东华大学《高分子材料成型原理》复习题及答案
高分子材料成形原理习题及答案
计算题1.PA-66原纤维支数为4500支，在不断增加负荷的作用下，当负荷为8克时，纤维被拉断。
试求：a)旦数D b)特数Tex c)绝对强力P d)相对强度PDPT e)断裂长度LP f)强度极限σ（ρ=1.14）2.某腈纶厂生产的产品经测量其含湿率为2.5%。
3.a)试折合为回潮率为多少？4.b)若知回潮率为2%，那么该纤维的每1000公斤的标准重量是多少？5.已知某纤维厂生产PET长丝，规格为128支/3L根，试求a)该长丝的旦数，50米卷重6.（1）单根纤维的旦数7.（2）单根纤维的断面直径是多少？（PET：ρ=1.38）8.PET的纺丝温度为286℃，计量泵规格为0.6cm3/r，转速为15r/min，喷丝板孔径为0.3mm，孔数为20孔，孔长为0.5mm，已知η0＝210Pa.s，试求流经每孔的yw和压力降Δp。
若为非牛顿流体，非牛顿指数n＝0.78，η＝140 Pa.s时，其yw 和Δp又为多少？9.聚丙烯腈的硫氰酸钠浓水溶液，已知其20℃时的零切粘度为40Pa.S，非牛顿指数为0.43，临界剪切速率为150S－1，粘流活化能为38KJ/mol，问：10.（1）20℃时，把剪切速率提高到3×104S-1，其表观粘度为多少？11.（2）把该溶液提高到60℃时其零切粘度为多少？12.涤纶纺丝工艺中所用工艺参数为：纺丝温度280℃，吹风温度30℃，纺丝线上固化点温度80℃,熔体密度ρ=1.20×10-3g/cm3 ,熔体比热容容1.88kJ/kg℃，卷绕丝密度1.38 g/cm3，空气导热系数2.6×10-4J/cm.s.℃,泵供量365g/min，空气运动粘度1.6×10-5m2/s,卷绕速度1000m/min，喷丝板规格Ø0.25mm×400孔，L/D=2，求：（1）纺丝线固化点前的平均直径；（2）纺丝线固化点前的平均速度；（3）纺丝线固化点前的平均给热系数；（4）固化时间。
东华大学《高分子材料加工原理》复习材料
高分子材料加工原理复习材料第二章 聚合物流体的制备一、聚合物的熔融方法1、无熔体移走的传导熔融。
熔融全部热量由接触或暴露表面提供，熔融速率仅由传导决定。
如滚塑过程。
2、有强制熔体移走（由拖曳或压力引起)的传导熔融。
熔融的一部分热量由接触表面的传导提供;一部分热量通过熔膜中的黏性耗散将机械能转变为热来提供。
所谓耗散，就是力学的能量损耗，即机械能转化为热能的现象。
在外力作用下，大分子链的各运动单元可能沿力的方向做从优取向的运动，就要克服内部摩擦，所以要消耗能量，这些能量转化为热能。
熔融速率由热传导以及熔体迁移和黏性耗散速率决定。
如螺杆挤压机的熔融挤出过程3、耗散混合熔融。
熔融热量是由在整个体积内将机械能转变为热能来提供的，是机械能转化为热能的现象。
耗散混合熔融速率由整个外壁面上和混合物固体—熔体界面上辅以热传导决定，如双辊开炼。
4、利用电、化学或其他能源的耗散熔融方法。
5、压缩熔融。
6、振动诱导挤出熔融 二、溶剂的选择原则1、聚合物和溶剂的极性相近规律。
极性大的溶质溶于极性大的溶剂；极性小的溶质溶于极性小的溶剂；溶质与溶剂的极性越相近，二者越易互溶。
2、溶度参教理论。
溶度参数理论是一个以热力学为基础的溶剂选择的最常用理论。
⑴未修正的溶度参数理论 适用：非极性混合体系⑵修正的溶剂参数理论（三维溶度参数理论） 适用：①非极性混合体系②极性混合体系③易成氢键体系3、高分子-溶剂相互作用参数（哈金斯参数）χ1： χ1＞0.5不良溶剂；χ1＜0.5良溶剂 三、聚合物-溶剂体系的相平衡图2-6(a )表示上临界混溶温度在溶剂的凝固点以下，因而在凝固点以上聚合物和溶剂可以很好地混溶。
图2-6(c )的相图则说明在沸点T b 以上才会出现互不相溶的区域，在溶剂沸点以下，可以与聚合物以任何比例互溶。
