聚合物复合材料复习资料

1、1 .分散度以分散相平均粒径来表征，这里的平均粒径指的是什么？分散相颗粒平均粒径的表征方法有数量平均直径与体积平均直径。数量平土直径（数均粒径）因便于计算而经常被采用。通常所说的平均粒径，如未加特殊说明，一般都是数均粒径。2 .什么是脆性断裂？基体断裂、纤维断裂、纤维脱粘、纤维拔出、裂纹扩展与偏转。3 .芳纶纤维表面处理方法？氧化还原处理，冷等离子表面处理，表面化学接枝处理4 .玻璃纤维润滑剂去除方法？玻璃纤维浸润剂的去除方法有洗涤法和热处理法。5 .粉末填充材料的表面性质具体包括哪些方面？6 .碳纤维利用臭氧氧化法表面处理，效果受哪些因素影响？碳纤维臭氧氧化法受到浓度温度时间影响，程度是时间

2、浓度温度。7 .名词解释：共挤出成型技术共挤出成型技术：是两种或两种以上的原料通过同一个机头挤出，成型为具有核壳结构或多层结构的聚合物复合型材的技术。共挤出技术使产品具有特殊性能，并能大幅度地降低成本，是当代应用颇广的塑料成型方法。8 .注塑成型工艺过程主要包括哪些阶段？注塑成型工艺过程主要包括合模、填充、保压、冷却、开模、脱模等6个阶段。这6个阶段直接决定着制品的成型质量，而且这6个阶段是一个完整的连续过程。9 .单螺杆挤出成型原理包括那三个理论？固体输送理论，熔融理论，熔体输送理论10 .名称解释：天然纤维聚合物复合材料的挤出成型技术天然纤维聚合物复合材料的挤出成型技术，是指聚合物基体和纤

3、维材料在挤出机中通过加热、加压，使受热熔化的基体和纤维材料混合、塑化，最后连续通过口模成型的方法。11 .弱边界层可能由以下几个方面的原因造成的？1 .在天然纤维增强复合材料的制备过程中，外部杂质进入了两相界面之间。2 .在制备复合材料的过程加入了其他助剂的影响。3 .复合材料在使用，储存和运输的过程中不慎带入了杂质等。12 .热塑性塑料的加工过程一般需经历哪些基本步骤?加热塑化、流动成型、冷却固化13 .什么是弱界面层？各种低分子物通过吸附、扩散、迁移、凝集甚至于键合等途径，在部分或全部黏合界面，形成低分子物质的富集区，这就是弱界面层。14 .常见的麻纤维的种类有哪些？主要的优点？包括韧皮纤

4、维（芒麻、亚麻、黄麻、洋麻、大麻、罗布麻等）和叶纤维（剑麻、蕉麻和菠萝麻）。特点：力学性能优异、拉伸性能优异、还有抗菌性。15 .制备天然纤维热塑性聚合物复合材料的原料主要有哪些？塑料原料、木材纤维、非木材纤维还有添加剂。16 .光稳定剂主要有那几种，作用是什么？紫外光屏蔽剂：可以吸收或反射（主要是反射）紫外光。TiO2、ZnO等无机颜料、无机填料和炭黑。紫外线吸收剂：强烈地吸收紫外光，使光能以热能形式放出。水杨酸酯类、酮类、苯并三睫类。紫外线猝灭剂：捕灭紫外线的活性。如二价馍的络合物分子。17 .改变天然纤维与塑料相容性常用的方法有哪几种？1 .对天然纤维原料预处理，降低天然纤维的极性或者除

5、去对界面结合不利的抽提物，可通过物理货化学方法改善天然纤维表面结构。2 .对塑料原料预处理，提高塑料极性，可通过接枝共聚和极性塑料共混等。3 .添加第三组分，如偶联剂等添加剂，这些添加剂一般是一端极性一端非极性的化合物，极性一端与天然纤维相容，非极性一端与塑料相容。18 .天然纤维聚合物复合材料有哪些优点？耐老化、耐腐蚀、稳定性好、可以进行切割、吸水性小。19 .天然纤维聚合物复合材料的定义（热塑性基体）？以木本，禾本，滕木植物及其加工剩余物等可再生生物质资源为主要原料，配混一定比例的高分子聚合物基料及无机填料，利用专用助剂，通过物理化学和生物工程等高技术手段，经特殊工艺处理后加工成型的一种可

