1、1普通生物学复习思考题第一章 绪论一、选择题:1、根据研究层次来划分,生物学的分科主要有(1、2 )。(1)细胞生物学 (2)分子生物学 (3)生态学 (4)解剖学2、生物多样性通常分为(2、3、4 )三个层次。(1)生态环境多样性 (2)生态系统多样性 (3)物种多样性 (4)遗传多样性3、18 世纪瑞典博物学家(2 )创立了科学的自然分类系统。(1)施莱登 (2)林奈 (3) 达尔文 (4)孟德尔4、1838-1839 年( 1)提出细胞学说。(1)施莱登 (2)林奈 (3)达尔文 (4)孟德尔5、1859 年英国生物学家(3 )提出了科学的生物进化理论。(1)施莱登 (2)林奈 (3)达
2、尔文 (4)孟德尔6、(4 )是经典遗传学理论的奠基人。(1)施莱登 (2)摩尔根 (3)达尔文 (4)孟德尔7、(2 )于 1953 年提出 DNA 分子双螺旋模型,标志着分子生物学的诞生。(1)施莱登和施旺 (2)沃森和克里克 (3)富兰克林和威尔金斯 (4)孟德尔和摩尔根8、在分子生物学基础上发展起来的生物技术,包括(1 )等,已成为现代新技术革命的重要组成部分。(1)基因工程 (2)细胞工程 (3)发酵工程 (4)酶工程二、判断题:1、非生物具有远远超越任何生物的高度有序性(错 )。2、生物能对环境的物理化学变化的刺激作出反应(对 )。3、自主运动常被当作动物和人类生命存在的标志特征(
3、对 )。4、人类是唯一不适应特定环境,而又能在各种环境中生存的生物(错 )。5、多细胞生物只以有性生殖方式产生后代(错 )。6、生物进化是生物多样性和统一性共存的根本原因(对 )。7、发生于大约一万年前的工业革命,使人类实现了从流动的渔业社会向定居的农业社会的变迁(错 )。8、自然规律在时间上和空间上的一致性是自然科学的一项基本原则。(对 )9、认识客观事物的科学方法常分为观察、实验、假说和理论四个步骤(错 )。10、假说和理论没有明确的分界(错 )。三、名词解释 :生物学 :又称生命科学,是研究生物的生命现象和生命活动规律的科学,是自然科学中的基本学科之一。生物多样性:指一定空间范围内生存的
4、各种植物,动物和微生物的变异性的丰富程度,生物多样性通常分为遗传多样性、物种多样性和生态多样性。四、简述:生物的同一性(生命的基本特征)答:生物具有生命的特征,又有下列特殊的基本特征:1、有序性 2、新陈代谢 3、生长和发育 4、反应、5、运动、6、适应 7、生殖 8、进化2第二章 细胞一、 名词解释:原生质:原 生 质 是 细 胞 结 构 和 生 命 活 动 的 物 质 基 础组织:是形态结构和功能相似的细胞群。细胞凋亡:细胞的衰老和死。生物体内的细胞不断地衰老和死忙,同时有新生的细胞来补充替代。细胞分化:是指同源细胞分裂后的未定型细胞在他组成、形态、结构和功能上出现差异的过程。从分子水平看
5、,细胞分化是某些基因在一群特定细胞中表达,引起一系列细胞内相互变化的结果。二、 判断题:1、细胞学说可以归纳为如下两点:(1)所有生物都由细胞和细胞的产物组成;(2)新的细胞必须经过已存在的细胞分裂而产生。(对 )2、蛋白质变性是蛋白质的一级结构破坏,即氨基酸序列被破坏。(错 )3、生物包括原核生物与真核生物。所有单细胞生物都是原核生物。( 错)4、只有植物细胞具有细胞壁。(错 )5、细胞是生物体结构和功能的基本单位,所有细胞都是由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核组成的。(错 )6、核糖体是蛋白质合成的场所,它由大、小两亚基组成,是 rRNA 和蛋白质构成的复合体。 (对 )7、减数分裂时,姐妹
6、染色单体的染色体片段发生交换,实现基因的重组。(对)三、 选择题:1.生物体内所占比例最大的化学成分是(D )A、蛋白质 B、核酸 C、脂类 D、水2.下列哪个不是多糖:(C)A、纤维素 B、糖原 C、麦芽糖 D、淀粉3. 下列不属于高等植物细胞中的是:(D)A、细胞壁 B、质膜 C、核糖体 D、中心体4 下列细胞器中,(A )是细胞分泌物的加工和包装的场所。A、高尔基体 B、内质网 C、溶酶体 D、线粒体5 构成细胞骨架的主要成分不包括( D)A、微管 B、微丝 C、中间丝 D、纤毛 6 生物膜不具有(D )A、流动性 B、选择透过性 C、内吞和外排作用 D、对称性7细胞核与细胞质间的通道是
