高分子材料科學(xué)總復(fù)習(xí)

1、高分子材料科學(xué)復(fù)習(xí),第一章 高分子概述,單體 ，高分子，聚合物，結(jié)構(gòu)單元，重復(fù)單元，單體單元，聚合度，數(shù)均分子量，粘均分子量，重均分子量，各種常見(jiàn)高分子,一、知識(shí)點(diǎn),第一至五節(jié),二、問(wèn)題,高分子化學(xué)課本P15-16,三、例題,2. 下列聚合物中，（ ）是聚異戊二烯(PI)。,1、高分子科學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)獲得者中，（ ）首先把“高分子”這個(gè)概念引進(jìn)科學(xué)領(lǐng)域。A、H. Staudinger, B、K.Ziegler, G.Nat

2、ta, C、P. J. Flory, D、H. Shirakawa,A,A,3. 聚乙烯樹(shù)脂中，（ ）是支化高分子。A、LLDPE， B、LDPE， C、HDPE，D、交聯(lián)聚乙烯,B,4．聚合物的平均分子量有 、 、 三種，其大小順序?yàn)?。,答案：數(shù)均分子量、質(zhì)均分子量、粘均分子量、質(zhì)均分子量＞粘均分子量＞數(shù)均分子量,5. 高分子，又稱

3、（ ） ，一個(gè)大分子往往由許多簡(jiǎn)單的（ ）通過(guò)（ ）重復(fù)鍵接而成。,答案：聚合物 、結(jié)構(gòu)單元 、共價(jià)鍵,6. 聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量用 和 兩個(gè)物理量表征。,答案：聚合度、動(dòng)力學(xué)鏈長(zhǎng),7. 關(guān)于高聚物和小分子物質(zhì)的區(qū)別，下列( )說(shuō)法正確⑴ 高聚物的力學(xué)性質(zhì)是固體彈性和液體粘性的綜合；⑵ 高聚物在溶劑中能表現(xiàn)出溶脹

4、特性，并形成居于固體和液體的一系列中間體系；⑶ 高分子會(huì)出現(xiàn)高度的各向異性。A. ⑴ ⑵對(duì) B. ⑵ ⑶對(duì) C. ⑴ ⑶ 對(duì) D.全對(duì),D,8. 下列聚合物中，（ ）是尼龍。,B,9、聚合物聚合度分散性越大，其分子量分布指數(shù)值 ？A、=1 B、1 D、與1無(wú)關(guān),（ C ）,10. 高分子三大合成材料是

5、 、 、  。,塑料,纖維,橡膠,11. 高分子，又稱 ，一個(gè)大分子往往由許多簡(jiǎn)單的 通過(guò) 重復(fù)鍵接而成。,聚合物或高聚物,結(jié)構(gòu)單元或重復(fù)單元,共價(jià)鍵,12、下列物質(zhì)英文代號(hào)名稱錯(cuò)誤的是？

6、 A、PVC：聚氯乙烯 B、PAA：聚丙烯酸 C、PET：聚丙烯酸甲酯 D、PU：聚氨酯類高聚物,（ C ）,第六節(jié),一次結(jié)構(gòu)，二次結(jié)構(gòu)，三次結(jié)構(gòu)，近程結(jié)構(gòu)，遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu)，構(gòu)型，幾何異構(gòu)（順?lè)串悩?gòu)），鍵接異構(gòu)，旋光異構(gòu)，有規(guī)立構(gòu)，規(guī)整度，規(guī)整聚合物，全同立構(gòu)，間同立構(gòu)，無(wú)規(guī)立構(gòu)，支化，支化度，交聯(lián)，交聯(lián)度，內(nèi)旋轉(zhuǎn)，構(gòu)象，位阻效應(yīng)，鏈段，多分散性，柔順性，剛性，柔性鏈，剛性鏈，聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，晶

7、態(tài)，非晶態(tài)，取向，解取向，內(nèi)聚能，內(nèi)聚能密度，結(jié)晶度，取向度，……,一、知識(shí)點(diǎn),,鏈結(jié)構(gòu)(單個(gè)高分子),聚集態(tài)結(jié)構(gòu)（許多高分子）,,,高分子結(jié)構(gòu)層次,一級(jí)結(jié)構(gòu)近程結(jié)構(gòu),包括結(jié)構(gòu)單元的化學(xué)組成、構(gòu)型、構(gòu)造和共聚物的序列結(jié)構(gòu),二級(jí)結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu),高分子鏈的形態(tài)（構(gòu)象）以及高分子的大?。ǚ肿恿考胺植迹?高分子之間通過(guò)范德華力和氫鍵形成具有一定規(guī)則排列的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。包括晶態(tài)、非晶態(tài)、取向態(tài)、液晶態(tài)及織態(tài)等。,三級(jí)結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)程結(jié)構(gòu),,高次結(jié)構(gòu)織

8、態(tài)結(jié)構(gòu),,三次結(jié)構(gòu)再組合,二、問(wèn)題,1.一次結(jié)構(gòu)，二次結(jié)構(gòu)，三次結(jié)構(gòu)分別代表什么？2.柔順性的比較（分子結(jié)構(gòu)對(duì)柔順性的影響）3.構(gòu)型與構(gòu)象的區(qū)別4.聚合物結(jié)晶的特點(diǎn)5.取向與結(jié)晶的異同,1. 比較下列聚合物的柔順性： PP，PE，PVC，PS,三、例題,答案：PE>PP>PVC>PS,2、熱塑性彈性體HIPS是苯乙烯和丁二烯的（ ）。A、無(wú)規(guī)共聚物， B、交替共聚物， C、嵌段共聚物， D、接枝