6、逆循环利用的多用途新型材料。20 .聚氨酯硬质泡沫塑料有哪些特点，可以用在哪些领域？广泛应用于保温隔热材料和硬制泡沫塑料制品质量轻，比强度高，热导率低，隔音性良好。夹芯层合板，在建筑，冷库，冷藏车辆和船舶中做保温隔热层。21 .泡沫塑料物理发泡法可以分为哪几种？惰性气体法，低沸点溶液法，掺加中空微球。22 .什么是熟化？预发泡颗粒经一定时间的干燥、冷却和泡孔压力稳定的过程称为熟化。23 .GMT®造工艺主要有哪几种？熔融浸渍工艺、悬浮沉积工艺、静电吸附热压工艺24 .热固性树脂固化过程中可能经历的四种力学状态未凝胶玻璃态、黏流态、高弹态、凝胶后的玻璃态25 .增强热塑性塑料片材？增强

7、热塑性塑料片材是将增强材料与热塑性树脂预先制成半成品板材，再将其裁剪成坯料，模压或冲压成各种制品，半成品称为增强热塑性塑料片材。26 .什么是片状模塑料？多组分的不饱和聚酯树脂糊充分浸渍短切玻璃纤维（或毡）并在上下面覆盖聚乙烯薄膜而获得的片状夹芯形式的模塑料。27 .预浸料单位面积纤维质量指标有什么具体意义？预浸料单位面积的纤维质量，也称面密度，记为Gio它的大小反映了单层预浸料中纤维的多少，即单层的纤维厚度：在含胶量一定的情况下，反映单层复合材料的厚度。28 .热熔浸渍法工艺的特点有哪些？1 .生产现场和环境无污染2 .不易引发火灾3 .节约溶剂4 .预浸料挥发分含量低，复合材料5 .空隙率

8、小29 .预浸料的黏性的定义？预浸料黏性：指一定温度下，本身相互黏附贴合的特性，依赖于树脂软化点和实验温度。30 .模具按照结构形式可以分为哪几种形式?1 .单模：凹模（制品外表面光洁）、凸模（制品内表面光洁）2 .对合模：制品双面光洁3 .拼装模：大型模具，由小块模具拼装而成31 .成型工艺中模具的具体定义？成型中赋予复合材料制品形状所用部件的组合体。32 .喷射成型工艺喷射成型一般将分装在两个罐的混有引发剂的树脂和混有促进剂的树脂，由液压泵或压缩空气按比例输送从喷枪两侧雾化喷出，同时将玻璃纤维无捻粗纱用切割机切断并由喷枪中心喷出好，与树脂共同喷在模具上，并用手辐碾压，压实并除去气泡，重复操

9、作，直至固化成型。33 .RTMK型中哪些工艺参数对成型有影响？注胶压力、注胶速率、注胶温度34 .3D打印成型工艺3D打印又称增强制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印常见成型工艺有熔融沉积成型技术、光固化立体成型技术、选择性激光烧结技术和箔材叠层制造技术。35 .RFI成型工艺RFI是将树脂膜熔渗与纤维预制体相结合的一种树脂浸渍技术。属于液体模塑工艺，也是一种不采用预浸料制造先进复合材料结构件的低成本技术，是树脂膜熔渗工艺。36 .袋压成型根据加压方式可以分为？袋压成型根据加压方式分为：真空袋成型、压力袋成型、真空

10、袋-热压罐成型。37 .按照预成型的方法分类可以分哪几类？按预成型方法分类：层贴法、沉积法、缠绕法、编织法38 .热固性聚合物复合材料成型三要素是什么？成型三要素：赋形，浸渍，固化39 .按照开闭模分类可以分为哪几类？闭模成型：模压成型、树脂传递模塑RTM注射成型、增强反应性注射成型RRTM开模成型：手糊成型、喷射成型、真空袋成型、压力袋成型、热压釜成型、缠绕成型、拉挤成型、离心浇铸成型；其他成型：编织、吸积（吸胶）1成型。1、为什么要研究天然纤维热塑性聚合物复合材料成型过程中的流变行为?答：因为在大部分聚合物材料的加工过程中，都离不开聚合物材料流体的流动。它们的加工成型和使用性能以及最终制品

11、的各种性能很大程度上决定于其流变行为。例如在挤出成型中，流动性过小，会不利于原料充满整个模具，造成挤出困难；但流动性过大，会不利于形成足够的挤出压力，造成制品强度缺陷。2、你认为将来那种工艺可能会替代挤出成型工艺成为天然纤维聚合物复合材料（热塑性基体）的主要生产工艺？答：热压成型工艺，原因有以下几点1）可以通过人造板工艺制备高比例的天然纤维复合材料。2）可以利用不同形态的木质纤维材料与塑料加工生产复合材料板材和型材。3）可以制备宽板，从而更好的替代木质人造板。4）可以使用长纤维原料。3、天然纤维聚合物复合材料挤出成型一步法与两步法有什么区别？答：区别在于一步法省略了混炼造粒这样的步骤，一步法效

