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功能高分子材料(罗祥林主编)思考题

功能高分子思考题

第一章绪论

1．什么是功能高分子或功能高分子材料？功能高分子的特点有哪些？

与常规的聚合物相比具有明显不同的物理化学性能，并且具有某些特殊功能（如化学活性、光敏性、导电性等）的聚合物大分子都属于功能高分子材料。

特点：a. 产量小、产值高、制造工艺复杂；

b. 具有与常规聚合物明显不同的物理化学性能，并具有某些特殊功能；

c. 既可以单独使用，也可以与其他材料复合制作成结构件，实现结构

/功能一体化。

2．试述功能高分子、特种高分子、精细高分子之间的区别和联系。

特种高分子：具有高强度、耐冲击、耐高温、特优电绝缘性能或兼而有之的

一类高分子。

精细高分子：包括高分子化的精细化学品，和有特殊性能的功能高分子材料。

3．功能高分子材料应具有哪些功能？

物理功能（导电、超塑性、磁记录等）、

化学功能（离子交换、催化、氧化还原等）、

介于化学和物理之间的功能（吸附、膜分离、表面活性等）、

生物或生理功能（组织适应性、血液适应性、非吸附性等）。

4．按照功能划分功能高分子材料可以分哪些类别？

物理功能高分子材料、化学功能高分子材料、生物功能和医用高分子材料、其他功能高分子材料。

5．按照性质和功能划分，功能高分子材料可以分为哪些类型？

反应型高分子、光敏型高分子、电活性高分子、膜型高分子材料、吸附型高分子、高性能功能材料、高分子智能材料、医用高分子、其他功能高分子。

6．功能高分子材料的主要结构层次有哪些？

元素组成、官能团结构、链结构和分子结构、微观构象和聚集态、宏观结构。7．在功能高分子中官能团所起的作用有哪些？

（1）官能团的性质对材料的功能性起主要作用；

（2）官能团与聚合物骨架的协同作用决定了功能高分子的功能性；

（3）聚合物骨架本身具有官能团的作用；

（4）官能团对功能高分子的功能起辅助作用。

8．在功能高分子中常见高分子效应有哪几种？

物理效应、支撑作用、模板效应、邻位效应、包络作用和半透性、其他效应。

9．举一例说明从已知结构和功能的化合物设计功能的高分子。

（选一种）西瓜含水量极高的原因是西瓜中有一种纤维素，仿照西瓜纤维素的构造可以设计超吸水性树脂，它能够吸收超越自身重量数百倍到数千倍的水分；竹子在其表皮组织有密集的纤维束，在内部这样的结构却很稀少，这样形成了一种高强度材料。

10．化学方法制备功能高分子时制备功能可聚合单体应该注意什么？

可聚合基团的选择要根据在高分子化过程中使用的聚会方法，功能性小分子的结构特点、生成功能聚合物的使用条件和所需要的性能要求等多种因素综合考虑。需考虑可聚合基团与功能化基团之间不要相互干扰，必要时对敏感基团加以保护。

11．对通用高分子材料的功能化可以采用哪些途径来实现？

a. 化学功能化：利用接枝反应在主链上引入活性功能基，从而改变聚合物的物理化学性质，赋予其新的功能；

b. 物理方法：通过小分子功能化合物与聚合物的共混和复合来实现；

c. 功能高分子材料的多功能复合；

d. 在同一种分子中引入多种功能基。

第二章吸附分离功能高分子（本章无标准答案）

1.什么是吸附选择性和吸附性分离？什么是吸附分离功能高分子材料？

固体物质对液体或气体中的不同组分的吸附性有差别。即具有吸附选择性；利用吸附选择性可以分离复杂物质和进行产品提纯，这种利用吸附现象实现分离某些物质的方法，称为吸附性分离。

吸附分离功能高分子材料，又称高分子吸附剂或高分子树脂，它是利用高分子材料与被吸附物质之间的各种相互作用，使其发生暂时或永久性结合，从而发生各种功能的材料。

2.列举吸附分离功能高分子材料的优势和分类。

优势：a. 在聚合物骨架内可以通过化学或物理作用引入不同结构与性能的基团进行改性，从而得到本性性能与表面性能均十分优异的各种用途的吸附

剂；

b. 通过调整制备工艺，可以制作各种规格的多孔性材料，使吸附剂有效

吸附面积大大增加；

c. 具有一定交联度的聚合物在溶剂中溶胀后，充分扩张的三维结构又为

吸附的动力学过程提供便利条件；

d. 强度高，寿命长，耐氧化，耐辐射，耐热，易再生和回收。

分类：非离子型的高分子吸附树脂、离子型的高分子吸附树脂、金属离子配位型的螯合树脂、亲水性的高分子吸水剂、亲油性的高分子吸油剂、离子交换

膜、高分子电解质絮凝剂。

3.试分析影响吸附分离功能的因素有哪些？

内因：（1）聚合物的化学组成（基本元素的影响、官能团的影响）（2）聚合物链结构和超分子结构

（3）吸附树脂的宏观结构

外因：温度、周围介质的影响、pH值。

其他：流动相的流速、溶液粘度、被吸附物质的扩散系数等动力学因素。4.吸附分离高分子致孔的方法有哪些？各有什么特点？

（1）惰性溶剂致孔：

（2）线形高分子致孔：

（3）后交联成孔：

（4）无极纳米微粒致孔：

5.物理相互作用吸附物质的吸附树脂可分为非极性、中极性和强极性三类，它们各有什么特点，对它们的制备各举一例。

（1）非极性：主要通过范德华力从水溶液中吸附具有一定疏水性的物质。以聚苯乙烯和二乙烯苯共聚得到的吸附树脂为非极性吸附树脂。

（2）中极性：从水中吸附物质，除范德华力外，也有氢键的作用。中极性单体聚合得到，如聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯。

（3）强极性：主要是通过氢键与偶极-偶极相互作用对吸附物质进行吸附。含氰基的吸附树脂，可由悬浮聚合法合成，如将DVB与丙烯腈共聚，得到含氰基的树脂。

6.什么是离子交换树脂？阳离子交换树脂和阴离子交换树脂分别含有哪些官能团？

离子交换树脂，又称为离子交换与吸附树脂，是指在聚合物骨架上含有离子交换基团，能够通过静电引力吸附反离子，并通过竞争吸附使原被吸附的离子被其他离子所取代，从而使物质发生分离的功能高分子材料。

