高分子材料加工原理复习小结(化学纤维部分)
高分子材料(纤维、塑料等)的基本概念及生产加工原理
高分子材料(纤维、塑料等)的基本概念及生产加工原理高分子材料加工原理I高分子材料加工原理复习提要一一、高分子材料基本概念1、高分子材料的基本概念及其分类;2、常用高分子材料的英文缩写高分子材料是以高分子化合物为主要成分,经化学处理和机械加工而成的有机材料。
可以分成纤维、塑料、橡胶、涂料、胶粘剂聚乙烯PE高密度聚乙烯HDPE低密度聚乙烯LDPE聚丙烯PP聚丁烯PB聚苯乙烯PS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS聚氯乙烯PVC聚氟乙烯PVF聚四氟乙烯PTFE聚乙烯醇PVA聚甲基丙烯酸甲酯PMMA聚丙烯腈PAN聚甲醛(聚氧化亚甲基)POM聚苯醚PPO聚醚醚酮PEEK聚对苯二甲酸乙二(醇)酯PET聚对苯二甲酸丁二(醇)酯PBT聚碳酸酯PC聚酰胺(尼龙)PA聚苯硫醚PPS苯酚-甲醛树脂(电木、胶木)PF甲酚-甲醛树脂CF尿素-甲醛树脂(脲醛树脂、电木)UF不饱和聚酯(树脂)UP 环氧树脂EP聚氨基甲酸乙酯(聚氨酯)PU(R)聚酯-氨酯(聚酯型聚氨酯)AU聚醚-氨酯(聚醚型聚氨酯)EU天然橡胶NR异戊二烯橡胶(异戊橡胶)IR苯乙烯-丁二烯橡胶(丁苯橡胶)SBR聚丁二烯橡胶(顺丁或反丁基橡胶)BR乙烯-丙烯橡胶(乙丙橡胶)EPR 或EPM丙腈烯-丁二烯橡胶(丁腈橡胶)ABR氯丁二烯橡胶(氯丁橡胶)CR丁基橡胶IIR线密度(tex):1000m长的纤维所具有的重量。
1tex=1g/1000m。
(表示纤维粗细程度的指标)(D):9000m长的纤维具有的重量。
1 T=9 D二、化学纤维的基本概念三、化学纤维的生产方法1.化学纤维的生产方法主要有哪几种?熔体纺丝、湿法纺丝、干法纺丝2.成纤高聚物应具备哪些基本性质?聚合物大分子必须是线型的、能伸直的分子,支链尽可能少,没有庞大的侧基;聚合物分子之间有适当的相互作用力,或具有一定规律性的化学结构和空间结构;聚合物应具有适当高的平均分子量和较窄的分子量分布;聚合物具有一定得热稳定性,其熔点或软化点应比允许使用温度高得多。
高分子材料加工原理复习小结(化学纤维部分)
高分子材料加工原理复习小结(化学纤维部分)第一篇:高分子材料加工原理复习小结(化学纤维部分)第一章绪论一、掌握高分子材料的基本概念,特别是化学纤维的各种定义;1、名词解释:人造纤维(02年)、复合纤维(04年)、异形纤维(06年)、再生纤维(05年)。
2、填空题塑料按热行为的不同,可分为两大类,其中,(热塑性)塑料成形时,通过(冷却)熔体而凝固成形。
改变温度,可令其反复变形。
而(热固性)塑料成形时,通过(加热)而固化成形,材料定性后若再受热,不发生(变形)。
(06年)3、选择题高吸湿涤纶纤维属于一类(D)(07年)A 高感性纤维B 高性能纤维C差别化纤维D功能纤维第二章聚合物流体的制备第一节聚合物的熔融一、掌握聚合物的熔融方法,特别是有熔体强制移走的传导熔融1、简述题(1)简述聚合物在螺杆挤压机中熔体的能量来源。
(02年)(2)试述塑料在挤出机中压缩段由固体转变为熔体的过程和机理。
(04年)第二节聚合物的溶解一、影响聚合物溶解度的因素1、影响聚合物溶解度的因素有(大分子链结构)、(超分子结构)、(溶剂的性质)。
(02年)二、溶剂的选择1、溶剂的选择原则有哪些?2、聚合物的溶解过程分为(溶胀)和(溶解)两个阶段。
未经修正的“溶解度参数相近原则”适用于估计(非极性聚合物)和(非极性溶剂)体系的互溶性。
(06年)3、“溶解度参数相近原则”适用于估计(B)的互溶性。
(08年)A、非极性高聚物与极性溶剂B、非极性高聚物与非极性溶剂C、极性高聚物与极性溶剂D、极性高聚物与非极性溶剂4、在估计聚合物与溶剂的互溶性时,三维溶解度参数图适用于(D)(07年)A非极性聚合物和非极性溶剂体系B极性聚合物和极性溶剂体系C极性聚合物和非极性溶剂体系D A+B4、聚氯乙烯的溶度参数与氯仿和四氢呋喃相近,但为什么四氢呋喃能很好的溶解聚氯乙烯而氯仿不能与之相溶?(08年)三、聚合物—溶剂体系的相分离与相图1、对于具有上临界混溶温度的聚合物-溶剂体系,可采用(改变体系组成)、(升温)、(改变溶剂组成)等几种可能的方法来实现使聚合物溶解形成溶液。
(完整word版)高分子材料加工原理重点要点
嘉兴学院高分子系吴伯程整理第四章聚合物流体的流变性研究应力作用下,聚合物产生弹性、塑性、黏性形变的行为及这些行为与各因素之间的关系。
第一节聚合物流体的非牛顿剪切黏性非牛顿流体,是指不满足牛顿黏性实验定律的流体,即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。
一、聚合物流体的流动类型1.层流、湍流2.稳定流动、不稳定流动一切影响流体流动的因素都不随时间而改变的流动称为稳定流动;影响流动的各种因素都随时间而变动的流动称为不稳定流动。
3.等温流动、非等温流动4.一维流动、二维流动、三维流动5.拉伸流动、剪切流动二、非牛顿流体的表征1.聚合物流体的流动行为对于非牛顿流体,流体剪切应力σ12与剪切速率γ以及表观黏度ηa之间的关系:σ12=ηa*γ n=dlnσ12/dlnγ当n<1时,ηa随γ增大而减小,这种流体称为假塑性流体或切力变稀流体,大部分聚合物熔体或其浓溶液属于这种流体;当n>1时,表观黏度ηa随γ的增大而增大,这种流体称为胀流性流体或切力增稠流体,少数聚合物溶液、一些固体含量高的聚合物分散体系和碳酸钙填充的聚合物熔体属于这种流体。
另外,宾汉流体:必须克服某一临界剪切应力σy才能使其产生牛顿流动,流动产生之后,剪切应力随剪切速率线形增加,其流动方程为:σ=σy+ηpγσ12>σy式中,ηp为宾汉黏度,其临界应力值σy称为屈服应力,在屈服应力以下流体不流动。
此流体为宾汉(Bingham)流体,牙膏、油漆是典型的宾汉流体。
2.非牛顿流体的流动曲线当剪切速率γ趋紧于0时,流体流动性质与牛顿型流体相仿,黏度趋于常数,称为零切黏度η0.这一区域为线性流动区,称第一牛顿区。
零切黏度η0是一个重要材料常数,与材料的平均分子量、黏流活化能相关,是材料最大松弛时间的反映。
3.切力变稀的原因切力变稀的原因在于①大分子链间发生的缠结。
当线形大分子的相对分子质量超过某一临界值Mc时,大分子链间形成了缠结点。
高分子材料加工原理复习资料
高分子材料加工原理复习资料1.成型加工过程中物理化学变化结晶:定型,增强,内应力,翘曲取向:增强;各项异性降解:塑化,性能变差交联:硫化,增强性能2.热塑性树脂:热塑性树脂:是具有受热软化、冷却硬化的性能,而且不起化学反应,无论加热和冷却重复进行多少次,均能保持这种性能。
凡具有热塑性树脂其分子结构都属线型。
它包括含全部聚合树脂和部分缩合树脂。
热固性树脂:指在加热、加压下或在固化剂、紫外光作用下,进行化学反应,交联固化成为不溶不熔物质的一大类合成树脂。
异性纤维:经一定几何形状(非圆形)喷丝孔纺制的具有特殊横截面形状的化学纤维。
共混纤维:两种或多种聚合物混合后纺成的纤维。
差别化纤维:不同于常规品种的化学纤维,即经过化学改性,物理变化和特殊工艺而得到的具有某种特性的化学纤维。
特种橡胶: 也称特种合成橡胶。
指具有特殊性能和特殊用途能适应苛刻条件下使用的合成橡胶。
3.溶剂的选择原则a.对于极性聚合物而言,应选择极性相近的原则b.对于非极性聚合物而言应使两者溶度参数接近c.溶剂相互作用参数χ1﹤1/2原则 d.经济,工艺,坏境上的要求。
工业上1沸点不应太低或过高2溶剂需具备足够的热稳定和化学稳定,在回收过程中不易分解3要求溶剂的毒性低,对设备腐蚀性小4.溶解过程中不引起对聚合物的破坏或发生其他化学变化5在适当温度下有较好的溶解能力,并在尽可能高的浓度时仍有尽可能低的黏度. 4.混合的三种基本运动形式?a.分子扩散b. 涡旋扩散c.体积扩散对于聚合物熔融以体积扩散为主,熔体粘度高,熔体与溶液间分子扩散慢很少发生分子扩散和涡旋扩散。
5.爬杆效应:在聚合物溶液或熔体中聚合物沿快速旋转轴慢慢上爬并形成相当厚的包轴层的现象。
挤出胀大:当高聚物熔体从小孔、毛细管或狭缝中挤出时挤出物在挤出模口后膨胀使其横截面大于模口横截面的现象。
无管虹吸:对高分子液体当虹吸管升离液面后,杯中的液体仍能源源不断地从虹吸管流出,这种现象称无管虹吸效应。
化学纤维知识点总结
化学纤维知识点总结一、化学纤维的分类1. 按来源可分为天然纤维和合成纤维。
天然纤维是指植物、动物等天然产物,如棉、麻、羊毛、丝等。
它们在自然界中存在,并且通过提取、加工等工艺进行纺织。
而合成纤维是指采用石油、天然气等化石能源为原料,经过一系列化学工艺合成的纤维,如涤纶、尼龙、腈纶等。
2. 按结构可分为长链聚合物纤维和短链聚合物纤维。
长链聚合物纤维是指由重复单元较多的高分子化合物构成,如聚酯、聚酰胺、聚丙烯等。
而短链聚合物纤维是指由重复单元较少的高分子化合物构成,如聚乙烯、聚丙烯等。
二、化学纤维的制造工艺1. 合成纤维的制造工艺合成纤维的制造工艺主要包括聚合、纺丝、拉伸、后处理等环节。
首先,将原料经过聚合反应生成高分子化合物。
然后,将高分子化合物经过溶解、过滤等步骤形成纤维素溶液。
接着,通过纺丝机将溶液抽成纤维。
最后,将纺丝出来的原丝进行拉伸、固化等工艺,使其具有一定的力学性能和尺寸稳定性。
