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、驾驭高分子材料的根本概念，特殊是化学纤维的各种定义；1、名词说明：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。变更温度，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，材料定性后假设再受热，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差异化纤维D功能纤维其次章聚合物流体的制备第一节聚合物的熔融一、驾驭聚合物的熔融方法，特殊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〕其次节聚合物的溶解一、影响聚合物溶解度的因素1、影响聚合物溶解度的因素有〔大分子链构造〕、〔超分子构造〕、〔溶剂的性质〕。〔02年〕二、溶剂的选择1、溶剂的选择原那么有哪些？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“溶解度参数相近原那么〞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、“溶解度参数相近原那么〞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DA+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—溶剂体系的相别离与相图1、对于具有上临界混溶温度的聚合物－溶剂体系，可采纳〔变更体系组成〕、〔升温〕、〔变更溶剂组成〕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纳的方法中，〔D〕是错误的。〔08年〕A、恒温下变更体系的组成B、上升体系的温度C、变更溶剂的组分D、降低体系的温度第三章混合一、驾驭混合过程中的一些根本概念1、名称说明：分散混合〔02年〕、体积扩散〔07年〕、均一性、分散度二、驾驭各种扩散形式的特点1、简述各种扩散形式的特点？依据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分？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、驾驭聚合物流体的一些根本概念1、名词说明〔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更而变更。〔2〕非牛顿流体〔07年〕：非牛顿流体是指流淌行为不听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〕：热塑性塑料在肯定温度和压力下，熔体在非常钟内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，流体的流淌性与牛顿流体相仿，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〕构造粘度指数〔02年、06年〕：以lgηa~1/2图，在斜率上面我们可以求得一个参数，叫做构造黏度指数△η，这个值越大，构造化程度越高，可纺性越差。〔6〕粘流活化能：流体流淌过程中，流淌单元〔对聚合物流体而言是链段〕用于克制位垒，由原位置跃迁到旁边“空穴〞所需的最小能量。二、驾驭聚合物流体的流淌类型三、驾驭聚合物流体非牛顿剪切粘性的表征及影响因素；1、驾驭聚合物流体切力变稀、变稠的缘由；〔1〕简述聚合物流体切力变稀的缘由。〔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缘由。〔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、驾驭聚合物流体的流淌曲线对聚合物加工的意义〔1〕流淌曲线在较宽的剪切速率范围内描述了聚合物的剪切粘性。当〔聚合物的链构造〕、〔相对分子质量〕、〔相对分子质量分布〕以及〔链间的构造化程度〕发生变更时，流淌曲线相应的发生变更，因此流淌曲线可以作为衡量〔聚合物流体质量〕是否正常的依据。〔05年〕〔2〕简述流淌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、驾驭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、驾驭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、驾驭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根本上可以分为两类：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、温度上升；D聚合物的平均分子量减小、温度上升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、驾驭聚合物流体在管道中的流淌参数、末端效应及修正1、聚合物流体在圆形管道中流淌时，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〕假设考虑末端效应，该值将会增大还是减小？为什么？