9、共聚物,3.下列四種聚合物中，鏈柔順性最好的是（ ）。,D,A,4、高分子共聚物的序列結(jié)構(gòu)指兩種或兩種以上共聚單體在分子中的排列，二元共聚物可以分為無(wú)規(guī)型、交替型、 型和 型共聚物。,6、聚合物隨取向條件的不同，取向單元也不同，取向結(jié)構(gòu)單元包括 和分子鏈取向，對(duì)于結(jié)晶聚合物還可能有 的取向。,5. 下面關(guān)于構(gòu)型和構(gòu)象闡述正確的是 (

10、 )A 構(gòu)型和構(gòu)象沒(méi)有質(zhì)的區(qū)別；B 構(gòu)型和分子柔順性是一致的C 構(gòu)型的改變需要通過(guò)化學(xué)鍵的破壞和重組，構(gòu)象改變不需要通過(guò)化學(xué)鍵重組D 構(gòu)象有順式和反式之分,C,嵌段,接枝,鏈段,晶區(qū),3. 高分子的基本運(yùn)動(dòng)是（ ）。A．整鏈運(yùn)動(dòng) B．鏈段運(yùn)動(dòng) C．鏈節(jié)運(yùn)動(dòng) D.鍵的運(yùn)動(dòng),C,C,B,4、下列物質(zhì)中柔性最小的是？A、PE B、PAN C、PS

11、 D、PP,（ A ）,7、構(gòu)型是指分子中原子在空間的排列，高分子鏈的構(gòu)型包括 、 和鏈接異構(gòu)。,順?lè)?旋光,8、構(gòu)造是指聚合物分子的形狀，例如線形高分子，支化高分子， 高分子， 高分子和 高分子等。,星型,梯形,交聯(lián),9、下列四種聚合物中，不存在旋光異構(gòu)和幾何異構(gòu)的為（ ）。

12、A、聚丙烯，B、聚異丁烯，C、聚丁二烯，D、聚苯乙烯,B,10、PE、PVC、PVDC的結(jié)晶能力大小的順序是 ？A、PE>PVC>PVDC B、PVDC>PE>PVC C、PE>PVDC>PVC D、PVDC> PVC > P E,（ C ）,11、熱塑性彈性體SBS是苯乙烯和丁二烯的（ ）。A、無(wú)規(guī)共聚物， B、交替

13、共聚物， C、嵌段共聚物， D、接枝共聚物,C,12、下列四種聚合物中，鏈柔順性最差的是（ ）。,A,B,C,D,C,13、下列聚合物中，不屬于碳鏈高分子的是（ ）。A、聚甲基丙烯酸甲酯， B、聚氯乙烯， C、聚乙烯， D、聚酰胺；,D,14、構(gòu)造是指聚合物分子的形狀，如高密度聚乙烯HDPE是 高分子，低密度聚乙烯LDPE是 高分子，而橡膠是交

14、聯(lián)高分子。,線型,支化,15、構(gòu)型是指分子中原子在空間的排列，如天然橡膠和古塔波膠（反式異戊二烯）為 異構(gòu)，全同聚丙烯和無(wú)規(guī)聚丙烯為 異構(gòu)。,旋光,幾何,PE PP PVC聚乙酸乙烯酯(2) 甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正已酯、甲基丙烯酸正辛酯,這四種高分子鏈的柔順性的差別主要受側(cè)基的影響，特別是側(cè)基的極性對(duì)分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)和分子間的相互作

15、用力產(chǎn)生影響，一般極性越大分子鏈內(nèi)旋轉(zhuǎn)越困難，同時(shí)分子間作用力較大，因而柔順性越差，因而四種高分子鏈的柔順性從小到大排序?yàn)镻VC、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯、聚乙烯。,在一取代乙烯聚合物中，通常取代基體積增大，分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)受阻增加。但是并不是側(cè)基的體積增加，高分子鏈的柔順性就一定降低，在這一組聚甲基丙烯酸類聚合物中，隨著側(cè)基的增長(zhǎng)，高分子鏈的柔順性反而是提高的，這是因?yàn)樗膫?cè)基是柔性的，側(cè)基越長(zhǎng)，構(gòu)象數(shù)越多，高分子鏈越柔順，這種柔性側(cè)基相當(dāng)

16、于起了增塑劑的作用。因而柔順性從小到大依次：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正已酯、甲基丙烯酸正辛酯,(3)聚二甲基硅氧烷、聚丙烯、聚甲醛、聚碳酸酯,此四種高分子的柔順性主要比較鏈的柔順性，聚二甲硅氧烷為Si-O雜鏈，聚甲醛為C-O鏈，聚丙烯為C-C鏈，聚碳酸酯為含苯環(huán)的剛性鏈，同時(shí)聚二甲基硅氧烷具有兩個(gè)對(duì)稱的甲基，因此最柔順。因而：聚二甲基硅氧烷>聚甲醛>聚丙烯>聚碳酸酯。不能。C-C單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)是

17、屬于高分子鏈構(gòu)象的改變，高分子鏈構(gòu)象的改變只是改變高分子鏈的柔順性，而聚丙烯的間同和全同之間的轉(zhuǎn)換是屬于高分子鏈構(gòu)型的變化，構(gòu)型的變化只能通過(guò)化學(xué)鍵的重組來(lái)實(shí)現(xiàn)，也就是說(shuō)高分子鏈的構(gòu)象的改變無(wú)法引進(jìn)構(gòu)型的改變。,,因?yàn)橄鹉z是一種典型的高分子材料，具有高分子特有的粘彈性，粘彈性是指材料具有可逆的彈性形變，這部分是由鍵長(zhǎng)、鍵角和鏈段運(yùn)動(dòng)引起的形變，和固體的普彈性和高彈性類似，同時(shí)具有不可逆的粘性流動(dòng)，這部分是由高分子鏈質(zhì)心位移引起的形變，和

