塑料材料学复习指导及问答

1、一、绪论1、树脂 :由低分子单体化合物通过共价键结合起来的一种高分子化合物。2、塑料 ：树脂为基材，加入适当助剂，成型。3、热塑性聚酯 ：饱和的二元羧酸与饱和的二元醇缩聚得到的线型聚合物。4、热固性塑料 ：指在受热或其他条件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料。热塑性塑料： 指加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行的塑料。 区别：（ 1）分子结构： a线型及支链型大分子 b 线型大分子，固化后成为三维体型大分子。（2）热行为： a受热可熔化， 冷却又变硬， 可反复此过程 ；b 制成制品后即成为不溶不熔的材料。（3）溶解性： a可溶于特定的溶剂； b 仅在某些溶剂中溶胀。5、

2、通用塑料 :产量大、用途广、成型性能好、价格较廉。6、工程塑料 :具有优异的力学性能和优异的耐热性，优异的耐化学性能。7、二元酸和二元醇的酯化作用，得到聚酯。第二章塑料材料的组成1、助剂的作用 ：改善成型工艺性能；改善制品的使用性能或降低成本。2、渗析 ：是指塑料中某助剂向相接触的其它材料中迁移的现象。 当一种添加剂在被掺合的聚合物里以及在能够是液态或固态的邻近材料内部具有一定溶解度的 时候，便会迁移到邻近材料里去。这就发生了添加剂的渗出。3、喷霜 ：是指塑料中某助剂向制品表面迁移的现象，一般主要是指增塑剂和润滑剂。 当该助剂在加工温度下在树脂中完全溶解，但在室温下仅部分溶解时， 所成型的制品

3、在室温下 存放或使用时就会发生喷霜现象。4、填料 ：用来改善某些物理性能或力学性能，有时填料的使用主要是为了降低材料的造价。5、增塑剂 ：用来改善塑料的塑性，增加成型加工时的流动性，降低制品的脆性，改善塑料耐寒 性的一种助剂。6、增塑机理 ：间隔作用、极性理论和氢键理论。 增塑剂的主要功能是通过在聚合物分子间起间隔作用，使不同分子链间的距离增大，从而使分子 链旋转需要的能量降低，在低于分解温度时聚合物变得可以流动。要求：挥发性小，与树脂的相容性好。 PVC 必须要用增塑剂。7、热稳定剂 ：加入到塑料配料中，能改善树脂的热稳定性，抑制其热降解、热分解的助剂。 热稳定剂的作用机理： （1）抑制自由

4、基生成和脱 HCl 的过程（有机锡类） ；（2）吸收中和 HCl ， 抑制它的自动催化作用（盐基铅盐、金属皂类） 。8、光稳定剂： 加入到塑料配方中，改善塑料的耐日光性，防止或降低日光中紫外线对塑料的破 坏的助剂。分三大类：紫外光屏蔽剂，吸收剂，淬灭剂。9、抗氧剂 ：添加到塑料配方中，能延缓或抑制塑料氧化降解的物质。机理： （1） 酚类、胺类抗氧剂中含有 -OH ，=NH ，能与自动催化氧化反应中形成的自由基作用，最 终使自由基消失，使氧化的链式反应终止。 （2） 亚磷酸类抗氧剂能够将氧化反应过程中形成的氢 过氧化物分解为不活泼产物，使其失去活性。10、抗静电剂 ：加入塑料配方中或涂敷到塑料制

5、品表面，防止制品表面聚积电荷的助剂。静电的危害 ： 1）表面吸尘； 2）引起事故。机理：（ 1）抗静电剂中所含的亲水基团增加制品表面的吸湿性，增加导电性（2）离子型抗静电剂可以增加制品表面离子浓度，增加表面导电性。（3）抗静电剂具有较大的介电常数，加入塑料配方后可以增大材料电容，减少塑料制品表 面摩擦时的电荷聚积。（4）某些抗静电剂可以增加塑料制品表面的平滑度，降低摩擦因素，因而也可以减少摩擦 时产生的电荷数量。11、阻燃剂 ：加入到塑料配方中，能够降低材料的燃着倾向和程度，或降低燃烧速率和火焰传播 速率的助剂。分类：添加型、反应型。机理：（ 1）燃烧时可形成不透的耐火涂层，隔绝燃烧物与氧的接