〔2〕假设上述口模的半径为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＝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淌的聚合物立体是在等温且不行压缩的，在口模壁处速度为0，其粘度不随时间而变更，并在沿口模流淌的全过程中其他性质不变〕〔07年〕3、教科书119/54、简述产生熔体裂开的缘由。〔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根底学问一、驾驭纺丝流体可纺性的概念及细流丝条断裂机理1、名词说明：可纺性〔07年〕2、依据波兰ziabicki的〔可纺性〕理论，运动丝条的断裂机理至少有〔内聚破坏〕和〔毛细破坏〕两种。湿法纺丝中，由于〔外表张力〕很小，故丝条的断裂机理主要是由〔内聚断裂〕机理确定的。〔07年〕3、湿法纺丝中，纺丝的断裂机理主要是由〔B〕机理确定的。〔06年〕A、毛细破坏B、内聚破坏C、流淌破坏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、胀大型和裂开型，挤出细流的产生条件及防止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〕、〔裂开型〕。当挤出速度V0≥临界挤出速度Vcr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，减轻或防止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，可采纳〔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，当流淌的几何条件肯定时，可通过变更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，阐述实际纺丝过程中通常采纳的应对措施。〔06年〕三、驾驭高分子材料的主要品质指标：定义及表达式；1、名称说明：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，将其进展拉伸性能分析，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，将其进展拉伸性能分析，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、以下纤维中，〔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〕一样，所以某种意义上也是反映强度的指标。〔06年〕A断裂长度B肯定强力C相对强度D强度极限6、推断题：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、名称说明：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，不随时间而变更的纺丝过程。2、依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〔拉伸流淌〕和形成〔纤维最初构造〕的主要区域。〔06年〕3、试述依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构造的影响。〔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，并依据轴向力平衡方程式推导：Cf=⊿Fext/ρ0VLπr⊿X式中：Fext为在丝条固化点后的纺丝线上的某处测定的张力；⊿Fext为在丝条固化点后的纺丝线上相距⊿x的两处张力之差〔肯定值〕；ρ0为空气介质的密度；Cf为外表摩擦系数〔即空气阻力系数〕；r为丝条的半径；VL为丝条卷绕速度。〔06年〕五、驾驭熔体纺丝的传热：纺丝线上的传热机理和轴向温度分布；冷却长度；丝条冷却的传热系数；1、名词说明：冷却长度Lk2、影响熔体放纵先冷却长度Lk的最主要因素是〔D〕〔06年〕A、丝条的直径B、熔体温度C、环境介质温度D、冷却吹风时丝条的传热系数六、驾驭熔纺初生纤维构造的形成1、驾驭熔纺过程中纺丝线上的取向机理、开展特点及影响因素〔1〕熔体纺丝中，卷绕丝的取向主要是〔B〕的奉献。〔06年〕A喷丝孔中的剪切流淌；B纺丝线上的拉伸流淌C纺丝线上的拉伸形变；D喷丝孔中的剪切流淌和纺丝线上的拉伸形变〔2〕熔体纺丝过程中的取向主要是〔B〕的作用。〔08年〕A、喷丝孔道中的剪切流淌取向B、纺丝线上的拉伸流淌取向C、纺丝线上的拉伸形变取向D、B+C〔3〕推断题：熔纺卷绕丝的取向度主要是纺丝线上拉伸形变取向的奉献。〔07年〕〔4〕试探讨纺程上发生结晶聚合体的取向度沿着纺程的分布特点及其缘由。〔08年〕〔5〕试述PET超高速纺丝〔V=6000m/min〕中双折射沿纺程的分布特点并说明缘由。〔02年〕〔6〕细径〔05年〕：纤维在拉伸过程中，突然出现前面变细的现象。2、驾驭熔纺过程中的结晶〔1〕在PA6、PA66、自然橡胶和等规聚丙烯中，动力学结晶实力〔〕〔06年〕A、最大的是PA6、最小的是等规聚丙烯B、最大的是自然橡胶、最小的是PA6C、最大的是PA66、最小的是自然橡胶D、最大的是等规聚丙烯、最小的是PA66〔2〕动力学结晶实力G的物理意义是指某一聚合物从熔点Tm以单位冷却速度降低至玻璃化温度Tg时所得到的相对结晶度。〔07年〕〔3〕在纺速达4000－7000m/min的PET高速纺丝中，丝条结晶度随纺速的提高而增大，其缘由是纺程上发生了〔取向结晶〕，该过程具有结晶聚合物的形态随〔取向度〕的不同而变更，〔结晶速率〕、〔结晶温度〕上升等特点。