1. Что такоеполимерВспомогательное средство для обработки? Какова его функция?
Ответ: Добавки — это различные вспомогательные химические вещества, которые необходимо добавлять к определенным материалам и изделиям в процессе производства или переработки для улучшения производственных процессов и повышения эксплуатационных характеристик продукции. В процессе переработки смол и сырой резины в пластмассовые и резиновые изделия необходимы различные вспомогательные химические вещества.
Функции: ① Улучшение технологических характеристик полимеров, оптимизация условий обработки и повышение эффективности процесса; ② Улучшение характеристик продукции, повышение ее ценности и срока службы.
2. Какова совместимость добавок и полимеров? Что означают понятия «распыление» и «потение»?
Ответ: Распылительная полимеризация – осаждение твердых добавок; «выпаривание» – осаждение жидких добавок.
Совместимость между добавками и полимерами подразумевает способность добавок и полимеров равномерно смешиваться в течение длительного времени без расслоения фаз и осаждения;
3. Какова функция пластификаторов?
Ответ: Ослабление вторичных связей между молекулами полимера, известных как силы Ван дер Ваальса, увеличивает подвижность полимерных цепей и снижает их кристалличность.
4. Почему полистирол обладает лучшей стойкостью к окислению, чем полипропилен?
Ответ: Нестабильный атом водорода заменяется большой фенильной группой, и причина, по которой полистирол (ПС) не подвержен старению, заключается в том, что бензольное кольцо оказывает экранирующее воздействие на атом водорода; полипропилен (ПП) содержит третичный водород и подвержен старению.
5. Каковы причины нестабильного нагрева ПВХ?
Ответ: ① Молекулярная цепная структура содержит остатки инициатора и аллилхлорид, которые активируют функциональные группы. Двойная связь на концевой группе снижает термическую стабильность; ② Влияние кислорода ускоряет удаление HCl в процессе термической деградации ПВХ; ③ Образующийся в результате реакции HCl оказывает каталитическое действие на деградацию ПВХ; ④ Влияние дозировки пластификатора.
6. Исходя из результатов современных исследований, каковы основные функции термостабилизаторов?
Ответ: ① Поглощает и нейтрализует HCl, подавляя его автокаталитический эффект; ② Заменяет нестабильные атомы аллилхлорида в молекулах ПВХ, препятствуя экстракции HCl; ③ Реакции присоединения с полиеновыми структурами нарушают образование крупных сопряженных систем и уменьшают окрашивание; ④ Захватывает свободные радикалы и предотвращает реакции окисления; ⑤ Нейтрализует или пассивирует ионы металлов или другие вредные вещества, катализирующие деградацию; ⑥ Оказывает защитное, экранирующее и ослабляющее действие на ультрафиолетовое излучение.
7. Почему ультрафиолетовое излучение наиболее разрушительно для полимеров?
Ответ: Ультрафиолетовые волны длинные и мощные, они разрывают большинство химических связей в полимерах.
8. К какому типу синергетических систем относится вспучивающийся огнезащитный состав, каков его основной принцип действия и функция?
Ответ: Вспучивающиеся антипирены относятся к синергетической системе фосфора и азота.
Механизм: При нагревании полимера, содержащего антипирен, на его поверхности образуется однородный слой углеродной пены. Этот слой обладает хорошими огнестойкими свойствами благодаря теплоизоляции, изоляции от кислорода, подавлению дымообразования и предотвращению каплеобразования.
9. Что такое кислородный индекс, и какова взаимосвязь между величиной кислородного индекса и огнестойкостью?
Ответ: OI = O2/(O2 N2) x 100%, где O2 — скорость потока кислорода; N2 — скорость потока азота. Кислородный индекс обозначает минимальное объемное содержание кислорода, необходимое в потоке воздуха в смеси азота и кислорода, при котором образец определенной спецификации может гореть непрерывно и устойчиво, как свеча. OI < 21 означает воспламенение, OI 22-25 — самозатухание, 26-27 — трудновоспламенение, а выше 28 — чрезвычайно трудновоспламенение.
