天津科技大学塑料材料考试知识点

简答题1塑料：以树脂为基材，按需要加入适当助剂，组成配料借助成型工具，可以在一定温度和压力下塑制成一定形状和尺寸，经冷却变硬或在成型的温度下交联固化变硬，成为能保持这种形状和尺寸的制品称为塑料。2热塑性塑料：热塑性塑料是树脂的分子链为线型或带有支链，不含可以产生链间化学反应的基团，在加热过程中不含产生交联反应形成链间化学键，在加热变软至流动和冷却变硬的过程中，只发生了物理变化，且由硬到软化以致流动为一个可逆过程的塑料。3热固性塑料：是由硬到软化以致流动为不可逆过程，且加热到一定温度会发生链间化学反应，为网状或三维体型结构，为交联固化变硬的塑料。4结晶度：结晶度是一个塑料内的结晶型的体积或质量占总的体积或质量的百分比。5五大通用塑料：聚乙烯（PE）聚丙烯(PP)，聚氯乙烯(PVC)，聚苯乙烯(PS)，酚醛塑料6注塑成型原理：将塑料原材料注入注塑机料斗落入料筒，在料筒外加热和桶内螺旋杆剪切作用下，塑料原材料塑化成熔体并存于料筒前端，此时螺旋杆停止螺旋作直线前进运动，以很高的压力将熔体通过喷嘴压入温度较低的模具内经冷却变硬，打开模具即可获得制品。7对助剂的基本要求：功能上有效，在塑料加工使用条件下稳定，与树脂结合稳固，不渗析和喷霜，无毒无味，价格便宜。8增塑剂：增塑剂是用以改善塑料塑性，增加成型加工时的流动性，降低制品的脆性，改善材料耐寒性的一种助剂，其基本要求是：挥发性很小，与树脂的混溶性良好。9增塑剂的增塑机理：增塑剂分子对树脂大分子起隔离作用，使不同分子链之间的距离增大，减小大分子之间的相互吸引力和缠结，使分子链的内旋转变的容易，从而增加分子链的柔曲性，并使分子链相互滑移变得容易，从而增大材料流动性改善耐寒性，减小脆性。10增强剂的增强效果的影响因素：增强剂本身的物理力学性能，增强剂或填料的表面性质，增强剂或填料的比表面大小11外人润滑剂的要求是：1表面张力小，可减小聚合物与金属表面间的摩擦2与聚合物的相容性小，在塑料加工过程中容易迁移至物料表面3含有金属的极性基团，可以在聚合物表面形成朝金属取向排列的极性润滑曾。12等规指数：聚合物中等规异构体所占的比例，又称等规度13取向：在内应力下，聚合物内部大分子链，链段及结晶聚合物的微晶粒子沿内应力方向作有序排列的现象。14取向度：取向组织的质量（体积）占总质量（体积）的比例填空题1人类合成方法生产的第一种塑料是硝化纤维，塑料有树脂和主机组成。2树脂是一种高分子草料，有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（又叫高聚物）可天然生成，也可人工合成。3塑料按受热时的行为可分为热塑性塑料和热固性塑料，按树脂合成的反应诶性分为聚合类塑料和缩聚类塑料，其中前者为连锁聚合反应机理，后者为逐步聚合反应机理，按树脂中大分子的有序状态分为无定形塑料（非结晶型）和结晶型塑料按性能特点和应用范围分为通用塑料和工程塑料。4连锁聚合反应机理的三个基元反应是：链引发，链增长，链终止5无定形塑料（非结晶型塑料）分子链排列无序无明显熔点软化以致熔融范围宽典型的有:聚苯乙烯，丙烯酸酯，聚苯醚等6结晶型塑料分子链排列远程有序，相互有规律折叠，熔点明确，熔程范围窄，统一塑料在洁净态时密度总是大于非结晶态时密度，典型的有：聚乙烯，聚丙烯，聚甲醛，聚四氟乙烯等7只有热塑性塑料才有结晶状态，所有的热固性塑料不可能处于结晶状态8通用塑料是指生产批量大，应用范围广，加工性能良好，借个相对低廉的塑料，工程塑料声场批量小，具有某种或某些特殊性能吗，其中ABS是应用量最大的工程塑料，因为其具有优异的综合物理力学性能，良好的耐化学性，容易成型加工，价格便宜。