阳离子：-SO3H、-COOH、-PO3H2、-AsO3H2等。

阴离子：-N+(CH3)3、-N+(CH3)2CH2CH2OH等。

7.以交联聚苯乙烯为骨架如何分别在苯环上引入阳离子交换基团和阴离子交换基团？（没有标准答案，大家自己斟酌一下）

阳离子：首先合成聚苯乙烯-二乙烯苯小球，然后用溶胀剂溶胀聚苯乙烯进行磺化反应。P 21

阴离子：大部分强碱性阴离子交换树脂是从聚苯乙烯-二乙烯苯共聚物小球出发，经氯甲基化和胺化反应制得。P 23

8.表征离子交换树脂物理性能指标有哪些？

粒度、密度、孔性能指标、比表面积、含水量。

9.含有Fe3+、Ca2+、Mg2+、Na+的被处理液自上而下通过H+型强酸阳离子交换树脂柱，达到贯流点的标志是什么？为什么？（没找到答案0.0）

标志：

原因：

10.离子交换树脂有哪些主要功能？试述离子交换树脂的用途。

（1）主要功能：离子交换功能、催化功能、吸附功能、脱水功能、脱色功能。（2）用途：水处理、环境保护、海洋资源利用、冶金工业、原子能工业、食品工业、化学合成。

11.试分析影响高吸水性树脂吸水性能的结构因素。高吸水性树脂有哪些应用？（1）结构因素：P 39-40

（2）应用：P 43

12.有哪些环境因素会影响高吸水性树脂吸水性能。高吸油性树脂有哪些应用？（1）环境因素：P 39-40

（2）应用：P 45

13.影响高吸油性树脂吸油性能的因素有哪些？

因素：P 44

第三章反应型功能高分子

1.什么是反应型功能高分子材料？简述其原理和应用领域。

反应型功能高分子材料是指具有化学活性、能够参与或促进化学反应进行的高分子材料，主要包括高分子化学反应试剂和高分子催化剂。

原理：

应用领域：

2.制备反应型功能高分子的有机聚合物载体应满足什么要求？反应型功能高分子的特点有哪些？反应型功能高分子主要有哪两大类？

要求：（1）不溶于普通有机溶剂，但能够溶胀；

（2）物理机械性能好，有适当的刚性和柔性，不易破损；

（3）容易功能基化，功能基早高分子骨架上分布均匀；

（4）聚合物的功能基容易与反应试剂接近；

（5）在反应过程中不发生副反应；

（6）能通过简单、经济和转化率高的反应进行再生。

特点：（1）化学和物理稳定性好；

（2）试剂和催化剂容易分离和可回收利用；

（3）稀释效应和浓缩效应；

（4）实现连续化和自动化操作；

（5）避免副反应和提高产率。

分类：高分子化学反应试剂、高分子催化剂。

3.从化学反应的角度可以将高分子化学反应试剂分成哪两类？它们在进行反应时有何不同？

分类：高分子承载的反应底物（1）、高分子承载的小分子试剂（2）。

不同：（1）将普通的反应底物通过适当的化学反应固载到聚合物上，然后用这种高分子承载的反应底物与小分子化学反应试剂得到高分子承载的

产物，再用一定的化学反应方法将产物从高分子载体上解脱下来，

除去载体，经简单纯化得到所需要的产物。

（2）将小分子试剂通过适当的化学反应固载到聚合物上，然后用这种高分子承载的试剂与小分子进行计量反应以获得产物。

4.氧化还原型高分子试剂活性中心一般含有哪五种结构类型？作为高分子氧化剂的高分子硒试剂与小分子有机硒相比具有哪些优点？

结构类型：氢醌或酮式结构、硫醇或硫醚结构、吡啶结构、二茂铁结构、多核杂环芳烃结构。

优点：消除了毒性和令人讨厌的气味；具有良好的选择氧化性。

5.在高分子转递试剂中列举三种以上高分子试剂的制备方法，并分析各种制备方法的特点。

6.在高分子转递试剂中列举三种以上高分子试剂的化学反应，并分析反应机理和特点。

7.简述固相合成过程。高分子固相载体必须满足的要求有哪些？

合成：首先，含有双官能团或多官能团的低分子有机化合物A以共价键的形式与带有活性基团的X的高分子载体相连接；

然后，这种一端与高分子骨架相接，另一端的官能团处在游离状态的中间产物能与其他小分子试剂进行单步或多步反应，生成化合物A-B；

最后，将合成好的化合物通过水解从载体上释放下来。

要求：（1）在反应介质中不溶解，不参与化学反应，是化学惰性的；

（2）在反应介质能很好地溶胀；

（3）载体上的活性基团与反应物的反应活性高；

（4）载体与反应物形成的键在反应过程中、温和条件下稳定，但反应完成后容易离解。

8.简述多肽固相合成的步骤，并说明在此过程中高分子酰基化试剂所起的作用。

（P 58 自行斟酌吧！）

合成：首先，使氨基保护的氨基酸与氯苄反应构成肽反应增长点；

然后，在保证生成的酯键不断裂的条件（温和酸性水解）下脱下保护基R，再与另一种氨基酸（氨基被保护）反应形成酰胺键。如此反

复，就可以得到预定结构的多肽；

最后，用合适的酸（HBr与CH3COOH的混合液或CF3COOH与HF的混合

液）水解除去端基保护基并断开载体与多肽之间的酯键。

作用：

9.请说明使用高分子试剂保护法制备对称二醇单醚的反应过程，写出相关反应式。

P 61

10.常见的高分子催化剂有哪些？与同种小分子催化剂相比有哪些优势？

（大概范围P 63 ）

11.列举几种高分子酸碱催化的有机反应。

（具体答案见P64）

酸催化：（1）酯化反应；

（2）缩合反应。

碱催化：（1）水解反应；

（2）缩合反应。

12.高分子金属络合物催化剂可以用哪些方法获得？通过化学结合的高分子金属络合物催化剂有哪三种结构？

方法：P 65

结构：单配位、分子内螯合、分子间交联。

13.列举一些高分子金属络合物催化剂催化的有机反应。

（具体答案见P65-67）

（1）氧化反应；

（2）加氢反应；

（3）烯烃聚合；

（4）烯烃的其他反应；

（5）卤代烃酰化。

14.什么是相转移催化剂？举例说明高分子相转移催化剂催化的反应。

相转移催化剂一般是指在反应中能与阴离子形成离子对，或者与阳离子形成配合物，从而增加这些离子型化合物在有机相中的溶解度的物质。

例子：P 68 第三段

15.酶固定化方法有哪些？各有什么优缺点？固定化酶的应用领域主要有哪些？

方法：P 70-71

优缺点：P 70-71

应用：P 72

第四章光功能高分子材料

1.名词解释：光功能高分子材料、光量子效率、激基缔合物、活性稀释剂、光

刻胶、正性胶、负性胶、光力学功能高分子材料、高分子非线性光学材料。

光功能高分子材料：在光的作用下能够产生某些特殊物理或化学性能变化的高分子材料。

光量子效率：物质分子每吸收单位光强度后，发出的荧光（或磷光）强度与入射光强度的比值。

激基缔合物：处在激发态的分子和同种处于基态的分子相互作用，生成的分子对。

活性稀释剂：（P 81-82 小伙伴们加油！我是找不着了，看你自己的了）

光刻胶：感光性树脂受光的照射而产生化学反应（交联或降解）或其他结构变化，使溶解性能发生显著变化，不溶解的树脂对底材具有抗化学腐蚀

的作用，这种感光性树脂就叫做光抗蚀剂或光刻胶。

正性胶：光的照射使涂层发生光降解反应，导致溶解性提高，在显影时被洗去，暗区的光刻胶被保留下来。

负性胶：光的照射使涂层发生光交联反应，导致溶解性下降，在显影时被保留下来，暗区的光刻胶被洗去。

光力学功能高分子材料：光功能高分子材料在吸收光参量的能量之后，如果发生材料的形状变化或产生运动的能力，称为光力学功能高分子材料。高分子非线性光学材料：光学性质依赖于入射光强度的材料。

2.利用Jablonsky图简要阐述激发态的损耗方式。

3.分别阐述均裂型引发剂和提氢型引发剂的反应机理，并各举一例。

P 77-79

4.简要阐述阳离子光引发剂的反应机理。

P 80

5.简述光敏涂料的主要组分及其作用。

主要组成：预聚物、交联剂、稀释剂、光敏剂（光引发剂）、热阻剂、调色颜料

作用：

6.常见的光固化稀释剂有哪些类型？分别举出1~2个单官能、双官能和多官能丙烯酸酯的稀释剂，说明其特点。

类型：单官能团活性稀释剂、

双官能团活性稀释剂、

多官能团活性稀释剂。（P 82-83）

稀释剂：

（1）单官能丙烯酸酯：

特点：有气味、活性较低、收缩率较低、固化物柔软。

特点：同上。

（2）双官能丙烯酸酯：

特点：粘度小、稀释性好、活性大、柔性好、附着好。

特点：粘度小、稀释性好、活性大、柔性好、附着好较HDDA少用。（3）多官能丙烯酸酯：

特点：反应不完全、硬度大、交联度高。

特点：固体、活性大、硬度大、交联度高、收缩率大。

7.光固化的低聚物主要有哪些类型，特点如何？

类型：不饱和聚酯、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯。

特点：P 83

8.主要的正性胶和负性胶有哪些类型？有何特点？

（具体的还是看P86-89 吧！忠告！！下面的只能！只能！参考！）正性胶：邻叠氮萘醌-酚醛树脂类、深紫外（DUV）降解类

负性胶：聚乙烯醇肉桂酸酯类（二聚交联反应、溶剂型、含酯健、不耐强酸和强碱）、聚酯型、环化橡胶-叠氮类（正性胶、碱式溶液显影）9.写出聚乙烯醇肉桂酸酯光刻胶的结构式和交联反应方程式。

10.简述环化橡胶-叠氮类光刻胶的组成与反应机理。

（P 88 实在是没找到，有点相关，自行斟酌吧！）

11.简述光导电机理及光导电高分子材料的结构特点。

机理：P 93

结构特点：（1）主链中有较高程度的共轭双键；

（2）侧基中具有多环的芳香基；

（3）侧基带有各种取代基的芳香氨基，其中主要为咔唑基。12.光能转换高分子功能材料主要有哪些？

光能转化为电能、光能转化为化学能、光力学功能高分子材料。

13.简述高分子材料的光致变色机理。

P 99

第五章电功能高分子材料

1.载流子的概念，以及导电高分子的分类。

概念：导体、半导体导电是通过它们中荷载电流（或传导电流）的粒子实现，这种粒子即为载流子。

分类：结构型（或称本征型）导电高分子、复合型（又称掺合型）导电高分子。

2.导电高分子材料的特点。

P 109-110 没找着，看你们自己的了0.0

3.电导型高分子的结构特征及常见的几种聚合物名称及结构。

特征：分子内具有大的共轭π电子体系，具有跨键移动能力的π价电子成为这一类导电聚合物的唯一载流子。

聚合物：P 111 表5-1

4.掺杂的涵义及机制。

P 111 我笨，不行啦-.- P 116是有关机制的

机制：（1）电荷转移络合物机制；（2）质子酸机制。

5.渗滤阀值的涵义。P 119

随导电填料含量增加，开始时导电率增加极少，当加入的导电粒子达到某一含量值后，电导率有一跳跃，剧增是个数量级以上，这个含量值就是渗滤阀值。

6.离子导电高分子的导电机理。

离子同高分子链上的极性基团络合，在电场作用下，非晶区的离子与极性基团不断发生络合—解络合过程，从而实现离子的迁移。

7.离子导电高分子对高分子基质的要求，常见的聚合物名称及结构。

要求：（1）含有一些给电子能力很强的原子或基团,它们能与阳离子形成配位键（2）配位中心间距离适当以便形成多元配位键

（3）高分子链足够柔顺

聚合物：聚环氧乙烷（PEO）、聚环氧丙烷（PPO）、聚丁二酸乙二醇酯（PES）、聚癸二酸乙二醇（PEA）、聚乙二醇亚胺（PE）。P 118 表5-3

8.导电复合材料的导电机理及常见性质。

P 119

机理：（1）渗流理论；（2）隧道效应理论；（3）场致发射理论。

性质：

（下面的是百度的，不太懂，大家看着写吧！）

导电通路理论：导电填料浓度达到“渗滤阀值”时相互连接形成导电通路。

性质：在某个浓度以上，复合材料的导电能力会急剧上升。

隧道导电理论：分子在振动时，电子通过相邻导电粒子在电场作用下形成的隧道实现定向迁移。

性质：在导电颗粒还没有分散成网络时，就有导电能力了。

导电机理：

粒子导电：从通过接触的导体粒子链来导电，粒子之间的接触电阻与接触数是决定导电的关键

隧道导电机制：把非常薄的非导体夹在导体中时，电场作用下电子仅需越过非常低的势垒而移动的现象

开关效应：电压与电流的关系急剧发生变化的现象

表现：在一定温度下增加电压，在某一电压时有非导体剧变为导体；在一定电压下升温，在某一温度区域由良导体变为绝缘体

压敏、拉敏效应：在外场压力作用下，复合材料由高阻态转变为低阻态，称为压敏效应，反之在拉力作用下，由低阻态转变为高阻态，则为拉敏效

应。

热敏效应：电阻率随温度的升高而增加或降低

9.电活性高分子的特点及分类。

P 126

10.电致发光高分子的发光过程和机理及典型代表。

P 129-130

11.电致变色现象及主要的电致变色高分子。

P 132

12.压电高分子的作用原理及主要种类。

P 136

第六章生物医用功能高分子

1.对医用高分子的特殊要求有哪些？

生物相容性、特定的物理机械性能、良好的灭菌性能。

2.生物相容性包括哪两方面的内容？各自的影响因素有哪些？

包括：宿主反应（影响因素：组织反应、血液反应、免疫反应）、

材料反应（影响因素：生理活动中骨骼、关节、肌肉的机械活动；生物电场、磁场和电解、水解和氧化作用；新陈代谢过程中的生

化反应和酶催化反应；细胞黏附与吞噬作用）。

P 142

3.医用高分子的分类方法有哪些？

a.按照材料的性质：生物惰性高分子材料和可生物降解高分子材料

b.按用途分：治疗用高分子材料，药用高分子材料，人造器官用高分子材料等

c.来源：天然高分子医用材料，合成高分子医用材料，含高分子的复合医用材

料

d.按材料自身的功能和特点：生物相容性高分子材料，生物降解性，生物功能

性

4.列举至少两个惰性医用高分子，简述其结构、制备、性能及应用情况。

P 145-157

5.列举至少一个天然可降解医用高分子，简述其结构、来源、性能及应用情况。P158

6.列举至少两个合成可降解医用高分子，简述其结构、制备、性能及应用情况。P 159

第七章液晶高分子材料

1.什么是液晶？什么是液晶高分子？

液晶：一种兼有晶体和液体部分性质的过渡中间态，即液态晶体。

液晶高分子：在一定条件下能以液晶相态存在的高分子。

2.液晶高分子有哪几种分类方法？分别说明各种类型的特点。

分类：生成条件、液晶基元所处的位置、其他（高分子链形状、高分子链的亲溶剂特性、高分子的来源、主链上是否含有芳香环）

特点：？？？这题我母鸡呀？你们加油吧！P 173-174

3.液晶高分子的分子结构有什么特点？什么是液晶基元？

P 170

特点：

液晶基元：

4.主链型液晶高分子的结构特点是什么，列举几种溶致性主链液晶高分子和热致性主链液晶高分子。P 180

特点：

溶致性：聚对氨基苯甲酰胺、聚均苯四甲内酰胺

热致性：P 182

5.可以通过哪些方法改变聚合物链结构来制备热致性主链液晶高分子？

P 182-183

6.侧链型液晶高分子主要有哪几部分组成？高分子主链主要有哪些类型？

组成：高分子主链、液晶基元、间隔基。

类型：P 187-188 表7-8

7.什么是侧链型液晶高分子的“柔性间隔基去偶概念”？

概念：在主链与液晶基元之间插入足够柔顺的柔性间隔基，可以减弱两者热运动的相互干扰，从而保证液晶基元的取向有序排列，这就是“去偶”效应。

8.甲壳型液晶高分子的结构特征。

特征：P 190

第八章高分子功能膜材料

1.什么是膜？高分子分离膜按膜过程主要分为几类？

膜：一种能够分隔两相界面，并以特定的形式限制和传递各种物质的二维材料。分类：微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、透析膜、电渗析、气体分离膜、渗透汽化膜、液膜。

