高分子材料 纖維概論

三、纖維概論<一>定義

纖維是指長度比直徑大很多倍并且有一定的柔韌性的纖細物質(zhì)。碳纖維滑板超細纖維毛巾<二>分類纖維天然纖維化學纖維動物纖維：蠶絲、羊毛等人造纖維植物纖維：棉花、麻等礦物纖維：石棉等再生蛋白質(zhì)纖維再生纖維素纖維：黏膠纖維、銅銨纖維纖維素酯纖維：二乙酯纖維、三乙酯纖維合成纖維雜鏈纖維聚酰胺纖維（聚酰胺）聚酯纖維（滌綸）聚氨酯彈性纖維（氨綸）其他：聚脲、聚甲醛、聚酰亞胺等碳鏈纖維聚丙烯腈纖維（腈綸）聚乙烯醇縮醛纖維（維綸）聚氯乙烯纖維（氯綸）聚烯烴纖維（乙綸、丙綸等）含氟纖維<三>化學纖維發(fā)展史

最早的人造纖維誕生于1855年：奧德馬爾（法）硝酸纖維；英國女工正在生產(chǎn)硝化纖維Nitrocellulose

硝化纖維<三>化學纖維發(fā)展史

1884年黑塞爾得到絲光的堿纖維；1892年克勞斯和比萬（英）——粘膠纖維，適合紡絲；最早的合成纖維是由PVC紡絲制成的氯綸；1938第一個用合成高分子化合物為原料的化學纖維廠投入工業(yè)生產(chǎn)——尼龍－66；1938年以后，一系列合成纖維投入生產(chǎn)，如：腈綸，維尼綸，滌綸等先后研制成功；50年代隨著超細纖維，PTFE纖維，芳香族聚酰胺纖維、碳纖維和功能纖維的研制成功，化學纖維步入高科技領(lǐng)域，促進了工業(yè)、尖端科學和國防建設(shè)的發(fā)展。<三>化學纖維發(fā)展史

<三>化學纖維發(fā)展史

滌綸人造毛黏膠短纖維莫代爾纖維<四>化學纖維的制造（一）化學纖維的制造：成纖聚合物的制備，紡絲成形，后加工。1、成纖聚合物的制備成纖高聚物要滿足三個條件：（1）線性分子結(jié)構(gòu)。（2）適當?shù)姆肿恿?。?）凝固后的纖維中，大分子間應(yīng)該具有足夠的結(jié)合能。

2、紡絲成形：按紡絲液制備方法不同，分熔融紡絲法和溶液紡絲法。

（1）熔融紡絲：將高聚物加熱熔融成熔體，然后由噴絲頭噴出熔體細流，再冷凝而成纖維的方法。如：滌綸、錦綸、丙綸、乙綸。原因：熔融溫度<分解溫度

（2）溶液紡絲如：粘膠纖維、醋酯纖維、腈綸、氯綸、維綸。原因：熔融溫度>分解溫度（a）濕法紡絲：

將高聚物在溶劑中配成紡絲溶液，經(jīng)噴絲頭噴出細流，在液態(tài)凝固介質(zhì)中凝固形成纖維。（b）干法紡絲：

凝固介質(zhì)為氣相介質(zhì)，經(jīng)噴絲形成的細流因溶劑受熱蒸發(fā)，而使高聚物凝結(jié)成纖維。

3、后加工以短纖維后加工路線為例說明。①集束→②拉伸（關(guān)鍵工序，產(chǎn)生不同力學類型纖維）→③上油→④卷曲→⑤干燥熱定形（除去水分，消除內(nèi)應(yīng)力，提高結(jié)晶度和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性）→⑥切斷、打包入庫，準備售出四、涂料概論<一>定義

