高分子材料成型原理學(xué)習(xí)通超星期末考試答案章節(jié)答案2024年

高分子材料成型原理學(xué)習(xí)通超星期末考試章節(jié)答案2024年拉伸可以使混合的聚合物物料發(fā)生變形，減小料層厚度，增加界面，有利于混合。

答案:對(duì)剪切的混合效果與剪切力F的大小與力的作用距離H有關(guān)，剪切力及其作用距離越大，混合效果越好。

答案:錯(cuò)在非分散混合過程中，粒子的粒度和位置均發(fā)生變化。

答案:錯(cuò)______________不是混合過程發(fā)生的主要作用。

答案:蠕變?cè)鏊軇┰诟叻肿硬牧鲜褂眠^程中向材料表面的遷移屬于__________________。

答案:分子擴(kuò)散混合涉及擴(kuò)散的三種基本運(yùn)動(dòng)形式中，________________在聚合物混合加工中占支配地位。

答案:體積擴(kuò)散_____________________不是聚合物溶劑的選擇原則。

答案:表面張力最小化對(duì)于具有上臨界混溶溫度的聚合物-溶劑體系，要將聚合物轉(zhuǎn)變?yōu)槿芤?，無法通過________來實(shí)現(xiàn)。

答案:降低體系的溫度

在估計(jì)聚合物與溶劑的互溶性時(shí)，“三維溶度參數(shù)理論”適用于_____________體系。

答案:A+B/star3/origin/ec60eb477bd0d142dc8e785cc35973d9.png

答案:（1）恒溫下改變聚合物-溶劑體系的組成，從X1T1→X2T1；（2）降低體系的溫度，從X1T1→X1T2；（3）改變?nèi)軇┑慕M分，從曲線1→曲線2。聚氯乙烯的溶度參數(shù)與氯仿、四氫呋喃都接近，但是為什么四氫呋喃能很好地溶解聚氯乙烯，而氯仿卻不能？

答案:溶度參數(shù)相近原則僅適合于非極性聚合物和非極性溶劑體系。對(duì)于極性聚合物和極性溶劑體系，必須對(duì)溶度參數(shù)相近原則進(jìn)行修正。即三維溶度參數(shù)，δd溶度參數(shù)色散力的貢獻(xiàn)，δp極性對(duì)溶度參數(shù)的，δh氫鍵對(duì)溶度參數(shù)的貢獻(xiàn)，三者分別相近時(shí)才能很好地混溶。四氫呋喃的三維溶度參數(shù)與聚氯乙烯都比較接近，但氯仿的極性部分卻明顯小于聚氯乙烯。（表格不需要，大致意思對(duì)就可以了）聚合物/溶劑δδdδpδh聚氯乙烯22.500四氫呋喃19.4816.825.737.98氯仿18.8517.703.075.73具有上臨界混溶溫度和下臨界混溶溫度的聚合物-溶劑二元體系，溫度如何影響溶解速率和溶解度？

答案:對(duì)于具有上臨界混溶溫度的體系，提高溫度不僅加速溶解，而且能促使溶解完全；反之，具有下臨界混溶溫度的體系，提高溫度可加速溶解，但使聚合物的溶解度下降。聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT)同屬于聚酯系列。試根據(jù)聚合物熔融過程中的熱力學(xué)原理，從結(jié)構(gòu)上分析兩種聚酯熔點(diǎn)的差別。

答案:根據(jù)聚合物熔融過程中的熱力學(xué)原理，熔點(diǎn)Tm=?H/?S，熔融熱ΔH與分子間作用力的大小密切相關(guān)，熔融熵ΔS取決于分子鏈的的柔順程度(剛性較大，ΔS較小)。PET與PBT這兩種聚酯都含有剛性的苯環(huán)、極性酯基、柔性的亞甲基，總體上表現(xiàn)出較大的剛性。但是與PET大分子鏈上只有2個(gè)亞甲基相比，PBT上有4個(gè)亞甲基，柔性亞甲基增多降低了苯環(huán)與相鄰酯基的密度和距離，使其分子鏈更加柔順，因此ΔS增大，導(dǎo)致其熔點(diǎn)降低。（PET熔點(diǎn)為265℃，PBT熔點(diǎn)為~225℃）。聚對(duì)羥基苯甲酸（PHB）是否可以熔融加工？為什么？如何降低PHB的熔點(diǎn)？試舉一實(shí)例說明降低PHB熔點(diǎn)的方法。

答案:PHB的熔點(diǎn)高于600℃，與其分解點(diǎn)比較接近，不能熔融加工。這是因?yàn)椋?高度規(guī)則性結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致分子間力很大，DELTAH非常高，高度剛性結(jié)構(gòu)，deltaS又很小，因此熔點(diǎn)非常高，與分解點(diǎn)比較接近。解決方法，共聚破壞其規(guī)則結(jié)構(gòu)，降低deltaH；引入柔性鏈段，提高deltaS。實(shí)例：對(duì)羥基苯甲酸和羥基萘甲酸等共聚對(duì)羥基苯甲酸和PET共聚（其他合理例子均可）聚合物熔融共混時(shí)，液滴的破裂與表面張力有關(guān)。表面張力越大，越容易破裂。

答案:錯(cuò)聚合物共混時(shí)，兩相間的相容性越小，則共混物中分散的粒徑越大。

答案:對(duì)當(dāng)黏度不同的兩種液體相混合時(shí)，把高黏度的少組分混合到低粘度的多組分中，比把低粘度的少組分混合到高粘度的多組分中更困難。

答案:對(duì)聚集體的破裂分散應(yīng)該具備的基本條件是：聚集體界面上的粘性剪切力____________聚集體內(nèi)各微粒間的相互作用力；被破裂分開的聚集體微粒相互間的距離應(yīng)____________作用半徑。

答案:大于，大于下列條件中，____________有利于液液分散時(shí)混合程度的提高。

答案:提高溫度非分散混合可以分為__________________。

答案:分布性混合和層流混合

鹵素阻燃劑和有機(jī)硅阻燃劑并用，會(huì)降低阻燃效果，這屬于添加劑的__________作用。

答案:對(duì)抗影響聚合物共混過程中液滴破裂的主要因素有哪些？這些因素的影響效果是什么？

答案:1.分散相的表面(界面)張力：表面(界面)張力越大，越不易破裂。2.分散相的粘度：分散相的粘度越大，液滴越難以破裂。粘度比大于4，液滴不破裂。3.剪切應(yīng)力：剪切應(yīng)力越大，液滴越易破裂。低于臨界剪切應(yīng)力(液滴破裂強(qiáng)度)，液滴不破裂。4.連續(xù)相的彈性和粘度：連續(xù)相的彈性會(huì)增加最小液滴尺寸和臨界剪切速率。

彈性增加，混合程度下降。連續(xù)相的粘度則相反。粘度增加，混合程度提高。5.分散性和連續(xù)相的相容性：相容性越小，液滴尺寸越大。6.溫度：溫度增加，η下降，有利于液滴分散。什么是非分散混合？什么是分散混合？兩者分別是通過何種物料運(yùn)動(dòng)形式來實(shí)現(xiàn)的？