2.按膜体结构和断面形态可以将高分子分离膜分为几类？

按膜体结构分：致密膜（又称密度膜）、多孔膜、乳化膜。

按膜的结构分：对称膜（又称均质膜）、非对称膜

3.什么是致密膜和多孔膜，其制备方法有哪些？

（我个人觉得有问题，你们看看P 201 ）

致密膜：又称密度膜，通常是指孔径小于1nm的膜，多用于电渗析、反渗透、气体分离、渗透汽化等。

多孔膜：可分为微孔膜和大孔膜，主要用于混合物水溶液的分离，如渗透、微滤、超滤、纳滤和亲和膜等。

4.膜分离原理主要包含的分离机理有哪些？简述其主要的影响因素。

P 205-206

机理：筛分机制、溶解扩散机制、选择性吸附-----毛细管流动理论。

因素：

5.膜分离驱动力有哪些？

驱动力：浓度差驱动力（透析膜）、

压力差驱动力（微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜）、

电场驱动力（电透析膜）

6.简述膜透过性能及其影响的因素。

膜透过性能：单位时间内透过单位面积分离膜的物质的量，一般用透过率J表示。因素：膜材料的组成和结构、被分离物质在膜中的溶解性能、分离膜的聚集结构和超分子结构、被透过物质的物理化学性质。

7.针对不同的分离膜，膜的分离性能主要有哪几种表示方法？

表示方法：（1）截留率R；（2）截留分子量；（3）分离系数α；（4）选择透过度

和交换容量。

8.相转化法制备一体化非对称膜的方法有哪些？

方法：浸没沉淀法、热沉淀法、溶剂蒸发沉淀法、蒸汽相沉淀法。

9.分离膜的主要性能指标是什么？

透过率：指测定物质单位时间透过单位面积分离膜的绝对量。（分离速度）选择性：指在同等条件下测定物质透过量与参考物质透过量之比。（分离质量）

10.什么是LB膜和分子组装膜？

LB膜：一种超薄有序膜，是在气-液界面上形成的分子紧密有序排列的单分子膜。分子组装膜：利用分子间的静电力、生物亲和力、化学吸附作用力在基材表面上形成化学键连接的、取向紧密排列的二维甚至三维的有序单层或多层膜。

考试题型总结

填空：

1.功能高分子材料的性能必然也受到聚合物骨架的种类和形态影响。根据形成高分子骨架的聚合物的类型，目前在功能高分子材料中主要有以下及种类型骨架得到应用，即 1.聚乙烯型、聚乙烯、聚醚等为代表的饱和碳链型聚合物，其特点是链的柔性好；

2.以聚酯、聚酰胺骨架为代表的聚合物，特点是强度较高；

3.以多糖和肽链为代表的大分子，多数是天然高分子，或经过改造修饰的天难然高分子，常见的如改性纤维素和甲壳质衍生物，特点是生物相容性较好；

4.以聚吡咯、聚乙炔、聚苯等为主链的，带有线性共轭结构的聚合物，这类聚合物的骨架有电子位异性质；

5.以聚芳香内酰胺为主链的所谓梯型聚合物，一般具有超长的力学性能。

2.根基聚合物骨架的形态，可以将聚合物骨架分成三种：一种是线性聚合物，第二种是分支型聚合物，第三种是交联聚合物。

3.红外形光谱、紫外线光谱、核磁共振光谱法和质谱法被称为近代化学结构分析的四大光谱法，红外光谱主要提供分子中各种官能团的信息，核磁共振谱和质谱主要提供分子内元素连接次序和空间分布信息，紫外光谱可以提供分子内发色团、不饱和键和共轭结构信息。

4.高分子氧化还原试剂：1.醌型高分子试剂2.硫醇性高分子试剂3.吡啶性高分子试剂4.二茂铁型高分子试剂

5.多核芳香杂环形高分子试剂

5.高分子氧化试剂：高分子过氧酸试剂和高分子硒试剂

6.多肽固相合成（保护端基）BOC方法Fmoc固相合成法

7.核酸都是由上述三种物质，即磷酸、戊糖（核糖、脱氧核酸）、碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、脲嘧啶和胸嘧啶）构成。

8.核苷酸一般由剪辑杂环内的饱和氮原子与核糖1位上的羟基反应脱水相连接，磷酸与核糖5位上的羟基反应脱水形成酯键。核苷酸之间则通过磷酸与另个核苷酸糖上3位羟基反应形成二酯键连接，当多核苷酸以一定顺序连接构成短链核酸，则一般称为寡核酸。

9.ptc效应的产生主要有：热膨说和晶区破坏说

10.负温度系数效应（NTC）T升σ升 R降

11.复合型导电高分子材料的结构：1.分散复合结构2.层状复合结构3.表面复合结构4.梯度复和结构。

12.离子导电理论，主要包扩缺陷导电，无扰亚晶格离子迁移导电和非晶区传导导电

13.电子导电高分材料由具有大的线型或面型共轭分子结构的聚合物构成，离域性的π分子是潜在的载流子。

14.高分子液晶材料是指那些外在一种介稳定态的高分子材料，在这种相态下，材料即有固态晶体的空间排列有序性，又有液态物体的流动性。高分子液晶分子是指具备形成液晶态的高分子材料，并不一定外在液晶态；高分子液晶态则是指外在液晶态的高分子材料，指的是一种状态：液晶态固件是保留了液晶态分子堆切结构的固态材料，指的是固体晶体状态。

15.高分子液晶材料有三种常用的分类方法：根据液晶相态结构分类有向列型液晶、近晶型液晶和胆甾唇型液晶，根据高分子液晶材料的分子结构分类有主链型液晶，则链型液晶和混合型液晶，根据液晶态的形成过程分类有热致性液晶和溶致型液晶。

16.溶致型侧链高分子液晶指刚性结构处在聚合物侧链上，并在溶解过程中形成液晶态的高分子材料。侧链通常含有两亲结构，即一端亲水、一端亲油，这样在溶解液中有利于分子的有序排列。侧链的任何一端都可以和聚合物骨架连接，构成梳状液晶分子。

17.多孔膜的特点：微滤（MF）固体颗粒、细菌等；超滤（VF）蛋白质、酶、多肽、病毒等；纳滤（NF）抗生素、合成药、染料、二糖等；反滤透（RO）无机盐类水溶剂。

18.膜分离机制：1.过筛分离机制2.溶解扩散机制3.选择性吸附机制。

19.膜分离过程的驱动力：1.浓度差驱动力2.压力差驱动力3.电场驱动力。

20.溶剂的选择：1.当溶剂分子与聚合物分子之间作用力大大超过聚合物分子间作用力—聚合物溶剂。2. 当溶剂分子与聚合物分子之间作用力与聚合物分子间作用力处于同一个数量级—聚合物溶胀剂。3. 当溶剂分子与聚合物分子之间作用力远远小于聚合物分子间作用力—聚合物非溶剂。

21.微滤膜（mF）：以静压力作为驱动力（筛分机理）多孔膜，膜孔径的范围在0.1~10um。孔积率70%左右，孔密度109个/cm2，操作压力在69~207kPa之间。特点：1.孔径均匀，过滤精度高 2.孔径大 3.无吸附或少吸附，微孔膜厚度90~150um4.无介质脱落.缺点：1.颗粒容量较小，易堵塞2.使用前道过滤的配合。

22.超滤膜（VF）：静压力作为驱动力，多孔膜，孔径范围1~100nm，孔积率60%，孔密度104个/m2。

23.纳滤膜（NF）：主要指能够截留直径在1nm左右，分子量在1000左右溶质的

分离膜。低压反渗透膜（松散反渗透膜）SO

42-、PO

2-多价阴离子有截留100%。分

离物质介于反渗透膜与超滤膜之间。

反渗透膜（超细滤膜）：主要用于反渗透过程，是压力驱动分离过程中分离颗粒粒径最小的一种分离方法。膜的孔径0.1~10nm，孔积率50%，孔密度1012个/cm2，操作压力0.69~5.5MPa。

25.密度膜：聚合物膜，不存在人为孔。

26.液体膜：乳状液体膜，支撑型液体膜。

27.分子吸收光子后从基态跃迁到激发态，其获得的激发能有三种可能的转化方式：1.发生化学反应2.以发射光的形式耗散能量3.通过其他方式转化成热能。

28.abs表示光吸收过程，吸收光后电子跃迁到激发态，f

为荧光过程，分子吸

收的能量以荧光发射方式耗散，激发态电子回到基态。Vr为振动弛豫，i

为热能耗散，通过分子间的热碰撞过程失去能量回到基态。isc为级间窜跃，此时表示单线激发态电子转移到三线激发态。Phos为磷光过程，电子从三线激发态回到基态，能量以磷光发射形式耗散，S表示单线态，T表示三线态。

29.能级（能量）T

,寿命T

，自由基性能T

，离子性能T

。

30.影响高吸水性树脂性能的因素：1.树脂化学结构的影响2.聚合物链段结构的影响3.外部影响因素。

31.吸附性高分子材料根据材料来源划分有天然高分子吸附性和合成高分子吸附剂。根据吸附剂的化学结构和作用原理划分有非离子型高分子吸附剂、离子型高分子吸附剂，配位型高分子吸附剂和高吸水性高分子吸附剂，合成高分子吸附剂根据其外观形态还可以分成凝胶型（微孔）吸附树脂、大孔型吸附树脂，米花型吸附树脂和大网状吸附树脂。

