缩聚反应：缩合聚合反应，单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。
该反应常伴随着小分子的生成。
高分子化合物的分类1) 按高分子主链结构分类：可分为：①碳链聚合物：大分子主链完全由碳原子组成的聚合物。
②杂链聚合物：聚合物的大分子主链中除了碳原子外，还有氧、氮，硫等杂原子。
③元素有机聚合物：聚合物的大分子主链中没有碳原子孙，主要由硅、硼、铝和氧、氮、硫、磷等原子组成。
④无机高分子：主链与侧链均无碳原子的高分子。
有机材料知识点总结
有机材料知识点总结一、有机材料的定义和分类有机材料是指以化学键为主要依托的物质，其分子主要由碳和氢组成，也可能含有氧、氮、硫、磷、卤素等元素，除了这些元素外，还可能含有金属原子或者其他杂原子。
有机材料包括有机聚合物、有机高分子、有机合成材料等。
根据结构和性质的不同，有机材料可以分为以下几类：1. 有机聚合物：是由单体分子通过化学键连接而成的高分子化合物，通常具有线性、支化或者交联结构。
例如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。
2. 有机高分子：是指大分子的化合物，不论其由哪种单体组成、在形成过程中是否生成了其他物质，编织的粒子均以巨分子为基础。
例如橡胶、树脂、纤维等。
3. 有机合成材料：是指由天然有机物或者人工合成有机物作为原料，经过一系列化学反应制得的功能材料。
例如塑料、橡胶、纤维、染料、胶粘剂等。
二、有机材料的性质及应用1. 有机材料的特点：通常具有柔软、易加工、质轻、抗腐蚀、耐热、绝缘、透明等特点，适用于电子、医疗、包装、建筑、制造等领域。
2. 有机材料的应用：在农业、化工、医药、能源、环保、电子等行业均有许多用途。
例如聚乙烯用于塑料制品、聚苯乙烯用于发泡材料、橡胶用于轮胎制造等。
三、有机材料的制备和合成1. 有机聚合物的制备：通常通过聚合反应或者缩聚反应得到。
聚合反应是指将单体分子通过化学键连接成高分子化合物，常见的聚合反应有自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合等。
缩聚反应是指两个或多个分子通过化学键相互连接形成大分子。
例如酯化、酰胺化、缩聚聚合等。
2. 有机高分子的合成：一般通过聚合反应或者缩合反应得到。
例如合成橡胶的方法有乳液共聚、烯烃乳液聚合、有机合成橡胶等。
3. 有机合成材料的制备：使用天然有机物或者合成有机物作为原料，经过化学反应得到所需的功能材料。
例如染料的制备过程包括着色材料的合成、染料的配方及染料的上机等。
四、有机材料的改性及加工1. 有机材料的改性：通过物理或者化学手段改变有机材料的性能，达到改善某些性能或者使其适应特定用途的目的。
重点总结-材料表界面
HLB值的实验测定方法
（1）分配系数法：将水和油（通常用辛烷）放在一起，再 加入表面活性剂，当其在油水两相中达到溶解平衡时，分 别测定它在两相中的浓度：水相中Cw，油相中Co，然后 计算HLB值。
HLB 7 0.36 ln(C w / Co )
• （3）混合表面活性剂HLB值的计算
mA 、mB为混合表面活性剂种A,B组分的质量， HLBA,HLBB为A,B组分各自的HLB值。
(2-18)
2.4液体表面张力的测定
2.4.1毛细管法
2.4.3 滴重法
2.5 Kelvin 公式
P 2 V 2 M RT ln P0 r r
(2-40)
2.5 Kelvin 公式
• 例：25℃时，水的饱和蒸气压为3.168kPa， 求该温度下比表面积为106 m2 *kg-1时球形 水滴的蒸气压（水在25℃时的表面张力为 71.97×10-3 N*m-1).
