7+第一篇+第二章+聚合物的性能5+聚合物的老化

常见紫外老化试验标准

常见紫外老化试验标准 阳光中紫外线是照成产品光降解和光老化的主要原因，因此新产品和新材料的选择必须进行产品的耐候性能测试。紫外线老化测试是评估新产品耐紫外线光照性能的一类测试方法，通常是在实验室中通过紫外加速老化试验箱进行测试。 需要进行耐紫外线老化测试的产品以及材料主要有：非金属材料、有机材料(例如：涂料、油漆、染料、布料、印刷包装、粘合剂、化妆品、金属、电子、电镀、橡胶、塑胶及其制品等)。以下是部分行业的紫外老化试验标准。 通用标准 ISO 4892-1 塑料-实验室光源暴露方法-第1部分：概述 ASTM G-151 非金属材料暴露于使用实验室光源的加速测试设备中的测试方法标准 ASTM G-154 非金属材料暴露于荧光设备的紫外线中的测试方法标准 英国标准BS 2782:第5 部分540B方法(实验室光源的暴露方法) SAE J2020 用荧光紫外/冷凝设备对汽车外饰件进行加速暴露测试 JIS D 0205 汽车配件的老化测试方法(日本) 常见测试仪器QUV/se，,quv/pray等皆可满足以上标准。 涂料标准 韩国标准M 5982-1990 加速老化测试方法 西班牙标准UNE 104-281-88 用荧光紫外灯对油漆和粘合剂进行加速测试 以色利标准NO.330 钢窗 以色利标准NO.385 塑料窗 以色利标准NO.935 路标油漆

以色利标准NO.1086 铝窗 NISSAN M0007 荧光紫外/冷凝试验 JIS K 5600-7-8 油漆的测试方法 ASTM D-3794 卷材涂料测试标准 ASTM D-4587 油漆的光照/凝露环境暴露的标准实施规范 ISO 11507 色漆和清漆-涂层暴露于人工老化环境-暴露在荧光紫外线和凝露环境中ISO 20340 色漆和清漆-用于近海建筑及相关结构的防护涂料系统的性能要求 美国政府标准FED-STD-141B 美国联邦政府规范TT-E-489H 磁漆，醇酸树酯，高光泽，低VOC 美国联邦政府规范TT-E-527D 磁漆，醇酸树酯，无光泽，低VOC 美国联邦政府规范TT-E-529G 磁漆，醇酸树酯，半光泽，低VOC 美国联邦政府规范TT-P-19D 油漆，乳胶，丙烯酸乳液，木材和建筑外立面NACE标准TM-01-84 大气表面涂层的筛选方法 GM4367M 面漆层材料-外饰 GM9125P 汽车材料的实验室加速暴露 MS 133：F16部分色漆和清漆的测试方法：F16 部分：涂料暴露于人工老化环境- 暴露于荧光紫外线和凝露环境(ISO 11507) prEN 927-6 色漆和清漆-户外木器涂层材料和涂层体系-第6 部分：. 木器涂层的荧光紫外线/凝露环境的人工老化测试。

高聚物结构与性能

1．聚合物表面改性 聚合物表面改性方法可以分为以下几种：化学改性、光化学改性、表面改性剂改性、力化学处理、火焰处理与热处理、偶联剂改性、辐照与等离子体表面改性。 （1）化学改性是通过化学手段对聚合物表面进行改性处理，其具体方法包括化学氧化法、化学浸蚀法、化学法表面接枝等。 化学氧化法是通过氧化反应改变聚合物表面活性。常用的氧化体系有：氯酸-硫酸系、高锰酸-硫酸系、无水铬酸-四氯乙烷系、铬酸-醋酸系、重铬酸-硫酸系及硫代硫酸铵-硝酸银系等，其中以后两种体系最为常用。 化学浸蚀法是用溶剂清洗可除去聚烯烃表面的弱边界层，例如通过用脱脂棉蘸取有机溶剂，反复擦拭聚合物表面多次等。 聚合物表面接枝，是通过在表面生长出一层新的有特殊性能的接枝聚合物层，从而达到显著的表面改性效果。 （2）光化学改性主要包括光照射反应、光接枝反应。 光照射反应是利用可见光或紫外光直接照射聚合物表面引起化学反应，如链裂解、交联和氧化等，从而提高了表面张力。 光接枝反应就是利用紫外光引发单体在聚合物表面进行的接枝反应。 （3）表面改性剂改性 采用将聚合物表面改性剂与聚合物共混的方式是一种简单的改性办法，它只需要在成型加工前将改性剂混到聚合物中，加工成型后，改性剂分子迁移到聚合物材料的表面，从而达到改善聚合物表面性能的目的。 （4）力化学处理是针对聚乙烯、聚丙烯等高分子材料而提出来的一种表面处理和粘接方法，该方法主要是对涂有胶的被粘材料表面进行摩擦，通过力化学作用，使胶黏剂分子与材料表面产生化学键结合，从而大大提高了接头的胶接强度。力化学粘接主要是通过外力作用下高分子键产生断裂而发生化学反应，包括力降解、力化学交联、力化学接枝和嵌段共聚等。（5）火焰处理就是在特别的灯头上，用可燃气体的热氧化焰对聚合物表面进行瞬时处理，使其表面发生氧化反应而达到表面改性的效果。热处理是将聚合物暴露在热空气中，使其表面氧化而引入含氧基团。 （6）偶联剂是一种同时具有能分别与无机物和有机物反应的两种性质不同官能团的低分子化合物。其分子结构最大的特点是分子中含有化学性质不相同的两个基团，一个基团的性质亲无机物，易于与无机物表面起化学反应；另一个基团亲有机物，能与聚合物起化学反应，生成化学键，或者能互相融合在一起。偶联剂主要包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂两大类，其作用机理同表面活性剂的改性机理相同。 （7）辐照改性是聚合物利用电离辐射（直接或间接的导致分子的激发和电离）来诱发一些物理化学变化，从而达到改性的目的。等离子体表面改性是通过适当选择形成等离子体的气体种类和等离子体化条件，对高分子表面层的化学结构或物理结构进行有目的的改性。2．哪些物质能形成液晶，判断、表征 形成液晶物质的条件： （1）具有刚性的分子结构。 （2）分子的长宽比。棒状分子长宽比＞4左右的物质才能形成液晶态；盘状分子轴比＜1/4左右的物质才能呈现液晶态。 （3）具有在液态下维持分子的某种有序排列所必需的凝聚力。这种凝聚力通常是与结构中的强极性基团、高度可极化基团、氢键等相联系的。 液晶相的判断：各种液晶相主要是通过它们各自的光学形态即织构来识别的，即在正交偏光显微镜下可观察到各种不同的由双折射产生的光学图像，这些图像是由“畴”和向错构成的。