18、液體的流動(dòng)類似。因而橡膠兼有。。。。。。,4. 簡(jiǎn)述取向與結(jié)晶的異同？,相同點(diǎn)：都是高分子鏈的有序排列；不同點(diǎn)：(1)取向是一維或者二維的有序，結(jié)晶是空間立體或者三維的有序；(2)取向是一種相對(duì)穩(wěn)定或者不穩(wěn)定的狀態(tài)，結(jié)晶是一種穩(wěn)定的狀態(tài)。聯(lián)系：結(jié)晶的一定能取向，取向的不一定能結(jié)晶。,第七節(jié),一、知識(shí)點(diǎn),1、高聚物的物理狀態(tài)——各態(tài)的概念表述,線型非晶態(tài)高聚物：三態(tài)結(jié)晶高聚物：M小，兩態(tài)；M大，三態(tài),2、高聚物的特征溫度——各特征溫

19、度的表述,1. 從結(jié)構(gòu)出發(fā)排列出下列各組高聚物Tg順序并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。,一、例題,6>4>5>3>1>2,(2) 聚乙烯 ，聚二甲基硅氧烷 ，聚甲基丙烯酸甲酯 ，聚碳酸酯,聚碳酸酯>聚甲基丙烯酸甲酯>聚乙烯>聚二甲基硅氧烷,3. 無(wú)定型高聚物的物理狀態(tài)及力學(xué)性質(zhì)隨溫度而變，其中Tg是： ；Tf是： 。而在結(jié)晶高聚物中Tm是： 。,答案：玻

20、璃化轉(zhuǎn)變溫度、粘流溫度、熔點(diǎn),4. 無(wú)定型聚合物的力學(xué)三態(tài)是 、 和 兩個(gè)轉(zhuǎn)變溫度是 和 。,答案：玻璃態(tài)、高彈態(tài)、粘流態(tài)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和粘流溫度,5. Tg溫度標(biāo)志著塑料使用的 和橡膠使用的 。前者常表征塑料的 ，后者表征橡膠

21、的 。,最高溫度,最低溫度,耐熱性,耐寒性,第二章 自由基聚合,1. 加聚和連鎖聚合概述,連鎖聚合進(jìn)行的條件連鎖聚合反應(yīng)過(guò)程連鎖聚合反應(yīng)的基本特征連鎖聚合反應(yīng)的類型,2. 烯類單體對(duì)聚合機(jī)理的選擇,誘導(dǎo)效應(yīng)共軛效應(yīng)空間位阻效應(yīng),一、知識(shí)點(diǎn),3.自由基聚合機(jī)理,鏈引發(fā)鏈增長(zhǎng)鏈終止鏈轉(zhuǎn)移,4.自由基聚合的特征,控制聚合速率的關(guān)鍵聚合度增加的主要原因延長(zhǎng)聚合時(shí)間的作用鏈轉(zhuǎn)移過(guò)程，阻聚效果,5.

22、引發(fā)劑,分類活性與效率引發(fā)劑的選擇,一個(gè)前提三個(gè)假定,6.聚合速率方程的推導(dǎo),7.動(dòng)力學(xué)鏈長(zhǎng)和聚合度,二、例題,1. 課后布置的習(xí)題,2.列舉可發(fā)生自由基聚合的單體 ( ) ( )( )( ),3. 在自由基聚合體系中,用引發(fā)劑引發(fā)的引發(fā)速率方程式 。 三個(gè)基元反應(yīng)的速率方程：,4．自由基聚合體系中“雙基終止”是

23、指 和 。,Ri = 2 f kd [I],偶合終止,岐化終止,5. 自由聚合的方法有 、 、 和 。,本體聚合,溶液聚合,乳液聚合,懸浮聚合,8. 引發(fā)劑引發(fā)的自由基聚合體系中，影響

24、聚合速率的因素是 、 、 和 。,自由基聚合,陽(yáng)離子聚合,陰離子聚合,6. 連鎖聚合包括括 、 、 和

25、 。 7. 連鎖聚合的全過(guò)程一般有 、 、 。和 等幾個(gè)基元反應(yīng) 。,配位聚合,鏈引發(fā)反應(yīng),鏈增長(zhǎng)反應(yīng),鏈終止反應(yīng),鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng),單體濃度,引發(fā)劑濃度,聚合溫度,引發(fā)劑的活性,9、自由基聚合實(shí)施方法中，使聚合物分子量和聚合速率同時(shí)提高

26、，可采用聚合方法？A.乳液聚合 B.懸浮聚合 C.溶液聚合 D.本體聚合。,（ A ）,10、不屬于阻聚劑的物質(zhì)是 A.對(duì)苯二酚 B.DPPH C.AIBN D.雙酚A11、關(guān)于單體以及自由基的活性，下列因素?zé)o關(guān)的是：A.空間效應(yīng) B.自加速效應(yīng) C.共軛效應(yīng) D.誘導(dǎo)效應(yīng),（ C ）,（ A ）,2、過(guò)氧化二苯甲酰引發(fā)某單體聚合的動(dòng)力學(xué)方程為：Rp=kP[M](fkd/kt)1

27、/2[I]1/2，假定各基元反應(yīng)的速率常數(shù)和f都與轉(zhuǎn)化率無(wú)關(guān)，[M]0=2 mol·L-1，[I]=0.01 mol·L-1，極限轉(zhuǎn)化率為10%。若保持聚合時(shí)間不變，欲將最終轉(zhuǎn)化率從10％提高到20％，試求：（1）[M]0增加或降低多少倍？（2）[I]0增加或降低多少倍？,第三章 自由基共聚合,1.共聚物的分類和命名,2.推導(dǎo)了二元共聚的方程和競(jìng)聚率,(1)五個(gè)假定(2)共聚方程的推導(dǎo)(3)競(jìng)聚率的定義,一

