复合材料聚合物基体简答题

1、1、简述不饱和聚酯树脂的主要原料及作用，原料中酸和碱的类型、比例对不饱和聚酯树脂的性能有何影响？答：原料及作用： 二元酸：（1）提供不饱和度（2）使不饱和度间有一定的间隔。二元醇：可得到高相对分子质量、高熔点的支化的聚酯。 酸和醇的类型：不饱和二元酸或酸酐（反丁烯二酸、顺丁烯二酸等）、饱和二元酸或酸酐，二元醇。 比例的影响: 增加顺酐/苯酐的摩尔比，双键密度增大，树脂凝胶时间变短，折光率和粘度变小，树脂的耐热性以及一般的耐溶性、耐腐蚀性能提高。2、从手糊实验的经历，简述不饱和聚酯树脂的固化特征，各种辅料的作用及注意事项。 答：固化特征：粘流态树脂体系发生交联反应而转变成不溶、不熔的 具有体型网

2、络结构的树脂的全过程。其固化过程一般有三个阶段：从起始粘流态的树脂转变为不能流动的凝胶，最后转变为不溶、不熔的 坚硬的固体。 辅料作用：引发剂：能使单体分子或含双键的线型高分子活化而 成为游离基并进行连锁聚合反应。促进剂：能促使有机过氧化物在 室温下就能分解产生游离基。阻聚剂：使单体与不饱和聚酯不能发生聚合反应。 注意事项：（1）引发剂与促进剂不能同时使用，以免发生强烈氧化反应，引起爆炸。（2）树脂能与氧和水发生反应，而氧和水为阻聚剂，在树脂表面加薄膜或制备时加石蜡来隔绝空气中的氧气和水，避免表面发粘。3、简述呋喃树脂的结构和固化？ 答：结构：呋喃树脂是由糠醛或糠醇为原料单体，或者与其他单体进

3、行缩聚反应而得的一类聚合物的总称。在呋喃树脂的大分子链中都有呋喃环。 固化：呋喃型树脂固化时必须用酸类作固化剂，其固化速度取决于温度以及酸的活度和用量。一般认为，呋喃树脂的固化过程是由于呋喃环上的双键在强酸性催化剂作用下发生加成聚合作用，从而形成体型结构的聚合物。4、工业上所以采用对苯二甲酸二甲酯，即采用酯交换法而不采用直接法的原因？ 答：（1）为了获得高相对分子质量的聚酯，其对原料单体的纯度有较高的要求，但对苯二甲酸的提纯比较困难，而对苯二甲酸二甲酯通过结晶与蒸馏的方法很容易精制。（2）对苯二甲酸二甲酯的熔点比较低，同时它在乙二醇中的溶解性也较高，有利于达到均匀的反应体系。5、氟树脂的性能及

4、其主要品种？ 答：氟树脂是一类由乙烯分子中的氢原子被氟原子取代后的衍生物合成的聚合物。 氟树脂的分子链结构中由于有C-F键，碳链外又有氟原子形成的空间屏蔽效应，故其具有优异的化学稳定性、耐热性、介电性、耐老化性和自润滑性等。 主要品种：聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯等。6、简述有机硅树脂的结构和固化？ 答：结构：有机硅是主链含有硅氧键、侧基为有机基团的高分子聚合物，它可以按相对分子质量的大小分为低分子质量的有机硅聚合物，这是一种液体状的硅油；高相对分子质量的弹性体硅橡胶;以及中等相对分子质量的热固性的硅树脂等。 固化：有机硅树脂固化一般是在较高温度下（200500度）热固化，最

5、常用的固化剂为三乙醇胺或它和过氧化二苯甲酰的混合物，固化时间较长。7、简述1,2-聚丁二烯树脂的固化原理？ 答： 1,2-聚丁二烯树脂固化时主要通过大分子链上的乙烯基侧链与含有乙烯基的单体在游离基引发剂的存在下可交联共聚固化为体型结构的固态树脂。由于这类树脂外双键活性较低，因此树脂固化时常用复合的引发温度较高的引发剂，最终固化温度要大于140度，固化后的聚丁二烯树脂具有良好的综合性能。 在乙烯基单体存在下， 1,2-聚丁二烯通过共聚反应的固化历程，与不饱和聚酯树脂的固化历程相似，固化时的主要问题是速度较慢以及收缩率较大，这可通过树脂改性和添加填料来克服。8、综述聚乙烯的制造方法？ 答：聚乙烯的

6、4种聚合方法：高压法、中压法、低压法、辐射聚合法。 （1）高压法生产聚乙烯时压力和温度对产品性能有很大的影响，一般工业上生产聚乙烯采用压力为100-200MPa，温度为160-300度，以氧或有机过氧化物为引发剂，进行乙烯单体无溶剂本体聚合。 （2）中压法生产聚乙烯，工业上采用的压力为7-8MPa，温度为100度以上，以金属氧化物为催化剂。此催化剂对于空气及水分很敏感，故此法必须在干燥而无空气的条件下进行，然后再用溶剂法进行分馏，使高相对分子质量的聚合物与液态聚合物分开。 （3）低压法生产聚乙烯，工业上是将四氯化钛与三乙基铝在无水烷烃溶剂中相混合制成糊状催化剂，然后在30-70度下，于常压或略