橡胶热老化试验标准

橡胶热老化试验标准 警告：使用本标准的人员应熟悉正规实验室操作规程。本标准无意涉及因使用本标准可能出现的所有安全问题。制定相应的安全和健康制度并确保符合国家法规是使用者的责任。 1 范围 本标准适用于硫化橡胶或热塑性橡胶在常压下进行热空气加速老化和耐热试验。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 2941-1991橡胶试样环境调节和试验的标准温度、湿度及时间(eqv ISO 471:1983) GB/T 9865.1-1996硫化橡胶或热塑性橡胶样品和试样的制备第一部分物理试验(idt ISO 4661-1:1993) GB/T 14838-1993 橡胶与橡胶制品试验方法标准精密度的确定(neq ISO/TR 9272:1986) 3 原理 试样在高温和大气压力下的空气中老化后测定其性能，并与未老化试样的性能作比较。与使用权有关的物理性能应用来判定老化程度，介在没有这些性能的确切鉴定的情况下，建议测定拉伸强度、定伸应力、拉断伸长率和硬度。 3.1 热空气加速老化 在本试验方法中，氧气浓度很低，即使氧化作用很快，氧气也无法充分扩散到橡胶内部以保持一致的氧化作用。因此，在标准试验方法中规定的厚度的样品适合于本试验方法使用时，本老化试验方法对老化性能差的橡胶可能得出错误的结果。 3.2 耐热试验 在本试验方法中，试样经受与使用时间相同温度和规定时间后，测定适当的性能，并与未老化试样的性能作比较。 4 试验装置 橡胶试样采用热空气老化箱进行试验，老化箱应符合下列要求： a)具有强制空气循环装置，空气流速0.5m/s～1.5m/s,试样的最小表面积正对气流以避免干扰空气流速; b)老化箱的尺寸大小应满足样品的总体积不超过老化箱有效容积的10%，悬挂试样的间距至少 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局2001-08-28批准2002-05-01实施 为10㎜，试样与老化箱壁至少相距50㎜;

耐老化高分子材料的研究及应用

耐老化高分子材料的研究及应用 聚合物及其制品在使用或贮存过程中，由于受众多环境因素（光、热、氧、潮湿、应力、化学侵蚀等）的影响，其性能（强度、弹性、硬度、颜色等）逐渐变坏，如外观上变色发黄、变软发粘，变脆发硬，物化性质上分子量、溶解度、玻璃化温度的增减，力学性能上强度、弹性的消失等等，这些现象统称为老化。其实它跟金属的腐蚀是相似的。 高分子的老化方式主要有光氧化、热氧化、化学侵蚀、生物侵蚀等。 一、光氧化 涂料、塑料、橡胶、合成纤维等制品在日光或强的荧光下(因为含有害紫外线较普通荧光灯多），因吸收紫外线而引发自我氧化，导致聚合物降解，使制品的外观和物理机械性能恶化，这一过程称为光氧化还原或光老化 聚合物在光的照射下，分子链的断裂取决于光的波长与聚合物的键能，各种键的离解能为167～586kJ/mol 。在可见光范围内，聚合物一般不被离解，但呈激发状态。应此在氧存在下，聚合物易发生光氧化过程。例如聚烯烃RH，被激发了的C —H 键容易与氧作用。 —RH+ O2 —→R?+?O—OH R?+O2—→R—O—O?—RH→R—O2H+R? 此后开始连锁式的自动氧化降解过程。水、微量的金属元素特别是过渡金属及其化合物都能加速光氧化过程。为延缓或防止聚合物的光氧化过程，需要加入光稳定剂。 光稳定剂凡能屏障或抑制光氧化还原或光老化过程而加入的一些物质称为 光稳定剂。太阳辐射的电磁波在通过空间和臭氧层时，290nm以下和3000nm以

上的射线几乎都被滤除，实际到达地面的为290nm—3000nm的电磁波，其中波长范围为400—800nm（约占40%）的是可见光，波长约为800—3000nm（约占55%）的是红外线，而波长约为290—400nm（仅占5%）的是紫外线，其中，紫外线对聚合物的破坏作用最大。为了阻止紫外线对高分子材料的老化作用，可以加入光稳定剂。工业上对光老化的有效防止阻缓，多以两种以上有不同作用机理的抗老化剂复配，因为各种抗老化剂特别是光吸收剂都有自身对紫外线不同的吸收波段。复配配方如：二笨甲酮+苯并三唑类加受阻胺(HAL)类，可以起到单一光稳定剂所无法达到的最佳效果。 表-1 西欧各种塑料使用光稳定剂的量……○1 目前工业上使用的光稳定剂有：光屏蔽剂、紫外光吸收剂和能量转移剂（又称淬灭剂）等。 （1）光屏蔽剂

