工学
问答题简述聚合物熔融嵌入法制备高分子基纳米复合材料的一般过程和特点。
题目
问答题
简述聚合物熔融嵌入法制备高分子基纳米复合材料的一般过程和特点。
参考答案和解析
正确答案：
聚合物熔融嵌入法的操作过程如下：首先用合适的有机改性剂与层状硅酸盐反应，制得有机改性层状硅酸盐。然后将聚合物与有机改性层状硅酸盐粉末的共混物一起加热到聚合物的Tg（非晶聚合物）活Tm（结晶聚合物）以上，聚合物分子链通过扩散而进入硅酸盐层间。
与溶液嵌入法相比，熔融嵌入法具有以下优点：
A.使用范围广，不同极性或结晶的聚合物都可以用此法制得相应的嵌入法化合物；同时还可以制备溶液嵌入法难以制备的杂化材料
B.与目前聚合物成型加工技术（如挤压、注射）具有兼容性
C.嵌入法过程不使用溶剂，从环保经济效益角度来看非常有利
D.这种方法制备的新型杂化材料为研究受限于二维空间聚合物链的构象及单分子链的特征提供了理想的模型。
与溶液嵌入法相比，熔融嵌入法具有以下优点：
A.使用范围广，不同极性或结晶的聚合物都可以用此法制得相应的嵌入法化合物；同时还可以制备溶液嵌入法难以制备的杂化材料
B.与目前聚合物成型加工技术（如挤压、注射）具有兼容性
C.嵌入法过程不使用溶剂，从环保经济效益角度来看非常有利
D.这种方法制备的新型杂化材料为研究受限于二维空间聚合物链的构象及单分子链的特征提供了理想的模型。
解析：
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相似问题和答案
第1题：
有机材料基复合材料可分为（ ）。
- A、高分子基复合材料和木质基复合材料
- B、碳基复合材料和铝基复合材料
- C、陶瓷基复合材料和水泥复合材料
- D、难熔金属基复合材料和高温金属基复合材料
正确答案:A
第2题：
介绍一种生物基纳米复合材料的研发目的、制备方法及产物的主要功能特点？
正确答案: 生物基纳米纤维素及其自聚集气凝胶的制备
由于目前对生物质纤维素的开发与利用技术还不完善，仍有大量的纤维素资源被遗弃在田间，或被焚烧掉，整个纤维素资源的利用附加值仍有待于进一步提高.合理开发利用这些生物质资源，制备出性能优异的纤维素基制品，使其更好地为人类的生产生活服务，有着重要的研究意义。
将制备的纳米纤维素水悬浊液浇注到培养皿中，置于冰箱中冷冻处理，冷冻时间大于24h。然后将冷冻的样品置于冷冻干燥机中进行冷冻干燥处理，制得纳米纤维素气凝胶。冷冻干燥过程中，冷胼温度低于-55℃，真空度低于15Pa。
当水悬池液的浓度低于0.2wt%时，经冷冻干燥后，高强度超声纳米纤维素及TEMPO氧化纳米纤维素会自聚集成细长的纤维，并形成三维网状缠结结构。当水悬浊液的浓度大于0.5wt%时，以上两种纳米纤维素会自聚集成二维片状结构。由于长度较短，盐酸水解纳米纤维素及硫酸水解纳米纤维素经冷冻干燥处理后只能自聚集成二维片状结构。高强度超声纳米纤维素及TEMPO氧化纳米纤维素气凝胶具有非常好的柔軔性，可以反复弯曲。这两种气凝胶还具有非常高的水分承载值及染料吸附能力。所有纳米纤维素气凝胶均显示出良好的热绝缘及声吸附特征。
由高长径比的纳米纤维素自聚集成的高强度超声纳米纤维素及TEMPO氧化纳米纤维素气凝胶，显示出了较强的柔韧性及延展性。当将压缩后得到的小薄片浸渍于水中，气凝胶的容积仍可被缓慢的恢复，表明这一气凝胶具有强健的交联网络及稳定的孔隙结构。由于纳米纤维素气凝胶具有非常高的孔隙率，十分有利于离子及分子的进入和扩散，使气凝胶具有较强的吸附能力。
纳米纤维素气凝胶还具有热绝缘特征。