• 表面活性剂溶于水能电离生成离子的叫做离子型表 面活性剂（阴离子、阳离子和两性表面活性剂)。 • 不能电离的叫非离子型表面活性剂。
•（3）按分子量分：
•低分子量表面活性剂：200－1000
•中高分子量表面活性剂：1000以上
聚乙二醇的醚键为何具有亲水性？
5.1.3.5 其它表面活性剂
相转移催化
c c 0b a 1 2 RT c T RT 1 c a
(a)
2）当c/a>>1时，1+c/a≈c/a,(a)式简化为：
b 10 2 0 5.39 10 mol / cm RT
1 2
am 1
2 1 1 14 nm 2 nm 10 2 0.308 1 10 23 分子 cm 2 N0 5.39 10 6.02 10
高分子总结
第一章绪论高分子：也叫聚合物分子或大分子，具有高的相对分子量(104~106) ，其结构必须是由多个重复单元所组成，并且这些重复单元实际上或概念上是由相应的小分子衍生而来单体：是构成聚合物的低分子化合物结构单元：构成高分子主链结构一部分的单个原子或原子团，可包含一个或多个链单元重复单元：大分子链上化学组成和结构均可重复出现的最小基本单元，可简称重复单元，又可称链节单体单元：与单体分子的原子种类和各种原子的个数完全相同、仅电子结构有所改变的结构单元均聚物：由一种（真实的、假设的）单体聚合而成的聚合物共聚物：由一种以上（真实的、假设的）单体聚合而成的聚合物缩聚物:单体经多次缩合而聚合成大分子的反应缩聚反应的主产物热塑性塑料：热塑性高分子一般是线型高分子，在受热后会从固体状态逐步转变为流动状态，可逆，可再生热固性塑料：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，不可逆，不可再生分子量的多分散性：聚合物是由一系列分子量（或聚合度）不等的同系物高分子组成，这种同种聚合物分子长短不一的特征碳链聚合物：主链（链原子）完全由C原子组成杂链聚合物：主链原子除C外，还含O,N,S等杂原子第二章高分子材料合成原理及方法加聚反应:单体因加成而聚合起来的反应称为加聚反应，反应产物称为加聚物。
加聚反应无副产物缩聚反应:具有两个或两个以上官能团的单体，相互反应生成高分子化合物，同时产生有简单分子的化学反应自由基:在原子、分子或离子中，只要有未成对电子的原子、分子或离子歧化终止:某链自由基夺取另一自由基的氢原子或其他原子的终止反应偶合终止:两链自由基的独电子相互结合成共价键的终止反应动力学链长:活性链从引发阶段到终止阶段所消耗的单体分子数阻聚:每一个自由基都终止，使聚合反应完全停止缓聚:仅使部分自由基终止，使聚合反应减缓诱导期:引发剂分解，出击自由基为阻聚杂质所终止，无聚合物形成，聚合物速度为0的时期自由基寿命:自由基从产生到终止所经历的时间聚合上限温度:平衡单体浓度为1mol/L时的平衡温度活性阴离子聚合体系:无转移、无终止的聚合体系自加速:外界因素不变，仅由于体系本身引起的加速现象引发剂效率:引发聚合的引发剂量占引发剂分解或消耗总量笼蔽效应:当体系中有溶剂存在时，引发剂分解形成的初级自由基不能即刻同单体反应引发聚合，而是处于溶剂分子构成的“笼子”的包围之中，初级自由基只有扩散出笼子之后，才能与单体发生反应，生成单体自由基诱导分解:引发剂在体系中存在的各种自由基作用下发生分解反应的过程均缩聚:均缩聚反应的单体只有一种，但单体带有两种不同的官能团混缩聚:含有不同官能团的两种单体分子间进行的缩聚反应则为混缩聚反应共缩聚:在均缩聚反应、混缩聚反应体系中再加入另外一种单体而进行的缩聚反应平衡缩聚:衡常数小于103的缩聚反应，聚合时必须充分除去小分子副产物，才能获得较高分子量的聚合产物非平衡缩聚:平衡常数大于103的缩聚反应，官能团之间的反应活性非常高，聚合时几乎不需要除去小分子副产物，且可获得高分子量的聚合物反应程度:参加反应的官能团数占起始官能团数的分率平均聚合度:体系中每一个分子所具有的结构单元数体型缩聚:除线