材料老化的试验方法

材料老化的试验方法 材料老化的因素有很多，目前市场上常用的是老化试验箱；老化试验箱是橡、塑胶产品耐久性之试验，老化试验箱主要在测试其材料在老化前与老化后之强度、伸长率等变化，一般认为材料在70℃的老化箱中24小时相当与自然界中6个月，本机具观测窗在使用时亦能看出内部之变化，不须打开门使试验造成误差. 目前市场上关于材料老化实验在市场上使用较多的是人工加速老化实验，对于自然老化实验的方法周期长效果等对于企业生产是不适用的，但是这里标准集团（香港）有限公司还是为大家简单过的讲解关于这两类实验的方法和特点： 一、人工加速老化实验 人工加速老化实验是用人工的方法,在室内或设备内模拟近似于大气环境条件或某种特定的环境条件,并强化某些因素,以期在短期内获得实验结果。可以相对比较不同材料的抗老化性能,并对材料的使用寿命提出指导性意见。因此,各国标准大都采用这种方法来评价材料的抗老化性能。人工加速老化实验方法主要包括:人工气候实验、热老化实验(绝氧、热空气、热氧化吸氧等实验)、臭氧老化实验、气体腐蚀实验等，其中热老化是较为普通方便的实验方法。 热老化实验通过加速材料在氧、热作用下的老化进程,反映材料耐热氧老化性能。根据材料的使用要求和实验目的确定实验温度。温度上限可根据有关技术规范确定,一般对于热塑性材料应低于其维卡软化点,对于热固性材料应低于其热变形温度,或者通过探索实验,选取不致造成试样分解或明显变形的温度。主要通行的实验方法硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热实验。 二、自然环境老化实验 自然环境老化实验是利用自然环境条件或自然介质进行的实验,主要包括:大气老化实验、埋地实验、仓库贮存实验、海水浸渍实验等等。自然环境老化实验结果更符合实际、所需费用较低而且操作简单方便,是国内外广泛采用的方法。其中对高分子材料而言,应用最多的是自然气候曝露实验(又称户外气候实验)。自然气候曝露实验就是将试样置于自然气候环境下曝露,使其经受日光、温度、氧等气候因素的综合作用,通过测定其性能的变化来评价塑料的耐候性。

结构与性能(聚合物部分)整理

高聚物结构与性能 一、高聚物的分子结构 概念： 1大分子(macromolecule)；是由大量原子组成的，具有相对高的分子质量或分子重量 2聚合物分子(polymer molecule)；也叫高聚物分子，通常简称为高分子，它意味着：(1) 这些部分是由相对低分子质量的分子衍生的单元(所谓的单体单元或链节)；(2) 并且只有一种或少数几种链节；(3) 这些需要的链节多重重复重现 3星形大分子(star macromolecule)；从一个公共的核伸出三个或多个臂(支链)的分子若从一个公共的核伸出三个或多个臂(支链)则称为星型高分子 则称为星型高分子 4共聚物(copolymer)；由两种或两种以上不同单体经聚合反应而得的聚合物 5共聚物分子(copolymer molecule)； 6构型(configuration)；是指分子中通过化学键所固定的原子的空间排列 7构象(conformation)；构象指一个分子中，不改变共价键结构，仅单键周围的原子放置所产生的空间排布（由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态称为~） 8链段(macromolecular segments)；高分子链上对应于伸直长度和柔性与该高分子链相同的自由连结链内一个统计单元的一段分子链 9高分子链的柔性(flexibility of polymer chain), 高分子链在绕单键内旋转自由度，内旋转可导致高分子链构象的变化，因为伴随着状态熵增大，自发地趋向于蜷曲状态，这种特性就称为高分子链柔性 10聚合度(degree of polymerization); 指聚合物大分子中重复结构单元的数目 11侧基(side group)；连接在有机物碳链上的取代基 12端基(end group)；聚合物分子链端的基团 13无规共聚物(random copolymer)；具有Bernoullian序列统计的统计聚合物（聚合物中组成聚合物的结构单元呈无规排列） 14嵌段共聚物(block copolymer)；由通过末端连接的均匀序列的嵌段组成的共聚物（聚合物由较长的一种结构单元链段和其它结构单元链段构成） 15统计共聚物(statistic copolymer)；通过聚合反应的统计处理给出单体单元在共聚物分子中的序列 16交替共聚物(alternating copolymer)单体单元A和单体单元B在共聚物分子中交替分布

老化试验作业指导书

1目的 全面了解产品性能，提升产品品质，消除产品潜在故障及缺陷，保证产品出货合格率。2适用范围 适用于本公司所有产品的老化试验。 3职责 3.1生产部负责产品的老化试验，在试验过程中记录试验信息，反馈异常情况。 3.2质管部负责老化试验中、试验后的产品检验和异常情况的追踪。 3.3技术部负责异常情况出现后改善方案的拟定。 4内容 4.1老化试验的时机 ◆新产品试产时； ◆对产品质量有怀疑时； ◆其他认为需要时，如： A、顾客反应质量异常情况或退回、返修产品分析； B、旧产品改进时； C、重要元器件更换供应商时； ◆产品出货前的老化试验。 4.2老化试验步骤 4.2.1给产品上电，电压220VAC，频率50Hz，设定机械臂各关节运动范围、运动速度 均为最大，在室温（20℃±5℃）情况下连续运行168h。 4.2.2老化试验人员每30min监视一次产品老化情况，观察各轴机械结构运动中是否有 异常摩擦卡阻、异响，电机温度是否异常（室温下，电机外壳温度超过65℃）、噪 音是否超标等，保留相关老化记录。质管部相关人员定时对老化情况监督检查。 4.2.3老化过程中发现设备异常或报错，应首先关闭设备电源，再报送质管部人员记录异 常情况，技术部负责制定改善方案，经生产部维修后重新老化；若一台设备连续三 次老化失败，则放弃本次老化试验，送生产部进行全面问题排查和维修。 4.2.4老化试验合格后，质管部对该产品再次检验，确保产品符合技术要求后可出货。 4.3老化试验规定 4.3.1因紧急情况需要出货，产品未老化、老化未达到规定时间或需要缩短老化时间的， 由需求部门填写《出货特采申请单》，经总经理批准后方可出货。若无特采申请，任

