精細(xì)化工習(xí)題 合成材料助劑

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1、精細(xì)化工習(xí)題（第三章）一、填空與選擇題：1.材料助劑中的合成助劑是用于生產(chǎn)樹脂過程，如引發(fā)劑、終止劑、乳化劑等；加工助劑是用于樹脂加工過程，如：增塑劑、穩(wěn)定劑、交聯(lián)劑等2.材料加工助劑的耐久性：指助劑在應(yīng)用過程中的損失程度。損失的途徑主要是揮發(fā)、被萃取、遷移；分子質(zhì)量大，揮發(fā)性低，耐久性好；3.制品用途對(duì)助劑的制約：指助劑的加入應(yīng)當(dāng)不影響制品的最終用途，包括外觀、顏色、氣味、毒性，以及電性能、熱性能、耐候性、污染性。4.助劑之間的協(xié)同作用是一種助劑的存在可使另一種助劑作用增強(qiáng)；抗結(jié)作用是一種助劑削弱了另一種助劑的原有效能。5.引起老化的因素主要是（1）內(nèi)在因素：

2、材料分子結(jié)構(gòu)、助劑性質(zhì)；（2）外在因素主要是光、熱、氧、應(yīng)力、微生物。6.聚合物發(fā)生降解和交聯(lián)反應(yīng)，破壞高分子材料原有的結(jié)構(gòu)，引起老化。主鏈斷裂降解將使材料的力學(xué)性能變壞；交聯(lián)反應(yīng)將生成無控制的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使材料脆化、變硬、強(qiáng)度降低。7.聚合物吸收光能，分子吸收光能從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)。大部分激發(fā)態(tài)分子通過物理過程的消散（如，發(fā)射熒光和磷光；轉(zhuǎn)變激發(fā)能為震動(dòng)熱能），回到基態(tài)。少部分激發(fā)態(tài)分子發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)過程將能量轉(zhuǎn)移給另一個(gè)分子，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致聚合物老化。8.光屏蔽劑的作用就像在聚合物和光輻射之間設(shè)置了一道屏障，吸收紫外光，使光不能直接輻射到聚合物的內(nèi)部，令聚

3、合物內(nèi)部不受紫外線的危害，從而有效地抑制光氧化降解。碳黑與硫類抗氧化劑有協(xié)同作用；碳黑與胺類抗氧化劑有相抗作用。9．光穩(wěn)定劑中的猝滅劑的作用機(jī)理是通過分子間作用迅速有效地消除（轉(zhuǎn)移）激發(fā)能。10.光穩(wěn)定劑中自由基捕獲劑的作用機(jī)理：通過捕獲自由基，分解過氧化物，傳遞激發(fā)態(tài)能量等途徑使高聚物穩(wěn)定。這類化合物的結(jié)構(gòu)特征是具有空間位阻效應(yīng)的受阻胺。11.增塑劑的作用是通過增塑劑分子克服聚合物內(nèi)部各種對(duì)抗塑化的因素，插入到大分子鏈之間，將分子鏈間相互作用減弱，在較低的溫度下就可以發(fā)生鏈段和分子鏈的運(yùn)動(dòng)，即使鏈段開始運(yùn)動(dòng)的溫度（玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg）和分子鏈開始運(yùn)動(dòng)的溫度（粘

4、流化溫度Tf）降低，以達(dá)到增塑的目的。12.若是極性聚合物，需選用帶極性基團(tuán)的增塑劑，讓其極性基團(tuán)與聚合物的極性基團(tuán)作用，代替聚合物極性分子間作用，使增塑劑與聚合物分子間的作用力增大，從而削弱大分子間的作用力，達(dá)到增塑的目的。13.例，某塑料制品中含有50gDOP增塑劑，現(xiàn)為提高制品耐寒性擬用DBP來代替部分DOP，如果DOP用量改為45g,要獲得同樣的柔韌度，則需添加DBP的量為（50-45）*0.81＝4.05（g）14.如果增塑劑具有良好的耐寒性，可使制品在低溫下仍然具有較好的柔軟性，擴(kuò)大使用范圍。一般與主增塑劑配合使用。直鏈烷烴的耐寒性比分子量相同的支鏈

5、烷烴的耐寒性好。15.氧指數(shù)是表征聚合物可燃性的重要參數(shù)。氧指數(shù)越大，聚合物的可燃性越小。實(shí)際認(rèn)定在空氣中，氧指數(shù)高于0.27%具有自熄性質(zhì)。16.阻燃性：指材料在接觸火源時(shí)燃燒速度很慢，離開火源時(shí)能很快停止燃燒。阻燃機(jī)理有（1）吸熱效應(yīng);（2）覆蓋隔離效應(yīng)；（3）轉(zhuǎn)移效應(yīng)；（4）稀釋效應(yīng)；（5）抑制效應(yīng);（6）協(xié)同效應(yīng)；（7）抑制發(fā)煙機(jī)理.二、簡答題1.聚合物的氧化降解過程中鏈的引發(fā)主要源于哪些因素？答：①光和熱、氧；②制造過程中混入的氫過氧化物；③變價(jià)金屬離子。2.聚丙烯和聚乙烯哪個(gè)易被氧化？為什么？答：聚丙烯易被氧化。當(dāng)碳自由基與雙鍵相鄰時(shí)，則由于發(fā)生p-

6、p共軛，使自由基穩(wěn)定性更強(qiáng)。自由基穩(wěn)定意味著容易生成，即具有該結(jié)構(gòu)的聚合物容易發(fā)生自由基反應(yīng)，因此，聚丙烯比聚乙烯易氧化，含不飽和鍵的高分子易氧化。3.以受阻酚類抗氧化劑為例，簡述鏈終止型抗氧化劑的作用機(jī)理。寫出相關(guān)的反應(yīng)式。4.簡述預(yù)防型抗氧劑的作用機(jī)理，舉例說明，并寫出相關(guān)的反應(yīng)式答：作用機(jī)理：將過氧化物分解成穩(wěn)定化合物而抑制自由基的生成，減緩氧化降解。5.簡述紫外線吸收劑的作用，并以苯并三唑類或2-羥基二苯酮吸收紫外線的反應(yīng)式加以說明。答：作用：能選擇性地吸收波長為290-400nm的紫外線，并通過能量轉(zhuǎn)換放出較弱的熒光或熱或轉(zhuǎn)送給其他分子而自身恢復(fù)到穩(wěn)定

7、狀態(tài)。苯并三唑類：2-羥基二苯酮：6.簡述有機(jī)磷化物的阻燃機(jī)理。答：有機(jī)磷化物分解為磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸等，磷酸可形成非燃性液膜；偏磷酸、聚偏磷酸為強(qiáng)酸性，可使碳化物凝成保護(hù)性隔離膜。7.寫出過氧化異丙苯交聯(lián)聚異戊二烯的反應(yīng)式。8.簡述表面活性劑抗靜電的原理，并用簡圖表示。答：因?yàn)橐话愎腆w的體積電阻系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于表面電阻系數(shù)，所以表面?zhèn)鲗?dǎo)是電荷散逸的主要途徑。降低表面電阻就能有效地防止靜電積累，抗靜電劑的作用就是通過這一方式實(shí)現(xiàn)。