10. Каким образом система антипиренов на основе галогенидов сурьмы проявляет синергетический эффект?
Ответ: Sb2O3 обычно используется для получения сурьмы, а органические галогениды — для получения галогенидов. Sb2O3/машина используется с галогенидами главным образом из-за его взаимодействия с галогеноводородом, выделяемым галогенидами.
Продукт термически разлагается на SbCl3, летучий газ с низкой температурой кипения. Этот газ обладает высокой относительной плотностью и может долго оставаться в зоне горения, разбавляя горючие газы, изолируя воздух и препятствуя образованию олефинов; во-вторых, он может захватывать горючие свободные радикалы, подавляя пламя. Кроме того, SbCl3 конденсируется в капли, похожие на твердые частицы, над пламенем, и его эффект «стенки» рассеивает большое количество тепла, замедляя или останавливая скорость горения. В целом, соотношение 3:1 для атомов хлора к атомам металла является более подходящим.
11. Согласно современным исследованиям, каковы механизмы действия антипиренов?
Ответ: ① Продукты разложения антипиренов при температуре горения образуют нелетучую и неокисляющуюся стекловидную тонкую пленку, которая может изолировать энергию отражения воздуха или обладать низкой теплопроводностью.
② Огнезащитные добавки подвергаются термическому разложению с образованием негорючих газов, тем самым разбавляя горючие газы и снижая концентрацию кислорода в зоне горения; ③ Растворение и разложение огнезащитных добавок поглощают и поглощают тепло;
④ Огнезащитные добавки способствуют образованию пористого теплоизоляционного слоя на поверхности пластмасс, предотвращая теплопроводность и дальнейшее возгорание.
12. Почему пластик склонен к образованию статического электричества во время обработки или использования?
Ответ: Поскольку молекулярные цепи основного полимера в основном состоят из ковалентных связей, они не могут ионизировать или передавать электроны. В процессе обработки и использования изделий, при контакте и трении с другими предметами или самим собой, он заряжается за счет приобретения или потери электронов, и этот заряд трудно исчезнуть путем самопроводимости.
13. Каковы характеристики молекулярной структуры антистатических агентов?
Ответ: RYX, где R — олеофильная группа, Y — связующая группа, X — гидрофильная группа. В их молекулах должен быть соответствующий баланс между неполярной олеофильной группой и полярной гидрофильной группой, а также должна быть определенная совместимость с полимерными материалами. Алкильные группы выше C12 являются типичными олеофильными группами, тогда как гидроксильные, карбоксильные, сульфоновые кислоты и эфирные связи являются типичными гидрофильными группами.
14. Кратко опишите механизм действия антистатических средств.
Ответ: Во-первых, антистатические агенты образуют на поверхности материала проводящую сплошную пленку, которая придает поверхности изделия определенную степень гигроскопичности и ионизации, тем самым снижая поверхностное сопротивление и вызывая быстрое рассеивание образующихся статических зарядов, что и обеспечивает антистатический эффект; во-вторых, они придают поверхности материала определенную степень смазки, снижают коэффициент трения и, таким образом, подавляют и уменьшают образование статических зарядов.
① Внешние антистатические агенты обычно используются в качестве растворителей или диспергаторов с водой, спиртом или другими органическими растворителями. При использовании антистатических агентов для пропитки полимерных материалов гидрофильная часть антистатического агента прочно адсорбируется на поверхности материала, а также поглощает воду из воздуха, образуя проводящий слой на поверхности материала, который играет роль в устранении статического электричества;
② В процессе обработки пластмассы в полимерную матрицу добавляется внутренний антистатический агент, который затем мигрирует на поверхность полимера, выполняя антистатическую функцию;
③ Полимерный антистатический агент постоянного действия представляет собой метод равномерного смешивания гидрофильных полимеров с другим полимером для образования проводящих каналов, которые проводят и отводят статические заряды.
15. Какие изменения обычно происходят в структуре и свойствах резины после вулканизации?
