拉强度虽然是木材各种力学强度中最高的,但其强度值波动范围大,木材的疵病如木节、斜纹、裂缝等都会使顺纹抗拉强度显著降低,同时木材受拉杆件连结处应力复杂,这是顺纹抗拉强度难以被充分利用的原因。
5、影响木材强度的因素有哪些?
参考答案:影响木材强度的因素有:①含水率的影响;②负荷时间
的影响;③温度的影响;④疵病的影响。
6、试述木材腐蚀的原因及防腐措施?
参考答案:木材是天然有机材料,易受真菌、昆虫侵害而腐朽变质。
无论是真菌还是昆虫,其生存繁殖都需要适宜的条件,如水分、空气、温度、养料等。因此将木材置于通风、干燥处或浸没在水中或深埋于地下或表面涂油漆等方法,都可作为木材的防腐措施。此外还可采用化学有毒药剂喷涂或注入木材,从而抑制或杀死菌类、虫类,达到防腐目的。
7、我国民间对于使用木材有一句谚语:“干千年,湿千年,干干湿
湿两三年。”试用科学理论加以解释。
参考答案:木材干燥或受潮时,由于各向的胀缩不同,因而有可能
产生变形、翘曲和开裂等现象,如果连续的干湿循环对木材的实际应用是非常不利的。同样,时干时湿区域,例如桩木靠近地面或与水面接触的部分,腐朽菌类最适宜生存和繁殖,因此木材最容易腐朽。
第七章 建筑高分子材料
1.解释下列名词:
(1)单体、链节、链段和聚合度; (2)官能团与官能度;
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(3)加聚反应;
(4)均聚物与缩聚反应;
(5)线形、支链形和体形大分子链结构; (6)玻璃化温度和粘流温度。
参考答案:单体:用来合成聚合物的简单低分子化合物 链节:组成大分子链的基本结构单元 聚合度:表示大分子链中链节的重复次数
官能团:在聚合反应中,参加反应的单体分子中具有反应能力的基
团,参加反应的官能团数或它在聚合反应中能具有的能链上新分子的位置数目称为官能度
加聚反应:大量一种或一种以上含有双官能度或多官能度的单体分
子加成在一起,生成聚合物而没有任何小分子释放的合成反应 缩聚反应:由一种或多种含有双官能度或多官能度的单体,经由官
能团相互缩合而连接成聚合物同时析出某种小分子化合物的聚合反应
均聚物:由同一种单体经加聚反应合成的聚合物
共聚物:由两种以上的不同单体经加聚反应合成的聚合物 缩聚物:经缩聚反应得到的聚合物
线形大分子链的结构是整个大分子链呈细长条状,通常卷成不规则
的线团,但受拉时可以伸展成直线形
支链形大分子链的结构时在大分子链上由一些长线形的小支链,整
个大分子呈树枝状
体形大分子链的结构时大分子链之间通过支链或化学连接成一体的
所谓交联结构,在空间呈网状链段,由若干链节相连组成的段 玻璃化温度:在Tg温度以下,曲线基本上是水平的,变形量不大,
表明此时聚合物的弹性模量较高,变形量小,较刚硬,处于所谓的玻璃态,Tg被称为玻璃转变温度或玻璃化温度。当温度高于Tf后,变形量随着温度升高进一步迅速增加,聚合物开始产生粘流运动,处于所谓的粘流态,此时的变形已经成为不可逆,Tf为高弹态与粘流态的转变温度,叫粘流温度
2.高分子材料的结构特点有哪些?
参考答案:1、大分子和大分子间的相互作用
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大分子链中原子间及链节间均为共价键结合,不同的化学组成,链
长和键能不同。这种结合力为聚合物的主价力,对聚合物的熔点、强度有重要影响。
大分子链间的结合力为范德华键和氢键,这类结合力为次价力,但
由于分子链特别长,而且次价力具有加和性,所以有事次价力会超过主价力,次价力对聚合物的力学性能有很大影响。 2、大分子的近程结构 (1)化学组成
化学组成是聚合物的基础,主要是指链节的化学组成,主链有无
侧基或支链,侧基或支链的化学组成。它们对聚合物的性能均有较大影响 (2)链接方式
链节方式是指链节在主链上的连接方式和顺序,这取决于单体和聚
合反应的性质。 (3)空间结构
大分子链中链节由共价键缩构成的空间排布成为分子链的构型。
3.试述高分子材料的结构与性能的关系。 参考答案:大分子链的远程结构 (1)大分子链的几何形状
大分子链的几何形状有三种:线形、支链形、体形 (2)大分子链的构象
组成大分子链 的每个单链,都有一定的键长和键角,并且能在保持
键长和键角不变的情况下旋转。每个单键围绕相邻单键按一定角度进行的旋转运动成为单键的内旋。原子围绕单键内旋的结果导致了原子排布的多样化。 (3)大分子链的柔顺性
大分子链由于构象的变化,获得不同卷曲程度的特性成为大分子链
的柔顺性。柔顺性与大分子链中单键内旋的难易程度有关。其难易程度一方面与主链上的原子种类有关;另一方面,各单键的内旋彼此之间也会受到牵制。
4.多组分塑料的主要组成有哪些?其作用如何?
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参考答案:大分子链的聚集态结构 (1)无定形聚合物的结构
无定形聚合物中大分子链松散、无规、混乱地堆聚在一起,就像一个无规杂乱的线团,但在大分子无规线团的结构间,也存在着一些排列比较规整的大分子链段折叠区,只是这些折叠区较小,含量较少。
(2)晶态聚合物的结构
聚合物中大分子链或链段有规则地排列或折叠构成晶态结构。线形、支链形和交联较稀的网状聚合物固化时可以部分结晶,典型的结晶聚合物一般只有50%~80%的结晶度。
3、高分子材料的性能与其组成的聚合物的结构密切相关,聚合物的链结构和聚集结构不同,则高分子材料的性能各异,所以聚合物结构与性能的规律也适用于高分子材料性能与结构的关系,同样,温度对聚合物性能也适合于高分子材料
4、1)树脂 通常是指受热后有软化或融化范围,软化时在外力作用下有流动倾向,常温下是固态、半固态,树脂是塑料的基体材料,塑料的物理、力学性能和加工成型工艺主要取决于所采用的树脂。 2)填料或增强材料
为提高塑料制品的强度和刚度,可以加入各种纤维状增强材料,填料一般是固态粉末,其主要作用是降低塑料成本和收缩率,同时也能对某些物理性能起到改善作用 3)增塑剂
为了制备室温下软质塑料制品和改善加工时的熔融流动性能,需要加入一定量的增塑剂 4)固化剂
对于热固性树脂,需要加入固化剂,通过交联作用使大分子链具有体形网状结构,成为坚固的有固定形状的热固性塑料制品 5)防老化剂(防止老化) 6)润滑剂
防止塑料在成型过程中产生粘膜问题 7)着色剂(染色 8)阻燃剂
防止燃烧或造成自燃
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