答案:非分散混合是通過重復(fù)地排列少組分增加其在混合物中空間分布的均勻性而不減小粒子初始尺寸的過程，其運(yùn)動(dòng)基本形式是通過對(duì)流來實(shí)現(xiàn)的。非分散混合的特點(diǎn)是各粒子只有相互位置的變化，而無粒度的變化。分散混合是在混合過程中發(fā)生粒子尺寸減小到極限值，同時(shí)增加相界面和提高組分均勻性的混合過程。分散的基本形式是通過聚集體的分散和液液破裂來實(shí)現(xiàn)的。分散混合的特點(diǎn)是粒子既有位置的變化又有粒度的變化。按照Brodkey的混合理論，混合涉及擴(kuò)散的基本運(yùn)動(dòng)形式有哪幾種？聚合物加工中聚合物熔體間的混合以哪一種運(yùn)動(dòng)形式為主？為什么？

答案:Brodkey的混合理論涉及的混合基本運(yùn)動(dòng)形式有：分子擴(kuò)散，渦旋擴(kuò)散（即紊流擴(kuò)散）、體積擴(kuò)散（即對(duì)流混合）。聚合物加工中聚合物熔體間的混合以體積擴(kuò)散為主。這是因?yàn)榫酆衔锶垠w的黏度很高，熔體與熔體間的分子擴(kuò)散很慢。在熔融加工時(shí)，聚合物熔體的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)不到紊流，且黏度又高，很少發(fā)生渦旋擴(kuò)散。而體積擴(kuò)散時(shí)流體質(zhì)點(diǎn)、液滴或固體微粒由系統(tǒng)的一個(gè)空間向另一個(gè)空間位置的運(yùn)動(dòng)，或兩種以及多種組分在相互占有的空間內(nèi)發(fā)生運(yùn)動(dòng)，以期達(dá)到各組分的均布。聚合物熔融成型時(shí)混合機(jī)理主要為體積擴(kuò)散。聚合物所用溶劑本身黏度越大，同樣濃度下聚合物溶液的黏度一般也越大。

答案:對(duì)聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量（即分子量）分布加寬，其流體發(fā)生切力變稀的臨界剪切速率一般向高值移動(dòng)。

答案:錯(cuò)聚合物流體的動(dòng)態(tài)流動(dòng)曲線中，G′和G″交點(diǎn)處對(duì)應(yīng)的角頻率ωc與聚合物相對(duì)分子質(zhì)量的大小相關(guān)，ωc越小，聚合物相對(duì)分子質(zhì)量越大。

答案:對(duì)切力變稀流體的剪切應(yīng)力-剪切速率曲線的斜率即為非牛頓指數(shù)n。

答案:錯(cuò)拉伸流動(dòng)是指流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度僅沿著流動(dòng)方向發(fā)生變化，而垂直于流動(dòng)方向的運(yùn)動(dòng)速度相等。

答案:對(duì)通過__________，可使聚合物熔體的表觀黏度增大。

答案:增大壓力涂料和油漆在涂刷過程中要避免流掛，利用了_____________的性質(zhì)。

答案:賓哈姆流體對(duì)于切力變稀聚合物流體，_______。

答案:η∞＜ηａ＜η０

脹流性流體的非牛頓指數(shù)n__________。

答案:＞1

注射模具的充模過程，塑料流體的流動(dòng)屬于_______________。

答案:不穩(wěn)定流動(dòng)

當(dāng)拉伸黏度隨拉伸應(yīng)變速率的增大而增大時(shí)，有助于提高紡絲成型的穩(wěn)定性。

答案:對(duì)拉伸黏度可用來判斷聚合物流體是否具有良好的可加工性，拉伸黏度越大，可紡性越好。

答案:錯(cuò)不同聚合物形成的共混體系的拉伸黏度介于兩種純聚合物之間。

答案:錯(cuò)在具有相似分子量及分布時(shí)，LDPE熔體比HDPE的彈性效應(yīng)更顯著。

答案:對(duì)聚合物流體彈性主要是由體系內(nèi)能變化所致。

答案:錯(cuò)實(shí)際生產(chǎn)中，若熔體彈性和擠出脹大效應(yīng)比較嚴(yán)重，熔體可紡性非常差，可采取________來減弱孔口脹大效應(yīng)。

答案:減小聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量、提高紡絲溫度聚合物流體彈性不能通過________來表征。

答案:損耗模量G'’下列效應(yīng)中，____________不屬于流體的彈性效應(yīng)。

答案:切力變稀對(duì)于牛頓流體而言，其進(jìn)行單軸拉伸時(shí)，________。

答案:拉伸黏度是零切黏度的三倍/star3/origin/1eba0f66b439b5bc6288e8c01cb9d65b.jpg

答案:從非牛頓指數(shù)n數(shù)據(jù)分析，在各溫度范圍中，其n值均低于纖維級(jí)PET熔體的n，說明該聚酯熔體的非牛頓性較強(qiáng)。隨著溫度越高，熔體的大分子鏈段活動(dòng)能力越強(qiáng)，流動(dòng)性得以提高，體系更接近牛頓流體。因此紡絲溫度應(yīng)稍高些，從而減小熔體的非牛頓性，提高可紡性。從黏流活化能數(shù)據(jù)分析，溫度低于300℃時(shí)，該物料熔體的黏流活化能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于常規(guī)聚合物熔體的黏流活化能，并且隨著剪切速率的增大而減小。這說明溫度低于300℃時(shí)，熔體的黏度對(duì)溫度的敏感性大，雖然隨著剪切速率的增大，敏感性下降，但剪切速率過大時(shí)，熔體容易產(chǎn)生不穩(wěn)定流動(dòng)，因此熔體溫度低于300℃時(shí)不適合紡絲。而熔體溫度高于300℃時(shí)，黏流活化能接近于纖維級(jí)PET，并且隨著剪切速率的增大沒有明顯的變化，說明溫度高于300℃時(shí)，該物料熔體的溫度和剪切速率敏感性均相對(duì)較小，此時(shí)紡絲比較穩(wěn)定。綜上所述，結(jié)合非牛頓指數(shù)和黏流活化能數(shù)據(jù)，該物料的可紡性比纖維級(jí)PET略差，控制紡絲條件，特別是一定程度內(nèi)提高紡絲溫度（必須高于300℃），320℃時(shí)可紡性更佳，而剪切速率對(duì)可紡性影響較小。PP的非牛頓性較強(qiáng)，彈性顯著。如何在熔噴過程中提高PP的流動(dòng)性，并減小彈性？

答案:降低相對(duì)分子質(zhì)量（分子量）；（熔指1000-1500g/10min）控制合適的相對(duì)分子質(zhì)量分布（分子量分布）；提高紡絲溫度；適當(dāng)降低泵供量；適當(dāng)增加孔口直徑；增加噴絲孔長徑比。試從結(jié)構(gòu)的角度探討同等分子量（相對(duì)分子質(zhì)量）的高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯的表觀黏度的大小。

答案:HDPE，支鏈少而短，基本呈線性，纏結(jié)程度高，表觀黏度較大。LDPE，長短支鏈，支鏈數(shù)較多，自由體積較大，表觀黏度一般會(huì)變?。坏绻L支鏈較長較多，會(huì)增加纏結(jié)，表觀黏度就會(huì)變大。LLDPE，短支鏈，支鏈數(shù)較多，如果采用共聚的α烯烴所產(chǎn)生的側(cè)鏈很短，能降低熔體表觀黏度。內(nèi)聚破壞機(jī)理基于強(qiáng)度的能力理論。對(duì)于黏彈性流體的拉伸流動(dòng)，當(dāng)儲(chǔ)存的彈性能密度超過某臨界值時(shí)，流動(dòng)發(fā)生破壞。在穩(wěn)態(tài)流動(dòng)中，應(yīng)力達(dá)到拉伸強(qiáng)度σ11*時(shí)就出現(xiàn)斷裂。