耐老化改性PP

耐老化改性PP 衡水金轮网销部讯：改性PP属于改性塑料中的一种，主要分为玻纤增强、填充、增韧、阻燃等方面的改性。由于PP是密度很小的材料，同样体积情况下重量轻，应用越来越广。尤其在日常生活中经常能见到它的影子，配色也很丰富。然而也经常与遇到一些关于老化的情况，比如一些改性PP制品使用时间较长，或者在户外等长期阳光照射的环境中，老化的现象经常出现，这就必须提到今天要说的耐老化改性PP。 在一些低温室内环境下，改性PP不容易老化，但在紫外线、热、氧等外界因素的影响下会发生某些化学反应，主要表现为红外吸收光谱中出现羟基峰，随后生成过氧化物，断裂后形成游离基，进一步引起大分子链裂解、支化、交联，使改性PP失去高分子材料的特征，丧失部分使用价值。这些游离基会继续攻击主链上的其他碳原子，导致新的降解反应，还会伴随着游离基之间的藕合或交联，分子量下降速度有所减慢，但材料在宏观上会变脆。降解过程中产生的氧化结构会进一步提高对光引起降解的敏感性。 老化主要表现在粘度下降和熔体流动速率的增加，这意味着改性PP分子量变小，失去了粘稠度，与水无异，自然性能会大打折扣，甚至材料作废。在生活中可能会经常遇到塑料编织袋，在室外一两个月的时间就会逐渐变成粉末，无法再次使用，这就是关于改性PP最典型的例子。

对于改性PP的耐热氧老化性能，虽然它很容易老化，但在其制造中都要加入少量的抗氧剂以保证不会很快老化，这种抗氧剂用量很少，只能保证其正常的贮存、运输过程中不至于老化，用于室外使用的材料还需要加入防老化剂，在正常条件下，主要是防止热养老化和自由基老化。 POE和成核剂对材料的老化性能均有影响，但影响不大，而硫酸钡能较大幅度提高老化性能。抗氧剂、光稳定剂对材料耐老化性能有很大提高，其中光稳定剂作用非常明显。

高聚物结构与性能的关系

高聚物结构与性能的关系 1. 高聚物的结构 按研究单元的不同分类，高聚物结构可分为两大类：一类为高聚物的链结构，即分子内的结构，是研究一个分子链中原子或基团之间的几何排列；另一类为高聚物的分子聚集态结构，即分子间的结构，是研究单位体积内许多分子链之间的几何排列。对高聚物材料来说，链结构只是间接影响其性能，而分子聚集态结构才是直接影响其性能的因素。 1.1 高聚物链结构 高聚物的链结构包括近程结构和远程结构。近程结构是指结构单元的化学组成、立体异构、连接顺序、以及支化、交联等；远程结构是指高分子链的构象、分子量等。 高聚物链结构是决定高聚物基本性质的主要因素，各种高聚物由于链结构不同其性质则完全不同。例如，聚乙烯柔软容易结晶，聚苯乙烯硬而脆不能结晶；全同立构聚丙烯在常温下是固休，可以结晶，而无规立构聚丙烯在常温下则为粘稠的液体等。 1.2 高聚物的聚集态结构 高聚物的分子聚集态结构包括晶态、非晶态、液晶态、取向态等；高聚物的分子聚集态结构是在加工成型过程中形成的，是决定高聚物制品使用性能的主要因素。即使具有相同链结构的同一种高聚物，由于加工成型条件的不同，其成型品的使用性能就有很大差别。例如，结晶取向程度不同直接影响纤维和薄膜的力学性能；结晶大小和形态不同可影响塑料制品的耐冲击强度，开裂性能和透明性。 因此对高聚物材料来说，链结构只是间接影响其性能，而分子聚集态结构才是直接影响其性能的因素。研究高聚物分子聚集态结构的意义就在于了解高聚物分子聚集态结构的特征，形成条件及其与材料性能之间的关系，以便人为地控制加工成型条件得到具有预定结构和性能的材料，同时为高聚物材料的物理改性和材料设计建立科学基础。 2.高聚物结构与力学性能的关系 2.1链结构与力学性能的关系 不同的高聚物，有不同的分子结构，当然会显示出不同的材料性能出来。聚

耐候聚丙烯老化性能的研究

耐候聚丙烯老化性能的研究 聚丙烯由于合成方法简单,且具有原料来源丰富、价格低廉、有良好的物理力学性能与加工性能,从而成为塑料产量增长最快的品种之一,其产量在五大通用 塑料中占第三位。近年来,PP 材料越来越多的被应用到家电制造中,20 世纪90 年代初,日本住友和三菱化学株式会社首先研制开发成功空调器用耐候改性PP 新型材料。然而,国内部分大量使用耐候PP 改性材料制造空调器主机外壳的厂商,如海尔、海信等,其原料却主要是依赖于进口,因此,研制这种高性能的耐候PP 专用料,具有很大的市场前景。 由于聚丙烯链上存在着大量不稳定的叔碳原子,在有氧的情况下,只需要很小的能量就可以将叔碳原子上的氢脱除而成为叔碳自由基。叔碳自由基非常活跃,它能造成分子链的各种反应的发生,包括链增长、链降解,从而造成PP 原有性能的丧失,造成PP 材料的老化[1～3 ]。PP 由于极易老化,如果不加入抗氧剂,在 室外一个月,其基本物理性能将全部丧失。因此将其用于室外使用,必须想办法提高其耐老化性能。 对于聚丙烯的耐热氧老化性能,许多人已经做了大量的研究,并且取得丰硕的成果,而聚丙烯的耐光氧老化性能由于受实验条件(周期长、模拟自然条件困难、设备投资大) 的限制,研究的并不多。本实验的目的是在齐鲁石化公司生产的EPF30R 的基础上,对其进行改性,使其耐老化性能能够达到或超过日本进口的耐候改性PP ,从而实现国产化的要求。因此,一方面尽量模拟自然气候的变化进行实验,获得PP 改性材料耐老化性能的变化;另一方面,在同一实验条件下对两种材料进行老化实验,通过耐老化性能的对比,也可获得PP 改性材料耐老化能力的基本数据,借此也可判断EPF30R 的改性材料是否能够满足耐候的性能要求。 1 实验 1. 1 原料 聚丙烯,EPF30R ,齐鲁石化公司; 弹性体(POE) ,美国DOW 公司; 成核剂, MTK-122 ( DICPK) , 日本大油墨公司; ,粒径5μm ,市售; BaSO 4 抗氧剂1010 ,L K-10 ,辽阳有机化工厂; 抗氧剂168 ,L K-68 ,辽阳有机化工厂; 紫外线吸收剂,UV-531 ,北京三安化化工产品有限公司; 自由基捕获剂,UV-770 ,北京三安化化工产品有限公司;

