高分子材料成型原理期末复习资料.docx

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高分子材料成型原理期末复习资料

名称：

2015秋高分子材料成型原理期末复习资料

第一章

一、选择题

1.（B）属于化学合成高分子。

a.甲壳素b.聚乳酸

c.淀粉d.细菌纤维素

2.（D）属于高性能纤维。

a.粘胶纤维b.聚酯纤维

c.聚丙烯腈纤维d.碳纤维

3.（D）属于功能纤维。

a.粘胶纤维b.聚酯纤维

c.聚丙烯腈纤维d.导电纤维

第二章

一、选择题

1.“溶解度参数相近原则”适用于估计（B）的互溶性。

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

2．纤维素黄酸酯-氢氧化钠水溶液体系的平衡相图具有（C）特征，（）温度有利于纤维素黄酸酯溶解度的提高。

a.下临界混溶温度升高b.上临界混溶温度升高

c.下临界混溶温度降低d.上临界混溶温度降低

二、简答题

1.简述聚合物熔融的主要方法。

2.简述聚合物在螺杆挤压机中熔融的能量来源。

答：

（1）装在机筒外壁的加热器，使能量在机筒沿螺槽深度方向自上而下传导。

（2）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。

3.简述选择聚合物溶剂的基本原则。

答：

聚合物溶剂的选择原则：

（1）聚合物和溶剂的极性相近

规律相似相溶：

聚合物和溶剂的极性越接近，越容易互溶。

（2）溶度参数理论

对于非极性聚合物尽可能找到聚合物溶度参数δ相近的非极性溶剂对于极性较高或者易形成氢键的聚合物或者溶剂，只有当聚合物与溶剂的δd、δp、δh分别接近时才能很好地混溶。

（3）高分子-溶剂相互作用参数（哈金斯参数）…Χ1

Χ1越小，溶剂的溶解能力越大，一般Χ1＜0.5为良溶剂。

4.聚氯乙烯的溶解度参数δ值与氯仿和四氢呋喃接近，但为什么四氢呋喃能很好地溶解聚氯乙烯而氯仿不能与聚氯乙烯混溶?

第三章

一、选择题

1．在聚合物物理改性的混合过程中，其混合机理不包括（B）作用。

a.剪切b.弯曲

c.拉伸d.分流、合并和置换

二、简答题

1.简述混合过程的三种基本运动形式及其聚合物加工中的作用。

2．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差别?