答案:對(duì)液滴型不能形成連續(xù)細(xì)流，無法形成纖維，屬于內(nèi)聚破壞機(jī)理。

答案:錯(cuò)可紡性是指流體承受穩(wěn)定的拉伸操作所具有的形變能力，即流體在拉伸作用下形成細(xì)長絲條的能力。因此，可紡性問題實(shí)質(zhì)上是一個(gè)單軸拉伸流動(dòng)的流變學(xué)問題。

答案:對(duì)紡絲線上的主要成型區(qū)域內(nèi)，占支配地位的流變行為是剪切流動(dòng)。

答案:錯(cuò)紡絲線上的任何一點(diǎn)，其流動(dòng)是穩(wěn)態(tài)的，即紡絲線上任何一點(diǎn)都具有各自恒定的狀態(tài)參數(shù)，不隨位置而變化。

答案:錯(cuò)纖維的細(xì)度可用公制支數(shù)（簡稱公支）來表示，纖維公支數(shù)越大，表示纖維越粗。

答案:錯(cuò)纖維初始模量表示纖維在大負(fù)荷作用下變形的難易程度，反映了纖維的剛性。

答案:錯(cuò)紡絲時(shí)擠出細(xì)流的幾種類型中，________為紡絲中正常的細(xì)流類型。

答案:脹大型濕法紡絲中，絲條的斷裂機(jī)理主要是由____________機(jī)理決定的。

答案:內(nèi)聚破壞下列參數(shù)中，______________不是經(jīng)常用來判別流體可紡性的參數(shù)。

答案:表觀黏度ηa某企業(yè)生產(chǎn)的滌綸，其產(chǎn)品規(guī)格為55dtex/36f，則其單絲纖度為_________特（tex）。

答案:0.153

某企業(yè)生產(chǎn)的滌綸，其產(chǎn)品規(guī)格為55dtex/24f，復(fù)絲強(qiáng)力為2.75N，則其單絲強(qiáng)度為___________。

答案:5.0cN/dtex

某企業(yè)生產(chǎn)的錦綸6，其產(chǎn)品規(guī)格為78dtex/24f（24f指一束絲有24根），復(fù)絲強(qiáng)力為5.0N，則其單絲強(qiáng)力為

___________。

答案:20.8cN分特（dtex）是纖維纖度的常用單位，它是指長度為___________米的纖維的重量克數(shù)。

答案:10000莫代爾纖維是一種高濕模量再生纖維素纖維，該纖維的原料采用櫸木，先將其制成木漿，再通過專門的紡絲工藝加工成纖維，這種莫代爾纖維屬于_____________。

答案:人造纖維通過玉米發(fā)酵得到乳酸，乳酸反應(yīng)得到丙交酯，丙交酯開環(huán)聚合物得到聚乳酸，聚乳酸紡絲得到聚乳酸纖維。這樣得到的聚乳酸纖維屬于____________。

答案:合成纖維一束3000米長的纖維重0.6克，將其進(jìn)行拉伸性能分析，其纖維的斷裂強(qiáng)力為0.08牛頓（N），因此，該纖維線密度為________tex，相對(duì)強(qiáng)度為________cN/dtex。

答案:0.2，4.0_______________可減輕或避免漫流性細(xì)流的出現(xiàn)。

答案:降低溫度，提高黏度;增大泵供量，使V0增大;在噴絲板表面噴霧化硅油，降低流體和噴絲板之間的界面張力通過_______________，可避免液滴型細(xì)流的出現(xiàn)。

答案:降低溫度使黏度升高;增加泵供量使V0增大;增大噴絲孔徑R0熔體紡絲線上的_____________是發(fā)生拉伸流動(dòng)和形成纖維最初結(jié)構(gòu)的主要區(qū)域。

答案:形變細(xì)化區(qū)

熔體紡絲時(shí)，聚合物的擠出速度不變，提高卷繞速度，其擠出脹大比___________。

答案:變小熔體紡絲中擠出脹大區(qū)的拉伸應(yīng)變速率______________。

答案:<0紡絲線上某一點(diǎn)的密度可通過測(cè)定___________得到確定。

答案:溫度/star3/origin/e9cd099cc1a6d88e9bd243ad4600b76d

答案:/由于徑向溫度分布導(dǎo)致徑向黏度分布，高黏度的皮層會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，因此皮層具有更大的取向甚至結(jié)晶，可能導(dǎo)致纖維出現(xiàn)皮芯結(jié)構(gòu)。

答案:對(duì)熔融紡絲法紡制超細(xì)纖維時(shí)，由于絲條的平均直徑遠(yuǎn)小于常規(guī)纖維，冷卻長度很短，因此應(yīng)適當(dāng)縮短噴絲板到冷卻風(fēng)的距離H，以降低冷卻吹風(fēng)對(duì)噴絲板的影響，減小噴絲板的溫度降，使絲條自然冷卻，防止絲條變脆，強(qiáng)度降低。

答案:錯(cuò)常規(guī)紡絲的冷卻風(fēng)速Vy的變化對(duì)冷卻過程和初生纖維結(jié)構(gòu)和性能影響不如高速紡絲。

答案:錯(cuò)采用熔融紡絲方法制備復(fù)絲時(shí)，特別是紡制的復(fù)絲根數(shù)特別多時(shí)，環(huán)吹風(fēng)冷卻得到的纖維均勻性往往比側(cè)吹風(fēng)冷卻時(shí)更好。

答案:對(duì)熔紡紡絲線上，縱吹風(fēng)的傳熱系數(shù)是橫吹風(fēng)的兩倍。

答案:錯(cuò)在高速紡絲中，摩擦力Ff隨Vx提高而急劇增大，對(duì)纖維結(jié)構(gòu)的形成有很大影響。

答案:對(duì)熔紡絲條固化后，慣性力隨紡程提高。

答案:錯(cuò)表面張力Fs是一種抗拒拉伸的作用力，由曲率和表面能的變化引起，僅在液態(tài)區(qū)域內(nèi)起作用。

答案:對(duì)利用線性酚醛進(jìn)行熔融紡絲，其分子量為1000左右，紡絲熔體黏度很低，此時(shí)紡絲線上的重力可忽略不計(jì)。

答案:錯(cuò)對(duì)于PET高速紡，________________是流變力的主要貢獻(xiàn)者。

答案:慣性力

;

摩擦力

PET的Cp=1.7KJ/(Kg.K)；PA6的Cp=2.4KJ/(Kg.K)；PA66的Cp=2.5KJ/(Kg.K)，所以在同樣的紡絲條件下，三者的冷卻長度關(guān)系是____________。

答案:LkPET冷卻長度是噴絲板到絲條固化點(diǎn)之間的距離，當(dāng)紡絲線上不發(fā)生結(jié)晶時(shí)，它不可以通過_________計(jì)算.

