高分子材料期末考试复习

1、3PE物理性能： 无味、无毒、乳白色蜡状固体； 密度0.910.96g/cm ；透水率低而 气性较大，易燃力学性能：一般，软而韧 取决因素：密度（结晶度）、分子量化学稳定性：良好60 C以下一般不溶于溶剂， 只是不耐强氧 热性能：耐热性不高 Tg在塑料中是 很低的，LDPE使用温度80C , HDPE使用温度121 C;表面能低，粘附性差电性能：优异（无极性、吸湿性低）PE的介电损耗和常数几乎与温度和频率无关，可用于高频绝缘（+抗氧剂）环境性能：日光照射使制品变脆原因：氧化生成的羰基吸收光波某些高能射线照射，引起交联和变色（+炭黑）；环境应力开裂：PE在活性物质（酯类、金属皂类、磺化醇类、有机

2、硅液体、潮湿土壤等）作用下产生应力开裂现象。LDPE优于HDPE 改善途径：提高 PE分子量、降低分子量分散性、分子链交联加工前原料可以不必干燥 PE的吸湿性很低注意选择合适的熔融流动速率（MFR）注塑和薄膜吹塑成型：PE熔体流动速率要高，分子量分布要窄，支链要少；挤出和中空吹塑成型：PE熔体流动速率要低，分子量分布要宽，以保证制品表面光滑6）乙烯共聚物一一乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA 无规共聚物，高压下自由基聚合；EVA性能与VAc含量有关 VAc含量增加，弹性、透明性等提高，而刚性、耐磨性、电绝缘 性减弱；如含量1020%时为塑性材料，30%时为弹性材料 用途：薄膜、涂料、粘合剂等 其他

3、乙烯共聚物乙烯-丙烯酸乙酯共聚物（EEA类似橡胶的半透明固体，具有很好的回弹性乙烯-丙烯酸甲酯共聚物（EMA）具有很高的热稳定性乙烯-丙烯酸类共聚物（EAA）透明性，对金属有很好的粘接性乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）极好的阻隔材料离子聚合物热塑性弹性体2.2聚丙烯耐化学药品性：非极性 很好的耐化学腐蚀性，在室温下不溶于任何溶剂，仅不耐强氧化 剂 环境性能：叔碳上的氢 一一耐候性差：抗氧剂和光稳定剂其它性能：易燃（ IO为17.4 ）、 表面能低。氧指数：在规定条件下，试样在氧、氮混合气流中，维持平稳燃烧所需的最低氧气浓度，以 氧所占体积百分数表示 IOV 22:易燃材料；10在2227 :可燃

4、材料；IO 27:难燃材料 2.5聚苯乙烯无色、无味的透明刚性固体，透光率达88%-90%,质硬，落地有金属般的声音。相对密度1.04-1.07之间，尺寸稳定性好，易燃烧，伴有浓烟。力学性能：硬而脆的材料，拉伸、弯曲等性能在通用塑料中是很高的，但冲击强度很低。 热性能：耐热性很差，热变形温度在70-95 C,最高使用温度为 60-80 C。热导率低，不随温度变化而变化，是良好的绝热保温材料。化学性能：化学稳定性好，可耐各种酸、碱。但可溶于苯、甲苯等有机溶剂。加工性能PS是非晶聚合物，没有明显的熔点，开始熔融到分解的温度很宽（120-180 C）,热稳定性好，成型加工容易。吸湿率低，约为0.01

5、%-0.2%,加工前不需干燥。制品有内应力，对其进行热处理，一般为 60-80 C下处理1-2h主要成型方法为注射、挤出和发泡。两类酚醛树脂的共性强度及模量、使用温度高，但抗冲击性能较差；耐化学药品性能优良， 仅不耐强氧化剂、浓硫酸、硝酸的腐蚀；电绝缘性能较好，只是电性能会受到温度和湿度的影响；尺寸稳定性、阻燃性能好；吸水性较大（含酚基）制品膨胀，电性能、拉伸强度、弯曲强度下降，冲击强度上升。2.8氨基树脂氨基树脂（Ami no resi ns,AF）:含有氨基或酰胺基的化合物与醛类化合物缩聚产 物。合成原理：由加成反应和缩合反应得到线性或带有支链的预聚物通过加热和加入固化 剂形成交联结构 脲