28、、知識(shí)點(diǎn),3.共聚物組成曲線,(1)理想共聚(2)交替共聚(3)一般共聚,4.單體和自由基活性,,(1)共軛效應(yīng)(2)極性效應(yīng)(3)位阻效應(yīng),5.Q-e方程,(1)P、Q、e分別代表什么？(2)選定苯乙烯為參比單體,k12 = P1Q2exp(-e1e2),1. 已知單體1（M1）和單體2（M2）的Q1=2.39，e1=-1.05，Q2=0.60，e2=1.20，比較兩單體的共軛效應(yīng)是（A）大于（B）。從電子效應(yīng)看，M1是具有

29、（C）取代基的單體，M2是具有（D）取代基的單體。比較兩單體的活性（E）大于（F）。當(dāng)兩單體均聚時(shí)的kp是（G）大于（H）。,二、例題,2. 已知單體1（M1）和單體2（M2）的Q1=2.39，e1=-1.05，Q2=0.60，e2=1.20，比較兩單體的共軛效應(yīng)是 M1 大于M2。從電子效應(yīng)看，M1是具有 供電子性取代基的單體，M2是具有吸電子性取代基的單體。比較兩單體的活性 M1大于M2。當(dāng)兩單體均聚時(shí)的kp是M1大于M2。,課后

30、習(xí)題,3、MMA（Q=0.74）與（ ）最容易發(fā)生共聚A. St（1.00 ） B. VC（0.044 ） C. AN ( 0.6 ) D. B( 2.39),C,4、關(guān)于單體以及自由基的活性，下列因素?zé)o關(guān)的是：A.空間效應(yīng) B.自加速效應(yīng) C.共軛效應(yīng) D.誘導(dǎo)效應(yīng),（ ）,A,,兩個(gè)單體的競(jìng)聚率的積等于0的時(shí)候，共聚類型為交替共聚，也就是說(shuō)越接近于0，越容易發(fā)生交替共聚，所以本題中。

31、。。。組比較容易發(fā)生交替共聚,氯乙烯（r1=1.67）與醋酸乙烯酯（r2=0.23）共聚，希望獲得初始共聚物瞬時(shí)組成和85%轉(zhuǎn)化率時(shí)共聚物平均組成為5%（摩爾分?jǐn)?shù)）醋酸乙烯酯，分別求兩單體的初始配比。,單體M1的濃度為5mol/L，單體M2的濃度1mol/L，競(jìng)聚率r1=0.4，r2=0.69，試求：（1）粗略繪出單體-共聚物組成曲線形態(tài)；（2）共聚物起始組成（摩爾分?jǐn)?shù)）；（3）恒比點(diǎn)組成（摩爾分?jǐn)?shù)）。,第四章 縮聚和逐步聚合,

32、一、知識(shí)點(diǎn),1. 逐步聚合是聚合機(jī)理而言,逐步聚合除縮聚外，還有聚加成，開(kāi)環(huán)，氧化-偶合， Diels-Alder加成聚合,3.官能度及不同官能度的反應(yīng),,2.縮聚是單體和聚合物組成結(jié)構(gòu)而言，,聚合體系中任何兩分子（單體或聚合物分子）間都能相互反應(yīng)生成聚合度更高的聚合物分子。,1-1、1-2、1-3體系；低分子縮合反應(yīng)；2-2或2體系：線形縮聚；2-3、2-4等多官能度體系：體形縮聚。,4. 線形縮聚條件,5. 線形縮聚機(jī)理,(1)

33、 逐步特性,n－聚體 ＋ m－聚體,(n + m)－聚體 ＋ 水,(2) 可逆特性,,K 值 小， 如聚酯化反應(yīng)，K ? 4， 副產(chǎn)物水對(duì)分子量影響很大K值中等，如聚酰胺化反應(yīng)，K ? 300～500 水對(duì)分子量有所影響K值很大，在幾千以上，如聚碳酸酯、聚砜 可看成不可逆縮聚,6. 反應(yīng)程度與分子量,N

34、0：體系中羧基數(shù)或羥基數(shù)，等于起始二元酸和二元醇的分子總數(shù)，也等于反應(yīng)時(shí)間t 時(shí)的結(jié)構(gòu)單元數(shù)。N：反應(yīng)t時(shí)體系中殘留的羧基或羥基數(shù)，等于聚酯分子數(shù)。,平均聚合度：大分子鏈的平均結(jié)構(gòu)單元數(shù)。,?,7. 體形縮聚的特點(diǎn),反應(yīng)單體之一的官能度f(wàn) >2（必要條件）；􀂙 體形縮聚物的合成一般分為二個(gè)階段；􀂙,產(chǎn)物為不溶不熔的體形分子——熱固性聚合物。,預(yù)聚物制備階段：先制成預(yù)聚物（prepolyme

35、r） (分子量500～ 5000)線型或支鏈型，液體或固體，可溶可熔 交聯(lián)固化階段：預(yù)聚物的固化成型 。 在加熱加壓條件下進(jìn)行。,,8. 凝膠化作用和凝膠點(diǎn),9. Carothers（卡羅瑟思）理論,①等基團(tuán)數(shù),Carothers方程,②基團(tuán)數(shù)不等,1. 下列的敘述對(duì)縮聚反應(yīng)的官能度f(wàn)來(lái)說(shuō)不正確的是（ ）A．