6、触；（ 2）改变燃烧过程的热状态；（3）冲淡氧的供给； （ 4）从化学反应上妨碍燃烧过程。12、润滑剂 ：加入到塑料配料中，以便在塑料成型加工中减小摩擦，改善加工性能的助剂。 塑料润滑剂作用方式：内润滑、外润滑。用在塑料中的着色剂基本上是颜料。（1）内润滑：与树脂有适当的相容性，可改善流动性能，降低塑料内部各组成的内摩擦。硬脂 酸、硬脂酸甘油脂等。（2）外润滑：与树脂不亲和，在树脂表面形成薄膜，防止塑料粘结在金属设备、模具上。如石 蜡、硅油等。13、固化剂 ：加入到热固性塑料配方中，可以使树脂分子链间产生交联反应，形成三维网状或立 体结构大分子的一种助剂。固化剂具有专用性。第三章 聚烯烃类塑料

7、1、PE 各聚合机理 ：（1）高压聚合：过氧化物，自由基，气相本体聚合； （ 2）低压聚合：齐氏催 化剂，离子配位聚合，液相淤浆法； （ 3）中压聚合： CrO3，离子型聚合，溶液法聚合。2、PE 性能 ：化学上的惰性。良好的韧性和耐低温性。优异的介电和电绝缘性。极优的 耐溶剂性。软而韧。（1）PE力学性能：一般，只有耐冲击性能较好。耐冲击强度LDPE > LLDPE >HDPE 。随密度、结晶度、分子量提高，力学性能增大。（2）PE 热性能：随分子量和结晶度的提高而改善。玻璃化温度低，支化度增大，密度降低，熔 融温度降低，热变形温度很低，热稳定性较好，比热容较大；热导率大，不宜作

8、绝热材料；线膨 胀系数较大，制品尺寸随温度变化较大。（3）PE 加工性能：吸水性极小，分子链柔性好，熔体的非牛顿性不明显，比热容较大，结晶能 力高，熔体易氧化，收缩率大。（4）PE 加工工艺：注塑，挤出，中空吹塑； LDPE 和 HDPE 皆具有良好的注塑成型工艺性， PE 可以挤出成型为板材，管材，棒材及各种型材，最常用于管材；中空吹塑是先从挤出机中挤出管 形型胚，再将型胚置于模具中通气吹至要求形状，成为封闭的中空容器。3、（1）PP 侧甲基对其性能的影响 ：1 分子链变硬，规整性下降； 2 空间结构改变； 3. 叔碳原子 使 PP 化学性质活泼； 4 等规指数影响； 5 分子量对性能的影响

9、。（2）与 PE 比较 ：1 力学性能：绝对值高于聚乙烯；缺点是韧性不够好，特备是低温脆性。2 热性能：熔融温度较聚乙烯高；耐热性稍高于聚乙烯。分子量增加，热变形温度降低，但耐寒 性增加。比热容、热导率小于 PE ，聚乙烯绝热性优于聚乙烯。3 电性能：与聚乙烯接近； 4 耐化学试剂和耐溶剂性：良好； 5 环境与老化性能：易降解；铜害 作用: ；6 燃烧性能：极易燃烧，与聚乙烯类似。4、（ 1） PP 加工性能 ：1 吸湿性小；2 成型方法多； 3 熔体粘度小； 4 易结晶，收缩率大； 5 非 牛顿流体，粘度对剪切速率和温度敏感； 6 熔体弹性大，冷却凝固快，易产生内应力； 7 受热易 氧化降解

10、。（2）PP 加工工艺 ：聚丙烯可采用注塑、挤出、吹塑、旋塑、热成型、发泡、喷涂等工艺，其中 最常采用的是注塑与挤出。第四章 聚乙烯基塑料1、聚氯乙烯（ PVC ）聚合机理 ：自由基机理。实施方法：以悬浮法和乳液法为主 。 不含增塑剂或含增塑剂不超过5%的聚氯乙烯称为 硬聚氯乙烯 ，含增塑剂的聚氯乙烯中增塑剂的加入量一般都很大，使材料变软，故称为 软聚氯乙烯 。2、PVC 氯原子侧基对聚合物性能的影响 ：（ 1）增大分子链之间的吸引力； （ 2）降低聚合物的电性能；（ 3）使材料具有阻燃性； （ 4）影响聚合物的溶解性； （ 5）影响聚合物的规整度。基本属于无定形聚合物。3、PVC 工艺特性