图2-6(b)的相图表示在溶剂的沸点和凝固点之间存在上临界混溶温度；图2-6(e )表示在溶剂的T b ～T f 温度范围内有下临界混溶温度。
高分子材料成型加工课后答案
高分子材料成型加工课后答案高分子成型加工总复习（本文档版权归高材1201所有）1、0.1 高分子材料的定义和分类高分子材料是以高分子化合物为主要组分的材料。
通常所说的高分子材料是从应用的角度对高分子进行归类，分为塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂、功能高分子、聚合物基复合材料等。
2、交联能影响高分子材料的哪些性能？哪些材料或产品是经过交联的？力学性能、耐热性能、化学稳定性能、使用性能。
PF可用于电器产品；EP可用于高强度的增强塑料、优良的电绝缘材料、具有优秀黏结强度的黏结剂；UP可用于性能优良的玻璃纤维增强塑料；还有UF MF PE PVC PU等。
3、1.6 聚合物成型过程中为什么会发生取向？成型时的取向产生的原因及形式有哪几种？取向对高分子材料制品的性能有何影响？在成型加工时，受到剪切和拉伸力的影响，高分子化合物的分子链会发生取向。
原因：①由于在管道或型腔中沿垂直于流动方向上的各不同部位的流动速度不相同，由于存在速度差，卷曲的分子力受到剪切力的作用，将沿流动方向舒展伸直和取向。
②高分子化合物的分子链、链段或微晶等受拉伸力的作用沿受力方向排列。
主要包括单轴拉伸取向和双轴拉伸取向。
形式：非晶态高分子取向包括链段的取向和大分子链的取向；结晶性高分子的拉伸取向包括晶区的取向和非晶区的取向高分子材料经取向后，拉伸强度、弹性模量、冲击强度、透气性增加4、2.1 高分子材料中添加剂的目的是什么？添加剂是实现高分子材料成型加工工艺过程并最大限度的发挥高分子材料制品的性能或赋予其某些特殊功能性必不可少的辅助成分。
5、2.3 试述增塑剂的作用机理？增塑剂的作用机理是增塑剂分子插入到聚合物分子链间，削弱了聚合物分子间的应力。
结果增加聚合物分子链的稳定性，降低了聚合物的结晶度，削弱了分子间的极性，从而使聚合物的塑性增加。
6、3.3 高分子材料配方设计的一般原则和依据是什么？规则：①制品的性能要求②成型加工性能的要求③选用的原材料来源容易，产地较近，质量稳定可靠，价格合理④配方成本应在满足上述三条的前提下，尽量选用质量稳定可靠、价格低的原材料；必要时采取不同品种和价格的原材料复配；适当加入填充剂，降低成本。
高分子材料成型加工(考试重点及部分习题答案)
高分子材料成型加工考试重点内容及部分习题答案第二章高分子材料学1、热固性塑料：未成型前受热软化，熔融可塑制成一定形状，在热或固化剂作用下，一次硬化成型。
受热不熔融，达到一定温度分解破坏，不能反复加工。
在溶剂中不溶。
化学结构是由线型分子变为体型结构。
举例：PF、UF、MF2、热塑性塑料：受热软化、熔融、塑制成一定形状，冷却后固化成型。
再次受热，仍可软化、熔融，反复多次加工。
在溶剂中可溶。
化学结构是线型高分子。
举例：PE聚乙烯，PP聚丙烯，PVC聚氯乙烯。
3、通用塑料：是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。
4、工程塑料：具有较好的力学性能，拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m2，长期耐热温度超过100度的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀可作为结构材料。
举例：PA聚酰胺类、ABS、PET、PC5、缓冷：Tc=Tmax，结晶度提高，球晶大。
透明度不好，强度较大。
6、骤冷（淬火）：Tc<Tg，大分子来不及重排，结晶少，易产生应力。
结晶度小，透明度好，韧性好。
定义：是指熔融状态或半熔融状态的结晶性聚合物，在该温度下保持一段时间后，快速冷却使其来不及结晶，以改善制品的冲击性能。