32.离子交换树脂命名：分类名称I

1，骨架名称I

，基本名称I

。

33.强酸性离子交换树脂-SO

3H，弱酸性-COOH，强碱性弱碱性-NH

，-NHP

，-NR

。

34.离子交换树脂的制备方法：分散剂：明矾，聚乙烯醇（COV）。

名词解释

1.功能：外部向材料输入信号时，材料内部质和量的变化而产生输出的特性。

2.性能：材料对外部的抵抗特性。

3.功能高分子材料：人们将这些具有物理化学性质的材料称为功能高分子材料。

4.功能高分子材料制备策略：是通过化学或者物理的方法按照材料的设计要求将功能基于高分子骨架相结合，从而实现预定功能。

5.均相化学反应：在化学反应中如果原料、试剂、催化剂相互间互溶，在反应体系中处在同一相态中（相互混溶或溶解）。

6.多相化学反应：在化学反应中如果原料、试剂、催化剂中至少有一种在反应体系中不溶解或不混溶，因而反应体系不能处在同一相态。

7.均相催化反应：催化剂与反应体系成一相的催化反应。

8.多相催化反应：其中催化剂独立成相的称为多相催化反应。

9.有机固相合成：是指在合成过程中采用在反应体系中不溶的有机高分子试剂作为载体进行的合成反应。

10.掺杂：因提供电子给体电子受体而提高电导率的方法。

11.负温度系数NTC：即负温度系数效应是指材料的电阻率随着温度的升高而下降的现象。

12.正温度系数PTC：即正温度系数效应是指材料的电阻率随着温度的升高而升高的现象。

13.NTC材料：当升高材料温度导电能力升高，电阻值随之下降，具备这种性质的高分子材料称为负温度系数材料。

14.PTC材料：当升高材料温度导电能力下降，电阻值随之上升，具备这种性质的高分子材料称为正温度系数材料。

15.复合型导电高分子材料：主要由高分子基体材料、导电填充材料和助剂等构成。

16.本征态导电高分子材料：材料内部不含有其他导电性物质，完全由导电性高分子本身构成。

17.液晶：在物理性质上呈现各向异性，形成一种兼有晶体和液体部分性质的过渡中间相态，处于这种状态下的物质称为液晶。

18.高分子液晶材料：指那些处在一种介稳态的高分子材料，在这种相态下，材料既有固态晶体的空间排列有序性，又有液态物体的流动性。

19.熔融型液晶：

20.溶致型液晶（热致型高分子液晶）：当溶解在溶液中的液晶分子的浓度达到一定值时，分子在溶液中能够按一定规律有序排列，形成具有晶体性质的聚集体，此时称这一溶液体系为溶致型液晶。

21.相转变：均质的制膜液通过溶剂的挥发或向溶液中加入非溶剂或加热制膜将液相转化成固相的过程。

22.分离膜：具有选择性透过能力的膜型材料。

23.液体膜：膜材料在使用过程中仍然以液态存在。

24.密度膜：膜中聚合物以非晶态或半晶态存在，与其他常见聚合物宏观结构类似，因此有时也直接称为聚合物膜。

25.单线态（S）：当分子轨道中所有电子都有配对，自旋量子数的代数和等于0，即2S+1=1。

26.三线态（T）：电子不配对，自旋量子数的代数和不等于0，即2S+1=3。

27.光敏高分子材料（光功能高分子材料）：是指在光参量的作用下能够表现出某些特殊物理或化学性能的高分子材料。

28.吸附性高分子材料：由单体和适量交联剂（通常带有双聚合物基团）通过共聚反应合成，形成具有一定交联度的三维网状聚合物。

29.离子交换树脂：吸附与脱附反应的实质是环境中存在的反离子与固化在高分子骨架上离子相互作用，特别是与原配对离子之间相互竞争吸附的结果。这一类树脂通常称为离子交换树脂。

简答：

1.功能与结构之间的构效关系：1.功能高分子材料的性质主要取决于所含的官能团；

2.功能高分子材料的慈宁宫只取决于聚合物骨架与官能团协同作用；

3.官能团与聚合物骨架不能区分；

4.官能图在功能高分子材料中仅起辅助作用

2.功能高分子材料的制备方法：1.功能型小分子的高分子；2.已有高分子的功能性；

3.多功能的复合，功能高分子材料的功能扩展

3.发展高分子试剂的目的：1.简化操作过程；2.有利于贵重试剂和催化剂的回收和再生；3.可以提高试剂的稳定性和安全性；

4.所谓的固相合成工艺可以提高化学反应的机械化和自动化；

5.提高化学反应的选择性；

6.可以提供在均相反应条件下难以达到的反映环境

缺点：1.增加试剂的生产成本；2.降低化学反应速度

4.反应性高分子材料的应用特征：反应型功能高分子与常规化学试剂和催化剂相比具有某些特殊性质，这些性质包括不溶性，立体选择性（模板效应），非挥发性，无限稀释效应等。由于引入了高分子骨架而带来的这些特殊性质被成为高分子效应。应用高分子试剂和高分子催化剂可以简化合成反应的后处理过程，得到纯度更高的产物；可以提高试剂的稳定性，消除某些试剂的易燃、易爆特性；此外高分子化的固相合成试剂还可以使合成化学过程实现机械化和自动化。

5.本征态导电高分子的导电机理：1.载流子为自由电子的电子导电聚合物；2.载流子为能在聚合物分子间迁移的正、负离子导电聚合物；3.以氧化还原反应为

电子转移机理的氧化还原型导电聚合物。

6.进行掺杂的作用（目的）：在材料中的空轨道中加入电子，或从占有轨道中拉出点子，进而改变现有几电子能带的能级，出现能量居中的半充满能带，减小能带间的能量差，在产生大量载流子的同时使自由电子或空穴迁移时的阻碍减小

7.复合型导电机理：复合型导电高分子材料存在三种导电机理，在不同情况下，表现其中一种机理为主导复合型导电高分子的导电性能是这三种导电机理作用的竞争结果，导电填料加入高分子基体中后，一般不能实现真正均匀分布，其中一部分导电粒子能够相互接触而形成链状导电通道，使复合材料导电，而另一部分导电粒子则以小聚集体或孤立离子形成分散在基体中。机本上不参与导电，但由于导电粒子之间存在内部电场，当这些小聚集体或孤立离子之间距离很近，中间只被很薄的树脂层隔开时，则由于热振动而被激活的电子就能越过树脂界面层所形成的势垒跃迁到相邻的导电粒子上形成较大的隧道电流或者导电粒子之间的内部电场很强时，电子将有很大的概率飞跃树脂界面层势垒而跃迁到相邻的导电粒子上产生场效发电电流。

8.液晶的应用：1.作为高性能工程材料的应用；2.在图形显示方面的应用；3.在温度和化学敏感器件制作方面的应用；4.高分子液晶作为信息储存介质；5.高分子液晶作为色谱分离材料

9.高分子液晶的组成单元及各部间组成：1.刚性结构、致晶单元；2.结构部分；

3.刚性体的端基

10.相转变实施方法：1.干法：利用低沸点良溶剂和高沸点非溶剂在升温过程中发挥速度不同降低溶解度实现相转变；2.湿法工艺是利用良溶剂高分子溶液与非溶剂进行交换降低高分子的溶解度实现相转变；3.热法工艺是利用高分子与某些溶剂制成的溶液其溶解度随温度降低而降低的特性；4.聚合物辅助相变转变法11.造纸厂的废水中通常含有短链纤维，无机碱，有机小分子和水，请结合膜分离工艺给出一个合理的分离工艺设计：1.首先用超滤膜分离出短链纤维；2.用纳滤膜分离出有机小分子；3.用反渗透膜分离出无机碱和水

12.光导电高分子材料在复印中的作用：第一步是在无光条件下利用电晕放电对光导材料进行充电，通过在高电场作用下空气放电，使空气中的电子离子化后均匀散布在光导体表面，导电性基材相反符号电荷。此时由于光导材料处在非导电状态，使材料的极化状态得以保持。第二部是透过或反射要复制的图像将光投射到光导体表面，使受光部分因光导材料电导率提高而正负电荷发生中和，而未受光部分的电荷仍得以保存。此时电荷分布与复印图像相同称为潜影，因此称其为曝光过程。第三步是显影过程，采用的显影剂通常是由载体和调色剂连部分组成，调色剂是含有颜料或染料的高分子，在与载体混合时由于摩擦而带电，且所带电荷与光导体所带电荷相反；通过静电吸引，调色剂被吸附在光导体表面而带电荷部分，使第二部中得到的静电影响变成有调色剂构成的可见影响。第四步是将该影像再通过静电引力转移到带有相反电荷的复印纸上，经过加热定影将图像在纸面固化

13.正胶蛀牙发生光降解反应或其它类型的光化学反应，反应的结果是胶的溶解性能提升或溶解属性发生改变，从而是曝光部分在随后的显影过程背出去。14.负胶利用光照使光致抗蚀剂发光聚合或者光交联反应，发生的聚合物溶解度大大下降，在显影时溶剂不能溶解而留在被保护层表面。

15.根据吸附性高分子材料的性质和用途，他们可以具体分成以下几类：1.非离子型吸附树脂：这种树脂中不含有特殊的离子和官能团，吸附主要依靠分子间的

范德华力。非离子型树脂对非极性和弱极性有机化合物具有特殊吸附作用；2.吸水性高分子吸附剂：这种高分子材料具有亲水性网状分子结构，并可以被水以较大倍数溶胀，因此具有较大吸收和保持水分的能力；3.金属阳离子配位型吸附树脂：这种高分子材料的骨架上带有配位原子或者配位基团，能够对特定金属离子进行络合反应，两者间生成配位键而结合，因此对多种过渡金属离子有吸附和富集作用；4.离子型吸附树脂：这种高分子材料的骨架中含有某些酸性或者碱性基团，在溶液中解离后分别具有与阳离子或阴离子相互以静电引力生成盐而结合的趋势

16.高吸水性树脂的作用机制：1.首先由于树脂内亲水基团的作用，水分子与亲水性基团之间形成氢键，产生强相互作用进入树脂内部将树脂溶胀，并且在树枝溶胀体系与水之间形成一个界面，这一过程与其他交联高分子的溶胀过程相似；

2.进入体系内部的将树脂的可解离基团水解离子化，产生的离子是体系内部水溶液的离子浓度提高，这样在体系内外由于离子浓度差别产生渗透压，此时，渗透压的作用促使更多的水分子通过界面进入体系内部。由于聚合物链上离子基团对可移动反离子的静电吸引作用，这些反离子并不易于通过扩散转移到体系外部，因此，渗透压得以保持。