2. 天然纤维的制造工艺天然纤维的制造工艺主要包括原料采集、后勤处理、织造等环节。
首先,将植物、动物等原料进行采集,并经过脱胶、退黄、漂白等后处理工艺。
然后,通过纺纱、织布等工艺形成成品纤维,最后再进行染色、印花、整理等工序,得到最终的纤维成品。
三、化学纤维的性能特点1. 强度高化学纤维具有较高的拉伸强度,能够承受较大的张力而不断裂,适用于高强度要求的场合。
2. 柔韧性好化学纤维柔软、蓬松,具有优良的弯曲性和弹性,不易断裂,适合制作软性面料。
3. 耐磨损化学纤维具有良好的耐磨损性能,在重复摩擦、拉扯等环境下不易造成损坏。
4. 抗皱化学纤维具有较好的抗皱性能,易于熨烫、整理,并且使用寿命较长。
5. 易染色化学纤维对染料有较好的吸收性,易染色,色彩鲜艳持久。
6. 易清洗化学纤维纤维易于清洗、干燥,并且不易受潮变形。
四、化学纤维的应用领域1. 纺织品化学纤维用于制作各类纺织品,如服装、织物、家居用品、床上用品等,其中聚酯、涤纶、尼龙等合成纤维用于制作服装等日常用品,而棉、麻、羊毛等天然纤维用于制作面料等。
化学纤维-自己总结复习资料
化学纤维-⾃⼰总结复习资料⾼分⼦学院化学纤维总结⼀、名词解释1.纤度表⽰纤维粗细程度的质量指标(2),有定长制和定重制(1),国际单位为特,每千⽶长纤维的质量克数,习惯单位旦(1)纤维线密度表⽰纤维粗细的指标,通常以tex、dtex等为单位, 1000⽶长的纤维的重量(克)为tex、10000⽶长纤维的重量(克)为dtex、1tex﹦10dtex。
2.取向度表⽰⼤分⼦链沿纤维轴的取向程度(2),⼀般⽤双折射或取向因⼦表⽰(1),取向度是⽆定型区和结晶区取向的总和(1)。
3.长丝纺丝流体(溶体或溶液)经纺丝成型和后加⼯处理得到的长度以千⽶计的连续纤维。
4.短丝(短纤维)按使⽤要求切断成⼀定长度的纤维,⼏厘⽶到⼗⼏厘⽶(1),分为棉型、⽑型和中长型 5.丝束由⼏万根甚⾄⼏百万根单丝组成的束丝,⽤来切断成短纤维和牵切成条⼦。
6.牵切纤维丝束经拉伸⽽断裂成短纤维,纤维长度不等7.预取向丝经⾼速纺制得的纤维,具有⼀定取向度,但仍需后处理加⼯。
8.全牵伸丝指在纺丝过程中纺丝、牵伸同时进⾏得到的⾼取向长丝,亦称FDY丝。
9.成纤聚合物指能够⽤于各种纺丝的聚合物,通常要求聚合物分⼦量较⾼,分布较窄,枝化度低,⽴体规整性好的⼀类聚合物。
10.变形纱变形纱包括所有经过变形加⼯的丝和纱,如弹⼒丝和膨体纱都属于变形纱。
11.天然纤维12.化学纤维采⽤天然或合成聚合物经纺丝成型加⼯⽽得到的纤维,化学纤维⼀般分为合成纤维和⼈造纤维13.复合纤维复合纤维:在纤维横截⾯上存在两种或两种以上不相混合的聚合物,这种化学纤维称为复合纤维,或称双组分纤维。
14.差别化纤维泛指通过化学改性或物理变形使常规化纤品种有所创新或赋予某些特性的服⽤化学纤维。
15.异形纤维在纤维成型过程,采⽤异型喷丝孔纺制的具有⾮圆形断⾯的异性断⾯或中空纤维。
答题要点:需采⽤异型喷丝孔的喷丝板(2分),断⾯为⾮圆形或中空(1分),绘图⽰意或举例说明(1分)。
16.⾼性能纤维指⾼强度、⾼模量、耐⾼温、耐化学品腐蚀的⼀类具有特殊性能的化学纤维。
高分子材料的生产方法要点
第四节 胶粘剂 1版教材:63-67 2版教材:465-467
第五节 涂料 1版教材:72 2版教材:485-486
高分子材料加工原理
王煦漫
第一章 绪论
第二节 高分子材料的生产方法
一、 化学纤维 二、 塑料 三、 橡胶 四、 胶粘剂(自学) 五、 涂料(自学)
一、 化学纤维
化学纤维制造的三个阶段:
(1)基础阶段:包括原料制备和纺前准备 原料制备:高分子化合物的合成(聚合)或
天然高分子比合物的化学、物理处理和机械 加工。
(二)塑料的成型加工
1、挤出成型 2、注射成型 3、模压成型 4、压延成型
1、挤出成型
叫挤塑、挤压模塑。是借助螺杆和柱 塞的挤压作用,使受热熔化的塑料强行 通过模口而成为具有恒定截面的连续制 品的成型方法。 如管、板、丝、薄膜、电线电缆等。
挤出成型产品
塑料挤出成型工艺流程
挤出工艺流程: 加料—在螺杆中熔融塑化—机头口模挤出—定 型—冷却—牵引—切割
2、注射成型
将塑料加热熔融塑化后,在柱塞或螺杆 加压下,物料通过机简前端的喷嘴快速注 入温度较低的闭合模具内,经过冷却定型 后,开启模具即得制品。
注射成型产品示例
注射成型原理
合模装置
注射装置
电气控制系统
液压传动系统
模具
3 模压成型
:
又称压缩模塑,是将粉状、粒状、碎悄状或纤 维状的塑料放入加热的阴模中,合上阳模后加热使 其熔化,并在压力的作用下,使物料充满模腔,形 成与模腔形状一样的模制品,再经加热或冷却,脱 模混合机
捏合机原理
(3)初混物的塑炼
目的: 提高物料的可塑性; 使各组分分散更均匀; 驱除挥发物。
塑炼机械: 双辊炼塑机、挤出机、密炼机。
高分子加工成型原理考试总结
纤维:一种细长形状(长径比>10)截面积较小(<0.05mm2)的物体天然化学:合成人造;单组双组多组;长纤短线短切纤条塑料:以合成(或天然)的高分子化合物为基本成分、在加工中通过塑化流动或原位聚合而成型的柔韧性或刚性固体高分子材料;合成半合成;热塑热固;通用工程;通用特种橡胶:以合成(或天然)的高分子化合物为基本成份的高弹性的高分子材料;天然合成;通用特种;涂料:应用于物体表面并能结成坚韧保护膜的物质的总称胶黏剂:能把各种材料黏合在一起的物质;有机无机;天然合成;结构非结构次结构;聚合物融融的方法:无熔体移走的传导熔融(熔融全部热量由与物料接触的高温表面或非接触表面的热辐射与热空气对流提供,熔融速率仅由传导决定,固态黏流态传热系数小,熔体效率低,滚塑)、有强制熔体移走的传导熔融(熔融的一部分热量由接触表面的传导提供,一部分热量通过熔膜中的黏性耗散将机械能转变为热能来提供,热传导率、熔体迁移、熔体耗散生热速率决定;拖曳流动、诱导流动;螺杆挤出机中的熔融)、耗散混合熔融(熔融热量由整个体积内将机械能转变为热能来提供,粒子形变、摩擦、黏性耗散、热传导;双辊塑炼)、利用电、化学或其他能源的耗散熔融方法(熔融的热量通过电、化学或其他能源转变为热能来提供)、压缩熔融、振动诱导挤出熔融(封闭的压力容器中受到一个复杂的往复剪切力作用)溶剂的选择:聚合物的溶剂的极性(极性越接近,越容易互溶;刚性较大的极性聚合物大分子间的作用力较强,其溶解性能较差)、溶度参数(|δ1-δ2|> 0.5 不相容;)、聚合物—溶剂相互作用参数(χ1 ↓高分子-溶剂相互作用力↑即溶剂的溶解能力↑)、聚合物溶液加工对所用溶剂的工艺要求由不相溶变为互溶的方法:在恒温下改变聚合物—溶剂体系的组成(由互不相容的区域转入互溶区域,溶解过程进行较慢、制得溶液浓度很低)、升高温度,超出互不相容区域(不改变组成的条件下,升高温度,是聚合物体系完全互溶)、改变溶剂组成(使相平衡曲线改变,是聚合物能溶解为某一浓度的浓溶液)混合分类:分散混合(粒子既有粒度的变化又有位置的变化)非分散混合(分散粒子通过位置的变化增加在混合物中空间分布的均匀性但不减小粒子尺寸)混合机理:分子扩散(在浓度梯度驱使下,各组分自发地由浓度较大的区域迁移到浓度较小的区域,从而达到各处组分均化的一种扩散形式,本质:物质分子的热运动,驱动力:浓度差)、涡旋扩散(系统内产生的紊流而实现流体混合)、体积扩散(流体质点液滴固体有系统的一个空间到另一空间的运动或两种或多种组分在相互占有的空间内发生运动,以达到各组分的均匀分布,支配地位)牛顿、非牛顿:黏度随剪切速率增大而减小为假塑性流体或剪切变稀;增大而增大的为胀流型剪切增稠;克服某一临界剪切应力才能使其产生牛顿流动,剪切应力随剪切速率线性增加为宾汉流体;剪切变稀的原因:大分子链缠点的解除,剪切速率增大,缠结点浓度下降,表观黏度下降;链段在流场中发取向,剪切速率增大,层流间牵拽力下降;大分子链发生脱溶剂化,剪切速率增大,大分子链发生脱溶剂化,大分子链有效尺寸变小影响聚合物流体剪切粘性、流动性的因素:聚合物分子结构特征对黏度的影响(链结构的影响:柔性增加,支链越多越短,流体的空间位阻越小,表观粘度越小,越易流动;相对分子质量的影响:相对分子质量增大,不同链段偶然位移相互抵消机会增多,分子链重心转移减慢,完成流动过程所需的时间和能量更多,表观黏度增大,不易流动;相对分子量分布的影响:黏度随相对分子质量分布宽度(浓度增大,体系大分子数增多,分子缠结概率增大,流体黏度增大,流动性下降)温度(温度升高,分子热运动加剧,分子间距增大,体积增大,分子间相互作用减小,黏度下降,流动性上升,Andrade方程:)溶剂(溶剂本身黏度越大,聚合物熔液黏度越大)混合(聚合物/聚合物共混物的组成,剪切应力↑黏度↓、粒子填充剂↑、小分子增塑剂,熔点↓流动性↑)流体静压力(聚合物流体受压力作用,分子间距离减小,分子间作用力增大,黏度增大,流动性减小)拉伸流动:简单、平面、双轴;影响因素:拉伸应变速率、温度、相对分男子质量及其分布聚合物流体弹性表现:液流弹性回缩、聚合物流体的蠕变松弛、孔口胀大效应、剩余压力效应、爬杆效应、无管虹吸现象、各种次级流动、空压误差和弯流压差、湍流减阻效应、触变性和震凝性流体、熔体破裂熔体破裂:出现鲨鱼皮、竹节型的原因,流体在流动时出现滑移和流体中弹回复引起,聚合物流体产生弹性应变与弹性回复的总结果。
高分子材料成型加工复习要点总结
