1聚合物主要有哪几种聚集态形式?
玻璃态(结晶态)、高弹态和粘流态
2线性无定形聚合物当加工温度T处于TbT<Tg,Tg<TTf,TfTTd时,分别适合进行何种形式得加工?聚合物加工得最低温度?
?T?<?Tg?玻璃态——适应机械加工;聚合物使用得最低?(下限)?温度为脆化温度Tb?
?Tg?T?Tf?高弹态,非晶聚合物?Tg?T?Tf?温度区间,靠近Tf一侧,粘性大,可进行真空、压力、压延和弯曲成型等;高弹形变有时间依赖性,加工中有可逆形变,加工得关键得就就是将制品温度迅速冷却到Tg以下;结晶或部分结晶聚合物在Tg~Tm,??施加外力??材料得屈服强度,可进行薄膜或纤维拉伸;聚合物加工得最低温度:??玻璃化温度??Tg??
T??Tf?(Tm)???粘流态(熔体,液态)比Tf略高得温度,为类橡胶流动行为,可进行压延、挤出和吹塑成型。可进行熔融纺丝、注射、挤出、吹塑和贴合等加工
3熔融指数?说明熔融指数与聚合物粘度、分子量和加工流动性得关系,挤出和注塑成型对材料得熔融指数要求有何不同?
熔融指数(MeltFlowIndex)
一定温度(T>Tf或Tm)和压力(通常为2、160kg)下,10分钟内从出料孔(?=2、095mm)挤出得聚合物重量(g∕10min)。
a评价热塑性聚合物得挤压性;
b评价熔体得流动度(流度φ=1/η),间接反映聚合物得分子量大小;
c购买原料得重要参数。
分子量高得聚合物,易缠结,分子间作用力大,分子体积大,流动阻力较大,熔体粘度大,流动度小,熔融指数低;加工性能较差。分子量高得聚合物得力学强度和硬度等较高。
分子量较低得聚合物,流动度小,熔体粘度低,熔融指数大,加工流动性好。分子量较低得聚合物得力学强度和硬度等较低
4成纤聚合物得一般特性,纤维成型过程,纺丝液体得制备,工业生产主要纺丝成形方法。
1)分子量较高,分子间作用力(含强极性基团或氢键)较大;可制成强度好得纤维;
2)无较长支链、交联结构和很大得取代基团,为线型结构,结晶性较好,使拉伸取向结晶后,纤维得强度和模量较高。
3)分子量分布窄:低分子级份过多,纤维强度下降;高分子级份太多,熔体粘度急剧增大,出现凝胶型颗粒,难于拉伸取向。
4)溶解或熔融后,液体具有适度得粘度;
5)良好得热稳定。
纤维成形过程包括:液体纺丝及液体细流得冷却固化过程
纺丝液体得制备:成纤聚合物得熔融/成纤聚合物得溶解:溶剂同高聚物相互扩散、渗透、溶解得过程。
工业生产中,纤维纺丝成形得方法:熔法纺丝、干法纺丝、湿法纺丝
5解释:应变软化;应力硬化;塑性形变及其实质。Tb就就是塑料使用得下限温度;
应变软化:材料在拉伸时发热,温度升高,以致形变明显加速,并出现形变得细颈现象。?
应力硬化:随着取向度得提高,分子间作用力增大,引起聚合物粘度升高,表现出“硬化”倾向,形变也趋于稳定而不再发展。?
塑性变形:材料在外力作用下产生不可逆得变形。实质:大分子链得解缠和滑移
随温度升高,屈服强度和断裂强度均下降,两曲线在Tb?相交。TTb时,断裂强度低于屈服强度,曲服前材料已断裂;材料因脆性而失去使用价值;?温度在Tb?~Tg?,较大外力作用下,非晶高聚物产生强迫高弹形变,强迫高弹性就就是塑料具有韧性得原因
6根据线性聚合物塑性拉伸得应力-应变曲线,可获得哪些性能参数?
弹性模量,屈服强度(应力),定伸强度,??抗张强度(应力),断裂伸长率,断裂能
7分析聚合物在贮存或使用过程中,制品变形和收缩得原因,提出稳定制品形状得方法。
原因:1)?成型时熔体得骤冷,使大分子堆积松散???(自由体积大);?
2)??贮存或使用中,大分子或链段重排运动,后结晶等,使堆积变紧密,密度增加,体积收缩。?随冷却速度增大,体积收缩程度增大。
3)???骤冷对制件质量不利,降低制品尺寸和形状得稳定性,严重变形或收缩不匀形成得内应力,使制品开裂。同时降低制品得综合性能??
改进方法:?在(Tg~Tf)对制品热处理,可缩短松弛时间,加速结晶,使制品形状较快稳定。如PC,??PS,??PA,??PVC等。
8说明粘度对剪切速率和温度得敏感性在成型加工中得应用。
1)在炼胶、压延、压出和注射成型中,提高剪切速率和温度,聚合物粘度降低,可改善加工流动性。
2)外力解除或流动停止时(材料或半成品停放过程中),降低温度,粘度增大,使半成品有良好得挺性,不易变形。
3)可根据原材料特性,正确选择加工工艺(剪切速率和温度)
PS、PE、PP和PVC等得粘度对剪切速率敏感,通过提高剪切速率可降粘,改善加工流动性。
PS、PC、PMMA、CA、PET、PA等得粘度对温度敏感,通过提高加工温度可降粘,改善加工流动性。