7、中速冷：Tc>=Tg，有利晶核生成和晶体长大，性能好。
透明度一般，结晶度一般，强度一般。
8、二次结晶：是指一次结晶后，在一些残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内，继续结晶并逐步完善的过程。
9、后结晶：是指聚合物加工过程中一部分来不及结晶的区域，在成型后继续结晶的过程。
第三章添加剂1、添加剂的分类包括工艺性添加剂（如润滑剂）和功能性添加剂（除润滑剂之外的都是，如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂）2、稳定剂：防止或延缓高分子材料的老化，使其保持原有使用性能的添加剂。
针对热、氧、光三个引起高分子材料老化的主要因素，可将稳定剂分为热稳定剂、抗氧剂（防老剂）、光稳定剂。
热稳定剂是一类能防止高分子材料在成型加工或使用过程中因受热而发生降解或交联的添加剂。
高分子材料成型加工原理复习题及答案
高分子材料成型加工原理复习题及答案高分子材料加工成型原理考试复习资料考试题型1.填空题（25*1）2.选择题（10*2）3.名词解释（5*3）4.解答题（5*6）5.论述题（1*10）可挤压性是指聚合物通过挤压作用是获得形状和保持形状的能力。
可挤压性主要取决于熔体的剪切粘度和拉伸粘度。
熔融指数是评价热塑性聚合物特别是聚烯烃的挤压性的一种简单而实用的方法，它是在熔融指数仪中测定的。
可模塑性是指材料在温度和压力作用下形变和在模具中模制成型的能力。
可模塑性主要取决于材料的流变性，热性质和其它物理力学性质。
聚合物的可延性取决于材料产生塑性形变的能力和应变硬化能力作用。
由于松弛过程的存在，材料的形变必然落后于应力的变化，聚合物对外力响应的这种滞后现象称为滞后效应或弹性滞后。
聚合物熔体的流变行为按作用力可分为剪切流动、拉伸流。
动．均相成核又称散现成核，是纯净的聚合物中由于热起伏而自发的生成晶核的过程，过程中晶核的密度能连续上升。
异相成核又称瞬时成核是不纯净的聚合物中某些物质起晶核作用成为结晶中心，引起晶体生长过程，过程中晶核密度不发生变化。
在Tg~Tm温度范围内，常对制品进行热处理以加速聚合物的二次结晶或后结晶的过程，热处理为一松弛过程，通过适当的加热能促使分子链段加速重排以提高结晶度和使晶体结构趋于完善。
通常热处理的温度控制在聚合物最大结晶速度的温度Tmax。
塑料成型加工一般包括原料的配制和准备、成型及制品后加工等几个过程。
混合过程一般是靠扩散、对流、剪切三种作用来完成。
衡量其混合效果需从物料的分散程度和组成的均匀程度两方面来考虑。
最常见的螺杆直径为45~150毫米。
长径比L/D一般为18~25。
压缩比是螺杆加料段最初一个螺槽容积于均化段最后一个螺槽容积之比，表示塑料通过螺杆全长范围时被压缩的倍数，压缩比愈大塑料受到的挤压作用愈大。
根据物料的变化特征可将螺杆分为加料段、压缩段和均化段。
闭合时应锁模机构在启闭模具的各阶段的速度都不一样的，先快后慢，开启时则应先慢后快再转慢。
高分子材料加工成型原理-题库(简化版)
高分子材料加工成型原理题库一、填空：1．聚合物具有一些特有的加工性质，如有良好的可模塑性，可挤压性，可纺性和可延性。
正是这些加工性，正是这些加工性质为聚合物材料提供了适于多种多样加工技术的可能性。
2．熔融指数是评价聚合物材料的可挤压性这一加工性质的一种简单而又实用的方法，而螺旋流动试验是评价聚合物材料的可模塑性这一加工性质的一种简单而又实用的方法。
3．在通常的加工条件下，聚合物形变主要由高弹形变和粘性形变所组成。
从形变性质来看包括可逆形变和不可逆形变两种成分，只是由于加工条件不同而存在着两种成分的相对差异。
4．PS、PP、PVC、PC、HDPE、PMMA和PA分别是聚合物聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、高密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚酰胺的缩写。
