聚合物加工成型大题复习版.docVIP

1.请说出晶态与非晶态聚合物的熔融加工温度范围，并讨论两者作为材料的耐热性好坏。 答：晶态聚合物：Tm～Td；非晶态聚合物：Tf～Td。 对于作为塑料使用的高聚物来说，在不结晶或结晶度低时，最高使用温度是 Tg；当结晶度达到 40%以上时，晶区互相连接，形成贯穿整个材料的连续相，因此在 Tg 以上仍不会软化，其最高使用温度可提高到结晶熔点。 2.试比较天然橡胶NR，丁苯橡胶SBR，顺丁橡胶BR的弹性，耐老化性能，与硫磺反应性有何差异？并从化学结构上加以解释？ 弹性：BRNRSBR;耐老化性：SBRBRNR;与硫磺反应性：NRBRSBR 天然橡胶NR:聚异戊二烯 其弹性较高，但不耐老化，与硫化体系均匀混合在一起并在一定温度压力下可与硫磺反应。由于天然橡胶为线性聚合物，且含有不饱和双键，主链柔性高，因此弹性好。丁苯橡胶SBR：为丁二烯和苯乙烯共聚而成 其弹性相对较差，但耐老化性强，硫化速度慢但硫化曲线平坦，不易焦烧和过硫化，从结构上来看，由于侧基中含有苯环，主链柔性变差，弹性低于橡胶，但相对不活泼。所以耐老化性强，但硫化速度缓慢。顺丁橡胶BR：为聚丁二烯 其弹性很高，耐老化性性好，可用传统硫磺工艺进行硫化，因为组成双键的碳原子上缺少取代基，邻接双键的单键内旋转受阻小，因此主链柔性好，其弹性高于天然橡胶，它也是不饱和橡胶，所以相对活泼，耐老化性则优于天然橡胶，而硫化速度则比天然橡胶慢，比丁苯橡胶快。 3.什么是高分子合金，相容剂，判断相容性的方法有哪些？ 高分子合金：塑料或橡胶经物理共混或化学改性后，形成的宏观上均相、微观上分相的一类材料。相容剂：与两种高分子化合物组分都有较好的相容性，可降低界面张力，强化两种或两种以上高分子化合物界面粘结性的物质。相容性的判断：（1）测定Tg（DSC、 DMA）。完全相容型高分子合金出现一个Tg ，具有一定相容性的高分子合金出现两个相互靠拢的Tg。（2）溶解度参数。两组分的溶解度参数越接近，相容性越好，当|δ1 -δ2｜临界≤0.5时，两组分可以相容。 4.什么是热稳定剂？哪一类聚合物在成型加工中须使用热稳定剂？对于加有较多增塑剂和不加增塑剂的两种塑料配方，如何考虑热稳定剂的加入量？请阐明理由。 热稳定剂是指在加工塑料制品时为防止加工时的热降解或者防止制品在长期使用过程中老化而添加的物质。 热稳定剂主要用于PVC塑料中，PVC是热不稳定性的塑料，其加工温度与分解温度相当接近，只有加入热稳定剂才能实现在高温下的加工成型，制得性能优良的制品。含较多增塑剂的塑料不加或少加热稳定剂，不加增塑剂的塑料应多加热稳定剂。加入增塑剂的塑料降低了聚合物分子之间的作用力，制品的玻璃化温度和软化温度均降低，故可少加热稳定剂。 5.试述增塑剂的作用机理。 增塑剂可使高分子材料塑性增加，改进其柔软性、延展性和加工性。按作用方式可分为外增塑作用、内增塑作用。起外增塑作用的是相对低分子量的化合物或聚合物，通常为高沸点的较难挥发的液体或低熔点的固体。其分子上的极性基团与PVC上的氯原子相互吸引，减少了PVC分子之间的相互作用，即减少了物理交联点。此外，增塑剂分子比PVC分子要小得多，活动较容易，增加了PVC分子链段的活动空间，从而使PVC分子Tg下降，塑性增加。起内增塑作用的通常为共聚树脂，即在均聚物Tg较高的单体中引入均聚物Tg较低的第二单体，进行共聚，降低高分子化合物的有序程度（即结晶度）增加分子的柔软性。 6.何谓硫化促进剂？有哪几种类型？典型品种及其主要特性？ 硫化促进剂是可以缩短胶料硫化时间，提高硫化速度，减少硫磺用料、改善硫化胶物性的一类物质。按化学成分：噻唑类、次磺酰胺类、胍类、秋兰姆类、二硫代氨基甲酸盐类、醛胺类、硫脲类等。按作用功能（硫化速度）：超速、半超速、中速、慢速、后效性促进剂。按促进剂在硫化时与H2S作用的酸、碱性：酸性、碱性、中性促进剂。典型品种：a噻唑类（半超速、酸性） 主要品种：促M、促DM；主要特性：硫化平坦期长，硫化速度较快，硫化胶有较好的综合性能。应用：应用广泛，无污染性，可用于白色、浅色或透明制品；但因有苦味，不宜用于与食品接触的橡胶制品中。b次磺酰胺类（后效性、中性）主要品种：促CZ、促NOBS;主要特性：具有较长的焦烧时间、较快的硫化速度。应用：广泛用于合成橡胶，大量用于制造轮胎和受巨大拉力的制品；但不适用纯白色制品 c秋兰姆类（超速、酸性）主要品种：促TMTM、促TMDM；主要特性：硫化速度很快，但硫化平坦范围窄，焦烧时间短。应用：常用于要求低温和快速硫化的场合，小制品、薄制品，可用于白色、艳色、透明的制品及与食品接触的制品。d二硫代氨基甲酸盐类（超速、酸性）主要品种：促PZ、促EZ；主要特性：同秋兰姆类，临界温度低，促进效