后结晶：是指一部分来不及结晶的区域，在成型后继续结晶的过程，存这一过程中，不形成新的结晶区域，而在球晶界面上使晶体进一步长大，是初结晶的继续。

两者均对性能不利，可通过热处理，加速这两个过程的解决，但不彻底。

5、聚合物在成型过程中为什么会发生取向？成型时的取向产生的原因及形式有哪几种？

答：在成型加工时，受到剪切和拉伸力的影响，高分子化合物的分子链将发生取向，依受力情况，取向作用可分为两类。

流动取向系指在熔融成型或浓溶液成型中，高分子化合物的分子链、链段或其他添加剂，沿剪切流动的运动方向排列。

拉伸取向系指高分子化合物的分子链、链段或微晶等受拉伸力的作用沿受力方向排列。仅受一个方向作用力引起的拉伸取向为单轴拉仲取向(单向拉伸)；同时受两个相互垂直方向的作用力引起的拉伸作用称双轴拉伸取向(双向拉伸)。

6、要使聚合物在加工中通过拉伸获得取向结构，应在该聚合物的什么温度下拉伸？ 答：粘流拉伸：条件是T>Tf, 因为温度很高，解取向很快，所以有效取向度低；又因为温度高，粘度低，易造成液流中断。所以，此范围内，拉伸要恒定，不停顿。此种拉伸主要存在于纺丝。

塑性拉伸：条件是Tg

高弹拉伸：条件是Tg

7、分析并讨论影响热塑性塑料成型加工中熔体粘度的内部和外部因素。 答：聚合物内在因素对熔体粘度的影响：

链结构、极性：分子间力大，极性大，含有支链结构，粘度大。 分子量：分布宽，粘度小。

组成：加入添加剂，分子间作用力降低，粘度降低。 影响熔体粘度的外界因素有以下几个：

(1)温度。温度升高，可使高分子链热运动和分子间的间距增加，从而使熔体粘度下降。

(2)压力。高分子化合物成型时的压力一般在10

300MPa，熔体粘度对压力也有敏感性。

采用提高成型压力提高熔体流量的办法，效果是有限的。压力提高，高分子化合物自由体积减少，分子链间的距离缩小，分子间作用力增大，熔体粘度增高，有时可增大10倍以上。

(3)剪切速率。高分子化合物熔体属假塑性流体，因此，随剪切应力或剪切速率增加熔体粘度下降，即所谓剪切变稀。

8、什么是高分子合金，合金化对性能有何改善？常用的合金化技术有那些？

答：高分子合金是指塑料与塑料或橡胶经物理共混合化学改性后，形成的宏观上均相、微观上分相的一类材料。两种材料进行共混时，可以形成宏观上分相型高分子共混物(其分散相的粒径>1m)、微观分相型高分子共混物(其分散相的粒径在~1子共混物。高分子合金即指后两者。

m之间)和完全相容型高分

经过合金化，原来单一高分子化合物性能上的某些欠缺可以相互弥补，表现出均衡的综合性能，或可以使某些性能，如物理机械性能，尤其是冲击韧性、加工件能等得到较大的改善，也可赋予材料某些特殊的功能性。 常用的合金化技术有以下几种。

1)简单共混技术。对完全相容型体系有效；对不相容体系得不到理想的性能，效果很差。 2)接枝共聚技术。HIPS、ABS即属于此类。超韧性尼龙中顺酐化EPDM与尼龙的端氨基反应生成的起相容剂作用的接技物，也属此类。

3)多层乳液技术。乳液聚合中，通过聚合条件、单体加料程序的控制，可形成核、壳结构不同的多层乳胶微粒，如用于PVC改性的MBS、ACR等即属此类。

4)相容剂技术。用此法制得具有稳定做观分相型结构、性能优良的高分子合金。已较广泛的应用。

5)互穿聚合物网络技术(IPN)。是指形成部分聚合物网络交织、缠结，部分形成微相分离状态的互穿聚合物网络的制备技术。有两个聚合物网络同时形成；先形成一个聚合物网络，再加入单体、交联剂等对其渗透、溶胀，然后引发交联形成第二个聚合物网络；可以是一个热塑性聚合物，一个交联的聚合物网络互相穿插、缠结；也可以是两个热塑性聚合物相互物理缠结而成。

