高分子材料基础试卷河北工业大学A.doc

河北工业大学 高分子材料基础试卷参考答案 A卷 ? 一、概念解释（20分,每小题2分） 1. 材料化过程：由化学物质或原料转变成适于一定用场的材料,其转变过程称为材料化过程。 2. 塑料脆化温度：在玻璃态聚合物屈服应力及断裂强度与温度的关系图中,两曲线相交时的临界温度称为聚合物的脆化温度,脆化温度是塑料使用的下限温度。 3.互穿网络聚合物（IPNs）：是用化学方法将两种或两种以上的聚合物相互贯穿成交织网络状的一类新型复相聚合物共混材料。 4.纤维支数：单位重量（以克计）的纤维所具有的长度。 5.熔融指数：指在一定的温度下和规定负荷下,10min内从规定直径和长度的标准毛细管内流出的聚合物的熔体的质量。 6.纳米复合材料：是指复合材料结构中至少有一个相在一维方向上是纳米尺寸。所谓纳米尺寸是指1nm~100nm的尺寸范围。 7.氧指数：在规定的条件下,试样在氧气和氮气的混合气流中维持稳定燃烧所需的最低氧气浓度。 8.热塑性弹性体：指在高温下能塑化成型,而在常温下显示橡胶弹性的一类聚合物材料。 9.塑炼：塑炼是使生胶由弹性状态转变为具有可塑性状态的工艺过程。 10.聚合物共混物：是指两种或两种以上聚合物通过物理的或化学的方法共同混合而形成的宏观上均匀、连续的固体高分子材料。 ? 二、填空题（20分,每空1分） 1. 力学松弛现象最基本的类型有：蠕变、应力松弛、滞后和力学损耗。 2. 由两种聚合物构成的两相聚合物共混物,按照相的连续性可分成三种基本类型：单相连续结构、两相互锁或交错结构及相互贯穿的两相连续结构。 3.聚合物的分子运动具有哪些特点（1）运动单元的多重性 （2）运动的时间依赖性（3）分子运动的温度依赖性 4.所谓复合效应就是指通过复合所得的产物性能要优于组成它的材料或具有新的性能特点,多相体系和复合效应是复合材料区别于化合材料和混合材料的两大特点。 5.（1）材料硬而脆（2）材料硬而强（3）材料强而韧（4）材料软而韧 （5）材料软而弱（6）材料弱而脆 6.纺丝方法可以分为熔融纺丝法、溶液纺丝法。 三、写出以下聚合物的结构式及其合成单体（20分,每小题4分） 1. PA66:?? 单体名称：己二酸,己二胺（2分） 结构式： m=n=6（2分） ?2. PBI: 单体名称：1,2,4,5-四苯胺,对苯二甲酸（2分） ????????? 结构式： Z为N（2分） ? 3. PTFE: 单体名称：四氟乙烯（2分） ??????? 结构式：（2分） ? 4. ABS:单体名称：丙烯腈、苯乙烯和丁二烯（2分）. ? 0.0 结构式： ?? （2分） 5.聚酯型热塑性弹性体（TPEE）: 单体名称：对苯二甲酸二甲酯、聚四亚甲基乙二醇醚和1,4-丁二醇（2分） 结构式： （2分） 四、论述题（40分） 1.橡胶增韧塑料的机理。（4分） 答：银纹-剪切带-空穴理论认为（1分）,橡胶颗粒的主要增韧机理包括三个方面： ①引发和支化大量银纹并桥接裂纹两岸；（1分） ②引发基体剪切形变,形成剪切带；（1分） ③在橡胶颗粒内及表面产生空穴,伴之以空间之间聚合物链的伸展和剪切并导致基体的塑性变形。（1分） ? 2.聚合物溶解过程的特点。（4分） 答：1.?? 溶解过程缓慢（1分）,且先溶胀再溶解（1分） 2.?? 非晶态聚合物比结晶聚合物易于溶解（1分） 3.?? 交联聚合物只溶胀,不溶解（1分） ? 3.聚合物基复合材料的性能优点。（10分） 答：①?比强度、比模量大?例如高模量碳纤维/环氧树脂的比强度为钢的5倍、为铝合金的4倍,其比模量为铜、铝的4倍。（2分） ??? ②?耐疲劳性能好?金属材料的疲劳破坏常常是没有明显预兆的突发性破坏。而聚合物基复合材料中,纤维与基体的界面能阻止裂纹的扩展,破坏是逐渐发展的,破坏前有明显的预兆。大多数金属材料的疲劳极限是其拉伸强度的30～50%,而聚合物基复合材料如碳纤维/聚酯,其疲劳极限可达拉伸强度的70～80%。（2分） ??? ③?减震性好?复合材料中的基体界面具有吸震能力,因而振动阻尼高。（2分） ??? ④?耐烧蚀性能好?因其比热大、熔融热和气化热大,高温下能吸收大量热能,是良好的耐烧蚀材料。（2分） ??? ⑤?工艺性好?制造制品的工艺简单,并且过载时安全性好。（2分） ? 4.与橡胶相比,热塑性弹性体有哪些优缺点？(10分) 答： 与橡胶相比,热塑性弹性体具有如下优点： ??? ① 加工工艺简单,工序少,加工周期短,生产效率高,可节省加工费用,降低最终产品的成本；（1.5分） ??? ② 加工助剂和配合剂较少,可节省产品质量控制和检测的环节和费用；（1.5分） ??? ③ 材料可反复使用,可以说生产中无废料；（1.5分） ??? ④ 产品尺寸精度高,质量轻。（1分） ??? 但是,热塑性弹性体也