结构推测其性能2.docVIP

一、写出下列聚合物的结构式 聚氯乙烯：（－CH2-CHCI－）n 聚苯乙烯： 聚甲醛： 聚苯硫醚： 聚对苯二甲酸乙二醇酯： 二、写出生产下列树脂的反应方程式。 1．聚碳酸酯 或 2. 聚对苯二甲酸乙二醇酯 三、题 1. 简答聚酰胺的加工工艺特性。 （1）聚酰胺在熔融状态下的流变性接近于牛顿型，也就是说聚合物熔体粘度对剪切速率（压力）不敏感，而主要与温度有关。 （2）聚酰胺的吸水大。高温易氧化变色（可能交联，性能变劣）．因此粒料在加工前必须干燥，最好真空干燥，既快速又可防止氧化． （3）聚酰胺是一种结晶聚合物，熔点高，有比较窄的熔化温度范围约10℃左右，所以注射成型时，喷嘴必须加热保温，以免堵塞。熔融状态时是无定形，稍冷逐渐结晶，对性能有很大影响，冷却速度与模温有关。故其注射模最好有加热和冷却装置。 （4）聚酰胺熔体粘度低。流动性相当好，冷却硬化快，可快速成型，且适宜用于注射最小壁厚可达0.45毫米的薄壁复杂制品，但注射时易造成“流涎”。因此喷嘴应采用弹簧针阀式，以免漏料。同时模具应精密加工以防溢边，注射模应开冷料穴。脱模斜度应采用型腔20～40’、型芯25～40’。 （5）聚酰胺熔融状态下稳定性差，易降解而降低制品性能（尼龙9例外）。故不允许在高温下停留时间过长。另外，注射成型时，料筒温度应选比熔点稍高点即可。 （6）聚酰胺成型后收缩率都大，一般为2～3%。制造精密尺寸零件时，必须经过几次试验加工，测量试制品尺寸进行修模才行。另外，在冷却时间上给以充分保证。 1、PPO的主要性能 （1）物理性能 纯苯醚为琥珀色透明固体。难燃，离火后熄灭，火焰明亮有浓黑烟，熔融后发出花果臭气味。 （2）PPO具有优良的力学性能，拉伸强度和弯曲强度高，冲击性能优于PC。尤其是优异的抗蠕变性能在所有工程塑料中名列前茅，即使在 120℃、10MPa负荷下经500h后，蠕变值仅0.98％。 （3）聚苯醚具有较高的耐热性，它的玻璃化温度为210℃，分解温度（Td）为350℃，马丁耐热温度为160℃，脆化温度低于－170℃，热变形温度为190℃，最高连续使用温度为120℃，间断使用温度可达205℃。 当有氧存在时，从121℃起到438℃左右可逐渐交联转变为热固性塑料。而在惰性气体中，300℃以内无明显热降解现象，350℃以上时热降解才急剧发生。由此可见，聚苯醚的耐热性可达到热固性酚醛和聚酯的水平，且优于聚碳酸酯、聚酰胺、ABS等工程塑料。 MPPO的耐热性略低于PPO，而与PC接近，它的热变形温度、玻璃化温度与HIPS含量有关，当HIPS含量由0增加至100％时，热变形温度可由190℃降至70℃，而Tg 则可由210℃降至100℃。 （4）电性能 聚苯醚和MPPO因分子中无明显的极性不会产生偶极分离，很难吸水，因此它们的电绝缘性十分优异，在宽广的温度范围内（－150～200℃）和电场频率范围内（10～106Hz）介电性能几乎不受影响，也不受湿度影响，表11－3列出了它们的电性能数据。 （5）化学性能 PPO和 MPPO均具有十分优良的耐水性和耐化学介质性，对于以水为介质的化学药品（如酸、碱、盐、洗涤剂等），无论是在室温还是在高温下都能抵抗。在受力情况下，矿物油、酮类、酯类会使其产生应力开裂现象，卤代烃会使其溶胀，其它有机试剂对其作用甚小。 PPO和 MPPO的耐水性十分突出，在沸水中经10 000 h 后，它的拉伸强度、伸长率和冲击强度均没有明显的降低，因此可作为高温下耐水制品使用。 （6）其他性能 PPO的阻燃性好、具有自熄性。但PPO的耐光性差，在阳光或荧光灯下使用颜色变黄，这是紫外线使芳香族醚键断裂所致，可加人紫外线吸收剂或炭黑进行改善。如加有炭黑的PPO制品在室外使用一年，拉伸强度和冲击强度均无变化。 六、分析题（共15分） 1．试从结构与性能的关系推测聚甲醛为什么具有高结晶度、耐疲劳性、耐磨性、尺寸稳定性、耐溶剂性？（5分） 1.C—O键的键长（1.46 ×10―10m）比C—C键的键（1.55×10―10m）短，因而聚甲醛链轴方向的填充密度大。 2.聚甲醛分子键中C和O原子不是平面曲折构型而是螺旋构型，所以分子链间距离小、密度大。 3.聚甲醛分子链的柔顺性大，链的结构规整性高，所以造成其结晶度高，结晶能力强。 4.均聚甲醛的结晶度为75％～85％，共聚甲醛为70％～75％。 5.高密度和高结晶度是聚甲醛具有优良性能的主要原因，如硬度大和模量高，尺寸稳定性好，耐疲劳性突出，不易被化学介质腐蚀等。 2．试从结构上剖析为什么PA－7的熔点高于PA－6的熔点，PA－66的熔点高于PA－69的熔点？（10分）