36、官能度是根據(jù)官能團(tuán)來(lái)確定的B．官能度數(shù)和官能團(tuán)數(shù)并非完全一一對(duì)應(yīng)C．在縮聚反應(yīng)中，不參加反應(yīng)的官能團(tuán)不計(jì)算在官能度內(nèi)D．無(wú)論反應(yīng)的對(duì)象和條件如何，一種單體的官能度是固定的,2.苯酚跟甲醛生成酚醛樹(shù)脂的反應(yīng)屬于( ) A．加聚反應(yīng) B．縮聚反應(yīng) C．消去反應(yīng) D．加成反應(yīng),二、例題,A,B,3、下面哪種組合可以制備無(wú)支鏈高分子線形縮聚物 A.1-2官能度體系； B.2-2官能度體系；

37、 C.2-3官能度體系；D.3-3官能度體系。,B,4. 逐步聚合的方法有 、 、 和 。,熔融縮聚,溶液縮聚,界面縮聚,固相縮聚,5．單體含有下列哪種官能團(tuán)時(shí)不能進(jìn)行縮聚反應(yīng)----------------------（ ）A．—CO

38、OH B．—NH2 C．—COOR D．—COR,D,2,6. 生成線形縮聚物的必要條件是單體的官能度為 。,7. 工業(yè)上生產(chǎn)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)可采用( )。 A 熔融縮聚 B 界面縮聚 C 溶液縮聚 D 固相縮聚,A,8、在縮聚反應(yīng)的實(shí)施方法中對(duì)于單體官能團(tuán)配比等物質(zhì)量和單體純度要求不是很嚴(yán)格的縮聚是 。 A.熔融縮聚 B.溶液縮聚

39、 C.界面縮聚 D.固相縮聚。,C,第五章 聚合實(shí)施方法,一、知識(shí)點(diǎn),1. 各種聚合機(jī)理的實(shí)施方法,自由基聚合離子聚合與配位聚合逐步聚合,2. 本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合的相關(guān)內(nèi)容以及比較,3.乳液聚合,乳化劑 聚合機(jī)理 聚合動(dòng)力學(xué)與聚合度 計(jì)算,二、例題,課后習(xí)題,1、比較本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合和乳液聚合的配方、基本組份和優(yōu)缺點(diǎn)。P146 表5-2,2.簡(jiǎn)述乳液聚合機(jī)理。單體、乳化劑和引發(fā)劑所在場(chǎng)所。

40、引發(fā)、增長(zhǎng)和終止的情況和場(chǎng)所。在聚合過(guò)程中膠束、乳膠粒和單體液滴的變化情況。,①     問(wèn)：聚合機(jī)理，單體被乳化劑分散為增溶膠束和單體液滴，溶于介質(zhì)中的引發(fā)劑形成活性中心后擴(kuò)散入膠束進(jìn)行增長(zhǎng)。 ②     單體：微量溶于分散介質(zhì)，部分形成增溶膠束，多數(shù)形成單體液滴。 引發(fā)劑：溶于介質(zhì)中，形成活性中心后擴(kuò)散進(jìn)入增溶膠束或吸附單體、乳化劑成核。 乳化

41、劑：CMC以下溶于介質(zhì)，大部分形成膠束和增溶膠束，少量在單體液滴外部。 ③     引發(fā)：活性中心最初在介質(zhì)中形成，后進(jìn)入增溶膠束。 增長(zhǎng)：增溶膠束內(nèi)一旦進(jìn)入活性中心，即開(kāi)始增長(zhǎng)（此時(shí)稱乳膠粒）。 終止：第二個(gè)活性中心進(jìn)入乳膠粒造成終止。 ④     膠束：隨反應(yīng)進(jìn)行，數(shù)目下降，不斷補(bǔ)充到體積、數(shù)量擴(kuò)大的乳膠粒上。 乳膠粒：引發(fā)階段不斷形成，恒速階

42、段數(shù)目不變，但體積增加。 單體液滴：不斷有單體補(bǔ)充給乳膠粒，體積數(shù)目不斷減少，最后消失。,3. 典型乳液聚合中,主要引發(fā)地點(diǎn)是在 ，懸浮聚合中,主要引發(fā)地點(diǎn)是在 ，溶液聚合 ，本體聚合 。,膠束,單體,溶劑內(nèi),單體內(nèi),4. 乳液聚合中，經(jīng)典理想體系的組成為: 、 、

43、 、 。,難溶于水的單體,水溶性引發(fā)劑,水溶性乳化劑,去離子水,5.乳液聚合時(shí)，乳化劑的作用不包括下列哪一項(xiàng)？( )A.增加單體的溶解性 B.提供聚合場(chǎng)所 C.降低表面張力 D.在單體液滴表面形成保護(hù)層，防止凝聚,B,3、乳液聚合的第二個(gè)階段結(jié)束的標(biāo)志是

44、？A.膠束的消失 B.單體液滴的消失 C.聚合速度的增加 D.乳膠粒的形成。,（ B ）,4、自由基聚合實(shí)施方法中，使聚合物分子量和聚合速率同時(shí)提高，可采用聚合方法？A.乳液聚合 B.懸浮聚合 C.溶液聚合 D.本體聚合。,（ A ）,第六章 離子聚合,陰離子,反應(yīng)通式：,陰離子聚合機(jī)理?無(wú)終止聚合,活性聚合和活性聚合物,陰離子聚合機(jī)理的特點(diǎn)： 快引發(fā)、慢增長(zhǎng)、無(wú)終止、無(wú)轉(zhuǎn)移陽(yáng)離子??,離子聚