高分子化合物:是一种树脂或橡胶和添加剂组成的物质。
高分子材料:是将高分子化合物经过工程技术处理后得到的。
高分子材料再经过成型加工,才能进入使用领域,成为高分子制品或成品。
塑料:是以树脂为主要成分,一般含有添加剂、在加工过程中能流动成型的材料。
密度小、比强度大、耐腐蚀性和绝缘性能。
橡胶:独特的高弹性,优异的疲劳强度,极好的电绝缘姓与耐磨性。
纤维:工业上是指柔韧、纤细的丝状物。
它有相当的长度、强度和弹性。
高分子材料成型加工特性可挤压性是指聚合物通过挤压作用形变时获得形状和保持形状的能力;可模塑性是指材料在温度和压力作用下形变和在模具中模塑成型的能力;可延性表示无定形或半结晶固体塑料在一个或两个方向上受到压延或拉伸应力时变形的能力;可纺性材料通过成型而形成连续固态纤维的能力。
入口压力降产生原因有哪些?①物料进入口模时,熔体在入口处产生收敛引起能量损失。
②入口处熔体产生弹性变形,因弹性能的存储造成能量损失。
③熔体流经入口处时,剪切速率剧增引起速度的激烈变化,为达到稳定流速分布产生了压力降。
聚合物结晶度大,制品的密度就大,制品成型收缩率大,刚度大,大多数力学性能较高,但伸长率和冲击强度下降。
混合通过各组分的物理运动(扩散)完成,基本运动形式:分子扩散,涡流扩散和体积扩散。
分散混合设备主要通过向物料施加剪切力,挤压力而达到分散目的,以物料所受剪切力的大小或剪切变形程度来决定设备混合强度的高低。
热固性模塑料的成型工艺性能(压制成型)流动性,固化速率,成型收缩率(高温模压后,脱模冷却至室温,各项尺寸会发生收缩,压缩率:体积变化大,表观相对密度与制品相对密度的比值,(通常降低压缩率的方法是模压成型前对物料进行预压)压缩成型过程:嵌件,加料嵌模排气固化脱模。
传递模塑形式及设备①罐式传递模塑②柱塞式传递模塑③杆式传递模塑热固性塑料制品收缩的因素:①成型过程中发生了化学交联,密度变大,产生收缩,②由于塑料和金属的热膨胀系数相差很大,故冷却后塑料的收缩比金属模具大得多③制品脱模后由于压力下降有弹性回复和塑性变形产生使制品的体积发生变化挤出成型的原理:使高聚合物的熔体在挤出机的螺杆或柱塞的挤压作用下通过一定形状口模而成为具有恒定截面的连续制品的挤出成型工艺流程①塑化使塑料粒子由粒状转变成粘流态物质(干法塑化)②成型③定型(定径处理冷却处理)聚合物熔体在挤出机均化段的流动形式:正流、逆流、漏流和横流。
高分子材料复习要点
高分子材料的复习要点一、名词解释:单体:能合成高聚物的低分子化合物称为单体结构单元:由一种单体分子通过聚合反应而进入聚合物重复单元的那一部分称为结构单元聚合度:组成高分子的结构单元数热塑性塑料:受热时软化或熔融、冷却后硬化,韧性好,可反复成形。
热固性塑料:在加热、加压并经过一定时间后即固化为不溶、不熔的坚硬制品,不可再生。
具有更好耐热性和抗蠕变能力。
工程塑料:具有较高性能,能替代金属制造机械零件和工程构件的塑料。
橡胶:橡胶是一种材料,它在大的变形下能迅速而有力地恢复其变形,能够被改性(硫化)纤维:长径比为100倍以上的均匀条状或丝状的材料称为纤维材料基本性能的定义:耐热性:材料和覆盖层抗热的能力。
、抗冻性被冷却的生物,在体内已出现冰晶的状态下仍能生存的特性。
、耐水性型煤浸水2小时前后的平均抗压强度之差与浸水前的平均抗压强度的百分比。
、耐老化性材料及其制品耐老化作用的能力。
、耐磨性:材料在一定摩擦条件下抵抗磨损的能力,以磨损率的倒数来评定。
、阻燃性推迟火焰蔓延的性质。
、抗拉强度材料在拉伸断裂前所能够承受的最大拉应力。
抗弯强度:材料抵抗弯曲不断裂的能力,主要用于考察陶瓷等脆性材料的强度。
、抗压强度:单向面积上所能承受的最大载荷、刚度:作用在弹性元件上的力或力矩的增量与相应的位移或角位移的增量之比。
结构或构件抵抗弹性变形的能力,用产生单位应变所需的力或力矩来量度。
、含水率纤维材料及其制品的含水重量与干燥重量的差数对其含水重量的百分率、土体中水的质量与土颗粒质量之比,以百分率表示、抗污性生物对某种污染物所具有的忍受能力、耐酸碱性指对酸液或碱水浸泡的耐力、耐擦洗性、保温绝热性二、高分子材料的简写塑料:聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯乙烯(PS )橡胶:天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、顺丁橡胶(BR)、异戊橡胶(IR)、氯丁橡胶(CR)、丁晴橡胶(NBR)、丁基橡胶(IIR)、乙丙橡胶(EPR)、纤维:聚酯纤维(PET)、聚酰胺纤维(PA尼龙)、聚丙烯腈纤维(PAN腈纶)、聚丙烯纤维(PP丙纶)、聚乙烯醇纤维(PV A尼纶或维尼)、三、判断题四、简答题组成成分塑料:以单体组成的高聚物为主体,外加填充剂、增塑剂、稳定剂、增色剂、润滑剂、固化剂橡胶:生胶、混炼时加料塑练胶、防腐剂、填充剂、增塑剂、硫化剂纤维:天然纤维和化学纤维成型方法塑料的成型方法:1、挤出成型2、注射成型3、压制成型4、压延成型5、吹塑成型橡胶的成型方法:1、塑练2、混炼3、压延4、5、成型6、硫化纤维的成型方法:1、熔融纺丝法2、溶液纺丝法(湿法纺丝、干法纺丝)性能优异的高分子材料的特点高分子材料的鉴别塑料:1表观鉴别法2燃烧鉴别法3密度鉴别法4熔点鉴别法5显色试剂鉴别法橡胶:1形态鉴别法2燃烧鉴别法3玻璃化转变温度鉴别法4脆化鉴别法纤维:1用显微镜鉴别纤维品种2用燃烧法鉴别纤维品种高分子材料的老化高分子及其制品在长期储存和使用过程中性能随时间逐渐劣化的现象称为老化。
高分子材料成型加工原理期末复习重点升华提升版
高分子材料成型加工原理期末复习重点升华提升版This model paper was revised by LINDA on December 15, 2012.1聚合物主要有哪几种聚集态形式?玻璃态(结晶态)、高弹态和粘流态2线性无定形聚合物当加工温度T处于Tb < T <Tg,Tg<T<Tf,Tf <T <Td时,分别适合进行何种形式的加工聚合物加工的最低温度T<Tg玻璃态——适应机械加工;聚合物使用的最低(下限)温度为脆化温度TbTg<T<Tf高弹态,非晶聚合物Tg<T<Tf温度区间,靠近Tf一侧,粘性大,可进行真空、压力、压延和弯曲成型等;高弹形变有时间依赖性,加工中有可逆形变,加工的关键的是将制品温度迅速冷却到Tg以下;结晶或部分结晶聚合物在Tg~Tm,施加外力>材料的屈服强度,可进行薄膜或纤维拉伸;聚合物加工的最低温度:玻璃化温度TgT>Tf(Tm)粘流态(熔体,液态)比Tf略高的温度,为类橡胶流动行为,可进行压延、挤出和吹塑成型。
可进行熔融纺丝、注射、挤出、吹塑和贴合等加工3熔融指数?说明熔融指数与聚合物粘度、分子量和加工流动性的关系, 挤出和注塑成型对材料的熔融指数要求有何不同熔融指数(Melt Flow Index)一定温度(T >Tf 或 Tm)和压力(通常为)下,10分钟内从出料孔 (= ) 挤出的聚合物重量(g∕10 min)。
a评价热塑性聚合物的挤压性;b评价熔体的流动度 (流度φ= 1/η), 间接反映聚合物的分子量大小;c购买原料的重要参数。
分子量高的聚合物,易缠结,分子间作用力大,分子体积大,流动阻力较大,熔体粘度大,流动度小,熔融指数低;加工性能较差。
分子量高的聚合物的力学强度和硬度等较高。
分子量较低的聚合物,流动度小,熔体粘度低,熔融指数大,加工流动性好。
分子量较低的聚合物的力学强度和硬度等较低4解释:应变软化;应力硬化;塑性形变及其实质。
东华大学高分子材料成型原理-第五章-化学纤维成型加工原理
有的形变能力。
伸至断裂时外力所做的功。
大小可由应力应变曲线下的面积求得:
������������
=
������ ������������∙������
(N/tex)
������������为线密度(tex),L 为试样长度(mm)
6、决定最大丝条长度������∗的断裂机理 (1)内聚破坏机理:对于粘弹性流体的拉伸流
是否出现“溶体破裂”取决于纺丝流体的弹
性性质(������)及其在喷丝孔道中的流动状态������̇ 。
○1 提高纺丝细流温度⇒ ������ ↓;
○2 减小泵供量⇒ ������̇ ↓。
区域,因此是纺丝成型过程最重要的区域。 其中:IIa 区是拉伸流动的主要区域,对纤维的均
匀性影响较大; IIb 区是纤维结构形成的主要区域。 (3) III 区:固化丝条运动区:丝条已经固化, 无明显流动;纤维的初生结构在此继续形成。 2、 熔体纺丝线上的力平衡 (1) 距离喷丝头 X 处的力平衡方程式:
(3)
推导表面摩擦系数:������������
=
∆������������������������ ������������������������������∙������������������∙∆������
取纺丝线固化区������1处与������2处,则:
东华大学材料科学与工程学院 2011 级 程扬 整理 chengyang1128@
(2) 两个重要结论:
○1 只有横向吹风(������������ = 0,������������ ≠ 0)时的传热系
数是只有纵向吹风(������������ ≠ 0,������������ = 0)时的
高分子材料基础复习总结
高分子材料(聚合物材料)以高分子化合物(树脂)为基体,再配有其它添加剂(助剂)。
