高分子加工成型原理题库~~

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绪论

聚合物加工转变包括:(形状转变)、(结构转变)、(性能转变)。(选择或填空)第一章材料的加工性质

1、熔融指数:热塑性塑料在一定温度和压力下,熔体在10钟内通过标准毛细管的重量值,以(g/10min)来表示。(名词解释)

2、判断聚合物可模塑性的方法是螺旋流动试验。(判断)

3、图形-熔融指数测量仪结构示意图(填空)

5、聚合物一些特有的加工性质:(可模塑性)、(可挤压性)、(可纺性)、(可延性)。(选择题或填空题)

6、聚合物在加工过程中的形变都是在(外力)和(温度)共同作用下,大分子(形变)和(进行重排)的结果。(填空、判断)

7、聚合物大分子松弛过程的速度(即松弛时间)与分子间相互作用能和热运动能的比值有关。(可判断)

8、聚合物成型加工松弛时间与温度非常相关。(可判断)

9、制品收缩的原因主要是熔体成型时骤冷使大分子堆积的较松散(即存在“自由体积”)之故。(判断)

10、在(Tg~Tf温度)对成型制品进行热处理,可以缩短大分子形变的松弛时间,

加速结晶聚合物的结晶速度,使制品的形状能较快的稳定下来。(判断或填空)11、按照经典的粘弹性理论,线形聚合物的总形变由(普弹性变)、(推迟高弹形变)、(粘弹性变)三部分组成。(填空题)

12、滞后效应(或弹性滞后):由于松弛过程的存在,材料的形变必然落后于应力的变化,聚合物对外力响应的滞后现象称为。。。。(可名词解释)

13、通常把在室温至Tg附近的拉伸称为“冷拉伸”,在Tg附近的拉伸称为“热拉伸”。(判断)

第二章聚合物的流变性质

1、图形-非牛顿流体的应力-应变关系(P17必考选择或填空)

结论:非牛顿流体受到外力作用时,其流动行为有以下特征:i)剪应力和剪切速率间通常不呈比例关系,因而剪切粘度对剪切作用有依赖性;ii)非牛顿性是粘性和弹性行为的综合,流动过程中包含着不可逆形变和可逆形变两种成分。

2、切力变稀:如果因为剪切作用使液体原有结构破坏,液体的流动阻力减小,

以致引起液体表观粘度随

.

γ增大而降低,这种现象称为“切力变稀”。(名词解释)

3、切力增稠:若因新结构形成而导致表观粘度随

.

γ增大而增加的现象则称为“切

力增稠”。“切力增稠”现象起因:

剪切速率或剪应力增加到某一数值时液体中有新的结构形成,引起阻力增加,以

致液体的表观粘度

.

γ或τ的增加而增大,这一过程并伴有体积的胀大。

大多数固体含量较大的悬浮液(PVC糊、PVC糊树脂、少数含固体物质的聚合物熔体)都属于切力增稠。选择

4、自由体积:聚合物中未被聚合物占领的空隙,它是大分子链段进行扩散运动的场所。(名词解释)随温度的升高,自由体积增大,聚合物年度下降(判断)

5、聚合物柔性越大,缠结点越多,聚合物流动时非流动性愈强。(判断)

第三章聚合物液体在管和槽中的流动

1、牛顿液体在圆形管道中流动时具有抛物线形的速度分布,管中心处的速度最大,管壁处速度为零,圆管中的等速线为一些同心圆,平均速度是中心速度的1/2。

2、聚合物的复杂流动:拖曳流动和收敛流动。

3、聚合物流动过程最常见的弹性行为是:端末效应和不稳定流动

4、拉伸变稀现象的聚合物:PP、PE

拉伸变硬现象的聚合物:LDPE、PS

5、常用的毛细管粘度计是挤压式毛细管流变仪

6、用(流变仪(或称粘度计))测定聚合物流变性质。

第四章聚合物加工过程的物理

1、聚合物结晶的基本特点:

结晶速度慢、结晶不完全、结晶聚合没有清晰的熔点。

2、晶核形成的方法:均相成核、异相成核(填空)

3、晶核的生长:晶核一旦生产,熔体种的高分子链,通过链段运动向晶核扩散做规整排列,使晶粒生长。——重点解释或说明

4、影响结晶过程的主要因素:(简答)

(1)冷却速度的影响;

(2)融融温度和熔融时间的影响;

(3)应以作用的影响;

(4)低分子物:固体杂质和链结构的影响。

5、成型加工过程中的聚合物的取向:流动取向和拉伸取向。

第五章成型物料的配制

1、(选择、填空)

1、主要添加剂:

???????电剂

火燃剂、偶联剂、抗静其他性能:发泡剂、阻强剂

力学性能:增塑剂、补容剂降低成本:填充剂、增稳定剂、光稳定剂光化性能:抗氧剂、热 2、聚合物本身性能对加工性能和产品性能的影响因素:(简答)

答:1)分子量分布的影响2)分子量的影响3)颗粒结构的影响4)粒度的影响

5)其他

3、粒度的影响:主要影响混合的均匀性。

4、非极性增塑剂主要作用:通过聚合物-增塑剂间的溶剂化作用,增大分子间距离,从而削弱它们之间的作用力。

极性增塑剂主要作用:增塑剂的极性基团与聚合物分子的极性基团相互作用,代替了聚合物极性分子之间的作用,从而削弱了分子间的作用力。

5、防老剂的防老机理?

答:1)抑制聚合物的降解作用2)抑制聚合物的氧化作用3)抑制聚合物的光降解作用4)消除聚合物杂质的催化作用

6、 防老剂(稳定剂):??????????剂、光屏蔽剂

光稳定剂:紫外线吸收)热氧稳定剂:对塑料()防老剂:对橡胶(抗氧剂:)料(热稳定剂:对热敏性塑P R PVC 7、 填料按来源可分:有机填料和无机填料

8、润滑剂的改进塑料的流动性,减少或避免对设备的粘附,提高制品的表面光洁度(判断)

9、阻燃剂分为:含磷阻燃剂和无机阻燃剂。

发泡剂分为:物理发泡剂和化学发泡剂。

抗静电剂分为:阳离子抗静电剂和阴离子抗静电剂。

10、聚磷酸铵的防火阻燃机理?(期中考试题)

答:聚磷酸铵(APP)用于膨胀型防火涂料的阻燃机理:使防火涂料在火焰温度下膨胀起泡,在被覆盖基材上,受热脱水生成聚磷酸,使有机物表面脱水生成碳化膜,并产生大量的不燃气体,形成厚厚的泡沫绝热层,对基材起到绝热,隔绝空气而达到阻燃目的。

