高分子化工与材料专业基础与实务(中级)考试大纲

《高分子化工与材料专业基础与实务（中级）》考试大纲1前言根据原北京市人事局《北京市人事局关于工程技术等系列中、初级职称试行专业技术资格制度有关问题的通知》（京人发[2005]26号）及《关于北京市中、初级专业技术资格考试、评审工作有关问题的通知》（京人发[2005]34号）文件的要求，从2005年起，我市工程技术系列中级专业技术资格试行考评结合的评价方式。为了做好考试工作，我们编写了本大纲。本大纲既是申报人参加考试的复习备考依据，也是专业技术资格考试命题的依据。在考试知识体系及知识点的知晓程度上，本大纲从对高分子化工与材料中级专业技术资格人员应具备的学识和技能要求出发，在基本要求中提出了“掌握”、“熟悉”和“了解”共3个层次的要求，这3个层次的具体涵义为：掌握系指在理解准确、透彻的基础上，能熟练自如地运用并分析解决实际问题；熟悉系指能说明其要点，并解决实际问题；了解系指概略知道其原理及应用范畴。在考试内容的安排上，本大纲从对高分子化工与材料中级专业技术资格人员的工作需要和综合素质要求出发，主要考核申报人的专业基础知识、专业理论知识和相关专业知识，以及解决实际问题的能力。命题内容在本大纲所规定的范围内。考试将采取笔试、闭卷的方式。考试题型分为客观题和主观题。《高分子化工与材料专业基础与实务（中级）》考试大纲编写组二○一四年一月12基本要求2.1掌握高分子的基本概念、高分子的化学反应。熟悉自由基聚合、离子及配位聚合。了解缩聚、逐步聚合、共聚合反应。2.2具备通过高分子结构初步判定高分子材料性能的能力。掌握高分子的结构、高分子的热运动、力学状态及转变。熟悉高分子固体的力学性能、高分子溶液的性质。了解高分子的电、热、光学性能。2.3具备配方设计的能力。掌握高分子材料（塑料、橡胶）的结构、品种、性能和用途。熟悉塑料、橡胶助剂的主要品种和使用方法，熟悉热塑性弹性体的结构、特征和主要品种。了解纤维、多组份高分子材料、功能高分子材料的特性、类型及用途。2.4具备产品工艺设计的能力。掌握高分子材料（塑料、橡胶）主要成型工艺及设备。熟悉原材料的初加工工艺及设备。了解高分子材料其他成型方法及回收知识。2.5具备通用制品的生产设计能力。掌握高分子材料制品的分类及构造、熟悉主要制品的制造方法。2.6掌握化工安全知识，熟悉环境保护、化工清洁生产与管理知识，了解化工标准化和知识产权保护知识。3复习要点3.1高分子化学3.1.1基本概念1.高分子的基本概念：单体、单体单元、重复单元、聚合度及各概念之间关系2.聚合物分子量及多分散性的概念，数均分子量和重均分子量的定义，多分散性指数的意义3.高分子的分类、命名方法、规则4.聚合反应分类，加聚反应、缩聚反应特点，连锁聚合反应和逐步聚合反应机理5.高分子结构性能的一般特征，高分子结构层次及内容6.高分子的物理状态、力学状态3.1.2缩聚和逐步聚合1.线形缩聚单体的种类及类型，官能团、官能度、官能团活性、等物质的量的概念2.线形缩聚的机理、特点及副反应，聚合度与平衡常数和残留小分子的关系3.线形缩聚产物聚合度的影响因素及控制方法，线形缩聚物分子量分布4.体型缩聚的成型条件，凝胶化现象与凝胶点5.缩聚反应的实施方法。聚酯、聚酰胺、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂的制备3.1.3自由基聚合1.能够进行自由机聚合的单体，取代基对烯类单体聚合选择性的影响、电子效应和2空间位组效应，取代基推电子与吸电子能力，诱导效应与共轭效应的强弱2.自由基结构与反应特点，自由基聚合机理，链引发、链增长、链终止等基元反应的特征3.自由基聚合常用引发剂及种类，半衰期的概念、意义，引发剂活性大小的标准，选择引发剂的基本原则4.自由基聚合转化率与反应时间的关系，反应各阶段的特点5.自动加速现象产生的原因、对工业生产的影响因素及控制6.动力学链长的含义，自由基聚合中影响分子量的因素，链自由基向引发剂、单体、聚合物、溶剂、链转移剂的转移及对聚合物分子量的影响，聚氯乙烯分子量的控制方法，常用的链转移剂，低密度聚乙烯向大分子链转移产生支链的机理7.