高分子化合物(高分子)往往由许多相同的、简单的结构单元通过共价键(有些是离子键)有规律的重复连接而成。
蠕变现象受到一个恒定应力σ0时,形变随时间无限发展。
应力松弛在恒定形态下,物理的应力随时间而逐渐衰减。
滞后现象高聚物在交变应力(周期性应力)作用下,形变落后于应力的现象。
力学内耗出现滞后现象时,则由于形变功与恢复功并不相等而产生功的损耗。
屈服是指在较大外力作用下材料发生塑性变形的行为。
塑料以合成或天然高聚物为基本成分,并配以一定的高分子助剂如填料、增塑剂、稳定剂、着色剂等经加工可塑成型,并在常温下保持其形状不变的材料。
热塑性弹性体是指在高温下能塑化成型而在常温下能显示橡胶弹性的一类材料,因此其既显示橡胶的物理性能,又具有热塑性塑料加工特性的材料。
回弹率将纤维拉伸后除去负荷,可回复的弹性伸长与总伸长之比。
弹性模量每单位截面积的纤维延伸原来1%所需的负荷(单位:N/tex互穿网络弹性体由两种线型弹性体胶乳混合在一起,再进行凝聚并同时进行交联现代分析测试方法一、高分子材料的化学分析1,简单定性分析受热行为,包括燃烧试验(火焰试验)、干馏试验。
根据燃烧性、分解出气体的气味、火焰、外形变化等分析。
2,高分子材料的溶解性3,高分子材料的分离和纯化溶解-沉淀萃取二、高分子材料的波谱分析1,红外光谱(IR)1)分析与鉴别高聚物2)高聚物反应的研究3)共聚物的研究4)结晶度的研究5)高聚物的表面研究6)高聚物的取向研究2核磁共掁(NMR)1)高分子的鉴别2)共聚物组成的测定3)立构规整性的测定4)共聚物序列结构的研究5)高聚物分子运动的研究6)支化度和键接方式的研究三、高分子材料的色谱分析1,气相色谱1)利用纯物质对照的定性分析,如:利用保留值包括t R、V R定性。
2)利用文献保留数据的定性分析3)与其它方法结合的定性法,如IR、化学反应4)利用峰面积或峰高定量分析2,裂解气相色谱1)热固性树脂的鉴定2)共聚物与共混物的区别3)高分子官能团的鉴定4)高分子同系物的测定四、x-射线衍射在高分子材料研究中的应用1)高聚物的物相分析(包括各种添加剂的物相分析)2)结晶度的测定3)取向度的测定4)微晶大小的测定5)高聚物晶体结构分析五、电子显微镜1,SEM1)研究纤维和织物的结构及其缺陷特征2)研究均相聚合物及其多相复合体系的结构2,TEM1)研究聚合物的结晶结构2)研究由表面起伏现象表现的微观结构问题,如PAN变成C纤维过程中微纤结构的变化。
高分子材料加工原理考试复习重点
名词解释5道 15分判断10道 10分选择10道 20分问答4道 40分论述题1题 15分第一章绪论通用高分子的主要种类和概念纤维:一种细长形状(长径比>10)、截面积较小(〈0.05mm2)的物体塑料:以合成(或天然)的高分子化合物为基本成份、在加工中通过塑化流动或原位聚合而成型的柔韧性或刚性固体高分子材料橡胶:以合成(或天然)的高分子化合物为基本成份的高弹性的高分子材料涂料:应用于物体表面并能结成坚韧保护膜的物质的总称胶粘剂:能把各种材料粘合在一起的物质材料是用来制造各种产品的物质,是具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质.第二章聚合物流体的制备聚合物流体的制备包括熔体的制备和溶液的制备第二节中的1,2,3小节·熔体的话是通过加热,不同加热的方法,加热,熔体转移,熔体移轴,剪切,理解热传导,熔融方法上的要求聚合物的熔融:即完成聚合物由固体转变为熔体的过程。
一。
熔融的方法(了解蓝色字体的方法和区别)1. 无熔体移走的传导熔融2. 有熔体强制移走的传导熔融: 熔融的一部分热量由接触表面的传导提供,一部分热量通过熔膜中的粘性耗散将机械能转变为热能来提供。
·力学耗散:力学的能量损耗,即机械能转化为热能的现象.在外力作用下,大分子链的各运动单元可能沿力的方向做从优取向的运动,就要克服内部摩擦,所以要消耗能量,这些能量转化为热能。
随着螺杆的转动,筒壁上的熔膜被强制刮下来移走,而使熔融层受到剪切作用,使部分机械能转变为热能.哪种热能占主导地位,取决于聚合物本身的物理性质、加工条件和设备的结构参数。
当机筒温度较低、螺杆转数较高时,由剪切产生的剪切热占主要地位.当螺杆转数较低,机筒温度较高时,机筒的传导热占主要地位。
3.压缩熔融: 熔融热量由将机械能转变为热能来提供。
4。
耗散混合熔融: 熔融热量由在整个体积内将机械能转变为热能来提供的. 例:双辊塑炼(开炼)5.利用电、化学或其它能源的耗散熔融方法:熔融的热量通过电、化学或其它能源转变为热能来提供.6.振动诱导挤出熔融: 将振动力场引入聚合物熔融加工的全过程。
高分子材料复习总结
通用塑料聚乙烯(PE)性质:1.乳白色半透明的蜡质状,易燃烧,离火后能继续燃烧,密度为0.85~1.0g/cm32.熔层:105℃~137℃.脆化温度(Tb)低于-50℃.最高使用温度100℃,最低使用温度-70℃.3.产量居塑料首位,约占塑料总量的1/3.4.分子呈非极性,其吸水性低,小于0.01%,加工前可以不进行干燥.合成:自由基聚合:偶氮类如偶氮二异丁腈(AIBN)、过氧类如过氧化二苯甲酰(BPO)配位聚合:Zieger-Natta引发体系、茂金属引发体系分类:低密度聚乙烯LDPE0.91~0.94g/cm3高密度聚乙烯HDPE 0.94~0.99g/cm3中密度聚乙烯MDPE线性低密度聚乙烯LLDPE超高分子量聚乙烯UHMWPE和茂金属聚乙烯mPE1.LDPE:高压法.压力150~250Mpa,温度180~300℃,在微量氧的存在下,氧气与乙烯作用可能生成乙烯过氧化氢(CH2=CHOOH),分解后产生自由基,引发自由基聚合.易产生支链,影响了分子的对称性和空间规整性,结晶度小,密度低.2.HDPE:离子型聚合.分子量高,支链短而少,结晶度大,密度高.采用Ziegler-Natta型引发剂或钼、镍、铬的氧化物.知识点:1.在HDPE,LDPE和LLDPE中,HDPE的透气性能最好,且对油、脂的阻隔性能也最高.2.LLDPE:是乙烯与含量约8%的高级α烯烃(如1-丁烯、1-己烯和1-辛烯等)的共聚物.3.聚乙烯主链基本是饱和的脂肪烃长链,分子链上有甲基、短的或较长的烷基支链、不同类型的双键.4.在低压法获得的HDPE含有较多的双键,而在低密度聚乙烯中还存在有羰基和醚基.5.结晶性高聚物,LDPE结晶能力64%,HDPE结晶能力高87%~93%,LLDPE的结晶度略高于LDPE,远低于HDPE.6.高分子量聚乙烯(HMWHDPE)和超高分子量聚乙烯(UHMWPE)仍属高密度聚乙烯,分子结构和普通HDPE相同,1)耐磨性能.优于PTFE、MC尼龙、POM等.2)冲击强度.工程塑料中最高的,远高于ABS、PC和尼龙等材料3)自润滑性能.摩擦系数极低,与PTFE相当.4)耐化学腐蚀性能.分子链上不存在可反应的基因,且结晶度较高,具有良好的化学稳定性7.几种聚乙烯的结构:8.PE在空气中会被氧化,在高温下更容易被氧化,因此,在加工过程中应避免与空气接触;或者在PE中加入抗氧剂.9.PE的结晶能力强,结晶度高,成型收缩率大,一般在1.0~3.5%内,对于HDPE的成型收缩率可达5%.10.LDPE上有较长的支链结构,其流动性比LLDPE和HDPE要好.11.当分子量分布宽时,低分子量的成份多,低分子量的部分对高分子量的部分起到了增塑作用,有利于改善流动性.改性:1.交联聚乙烯(PE-X):改善PE的耐热性和应力开裂性.常用高能辐射交联、过氧化物交联、硅烷交联2.氯化聚乙烯(CPE):PE是一种极易燃烧,且为非极性聚合物,染色和印刷性能差.氯化后可改善这些不足.3.氯磺化聚乙烯(CSM):白色海绵状弹性固体,阻燃性,耐候性提升.4.乙烯 乙酸乙烯酯共聚物(EVA):VA含量小于40%的共聚物称EVA共聚物,VA含量高于40%的简称VAE.具有光学透明性,比聚乙烯有更好的耐候性.5.乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH):所有聚合物中,聚乙烯醇(PVOH)对各种气体的透过率最低,但其为水溶性的.与乙烯共聚后可克服水溶性的缺点.6.乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物E(M)AA:光学性能、韧性、黏结力高于LDPE.7.乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA):优异乃应力开裂和耐低温冲击.8.乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA):优良耐冲击性能、耐应力开裂、耐疲劳.聚丙烯(PP)性质:1.PP是所有树脂中最轻的品种之一,密度0.90~0.91g/cm3,仅大于聚4-甲基-1-戊烯2.结晶融化温度164~176℃3.吸水率低,仅为0.01~0.04%.分类:等规聚丙烯(lsotacticpolypropylene,iPP)间规聚丙烯(SyndiotacticPolypropylene,sPP)无规聚丙烯(AtacticPolypropylene,aPP)知识点:1.