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1、精品_精品资料_高分子材料成型加工Chapter2 -10 课后习题答案仅供参考Chapter2 高分子材料学1. 分别区分“通用塑料”和“工程塑料”、“热塑性塑料”和“热固性塑料”,并请各举 2、3例.答：通用塑料： 一般指产量大、 用途广、 成型性好、 价廉的塑料. 通用塑料有 PE、PP、PVC 、PS 等工程塑料是指拉伸强度大于50MPa 冲击强度大于 6kJ/m2 , 长期耐热温度超过 100,刚性好、蠕变小、 自润滑、 电绝缘、 耐腐蚀等可代替金属用作结构件的塑料.工程塑料有 PA、PET、PBT、POM 等.热塑性塑料：加热时变软以至流淌,冷却变硬.这种过程是可逆的、可以反复进行
2、.如聚乙烯、聚丙烯、 聚氯乙烯、 聚苯乙烯、 聚甲醛、 聚砜、聚苯醚好和氯化聚醚等都是热塑性塑料.热固性塑料： 第一次加热时可以软化流淌,加热到肯定温度, 产生化学反应一交链固化而变硬,这种变化是不行逆的.此后,再次加热时,已不能再变软流淌了.正是借助这种特性进行成型加工, 利用第一次加热时的塑化流淌在压力下布满型腔,进而固化成为确定外形和尺寸的制品.这种材料称为热固性塑料.酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、不饱和聚酯、有机硅等塑料都是热固性塑料.2. 什么是聚合物的结晶和取向？它们有何不同？争论结晶和取向对高分子材料加工有何实际意义？聚合物的结晶：高聚物发生的分子链在三维空间形成局部区域的、高度有序
3、的排列的过程.聚合物的取向： 高聚物的分子链沿某特定方向作优势的平行排列的过程.包括分子链、 链段和结晶高聚物的晶片、晶带沿特定方向择优排列.不同之处：1高分子的结晶属于高分子的一个物理特性,不是全部的高聚物都会结晶,而 全部的高聚物都可以在合适的条件下发生取向.2结晶是某些局部区域内分子链在三维空间的规整排列, 而取向一般是在肯定程度上的一维或二维有序,是在外力作用下整个分子链沿特定方向发生较为规整排列. 3结晶是在分子链内部和分子链之间的相互作用下发生的,外部作用也可以对结晶产生肯定的影响.取向一般是在外力作用和环境中发生的,没有外力的作用,取向一般不会内部产生.4结晶主要发生在TgTm
4、范畴内,而取向可以发生在Tg 或 Tm 以上的任何温度热拉伸或流淌取向,也可以在室温下进行冷拉伸获得.5结晶单元为高分子链和链段,而取向单元仍可以是微晶晶粒 .结晶是结晶性高聚物加工成型过程中必定经受的过程,结晶直接影响到聚合物的成型加工和制品的性能.结晶温度越低,聚合物加工熔点越低且熔限越宽,结晶温度越高,熔点较高且熔限越窄. 化学结构相像而结晶度较大的聚合物成型加工温度较高.结晶过程中结晶速度的快慢直接打算了制品的成型加工周期,结晶越快,冷却时间越短,而结晶越慢,加工成型周期变长. 聚合物结晶颗粒的尺寸对制品的透亮性、表观外形和机械性能也有特别大的影 响.因此结晶在聚合物的成型加工过程中占
5、有举足轻重的低位.取向是聚合物在加工过程中或者加工后处理阶段形成的,结晶聚合物和非晶聚合物均可以产生取向. 非晶态高聚物的取向, 包括链段的取向和大分子链的取向,而结晶态高分子的取向包括晶区的取向和非晶区的取向,晶区的取向进展很快, 非晶区取向较慢. 取向能提高拉伸制品的力学强度, 仍可使分子链有序性提高,这有利于结晶度的提高,从而提高其耐热性.在纤维和薄膜的生产中取向状况的掌握显得特殊重要.但对其他成型制品, 假如流淌过程中取向得以储存,就制品的力学强度会降低并易变型,严峻时会造成内力不均而易开裂.3. 请说出晶态与非晶态聚合物的熔融加工温度范畴,并争论两者作为材料的耐热性的好坏.可编辑资料
6、 - - - 欢迎下载精品_精品资料_晶态聚合物： 1假设聚合物的分子量较小,TmTf ,就聚合物到达熔点时已进入粘流态, 就熔融加工温度范畴即为Tm Td热分解温度 .假设聚合物的分子量较大,分子链相互作用力较大, 当晶区熔融时, 分子链仍需要吸取更多能量克服分子间作用力,才能产生运动, 因此聚合物的TmTm 分子热运动自由能大于内能,难以形成有序结构T交联倾向,一般经过预热的物料可使 用较低的模压压力. 6在高分子材料成型加工中,哪些的方要求交联？交联能给予高聚物制品哪些性能？答：未硫化的橡胶 Tg在室温以下,常温下发黏,强度很低,基本无使用价值.通过硫化 交联,才能使用.酚醛树脂、氨基树
7、脂、环氧树脂、不饱和聚酯等是具有活性官能团的低分子量的齐聚物, 也只有通过交联,才能充分发挥它们的特性.在聚乙烯、 聚氯乙烯、聚氨酯等泡沫塑料生产中,交联也是极为重要的工艺技术,交联可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_有助于提高泡孔壁的强度.交联后的性能取决于交联密度.交联密度高, 相邻交联点之间相对分子质量小,链段活动性受到限制, Tg 随之增高.交联改善了高分子材料的力学性能、耐热性能、化学稳固性能和使用性能.7试述自然橡胶以硫磺硫化后的制品大分子结构特点.答：硫化后, 橡胶大分子结构中各部位已程度不同的势成了网状结构,大分子链之间有主价键力的作用, 使大分子链的相对运动受到肯
8、定的限制,在外力作用下, 不易发生较大的位移,变形减小,强度增大,失去可溶性,只能有限溶胀. 8试述橡胶硫化后的物理性能的变化,并说明之.答：自然橡胶在硫化过程中,随着线型大分子逐步变为网状结构,可塑性减小,拉伸强度、定伸强度、硬度、弹性增加,而伸长率、永久变形、疲惫生热等相应减小,但假设连续硫化,就显现拉伸强度、弹性逐步下降,伸长率、永久变形反而会上升的现象.这些现象都是线形大分子转变为网状结构的特点.9. 生胶和硫化胶在分子结构及性能上有何不同？ 答：硫化前：结构：线性大分子,分子与分子之间无价键力. 性能：可塑性大,伸长率高,具可溶性.硫化后：结构： 1化学键. 2交联键的位置.3交联程度.4交联性能： 1力学性能定伸强度、硬度、拉伸强度、伸长率、弹性.2物理性能. 3化学稳固性10. 橡胶的硫化历程分为几个阶段？各阶段的实质和意义是什么？答： 1焦烧期硫化起步阶段,是指橡胶在硫化开头前的推迟作用时间,在此阶段胶料尚未开头交联,胶料在模型内有良好的流淌性.对于模型硫化制品,胶料的流淌、充模必需在此阶段完成,否就就发生焦烧显现制品花纹不清,缺胶等缺陷.意义： 焦烧期的长短打算了胶料的焦烧性及操作安全性.这一阶段的长短取决于协作剂的种类和数量.2欠硫期预硫阶段,焦