自由基聚合中阻聚剂的作用机理、类型及常用的阻聚剂，氧气在自由基聚合中的作用，高效阻聚剂、自由基捕捉剂的概念8.自由基聚合的四种实施方法及各方法的组成、特点、影响因素、适用范围3.1.4离子及配位聚合1.阴、阳离子聚合典型的单体及引发剂种类、聚合机理、特点及影响因素2.配位聚合的概念，立构规整性聚合物的特点，规整度的表征，全同、间同及无规聚合物含义3.聚丙烯配位聚合的Ziegler-Natta催化剂的组成，配位聚合机理3.1.5共聚合反应1.共聚合反应和共聚物的基本概念，共聚物分类的基本原则，无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物结构上的差别，共聚的作用和意义2.自由基共聚合的反应机理和特点3.竞聚率的含义、影响因素、影响规律及测定方法4.共聚组成曲线及特点5.共聚组成与转化率的关系及控制方法6.通过竞聚率判断单体或自由基活性的方法，取代基共轭效应、极性效应和位阻效应对单体和自由基活性的影响7.离子型共聚合与自由基共聚合的区别3.1.6高分子的化学反应1.高分子化学反应的分类、特点，高分子化学反应能力的物理因素和化学因素2.分子链侧基的官能团反应（酯化反应、醚化反应、卤化反应、磺化反应、缩醛化反应、水解和醇解反应）以及在高分子改性中的应用3.高分子的交联反应，形成交联聚合物的三种途径。橡胶硫化、聚烯烃交联和不饱和树脂固化的过程和影响因素4.高分子的接枝反应和形成接枝的方法（聚合法和偶合法）35.高分子的扩链反应的概念，利用端基官能团进行扩链反应的各种类型6.高分子的降解和老化概念，各降解形式（热降解、氧化降解、化学降解、和光降解）的反应规律和影响因素，抑制降解的方法3.2高分子物理3.2.1高分子的结构1.高分子链构型和构造的概念，分子链的化学组成、构造和构型与聚合物基本性能的对应关系，光学异构和几何异构体形成的原因和类型，线性、支化和交联大分子的结构特点及在聚合物性能上的反应2.大分子构象、链柔性、链段的基本概念，聚合物柔性产生的原因，影响链柔顺性的各种因素3.大分子构象的统计意义，链柔顺性的表征和评价方法4.高分子聚集态的基本概念，分子间作用力与聚集状态之间的关系，高分子聚集态的特点5.高分子结晶结构的基本概念，聚乙烯与全同结构聚丙烯的晶胞结构及同质多晶现象，结晶条件、结晶形态和宏观性能的对应关系6.结晶度的概念，结晶能力与链结构的关系，测量结晶度的方法，聚合物的结晶过程，结晶速率的影响因素7.非晶态结构模型（无规线团、两相球粒）8.取向的概念（单轴、双轴）、形成和稳定性，取向结构对聚合物使用性能的影响，取向在纤维纺丝和双轴拉伸薄膜生产中的应用9.液晶的概念、形成的基本条件，高分子液晶的结构和性能特点及在纤维纺丝、聚合物原位增强的应用10.聚合物共混的目的意义，共混相容性与共混体系聚集态结构的关系，非均相共混体系的结构特点、共混形态的影响因素，橡胶增韧塑料体系的共混形态和增韧机理3.2.2高分子的热运动、力学状态及其转变1.高分子热运动的特点,松弛过程和松弛时间的概念，定性定量分析温度与分子松弛时间的关系2.非晶态聚合物与结晶聚合物在不同温度下的力学状态和转变，影响聚合物形变-温度曲线的因素和规律3.玻璃化转变温度的概念、测定方法、理论、影响因素4.次级转变概念、分子运动机理及对聚合物性能的影响5.聚合物熔融过程的特点、熔点的测定方法、影响因素6.黏流转变机理、影响黏流温度的因素，假塑性流体的概念及聚合物表现假塑性流动行为的原因47.聚合物熔体流动行为的表征（幂律公式），聚合物的流动曲线及测量方法8.加工条件对聚合物熔体黏度的影响，结构与聚合物熔体流动行为的关系，聚合物熔体的各种弹性效应3.2.3高分子固体的力学性质1.描述力学性质基本物理量（应力、应变、弹性模量）的概念，聚合物（晶态、非晶态、取向态）拉伸应力-应变曲线，产生强迫高弹形变的原因及影响因素，催化温度的概念2.聚合物两种屈服理论（银纹屈服、剪切屈服），银纹和裂纹的区别，分析剪切屈服的应力状态3.聚合物断裂机理（脆性断裂、韧性断裂及脆韧转变）聚合物强度理论及影响因素。