9常用的成型工艺有;注塑，吹塑，基础，压延，其中，注塑和薄膜初速多应选用熔融指数较大的材料，型材基础和中空吹塑硬选用熔融指数较小的材料。10组成塑料的最基本成分是树脂，成为基质材料，塑料中含有的其他成分成为助剂，常用的助剂有：填料（增强剂），增塑剂，热稳定剂。光稳定剂。抗氧剂，抗静电剂，阻燃剂，润滑剂，着色剂，发泡剂，固化剂11渗析指塑料中某种助剂向相接处的其他材料中迁移的现象喷霜指塑料中某助剂向制品表面迁移的现象，一般主要指增塑剂和润滑剂。12填料的作用有：改善塑料某些物理性能，改善某系力学性能，降低材料造价。如提高力学性能可用增强剂如：酚醛树脂中加玻璃纤维变成玻璃钢，提高力学性能，聚丙烯为降低成本可加入木粉l13增强剂或填料的比表面愈大，与树脂结合的牢固程度越大，对材料性能改善愈明显14讲解有热降解，氧化讲解，光讲解，抑制其讲解的分别为热稳定剂，抗氧剂，光稳定剂。15抗静电剂是防止制品表面聚积电荷的助剂，经典的危害有表面吸尘，引起事故。16阻燃剂能降低才材料的然着倾向和程度，或降低燃烧速率和火焰传播速率。17润滑剂有外润滑剂和内润滑剂之分，具有减小摩擦改善加工性能的作用，外润滑剂用于减小加工时物料或制品与加工设备之间的摩擦，内润滑剂减小塑料内部大分子之间的膜材降低熔体粘度，增加熔融物料的流动性，内润滑剂与增塑剂区别：内润滑剂虽可促进流体的流动，但不影响材料固体状态（因含量小）共性是：增加加工性能，提高流动性。18着色剂按溶解性能分为颜料和染料，颜料是主要的着色剂，遮盖力优于染料，蛋遮盖力好，透明度差，可为有机化合物，也可为无机化合物，前者分散性较好，染料优点是色彩鲜艳色谱齐全，蛋耐候性，耐热性，耐溶剂型均差，分解变色，渗析迁移，造成串色或污染。19发泡剂产生泡沫结构（微孔结构），分为物理发泡剂，化学发泡剂，前者依靠气化或升华作用，常用的有但其和二氧化碳，后者依靠加热时分解产生大量气体而发泡。20交联剂（固化剂）使树脂分子产生交联反应，形成三维网状或立体结构，用于热固性塑料中。21热塑性塑料的供料形式为颗粒状，配制过程为：粉状树枝—混合—挤出—切粒—包装，热固性塑料的供料形式为松散的粉状，团块状，片状或层压的板材和棒材22聚合物的物理状态指不同温度条件下，聚合物所表现的分子热运动特征，非结晶型聚合物的物理状态的运动单元为分子整链分子链段，分为玻璃台，高弹态，粘流态三种状态其中Tg表示玻璃化转变温度Tf表示粘流化转变文图，Td表示分解温度。Tx表示脆化温度，Tm表示熔融温度，一般情况下Tx<Tg<Tm<Tf<Td23液体分为牛顿性液体和非牛顿性液体，以表观年度K来衡量，若K啊（剪切应力与剪切速率之比）为常数，则为牛顿性液体，若K为变量则为非牛顿性液体。