答案:紡程上的應(yīng)力分布

當(dāng)PET的紡絲速度達(dá)到8000m/min時(shí)，紡絲線上的軸向溫度分布并不呈現(xiàn)沿紡程單調(diào)遞減的趨勢(shì)，而是在某一區(qū)域內(nèi)溫度曲線出現(xiàn)一個(gè)平臺(tái)，這是因?yàn)樵诔咚俚募徑z條件下PET發(fā)生了____________。

答案:結(jié)晶紡絲線上的應(yīng)力分布，是指_________________除以截面積得到的應(yīng)力隨紡程的變化。

答案:流變阻力

隨著側(cè)吹風(fēng)風(fēng)溫的減小，聚合物熔紡紡絲線上的結(jié)晶度減小。

答案:對(duì)在PET的高速紡絲時(shí)，在4000~7000m/min的紡速范圍內(nèi)，結(jié)晶度隨卷繞速度的提高而增大，其原因是紡程發(fā)生了取向結(jié)晶。

答案:對(duì)動(dòng)力學(xué)結(jié)晶能力G的物理意義是指某一聚合物從熔點(diǎn)Tm以單位冷卻速度降低至玻璃化溫度Tg時(shí)，所得到的結(jié)晶度。

答案:錯(cuò)結(jié)晶速率常數(shù)K是結(jié)晶度達(dá)到50%時(shí)所需時(shí)間的倒數(shù)(t1/2)-1。結(jié)晶速率快，t1/2就小，K就大。

答案:錯(cuò)熔體紡絲噴絲孔中剪切流動(dòng)取向，取向度正比于切變速率和松弛時(shí)間的乘積。在噴絲孔中的熔體溫度較高，松弛時(shí)間較大，造成的取向較大。但是這些流動(dòng)取向在擠出脹大區(qū)會(huì)被松弛殆盡。

答案:錯(cuò)熔紡過程中，紡絲過程中的取向機(jī)理有__________。

答案:噴絲孔切變流場(chǎng)中的流動(dòng)取向

;紡絲線拉伸流場(chǎng)中的流動(dòng)取向

;纖維固化區(qū)的形變?nèi)∠?/p>

熔紡卷繞絲的取向主要是由于_________的貢獻(xiàn)。

答案:紡絲線上的拉伸流動(dòng)取向

1dtex的滌綸（密度1.35g/cm3）、丙綸（密度0.9g/cm3）和鋼纖維（密度7.8g/cm3），其纖維直徑分別是多少？（以μm表示，結(jié)果取一位小數(shù)點(diǎn)）

答案:滌綸9.7μm丙綸11.9μm鋼纖維4.0μm某企業(yè)生產(chǎn)的錦綸6，其產(chǎn)品規(guī)格為48dtex/24f（24f指一束絲有24根），復(fù)絲強(qiáng)力為2.4N，試計(jì)算：（1）該產(chǎn)品100m的卷重。

（2）單絲強(qiáng)度。（3）單絲纖度（以特、旦分別表示）。

答案:（1）該產(chǎn)品100m的卷重=100×48/10000=0.48（g）（2）單絲強(qiáng)度=2.4×100/48=5(cN/dtex)（3）單絲纖度=48/24=2（dtex）=0.2（tex）

=0.2×9000/1000=1.8（旦）滌綸密度為1.35g/cm3，如果幾種滌綸單絲的直徑分別為10μm，16μm和20μm，請(qǐng)計(jì)算其各自的纖度（以dtex表示）。

答案:1.1dtex2.7dtex4.2dtexPET的熔融紡絲，在4000m/min和7000m/min的紡速下，其紡程上取向的發(fā)展有何不同？

答案:1.PET在在4000m/min紡速下基本不發(fā)生結(jié)晶，其取向度（用雙折射Δn表示）沿紡程分成三個(gè)區(qū)域：I區(qū)中，Δn略有增加。這是因?yàn)?，拉伸粘度ηe發(fā)生變化。一方面導(dǎo)致拉伸流動(dòng)速度場(chǎng)的取向作用；但另一方面熔體細(xì)流溫度遠(yuǎn)高于固化溫度，ηe較小，因此布朗運(yùn)動(dòng)的解取向作用也較大。由于兩者競爭的結(jié)果，因此總的取向度增加有限。II區(qū)中，Δn增加迅速。這是因?yàn)槔炝鲃?dòng)速度場(chǎng)的取向因仍較大而繼續(xù)發(fā)揮較大的作用；同時(shí)解取向作用因ηe逐漸增大而削弱，因此有效的取向度大幅度單調(diào)上升。III區(qū)絲條已幾乎固化，大分子的活動(dòng)性較小，相變形變困難，紡程上的拉伸應(yīng)力已不足于使大分子取向，因此Δn達(dá)到了飽和值。2.PET在在7000m/min紡速下發(fā)生結(jié)晶，可以將Δn沿紡程的分布劃分為三個(gè)區(qū)：（1）流動(dòng)形變區(qū)。在噴絲板一下0~70cm的范圍內(nèi)，此處大部分的細(xì)化形變已基本完成，但是雙折射仍然很小。這是因?yàn)樵搮^(qū)的形變速率較低，聚合物處于高溫，大分子迅速地發(fā)生解取向作用。因此此區(qū)中雙折射僅和紡絲應(yīng)力有關(guān)。（2）結(jié)晶取向區(qū)。在噴絲板下70~130cm。與常規(guī)紡PET不同，其Δn在該狹小的區(qū)域內(nèi)急劇上升，其飽和值大大提高。此區(qū)對(duì)應(yīng)的直徑曲線上出現(xiàn)細(xì)頸，溫度曲線上出現(xiàn)平臺(tái)，形變速率dv/dx出現(xiàn)極大的峰值。這是由于PET卷繞絲在紡程上發(fā)生了結(jié)晶。當(dāng)雙折射增至0.02~0.03時(shí)，某些分子排列形成密集相，這對(duì)晶核的形成起著重要的作用。一旦晶核形成，結(jié)晶細(xì)頸處紡絲應(yīng)力急劇增大。（3）塑性形變區(qū)。始于接近固化的末端，距離噴絲板大約130cm左右。盡管表面看來纖維幾乎固化，但是由于空氣阻力的存在，張應(yīng)力隨之不斷增加，使大分子在這樣高的張應(yīng)力下屈服。因此在紡絲期間出現(xiàn)初生纖維的“冷拉”，而且纖維在結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)方面仍有變化。PET的超高速紡絲過程中，沿紡程上雙折射的變化可以把紡程劃分為那三個(gè)區(qū)？畫圖示意其熔體紡絲線上的直徑、軸向速度梯度（拉伸應(yīng)變速率）、溫度、應(yīng)力及雙折射值Δn沿紡程是如何變化的？

答案:可以將雙折射值Δn沿紡程的分布劃分為三個(gè)區(qū)：(1)流動(dòng)形變區(qū)；（2）結(jié)晶取向區(qū)；（3）塑性形變區(qū)。熔紡過程中有哪幾種取向機(jī)理？各種取向機(jī)理對(duì)卷繞絲取向度的貢獻(xiàn)如何？為什么？

答案:（1）噴絲孔中的剪切流動(dòng)取向：正比于松弛時(shí)間τ和剪切速率的乘積。噴絲孔內(nèi)的溫度較高，松弛時(shí)間τ較小，取向度??；即使有流動(dòng)取向，在擠出脹大區(qū)域中將松弛殆盡。所以噴絲孔中剪切流動(dòng)取向?qū)砝@絲的取向度貢獻(xiàn)很小。