晶相与非晶的密度差值较小,因此较PE有更好的透明性,而茂金属PP(mPP)的透明度可达96%,能与PET和PS相媲美.2.PP有优良的耐化学试剂性能,且随结晶度的增加而提高.3.PP中存在叔碳原子,易被氧化性介质侵蚀,当曝露在大气中,受到紫外线和热的作用下,大分子链产生断裂降解,性能劣化.因此对于PP,提高耐老化性能是相当重要的.4.PP很容易在非极性有机溶剂中溶胀或溶解.但对极性有机溶剂却很稳定.5.当等规度IIP相同时,随着MI的增大,拉伸屈服强度升高6.当MI一定时,随着IIP的提高,拉伸屈服强度增加7.MI大的PP具有较低的分子量,易于结晶,结晶度高8.IIP增加,结晶能力强,结晶度高9.在受热受力作用时,PP表面热氧化作用加剧,使分子量下降而产生应力开裂,这种现象称为热应力脆化,PP比PE有较好的耐应力开裂性,其分子量越大,耐应力开裂性能越好.PP共聚物的耐应力开裂性优于均聚物.10.PP的五种晶体结构:α、β、γ、δ、拟六方.最常见最稳定的是α晶态11.立构规整性用等规度(或称全同指数、立构规整度IIP)来表示,常用沸腾正庚烷的萃取剩余物所占分数来表示.12.成形收缩率大1~2.5%,易发生缩孔、凹痕、变形.改性:茂金属聚丙烯mPP聚氯乙烯(PVC)性质:1.Tg为80℃,Tf约160℃,T D(热分解温度)约140℃,Tb-50~-60℃,大多数制品长期使用温度不宜超过55℃.2.密度约为1.4g/cm3.3.纯聚氯乙烯的吸水率和透气性都很小.4.离火即灭,火焰上端呈黄色,下端绿色,冒黑烟,发出刺激性酸味,滴下胶质5.聚氯乙烯树脂多为白色或淡黄色的粉料或粒料,塑化后可以变透明分类:1.按聚合度通用型PVC 平均聚合度为500~1500高聚合度型PVC 平均聚合度大于1700以上2.按增塑剂含量无增塑PVC(UPVC) 增塑剂含量为0;硬质PVC 增塑剂含量小于10%;半硬质PVC 增塑剂含量为10-30%软质PVC 增塑剂含量为30-70%;聚氯乙烯糊塑料增塑剂含量为80%以上知识点:1.聚乙烯分子间作用力大,Tf很高,接近分解温度,因此加入增塑剂以降低Tf.2.通过加入稳定剂提高T D才能进行加工成型.3.聚氯乙烯属于极性高聚物,对水等导电物质亲和力较大,故电阻较非极性的聚烯烃要小,但仍有较高的体积电阻和击穿电压4.聚氯乙烯树脂含有残留的少量双键及引发剂残基,且两相邻碳原子之间含有氯原子和氢原子,容易脱氯化氢,形成共轭的不饱和键.该反应会连锁进行,得到多个双键共轭的聚乙炔结构.5.聚氯乙烯脱去氯化氢,会出现变色,顺序为:白色→粉红色→淡黄色→褐色→红综色→约黑色→黑色.6.外加增塑剂起增塑效果的方法叫外增塑,用化学方法在分子链上引入其他基团或链段,减弱分子之间的作用力而起到增塑,叫内增塑.7.一般来说,增塑剂含量越多,拉伸强度、弹性模量较小,而伸长率越大.8.聚氯乙烯在加工前需要干燥处理,加工温度控制要精确,加工时间要尽量短9.稳定剂是阻止或延缓高分子材料降解的一类助剂10.增塑剂:是为了降低聚合物的软化温度和提高其加工性、柔韧性或延展性而加入的低挥发性的一类物质.而这种作用则称为增塑作用,其机理为:增塑剂分子插入到聚合物分子链之间,削弱了聚合物分子链间的应力,结果增加了聚合物分子链的移动性、降低了聚合物分子链的结晶度,从而使聚合物的塑性增加.如果增塑剂的分子仅能插入部分结晶的聚合物的无定形区域,则此增塑剂便是非溶剂型增塑剂,也就是所谓的辅助增塑剂.如果增塑剂的分子在插入聚合物的无定形区同时又能插入结晶区,则此增塑剂便是溶剂型增塑剂,即主增塑剂.11.增塑剂类型:邻苯二甲酸酯类:邻苯二甲酸二丁酯DBP邻苯二甲酸二辛酯DOP磷酸酯类:磷酸三甲酚酯磷酸三苯酯脂肪二元酸酯类:己二酸二辛酯癸二酸二辛酯;12.润滑剂:降低物料之间及物料和加工设备表面的摩擦力,提高熔体的流动性,提高制品表面的光洁度得助剂.在PVC及LLDPE中最重要.改性:氯化聚氯乙烯(CPVC):提高了耐热性和力学性能,但稳定性降低聚偏氯乙烯(PVDC):一般不独立应用,与其他单体共聚聚苯乙烯(PS)性质:1.PS透明性非常好,同PC和PMMA合称三大透明塑料2.PS落地或敲打会发出类似金属的声音,易断,断口处呈现蚌壳色银光.3.PS的耐热性能不好,PS的热变形温度约为70-98℃,Tg为80-105℃,制品长期使用温度为60-80℃.PS的耐低温性也不好,脆化温度为-30℃.4.相对密度:1.04~1.10g/cm35.PS在高于300℃时将剧烈分解.易燃,燃烧时发浓烟,离火后继续燃烧.分类:1.通用型聚苯乙烯(GPPS)2.可发性聚苯乙烯(EPS):聚苯乙烯泡沫塑料,有吸水性小,隔音保湿.3.高抗冲聚苯乙烯(HIPS):橡胶增韧塑料,采用弹性体(顺丁橡胶或丁苯橡胶)对PS进行化学或物理改性.4.间规聚苯乙烯(sPS):利用茂金属作为引发剂,具有间规结构的PS,能快速结晶,具有高耐热性和耐化学腐蚀性.知识点:1.苯基基增大了空间位阻效应,使得PS分子链刚硬,分子链活动能力小,呈现刚性和脆性,制品易产生内应力,且PS空间立体规整度差,难于结晶,是一种无定形聚合物2.由于苯基的存在,主链上α氢原子活化,易于被空气中的氧氧化,制品长期户外使用变黄变脆.但苯基的存在使其有较高的耐辐射性3.PS硬而脆、无延伸性、拉伸至屈服点附近即断裂.其拉伸强度和弯曲在通用热塑性塑料中最高,但冲击强度很小,难以用做工程塑料.4.PS的耐磨性差,耐蠕变性一般,尺寸稳定性好,收缩率低,一般仅为0.2%-0.7%.5.线膨胀系数较大,与金属相差悬殊,故制品不易带金属嵌件.6.分子链上无极性基团,吸湿性小(约为0.02%),在加工前一般不需干燥;7.表面电阻和体积电阻均很大,也不吸水,因此很容易产生静电,使用时应加入抗静电剂8.塑料回收:01PET 02HDPE03PVC 04LDPE05PP 06PS07PC及其他类改性(机械共混或接枝共聚):1.AS/SAN(透明ABS):苯乙烯-丙烯腈的共聚物,无定型线形高聚物,具有较高的耐热性、优异的光泽和耐化学药品性的透明塑料.2.AAS/ASA:丙烯腈、丙烯酸酯和苯乙烯共聚物,热塑性塑料,它是将聚丙烯酸酯橡胶的微粒分散于丙烯腈与苯乙烯共聚物(AS)中的接枝共聚物,3.ABS:丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚物,是坚韧、质硬、刚性的热塑性树脂.为无定型材料,外观为不透明呈象牙色,具很高的高光泽度.相对密度为1.05,有优良的力学性能,其冲击强度极好.4.ACS:丙烯腈、氯化聚乙烯、苯乙烯的三元共聚物,物理性能虽然与ABS相似,但具有很高的阻燃性和优异的耐光性,不会因光照而变色,耐静电引起的灰尘积附的特性,不需要在配方中加入抗静电剂5.AES:乙丙橡胶、丙烯腈、苯乙烯接枝共聚物,耐候性优于ABS聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)性质:1.具有十分优异的光学性能,透光率90%~92%,折射率为1.49,可透过大部分紫外线和红外线.2.Tg:80~100℃,使用温度在40~80℃.氧指数为17.3,易燃.知识点:1.70%~75%间同立构,不具有完全的规整结构,而且有庞大的侧基,是无定形的2.有优良的拉伸强度、弯曲强度和压缩强度,但冲击强度一般,且对缺口敏感较大;3.表面硬度一般,易于划伤,耐磨性较低,抗银纹能力较差.耐候性好,长期在户外使用,性能下降很小.4.酯基的存在使其耐溶剂一般,不耐芳烃、氯代烃5.注塑温度在180~230℃,加工温度范围窄,超过260℃以上即分解.6.加工前需要进行干燥处理,使其含水量在0.02%以下7.熔体粘度较大,成型中易产生内应力.须在85℃下进行缓慢退火处理.酚醛树脂定义:酚醛树脂是酚类与醛类在催化剂作用下形成树脂的统称性质1.酚醛树脂和环氧树脂、不饱和聚酯合称三大热固性树脂2.使用温度高,长期高使用温度150℃~200℃分类:1.常用的酚醛树脂是苯酚和甲醛缩聚制备,简称PF.2.热固性酚醛树脂、热塑性酚醛树脂知识点:1.热塑性机理:在酸性催化剂作用下,苯酚与甲醛反应生成羟甲基苯酚中间体.中间体与苯酚缩聚形成双羟基苯甲烷及其异构体,因为甲醛用量不足,没有多余的羟甲基活性基团,不能进一步产生交联,只能形成线聚合物.2.热固性机理:碱性催化剂作用下,甲醛在苯酚的邻对位进行加成反应,形成羟甲基苯酚,羟基苯甲酚之间互相缩聚形成立体网状结构.3.蠕变小,尺寸稳定性好4.阻燃性好,发烟量低5.酚醛树脂结构中含有大量酚基,吸水性较大,吸水后制品膨胀,出现翘曲,拉伸、弯曲强度降低,冲击强度提高6.热塑性酚醛树脂需要加入固化剂,才能使其固化.固化剂六次甲基四胺7.固化促进剂:MgO,促进树脂本身反应基团的化学活性,进而缩短反应时间;氨基树脂(AE)定义:含有氨基或酰胺基团的化合物与醛类化合物缩聚的产物.分类:尿甲醛树脂UF、三聚氰胺甲醛树脂(蜜胺树脂)MF、苯胺甲醛树脂知识点:1.氨基树脂合称包括加成反应和缩聚反应两个过程2.脲甲醛树脂为水溶性树脂,需要固化剂固化才能使用3.脲甲醛树脂表面硬度高,透明,易着色;但易吸水,吸水后变形或产生裂纹,耐热性差,长期使用温度低于70℃.4.密胺树脂耐热性好,可在沸水条件下长期使用,耐碱,介电性能好.环氧树脂(EP)定义:分子中含有两个或两个以上环氧基团的高分子化合物,通常分子量不高.性质:环氧树脂能够粘结从非金属到金属的多种材料,俗称“万能胶”.分类:缩水甘油醚类、缩水甘油酯类、缩水甘油胺类、线型脂肪族类、脂环族类知识点:1.