11、：（1）热稳定性差 （2）熔体粘度高， 成型压力大 （ 3）对设备有腐蚀作用。 （4） 熔体冷却速度快，成型周期短。成型工艺 ：注塑、挤出、吹塑、压延、搪塑、发泡等成型工艺。 注塑成型主要用于硬聚氯乙烯。聚氯乙烯可以挤出成型各种型材，也可以挤出吹塑薄膜。4、聚乙酸乙烯（ PVAC ）制备方法 ：由聚乙酸乙烯在酸性或碱性醇溶液中水解得到。5、如何提高聚乙烯醇 PVAC 的耐水性？答： （1）进行加热，使其产生部分交联。当加热超过160时即可产生部分交联，可大大提高耐水性。（2） 用醛处理， 使其表面生成不溶于水的聚乙烯醇缩醛。（3）利用某些有机物如邻苯二甲酸二乙酯、丁二酸二乙酯等与之反应使产生分

12、子链间交联。第五章 聚苯乙烯类塑料1、PS 侧苯基的存在使聚苯乙烯具有如下结构特点：（ 1）使分子链变刚变硬 。 Tg 在 90-100OC（2）存在空间异构现象（ 3）耐化学性较 PE、PP 等要差（ 4）在空气中易氧，并引起降解（ 5） 耐溶剂性差（ 6）有优异的介电、电绝缘性能（ 7）耐辐射性较高 。2、PS 的聚合 ：1 本体聚合：优点是产物纯度高、透明性好，产品介电、电绝缘性优良；缺点是 散热困难，由于温度分布不均和局部过热，使产物分子量分散性大，影响到材料的力学性能。2 悬浮聚合：散热容易，产物分子量高，分散性小，但是分散剂不宜除尽，纯度不如本体聚合。3 溶液聚合：在溶液中进行聚合

13、，由于体系粘度小，进行搅拌比本体聚合时容易，实施过程中机 械设备上的困难较少，散热也较容易。 但是分子量小，力学性能差 ,。4 乳液聚合：由于增长链 自由基处于隔离状态，使自由基寿命较长，因此聚合反应速率高、聚合物分子量高、分散性小， 使其力学性能、 耐热性均较优， 但由于体系辅助成分多， 乳化剂、 分子量调节剂等很难清除干净， 以致产物纯度比悬浮聚合还要差，后处理也复杂，成本高于悬浮聚合。3、PS 性能 ：（1）力学性能：硬而脆（ 2）热性能：聚苯乙烯的耐热性能较差，热变形温度约为 7095 ，长期使用温度为 60 80 ；线膨胀系数较大（ 3）电性能：具有良好的介电性能和 绝缘性，易产生静

14、电（ 4）耐化学试剂及耐溶剂性：化学稳定性比较好；耐气候性不好；具有较 优的耐辐射性 .4、PS 工艺特性 ：（1）吸湿率很小（ 2）适宜成型的温度范围宽（ 3）制品性能与工艺参数，特别是 与成型温度及成型压力有明显关系（ 4）收缩率及其变化范围都较小（ 5）容易产生内应力。PS 加工工艺 （1）注塑成型 （2）挤出成型 （3）发泡成型 （ 4）吹塑成型（ 5）热成型5、PS 的缺点 ：韧性差，耐热性低，耐化学试剂耐溶剂性欠佳。克服缺点方法：改性。6、ABS 是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物。丙烯腈赋予材料良好的刚性、硬度、耐油耐腐，良好的着色性和电镀性；丁二烯赋予材料良好的韧性、耐寒性；

