纤维新材料及应用-1绪论

内部资料管理部纤维新材料内部资料内部资料管理部纤维新材料内部资料纤维新材料及应用李亚滨内部资料管理部纤维新材料内部资料内部资料管理部纤维新材料内部资料主要内容:绪论功能纤维高技术纤维高性能纤维差别化纤维生物质及绿色环保纤维其他内部资料管理部纤维新材料内部资料内部资料管理部纤维新材料内部资料绪论一、高分子材料的分类（一）塑料：在一定条件下具有可流动性、可塑性、并能加工成型，而当恢复平常条件时（如去除压力和降温），仍能保持加工时的形状的高分子材料。热塑性塑料—聚乙烯、聚氯乙稀、聚丙烯热固性塑料—酚醛树脂、脲醛树脂特点：性能优异，投资成本低，经济效益显著。内部资料管理部纤维新材料内部资料内部资料管理部纤维新材料内部资料高分子材料的分类应用：年产量2亿吨以上。远远超过钢铁、水泥、木材三大基础材料。工业：各种机件、绝缘材料、壳体、零部件、防腐设备、包装材料农业：薄膜育秧、排灌管道—白色革命国防：超音速飞机、隐形飞机、军舰等军事装备高科技：火剪外壳、人造卫星、宇宙飞船、原子能设备、大型集成电路等部件的制作。交通、建筑、医药等更多。内部资料管理部纤维新材料内部资料内部资料管理部纤维新材料内部资料（二）橡胶：在室温下，具有高弹性的高分子材料。在外力作用下，橡胶能产生很大的变形，外力去除后，又能迅速恢复原状。主要品种：聚丁二烯、聚异戊二烯、氯丁橡胶、硅橡胶、聚硫橡胶。（4000－5000吨）用途：轮胎（60％－70％）、胶鞋、皮艇等。高分子材料的分类内部资料管理部纤维新材料内部资料内部资料管理部纤维新材料内部资料高分子材料的分类（三）纤维：其本身长度大于直径1000倍以上，并且具有一定强度的线条或丝条状的高分子材料。纤维的变形一般很小，受力时只有百分之几到百分之几十，在较宽的温度范围内（－50——150℃），其机械强度变化不大。塑料、橡胶、纤维三种高分子材料之间并没有严格的界线。（与温度或添加材料有关）内部资料管理部纤维新材料内部资料内部资料管理部纤维新材料内部资料高分子材料的分类（四）胶粘剂产量虽然不高，但用途非常广泛（约2000万吨）用途：1、儿童玩具、工艺美术品2、建筑3、轻工业内部资料管理部纤维新材料内部资料内部资料管理部纤维新材料内部资料4、医学5、电子仪器仪表：导电胶、透镜元件6、高科技：飞机、洲际导弹、人造卫星特点：机械强度高、应力分布均匀、减轻重量、密封作用好、工艺温度低、可以连接各种不同材料。代替铆接、螺栓连接、焊接、点焊等内部资料管理部纤维新材料内部资料内部资料管理部纤维新材料内部资料胶粘剂种类：●热固性胶粘剂●热塑性胶粘剂●橡胶型胶粘剂内部资料管理部纤维新材料内部资料内部资料管理部纤维新材料内部资料二、纤维材料的特点1、比表面积特别大(强化特性)2、材料内部结构缺陷少3、内部结构的各向异性、性能的各向异性4、具有很大的可挠性，可以制成各种复杂结构的物体。内部资料管理部纤维新材料内部资料内部资料管理部纤维新材料内部资料三、纤维的发展历程：1950年之前天然纤维时代1950－1980年代合成纤维时代模仿1980－1990年代新合纤时代差别化纤维1990年代——生态、环保？内部资料管理部纤维新材料内部资料内部资料管理部纤维新材料内部资料四、纺织工业的现状与前景（1）现状：世界纤维总产量约7000万吨其中天然纤维45％合成纤维45％人造纤维10％人均消费7－8千克其中美国27千克、德国22千克日本20千克、韩国14千克、中国约8千克。内部资料管理部纤维新材料内部资料内部资料管理部纤维新材料内部资料地位：98年：总产值7000亿元出口创汇428.9亿美元从业人口1100万纺织品零售总额2900亿元03年：创汇830亿美元顺差500亿美元06年：1500亿美元以上内部资料管理部纤维新材料内部资料内部资料管理部纤维新材料内部资料14（二）发展前景服用纺织品——提高档次、增加功能装饰用纺织品——增加品种、提高质量产业用纺织品——提高意识、加速推广比例为3：3：4•1、绿色纺织：减少污染、节约能源、容易降解、可以再生。•2、生物纺织：生物合成纤维、仿生纤维、工艺中引入生物技术•3、电子纺织：自动化、微机管理、计算机辅助设计•4、高科技纺织：高技术纤维材料、高技术纤维产品•5、信息纺织：快速反应系统、多品种小批量•6、产业用纺织品：土工布、医用纺织品、帐篷、基布、体育用品、国防等16个品种。内部资料管理部纤维新材料内部资料内部资料管理部纤维新材料内部资料15•二、纤维结构的基本知识•纤维结构：三级结构(形态结构)、二级结构(聚集态结构)、一级结构(分子结构)内部资料管理部纤维新材料内部资料内部资料管理部纤维新材料内部资料16•（一）一级结构：纤维分子结构：近程结构和远程结构•1近程结构：（1）结构单元的化学组成•a主链结构：碳碳主链杂链元素有机高聚物无机高聚物梯形或双螺旋形高聚物•b取代基：羟基氰基卤素甲基羧基氨基•内部资料管理部纤维新材料内部资料内部资料管理部纤维新材料内部资料（2）链的异构17•a顺序异构b旋光异构c几何异构d结构异构e支化异构内部资料管理部纤维新材料内部资料内部资料管理部纤维新材料内部资料2、远程结构（1）内旋转和构象•（2）分子量及其分布•a数均分子量•b重均分子量•cZ均分子量•d粘均分子量•分子量的分布宽度内部资料管理部纤维新材料内部资料内部资料管理部纤维新材料内部资料(二)二级结构又称超分子结构、聚集态结构。指大分子链在纤维中的排布和大分子链之间的关系。（1）结晶结构：结晶性大分子在纤维中并不能完全形成结晶，而且其结晶结构非常复杂。a单晶b伸直链晶体c串晶和柱晶d球晶结晶度对纤维性能的影响•内部资料管理部纤维新材料内部资料内部资料管理部纤维新材料内部资料（2）取向结构●单轴取向●取向度与纤维性能的关系：分子取向与晶粒取向●平面取向内部资料管理部纤维新材料内部资料内部资料管理部纤维新材料内部资料(三)三级结构截面形状截面组成表面状态纵向形态缝隙与孔洞