5．聚合物的粘弹性行为与加工温度T有密切关系，当T>Tf时，主要发生粘性形变，也有弹性效应，当Tg<T< Tf 时，主要发生弹性形变，也有粘性形变。
6．按照经典的粘弹性理论，加工过程线型聚合物的总形变可以看成是普弹形变、推迟高弹形变和粘性形变三部分所组成。
7．假塑性流体在较宽的剪切速率范围内的流动曲线，按照变化特征可以分为三个区域，分别是：第一牛顿区、非牛顿区和第二牛顿区。
8．聚合物液体在管和槽中的流动时，按照受力方式划分可以分为：压力流动、收敛流动和拖拽流动；按流动方向分布划分：一维流动、二维流动和三维流动。
9．用于测定聚合物流变性质的仪器一般称为流变仪或粘度计。
目前用得最广泛的主要有毛细管粘度计、旋转粘度计、落球粘度计和锥板粘度计等几种。
10．影响聚合物流变形为的的主要因素有：温度、压力、应变速率和聚合物结构因素以及组成等。
11．聚合物流动行为最常见的弹性行为是端末效应和不稳定流动，它们具体包括：入口效应、出口膨胀效应、鲨鱼皮现象和熔体破裂。
12．聚合物加工过程中的主要的物理变化有：结晶和取向；主要化学变化有：降解和交联。
13．加工成型过程中影响结晶的主要因素有：冷却速率、熔融温度、熔融时间、应力作用以及低分物和链结构的影响。
东华大学821高分子材料成型原理2018考研真题
／．．东华大学2018年硕士学位研究生招生考试试题考试科目：＿业Q3-_8纠坪吐王杜庄釭羞淏＿答题要求：1、答题一忙做在笞题纸上，做在本试卷上无效；2、考试时间180分钟；3、本试卷不得带出考场，违者作笭分处理，J.III2飞．听勺冒，忙一垒玉，一一． ．．一..• .. -· .. ... . 一.... 一. . . ,r一.,.,,.. ,. 『'-• 厕． -,·=-· '. •.,. 下．．．．-JJ-主�•-•C J--•,臧”“一一，-·'"气口呵..一、选择题（试题得分42分，每小题3分且只有一个正确答案）1. 熔体纺丝线上的（）是发生拉伸流动和形成纤维最初结构的主要区切”A.挤出胀大区B形变细化区C.固化丝条运动区D.挤出胀大区和形变细化区2.一根3000米长的纤维重0.6克，将其进行拉伸性能分析，可知纤维的断裂强力为0.08牛顿C N),因此，该纤维线密度为() tex, 相对程度为() cN/dtex力A.2, 0.4B.0.2, 0.4C. 2, 4.0D.0.2, 4.03 塑料的二次成型一般适用于（）的热塑性聚台物。
A. Tg比室祖高得多B.Tg与室温相近C.Tg比室温低得多D所有4.与湿纺初生纤维相比，干纺初生纤维通常（）。
A.具有明显的孔洞和微纤结构B.尺寸稳定性差C.宏观结构较均匀D超分子结构尺寸小5.在聚合物混合过程中，（）形式占支配地位。
A.分子扩散B.涡旋扩散C.体积扩散D.紊流扩散6.聚合物的分子参数和加工条件是影响聚合物流体弹性的两大因素，以下选项中，（ ）可使聚合物流体的弹性变大。
A纺丝温度提高B.聚合物的相对分子质量增加C.聚合物的相对分子质量分布变窄D.剪切速率降低年份＿卫且L科目代码』竖主红＿科目名称高分子材料成型原理第1页I共3页。
东华大学高分子材料成型原理复习材料
东华大学高分子材料成型原理复习材料1-1.通用高分子材料主要有那几大类？答：纤维、塑料、橡胶、胶黏剂、涂料1-2. 高分子材料加工和高分子合成有什么区别？答：“高分子材料加工”的定义是“操作高分子材料或系统以扩大其用途的工程”。
它是通过多种工艺将聚合物原材料转化为特定产品的过程。
高分子材料加工的产品与原材料在物理上不同，但化学成分基本相同；聚合物合成是指通过一定的方式，从各种气体、液体和固体原料中获得与原料化学性质不同的聚合物材料。