15、苯乙烯赋予材料刚性、硬度、 光泽性和良好的加工流动性，改变三组分的比例，可以调节材料性能。PMMA 聚合：悬浮聚合制备颗粒料、 粉状料； 本体聚合透光率高最高， 本体聚合制备型材 : 预聚、 浇铸、完成聚合。第六章 丙烯酸类塑料1、 PMMA 性能 ：（1）力学性能：硬而脆（ 2）热性能 ： 耐热性、耐寒性不高，加工温度范围宽（3）电性能 良好，具有良好的介电性和点绝缘性（ 4）耐化学试剂及耐溶剂性 ：可耐较稀的无机酸，可耐碱性， 但不耐温热的氢氧化钠和氢氧化钾，可耐盐类和油脂类耐脂肪烃类，不溶于水甘油甲醇等，在许 多氯代烃和芳烃可以溶解（ 5）耐候性：优异的耐大气老化性（ 6）燃烧性能 ：很

16、容易燃烧。PMMA 最大的特点是具有优异的光学性能，这也是其俗称“有机玻璃”的由来。主要是因为它 是无定形聚合物，质地均匀，其内部分子排列方式不会影响进入内部的光线在各个部分通过时的 速度，光线能够以同样的速度前进，不会四面分散，互相干扰。2、定向有机玻璃 ：聚甲基丙烯酸甲酯板材在玻璃化温度以上经定向拉伸，并在拉伸状态下冷却， 可以得到分子链处于取向状态的板材。3、PMMA 加工工艺 ：浇铸成型、注塑成型、挤出成型、热成型。第七章 氟塑料1、聚四氟乙烯 PTFE 的四个氟对性能的影响 ：（1）分子链以螺旋形排列（ 2）高度结晶 （ 3）优异的介电和电绝缘性能（ 4）高度热稳定性（ 5）优异的耐

17、化学试剂性和耐溶剂性 （6）熔融粘度极高（ 7）材料宏观上力学性能不佳，易出现冷流现象。2、聚合方法 ：由于聚合反应会猛烈放热，一般不宜采用本体聚合，工业上采用悬浮聚合和乳液 聚合两种方法。3、PTFE 性能 ：（ 1）力学性能 ：具有冷流性；软而弱聚合物；摩擦系数小（2）热性能：优异的耐高、低温性，长时工作范围宽（3）电性能：优异的介电和电绝缘性，且不受电场频率的影响（4）耐化学试剂及耐溶剂性 :：塑料之王。密度最大。4、PTFE 的加工方法是 冷压烧结成型 ：成型时，先将一定量的含氟塑料放入常温下的模具中，在 压力作用下压制成密实的形坯，然后送至烘室内进行烧结，冷却后即成为制品。5、聚三氟

18、氯乙烯（ PCTFE ）中氯对性能的影响 :（ 1）仍然可以结晶，但结晶程度会减小。（2）分子链刚性减小，使聚合物的熔点比聚四氟乙烯有所下降，耐热性也降低。（3）氯原子的引入，使分子链产生一定极性，使材料的电性能比聚四氟乙烯有所下降。极性的 产生又使分子链之间增大了吸引力，宏观上导致材料力学性能均有所提高。（4）氯原子和氟原子的体积皆大于氢原子，对骨架碳原子均有良好的屏蔽作用，使材料亦具有 优异的耐化学腐蚀性。第八章 聚酰胺类塑料1、聚酰胺 PA（俗称尼龙） ：指分子主链上交替出现酰胺基团（-NHCO- ）的聚合物。2、脂肪族 PA:： p 型聚酰胺； mp 型聚酰胺。 （ 1）由 氨基酸自缩

19、聚或由内酰胺开环聚合制得的 聚酰胺是 p 型聚酰胺，称聚酰胺 p， p 代表单体中所含碳原子数。 （ 2）由二元胺与二元羧酸缩 聚所得到的聚酰胺是 mp 型聚酰胺，称为聚酰胺 mp，其中 m 代表所用二元胺中所含碳原子数， p 代表所用二元羧酸的碳原子数。3、不同聚酰胺形成氢键多寡的规律如下 ：无论 p 型或 mp 型聚酰胺，凡单体中全部含有偶数个亚 甲基者，其聚合物分子链上酰胺基都可100形成氢键，凡单体中全部或其中一种单体含有奇数个亚甲基者，聚合物的酰胺基仅只能50形成氢键。4、PA 具有良好的力学性能典型的硬而韧的聚合物；PA 具有很好的耐磨性。第九章 聚碳酸酯1、为什么双酚 A 型聚碳