45、合與自由基聚合的比較,1. 比較自由基聚合與離子聚合的異同點(diǎn)。,2. 課后的習(xí)題和上課的練習(xí)題,自由基聚合：慢引發(fā)、快增長(zhǎng)、速終止、可轉(zhuǎn)移陽(yáng)離子聚合：快引發(fā)、快增長(zhǎng)、易轉(zhuǎn)移、難終止陰離子聚合：快引發(fā)、慢增長(zhǎng)、無(wú)終止,3. 自由基本體聚合反應(yīng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)凝膠效應(yīng)，而離子聚合反應(yīng)則不會(huì)，原因在于( )。 A鏈增長(zhǎng)方式不同 B 聚合溫度不同 C 終止反應(yīng)方式不同 D 引發(fā)反應(yīng)方式不同

46、,A,4.能采用陽(yáng)離子、陰離子與自由基聚合的單體是？A.MMA B.St C.異丁烯 D.丙烯腈,（ ）,B,5.陰離子聚合最主要的鏈終止方法是A．向反離子轉(zhuǎn)移；B．向單體轉(zhuǎn)移； C．溶劑終止； D. 無(wú)終止,( ),D,第七章 高分子溶液,一、名詞解釋溶脹，溶解，理想溶液，溶度參數(shù)，極性相似相原則，溶度參數(shù)相近原則，溶劑化原則，良溶劑，不良溶劑，非溶劑，高分子-溶劑相互作用參數(shù)χ1, 增塑劑，

47、凝膠，凍膠，溶脹平衡，,1.高聚物溶解過(guò)程的特點(diǎn)2.溶劑選擇的三原則3.高分子溶液的分類以及特點(diǎn),二、問(wèn)題,1.高聚物溶解過(guò)程的特點(diǎn)非晶高聚物遵循高聚物的溶解原則，選擇合適的溶劑，并經(jīng)溶脹和溶解兩個(gè)過(guò)程即可溶解。非極性結(jié)晶高聚物的溶解，在常溫下不溶解，需加熱到熔點(diǎn)附近，然后才發(fā)生溶脹和溶解。極性結(jié)晶高聚物，只要選擇合適的強(qiáng)極性溶劑，即可發(fā)生溶脹和溶解交聯(lián)聚合物，只發(fā)生溶脹，不溶解。,三、練習(xí),1、下列四種聚合物在各自的良溶劑

48、中，常溫下不能溶解的為（ ）。 A、聚乙烯， B、聚甲基丙烯酸甲酯， C、無(wú)規(guī)立構(gòu)聚丙烯， D、聚氯乙烯,2、下列四種溶劑中，對(duì)PVC樹(shù)脂溶解性最好的是（ ）。 A 環(huán)己酮， B 苯， C 氯仿， D 二氯乙烷,3、特性粘度[η]的表達(dá)式正確的是（ ）。,A,A,C,4. 關(guān)于有機(jī)高分子化合物的溶解性，下列說(shuō)法不正確的是( ) A．所有高分子化合物都不能溶解 B. 某些線型結(jié)構(gòu)的高分子能溶于適當(dāng)?shù)娜軇〤

49、．硫化橡膠不能溶于汽油，但有一定程度的脹大（溶脹） D．聚甲基丙烯酸甲酯能溶于氯仿,A,5．聚合物在溶液中通常呈（ ） 構(gòu)象。 A．鋸齒形 B．螺旋形 C．無(wú)規(guī)線團(tuán) D．梯形,C,6. 非極性結(jié)晶聚合物的溶解要經(jīng)過(guò)結(jié)晶聚合物的 和溶解兩個(gè)過(guò)程。A 溶脹；B 溶劑吸附；C 溶劑滲透；D 熔融,D,5、判定溶劑對(duì)聚合物溶解力的原則有(1)極性相近原則、 溶劑化原則

50、和 溶度參數(shù)相近原則 。,6、高聚物的溶解一般分 溶脹 和 溶解 兩個(gè)階段。,7. 聚合物溶度參數(shù)一般與其（ ）無(wú)關(guān)。A、分子量 B、極性大小 C、分子間力 D、內(nèi)聚能密度,A,8、下列哪種聚合物只能溶脹不能溶解 ？A、橡皮 B、淀粉C、聚丙烯纖維 D、聚苯乙烯塑料,（ ）,A,9.下列四種聚合物在各自的良溶劑中，常溫下不能溶解

51、的為。A、聚乙烯， B、聚甲基丙烯酸甲酯， C、無(wú)規(guī)立構(gòu)聚丙烯， D、聚氯乙烯,( ),A,9、高分子的溶解與低分子有什么不同？,10、比較晶態(tài)高聚物與非晶態(tài)高聚物溶解過(guò)程的異同點(diǎn)？,答：①高分子比小分子溶解復(fù)雜，時(shí)間長(zhǎng)。②高分子溶解經(jīng)過(guò)溶脹、溶解兩個(gè)過(guò)程。小分子一般直接溶解。③交聯(lián)高聚物停留在溶脹階段，有的甚至不能溶脹。,第八章 高聚物的力學(xué)性能,一、名詞解釋彈性，塑性，應(yīng)力，應(yīng)變，模量，柔量，泊松比，拉伸強(qiáng)

52、度，抗沖強(qiáng)度，抗彎強(qiáng)度，硬度，普彈模量，楊氏模量，拉伸模量，剪切模量，應(yīng)力-應(yīng)變曲線，普彈形變，斷裂伸長(zhǎng)率，屈服應(yīng)力，脆性斷裂，韌性斷裂，強(qiáng)迫高彈性，脆化溫度，冷拉，細(xì)頸（成頸），應(yīng)力集中，應(yīng)變軟化，應(yīng)變硬化，銀紋現(xiàn)象，剪切帶，強(qiáng)度,1.聚合物力學(xué)性質(zhì)的特點(diǎn)2.應(yīng)力-應(yīng)變曲線的解釋3.高聚物屈服過(guò)程的特征4.聚合物脆性斷裂和韌性斷裂的不同點(diǎn) 及對(duì)溫度和應(yīng)變速率的敏感性5.應(yīng)力-應(yīng)變曲線的類型6.聚合物強(qiáng)度與韌性的比較7.