未固化是线型热塑性树脂,固化后成为网状体型的热固性聚合物.2.双酚A缩水甘油醚型环氧树脂,通常被称为双酚A环氧树脂,占环氧树脂总产量的90%.3.含有1摩尔环氧基的环氧树脂的重量克数称为环氧当量.4.环氧值:是指在100克环氧树脂中所含环氧基的摩尔数,环氧值=100/环氧当量.5.环氧基含量:环氧树脂中环氧基的重量百分含量.环氧基含量=环氧值*43.6.固化机理:环氧树脂中的环氧被氨基打开,从而在环氧基之间发生交联反应7.能使环氧树脂的环氧基开环发生交联聚合,使树脂固化的物质,统称为固化剂,反应的过程叫做固化.8.胺的用量:G=E*(M/H)G-每100g环氧树脂所需要的胺量,单位:gM-胺的物质的量;H-1mol胺中活泼氢的数目E-环氧值9.其他助剂:稀释剂、增韧剂、填料、色料10.环氧树脂固化时不放出易挥发的小分子,不会生成气泡,固化收缩小.故环氧树脂的加工性能和尺寸稳定好.11.环氧树脂粘结性很好,是因环氧树脂中含有许多的极性大的羟基和醚键,可和其他表面上的活泼氢起反应形成化学键,极大地增强了结合力;另外还因为环氧树脂可以相当平稳地从液态变成固态,仅有轻微收缩,故能保持原有的键合作用不饱和聚酯(UP)定义:不饱和聚酯是由二元或多元酸同二元或多元醇,经过缩聚反应而成的一种主链含酯键的高分子化合物性质:容易燃烧,离火后继续燃烧,火焰呈黄色黑.密度为1.2-1.3g/cm3,玻纤增强后为1.6-1.7g/cm3折射率约1.5,在紫外光下通常发出蓝白色的荧光,吸水性0.1-1.0%.知识点:1.原料:不饱和二元酸(顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸、次甲基丁烯二酸等).饱和二元酸:芳香族二元酸、脂肪族二元酸多元醇:主要是二元醇,常用丙二醇、乙二醇等2.饱和二元酸作用:有效地调节聚酯分子链中双键的间距、增加树脂韧性、降低结晶倾向、改善树脂在乙烯类单体中的溶解性.3.一元醇作用:作为分子链长控制剂,多元醇可以得到高相对分子质量、高熔点的支化聚酯4.交联剂:苯乙烯(与不饱和聚酯及助剂混溶性好)乙烯基苯、二乙烯基苯甲基丙烯酸甲酯MMA(固化树脂透明)邻苯二甲酸二丙烯酯(适于浸溃制品)5.固化引发剂:一般为有机过氧化物或偶氮类有机物(BPO、AIBN)6.促进剂:促进引发剂分解产生自由基,加快交联反应7.不饱和键越多,交联密度越大、刚度增大、耐磨性提高8.不饱和聚酯树脂不耐氧化性介质.在硝氧化性介质中树脂极易老化变质,温度升高老化过程加速.对其它酸、碱、溶剂耐蚀能力较差,但有较好的耐水性聚氨酯(PU)定义:指大分子链中含有许多重复的氨基甲酸酯基团的一类聚合物,全称为聚氨基甲酸酯.分类:浇注型聚氨酯弹性体(简称CPU)应用最广、产量最大的一种;热塑型聚氨酯弹性体(简称TPU)混炼型聚氨酯弹性体(简称MPU)知识点:1.由于树脂分子链含有氨基甲酸酯基,分子间存在很强的氢键,在外力作用下断裂,外力除去后氢键又会形成,因此具有高模量、耐撕裂、很好的磨耗性能和减震效果2.聚氨酯是由多异氰酸酯(常用的是二异氰酸酯)与多元醇反应生成的,常用的二异氰酸酯:有甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)3.聚氨酯可看作是由高极性的氨基甲酸酯链节(硬段)和玻璃化转变温度Tg低于室温的聚合物-O-R-O-(软段)交替组成的嵌段共聚物.在常温下,软段处于高弹态,而硬段则处于玻璃态或结晶态4.聚氨酯弹性体中微相分离的程度愈高,TPU的强度和模量愈高.5.弹性可调,调节树脂的成分配比,可从极坚硬的调节到极柔韧的弹性涂层6.反应注射成型简称RIM、增强反应注射型简称RRIM工程塑料通用工程塑料:聚酰胺(PA)定义:分子链上含有酰胺基团的高分子化合物性质:聚酰胺又称尼龙(Nylon)脂肪族聚酰胺是乳白色角质状固体,密度在1.01-1.16g/cm3聚酰胺是塑料中吸湿性最强的品种之一,分子链上酰胺基含量越大,吸水性越强在火源作用下可以燃烧,多数聚酰胺具有自熄性,即使燃烧,火焰传播速度也很慢.分类:1.p型聚酰胺:由ω-氨基酸自缩聚或由内酰胺开环聚合制得,p代表单体中所含碳原子数.mp型聚酰胺:由二元胺与二元羧酸缩聚得到,其中m代表所用二元胺中所含碳原子数,p 代表所用二元羧酸的碳原子数.2.脂肪族聚酰胺、香族聚酰胺(芳纶)、脂环族聚酰胺、含杂环的聚酰胺、半芳香聚酰胺知识点:1.所有脂肪族聚酰胺分子链都是线型结构,分子链骨架由-C-N-,-CH2-组成,具有良好的柔曲性,赋予材料良好的韧性.分子链上有规律地交替排列着较强的极性酰胺基,分子链很规整,具有较强的结晶能力.极性的酰胺基可以使分子链之间形成氢键,氢键的形成增大了分子链之间的作用力,使聚合物的结晶能力进一步增强,同时也使聚合物的熔点升高.2.对于聚酰胺,由于吸湿性强,水分对材料有增塑作用.随着吸水率的增加,拉伸、弯曲和压缩强度均下降,而冲击强度增高,延伸率也增大.3.聚酰胺具有良好的耐磨耗性,是优良的耐磨材料之一.结晶愈高,材料硬度愈大,耐磨性愈好.4.聚酰胺是半结晶型聚合物,结晶度一般小于聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等高结晶度聚合物.5.聚酰胺分子链中含有极性酰胺基,干燥的条件下,聚酰胺尚具有较好的电性能,但明显低于聚乙烯、聚苯乙烯等材料.在潮湿环境下,体积电阻率和介电强度均会下降,介电常数和介质损耗也明显增大.6.暴露到室外大气环境中,性能会逐渐地明显下降,主要的变化是发暗、变脆,力学性能下降.7.吸湿性强,加工前必须充分干燥.熔体粘度低,注塑中会有流涎现象,需采用自锁式喷嘴防止流涎.8.单体浇铸聚酰胺缩写为MC聚酰胺,是将单体直接浇铸到模具内进行聚合并成为制品的一种方法,该方法得到的聚酰胺制品分子量高于一般的聚酰胺,制品力学性能、耐热性均明显高于一般聚酰胺制品.改性:1.透明聚酰胺:向分子链上引入侧基的方法破坏分子链的规整性,抑制结晶.如聚对苯二甲酰三甲基已二胺和PACP-9/6聚碳酸酯(PC)定义:聚碳酸酯是指分子链中含有碳酸酯基的聚合物,没有特别加以说明的情况下,通常所说的聚碳酸酯都是指双酚A型聚碳酸酯及其改性品种性质:密度1.2g/cm3-1.27g/cm3,吸水率0.35%透光率90%以上,作为光学玻璃有光学畸变,表面易磨损Tg:145-150℃,Tf:220-235℃,T D:320-340℃,T b:-100℃.知识点:1.PC分子链以刚性为主,分子间作用力强,分子链的缠结不易解除,大分子难取向且取向后不易自行回复,聚合物处于无定态,残余应力难以自行解除.2.双酚A型PC分子链易形成稳定的原纤维聚集结构,构成疏松的网络,使聚合物内存在大量空隙(自由空间),在快速的外加载荷作用下,聚合物以原纤维为单位可自由移动,吸收大量外载荷的能量.因此尽管双酚A型PC具有刚性分子链,但却具有优异的韧性.3.分子链上的苯环决定了分子链属于刚性链.具有较高的玻璃化温度和熔融温度、熔体粘度高、蠕变小、尺寸稳定性优4.耐老化性优良在户外环境中3年,性能基本无变化.5.PC吸水性虽不大,但少量水分在成型温度下也会引起酯基水解、断链,使制品力学性能,也会严重影响制品外观.因此,成型前必须对粒料严格干燥6.冲击性能强度高,在工程塑料中居首位7.耐蠕变性能优良,且吸水性低,尺寸稳定.8.熔体粘度高,成型加工较困难,残余应力大,易产生应力开裂9.耐溶剂性差,耐磨性差,价格贵聚甲醛(POM)性质:POM产量仅次于PA与PC,合称三大通用工程塑料力学性能和刚性好并接近金属材料,是替代铜、铸锌、钢、铝等金属材料的理想材料POM耐磨损、自润性和摩擦性好,与UHMWPE、PA、F4一起称为四大耐磨塑料材料制品表面光滑并有光泽,一般不透明,薄壁部分呈半透明淡黄色或白色.长期耐热性不高,但短期可耐160℃,长期不超过100℃.易燃,熔融落滴.分类:均聚甲醛(三聚甲醛或甲醛)、共聚甲醛(与少量二氧五环共聚)、嵌段共聚甲醛知识点:1.均聚物或共聚物的分子两端,带有聚合时产生的低分子聚合物和不稳定的半缩醛端基.加热时易从端基开始分解放出甲醛而引起解聚2.聚甲醛主链上均由-C-O-组成,理应是“柔性的”,但由于化学结构即规整又对称,没有侧链,分子间作用力大,堆砌紧密,易结晶,使得分子运动和链的内旋变得困难.3.由于POM上的-C-O-键较-C-C-键距离近,均聚POM的-C-O-键含量大,所以均聚POM的规整性比共聚POM好,使其密度、力学性能均好于共聚POM.但两者相差不大.4.机械强度较高,优越的耐冲击性,耐蠕变性,耐疲劳性,较高的磨蚀阻力和较低的磨擦系数.耐磨性好,自润滑性好但缺口敏感性大5.化学稳定性高,电绝缘性优良.有良好的耐溶剂性,透气性小.6.聚甲醛的结晶度高,从无定形转变为结晶形时有较大的体积变化.收缩率高达3.5%.7.难以粘合,也难于加阻燃剂改进其易燃性聚苯醚(PPO)性质:Tg为210℃,Tm为260℃,Td为350℃,Tb-170℃,长期使用温度范围为-125~120℃.密度为1.06g/cm3,难燃,离火后熄灭,火焰明亮有浓黑烟.是工程塑料中吸水率最低的品种.在热水中长时间浸泡其物理性能仍很少下降.知识点:1.由于链节含有大量酚基芳香环,链段难以内旋,主链僵硬,刚性大2.二个侧甲基封闭了酚基的两个邻位活性点,所以使这种聚合物的稳定性大,3.