重点高分子材料

重点

1. 铅盐类、金属皂类热稳定剂提高PVC热稳定性的原理是什么？

答：铅盐类中和HCl，破坏其自动催化作用，提高PVC热稳定性。

金属皂类与PVC上的不稳定CL反应。用其高级脂肪酸根取代CL，使HCL脱除反应

难于发生，提高PVC热稳定性。 2. 什么是金属皂类稳定剂的协同效应，其机理是什么？

答：在使用重金属皂类热稳定剂时，同时添加碱金属皂类，可使热稳定效果显著提高的

效应，称为协同效应。

重金属皂类与PVC上不稳定CL反应生成金属氯化物可以催化PVC分解中间产物多

稀与PVC 反应生成HCL。进一步催化CL的脱除，使重金属皂类的稳定效果下降。 碱金属皂类课余重金属氯化物类反应生成新的重金属皂类可以与PVC上不稳定CL

继续反应，碱金属氯化物不具催化能力。

3. 影响尼龙吸水率的主要因素是什么？为什么尼龙吸水后、力学性能会发生显著的变化？

答: 主要因素是酰胺基之间亚甲基链节的长短，即取决于分子链中CH2/CONH比值，比

值越大，吸水性越小。

尼龙吸水后，原有的羰基中的氧与羰基中的氢形成的氢键被水中的氧和氢形成的新的氢键代替，减弱了大分子的作用力，所以拉伸强度下降，抗冲击强度上升。

4. 分析比较PC、PA、POM、ABS具有高抗冲击性能的微观结构原因。 物质 PC聚碳酸酯 微观结构 醚氧键提高分子链柔性，增加了韧性；PC的原纤维增强骨架间存在着大量的微孔隙→原纤维结构易滑移—吸收冲击能量+微孔隙本身的变形也吸收冲击能量→PC具有很高的抗冲击强度。 PA聚酰胺 酰胺基团间的氢键强作用—PA分子间作用力较强+PA分子上交替出现的亚甲基链段提供了较大的分子活动能力→抗冲击性能较好。 规整度很高的线形聚合物，螺旋链构象；醚键使分子柔性较好。 丁二烯的双键使分子链柔性较好；抗冲击性强 POM聚甲醛 ABS 5. PS、PC各有哪些主要性能？PS、PC制品为何都容易产生应力开裂？ 主要性能 力学性能 PS PC 拉伸强度弯曲模量抗拉抗弯抗压强度和都很高，但抗冲击硬度较高 性和耐低温性差 差 绝缘 较好 / 容易成型加工 较好 电性能优良 一般 干燥条件下，优异的耐候性；潮湿易气候老化 分子链刚性大，熔体粘度高 应力开裂原因

两者都属于非结晶性聚合物-在加工时分子链易取向，且不易恢复-分子链刚硬，冷却成型时易残余很大的内应力-易产生应力开裂 耐热性 电性能 耐化学药品性 耐候性 加工性能

6． 简述橡胶制品加工工艺过程中分子结构变化。 答： 塑炼 混炼 硫化 大分子断裂，链长由长变短 分子链的聚集状态有所改变 线性—网状 7. 写出4种拉伸结晶的橡胶材料，3种耐油橡胶，2种耐热橡胶，1种气密性橡胶。

答：可拉伸结晶橡胶：NR,BR,IIR,CR，HNBR

耐油橡胶：NBR,CR （极性的即可） 耐热橡胶：EPM,IIR 气密性橡胶：IIR

通用橡胶的耐候性橡胶EPM>EPDM>IIR>CR,NBR>SBR>BR>IIR. 即耐热氧老化又耐油橡胶：HNBR,FPM,ACM. 耐热氧老化性能高的通用橡胶：EPM,EPDM,IIR.. 饱和非极性橡胶：EPM,EPDM,IIR 不饱和非极性橡胶：NR,SBR,BR,IR. 饱和极性橡胶：FPM,CPE,CSM,ACM. 不饱和极性橡胶：NBR,CR

纯胶强度较高橡胶：NR,BR,CR,HNBR. 回弹性橡胶：SIR>BR>NR>EPM=EPDM. 结晶性塑料：PE,PA,POM,PTFE

无定形塑料：PVC,PS,ABS,PMMA,PC

具有自润滑性能的塑料：PTFE,PA,POM,UHMWPE. 阻燃性塑料：CPVC,CPE,PF,PTFE,PVC. 透明塑料：PS,PC.