老化测试老化试验

老化测试老化试验 老化检测是可靠性检测的一部分，是模拟产品在现实使用条件中涉及到的各种因素对产品产生老化的情况进行相应条件加强实验的过程。 主要通过使用各种环境试验设备模拟气候环境中的高温、低温、高温高湿以及温度变化等情况，加速激发产品在使用环境中可能发生的失效，来验证其是否达到在研发、设计、制造中的预期的质量目标，从而对产品整体进行评估，以确定产品可靠性寿命。老化检测正是可靠性测试的重要部分。 一、主要的测试范围包括： 材料寿命推算 冷热冲击 盐雾测试 快速温变 老化检测气候老化（自然气候暴晒试验，人工气候老化） 紫外老化检测 臭氧老化检测 老化试验湿热老化检测 氙灯老化检测 碳弧灯老化检测 二、重点检测项目 1、紫外老化检测 采用荧光紫外灯为光源（有UVA,UVB不同型号灯源），通过模拟自然阳光中的紫外辐射和冷凝，对材料进行加速耐气候性试验，以获得材料耐候性的结果。 紫外老化测试，可以再现阳光、雨水和露水所产生的破坏。设备通过将待测材料曝晒放在经过控制的阳光和湿气的交互循环中，同时提高温度的方式来进行试验。试验设备采用紫外线荧光灯模拟阳光，同时还可以通过冷凝或

喷淋的方式模拟湿气影响。用来评估材料在颜色变化、光泽、裂纹、起泡、催化、氧化等方面的变化。 紫外老化试验机并不模拟全光谱太阳光，但是却模拟太阳光的破坏作用。通过把荧光灯管的主要辐射控制在太阳光谱的紫外波段来实现。这种方式是有效的，因为短波紫外线是造成户外材料老化的最主要因素。 2、盐雾老化检测 盐雾试验是一种主要利用盐雾试验设备所创造的人工模拟盐雾环境条件来考核产品或金属材料耐腐蚀性能的环境试验。 盐雾试验分为：天然环境暴露试验；人工加速模拟盐雾环境试验。 人工模拟盐雾试验： 包括中性盐雾试验、醋酸盐雾试验、铜盐加速醋酸盐雾试验、交变盐雾试验。 3、臭氧老化检测 臭氧老化就是将试样暴露于密闭无光照的含有恒定臭氧浓度的空气和恒温的试验箱中，按预定时间对试样进行检测，从试样表面发生的龟裂或其它性能的变化程度，以评定试样的耐臭氧老化性能。 臭氧老化分为静态拉伸测试和动态拉伸测试，在这个测试中臭氧浓度、温度、试样定伸比是非常重要的三个参数。 4、湿热老化检测 湿热老化检测适用于可能在温暖潮湿的环境中使用的产品，湿度试验、恒定湿热、交变湿热，是可靠性测试的一种。 试验的目的：检验产品对温暖潮湿的环境的适应能力。对塑性材料、PCB、PCBA多孔性材料或成品等而言,各种不同材料对温度与湿气有不同形态之物理反应，温度所产生效应多为塑性变形或产品过温或低温启动不良等等,多孔性材料在湿度环境下会应毛细孔效应而出现表面湿气吸附,渗入、凝结等情形，在低湿环境中会因静电荷累积效应诱发产品出现失效。 常见湿度效应：物理强度的丧失、化学性能的改变、绝缘材料性能的退化、电性短路、金属材料氧化腐蚀、塑性的丧失、加速化学反应、电子组件的退化等现象。

耐老化测试部分标准

耐老化测试部分标准 同科橡胶塑料研究所 GB/T 15750-2008 压电陶瓷材料性能测试方法老化性能的测试 GB 7911.13-1987 热固性树脂装饰层压板耐老化性能的测定 GB/T 7545-1992 避孕套贮存期间耐老化性能的测定 EN ISO 877-1996 塑料玻璃板下日光暴晒耐老化及性能测定 DIN EN 12224-2000土工织物及其相关产品.耐气候老化性能的测定 JBT 6072-1992 塑料耐擦伤性能试验方法 BS EN 2743-2002 航空航天系列.纤维增强的塑料.未老化材料测试前状态调节的标准程序 GBT 1040.3-2006 塑料拉伸性能的测试 GBT 7962.10-1987 无色光学玻璃测试方法耐辐射性能测试方法 GBT 3857-2005 玻璃纤维增强热固性塑料耐化学介质性能试验方法 HGT 2716-2008 橡胶或塑料涂覆织物静态耐臭氧龟裂性能的测定 GB-T 11547-1989 塑料耐液体化学药品(包括水)性能测定方法 HGT 2716-1995 橡胶或塑料涂覆织物静态耐臭氧龟裂性能的测定 GB/T 3857-1987 玻璃纤维增强热固性塑料耐化学药品性能试验方法 BS EN 12759-2001 橡胶或塑料涂覆织物.耐液体性能测定 DIN EN 12759-2001 橡胶或塑料涂层织物.耐液体性能测定 NF G37-136-2002 橡胶或塑料涂层织物.耐液体性能的测定 EN 12759-2001橡胶或塑料涂层织物.耐液体性能的测定 ISO 2897-2-1994塑料.耐冲击聚苯乙烯.第2部分性能的测定 jis k7362-1999 塑料.暴露在透过玻璃的日光下、自然气候老化或实验室光源下颜色改变和性能变化的测定 BS 2782-1 Method 131B-1983 塑料试验方法.热性能.挠性聚氯乙烯板材加热老化延伸性测定 DIN-Fachbericht CEN/TR 15697-2008 水泥.耐硫酸盐的性能测试.技术报告的情况 GBT 16578.2-2009 塑料薄膜和薄片耐撕裂性能的测定第2部分：埃莱门多夫(Elmendor)法 GBT 14152-1993 热塑性塑料管材耐外冲击性能试验方法真实冲击率法 HG/T 3048-2009 橡胶或塑料涂覆织物耐组合剪切曲挠和磨擦性能的测定 DIN EN ISO 6603-1-2000塑料.硬质塑料耐冲击性能的测定.第1部分非仪器操作的冲击试验 BS EN 12280-3-2002橡胶或塑料涂层织物.加速老化试验.物理性老化环境老化NF T51-428-1998 塑料.酚醛树脂.B-变化测试板上反应性能的测定 DIN 52008-2006 天然石料试验方法.耐气候老化的评估 HGT 2581.1-2009 橡胶或塑料涂覆织物耐撕裂性能的测定第1部分：恒速撕裂法 HGT 2581.1-2009 橡胶或塑料涂覆织物耐撕裂性能的测定第１部分：恒速撕裂法 ISO 13477-2008 流体输送用热塑性塑料管材.耐快速裂纹扩展(RCP)性能的测定.小尺寸稳态试验(S4试验)

