高分子材料思考题答案

《高分子材料导论》思考题第一章材料科学概述试从不同角度把材料进展分类，并阐述三大材料的特性。按化学组成分类：金属材料无机材料.有机材料〔高分子材料〕按状态分类:气态。固态：单晶.多晶.非晶.复合材料.液态按材料作用分类:构造材料，功能材料按使用领域分类：电子材料。耐火材料。医用材料。耐蚀材料。建筑材料三大材料无机材料一般硬度大、性脆、强度高、抗化学腐蚀、对电和热的绝缘性好。高分子材料的一般特点是质轻、耐腐蚀、绝缘性好、易于成型加工，但强度、耐磨性及使用寿命较差。说出材料、材料工艺过程的定义。材料——具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质。由化学物质或原料转变成适用于肯定用场的材料程。原子之间或分子之间的结合键一般有哪些形式试论述各种结合键的特点。离子键：无方向性，键能较大。由离子键构成的材料具有构造稳定、熔点高、硬度大、自由电子的存在，金属一般都具有良好的导电、导热性能。4．何为非晶态构造非晶态构造材料有何共同特点原子排列近程有序而远程无序的构造称为非晶态构造或无定形构造，非晶态构造又称玻璃态构造。共同特点是：构造长程无序，物理性质一般是各向同性的；没有固定的熔点，而是一个依冷却速度而转变的转变温度范围材料的特征性能主要哪些方面热学、力学、电学、磁学、光学、化学等性能什么是材料的功能物性材料的功能物性包括哪些方面功能物性，是指在肯定条件下和肯定限度内对材料施加某种作用时，通过材料将这种作123光－电转换性能4567声－光转换性能材料工艺与材料构造及性能有何关系了解并利用这种关系是材料科学的关键问题之一。其次章高分子材料的制备反响1．了解均聚物、共聚物、多分散性和柔顺性的定义。由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物旋转而使分子在空间产生不同排布、有曲卷倾向的性能称为链的柔顺性。2．试论述高聚物的构造特性及均聚物与共聚物的不同点。3．工业上对聚合物的分类方法有哪些按聚合物大分子链主链构造可将聚合物分为哪几种类型试各举一例。按大分子主链构造分类：碳链聚合物、杂链聚合物、元素有机聚合物4．何为加聚反响何为缩聚反响单体加成而聚合起来的反响称为加聚反响。假设在聚合反响过程中，除形成聚合物外，同时还有低分子副产品形成，则此种聚合反响称为缩聚反响5．连锁聚合反响与逐步聚合反响有何不同连锁聚合反响，其特征是整个反响过程可划分成相继的几步基元反响。反响无法停留离出稳定的中间产物，反响具有可逆性。第三章高分子材料的构造与性能聚合物的构造常指哪些方面大分子链的组成和构造包括哪些方面试加以论述。聚合物构造：大分子本身的构造、大分子之间的排列固定。但在加聚过程中，单体构成大分子的连接方式比较简单，存在很多可能的连接方式，如头－尾、头－头或尾－尾连接等。构造单元的空间排列方式：几何异构体和旋光异构体。无规型试论述聚合物各种不同的大分子链骨架的几何外形使材料具有那些不同性能。共聚物大分子链的序列构造有哪些根本类型序列构造：交替型、嵌段及接枝型、无规型聚合物分子量有何特点试分析数均分子量和重均分子量对材料性能的影响。两个根本特点，一是分子量大，二是分子量具有多分散性。何为大分子链的构象大分子链的形态有哪些根本类型大分子链具有很大的柔曲性，可实行各种可能的形态，每种形态所对应原子及键的空间排列称为构象。形态根本类型：伸直链、折叠链、螺旋形链、无规线团聚合物分散态构造有哪些不同于低分子物分散态的特点一是聚合物晶态总是包含肯定量的非晶相；二是聚合物分散态构造猛烈地依靠于外界条件。聚合物晶态构造与低分子晶体比较有何特点目前解释聚合物晶态构造有何根本模型线团模型衍生出来的。另一种是折叠链模型，是从局部有序的非晶态构造模型衍生出来的。试论述聚合物的结晶过程，并分析结晶速率对成型产品性能的影响。裂伸长率下降，拉伸强度提高但韧性削减。9．试分析聚合物取向机理及取向对材料性能的影响。试从聚合物的构造特点分析聚合物分子运动的特点。〔1〕聚合物的分子运动具有多重性〔2〕聚合物的分子运动具有明显的松弛特性非晶态聚合物有哪几种力学状态试分析这些力学状态的转变条件。