形方向缩聚外，侧基也能聚合，先形成支链，而后进一步形成体型缩聚物凝胶化:反应初期产物能够溶能熔，当反应进行到一定程度时，体系粘度将急剧增大，迅速转变成具有弹性的凝胶状态竞聚率:均聚速率常数和交叉聚合速率常数之比，表示了单体的自聚能力与共聚能力之比本体聚合:单体本身加少量引发剂（甚至不加）的聚合悬浮聚合:单体以液滴状悬浮于水中的聚合乳液聚合:单体、水、水溶性引发剂、乳化剂配成乳液状态所进行的聚合溶液聚合:单体和引发剂溶于适当溶剂中的聚合第三章高分子的链结构和凝聚态结构构型:分子链中由化学键所固定的原子在空间的几何排列构象:由于单键内旋转造成的原子（或基团）在分子中的空间排列远程结构:高分子的大小（相对分子质量及相对分子质量分布）和大分子在空间呈现的形状（各种构象，均方末端距）内旋转活化能:反式构象与顺式构象的势能差成为内旋转势垒链段:从分子链中划分出来可以任意取向的最小运动单元静态柔顺性:大分子链在热力学平衡条件下的柔顺性动态柔顺性:指高分子链在一定外界条件下，从一种平衡态构象（比如反式）转变到另一种平衡态构象（比如旁式）的速度高分子的柔顺性:高分子能够改变其构象的性质取向:在外力场，特别是拉伸场作用下，分子链、链段或晶粒沿某一方向或两个方向择优取向排列，使材料发生各向异性的变化内聚能:克服分子间作用力，把1mol的液体或固体分子移到其分子引力范围之外所需要的能量内聚能密度:单位体积的内聚能液晶态:介于液相（非晶态）和晶相之间的中介状态，它是一种排列相当有序的液态第四章高分子材料的主要物理性能玻璃化转变温度:玻璃态向高弹态转变的温度，即链段开始运动或冻结的温度脆点（脆化温度Tb）:一定温度以下，聚合物处于脆态，大分子的柔性消失，这个温度称为脆点自由体积理论:当温度降低时，自由体积逐步减少，到某一温度时，自由体积将达到某一值，即无法提供足够空间供链段运动，这时高聚物进入玻璃态，链段运动被冻结，这一临界温度叫玻璃化温度，在临界值以下，已无足够空间进行分子链构象的调整，因此高聚物的玻璃态可称为等自高弹性:形变量大，模量小，本质是熵弹性粘弹性:粘性、弹性行为同时存在的现象Maxwell 麦克斯维尔模型:一个虎克弹簧和一个牛顿粘壶串连的模型Kelvin 凯尔文模型:虎克弹簧和牛顿粘壶并联而成蠕变:恒温、恒负荷下，高聚物材料的形变随时间的延长逐渐增加的现象应力松弛:恒温恒应变下，材料的内应力随时间的延长而衰减的现象松弛时间:应力松弛到σ0的1/e的时间滞后现象:试样在交变应力作用下，应变的变化落后于应力的变化的现象力学损耗:聚合物在交变应力作用下，产生滞后现象，而使机械能转变为热能的现象屈服现象与屈服点:超过了此点，冻结的链段开始运动，试样出现的局部变细的现象银纹:张应力作用下，于材料某些薄弱地方出现应力集中而产生局部的塑性形变和取向，以至于在材料表面或内部出现微细凹槽的现象强迫高弹形变:非晶高分子在处于玻璃态时，链段冻结，但在恰当速率下拉伸，材料仍能发生百分之百的大形变脆韧转变温:断裂应力与屈服应力相等时的对应温度相对粘度:增比粘度:比浓粘度:特性粘度:流变性:流动过程中的粘弹性剪切变稀效应:剪切速率增大，表观粘度降低牛顿流体:遵循牛顿流体定律的流体非牛顿流体:不完全服从牛顿流动定律的流体表观粘度:高分子流动曲线上一点到坐标原点的割线斜率为流体的表观粘度牛顿流动定律:大多数小分子液体流动时，剪切应力与剪切速率成正比自由基聚合反应常用引发剂偶氮二异丁氰（AIBN)，过氧化二苯甲酰（BPO ），过硫酸钾K 2S 2O 8和过硫酸铵（NH 4）2S 2O 8阳离子聚合反应常用引发剂质子酸，如浓H 2SO 4、 H 3PO 4 、 HClO 4等强质子酸Lewis 酸，如AlCl 3、BF 3（需要有水），SnCl 4、ZnCl 2、TiBr 4等阴离子聚合反应常用引发剂碱金属如 Li 、Na 、K 、萘钠络合物有机金属化合物如 金属氨基化合物、金属烷基化合物（丁基锂（n-C 4H 9Li ））氢卤酸能作为阳离子聚合反应的引发剂吗？