6、甲醛树脂：模塑料、层压塑料、泡沫塑料、层压板粘合剂、涂料等；三聚氰胺甲醛树脂： 模塑料、层压塑料粘合剂、涂料等环氧树脂（epoxy resin,EP）分子中含有两个或两个以上环氧基团的线性聚合物其分子量一般 不高，可与多种类型固化剂发生交联而形成不溶不熔的三维网状结构较强的黏结性能和力学性能，是重要的聚合物基复合材料的基体 其固化体系主要包括：环氧树脂、固化剂、稀 释剂、增塑剂、增韧剂、填充剂环氧树脂的特性：形式多样化： 极低粘度到高熔点固体； 粘结能力强： 由于具有极性羟基和 醚键；收缩率低：固化反应是加成反应，无水或挥发性产物生成；力学性能优良：极性基团 导致分子结构较为紧密， 脆性大；

7、电绝缘性能良好； 具有突出的尺寸稳定性和耐久性； 缺 点：成本较聚酯和酚醛树脂高。环氧树脂的性能取决于树脂种类、交联程度、固化剂种类、填料性能等。力学性能 玻璃钢制品 热学性能 优良的耐热性能，取决于树脂、固化剂的品种及用量。轻度交联EP的热变形温度仅为 60 C,而高度交联 EP则高达250 C;用低分子 PA固化EP 的热变形温度为90C，用酸酐固化的 EP为200C。 电学性能 优良绝缘材料环境性能 可耐一般的酸和碱。胺固化的EP耐酸性差，酸酐固化的耐酸性好、耐水性差。加工性能 通过压制、注塑、层压、浇铸等成型聚氨酯PU）:主链含有许多重复的氨基甲酸酯基团的一类聚合物，由异氰酸酯与含活泼

8、H的化合物（如醇、胺、酸和水等）加聚而成。工程塑料： 力学性能和热性能较好、 可以作为结构材料使用、 在较宽的温度范围内可承受一 定的机械应力、 能在较苛刻的化学、 物理环境中使用的塑料。聚酰胺的结构与性能 : 物理性能白色至淡黄色颗粒， 制品坚硬， 表面有光泽， 有自熄性 优良的力学性能 （拉伸强度、 压缩强度、冲击强度等） , 拉伸强度随温度和湿度的增加而减小;冲击性能随温度和吸水率 增加而上升 优良的耐磨性，自润滑性，结晶度越高，材料硬度越大，耐磨性越好。电性能低温和干燥条件下电绝缘性良好，潮湿条件下显著降低热性能 由于氢键，熔点高（200 C ），但热变形温度一般在 75%）;优良的综

9、合性能：较高的强度、模量、耐疲劳性、耐蠕变性、电绝缘性、耐溶剂性、加工性；特色：特别适合作为轴承使用良好的耐摩擦磨损性能，尤其具有优越的干摩擦性能，广泛用于不允许有润滑油的轴承、齿轮等。白色粉末或粒料，硬而质密，表面光滑有光泽； 较好的力学性能，尤其是具有较好弹性模量、硬度和刚度以及优异的耐磨擦性能；吸水率0.25%，湿度对其尺寸无影响，长期在热水中使用力学性能也不下降，适于制作精 密制件；热性能：具有较高的热变形温度，短期使用温度140 C，长期使用不应超过100 C ； 但成型热稳定性差，易分解出带有刺激性的甲醛气体，应加入适当的稳定剂来改善其热稳定性。高温下不耐强酸，耐候性也较差，对紫外

10、线敏感加工性能可以用注塑、挤出、吹塑、模压等方法加工，以注塑为主吸水率小一一原料一般不必干燥，但干燥可提高光泽度热稳定性较差一一加工温度应控制在250 C以下，且在料筒中时间不宜过长熔体的冷凝速度快，制品表面易有缺陷，如熔接痕、 斑纹、皱折等，可提高模具温度来减小缺陷结晶度高收缩率大，采取保压补料方式会产生残余应力，应适当后处理（100130 C , 6h）;聚苯醚（PPO良好的拉伸强度、模量、抗冲击性能，硬度高于POM、PC和PA在-40-140 C 温度范围内具有优异的力学性能；但耐应力开裂性不好；优良的热性能：Tg为210 C,Tm为260C,热分解温度为350 C,长期使用温度在-12

11、5-120 C; 线膨胀系数在塑料中是最低的。电绝缘性能优异，介电常数是工程塑料中最低的；耐水性优良，耐沸水性突出，高温下可做耐水制品使用很多性能优于 POM、PC PA但缺陷也很明显：流动性差、加工性能差、制品易开裂、价 格昂贵等。热塑性聚酯 由饱和二元酸和饱和二元醇缩聚得到的线性高聚物。热塑性聚酯有很多，常用的有PET和 PBT3PET的性能无色透明（无定型）或乳白色半透明（结晶型）固体，密度1.3-1.38g/cm ；阻隔性好，对 O2、CQ阻隔较好； 很好的拉伸强度、刚度和硬度、耐磨性、耐蠕变性，PET的拉伸强度是 PE膜的9倍，PC和PA膜的3倍；优良的热性能：熔融温度 255260