1-3.高性能纤维有哪些？答：低热稳定性、高强度纤维：UHMWPE、PVA、高热稳定性、高强度纤维（200-300℃）：对位芳纶纤维、芳香族聚酯、杂环聚合物纤维、高热稳定性、耐热纤维(≤ 350℃：间位芳纶纤维、聚酰亚胺纤维、酚醛纤维、碳纤维、高热稳定性、无机纤维：碳化硅纤维、玻璃纤维、氧化铝纤维1-4经过加工过程，高分子材料在物理上处于和原材料相同的状态。
（×）1-5道选择题高强高模聚乙烯纤维材料和lyocell纤维材料分别属于③。
①生态高分子材料和智能高分子材料②智能高分子材料和功能高分子材料③ 高性能高分子材料与生态高分子材料④ 功能高分子材料与高性能高分子材料为什么纤维素材料的加工不能采用先熔融再成型的方法?纤维素大分子含有大量的-OH基团。
由于氢键的作用，大分子之间的作用力很大，这将导致较大的熔融焓△ H另一方面，纤维素大分子中有一个环状结构，这使得分子链更加刚性，这将导致更小的熔融熵变△ s、由于这两个原因，熔融纤维素的温度（=△ H/△ s）会变得更高，纤维素的分解温度相对较低。
因此，当将纤维素加热到一定温度时，会出现纤维素在熔融前分解的现象。
因此，纤维材料的加工不能采用熔融成型的方法。
请阐述选择聚合物溶剂的几种实用方法及其适用范围1.溶剂可根据极性相似定律进行初步选择，即极性聚合物易溶于极性溶剂，非极性聚合物易溶于非极性或弱极性溶剂。
2.可根据溶度参数理论，按照溶剂与聚合物的内聚能密度或溶度参数应尽可能接近的规则来选择溶剂。
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东华大学高分子材料成形原理（考生注意：答案须写在答题纸上，写在本试题纸上，一律不给分）一.（试题得分18分）判断题（用“√”表示正确，用“×”表示不正确）1．共混体系具有"互锁"形态时,其粘度随着共混比增大而通过一个极小值.2．纺丝细流的毛细断裂机理是基于强度理论。
3．一般熔纺实验数据表明，卷绕丝的取向度主要是拉伸流动取向的贡献。
4．湿法纺丝采用零拉伸时，其纺丝线上的膨化区消失。
5．定力热定型的实质是在纤维长度不变的情况下，让高弹形变转化成塑性变形。
6．一次成型是利用塑料的塑性变形而成型，二次成型是利用塑料的推迟变形而成型，即是在塑料处于弹性状态条件下进行的。
7. 注塑机的螺杆形式和结构与挤出机的螺杆完全相同。
8．天然橡胶的化学结构是顺式聚异戊二烯。
9．压延效应就是压延后的胶片容易出现一种纵横方向物理机械性能的差异，即在纵方向的抗强度小、伸长率大、收缩率小，而在横方向的抗强度大、伸长率小、收缩率大。
产生这种现象的原因，主要是橡胶分子链及针状或片状的填料粒子，经压延后产生取向排列的结果。
二.（试题得分16分）选择题1.对于切力变稀的纺丝流体,____A. η0 <ηa<η∞B.ηa<η0且ηa<η∞C. η∞<ηa<η0D.ηa>η0且ηa>η∞2.“溶解度参数相近原则”适用于估计（）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3．在同样的结晶条件下，下列成纤高聚物中，（）的结晶速度最高。
A.PETB.PA6C.PA66D.等规PP4. 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（）。
A. 增大B. 减小C. 有极小值D. 有极大值5．干法纺丝线上，在喷丝孔出口处，除去溶剂的机理以（）为主。
A. 纺丝线部的扩散B. 闪蒸C. 对流传质D. 纺丝线部的扩散和对流传质6．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. fc>faB. fa>fcC.开始时fc>fa，然后fa>fcD.开始时 fa>fc，然后fc>fa7. 二次成型只适用于（）的热塑性聚合物A. Tg或Tm比室温低得多B. Tg或Tm与室温相近C. Tg或Tm比室温高得多D. 所有8.下列橡胶品种中，（）既可作为耐热橡胶的生胶品种，也可用作耐寒橡胶的生胶品种。