氢卤酸的X －亲核性太强，不能作为阳离子聚合引发剂，会与活性中心结合成共价键，使链终止自由基聚合反应通常可以得到分子量巨大的聚合物原因是聚合物的分子量取决于链增长反应速率与链终止反应速率的相对大小，当体系中不存在链转移反应时，聚合度等于链增长反应速率与链终止反应速率的比值在离子聚合反应过程中，能否出现自动加速效应？为什么？不存在，因为自由基聚合反应中的自由加速效应是由于随着反应的进行体系粘度随转化率提高后，双基终止困难，终止速率下降 ，而对链增长速率影响不大，导致自动加速，而离子聚合反应中不存在双基终止乙烯，丙烯，丁烯，异丙烯，烷基乙烯基醚能聚和成高分子聚合物吗？前三个不能，侧基推电子能力弱，异丙烯可以，有两个推电子的甲基，可以， p-π共轭大于氧原子的诱导效应，使双键电子云密度增加阴离子聚合无终止的主要原因活性链上脱负氢离子困难反离子一般为金属阳离子，无法从其中夺取某个原子或 H + 而终止注：1.形成π-π共轭，三种聚合均可进行2.阳离子聚合反应中单体插入聚合，离子对的存在使链增长末端是不自由的，对链节构型有一定的控制能力3.阳离子聚合反应中单体转移是主要的链终止方式之一，只能单基终止，自发终止或向反离子转移终止4.阴离子聚合反应无转移，无终止。
聚乙烯升级改性研究
聚乙烯升级改性研究近年来，聚乙烯作为一种非常常见的塑料，在各个领域中都有着广泛的应用。
然而，纯聚乙烯材料的力学性能有限，同时也容易受到环境的影响而产生老化现象。
因此，对聚乙烯进行升级改性研究，是当前塑料材料研发的重点之一。
一、聚乙烯升级改性的研究方向聚乙烯升级改性的研究方向可以从以下几个方面展开：1.功能性添加剂通过添加不同的功能性添加剂，可以使聚乙烯在使用时表现出不同的性质。
比如，添加UV吸收剂可以提高聚乙烯的耐久性，使其能够在户外环境下长期使用；添加抗静电剂可以防止聚乙烯表面积聚静电带来的危害。
此外，还有抗氧化剂、增塑剂等等。
2.聚乙烯共混将不同的聚合物混合在一起，可以形成一种新的聚合物体系。
通过聚乙烯共混，可以调节聚乙烯的熔指数、热稳定性、机械性能等方面的性质。
常见的聚乙烯共混物有聚丙烯共混、聚碳酸酯共混等。
3.化学改性化学改性是指通过聚合反应、交联反应等化学方法改变聚乙烯分子结构，从而改变聚乙烯的物理化学性质。
常用的化学改性方法有辐射交联、过氧化改性等。
4.表面修饰表面修饰是指通过改变聚乙烯表面的化学性质，实现对聚乙烯表面性质的改变。
比如，聚乙烯表面改性可以使用光化学处理、贴膜等方法。
以上是当前聚乙烯升级改性的研究方向，在各个方向中，最为广泛的是功能性添加剂和聚乙烯共混两个方向。
二、功能性添加剂的研究进展常见的功能性添加剂有抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗静电剂等等。
目前，研究人员在以上多个方向上都有了一定的进展。
1.抗氧化剂抗氧化剂是一种可以有效延长聚乙烯寿命，同时提高其机械性能等方面的化学添加剂。
常见的抗氧化剂有酚酞、硫化羰基、β -酮酸酯等。
2.紫外线吸收剂添加紫外线吸收剂的聚乙烯材料，在阳光和紫外线的照射下，会吸收紫外线而不会呈现老化、变脆和变色现象。
常用的紫外线吸收剂有2-（2-羟基-5-甲基-苯基）苯基-2-丙酮酸-酯（HMPP）等。
3.抗静电剂聚乙烯材料表面的静电常常会对人体健康、设备安全等造成威胁。
建材产品实验报告总结(3篇)
第1篇一、实验背景随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，建材行业在我国国民经济中占据着重要的地位。
为了提高建材产品的质量和性能，降低环境污染，推动绿色建筑的发展，我们开展了建材产品实验研究。
本次实验主要针对新型绿色建材产品进行性能测试和评估，以期为建材行业的发展提供科学依据。
二、实验目的1. 了解新型绿色建材产品的性能特点；2. 评估建材产品的环保性能；3. 为建材产品的推广应用提供参考。
