纤维化学与物理复习
第一章绪论
1、了解纤维的定义、来源和分类
定义：指一种长度与截面直径之比较大，具有一定柔性和强度的细长物体。
来源：针叶木，阔叶木，竹类，禾草类，韧皮类，籽毛类，棉，麻类，动物皮，毛，人造，合成等等。
分类：天然纤维（植物纤维，动物纤维），化学纤维（人造纤维，合成纤维）
2、掌握聚合物结构的三个层次
分子结构（近程分子结构、远程分子结构）
高分子链的近程结构：
一. 构造（分子中原子和键的序列而不考虑其空间排列）
1）聚合物分子链的化学组成：
碳链高分子-> 主链由C原子以共价键连接
杂链高分子->主链由两种或更多原子以共价键联结(主要是C、O、N、S等原子)
元素有机高分子->主链中含有Si 、P 、B 等无机元素
2）结构单元的键接方式:一般头-尾相连占主导优势，而头-头相连所占比例较低。结构单元在分子链上的键接方式会影响聚合物的结晶性能和化学性能。
3）支化、交联和端基
支化类型
（1）根据支链的长度:短链支化、长链支化
（2）根据支链的连接方式不同:无规支化（Random branching）,梳形支化（Comb branching）,星形支化（Star branching）
4）序列结构:无规共聚,交替共聚,嵌段共聚,接枝共聚
二. 构型（取代基空间排列方式）
1）几何异构：由大分子链中双键两侧的基团排列方式不同所形成，又称为顺反异构。
2）旋光异构：存在不对称的碳原子化合物，能形成互为镜影的两种异构体。
要改变构型必需经过化学键的断裂与重排。
高分子链的远程结构：
分子量及分子量分布:
分子量大小及分布，聚合度，高聚物的统计平均分子量
平均分子量的测定
空间几何形状：构象与链柔性
构象：由于化学键的旋转所导致的原子或基团在空间的几何排列
高分子链的柔顺性
构象、高分子链的柔顺性
聚集态结构（晶态结构、非晶态结构、取向态结构）：处于平衡态时组成该纤维的高聚物长链分子相互间的几何排列特征
形态结构（微原纤维—原纤维—基础纤维—纤维）：(P12)
掌握纤维结构对纤维性能的影响：纤维的一次结构对纤维的二次结构、三次结构以及纤维的物理化学性能具有决定性的作用。
3、了解共混高聚物的结构和形态，聚苯乙烯增韧(见课件)
4、掌握聚合物分子运动的特点
A、分子运动单元的多重性：
1、高分子整链的运动：高分子链质量中心发生位移
2、高分子链段的运动：高分子链的构象发生变化，高分子链的质量中心位置不变
3、高分子链中的小运动单元：链节、侧基和支链等的运动
?B、分子运动的松弛特性：从一种平衡状态通过分子热运动，达到与外界环境相适
应的新的平衡态，这个过程的完成需要一定的时间——热力学上称松弛过程
?C、分子运动的温度依赖性：温度升高→分子热运动能升高→使更活化
温度升高→体积升高→分子运动空间升高→最终使松弛时间下降5、掌握线性非晶态高聚物的三个力学状态（玻璃态、高弹态、粘流态）：
玻璃态：模量大，1010～12达因/厘米2，形变小，～0.1% 或更小，形变可逆且瞬时完成为塑料性状，分子运动机制：仅有链节侧基等小单元能运动,分子链段和整个分子链处于冻结状
高弹态：模量小，105～7达因/厘米2，形变大，可达800%或更大，形变可逆、是一个松弛过程，为橡胶性状，分子运动机制：分子链段解冻可以进行运动
粘流态：模量极小可流动，形变很大，形变不可逆、是一个松弛过程，呈粘性流动状分子运动机制：整个分子链解冻，可以运动,使高分子链质量中心发生位移的运动
了解玻璃化转变的自由体积理论要点；了解影响玻璃化温度Tg 的因素：（见课件）
6、了解高聚物的线性粘弹性，蠕变、应力松弛，力学模型，时温等效原理（见课件）
7、了解纤维的吸湿性能，理解影响纤维吸湿的原因
纤维的吸湿：纤维的吸湿性是指纤维从大气中吸水或纤维中的水逸散到大气中的综合现象。
纤维的大分子上的极性基团依靠氢键与水分子缔合形成水合物，这是纤维具有吸湿性的主要原因。天然纤维的吸湿性优于合成纤维。
因为蛋白质纤维、纤维素纤维中都含有很多的极性基团如：羟基、氨基、羧基、酰胺基等，容易与水形成氢键。合成纤维中的极性基团要相对少得多。
影响纤维吸湿的原因：
①、影响纤维吸湿的内因
纤维聚集态结构中的结晶度：结晶度越大，吸湿性越差，因为吸湿主要发生在纤维的无定形区，水分子一般不能进入结晶区。纤维内部的孔隙：当湿度较大时，水分可填充到纤维的孔隙中形成毛细管水，所以纤维孔隙越多，吸湿性越强。
表面吸附：纤维越细，比表面积越大，则吸附水分子的能力越强。
②、影响纤维吸湿的外因
吸湿时间：吸湿与脱湿是一个平衡过程，达到平衡的时间很长。所以在进行各种纤维材料物理性能的检验时，需要把它们放置在标准的湿度、温度环境中进行定时调湿。
环境的湿度：相对湿度增大，纤维的吸湿性增强。
吸湿等温线（Moisture sorption isotherm) 纤维在一定的温度下，通过改变相对湿度所得到的平衡回潮率曲线称为吸湿等温线。
吸湿滞后：同样的纤维在一定的大气温、湿度条件下，从脱湿达到平衡和从吸湿达到平衡，两种平衡回潮率不相等，前者大于后者，这种现象称为吸湿滞后。
8、了解纤维的有关力学术语（应力、应变、弹性模量、断裂伸长率、断裂强度、断裂功）（教材：P17）
9、掌握纤维的应力应变曲线所表示的意义，了解纤维的主要力学性能（教材：P17）
10、了解纤维的电学性能，理解纤维静电产生的原因及消除
纤维的电学性能：是指纤维在外加电压或电场作用下的行为及其表现出来的各种物理现象。（介电性能，导电性能，静电现象）
静电现象的产生
?在外界因素影响下使物体产生电荷的过程，就是所谓的起电现象；如果这种
产生的电荷固定在物体上而不流动，称为静电荷或静电。
?纤维之间相互摩擦或纤维与其他材料进行摩擦都能起电。
消除静电的方法：
1.抑制带电的产生；促进带电的消失。
2.提高空气的相对湿度
3.用能形成相反电荷的两种纤维材料配合在一起，使产生的静电荷相互抵消；
4.加抗静电剂：
5.混入少量导电纤维
第二章合成纤维
1、理解合成纤维的常见术语（长丝、短纤维、异形纤维、复合纤维、超细纤维）
（教材：P453）
H
涤纶的生产过程：熔融纺丝法
纺前准备
?干燥（含水率从0.4%下降到0.01%以下）、温度在180℃以下。
?熔融，温度控制在290-300 ℃
纺丝
?熔体温度控制在285-290 ℃
?卷绕速度一般控制在2000m/min以下
后处理
?集束——拉伸——上油——卷曲——热定形——切断
5、了解涤纶的结构、物理性能及应用（教材：P468--475）
涤纶的分子结构
?PET是具有对称性芳环结构的线形大分子，没有大的支链。
?PET分子链中的基团刚性较大，纯净的PET熔点较高（约267℃）。
?PET分子存在两种空间构象，无定形PET为顺式构象，结晶时转变为反式
构象。
?PET分子链的结构具有高度的立体规整性，所有的芳环几乎处在一个平面
上，具有结晶倾向。
涤纶的形态结构
?常规涤纶纤维表面光滑，纵向均匀无条痕。
?横截面为实心圆形。
6、了解涤纶化学性能
酸对涤纶的作用：涤纶对无机酸和有机酸都有良好的稳定性。
碱对涤纶的作用：在碱的作用下酯键将发生水解。
氧化剂和还原剂对涤纶的作用：涤纶对氧化剂和还原剂的稳定性很高，染整加工中常使用的漂白剂如：次氯酸钠、亚氯酸钠、双氧水和还原剂如：保险粉、二氧化硫脲等都可使用。
溶剂对涤纶的作用：常用有机溶剂如丙酮、苯、三氯甲烷、苯酚-氯仿等在室温下能使涤纶溶胀，在70-110℃下很快溶解。
酚类化合物常用作涤纶染色的载体。
7、掌握聚酰胺纤维（锦纶）的合成路线、纺丝过程（教材：P482）
锦纶66的合成
主要原料为己二酸和己二胺
该缩聚反应需要严格控制两种单体原料的摩尔比，才能得到高相对分子质量的高聚物。
在进行缩聚反应前，先将已二酸和已二胺混合制成已二胺-已二酸盐（简称66盐），再分离精制，确保没有过量的单体存在，再进行缩聚反应。
8、了解锦纶的结构、物理性能、化学性能（教材：P486--490）
9、掌握聚丙烯腈纤维的合成、纺丝过程（教材：P494）
腈纶的生产过程：由于丙烯腈共聚物受热时既不熔化又不熔融，所以只能采用溶液纺丝法——干法及湿法纺丝。其中干法纺丝主要生产长丝，湿法主要生产短丝。
腈纶湿法纺丝介绍
纺前准备：以硫氰酸钠为溶剂，纺丝原液的组成为：硫氰酸钠浓度44%左右，聚合物浓度12%-13%。脱泡、调温、过滤
纺丝：采用卧式纺丝机纺丝，凝固浴组成为10%-12%硫氰化钠，温度10-12℃，浸长约1m。
后处理
10、了解腈纶的结构、物理性能、化学性能（教材：P497--500）