透明高分子材料：PC PE PS

阻燃高分子材料：酚醛树脂 PVC 氯丁橡胶 耐磨材料：UHMWPE PTFE PA POM 低摩擦系数的树脂材料：PTFE UHMWPE

名词解释

1. 合成树脂，合成树脂是由人工合成的一类高分子聚合物。塑料的主要成分。

2. 合成塑料，指以树脂为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂，着色剂等添加剂为辅助

成分，在加工过程中能流动成型的材料。 3. 通用橡胶，主要指用于轮胎制造和民用产品方面的橡胶，主要包括丁苯橡胶、异戊橡胶、

乙丙橡胶、氯丁橡胶等。 4. 特种橡胶，指与有特殊性能和特殊用途能适应苛刻条件下使用的合成橡胶。

5. 硫化，即线性高分子通过交联作用而形成的网状高分子的工艺过程。 6. 环境应力开裂（ESC），是塑料树脂当有应力存在下受化学试剂作用发生的降解现象，最终导致塑料组分的损坏。

7. 等规度，指的是有规异构体占有全部高分子的百分数。

8. 热塑性弹性体，常温下具有橡胶的弹性，高温下具有可塑化成型的一类弹性体。 9. 热固性塑料，是指在受热或其它条件下能固化或具有不溶特性的塑料，如酚醛塑料，环

氧塑料等。

10. 热塑性塑料，指具有加热软化，冷却硬化特性的塑料。我们日常生活中使用的大部分塑

料属于这个范畴。

11. 再生胶，指废旧橡胶经过粉碎、加热、机械处理等物理化学过程，使其弹性状态，变成具有塑性和粘性的，能够再硫化的橡胶。 12. 熔体流动指数，在规定的温度和压力下，试样熔体每10min通过标准出料模孔的总重量。 13. 维卡软化点，是指测定高分子材料在合适的液体传热介质中，在一定的负荷、一定的等

速升温条件下，试样被1平方毫米压针头压入一毫米时的温度。 14. 氧指数，在规定的条件下，材料在氧氮混合气中进行有焰燃烧的最低氧浓度。

15. 热变形温度，塑料试样在静弯曲负荷作用下，浸入一种等速升温的液体（或气体）传热介质中，当试样受热变形，变形量达到一定时的温度。 16. 反增塑现象， 填空

1. 既有长支链，又有短支链的聚乙烯是LDPE,只有短支链的聚乙烯是LLDPE,HDPE,UHMWPE. 2. PP的弹性模量主要是分子量和等规度的影响。

PE的弹性模量主要是分子量和结晶度的影响。

3. 提高PE制品的机械性能，则其熔体流动指数要高，分子量分布要窄；对于吹塑成型的HDPE制品，则其熔体流动指数要小，分子量分布要宽。 4. 热塑性酚醛树脂的合成条件为PH<7, 甲醛/苯酚<1

