加工原理复习资料剖析.doc

高分子材料的成型方法： 压延和涂覆 口模成型 模涂 模塑和注塑 二次成型：塑料的二次成型包括中空吹塑成型、热成型、取向薄膜拉伸、冷成型等 聚合物的溶解过程溶剂的选择 非晶态极性聚合物：溶度参数和极性都要与聚合物相近的溶剂 非晶态非极性聚合物：溶度参数相近的溶剂 晶态极性聚合物：溶剂化原则，选择极性相近的溶剂室温溶解，因为结晶聚合物含有非晶成分，它与强极性溶剂接触，产生放热反应，放出的热使结晶部分被破坏，被破坏的晶相部分与溶剂作用而逐步溶解。经历熔融、溶胀、溶解的过程。 晶态非极性聚合物：选择非极性溶剂，根据溶度参数原则。结晶部分的熔融与高分子与溶剂的混合都是吸热过程，△H较大，难满足△H＜T△S，因而需升高温度转变为非晶态后才能溶解 混合机理 分子扩散：分子扩散是由浓度梯度驱使自发的发生的一种过程，各组分的微粒子由浓度较大的区域迁移到浓度较小的区域，从而达到各组分的均化。分子扩散在气体和低黏度液体中占支配地位。 涡旋扩散：要实现紊流，熔体的速度要很高，势必会对聚合物施加很高的剪切速率，使熔体发生破裂，也会造成聚合物降解 体积扩散：对流混合。指流体质点、液滴或固体粒子由系统的一个空间向另一个空间位置运动，或两种以及多种组分在相互占有的空间内发生运动，以期达到各组分的均布。占支配地位。 聚合物流体的流变性 三种非牛顿流体：假塑性流体、胀塑性流体、宾汉流体P66 图4-1 名词解释 爬杆效应：盛在容器中的聚合物流体，当插入其中的圆棒旋转时，没有因惯性作用而甩向容器壁附近，在搅拌轴周围为凹面，反而环绕在旋转棒附近，出现沿棒向上爬的爬杆现象 挤出胀大：聚合物被强迫挤出口模时，挤出尺寸大于口模尺寸，截面形状也发生变化的现象 表观粘度ηa：σ12=ηaγ ηa 为表观粘度 零切黏度：表观黏度与剪切速率无关，流体流动性质与牛顿型流体相仿，黏度趋于常数，称零切黏度 五、化学纤维成型加工原理 1、名词解释 线密度：表示纤维的粗细程度 纺程：从喷丝孔x＝0到卷绕点xL之间的距离。 冷却长度Lk：从喷丝孔x＝0到固化点xe之间的距离。 差别化纤维 是指不同于常规品种的化学纤维，即经过化学改性、物理变形和特殊工艺加工而得到的具有某些特性的化学纤维 异形纤维: 经一定的几何形状（非圆形）喷丝孔纺制的具有特殊横截面形状的化学纤维。 复合纤维:截面具有两种或两种以上不同化学组分的纤维。如为两种不同组分者称为双组分纤维。 共混纤维：两种或多种聚合物混合后纺成的纤维。也称“双成分纤维”或“多成分纤维” 动力学结晶能力G，是指聚合物熔体从熔点Tm以单位冷却速率降低到玻璃化温度Tg时，所得到的相对结晶度。 熔融纺丝：切片在螺杆挤出机中熔融后或由连续聚合制成的熔体，送至纺丝箱体中各纺丝部位，再经纺丝泵定量押送到纺丝组件，过滤后从喷丝板的毛细孔中压出而成为细流，并在纺丝甬道中冷却成型。 2、可纺性：也就是能够形成纤维，即能够拉伸细化，是指聚合物流体承受稳定的拉伸操作所具有的形变能力。 （2）可纺性是成纤聚合物的必要条件，而不是充分条件。成纤聚合物还必须具有热稳定性、化学稳定性和物理力学性质。 3、挤出细流类型 液滴型、漫流型、胀大型、破裂型 熔体纺丝三个区域及图P147 熔体纺丝受力分析及图P137 熔体纺丝传热 常规纺丝中，在冷却窗的上部，对流传热系数α*取决于横吹风，即风速的控制；在冷却窗的下部，对流传热系数α*取决于纺速的控制。 7、湿法纺丝断裂机理 内聚断裂，也叫做脆性断裂，是根据强度的能量理论。当储存的弹性能超过某一临界值，或拉伸应力达到拉伸强度时，便会出现内聚断裂。 丝条的毛细破坏，与丝条上表面张力的扰动及其传播有关 8、湿法纺丝皮芯差异 与芯层相比，皮层结构具有这些特点：取向度高；晶粒较小；结构较均匀。而芯层结构较为松散、微晶较粗大。与芯层相比，皮层具有的主要特性为： a、在水中的膨润度较低（取决于非晶区）； b、吸湿性较高（取决于比表面积的大小）； c、密度低（取决于结晶度）； d、断裂强度高，断裂伸长率高，疲劳强度大，耐磨性好（取决于取向度和结构均匀性） 原因P171 9、湿法纺丝得到纤维结构 横截面、皮芯、空隙 10、拉伸目的作用机理 在拉伸过程中，纤维中的大分子链、链段或聚集态结构单元发生舒展，并沿纤维轴向排列取向。在取向的同时，通常伴随着相态的变化，以及其它结构特征的变化。 微观目的纤维的取向度Δn提高，同时伴随着密度ρ和结晶度θ等结构特征的变化。宏观目的纤维的断裂强度σ提高，断裂伸长率ε下降，使物理-机械性能满足纺织加工的要求。 11、拉伸方法 112、纤维拉伸应力应变曲线 P208 13、拉伸纤维取向、结晶度如何变化 随着拉伸的进行，取向f是不断增加的，而晶区的取向度fc是很快增加的，一般在2～4倍达到饱和； b、非晶区的取向度f