7、:(C)A、膜孔 B、核膜 C、核质连丝 D、外连丝8 与呼吸作用有关的细胞器是:(D)A、核糖体 B、高尔基体 C、质体 D、线粒体9 下列不含 DNA 的是:(C)A、细胞核 B、线粒体 C、高尔基体 D、叶绿体10 下列哪一种细胞器不是由双层膜所包被的:(B)A、核 B、溶酶体 C、线粒体 D、质体11 下列不被膜包被的细胞器是:(C)A、线粒体 B、高尔基体 C、核糖体 D、溶酶体四、 问答题:1、什么叫细胞全能性?在生产上有何意义?答:是指有机体内大多数的生活细胞,在一定条件下发育成完整有机体或分化为任何细胞的潜在能力。意义:1、快速繁殖,培育无病毒植物以及制造人工种子,使植物的系列
8、繁殖生产实现了工厂化,同时,避免了良种优良性状退化。2、利用细胞和组织培养,生产药物、食品添加剂、香料色素和杀虫剂等植物代谢产物,使相关的生产过程实现了工业化 3、转基因植物技术是人类在农业生3物技术方面取得的最重大的成就之一。2、细胞学说的基本内容是什么?答:是生物内部在结构上的最大差异,不是在动物和植物之间。3、原核细胞和真核细胞主要结构区别是什么?植物细胞和动物细胞的主要区别是什么?答;在光学显微镜下,见不到原核细胞的核膜和核仁,只有一个相当于真核细胞核的核区。在光学显微镜下,可见到真核细胞中明显的细胞核和核仁。植物细胞有细胞壁、叶绿体,动物细胞有中心体。第三章 生殖和发育一、 问答题:
9、(1)生物的生殖方式有那些?答:无性生殖:营养繁殖:裂殖、芽殖 有性生殖:同配生殖、异配生殖、卵式生殖(2)动物的三个胚层分化成哪些器官?答:外胚层分化成皮肤表皮和其衍生物、神经系统和感觉器官、肾上腺髓质。中胚层分化形成肌肉、骨骼、血管和血液、淋巴系统、肾脏、生殖腺和肠系膜等各种结缔组织。内胚层分化形成消化道,呼吸道及排泄管道的上皮,肝、胰等,扁桃体、甲状腺和胸腺外胚层:分化形成神经系统、感觉器官的感觉上皮、表皮及其衍生物、消化管两端的上皮等。中胚层:分化形成肌肉、骨骼、真皮、循环系统、排泄系统、生殖器官、体腔膜机系膜等。内胚层:分化形成消化管中段的上皮、消化腺合乎习惯的上皮、肺、膀胱、尿道和
10、附属腺的上皮等。二、名词解释:细胞周期 生命周期 生活史 世代交替 细胞的全能性 生长周期 变态2、解释:细胞周期:通常把从一次分裂结束到下一次分裂结束的过程,称为细胞周期。 生命周期:对于单细胞来说,生命周期就是细胞周期。对于多细胞生物而言,生命周期是只由成年亲体产生的受精卵经过胚胎发育成为新个体,新个体子自幼而长,达到性成熟后又生殖新一代个体的全过程。 生活史:是指生物从个体发生到自然死亡所经历的全过程。世代交替:在某些动物的整个生命周期中,有性世代与无性世代有规律地交替出现的现象称为世代交替。细胞的全能性:是指多细胞生物的单个生活细胞含有全部遗传物质,具有发育成一个完整个体的潜在能力。4
11、生长周期:生物的生长有一定的规律性,一般是初期缓慢,接着进入生长高峰期,到末期生长缓慢,这种生长快、慢不同的规律性变化称为生长周期。变态:由于幼体育成体形态结构及生活习性差异很大,幼体必须完成形态改变后才才能发育成成体,这种发育成为变态。第五章 生物世界一、名词解释:生物固氮、网状神经系统、假体腔、真体腔、开管式循环、闭管式循环生物固氮:一些具有固氮能力的细菌将分子态氮还原为氨的过程称为生物固氮。网状神经系统:外胚层的基部分布有神经细胞,并以神经突起相互连接成一个疏松的网,这种神经系统称为网状神经系统。假体腔:由于中胚层体腔囊在发展过程中全部靠向体壁,形成肌肉层,使原来的囊胚腔加了一层内衬,未
12、形成新的空间,这种腔只有体壁中胚层,没有肠壁中胚层和肠系膜,是体壁中胚层和肠壁内胚层之间的腔,所以称之谓假体腔。真体腔:在胚胎发育形成一对中胚层细胞团后,细胞团继续分裂增殖,形成中空的体腔囊,体腔囊不断扩展,两侧的体腔囊壁外侧靠向体壁,形成体壁中胚层,分化为体壁肌肉层和体腔膜,其内侧靠向肠壁,形成肠壁中胚层,分化为肠壁肌肉层和体腔膜。由体壁中胚层和肠壁中胚层围成的腔即真体腔。开管式循环:血液经心脏、大血管流出后,进入器官间或组织间隙,血液与其细胞直接接触闭管式循环:血液始终在血管中流动,血液与其细胞不直接接触 二、 判断题:1、光合作用中释放的氧气来自 CO2. ( 错)2、植物体在白天进行光
13、合作用,在夜晚进行呼吸作用,两者循环交替发生。( 错)3、植物光合作用的光反应发生在叶绿体的基质中,而暗反应则发生在类囊体膜上。 (错 )4、根据在光合作用中作用的不同,光合色素可分为作用中心色素和聚光色素。(对 )5、光合作用过程中,氧气在暗反应中被释放。 (错 对)6、常见的苔藓植物是配子体。 (对 )7、常见的蕨类植物是配子体。 ( 错)8、食用和药用的白果是银杏的果实。 (错 )9、腔肠动物是真正的两胚层多细胞动物,出现了原始的梯状神经系统(错 ) 。10、最早出现两侧对称体制和中胚层的动物是线形动物(错 ) 。11、线形动物具有假体腔,并出现了完整的消化管道(对 ) 。12、软体动物