由于聚合物中无极性基团和水解基团,故耐水性好,吸湿性低,制品尺寸稳定性好,电性能优良.4.由于主链上的端基有酚氧基存在,容易发生热氧化老化,不能在200℃空气中长期稳定,通过端封锁或引入防老剂加以改进,一般经加入增塑剂、稳定剂、填料等后造粒.5.最突出的机械特性是拉伸强度和抗蠕变性好.聚苯醚的拉伸强度超过聚甲醛.6.当有氧存在时,从120℃起到438℃左右可逐渐交联,甚至变为热固性塑料.因而它的耐热性优于聚碳酸酯、聚酰胺、ABS等,接近于酚醛等热固性塑料水平7.热变形温度很高,必须使用很高的加工温度,加工困难和能耗过大.8.耐疲劳和耐应力开裂性不好,价格昂贵.9.表面吸附水分后,会在加工时产生银丝、气泡,并使冲击强度降低,故仍需预先干燥. 改性:改性聚苯醚(MPPO):改善聚苯醚的熔体流动性和加工性能以及降低成本热塑性聚酯定义:由饱和的二元羧酸和二元醇通过缩聚反应制得的线型高聚物分类:聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)知识点:1.固相缩聚法:将分子量较低的预聚体加热至Tg以上,Tm以下10-20℃,在真空或惰性气体的条件下产生固相缩聚反应,使分子量增大.最大特点:不受粘度限制.缺点:分子量分布不匀.2.PET属于结晶型高聚物,但结晶很慢,结晶温度高,所以一般结晶度不高,约40%.3.PET为无色透明(透光率90%)或乳白色半透明固体(结晶),密度1.33-1.38g/cm3.4.PET具有较高的拉伸强度,良好的耐磨性、耐蠕变性.5.PET树脂的熔点为225~265℃,长期使用温度为120℃.脆化温度为−70℃6.PET含有酯基,高温下在水蒸气,碱存在时会发生水解.加工时含水量超过0.03%时就会分解,因此必须干燥.。
高分子加工小结自己修改
3绪论1. 高分子材料分为哪几类?可分为塑料、橡胶弹性体和纤维;按所用原料类别分类(起始材料或单体的来源),按反应类型分类(加成聚合物、缩聚物),按热行为分类(热塑性高分子材料、热固性高分子材料)。
2. 名词解释:工程塑料通用塑料特种塑料化学纤维合成纤维工程塑料:指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料,是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料(PA、PC、POM、PPO、PTFE)通用塑料:一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料(PE、PP、PVC、PS、PMMA)特种塑料:一般是指具有特种功能,可用于航空、航天等特殊应用领域的塑料化学纤维:用天然或合成的高分子化合物经过化学加工而得到的纤维合成纤维:用石油、天然气、煤及农副产品为原料,经一系列的化学反应,制成合成高分子化合物,再经加工而制得的纤维3. 生产塑料制品的完整工序有哪五个?原料准备、成型、机械加工、修饰和后处理(后三者合称后加工)。
4.热塑性高分子材料和热固性高分子材料的物理性质及加工性能比较。
项目热塑性高分子材料热固性高分子材料物理性质受热可融化,冷却又变硬,可反复此过程;可溶于特定溶剂,溶剂挥发后,又回复原有状态,多数能制成透明制品不溶不熔,仅在某些溶剂中溶胀,制品几乎不透明加工性能再次受热,仍可软化,熔融,可反复多次加工,可用注射、挤出、压延、热成型等方法加工,也可用机械加工的方法加工,大多数可回收再次利用受热不熔融,达到一定温度分解破坏,不能反复加工;可用模压、层压成型及机械加工等方法加工,不能回收再次使用高分子材料成型原理1. 高分子材料的熔融性能(聚合物的加热与冷却)。
高分子材料的熔融方法无熔体移走的传导熔融;有强制熔体移走(由拖曳或压力引起)的传导熔融;耗散混合——熔融;利用电的、化学的或其它能源的耗散熔融方法;压缩熔融。
热扩散系数及其影响因素α=k/Cp•ρ聚合物在成型加工中为使流动和成型,必须加热和冷却。
纤维材料学加工原理与工艺重点复习
原理篇第一章绪论第一节高分子材料在国民经济中的地位第二节高分子材料的分类第三节高分子材料的发展第四节高分子材料加工方法的分类本章重点(难点)掌握:高分子材料的分类和加工方法分类。
第二章高分子材料的基本概念和主要品质指标第一节化学纤维的基本概念第二节化学纤维的主要品质指标本章重点(难点)掌握:纤维材料结构和性能的不同要求,主要品质指标的含义及指标与性能的关系。
第三章高聚物的熔融与溶解第一节高聚物熔融的基本规律第二节高聚物溶解的基本规律本章重点(难点)掌握:熔融的传热过程溶解的热力学行为、溶剂的选择依据。
第四章聚合物流体的流变性第一节聚合物流体的非牛顿剪切粘性第二节聚合物流体的拉伸粘性第三节聚合物流体的弹性第四节聚合物流体在管道中的流动本章重点(难点)掌握:粘弹体的特点,弹性产生的原因,流动参数的意义。
第五章化学纤维成型第一节概述第二节熔法纺丝第三节湿法纺丝第四节干法纺丝本章重点(难点)掌握:熔纺和湿纺的速度,直径,温度及结构变化。
第六章化学纤维拉伸和热定型原理第一节化学纤维的拉伸第二节化学纤维的热定型本章重点(难点)掌握:后加工过程中的理论问题,包括90年代以来的大分子网络理论。
工艺篇第一章聚酯纤维生产工艺第一节聚酯的合成─DMT间歇法、PTA连续法、半连续法。
第二节PET结构和性质第三节切片干燥第四节聚酯纤维的成形─短丝的典型加工工序;长丝的种类第五节聚酯纤维及加工─DT.DTY.ATY第六节聚酯纤维的主要性能及改性第七节工业用丝及近年来的发展趋势本章重点(难点)掌握:聚酯合成工艺及工艺条件的控制、聚酯切片干燥的目的及原理、熔法纺丝纤维成形原理、工艺及其控制,掌握纤维后加工的目的、原理、工艺及控制条件。
第二章聚酰胺纤维生产工艺第一节聚酰胺6合成的工艺过程第二节锦纶6、锦纶66的生产─重点介绍高弹丝第三节锦纶的结构与性质第四节锦纶帘子线的加工工艺本章重点(难点)掌握:聚酰胺6、66的合成方法及工艺、锦纶高弹丝和工业丝生产特点。
东华大学《高分子材料加工原理》复习材料
高分子材料加工原理复习材料第二章 聚合物流体的制备一、聚合物的熔融方法1、无熔体移走的传导熔融。
熔融全部热量由接触或暴露表面提供,熔融速率仅由传导决定。
如滚塑过程。
2、有强制熔体移走(由拖曳或压力引起)的传导熔融。
熔融的一部分热量由接触表面的传导提供;一部分热量通过熔膜中的黏性耗散将机械能转变为热来提供。
所谓耗散,就是力学的能量损耗,即机械能转化为热能的现象。
在外力作用下,大分子链的各运动单元可能沿力的方向做从优取向的运动,就要克服内部摩擦,所以要消耗能量,这些能量转化为热能。
熔融速率由热传导以及熔体迁移和黏性耗散速率决定。
如螺杆挤压机的熔融挤出过程3、耗散混合熔融。
熔融热量是由在整个体积内将机械能转变为热能来提供的,是机械能转化为热能的现象。
耗散混合熔融速率由整个外壁面上和混合物固体—熔体界面上辅以热传导决定,如双辊开炼。
4、利用电、化学或其他能源的耗散熔融方法。
5、压缩熔融。
6、振动诱导挤出熔融 二、溶剂的选择原则1、聚合物和溶剂的极性相近规律。
极性大的溶质溶于极性大的溶剂;极性小的溶质溶于极性小的溶剂;溶质与溶剂的极性越相近,二者越易互溶。
2、溶度参教理论。
溶度参数理论是一个以热力学为基础的溶剂选择的最常用理论。
⑴未修正的溶度参数理论 适用:非极性混合体系⑵修正的溶剂参数理论(三维溶度参数理论) 适用:①非极性混合体系②极性混合体系③易成氢键体系3、高分子-溶剂相互作用参数(哈金斯参数)χ1: χ1>0.5不良溶剂;χ1<0.5良溶剂 三、聚合物-溶剂体系的相平衡图2-6(a )表示上临界混溶温度在溶剂的凝固点以下,因而在凝固点以上聚合物和溶剂可以很好地混溶。
图2-6(c )的相图则说明在沸点T b 以上才会出现互不相溶的区域,在溶剂沸点以下,可以与聚合物以任何比例互溶。
图2-6(b)的相图表示在溶剂的沸点和凝固点之间存在上临界混溶温度;图2-6(e )表示在溶剂的T b ~T f 温度范围内有下临界混溶温度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第一章绪论一、掌握高分子材料的基本概念,特别是化学纤维的各种定义;1、名词解释:人造纤维(02年)、复合纤维(04年)、异形纤维(06年)、再生纤维(05年)。
2、填空题塑料按热行为的不同,可分为两大类,其中,(热塑性)塑料成形时,通过(冷却)熔体而凝固成形。
改变温度,可令其反复变形。
而(热固性)塑料成形时,通过(加热)而固化成形,材料定性后若再受热,不发生(变形)。
(06年)3、选择题高吸湿涤纶纤维属于一类(D)(07年)A 高感性纤维B 高性能纤维C差别化纤维D功能纤维第二章聚合物流体的制备第一节聚合物的熔融一、掌握聚合物的熔融方法,特别是有熔体强制移走的传导熔融1、简述题(1)简述聚合物在螺杆挤压机中熔体的能量来源。
(02年)(2)试述塑料在挤出机中压缩段由固体转变为熔体的过程和机理。
(04年)第二节聚合物的溶解一、影响聚合物溶解度的因素1、影响聚合物溶解度的因素有(大分子链结构)、(超分子结构)、(溶剂的性质)。
(02年)二、溶剂的选择1、溶剂的选择原则有哪些?2、聚合物的溶解过程分为(溶胀)和(溶解)两个阶段。
未经修正的“溶解度参数相近原则”适用于估计(非极性聚合物)和(非极性溶剂)体系的互溶性。