（2）紡絲線上的拉伸流動(dòng)取向：正比于松弛時(shí)間τ和拉伸應(yīng)變速率?的乘積。隨著冷卻的進(jìn)行，松弛時(shí)間τ逐漸變大，而拉伸應(yīng)變速率?在細(xì)化形變區(qū)較大，因此取向度大，解取向小。所以卷繞絲的取向度主要是紡絲線上拉伸流動(dòng)的貢獻(xiàn)

（3）絲條固化區(qū)的拉伸形變?nèi)∠颍赫扔诠袒瘏^(qū)的應(yīng)變比，屬于橡膠狀網(wǎng)絡(luò)拉伸取向，對(duì)卷繞絲的取向度也有一定的貢獻(xiàn)。熔紡中橫向吹風(fēng)時(shí)絲條的傳熱系數(shù)是否與縱向吹風(fēng)時(shí)相同？在熔紡且恒速橫向吹風(fēng)時(shí)，上段和下段紡絲線冷卻過程分別受哪種主要因素控制？為什么？

答案:α*=0.425A-0.333

[Vx2+（8Vy）2

]0.167不相同,在橫向吹風(fēng)時(shí)（Vx

=0，V

y=a）的傳熱系數(shù)為縱向吹風(fēng)（Vx=a，Vy=0）時(shí)的兩倍。

（640.167≈2)在紡程上部,

Vx<<8Vy（Vy/Vx

>>0.125）時(shí)，α*=0.425A-0.3332Vy0.334

，冷卻過程受橫吹風(fēng)速度Vy所控制。在紡程下部,

Vx>>8Vy（Vy/Vx

<<0.125）時(shí)，α*

=0.425A-0.333Vx0.334

，冷卻過程絲條速度Vx所控制。請(qǐng)寫出熔紡中從噴絲頭至距噴絲頭X處的一段紡絲線（暴露于空氣介質(zhì)）上的軸向力平衡方程式及式中各種力符號(hào)代表的意義，并分析在高速紡絲時(shí)紡絲線上的張力主要受哪些力的影響？

答案:熔紡中從噴絲頭至距噴絲頭X處的一段紡絲線上的軸向力平衡方程式為：Fr(X)=Fr(0)+Fs+Fi+Ff-Fg

式中：Fr(X)為在x=X處紡絲線所受到的流變阻力；

Fr(0)為熔體細(xì)流在噴絲孔出口處作軸向拉伸流動(dòng)時(shí)所克服的流變阻力；

Fs為紡絲線在紡程中需克服的表面張力；

Fi為使紡絲線作軸向加速運(yùn)動(dòng)所需克服的慣性力；

Ff為空氣對(duì)運(yùn)動(dòng)著的紡絲線表面所產(chǎn)生的摩擦阻力；

Fg為重力場(chǎng)對(duì)紡絲線的作用力。在高速紡絲中，絲線上的張力主要受慣性力Fi和摩擦阻力Ff的影響。提高紡絲原液中聚合物的含量，增加了紡絲線的邊界層阻力，限制了溶劑和凝固劑的擴(kuò)散，因此DS和DN都下降。

答案:對(duì)濕法紡絲時(shí)，溶劑和凝固劑的擴(kuò)散系數(shù)隨凝固浴中溶劑含量的變化有極大值。

答案:錯(cuò)濕法紡絲時(shí)，由于雙擴(kuò)散過程所引起的細(xì)流凝固作用，(R-ξ*)沿紡絲線逐漸增大，而σxx,s(x)則單調(diào)減小。

答案:對(duì)在靠近噴絲孔頭的區(qū)域內(nèi)，皮層的拉伸應(yīng)力最大。

答案:對(duì)施加于濕法紡絲線上的張力主要集中于皮層上產(chǎn)生單軸拉伸形變，導(dǎo)致皮層的取向度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于芯層的取向度。

答案:對(duì)濕法紡絲時(shí)，當(dāng)噴頭拉伸比VL/V0增大時(shí)，噴絲孔出口處的流變阻力減小。

答案:錯(cuò)濕法紡絲一般為零拉伸或負(fù)拉伸，其中負(fù)拉伸是指噴絲頭拉伸比為負(fù)數(shù)。

答案:錯(cuò)濕法紡絲時(shí)，當(dāng)噴頭拉伸比不變時(shí)，在較高的張力下紡絲可以增加紡絲穩(wěn)定性，使斷頭率下降，有助于提高成品絲的質(zhì)量。

答案:對(duì)濕法紡絲線上的細(xì)化區(qū)是原液細(xì)流逐步完成凝固的區(qū)域，并在此區(qū)內(nèi)形成纖維的最初結(jié)構(gòu)。

答案:對(duì)濕紡紡絲線上的脹大區(qū)中，速度沿紡程變小，速度的徑向分布dVx/dr=0，軸向分布dVx/dx=0

答案:錯(cuò)在濕法紡絲線上的軸向應(yīng)力分析中，___________不可忽略。

答案:噴絲孔出口處的流變阻力;介質(zhì)摩擦阻力以下選項(xiàng)中，_____________不是表征濕紡擴(kuò)散過程的基本物理量。

答案:擴(kuò)散常數(shù)

當(dāng)凝固浴中溶劑的濃度較低時(shí)，因凝固能力過強(qiáng)，易產(chǎn)生大空洞空隙。

答案:對(duì)濕法紡絲時(shí)，當(dāng)JS

/JN

＞1時(shí)，絲條溶脹，纖維的橫截面是圓形的。

答案:錯(cuò)在三元相圖的③區(qū)，1＜JS/JN≤∞，紡絲線上聚合物的濃度不斷增加，固化是由于相變和聚合物含量增加的結(jié)果，所獲得的結(jié)構(gòu)比較均勻。

答案:錯(cuò)濕紡纖維的皮層，_______________________。

答案:結(jié)構(gòu)較緊密均一;取向度較高;力學(xué)性能好以下幾種方案中，可以通過______________來制備全皮層黏膠纖維。

答案:添加有機(jī)變性劑/star3/origin/967e18144f0df39f40846dd393176c57.png

答案:②干法紡纖維的固化過程是體系相態(tài)變化的結(jié)果。

答案:錯(cuò)干法紡絲細(xì)流在出噴絲頭后軸向速度迅速增大，然后達(dá)到一個(gè)平衡值，即達(dá)到了固化。

答案:錯(cuò)干法紡絲線上，近噴頭區(qū)域直徑急劇下降，擠出脹大區(qū)基本消失。這主要是由于溶劑的高度蒸發(fā)和細(xì)流拉伸流動(dòng)的結(jié)果，直至玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，直徑趨于平穩(wěn)。

答案:對(duì)干法紡絲中，溶劑從紡絲線上除去的機(jī)理有

。

答案:溶劑閃蒸（快速大量揮發(fā)）;溶劑從紡絲線內(nèi)部向表面的擴(kuò)散;溶劑從紡絲線表面向周圍介質(zhì)的對(duì)流傳質(zhì)與濕紡紡絲相比，干法紡絲的工藝特點(diǎn)是

。

答案:紡絲液濃度較高，一般達(dá)18~45%，相應(yīng)的黏度也高。;能承受比濕紡更大的噴頭拉伸比，易制得比濕紡更細(xì)的纖維。;紡絲線受到的阻力比濕紡小，紡速比濕紡高。干法紡絲線上，玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)之后張力的連續(xù)增大反映了