11、了解氨纶、丙纶、维纶、氯纶的结构及性能特点（教材：P500--514）
第三章：植物纤维原料的形态结构及化学成分
1、了解植物纤维原料的种类（P40）
木材纤维原料
?针叶材: 杉、松、柏等
?阔叶材：杨、桦、枫、桉、榉、榕、槭等
非木材纤维原料
?竹类：毛竹、慈竹、楠竹等
?禾草类：稻草、麦草、芦苇、甘蔗渣、高梁秆等
?韧皮类：
树皮类：桑皮、构皮、棉杆皮、檀皮、雁皮、
棉杆皮
麻类：红麻、大麻、黄麻、青麻、亚麻、苎麻
等
?籽毛类：棉花、短棉绒
2、了解棉、麻纤维的形态结构（P40）
3、了解植物细胞的结构特点（P49）
4、了解植物纤维原料的主要化学成分（P41）
主要成分：纤维素－－骨架物质；半纤维素－－填充物质；木素－－粘合物质
常见植物纤维原料化学成分的比较（P47）
5、掌握与纤维素有关的几个概念
综纤维素：
植物纤维被脱除木素后纤维素和半纤维素的总称，造纸工业的专用名词。
◆氯化法
◆亚氯酸钠法
◆二氧化氯法
非理论上的纤维素，不同方法，木素残留量不同，纤维素损失率也不相同。
克-贝纤维素：特指由英国人Cross 和Bevan于1880年提出分离纤维素方法所得到的纤维素。
硝酸－乙醇纤维素：特指由法国人Kurscher 和Hoffer 提出的用20%硝酸+80%乙醇混合液处理木粉得到的纤维素。
α纤维素: 17.5%NaOH(或24%KOH)溶液在20℃下处理综纤维素或漂白化学浆45min.的残留物，包括纤维素与抗碱的半纤维素。
β纤维素：高度降解的纤维素与半纤维素。聚合度为15－90
γ纤维素：半纤维素，聚合度低于15
第四章：纤维素和纤维素纤维
1、掌握纤维素的分子结构：基本结构单元、连接方式、结构特征等
纤维素是β-D葡萄糖基通过1,4－苷键连接而成的线型高分子化合物。
纤维素的元素组成为：C：44.0％，H；6.2％，O：49.4％。
纤维素大分子基本结构单元—β-D-吡喃葡萄糖基
纤维素分子的结构特征:葡萄糖环上2,3,6位三个—OH,是纤维素的反应活性点
?链端：有一隐性-CHO,具还原性
?环间—O—，酸分解之
?整个大分子有极性,呈现方向性
?链刚性，H-键多，强度高
2、掌握纤维素分子量的多分散性和聚合度
分子量的多分散性亦称为分子量的不均一性，描述纤维原料中不同分子量（聚合度）的组分在原料中的存在情况。
纤维素分子的聚合度(DP):纤维素大分子链中D－葡萄糖基的数目。纤维素聚合度表征纤维素分子链的长短，聚合度上升时，纤维素强度加大。
3、了解纤维素分子量的表征方式
纤维素大分子分子式可表示为：C6H11O5—(C6H10O5)n—C6H11O6
由此分子式，聚合度DP＝n+2，基环分子量162，两个末端基比基环共多出一个H2O 分子，故纤维素大分子的相对分子质量：M＝DP×162＋18
当DP很大时，将18忽略，得分子量与聚合度之间的关系式：M＝162 ×DP或DP＝M/162
4、了解纤维素分子量的测定方法
一般是将纤维素溶解，利用纤维素溶液来进行测定
?蒸气压下降法：通过测定纤维素物料溶解后引起溶液蒸气压的下降值的分子
量。相对法，Mn
?沸点升高冰点下降法：沸点升高值和冰点下降值正比于溶液浓度，反比于溶
质的分子量。相对法，Mn。
?渗透压法：纤维素高分子溶液浓度不同，分子量不同，产生渗透压不同。绝
对法，Mn。
?光散射法：散射光强随纤维素溶液浓度和分子量的增加而增加。绝对法，
Mw。
?超速离心法：大分子物质在重力场作用下沉降，沉降速度与分子质量有关。
绝对法，Mn，Mw 。
?粘度法
5、了解纤维素纤维的聚集态结构：结晶区、非结晶区、结晶度、可及度等概念
结晶区内:分子链取向良好，分子排列比较整齐，有规则、清晰的X-射线衍射图,密度大，分子间结合力强，对强度贡献大。
非结晶区内:分子链取向较差，分子链排列不整齐，较松弛，其取向大致与纤维主轴平行，这一部分没有特定的X-射线衍射图。分子排列无规则，分子间氢键结合少，强度较差。
纤维素物料的结晶度
指纤维素构成的结晶区所占纤维素整体的百分率(重量比或体积比) 。
结晶度a=结晶区样品含量/（结晶区样品含量+非结晶区样品含量）×100%
结晶度反映了纤维素聚集时形成结晶的程度。
纤维素物料的可及度
可及度：可与特定试剂起反应的纤维素占全体物料的
百分数。A=δa+(100-a)
A：可及度
δ:结晶区表面部分的纤维素分数
a：结晶度,%从这个公式可以看出，如果已知某种原料的可及度和δ就可以求出结晶度：a=(100-A)/(1-δ)
6、了解纤维素纤维的物理性质：吸湿与解吸概念，纤维吸湿滞后现象；润胀与溶解现象
纤维素的物理降解
1.纤维素的吸湿和解吸
吸湿：在纤维素的无定形区内，游离羟基与极性水分子形成氢键结合，使纤维素的水分含量增加的过程。
解吸：因蒸汽分压下降，无定形区的氢键结合破环，水分子被释放的过程。
吸附与解吸不是完全可逆的。
纤维吸湿滞后现象：滞后现象：同一相对湿度下，纤维素吸附时的吸着水量低于解吸时的吸着水量的现象。即“进得多，出的少”。
原因：解吸过程中，游离羟基与水分子间的氢键未完全可逆的打开，致使部分水分子留着在纤维素上。
纤维素的吸湿只发生在非结晶区，结晶区并没有吸附水分子，结晶区内的氢键没有被破坏，链分子的有序排列也没有被改变。吸附水量随纤维素无定形区百分率的增加而增加。
2.纤维素纤维的润胀和溶解
1) 纤维素纤维的润胀
润胀：固体吸收溶剂后，其体积变大但不失其表观均匀性，分子间内聚力减少，固体变软的现象。
有限润胀：体积变化，均一性不失。
无限润胀：即溶解。
2)纤维素纤维的溶解：纤维素溶解的意义：
纤维素性能指标测定(如分子量、聚合度的测定）
纤维素的利用
3.纤维素的热降解和机械降解
1.)热降解
低温条件下的热降解25℃～250℃：
包括物理吸附水解吸(25-150 ℃)和葡萄糖基的脱水(150-250 ℃)两个阶段.
低温下的热降解聚合度的下降；
低温下会蒸发出H2O、CO、CO2；形成羰基和羧基；
低温热降解伴随有重量损失、水解作用、氧化作用。
高温下的热降解>250℃
包括糖甙键的断裂(240-400 ℃)和芳环化(400 ℃以上)两个阶段.
分解出CH4、CO、CO2及大量挥发性产物。
纤维物料重量损失大，结晶区受破坏，聚合度下降。
2）机械降解
纤维素在受强烈机械作用时,大分子连接键断裂,结晶结构和大分子间氢键受破坏。
导致纤维素聚合度下降,制成纸浆强度下降。反应能力和溶解度提高
7、掌握纤维素的重要化学性质
1）纤维素的化学反应部位
反应部位：葡萄糖基环上C2，C3，C6上羟基，苷键
2）纤维素的酸水解降解过程和特征
?水解温度
?温度升高，水解速度升高；温度每增加10℃，水解速度增加一倍。
3）纤维素的碱性降解方式及反应特征
碱降解反应包括碱性水解和剥皮反应
①碱性水解
部位:苷键断裂，产生新的还原性末端基，聚合度下降。
发生条件：碱性，较高温度
②剥皮反应：纤维素具有还原性的末端基在碱的作用下顺序去除使纤维素大分子逐步降解的过程。由
于纤维素的末端不存在醛基，不能再产生剥皮反应
4）纤维素的酯化、醚化反应及应用
反应原理:
以纤维素葡萄糖基环三个-OH为反应点。
纤维素葡萄糖基环上醇羟基+酸(无机或有机)（酯）
纤维素葡萄糖基环上醇羟基+烷基卤化物（醚）
1.纤维素硝酸酯俗称硝化纤维素或硝酸纤维素
2.纤维素醋酸酯：俗称醋酸纤维素或乙酰纤维素。
条件控制:乙酰化剂过量
催化剂：硫酸、高氯酸
3.纤维素磺酸酯：黄酸酯是二硫化碳与含有NaOH的醇作用生成的酯
●纤维素醚化的种类：烷基纤维素–R
●羟烷基纤维素-R-OH
●羧甲基纤维素(CMC)-CH2COOH
5）纤维素的主要化学改性方法
1.接枝共聚
接枝共聚是指在聚合物的主链A上，接上另一种单体B。
①游离基聚合
原理：纤维素葡萄糖基环上产生游离基，再与接枝单体反应。
②离子型接枝共聚
纤维素先用碱处理产生离子，然后与丙烯氰、甲基丙烯酸甲
酯、甲基丙烯氢等发生接枝共聚。
2.纤维素的交联：
交联：聚合物在光、热、交联剂的作用下，分子链间形成共价键，产生凝胶或不溶物的过程
1）形成醚的交联反应
2）形成酯的交联反应：纤维素与酸酐（邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸
酐）、邻二羧酸酰氯等等形成二酯形式的交联。
8、半纤维素的概念，了解其命名方法（P175）
由两种或两种以上的糖基组成的不均一聚糖，大多带有短的支链
1)列出各种糖基将含量少的支链糖基排前面，含量多的排后面，主链糖基列于最后，词
首加“聚”字.