涂料是合成樹脂另一種應(yīng)用形式，用來涂覆物體表面，形成保護或裝飾膜層。涂料是多組分體系，主要有三種組分：成膜物、顏料、溶劑。成膜物：也稱基料，它是涂料最主要的成分，其性質(zhì)對涂料的性能（如保護性能、力學性能等）起主要作用。成膜物轉(zhuǎn)化型或反應(yīng)型成膜物：伴有化學反應(yīng)，形成網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，如環(huán)氧樹脂、醇酸樹脂等。非反應(yīng)型或揮發(fā)型成膜物：未發(fā)生任何化學反應(yīng)，成膜僅溶劑揮發(fā)，如纖維素衍生物、氯丁橡膠、熱塑性丙烯酸樹脂等。顏料：一般為0.2~10μm的有機或者無機粉末。其主要起遮蓋和賦色作用，有的顏料還具有增強、賦予特殊性能、改善流變性能、降低成本防銹功能等作用。顏料無機顏料鉛鉻黃鉻黃鐵紅鈦白粉有機顏料炭黑酞菁藍溶劑：是用以溶解成膜物的易揮發(fā)有機液體。常用的有甲苯、二甲苯、丁醇、丁酮、乙酸乙酯等。添加劑和助劑：分別在涂料生產(chǎn)、儲存、涂裝和成膜等不同階段發(fā)揮作用的。如增塑劑、濕潤分散劑、浮色發(fā)花防止劑、催干劑、抗沉淀劑、防腐劑、防結(jié)皮劑、流平劑等。<二>分類按照是否有顏料：清漆和色漆按照形態(tài)：水性涂料、溶劑型涂料、粉末涂料、高固體分涂料、無溶劑涂料等按用途：建筑涂料、汽車漆、飛機漆、木器漆等按固化方式：常溫固化涂料、高溫固化涂料、射線固化涂料涂漆方式：噴漆、浸漆、烘漆、電泳漆等按施工工序：底漆、膩子、二道漆、面漆等按涂膜的特殊功能：絕緣漆、防銹漆、防腐蝕漆等<三>涂料的發(fā)展史

史前年代：開始運用生漆和桐油：4000多年的歷史秦始皇兵馬俑：彩色涂料漢代文物：漆器埃及:用阿拉伯膠、蛋白等制備色漆11世紀：歐洲，用亞麻油制備油基清漆17世紀：含鉛油漆得到發(fā)展20世紀20年代：杜邦公司，硝酸纖維素為噴漆20世紀30年代：醇酸樹脂的出現(xiàn)（醇酸漆）二戰(zhàn)：合成乳液大力發(fā)展，乳膠漆40年代：Ciba化學公司，環(huán)氧樹脂涂料50年代：聚丙烯酸酯涂料、陽極電泳漆、陰極電泳漆60年代：聚氨酯涂料較快發(fā)展70年代：粉末涂料有很大發(fā)展（50年代開始研制）80年代后：涂料工業(yè)取得長足發(fā)展，其水平是國家現(xiàn)代化的標志之一<四>作用與功能裝飾功能保護功能標志功能特殊功能五、黏合劑概論<一>定義

黏合劑也稱膠黏劑，是一種把各種材料緊密地結(jié)合在一起的物質(zhì)。黏合劑一般是多組分體系。偶聯(lián)劑和其他助劑

稀釋劑

填料

組成增塑劑和增韌劑固化劑和固化促進劑基料<二>分類按主要成分有機黏合劑無機黏合劑天然黏合劑合成黏合劑磷酸鹽型硅酸鹽型硼酸鹽型玻璃陶瓷及其他低熔點物等動物膠：骨膠、蟲膠植物膠：淀粉、松香礦物膠：礦物蠟、瀝青熱塑性樹脂黏合劑熱固性樹脂黏合劑橡膠型黏合劑合金型黏合劑按受力情況分結(jié)構(gòu)性黏合劑：用于有長期負荷處非結(jié)構(gòu)型黏合劑：有一定膠黏強度特種膠黏劑：如高溫低溫、導電、水下等按使用形態(tài)分水性膠水溶液：聚乙烯醇、酚醛水乳型：乳膠、聚丙烯酸酯溶劑型膠:氯丁橡膠、天然橡膠無溶劑膠液態(tài)膠：聚氨酯、聚氰基丙烯酸酯黏流性膠：環(huán)氧樹脂膏狀物膏狀膠膩子：嵌縫膠固態(tài)形狀：熱熔膠其他形狀：不干膠帶、熱封膠等原理：吸附理論化學鍵理