三、实验内容本次实验共选取了以下几种新型绿色建材产品进行测试：1. 预拌混凝土；2. 纤维增强复合材料；3. 聚合物改性水泥基材料；4. 绿色保温材料；5. 地面材料。
四、实验方法1. 预拌混凝土：采用抗压强度、抗折强度、耐久性等指标进行测试；2. 纤维增强复合材料：采用拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等指标进行测试；3. 聚合物改性水泥基材料：采用抗压强度、抗折强度、抗渗性等指标进行测试；4. 绿色保温材料：采用导热系数、抗压强度、吸水率等指标进行测试；5. 地面材料：采用耐磨性、抗压强度、抗滑性等指标进行测试。
五、实验结果与分析1. 预拌混凝土：实验结果显示，预拌混凝土的抗压强度和抗折强度均达到国家标准要求，耐久性良好，适用于各类建筑工程。
2. 纤维增强复合材料：实验结果显示，纤维增强复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均较高，具有良好的力学性能，适用于承重结构。
3. 聚合物改性水泥基材料：实验结果显示，聚合物改性水泥基材料的抗压强度和抗折强度较高，抗渗性良好，适用于地下工程和防水工程。
4. 绿色保温材料：实验结果显示，绿色保温材料的导热系数较低，抗压强度和吸水率均符合国家标准，适用于建筑节能和绿色建筑。
5. 地面材料：实验结果显示，地面材料的耐磨性、抗压强度和抗滑性均较好，适用于室内外地面装饰。
六、实验结论1. 新型绿色建材产品在性能上具有明显优势，符合国家标准要求；2. 绿色建材产品的环保性能良好，有利于降低环境污染；3. 新型绿色建材产品具有较高的推广应用价值。
影响聚合物实际强度的因素总结
影响聚合物实际强度的因素总结影响聚合物实际强度的因素总结1、高分子本身结构的影响极性基团或氢键作用，聚合物强度增强。
表：不同分子间作用力聚合物的拉伸强度比较聚合物分子间作用力拉伸强度低压聚乙烯―― 15―16Mpa 聚氯乙烯偶极力 50Mpa 尼龙610 氢键 60Mpa 尼龙66 氢键（分布密度较大） 80Mpa 极性基团或氢键的密度愈大，则强度愈高。
但极性基团过密或取代基团过大，阻碍着链段的运动，不能实现强迫高弹态形变，表现为脆性断裂，因此拉伸强度虽然大了，但材料变脆。
主链上含有芳杂环聚合物，其强度和模量都比脂肪族主链的高，如含有两个苯环结构的双酚A与碳酸酯聚合的PC材料，抗冲击能力和脂肪族的聚碳酸酯相比明显增强。
因此新型的工程塑料大都是主链含芳杂环。
分子链支化程度增加，分子之间的距离增加，分子间的作用力减小，聚合物的拉伸强度会降低，但冲击强度会提高。
适度的交联，使分子链不易发生相对滑移，从而不易发生大的形变，强度增高。
但是交联过程中往往会使聚合物结晶度下降，取向困难，因而过分的交联并不是总是有利的。
分子量对拉伸强度和冲击强度也有一些影响，拉伸强度和冲击强度都随着分子量的增大而提高，但是分子量增大到一定量是，拉伸强度的变化就不大了，而冲击强度则继续增大。
如超高分子量聚乙烯的冲击强度比普通低压聚乙烯提高3倍多，在-40℃是甚至可以提高18倍之多。
表：高分子本身结构对聚合物拉伸强度的影响高分子本身结构影响因素拉伸强度δ极性基团或氢键高主链上含有芳杂环高分子链支化低适度交联高分子量高 2、结晶和取向的影响适当增加结晶度，拉伸强度、弯曲强度和弹性模量均增加，但结晶度太高，冲击强度和断裂伸长率降低，材料变脆。
冷却和退火过程形成大球晶，聚合物冲击强度显著下降，在某些聚合物成型工艺中，需要加入成核剂，使它生成微晶而不生成球晶，以提高聚合物的冲击强度。
取向可大幅度提高材料强度，在合成纤维工业中取向是一个必不可少的措施。
高分子物理chapter7粘弹性
0 E E 'iE ' ' (cos isin ) 0
E”
实数模量是储能模量
虚数模量为能量的损耗.