2)只写主链糖基而不写支链糖基，主链糖基前加“聚”字
9、了解半纤维素的化学性质及其应用
? 1.酸性水解：苷键的破坏
? 2.碱性降解：剥皮反应，碱性水解
? 3.半纤维素在化学制浆中的变化
半纤维素长链中，支链与主链所连接的苷键稳定性降低，醛酸型糖基环使苷键稳定性降低，易于在制浆过程中断裂而进入溶液。
应用：
1.作为工业原料被利用：发酵生产乙醇，生产糠醛
2.在食品工业中应用：木糖和木糖醇的生产，作为膳食纤维被利用
3.在生物和医药领域的利用
4.改性后的其它利用
10、了解半纤维素在化学制浆中的变化（P203）
11、了解木素在植物纤维原料中的存在
?木素是仅次于纤维素的、最丰富的天然高分子有机物，广泛存在于植物纤维原料中，估算全世界每年约可产600万亿吨，木素含碳量高，蕴藏着丰富的化学能。
?木素的分布:复合胞间层浓度最高，而次生壁的含量最多
12、掌握木素大分子基本骨架结构及单元间的联接方式
1.木素大分子基本骨架
(a)愈疮木酚基丙烷;(b)紫丁香基丙烷;(c)对羟基苯基丙烷
2.木素结构单元间的连接：1) 醚键连接2）碳-碳键连接
木素大分子以醚键、碳-碳键联接为主
13、了解木素的工业应用
1.硫酸盐木素（从硫酸盐法蒸煮溶出的木素）
2.木素磺酸盐（从亚硫酸盐法蒸煮溶出的木素）
3.碱木素（从烧碱法蒸煮溶出的木素）
第五章：蛋白质纤维原料的化学成分和生物结构
一、氨基酸
1、认识20种常用氨基酸的元素组成和结构（英文缩写、中文名称、结构）（P318—320）
2、掌握氨基酸的两性电解质性质，等电点概念、等电点计算以及在不同pH条件下的电荷
状态和离解方式(P322)
氨基酸在水溶液中或在晶体状态时都以离子形式存在，在同一个氨基酸分子上带有能放出质子的—NH3+正离子和能接受质子的—COO-负离子，为两性电解质。
氨基酸可结合或解离质子，进行两性解离,解离方式取决于其所处的酸碱度
使某一氨基酸呈电中性的pH称为该氨基酸等电点(Isoelectric point pI )
对于一个中性氨基酸:pI=1/2(PK1+PK2)
pI与溶液氢离子浓度无关，是某一氨基酸在一定温度下的特征常数；数值上，pI 为偶离子两边氨基、羧基离解常数负对数之和的1/2。
3、了解氨基酸的滴定曲线和缓冲性能
中性氨基酸的滴定曲线(以Gly为例)
当pH 当pH=pI时，AA不带电荷； 当pH>pI时，AA带负电荷。 4、了解氨基酸的化学反应性质及应用 ①茚三酮反应：Pro产生黄色物质，其它为蓝紫色。在570nm（蓝紫色）或440nm（黄 色）定量测定（几μg）。是鉴定氨基酸（蛋白质）的特殊颜色反应，可用于氨基酸（蛋白质）的定量分析 ②羧基参加的反应：可发生羧基的特征反应，如与碱反应成盐、与醇反应成酯、发生酰 基化反应等 ③氨基参加的反应：可发生伯胺的特征反应，如烷基化、酰基化反应、与亚硝酸发生氧 化还原反应、与甲醛反应等 二、多肽 1、掌握肽键的结构特点及肽链命名原则 肽键的结构特点：（1）氮原子上的孤对电子与羰基具有明显的共轭作用。（2）肽键中的 C-N键具有部分双键性质，不能自由旋转。组成肽键的原子处于同一平面。在大多数情况下，以反式结构存在。 肽链命名原则：既要表达出AA的数目，又要表明AA的排序； 例：Gly-Ala-Pro 中文名称为：甘氨酰-丙氨酰-脯氨酸三肽（从左到右） 2、了解肽的酸碱性、旋光性概念 氨基酸的旋光性：旋光度是氨基酸的重要物理常数，不同的氨基酸,其旋光度亦 不同；氨基酸的旋光性与其本身结构有关，也受溶液pH的影响 两性电解质 三、蛋白质：白质存在于所有的生物细胞中，是构成生物体最基本的结构物质和蛋功能物质。 蛋白质是生命活动的物质基础，它参与了几乎所有的生命活动过程。 1、掌握蛋白质分子构象概念及各级结构的含义（P330） 蛋白质是氨基酸以肽键相互连接而成。在蛋白质中，多肽链形成特定的空间构象(conformation)，这种构象是原子的三维排列，由氨基酸序列决定 （1）蛋白质的一级结构：蛋白质分子中氨基酸残基的排列顺序，即氨基酸的线性序列。重要性:是决定蛋白质空间构象的基础; 蛋白质一级结构的测定具有重大意义 （2）蛋白质的空间结构（构象、高级结构）： ①蛋白质的二级结构——蛋白质多肽链本身在空间的折叠和盘绕方式，不涉及多肽链中AA残基的侧链构象。 蛋白质二级结构主要有： α-螺旋(α-helix)、β-折叠(β-pleated sheet)、β-转折(β-turn)、无规卷曲。 ②影响蛋白质二级结构的因素 蛋白质二级结构是以一级结构为基础的,影响二级结构形成的因素主要为残基侧链的大小、极性、电荷等。 （3）蛋白质的三级结构（tertiary structure ）：指一条多肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置，亦即肽链上所有原子或基团的空间排布。 三级结构的维系力——次级键,包括疏水作用、离子键(盐键)、氢键及Van der Waals力等（4）寡聚蛋白的四级结构：由两条或两条以上具有完整三级结构的多肽链形成的蛋白质称寡聚蛋白(Oligomer protein)，其中每一条肽链称为寡聚蛋白的亚基（Subunit）。 蛋白质的四级结构是指亚基的种类、数量以及各个亚基在寡聚蛋白质中的空间排布和亚基间的相互作用。 构成纤维蛋白的多肽链一般沿螺旋或折叠平面排列，主要通过分子间的众多侧向相互作用，首尾相接，形成超分子结构。 2、掌握α-螺旋、β-折叠等主要二级结构特征，理解侧链基团大小、电荷等对构象方式的 影响和决定性(P343) 3、掌握维持蛋白质构象的分子间作用力的种类，形成方式，对稳定性的贡献(P333) (1)氢键 (Hydrogen bonds) 对稳定蛋白质的二级结构有决定性的意义。 (2)疏水键(Hydrophobic interactions) 存在于在AA排列上相距较远的非极性侧链之间，对维持蛋白质分子的三、四级结构起主要作用。 (3)范德华力(Van der waas′interactions) 由偶极矩产生的静电引力，是原子、基团或分子之间的一种弱的相互作用。包括色散力、诱导力和取向力。 (4)离子键(Electrovalent bond) 蛋白质分子中带正电荷和负电荷基团之间可形成离子键（盐键），其强弱取决于基团间的距离。 (5)双硫键（disulfide bond） 肽键以外的共价键，双硫键对稳定蛋白质构象很重要，双硫键越多，蛋白质分子构象越稳定 4、了解球蛋白三级结构的一般特征 ?存在若干段不同的二级结构； ?都具有较为紧实的类似与球状的结构； ?非极性侧链埋藏于分子内部，形成疏水核，极性侧链暴露于分子表面，形成亲水区； ?分子表面往往存在一个内陷的凹槽（空穴），此处一般是疏水的，能够容纳一个或两个小分子配体，或大分子配体的一部分。 5、掌握中性盐对蛋白质的盐溶、盐析效应(P353) 6、掌握蛋白质变性的概念及引起蛋白质变性的物理化学因素和变性机理(P353--356) 影响蛋白质变性的因素:温度，pH ，有机溶剂，表面活性剂，重金属，其它 ，粗～1.5nm的细长 个以上氨基酸残基构成。三条肽链互相盘绕形成右手复合螺旋，称胶原螺旋（collagen triple helix ）。 含三个氨基酸残基螺距为0.94 nm，肽链含有超过1000 残基，链间氢键维持构象稳定3、了解smith模型，Miller模型 smith模型：四分之一错列模型，Smith model 要点:在天然胶原中，原胶原分子不是齐头齐尾的排列，而是错开一定距离。在轴向上，分子间头尾并未相连，而是相隔一定距离； 在侧向上，则上下错开1/4胶原分子长度（D≈67nm）。由五根胶原分子构成正五角形结构。 Miller模型：五根胶原分子构成准六角型模式。 4、掌握酸、碱、盐、蛋白酶对胶原的作用 盐对胶原的作用：a. 低浓度：轻微膨胀；高浓度：收缩、脱水；b. 脱水盐：任何浓度下胶原脱水；c. 膨胀盐: 任何浓度下胶原剧烈膨胀 酶对胶原的作用：a.细菌胶原酶（bacterial collagenase ）b.动物胶原酶（Vertebrate collagenase ）c.胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰凝乳蛋白酶（Pepsin，Papain，Chymotrypsin ） 酸、碱对胶原的作用：低浓度、短时间：胶原纤维变粗、短；高浓度、长时间：肽键破坏，胶原发生胶解。 5、理解胶原的高湿热稳定性 水溶液中的胶原纤维在温度升高时，会突然收缩发生变性。 6、了解胶原的应用 皮革和毛皮制造，明胶制造，生物医学应用 第七章、角蛋白和蚕丝蛋白纤维 一、角蛋白纤维 1、了解毛的一般组织结构 (1)毛的结构(2)毛囊的结构(3)毛生长的循环见书：P361 2、掌握角蛋白的结构特点（包括一级和二级结构特征），特别是双硫键对构象稳定性的意义 角蛋白肽链的一级结构特征：存在两种基本肽链:Ⅰ型和Ⅱ型，极性氨基酸含量>50%，酸碱性AA、Cys含量高 角蛋白肽链的二级结构：肽链的主要肽段为α-螺旋结构。链间双硫键赋予角蛋白高度稳定结构。 