聚合物结构与性能

一、名词解释（5个） 聚合物分子（高聚物分子，通常简称为高分子）：(1)这些部分是由相对低分子质量的分子衍生的单元(所谓的单体单元或链节) (2)并且只有一种或少数几种链节(3)这些需要的链节多重重复重现。 长周期：在纤维轴方向片晶和非晶能重复出现的最短距离，即片晶和非晶的平均厚度之和缚结分子：连结至少两个晶体的分子。 初期结晶：是指液态或气态初步形成晶体的过程 预先成核：晶核预先存在，成核速率与时间无关。 二、概念的区别与联系（4对） 1、微构象与宏构象 微构象：分子中的一小部分由于一个或数个键的内旋转所引起的构象。 宏构象：表示在单键周围的原子和原子基团的旋转产生的空间排列。 2、玻璃化转变温度与熔融温度 玻璃化转变温度：非晶态聚合物或部分结晶聚合物中非晶相发生玻璃化转变所对应的温度。熔融温度：晶体物质由固态向液态转变时固液两相共存的温度。 3. 应力与应变 应力：受力物体截面上内力的集度，即单位面积上的内力。 应变：物体内任一点因各种作用引起的相对变形。 4、质量结晶度与体积结晶度 质量结晶度：X-射线被高聚物中原子散射的强度与原子所处的状态无关，原子的聚集状态只决定衍射线的位置与形状，不影响总强度。因此可以认为非晶部分的质量与结晶部分的质量之比，等于非晶部分的衍射强度与结晶部分的衍射强度之比。即()。理论上，只要知道晶区和非晶区衍射的X射线的总强度，就可计算结晶度。在实际工作中，只能在一定的角度范围收集衍射强度数据，无法收集到样品衍射或散射X射线的总强度。这样，在所收集的数据中，晶区或非晶区对衍射强度的贡献可能偏高或偏低。所以，应加入比例常数即，，式中，K为比例常数。 体积结晶度：用X-射线衍射法体积结晶度。根据微原纤结构模型即可测得结晶度式中，D为晶片厚度，L为长周期。 三、球晶的光学性质与其内部结构的关系 在正交偏光显微镜下，球晶呈现特有的黑十字消光图像及明暗相间的消光环，其中黑十字消光图像反映的是球晶中晶片的径向生长，消光环反映的是球晶中晶片的扭曲生长。 四、什么是超分子结构？超分子结构参数有哪些？用简述或图示法说明用X-射线图确定超分子结构参数的基本依据。 答：超分子结构：高分子链之间通过强的或弱的相互作用所形成的聚集体。 结构参数：1.结晶度 2. 取向度 3 .晶粒尺寸 4.长周期 X-射线可测定质量结晶度和体积结晶度。 假设：X-射线被高聚物中原子散射的强度与原子所处的状态无关，原子的聚集状态只决定衍射线的位置与形状，不影响总强度。因此可以认为非晶部分的质量与结晶部分的质量之比，等于非晶部分的衍射强度与结晶部分的衍射强度之比。 理论上，只要知道晶区和非晶区衍射的X射线的总强度，就可根据上式计算结晶度。在实际工作中，只能在一定的角度范围收集衍射强度数据，无法收集到样品衍射或散射X射线的总强度。这样，在所收集的数据中，晶区或非晶区对衍射强度的贡献可能偏高或偏低。所以，

高聚物的介电性能

高聚物的介电性能 介电性是指高聚物在电场作用下，表现出对静电能的储存和损耗的性质，通常用介电常数和介电损耗来表示。 （1）介电极化 绝大多数高聚物是优良的电绝缘体，有高的电阻率，低介电损耗、高的耐高频性和高的击穿强度。但在外电场作用下，或多或少会引起价电子或原子核的相对位移，造成了电荷的重新分布，称为极化。主要有以下几种极化：（1）电子极化，（2）原子极化，（3）偶极极化。前两种产生的偶极矩称诱导偶极矩，后一种为永久偶极矩的取向极化。 极化偶极矩（）的大小，与外电场强度（E）有关，比例系数称为分子极化率。 ＝E 按照极化机理不同，有电子极化率，原子极化率（上述两者合称变形极化率 ＝＋）和取向极化率。 ＝（为永久偶极矩） 因而对于极性分子＝＋＋ 对于非极性分子＝＋ 根据高聚物中各种基团的有效偶极矩，可以把高聚物按极性大小分为四类： 非极性：PE、PP、PTFE 弱极性：PS、NR 极性：PVC、PA、PVAc、PMMA 强极性：PVA、PET、PAN、酚醛树脂、氨基树脂 高聚物的有效偶极矩与所带基团的偶极矩不完全一致，结构对称性会导致偶极矩部分或全部相互抵消。 介电常数是表示高聚物极化程度的宏观物理量，它定义为介质电容器的电容C比真空电容器C0的电容增加的倍数。