E" tan E'
图13
E’
33
第7章 聚合物的黏弹性
④内耗的影响因素 a.结构因素: a.结构因素 b.温度 c.tan与关系
顺丁橡胶:内耗小，链上无取代基，链段运 动的内摩擦阻力小，做轮胎 链刚性内耗大, 链柔性内耗小. 丁苯,丁腈橡胶:内耗大，丁苯有一个苯环； 丁腈有一个-CN，极性较大，链段运动时内 摩擦阻力很大(吸收冲击能量很大，回弹性 差)，用作吸音和消震的材料. BR＜ NR＜ SBR＜ NBR
1、蠕变Creep
在一定的温度和恒定应力（拉力，扭力或压力等）作用下， 材料的形变随时间的增长而逐渐增加的现象。 若除掉外力，形变随时间而减小－－称为蠕变回复。 物理意义：蠕变大小反映了材料尺寸的稳定性和长期负载能力。
6
第7章 聚合物的黏弹性
7
第7章 聚合物的黏弹性
蠕变：一定温度、较小的恒定外力下，材料的形变随时间增加而逐渐增大
②理想交联聚合物，不存在粘流态， 3 =0， =1+2
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零、绪论聚合物改性的定义：通过物理和机械方法在高分子聚合物中加入无机或有机物质，或将不同类高分子聚合物共混，或用化学方法实现高聚物的共聚、接枝、嵌段、交联，或将上述方法联用，以达到使材料的成本下降，成型加工性能或最终使用性能得到改善，或使材料仅在表面以及电、磁、光、热、声、燃烧等方面赋予独特功能等效果，统称为聚合物改性。
聚合物改性的目的：所谓的聚合物改性，突出在一个改字。
改就是要扬长补短，要发扬和保留聚合物原有的优势，抑制和克服聚合物原有的缺点，并根据实际需要赋予聚合物新的性能。
聚合物改性的三个主要目的：①克服聚合物原有的缺点，赋予聚合物某些高新的性能与功能②改善聚合物的加工工艺性能③降低材料的生产成本总之，聚合物改性就是要在聚合物的使用性能、加工性能与生产成本三者之间寻求一个最佳的平衡点。
聚合物改性的意义：1.新品种的开发越来越困难（已开发的品种数以万计，工业化的三百余种。
资源限制、开发费用、环境污染）2.使用性能的多样化、复杂化，要求材料有多种性能及功能，单一聚合物难以实现。
3.聚合物改性科学应运而生——获取新性能聚合物的简洁而有效的方法。
聚合物改性的主要方法：共混改性；填充改性；纤维增强复合材料；化学改性；表面改性聚合物改性发展概况几个重要的里程碑事件：1942年，采用机械熔融共混法将NBR掺和于PVC之中，制成了分散均匀的共混物。
这是第一个实现了工业化生产的聚合物共混物。
1948年，HIPS1948年，机械共混法ABS问世，聚合物共混工艺获得重大进展。
二者可称为高分子合金系统研究开发的起点。
1942年，制成了苯乙烯和丁二烯的互穿聚合物网络（IPN），商品名为“Styralloy”,首先使用了聚合物合金这一名称。
1960年，建立了IPN的概念，开始了一类新型聚合物共混物的发展。
IPN已成为共混与复合领域一个独立的重要分支。
1965年，Kato研究成功OsO4电镜染色技术，使得可用透射电镜直接观察到共混物的形态，这一实验技术大大促进了聚合物改性科学理论和实践的发展，堪称聚合物发展史上重要的里程碑。
1965年，热塑弹性体SBS、SIS问世，并用相畴（domain）理论加以解释。
制得了在室温下具有橡胶的高弹性，塑料加工温度下可进行加工的新型材料，聚合物改性理论也获得重要进展。
一、共混1．共混改性：①化学共混、物理共混、物理化学共混物理共混（blend）就是通常意义上的“混合”，简单的机械共混；物理/化学共混（就是通常所称的反应共混）是在物理共混的过程中兼有化学反应，可附属于物理共混；化学共混则包括了接枝、嵌段共聚及聚合物互穿网络（IPN）等，已超出通常意义上的“混合”的范畴，而应列入聚合物化学改性的领域了。
②根据物料形态分类：熔融共混、溶液共混、乳液共混熔融共混是将聚合物组分加热到熔融状态后进行共混。