双硫键对构象稳定性的意义： 3、了解角蛋白纤维的聚集态结构（P422） 4、掌握酸、碱、氧化剂、还原剂与角蛋白的反应 1.酸的作用:角蛋白对酸的耐受性较强,但高浓度强酸长时间作用也会对毛纤维产生破坏。 2.碱的作用:角蛋白对碱极敏感,影响的程度与时间、温度、浓度及碱的性质有关。 3.氧化剂的作用：无机过氧酸、有机过氧酸、过氧酸盐等都是双硫键的有效氧化剂 4.还原剂的作用：双硫键的还原是一个可逆的平衡反应，还原剂大大过量有利于双硫键 的还原。硫代物和硫化物、膦化物膦化物、亚硫酸盐等都是双硫键的有效还原剂。 （具体反应见P437--441） 5、了解羊毛纤维的改性目的和常见改性方法 目的：通过适当的物理化学处理，使得其尺寸形态固定下来。 常见方法：过缩，暂定，永定 二、丝蛋白 1、了解蚕丝的形成和形态结构特征，掌握蚕丝的蛋白组成及结构特点（一、二级结构） 丝芯蛋白的结构:一级结构特征,大量的简单氨基酸构成肽链(重链和轻链),含少量胱氨酸, 存在Ser-Gly-Ala-Gly-Ala-Gly六肽序列结构;丝芯蛋白的氨基酸组成(1000个氨基酸中）(Gly 445 )( Ala 293)( Ser 121)( Tyr 52 )( Val 22)( 其它67) 二级结构:丝芯蛋白主要肽段二级结构是反平行的β-折叠结构 2、了解丝芯蛋白的化学反应性 1.丝胶蛋白:溶于热水、稀碱和酸溶液，有较活泼的化学性质。 2.丝芯蛋白：由于蚕丝的化学改性和修饰的日益受到重视，人们更加关注丝的水解、氧 化、还原、接枝和交联等性质。 纤维化学与物理试题及答案 纤维化学与物理试卷答案 一、解释下列概念（12分，每题2分） 1.结晶度：结晶高分子中，晶相部分所占的百分率，它反映了高分子链聚集时形成结晶的程度。 2.玻璃化温度：非晶态高分子的玻璃态与高弹态的相互转化温度。 3.纤维素纤维：由β-D-葡萄糖剩基以1，4苷键相联结而成的线性大分子。 4.蛋白质的变性：球型蛋白在受到热、高压、机械搅拌等因素或酸、碱、某些有机溶剂和盐类的影响时，性质常会有所改变，最明显的是溶解度降低和生物活性丧失。这些变化可不涉及多肽链的断裂：视变化程度不同，有时可逆有时是不可逆的。一般将这类现象笼统地称为蛋白质变性。 5.蛋白质等电点：当调节溶液pH值，使蛋白质分子的正、负离子数目相等，此时溶液的pH值即为该蛋白质的等电点。 6.回潮率：指纺织纤维内水分质量与绝对干燥纤维质量之比的百分数。 二、判断正误（在括号里画“√”或“×” 12分，每题2分） 1．生产聚丙烯腈纤维（腈纶）中的湿纺工艺反应为链式聚合。（√） 2．分子链长的高分子一定柔软。（×） 3．高分子物的应力-应变曲线分为五类：柔而弱、柔而韧、刚而脆、刚而强、刚而韧。（√） 4．棉纤维结晶度70%，麻纤维90%，黏胶纤维30%。（√）5. 羊毛纤维的结构：鳞片层、皮质层、髓质层。（√）6．涤纶和锦纶都是熔纺，且熔纺温度涤纶高于锦纶。而腈纶纺丝为湿纺和干纺。（√） 三、填空（25分，每空1分） 1.逐步聚合的聚合方法：熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚、固相缩聚：链式聚合 的聚合方法：本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合。（8分） 2.合成纤维中五大纶涤纶（PET）、锦纶（PA）、腈纶（PAN）、丙纶（PP）、氨纶（PU） （5分） 3.纤维素纤维的酯化反应：纤维素硝酸酯、纤维素醋酸酯；纤维素纤维的醚化： 纤维素乙基醚、纤维素羧甲基醚（4分） 4.蛋白质分子的二次结构的构象有：α-螺旋、β折叠、无规线团，蛋白质分子 构象中的化学键有氢键、疏水键、范德华力、离子键、二硫键、配位键。（8分）四、曲线题（6分） 1. A.玻璃态 C.高弹态 E黏流态 B.玻璃态转化 D黏流态转化 高分子化学与物理实验指导书 1. 实验课时间安排 高分子化学实验是在学生主修《高分子化学与物理》课程基础上开设的。其中学时安排如下： 2. 预习情况检查方式 要求学生在实验前必须做好实验预习，否则不予参加实验。实验预习主要包括以下两个方面的内容： 1、检查实验预习报告（预习报告要求包括实验目的、实验原理、实验所需仪器及药品、实验步骤等） 2、老师在实验前要检查学生的实验预习情况，可采取口头提问的方式了解学是对实验的预习情况。 3. 相关知识的讲解 针对高分子化学开设的不同实验，指导教师要做好相关的讲解工作。主要包括：实验一甲基丙烯酸甲酯的本体聚合 实验二酚醛树脂的缩聚 实验三PP球晶观察 实验四PS粘均分子量测定 实验一甲基丙烯酸甲酯的本体聚合 一、实验目的 1. 掌握自由基本体聚合的原理及合成方法； 2. 了解有机玻璃的生产工艺。 二、实验原理 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），俗称有机玻璃。有机玻璃广泛用在工业、农业、军事、生活等的各个领域，如飞机、汽车的透明窗玻璃、罩盖等。在建筑、电气、医疗卫生、机电等行业也广泛使用，如制造光学仪器、电器、医疗器械、透明模型、装饰品、广告铭牌等。每年全世界要消耗数以百万吨的有机玻璃及其制品。 工业上制备有机玻璃主要采用本体、悬浮聚合法，其次是溶液和乳液法。而有机玻璃的板、棒、管材制品通常都用本体浇铸聚合的方法来制备。如果直接做甲基丙烯酸甲酯的本体聚合，则由于发热而产生气体只能得到有气泡的聚合物。如果选用其它聚合方法（如悬浮聚合等）由于杂质的引入，产品的透明度都远不及本体聚合方法。因此，工业上或实验室目前多采用浇注方法。即：将本体聚合迅速进行到某种程度（转化率 10% 左右）做成单体中溶有聚合物的粘稠溶液（预聚物）后，再将其注入模具中，在低温下缓慢聚合使转化率达到 93 ～ 95% 左右，最后在 100 ℃下聚合至反应完全。其反应方程式如下： 本实验采用本体聚合法制备有机玻璃。本体聚合是在没有介质存在的情况下进行的聚合反应，体系中可以加引发剂，也可以不加引发剂。按照聚合物在单体中的溶解情况，可以分为均相聚合和多相聚合两种：聚合物溶于单体，为均相聚合，如甲基丙烯酸甲酯，苯乙烯等的聚合；聚合物不溶于单体，则为多相聚合，如氯乙烯，丙烯腈的聚合。 本体聚合中因为体系中无介质存在，反应是粘度不断增大，反应热不容易排出，局部容易过热，导致单体气化或聚合物裂解，结果产品内有气泡或空心。在甲基丙烯酸甲酯聚合过程中甚至会使反应进入爆炸聚合阶段（爆聚），所以反应必须严格控制温度。 纤维化学与物理测验 1 1、棉纤维的形态结构和羊毛形态结构各有什么特点？ 答：棉纤维成熟时截面为腰圆形，中有空腔，由外向内由初生层、次生层和中腔三部分组成，纵向有天然卷曲，纵面呈不规则的而且沿纤维长度不断改变转向的螺旋扭曲。 羊毛纤维由包裹在外部的鳞片层，组成羊毛实体的皮质层和毛干中心，不透明的髓质层三部分组成，髓质层只存在于粗羊毛中，细羊毛中没有。 2、纤维素纤维和蛋白质纤维各有哪些常见纤维？ 答：纤维素纤维：棉纤维、麻纤维、天丝、粘胶纤维、莫代尔。 蛋白质纤维：羊毛、蚕丝、大豆蛋白纤维。 3、蛋白质纤维为什么具有两性性质？ 答：蛋白质的基本组成是氨基酸，氨基酸有两性性质。蛋白质分子除末端的氨基与羧基外，侧链上还含有许多酸、碱性基团，因而蛋白质具有既像酸一样电离又像碱一样电离，是典型的两性高分子电解质。故蛋白质纤维具有两性性质。 4、什么叫羊毛的可塑性？试述其表现。 答：羊毛的可塑性指羊毛在湿热条件下，可使内应力迅速衰减，并可按外力作用改变现有形态，再经冷却或烘干使形态保持下来的性能。 表现：（可省略羊毛纤维在湿热条件下，分子间的交联键被破坏，大分子可以在外力作用下发生构象的变化。） 如果将拉伸的羊毛在湿热中处理较短时间，旧的交联键被破坏，新位置的交联还没有建立，放松张力羊毛将会发生较大收缩，这种现象叫“过缩”；如果拉伸的羊毛经较长时间湿热处理，在新位置上建立起新的交联，就会有“暂定”作用，去除拉伸，羊毛形状暂时不变；如果拉伸羊毛经过充分湿热处理，大分子在新位置上建立起稳定的交联，就会有“永定”作用，不超过这个处理条件纤维会保持形状稳定。 5、试述羊毛的毡缩机理 答：1.定向摩擦效应使羊毛纤维定向运动； 2.羊毛卷曲性使定向运动造成相互摩擦； 3.回复性使羊毛回复时鳞片相互咬合摩擦。 6、棉纤维氧化后性能发生了什么变化？ 答：1.氧化后纤维变得不耐碱； 2.铜氨溶液粘度下降， 3.纤维受到潜在损伤，强度虽然暂时不降低，但若遇碱会大幅下降。 7、棉和黏胶纤维吸湿后机械性能会发生了什么变化？为什么？ 答：棉纤维吸湿后强力高于它的干强力，断裂延伸度增大。因为棉纤维聚合度、结晶度、取向度都高，断裂是由于它内部存在结构缺陷，产生应力集中，以大分子断裂为主。吸湿后，发生膨化，水分拆散了部分分子间力，利于在外力作用下大分子重排，改善了应力集中现象。 粘胶的吸湿后强力低于它的干强力，断裂延伸度变大。因为粘胶纤维聚合度低，结晶度低，分子间力小，断裂是以分子间滑脱断裂为主；纤维吸湿膨化后，无定形区分子间力被破坏，分子间就更加容易滑脱 8、比较羊毛和棉纤维的机械性能，解释原因。 答：棉纤维聚合度高、结晶度高、大分子规整性好，基本结构单元为环状的β-D葡萄糖剩基，刚性大，外力作用时分子难以相对运动，形变较小，机械性能特点是硬而脆。 