第六章塑料的一次成型

1、压缩比:是螺杆加料段最初一个螺槽容积与均化段最后一个螺槽容积之比,压缩比愈大塑料受到的挤压作用愈大。(名词解释)

2、螺杆结构的主要参数

(考图6-3加参数及字母表示)P120

3、熔化长度:从熔化开始到固体的宽度降到零为止的螺槽总长。(名词解释)

4、流动中包括下述四种主要形式:正流、逆流、横流、漏流(考多选)

5、注射周期(总周期):完成一次注射成型所需的时间称注射周期或称总周期。它由(注射)、(保压时间)、(冷却和加料时间)以及(开模)、(辅助作业)和(闭模时间)组成。(考名词解释,后面不能漏或填空)

6、单螺杆挤出机生产能力计算:Q=βD3n(D-螺杆直径)。(选择或判断)

7

(选择、填空或判断)

8、按照塑料塑化方式的不同,挤出工艺可分为(干法)和(湿法)二种;按照加压方式的不同,挤出工艺又可分为(连续式)和(间歇式)两种。(填空)9、单螺杆挤出机的基本结构:(传动部分)、(加料装置)、(料筒)、(螺杆)、(机头和口模)、(辅助设备)。(填空)

10、(选择、填空或判断)

11、螺杆的各部分分类及作用?(可简答或只填空)

答:根据物料的变化特征可将螺杆分为(加(送)料段)、(压缩段)、(均化段)。加料段的作用是将料斗供给的料送往压缩段,塑料在移动过程中一般保持固体状态,由于受热而部分熔化。压缩段(迁移段)的作用是压实物料,使物料由固体转化为熔体,并排除物料中的空气。均化段(计量段)的作用是将熔融物料,定容(定量)定压地送入机头使其在口模中成型。

12、注射过程包括(加料)、(塑化)、(注射)、(冷却)和(脱模)五大过程。(填空)

13、注射五大工序:(塑化)(注射(冲模))(保压)(冷却)(脱模)。(填空)

14、制造泡沫塑料的发泡方法可分为(机械发泡)、(物理发泡)、(化学发泡)三种。(填空)

15、挤出设备的核心是(挤出机)(可填空、判断、选择、迷惑选项为机头、口模)

16、一次成型:通过加热使塑料处于粘流态的条件下,经过流动、成型和冷却硬化(或交联固化),而将塑料制成各种形状产品的方法。

二次成型:将一次成型法制得的片、管、板等塑料成品,加热使其处于类橡胶状态(在材料的Tg-Tf或Tm间),通过外力使其形变而成型为各种较简单形状,再经冷却定型而得产品。(可分别作为两个名词解释或简答)

第七章塑料的二次成型(仅适用于热塑性塑料的成型)(可判断)

1、中空吹塑成型:将挤出或注射成型的塑料管坯(型坯)趁热于半融的类橡胶状时,置于各种形状的模具中,并及时在管坯中通入压缩空气将其吹张,将其紧贴于模腔壁上成型,经冷却脱模后即得中空制品。(考名词解释)

2、口径不大的各种瓶、壶、桶和儿童玩具等选用中空吹塑成型生产方法。(考)

3、吹塑工艺过程的影响因素?(可简答)

答:(1)型坯温度(2)吹气压力和充气速度(3)吹胀比(4)模温和冷却时间(5)成型周期

4、制品的尺寸和型坯尺寸之比,亦即型坯吹胀的倍数称吹胀比,一般吹胀比为(2~4)倍。(填空、名词解释)

第三篇橡胶加工

1、橡胶加工工序主要包括?(可简答)

答:生胶的塑炼,塑炼胶与各种配合剂的混炼,胶料的成型,胶料的硫化等几个加工工序。

2、生胶(天然胶和合成胶)按物理性状通常可将生胶分为(捆包胶)、(颗粒胶)、

(粉末胶)、(乳胶)和(液体胶)等。(考填空)

第八章胶料的组成及配合

1、什么是“喷流现象”及其原因和解决方法?(简答、论述)

答:当温度超过68摄氏度以上时,硫黄完全溶解能稳定的溶液;当胶料冷却到35-68摄氏度之间时,则一部分硫黄处于亚稳定状态。当胶料表面粘上灰尘或手抚摸时,处理亚状态的硫黄便在胶料表面呈细微结晶而分析,这种现象叫喷流。原因:1)混炼不均匀2)混炼温度过高3)配方中硫黄用量过多4)停放时间过长等

解决方法:1)低温混炼2)停留时间短3)提高分散性4)加入胶料5)加入炭黑6)加入软化剂7)加入吸附硫黄的配合剂。

2、1)硫黄是使用最普遍的硫化剂,适用于不饱和胶

2)只有硅橡胶等饱和胶采用有机过氧化物为硫化剂,

3)氯丁胶采用氧化锌为硫化剂。(考选择题)

3、炭黑补强机理?(简答、论述)

答:(1)物理吸附:橡胶能够很好地吸附在炭黑表面,湿润了炭黑。吸附是一种物理过程,即炭黑与橡胶分子之间的吸引力大于橡胶分子之间的内聚力,这种结合力较弱。

(2)化学吸附:炭黑的不均匀性,有些活性很大的活化点,具有不配对的电子,

能与橡胶起化学作用。橡胶吸附在炭黑的表面上而有若干个点与炭黑表面其化学的结合,这种作用力称为化学吸附。橡胶分子链比较容易在能够滑动炭黑表面上滑动,但不易和炭黑脱离。橡胶与炭黑就构成了能够滑动的强固的键。

4、合成胶分类:(1)按其性能和用途分为通用合成胶和特种合成胶。(2)按结

构特点又可区分为饱和胶和不饱和胶;极性胶和非极性胶。(填空、选择)5、使橡胶由线型长链分子转变为网状大分子的物质得转变过程成为硫化。(名词解释)

5、增塑剂按作用机理可分为物理增塑剂(也称软化剂)和化学增塑剂(也叫塑

解剂)。

6、填充剂按用途可分为两大类:即补强填充剂和惰性填充剂。

7、橡胶配方种类有三种:基础配方、性能配方和生产配方。

第九章胶料的加工

1、塑化:指塑料在料筒内经加热达到流动状态并具有良好的可塑性的全过程。

塑炼:指采用机械或化学的方法,降低生胶分子量和粘度以提高其可塑性,并获适当的流动性,以满足混炼和成型进一步加工的需要。(名词解释)

2、门尼粘度:表征试样于一定温度、压力和时间的情况下,在活动面与固定面之间变形时所受的扭力。(名词解释)