20、酸酯具有刚性分子链，但却具有优异的韧性？答： （1）分子链易形成稳定的原纤维聚集状结构（2）聚合物的无定形结构有利于材料的韧性。2、PC 工艺特性：（1）PC 分子链刚性大，熔体黏度高（ 2） PC的熔体更接近牛顿流体，提高温度 比增大压力更能降低熔体黏度 （3 ）PC 虽然吸湿性很小， 但因为容易高温水解， 即使微量的水分 也要在加工前尽量去除（ 4）光气法 PC 的分子量较高且分布宽；而酯交换法 PC 的分子量较低且 分布窄，加工特性不同（ 5 ）PC 的分子链刚硬，成型冷却后易残余很大的内应力。降低内应力的 方法：提高熔体温度、提高模具温度、制品成型后热处理（6 ）PC 是无定形聚合物，

21、其制品的尺寸稳定性较好（ 7）PC 与金属的黏附性很强，生产结束后应趁热清理料筒。3、聚碳酸酯成型工艺 ：注塑、挤出、吹塑、旋塑、热成型和发泡成型等工艺，但主要是前三种 方法。4、PC 的缺点 ：因抗疲劳强度差，容易产生应力开裂，抗溶剂性差，耐磨性欠佳。第十章 热塑性聚酯1、聚对苯二甲酸乙二醇酯（ PET ）分子链由三部分组成：柔性的脂肪烃基、刚性的苯撑基、极 性酯基。2、PET 的性能：（ 1）力学性能：较突出的强韧性，未增强的聚合物的主要应用形式是薄膜。 （2）热性能：随温度提高，力学性能下降较小，在高低温交替作用下，力学性能变化小。（3）电性能：含有极性酯基，对材料电性能有不利影响，但仍

22、具有良好的电性能。常温下酯基 处于不活动状态，故室温时测试数据有较高值。随温度升高，电性能降低。（4）耐化学试剂和耐溶剂性：具有酯基，强酸强碱会引起分解。该聚合物对氢氟酸、有机酸稳 定。对非极性溶剂如烃类、汽油、煤油、润滑油等都很稳定，对极性溶剂在室温下也较稳定（5）其它性能：具有优良的耐候性，该聚合物具有缓慢的燃烧性，必须加入阻燃剂才能防止燃 烧。3、聚对苯二甲酸丁二醇酯（ PBT ）（1） 与 PET 性能比较：其一是 PBT 比 PET 分子链总体上刚性要小些，会使材料玻璃化温度、熔融 温度都会低些，其二是从熔体冷却到凝固状态时，结晶速率要大些，因此聚合物所可能达到的结 晶度会高一些。（

23、2）力学性能：摩擦因数较低，磨耗性较小。未增强的PBT 的力学性能无明显的优越性，玻璃纤维增强效果超过许多工程塑料（ 2）热性能 ，玻纤增强后只是明显改善了 PBT 的短时耐热性（3）电性能， PBT 分子链中含有极性酯基， 但酯基对电性能的不利影响比对 PET 的影响稍小些， 表现出良好的电性能（ 4）耐化学试剂和耐溶剂性， PBT 对脂肪烃类、醇类、醚类、大部分酯类、 弱酸、弱碱、盐类都具有稳定性，但可在芳烃、醋酸、醋酸乙酯中溶胀，在二氯乙烷中溶胀更明 显。PBT 对一般的有机溶剂都具有很好的耐溶剂应力开裂性。 强酸、强碱和苯酚等可以使 PBT 破 坏（ 5） 良好的耐老化性 ，缓慢燃烧性

24、。第十一章 聚醚类塑料1、聚醚类塑料 ：分子主链上含有醚键或硫醚键的聚合物。聚甲醛（POM ）、聚苯醚（ PPO）、氯化聚醚、聚苯硫醚（ PPS）、聚醚醚酮（ PEEK ）。2、聚甲醛（ POM ）：均聚甲醛，共聚甲醛，用作工程塑料。3、均聚甲醛的制备是以 精制过的三聚甲醛 为原料。4、聚甲醛十分容易结晶，即使快速淬火，结晶度也能达到65%以上（1） 聚甲醛的结构与性能 ：聚甲醛是一种没有侧链，主链上含有许多醛基的高密度，高结晶型 线性聚合物，高密度和高结晶度是聚甲醛具有优良性能的主要原因。（ 2）聚甲醛分子链的柔顺性大，链的结构规整性高，因而结晶度高，结晶能力强。（3）聚甲醛有着很高的硬度和