羊毛纤维大分子的基本结构单元是a-氨基酸，结构复杂，大分子一般是a螺旋构象，纤维中没有结晶区，外力作用下分子可以改变构象，可以具有较大的形变，因此比较柔软，强力低，机械性能柔而韧。 纤维重点提纲 1.玻璃化温度：非晶态高分子的玻璃态与高弹态的相互转化温度 2.柔顺性：高分子内各个“环节”在不断地运动，各个化学键和各个原子也在不停地转动 和振动，所以高分子的形状不单是弯弯曲曲或卷曲成无规线团状，而且是瞬息万变的，这种特性称为高分子的柔顺性。 促使高分子具有柔顺性的根本原因：分子内单键的内旋转。 3.刚性：高分子链中的σ单键受到阻碍，可旋转性降低，柔性减小，并表现为刚性。 4.结晶：高分子链从无序转变为有序的过程 结晶度：结晶高分子中,晶相部分所占的百分率，它反映了高分子链聚集时形成结晶的程度5.取向：在外力作用下，高分子链沿外力场方向舒展并有序排列的现象叫高分子取向（被 动） 6.表示纤维细度的指标及相互转换： A.特[克斯]（tex）：俗称号数，指纤维在公定回潮率下，1000m长度所具有的质量（克） 分特[克斯] ：1 tex=10 dtex=0.000001kg/m=1mg/m B.旦[尼尔]（denier，D）（习惯，渐遭淘汰）：指 纤维在公定回潮率下，9000m长度所具有的质量（克），蚕丝和化纤常用。 1 tex= 9 denier 1 dtex= 0.9 denier C.公制支数（Nm）——非法定单位,指纤维在公定回潮率下，1g重纤维所具有的长度（m）,支数越大，纱线越细。1Nm=0.001tex D.英制支数（Ne）------(S)指纤维在公定回潮率下，公定质量为1磅（1b）的纤维（或纱线）所具有的长度码（yd）数。棉纺行业常用支数表示。1Ne=840Nm 7.纤维截面形状： 8.纤维变形难易(拉伸曲线图、模量)：P122 应力：外力使材料发生形变，同时在材料内部产生相等的反作用力抵抗外力，单位面积上产生的反作用力即为应力。 变形:物体在平衡的力作用下,发生形状或尺寸的变化。 张应变ε（伸长率）：单位长度上的伸长。 高分子化学试题 目录 高分子化学试题 (1) 一、名词解释 (1) 第一章绪论（Introduction） (1) 第二章自由基聚合(Free-Radical Polymerization) (4) 第三章自由基共聚合(Free-Radical Co-polymerization) (9) 第四章聚合方法(Process of Polymerization) (11) 第五章离子聚合（Ionic Polymerization） (12) 二、填空题 (15) 一、名词解释 第一章绪论（Introduction） 高分子化合物（High Molecular Compound）：所谓高分子化合物，系指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。单体（Monomer）：合成聚合物所用的-低分子的原料。如聚氯乙烯的单体为氯乙烯 重复单元（Repeating Unit）：在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单元。 结构单元（Structural Unit）：单体在大分子链中形成的单元。 单体单元（Monomer Unit）：结构单元与原料相比，除了电子结构变化外，其原子种类和各种原子的个数完全相同，这种结构单元又称为单体单元。 聚合度（DP、X n）(Degree of Polymerization) ：衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值。 聚合物分子量（Molecular Weight of Polymer）：重复单元的分子量与重复单元数的乘积；或结构单元数与结构单元分子量的乘积。 数均分子量 (Number-average Molecular Weight)：聚合物中用不同分子量的分子数目平均的统计平均分子量。 重均分子量（Weight-average Molecular Weight）：聚合物中用不同分子量的分子重量平均的统计平均分子量。 粘均分子量（Viscosity-average Molecular Weight）：用粘度法测得的聚合物的分子量。 分子量分布（Molecular Weight Distribution, MWD ）：由于高聚物一般由不同分子量的同系物组成的混合物，因此它的分子量具有一定的分布，分子量分布一般有分布指数和分子量分布曲线两种表示方法。 多分散性（Polydispersity）：聚合物通常由一系列相对分子量不同的大分子同系物组成的混合物，用以表达聚合物的相对分子量大小并不相等的专业术语叫多分散性。 分布指数(Distribution Index) ：重均分子量与数均分子量的比值，用来表征分子量分布的宽度或多分散性。 连锁聚合（Chain Polymerization）：活性中心引发单体，迅速连锁增长的聚合。烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。连锁聚合需活性中心，根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。 逐步聚合（Step Polymerization）：无活性中心，单体官能团之间相互反应而逐步增长。绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。 加聚反应（Addition Polymerization）：即加成聚合反应，烯类单体经加成而聚合起来的反应。加聚反应无副产物。 缩聚反应（Condensation Polymerization）：即缩合聚合反应，单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。该反应常伴随着小分子的生成。 纤维化学与物理模拟试卷答案 一、解释下列概念（12分，每题2分） 1由于内旋转而使高分子长链表现不同程度卷曲的特性称为柔顺性。. 2.当吸电子基α—碳原子上连着氢原子时，β—碳原子上的醚键变得不稳定，在 碱性条件下容易发生断裂，称为β—分裂。 3.非晶态高分子的玻璃态与高弹态的相互转变温度叫做玻璃化转变温度。 4.羊毛在湿、热条件下经外力的反复作用，纤维之间相互穿插纠缠，纤维集合体 收缩变得紧密，这种性能称为羊毛的缩绒性。 5.高分子链中，能独立运动的最小单元称为链段。 6.结晶分子中，结晶部分所占的百分率，它反映了高分子链时形成结晶的程度。 二、判断正误（在括号里画“√”或“×” 12分，每题2分） 1．（×） 2．（√） 3．（×） 4．（√） 5. （√） 6．（√） 三、填空（25分，每空1分） 1.一级结构，一次结构（近程结构），二次结构（远程结构） 2.变大，变大，下降，升高，提高，变大 3.涤纶（PET），锦纶（PA），腈纶（PAN），丙纶（PP），氨纶（PU） 4.腰圆形，中腔，扁平袋状，天然扭曲，（C6H10O5）n，β—D—葡萄糖剩基，1,4 苷键。 5. α—螺旋，β—折叠，无规线团。 四、曲线题（6分） 1．Tb催化温度，Tg玻璃化温度，Tf黏流化温度，Td分解温度。A玻璃态，B玻璃态转变，C高弹态D黏流态转变，E，黏流态。 2. 1—塑性流体，2—假塑性流体，3—膨胀流体，4—牛顿流体。 四、回答下列问题（45分，8小题） 1.联系：都是链段运动，都能发生较大的变形。 区别：第一，强迫高弹形变：T 纤维化学与物理模拟试卷 一、解释下列概念（12分，每题2分） 1.链段 2.玻璃化温度 3.标准回潮率 4.溶剂化作用 5.吸湿滞后 6.异形纤维 二、判断正误（在括号里画“√”或“×” 12分，每题2分） 1.链自由基向体系中其他分子转移后，体系中自由基数目增多。（） 2.取向是高分子的自发过程，结晶是主动过程。（） 3.高弹性是高分子独有的一种性能。（） 4.除了麻纤维外所有的纤维都随回潮率的升高而降低。（） 5.β-分裂是在碱性介质中发生的。（） 6.羊毛在中性盐的浓溶液中会发生盐缩现象。（） 三、填空（25分，每空1分） 1.链式聚合采用的聚合方法有（ )（）（）（）。 2.能够表征大分子柔性的参数有( ）（）。 3.普弹性是由（）的变化引起的。 4.（）能反应聚合物尺寸稳定性的优劣。 5.高分子物的溶解过程包括（）（）阶段。 6.耐磨性是（）（）（）三种力学性能的综合表现。 7.纤维的聚合度用（）测定，用（ )（）表示纤维还原能力的大小。 8.常用的纺丝方法有（）（）（）。 9.合成纤维中（）的吸湿性最差，（）的耐热性最好，（）的耐磨性最好。 10.聚酰胺66的全称为（），简称（），字母表示（）。 四、曲线题（6分） 1.上图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示高聚物的（）、（）、（）。 2.在Ⅱ区中出现一“橡胶平台”，这种现象如何解释（）。 3.从分子运动的本质来看，Ⅰ与Ⅱ的区别在于（）。 五、回答下列问题（45分，8小题） 1. 