24非牛顿性明显塑料有：聚丙烯，ABS，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯非牛顿性不明显的塑料有：聚乙烯，双份A型聚碳酸酯25聚乙烯是化学组成和分子结构最简单，生产量最大，应用范围最广的塑料26五大通用塑料中居第二位的是聚氯乙烯27聚甲基丙烯酸甲酯缩写PMMA，俗称有机玻璃，是迄今为止合成透明材料中质地最优异，价格又比较便宜的品种。、28在氟塑料中生产量最大，应用最广的是聚四氟乙烯，PTFE或F429具有三种空间异构显现的塑料有：聚丙烯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯，这三种异构现象为等规间规无规，原因是与侧链项链的不对称碳原子30聚乙烯的分子链空间排列为平面锯齿形，聚丙烯的空间排列为三个单体为一个螺旋周期的螺旋形结构，聚四氟乙烯的空间排列为拉长的螺旋形（或扭曲的锯齿形）排列31聚乙烯的热变形温度在塑料中很低，其特有的现象为环境应力开裂现象，不宜单独作为地下电缆包皮。32稀释率（吸水性）小，不必干燥的塑料有：聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，必须进行干燥的有：聚甲基丙烯酸甲酯，脂肪族聚酰胺，双份A型聚碳酸酯，可干燥也可不干燥的有：ABS，聚甲醛33适合自造波比长流程的塑料有：聚乙烯聚丙烯，适合制造精度较高的塑料有：聚苯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯，前者是由于链间作用力小，熔体年度低，流动性好，后者是由于，收缩率及其变化范围小34容易燃烧的塑料有：聚乙烯，聚丙烯，聚甲基丙烯酸甲酯，不能燃烧的塑料有：聚四氟乙烯，在强烈火源中可以燃烧，但离开火源后可自熄的塑料有：聚氟乙烯，聚碳酸酯35对大多数塑料均可赛用的加工工艺为注塑，挤出36聚丙烯在铜的作用下，会加速聚丙烯的氧化降解，使其很快脆化称为铜害37聚氯乙烯热稳定性差，注塑时不宜采用柱塞式注塑机：为避免熔体破裂，基础是采用低中速避免高速，其热分解多放出氯化氢，对设备有腐蚀作用38聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯在塑料中是典型的硬而脆塑料，拉伸时无屈服现象，聚乙烯是典型的软而韧塑料，冲击强度高，双酚A型聚碳酸酯是典型的硬而韧聚合物。39具有良好的物理力学性能的塑料有：苯乙烯——甲基丙烯酸，甲酯共聚物（MS）即204号树脂，ABS，聚甲基丙烯酸甲酯，双酚A型聚碳酸酯，脂肪族聚酰胺。40聚苯乙烯熔体具有明显的假塑性体行为，但出现这一现象有一个临界剪切应力值41聚甲基丙烯酸甲酯非牛顿性明显，切削性能好，可以机加工为各种要求的尺寸42聚四氟乙烯是现有塑料中密度最大的品种，是现有塑料中摩擦因数最小的，耐化学腐蚀性优良，有塑料之王之称。对沸腾的王水都稳定，不燃烧，对光的作用稳定，但对高能射线敏感，不能用一般熔融加工方法加工，只能采用类似粉末冶金的方法：冷压成坯后在进行烧结。具有冷流现象。43脂肪族聚酰胺分子链由亚甲基酰胺基组成。分为P和mp两种类型。是塑料中吸湿性最强的品种。耐磨性优良，加工时有流涎现象，需采用自锁式喷嘴。44聚甲醛热稳定性差是因为其含有半缩醛结构，高密度和高结晶度时其性能优良的主要原因。加工时，收缩率大，要采用龅牙补料方式，选用突变螺杆，直通式喷嘴，流线型浇注系统。一聚乙烯PE1聚乙烯是化学组成和分子结构最简单，生产量最大，应用最广泛的塑料品种。