式中：为极板上的原有电荷，为感应电荷。 介电常数的大小决定于感应电荷的大小，所以它反映介质贮存电能的能力。 宏观物理量与微观物理量之间的关系可以用Clausius-Mosotti方程给出： 摩尔极化度P＝（对非极性介质） ＝（对极性介质） （2）介电损耗 聚合物在交变电场中取向极化时，伴随着能量消耗，使介质本身发热，这种现象称为聚合物的介电损耗。 常用复数介电常数来同时表示介电常数和介电损耗两方面的性质： 为实部，即通常实验测得的； 为虚部，称介电损耗因素。 ＝+ ＝ 式中：为静电介电系数；为光频介电系数；为偶极的松弛时间。 介电损耗为＝，一般高聚物的介电损耗很少，＝10-2～10-4，与的关系可用Debye方程描述：

聚合物电性能

7.4 聚合物的电学性质 一提起高聚物的电学性质，人们马上会想起高聚物是一种优良的电绝缘体，广泛用作电线包皮。这的确是高聚物优良的电学性质的一个重要方面，即高的电阻率、很高的耐高频性、高的击穿强度，所以是一种理想的电绝缘材料。 其实有的高聚物还具有大的介电常数和很小的介电损耗，从而可以用作薄膜电容器的电介质。 还有其他具有特殊电功能的高聚物相继出现，比如高聚物驻极体、压电体、热电体、光导体、半导体、导体、超导体等。 研究高聚物的电学性质，除了生产上的实用价值外，它还有重要的物理意义，因为高聚物的电学性质往往最灵敏地反映高分子内部结构和分子运动之间的关系。电学性质能在比力学性质更宽的频率范围内测定，测定精确性和灵敏性都高，因而成为研究高分子结构和分子运动的有力手段。 7.4.1 聚合物的介电性 介电性是指高聚物在电场作用下，表现出对静电能的储存和损耗的性质。通常用介电常数和介电损耗来表示。 根据高聚物中各种基团的有效偶极距μ，可以把高聚物按极性的大小分成四类： 非极性（μ＝0）：聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚四氟乙烯等 弱极性（μ≤0.5）：聚苯乙烯、天然橡胶等 极性（μ＞0.5）：聚氯乙烯、尼龙、有机玻璃等 强极性（μ＞0.7）：聚乙烯醇、聚酯、聚丙烯腈、酚醛树脂、氨基塑料等 聚合物在电场下会发生以下几种极化：（1）电子极化，（2）原子极化，（3）偶极极化。聚合物的极化程度用介电常数ε表示。它定义为介质电容器的电容比真空电容器增加的倍数 式中：V为直流电压；Q0、Q分别为真空电容器和介质电容器的两极板上产生的电荷；Q’为由于介质极化而在极板上感应的电荷。 介电常数的大小决定于感应电荷Q’的大小，所以它反映介质贮存电能的能力。

聚合物结构与性能

1. 假定PMMA 样品由相对分子质量100000和400000两个单分散组分以1:2的质量比组成，求它的n M 和w M ，并计算分布指数d 。 解：假定A 的质量为1，B 的质量为2，则 n M =∑∑i i i n M n =∑i i M N =B B A A M N M N + =B B A A M n n M n n 总总+ =100000400000210000011000001?++400000400000210000014000002?+ =200000 w M =∑∑i i i i M n M n 2=∑i i M w =B B A A M w M w + =4000003210000031?+?=300000 5.1200000300000===n w M M d 2. 简述凝胶渗透色谱的体积排除机理。 答：凝胶渗透色谱的核心部件是一根装有多孔性颗粒的柱子。假定颗粒内部的空洞体积为i V ，颗粒的粒间体积为0V ，（0V V i +）是色谱柱内的空间。假如高分子的体积比空洞的尺寸大，任何空洞它都进不去，只能从颗粒的粒间流过，其淋出体积0V V e =。假如高分子的体积很小，远远小于所有的空洞尺寸，则淋出体积。i e V V V +=0假如高分子的体积是中等大小，则高分子可进入较大的孔而不能进入较小的孔，这样，它不但可以在粒间体积扩散还可以进入部分空洞体积中去，因此它的淋出体积e V 大于0V 而小于（0V V i +），以上说明淋出体积e V 仅仅由高分子尺寸和颗粒的孔的尺寸决定，由此看来，高分子的分离完全是由于

体积排除效应所致，故称为体积排除机理。 一、简答题 1.聚丙烯中碳—碳单链是可以转动的，通过单键的转动能否把全同立构的聚丙烯变为“间 同立构”的聚丙烯？说明理由。 答：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。单键的内旋转只能改变构象不能改变构型。所以通过单键的转动不能把全同立构的聚丙烯变为“间同立构”的聚丙烯。 2.为何采用均方末端距和均方回转半径而不是直接用平均末端距或平均回转半径以及轮 廓长度来描述高分子的尺寸？ 答：因为柔性的高分子链在不断地热运动，它的形态是瞬息万变的，所以只能用平均值来表示，又因为末端距h是矢量，它的数值可正可负，所以要取h得平方的平均

而不是h的平均。轮廓长度是高分子链的伸直长度，由于热运动，分子链呈伸直构象的几率很小，而呈全取构象的几率较大。所以不能用轮廓长度来描述高分子尺寸，且自由结合链的尺寸比完全甚至连的尺寸nl要小得多。 二、计算题 已知：线形聚乙烯的相对分子质量为280 000，试计算： 1. 全伸直时大分子链的理论长度。（键长0.154nm，键角为109.5°）。 2. 看作Gauss链时的均方末端距； 3. 自由旋转链的均方末端距。 4. 用光散射法测得在θ溶剂中该聚乙烯链的均方根末端为56.7nm，求其空间位阻参数σ。 5. 由自由旋转链的均方末端距求均方旋转半径。 答：1. max 280000280000 2()0.1542()0.1543080 28 L Nl nm M ==?=?= 2. 222 0 474.32 h Nl nm == 3. 222 1cos1cos109.5 474.32949.65 1cos1cos109.5 fr h Nl nm θ θ -- ==?= ++ 4. ()() 11 2 222 /56.7/949.650.24 fr h h σ===

