高分子材料成型原理沈新元简答题答案1.docx
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简答题
1. 比较熔融纺丝、湿法纺丝和干法纺丝的异同点;
2
2. 列举六种可观看到聚合物流体弹性的现象;
( 1) 流体的弹性回缩
( 2)聚合物流体的蠕变放松
( 3)孔口胀大效应
(4)爬杆效应
( 5)剩余压力现象
( 6)孔道的虚构长度
( 7)无管虹吸现象
3. 用聚合物、溶剂、凝固剂三元相图说明湿纺、干纺和冻胶纺的
相分别过程;
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相同点:
) 不同点: 与熔纺不同,湿法成形过程中除有传热外,传质非常突出, 有时仍伴有化学反应 .;在干纺中,力学因素和传热因素的作用是次要的,纺丝线和四周介质之间的传质强度以及各种浓度所掌握的转变起主要作 用;.
机理差别: 由于湿纺初生纤维含有大量的凝固浴液而溶胀, 大分子具有很大的活动性, 因此湿纺初生纤维的超分子结构接近于热力学平稳状态, 而其外形结构却对纺丝工艺极为敏锐 . 干法纺丝:将聚合物溶于挥发性溶剂中,
通过喷丝孔喷出细流,在热空气中形成纤维的纺丝方法 .
当夹角 = 0 时, SD 沿 S- P 线向 S 靠近,相应的通量比 JS/JN=-∞,即纺丝原液不断地被纯溶剂所稀释;
当 =π时, SD 向 P 靠近,通量比 JS/JN=∞,相当于干法纺丝,即纺丝原液中的溶剂不断蒸发,使原液中聚合物浓度不断上升,直至完全凝固;
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①区 : -∞≤ JS/JN ≤ u* ( 第一临界切线 );
沿纺丝线组成变化路径 ,聚合物浓度下降 (即溶剂扩散速度小于凝固剂的扩散速度 )
无相分别,不固化;
②区 : u* JS/JN ≤1 (上限,即溶剂与凝固剂的扩散速度相等 );
沿纺丝线途径聚合物含量下降 (凝固剂浓度增加 ) 有相分别,固化;
③区 : 1 JS/JN ≤u** ( 其次临界切线 )
沿纺丝线途径聚合物浓度增加,有相分别,固化;通常的湿法纺丝以③区为多 ;
④区 : u** JS/JN ≤∞ (上限为干法纺丝 )
聚合物含量增加 ,无相分别,固化, 形成致密而匀称的结构
在橡胶的塑炼过程中,机械力、氧和温度是如何影响塑炼成效的?
胶接理论主要有哪几种,胶接接头的强度主要取决于哪几种界
面结合力?
( 1) 胶接的吸附理论 ( 2)胶接的扩散理论( 3)胶接的静电理论( 4)胶接的机械连接理论 ( 5)胶接的化学键理论 (6)弱边界层
( 1)胶黏剂本身的内聚强度 ( 2)粘结剂与被粘物之间的粘附力,包括化学键力,分子间作用力,界面静电引力及机械嵌合力;
影响的 ηo因素有哪些?
材料的平均分子量,粘流活化能
简述湿纺中形成皮芯结构的机理;
主要是细流外边和内部的凝固机理不同 .
①细流外边的凝固 :
主要由于溶剂向凝固浴扩散 ,使细流中溶剂浓度低于临界浓度 ,于是聚合物析出 ;此时P-S-N 体系中聚合物含量高 ,因此结构致密 .
②细流内部的凝固
溶剂向凝固浴扩散 ,凝固浴中的沉淀剂向原液细流扩散 ,使溶剂浓度不断下降 ,当细流中溶剂浓度低于临界浓度 , 聚合物析出 ,但此时 P-S-N 体系中聚合物含量不高 ,内部含有较多溶剂和沉淀剂 ,因此结构较松散
硫化过程中对硫化速度及硫化胶网络结构形成起打算作用的主要反应,可分为哪四个主要反应阶段?
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硫化体系各组分间相互作用生成中间化合物,这些中间化合物是事实上的硫化剂;
中间化学物与橡胶相互作用在橡胶分子链上生成活性侧基;
这些活性侧基相互间或与橡胶分子作用形成交联键;
交联键的连续反应;
试述影响聚合物熔体剪切粘度的因素;
(一)聚合物分子结构的影响
1. 链结构的影响2.平均分子量的影响3.分子量分布的影响
(二) 聚合物溶液浓度的影响
(三) 温度的影响
(四) 溶剂性质的影响
溶剂的粘度 s 影响聚合物浓溶液的粘度 0
s ↑ 0 ↑ (C 相同时 )
溶剂的溶解才能影响 0
溶剂中混入的可溶性杂质或添加剂的影响(五)混合的影响
(六) 流体静压的影响
以 SBS 为例,说明热塑性弹性体为什么既具有橡胶状弹性又具有塑化成型性?
从热力学角度动身争论高聚物结构变化对熔点的影响;
等规稀类聚合物:即等规聚 -a 稀烃,随取代基的空间位阻增大,主链内旋转位阻增加, 分子链的柔顺性降低,熔点上升;
当侧链长度连续增加时,会使熔点回升;
当取代基为体积巨大基团时, 由于内旋转的空间位阻, 使分子链刚性增加,
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