高分子材料改性学思考题

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1、高分子材料改性学思考题1.聚合物熔融态化学反应有何特点？反应温度高，所以反应速度快，而且反应效率也高；无需使用溶剂，原材料消耗少，成本较低，无污染；可以使一些无法找到合适溶剂的反应体系进行所需的化学反应。2.简述反应挤出的基本过程。进行反应挤出时，将欲反应的各种原料组分如聚合物、单体、引发剂、其他助剂等一次或分次由相同或不同的加料口加入到挤出机中，借助于螺杆的旋转，实现各种原料之间的混合与输送，并在外热和剪切热作用下，使物料塑化熔融、反应。随后，移去反应过程产生的挥发物。反应充分的改性聚合物经口模被挤出，经骤冷、固化、切粒

2、或直接挤出成型为制品。3.简述反应挤出过程的控制要点与影响反应挤出的操作因素。控制要点：反应挤出过程的混合、反应空间和停留时间、温度控制与传热、挥发分的脱除、输送物料和排出物料的能力、挤出过程中其他组分的加入。影响反应挤出的操作因素：配方、挤出温度、螺杆转速、喂料速度、螺杆组合。4.举例推算多元复合引发剂的半衰期。，为各引发剂摩尔分数。5.聚合物熔融接枝工艺的控制因素有哪些？接枝单体含量、引发剂及其用量、反应温度、反应时间（挤出机螺杆转速）、交联与降解的抑制（电子给予体）、共单体。6.影响有机过氧化物交联的因素有哪些？聚合

3、物分子链结构、过氧化物的品种与用量、交联温度和时间、环境气氛、抗氧剂（防老剂）、酸性物质、填充剂、助交联剂。7.影响控制降解聚丙烯的相对分子质量与相对分子质量分布的因素有哪些？加工温度、时间、过氧化物品种和浓度、抗氧剂。8.什么是偶联剂和表面处理剂？它们有什么作用？作用机理是什么？偶联剂是具有某些特定基团的化合物，其分子结构特点是含有两类性质不同的化学基团，一类是亲无机基团，另一类是亲有机基团。通过化学或物理作用将两种性质差异很大，原本不易结合的材料较牢固地结合起来。表面活性剂：极少量即能显著改变物质表面或界面性质的物质。

4、其分子结构特点是由两种不同性质的基团组成：其一是一个较长的非极性烃基，称为疏水基；另一是一个较短的极性基，称为亲水基。形成不对称的分子结构，同时具有亲油性和亲水性，并且亲油和亲水的强度必须匹配，形成“双亲结构”分子。作用：提高填料与聚合物的亲和能力。作用机理：表面物理作用。包括表面涂覆（或称为包覆）和表面吸附。表面化学作用。包括化学反应、化学吸附（表面取代、水解、聚合和接枝等）。9.填料在使用之前应如何进行预处理？干法：表面涂敷处理、表面反应处理、表面聚合处理。湿法：表面吸附法、化学反应法、聚合法。气相表面处理法。加工现场

5、处理法：捏合法、反应挤出处理法、研磨处理法。10.填料在聚合物中的分散过程、影响因素和评价方法。分散过程1在剪切流场的粘性拖曳下，将大块的固体填料破碎成较小的粒子；2聚合物在剪切热和传导热的作用下熔融塑化，粘度逐渐降低至粘流态时的粘度；3较小的粒子克服聚合物的内聚力，渗入到聚合物内；4较小的粒子在流场剪应力的作用下，进一步减小粒径，直至最终粒子大小；5固相最终粒子在流场作用下，产生分布混合，均匀分布到聚合物中；6聚合物和活性填料之间产生力学-化学作用。影响因素：剪切速率、粒子或结块大小、粒子或结块强度、聚合物、混合工艺和设

6、备、混合机转速。评价方法：分散程度：经混合后，不同物料相互分散的程度。均匀程度：混入物占物料的比率与理论或总体比率的差别。2.填充母料的结构、制备方法。结构：由内到外，填料核、偶联层、分散层、增混层。制备过程：填料的干燥、填料活化技术（喷雾法、溶液法、润湿单体法）、载体的塑炼与包覆。工艺路线：挤出法、密炼法、组合式、双转子连续混炼造粒法、开炼法。3.聚合物共混物的制备方法有哪些？指出干粉共混法的特点及适用范围，熔融共混法的操作过程极其工艺注意事项。物理共混：机械共混（干粉共混、熔融共混）、溶液共混、乳液共混化学共混：共聚-

7、共混法（接枝、嵌段）、IPN法干粉共混法要求聚合物粉料的粒度尽量小，不同组分的粒径和密度接近。应用：作为熔融共混的初混过程；难溶、难熔及熔融温度下易分解聚合物的共混选择熔融法共混时应注意如下问题：①各原料高聚物组合的熔融温度和热分解温度应相近，以免在一种高聚物组分的熔融温度下引起另一高聚物组分的分解，对热敏性高聚物尤要注意。②各原料高聚物组分在共同混炼温度下，应具有相近的熔体粘度，否则难以获得均匀的共混体系。③各原料高聚物组份在共同混炼温度的弹性模量值不宜悬殊过大，因为弹性模量的差异会导致各高聚物组份受力不均，混炼设备所施

8、加的剪切力将主要集中在弹性模量高的高聚物组份上，以至不仅影响混合效果还可能引起一种高聚物组分的过度降解。4.对于两种无定形聚合物所制成的共混物形态结构的基本类型有哪几种？各有何特点？1.均相结构2.非均相共混高聚物的结构单相连续结构、两相互锁或交错结构、相互贯穿的两相连续结构3.含结晶聚合物的共混物形态