14、身体柔软,首次出现了专职的呼吸器官,但其循环系统效率不高,全都属于开管式循环(错 ) 。513、环节动物是最早出现身体分节和真体腔的动物(对 ) 。14、环节动物出现了后肾管和网状神经系统(错 ) 。15、节肢动物因其具有分节的附肢而得名,与环节动物相比,在形态和功能上都有较高的分化,称为同律性分节(错 ) 。16、马式管是昆虫类等节肢动物的肠壁外突形成的,能很好回收水分的排泄器官(对 ) 。17、棘皮动物属于原口动物,因内骨骼突出体表形成棘状突而得名(错 ) 。18、尾索动物仅尾部有脊索,而头索动物仅头部有脊索(错 ) 。19、鱼类无颈部,单循环,成体的排泄器官为后肾(错 ) 。20、软骨鱼
15、类的雄性具有交配器,可以进行体内受精( 对) 。21、两栖动物是水生过渡到陆生的第一支动物类群(对 ) 。22、爬行动物在胚胎发育过程中出现了羊膜,摆脱了生殖过程中对水的依赖而成为完全陆生的脊椎动物(对 ) 。23、现代鸟类无齿,无膀胱,视觉和嗅觉都很发达(错 ) 。24、哺乳动物是有原始鸟类进化来的全身被毛,运动快速,恒温、胎生和哺乳的动物高级脊椎动物(对 ) 。25、现代的猿类有长臂猿、黑猩猩和猩猩等,其中猩猩与人类的亲源关系最近(错 对) 。26、两足直立行走是人类区别于现代猿类的一个重要特征(错 ) 。27、真菌是真核生物,无叶绿素,不能进行光合作用,只能营异养生活。 (对)28、植物
16、的基本特征包括:真核生物,具有细胞壁,能进行光合作用。 (对 错)29、海绵动物的胚胎发育与其它多细胞动物有很大的差异,可能具有独立的起源(错 ) 。30、动物进化的趋势之一是身体形态由两侧对称向辐射对称进化(错 ) 。31、海绵动物是原始的多细胞动物,因体表多孔洞,故又称多孔动物( 对) 。三、选择题:1、生物分类的基本单位是2。(1)属 (2)种 (3)品种 (4)科 2、传统的五界分类系统不包括4。(1)原核生物界 (2)原生生物界 (3)真菌界 (4)病毒界3、Pseudomonas transluces、Pseudomonas syringae、Pseudomonas propani
17、ca 是相同3的生物。(1)目 (2)科 (3)属 (4)种4、木耳属于3。(1)地衣 (2)藻状菌 (3)担子菌 (4)子囊菌5、1是裸子植物的特征。(1)胚珠裸露 (2)木质部具筛管 (3)双受精现象 (4)形成果实6、下列不属于真菌的是4。(1)灵芝 (2)青霉 (3)啤酒酵母 (4)变形虫7、下列对蕨类植物描述正确的有3、4。(1)植物体呈两侧对称 (2)双受精现象 (3)根状茎内有维管组织(4)营6养叶上排列整齐的孢子囊群8、下列对被子植物描述不正确的有 4。(1)具有典型的根、茎、叶、花、果实、种子(2)可以分为单子叶植物和双子叶植物(3)子房发育成果实(4)松树、紫荆都是被子植物
18、9、下列不属于藻类植物的是4。(1)海带 (2)紫菜 (3)水绵 (4)金鱼藻10、循环系统最先在(4 )中出现(1)腔肠动物 (2)节肢动物 (3)鱼类(4)环节动物 (5)软体动物11、呼吸系统最先在(5 )中出现(1)腔肠动物 (2)节肢动物 (3)鱼类(4)环节动物 (5)软体动物12、脊索动物具有( 1、3、4)等基本特征(1)脊索 (2)神经索 (3)鳃裂 (4)神经管13、下列各种动物中属于两栖动物的有(1、4 )(1)娃娃鱼 (2)鲫鱼 (3)鲸鱼 (4)田鸡 (5)衣鱼 (6)黄鳝14、下列各种动物中属于鱼类的有(2、6 )(1)娃娃鱼 (2)鲫鱼 (3)鲸鱼 (4)田鸡 (
19、5)衣鱼 (6)黄鳝15、下列各种动物中属于鸟类的有(1、3、4、5、6 )(1)原鸡 (2)田鸡 (3)鸳鸯 (4)鸵鸟 (5)麻雀 (6)企鹅16、下列各种动物中属于哺乳类的有(1、2、3、4 )(1)虎 (2)狐狸 (3)鲸鱼 (4)袋鼠 (5)蜥蜴 (6)中华鳖17、下列各种动物中,具有假体腔的有(1 )(1)蛔虫 (2)蚯蚓 (3)蚂蝗 (4)涡虫 18、圆口动物是原始的脊椎动物,其原始性表现在( 1、5、6)(1)无上下颌 (2)有成对的附肢 (3)自由生活(4)有上下颌 (5)没有成对的附肢 (6)寄生或半寄生生活19、 、下列哪些植物是被子植物 1。(1)棉花 (2)银杏 (3