优点：①原料准备操作简单。
②熔融时，扩散对流作用激化，强剪切分散作用，相畴较小。
③强剪切及热的作用下，产生一定数量的接枝或嵌段共聚物，促进体系相容性。
溶液共混是将聚合物组分溶于溶剂后，进行共混。
乳液共混是将两种或两种以上的聚合物乳液进行共混的方法。
2．共混物形态的两大体系三种基本类型：均相体系非均相体系：海-岛结构特点（定义）为一种两相体系，且一相为连续相，一相为分散相海-海结构特点（定义）也是两相体系，但两相皆为连续相，相互贯穿。
3．聚合物共混物均相体系与非均相体系的判定依据：Tg均相体系：两种聚合物共混后，形成的共混物具有单一的Tg；两相体系：两种聚合物共混后，形成的共混物具有两个Tg。
4．分散度及均一性定义分散度是指“海-岛结构”两相体系中分散相物料的破碎程度，用通俗的话说，就是指打得散不散。
可以用分散相颗粒的平均粒径和粒径分布来表征。
打得碎，粒径小，就说分散程度高；打得不碎，粒径大，分散不好。
均一性是指分散相物料分散的均匀程度，亦即分散相浓度的起伏大小。
用通俗的话说，是指混得匀不匀。
均一性可借助于数理统计的方法进行定量表征。
5．共混物的相容性概念概念间的关系完全相容、部分相容、不相容体系的特征(示意图) 广义相容性的概念（a）完全相容：混合前，两种聚合物分别有自己的Tg；共混后，形成的共混物只有一个Tg；（b）部分相容：共混后，形成的共混物仍有两个Tg，与混合前相比，两个Tg相互靠近了；（c）不相容：共混后仍是两个Tg，且其位置与混合前基本相同。
广义相容性概念：关于“不相容体系的相容性”：例如：文献报道，丁苯橡胶/顺丁橡胶并用体系的相容性比丁腈橡胶/一并橡胶的相容性好。
实际上，这两个体系都是互不相容的，都有两个Tg。
习惯上仍然可以对他们进行比较从而引出了不相容体系的相容性这种习惯说法，这是一种广义的相容性概念。
广义相容性定义：这里所指的相容性是指两种材料共混时分散难易程度和所得共混物的动力学稳定性。
越容易分散，所得共混体系的稳定性越大，我们就说它们的相容性越好，尽管它们本来是不相容的。
6．共混物形态的研究方法、共混物形态的主要影响因素共混物形态的研究方法有很多。
可分为两大类：其一是直接观测形态的方法，如电子显微镜法，相差显微镜→可以直接观察到共混体系的形貌与结构其二是间接测定的方法，如动态力学性能测定法。
可以测定共混体系的Tg，间接推断共混体系的结构。
常用的制样方法有染色法、刻蚀法、低温折断法等。
几种方法遵循的共同原则是：先将塑料相与橡胶相分开，之后加以研究。
几种方法可结合使用。
其它试样填充体系：超薄切片：TEM 断面：SEM纳米体系：TEM 可观察到纳米粒子在聚合物基体中的分散海岛结构研究中的三个重要问题：①分散相与连续相；②分散相的粒径及其分布；③两相之间的界面结合；受到多种因素的影响影响因素1.共混组分配比的影响；2.熔体粘度的影响；3.粘度与配比的综合影响；4.粘度比、剪切应力及界面张力的综合影响；5.其它因素的影响共混组分配比的影响：最大填充分数（体积分数）为74%。
即当某一组分的含量〉74%，不再可能是分散相；反之，当某一组分的含量＜26%，只能是分散相。
熔体粘度的影响：基本规律：粘度低的一相总是倾向于生成连续相，粘度高的一相总是倾向于生成分散相。
—”软包硬”规律。
软相→粘度低的一相硬相→粘度高的一相粘度与配比的综合影响：A-1：A>74%A是连续相B-1：B>74%B是连续相26%＜B ＜74% A-2：ηA/ηB>1 A含量»B，配比；ηA/ηB<1 A粘度低处于底部，两组分接近，ηA/ηB«1 A为连续相粘度比、剪切应力及界面张力的综合影响：在共混过程中，体系还会受到外力，通常是剪切力的作用。
此外，两相间的相界面也对体系形态有一定影响。