53、銀紋與剪切帶的異同,二、問(wèn)題,細(xì)頸、剪切帶和銀紋比較,三、練習(xí),1、拉伸實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)力－應(yīng)變曲線初始部分的斜率和曲線下的面積分別反映材料的（ ）。 A、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率 B、楊氏模量、斷裂能 C、屈服強(qiáng)度、屈服應(yīng)力 D、沖擊強(qiáng)度、沖擊能,2、在聚甲基丙烯酸甲酯的拉伸試驗(yàn)中，溫度升高則（ ）。 Ａ、σB升高、εB降低， B、σB降低、εB升高， C、σB升高、 εB升高， Ｄ、σB降低、 εB降低，,3、提高高分子材料的拉伸強(qiáng)度

54、有效途徑為（ ）。 A、降低拉伸速度，B、取向，C、增塑，D、加入碳酸鈣,B,B,B,4、在高分子材料的拉伸試驗(yàn)中，提高拉伸速率時(shí)，則（ ）。 Ａ、σB升高、εB降低， B、σB降低、εB升高， C、σB升高、εB升高， Ｄ、σB降低、εB降低,5、材料的強(qiáng)弱用物理量（ ）來(lái)衡量；韌脆用物理量（ ）來(lái)衡量，硬軟用物理量（ ）來(lái)衡量。 6、由應(yīng)力—應(yīng)變曲線可知，材料破壞有兩種方式，即（

55、 ）和（ ）。,A,應(yīng)力(σ),強(qiáng) 度,模量(E),脆性斷裂,韌性斷裂,7. 輕度交聯(lián)可使材料拉伸強(qiáng)度 、彈性 、蠕變 、應(yīng)力松弛 。,提高,增大,減少,加快,8. 相對(duì)于脆性斷裂，韌性斷裂的斷裂面較為 ( ) ，斷裂伸長(zhǎng)率較 ( ) ，而且斷裂之前存在 (

56、) 。,9. 聚合物處于高彈態(tài)時(shí)，其分子運(yùn)動(dòng)的主要單元是（ ） 。 A、鍵長(zhǎng) B、鏈段 C、鍵角 D、整個(gè)分子,粗糙,長(zhǎng),屈服,B,10. 非晶態(tài)高聚物在（ ） 的溫度下拉伸才可以產(chǎn)生強(qiáng)迫高彈性變。 A、室溫 B、Tb-Tg C、Tg以上 D、Tm以上,B,11、聚合物樣品在拉伸過(guò)程中出現(xiàn)細(xì)頸是 的標(biāo)志，冷拉過(guò)程（頸縮階段）在微觀上是分子中鏈段或晶片的

57、 過(guò)程。,發(fā)生屈服,發(fā)生取向,9、有三種材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線 如圖所示。 A、哪種材料的彈性模量最高？B、哪種材料的伸長(zhǎng)率最大？ C、哪種材料的韌性最高？ D、哪種材料的在斷裂前沒(méi)有明 顯的塑性變形？E、判斷順丁橡膠、尼龍6、酚醛 樹(shù)脂分別對(duì)應(yīng)哪種材料的曲線？,第九章 高聚物的粘彈性,一、名詞解釋粘彈性，線性粘彈性，動(dòng)態(tài)粘彈性，靜態(tài)粘彈性蠕變，應(yīng)力松弛，滯后現(xiàn)象，內(nèi)耗時(shí)溫等效原理,1、

58、粘彈性是高聚物的重要特征，在適當(dāng)外力作用下，（ ）有明顯的粘彈性現(xiàn)象。 A、Tg以下很多 B、Tg附近 C、Tg至Tf之間 D、Tf附近,2.高分子材料的應(yīng)力松弛程度與______有關(guān)。A.外力大??； B.外力頻率； C.形變量。,3.聚合物材料的蠕變過(guò)程的形變包括__________、_________和＿＿＿＿_(dá)_ 。,C,A,普彈形變,高彈形變,粘性流動(dòng),4. 高聚物的靜態(tài)粘彈性行為表現(xiàn)有   蠕變 、&

59、#160;應(yīng)力松弛 。,5. 高聚物的粘彈性行為表現(xiàn)有 （ ） 、 （ ） 和 （ ）,應(yīng)力松弛,滯后、內(nèi)耗,蠕變,6、高聚物滯后現(xiàn)象發(fā)生的原因是：A、運(yùn)動(dòng)時(shí)受內(nèi)摩擦力的作用B、高聚物的惰性很大C、高聚物的彈性太大D、高聚合的分子量太大,A,4.影響蠕變和應(yīng)力松馳的因素主要有哪些？,5、簡(jiǎn)明解釋時(shí)間-溫度等效原理。,答：高聚物的

60、同一力學(xué)松弛現(xiàn)象可以在較高的溫度、較短的時(shí)間（或較高的作用頻率）觀察到，也可以在較低的溫度下、較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)觀察到。因此，升高溫度與延長(zhǎng)觀察時(shí)間對(duì)分子運(yùn)動(dòng)是等效的，對(duì)高聚物的粘彈行為也是等效的。,內(nèi)因：凡能使大分子間相互作用增大或使鏈段長(zhǎng)度增大的因素,都能使蠕變及應(yīng)力松馳減小。外因：(1) 溫度：溫度增高，蠕變速率和數(shù)值增大；(2) 應(yīng)力：應(yīng)力增大，其效果與溫度升高相類似(3) 填充和增強(qiáng)，有利于降低材料的蠕變值(4) 增塑劑：隨增