12、率高，混炼塑化好，节能显著，生产成本降低，市场竞争力强，但是设备工艺要求较高，反之二步法操作简单，灵活性高，对员工整体技术要求低，但成本要求较高。4、天然纤维聚合物复合材料模型成型技术的特点？模压成型可使造型美观的物件一次成型，减少了加工和装配工作量，并使连接重量降低。模压还可使零件各部分的密度均匀，降低内应力。模压制品的尺寸准确，互换性好，可以提高装配质量。5、如何来调控浸润角？1对于一个固定的体系，可以通过控制温度，保持时间，吸附气体等调控浸润角。2改变体系的表面张力调控浸润角。3固体表面的润湿性能与其结构有关，通过改变物体的表面状态，既改变其表面张力，调控浸润角。6、聚合物复合材料界面存

13、在的内应力是如何产生的？聚合物基体和纤维在温度降低的时候体积收缩不匹配，而又要保持变形的一致，必然会产生内应力7、想一想界面问题研究的难点在哪里？1 .界面区域小且结构组成复杂，是一个多层结构的过渡区域；2 .界面的形成过程复杂；3 .界面形成的机理多样，但都具有一定的局限性。8、利用天然纤维聚合物原料进行3D打印成型的难点在哪里？3D打印的材料在加工时应具有流动性，成型后又能快速通过凝固、聚合和固化等方式粘结为具有良好的机械强度和设定功能的材料，天然纤维聚合物原料很难做到。9、利用分散相分散状况的定量表征，对促进聚合物复合材料性能有哪些帮助？了解增强相的分布和大小，了解材料的的均匀性，知晓材

14、料的脆弱点，强度分度，同时通过对粒度大小的测定，了解最优粒度，提升材料性能10、模具对于聚合物复合材料成型的重要性体现在哪些方面？1 .决定了制品结构、形状、尺寸，符合制品的精度和外观要求；2 .在成型过程中满足能传热、传压的要求；3 .要与制品的热膨胀系数相匹配，如若不匹配会导致制品损坏。11、碳纤维为什么要进行表面处理，你认为哪种工艺比较好，原因是什么？答：碳纤维与数值的浸润性，粘附性差，同时在复合过程中易受损伤，同时碳纤维表面存在杂质，表面积较小，表面能较低，等离子体氧化法和表面等离子体聚合接枝法较好，前种方法可以低温处理，纤维强度几乎没有损失，同时表面能和表面活性官能团在增加，提高了对

15、基体的浸润性和反应性，同时复合材料的层间剪切强度也得到显著提升。后者不需要任何的引发剂和溶剂，污染小，耗时少，效率高。12、如何利用聚合物微观形态的知识指导生产？通过形态观测可以找到材料性能缺陷的原因，通过改善共混物的形态可以提高共混物性能。13、能否用界面理论其中之一去揭示天然纤维聚合物复合材料（热塑性基体）的界面机理，为什么？答：不能，每一种理论都有其局限性，需要结合使用，而不能单独解释机理。例如：浸润吸附理论不能解释1）为什么剥离时所需能量大大超过克服分子间作用力所需的能量。2）分子间力的强弱不应该取决于黏结表面的分离速率，但实验结果是这样表现得。3）不能解释为什么非极性聚合物间也有粘结

16、力。化学键理论对未使用偶联剂或使用了但理论上根本不能形成化学键的复合体系是无能为力的。而机械互锁理论取决于材料的几何学因素，没有一个黏结系统是只由它形成的。弱界面层对生成柔性膜时不适用。界面扩散理论，近年来提出的相互贯穿网络理论就是其与化学键理论的结合，可见其本身就是不全面的。郭勇回复李由：回答的很全面，还有一个就是天然纤维种类繁多，性能差异较大，与传统纤维材料聚合物复合材料界面结合有差异性，需要不断的完善界面机理理论。14、改善天然纤维聚合物复合材料相容性的方法有哪些?改善方法：1、物理方法（热处理、蒸汽爆破、微波处理、表面原纤化和放电处理）；2、化学方法（碱处理、酯化、乙酰化处理、苯甲酰化