的影響。

答案:Ff干法紡絲線上，張力在靠近噴絲板的區(qū)域內(nèi)很小，主要是由于

的作用。

答案:Fr(0)1884年，第一根人造絲-纖維素硝酸酯纖維是通過________

制得的。

答案:干法紡絲UHMWPE的凍膠紡絲（干濕法）與普通干濕法紡絲的區(qū)別，主要在于紡絲工藝，其凝固機(jī)理是一樣的。

答案:錯(cuò)靜電紡絲裝置必須包括

。

答案:高壓發(fā)生器;定量供給溶液或熔體的裝置（計(jì)量泵/注射泵）;形成細(xì)流的裝置（噴絲口模）;纖維接收裝置與濕法紡絲相比，干濕法紡絲具有的優(yōu)勢(shì)是

。

答案:可采用低得多的凝固浴溫度;可大大提高噴絲頭拉伸比，增加紡速;可增加噴絲孔徑;紡絲液濃度及黏度可提高下列紡絲方法中，

能得到最細(xì)的纖維。

答案:靜電紡絲以下纖維中，________

是采用干濕法紡絲制備的。

答案:Lyocell纖維

最適合用作UHMWPE凍膠紡絲（干濕法）的萃取劑。

答案:低分子量烷烴腈綸干濕法紡絲的主要凝固機(jī)理是

。

答案:雙擴(kuò)散PPTA的液晶紡絲中，其溶劑一般采用

。

答案:濃硫酸試述干紡紡絲線三個(gè)區(qū)域傳熱傳質(zhì)的特點(diǎn)及其除去溶劑的機(jī)理。

答案:（1）在干紡紡絲線I區(qū)（起始蒸發(fā)區(qū)），細(xì)流的組成和溫度發(fā)生急劇變化，其中，在高溫下從噴絲孔擠出的細(xì)流主要依靠自身的潛熱和來自熱風(fēng)的傳熱，從溶液表面急劇蒸發(fā)，這時(shí)溶劑的蒸發(fā)潛熱被奪取，使細(xì)流表面溫度急劇下降到濕球溫度直至達(dá)到平衡為止，而細(xì)流內(nèi)部溫度則比細(xì)流表面高。并且，細(xì)流表層溶劑濃度較高，主要以對(duì)流方式進(jìn)行熱交換。該區(qū)域溶劑迅速大量揮發(fā)，除去機(jī)理以閃蒸為主。（2）在干紡紡絲線II區(qū)（恒速蒸發(fā)區(qū)），熱風(fēng)的傳熱與絲條溶劑蒸發(fā)平衡，絲條的溫度保持在濕球溫度不變，且沿纖維截面的溫度近乎是均勻一致的。此時(shí)溶劑恒速揮發(fā)，溶劑的脫除為從紡絲線表面向周圍介質(zhì)的對(duì)流傳質(zhì)控制機(jī)理。（3）在干紡紡絲線III區(qū)（降速蒸發(fā)區(qū)），溶劑從絲條內(nèi)部向表層擴(kuò)散的速度低于表面溶劑蒸發(fā)速度，溶劑降速蒸發(fā)，使絲條表面溫度上升并接近熱風(fēng)溫度。溶劑的脫除為從紡絲線內(nèi)部向表面的擴(kuò)散控制機(jī)理。腈綸的干法和濕法過程相比，其成型有何區(qū)別？對(duì)纖維的品質(zhì)有何影響？

答案:腈綸的干法和濕法過程相比，濕法紡絲液的濃度較低，絲條的固化采用非溶劑，體系的相分離速率比較快，并且存在雙擴(kuò)散。而干紡紡絲液的濃度較高，絲條的機(jī)理為單相凝膠化，不存在雙擴(kuò)散，因此成型條件比濕法緩和。因此，濕法初生纖維會(huì)形成多孔凝膠網(wǎng)絡(luò)，且存在皮芯結(jié)構(gòu)。干法纖維不但宏觀結(jié)構(gòu)較均勻，沒有明顯的皮層和芯層，纖維的超分子結(jié)構(gòu)尺寸大，同時(shí)纖維的微纖結(jié)構(gòu)也不明顯。此外，干法纖維的結(jié)構(gòu)均勻、致密，纖維表面光滑，截面收縮不大，在顯微鏡下沒有明顯可見的孔洞，而且染色后色澤艷麗，光澤優(yōu)雅。同時(shí)纖維更富于彈性，織物尺寸穩(wěn)定性也較好。在Ziabicki三元相圖中，畫出以33.3%的聚合物溶液，以傳質(zhì)通量比為1的濕法成型路線。在此相圖中，從熱力學(xué)可能性而言，其中的哪些區(qū)紡絲細(xì)流是可以固化成絲條的？通常的濕法紡絲以哪一區(qū)居多？此區(qū)的凝固機(jī)理是什么？

答案:（SD應(yīng)在SP離S1/3處，傳質(zhì)通量比為1的濕紡線路為從SD出發(fā)作SN的平行線。）從熱力學(xué)可能性而言：

在①區(qū)是不能紡制成纖維的。在②、③和④區(qū)的原液細(xì)流能夠固化。通常的濕法紡絲以③區(qū)為多，其成型機(jī)理為濃縮固化成型。采用圓形噴絲孔進(jìn)行濕法紡絲時(shí)，可能形成非圓形截面纖維么？為什么？

答案:采用圓形噴絲孔進(jìn)行濕法紡絲時(shí)，是有可能形成非圓形截面纖維的。這是由于濕法紡中絲條橫截面形狀除受噴絲孔形狀影響外，還受溶劑的通量(JS)和沉淀劑的通量(JN)的比值(即傳質(zhì)通量比，JS/JN)和固化表面層硬度等因素影響。當(dāng)JS/JN>1并具有堅(jiān)硬的皮層時(shí)，皮層和芯層變形性的差異將導(dǎo)致纖維橫截面崩潰從而形成非圓形截面。聚合物高彈形變的特點(diǎn)是模量大，形變小，且形變滯后于應(yīng)力，即形變有明顯的時(shí)間依賴性。

答案:錯(cuò)聚合物的運(yùn)動(dòng)主要有兩種形式，即分子鏈構(gòu)象的改變和整個(gè)分子的相對(duì)位移。

答案:對(duì)無定形聚合物中的大分子和在溶液中的大分子一樣，是長程有序，局部無序的無規(guī)線團(tuán)狀。

答案:錯(cuò)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg可以用_________來測(cè)量。

答案:DSC;DMA

經(jīng)典的拉伸流變學(xué)理論中，_______是拉伸總形變中的有效部分。

答案:塑性形變某廠生產(chǎn)的PET纖維，進(jìn)行二級(jí)牽伸，總牽伸倍數(shù)為4.0，一級(jí)牽伸倍數(shù)為3.2，二級(jí)牽伸倍數(shù)為_______。

答案:1.25如果拉伸點(diǎn)發(fā)生在第一臺(tái)拉伸機(jī)的最后一輥或倒數(shù)第二輥上，則拉伸極不穩(wěn)定，使拉伸點(diǎn)后移的方法是____________。

答案:降低最后一輥或數(shù)輥的輥面溫度，使絲條的屈服應(yīng)力增大。

從熱力學(xué)角度出發(fā)，無定形聚合物屬于____________。

答案:液相在相同的拉伸比下，濕紡腈綸在干態(tài)拉伸時(shí)大分子的取向高于水浴拉伸時(shí)的取向，這是因?yàn)樽鳛樗芑瘎┑乃艽龠M(jìn)大分子運(yùn)動(dòng)并縮短松弛時(shí)間。