3、合成胶塑炼较天然胶困难的原因(简答、论述):

(1)在天然胶中存在的甲基共轭效应在合成橡胶中是不存在的。

(2)合成胶分子链短,门尼粘度一般较低。在塑炼时,分子间易滑动,剪切作用减少。同时,合成胶在辊压伸长时的结晶也不如天然胶那样显著。

(3)生成的自由基不如天然橡胶的自由基稳定。

4、开放式炼胶机混炼通常胶料顺序:生胶(或塑炼胶)——小料(促进剂、活性剂、防老剂)——液体软化剂——补强剂、填充剂——硫黄。(填空,顺序不能错,括号内可以不写)

5、密炼机的加料顺序一般为:生胶——小料(包括促进剂、活性剂、防老剂等)——填料、补强剂——液体增塑剂。(填空,顺序不能错,括号内可以不写)

6、天然胶采用开放式炼胶机混炼时,辊温(50-60℃)、用密炼机时采用一段法;

丁苯胶用密炼机混炼采用二段法;

氯丁胶采用开放式炼胶机混炼时,辊温(40-50℃)、用密炼机时采用二段法;

(选择或判断)

7、天然橡胶会黏附在热辊上,后辊的温度应该高一些;

丁苯橡胶则粘附冷滚,所以后辊的辊度应该低一些。(判断或选择)

第十章硫化

1、(多选或判断)

2、论

(以

下两个有图的题,简答两者选其一,个人感觉第二个

更重要,要出让许峰去出)

3、塑料硫化的四个阶段(论述)

整个硫化过程可分为四个阶段:硫化起步阶段、欠硫阶段、正硫阶段和过硫阶段。

1)硫化起步阶段(又称焦烧期或硫化诱导期),指硫化时塑料开始变硬而后不能进行热塑性流动性流动那一点的时间。在这一阶段内,交联尚未开始,胶料在模型内具有良好的流动性。

2)欠硫阶段(又称预硫阶段),指硫化起步与正硫化之间的阶段。在此阶段,交联度很低,但到了此阶段的后期,制品轻微欠硫时,尽管制品的抗张强度、弹性、伸长率等尚未达到预想水平,但其抗撕裂性、耐磨性和抗冬天裂口性等则优于正硫化胶料,制品可以轻微欠硫。

3)正硫阶段,指使制品达到适

当交联度的阶段。硫化胶的各项物

理机械性能并非在同一时间都达到

最高值,而是分别达到或接近最佳

值,其综合性最好。正硫化时间视

制品所要求的性能和制品断面的厚

薄而定。

4)过硫阶段,指正硫阶段后继

续硫化进入的阶段。这一阶段的前期属于硫化平坦的一部分,在平坦期中,硫化胶的各项物理机械性能基本上保持稳定。当平坦期之后,天然橡胶和丁苯胶由于断链多于交联出现硫化返原现象而变软。

4、测硫化程度的硫化仪:转子旋转振荡式硫化仪(填空)

5、BIT:炭黑混入时间(填空、选择)

6、含有机促进剂的硫黄硫化过程分为四个阶段:(简答)

(1)硫化体系各组分间相互作用生成中间化合物,这些中间化合物是事实上的硫化剂;

(2)中间化学物与橡胶相互作用在橡胶分子链上生成活性侧基;

(3)这些活性侧基相互间或与橡胶分子作用形成交联键;

(4)交联键的继续反应。

7、硫化时间以过氧化物耗尽为止来决定,一般可取预订温度下半衰期的5-10倍的时间。(填空、选择、判断)

8、常用的硫化介质有:饱和蒸汽、过热蒸汽、过热水、热空气以及热水。(填空,蓝色字体为国内广泛使用的硫化介质)

第十一章合成纤维加工

1、合成纤维纺聚合物的加工方法:(熔融法)和(溶液法)。(填空)

高分子材料成型加工原理 期末复习重点

1聚合物主要有哪几种聚集态形式? 玻璃态(结晶态)、高弹态与粘流态 2线性无定形聚合物当加工温度T处于Tb < T 材料的屈服强度,可进行薄膜或纤维拉伸;聚合物加工的最低温度: 玻璃化温度 Tg T > Tf (Tm) 粘流态(熔体,液态)比Tf略高的温度,为类橡胶流动行为,可进行压延、挤出与吹塑成型。可进行熔融纺丝、注射、挤出、吹塑与贴合等加工 3熔融指数?说明熔融指数与聚合物粘度、分子量与加工流动性的关系, 挤出与注塑成型对材料的熔融指数要求有何不同? 熔融指数(Melt Flow Index) 一定温度(T >Tf 或Tm)与压力(通常为2、160kg )下,10分钟内从出料孔(? = 2、095mm ) 挤出的聚合物重量( g∕10 min)。 a评价热塑性聚合物的挤压性; b评价熔体的流动度(流度φ= 1/η), 间接反映聚合物的分子量大小; c购买原料的重要参数。 分子量高的聚合物,易缠结,分子间作用力大,分子体积大, 流动阻力较大,熔体粘度大,流动度小,熔融指数低;加工性能较差。分子量高的聚合物的力学强度与硬度等较高。 分子量较低的聚合物,流动度小,熔体粘度低,熔融指数大,加工流动性好。分子量较低的聚合物的力学强度与硬度等较低 4成纤聚合物的一般特性,纤维成型过程,纺丝液体的制备,工业生产主要纺丝成形方法。 1)分子量较高,分子间作用力(含强极性基团或氢键)较大;可制成强度好的纤维; 2)无较长支链、交联结构与很大的取代基团,为线型结构,结晶性较好,使拉伸取向结晶后,纤维的强度与模量较高。 3)分子量分布窄:低分子级份过多,纤维强度下降;高分子级份太多,熔体粘度急剧增大,出现凝胶型颗粒,难于拉伸取向。 4) 溶解或熔融后,液体具有适度的粘度; 5) 良好的热稳定。