7、加压的情况下，将依稀单体通入烷烃溶剂中进行聚合反应。整个反应系统应避免与空气和水接触，以免发生爆炸。 （4）辐射聚合法是将正脂肪烃或环烷烃为乙烯单体吸收剂，其乙烯溶液的浓度为2%-10%，催化剂为四氯化钛的烷烃分散液，四氯化钛的用量为乙烯量的0.01%-5%，压力为几至几十兆帕，反应温度一般在20-200度，在Y-射线辐射下进行聚合，制的浓度为0.1%-5%的聚乙烯溶液，除去催化剂，冷却后析出聚乙烯，过滤、洗涤得产品。9、简述环氧树脂采用阴离子型固化剂的固化原理？答：阴离子型固化剂中常用的是叔胺类，它们属于路易士碱，固化原理如下：（1）叔胺首先引发环氧基开环，形成醇盐离子：R3N +H2COC

8、HH2CO-CHR3N+（2）醇盐离子与另一个树脂分子中的环氧基反应，使分子链增长：H2CO-CHR3N+H2COCHH2COCHR3N+H2CO-CHH2COCHR3N+H2COCHH2CO-CH+H2COCH(3)(3)反应继续不断进行、使许多树脂分子交联在一起形成体型高聚物。反应继续不断进行、使许多树脂分子交联在一起形成体型高聚物。( (反应式在上面反应式在上面) )（4 4）链终止：叔胺的端基消除，并形成不饱和双键的端基）链终止：叔胺的端基消除，并形成不饱和双键的端基: :H2COCHR3N+H2COCHH2CO-CHH2COCH2COCHH2CO-CH+ R3NROCH2CHCH2O

9、RCOOCH2CHCH2O1.1.缩水甘油醚类缩水甘油醚类 RNRCH2CHCH2O2.2.缩水甘油酯类缩水甘油酯类 3.3.缩水甘油胺类缩水甘油胺类 CH2OCHCH2OOHCHCCH3CH3CH2OCHCH2OCCH3CH3O CH2CH2On 1 13 3类环氧树脂是由环氧氯丙烷与含有活泼氢原子的化合物类环氧树脂是由环氧氯丙烷与含有活泼氢原子的化合物如酚类、醇类、有机羧酸类，胺类等缩聚而成。如酚类、醇类、有机羧酸类，胺类等缩聚而成。4 4和和5 5类环氧树脂是由带双键的烯烃用过氧乙酸或在低温下用类环氧树脂是由带双键的烯烃用过氧乙酸或在低温下用过氧化氢进行环氧化而成。过氧化氢进行环氧化而成

10、。RCHR CHCHROCHO4.4.线型脂肪族类线型脂肪族类5.5.脂环族类脂环族类CHOCHCHCHOR1010、不饱和聚酯树脂的合成原理？、不饱和聚酯树脂的合成原理？ 聚酯化反应的历程完全与二元醇的线型缩聚反应的历程相同。聚酯化反应的历程完全与二元醇的线型缩聚反应的历程相同。RCCOOOR OHOHR OOCORCOOHHn n+ n+ (n-1) H2ORCCOOOR OHOHR OOHCORCOOH+R OOHCORCOOHR OOHCORCOOR OCORCOOH2+ H2O羟基酸羟基酸反应总式为反应总式为: :若反应物为二元酸，则反应总式为：若反应物为二元酸，则反应总式为：OHC

11、ORCOOHR OHOHR OOCORCOOHHn +n(2n-1)H2O+n2. 羟甲基酚的缩聚反应11、简述热固性酚醛树脂的合成原理和固化方式？ 热固性酚醛树脂的缩聚反应一般是在碱性催化剂存在下进行的，常用催化剂为氢氧化钠、氨水、氢氧化钡等等。苯酚和甲醛的摩尔比一般控制在1：1.11.5之间，用氢氧化钠为催化剂时，总的反应过程可分为下述两步： 1.甲醛与苯酚的加成反应：生成多种羟甲基酚：OHOHCH2OHOHCH2OH+ CH2OOHCH2OHHOH2COHCH2OHCH2OHOHCH2OHCH2OHHOH2C+ CH2OH+ CH2OHOHCH2OHOHCH2OHCH2OHOHHOH2C

12、H2COHCH2OHOCH2OHH2COHOHCH2OHOHCH2OH+- H2O- CH2O- H2O固化方法:1、热固化 2、酸固化。12、简述热塑性酚醛树脂的合成原理及固化方法？OH+ CH2OOHOHH2C+ H2O 热塑性酚醛树脂的缩聚反应一般是在强酸性催化剂存在下PH3时，甲醛和苯 酚的摩尔比小于1(如0.800.86)时，合成的一种热塑性线型树脂。它是可溶、可熔性的分子内不含羟甲基的酚醛树脂。1、酸性条件下的反应特点：酸性条件下，苯酚与甲醛的缩聚反应速度比加成反应速度快5倍以上，因此主要产物是二酚基甲烷： 当甲醛和苯酚的摩尔数比为0.8比1时，所得酚醛树脂大分子链中酚环大约有5个

13、，数均相对分子质量Mn500左右。 生成的二酚基甲烷与甲醛反应的速度大致与苯酚和甲醛的反应速度相同，因此缩聚产物的分子链可进一步增长，并通过酚环对位联接起来。理想化的线型酚醛树脂应有下列结构：OHOHH2COHOHH2CH2CHOOHH2COHH2COHH2COHH2COHH2C2、固化原理a） 多聚甲醛、六次甲基四胺等固化剂能与树脂分子中酚环上活性点反应，使树脂固化；b）热固性酚醛树脂分子中的羟甲基可与热塑性酚醛树脂酚环上的活泼氢作，交联成三向网状结构的产物。13、工业两类酚醛树脂：苯酚苯酚 甲醛甲醛PH7, PH7, 酚酚/ /醛醛1/(1.1-1/(1.1-1.5)(mol)1.5)(mo