2聚乙烯的结构特点：柔性优，无极性基团存在，分子链的空间排列呈平面锯齿形，分子链规整，带支链（缠绕性小）3聚乙烯的性能特点：软儿韧力学性能较低（但冲击强度较高）室温下无形性部分处于高弹态，在一般环境下韧性良好，耐寒性优良，聚乙烯的热变形温度在塑料材料中很低，热稳定性好，热导率线膨胀系数均较大，介电及电绝缘性优良，环境和老化性能差。4聚乙烯的环境应力开裂现象是聚烯烃类特别是聚乙烯的特有现象，聚乙烯不宜单独用于制备，买入地下的电缆包皮，极易燃烧，氧指数为17.4是最易燃烧的塑料品种之一。5聚乙烯吸水性极小，成型前不必干燥，分子链柔性好，熔体年度低，易成型薄壁长流程制品。非牛顿性不明显，比热容收缩率及变化范围均很大，结晶度高，成型工艺参数对结晶度影响很大。6其主要加工工艺为：注塑，挤出，中空吹塑7聚乙烯的改性产品主要有，线型低密度聚乙烯—结晶度支化度分散性均减小。交联聚乙烯分为辐射交联（需昂贵辐射源）和化学交联。氯化聚乙烯弹性减小刚性增大改善耐候耐油性，主要用为增韧剂，绿黄化聚乙烯耐磨耗性抗绕去性优良，是优良的橡胶材料。但柔曲性，韧性耐寒性，变差不能用硫磺硫化。二聚丙烯（PP）1聚丙烯结构特点，为线性链烃聚合物分子链比PE 刚硬，对称性规整性下降，分子链在空间以三个单体单元为一个螺旋周期的螺旋形结构，存在三种（等规，间规，无规）空间异构现象2聚丙烯主要优点：力学性能均高于PE，抗弯曲疲劳性优异，表面光泽性良好，介电及电绝缘性优异，耐化学试剂性良好，耐沸水耐蒸汽性良好（特适于制备医用高压消毒制品）主要缺点，韧性差低温时脆性明显，对氧光明显，已发生热氧化降解及光降解，易燃烧，铜对其有铜害作用。3聚丙烯的加工性能：吸湿性小，成型前不必干燥，易成型薄壁长流程制品，非牛顿性明显，粘度对剪切速度和温度明显，弹性大，易产生内应力。受热易氧化降解，收缩率及变化范围大。工艺参数对结晶度影响大。4主要加工工艺，注塑，挤出5主要改性产品，共混改性：聚丙烯与聚乙烯共混，改善韧性。聚丙烯与乙丙橡胶共混改善韧性和耐寒性。聚丙烯与聚酰胺共混改善着色性提高耐热性。增强改性：玻璃纤维增强，拉伸强度变曲强度增加1-2倍，冲击强度1-3倍，热变形温度提高70-90度填充改性：加入硫酸钙碳酸钙，硬度刚度提高，耐热性提高，收缩率降低。三聚氯乙烯（PVC）1聚氯乙烯结构特点，氯原子增大了链见吸引力，玻璃化温度比PE大幅上升，刚度硬度提高，力学性能提高，CL-C极性明显，电性能比PE降低，氯原子使之具阻燃性，为质子授予提（电子接受体）有三种，（等规无规间规）空间异构现象，存在一定的支化度，为非结晶聚合物（无定形）2聚氯乙烯的主要优点：耐化学腐蚀性优异（增塑性有所降低），阻燃性良好，刚度强度硬度均较PE低，主要缺点，韧性较PE低，热稳定性特别差，对光及机械作用均明显，易分解放出HCL介电及电绝缘性比 PE等聚烯烃明显降低。软化点低耐候性差韧性不佳。3聚氯乙烯的加工性能，热稳定性差，不宜采用柱塞式注塑机，熔体粘度高，需成型压力较高，为防止熔体破裂采用中低速避免高速，冷却速度快(无相变热)4主要加工工艺：注塑挤出吹塑压延。5主要改性产品：氯化改性，通氯气氯化，耐热性耐寒性提高，脆化温度降低，耐腐蚀性耐老化性阻燃性均提高，共聚改性：与乙酸乙烯共聚降低分子链有序性，流动性增大，韧性耐寒性改善。