答案:對(duì)未取向結(jié)晶高聚物的典型拉伸曲線，隨著拉伸溫度的提高，拉伸曲線由b→c→a型變化。

答案:錯(cuò)濕法紡絲時(shí)，隨著凝固浴溫度的降低，雙擴(kuò)散速度變慢，聚合物從溶液中沉淀出來的速度也變慢，網(wǎng)絡(luò)骨架也就越細(xì)密，凍膠中的內(nèi)應(yīng)力也小，拉伸性能更好。

答案:對(duì)隨著PET卷繞絲預(yù)取向度的提高，屈服應(yīng)力σ＊和彈性模量E增加，自然拉伸比下降，拉伸曲線沿“c”→“b”型變化，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆蚶臁?/p>

答案:對(duì)隨著PET卷繞絲結(jié)晶度的降低，拉伸曲線沿“b”→“c”→a”型變化，且屈服應(yīng)力σ＊和自然拉伸比N增大。

答案:錯(cuò)熔體卷繞絲在Tg附近進(jìn)行拉伸時(shí)，要控制纖維的實(shí)際拉伸倍數(shù)小于自然拉伸比。

答案:錯(cuò)b型拉伸曲線的纖維，在拉伸過程中發(fā)生自增強(qiáng)，不出現(xiàn)細(xì)化點(diǎn)，為均勻拉伸。

答案:對(duì)測(cè)量非晶區(qū)取向度的方法有________________。

答案:染色二色性法

;XRD和雙折射相結(jié)合

__________________，初生纖維的應(yīng)力-應(yīng)變曲線會(huì)發(fā)生從c向b型的變化。

答案:升高拉伸溫度a型拉伸曲線的材料，其斷裂方式屬于_____________。

答案:脆性斷裂松弛熱定型時(shí)，纖維強(qiáng)度有所增加，斷裂伸長下降。

答案:錯(cuò)PA66纖維松弛熱定型時(shí)，在合適的定型溫度范圍內(nèi)，隨定型溫度的提高，纖維的結(jié)晶度線性增加。

答案:對(duì)錦綸6的蒸汽定型溫度小于干態(tài)定型溫度。

答案:對(duì)熱定型溫度越高，熱定型時(shí)間越短，同時(shí)最佳熱定型時(shí)間的范圍越寬。

答案:錯(cuò)對(duì)親水性等纖維,熱定型的經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)變溫度Tt與濕度有關(guān)：濕度較高時(shí)，Tt較高。

答案:錯(cuò)定張力熱定型中，原來的高彈形變沒有徹底松弛，又發(fā)展了新的高彈形變和新的塑性形變，所以纖維通常略伸長且應(yīng)力未完全松弛。由于無法完全消除高彈形變，必須接著進(jìn)行一次松弛熱定型，以消除內(nèi)應(yīng)力，使纖維尺寸穩(wěn)定。

答案:對(duì)定長熱定型的實(shí)質(zhì)是在纖維長度及線密度(細(xì)度）不變的情況下，經(jīng)足夠長時(shí)間的熱處理，把內(nèi)應(yīng)力松弛掉，由此使塑性形變轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚椥巫儭?/p>

答案:錯(cuò)松弛熱定型時(shí)，纖維收縮變粗，由于高彈形變松弛回復(fù)和內(nèi)應(yīng)力消除，使纖維尺寸穩(wěn)定，打結(jié)強(qiáng)度提高。

答案:對(duì)纖維熱定型的目的是

。

答案:進(jìn)一步改善纖維的物理機(jī)械性能;提高纖維的形狀穩(wěn)定性;改善纖維的染色性能PET拉伸纖維在150℃進(jìn)行松弛熱定型，其晶區(qū)取向

。

答案:減小松弛熱定型的實(shí)質(zhì)是使纖維收縮，

。

答案:讓高彈形變幾乎全部松弛回復(fù)，并消除內(nèi)應(yīng)力制備高強(qiáng)低伸（強(qiáng)度高，斷裂伸長低）的PET纖維，一般采用

_______

定型。

答案:緊張熱定型+松弛熱定型主要合成纖維品種的熱定型機(jī)理有何不同？熱定型效果如何？

答案:各種化學(xué)纖維的熱定型機(jī)理并不一致，可以分三類：（1）聚酯和聚酰胺纖維的熱定型機(jī)理聚酯因具有雙內(nèi)耗峰現(xiàn)象，因此熱定型效果好。聚酰胺6在室溫下有多重內(nèi)耗峰，但由于其分子間有氫鍵，在濕態(tài)下的

α轉(zhuǎn)變溫度可降低到室溫。熱定型的效果將受到水分子的影響以致受到損害。因此，聚酰胺纖維熱定型效果不如滌綸。（2）聚烯烴纖維的熱定型機(jī)理疏水性的聚烯烴在室溫下并不是處于兩個(gè)內(nèi)耗峰之間的低應(yīng)力松弛的中間狀態(tài)，這類纖維并不具備上述雙峰現(xiàn)象所產(chǎn)生的效應(yīng)，所以其熱定型效果不好，抗褶皺性差。（3）聚丙烯腈纖維的熱定型機(jī)理聚丙烯腈具備多重內(nèi)耗峰，而且轉(zhuǎn)變溫度強(qiáng)烈受共聚、拉伸、增塑等作用影響。腈綸的熱定型一般在轉(zhuǎn)變溫度下進(jìn)行。因轉(zhuǎn)變溫度較高，為了降低此轉(zhuǎn)變溫度，一般采用濕態(tài)蒸汽定型的方法。綜合來看，在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，滌綸的熱定型效果最好，聚酰胺纖維次之，腈綸也有熱定型效果，而聚烯烴纖維和纖維素纖維熱定型效果不好。合成纖維成形及拉伸加工后需經(jīng)熱定型，試述采用松弛熱定型和緊張熱定型對(duì)纖維性能的影響有何不同？為何工業(yè)生產(chǎn)時(shí)纖維在緊張熱定型后常要進(jìn)行松弛熱定型？

答案:熱定型時(shí)纖維發(fā)生松弛和結(jié)構(gòu)變化，引起纖維性能發(fā)生改變。一般來說，松弛熱定型時(shí)，強(qiáng)度↓，斷裂伸長↑；熱定型T升高對(duì)纖維力學(xué)性能影響更大；而緊張熱定型時(shí)，強(qiáng)度不變甚至↑，斷裂伸長↓；熱定型T提高，強(qiáng)度↑，伸長↓。不論松弛熱定型或緊張熱定型，隨溫度升高，纖維的干熱收縮率都呈下降趨勢(shì)。對(duì)于緊張熱定型，雖是熱定型，但實(shí)際上是在新條件下的少量拉伸，不可避免地會(huì)出現(xiàn)新的高彈形變；其熱定型結(jié)果不能達(dá)到完全消除高彈形變的目的，因?yàn)榕f的高彈形變未消除，又發(fā)展了新的高彈形變，應(yīng)力未完全松弛；所以必須在緊張熱定型后接著進(jìn)行一次松弛熱定型，以消除內(nèi)應(yīng)力，使纖維尺寸穩(wěn)定。什么是拉伸點(diǎn)？拉伸點(diǎn)的移動(dòng)對(duì)拉伸過程和纖維質(zhì)量有何影響？工業(yè)生產(chǎn)中一般采用什么措施來調(diào)節(jié)拉伸點(diǎn)的移動(dòng)？

