高分子材料加工工艺学复习要点

1、高分子材料主要包括纤维、塑料、橡胶、胶黏剂和涂料五大类。 2、纤维按原料来源可分为再生纤维、合成纤维和无机纤维。 3、塑料按受热行为可分为热塑性塑料和热固性塑料。 4、塑料按使用特点可分为通用塑料和工程塑料。

5、特数*公支数=1000，1特=9旦，1特=10分特，1g/旦=0.0882N/tex=0.882cN/dtex =8.82cN/tex。 6、PET分子存在两种空间构象：（略）

7、切片干燥的目的是除去水分、提高切片含水的均匀性、提高结晶度及软化点。 8、聚酯切片干燥设备分为间歇式和连续式两类。

9、BM式预结晶干燥装置的干燥机理：右风道为进风道，左风道为出风道，中间有六组风管。其中1、3、5与右风道相通，称为进风管；2、4、6与左风道相通，称为出风管。干热空气流从进风口入右风道，分三路同时进入135风管内，并从这些管的底部长条形开口缝溢出，转向上，穿透切片层而上升，继而从246出风管下部长条形开口处进入，汇集于左风道，并进入第二节干燥仓。

10、聚酯纤维的熔体纺丝成型可分为切片纺丝和直接纺丝两种。

11、聚酯纤维一般一纺丝速度高低可分为常规纺丝、中速纺丝、高速纺丝和超高速纺丝。 12、冷却吹风工艺条件主要包括风温、风湿、风速。 13、TCS生产工艺特点：（略）

14、根据不同纺速下纤维的DTA谱图，可以得到以下信息：在较低纺丝速度下，卷绕丝在低温侧（130度）附近仍有冷结晶峰出现，在高温侧（250度）附近有结晶熔融吸热峰，只有在卷绕丝进行拉伸热处理后，低温侧的冷结晶峰才消失。但随着纺丝速度的提高，DTA曲线上的冷结晶峰逐渐减少并向低温方向移动，纺速达5000m/min以上时，冷结晶峰消失，而熔融峰随纺速提高逐渐变得尖锐，并略向高温侧移动。

15、在“涤纶长丝拉伸加捻机示意图”中2：卷绕丝，6：加热器，12：钢丝卷。

16、聚酯纤维的性质：1）力学性能：强度高、伸长率适中、模量高、回弹性好、耐磨性好。2）化学稳定性：耐酸性、耐碱性、耐溶剂性。3）耐微生物性。

17、简单介绍改进涤纶染色性的方法：1）分散性染料常压可染改性涤纶，2）制备阳离子染料可染的改性涤纶，3）制备用酸性染料可染的改性涤纶。

18、聚酰胺纤维是指纤维大分子主链由酰胺键连接起来的一类合成纤维。

19、根据己内酰胺水解聚合机理，可把己内酰胺的水解开环聚合分为三个阶段：1）己内酰胺的引发和加成，2）链的增长，3）平衡阶段。

20、聚己内酰胺的熔体黏度随着数均分子量的增大而增加，在恒定温度下，有下列关系：（略） 式中（略） 为熔体黏度， （略）为数均分子量。

21、聚酰胺高速纺丝的卷绕速度较高，要求每个纺丝头的吐胶量比普通纺丝的吐胶量大得多，为此需增加螺杆挤出量和提高纺丝熔体的均匀性。

22、由于高速纺丝的速度快，丝条在空气中冷却停留时间短，为了加强冷却效果，满足成型的需要，高速纺丝时应适当加高纺丝吹风窗的高度。

23、捻度（捻/m）=锭子转速（/rmin）/拉伸盘出丝速度（m/min）。

24、熔纺丝生产的短纤维，通常都经过集束、拉伸、热定型、卷曲、切断等工序，得到短纤维制品。 25、聚酰胺纤维的表面光泽度较高，通常在纺丝前需添加消光剂TiO2进行消光。

26、聚丙烯纤维的原料——等规聚丙烯是以丙烯为原料，用配位阴离子型催化剂进行聚合反应制得。

27、聚丙烯相对分子质量越高，越容易出现假塑性流动性为，越容易产生熔体破裂，升高温度可使熔体的切变黏度降低。 28、聚丙烯大分子链上不含极性基团，吸水性极差，且水分对聚丙烯的热氧化降解影响不大，所以其在纺丝前不必干燥。

29、喷丝头拉伸的影响：喷丝头拉伸不仅使纤维变细，而且对纤维的后拉伸及纤维结构有很大影响。在冷却条件不变的情况下，增大喷丝头拉伸比，纤维在凝固区的加速度增大，初生纤维的预取向度增加，结晶变为稳定的单斜晶体，纤维的可拉伸性能下降。

30、聚丙烯纤维的拉伸温度一般控制在120—130度，是因为：拉伸温度影响拉伸过程的稳定及纤维结构。拉伸温度过低，拉伸应力大，允许的拉伸倍数小，纤维强度低且会使纤维泛白，出现结构上的分层。拉伸温度高，纤维的结晶度增大。温度过高，分子过度热运动会导致纤维在取向时，强度的增加幅度减少，且会破坏原有的结晶结构，因此要控制温度在这个范围内，再次温度下纤维的性能最好，结晶速度也最高。