25、刚性，具有高度抗蠕变和应力松弛能力， 优良的耐磨性， 自润滑性， 而疲劳性， 是其它工程塑料不能相比的。（4）突出优点 ：抗疲劳性好、耐磨性优异和蠕变值低。疲劳强度随温度升高而降低，而且对缺 口敏感。5、POM 热性能 ：热分解温度较低（ 235-240OC ），是热敏性塑料。 （1）电性能：介质损耗和介电常数在很宽的频率和温度范围内变化很小，保持着良好的耐弧性。 （2）化学性能：聚甲醛有着良好的耐溶剂、耐油类、耐弱酸、弱碱等性能。（3）老化性能：耐耐候性、射线辐照性不好6、POM 优点 ：硬度大、耐磨、耐湿、耐化学品性，耐燃油、耐疲劳、冲击强度高、高韧性、高 抗蠕变性、尺寸稳定性好、有自润滑

26、性 、设计自由度高。7、POM 缺点 ：相对密度较高、缺口冲击强度低、耐热性差、不宜阻燃、不宜印刷、成型收缩率 较大。8、聚苯醚 PPO 物理力学性能 ：白色、无毒，无定形聚合物；低的线膨胀系数和吸水率，硬而韧， 具有很高的强度和模量。突出的蠕变性。（1）PPO 热性能：具有较高的耐热性： Tg：210OC，分解温度： 350OC，热变形温度： 190OC最高连续使用温度： 120O 度（ 2）PPO 化学性能：优良的耐水性和耐化学介质性（3）PPO 电性能：电绝缘性优异，不受湿度影响。9、为什么易应力开裂 ： PPO 由于链的刚性大，分子链间作用力强，使聚苯醚在受力时的形变减 小，尺寸稳定，

27、并阻碍了大分子的结晶和取向。而当受外力强迫取向后，又不易松弛，制品中残 余的内应力难以自行消除，易产生应力开裂。10、改性 ：聚苯醚和聚苯乙烯能充分熔合，两者之间的相容性极好，相容后显示出单一的Tg ，且混合后的 Tg 与其组成变化呈线性关系。一般来说当 PS 用量由 20%增至 60%时，混合物 MPPO 的热变形温度可由 120度降至 90度，随着 PS用量的增加， MPPO 的流动性增加， 熔体粘度降低， 加工工艺性能变好，应力开裂性大大降低。11、聚苯醚的缺点 ：熔体粘度高、流动性差，成型加工困难，内应力大，制品易开裂，耐疲劳性 不好。12、PPO 共混改性是在聚苯醚中加入混入聚苯乙烯

28、或者高抗冲聚苯乙烯而接枝改性是在聚苯醚大 分子的侧链上引入聚苯乙烯链，两者均能降低聚苯醚的熔体粘度，增加熔体流动性，使熔融加工 性变好，并降低成本。13、聚苯硫醚 PPS：分子主链上含有苯硫基的结晶性热塑性工程塑料。14、聚醚醚酮（ PEEK ）：主链由芳基、酮基、醚键组成的线性聚合物。（1）结构与性能：两个苯环和酮基形成的二苯酮以及苯环构成了大分子链的刚性结构，而醚键 有提供了大分子的柔性，因此它的分子链呈现刚柔兼备的特点。由于它的大分子链规整且有一定 的柔顺性，因而可以结晶，最大结晶度可达48%一般 35%。它的分子链中羰基的极性大，分子间作用力高于聚苯醚，又可以结晶，因而内聚强度高，导致