高分子材料成型加工

高分子材料成型加工 考试重点内容及部分习题答案 第二章高分子材料学 1、热固性塑料:未成型前受热软化,熔融可塑制成一定形状,在热或固化剂作用下,一次硬化成型。受热不熔融,达到一定温度分解破坏,不能反复加工。在溶剂中不溶。化学结构就是由线型分子变为体型结构。举例:PF、UF、MF 2、热塑性塑料:受热软化、熔融、塑制成一定形状,冷却后固化成型。再次受热,仍可软化、熔融,反复多次加工。在溶剂中可溶。化学结构就是线型高分子。举例:PE聚乙烯,PP聚丙烯,PVC聚氯乙烯。 3、通用塑料:就是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。 4、工程塑料:具有较好的力学性能,拉伸强度大于50MPa,冲击强度大于6kJ/m2,长期耐热温度超过100度的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀可作为结构材料。举例:PA聚酰胺类、ABS、PET、PC 5、缓冷:Tc=Tmax,结晶度提高,球晶大。透明度不好,强度较大。 6、骤冷(淬火):Tc=Tg,有利晶核生成与晶体长大,性能好。透明度一般,结晶度一般,强度一般。 8、二次结晶:就是指一次结晶后,在一些残留的非晶区与结晶不完整的部分区域内,继续结晶并逐步完善的过程。 9、后结晶:就是指聚合物加工过程中一部分来不及结晶的区域,在成型后继续结晶的过程。 第三章添加剂 1、添加剂的分类包括工艺性添加剂(如润滑剂)与功能性添加剂(除润滑剂之外的都就是,如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂)

高分子材料成型加工(塑料成型工艺学)考试复习题

1.以硬质PVC为例说明管材挤出成型加工工艺及其特点以及影响因素(10分) 答:挤出工艺:物料经挤出机塑化、机头口模成型后,经定型装置冷却定型、冷却水槽冷却、牵引、切割,得到管材制品。(3分) 特点:①口模横截面积不能大于挤出机料筒横截面积的40%。②挤出机头有直通式和偏移式两类,后者只用于内径尺寸要求精确的产品,很少采用。③定径套内径略大于管材外径;机头上调节螺钉可调节管材同心度;牵引速度可调节管材尺寸;(4分)④PVC,粘度大,流动性差,热稳定性差;生成热多,结合缝不易愈合,管材易定型。(3分)。 影响因素:温度、螺杆转速及冷却、牵引速度、压缩空气 2.简述挤出成型原理并讨论提高加料段固体输送速率的措施。 原理:粉(粒)料,加入挤出机经①加热、塑化成熔体,再经机头口模②流动成型成连续体,最后经冷却装置③冷却定型成制品。(4分)。措施:提高螺杆转速,提高料筒内表面摩擦系数fb,降低螺杆外表面摩擦系数fs(4分)。 3.简述管材挤出的工艺过程及管材挤出的定径方法。 答:管材挤出的基本工艺是:物料经挤出机塑化、机头口模成型后,经定型装置冷却定型、冷却水槽冷却、牵引、切割,得到管材制品。(3分)(4分) 管材的内外径应分别等于管芯的外径和口模的内径。管材挤出的定径方法分为定内径和定外径两种。(2分) 外径定型是使挤出的管子的外壁与定径套的内壁相接触而起定型作用的,为此,可用向管内通入压缩空气的内压法或在管子外壁抽真空法来实现外径定型。(2分) 内径定型法是将定径套装于挤出的塑料管内,即使挤出管子的内壁与定径套的外壁相接触, 在定径套内通以冷水对管子冷却定径。(2分) 4.挤出时,渐变螺杆和突变螺杆具有不同的加工特点。已知:PVC软化点75~165℃;尼龙的熔融温度范 围则较窄,约10℃,它们应分别选用何种螺杆进行加工?简要说明理由。(12分) 答: PVC应选用渐变螺杆而尼龙应选择突变螺杆进行加工。(4分)因为PVC是无定形塑料,无固定的熔点,软化温度范围较宽,其熔融过程是逐渐进行的,所以选择熔融段较长的渐变螺杆;PA是结晶性塑料,有固定的熔点,熔融温度范围较窄,温度达到熔点后,熔融较快,应选择熔化区较短的突变螺杆。(3分) 5.根据挤出理论和实践,物料在挤出过程中热量的来源主要有两个,一是物料与物料之间,物料与螺杆、 机筒之间的剪切、摩擦产生的热量,另一个是料筒提供的热量。 6.根据最简流动方程,熔体在螺杆计量段的流动有正流、逆流、横流和漏流四种 7.试分析螺杆挤出机生产中产生物料架桥现象的原因。 答:(1)原料配方中有黏度较大的助剂造成物料结块导致无法下料。 (2)下料段设定的温度过高,引起物料熔化,螺杆无法推进物料,造成物料架桥。 (3)喂料系统发生故障,无法正常工作,造成物料架桥。 8.请问为什么挤出机要在料斗座处加冷却装置? 答:为避免加料斗出现“架桥”现象而影响加料及固体输送效率。 9.机筒加热和冷却的目的是什么? 答:加热促进物料塑化;冷却为防物料过热。 10.什么叫螺杆的长径比?螺杆长径比的增加对物料的加工有何好处? 答:螺杆有效工作长度与直径之比。n一定时,L/D增加,物料在螺杆中运行时间延长,有利于物料塑化与混合,使升温过程变缓;可使均化段长度增加,可减少逆流和漏流,有利提高生产能力。 11.挤出成型是在什么温度之间进行的?物料在什么温度范围容易挤出?挤出温度由什么决定? 答:在黏流温度Tf与分解Td之间挤出成型;范围越宽越易挤出成型。具体温度应根据原料的配方、挤出机头结构、螺杆转速来定。