〔06年〕第三节湿法纺丝原理一、驾驭湿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、驾驭湿法成型过程中纺丝线上的速度分布〔1〕湿法纺丝中，在运动学上可分为四个区，分别是孔流区、胀大区、细化区、等速区，它们的轴向速度梯度分别>0，<0，>0，=0。〔2〕湿法纺丝拉伸状态，分为负拉伸、零拉伸、不大的正拉伸。2、驾驭湿纺过程纺丝线上的轴向力平衡和受力分析；〔1〕试述湿纺纺丝线上的轴向力平衡与熔纺的差异。〔05年〕二、驾驭溶剂和沉淀剂的双扩散过程的表征及影响因素；1、湿法成型中，原液细流固化的过程是原液细流中的〔溶剂〕向〔凝固浴〕扩散和〔凝固浴〕中的〔凝固剂〕向〔原液细流〕扩散的过程，可用〔传质通量〕、〔扩散系数〕、〔固化速率参数〕等根本物理量表征该过程。〔07年〕三、驾驭湿法纺丝中纤维构造的形成1、影响初生纤维横截面形态的主要因素；〔1〕简述影响湿法纺丝初生纤维横截面形态的因素，并说明采纳圆形喷丝孔进展腈纶纤维湿法纺丝过程中，假设运用的溶剂分别为无机溶剂和有机溶剂时，对纤维横截面形态的影响。〔06年〕2、驾驭皮芯构造的特征、形成机理及影响因素〔1〕与芯层比拟，湿纺纤维的皮层具有如下的主要特征：〔〕、〔〕/()、〔〕、〔〕。皮层因有较高的取向和匀称的微晶构造，因此其〔〕和〔〕较高，抗疲惫强度和耐磨性能都较优越。〔05年〕〔2〕试述湿法成型中纤维截面出现皮层与芯层差异的缘由及皮层的特点。〔02年〕〔3〕湿纺初生纤维皮层吸湿性好的缘由是〔B〕〔08年〕A、侧序低B、晶区尺寸和非晶区尺寸小C、在水中膨润度低D、取向度低〔4〕要想获得全芯层构造纤维，在粘胶生产工艺中应实行的措施是、、、。3、驾驭空隙的形成机理及其影响因素〔1〕试述湿纺初生纤维中形成空隙的机理及其影响因素。〔04、08年〕〔2〕简述在湿法纺丝中如何降低原纤化。=1\*GB3①微纤构造：初生纤维经拉伸后，变成初级溶胀纤维，此时微孔被拉长呈梭子形。聚合物冻胶网络取向而成为微纤构造。=2\*GB3②途径：减小空洞的影响因素。第四节干法纺丝原理一、驾驭干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、推断题：干法纺丝过程中，纺丝线上丝条受到的力学阻力远比湿纺小，故其纺速通常比湿纺高。〔07年〕二、纺丝线上轴向、径向的传热特点和传质机理；1、干法纺丝时，将溶剂从纺丝线上去除有〔〕、〔〕和〔〕三种机理，其中，在起始蒸发区〔I区〕的传质以〔〕为主，而在降速蒸发区〔III区〕的传质受〔〕限制。〔07年〕2、干纺时，固化是由于〔〕的结果，成型过程同时取决于〔〕和〔〕的动力学。溶剂从纺丝线上除去有三种机理：〔〕、〔〕和〔〕。〔04年〕3、干法纺丝线上，降速蒸发的传质受〔A〕限制。〔06年〕A、内部扩散B、闪蒸C、对流传质D、A+B+C4、依据传质机理和纤维内溶剂含量和温度的变更，可以把整个干法纺丝成型过程分成三个区域，试分析三个区域进展的传热和传质的特点。〔05年〕三、干纺初生纤维构造的形成1、在干纺过程中，溶剂从丝条外表蒸发的速度E和溶剂从丝条中心扩散到外表的速度V的相对大小，即E/V确定了初生纤维断面形态构造的特征。E/V〔D〕，纤维呈扁平状，近于大豆型或哑铃型。〔08年〕A、≦1B、稍﹥1C、﹥1D、?12、简述干纺初生纤维截面形态构造的主要影响因素及其对截面的影响规律。〔07年〕53、简述干纺初生纤维的构造特征及其形成的主要缘由。〔06年〕第五节化学纤维拉伸原理一、驾驭拉伸的目的与意义1、 简述各种初生纤维在拉伸过程中发生的构造和性能变更的共同点。〔04年〕二、驾驭拉伸的方式三、驾驭经典拉伸流变学理论1、 聚合物的普弹形变是大分子主链的〔〕和〔〕受力后发生形变的反映，高弹形变是大分子链在引力的作用下，由〔〕构象转变为〔〕构象的宏观表现。塑性形变是聚合物在外力作用下，大分子链间产生〔〕的宏观表现。〔04年〕四、驾驭拉伸点的定义及拉伸点的限制1、拉伸点：纤维在外力作用下，突然出现界面变细的细颈现象的点为拉伸点。2、什么是拉伸点？拉伸点的移动对拉伸过程和纤维质量有何影响？工业生产中一般采纳什么措施来调整拉伸点的移动？〔1〕纤度；〔2〕出现毛丝；〔3〕强度、伸长不匀五、驾驭拉伸过程中应力－应变性质变更1、驾驭拉伸曲线的根本类型，初生纤维的构造及拉伸条件对拉伸性能、拉伸曲线的影响；〔1〕拉伸曲线的根本类型是〔a〕、〔b〕、〔c〕，其中〔c〕型拉伸曲线上出现细径现象〔02年〕。〔2〕除线密度、预取向度的影响外，其他哪些条件如何变更也可使初生纤维的应力－应变曲线形态发生由b-c-a型的转化？并简述对熔纺锦纶6卷绕丝在Tg旁边进展拉伸时，卷绕丝预取向度的提高对应力－应变曲线形态的影响。〔07年〕2、驾驭拉伸过程中纤维构造与性能的变更〔1〕在拉伸过程中，纤维的超分子构造发生深刻的变更，包括〔取向〕的提高，以及〔晶态构造〕的变更，除了机械性质外，拉伸导致〔光学性质〕的各向异性，以及〔热传导〕、〔溶胀〕和其他一些性质的各向异性。〔05年〕〔2〕依据拉伸时所处的介质不同，纤维拉伸的方式一般有〔〕、〔〕、〔〕三种，纤维通过拉伸后加工工序，其超分子构造发生了深刻的变更，包括〔〕的提高以及〔〕的变更，熔纺初生纤维在Tg旁边拉伸时的应力－应变曲线的形态根本属于〔〕型，随着初生纤维的预取向度的增大，该曲线形态向〔〕型转化，随着拉伸速度的增大，该曲线形态向〔〕转化。〔06年〕第六节化学纤维的热定型原理一、驾驭热定型的方式1、名词说明：永定〔04年〕、松弛热定型二、驾驭