6)反应挤出技术。是指在挤出机中实现的单体聚合反应或在高分子化合物熔融共混同时实现功能化、接技、交联(硫化)等化学反应，制备高分子合金的技术。通常采用双螺杆挤出机。因此亦应考虑螺杆转向、长径比、模块形式及排列方式、排气孔位置及配置等的影响。PA/EPDM超韧尼龙、PP/EPDM热塑性弹性体等均可列入此类。

7)分子复合技术。系将少量刚性链高分子化合物均匀分散在柔性链或半刚性链的高分子化合物基体中，形成分子水平的复合，改善材料强度、模量和耐热性等的技术。

8)力化学技术。利用高剪切力作用下，高分子链的断裂或交联而形成接枝、镊段或交联高分子化合物制造高分子合金的方法。

第三章 高分子用添加剂----作业及答案

1、 高分子材料中添加助剂的目的是什么？

答：满足性能上的要求；满足成型上的要求；满足经济上的要求。 2、什么是热稳定剂？哪一类聚合物在成型加工中须使用热稳定剂？

答：高分子材料在加工和应用的过程中，在外界因素热的作用下，会发生老化过程，发生表

面状态、物理机械性能和结构的变化，甚至失去使用价值。为了防止或抑制由老化引起的破坏作用，可采用添加稳定剂使高分子材料稳定化，此法使用最普遍。

热稳定剂主要用于PVC塑料中，是生产PVC塑料最重要的添加剂。众所周知，PVC是热不稳定性的塑料，其加工温度与分解温度相当接近，只有加入热稳定剂才能实现在高温下的加工成型，制得性能优良的制品。

3、抗氧剂的作用和分类是什么，一般在高分子材料中的用量为多少？

答：抗氧剂是指可抑制或延缓高分子材料自动氧化速度，延长其使用寿命的物质。在橡胶工

业中抗氧剂也被称为防老剂。 抗氧剂可被分为两大类：

(1)链终止型抗氧剂。可与自由基R·和ROO·反应，中断了自动氧化的链增长，ROO·的消除抑制了ROOH的生成和分解，可以认为ROO·自由基的消除是阻止降解的关键。所以这类抗氧剂又称主抗氧剂。常见的有受阻酚类、仲芳胺类。

(2)预防型抗氧剂。可除去自由基的来源，抑制或减缓引发反应。故这类抗氧剂又称辅助抗氧剂。这类抗氧剂又可分为两类。

1)过氧化物分解剂：指能与过氧化物反应并使之转变成稳定的非自由基的物质，常见的有有机亚磷酸酯、硫代二丙酸酯、二硫代氨基甲酸金属盐类等。

2)金属离子钝化剂(铜抑制剂)：指能钝化金属离子，减缓氢过氧化物分解作用的物质，主要为酞胺类及酞肪类。 在塑料中抗氧剂的用量为%

1%，而在橡胶中的用量一般为l

5份。

4、增塑剂的定义，按作用方式分类，增塑剂对高分子材料性能的影响？并请区分“主增塑剂”、“副增塑剂”和“增塑剂相容性”等三个概念。

答：增塑剂是指用以使高分子材料制品塑性增加，改进其柔软性、延伸性和加工性的物质。增塑剂主要用于PVC树脂中。

按作用方式，有外增塑作用和内增塑作用之分。起外增塑作用的是低分子质量的化合物或聚合物，通常为高沸点的较难挥发的液体或低熔点的固体，且绝大多数为酯类有机化合物。起内增塑作用的通常为共聚树脂，即在均聚物Tg较高的单体中引入均聚物Tg较低的第二单体，进行共聚，降低高分子化合物的有序程度(即结晶度)，增加分子的柔软性，氯乙烯—醋酸乙烯共聚树脂即为典型的一种。

主增塑剂：在通常的温度范围内，能使高分子化合物迅速凝胶化，并不会从被增塑材料中渗出。常见的为苯二甲酸酯类和磷酸酯类，如邻苯二甲酸二丁酯 (DBP)，邻苯二甲酸二辛酯(DOP)。特点是：与PVC之比可达到150：100而没有渗出现象。