17、处理、接枝共聚）；3、添加助剂（化学偶联剂、界面相容剂、改性剂的复配）；其中对热塑性基体表面改性又可分为（化学改性、光化学改性、力化学改性、辐射改性）15、聚合物复合材料中增强材料的表面特性有哪些？例举一些。物理特性（表面微结构，比表面积和形态结构）化学特性（表面化学组成，表面官能团和反应性）表面吉布斯自由能等16、聚合物复合材料破坏过程中界面上的化学键发挥了哪些作用？161 .界面黏结强度随着界面的反应性增大而增大（化学键比例提高），剪切强度也呈与反应性的正相关。2 .当化学键分布集中时，裂纹扩展，能力流散较少，可能还没引起键的断裂就已冲断纤维。3 .当化学键是分散的，界面的破坏是逐渐的脱黏

18、破坏。17、为什么利用电子显微镜观测天然纤维聚合物复合材料微观形态观测时，样品制备要选择断面法？因为天然纤维聚合物复合材料表面可能会受一定的磨损并且可能由于不均匀的原因如果对其进行检测可能会有很大的误差，但是断面处于内部是比较均匀的状态，检测出来的样品更加贴近真实数据18、为什么在中国近二十年来天然聚合物复合材料可以高速发展？1 .我国的天然纤维原料分布广泛且资源丰富，可以很充分地进行利用2 .天然纤维聚合物复合材料是环境友好型材料，能够将废弃材料作为原料进行利用，并且可以重复回收利用，很大程度上减少了对环境的污染3 .天然纤维复合材料结合了高分子材料的优点，同时具有一系列优良的性能，能够满足

19、越来越多种类的使用需求19、热固性聚合物复合材料一步法与两步法成型工艺差不多，这种说法对吗，为什么？答：不对。一步法是由纤维、树脂等原材料直接混合浸渍，一步固化成型形成复合材料；两步法则是预先对纤维树脂进行混合浸渍加工，使之形成半成品，再由半成品成型出符合材料制品。两步法将浸渍过程提前，很好的控制了含胶量和纤维树脂均匀分布问题，通过半成品质量的控制，确保了复合材料制品的质量。20、粉体填充材料在使用时一定要进行表面处理吗，表面处理的常用方法有哪些？不一定，填料进行表面处理意义是：它是在把降低原材料成本作为首要目标时，尽量使用不经过表面处理的原始状态的粉体材料仍然是最佳的选择；1.涂敷改性（冷法

20、、热法）2 .表面化学改性（主要方法）3 .沉淀反应改性（钛白、云母）4 .机械化学改性5 .高能改性、酸碱处理等21、喷射成型工艺为什么不能完全取代手糊成型工艺？喷射成型需要将短切纤维与雾化树脂同时喷射到开模表面，要经过几层喷射以保证树脂与固化剂混合均匀以及玻纤完全浸润。对树脂体系粘度，纤维等原料均匀要求。此法制件的承载能力低，适合制造大型部件，对于其他原料及制件，手糊成型更好。22、如何做好连续纤维预浸料的质量控制？1、原材料验收（纤维、树脂、固化剂、溶剂、离形纸）；2、工艺过程控制（检查纤维与树脂的比例是否合适、荧光透光监视、穿透射线仪、离形纸）；3、批次检验（凝胶时间、树脂流动性、挥发

21、分含量、树脂含量、粘温变化、寿命）。23、聚合物复合材料固化时选择直接高温固化可行吗，请说出理由？答：不行，直接高温固化，虽然反应速率快，但是固化剂被包住，无法与较远的大分子基团反应，导致结构不均匀，网络交联密度相差太大，内应力也变大。24、热塑性聚合物复合材料会不会完全取代热固性聚合物复合材料？答：不会，相比热塑性材料，热固性塑料成型后不能改变形状，成型后尺寸稳定性好，外观刚性强。可以用于隔热、耐磨、绝缘、耐高压电等在恶劣环境中使用。耐候，耐热性好，力学性能也相对更好。成型工艺的选择要考虑材料性能和质量要求，因此不会被完全取代。25、纤维与树脂界面力的测定方法有哪些，你选择那种方法来测试？答