高分子材料成型原理期末复习资料

名称: 2015秋高分子材料成型原理期末复习资料 第一章 一、选择题 1、( B )属于化学合成高分子。 a、甲壳素 b、聚乳酸 c、淀粉 d、细菌纤维素 2、( D )属于高性能纤维。 a、粘胶纤维 b、聚酯纤维 c、聚丙烯腈纤维 d、碳纤维 3、( D )属于功能纤维。 a、粘胶纤维 b、聚酯纤维 c、聚丙烯腈纤维 d、导电纤维 第二章 一、选择题 1、“溶解度参数相近原则”适用于估计( B )的互溶性。 A、非极性高聚物与极性溶剂 B、非极性高聚物与非极性溶剂 C、极性高聚物与极性溶剂 D、极性高聚物与非极性溶剂 2.纤维素黄酸酯-氢氧化钠水溶液体系的平衡相图具有( C )特征,( )温度有利于纤维素黄酸酯溶解度的提高。 a、下临界混溶温度升高 b、上临界混溶温度升高 c、下临界混溶温度降低 d、上临界混溶温度降低 二、简答题 1、简述聚合物熔融的主要方法。 2、简述聚合物在螺杆挤压机中熔融的能量来源。 答:(1)装在机筒外壁的加热器,使能量在机筒沿螺槽深度方向自上而下传导。 (2)随着螺杆的转动,筒壁上的熔膜被强制刮下来移走,而使熔融层受到剪切作用,使部分机械能转变为热能。 3、简述选择聚合物溶剂的基本原则。 答:聚合物溶剂的选择原则: (1)聚合物与溶剂的极性相近 规律相似相溶:聚合物与溶剂的极性越接近,越容易互溶。 (2)溶度参数理论 对于非极性聚合物尽可能找到聚合物溶度参数δ相近的非极性溶剂对于极性较高或者易形成氢键的聚合物或者溶剂,只有当聚合物与溶剂的δd、δp、δh分别接近时才能很好地混溶。 (3)高分子-溶剂相互作用参数(哈金斯参数)…Χ1 Χ1越小,溶剂的溶解能力越大,一般Χ1<0、5为良溶剂。 4、聚氯乙烯的溶解度参数δ值与氯仿与四氢呋喃接近,但为什么四氢呋喃能很好地溶解聚氯乙烯而氯仿不能与聚氯乙烯混溶? 第三章 一、选择题 1.在聚合物物理改性的混合过程中,其混合机理不包括( B )作用。 a、剪切 b、弯曲 c、拉伸 d、分流、合并与置换 二、简答题 1、简述混合过程的三种基本运动形式及其聚合物加工中的作用。 2.根据Brodkey混合理论,聚合物共混体系与聚合物—添加剂体系涉及的混合机理有何差别? 3、简述分散混合过程中发生的作用。

高分子材料成型加工考试试题

高分子材料成型加工考 试试题 文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)

A 卷 一、 填空题:(30X1) 1、高分子或称聚合物分子或大分子 由许多重复单元通过 键有规律地连接而成的分子,具有高的分子量。 2、添加剂包括工艺添加剂和功能添加剂请任意写出四种添加剂的名 称: 、 、 、 。 3、 聚合物物理状态有 、 、 。所对应的温度有: 、 、 。 4、写出四种聚合物成型方法: 、 、 、 。 5、通常单螺杆挤出机由 、 、 组成。 6、据实现功能的不同,可将双螺杆元件分为 (由正向螺纹元件组成,不同的螺杆头数和导程)、 (主要是指反向螺纹元件)、 (是捏合盘及其组合)、 (主要是指齿形盘元件)等。 注塑机性能的基本参数有: 、 、 、 。等。 8、压延辊表面应该具有高的光洁度、机械 和 精度。 9、锁模力的校核公式: 中,p 是 A 分是 。 二、简答题(3X10) 1、聚合物成型过程中降解 2、什么单螺杆的几何压缩比长径比 3、什么是双螺杆传动过程中的正位移移动 分 锁pA F

三、说明题:(2X10) 1、注塑成型的一个工作周期(以生产一产品为例) 2、在单螺杆设计过程中,采用那些方法可实现对物料的压实(从螺杆的结构上说明) 四、分析题:(20) 1、简述管材成型机头的组成(1-10的名称)及工作过程 B卷 一、填空题:(40X1) 1、高分子或称聚合物分子或大分子由许多重复单元通过键有规律地连接而成的分子,具有高的分子量。 2、热塑性塑料的挤出成型工艺过程可分为3个阶段,其分别是: 、、。 3、添加剂包括工艺添加剂和功能添加剂请任意写出四种添加剂的名称:、、、。 4、聚合物物理状态有、、。所对应的温度有:、、。 5、写出四种聚合物成型方法:、、、。 6、通常单螺杆挤出机由、、和温控系统组成。 7、注塑机的基本参数有:、、、。等。

高分子合成工艺学

高分子合成工艺学. 论第一章绪 :塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、粘合剂、离子交换树脂高分子合成材料等材料。

三大合成材料:塑料、合成纤维、合成橡胶:将基本有机合成工业生产的单体,经过聚合反应合成高分子合成工业的任务高分子化合物,从而为高分子合成材料成型工业提供基本原料。:是合成树脂和添加剂(包括稳定剂、润滑剂、着色剂、增塑剂、塑料的原料。填料以及根据不同用途而加入的防静电剂、防霉剂、紫外线吸收剂等)塑料成型方法:注塑成型、挤塑成型、吹塑成型、模压成型等。(硫化剂、合成橡胶:高弹性体,制造橡胶制品时加入的添加物通常称为配合剂。硫化促进剂、助促进剂、防老剂、软化剂、增强剂、填充剂、着色剂等)自由基聚合方法:本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合主要有本体聚合、溶液聚合两种方法。在溶液聚离子聚合及配位聚合实施方法合方法中,如果所得聚合物在反应温度下不溶于反应介质中而称为淤浆聚合。 1、简述高分子化合物的生产过程。:包括单体、溶剂、去离子水等原料的贮存、洗涤、精(1)原料准备与精制过程制、干燥、调整浓度等过程相设备。溶解、:包括聚合用催化剂、引发剂和助剂的制造、引发剂(2)催化剂()配制过程贮存、调整浓度等过程与设备。:包括聚合和以聚合釜为中心的有关热交换设备及反应物料输(3)聚合反应过程送过程与设备。:包括未反应单体的回收、脱除溶剂、催化剂,脱除低聚物等过程分离过程(4)与设备。:包括聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存、包装聚合物后处理过程(5)等过程与设备。(6)回收过程:主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程及设备。此外三废处理和公用工程如供电、供气、供水等设备。、比较连续生产和间歇生产工艺的特点。2:聚合物在聚合反应器中分批生产的,当反应达到要求的转化率时,间歇聚合.