3.一方面随着大量水分子进入体系内部，聚合物溶胀程度不断扩大，呈现被溶解趋势；另一方面，聚合物交联网络的内聚力促使体系收缩，这种内聚力与渗透压达到平衡时水将不再进入体系内部，吸水能力达到最大化。水的表面张力和聚合物网络结构共同作用，吸水后体系形成类似凝胶状结构，吸收的水分成固化状态，即使在轻微受压时吸收的水分也不易流失。

高分子物理何曼君版课后思考题答案

高分子物理何曼君版课后思考题答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第二章 1、假若聚丙烯的等规度不高，能不能用改变构象的办法提高等规度?说明理由。不能。全同立构和间同立构是两种不同的立体构型。构型是分子中由化学键解：所固定的原子在空间的几何排列。这种排列是稳定的，要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。构象是围绕单键内旋转所引起的排列变化，改变构象只需克服单键内旋转位垒即可实现。 2、末端距是高分子链的一端到另一端达到的直线距离，解：因为柔性的高分子链在不断的热运动，它的形态是瞬息万变的，所以只能用它们的平均值来表示，又因为末端距和高分子链的质心到第i个链单元的距离是矢量。它们是矢量，其平均值趋近于零。因此，要取均方末端距和均方回转半径；轮廓长度是高分子链的伸直长度，高分子链有柔顺性，不是刚性链，因此，用轮廓长度描述高分子尺度不能体现其蜷曲的特点。 5、解：无论是均方末端距还是均方回转半径，都只是平均量，获得的只是高分子链的平均尺寸信息。要确切知道高分子的具体形态尺寸，从原则上来说，只知道一个均值往往是不够的。最好的办法是知道末端距的分布函数，也就是处在不同末端距时所对应的高分子构象实现概率大小或构象数比例，这样任何与链尺寸有关的平均物理量和链的具体形状都可由这个分布函数求出。所以需要推导高斯链的构象统计理论。第三章 1、高分子与溶剂分子的尺寸相差悬殊，两者的分子运动速度差别很大，溶剂分子能较快渗入聚合物，而高分子向溶剂的扩散缓慢。（1）聚合物的溶解过程要经过两个阶段，先是溶剂分子渗入聚合物内部，使聚合物体积膨胀，称为溶胀；然后才是高分子均匀分散在溶剂中，形成完全溶解的分子分散的均相体系。对于交联的聚合物，在与溶剂接触时也会发生溶胀，但因有交联的化学键束缚，不能再进一步使交联的分子拆散，只能停留在溶胀阶段，不会溶解。（2）溶解度与聚合物分子量有关，分子量越大，溶解度越大。对交联聚合物来说，交联度大的溶胀度小，交联度小的溶胀度大。（3）非晶态聚合物的分子堆砌比较松散，分子间的相互作用较弱，因此溶剂分子比较容易渗入聚合物内部使之溶胀和溶解。晶态聚合物由于分子排列规整，堆砌紧密，分子间相互作用力很强，以致溶剂分子渗入聚合物内部非常困难，因此晶态化合物的溶解比非晶态聚合物要困难得多。

《高分子材料》课后习题参考

1绪论 Q1.总结高分子材料(塑料和橡胶）在发展过程中的标志性事件：（1）最早被应用的塑料（2）第一种人工合成树脂（3）是谁最早提出了高分子的概念（4）HDPE和PP的合成方法是谁发明的（5）是什么发现导致了近现代意义橡胶工业的诞生？ 1.（1）19世纪中叶，以天然纤维素为原料，经硝酸硝化樟脑丸增塑，制得了赛璐珞塑料，被用来制作台球。（2）1907年比利时人雷奥·比克兰德应用苯酚和甲醛制备了第一种人工合成树脂—酚醛树脂（PF），俗称电木。（3）1920年，德国化学家Dr. Hermann Staudinger首先提出了高分子的概念（4）1953年，德国K.Ziegler以TiCl4-Al(C2H5)3做引发剂，在60～90℃，0.2～1.5MPa条件下，合成了HDPE；1954年，意大利G.Natta以TiCl3-AlEt3做引发剂，合成了等规聚丙烯。两人因此获得了诺贝尔奖。（5）1839年美国人Goodyear发明了橡胶的硫化，1826年英国人汉考克发明了双辊开炼机，这两项发明使橡胶的应用得到了突破性的进展，奠定了现代橡胶加工业的基础。 Q2.树脂、通用塑料、工程塑料的定义。化工辞典中的树脂定义：为半固态、固态或假固态的不定型有机物质，一般是高分子物质，透明或不透明。无固定熔点，有软化点和熔融范围，在应力作用下有流动趋向。受热、变软并渐渐熔化，熔化时发粘，不导电，大多不溶于水，可溶于有机溶剂如乙醇、乙醚等，根据来源可分成天然树脂、合成树脂、人造树脂，根据受热后的饿性能变化可分成热定型树脂、热固性树脂，此外还可根据溶解度分成水溶性树脂、醇溶性树脂、油溶性树脂。通用塑料：按塑料的使用范围和用途分类，具有产量大、用途广、价格低、性能一般的特点，主要用于非结构材料。常见的有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）。工程塑料：具有较高的力学性能，能够经受较宽的温度变化范围和较苛刻的环境条件，并在此条件下长时间使用的塑料，可作为结构材料。又可分为通用工程塑料（如聚酰胺PA，聚碳酸酯PC）和特种工程塑料（如聚酰亚胺PI，聚苯硫醚PPS）。Q3.弹性体、天然橡胶、合成橡胶，通用橡胶、特种橡胶的定义。弹性体：是一类线形柔性高分子聚合物。特点：①在外力作用下可产生大的形变②除去外力后能迅速恢复原状天然橡胶：指从植物（巴西橡胶树，银菊，橡胶草）中获得的橡胶，主要成分顺式聚1，4-异戊二烯。合成橡胶（synthetic rubber）：以合成高分子化合物为基础的具有可逆形变的高弹性材料，包括通用合成橡胶和特种合成橡胶。通用橡胶：主要指用于轮胎制造和民用产品方面的橡胶，产量占合成橡胶的50％以上，包括顺丁橡胶，丁苯橡胶，乙丙橡胶，丁基橡胶，丁腈橡胶，氯丁橡胶。特种橡胶：指具有特殊性能和特殊用途能适应苛刻条件下使用的合成橡胶，包括硅橡胶，氢化丁腈橡胶，氟橡胶，丙烯酸酯橡胶，氯醚橡胶等。

高分子材料化学基础知识试题

《高分子材料化学基本知识》试题部分：一、单选题 1）基本难度（共24题） 1.在烷烃的自由基取代反应中，不同类型的氢被取代活性最大的是（）。 A、一级 B、二级 C、三级 D、都不是 2.引起烷烃构象异构的原因是（）。 A、分子中的双键旋转受阻 B、分子中的单双键共轭 C、分子中有双键 D、分子中的两个碳原子围绕C—C单键作相对旋转 3.下列物质通入三氯化铁溶液显色的是（）。 A、苯甲酸 B、苯甲醇 C、苯酚 D、甲苯试剂指的是（）。 A、R-Mg-X B、R-Li C、R2CuLi D、R-Zn-X 5.下列能进行Cannizzaro(康尼查罗)反应的化合物是（）。 A、丙醛 B、乙醛 C、甲醛 D、丙酮. 6.下列化合物中不能使溴水褪色的是（）。 A、丙烯 B、丙炔 C、丙烷 D、环丙烷 7.下列不属于邻、对位定位基的是（）。 A、甲基 B、氨基 C、卤素 D、硝基 8.下列化合物可以和托伦试剂发生反应的是（）。 A、CH3CH2OH B、CH3COOH C、CH3CHO D、CH3COCH3 9.脂肪胺中与亚硝酸反应能够放出氮气的是（）。 A、季胺盐 B、叔胺 C、仲胺 D、伯胺 10.下列化合物进行硝化反应时最容易的是( )。 A、苯 B、硝基苯 C、甲苯 D、氯苯 11．涤纶是属于下列哪一类聚合物（） A、聚酯 B、聚醚 C、聚酰胺 D、聚烯烃 12.吡啶和强的亲核试剂作用时发生什么反应（） A、-取代 B、-取代 C、环破裂 D、不发生反应 13.盖布瑞尔合成法可用来合成下列哪种化合物( ) A、纯伯胺 B、纯仲胺 C、伯醇 D、混合醚 14.尼龙-66是下列哪组物质的聚合物( ) A、己二酸与己二胺 B、己内酰胺 C、对苯二甲酸与乙二醇 D、苯烯 15.下列有机物命名正确的是（） A、2，2，3－三甲基丁烷 B、2－乙基戊烷 C、2－甲基－1－丁炔 D、2，2－甲基－1－丁烯 16.一对单体共聚时，r1=1,r2=1,其共聚行为是（） A、理想共聚 B、交替共聚 C、恒比点共聚 D、非理想共聚

化学与生活知识点总结.

化学与生活知识点总结专题一洁净安全的生存环境第一单元空气质量的改善一、空气质量报告（一）、空气质量评价包括：二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、可吸入颗粒物空气污染指数：根据空气中二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、可吸入颗粒物等污染物的浓度计算出来的数值。首要污染指数即位该地区的空气污染指数（二）、大气主要污染物及其危害 1、温室效应（1）原因：①全球化石燃料用量猛增排放出大量的CO2；②乱砍乱伐导致森林面积急剧减少，吸收CO2能力下降。 2、主要危害：（1）冰川熔化，使海平面上升（2）地球上的病虫害增加（3）气候反常，海洋风暴增多（4）土地干旱，沙漠化面积增大。 3、控制温室效应的措施（1）逐步调整能源结构，开发利用太阳能、风能、核能、地热能、潮汐能等，减少化石燃料的燃烧；（2）进一步植树造林、护林、转化空气中的CO2 2、酸雨（1）原因：酸性氧化物（SO2、NO2）SO2+H2O H2SO3 2H2SO3+O2==2H2SO4 （2）防止方法：①开发新能源（太阳能、风能、核能等）②减少化石燃料中S的含量