20、)苏铁 (4)雪松四、问答题1、植物在自然界中的作用主要在哪几个方面?2、被子植物为什么能成为当今植物界最繁盛的类群?3、什么光合作用?主要的光合自养生物有哪些?什么光合作用?主要的光合自养生物有哪些?绿色植物和某些原核生物利用日光将二氧化碳和水转化成糖的过程叫光合作用。主要地光合自养生物有:绿色植物和化能自养生物。第六章、生物与环境 一、名词解释:种群 群落 生态系统 生物圈 生态平衡 温室效应种群:物种在它分散的、不连续的居住场所或地点形成大大小小的群体单元群落:是一定地区中所有动、植物和微生物种群的集合体。7生态系统:生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体生态平衡:是生态系统在一
21、定时间内结构和功能的相对稳定状态,其物质和能量的输入输出接近相等,在外来干扰下能通过自我调节(或人为控制)恢复到原初的稳定状态。温室效应二、判断题:1、自然种群具有三个特征:空间特征、数量特征和遗传特征。(对 )2、种群的空间分布类型包括均匀分布、随机分布和聚集分布。(对 )3、环境资源是有限的,种群不可能长期连续呈指数式增长。(对 )4、正常情况下,大多数种群个体的数量基本都是稳定的,种群的数量在环境承受容量 K 值上下波动。(对 )5、由于对资源不平等的利用,两个物种竟争的结果会导致利用资源能力较弱的物种种群数量下降,激烈的竟争甚至可导致一个物种从该区域完全被排除。(对 )6、地衣中的藻类
22、和真菌是一种竟争的关系。(错 )7、能量通过食物链中各个营养级由低向高流动时逐级增加,形成能量金字塔。(错 )8、种群增长曲线是一条向着环境负荷量极限逼近的 S 形增长曲线。(对 )9、食物网越复杂,生态系统就越稳定;食物网越简单,生态系统就越容易发生波动或遭灭(对 )10、从陆地上看,凡是水的循环越活跃的地方,生命的活动就越活跃。(对 )11、人工改造的农业生态系统是不稳定的。(对 )12、可持续发展总体策略的内容包括人口、生产和环境保护 3 方面的多项政策和行动计划(对 )三、选择题:1、所有生态系统都可以区分为四个组成成分,即生产者、消费者、分解者和1。(1)非生物环境 (2)温度 (3
23、)空气 (4)矿质元素2、下列生物在生态系统中属于初级生产者的是4。(1)动物 (2)真菌 (3)酵母菌 (4)绿色植物3、下列几种生态系统中,自动调节能力最强的是4。(1)北方针叶林 (2)温带落叶林 (3)温带草原 (4)热带雨林四、问答题:1、谈谈种群增长的限制因素和种群崩溃的原因。2、什么是生态位?你如何理解竟争的生态学意义?五、平时作业:人类活动对地球环境有哪些重大影响?你对“可持续发展”的含义是怎样理解的? 聚乙烯(PE)简介1.1 聚乙烯化 学 名 称 : 聚 乙 烯英文名称:polyethylene,简 称 PE结 构 式 : 聚乙烯是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂,也包括乙烯
24、与少量 -烯烃的共聚物。聚乙烯是五大合成树脂之一,是我国合成树脂中产能最大、进口量最多的品种。1.1.1 聚 乙 烯 的 性 能1.一 般 性 能聚 乙 烯 为 白 色 蜡 状 半 透 明 材 料 , 柔 而 韧 , 比 水 轻 , 无 嗅 、 无 味 、 无 毒 ,常 温 下 不 溶 于 一 般 溶 剂 , 吸 水 性 小 , 但 由 于 其 为 线 性 分 子 可 缓 慢 溶 于 某 些 有机 溶 剂 , 且 不 发 生 溶 胀 。 工业上为使用和贮存的方便通常在聚合后加入适量的塑料助剂进行造粒,制成半透明的颗粒状物料。PE 易燃,燃烧时有蜡味,并伴有熔融滴落现象。聚 乙 烯 的 性 质
25、因 品 种 而 异 , 主 要 取 决 于 分 子 结 构 和 密 度 ,也与聚合工艺及后期造粒过程中加入的塑料助剂有关。2.力学性能PE 是典型的软而韧的聚合物。除冲击强度较高外,其他力学性能绝对值在塑料材料中都是较低的。PE 密度增大,除韧性以外的力学性能都有所提高。LDPE 由于支化度大,结晶度低,密度小,各项力学性能较低,但韧性良好,耐冲击。HDPE 支化度小,结晶度高,密度大,拉伸强度、刚度和硬度较高,韧性较差些。相对分子质量增大,分子链间作用力相应增大,所有力学性能,包括韧性也都提高。几种 PE 的力学性能见表 1-1。表 1-1 几种 PE 力学性能数据性能 LDPE LLDPE