或粘流温度Tf态的固体。这种状态又称为玻璃态。玻璃态--玻璃化温度—高弹态—粘流温度—粘流态牛顿型流体有什么特点试写出牛顿型流体的流淌方程，并画出其流淌曲线图。质有关，其流淌曲线是一条通过原点的直线。13．非牛顿型流体有何特点通常可将非牛顿型流体分为哪几类分为：纯粘性流体、粘弹性流体、有时间依靠性的流体什么是假塑性流体试画出其流淌曲线。聚合物熔体流淌有哪些特点①粘度大，流淌性差。②聚合物熔体是假塑性流体，粘度随剪切速率的增加而下降③聚合物熔体流淌时伴有高弹形变，即表现为弹性行为。16．什么是聚合物的牛顿粘度、表观粘度、零切粘度和极限粘度了解材料受力的三种根本类型及相应的弹性模量。〔1〕简洁拉伸〔2〕简洁剪切〔3〕均匀压缩了解硬度、强度的含义，了解高弹性的特点。特点：①弹性模量小，形变大。②弹性模量与确定温度成正比。③形变时有热效应。④高弹形变表现明显的松弛现象。什么是蠕变和应力松弛蠕变：在肯定的温度、肯定的应力作用下，材料的形变随时间的延长而增加的现象。现象是热运动对聚合物分子取向的影响。20．了解屈服强度、拉伸强度、断裂伸长率、抗张强度、抗冲击强度、疲乏强度等概念。21．高分子材料通常会消灭哪些老化的现象有哪些预防措施现象：⑴塑料制品外观发生变化：例如外表变暗、变形、有裂纹或发霉等；⑵物理与化学性Tg、熔体指数等；⑶力学性能发生变化：例如拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率等；⑷电性能发生变化：例如绝缘电阻、介电常数、击穿电压等。子材料制品，常需参加抗氧剂和热稳定剂。第四章通用高分子材料把握塑料的定义和分类。塑料是以聚合物为主要成分，在肯定条件(温度、压力等)下可塑造成肯定外形，并在常温下能保持其外形不变的高分子有机材料〔1〕塑料〔2〕按塑料用途分：通用塑料、工程塑料、特种塑料〔3〕按塑料成型方法分：注射、挤出和吹塑塑料、模压塑料、层压塑料塑料有什么特点〔1〕质轻、比强度高〔2〕优异的电绝缘性能〔3〕优良的化学稳定性能〔4〕减摩、耐磨性能好〔5〕透光及防护性能〔6〕减震、消音性能优良。缺乏：耐热性差、易老化、易燃3．了解塑料的组分及其作用。塑料常用的成型方法有哪些挤出成型、注射成型、压延成型、模压成型、吹塑成型、滚塑成型把握常用热塑性塑料的缩写代号、分子式以及根本性能。聚乙烯PE—〔CH2-CH2〕n—化学性能：聚乙烯在室温下耐酸、碱和盐类的水溶液，性能，有很高的强度、柔性和弹性。卫生性能：PE分子链主要碳、氢构成，本身毒性极低，剂就有很好的成型加工性能。聚丙烯PP —(CH2-CH)n—CH3力学性能：PP在室温以上有较好的抗冲击性能，且低温冲击强度较PE低。热性能：PP分子链上甲基的存在及甲基在空间规整的排列，使大分子链柔性下降，因而其耐热性比PE好得多.化学性能：PP具有优良的化学稳定性。对于大多数极性有机溶剂，PP是稳定的。电性能：具有优良的电绝缘性，电绝缘性不受环境湿度的影响，可在较高温度和频率下使用。卫成型加工性能：PP有较好的流淌性，可承受挤出、注射、吹塑等成型加工方法，具有优良的成型加工性能。聚苯乙烯PS常温下脆性大.热性能：PS的导热系数不随温度而转变，是良好的绝热材料。化学性能：具有肯定的化学稳定性，PS在热、氧大气条件下易发生老化现象。电性能：PS具有优异的电，可用于制造光学零部件。把握常用工程塑料、热固性塑料的缩写代号和根本性能。聚酰胺〔PA〕俗称尼龙，是结晶型聚合物，具有良好的力学性能，虽然刚性逊于金属，但比为抗张强度的20％~30％。尼龙具有优良的耐摩擦性和耐磨耗性。尼龙是一种自润滑材料。尼龙的使用温度一般为－40~100良好。缺点是吸水性较大，影响尺寸稳定性。聚碳酸酯〔PC〕尺寸稳定性。但PC的疲乏强度和耐磨性较差，无自润滑性，较易产生内应力，引起应力开裂。PC既有良好的耐寒性，又有良好的耐热性，耐油性优良，PC对热、氧、大气和紫外线均有良好的稳定性。具有较高的耐热性、透亮性、韧性和阻燃性。聚甲醛〔POM〕较高的拉伸弹性模量，较好的刚性、硬度和耐冲击性。POM