老化试验的标准

老化试验的标准 自然大气曝晒试验 直接自然大气曝晒（ASTM G7，ASTM D4141等） 黑箱曝晒（SAE J1976，ISO877等） 太阳跟踪IP/DP箱曝晒试验（ISO2810，ISO105-B03等） 玻璃下曝晒（GB/T3681，GB/T9276等） 太阳跟踪聚光加速试验（GB/T3511，GB/T15596等） 人工加速光老化试验 氙弧灯老化试验（ASTM G155，ASTM D4459，ASTM D2565，ASTM D6695，ISO4892-2，ISO11341，ISO105-B02，ISO105-B04，ISO105-B06，ISO4665，ISO3917，GB/T1865，GB/T16422.2,SAE J2412，SAE J2527等） 氙灯测试(高辐照度试验（ASTM G155,NES M0135中1-2-1A，2-2-1，NES M0141等） 荧光紫外灯老化试验（ASTM G154，ASTM D4329，ASTMD499，ASTM D5208，ASTM D4587，ISO4892-3，ISO11507，SAE J2020，GB/T16422.3，GB/T14522等） 金属卤素灯老化试验（DIN75220，IEC60068-2-5，ISO9022-9，ISO12097-2，MIL STD810F等）红外灯老化试验（NES M0131，PV2005等） 阳光碳弧灯老化试验箱（GB/T16422.4、ISO4892-4、ASTM G152、JIS B7753、JIS D0205等）紫外碳弧灯老化试验箱（JIS L08422004、AATCC16方法1、JIS A14151999，TSL0601G等）温湿度老化试验 高温试验（ISO188，GB/T2423.2，ASTM D573，IEC60068-2-2等） 低温试验（GB/T2423.1，IEC60068-2-1等） 恒温恒湿试验（GB/T2423.3，IEC60068-2-78等） 温度循环试验（GB/T2423.22） 温湿度循环试验（GB/T2423.4，IEC60068-2-30等） 冷凝水试验（ISO6270-2，DIN50017等） 耐温水试验（ASTM D870-09，ISO2812-2等） 老化后性能评估与分析 表观性能（色差、色牢度、光泽、外观） 力学性能（拉伸、弯曲、冲击、剥离、撕裂、压缩）

聚合物结构与性能题目

《聚合物结构与性能》习题集 考试为开卷考试，但只能带课本，不能带任何资料，就是希望大家完全掌握下列知识，做合格高分子专业研究生！ 一、提高聚合物样品电镜下稳定性的方法 对样品进行支撑： 1.大目数电镜铜网，如400目铜网； 2.无定型材料作支持膜：硝化纤维素（火棉胶），聚乙烯醇缩甲醛（PVF），或无定型碳；碳支持膜：通过真空蒸涂的办法，将碳沉积在光洁的载玻片或新剥离云母片表面，然后漂在蒸馏水表面，转移至铜网上。 二、提高聚合物样品成像衬度的方法有几个？ （1）染色：将电子密度高的重金属原子渗入聚合物的某些区域通过提高其电子密度来增大衬度的。从最终效果上染色分正染色和负染色。从作用机制上染色分化学反应和物理渗透。从手段上分直接染色和间接染色。 最常用的染色剂有：四氧化锇（OsO4）、四氧化钌（RuO4） 四氧化锇（OsO4）染色：四氧化锇染色是利用其与-C=C-双键以及-OH和-NH2基团间的化学反应，使被染色的聚合物含有重金属锇，从而使图像的衬度提高。 四氧化钌（RuO4）染色：四氧化钌染色是利用其对不同聚合物或同一聚合物的不同部位（如晶区和非晶区）的不同渗透速率，使不同聚合物或同一聚合物的不同部位含有不同量的重金属钌，从而使图像的衬度提高。 （2）晶粒方向: 为得到清晰的衬度，可调整晶体样品的取向，使得除透射电子束外，只出现一个很强的衍射束，一般称为双光束情况 （3）调整样品厚度； (4) 结构缺陷； (5)一次电子与二次电子相位 三、何为橡胶的高弹性？高弹性的本质是什么？什么化学结构和聚集态结构的高分子能够作为橡胶材料？请用应力应变曲线表达出橡胶、塑料、有机纤维三者的区别。 橡胶的高弹性：小应力下的大形变、外力除去后可以恢复； 高弹性的本质是熵弹性。橡胶弹性是由熵变引起的，在外力作用下，橡胶分子链由卷曲状态变为伸展状态，熵减小，当外力移去后，由于热运动，分子链自发地趋向熵增大的状态，分子链由伸展再回复卷曲状态，因而形变可逆。 具有橡胶弹性的化学结构条件: （1）由长分子链组成 （2）分子链必须有高度的柔性 （3）分子链必须结合在一个交联网络之中 第一个条件是熵弹性的本源；第二个条件是分子链迅速改变构想的可能；第三个条件保证了可恢复性，这是橡胶材料不同于单分子链之处。 （4）具有橡胶弹性的凝聚态结构：无定形态。（橡胶的聚集态是指很多生胶分子聚集在一起时分子链之间的几何排列方式和堆砌状态，由于橡胶的分子量很大，只存在固体和液体。橡胶为柔性长链分子，再加上它在常温下分子链中的链段在不断运动，故这么细长的柔性分子在常温下都会卷曲成无规线团，很多无规线团又无序的堆砌成无定形结构。） 应力应变曲线：略（需要补全）。 四、何为橡胶材料的粘弹性？粘性的本质来源是什么？请写出WLF方程，并阐述该方程的