26、 HDPE 超高相对分子质量聚乙烯邵氏硬度(D)拉伸强度MPa拉伸弹性模量MPa压缩强度MPa缺口冲击强度kJm -2弯曲强度MPa414672010030012.5809012174050152525055070152560702137400130022.540702540646730501508001003.热性能PE 受热后,随温度的升高,结晶部分逐渐熔化,无定形部分逐渐增多。其熔点与结晶度和结晶形态有关。HDPE 的熔点约为 125137,MDPE 的熔点约为 126134,LDPE 的熔点约为 105115。相对分子质量对 PE 的熔融温度基本上无影响。PE 的玻璃化温度( Tg)随
27、相对分子质量、结晶度和支化程度的不同而异,而且因测试方法不同有较大差别,一般在-50以下。PE 在一般环境下韧性良好,耐低温性(耐寒性)优良,PE 的脆化温度( Tb)约为-80-50,随相对分子质量增大脆化温度降低,如超高相对分子质量聚乙烯的脆化温度低于-140。PE 的热变形温度( THD)较低,不同 PE 的热变形温度也有差别,LDPE 约为3850(0.45MPa,下同),MDPE 约为 5075,HDPE 约为 6080。PE 的最高连续使用温度不算太低,LDPE 约为 82100,MDPE 约为 105121,HDPE 为 121,均高于 PS 和 PVC。PE 的热稳定性较好,在
28、惰性气氛中,其热分解温度超过 300。PE 的比热容和热导率较大,不宜作为绝热材料选用。PE 的线胀系数约在(1530)10 -5K-1之间,其制品尺寸随温度改变变化较大。几种 PE 的热性能见表 1-2。表 1-2 几种 PE 热性能性能 LDPE LLDPE HDPE 超高相对分子质量聚乙烯熔点热降解温度(氮气)热变形温度(0.45MPa)脆化温度线性膨胀系数(10 -5K-1)比热容J(kgK) -1热导率/ W(mK) -11051153003850-80-501624221823010.351201253005075-100-751251373006080-100-701116192
29、523010.421902103007585-140-704.电性能PE 分子结构中没有极性基团,因此具有优异的电性能,几种 PE 的电性能见表 1-3。PE 的体积电阻率较高,介电常数和介电损耗因数较小,几乎不受频率的影响,因而适宜于制备高频绝缘材料。它的吸湿性很小,小于 0.01(质量分数) ,电性能不受环境湿度的影响。尽管 PE 具有优良的介电性能和绝缘性,但由于耐热性不够高,作为绝缘材料使用,只能达到 Y 级(工作温度90) 。表 1-3 聚乙烯的电性能性能 LDPE LLDPE HDPE 超高相对分子质量聚乙烯体积电阻率/cm介电常数/Fm -1(10 6Hz)介电损耗因数(10 6
30、Hz)介电强度/kVmm -110 162.252.350.00052010 162.202.300.0005457010 162.302.350.0005182810 172.350.0005355.化学稳定性PE 是非极性结晶聚合物,具有优良的化学稳定性。室温下它能耐酸、碱和盐类的水溶液,如盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨、氢氧化钠、氢氧化钾以及各类盐溶液(包括具有氧化性的高锰酸钾溶液和重铬酸盐溶液等),即使在较高的浓度下对 PE 也无显著作用。但浓硫酸和浓硝酸及其他氧化剂对 聚 乙 烯有 缓慢侵蚀作 用 。PE 在室温下不溶于任何溶剂,但溶度参数相近的溶剂可使其溶胀。随着温度的升高,P
31、E 结晶逐渐被破坏,大分子与溶剂的作用增强,当达到一定温度后PE 可溶于脂肪烃、芳香烃、卤代烃等。如 LDPE 能溶于 60的苯中,HDPE 能溶于 8090的苯中,超过 100后二者均可溶于甲苯、三氯乙烯、四氢萘、十氢萘、石油醚、矿物油和石蜡中。但即使在较高温度下 PE 仍不溶于水、脂肪族醇、丙酮、乙醚、甘油和植物油中。PE 在大气、阳光和氧的作用下易发生老化,具体表现为伸长率和耐寒性降低,力学性能和电性能下降,并逐渐变脆、产生裂纹,最终丧失使用性能。为了防止 PE 的氧化降解,便于贮存、加工和应用,一般使用的 PE 原料在合成过程中已加入了稳定剂,可满足一般的加工和使用要求。如需进一步提高
