题目
13.同样都是高分子材料,在具体用途分类中为什么有的是纤维,有的是塑料,有的是橡胶?同样是纯的塑料薄膜,为什么有的是全透明的,有的是半透明的?
13.同样都是高分子材料,在具体用途分类中为什么有的是纤维,有的是塑料,有的是橡胶?同样是纯的塑料薄膜,为什么有的是全透明的,有的是半透明的?
题目解答
答案
答:(1)高分子材料的用途分类取决于材料的使用温度和弹性大小。当材料的使用温度在玻璃化温度 Tg 以下时,是塑料;Tg 以上则为橡胶,否则会软化。玻璃化温度可以理解为高分子材料由软变硬的一个临界温度。塑料拉伸率很小,而有的橡胶可以拉伸 10 倍以上。纤维是指长径比大于 100 以上的高分子材料,纤维常用 PA(聚酰胺)等材料,这类材料有分子间和分子内氢键,结晶度大,所以模量和拉伸强度都很高,不容易拉断。(2)透明度的问题在于该材料是否结晶。结晶的高聚物常不透明,非结晶高聚物通常透明。不同的塑料其结晶性是不同的。加工条件不同对大分子空间构型有影响,对结晶有影响,这些都能导致透明性不同。大多数聚合物是晶区和非晶区并存的,因而是半透明的。
解析
步骤 1:高分子材料的用途分类
高分子材料的用途分类主要取决于材料的使用温度和弹性大小。当材料的使用温度在玻璃化温度 \(T_g\) 以下时,材料表现出塑料的性质;当材料的使用温度在玻璃化温度 \(T_g\) 以上时,材料表现出橡胶的性质。这是因为玻璃化温度是高分子材料由软变硬的一个临界温度。塑料的拉伸率很小,而橡胶的拉伸率可以达到 10 倍以上。纤维是指长径比大于 100 以上的高分子材料,纤维常用聚酰胺(PA)等材料,这类材料有分子间和分子内氢键,结晶度大,所以模量和拉伸强度都很高,不容易拉断。
步骤 2:塑料薄膜的透明度
塑料薄膜的透明度问题在于该材料是否结晶。结晶的高聚物常不透明,而非结晶高聚物通常透明。不同的塑料其结晶性是不同的。加工条件不同对大分子空间构型有影响,对结晶有影响,这些都能导致透明性不同。大多数聚合物是晶区和非晶区并存的,因而是半透明的。
高分子材料的用途分类主要取决于材料的使用温度和弹性大小。当材料的使用温度在玻璃化温度 \(T_g\) 以下时,材料表现出塑料的性质;当材料的使用温度在玻璃化温度 \(T_g\) 以上时,材料表现出橡胶的性质。这是因为玻璃化温度是高分子材料由软变硬的一个临界温度。塑料的拉伸率很小,而橡胶的拉伸率可以达到 10 倍以上。纤维是指长径比大于 100 以上的高分子材料,纤维常用聚酰胺(PA)等材料,这类材料有分子间和分子内氢键,结晶度大,所以模量和拉伸强度都很高,不容易拉断。
步骤 2:塑料薄膜的透明度
塑料薄膜的透明度问题在于该材料是否结晶。结晶的高聚物常不透明,而非结晶高聚物通常透明。不同的塑料其结晶性是不同的。加工条件不同对大分子空间构型有影响,对结晶有影响,这些都能导致透明性不同。大多数聚合物是晶区和非晶区并存的,因而是半透明的。