纳米纤维素气凝胶还具有十分优异的声吸附特征，在低频条件下，气凝胶的吸声率较低，但会随着声频率的提高而逐渐增大。
第3题：
固体脂质体纳米粒的特点包括( )
A．具有聚合物纳米粒物理稳定性好，药物不易渗漏，具有缓释和靶向性，并可灭菌的特点
B．具有脂质体毒性低，易于大规模生产的特点
C．对亲脂性药物载药量高
D．不使用有机溶剂
E．制备方法包括熔融一匀化法与界面缩聚法
正确答案：ABCD
第4题：
原位自生法、在金属基复合材料制备过程中，会遇到哪些问题？
正确答案: 一是增强材料与金属基体之间的相容性（即润湿性）问题，
二是无论固态法还是液态法，增强材料与金属基体之间的界面都存在界面反应。 其中，增强材料与金属基体之间的相容性往往影响金属基复合材料在高温制备和高温应用中的性能和性能稳定性。
如果增强材料（纤维、颗粒或晶须）能从金属基体中直接（即原位）生成，则上述两个问题就可以得到较好的解决。
第5题：
简述纳米复合材料的界面特点。
正确答案: 复合材料的界面层特点：
（1）具有一定的厚度；
（2）性能在厚度方向上有一定的梯度变化；
（3）随环境条件变化而改变。
第6题：
聚合物基复合材料制备的大体过程不包括（）
- A、预浸料制造
- B、制件的铺层
- C、固化及后处理加工
- D、干燥
正确答案:D
第7题：
利用粘土、云母等层状无机物作为无机主体，将聚合物（或单体）作为客体插入于无机相的层间可制得聚合物基有机无机纳米复合材料，根据无机相的分散状态，可将复合材料分为哪几种类型？层状蒙脱土的结构特点是什么？
正确答案: 复合材料类型：硅酸盐、过渡金属二硫化物、金属氧化物、双氢氧化物、磷酸盐。
层状蒙脱土结构特点：其结构中的单位晶胞由二层硅氧四面体中间夹一层铝氧八面体组成，四面体与八面体依靠共同氧原子连接，形成厚0.96nm，宽厚比约100~1000高度有序的准二维晶片，晶胞平行叠置。
第8题：
A.溶剂一熔融法
B.喷雾干燥法
C.相分离法
D.热熔法
E.天然高分子凝聚法
B.喷雾干燥法
C.相分离法
D.热熔法
E.天然高分子凝聚法
纳米囊与纳米球的制备方法是
答案：E
解析：
(1)包合物的制备方法有喷雾干燥法、饱和水溶液法、冷冻干燥法等。所以(1)题答案为B。(2)固体分散体的制备方法有溶剂．熔融法、熔融法、溶剂法、双螺旋挤压法等。所以(2)题答案为A。(3)纳米囊与纳米球的制备方法有天然高分子凝聚法、液中干燥法、自动乳化法等。所以(3)题答案为E。(4)微囊的制备方法可归纳为物理化学法、物理机械法和化学法三大类。物理化学法又称为相分离法。所以(4)题答案为C。
第9题：
简述一种金属基复合材料制备的工艺方法。
正确答案: 挤压铸造法：先将短纤维、晶须、颗粒等放入水中搅拌均匀，加入少量黏结剂，制成一定形状的预制件。预制件经过烘干预热后放入模具中，将熔融金属浇注入模具，用压头为70-100MPa，液态金属在压力下浸渗入预制件中，并在压力下凝固。最终制成金属基复合材料零件。
工艺流程：
预制件预热，放入预制件，注入金属液，加压渗入，保温凝固，取出。
第10题：
简述聚合物基复合材料的制造工艺和方法
正确答案: 聚合物基复合材料的原材料纤维等增强体 聚合物基体材料
主要涉及问题：
（1）怎样将增强体均匀地分散在基体的树脂中；
（2）怎样按产品的设计要求实现成型、固化等。
成型工艺主要包括以下两个方面：
一是成型，即将预浸料按产品的要求，铺置成一定的形状，一般就是产品的形状；
二是固化，即把已铺置成一定形状的叠层预浸料，在温度、时间和压力等因素影响下使形状固定下来，并能达到预期的性能要求。