32、耐老化性能,可在 PE 中添加抗氧剂和光稳定剂等。6.卫生性PE 分子链主要由碳、氢构成,本身毒性极低,但为了改善 PE 性能,在聚合、成型加工和使用中往往需添加抗氧剂和光稳定剂等塑料助剂,可能影响到它的卫生性。树脂生产厂家在聚合时总是选用无毒助剂,且用量极少,一般树脂不会受到污染。PE 长期与脂肪烃、芳香烃、卤代烃类物质接触容易引起溶胀,PE 中有些低相对分子质量组分可能会溶于其中,因此,长期使用 PE 容器盛装食用油脂会产生一种蜡味,影响食用效果。1.1.2 聚 乙 烯 的 分 类聚 乙 烯 的 生 产 方 法 不 同 , 其 密 度 及 熔 体 流 动 速 率 也 不 同 。 按 密 度
33、 大 小 主要 分 为 低 密 度 聚 乙 烯 ( LDPE) 、 线 型 低 密 度 聚 乙 烯 ( LLDPE) 、 中 密 度 聚 乙烯 ( MDPE) 、 高 密 度 聚 乙 烯 ( HDPE) 。 其 中 线 性 低 密 度 聚 乙 烯 属 于 低 密 度 聚乙 烯 中 的 一 种 , 是 工 业 上 常 用 的 聚 乙 烯 , 其 他 分 类 法 有 时 把 MDPE 归 类 于HDPE 或 LLDPE。按 相 对 分 子 质 量 可 分 为 低 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 、 普 通 相 对 分 子 质 量 聚 乙烯 、 超 高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 。按
34、生 产 方 法 可 分 为 低 压 法 聚 乙 烯 、 中 压 法 聚 乙 烯 和 高 压 法 聚 乙 烯 。1.低 密 度 聚 乙 烯英 文 名 称 : Low density polyethylene, 简 称 LDPE低 密 度 聚 乙 烯 , 又 称 高 压 聚 乙 烯 。 无 味 、 无 臭 、 无 毒 、 表 面 无 光 泽 、 乳白 色 蜡 状 颗 粒 , 密 度 0.910 0.925g/cm3, 质 轻 , 柔 性 , 具 有 良 好 的 延 伸 性 、电 绝 缘 性 、 化 学 稳 定 性 、 加 工 性 能 和 耐 低 温 性 ( 可 耐 -70 ) , 但 力 学 强
35、度 、隔 湿 性 、 隔 气 性 和 耐 溶 剂 性 较 差 。 分 子 结 构 不 够 规 整 , 结 晶 度 较 低( 55% 65%) , 熔 点 105 115 。LDPE 可 采 用 热塑性成型加工的各种成型工艺,如 注 射 、 挤 出 、 吹 塑 、 旋转 成 型 、 涂 覆 、 发 泡 工 艺 、 热 成 型 、 热 风 焊 、 热 焊 接 等 , 成型加工性好。主要 用 作 农 膜 、 工 业 用 包 装 膜 、 药 品 与 食 品 包 装 薄 膜 、 机 械 零 件 、 日 用 品 、 建筑 材 料 、 电 线 、 电 缆 绝 缘 、 吹塑中空成型制品、涂 层 和 人 造 革
36、 等 。2.高 密 度 聚 乙 烯英 文 名 称 : High Density Polyethylene, 简 称 HDPE高 密 度 聚 乙 烯 , 又 称 低 压 聚 乙 烯 。 无 毒 、 无 味 、 无 臭 , 白 色 颗 粒 , 分 子为 线 型 结 构 , 很 少 有 支 化 现 象 ,是 典 型 的 结 晶 高 聚 物 。 力 学 性 能 均 优 于 低 密度 聚 乙 烯 , 熔 点 比 低 密 度 聚 乙 烯 高 , 约 125 137 , 其 脆 化 温 度 比 低 密 度 聚乙 烯 低 , 约 -100 -70 , 密 度 为 0.941 0.960g/cm3。 常 温 下
37、 不 溶 于 一 般 溶剂 , 但 在 脂 肪 烃 、 芳 香 烃 和 卤 代 烃 中 长 时 间 接 触 时 能 溶 胀 , 在 70 以 上 时 稍溶 于 甲 苯 、 醋 酸 中 。 在 空 气 中 加 热 和 受 日 光 影 响 发 生 氧 化 作 用 。 能 耐 大 多 数酸 碱 的 侵 蚀 。 吸 水 性 小 , 具 有 良 好 的 耐 热 性 和 耐 寒 性 , 化 学 稳 定 性 好 , 还 具有 较 高 的 刚 性 和 韧 性 , 介 电 性 能 、 耐 环 境 应 力 开 裂 性 亦 较 好 。HDPE 可 采 用 注 射 、 挤 出 、 吹 塑 、 滚 塑 等 成 型 方