4.橡胶态的特点、本质，橡胶弹性统计理论，交联聚合物的溶胀5.聚合物各种粘弹现象（蠕变、应力松弛、滞后、力学损耗），聚合物在交变应力作用下的力学响应，复数模量、储存模量、损耗模量和内耗的概念及关系6.聚合物粘弹行为的4个模型的适用性和局限性，Boltzmann叠加原理，时温等效原则及应用3.2.4高分子溶液性质1.高分子的溶解过程，溶解、溶胀的概念、区别2.选择高分子溶剂的原则、方法3.高分子稀溶液热力学理论，高分子溶液与理想溶液的区别，用4个参数判别溶剂的优略4.聚合物分子量（数均、重均、粘均、Z均）的定义及测定方法（渗透压法、黏度法和凝胶渗透色谱法）5.分子量分布宽度的表征方法，分子量积分分布曲线、微分分布曲线的物理意义3.2.5高分子的电性能、热性能及光学性能1.高分子介电性质的基本概念，表征介电性能的主要参数及主要影响因素2.高分子绝缘体的导电机理和影响因素，不同类型导电高分子的导电机理3.高分子材料的击穿现象、机理，击穿电压的定义和测量方法4.高分子静电现象的起电机理、消除方法，高分子在力、热、光等作用下的力电性、热电性和光电性5.高聚物热稳定性的概念，影响因素6.高分子的导热性、热膨胀的概念7.高分子光学性质的基本概念3.3高分子材料3.3.1基本概念51.高分子材料的类型2.高分子材料（塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂、聚合物基复合材料、聚合物合金、功能高分子材料）的定义、分类、基本性能、英文代号、用途3.3.2塑料1.通用塑料聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂和氨基塑料的种类，结构与性能，用途，合成方法。2.工程塑料聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚酯树脂、聚酰亚胺、丙烯酸酯塑料、聚氨酯、聚砜、聚苯硫醚、聚醚醚酮、氯化聚醚、氟塑料的种类，结构与性能，用途，制造方法3.塑料加工助剂填料和增强剂、增塑剂、稳定剂、阻燃剂、发泡剂、抗静电剂、着色剂、润滑剂、偶联剂的主要品种、性能、用途和使用方法4.配方设计配方设计的目的、原则、程序、方法，配方的表示方法及换算3.3.3橡胶1.天然橡胶天然橡胶的结构、性能、主要品种、用途及制造方法2.合成橡胶顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶、丙烯酸酯类橡胶的结构、性能、主要品种、用途及制造方法3.橡胶配合剂硫化体系、补强填充体系、软化增塑体系、防老体系的主要品种、配合方法、特性、用途及使用方法4.配方设计配方设计的目的、原则、程序、方法；配方的表示方法及换算5.热塑性弹性体热塑性弹性体结构特征、主要品种、应用3.3.4其他高分子材料1.纤维纤维分类、主要性能指标、结构与性能、主要品种2.涂料和黏合剂涂料、胶黏剂的组成、分类、功能、特性3.其他高分子材料6功能高分子材料（反应性聚合物、生物医用高分子、导电高分子、液晶态高分子、高分子金属络合物、感光性高分子、反应分离膜、高吸水性树脂）的分类、特性3.4高分子材料加工工艺3.4.1物料的初加工1.原料的准备原料的预处理、配料工艺、物料的输送与计量2.初级物料的制备塑料分散体的制备，塑料的混和与塑化工艺，橡胶的塑炼和混炼工艺，塑炼和混炼设备及工作原理3.4.2挤出成型1.挤出工艺挤出原理，挤出过程分析，挤出设备，普通塑料制品的挤出工艺，橡胶挤出的工艺方法及工艺条件2.吹塑薄膜工艺生产形式、机头、工艺流程及控制、不正常现象产生原因及消除办法3.中空吹塑工艺生产形式，过程，设备及模具，生产条件控制，不正常现象产生原因及消除办法3.4.3注射成型1.注射机的主要构造及主要技术参数2.塑料注射工艺过程及控制因素、工艺条件分析3.热塑性塑料、热固性塑料的注射特点4.橡胶的注射成型工艺及特点3.4.4压延成型1.压延原理2.塑料板材、片材的压延工艺3.橡胶压延成型3.4.5泡沫塑料成型1.发泡方法及原理2.成型工艺3.4.