12、 C，长期使用温度120 C ；热变形温度低虽有极性酯基，仍有优良电绝缘性；酯基的存在，不耐强酸强碱，在水蒸气作用下也会水解； 吸率很低，尺寸稳定性好，且具有优良的耐候性PBT的结构与性能 乳白色结晶固体，密度1.31g/cm3与PET相比，PBT的Tg和Tm略低； 结晶速度较快，只有薄膜制品是无定形态；力学性能一般，80%都是改性品种，改性后力学性能大幅提高；Tg为51C，熔融温度225230 C,热变形温度 5570 C,但经过增强改性后可达210-220 C；虽有极性酯基，仍有优良电绝缘性；不耐强酸强碱及苯酚类化学试剂，在热水中可引起水解而使力学性能下降聚芳酯（PAR力学性能：具有良好的

13、耐冲击性、耐蠕变性、应变回复性、耐磨性及较高 的强度热性能：由于苯环的存在，具有优异的耐高温性；线膨胀系数小，尺寸稳定性好，热 收缩率低；良好的阻燃性电性能：优良的电绝缘性，电性能受温度、湿度的影响小其他性能：优异的透明性、耐紫外线性、气候稳定性广泛应用于电子、电气、医疗器械、汽车工业、机械设备等各个方面 优异的综合性能；热中最好的。同时具有极好的介电强度、很小的介电损耗，并且不溶于任何溶剂和酸中。特种工程塑料概述聚苯硫醚（PPS白色，硬而脆，吸湿率很低，氧指44,电绝缘性优良苯环提供刚性；硫醚键提供柔顺性，分子链规整，结晶度可达75%，力学性能随温度升高下降很小，长期使用温度200 C240

14、 C,熔点285 C;拉伸强度、弯曲强度中等，冲击强度低，用玻纤增强改性；刚性、尺寸稳定性、抗蠕变性、加工成型性优异分子结构中有S原子，阻燃性很好除三大强酸外，205 C下无溶剂可溶解它与玻璃、陶瓷、钢、铝等都有很好的粘合性成型加工性优良，可进行薄壁、长流程的注射成型聚酰亚胺（PI）大量五元杂环及芳环一分子链刚性大，分子间作用力强优良的力学性能（-200260 C ）,适合制造高温下使用尺寸精度要求高的制品芳杂环的共轭效应一耐热性很高，热分解温度500C以上，高温下力学性能良好分子主链中含有大量的酚基芳香环一分子链段内旋转困难，熔点升高，熔体粘度增大，流动性小，加工困难电绝缘性能优异一虽然有极

15、性基团，但结构对称、Tg高和刚性大大影响了极性基团的活动在强氧化剂（浓硫酸、发烟硝酸）下会氧化降解，在碱作用下会发生水解聚砜）双酚A型聚砜（PSU异亚丙基一一一定空间体积，减少分子间作用力，提高 韧性和加工性 醚基一一增加分子链的柔顺性；砜基，亚苯基一一提供刚性、耐热性及抗氧化能力 拉伸强度和弯曲强度均高于普通工程塑料；最高使用温度150165C，长期使用温度-100150 C ;耐化学药品性优良，但容易被酮类、卤代烃、芳香烃腐蚀主要缺点：抗疲劳性较差，易出现应力开裂PSU加工性能采用热塑性塑料加工方法，如注塑、挤出、吹塑等高温及有负荷条件下，水分会促使它应力开裂，制品表面银纹或水泡。干燥条件

16、：120-125 C下5h刚性大，制品内部易产生内应力，需要进行后处理：160-165 C下5h无定型聚合物，成型收缩率低，制品的尺寸精度高聚醚醚酮（PEEK性能高强高模、高断裂韧性以及尺寸稳定性好，刚性接近于金属铝材料；优异的耐化学药品性，只有浓硫酸能溶解或者破坏它，耐腐蚀性与镍钢相近韧性好，对交变应力的优良耐疲劳性是所有塑料中最出众的，可与合金材料媲美；耐滑动磨损和微动磨损性能优异，能在250 C下保持高的耐磨性和低的摩擦系数；很好的阻燃性能，对a伙丫射线的抵抗能力是目前高分子材料中最好的聚四氟乙烯的结构与性能分子链规整性和对称性极好，且为线性结构，几乎没有支链 一一结晶性聚合物（5575