Ответ: ① Вулканизированная резина изменила свою структуру с линейной на трехмерную сетчатую; ② Нагрев прекращается; ③ Больше не растворяется в подходящем растворителе; ④ Улучшились модуль упругости и твердость; ⑤ Улучшились механические свойства; ⑥ Улучшилась стойкость к старению и химическая стабильность; ⑦ Характеристики среды могут снизиться.
16. В чем разница между сульфидом серы и сульфидом-донором серы?
Ответ: ① Серная вулканизация: множественные серные связи, термостойкость, низкая стойкость к старению, хорошая гибкость и большая остаточная деформация; ② Серный донор: множественные одинарные серные связи, хорошая термостойкость и стойкость к старению.
17. Какова функция промотора вулканизации?
Ответ: Повышение эффективности производства резиновых изделий, снижение затрат и улучшение эксплуатационных характеристик. Вещества, способствующие вулканизации. Они позволяют сократить время вулканизации, снизить температуру вулканизации, уменьшить количество вулканизирующего агента и улучшить физико-механические свойства резины.
18. Явление пригорания: относится к явлению преждевременной вулканизации резиновых материалов в процессе обработки.
19. Кратко опишите функцию и основные разновидности вулканизирующих агентов.
Ответ: Функция активатора заключается в усилении действия ускорителя, снижении дозировки ускорителя и сокращении времени вулканизации.
Активное вещество: вещество, способное повысить активность органических ускорителей, позволяя им в полной мере проявить свою эффективность, тем самым уменьшая количество используемых ускорителей или сокращая время вулканизации. Активные вещества обычно делятся на две категории: неорганические и органические. К неорганическим поверхностно-активным веществам относятся в основном оксиды металлов, гидроксиды и основные карбонаты; к органическим поверхностно-активным веществам относятся в основном жирные кислоты, амины, мыла, полиолы и аминоспирты. Добавление небольшого количества активатора в резиновую смесь может улучшить степень ее вулканизации.
1) Неорганические активные вещества: в основном оксиды металлов;
2) Органические активные вещества: в основном жирные кислоты.
Внимание: ① ZnO может использоваться в качестве вулканизирующего агента на основе оксида металла для сшивания галогенированной резины; ② ZnO может улучшить термостойкость вулканизированной резины.
20. Каковы постэффекты после применения ускорителей, и какие типы ускорителей обладают хорошими постэффектами?
Ответ: Ниже температуры вулканизации преждевременная вулканизация не происходит. При достижении температуры вулканизации вулканизационная активность высока, и это свойство называется постэффектом ускорителя. Сульфаниламиды обладают хорошим постэффектом.
21. Определение смазочных материалов и различия между внутренними и внешними смазочными материалами?
Ответ: Смазка – это добавка, которая улучшает трение и адгезию между частицами пластика, а также между расплавом и металлической поверхностью технологического оборудования, повышает текучесть смолы, позволяет регулировать время пластификации смолы и поддерживать непрерывность производства.
Внешние смазки могут повысить смазывающие свойства пластиковых поверхностей в процессе обработки, уменьшить силу сцепления между пластиком и металлом, а также минимизировать механическое сдвиговое усилие, тем самым обеспечивая максимально легкую обработку без повреждения свойств пластмасс. Внутренние смазки могут уменьшить внутреннее трение полимеров, увеличить скорость плавления и деформацию расплава пластмасс, снизить вязкость расплава и улучшить пластифицирующие свойства.
Разница между внутренними и внешними смазочными материалами: внутренние смазки требуют хорошей совместимости с полимерами, снижают трение между молекулярными цепочками и улучшают текучесть; внешние смазки требуют определенной степени совместимости с полимерами для снижения трения между полимерами и обработанными поверхностями.
22. Какие факторы определяют величину укрепляющего эффекта наполнителей?