高分子平均分子量有哪几种统计方法？写出统计名称（5分）。 2 .什么是应力松弛？解释硫化橡胶应力无法松弛到零的原因（5分）。 3. 为什么棉纤维的吸湿等温线呈反S形？（6分） 4. 解释涤纶染色困难的原因并说明可以采用什么方法染色。（6分） 5. 什么是羊毛的缩绒性？产生缩绒的原因是什么？（6分） 6. 怎样鉴别涤纶和锦纶？列出三种方法并说明鉴别的理由。（6分） 7. 合成纤维中，哪一种纤维的“三口”稳定性差？说明原因。（5分） 8. 什么是丝光？试述棉纤维丝光后性能的改变。（6分） 《纤维化学与物理》练习题 一、名词解释练习题 高分子化合物（High Molecular Compound）：是一种由许多相同的、结构简单的单元通过共价键重复连接而成的分子质量很大、分子链较长的化合物，亦称大分子或高聚物。（有文献称聚合物似乎不太严谨，因为聚合物还可包括高聚物和低聚物的，但是低聚物一般不宜称为高分子化合物）重复单元（Repeating Unit）：在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单元，又称为链节。 结构单元（Structural Unit）：在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称为结构单元。 单体单元（Monomer Unit）：聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元。 聚合度（DP、Xn）(Degree of Polymerization) ：衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值。 热塑性聚合物（Thermoplastics Polymer）：是线型或支链型聚合物，聚合物大分子之间以物理力聚合而成，加热时可熔融，并能溶于适当溶剂中。热塑性聚合物受热时可塑化，冷却时则固化成型，并且可以如此反复进行。聚合物这种可反复加热软化或熔化成型的性质称为热塑性。聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）等均属于此类。 热固性聚合物（Thermosetting Polymer）：许多线性或支链形大分子由化学键连接而成的交联体形聚合物，许多大分子键合在一起，已无单个大分子可言。这类聚合物受热不软化，也不易被溶剂所溶胀。酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂等均属于此类。 功能高分子(Functional Polymer)：是指具有传递、转换或储存物质、能量和信息的高分子，其结构特征是聚合物上带有特殊功能基团，其中聚合物部份起着载体的作用，不参与化学反应。按功能的不同，可分为化学功能高分子、物理功能高分子和生物功能高分子。 共聚物(Copolymer)：由两种或两种以上单体共同参加的连锁聚合反应叫共聚合反应，形成的聚合物中含有两种或多种单体单元。由共聚合形成的聚合物叫共聚物。 链式聚合反应（Chain Polymerization）：活性中心引发单体，迅速连锁增长的聚合反应。烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。连锁聚合需活性中心，根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。 一、绪论 1.聚合物的分类及命名可按来源、合成方法、用途、热行为、结构等来分类，主要是按主链结构来分类，分为：（1）碳链聚合物，（2）杂链聚合物，（3）元素有机聚合物； 2.聚合物的命名 （1）单体来源命名法 烯类聚合物单体名前加“聚”； 两种单体合成的，取二者简名加后缀“树脂”“橡胶”； 杂链聚合物按其特征结构命名； *有些聚合物按单体名来命名容易引起混淆，例如[]22OCH CH --,可以从环氧乙烷、乙二醇、氯丙醇或氯甲醚来合成，因为环氧乙烷单体最常用，故通常称作聚环氧乙烷，按结构该聚合物应称作聚氧乙烯。 （2）系统命名法 命名原则和程序：先确定重复单元结构，再排好其中次级单元次序，给重复单元命名，最后冠以“聚”字，就成为聚合物的名称。写次级单元时候，先写侧基最少的元素，再写有取代的亚甲基，然后写无取代的亚甲基。 3.聚合反应 （1）按单体-聚合物结构变化分类 缩聚 官能团单体多次缩合成聚合物的反应，除形成缩聚物外，还有水、醇、 氨或氯化氢等低分子产物产生 加聚 烯类单体π键断裂而后加成聚合起来的反应称作加聚，产物称作加聚 物。加聚物结构单元的元素组成与其单体相同，仅仅是电子结构有所变化，因此加聚物的分子量是单体分子量的整数倍 开环聚合 环状单体σ键断裂而后聚合成线形聚合物的反应，反应时无低分子副 产物产生 （2）按聚合物机理分类 逐步聚合 多数缩聚和聚加成反应属于逐步聚合，其特征是低分子转变成高分 子是缓慢逐步进行的，每步反应的速率和活化能大致相同，单体分子首先聚合成二、三、四具体等低聚物（齐聚物），短期内单体转化率很高，随后，低聚物间相互缩聚分子量缓慢增加，直至集团反应程度很高分子量才达到较高的数值 *连锁聚合 多数烯类单体的加聚反应属于连锁聚合。有自由基、阴离子或阳离 子聚合，自由基聚合过程中，分子量变化不大，除微量引发剂外，体系始终由单体和高分子量聚合物组成，没有分子量递增的中间产物，转化率随时间而增大，单体则相应减少。活性阴离子聚合的特征是分子量随转化率的增大而线性增加。 4．分子量是影响强度的重要因素，聚合物强度随着分子量的增大而增加。 5.平均分子量 （1）数均分子量n M （通常由渗透压，蒸汽压等依数性方法测定）定义：某 体系的总质量m 被分子总数所平均。 3.单体单元：（与单体具有相同的化学组成，只是电子结构不同的原子组合。） 4.结构单元：（构成高分子主链，并决定主链结构的最小的原子组合。） 5.重复结构单元：（主链上化学组成相同的最小原子组合，有时简称为重复单元或链节。） 1.体型缩聚：多官能单体参加反应，能形成非线性的多支链产物，支化的大分子有可能进一步交联成体型结构的产物，这种凡能形成体型结构缩聚物的缩聚反应，称为体型缩聚。 2.凝胶现象：体型缩聚反应在聚合过程中一般表现为反应体系的黏度在聚合初期逐渐增大，当反应进行一定程度后，黏度突然急剧增大，体系转变为具有弹性的凝胶状物质，这一现象称为凝胶化或凝胶现象。 3.凝胶点：出现凝胶现象时的反应程度（临界反应程度）称为凝胶点。 17. 转化率：已转化为聚合物的单体量占起始单体量的百分数 18. 反应程度：参加反应的官能团数目与起始官能团数目的比值 偶合终止：两个大分子自由基相互结合生成一个大分子的终止方式，称为偶合终止。 歧化终止：歧化终止两个大分子自由基相互间反应，生成两个大分子的终止方式，称为歧化终止。 链转移反应：链转移反应是指在聚合过程中，链自由基可能从单体、引发剂、溶剂或大分子上夺取一个原子（大多数为氢原子）而终止，而失去一个原子的分子则成为新的自由基，并能继续进行反应形成新的活性自由基链，使聚合反应继续进行。 引发剂效率：用于引发聚合的引发剂量占引发剂分解总量的百分率。 诱导分解：自由基（包括初级自由基、单体自由基、链自由基）向引发剂分子的链转移反应。 笼蔽效应：引发剂分解产生的初级自由基在与单体反应生成单体自由基之前，发生了副反应而失活这种效应称为笼蔽效应。 诱导效应:有机分子中引入一原子或基团后，使分子中成键电子云密度分布发生变化，从而使化学键发生极化的现象，称为诱导效应6.异构化聚合：阳离子聚合中由于碳正离子的不稳 定，异构成更稳定的结构，发生所谓的异构化反应。 若异构化反应比链增长更快，则进行异构化聚合。 7.活性聚合：当单体转化率达到100%时，聚 合仍不终止，形成所具有反应活性聚合物的聚合。 8.等规度：表征聚合物的立构规整指数，即有 规立聚合物量当的分率。 5、构型 :分子链中通过化学键相连接的原子和 原子团的排列方式 7、几何异构:当分子链的双键两侧的碳原子所 连接的原子或者集团在空间的排列方式不同时就会 形成顺势结构和反式结构，这种结构称为几何异构 10、构型：分子中由化学键所固定的原子在空 间的几何排列。这种排列是稳定的，要改变构型必 须经过化学键的断裂和重组； 11、构象：由于单键的内旋转而产生的分子中 原子在空间位置上的变化； 13、内聚能密度：单位体积的内聚能，内聚 能是指将1mol的液体或固体分子气化所需要的能 量； 17、结晶度：聚合物中结晶部分的重量或体积对全 体重量或体积的百分数； 18、结晶形态：由晶胞排列堆砌生长而成的晶 体大小和几何形态； 19、取向：聚合物受到外力作用后，分子链和 链段沿外力作用方向的择优排列； 20、半结晶时间：结晶过程完成了一半的时 间； 21、Avrami指数：反映聚合物结晶过程中晶 核形成机理和晶体生长方式的参数，等于晶体生长 的空间维数和成核过程的时间维数之和； （1）玻璃化转变：玻璃态和高弹态之间的转 变称为玻璃化转变。 （2）黏流转变：高弹态向粘流态的转变称为 黏流转变。 （5）平衡熔点：结晶熔融时晶相和非晶相达 到热力学平衡时的熔点即为平衡熔点。 