5. PVC硬制品在加工中，一般要加入润滑剂，而少加入增塑剂。

6. 注射成型时的应选用MFI较高的树脂，挤出棒材是应选用MFI较低的树脂。 7. 改善PP脆性的方法有成核剂、共混、共聚。

8. 在PVC中加入少量增塑剂是将会发生反增塑效应，材料的拉伸强度调高，抗冲击强度下

降。 9. 人类最早使用的塑料材料是赛璐珞，古德异而发现了硫化，是橡胶制品具有了真正的使

用价值。人类最早工业化的合成树脂是酚醛树脂(PF)，称为“电木”。聚甲醛—第三大工程塑料。Staudinger首先提出了高分子的概念。利用Zieglar-Natta催化剂合成了HDPE和PP. 英文缩写 CPE BR PA CR PVC EPDM PC ABS PF NR PMMA PTFE PET PAN ACM EPM CSM 中文名称 氯化聚乙烯 聚丁二烯橡胶/顺丁橡胶 聚酰胺 氯丁橡胶 聚氯乙烯 三元乙丙橡胶 聚碳酸酯 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物 酚醛树脂 天然橡胶 聚甲基丙烯酸甲酯 聚四氟乙烯 聚对苯二甲酸乙二醇酯 聚丙烯腈 丙烯酸酯橡胶 二元乙丙橡胶 氯磺化聚乙烯 英文缩写 SBR HIPS NBR POM EP UHMWPE PU PP LDPE PS PVA IR PBT IIR FPM HNBR SiR 中文名称 丁苯橡胶 高抗冲聚苯乙烯 丁腈橡胶 聚甲醛 环氧树脂 超高分子量聚乙烯 聚氨酯 聚丙烯 低密度聚乙烯 聚苯乙烯 聚乙烯醇 异戊橡胶 聚对苯二甲酸丁二醇酯 丁基橡胶 氟橡胶 氢化丁腈 硅橡胶

非重点

1. 什么是PP的等规度，分析等规度和分子量对PP力学性能的影响

等规度：等规聚合物所占的重量百分比。

等规度增大，强度，刚度，硬度提高，抗冲击性能下降； 分子量大，强度，刚度，硬度降低，抗冲击性能提高。 2. 试分析影响PP球晶尺寸的因素，这些改变对性能有哪些影响。 晶核 球晶尺寸 熔融温度和时间 冷却速率 加工剪切应力↑ 成核剂↑ 熔体温度↑ 熔融时间↑ 速度慢 骤冷 ↓ ↓ 生成大球晶 严重皮心结构 ↑ ↑ ↑ ↓ ↑ ↑ 大尺寸球晶对性能不利：断裂伸长，韧性、抗冲击性下降、透明度下降。 3. PP主要性能缺陷是什么？常用的改性方法有哪些？ 缺点：耐老化性差；抗冲击，特别低温冲击性差。

改性方法： 共聚 共混 与PE共聚 PP合金 无规共聚 嵌段共聚 与HDPE共混 与EPR和TPE共混 与PA共混 填充 增强 粉末状矿物填料填充PP 用玻璃纤维增强PP

4. 从分子结构的角度分析PS脆性大，力学性能对温度敏感的原因，指出改性的方法。

链结构 PS是几乎无规的高分子；PS是现形高分子，存在着少量的短支链。侧苯基具有很大的空间位阻，造成PS分子链很僵硬，Tg-100度

聚集态结构 无规PS乙烯是完全无定形的聚合物

改性1，制备高抗冲PS 2，制备ABS树脂 ABS树脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物

5. 论述增塑剂的定义、分类、作用、增塑方式，什么是反增塑现象？写出常用增塑剂的名

称，什么是PVC的反增塑效应，请判断PP和HDPE中会有反增塑效应吗

增塑剂，主要作用是削弱聚合物分子之间的次价键，即范德华力，聚合物分子链的相互作用减弱，从而增加了聚合物分子链的活动性，提高了聚合物的塑性，表现为聚合物的硬度，模量，软化温度，和催化温度下降，而伸长率，曲挠性，和柔韧性提高。 内增塑剂和外增塑剂

在PVC中加入增塑剂可增加分子间的活动能力，提高柔顺性，然而，在硬质PVC中加入少量增塑剂，会出现反增塑效应

常用增塑剂：氯化石蜡，环氧大豆油，DOS

PP,HDPE不会出现反增塑效应

6. 润滑剂的作用是什么？试述润滑剂的类型及其协同效应，常用的润滑剂有哪些？指出润

滑剂与增塑剂的区别

润滑剂作用可分为内润滑剂和外润滑剂。前者与聚合物的相容性较好，因而可以降低其