A.天然橡胶B. 氯丁橡胶C.氟橡胶D. 硅橡胶三.（试题得分24分）简答题1. 简述聚合物在螺杆挤压机中熔融的能量来源。
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.简述塑料挤出成型过程中，在挤出机均化段熔体的流动形式。
4. 根据硫化历程图的分析，橡胶的硫化历程可分为哪四个阶段？各个阶段中橡胶的结构产生了什么变化？四．讨论题（试题得分42分）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. 试述湿纺初生纤维中形成空隙的机理及其影响因素。
容提要：东华大学高分子材料成形原理期末考试试题一．（试题得分18分）判断题1．（×）2. （×）3．（√）4．（×）5．（×）6．（√）7. （×）8．( √)9．( ×)二．（试题得分16分）选择题1.东华大学高分子材料成形原理期末考试试题一．（试题得分18分）判断题1．（× ）2. （× ）3．（√ ）4．（× ）5．（× ）6．（√ ）7. （× ）8．( √ )9．( × )二．（试题得分16分）选择题1. C2. B3．C4．C5．B6．A7. C8. D三．（试题得分24分）简答题1. 简述聚合物在螺杆挤压机中熔融的能量来源。
答：其能量来源于两个方面：一是依靠机筒沿螺槽深度方向自上而下传导而来的能量（如图5-2），这是加热器装在机筒外壁上，上下温差大，左右温差小的必然结果；二是通过熔膜移走而使熔融层受到剪切作用，使部分机械能转变热能（粘性耗散）的必然结果。
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?答：根据Brodkey混合理论, 扩散有分子扩散、涡旋扩散和体积扩散三种形式。
在聚合物加工中，涡旋扩散很难实现，体积扩散占支配地位，聚合物共混体系和聚合物—添加剂体系的混合中均存在体积扩散。
聚合物—添加剂体系的混合中，如果参与混合的是低分子物质（如抗氧剂、发泡剂、颜料剂等），分子扩散可能是一个重要因素。
但聚合物共混体系的混合中，不存在分子扩散。
3.( 塑料 )4．根据硫化历程图的分析，橡胶的硫化历程可分为哪四个阶段？各个阶段中橡胶的结构产生了什么变化？答：根据硫化历程图的分析，橡胶的硫化历程可分为四个阶段：即焦烧阶段、热硫化阶段、平坦硫化阶段和过硫化阶段。
焦烧阶段：是热硫化开始前的延迟作用时间段，即诱导期，硫黄分子和促进剂体系之间反应生成一种活性更大的中间化合物，然后进一步引发橡胶分子链，产生可交联的自由基。
热硫化阶段：这一阶段是硫化反应的交联阶段，逐渐生成网构，促使橡胶弹性和抗强度急剧上升。
这个阶段是衡量硫化反应速度的标志。
平坦硫化阶段：这一阶段是网构形成的前期。
此时交联反应已趋于完成，既而发生交联键的重排、裂解等反应。
过硫化阶段：硫化反应中网构形成的后期，主要是交联键发生重排作用，以及交联键和链段热裂解的反应。
四．讨论题（试题得分42分）1．试述聚合物分子结构对聚合物流体剪切粘性的影响。
答：聚合物分子结构包括链结构、相对分子质量及相对分子质量分布。
（1）链结构的影响聚合物的链结构对流变性能有较大影响。
聚合物分子链柔性越大，缠结点越多，链的解缠和滑移越困难，聚合物流动时非牛顿性越强。
聚合物分子链刚性增加，分子间作用力愈大，粘度对剪切速率的敏感性减小，但粘度对温度的敏感性增加，提高这类聚合物的加工温度可有效改善其流动性。
聚合物分子中支链结构的存在对粘度也有很大的影响。
具有短支链的聚合物的粘度低于具有相同相对分子质量的直链聚合物的粘度；支链长度增加，粘度随之上升，支链长度增加到一定值，粘度急剧增高，且可能比直链聚合物大若干倍。
在相对分子质量相同的条件下，支链越多，越短，流动时的空间位阻越小，粘度越低，越容易流动。
较多的长支链可增加与临近分子的缠结几率，使流体流动阻力增加，粘度增大；长支链越多，粘度升高愈多，流动性愈差。
