高分子材料 纤维概论

三、纤维概论<一>定义

纤维是指长度比直径大很多倍并且有一定的柔韧性的纤细物质。碳纤维滑板超细纤维毛巾<二>分类纤维天然纤维化学纤维动物纤维：蚕丝、羊毛等人造纤维植物纤维：棉花、麻等矿物纤维：石棉等再生蛋白质纤维再生纤维素纤维：黏胶纤维、铜铵纤维纤维素酯纤维：二乙酯纤维、三乙酯纤维合成纤维杂链纤维聚酰胺纤维（聚酰胺）聚酯纤维（涤纶）聚氨酯弹性纤维（氨纶）其他：聚脲、聚甲醛、聚酰亚胺等碳链纤维聚丙烯腈纤维（腈纶）聚乙烯醇缩醛纤维（维纶）聚氯乙烯纤维（氯纶）聚烯烃纤维（乙纶、丙纶等）含氟纤维<三>化学纤维发展史

最早的人造纤维诞生于1855年：奥德马尔（法）硝酸纤维；英国女工正在生产硝化纤维Nitrocellulose

硝化纤维<三>化学纤维发展史

1884年黑塞尔得到丝光的碱纤维；1892年克劳斯和比万（英）——粘胶纤维，适合纺丝；最早的合成纤维是由PVC纺丝制成的氯纶；1938第一个用合成高分子化合物为原料的化学纤维厂投入工业生产——尼龙－66；1938年以后，一系列合成纤维投入生产，如：腈纶，维尼纶，涤纶等先后研制成功；50年代随着超细纤维，PTFE纤维，芳香族聚酰胺纤维、碳纤维和功能纤维的研制成功，化学纤维步入高科技领域，促进了工业、尖端科学和国防建设的发展。<三>化学纤维发展史

<三>化学纤维发展史

涤纶人造毛黏胶短纤维莫代尔纤维<四>化学纤维的制造（一）化学纤维的制造：成纤聚合物的制备，纺丝成形，后加工。1、成纤聚合物的制备成纤高聚物要满足三个条件：（1）线性分子结构。（2）适当的分子量。（3）凝固后的纤维中，大分子间应该具有足够的结合能。

2、纺丝成形：按纺丝液制备方法不同，分熔融纺丝法和溶液纺丝法。

（1）熔融纺丝：将高聚物加热熔融成熔体，然后由喷丝头喷出熔体细流，再冷凝而成纤维的方法。如：涤纶、锦纶、丙纶、乙纶。原因：熔融温度<分解温度

（2）溶液纺丝如：粘胶纤维、醋酯纤维、腈纶、氯纶、维纶。原因：熔融温度>分解温度（a）湿法纺丝：

将高聚物在溶剂中配成纺丝溶液，经喷丝头喷出细流，在液态凝固介质中凝固形成纤维。（b）干法纺丝：

凝固介质为气相介质，经喷丝形成的细流因溶剂受热蒸发，而使高聚物凝结成纤维。

3、后加工以短纤维后加工路线为例说明。①集束→②拉伸（关键工序，产生不同力学类型纤维）→③上油→④卷曲→⑤干燥热定形（除去水分，消除内应力，提高结晶度和结构稳定性）→⑥切断、打包入库，准备售出四、涂料概论<一>定义

涂料是合成树脂另一种应用形式，用来涂覆物体表面，形成保护或装饰膜层。涂料是多组分体系，主要有三种组分：成膜物、颜料、溶剂。成膜物：也称基料，它是涂料最主要的成分，其性质对涂料的性能（如保护性能、力学性能等）起主要作用。成膜物转化型或反应型成膜物：伴有化学反应，形成网状交联结构，如环氧树脂、醇酸树脂等。非反应型或挥发型成膜物：未发生任何化学反应，成膜仅溶剂挥发，如纤维素衍生物、氯丁橡胶、热塑性丙烯酸树脂等。颜料：一般为0.2~10µm的有机或者无机粉末。其主要起遮盖和赋色作用，有的颜料还具有增强、赋予特殊性能、改善流变性能、降低成本防锈功能等作用。颜料无机颜料铅铬黄铬黄铁红钛白粉有机颜料炭黑酞菁蓝溶剂：是用以溶解成膜物的易挥发有机液体。常用的有甲苯、二甲苯、丁醇、丁酮、乙酸乙酯等。添加剂和助剂：分别在涂料生产、储存、涂装和成膜等不同阶段发挥作用的。如增塑剂、湿润分散剂、浮色发花防止剂、催干剂、抗沉淀剂、防腐剂、防结皮剂、流平剂等。<二>分类按照是否有颜料：清漆和色漆按照形态：水性涂料、溶剂型涂料、粉末涂料、高固体分涂料、无溶剂涂料等按用途：建筑涂料、汽车漆、飞机漆、木器漆等按固化方式：常温固化涂料、高温固化涂料、射线固化涂料涂漆方式：喷漆、浸漆、烘漆、电泳漆等按施工工序：底漆、腻子、二道漆、面漆等按涂膜的特殊功能：绝缘漆、防锈漆、防腐蚀漆等<三>涂料的发展史

史前年代：开始运用生漆和桐油：4000多年的历史秦始皇兵马俑：彩色涂料汉代文物：漆器埃及:用阿拉伯胶、蛋白等制备色漆11世纪：欧洲，用亚麻油制备油基清漆17世纪：含铅油漆得到发展20世纪20年代：杜邦公司，硝酸纤维素为喷漆20世纪30年代：醇酸树脂的出现（醇酸漆）二战：合成乳液大力发展，乳胶漆40年代：Ciba化学公司，环氧树脂涂料50年代：聚丙烯酸酯涂料、阳极电泳漆、阴极电泳漆60年代：聚氨酯涂料较快发展70年代：粉末涂料有很大发展（50年代开始研制）80年代后：涂料工业取得长足发展，其水平是国家现代化的标志之一<四>作用与功能装饰功能保护功能标志功能特殊功能五、黏合剂概论<一>定义

黏合剂也称胶黏剂，是一种把各种材料紧密地结合在一起的物质。黏合剂一般是多组分体系。偶联剂和其他助剂

稀释剂

填料

组成增塑剂和增韧剂固化剂和固化促进剂基料<二>分类按主要成分有机黏合剂无机黏合剂天然黏合剂合成黏合剂磷酸盐型硅酸盐型硼酸盐型玻璃陶瓷及其他低熔点物等动物胶：骨胶、虫胶植物胶：淀粉、松香矿物胶：矿物蜡、沥青热塑性树脂黏合剂热固性树脂黏合剂橡胶型黏合剂合金型黏合剂按受力情况分结构性黏合剂：用于有长期负荷处非结构型黏合剂：有一定胶黏强度特种胶黏剂：如高温低温、导电、水下等按使用形态分水性胶水溶液：聚乙烯醇、酚醛水乳型：乳胶、聚丙烯酸酯溶剂型胶:氯丁橡胶、天然橡胶无溶剂胶液态胶：聚氨酯、聚氰基丙烯酸酯黏流性胶：环氧树脂膏状物膏状胶腻子：嵌缝胶固态形状：热熔胶其他形状：不干胶带、热封胶等原理：吸附理论化学键理