与丙烯共聚流动性增大，热稳定性透明性均提高，与丙烯腈共聚，本体法溶液法悬浮法乳液法软化点提高。四聚苯乙烯(PS)1聚苯乙烯结构特点，苯环的存在使分子链变刚变硬，玻璃花温度提高存在三种（等规无规间规）空间异构现象，使难置的H活化，是共轭体系，为无定形聚合物2聚苯乙烯的主要优点，优异的介电电绝缘性，较优的耐辐射性，（苯环吸收）热稳定性好，成型加工温度区间宽，热导率小（较良好的绝热保温材料）耐电弧性良好，主要缺点，韧性差，耐热性低，耐化学试剂耐溶剂性欠佳。3聚苯乙烯的加工性能，吸湿率小，成型前不需干燥等加工工序，无明显熔点，具有明显的假塑性行为，收缩率及变化范围小（利于成型尺寸精度高和尺寸较稳定的制品）易产生内应力。4主要加工工艺：注塑，挤出发泡成型5主要改性产品：抗冲击性聚苯乙烯（HIPS）（注塑挤出吹塑热成型）--丁苯橡胶（或顺丁橡胶）共混，定本或顺丁橡胶粉碎后接枝共聚，改善韧性。性质特点，接枝共聚有丁二烯，苯乙烯两种单体镶嵌形成。丁二烯组分越多，韧性提高越多，除韧性的改善外，耐化学试剂性，溶剂性也有改善，连接性能改善。加工性能：加工性能良好，流动性有所下降。苯乙烯—倍、丙烯晴共聚物AS（注塑挤出）—改性的重要品种，软化点提高韧性改善，奶而行改善，刚性增大，但吸湿性增大，热稳定性降低。苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯共聚物（MS）（注塑挤出模压）--以苯乙烯为主，商品名204树脂，较好的韧性和综合力学性能，耐磨性提高，耐油性耐候性，耐热性均有所提高，基本保持PS的成型加工流动性。五ABS塑料：丙烯腈，丁二烯，苯乙烯三元共聚物结构性能，良好的综合物理力学性能，耐热耐磨耐油耐腐，尺寸稳定加工性优良，电性能良好，耐化学试剂性良好，耐候性差。2ABS加工性能：160-190度时，流动性充分，热稳定性好，具有明显的非牛顿性，吸湿性大于聚苯乙烯。3ABS主要加工工艺;注塑，挤出电镀4ABS品级，通用：中高超高冲击级高耐热级电镀级阻燃级六聚甲基丙烯酸甲酯PMMA1PMMA结构特点，侧甲基及侧甲酯基使分子链扁钢，后者为急性基团，电性能有所降低，存在三种空间易购现象（以金贵无规为主等规少量）属无定型聚合物2PMMA的主要优点，综合力学性能良好，介电及电绝缘性良好，优异的抗电弧性，优异的耐大气老化性。主要缺点，硬而脆缺口敏感，耐热性不高，耐寒性差导热率大，易燃烧。3加工性能：吸湿性明显成型前必须干燥，非牛顿性明显加工温度区间宽，熔体粘度高，冷去速率快，易产生内应力，收缩率及变化范围小，利于成型尺寸精度高的制品切削性能好。主要加工工艺：浇铸成型，注塑挤出热成型七聚氟乙烯PTFE1聚四氟乙烯的结构特点；F院子体积大F-C键长短显拉长的螺旋形（扭曲的锯齿形）排列F原子与C原子连接紧密，分子链刚性大，规整性高，结晶度高高耐热性，高熔点，表观年度高流动性差。2聚四氟乙烯的性能特点：密度是现有塑料中密度最大的，软而弱，典型的冷流性塑料主要优点:摩擦因数小，极优异的耐高低温性，长时工作温度范围宽，介电及电绝缘性优异，耐化学腐蚀性优异，不能燃烧。主要缺点：宏观力学性能不佳，易出现冷柳现象，典型的软而弱聚合物，对高能射线敏感。3聚四氟乙烯的加工性能：不能用一般的热塑性塑料的熔融加工方法，只能采用类似粉末冶金