钙基脱硫CaCO3==CaO+CO2 CaO+SO2==CaSO3 2CaSO3+O2==2CaSO4 ③吸收空气中的SO2 ④加强环保教育 3、机动车尾气污染：尾气净化装置2NO+2CO N2+2CO2 4、CO 能和人体的血红蛋白结合使能中毒 5、可吸入颗粒物：静电出尘 6、居室空气污染物：甲醛、苯及其苯的同系物、氡等危害：甲醛对人体健康的影响（肝功能异常等） 7、白色污染的危害：①破坏土壤结构②降低土壤肥效③污染地下水④危及海洋生物的生存第二单元水资源的合理利用一、自来水厂净化水的一般步骤混凝沉降过滤活性碳吸附池除味杀菌消毒明矾---目的：净水原理：Al3++3H2O Al（OH）3（胶体）+3H+ Al（OH）3（胶体）有吸附性吸附水中杂质沉降活性碳目的：去除异味。原理：吸附性液氯目的：杀菌消毒Cl2+H2O HCl+H ClO（强氧化性）二、污水处理中化学方法及其原理污水处理常见有物理方法、化学方法、生物方法 1、化学方法中和法氧化还原法沉淀法（1）中和法适合于处理酸性污水（2）氧化还原法适合处理油类、氰化物、硫化物等（空气、臭氧、氯气）是常见氧化剂（3）沉淀法适合于处理含重金属离子污水（如加入适量的碱控制废水的PH值）第三单元生活垃圾的分类处理无害化处理:焚烧法、卫生填埋法、回收作特殊处理垃圾处理资源化处理:垃圾产生沼气、废弃塑料回收、废玻璃的回收利用专题二营养均衡与人体健康第一单元摄取人体必需的化学元素

高分子化学课后习题问题详解

第一章绪论思考题 1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义，以及它们之间的相互关系和区别。答：合成聚合物的原料称做单体，如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯，缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。在聚合过程中，单体往往转变成结构单元的形式，进入大分子链，高分子由许多结构单元重复键接而成。在烯类加聚物中，单体单元、结构单元、重复单元相同，与单体的元素组成也相同，但电子结构却有变化。在缩聚物中，不采用单体单元术语，因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出，结构单元的元素组成不再与单体相同。如果用2种单体缩聚成缩聚物，则由2种结构单元构成重复单元。聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平 X表示。均值，以DP表示；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值，以n 2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义，以及它们之间的关系和区别。答：合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。聚合物（polymer）可以看作是高分子（macromolecule）的同义词，也曾使用large or big molecule的术语。从另一角度考虑，大分子可以看作1条大分子链，而聚合物则是许多大分子的聚集体。根据分子量或聚合度大小的不同，聚合物中又有低聚物和高聚物之分，但两者并无严格的界限，一般低聚物的分子量在几千以下，而高聚物的分子量总要在万以上。多数场合，聚合物就代表高聚物，不再标明“高”字。齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物，属于低聚物的范畴。低聚物的含义更广泛一些。 3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式（重复单元）。选择其常用分子量，计算聚合度。聚合物结构式（重复单元）聚氯乙烯-[-CH2CHCl-]- n 聚苯乙烯-[-CH2CH(C6H5)-]n 涤纶-[-OCH2CH2O?OCC6H4CO-]n 尼龙66（聚酰胺-66）-[-NH(CH2)6NH?CO(CH2)4CO-]n 聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n 天然橡胶-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n 聚合物分子量/万结构单元分子 DP=n 特征量/万

高分子材料改性学思考题

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。 ∑==n i i i f 11 ττ，i f 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。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

功能高分子思考题与答案

第一章绪论 1.什么是功能高分子？带有特殊功能基团并具有功能性的聚合物就是功能高分子。一般认为：其具有普通高分子的结构性质，同时具有一定的功能，主要指具有物质、能量和信息的贮存、传递、转化等作用的高分子。一次功能：当向材料输入的能量和从材料输出的能量属同种形式，材料只能起到能量传送部件的作用，这种功能称为一次功能。（如导电、导热）二次功能：当向材料输入的能量和输出的能量是不同形式时，材料起能量转换部件的作用，这种功能称为二次功能。高分子的功能：（1）化学功能－离子交换、催化、氧化还原（2）物理功能－导电、热电、压电、磁记录。（3）生物功能－医用高分子 2.功能高分子的主要种类？（1）离子交换树脂（2）高分子吸水材料（3）高分子功能膜（4）液晶高分子（5）导电高分子6）医用高分子（7）感光高分子（8）其他功能高分子（智能高分子磁性高分子高分子催化剂树形高分子超疏水材料） 1.离子交换树脂是由交联结构的高分子骨架与能离解的基团两组分构成的不溶性、多孔的、高分子电解质。 ? 功能：能在液相中与带相同电荷的离子进行交换，此交换反应可逆的，即可用适当的电解质冲洗，使树脂恢复到原有状态（再生），可反复使用。 3.合成功能高分子的一般方法？通过化学或者物理的方法将功能基与高分子骨架相结合，实现预定功能。 ①. 分子合成化学方法：分子结构设计、官能团设计、引入感光功能集团则赋予了材料感光性。措施：共聚、接枝、嵌段共聚、交联、官能团的引入、模板聚合等 ②. 特殊加工物理方法：把高分子加工成极薄的膜，把高分子纤维化，如人造羊毛（介绍其主体结构）有些功能高分子极难加工，如光缆、导电、聚丙烯 ③. 复合手段：如将高分子中掺入银粉得到导电高分子。复合两种或几种高分子：纤维复合、层叠复合、细粒复合、互穿网络等方法，可得新功能。(1、功能性小分子的高分子材料化2、高分子材料的功能化) 聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(PET)----涤纶丙烯腈-丙烯酸酯共聚物----腈纶聚己二酰己二胺纤维(PA66)----锦纶66 聚乙烯醇缩甲醛----维纶聚丙烯纤维(PP)----丙纶聚胺酯弹性纤维(PU)----氨纶聚间苯二甲酰间苯二胺纤

高分子材料复习题

1.(1)合成纤维有那几种主要纺丝方法？简述每种纺丝方法的特点。 A.熔体纺丝：将聚合直接得到的聚合物熔体或聚合物切片通过螺杆挤出机熔融成熔体以后，通过过滤、挤出到空气中凝固成型的方法，其特点是加工方法简单，流程短，纺丝速度高，产量大，成型过程中只有传热而没有传质，是一元纺丝体系。 B.溶液纺丝：（1）湿法纺丝：将聚合物溶解在溶剂中，通过脱泡、过滤并挤出到凝固浴中成型的方法，是溶液纺丝的一种，通常适用于分解温度低于熔融温度的聚合物，其特点是流程长、纺速低，丝条必须在凝固浴中成型，成型过程既有传热又有传质，宜纺制短纤维，是三元纺丝体系。（2）干法纺丝：属于溶液纺丝，采用的溶剂挥发性强，挤出时将纺丝溶液挤出到热空气，通过溶剂的挥发而凝固成型，特点是纺丝速度高，流程较湿法纺丝短，产量小，适于纺长丝，属于二元体系。 (2)为什么不可以采用熔体纺丝的方法加工聚丙烯腈纤维？如果你想采用熔体纺丝方法加工聚丙烯腈纤维，你需要从原料上作那些改进？请说明原因。 A.聚丙烯腈其热分解温度200～250℃，熔点达320℃，故不能采用熔体纺丝。粘流温度太高，且是极性聚合物，熔融粘度也很大，不利于加工。 B.想熔体纺丝需加入第二单体第三单体(在聚丙烯腈大分子上引入能形成柔性链的共聚单体，通过控制共聚物的序列结构和分子质量来降低聚丙烯腈的熔点，以制造可熔融的聚丙烯腈树脂，通过非增塑熔融纺丝制得纤维)，降低其分子间较强的相互作用力，从而降低其粘流温度和粘度。另外，如聚乙烯醇，分解温度低于粘流温度也不可熔融纺丝。 2.（1）对比聚乙烯和聚丙烯的结构，分别阐述他们的性能和应用。答：⑴写出聚乙烯与聚丙烯的结构式，对比两者结构上的差异。 ②聚丙烯分子链上有一侧基，侧基的存在增加了空间位阻，使分子链的柔性降低，刚性增大，所以聚丙烯的强度、硬度、耐热性和化学稳定性比聚乙烯好，抗冲击性能和耐低温性能比聚乙烯差，所以聚丙烯比聚乙烯更适合作结构件和重型包装制品，如手柄、方向盘、风扇叶片、洗衣机外壳、电视机外壳、电话机外壳、电冰箱内衬、重包装薄膜、编织袋等。 ⑶由于聚丙烯侧基的存在，使分子链上交替出现叔碳原子，叔碳原子上的氢极易受氧的进攻，导致其耐氧化性和耐辐射性差，即耐老化性能差，所以聚丙烯难于用于户外制品，如遮阳棚等。 ⑷由于聚丙烯侧基的存在，使分子链的距离增大，密度降低，所以聚丙烯单丝可以生产绳索和鱼网等（2）对比聚乙烯与聚丙烯的结构、性能和用途的差异（20分）。答：（1）书写出PE和PP的分子结构（4分）；（2）分子结构的差异，侧甲基的位阻效应，使得PP具有更高的T g和耐热性，因此PP可作为工程塑料使用，而PE则不能（8分）；（3）PP侧甲基的存在，使得PP耐低温性能差，冲击性能不佳；PE则具有较佳的低温性能。因此PE可用于低温环境（-40C），PP则不能（4分）；（4）PP侧甲基的存在，使其耐氧化性较PE差；具体应用时，一般PP需要加入抗氧剂。（4分） 3.玻璃纤维增强环氧树脂和玻璃增强不饱和树脂的主要性能和应用领域。 A.玻璃纤维增强环氧树脂：比强度高、绝热、耐烧蚀、电绝缘、抗腐蚀和成型制造方便，广泛应用于汽车、造船、建筑、化工、航空以及各种工业电气设备、文化用品等领域，也是电气绝缘及印刷线路基板的良好材料。 B.玻璃纤维增强不饱和树脂：加工性能好，树脂中引入引发剂和促进剂后，可以在室温下固化成型，由于其中的交联剂其稀释作用，故树脂粘度降低，可采用各种成型方法。透光性好、固化时收缩率大，耐酸、碱性稍差。可制作大型构件，采光瓦，不宜制作耐酸碱的设备及管件。 4.水性涂料和溶剂性涂料的优缺点总：与油性漆相比，水性漆的环保性能是其最大优势。水性漆中不含有苯、二甲苯等公认的有毒有害物质，同