(06年)3、“溶解度参数相近原则”适用于估计(B)的互溶性。
(08年)A、非极性高聚物与极性溶剂B、非极性高聚物与非极性溶剂C、极性高聚物与极性溶剂D、极性高聚物与非极性溶剂4、在估计聚合物与溶剂的互溶性时,三维溶解度参数图适用于(D)(07年)A非极性聚合物和非极性溶剂体系B极性聚合物和极性溶剂体系C极性聚合物和非极性溶剂体系D A+B4、聚氯乙烯的溶度参数与氯仿和四氢呋喃相近,但为什么四氢呋喃能很好的溶解聚氯乙烯而氯仿不能与之相溶?(08年)三、聚合物—溶剂体系的相分离与相图1、对于具有上临界混溶温度的聚合物-溶剂体系,可采用(改变体系组成)、(升温)、(改变溶剂组成)等几种可能的方法来实现使聚合物溶解形成溶液。
(07年)2、对于UCST体系,下面将聚合物转变为溶液采用的方法中,(D)是错误的。
(08年)A、恒温下改变体系的组成B、升高体系的温度C、改变溶剂的组分D、降低体系的温度第三章混合一、掌握混合过程中的一些基本概念1、名称解释:分散混合(02年)、体积扩散(07年)、均一性、分散度二、掌握各种扩散形式的特点1、简述各种扩散形式的特点?根据Brodkey混合理论,聚合物共混体系与聚合物—添加剂体系涉及的混合机理有何区别?2、在聚合物混合过程中,(B)形式占支配地位。
(06年)A、涡流扩散B、体积扩散C、分子扩散D、紊流扩散第四章聚合物流体的流变性一、掌握聚合物流体的一些基本概念1、名词解释(1)牛顿流体:遵循牛顿黏性定律的流体称为牛顿流体。
其粘性不随剪切速率的变化而变化。
(2)非牛顿流体(07年):非牛顿流体是指流动行为不服从牛顿粘性定律的流体统称为非牛顿流体。
(3)熔融指数(06年、07年):热塑性塑料在一定温度和压力下,熔体在十分钟通过标准毛细管的重量值,以(g/10min)来表示。
(4)零切粘度(05年):当剪切速率趋近于0,非牛顿指数为1时,流体的流动性与牛顿流体相仿,黏度趋于常数,称为零切粘度。
是材料最大松弛时间的反映。
(5)结构粘度指数(02年、06年):以lgηa~•γ1/2图,在斜率上面我们可以求得一个参数,叫做结构黏度指数△η,这个值越大,结构化程度越高,可纺性越差。
(6)粘流活化能:流体流动过程中,流动单元(对聚合物流体而言是链段)用于克服位垒,由原位置跃迁到附近“空穴”所需的最小能量。
二、掌握聚合物流体的流动类型三、掌握聚合物流体非牛顿剪切粘性的表征及影响因素;1、掌握聚合物流体切力变稀、变稠的原因;(1)简述聚合物流体切力变稀的原因。
(08年)(2)简述切力变稀聚合物流体随着剪切速率增加表观粘度下降的可能原因。
(07年)(3)论述聚合物流体的表观粘度与剪切速率的关系。
(02年)2、掌握聚合物流体的流动曲线对聚合物加工的意义(1)流动曲线在较宽的剪切速率围描述了聚合物的剪切粘性。
当(聚合物的链结构)、(相对分子质量)、(相对分子质量分布)以及(链间的结构化程度)发生变化时,流动曲线相应的发生变化,因此流动曲线可以作为衡量(聚合物流体质量)是否正常的依据。
(05年)(2)简述流动曲线对化学纤维生产的指导意义。
(04、06年)(3)对于切力变稀的纺丝流体,(C)(08年)A、η0﹤ηa ﹤η∞B、ηa ﹤η0且ηa﹤η∞C、η∞﹤ηa ﹤η0D、ηa ﹥η0且ηa﹥η∞3、掌握影响聚合物流体剪切粘性的因素(1)简述粒子填充剂对剪切粘度的影响。
(02年)四、掌握聚合物流体拉伸粘性的表征及影响因素;1、影响聚合物流体拉伸粘度的因素有(拉伸应变速率)、(温度)、(平均分子量及分布)、(混合)等。
(02年)2、试述影响聚合物流体拉伸粘度的因素。
(04、08年)五、掌握聚合物流体弹性的表征及影响因素;1、影响聚合物流体弹性的因素基本上可以分为两类:一是聚合物的分子参数,二是加工条件。
聚合物的分子参数包括(相对分子质量)、(相对分子质量分布)、(长链分支程度)、(链的刚柔性)。
(04年)2、聚合物的分子参数和加工条件是影响聚合物流体弹性的二大因素,如(A)(其他条件不变,)都可使聚合物流体的弹性增大。
(07年)A 聚合物的平均分子量增大、温度降低;B聚合物的平均分子量减小、温度降低C聚合物的平均分子量增大、温度升高;D聚合物的平均分子量减小、温度升高3、高聚物分子量分布加宽,其流体的临界剪切速率一般向(D)值移动,弹性一般()(08年)A、高,减小B、高,增大C、低,减小D、低,增大六、掌握聚合物流体在管道中的流动参数、末端效应及修正1、聚合物流体在圆形管道中流动时,其在管道壁上的剪切速率(D)(06年)A、随管径及流体平均流出体积速度Q的增加而提高B、随管径及流体平均流出体积速度Q的减小而提高C、随管径的增加和(或)流体平均流出体积速度Q的减小而提高D、随管径的减小和(或)流体平均流出体积速度Q的增加而提高2、聚合物流体流过半径为R、长度为L的圆形口模时,如测定出的口模两端压力降为⊿P,试推导出流体在圆形口模模壁处(距圆形口模轴心R处)的剪切应力(σ12)w的大小。
(1)若考虑末端效应,该值将会增大还是减小?为什么?(2)若上述口模的半径为0.1mm,L 为2mm,流体流经口模两端的压力降⊿P为5*104Pa,且流体属非牛顿流体(n=0.5),试问ηa=12.5Pa.s时,其粘度系数K和在口模壁上的剪切速率γw分别为多少?(假设在上述口模中流动的聚合物立体是在等温且不可压缩的,在口模壁处速度为0,其粘度不随时间而变化,并在沿口模流动的全过程中其他性质不变)(07年)3、教科书119/54、简述产生熔体破裂的原因。
(05年)第五章化学纤维成型加工原理第一节化学纤维成型加工的基础知识一、掌握纺丝流体可纺性的概念及细流丝条断裂机理1、名词解释:可纺性(07年)2、根据波兰ziabicki的(可纺性)理论,运动丝条的断裂机理至少有(聚破坏)和(毛细破坏)两种。
湿法纺丝中,由于(表面力)很小,故丝条的断裂机理主要是由(聚断裂)机理决定的。
(07年)3、湿法纺丝中,纺丝的断裂机理主要是由(B)机理决定的。
(06年)A、毛细破坏B、聚破坏C、流动破坏D、滑粘破坏二、纺丝流体的挤出及细流的类型:液滴型、漫流型、胀大型和破裂型,挤出细流的产生条件及避免不正常细流类型的措施1、纺丝流体的类型大致分为四种:(液滴型)、(漫流型)、(胀大型)、(破裂型)。
当挤出速度V0≥临界挤出速度V cr时,(漫流型)型转化为(胀大型)。
(04年)2、简述在实际的纺丝过程中,减轻或避免漫流型细流出现的措施。
(05年)3、实际生产中,如纺丝熔体细流呈液滴型而不能正常纺丝,可采用(A)等手段来加以调整。
(07年)A降低纺丝熔体温度和(或)增大泵供量;B降低纺丝熔体温度和(或)减小泵供量C提高纺丝熔体温度和(或)增大泵供量;D提高纺丝熔体温度和(或)减小泵供量4、孔口胀大效应的根源在于纺丝流体的(弹性)。
对聚合物熔体而言,当流动的几何条件一定时,可通过改变其他加工条件如减小(泵供量)、提高(温度)来减小挤出胀大比。
(06年)5、试述纺丝流体由喷丝孔挤出后所形成的挤出细流的类型及其产生的条件,并针对不利于成型的挤出细流类型,阐述实际纺丝过程常采用的应对措施。
(06年)三、掌握高分子材料的主要品质指标:定义及表达式;1、名称解释:断裂比功(04年)、断裂功(06年)、初始模量和湿模量(05年)2、一根500米长的纤维重0.12克,将其进行拉伸性能分析,可知纤维的断裂强力为0.096牛顿(N),因此纤维线密度为()dtex,相对强度为()cN/dtex。
(07年)3、一根长1500m的纤维重0.3克,将其进行拉伸性能分析,可知纤维的断裂强力为0.07牛顿,因此该纤维的线密度为()tex,相对强度为()CN/dtex。
(06年)4、下列纤维中,(C)的吸湿性最好。
(06年)A涤纶B、腈纶C、粘胶纤维D、丙纶5、断裂比功的单位与(C)相同,所以某种意义上也是反映强度的指标。
(06年)A 断裂长度B绝对强力C相对强度D强度极限6、判断题:极限氧指数是指在规定的试验条件下,氮氧及水汽的混合物中,使材料刚好能保持燃烧状态所需氧的最低质量百分数。
(07年)四、熔纺过程的运动学和动力学:沿纺程的速度分布;纺丝线上的轴向力平衡和受力分析;1、名称解释:稳态纺丝(06年):纺丝线上任何一点都具有各自恒定的状态参数,不随时间而变化的纺丝过程。
2、根据拉伸应变速率的不同,可将熔体纺丝线从喷丝头至卷绕点依次分为(挤出胀大区)、(形变细化区)和(固化区)三个区,其中(形变细化区)是发生(拉伸流动)和形成(纤维最初结构)的主要区域。
(06年)3、试述根据拉伸应变速率不同而将整个熔体纺丝线分为的三个区域中速度和轴向速度梯度分布的特征及其对初生纤维结构的影响。
(04、07年)4、为使熔体成型过程稳定,作用在喷丝头至x=X处一段纺丝线上的()、()、()、()、()和()等诸力应处于平衡状态。
(07年)5、请写出熔纺中从喷丝头至距喷丝头X处的一段纺丝线(暴漏于空气介质)上的轴向力平衡方程式及式中各种力符号代表的意义,并根据轴向力平衡方程式推导:C f=⊿F ext/ρ0V Lπr⊿X式中:F ext为在丝条固化点后的纺丝线上的某处测定的力;⊿F ext为在丝条固化点后的纺丝线上相距⊿x的两处力之差(绝对值);ρ0为空气介质的密度;C f为表面摩擦系数(即空气阻力系数);r为丝条的半径;V L为丝条卷绕速度。