2.4聚苯乙烯
Q1.比较PE、PP、PVC和PS四种通用树脂的分子结构特征及聚集态特征的异同。根据它们微观结构特征的异同分析比较、它们性能特点上的异同。性能特点包括：（1）拉伸强度；（2）抗冲击性能；（3）耐热性（抗热变形能力）；（4）热稳定性；(5) 透明性；（6）绝缘性；（7）耐溶剂和化学药品性；（8）阻燃性。 PE结构单元对称，结构规整，分子链柔顺且有一定支化。在使用温度下，PE聚集态由大量结晶相和少量无定形结构组成。聚丙烯结构简单，与聚乙烯相比，主链上多了重复侧甲基，因此有三种不同的立体构型（等规，间规，无规ＰＰ）。等规ＰＰ常温下是大量结晶和少量无定形结构共存。间规ＰＰ，无规ＰＰ结晶度下降，力学性能也变差。PVC结构和PP类似，甲基变成了氯原子，稳定性变差，受热或辐射易分解放出HCl。PVC主链以头尾结构为主，常温下是含少量结晶结构的无定形聚合物。ＰＳ主链含大量刚性的苯环，有较大的空间位阻，分子链柔性较差，是一种线性无规高分子，是完全无定形的聚合物。（1）拉伸强度：硬质PVC≈PS＞PP＞PE（硬质PVC的拉伸强度与PS相近）（2）抗冲击性能：PE和软质PVC抗冲击性能都较好，聚丙烯和聚苯乙烯冲击强度较低（3）耐热性（抗热变形能力）：PP耐热性最好，PE，PVC，PS耐热性较差（4）热稳定性：PVC受热易分解，热稳定性差，其他稳定性较好(5) 透明性：PVC，PS透明性较好，PE通常为半透明或不透明，PP为白色蜡状固体（6）绝缘性：四种塑料绝缘性都较好，PP高频绝缘性好，PVC中低频绝缘性好（7）耐溶剂和化学药品性：PE，PP耐溶剂和化学药品性能优异；PVC与PS耐酸碱性相近，都不耐氧化性酸。PVC不耐极性溶剂，PS不耐非极性溶剂。（8）阻燃性：PVC由于含卤素原子具有较好的阻燃性，其他三种塑料都易燃。
Q2.ABS是什么，它的三个部分各有什么功能？
ABS是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三元共聚物，丙烯腈使聚合物耐化学腐蚀且具有一定表面强度；丁二烯使聚合物呈现橡胶状韧性；苯乙烯使聚合物显现热塑性塑料的加工特性，即好的流动性。 Q3.请通过查阅文献回答下列问题：（a）“ABS合金/共混物”指的是什么？（b)目前已经商业化的ABS合金主要有几种？它们的性能特点是什么？从中自选一种阐述使其具备新的性能特点的原因或机制是什么？
（a）ABS合金/共混物指为使ABS树脂达到某一性能通过共混改性所得的塑料聚合物。（b）已商业化的ABS合金有ABS/PC、ABS/PA、ABS/PBT、ABS/PVC等。其中ABS/PC是为改进ABS阻燃性，具有良好的机械强度、韧性和阻燃性，用于建材，汽车和电子工业；ABS/PA耐冲击、耐化学品、良好流动性和耐热性材料；ABS/PBT具有良好的耐热性，强度、耐化学品性和流动性。以ABS/PA为例。尼龙（PA）是一种结晶性、强极性聚合物，而ABS是一种非结晶性、弱极性的聚合物，两者的溶度参数相差较大，ABS/PA合金是一种结晶／非结晶共混体系，体系的形态结构呈细微的相分离状态。为提高两者相容性，通常在体系中加入ＡＢＳ－ｇ－ＭＡＨ（马来酸酐）这种接枝共聚物作为相容剂，提高了两组份间的亲和性，使ABS/PA合金的拉伸撕裂强度（特别是湿态）迅速提高。【周建，ABS合金材料的研究进展，炼油与化工，2008,2,15-17.】
2.5聚酰胺
Q1.写出尼龙6、尼龙66、尼龙610和尼龙1010的重复链节的结构。查阅文献了解什么是浇铸尼龙、其英文缩写及含意是什么，与一般尼龙相比其特点是什么？
①尼龙6 [-NH(CH2)5CO-]n 尼龙66 [-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n 尼龙1010 [-NH(CH2)10NHCO(CH2)8CO-]n
②浇铸尼龙-又称单体浇铸尼龙或MC尼龙(Momomer Casting Nylon),指在常压下将熔融的以内酰胺单体用强碱性物质作催化剂,与助催化剂等助剂一起,经真空脱水后直接注入到已预热至一定温度的模具中,物料在模具中发生快速聚合反应,凝固成的固体胚料.浇铸尼龙作为一种工程塑料,具有质量轻,运转时噪音小,机械性能好,回弹性好,耐磨性好,自润滑等特点.【戴永燕.铸型尼龙的制备与研究.化工中间体.2009,01,41-45.】
Q2.影响尼龙吸水率的主要因素是什么？为什么尼龙吸水后、力学性能会发生显著的变化？
①影响尼龙吸水率的主要因素是分子链中酰胺键的含量,即CH2/CONH的比值。②尼龙因含有大量极性的酰胺键而具有吸水性，水分及其含量对尼龙力学性能有很大影响。水分子进入尼龙分子间，降低了分子间作用力，使链段活动能力增强；同时水分子能与酰胺键结合形成氢键，取代原来分子链间氢键，减小了分子链间氢键密度，使尼龙力学性能下降。【宋清焕，邓刚等。水分对尼龙1010/6力学性能的影响[J]。河南科学,2006,24(2),195-198.】