长支链的存在也增大了聚合物粘度对剪切速率的敏感性。
当零切粘度相同时，有长支链聚合物比无支链聚合物开始出现非牛顿流动的临界剪切速率要低，长支链对粘度的影响较复杂。
链结构中含有大的侧基时，聚合物中自由体积增大，流体粘度对压力和温度敏感性增加。
（2）相对分子质量的影响聚合物相对分子质量增大，不同链段偶然位移相互抵消的机会增多，因此分子链重心转移减慢，要完成流动过程就需要更长的时间和更多的能量，所以聚合物的粘度随相对分子质量的增大而增加。
聚合物流体的的零切粘度0与相对分子质量的关系可以表示为：当 < 时，=1~1.6；当 > ，时=2.5~5.0，说明聚合物在临界相对分子质量以上，由于大分子链间发生缠结，其流体浓度将随相对分子质量的增加而急剧地增大。
即Lg0与Lg 呈直线关系，且在临界相对分子质量处有拐点。
（3）相对分子质量分布的影响在平均相对分子质量相同、相对分子质量分布不同是时，聚合物熔体的粘度随相对分子质量分布宽度而迅速下降，其流动行为表现出更多的非牛顿性。
相对分子质量分布窄的聚合物在较宽的剪切速率围流动时，表现出更多的牛顿特性，其熔体粘度对温度变化的敏感性要比相对分子质量分布宽的聚合物要大。
相对分子质量分布宽的聚合物，对剪切敏感，即使在较低剪切速率或剪切应力下流动时，也比相对分子质量分布窄的聚合物更具有假塑性。
因为相对分子质量分布宽的聚合物中，有一些分子特别长，而另一些分子特别短，长的那部分分子在剪切速率增大时，形变较大，所以粘度下降较多。
2．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。
答：根据拉伸应变速率的不同，可将整个纺丝线分成三个区域（可以作图）。
Ⅰ区（挤出胀大区）和Ⅱ区（形变区）交界处对应于直径膨化最大的地方，通常离喷丝板不超过10mm。
在此区中，熔体在进入孔口时所储存的弹性能，以及在孔流区贮存的并来不及在孔道中松弛的那部分弹性能将在熔体流出孔口处发生回弹，从而在细流上显现出体积膨化的现象。
由于体积膨化，故沿纺程减小，轴向速度梯度为负值，即，在细流最大直径处，轴向速度梯度为零，即。
在改变喷丝头拉伸比的情况下，胀大比随的增大而下降，当拉伸比增至一定值时，挤出胀大区可完全消失。
熔纺的通常较大，故Ⅰ区通常不存在。
在形变细化区中，在力作用下，细流逐渐被拉长变细，故沿纺程x的变化常呈S形曲线，拐点把Ⅱ区划分为区Ⅱa和区Ⅱb：在区Ⅱa中，；在区Ⅱb中，。
Ⅱ区的长度通常在50~150cm左右，具体随纺丝条件而定。
如图中颈缩结束点随纺丝速度增大而向前移动。
此区的长度本身就是一种非常重要的特性，它既能决定纺丝装置的结构，又是鉴别纺丝线对外来干扰最敏感的区域。
这一区中出现极大值，一般为10-50,随纺丝速度、冷却条件和材料流变特性而异。
如PET高速纺丝中，的极大值可达1500以上。
Ⅱ区是熔体细流向初生纤维转化的重要过渡阶段，是发生拉伸流动和形成纤维最初结构的区域，因此是纺丝成形过程最重要的区域。
在此区中熔体细流被迅速拉长而变细，速度迅速上升，速度梯度也增大。
由于冷却作用，丝条温度降低，熔体粘度增加，致使大分子取向度增加，双折射上升；如卷绕速度很高，还可能发生大分子的结晶。
该区的终点即为固化点。
在Ⅲ区中，熔体细流已固化为初生纤维，不再有明显是流动发生。
纤维不再细化，保持不变，。
纤维的初生结构在此继续形成。
此区的结晶发生在取向状态，这取向状态影响结晶的动力学和形态学。
在高速纺丝时，Ⅲ区的长度也会由于运行的固体丝条的空气阻力而影响丝条的力。
3. 试述湿纺初生纤维中形成空隙的机理及其影响因素。
答：湿纺初生纤维中形成空隙的机理主要有以下两种：（1）与扩散相分离速率有关。
Reuvers根据相分离速率快慢，定义了两种双扩散类型。
当聚合物溶液浸入凝固浴后，溶剂与沉淀剂的双扩散迅速引发溶液的相分离者称为瞬时双扩散；而当延续一定时间后才引起聚合物溶液相分离者称为豫迟双扩散。