Ответ: Величина упрочняющего эффекта зависит от основной структуры самого пластика, количества частиц наполнителя, удельной площади поверхности и размера, поверхностной активности, размера и распределения частиц, фазовой структуры, а также агрегации и дисперсии частиц в полимерах. Наиболее важным аспектом является взаимодействие между наполнителем и межфазным слоем, образованным полимерными цепями, которое включает как физические или химические силы, оказываемые поверхностью частиц на полимерные цепи, так и кристаллизацию и ориентацию полимерных цепей внутри межфазного слоя.
23. Какие факторы влияют на прочность армированных пластиков?
Ответ: ① Прочность армирующего агента выбирается в соответствии с требованиями; ② Прочность основных полимеров может быть обеспечена путем выбора и модификации полимеров; ③ Поверхностное сцепление между пластификаторами и основными полимерами; ④ Организационные материалы для армирующих материалов.
24. Что такое связующее вещество, каковы характеристики его молекулярной структуры и приведите пример, иллюстрирующий механизм действия.
Ответ: Связующие агенты — это вещества, которые могут улучшить свойства межфазного взаимодействия между наполнителями и полимерными материалами.
В молекулярной структуре полимера присутствуют два типа функциональных групп: одни могут вступать в химические реакции с полимерной матрицей или, по крайней мере, обладать хорошей совместимостью; другие могут образовывать химические связи с неорганическими наполнителями. Например, силановый связующий агент имеет общую формулу RSiX3, где R — активная функциональная группа, обладающая сродством и реакционной способностью с полимерными молекулами, например, винилхлорпропильные, эпоксидные, метакриловые, амино- и тиольные группы; X — алкоксильная группа, способная к гидролизу, например, метокси, этокси и т. д.
25. Что такое пенообразователь?
Ответ: Пенообразователь — это вещество, способное образовывать микропористую структуру резины или пластика в жидком или пластичном состоянии в определенном диапазоне вязкости.
Физический пенообразователь: тип соединения, который достигает цели пенообразования за счет изменений своего физического состояния в процессе пенообразования;
Химический пенообразователь: при определенной температуре он термически разлагается с образованием одного или нескольких газов, вызывая вспенивание полимера.
26. Каковы характеристики неорганической и органической химии при разложении пенообразователей?
Ответ: Преимущества и недостатки органических пенообразователей: ① хорошая диспергируемость в полимерах; ② узкий диапазон температур разложения, легко контролируемый; ③ образующийся газ N2 не горит, не взрывается, легко сжижается, имеет низкую скорость диффузии и нелегко выходит из пены, что приводит к высокой степени пенообразования; ④ мелкие частицы приводят к образованию мелких пор в пене; ⑤ существует множество разновидностей; ⑥ после вспенивания остается много остатка, иногда до 70-85%. Эти остатки могут иногда вызывать запах, загрязнять полимерные материалы или приводить к образованию поверхностного налета; ⑦ разложение обычно является экзотермической реакцией. Если теплота разложения используемого пенообразователя слишком высока, это может вызвать большой температурный градиент внутри и снаружи пенообразующей системы в процессе вспенивания, что иногда приводит к повышению внутренней температуры и ухудшению физических и химических свойств полимера. Органические пенообразователи в основном являются легковоспламеняющимися материалами, поэтому при их хранении и использовании следует уделять внимание предотвращению пожаров.
27. Что такое цветовая мастербатч?
Ответ: Это заполнитель, полученный путем равномерного добавления сверхстабильных пигментов или красителей в смолу; Основные компоненты: пигменты или красители, носители, диспергаторы, добавки; Функции: ① Способствует поддержанию химической и цветовой стабильности пигментов; ② Улучшает диспергируемость пигментов в пластмассах; ③ Защищает здоровье операторов; ④ Простой процесс и легкое изменение цвета; ⑤ Экологически чистая среда, не загрязняет посуду; ⑥ Экономит время и сырье.
28. Что подразумевается под «красочной силой»?
Ответ: Это способность красителей влиять на цвет всей смеси своим собственным цветом; при использовании красителей в пластмассовых изделиях их кроющая способность относится к их способности препятствовать проникновению света в изделие.
Дата публикации: 11 апреля 2024 г.