29、力学性能高于聚苯醚，而电绝缘性略低 于聚苯醚。虽然超过 Tg 后力学性能会有明显下降，但由于结晶的影响，即使在 200 度以上力学 性能还能保持较高值。（2）突出特点：耐热性；综合性能优异。（3）热性能：具有较高的玻璃化转变温度 （Tg=143 ）和熔点 （Tm=334 ），热变形温度高达 135 -160 ，最高连续使用温度为 240，具有很高的热氧稳定性。（4）电性能：不受湿度影响，性能优良（5）化学性能：除浓硫酸外，几乎能耐所有化学介质，聚醚醚酮PEEK 具有自熄性15、聚醚醚酮成型加工 ：注射、挤出、吹塑、压制、静电喷涂等。第十三章 聚酰亚胺类树脂及塑料1、聚酰亚胺 PI 在主链重复结

30、构单元中含酰亚胺基团，芳环中的碳和氧以双键相连，芳杂环产生 共轭效应，这些都增强了主键键能和分子间作用力。2、性能 ：（1）PI 大量含氮五元杂环及芳环：分子链刚性大，分子间作用力强。（2）芳杂环的共轭效应 :：高热稳定性和热氧稳定性（3）高力学性能（高温下保持率很高）3、聚酰亚胺的制备分两个步骤 ：第一步是芳族二元酸酐与芳族二元胺在极性有机溶剂中缩 聚生成聚酰胺酸，第二步是聚酰胺酸经热转化法或者化学转化法脱水环化形成聚酰亚胺。4、聚酰亚胺最突出的性能是它的 耐热性很高 （最高），表现在它具有很高的玻璃化温度，高 的最高连续使用温度和高的热分解温度， 以及高温下低的热失重率和低的线膨胀系数。

31、可做 耐热耐磨工程塑料使用。聚酰亚胺还具有突出的抗蠕变性。第十四章 酚醛类树脂及塑料1、酚醛树脂的制备 ：酚和醛在不同的催化剂作用下，生成两种酚醛树脂：一是热塑性酚醛 塑脂， 一是热固性酚醛树脂。 前者加入固化剂并在加热的情况下才能固化成体型结构， 后者 不需固化剂，只要加热即可成为体型结构。在酸性条件， 酚过量时，苯酚与甲醛生成的是线 型酚醛树脂，又称热塑性酚醛树脂。2、热塑性酚醛树脂的 n 值一般为 48，即分子量为 5001000，从结构上来讲，热塑性酚 醛树脂是一种低分子量的初聚物， 是聚亚甲基酚， 它在结构中不会残存有羟甲基， 因而当树 脂受热时， 仅熔化而不会发生继续的缩聚反应，

32、只有加入固化剂时， 酚羟基上的邻对位发生 反应， 才会进一步缩聚成体型结构的高聚物 （根据分子结构分为， 通用型酚醛树脂和高邻位 酚醛树脂）。3、热固性酚醛树脂（碱性介质）的三个阶段：甲阶酚醛树脂，可熔酚醛树脂；乙阶酚醛树脂：半熔酚醛树脂；丙阶酚醛树脂：不熔酚醛树脂。4、热塑性酚醛树脂的固化 ：加固化剂 （六亚甲基四胺是常用的固化剂） ；热固性酚醛树脂不 需加入固化剂即可在加热的条件下固化，称为热固化。5、六亚甲基四胺 是最常用的酸法 PF（酚醛树脂）固化剂。6、热塑性酚醛 PF 树脂是聚亚甲基酚，他们自身不能进行固化，但一旦加入能提供亚甲基 的物质即固化剂，则发生交联反应，生成固化物。第十六

33、章 不饱和聚酯树脂及塑料1、不饱和聚酯 UPR 树脂 是由二元酸（饱和二元酸和不饱和二元酸）同二元醇，经过缩聚 反应而成的一种线型聚合物， 通常以该化合物在烯烃类活性单体 （如苯乙烯） 中的溶液形式 出现。不饱和聚酯树脂在分子结构中存在双键及酯基， 在引发剂的作用下与乙烯基单体共同 反应而生成热固性的体型结构。2、不饱和聚酯模塑料的组成中 玻璃纤维，有短切散丝，无捻粗砂和短切纤维毡 3 种。3、不饱和聚酯模塑料分类：片状模塑料（SMC）、团状模塑料（ DMC ）。1 塑料与树脂的区别答：树脂 :由低分子单体化合物通过共价键结合起来的一种高分子化合物。塑料：树脂为基材， 加入适当助剂，组成配料，