引入参数①λ=η2/η1 其中η1 ——连续相的粘度;η2——分散相的粘度②k=τd/σ其中τ——剪切应力;σ——两相间界面张力;d——分散相粒径令τ= η1γ则有k=η1γd/σ上式反映了d与γ和σ有关，即共混物的形态与剪切应力及界面张力有关（a）λ与d的关系η2≈η1,k→极小值若η1 γσ都不变，k=cd d也可达到一极小值。
→等粘点的重要性：①η2≈η1, 体系容易得到海海结构；②对于海岛结构，η2≈η1，分散相粒径可达到极小值。
（b）γ、σ的影响k=（η1γ）d/στ↗d↙在实际中，两组分决定后，σ不变，k不变，η1不变，γ↗d↙共混时，平衡粒径随剪切速率上升而下降设备与工艺的选择对形态有影响k=η1γd/σ还说明d与σ成正比，其他条件不变，σ↙d ↙降低两相界面张力，有利于减小分散相粒径。
其它因素的影响：加工温度相容性7．试述弹性体增韧理论的发展概况。
用银纹—剪切带等理论解释弹性体增韧塑料体系的机理。
具体分析分散相状况对改性效果的影响用银纹—剪切带等理论解释弹性体增韧塑料体系的机理：P28弹性体为分散相，塑料为连续相。
塑料基体的形变：剪切形变过程银纹化过程a.剪切形变材料发生拉伸作用时，会发生剪切形变。
这是因为拉伸力可分解为剪切力分量，它的最大值出现在与正应力成45º的斜面上。
在塑料发生剪切形变的地方，可观察到剪切带的形成。
厚度≈1μm，宽度：5～50 μm。
大量不规则线簇，每一条的厚度构成0.1 μm形成原因：ⅰ由于应变软化作用引起ⅱ结构缺陷造成的局部应力集中特征：ⅰ产生细颈ⅱ密度基本不变作用机理：剪切带的形成，可耗散外力作用于样品上的能量，使材料有韧性。
塑料：未改性——内部结构不均一或缺陷诱发改性——分散相颗粒诱发，达到增韧目的。
b.银纹化银纹是由聚合物细丝和贯穿其中的空洞所构成。
聚合物细丝：100～400Å；空洞：100～200Å方向：垂直于外加应力方向厚度：103～104Å特征：ⅰ应力发白ⅱ密度降低（空洞）作用机理：银纹化的产生，使大分子产生了很大的塑性形变及粘弹形变，形成细丝，使作用与样品的能量被消耗掉。
三个阶段：引发、增长、终止塑料：未改性——结构缺陷或不均匀而造成的应力集中改性——分散相粒子是引发银纹的中心，两相界面是引发银纹的主要场所银纹必须被及时终止，才有增韧作用终止因素：ⅰ与剪切带的相互作用ⅱ银纹尖端应力集中因子的下降ⅲ银纹支化弹性体增韧理论的发展概况:a.传统的弹性体增韧机理ⅰ能量的直接吸收理论;ⅱ次级转变温度理论;ⅲ屈服膨胀理论;ⅳ裂纹核心理论(为银纹剪切带理论奠定基础)ⅰ能量的直接吸收理论:Mrez 1956年提出，又称为微裂纹理论——第一个橡胶增韧理论。
机理：样品受到冲击时会产生裂纹，橡胶粒子跨越裂纹两岸，裂纹要发展，就必须拉伸橡胶颗粒，因而吸收了大量的能量，提高了材料的冲击强度。
缺点：①将韧性的提高主要归结于橡胶粒子吸收能量的作用，这无疑是一个原因，但不是主要原因。
按Newman和Strella的计算，这种机理所吸收的能量不超过冲击能的1/10。
②这种理论不能解释气泡以及小玻璃珠之类的分散颗粒有时也有明显增韧效应的现象。
ⅱ次级转变温度理论由Nielsen提出，聚合物的韧性往往与次级转变温度有关。
PC、POM -40℃有低温转变峰，因而冲击强度较高。
在橡胶增韧塑料的体系中，橡胶的Tg即相当于一个很强的次级转变峰，提高了韧性。
缺点：①没有普适性;②如PPO并无明显的低温次级转变峰，冲击强度较高;③聚甲基丙烯酸环己酯，有明显的低温峰，冲击强度却甚低。
ⅲ屈服膨胀理论Newman和Strella 1965年首先提出。
机理：增韧塑料之所以有很大的屈服变形值是由于膨胀活化。
橡胶颗粒在其周围的基体树脂中产生了静张力，引起体积膨胀，增加了自由体积，从而使基体的Tg下降。
这样就是基体能发生很大的塑性形变，从而提高了材料的韧性。
缺点：①橡胶颗粒产生静张力场的概念是正确的，这是因为橡胶颗粒的应力集中作用以及其与基体的热膨胀系数的差别所引起的。