22、：单丝模型法（单丝拔脱实验，微脱黏实验，临界长度实验），宏观测试法（三点横梁弯曲实验，横向拉伸法，剪切实验。单丝拔脱实验）。选择单丝拔脱实验进行测试。26、成型的工艺选择是不是优选自动化程度高的工艺？不是，多数企业会优先考虑成本27、袋压成型有什么优点？最大的优点是开模仅用一个模具，就可以得到形状复杂，尺寸较大，质量较好的制件，也能制造夹层结构件。28、玻璃毡增强热塑性塑料片材的特点有哪些，你觉得发展前景如何？答：1,与金属板相比，GMT质轻，耐腐蚀，不生锈，隔热，隔音，绝缘性好，可一次加工复杂成型制品。2.与SMG目比，GMTM有很长的储存期，制品成型周期短，可回收利用，无公害污染，冲击韧性

23、好。3.与短纤维增强热塑性塑料相比，GMT虽度高，刚性好，抗蠕变性能好，使用寿命长，制品尺寸稳定性好。基于以上特点，GM向应用范围不断增大，应用量不断增多，正越来越多的替代钢材和热固性塑料，发展前景广阔。29、闭孔泡沫塑料与开孔泡沫塑料有什么区别？开孔泡沫塑料是指气体充填在聚合物构成的相互连接的格子内，闭孔泡沫塑料是指气体充填在聚合物构成的互不相通的格子内部。闭孔结构的吸水性，透气性和导热性均比开孔结构小，强度和刚度比开孔结构高。30、SMC型工艺能够快速发展的原因是什么？答：SMO作方便，模压成型时间短，生产效率高。能够改善成型加工工作环境和劳动条件，成型流动性好，可成型结构复杂的制品或大型

24、制品，并且制品表面质量好。组分的种类配比可调配性好，可降低成本或使制品轻量化，玻璃纤维在生产和成型中均未受损伤，长度均匀，制品强度高。综上因此从20世纪60年代以来，SMC型工艺一直能够快速发展。31、秸秆类纤维作为天然纤维聚合物复合材料的原料有哪些局限性，如何解决？答：表面光滑具有蜡质层，胶液和塑料熔体难以浸入，有大量的极性基团和氢键，可进行加工预处理解决；质地轻，结构疏松，灰分含量高，选择合适的加工工艺和采用适宜的加工助剂；收集季节性强，贮存时间长，可新建专门的储存场所，综合考虑供给量和成本问题；耐热性较差（通常为200c左右），可选择熔点不高的塑料解决。32、作为天然纤维聚合物复合材料的

25、基体材料高密度聚乙烯与聚乳酸有什么差异性？答：加工方法：HDPE制备方法：於浆法，气相法（低压），溶液法聚合的；PLA是由乳酸或丙交酯经开环聚合而成。力学性能：HDP漱而韧，力学性能较低（冲击强度高除外），例拉伸强度为2223Mpa;PLA强度，模量都较高，例拉伸强度为4959Mpa.热学性能：HDPE勺Tg很低（-20C）,熔融温度较高且狭窄（126137C）,极不耐燃烧，氧指数极低（17,4）;PLA的Tg较高（5061C）,熔点高且宽泛（135215C）,耐燃性一般：氧指数接近于平均值27优势性能：PLA具有优异的生物降解性和相容性。HDPE6极性，介电常数小，具有优异的介电和电绝缘性。

26、应用：PLA可用于一次性手术用具和药品稀释剂。HDPEt用于管材，薄膜，电线电缆等领域。33、天然纤维聚合物复合材料配方里添加剂的作用主要有哪些？答：光稳定剂：提高耐老化性能。抗氧化剂：延缓或抑制塑料氧化降解。润滑剂：减少摩擦。偶联剂：改善界面性能，提高黏合性，从而提高复合材料性能。着色剂：提供类似于木材的外观和耐紫外光功能。抗静电剂：防止制品表面聚集电荷。化学发泡剂：改善外观，提高加工速度。防霉和防腐剂：保护木纤维防止腐烂和降低吸湿性。34、塑合木与木塑复合材料有什么区别？塑合木：是一种是将塑料单体或者低聚合度树脂浸入到实体木材中，通过加热或辐射引发塑料单体或者低聚合度树脂在木材中进行自由基聚合，所得复合材料。木塑复合材料：以木本/禾本/藤本植物及其加工剩余物等可再生生物质资源为主料，配混一定比例的高分子聚合物基料及无机填料，利用专用助剂，通过物理、化学和生物工程等高技术手段，经特殊工艺处理后加工成型的一种可逆性循环利用的多用途新型材料。35、你认为天然纤维聚合物复合材料加工最大的问题是什么，如何解决？答：加工设备98限上还是沿用塑料加工以及木质人造板设备，不仅不适应于长纤维的加工，对高水分的WPO乏相应干燥和排气方法，