东华大学高分子材料成型原理复习材料

1-1.通用高分子材料主要有那几大类? 答:纤维、塑料、橡胶、胶黏剂、涂料 1-2.高分子材料加工与高分子合成的区别? 答:“高分子材料加工”定义为“对聚合物材料或体系进行操作以扩大其用途的工程”,它是把聚合物原材料经过多道工序转变成某种制品的过程。经过高分子材料加工得到的制品在物理上处于和原材料不同的状态,但化学成分基本相同;而高分子合成是指经过一定的途径,从气态、液态、固态的各种原料中得到化学上不同于原料的高分子材料。 1-3.高性能纤维有哪些? 答:低热稳定性,高强度纤维:UHMWPE、PVA 高热稳定性,高强度纤维(200-300℃):对位芳纶、芳族聚酯、杂环聚合物纤维 高热稳定性、耐热纤维(≤350℃):间位芳纶、聚酰亚胺纤维、酚醛纤维、碳纤维 高热稳定性、无机纤维:碳化硅纤维、玻璃纤维、氧化铝纤维 1-4.判断题 经过加工过程,高分子材料在物理上处于和原材料相同的状态。(×) 1-5 选择题 高强高模聚乙烯纤维材料和Lyocell纤维材料分别属于③。 ①生态高分子材料和智能高分子材料 ②智能高分子材料和功能高分子材料 ③高性能高分子材料和生态高分子材料 ④功能高分子材料和高性能高分子材料 为什么纤维素材料的加工不能采用先熔融再成型的方法? 纤维素大分子中含有大量的-OH基团,由于氢键的作用,使大分子间作用力较大,这将导致熔融热焓△H较大;另一方面,纤维素大分子中存在环状结构,使分子链的刚性较大,这将导致熔融熵变△S较小。这两方面的原因使得熔融纤维素的温度(= △H / △S )将变得较高,而纤维素的分解温度又相对较低,因此,当加热纤维素至一定温度时,会出现纤维素未开始熔融便已被分解的现象,因此,纤维素材料的加工不能采用先熔融再成型的方法。 请阐述选择聚合物溶剂的几种实用方法及其适用范围 1. 可根据极性相近规律即极性的聚合物易溶于极性溶剂、非极性的聚合物易溶于非极性或弱极性溶剂的规律来初步选择溶剂。 2. 可根据溶度参数理论,按照溶剂与聚合物的内聚能密度或溶度参数应尽可能接近的规则来选择溶剂。 (1) 对于非极性分子体系(即非极性聚合物与非极性溶剂体系),可直接利用该规则选择溶剂。一般来讲,所选溶剂与聚合物间的溶解度参数之差绝对值应小于1.7-2.0。 (2) 非极性混合溶剂的选择一般也可利用该方法,其中,混合溶剂的溶解度参数δmix在混合前后无体积变化时可按δmix=(χ1ν1δ1+χ2ν2δ2)/(χ1ν1+χ2ν2)计算。(式中χi—i(i=1,2)组分的摩尔数;vi—摩尔体积;δi—溶度参数。) (3) 对于极性分子或易形成氢键的体系,必须对溶度参数理论修正,应利用三维溶度参数(δd, δp, δh)、由聚合物的三维溶度参数为球心通过作三维溶度参数图来预测选择溶剂。该方法对非极性聚合物/溶剂体系和极性聚合物/溶剂体系均适用。 3. 还可根据高分子——溶剂相互作用参数(哈金斯参数)χ1来半定量地判断溶剂对

高分子材料成型加工原理

第一章绪论 1.按所属成型加工阶段划分,塑料成型加工可分为几种类型?分别说明其特点。 (1)一次成型技术 一次成型技术,是指能将塑料原材料转变成有一定形状和尺寸制品或半制品的各种工艺操作方法。目前生产上广泛采用的挤塑、注塑、压延、压制、浇铸和涂覆等。 (2)二次成型技术 二次成型技术,是指既能改变一次成型所得塑料半制品(如型材和坯件等)的形状和尺寸,又不会使其整体性受到破坏的各种工艺操作方法。 目前生产上采用的只有双轴拉伸成型、中空吹塑成型和热成型等少数几种二次成型技术。 (3)二次加工技术 这是一类在保持一次成型或二次成型产物硬固状态不变的条件下,为改变其形状、尺寸和表观性质所进行的各种工艺操作方法。也称作“后加工技术”。大致可分为机械加工、连接加工和修饰加工三类方法。 2.成型工厂对生产设备的布置有几种类型? (1)过程集中制 生产设备集中; 宜于品种多、产量小、变化快的制品; 衔接生产工序时所需的运输设备多、费时、费工、不易连续化。 (2)产品集中制 一种产品生产过程配套; 宜于单一、量大、永久性强的制品、连续性强; 物料运输方便,易实现机械化和自动化,成本降低。 3.塑料制品都应用到那些方面? (1)农牧、渔业(2)包装(3)交通运输(4)电气工业 (5)化学工业(6)仪表工业(7)建筑工业(8)航空工业 (9)国防与尖端工业(10)家具(11)体育用品和日用百货 4.如何生产出一种新制品? (1)熟悉该种制品在物理、机械、热、电及化学性能等方面所应具备的指标; (2)根据要求,选定合适的塑料,从而决定成型方法; (3)成本估算; (4)试制并确定生产工艺规程、不断完善。 第二章塑料成型的理论基础 1.什么是聚合物的结晶和取向?它们有何不同?研究结晶和取向对高分子材料加工有何实际意义? 2.请说出晶态与非晶态聚合物的熔融加工温度范围,并讨论两者作为材料的耐热性好坏。 晶态聚合物:Tm——Td;非晶态聚合物:Tf——Td。 对于作为塑料使用的高聚物来说,在不结晶或结晶度低时最高使用温度是Tg,当结晶度达到40%以上时,晶区互相连接,形成贯穿整个材料的连接相,因此在Tg以上仍不会软化,其最高使用温度可提高到结晶熔点。

高分子材料成型加工(含答案)