17、%）；氟原子对主链产生屏蔽作用，且C-F键的键能较高一一优良耐腐蚀性能和耐热性；氟原子完全对称非极性聚合物，优异电绝缘性能；整个分子对称排列，非极性 大分子之间及与其他物质分子间吸引力很小一一表面自由能很低，高度的不黏附性、自润滑性和极低的摩 擦系数；其它的力学性能都不高；优异的耐热性和耐寒性，长期使用温度为-195250 C;极佳的耐化学药品性，所有塑料中最好的（对沸腾的王水都稳定）极佳的耐候性（10年以上），0.1mmPTFE薄膜在外暴露6年，外观和力学性能均无变化。熔体纺丝：将聚合得到的聚合物熔体直接进行纺丝 1）纺丝熔体的制备（2）熔体经喷丝 板孔眼压出形成熔体细流 （3）熔体细流被拉

18、长变细并经冷却凝固 （4）固态纤维上油和卷绕 涤纶、聚酰胺、丙纶一般采用此法溶液纺丝：一步溶液纺丝：直接将聚合后得到的聚合物溶液作为纺丝液进行纺丝二步法溶液纺丝：将固体聚合物配制成纺丝液，再进行溶液纺丝（1）纺丝液的制备（2）纺丝液经过纺丝泵计量进入喷丝头的毛细孔压出形成原液细流（3）原液细流中的溶剂向凝固浴扩散，浴中的沉淀剂向细流扩散，聚合物在凝固浴中析出形成初生纤维；（4 ）纤维拉伸和热定型，上油和卷绕聚酰胺纤维的性能1）耐磨性好、位于合成纤维之首，比棉花高10倍，比羊毛高20倍， 适合于做绳索、袜子等（2）强度高、耐冲击性好。它是强度最高的合成纤维之一。比棉花 高12倍，比羊毛高45倍，

19、适合于做轮胎帘子布等 3）弹性、耐疲劳性好。比棉花高78倍4）密度小，除聚乙烯和聚丙烯纤维外，聚酰胺纤维是所有纤维中最轻的，相对密度 1.041.14（ 5）吸湿性良好。锦纶具有良好的吸湿性，染色性好，可使用酸性染料、分散染 料等。缺点：弹性模量小，使用过程中容易变形，耐热性及耐光性较差。聚丙烯纤维的性能（1）质轻：合成纤维中最轻的，密度 0.90.91（ 2）强度高：湿强 度和干强度基本相同 （3）耐磨、耐腐蚀性好： 耐磨性、回弹性好，抗微生物，不霉、不蛀、 耐化学性优于其他纤维（4 ）电绝缘性、保暖性优缺点：耐热性、耐老化性、吸湿性、染色 性差高分子光纤高分子光纤是因为光在纤维界面上全反射

20、或纤维的折射率梯度而使光在纤维内曲折反 复传播把光约束在纤维内进行导光的材料高分子光纤包括三部分：芯材、包层、保护性外套阶跃型光纤：用折射率低的皮层包覆折射率高的芯，入射到芯层的光通过芯和的界面反复全反射而传输光；天然橡胶的性能和应用弹性佳，在通用橡胶里仅次于顺丁橡胶；强度较高良好的耐屈挠疲劳性能，滞后损失小，良好的气密性、防水性、电绝缘性和隔热性加工性能好，容易进行塑炼、混炼、压延、压出等 缺点：耐油性、耐老化性（臭氧、热氧）差 具有最好的综合力学性能和加工性能，广泛应用于轮胎、胶管、胶带等各种工业橡胶制品， 是用途最广的橡胶品种丁苯橡胶（styrene butadiene rubber, SBR分子结构不规整， 不能结晶，侧基的存在使大分 子链柔性较差一一生胶强度低，必须加炭黑等增强剂，才具有使用价值；St含量增加，Tg升高，模量增加，弹性下降；侧乙烯基及苯乙烯含量增加，加工性能和抗 湿滑性能提高；不饱和度比NR低，双键的反应活性也略低于NRSBR的耐热性、耐老化性、耐磨性均优于 NR; SBR加工性能不如 NR,不容易塑炼，对炭黑浸润性差 抗湿滑性能好，对路面的抓着力大，且具有一定的耐磨性，是轮胎胎面胶的好材料。丁基橡胶的性能与应用气密性非常好，透气性是 SBR的1/8，NR的1