高分子材料第二版黄丽思考题答案

1、LDPE、LLDPE、HDPE的分子结构和物理机械性能有何不同？P24表2-1 高密度聚乙烯（HDPE），又称低压聚乙烯，因为在低压下生产，含有较多长键，因此密度高。低密度聚乙烯（LDPE)，用高压法（147.17—196.2MPa）生产，支链较多，强度低。线性低密度聚乙烯（LLDPE）是通过在聚乙烯的主链上共聚一些具有短支链的共聚物生成的。热导率，HDPE(高)>LLDPE （线）>LDPE（低）；线膨胀系数，LDPE>LLDPE >HDPE 2、聚丙烯有三种不同的立构体。试分析一下哪种结构能结晶，为什么？聚丙烯存在等规、间规、无规三种立体结构。P40 聚合物结晶的必要条件是分子结构的对称性和规整性，这也是影响其结晶能力、结晶速度的主要结构因素。分子链的对称性越高，规整性越好，越容易规则排列形成高度有序的晶格。等规聚丙烯的结构规整性好，具有高度的结晶性；无规聚丙烯为无定形材料，结构的对称性和规整性差，因此不结晶；间规聚丙烯的结构对称性和规整性介于两者之间，结晶能力较差。 3、热固性酚醛树脂与热塑性酚醛树脂的合成条件及分子结构有何不同，热固性酚醛树脂的固化历程如何？（1）热塑性酚醛树脂：合成条件：甲醛:苯酚摩尔比<1

（0.8~0.86），酸催化（pH<7）；分子结构：线型结构；热固性酚醛树脂：合成条件：甲醛:苯酚摩尔比>1（1.1~1.5），碱催化（pH=8~11）；分子结构：体型结构。（2）热固性酚醛树脂是体型缩聚控制在一定反应程度的产物。因此，在合适的条件下可使体型缩聚继续进行，固化成体型缩聚物。固化机理P67-68 热固性酚醛树脂是多元酚醇的缩聚物。 (因为加成反应结果：单元酚醇与多元酚醇的混合物) 酚醇之间的反应与温度有关，以170℃为分界线。低于170℃主要是分子链的增长，主要发生两类反应。 a ．酚核上的羟甲基与其他酚核上的邻、对位的—H 发生反应，生成亚甲基键： b ．两个酚核上的羟甲基相互反应，生成二苄基醚苄基醚不稳定，能否形成与体系的酸碱性有很大关系 OH CH 2 OH OH CH 2OH CH 2OH HO HOH 2C CH 2 CH 2OH OH H 2 O OH CH 2 OH OH CH 2OH CH 2OH OH CH 2OCH 2 OH CH 2OH H 2O

高中化学选修5之知识讲解_应用广泛的高分子材料功能高分子材料_基础-

应用广泛的高分子材料功能高分子材料【学习目标】 1、了解常见功能高分子材料的成分及优异性能，了解“三大合成材料”的结构、性能和用途； 2、了解功能高分子材料在人类生产、生活中的重要应用，了解治理“白色污染”的途径和方法； 3、了解各类功能高分子材料的优异性能及其在高科技领域中的应用； 4、以合成高分子化合物的背景，了解有机合成在发展经济、提高生活质量方面的贡献。合成材料品种很多，按用途和性能可分为合成高分子材料（包括塑料、合成纤维、合成橡胶、黏合剂、涂料等）；功能高分子材料（包括高分子分离膜、液晶高分子、导电高分子、医用高分子、高吸水性树脂等）和复合材料。其中，被称为“三大合成材料”的塑料、合成纤维和合成橡胶应用最广泛。【要点梳理】要点一、塑料【应用广泛的高分子材料功能高分子材料#应用广泛的高分子材料功能高分子材料】 1．塑料的成分。塑料的主要成分是合成高分子化合物即合成树脂。在塑料的组成中除了合成树脂外，还有根据需要加入的具有某些特定用途的加工助剂以改进其性能。如，提高柔韧性的增塑剂，改进耐热性的热稳定剂，防止塑料老化的防老化剂，赋予塑料颜色的着色剂等。 3．几种重要的塑料的性质。（1）聚乙烯塑料的性质。 ①聚乙烯塑料无嗅、无毒、具有优良的耐低温性能，最低使用温度可达－ 100℃；化学稳定性好，能耐大多数酸、碱的腐蚀；常温下不溶于一般溶剂，吸水性小；电绝缘性能优良。 ②聚乙烯塑料品种很多，应用广泛，主要有：薄膜（低密度聚乙烯，有良好的透明度和一定的抗拉强度）用于各种食品、医药、衣物、化肥等的包装；中空制品（高密度聚乙烯，强度较高）用于塑制各种瓶、桶、罐、槽等容器；管板材（高密度聚乙烯）用于铺设地下管道和建筑材料；纤维（线型低密度聚乙烯）用于生产渔网绳索；包覆材料，用做包覆电缆、电线的高频绝缘材料。（2）酚醛树脂。 ①酚醛树脂是用酚类（如苯酚）与醛类（如甲醛）在酸或碱的催化下相互缩合而成的高分子化合物。 ②酚醛树脂属于热固性塑料，体型酚醛树脂受热后都不能软化或熔融，也不溶于任何溶剂。 ③酚醛树脂主要用做绝缘、隔热、难燃、隔音器材和复合材料。要点二、合成纤维【应用广泛的高分子材料功能高分子材料#合成纤维】 1．化学纤维是人造纤维和合成纤维的统称。天然纤维：如棉花、羊毛、麻等化学纤维：人造纤维：如黏胶纤维合成纤维：如“六大纶”、光导纤维等纤维

高分子材料化学重点知识点总结只是分享

第一章水溶性高分子水溶性高分子的性能：水溶性；2.增黏性；3.成膜性；4.表面活性剂功能；5.絮凝功能；6.粘接作用。造纸行业中的水溶性高分子：（1）聚丙烯酰胺：1）分子量小于100万：主要用于纸浆分散剂；2）分子量在100万和500万之间：主要用于纸张增强剂；3）分子量大于500万：造纸废水絮凝剂（超高分子量）；（2）聚氧化乙烯：用作纸浆长纤维分散剂，用作餐巾纸、手帕纸、茶叶袋滤纸，湿强度很高；（3）聚乙烯醇：强粘结力和成膜性；用作涂布纸的颜料粘合剂；纸张施胶剂；纸张再湿性粘合剂。日用品、化妆品行业中的水溶性高分子：对乳化或悬浮状态的分散体系起稳定作用，另外具有增稠、成膜、粘合、保湿功能等。壳聚糖：优良的生物相容性和成膜性；显著的美白效果；修饰皮肤及刺激细胞再生的功能水处理行业中的水溶性高分子：（1）聚天冬氨酸（掌握其一）：1）以天冬氨酸为原料：（方程式）；2）以马来酸酐为原料：（方程式）；特点：生物降解性好；可用于高热和高钙水。1996年Donlar公司获美国总统绿色化学挑战奖；（2）聚环氧琥珀酸（方程式）特点：无磷、无氮，不会引起水体的富营养化。第二章、离子交换树脂离子交换树脂的结构与性能要求：（1）结构要求：1）其骨架或载体是交联聚合物，2）聚合物链上含有可以离子化的功能基。（2）性能要求：a、一定的机械强度；b、高的热稳定性、化学稳定性和渗透稳定性；c、足够的亲水性；d、高的比表面积和交换容量；e、合适的粒径分布。离子交换树脂的分类：（1）按照树脂的孔结构可以分为凝胶型（不含不参与聚合反应的其它物质，透明）和大孔型（含有不参与聚合反应物质，不透明）。（2）根据所交换离子的类型：阳离子交换树脂（-SO3H）；阴离子交换树脂（-N+R3Cl-）；两性离子交换树脂离子交换树脂的制备：（1）聚苯乙烯型：（方程式）离子交换树脂的选择性：高价离子，大半径离子优先离子交换树脂的再生：a. 钠型强酸型阳离子交换树脂可用10%NaCl溶液再生；b. OH型强碱型阴离子交换树脂则用4%NaOH溶液再生。离子交换树脂在水处理中的用：（1）水的软化；（2）水的脱盐。第三章、高吸液树脂淀粉接枝聚丙烯腈（丙烯酸）改性淀粉类高吸水性树脂特点：优点：1）原料来源丰富，2）产品吸水倍率较高，通常都在千倍以上。缺点：1）吸水后凝胶强度低，2）保水性差，3）易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。纤维素类高吸水性树脂的特点：优点：1）原料来源丰富，2）吸水后凝胶强度高。缺点：1）吸水能力比较低，2）易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。壳聚糖类：壳聚糖类高吸水树脂具有好的耐霉变性。聚丙烯酸型高吸水树脂：（1）丙烯酸直接聚合法：由于强烈的氢键作用，体系粘度大，自动加速效应明显，反应较难控制。（2）聚丙烯腈水解法：可用于废腈纶丝的回收利用，来制备高吸水纤维。（3）聚丙烯酸酯水解法：丙烯酸酯品种多样，反应易控制聚乙烯醇型高吸水树脂：初期吸水速度较快，耐热性和保水性都较好高吸水性树脂的吸水机制：亲水作用（亲水性基团）；渗透压作用(可离子化基团）；束缚作用（高分子网格）

高分子材料改性书中部分思考题参考答案

书中部分思考题参考答案第二章高分子材料共混改性 1.什么是相容性，以什么作为判断依据？是指共混无各组分彼此相互容纳，形成宏观均匀材料的能力，其一般以是否能够产生热力学相互溶解为判据。 2.反应性共混体系的概念以及反应机理是什么？是指在不相容或相容性较差的共混体系中加入（或就地形成）反应性高分子材料，在混合过程中（例如挤出过程）与共混高分子材料的官能团之间在相界面上发生反应，使体系相容性得到改善，起到增容剂的作用。 3.高分子材料体系其相态行为有哪几种形式，各自有什么特点，并举例加以说明。（1）具有上临界混溶温度UCST，超过此温度,体系完全相容,为热力学稳定的均相体系;低于此温度为部分相容,在一定的组成范围内产生相分离。如:天然橡胶-丁苯橡胶。（2）具有下临界混溶温度LCST，低于此温度,体系完全相容,高于此温度为部分相容。如:聚苯乙烯-聚甲基乙烯基醚、聚己内酯-苯乙烯/丙烯腈共聚物。（3）同时出现上临界混溶温度UCST和下临界混溶温度LCST，如苯乙烯/丙烯腈共聚物-丁腈橡胶等共混体系。（4）UCST和LCST相互交叠，形成封闭的两相区（5）多重UCST和LCST 4.什么是相逆转，它与旋节分离的区别表现在哪些方面？相逆转（高分子材料Ａ或高分子材料B从分散相到连续相的转变称为相逆转）也可产生两相并连续的形态结构。（1）SD起始于均相的、混溶的体系,经过冷却而进入旋节区而产生相分离,相逆转主要是在不混溶共混物体系中形态结构的变化。（2）SD可发生于任意浓度,而相逆转仅限于较高的浓度范围（3）SD产生的相畴尺寸微细,而相逆转导致较粗大的相畴,