38、法 , 生 产 薄 膜 制 品 、 日 用品 及 工 业 用 的 各 种 大 小 中 空 容 器 、 管 材 、 包 装 用 的 压 延 带 和 结 扎 带 , 绳 缆 、鱼 网 和 编 织 用 纤 维 、 电 线 电 缆 等 。3.线 性 低 密 度 聚 乙 烯英 文 名 称 : Linear Low Density Polyethylene, 简 称 LLDPE线形低密度聚乙烯被认为是“第三代聚乙烯”的新品种,是 乙 烯 与 少 量 高级 -烯 烃 (如 丁 烯 -1、 己 烯 -1、 辛 烯 -1、 四 甲 基 戊 烯 -1 等 )在 催 化 剂 作 用 下 ,经 高 压 或 低 压 聚
39、 合 而 成 的 一 种 共 聚 物 , 为 无 毒 、 无 味 、 无 臭 的 乳 白 色 颗 粒 ,密 度 0.918 0.935g/cm3。 与 LDPE 相 比 , 具 有 强 度 大 、 韧 性 好 、 刚 性 大 、 耐热 、 耐 寒 性 好 等 优 点 , 且 软 化 温 度 和 熔 融 温 度 较 高 , 还 具 有 良 好 的 耐 环 境 应力 开 裂 性 , 耐 冲 击 强 度 、 耐 撕 裂 强 度 等 性 能 。 并 可 耐 酸 、 碱 、 有 机 溶 剂 等 。LLDPE 可 通 过 注 射 、 挤 出 、 吹 塑 等 成 型 方 法 生 产 农 膜 、 包 装 薄
40、膜 、 复 合 薄膜 、 管 材 、 中 空 容 器 、 电 线 、 电 缆 绝 缘 层 等 。 由于不存在长支链,LLDPE 的 6570用于制作薄膜。4.中 密 度 聚 乙 烯英 文 名 称 : Medium density polyethylene, 简 称 MDPE中 密 度 聚 乙 烯 是 在 合 成 过 程 中 用 -烯 烃 共 聚 , 控 制 密 度 而 成 。 MDPE 的密 度 为 0.926 0.953g/cm3, 结 晶 度 为 70 80 , 平 均 相 对 分 子 质 量 为 20万 , 拉 伸 强 度 为 8 24MPa, 断 裂 伸 长 率 为 50 60 , 熔
41、 融 温 度126 135 , 熔 体 流 动 速 率 为 0.1 35g 10min, 热 变 形 温 度 (0.46MPa)49 74 。 MDPE 最 突 出 的 特 点 是 耐 环 境 应 力 开 裂 性 及 强 度 的 长 期 保 持 性 。MDPE 可 用 挤 出 、 注 射 、 吹 塑 、 滚 塑 、 旋 转 、 粉 末 成 型 加 工 方 法 , 生 产 工艺 参 数 与 HDPE 和 LDPF 相 似 , 常 用 于 管 材 、 薄 膜 、 中 空 容 器 等 。5.超 高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯英 文 名 称 : ultra-high molecular wei
42、ght polyethylene,简称 UHMWPE超 高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 冲 击 强 度 高 , 耐 疲 劳 , 耐 磨 , 是 一 种 线 型 结 构的 具 有 优 异 综 合 性 能 的 热 塑 性 工 程 塑 料 。 其 相 对 分 子 质 量 达 到 300 600 万 ,密度 0.9360.964g/cm 3,热变形温度(0.46MPa)85,熔点 130136。UHMWPE 因 相 对 分 子 质 量 高 而 具 有 其 他 塑 料 无 可 比 拟 的 优 异 性 能 , 如 耐 冲击 、 耐 磨 损 、 自 润 滑 性 、 耐 化 学 腐 蚀 等 性 能 ,
43、 广 泛 应 用 于 机 械 、 运 输 、 纺 织 、造 纸 、 矿 业 、 农 业 、 化 工 及 体 育 运 动 器 械 等 领 域 , 其 中 以 大 型 包 装 容 器 和 管道 的 应 用 最 为 广 泛 。 另 外 , 由 于 超 高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 优 异 的 生 理 惰 性 ,已 作 为 心 脏 瓣 膜 、 矫 形 外 科 零 件 、 人 工 关 节 等 在 临 床 医 学 上 使 用 , 而 且 , 超高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 耐 低 温 性 能 优 异 , 在 -40 时 仍 具 有 较 高 的 冲 击 强 度 ,甚 至 可 在 -269