答案:在拉伸過程中，當(dāng)張應(yīng)力達(dá)到屈服應(yīng)力所對(duì)應(yīng)的負(fù)荷時(shí)，發(fā)生屈服而產(chǎn)生細(xì)頸，發(fā)生細(xì)頸之處稱為拉伸點(diǎn)。短纖維拉伸時(shí)其拉伸點(diǎn)一般發(fā)生在緊靠第一臺(tái)牽伸機(jī)不遠(yuǎn)的油（水）浴槽中。如果拉伸點(diǎn)發(fā)生在第一臺(tái)拉伸機(jī)的最后一輥或倒數(shù)第二輥上，或拉伸點(diǎn)來回移動(dòng)，則拉伸極不穩(wěn)定，所得的纖維均勻性較差。

使拉伸點(diǎn)后移的簡便方法：降低最后一輥或數(shù)輥的輥面溫度，其目的在于降低絲條的溫度，使絲條的屈服應(yīng)力增大。要使已經(jīng)移出機(jī)臺(tái)的拉伸點(diǎn)穩(wěn)定，可將兩臺(tái)拉伸機(jī)之間的被拉伸絲加熱，對(duì)短纖維通常用熱水浴、過熱蒸汽或其他介質(zhì)。絲條進(jìn)入加熱區(qū)后，其溫度逐漸上升，屈服應(yīng)力逐漸減小，當(dāng)減至與拉伸機(jī)施加的張力相等時(shí)，即產(chǎn)生細(xì)頸。溫度恒定，則拉伸點(diǎn)穩(wěn)定。試指出塑料、滌綸熔紡卷繞絲（在Tg附近）、濕紡凝固絲拉伸時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線分別屬于a、b、c三種類型中的哪一種？這三種拉伸曲線的形狀和對(duì)應(yīng)材料的拉伸過程各有何特點(diǎn)？

答案:（1）塑料拉伸時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線屬于a型，曲線形狀為凸形；對(duì)應(yīng)材料在拉伸過程中會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中而迅速斷裂（脆性斷裂），呈現(xiàn)出不可拉伸性。（2）滌綸熔紡卷繞絲在Tg附近拉伸時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線基本屬于c型，曲線形狀為先凸后凹形;

對(duì)應(yīng)材料在拉伸過程中會(huì)出現(xiàn)細(xì)頸現(xiàn)象，當(dāng)實(shí)際拉伸倍數(shù)大于自然拉伸比而小于最大拉伸比時(shí)，可拉伸性好。（3）濕紡凝固絲拉伸時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線基本上屬于b型，曲線形狀為凹形；對(duì)應(yīng)材料在拉伸過程中會(huì)發(fā)生自增強(qiáng)作用，不會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中，屬于均勻拉伸，且拉伸性好。塑煉的結(jié)果是橡膠大分子的分子量發(fā)生下降，分子量分布變寬。

答案:錯(cuò)焦燒是指膠料在加工過程中，由于加工溫度過高、生產(chǎn)工藝周期長或存放時(shí)間過長等原因，發(fā)生膠料的早期硫化。

答案:對(duì)天然橡膠的化學(xué)結(jié)構(gòu)是反式聚異戊二烯。

答案:錯(cuò)橡膠塑煉過程中，影響大分子鏈斷裂的主要因素有_________等。

答案:機(jī)械力;氧;溫度;塑解劑與纖維級(jí)聚合物相比，橡膠大分子具有_________的特征。

答案:分子量大;分子量分布寬硅橡膠具有優(yōu)異的耐寒性，其主要原因是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)中_________。

答案:硅原子比碳原子的體積大，把兩個(gè)甲基撐了出去，使兩個(gè)甲基的距離比連接于碳原子來得大，減弱了它們的相互作用，因而減少了內(nèi)旋轉(zhuǎn)的阻礙。;由于氧原子上無取代基或原子，減少了對(duì)內(nèi)旋轉(zhuǎn)的阻礙。;硅橡膠主鏈全部由單鍵組成，每一個(gè)鍵都可以內(nèi)旋轉(zhuǎn)，所以有較好的柔順性。橡膠的硫化體系中，加入硫化促進(jìn)劑的目的是_________。

答案:降低硫化溫度，縮短硫化時(shí)間，改善硫化膠的物理機(jī)械性能下列生膠中，_________的耐熱性最好。

答案:硅橡膠下列表達(dá)中，_________是錯(cuò)誤的。

答案:高溫塑解劑主要起自由基受體的作用。以下各項(xiàng)性質(zhì)中，_________不屬于橡膠的共性。

答案:具有熱塑性根據(jù)硫化歷程圖的分析，橡膠的硫化歷程可分為哪幾個(gè)階段，各個(gè)階段中膠料的結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生了那些變化？

答案:根據(jù)硫化歷程圖的分析，橡膠的硫化歷程可分為四個(gè)階段：焦燒階段：熱硫化開始前的延遲作用時(shí)間段，相當(dāng)于硫化過程的誘導(dǎo)期，形成交聯(lián)前驅(qū)，強(qiáng)度沒有增加或增加不多。熱硫化階段（欠硫）：交聯(lián)初始階段，交聯(lián)度開始上升，促使橡膠彈性和抗張強(qiáng)度急劇上升。平坦硫化階段（正硫）：此時(shí)交聯(lián)反應(yīng)已趨于完成，既而發(fā)生交聯(lián)鍵的重排，膠料的抗張曲線出現(xiàn)平坦區(qū)。過硫化階段：硫化反應(yīng)中網(wǎng)構(gòu)形成的后期，主要是交聯(lián)鍵發(fā)生重排作用，以及交聯(lián)鍵和鏈段熱裂解的反應(yīng)，膠料的抗張強(qiáng)度可能會(huì)發(fā)生顯著下降。氧是如何影響塑煉效果的？

答案:低溫塑煉，橡膠大分子受機(jī)械力作用，斷鏈形成自由基，自由基能迅速地與氧產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而使斷鏈后自由基得到穩(wěn)定。高溫塑煉，主要是氧化使分子鏈斷裂，形成的自由基進(jìn)一步與氧作用形成過氧化自由基，過氧化自由基可獲取橡膠大分子上的氫原子，還可進(jìn)一步生產(chǎn)醛、酸甚至酯鍵。也可以用化學(xué)方程式表示。聚乙烯和聚丙烯是典型的結(jié)晶聚合物，乙丙膠是典型的橡膠，請(qǐng)根據(jù)上述條件，設(shè)計(jì)一種熱塑性彈性體的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)中的連續(xù)相和分散相分別是什么？兩相分別起到了什么作用？

答案:形成嵌段共聚物，其結(jié)構(gòu)為“PP+乙烯丙烯無規(guī)共聚物+PP”，“PE+乙烯丙烯無規(guī)共聚物+PE”。連續(xù)相：乙烯丙烯無規(guī)共聚物，提供彈性。分散相：PP晶體或PE晶體，提供物理交聯(lián)點(diǎn)。當(dāng)硫化膠以多硫鍵為主時(shí)，其耐熱性很差，而機(jī)械強(qiáng)度和耐屈撓疲勞性能很好。多硫交聯(lián)鍵還