1.高分子材料成型加工:通常是使固体状态(粉状或粒状)、糊状或溶液状态的高分子化合物熔融或变形,经过模具形成所摇的形状并保持其已经取得的形状,最终得到制品的工艺过程。 2.热塑性塑料:是指具有加热软化、冷却硬化特性的塑料(如:ABS、PP、POM、PC、PS、PVC、PA、PMMA等),它可以再回收利用。具有可塑性可逆 热固性塑料:是指受热或其他条件下能固化或具有不溶(熔)特性的塑料(如:酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、聚胺酯、发泡聚苯乙烯、不饱和聚酯树脂等)具有可塑性,是不可逆的、不能再回收利用。 3. 通用塑料:一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料 工程塑料:指拉伸强度大于50MPa,冲击强度大于6KJ/m2,长期耐热温度超过100°C 的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀等的、可代替金属用作结构件的塑料. 4.可挤压性:材料受挤压作用形变时,获取和保持形状的能力。 可模塑性:材料在温度和压力作用下,产生形变和在模具中模制成型的能力。 可延展性:材科在一个或两个万向上受到压延或拉伸的形变能力。 可纺性:材料通过成型而形成连续固态纤维的能力。 5.塑化效率:高分子化合物达到某一柔软程度时增塑剂的用量定义为增塑剂的塑化效率。定义DOP的效率值为标准1,小于1的则较有效,大于1的较差. 6.稳定流动:凡在输送通道中流动时,流体在任何部位的流动状况及一切影响流体流动的因素不随时间而变化,此种流动称为稳定流动。 不稳定流动:凡流体在输送通道中流动时,其流动状况及影响流动的各种因素都随时间而变化,此种流动称之不稳定流动。 7. 等温流动是指流体各处的温度保持不变情况下的流动。(在等温流动情况下,流体与外界可以进行热量传递,但传入和输出的热量应保持相等) 不等温流动:在塑料成型的实际条件下,由于成型工艺要求将流道各区域控制在不同的温度下:而且由于粘性流动过程中有生热和热效应,这些都使其在流道径向和轴向存在一定的温度差,因此聚合物流体的流动一般均呈现非等温状态。 8. 熔体破裂: 聚合物在挤出或注射成型时,在流体剪切速率较低时经口模或浇口挤出物具有光滑的表面和均匀的形状。当剪切速率或剪切应力增加到一定值时,在挤出物表面失去光泽且表面粗糙,类似于“橘皮纹”。剪切速率再增加时表面更粗糙不平。在挤出物的周向出现波纹,此种现象成为“鲨鱼皮”。当挤出速率再增加时,挤出物表面出现众多的不规则的结节、扭曲或竹节纹,甚至支离和断裂成碎片或柱段,这种现象统称为熔体破裂. 9. 离模膨胀:聚合物熔体挤出后的截面积远比口模截面积大。此种现象称之为巴拉斯效应,也成为离模效应。离模膨胀依赖于熔体在流动期间可恢复的弹性变形。有如下三种定性的解释:取向效应、弹性变形效应(或称记忆效应)、正应力效应。 10. 均匀程度指混人物所占物料的比率与理论或总体比率的差异。 分散程度指混合体系中各个混人组分的粒子在混合后的破碎程度。破碎度大。粒径小,起分散程度就高;反之。粒径大,破碎程度小,则分散的不好 11. 塑炼:为了满足各种加工工艺的要求,必须使生胶由强韧的弹性状态变成柔软而具有可塑性的状态,这种使弹性生胶变成可塑状态的工艺过程称作塑炼。 混炼就是将各种配合剂与可塑度合乎要求的生胶或塑炼胶在机械作用下混合均匀,制成混炼胶的过程。 12. 固化速率:是以热固性塑料在一定的温度和压力下,压制标准试样时,使制品的物理机械性能达到最佳值所需的时间与标准试件的厚度的比值(s/mm厚度)来表示,此值愈小,固化速率愈大。 13.成型收缩率:在常温常压下,模具型腔的单向尺寸L 。和制品相应的单向尺寸L之差与

高分子材料成型工艺学期末考试复习

名词解释: 1.降解:聚合物在成型、贮存或使用过程中,因外界因素如物理的(热、力、光、电、超声波、核辐射等),化学的(氧、水、酸、碱、胺等)及生物的(霉菌、昆虫等)等作用下所发生的聚合度减少的过程。 2.比热容单位质量材料升高1度时所需的热量,单位KJ/Kg.K 3.表观密度指料粒在无外压力下包含空隙时的密度 4.解取向:在热的作用下取向的大分子链趋向紊乱无序的自发过程称为解取向。 5.拉伸取向:大分子链、链段等结构单元在拉伸应力作用下沿受力方向的取向。 6.偶联剂:增强塑料中,能提高树脂和增强材料界面结合力的化学物质. 偶联剂分子是一类多官能团物质,它的一端可与无机物表面的化学基团反应,形成牢固的化学键合,另一端则有亲有机物的性质,可与有机物分子反应或物理缠绕,从而把两种性质不同的材料牢固结合起来。 7.抗静电剂:是一类能够降低塑料表面电阻率,增大漏电速率,使静电不能在塑料表面积累的化合物. 8.注射速率:指注射机单位时间内的最大注射量,是螺杆的横截面积与其前进速度的乘积. 9.挤出胀大:亦称出口膨胀,是指塑料熔体被强迫挤出口模时,挤出物尺寸大于口模尺寸,截面形状也发生变化的现象。 10压延效应:是将接近粘流温度的物料通过一系列相向旋转着的平行辊筒的间隙,使其受到挤压或延展作用,成为具有一定厚度和宽度的薄片状制品。 1.熔点Tm 是指结晶性聚合物中大分子链从有序状态转变到无序粘流态所需要的温度。 2结晶度 不完全结晶的高聚物中晶相所占的质量分数或体积分数。 3.取向 高聚物分子和某些纤维状填料,在成型过程中由于受到剪切流动(剪切应力)或受力拉伸时而沿受力方向作平行排列的现象。 4.等规度 聚合物中等规异构体所占比例称为等规指数,又称等规度。 5固化速率:是热固性塑料成型时特有的也是最重要的工艺性能.它衡量热固性塑料成型时化学反应的速度 等规指数:聚合物中等规异构体所占的比例。 比热容:单位质量材料升高1℃时所需要的热量,单位为KJ/Kg?K。 熔体质量流动速率:在一定的温度和载荷下,熔体每10分钟从标准的测定仪所挤出的物料质量,单位g/10min。 热塑性塑料:加热时可以变软以至熔融流动并可塑制成一定形状,冷却后固化定