31、聚丙烯纤维具有许多优良性能，但也有腊感强、手感偏硬、难染色、易积聚静电等缺点。

32、谈谈聚丙烯纤维难染色的改进方法：目前，开发出的可染聚丙烯纤维的技术，可分为一下两类，一是通过接枝共聚将含有

亲染料基团的聚合物或单体接枝到聚丙烯分子链上，使之具有可染性。二是通过共混纺丝破坏和降低聚丙烯大分子间的紧密聚集结构，使含有亲染料基团的聚合物混到聚丙烯纤维内，使纤维内形成一些具有高界面能的亚微观不连续点，使染料能够顺利渗透到纤维中去并与亲染料基团结合。 33、我国聚丙烯腈纤维的商品名称为腈纶。

34、根据所用容积的不同，丙烯腈的聚合可分为均相溶液聚合和非均相溶液聚合。

35、丙烯腈聚合使用的引发剂有三类：偶氮类、有机过氧化物类、氧化还原体系引发剂。 36、聚丙烯腈相对分子质量及分布（的影响）：1）相对分子质量过低，则原液的可纺性和可拉伸性很差，成品纤维的质量明显下降；相对分子质量过高则会给纺丝工艺带来困难。2）相对分子质量分布窄有利于提高纤维的强度、韧性、耐磨性和软化温度，但其断裂伸长率和屈服强度则有所降低。

37、喷丝头孔数的选择主要取决于纤维的总线密度和单纤维的线密度。 38、四种送风方式：顺流式、逆流式、分流式、双进式。

39、简要叙述干喷湿纺法的工艺流程：由计量泵提供的纺丝原液经烛形过滤器进入喷丝头，由喷丝孔喷出后穿过空气或其他惰性气体后进入凝固浴槽。丝条经过位于槽底部的导丝钩导丝，由导丝盘将其牵引出凝固浴。这时丝条取向度很低，经过洗涤后进入热浴进行热拉伸。拉伸后的丝条通过干燥滚筒干燥后进入蒸汽拉伸槽进行第二次拉伸。最后丝条进入松弛干燥辊筒进行松弛热定型。

40、最常见的湿纺腈纶后加工主要包括：拉伸、水洗、干燥致密化、卷曲。热定型、上油、干燥、打包等工序。 41、上油的目的是为了提高纤维的平滑性和抗静电性，从而提高可纺性。 42、腈纶最突出的优点是：具有热弹性和极好的日晒牢度。

43、为降低腈纶的静电积聚效应，制取抗静电腈纶，常采用一下措施：1）把亲水性化合物通过共聚引入聚合体中，制成高吸湿纤维；2）把聚丙烯腈大分子中的氰基部分水解成羧基；3）在纺丝原液中混入少量炭黑或金属氧化物等导电性物质，或在纤维后整理时在纤维表面涂覆金属物质；4）在纤维后加工中，纤维经抗静电剂溶液处理后，能在纤维表面涂覆上一层抗静电剂，使纤维具有暂时性的抗静电性能；5）通过含铜盐、还原剂、硫化剂溶液处理，在腈纶表面和内部生成半导体，成为具有永久导电性的腈纶。

44、碳纤维根据基体成分可分为聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维。

45、聚丙烯腈原丝的预氧化工艺：从PAN制造碳纤维的第一步是大分子链上氰侧基的环化。

46、预氧化过程中，发生一系列复杂的化学反应，纤维颜色由白经黄色、棕色，再转变为黑色，主要反应有一下几种： 1）环化反应 （略）

2）脱氢反应 （略）

3）氧化反应：预氧化在空气中进行，氧可直接被结合到显微结构中去，生成羟基、羧基等基团，也生成环氧型结构。（略） 47、碳纤维的结构模型，可用非均相的微观结构来描述，如微纤维、层状、圆周径向形而为结构和鞘——芯及三维模型。 48、沥青是缩合的多环芳烃化合物为主要成分的低分子烃类混合物。

49、制造沥青基碳纤维的工艺流程：沥青的调制、沥青纤维的成型及不熔化处理、碳化工艺。 50、粘胶纤维的主要化学成分是纤维素，而纤维素是自然界最大的一类有机化合物。 51、聚间苯二甲酰间苯二胺纤维称作芳纶1313。

52、对苯二胺与对苯二甲酰氯的缩聚反应速度极快，又是一个放热反应；选择低的反应初始温度，有利于得到高相对分子质量的聚合物。

53、常规纤维大分子链多数为折叠、弯曲和相互缠结的形态，就是经过拉伸取向后，纤维的取向和结晶度也比较低，其结构常用缨状胶束多相模型来描述，但这些理论已经不能解释高强高模的PPTA纤维。

54、通常纤维的抗张强度主要取决于聚合物的相对分子质量、大分子的取向度和结晶度、纤维的皮芯结构以及缺陷分布。 55、PPTA纤维大分子刚性和伸直链的结构，不仅使纤维有高强度、高模量的力学性能，而且还使其具有良好的耐热性，热收缩也很小，有自熄性。

56、界面缩聚和低温溶液缩聚相比较，各有优点，界面缩聚反应速度快相对分子质量较高，聚合物经过洗涤，可以制备高质量的纺丝原液，采用干法纺丝技术，纤维质量优异，纺丝速度也高，但设备比较复杂，工艺技术要求严格，纺丝机台数增多，投资增加。低温溶液缩聚，反应比较缓和，生成的聚合物直接溶解在缩聚溶剂中，反应得到的浆液直接纺丝，工艺简单，适宜用湿法纺丝，产量大，但纤维质量没有干法纺丝的好。

57、PBI纤维具有一系列特殊的性能，如耐高温性、阻燃性、尺寸稳定性、耐化学腐蚀性和穿着舒适性。

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