34、借助成型工具成型的材料。树脂:是纯的高聚物 塑料 :是以树脂为主的高聚物制品2 工程塑料与通用塑料的区别 通用塑料：凡生产批量大，应用范围广，加工性能良好的，价格又相对低廉的塑料，且 容易采用 多种工艺方法成型加工为多种类型和用途的制品的塑料，某些重要的工艺性能如力学性能，耐热 性能较低。工程塑料：除具有通用塑料所具有的一般性能外，还具有某种或某些特殊的性能，特别是具有优 异的力学性能和优异的耐热性，或者具有优异的耐化学性能，在苛刻的条件下可以长时间工作， 并保持固有的优异性能等。3 高聚物可分为结晶型与无定形两类。答：结晶聚合物分子排列规整有序； 无定形聚合物分子排列杂乱不规则。 结晶聚合物

35、 结晶度愈大， 晶区范围愈大，分子间的作用力愈强，因此强度、硬度、刚度愈高（熔点愈高、耐热性和耐化学 性愈好），而与链运动有关的性能如弹性、伸长率、冲击强度等则降低。2无定形聚合物 无定形聚合物的结构只是大距离范围内无序，小距离范围内是有序的，即远程无序，近程有序。增塑机理： 增塑剂的主要功能是通过在聚合物分子间起间隔作用， 使不同分子链间的距离增大， 减小大分子之间的相互吸引力和缠结，使分子的内旋转变得容易从而增加分子的柔曲性并使分子 之间的相互滑移变得容易，从而增大物料流动性，改善耐寒性，减少脆性。 增塑剂作用： 1 软化 温度、熔融温度和玻璃化温度均降低； 2 耐寒性、柔韧性、抗冲击强度

36、和伸长率会提高。 3 熔体 粘度减小，流动性增加，易于成型加工； 4 阻隔性、耐热性、脆性、硬度、抗张强度、弹性模量等均将下降 .4. 热稳定剂的作用机理 ：1抑制自由基生成和脱 HCl 的过程（有机锡类热稳定剂，可以与聚氯 乙烯中不稳定的氯原子配位结合，使之形成稳定的络合物结构）2吸收中和 HCl ，抑制它的自动催化作用。（盐基铅盐、金属皂类等热稳定剂，都是 HCl 的接受体，可以有效地捕捉 HCl ，并与 之反应形成稳定产物。 ）5 依据结构特点说明 PE 和 PP 在性能上有何不同？PP 可以看作是聚乙烯分子链上每个单体单元中的一个氢原子交替地被甲基取代的结果。 侧甲基 对 PP 性能的

37、影响： 1.分子链变硬， 规整性下降； 2.空间结构改变， PP 是以三个单体单元为一个螺 旋周期的螺旋形结构； 3.叔碳原子使 PP 化学性质活泼； 4.等规指数影响：等规指数越大，聚合物 结晶度越高，熔融温度和耐热性也增高，弹性模量，硬度，拉伸，弯曲，压缩等强度皆提高，韧 性则下降； 5.分子量对性能的影响：分子量增大，除了使熔体粘度增大和冲击韧性提高外，又会 使熔融温度，硬度，刚度，屈服强度等降低。 PE 的结构特点： 1.线形聚合物， 属高分子长链脂肪 烃；分子对称无极性，分子间作用力小，力学性能不好、电绝缘性好、熔点低；2.分子链上含有短的甲基和长的烷基支链，支链越多，其耐光降解和氧化能力越差。3.分子量越高，力学性能越好；加工性能变差； 4.易于结晶，结晶度提高，制品密度、刚性、硬度、强度等性能提高，但其 冲击性能下降。6PS 力学性能上最大的缺点是什么？如何改性？PS 力学性能上最大的缺点是韧性差 用丁苯橡胶或顺丁橡胶对 PS 改性增韧，可以采用以下两种方法：.共混法，将丁苯橡胶（或顺丁橡胶）与聚苯乙烯混合将混合后的料在双辊辊压机、捏和机或挤出机中共混。2.接枝共聚法是将丁苯或顺丁橡胶粉碎为碎粒后溶解到苯乙烯单体中