1、逐步聚合反应包括缩聚反应，逐步加成反 应，一些环状化合物的开环聚合，Diels-Alder加 成反应 通过功能基逐步聚合，每步反应速率常数和 活性基本相同 3、逐步聚合反应从机理上可分为逐步聚合、 连锁聚合两个， 带有同一类型的官能团并可相互反应的单体； 带有相同的官能团，其本身不能进行缩聚反 应，只有同另一类型单体进行反应的单体； 带有不同类型的官能团，他们内部官能团之 间可以进行发生聚合物的单体； 带有不同的官能团，但它们之间不能相互进 行反应，只能同其他类型的单体进行共缩聚反应 的单体 5、缩聚反应按热力学特征分类分为平衡缩聚、 不平衡缩聚 按生成聚合物的结构分类分为线型缩聚、体 型缩聚 按参加反应的单体分类分为均缩聚、混缩 聚、共缩聚 5.尼龙66的化学式为 *NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO* n 6.天然橡胶的分子式是 *CH2C CH3 CH CH2* n 1.自由基聚合是连锁聚合的一种，至少 链引发反应、链增长反应、链终止、由三个 基元反应组成，此外有时还伴有。 2.链终止反应有偶合终止和歧化终止两 种形式。 6聚合反应时对引发剂的选择，本体、溶 液、悬浮聚合时选用油溶性引发剂，乳液聚合选 用水溶性引发剂。 7. 单体在进行自由基过程中一般可分为诱导 期、聚合初期、聚合中期、聚合后期等几个阶段。 17. 自由基引发剂分为:(1)偶氮类引发剂 (2),有机过氧化物类引发剂 (3).氧化还原体系. 三类 第六章聚酰胺纤维 P265-272 1 主要内容 6.1 聚酰胺纤维概况 6.2 聚酰胺66纤维（锦纶66）和聚酰胺6 纤维（锦纶6） 一、生产原理 二、结构特征 三、主要性质 2 本章教学目标和要求： ?了解锦纶纤维的生产，重点掌握锦纶纤维的结构与性能特点，关注锦纶纤维生产中牵伸作用对其超分子结构与染色性能的影响以及锦纶6、锦纶66熔点差异性的原因。 3 6.1 聚酰胺纤维概况 ?聚酰胺纤维（polyamide fiber，PA）是指其分子主链由酰胺键（－CO－NH－）连接的一类合成纤维，各国的商品名称不同： ?我国——锦纶， ?美国和英国——“尼龙或耐纶（Nylon）”， ?前苏联称——“卡普隆（Kapron）”， ?德国——“贝纶（Perlon）”， ?日本——“阿米纶（Amilan）” 4 发展历史： ?是世界上最早实现工业化生产的合成纤维，也是化学纤维的主要品种之一。 ?1935年，Carothers及其合作者在进行缩聚反应的理论研究时，在实验室用己二酸和己二胺制成了高分子量的线型缩聚物聚己二酰己二胺（聚酰胺66）。 ?1936～1937年，杜邦公司根据Carothers的研究结果，用熔体纺丝法制成聚酰胺66纤维，并将该纤维产品定名为尼龙（Nylon），是第一个聚酰胺品种， 1939年实现了工业化生产。 ?另外，德国的Schlack在1938年发明了用己内酰胺合成聚己内酰胺（聚酰胺6）和生产纤维的技术，并于 1941年实现工业化生产。 5 6 聚酰胺品种： ?脂肪族聚酰胺包括尼龙6、尼龙11、尼龙12； 尼龙66、尼龙610、尼龙612、尼龙1010和尼龙46等；?一般可分成两大类： ?一类由ω－氨基酸缩聚或由内酰胺开环聚合而得，其通式为：?另一类是由二元胺和二元酸缩聚制成的，其通式为：[N H ︵C H 2︶x N H C O ︵C H 2︶y C O ] n [ N H ︵C H 2︶x C O ]n 一、名词解释 3.单体单元:(与单体具有相同的化学组成，只是电子结构不同的原子组合。） 4.结构单元:(构成高分子主链，并决定主链结构的最小的原子组合。) 5.重复结构单元:（主链上化学组成相同的最小原子组合，有时简称为重复单元或链节。) 7.聚合度：(结构单元数n定义位高分子的聚合度X。)1.体型缩聚:多官能单体参加反应，能形成非线性的多支链产物，支化的大分子有可能进一步交联成体型结构的产物,这种凡能形成体型结构缩聚物的缩聚反应,称为体型缩聚。 2．凝胶现象：体型缩聚反应在聚合过程中一般表现为反应体系的黏度在聚合初期逐渐增大，当反应进行一定程度后，黏度突然急剧增大，体系转变为具有弹性的凝胶状物质，这一现象称为凝胶化或凝胶现象。 3.凝胶点：出现凝胶现象时的反应程度(临界反应程度)称为凝胶点。 1７. 转化率 :已转化为聚合物的单体量占起始单体量的百分数 18. 反应程度：参加反应的官能团数目与起始官能团数目的比值 偶合终止：两个大分子自由基相互结合生成一个大分子的终止方式,称为偶合终止。 歧化终止:歧化终止两个大分子自由基相互间反应,生成两个大分子的终止方式，称为歧化终止。 链转移反应:链转移反应是指在聚合过程中,链自由基可能从单体、引发剂、溶剂或大分子上夺取一个原子(大多数为氢原子)而终止，而失去一个原子的分子则成为新的自由基,并能继续进行反应形成新的活性自由基链,使聚合反应继续进行。 引发剂效率：用于引发聚合的引发剂量占引发剂分解总量的百分率。 诱导分解：自由基（包括初级自由基、单体自由基、链自由基）向引发剂分子的链转移反应。 笼蔽效应：引发剂分解产生的初级自由基在与单体反应生成单体自由基之前，发生了副反应而失活这种效应称为笼蔽效应。 诱导效应:有机分子中引入一原子或基团后,使分子中成键电子云密度分布发生变化,从而使化学键发生极化的现象,称为诱导效应 6.异构化聚合:阳离子聚合中由于碳正离子的不稳定，异构成更稳定的结构,发生所谓的异构化反应。若异构化反应比链增长更快,则进行异构化聚合。 7．活性聚合:当单体转化率达到１00％时，聚合仍不终止,形成所具有反应活性聚合物的聚合。 ８.等规度：表征聚合物的立构规整指数,即有规立聚合物量当的分率。 ５、构型:分子链中通过化学键相连接的原子和原子团的排列方式 ７、几何异构：当分子链的双键两侧的碳原子所连接的原子或者集团在空间的排列方式不同时就会形成顺势结构和反式结构,这种结构称为几何异构 １0、构型：分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。这种排列是稳定的,要改变构型必须经过化学键的断裂和重组; 1１、构象:由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化； 1３、内聚能密度：单位体积的内聚能,内聚能是指将1mｏl的液体或固体分子气化所需要的能量； 17、结晶度:聚合物中结晶部分的重量或体积对全体重量或体积的百分数； 1８、结晶形态:由晶胞排列堆砌生长而成的晶体大小和几何形态; 19、取向：聚合物受到外力作用后，分子链和链段沿外力作用方向的择优排列; 纤维化学与物理模拟试卷 一、名词解释 （12分） 1、丝光 2、碘值 3、公制支数 4、结晶度 5、回潮率 6、差别化纤维 二、判断正误 （12分） 1、苎麻是能够制成单纤维而实现纺织加工的麻纤维原料之一。 2、有限溶胀，纤维素的X射线衍射图无变化。 3、蛋白质溶液处于等电点以下时，向正极移动。 4、聚酰胺纤维在100℃10℅NaOH溶液中浸渍10h，纤维强度下降不多。 5、黏弹形变是不可能回复的。 6、所有的分子都具有液态气态固态。 三、填空 （24分） 1、按单体和聚合度在反应前后_____和_____上的变化分类，聚合反应分为_____和_____，按照聚合反应的_____和_____分类，聚合反应可分为_____和_____。 2、从结构上看，不同晶体的区别在于物质内部质点在空间排列是否有_____和_____。 3、纺织纤维分为_____和_____。 4、醋质纤维是_____纤维。 5、桑蚕丝的形态结构，截面_____，纵向_____。 6、腈纶湿法纺丝的溶剂是_____，干纺的溶剂是_____。 7、所有的纤维中耐磨性最好的是_____。 8、高分子最基本的静态力学松弛是_____和_____。 四、曲线题 （6分） 1、教材P76 图2-28 ①此图的名称是_____ ②在图中标出分静态高聚物在温度区间内的聚集状态 五、回答问题 （46分） 1、纤维素发生β—分裂的条件。（6） 2、影响大分子柔性的因素。（6） 3、论述羊毛的缩绒性。（6） 4、涤纶容易起球的原因。（5） 5、聚氨酯弹性纤维具有高弹性的原因。（6） 6、简述蚕丝纤维的盐缩整理。（5） 7、鉴别羊毛，蚕丝。（三种方法）（6） 8、天然纤维素纤维和粘胶纤维都是纤维素纤维，为什么棉麻湿强大于干强，而粘胶纤维恰好相反？（6） 高分子化合物：指一种由许多结构相同或相似、简单的单元通过共价键重复连接而成的相对分子质量很大、分子链较长的化合物。 单体：能形成高分子物结构单元相应的低分子化合物，也是高分子物合成的起始原料。 超分子结构：单位体积内许多分子链之间的几何排练 聚合度：组成一个大分子的链节数，即一个大分子链中所含的重复单元的数目。 蠕变：在一定的温度和较小的恒定的外力作用下，高分子物所发生的形变随时间增加而逐渐增加的现象。强迫高弹形变：非晶态高分子物，在温度稍低于Tg的条件下，外力强迫链段运动并使分子链拉直，产生较大的形变。外力去除后，形变不能自然回复。但温度升至Tg以上，链段运动使形变自然回复，这种形变称之为强迫高弹形变。 