3.简述分散混合过程中发生的作用。

1（A）曲线上非牛顿区的直线斜率即非牛顿流动指数n。

2对于切力变稀的纺丝流体（A）。

3高景物的分子量分布加宽，其流体的%界剪切速率般向（）值移动，

弹性般（D）。

A高碱小B高增大C低碱小D低增大

二、简答题

1.简述聚合物流体切力变稀的原因。

答：

（1）大分子链间缠结点的解除，拟网络结构理论：

聚合物流体中的缠结点具有瞬变性，可不断拆散和重建，并在某一特定条件下达到动态平衡，因此，此种流体可看成瞬变网络体系。

ý↑，缠结点浓度↓→ηa↓

（2）大分子链段取向效应ý↑，链段取向↑流层间牵曳力↓→ηa↓。

（3）大分子链的脱溶剂化（浓溶液情况）聚合物浓溶液：

σ↑，脱溶剂化↑大分子链有效尺寸↓→ηa↓。

三、讨论题

1.试述聚合物分子结构对聚合物流体剪切粘性的影响。

2.试述聚合物溶液浓度对剪切粘性的影响。

3.试述影响聚合物流体拉伸粘性的因素。

4.试述影响聚合物流体弹性的因素。

第五章

一、选择题

1.熔纺实验数据表明，横吹风时的传热系数与纵向吹风时的传热系数相比，（B）。

a.两者相同

b.前者是后者的两倍

c.后者是前者的两倍

d.在纺丝线上段，前者是后者的两倍；在纺丝线下段，后者是前者的两倍

2.熔体纺丝过程的取向主要是（B）的作用。

a.喷丝孔道中的剪切流动取向b.纺丝线上的拉伸流动取向

c.纺丝线上的拉伸形变取向d.b+c

3．湿法纺丝采用（C）时，其纺丝线上的膨化区消失。

a.零拉伸b.负拉伸

c.正拉伸d.零拉伸和正拉伸

4.溶剂的扩散系数DS和凝固剂的扩散系数DN随凝固浴中溶剂含量的增加而（C）。

a.增大b.减小

c.有极小值d.有极大值

二、简答题

1.简述在纺丝过程中非正常细流形成的原因及避免其出现的措施。

三、讨论题

1.试述根据拉伸应变速率不同而将整个熔体纺丝线分成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。

3.试讨论成纤聚合物在熔体纺丝线上取向度的变化规律及其原因。

4.试述影响湿纺初生纤维横截面形状的主要因素，并结合纺丝工艺条件进行讨论。

5.试述湿法成形中纤维横截面出现皮层与芯层差异的原因及皮层的特点。

6.试述试述湿纺初生纤维中形成空隙的机理及其影响因素。

7.为什么说湿纺初生纤维微孔的形成是不可避免的？

哪些因素可影响微孔的生成？

1、熔体纺丝线上的速度、速度梯度、拉伸粘度及直径通常是怎样分布的？

初生纤维结构主要在何处形成？

2、用毛细管流变仪测定聚丙烯熔体的剪切速率与剪切应力.

3、已知某纤维厂生产涤纶长丝，规格为128支/36根，试计算:

（1）该长丝的旦数，50m的卷重

（2）单根纤维的旦数分支数

（3）单根纤维的断面直径是多少?

（PETρ=1.38g/cm3）

解：

1）由于特数×支数=1000→（旦数/9）×支数=1000

则旦数＝9000/支数＝9000/128＝70.3旦

50m的卷重＝（50/9）×70.3125＝0.39g

2）单根纤维的分支数=128/36=3.556支

单根纤维的旦数＝Dn/n＝70.3/36＝1.95旦

3）d＝（4m/πρL）1/2其中取L＝1m、m=1.95/9＝0.217mg、ρ＝1.38g/cm3、

代入得d=1.4×10-2mm

4、某流体在30℃时的零切粘度（η0）为35Pa·S，粘流活化能为36kJ/mol，问其温度提高到60℃时的零切粘度为多少？

5、导出纺丝线上稳态轴向平均温度T（x）的解析式，并根据此求纺丝线上的固化长度Lk和讨论影响Lk的因素。

6、PA6熔体纺丝

7、试推导溶体纺丝线上，空气阻力系数

8、PET纺丝温度为286℃

9、16%的聚乙烯醇溶液密度为1.003g/cm3，在98℃下用L/D＝9/0.85的毛细管获得实验数

10、高分子材料加工中,常用添加剂有哪些种类?

答常用的添加剂有：

1）热稳定剂2）抗氧剂3）抗臭氧剂4）光稳定剂5）生物抑制剂6）抗静电剂7）阻燃剂8）增塑剂9）化学剂10）发泡剂11）着色剂12）填充剂13）润滑剂14）其它添加剂（增粘剂、橡胶软化剂等）

11、.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差别?

答：

根据Brodkey混合理论，混合涉及到扩散的3种基本形式：

1）分子扩散，2）漩涡扩散，3）体积扩散（对流混合）。

聚合物共混体系混合过程中是以体积扩散为主要运动方式，在其过程中占据支配地位；而聚合物—添加剂体系的混合过程中主要以体积扩散和分子扩散为主要运动方式，在其过程中以体积扩散中伴随分子扩散的方式占支配地位。

12、聚合物—添加剂体系的制备方法有哪些?

答：

1.熔体混合法

（1）聚合过程添加法、

（2）双螺杆挤出机造粒法、（3）聚合物添加剂直接混合法、（4）纺前注射法、（5）切片表面包覆添加剂法、（6）微胶囊法

2.溶液混合法

（1）聚合物溶液—添加剂直接混合法、

（2）聚合物溶液—添加剂悬浮液混合法、（3）聚合物溶液—微胶囊混合法

13、聚乙烯-醋酸乙烯共聚物的δ值为21.28（J/cm3）1/2,乙醚和乙腈的δ值为15.14和24.35（J/cm3）1/2,两者单独使用是否能溶解共聚物?

如果乙醚及乙腈的摩尔分数接近相等,并且按33/67的比例混合,是否能溶解该共聚物,由此可以得出什么结论?

14、聚合物流体流过半径为R、长度为L的圆形口模时，若测定出的口模两端压力降为△P，试推导出流体在圆形口模壁处（距圆形口模轴心R处）的剪切应力（σ12）w的大小。

若考虑末端效应，该值将会增大还是减小？

为什么?

4．拉伸过程中晶区取向因数fc与非晶区取向因素fa的大小通常为（A）。

A.fc>faB.fa>fc

C.开始时fc>fa，然后fa>fcD.开始时fa>fc，然后fc>fa

5.熔体纺丝过程的取向主要是（B）的作用。

A.喷丝孔道中的剪切流动取向B.纺丝线上的拉伸流动取向

C.纺丝线上的拉伸形变取向D.B+C