61、塑劑的加入，材料的塑性增加，因此有利于應(yīng)用松馳及蠕變的發(fā)展。,第十章 高聚物的粘流特性,高聚物的流變性高聚物的熔體粘度高聚物熔體的彈性效應(yīng),第1、2、3類屬于彈性形變（包括普彈和高彈）體；第4、5、6、7類屬于同時(shí)具有黏性和彈性的黏彈體，其中第5、6類以塑性為主，第7類以黏性為主，又稱為假塑性流體，高聚物材料多屬于此類；,5. 討論不同柔性的聚合物的熔體粘度對(duì)溫度和剪切速率依賴性的差異、并說(shuō)明POM和PC加工中如何有效的增

62、加流動(dòng)性。,1. 大多數(shù)聚合物熔體在剪切流動(dòng)中表現(xiàn)為（ ）。A.賓漢流體， B、假塑性流體， C、膨脹性流體， D、牛頓流體,2. 脹性流體的特征是（ ）。A．剪切增稠 B．剪切變稀 C．粘度僅與分子結(jié)構(gòu)和溫度有關(guān) D.與牛頓流體相似,3. 聚合物處于粘流態(tài)時(shí)，其分子運(yùn)動(dòng)的主要單元是 ( )。A、鍵長(zhǎng) B、鏈段 C、鍵角

63、 D、整個(gè)分子,B,A,D,4. 高聚物熔體產(chǎn)生彈性效應(yīng)的本質(zhì)是 。,高聚物熔體的法向應(yīng)力差,答：不同柔性的聚合物，其熔體粘度對(duì)溫度和剪切速率的依賴性是不同的：柔性的高分子鏈在剪切力的作用下容易沿外力方向取向，使粘度明顯下降，因此，柔性聚合物的熔體粘度對(duì)剪切速率非常敏感，而剛性高分子下降則不明顯。剛性高分子鏈的粘流活化能大，其剪切粘度對(duì)溫度極為敏感，隨著溫度的升高，剪切粘度明

64、顯下降，而柔性高分子鏈的粘流活化能小，其剪切粘度隨溫度的變化較小。 POM 是典型的柔性高分子，而 PC 是典型的剛性高分子鏈，在加工中要有效地增加其流動(dòng)性，對(duì)POM采取增大剪切速率的方法更加有效，對(duì) PC 采取升高溫度的方法更加有效。,(1) 高分子流動(dòng)是通過(guò)鏈段的位移運(yùn)動(dòng)來(lái)完成的(2)高分子流動(dòng)不符合牛頓流體的流動(dòng)規(guī)律 (3)高分子流動(dòng)時(shí)伴有高彈形變,5. 高聚物熔體的流動(dòng)特性,6、下列材料哪種更容易從模頭擠出 ？

65、 A、牛頓型流體 B、脹塑性材料 C、非牛頓型材料 D、假塑性材料,（ D ）,7、高聚物為假塑性流體，其粘度隨剪切速率的增加而 A.增加 B. 減小 C. 不變 D. 先增大后減小,（ ）,B,8、在設(shè)計(jì)制造外徑為5cm管材的模頭時(shí)，應(yīng)選擇哪種內(nèi)徑的模頭? A、小于5cm B、等于5cm C、大于5cm

66、 D、以上均可,（ A ）,第十一章 高分子的化學(xué)反應(yīng),三類反應(yīng)：變大，不變，變小,習(xí)題：指出下列單體聚合反應(yīng)機(jī)理,CH2=C(CH3)COOR 自由基聚合、陰離子聚合CH2=CHOR 陽(yáng)離子聚合CH2=CHOOCCH3 自由基聚合CH2=CCH3CH=CH2 自由基、陰離子、陽(yáng)離子聚合HOOC(CH2)6-OH

67、 縮合聚合或逐步聚合CH2=C(CN)2 陰離子聚合,CH2=C(CH3)COOR CH2=CHOR CH2=CHOOCCH3 CH2=CCH3CH=CH2 HOOC(CH2)6-OH CH2=C(CN)2,習(xí)題：自由基聚合引發(fā)劑活性的判據(jù)有哪幾個(gè)？引發(fā)劑的引發(fā)

68、效率常低于1.0，主要的原因有哪些?,答：1. 引發(fā)劑分解速率常數(shù)（kd）、引發(fā)劑分解活 化能（Ed）、半衰期（t1/2）、殘留分率 ([I]/[I]0); 2. 誘導(dǎo)分解、籠蔽效應(yīng)。,1. 陰離子聚合最主要的鏈終止方法是( )A．向反離子轉(zhuǎn)移B．向單體轉(zhuǎn)移C．溶劑終止D. 無(wú)終止,D,2. 烯類單體在懸浮或本體聚合中，存在自動(dòng)加速效應(yīng)時(shí)，將導(dǎo)致（ ）。A.聚合

69、速率和相對(duì)分子質(zhì)量同時(shí)降低； B.聚合速率增加但相對(duì)分子質(zhì)量降低；C.產(chǎn)生凝膠； D.聚合速率和相對(duì)分子質(zhì)量同時(shí)增加而相對(duì)分子質(zhì)量分布變寬；,D,3. 乳液聚合反應(yīng)進(jìn)入恒速階段的標(biāo)志是（ ）。A.單體液滴全部消失；B.體系黏度恒定；C.膠束全部消失；D.引發(fā)劑消耗一半,C,4. 自由基聚合的特征是