答案:a. 聚合反应 聚合单体 自由基聚合 阳离子聚合 弱吸电子基的烯类单体,共轭单体 推电子基的烯类单体,易极化为负电性的单体 离子聚合 阴离子聚合 吸电子基的共轭烯类单体,易极化为正电性的单体 烯烃类单体 配位聚合 引发剂 过氧类、偶氮类化合物 Lewis酸,质子酸,Lewis碱,碱金属,有碳阳离子,亲电试机金属化合物,碳阴剂 离子,亲核试剂 自由基 生成稳定自由基和化合物的试剂,对苯二酚、DPPH等 可用水做介质 帮助散热;引发剂的诱导分解;链转移反应 碳阳离子等 碳阴离子等 向单体和溶剂转移 难终止,活性聚合 亲核试剂,水、醇、亲电试剂,水、醇、酸、胺 酸等含有活性氢物质,氧、CO2等 卤代烃等 烷烃,四氢呋喃等 Ziegler-Natta,茂金属,烷基锂,茂后,稀土等 金属(过渡)离子 活性中心 阻聚剂 主要终止方式 双基终止 溶剂 脂肪烃、单体本身等 必须严格精制脱除水分 65~150℃ 活性种的形态;离子对的紧密程度;聚合速率;定向能力、立构规整性 低温,0~-100℃ 室温或0℃以下 聚合温度 副反应 一般50~80℃ 聚合机理特征 慢引发,快增长,速(双基)终止 聚合方法 本体,溶液,悬浮,乳液 快引发,快增长,快引发,慢增长,无终易转移,难终止 止,无转移 本体,溶液 本体,溶液 b. 易位聚合:
聚合单体:环状烯烃(环己烯不可)
催化剂:Schrock 络合物(金属卡宾络合物carbene) 特点:保留单体的所有双键
环状单体的环张力是易位开环聚合活性的决定因素 聚合机理:
CH = MCH MCH MCH = CHCH CHCH CH
二环戊二烯开环聚合得到的聚合物结构:
RuCl3/HCln-BuOHn**
所得聚合物两个双键都可聚合,得到交联聚合物
c.异丁烯含甲基推电子基团;苯乙烯及其衍生物,苯环的共轭效应,若带有供电基团,无疑增加单体活性。
乙烯基醚含有推电子基团。
14. a.α-长链烯烃(如丁烯等)与乙烯共聚对聚乙烯产品性能有什么影响。(04)
b.GPPS(通用聚苯乙烯)、HIPS(高抗冲聚苯乙烯)、ABS以及s-PS(间规聚苯乙烯)是苯乙烯单体合成的重要高分子材料。(1)分别说明其合成方法;(2)产品结构特点和性能特点。(04) c.提高聚合物基复合材料界面粘结强度的方法有哪些?(06) d.纤维增强陶瓷基复合材料的增韧机制是什么?(06) e.RTM和RIM是什么成型工艺(07) 答案:
c. ⑴使用偶联剂
偶联剂:也称活性浸润剂,它既与增强用玻璃纤维表面形成化学键,又与基体具有良好的相容性
或与基体反应的化学试剂。 常用的偶联剂:有机硅、有机铬、钛酸酯等。有机硅偶联剂的结构通式为:R-Si-(OR`)3 ⑵增强纤维表面活化
通过各种表面处理方法,如表面氧化、等离子处理,可在惰性的碳纤维或玻璃纤维表面上引入活性官能团,例如:-OH、-COOH、C=O、-NH2等。这些官能团一方面与基体中活性基团反应,另一方面也可提高纤维与基 体相容性,从而提高强度。 ⑶使用聚合物涂层
聚合物涂层与增强纤维和基体都有良好的浸润性,所以能有效地改善PMC界面粘接状况。
聚合物涂层的另一个作用是改善界面的应力状态,降低界面的残余应力改善聚合物基复合材料的冲击韧性和疲劳性能。
d. 纤维增强陶瓷基复合材料的增韧机制有应力传递,基体预应力,纤维拔出,界面摩擦等。连续纤维的增韧主要源于裂缝尾部纤维的拔出,纤维与基体的结合力不宜过弱也不宜过强,结合强度恰到好处时获得最大韧性。预置应力法先使纤维处于拉伸状态,在纤维上包裹基体材料,并使之固化,完全固化后再撤消纤维上的拉力,纤维要恢复弹性形变,材料就受到一个压缩应力,要想将此材料拉伸,首先必须克服基体内的压缩应力,从而起到增韧的作用。也可以利用纤维与基体之间热胀系数大于基体,纤维收缩的倾向就大于基体。在纤维收缩倾向的作用下,基体内自然会产生一个压缩应力。
e.RTM:树脂转移成型技术。
它是把增强材料切成或制成预成型体(Preform),放入模腔之中。预成型体放置于合适的位置,以保证模具的密封。合模后,树脂被注射到模腔之内,流经增强体,把气体排出,并润湿纤维(增强体),多余的树脂将从排气孔处排出模腔。之后,树脂在一定的条件下经固化后,取出是到制品。 RIM:
反应注射成型是把单体注射到模具之中,在模具之中完成聚合反应的工艺过程。特点:快速混合两种或两种以上能发生反应的化合物,其注射温度和注射压力都很低。