44、 下 使 用 。 超 高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 纤 维 的 复 合 材 料 在 军 事 上已 用 作 装 甲 车 辆 的 壳 体 、 雷 达 的 防 护 罩 壳 、 头 盔 等 ; 体 育 用 品 上 已 制 成 弓 弦 、雪 橇 和 滑 水 板 等 。由 于 超 高 相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 熔 融 状 态 的 粘 度 高 达 108Pas, 流 动 性 极差 , 其 熔 体 流 动 速 率 几 乎 为 零 , 所 以 很 难 用 一 般 的 机 械 加 工 方 法 进 行 加 工 。近 年 来 , 通 过 对 普 通 加 工 设 备 的 改 造 , 已 使 超 高
45、相 对 分 子 质 量 聚 乙 烯 由 最 初的 压 制 -烧 结 成 型 发 展 为 挤 出 、 吹 塑 和 注 射 成 型 以 及 其 他 特 殊 方 法 的 成 型 。6.茂金属聚乙烯茂金属聚乙烯(mPE)是近年来迅速发展的一类新型高分子树脂,其相对分子质量分布窄,分子链结构和组成分布均一,具有优异的力学性能和光学性能,已被广泛应用于包装、电气绝缘制品等。1.1.3 聚 乙 烯 的 成型加工PE 的熔体粘度比 PVC 低,流动性能好,不需加入增塑剂已具有很好的成型加工性能。前文已介绍了各类聚乙烯可采用的成型加工方法,下面主要介绍在成型过程中应注意的几个问题。聚 乙 烯 属 于 结 晶 性
46、 塑 料 , 吸 湿 小 , 成 型 前 不 需 充 分 干 燥 , 熔 体 流 动 性极 好 , 流 动 性 对 压 力 敏 感 , 成 型 时 宜 用 高 压 注 射 , 料 温 均 匀 , 填 充 速 度 快 ,保 压 充 分 。 不 宜 用 直 接 浇 口 , 以 防 收 缩 不 均 , 内 应 力 增 大 。 注 意 选 择 浇 口 位置 , 防 止 产 生 缩 孔 和 变 形 。PE 的热容量较大,但成型加工温度却较低,成型加工温度的确定主要取决于相对分子质量、密度和结晶度。LDPE 在 180左右, HDPE 在 220左右,最高成型加工温度一般不超过 280。熔融状态下,PE
47、具有氧化倾向,因而,成型加工中应尽量减少熔体与空气的接触及在高温下的停留时间。PE 的熔体粘度对剪切速率敏感,随剪切速率的增大下降得较多。当剪切速率超过临界值后,易出现熔体破裂等流动缺陷。制品的结晶度取决于成型加工中对冷却速率的控制。不论采取快速冷却还是缓慢冷却,应尽量使制品各部分冷却速率均匀一致,以免产生内应力,降低制品的力学性能。 收 缩 范 围 和 收 缩 值 大 (一般成型收缩率为 1.55.0) , 方 向 性 明 显 ,易 变 形 翘 曲 , 冷 却 速 度 宜 慢 , 模 具 设 冷 料 穴 , 并 有 冷 却 系 统 。 软 质 塑 件 有 较 浅 的 侧 凹 槽 时 , 可
48、强 行 脱 模 。1.1.4 聚 乙 烯 的 改 性聚乙烯属非极性聚合物,与无机物、极性高分子相容性弱,因此其功能性较差,采用改性可提高PE的耐热老化性、高速加工性、冲击强度、粘接性、生物相容性等性质。常用的改性方法包括物理改性和化学改性。1.物理改性物理改性是在PE基体中加入另一组分(无机组分、有机组分或聚合物等)的一种改性方法。常用的方法有增强改性、共混改性、填充改性。(1)增强改性 增强改性是指填充后对聚合物有增强效果的改性。加入的增强剂有玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维、合成纤维、棉麻纤维、晶须等。自增强改性也属于增强改性的一种。自增强改性。所谓自增强就是使用特殊的加工成型方法,使得材料内部
49、组织形成伸直链晶体,材料内部大分子晶体沿应力方向有序排列,材料的宏观强度得到大幅度提高,同时分子链有序排列将使结晶度提高,从而使材料的强度进一步提高,由于所形成的增强相与基体相的分子结构相同,因而不存在外增强材料中普遍存在的界面问题。如采用超高相对分子质量聚乙烯(UHMPE)纤维增强LDPE,在加热加压成型的条件下,可以形成良好的界面,最大限度发挥基体和纤维的强度。纤维增强改性。纤维增强聚合物基复合材料由于具有比强度高、比刚度高等优点而得到广泛应用。如采用经KH-550偶联剂处理的长玻璃纤维(LGF)与PE复合制备的PELGF复合材料,当LGF加入量为3O(质量分数)、长度约为35mm时,复合材料的拉伸强度和冲击强度分别为52.5MPa和52kJm。晶须改性。晶须的加入能够大幅度提高HDPE材料的力学性能,包括短期力学性能及耐长期蠕变性能。晶须对H