Q3.芳香族聚酰胺具有高强度、高模量及耐高温的原因，透明聚酰胺的原理是什么？
①芳香族聚酰胺分子中苯环与酰胺键交替排列，苯环自身具有刚性，与酰胺基团又存在共轭作用，并且酰胺基团上的氢能够与另一个分子酰胺基团羰基上的氧结合形成氢键。氢键的形成使得聚酰胺的结构易发生结晶化，而且分子间的氢键作用力较大，所以聚酰胺具有高强度、高模量及耐高温的优异性能。②透明聚酰胺是聚酰胺的一个新品种，通常的聚酰胺是结晶型聚合物，而透明聚酰胺几乎无结晶或结晶速度非常慢。通常采用向分子链中引入侧基的办法来破坏分子链的规整性，抑制晶体的形成，从而获得透明聚酰胺。常见的透明聚酰胺有聚对苯二甲酰三甲基己二胺。
2.6聚碳酸酯
Q1.分析比较造成PE、PS和PC容易发生应力开裂原因的异同点。
答：相同点：在外界环境作用下，在材料加工过程中有残余应力存在，使材料在远远低于屈服应力时就发生开裂。
不同点：PE中大量结晶相和少量无定形结构并存,晶区与非晶区间接触薄弱，容易产生应力开裂。PS是因为分子链容易取向，但在制品冷却定型时，取向的分子链尚未松弛完全，因此容易产生应力开裂。PC的分子链刚硬，粘度大，不易流动，冷却时不能使分子链很好的伸展，所以产生应力开裂。 Q2.分析比较PC、PA、ABS和具有高抗冲击性能的微观结构原因。
答：PC的原纤维增强骨架间存在着大量的微孔隙，原纤维结构易滑移－吸收冲击能量，微孔隙本身的变形也吸收冲击能量。PA中有氢键作用，且-CH2-的存在使分子链较柔顺。ABS中丁二烯使分子链柔顺，增强了聚合物的韧性。
2.7聚四氟乙烯
Q1、请从分子结构角度分析PTFE为什么具有耐高低温、耐腐蚀和不黏附的特点？为什么各项力学性能很低？
答：PTFE的C-F键的键能高（487kJ/mol, C—C键的键能为387kJ/mol)，F原子的半径是0.064nm，而C—C键的键长是0.136nm，通过螺旋形构象形成的F原子“筒状外壳”严密的屏蔽了分子骨架碳原子。F原子的范德华半径0.135nm，在PTFE中两个F原子的距离是0.27nm，因此PTFE螺旋形构象链的刚性很强，难弯曲。PTFE的分子量高，且几乎无支链，具有极高的化学稳定性，可以耐高低温、耐腐蚀和不粘附。
PTFE是非极性聚合物，分子间或与其他分子间的物理吸引作用力很小，PTFE螺旋形构象链的刚性很强，难弯曲，大分子间的缠结难发生，导致力学性能不高 Q2.当通过破坏PTFE分子结构的规整性提高其加工流动性后，其抗“冷流性”将如何变化，为什么？
答：抗“冷流性”会提高。因为当分子结构的规整性被破坏后，其规整性下降，大分子缠结增加，导致“冷流性”减弱。
Q3.查阅文献回答：具有不黏附性的PTFE如何和其他材料黏合在一起？
答：由于PTFE的不粘附性与表面自由能过低有很大的关系，所以可以先对其表面处理。 ○1钠- 萘溶液处理法 ○2等离子体处理法 ○3电解还原法 ○4高温熔融处理法 ○5辐射接枝处理法 参考文献
【1】李燕青,魏晓伟. 聚四氟乙烯在粘结过程中表面处理的研究现状与发展. 四川工业学院学报，2004,23:273-276.
3.1酚醛树脂
Q1.热塑性PF和热固性PF结构上的差异及各自的合成条件。
热塑性酚醛树脂是线性酚醛树脂，只能热熔融，不能交联。酚基上存在未反应的活性点，可用固化剂交联。热固性的酚醛会含有未反应的羟甲基，加热可发生固化交联。
热塑性酚醛树脂合成条件：甲醛：苯酚<1，酸性条件下反应：a）强酸——通用性PF树脂；b）弱酸——高邻位PF树脂。不含羟甲基，不能自固化，需要固化剂。
热固性酚醛树脂合成条件：甲醛：苯酚>1，碱性条件下反应。含有可反应羟甲基，不需固化剂，加热就可以固化。
Q2.热塑性PF和热固性PF的性能差异及原因。
热塑性PF拉伸强度、模量较高，抗弯、抗冲击强度较低，耐热性较高，电性能差。使用六次甲基四胺固化得到交联网络密度较大，较均匀。 但体系中会残余较多的极性小分子。
热固性PF拉伸强度、模量较低，抗弯、抗冲击强度较高，耐热性较差，电性
能好。通过分子上的活性羟甲基的反应交联固化得到的交联网络中缺陷较多。但体系中残余的极性小分子较少。
3.2氨基树脂
Q1.写出合成脲醛树脂和蜜胺树脂的基本化学反应。简单分析造成脲醛树脂与蜜胺树脂性能差异的原因。 尿醛树脂 第一步
NH2 NH2
OCNH2+HOCOHNH2CNHCH2OHOCNH2+2HOCOHOHCH2NHCNHCH2OH第二步
尿醛树脂的固化
蜜胺树脂
密胺树脂的固化
高温或者加入酸就会使三聚腈胺衍生物发生缩合而固化