辅助增塑剂：凝胶化能力低，与高分子化合物之间的相容性有限，一般与主增塑剂并用。一般为脂肪族二元酸酯类和聚酯类增塑剂。

相容性：一般要求溶解度参数相近，为了稳定性要求分子量大些。在实际使用中，以能混进去、不析出来为准则，而不管溶解度参数和分子量，效果好就可以了。 5、内润滑与外润滑的作用机理有何差异。

答：润滑剂是降低熔体与加工机械(如筒体、螺杆)之间和熔体内部相互同的摩擦和粘附，改善流动性，促进加工成型，提高生产能力和制品外观质量及光洁度等的一类添加剂。

按作用机理可将润滑剂分为两大类。

(1)内润滑剂。利用其与高分子化合物之间一定的相容性，少量可以进入高分子化合物的分子链之间，削弱分子链间的相互作用力，引起滑动和旋转，同时又不过分降低高分子化合物的Tg。

(2)外润滑剂。与高分子化合物相容性极差，只能附着在熔体或加工机械、模具的表面，降低熔体与加工机械之间的摩擦力。

6、橡胶制品为何要使用配合剂？配合剂共分哪几类？

答：高分子材料的交联系过程需要一定条件：主要是加入交联体系，并经过一定的温度、压力和时间。

利用交联反应使线型或轻度支化型的高分子材料转变为体型结构的高分子材料，是制备具有实用价值、较高性能制品的常用手段，橡胶的硫化等等均属于此类。必须指出，由于历史的原因，橡胶的交联过程习惯称为硫化。

橡胶制品的配合剂包括：交联剂、促进剂、活化剂及防焦剂。 7、何谓硫化剂？分哪几类？各自适用的橡胶类型是什么？

答：硫化剂是使聚合物交联起来的配合剂。分为：硫磺（最古老的硫化剂，橡胶工业用得最多，用于含有双键的不饱和橡胶）、含硫化合物（在硫化过程中可以分解出活性硫的物质，作用与硫磺基本等同）、过氧化物（用于饱和橡胶的硫化）、金属氧化物（主要用于含有卤元素的橡胶）等。

8、硫化促进剂的作用及类型？

答：硫化促进剂：硫化促进剂可以缩短胶料硫化时间，提高硫化速度，减少硫磺用量，改善硫化胶物性的一类物质。 促进剂多为有机促进剂。

按化学结构分：噻唑类、秋兰姆类、胍类、次磺酰胺类、硫脲类等。 按与硫化氢的反应性质分：酸性、碱性、中性。

按促进能力分：超促进剂、强促进剂、中促进剂和弱促进剂。 9、活性剂有什么作用？什么是防焦剂？常用品种是什么？

答：硫化活性剂(亦称活化剂、促进助剂)：用以增加胶料中有机促进剂的活性，充分发挥其效能，以减少促进剂用量或缩短硫化时间的一类物质。常见的是ZnO和硬脂酸。

防焦剂(亦称硫化延缓剂)：焦烧是指胶料在硫化前的加工及贮存过程中发生的早期轻度硫化现象。显然，发生焦烧时间(即诱导期)愈长，胶料的操作安全性愈好。防焦剂足指少量加入即可防止或延迟胶料发生焦烧的物质。主要的品种有：(1)亚硝基化合物类，为目前广泛使用的防焦剂；(2)有机酸类；(3)硫氮类(又称SN类)。 10、什么是填充剂和补强剂？它们的区别在哪里？

答：按其所起的作用通常将填充剂分为两大类：一类称增量填充剂(亦称增量剂)，其主

要作用为增加制品的体积，降低成本。以粉状、球状填充剂为主。随着超细颗粒和纳米材料的出现以及各种表面改性技术的发展，尤其是有机／无机复合材料的出现，单纯增量的功能日益减弱；一类是补强性填充剂(亦称补强剂、增强剂)，其作用主要为提高制品的力学性能，以纤维状、晶须、织物状填料为主。实际上，这两类之间并无严格的界线。

四章 高分子材料的配方设计

1．试分析下列配方，要求： （1）指出各成分在配方中的作用；

（2）判断制品基本性能，并说出相应的理由。