5.相容性的表征方法有哪些，试举例加以说明。玻璃化转变法、红外光谱法、差热分析(DTA)、差示扫描量热法(DSC) 膨胀计法、介电松弛法、热重分析、热裂解气相色谱等。玻璃化转变法：若两种高分子材料组分相容，共混物为均相体系就只有一个玻璃化温度，完全不溶，就有两个玻璃化温度，部分相容介于前两者之间。差示扫描量热法(DSC)：DSC测量试样按升温△T所需热量与参比材料同样升温△T所需热量之差，从而定出试样的玻璃化转变T g。红外光谱法：对于相容的高分子材料共混体系,由于不同高分子材料分子之间有强的相互作用,其所产生的光谱相对两高分子材料组分的光谱谱带产生较大的偏离(谱带频率的移动和峰形的不对称加宽等)，由此而表征相容性的大小。 6.提高相容性的方法有哪些？举例加以解释。（1）加强基团间的相互作用，例如苯乙烯和含强极性-CN基团的丙烯腈共聚后，就能和许多高分子材料如聚碳酸酯、聚氯乙烯等形成相容体系。（2）接枝嵌段共聚共混如嵌段共聚共混制取乙丙橡胶与聚丙烯的共混物。（3）添加第三组份增容剂LDPE／PP共混物中加入含PP和PE嵌段-EPCAR,提高强度。（4）形成互穿高分子材料网络(IPN) 7.简述增容剂的作用机理，对比反应型增容剂和非反应型增容剂的优劣。按增容剂与不基体的作用形式可增容剂将分为非反应型和反应型两大类，反应型增容剂是指共混时伴随着化学反应，与共混组分能生成化学键。而非反应型增容剂只起到“乳化剂”的分散作用，降低其相界面间的张力，从而达到增容的目的。与非反应型增容剂相比，反应型增容剂具有制造成本低、添加量少、增容效果好、增容效率高等特点， 8.试说明高分子材料共混物有哪几种形态结构？高分子材料共混物可分为均相和两相结构。两相结构中又分为：单向连续结构，两相互锁或交错结构，相互贯穿的两相连续结构。 9.以具体实例说明弹性体增韧，非弹性体增韧、无机粒子的增韧机理。

功能高分子材料复习题

《功能高分子材料》复习题一、功能高分子材料按其功能性可以分为几类？功能高分子可从以下几个方面分类： 1.力学功能材料： 1)强化功能材料，如超高强材料、高结晶材料等； 2)弹性功能材料，如热塑性弹性体等。 2.化学功能材料： 1)分离功能材料，如分离膜、离子交换树脂、高分子络合物等； 2)反应功能材料，如高分子催化剂、高分子试剂； 3)生物功能材料，如固定化酶、生物反应器等。 3.物理化学功能材料： 1)耐高温高分子，高分子液晶等； 2)电学功能材料，如导电性高分子、超导高分子，感电子性高分子等； 3)光学功能材料，如感光高分子、导光性高分子，光敏性高分子等； 4)能量转换功能材料，如压电性高分子、热电性高分子等。 4.生物化学功能材料： 1)人工脏器用材料，如人工肾、人工心肺等； 2)高分子药物，如药物活性高分子、缓释性高分子药物、高分子农药等； 3)生物分解材料，如可降解性高分子材料等。二、说明离子交换树脂的类型及作用机理？试述离子交换树脂的主要用途。 1.阳离子交换树脂。机理：解离出阳离子、并与外来阳离子进行交换； R-SO3H+M+——R-SO3M+H+ 2.阴离子交换树脂。机理：解离出阴离子、并与外来阴离子进行交换。 RN+H3OH-+X-——RN+H3X-+OH- 3.应用： 1）水处理：包括水质的软化、水的脱盐和高纯水的制备。 2）冶金工业：分离、提纯和回收铀、钍等超铀元素、稀土金属、重金属、轻金属、贵金属和过渡金属。 3）原子能工业：包括核燃料的分离、提纯、精制、回收等，还是原子能工业废水去除放射性污染处理的主要方法。 4）海洋资源利用：从海洋生物（例如海带）中提取碘、溴、镁等重要化工原料，用以海水制取淡水。 5）食品工业：制糖、酿酒、烟草、乳品、饮料、调味品等食品加工中都有广泛地应用。 6）医药工业：例如在药物生产中用于药剂的脱盐、吸附分离、中和及中草药有效成分的提取等。 7）化学工业：在化学实验、化工生产上是重要的单元操作，普遍用于多种无机、有机化合物的分离、提纯、浓缩和回收等。 8）环境保护：在废水、废气的浓缩、处理、分离、回收及分析检测上都有重要应用，已普遍用于电镀废水、造纸废水、矿冶废水、生活污水、影片洗印废水、工业废气等治理。

高分子材料化学重点知识点总结

水溶性高分子的性能：水溶性；2.增黏性；3.成膜性；4.表面活性剂功能；5.絮凝功能；6.粘接作用。造纸行业中的水溶性高分子：（1）聚丙烯酰胺：1）分子量小于100万：主要用于纸浆分散剂；2）分子量在100万和500万之间：主要用于纸张增强剂；3）分子量大于500万：造纸废水絮凝剂（超高分子量）；（2）聚氧化乙烯：用作纸浆长纤维分散剂，用作餐巾纸、手帕纸、茶叶袋滤纸，湿强度很高；（3）聚乙烯醇：强粘结力和成膜性；用作涂布纸的颜料粘合剂；纸张施胶剂；纸张再湿性粘合剂。日用品、化妆品行业中的水溶性高分子：对乳化或悬浮状态的分散体系起稳定作用，另外具有增稠、成膜、粘合、保湿功能等。壳聚糖：优良的生物相容性和成膜性；显著的美白效果；修饰皮肤及刺激细胞再生的功能水处理行业中的水溶性高分子：（1）聚天冬氨酸（掌握其一）：1）以天冬氨酸为原料：（方程式）；2）以马来酸酐为原料：（方程式）；特点：生物降解性好；可用于高热和高钙水。1996年公司获美国总统绿色化学挑战奖；（2）聚环氧琥珀酸（方程式）特点：无磷、无氮，不会引起水体的富营养化。第二章、离子交换树脂离子交换树脂的结构与性能要求：（1）结构要求：1）其骨架或载体是交联聚合物，2）聚合物链上含有可以离子化的功能基。（2）性能要求：a、一定的机械强度；b、高的热稳定性、化学稳定性和渗透稳定性；c、足够的亲水性；d、高的比表面积和交换容量；e、合适的粒径分布。离子交换树脂的分类：（1）按照树脂的孔结构可以分为凝胶型（不含不参与聚合反应的其它物质，透明）和大孔型（含有不参与聚合反应物质，不透明）。（2）根据所交换离子的类型：阳离子交换树脂（3H）；阴离子交换树脂（3）；两性离子交换树脂离子交换树脂的制备：（1）聚苯乙烯型：（方程式）离子交换树脂的选择性：高价离子，大半径离子优先离子交换树脂的再生：a. 钠型强酸型阳离子交换树脂可用10溶液再生；b. 型强碱型阴离子交换树脂则用4溶液再生。离子交换树脂在水处理中的用：（1）水的软化；（2）水的脱盐。第三章、高吸液树脂淀粉接枝聚丙烯腈（丙烯酸）改性淀粉类高吸水性树脂特点：优点：1）原料来源丰富，2）产品吸水倍率较高，通常都在千倍以上。缺点：1）吸水后凝胶强度低，2）保水性差，3）易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。纤维素类高吸水性树脂的特点：优点：1）原料来源丰富，2）吸水后凝胶强度高。缺点：1）吸水能力比较低，2）易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。壳聚糖类：壳聚糖类高吸水树脂具有好的耐霉变性。聚丙烯酸型高吸水树脂：（1）丙烯酸直接聚合法：由于强烈的氢键作用，体系粘度大，自动加速效应明显，反应较难控制。（2）聚丙烯腈水解法：可用于废腈纶丝的回收利用，来制备高吸水纤维。（3）聚丙烯酸酯水解法：丙烯酸酯品种多样，反应易控制聚乙烯醇型高吸水树脂：初期吸水速度较快，耐热性和保水性都较好高吸水性树脂的吸水机制：亲水作用（亲水性基团）；渗透压作用(可离子化基团）；束缚作用（高分子网格）高吸油树脂类型及制备方法：（1）聚丙烯酸酯类（2）聚烯烃类树酯（3）丙烯酸酯和烯烃共聚物（4）聚氨酯吸油泡沫

材料科学与工程复习思考题

《材料工程基础》复习思考题第一章绪论 1、材料科学与材料工程研究的对象有何异同？ 2、为什么材料是人类赖以生存和发展的物质基础？ 3、为什么材料是科学技术进步的先导？ 4、材料的制备技术或方法主要有哪些？ 5、材料的加工技术主要包括哪些内容？ 6、进行材料设计时应考虑哪些因素？ 7、在材料选择和应用时，应考虑哪些因素？ 8、简述金属、陶瓷和高分子材料的主要加工方法。 9、材料设计包括哪几个层次？进行材料设计时应遵循哪些原则？ 10、如何区分传统材料与先进材料？ 11、钢铁材料是如何分类的？其主要发展趋势？ 12、有色金属材料分为哪些类别？各有何特点？ 13、化工材料主要有哪些？ 14、建筑材料有何特点？ 15、电子信息材料主要有哪些？其发展特点？ 16、航空航天材料的性能特点如何？ 17、先进陶瓷材料如何分类？各有何特点？ 18、什么是复合材料？如何设计和制备复合材料？ 19、新能源材料有哪些？各有何特点？ 20、超导材料的三个临界参数是什么？如何区分低温超导与高温超导？ 21、纳米材料与纳米技术的异同？它们对科技发展的作用？ 22、生物医用材料有哪些？应具备什么特性？ 23、什么是生态环境材料？如何对其生命周期进行评价？

1、铸造具有哪些优缺点？适用范围如何？发展方向？ 2、金属的铸造性能主要包括哪些？ 3、影响液态金属充型能力的因素有哪些？如何提高充型能力？ 4、铸件的凝固方式有哪些？其主要的影响因素？ 5、什么金属倾向于逐层凝固？如何改变铸件的凝固形式？ 6、什么是缩松和缩孔？其形成的基本条件和原因是什么？ 7、试分析铸造合金的收缩特性对铸件质量影响的基本规律。 8、铸造应力是怎么产生的？对铸件质量有何影响？ 9、试述铸件产生变形和开裂的原因及其防止措施。 10、铸件中的气体和非金属夹杂物对铸件质量有何影响？如何消除？ 11、常用的造型材料有哪些？对其性能有何要求？ 12、什么是冒口？其作用和设计原则？ 13、常见的特种铸造方法有哪些？各有何特点？ 14、陶瓷的液态成形方法有哪些？各有何特点？ 15、聚合物的液态成形方法有哪些？各有何特点？

功能高分子材料(罗祥林 主编)思考题