取向度：指大分子、链段或微晶体顺着某一特定方向（外力方向）有序排列的程度。 结晶度：结晶的程度，是结晶部分的质量或体积对全体质量或体积的百分数。 玻璃化温度：指高分子物非晶区的链段在外力作用下开始运动时的温度。即玻璃态和高弹态的转变温度。（可理解为：高分子物从玻璃态向高弹态转变时，链段刚好能运动的温度，也是高弹态向玻璃态转变时，链段刚好被冻结的温度。） 特[克斯]（tex）：俗称号数，指在公定回潮率时，1000米长的纤维（或纱线）所具有的质量克数。即1特＝1克/1000米。 回弹性：指纤维从形变中回复原状的能力。 极限氧指数：纤维材料点燃后在氧－氮混合气体中维持燃烧所需的最低含氧量的体积分数。即 极限氧指数＝ O2的体积 O2的体积＋N2的体积 ×100% 回潮率：纤维内水分的重量与纤维绝对干燥重量之比的百分数。? 实际回潮率：纤维制品在实际所处环境条件下具有的回潮率。（大气条件不同结果不同） ?标准回潮率：在标准状态下，纤维制品达到吸湿平衡的回潮率。（可以比较纤维材料的吸湿性）同一材料的标准回潮率不是定值，在一定范围内波动。 ?公定回潮率（商业回潮率）：为贸易、计价、检 验等需要而定的回潮率。 国际上将生丝的回潮率统一规定为11％，称为公定回潮率。 ?一般公定回潮率接近标准回潮率 可及度：指化学试剂可以到达并起反应的部分占整个部分的百分数。 铜值：100g干燥纤维素使二价铜还原成一价铜的克数 潜在损伤：某种条件下，如果纤维素只发生基团的氧化和葡萄糖剩基的破裂，并未发生分子链的二断裂，只是纤维的强度不大，而纤维素铜氨溶液的黏度却明显下降。 盐缩：蚕丝纤维在氯化钙，硝酸钙等中性盐类的浓溶液中处理，会发生显著膨润，收缩的现象，称为盐缩 等电点：蛋白质大分子上所带的正负电荷相等即电中性时溶液的pH值 复合纤维：将两种或两种以上的成纤高分子物熔体或浓溶液分别输入同一喷丝头，在喷丝头适当部位相遇后，从同一喷丝空中喷出，成为两组分或多组分粘并的一根纤维。即在纤维横截面上存在两种或两种以上不相混合的聚合物。又称共扼或多组分纤维。 超细纤维：单纤维线密度在0.11～0.55dtex范围的纤维 P152第8题。纤维的结构对其吸湿性有哪些影响？ 答：（1）化学结构即纤维大分子结构上的极性基团－－吸湿中心的多少和强弱：极性基团越多，强度越强，纤维的吸湿性越好。一般天然及再生纤维有较多的极性基团，吸湿性好；合成纤维，极性基团少，吸湿性差。 （2）纤维的聚集态结构－－结晶区和非结晶区的多少：吸湿主要发生在纤维的无定形区和晶区表面，化学结构相同的纤维，若无定形区不同，吸湿性也不同，无定形区大，吸湿性强。 第一章绪论 1.1 高分子的基本概念 高分子化学：研究高分子化合物合成与化学反应的一门科学。 单体：能通过相互反应生成高分子的化合物。 高分子或聚合物(聚合物、大分子)：由许多结构和组成相同的单元相互键连而成的相对分子质量在10000以上的化合物。相对分子质量低于1000的称为低分子。相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物（又名齐聚物）。相对分子质量大于1 000 000的称为超高相对分子质量聚合物。 主链：构成高分子骨架结构，以化学键结合的原子集合。 侧链或侧基：连接在主链原子上的原子或原子集合，又称支链。支链可以较小，称为侧基；也可以较大，称为侧链。 端基：连接在主链末端原子上的原子或原子集合。 重复单元：大分子链上化学组成和结构均可重复出现的最小基本单元，可简称重复单元，又可称链节。 结构单元：单体分子通过聚合反应进入大分子链的基本单元。（构成高分子链并决定高分子性质的最小结构单位称为~）。 单体单元：聚合物中具有与单体的化学组成相同而键合的电子状态不同的单元称为~。 聚合反应：由低分子单体合成聚合物的反应。 连锁聚合：活性中心引发单体，迅速连锁增长的聚合。烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。连锁聚合需活性中心，根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。 逐步聚合：无活性中心，单体官能团之间相互反应而逐步增长。绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。 加聚反应：即加成聚合反应，烯类单体经加成而聚合起来的反应。加聚反应无副产物。 缩聚反应：缩合聚合反应，单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。该反应常伴随着小分子的生成。 1.2 高分子化合物的分类 1) 按高分子主链结构分类：可分为：①碳链聚合物：大分子主链完全由碳原子组成的聚合物。②杂链聚合物：聚合物的大分子主链中除了碳原子外，还有氧、氮，硫等杂原子。③元素有机聚合物：聚合物的大分子主链中没有碳原子孙，主要由硅、硼、铝和氧、氮、硫、磷等原子组成。④无机高分子：主链与侧链均无碳原子的高分子。 2）按用途分可分为：塑料、橡胶、纤维三大类，如果再加上涂料、粘合剂和功能高分子则为六大类。塑料：具有塑性行为的材料，所谓塑性是指受外力作用时，发生形变，外力取消后，仍能保持受力时的状态。塑料的弹性模量介于橡胶和纤维之间，受力能发生一定形变。软塑料接近橡胶，硬塑料接近纤维。橡胶：具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度（T g）低，分子量往往很大，大于几十万。纤维：聚合物经一定的机械加工（牵引、拉伸、定型等）后形成细而柔软的细丝，形成纤维。纤维具有弹性模量大，受力时形变小，强度高等特点，有很高的结晶能力，分子量小，一般为几万。 3）按来源分可分为：天然高分子、合成高分子、半天然高分子（改性的天然高分子） 4）按分子的形状分：线形高分子、支化高分子、交联(或称网状)高分子 5）按单体分：均聚物、共聚物、高分子共混物(又称高分子合金) 6）按聚合反应类型分：缩聚物、加聚物 7）按热行为分：热塑性聚合物：聚合物大分子之间以物理力聚集而成，加热时可熔融，并能溶于适当溶剂中。热塑性聚合物受热时可塑化，冷却时则固化成型，并且可以如此反复进行。热固性聚合物：许多线性或支链形大分子由化学键连接而成的交联体形聚合物，许多大分子键合在一起，已无单个大分 一、解释下列名词 聚合度、官能度、高分子物多分散性、碳链聚合物、杂链聚合物、分子量分布指数、特性粘度。 柔顺性、链段、内聚能密度、聚合物熔点、玻璃化温度、粘流化温度、应力松弛、蠕变、内耗、溶解度参数、均方末端距、 取向度、结晶度、侧序度、双折射率。 回潮率、吸湿等温线、吸湿滞后现象、纤维的吸湿溶胀、纤维吸湿溶胀异向性、纤维的断裂伸长（率）、纤维的断裂强度， 纤维的断裂功、纤维的回弹率、纤维的回弹性、极限氧指数。 纤维的可及区、纤维的可及度、纤维素的γ值、纤维素的铜值、纤维素的碘值、酸性氧化纤维素、还原性氧化纤维素、氧化 纤维素。 蛋白质等电点、蛋白质的饱和吸酸值、异形纤维、复合纤维，超细纤维、差别化纤维、PTT 纤维。 二、单项选择题 1. 下列聚合物中，（ A ）的结构单元和重复单元一致。 A. 聚氯乙烯 B. 涤纶 C. 锦纶66 D. 氨纶 2. 下列聚合物中，（ D ）的结构单元，又是单体单元。 A. 锦纶66 B. 氨纶 C. 涤纶 D. 聚丙烯 3. 下列聚合物中，（ C ）的结构单元和重复单元不一致。 A. 聚氯乙烯 B. 聚丙烯 C. 涤纶 D. 聚甲基丙烯酸甲酯 4. 下列高分子物中属于杂链高分子的是（ B ）。 A. 氯纶 B. 锦纶6 C. 腈纶 D. 丙纶 5.下列高分子物中属于碳链高分子的是（C ）。 A. 涤纶 B. 锦纶6 C. 腈纶 D. 氨纶 6.下列纤维的基本组成物质以链式聚合反应得到的是（ C ）。 A.锦纶66 B.涤纶 C. 腈纶 D. 氨纶 7.下列纤维的基本组成物质以线型缩聚反应得到的是（ B ）。 A. 腈纶 B. 锦纶66 C. 氯纶 D. 维纶 8.用二元醇和二元酸进行缩聚，生成的高分子物分子链中的特征基团是（ A ）。 A.C O O B. O C NH O C.C NH O D.C NH O NH 9.高分子物分子量的分布情况可以用（ C ）表示。 A. 粘均分子量 B. 数均分子量 C. 分子量分布指数 D. 重均分子量 10.下列聚合物中可以用端基法测定分子量的是（ A ）。缩聚物才行 A.涤纶 B.腈纶 C.氯纶 D.丙纶 11.下列聚合物中，不可以用端基法测定分子量的是（ D ）。 A.涤纶 B.锦纶66 C.锦纶6 D.腈纶 12.端基法测得的高分子物的分子量是（ A ）。 A. 数均分子量 B. 重均分子量 C. 粘均分子量 D. Z 均分子量 13.两种聚乙烯，他们的分子量多分散指数相同，则他们的分子量分布（ ）。 A. 肯定相同 B. 肯定不同 C. 有可能不同 D. 以上都不对 14.聚对苯二甲酸乙二酯的玻璃化温度（ C ）聚辛二酸乙二酯的玻璃化温度。纤维化学与物理试题及答案
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