高分子成型加工原理

1、什么叫混合、混炼?并指出各自的特点。 混合是一种趋向于减少混合物非均匀性的操作。 混炼是指用炼胶机将生胶或塑炼生胶与配合剂练成混炼胶的工艺。 混合:温度低(一般低于聚合物熔点),剪切速率小;混炼:温度高(一般高于聚合物熔点),剪切速率大。 2、试述捏合机、高速混合机、开炼机、密炼机的基本结构、工作原理和机器的规格型号。 (1) Z形捏合机 基本结构:带有加热(冷却)夹套的鞍形混合室、一对Z形搅拌器、电气传动装置等。捏合机除了通过夹套加热和冷却外,还可在搅拌器中心开设通道,通加热或冷却载体,以便准确及时地控制捏合时物料的温度。 工作原理:混合时,物料借助于相向转动的一对搅拌器沿着混合室的侧壁上翻,而后在混合室的中间下落,再次为搅拌器所作用。这样重复循环,物料得到多次折叠和撕捏作用,从而得到均匀混合。 (2)高速混合机 基本结构:附有加热或冷却夹套的圆筒形混合室、一个装在混合室底部的高速转动的搅拌叶轮、排料装置、折流板(挡板)以及电气传动装置等。 工作原理:高速混合机工作时,高速旋转的叶轮借助表面与物料的摩擦力和侧面对物料的推力使物料沿叶轮切向运动。同时,由于离心力的作用物料被抛向混合室内壁,并且沿内壁面爬升,当升到一定高度后,由于重力的作用,物料又落回到叶轮中心,接着又被抛起。物料的表面不断得到更新,由于叶轮的转速很高,物料运动速度很快,快速运动的物料粒子之间相互碰撞、摩擦,使得团块破碎,物料因摩擦升温,同时迅速地进行着交叉混合,这些作用促进了各组分的均匀分布和对液态添加剂的吸收。规格型号:GH200,GH表示高速混合机,200表示工作容量200升。实际加料量为工作容量的50~75%。 (3)开炼机 基本结构:两只辊筒、辊距调节装置、安全装置、加热冷却系统和传动系统等。辊筒为中空结构,内部可通加热或冷却载体,也可直接放置电加热棒加热。 工作原理:开炼机工作时,两个辊筒相向旋转,且速度不等。放在辊筒上的物料由于与辊筒的摩擦和粘附作用以及物料之间的粘结力而被拉入辊隙之间,在辊隙内物料受到强烈的挤压和剪切,这种剪切使物料产生大的形变,从而增加了各组分之间的界面,产生了分布混合。该剪切也使物料受到大的应力,当应力大于物料的许用应力时,物料会分散开,即分散混合。所以提高剪切作用就能提高混合塑炼效果。 规格型号:SK-160;SK表示塑料开炼机,160表示辊筒直径160mm。 XK橡胶双辊开炼机。 3、决定开炼机正常工作的条件是什么? 开炼机正常工作时的两个条件: ①物料与辊筒的摩擦角应大于接触角; ②两个辊筒之间存在速比。减小辊筒间距和加大辊筒速比,可以加大剪切作用。 4、高速混合机中折流板的作用是什么? 改变混合时物料的流型;内部安装测温传感器,测试物料的温度。 5、常见的连续混合设备有哪几种,各有什么特点? 连续混合设备主要有单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、行星螺杆挤出机和连续混炼机。 6、生胶在成型加工前为什么要进行塑炼? 塑炼主要是为了降低生胶的弹性,增加可塑性,获得适当流动性,使橡胶与配合剂在混炼过程中易于混合分散均匀,也利于胶料进行各种成型操作。此外,还要使生胶的可塑性均匀一致,从而使制得的胶料质量也均匀一致。 模压成型部分 1、试简述热固性塑料的模压成型(压缩模塑)工艺过程。 模压成型通常称压缩模塑,是将模塑塑料在已加热到指定温度的模具中加压,使物料熔融流动并均匀地充满模腔,在加热和加压的条件下,经过一定的时间,使其发生化学交联反应而变成具有三维体型结构的热固性塑料制品。 2、为什么热塑性塑料较少采用模压成型的方法加工? 热塑性塑料模压成型时,必须将模具冷却到塑料固化温度以下才能定型为制品,为此需交替加热与冷却模具,生产周期长,故生产中很少采用。 3、什么是BMC、SMC?它们常采用何种方法成型? BMC:块状模塑料,用预混法制成的聚酯树脂模塑料,模塑料成团块状,故也称料团。 SMC:片状模塑料,用预浸法制成的片状聚酯树脂模压料。 4、热固性塑料、热塑性塑料、橡胶的模压成型有什么不同? 成型过程中热塑性塑料不发生化学变化,而后两者有物理和化学变化。

高分子成型工艺

高分子材料:是一定配合的高分子化合物(即高聚物,由主要成分树脂或橡胶和次要成分添 加剂组成)在成型设备中,受一定温度和压力的作用熔融塑化,然后通过模塑制成一定形状, 冷却后在常温下能保持既定形状的材料制品。 塑料:以树脂(或在加工过程中用单体直接聚合)为主要成分,以增塑剂、填充剂、润滑剂、 着色剂等添加剂为辅助成分,在加工过程中能流动成型的材料。 橡胶:室温下具有高弹性的高分子化合物,经在适当配合剂存在下,在一定温度和压力下硫 化(交联)而制得的弹性体材料。化学纤维:人造纤维和合成纤维的总称,用以替代天然纤维制造各种织物。 前者是纤维素和蛋白质改性而成;后者由合成高分子化合物经纺丝而成。 添加剂(助剂):是为了改善高分子材料加工性能和制品的使用性能而使用的辅助材料,作 为制品的次要成分同样是必不可少的。按高聚物几何构型分:线型高聚物、(支链型高聚物)、体型高聚物。 交联:聚合物的成型过程,形成三向网状结构的反应称为交联。 线性聚合物的聚集态与成型过程的关系(示意图):P8…… 处于玻璃化温度Tg 以下的聚合物为坚硬固体;在Tg 以上的高弹态,聚合物模量减少很多, 形变能力显著增大,但形变仍是可逆的;高弹态的上限温度是Tf ,由Tf (或Tm )开始聚合 物转变为黏流态,通常又将这种液体状态的聚合物称为溶体。高分子材料的成型四性能:可挤压性,可模塑性,可纺性,可延性。 聚合物的黏弹性形变与成型条件的关系: 成型过程线型聚合物的总形变γ可以看成是普弹形变γE 、高弹形变γH 和黏性形变γV 三部分所组成: σ为外作用力;t 为外力作用时间;E1和E2分别为聚合物的普弹形变模量和高弹形变模量;η2和η3分别表示聚合物高弹形变和黏弹形变时的黏度。影响聚合物剪切黏度的因素: ①聚合物分子结构对黏度的影响 a 链结构的影响 聚合物分子链柔性越大,缠结点越多,链的解缠和滑移越困难,聚合物流动时非牛顿性越强。 b 平均分子量的影响 聚合物的黏性流动主要是分子链之间发生的相对位移。因此平均分子量越大,流动性差,黏 度较大。反之,黏度较低些。c 分子量分布的影响 平均分子量相同、分子量分布不同时,聚合 物熔体的黏度随分子量分布宽度而迅速下降, 其流动行为表现出更多的非牛顿性。②温度对黏度的影响 高聚物的黏度像一般液体那样,是随温度升高而降低的。 ③剪切速率对黏度的影响 绝大多数高聚物熔体都属于假塑性流体,这类流体的特征是在其他条件不变的前提下,随剪 切速率的增加,熔体黏度下降,故又称剪切变稀流体。④压力对黏度的影响 体积压缩引起自由体积减少,分子间距离缩小,将导致流体的黏度增加,流动性降低。 ⑤添加剂的影响 a 增塑剂:加入增塑剂会降低成型过程中熔体的黏度。 b 润滑剂:聚合物加入润滑剂可以改善流动性。 c 填充剂:填充剂的加入,一般会使聚合物的流动性降低。 加热效率出发,分析柱塞式注射机上使用分流梭的原因? t e E E t E V H E 321)1(22ησσσγγγγη+-+=++=-

高分子材料成型加工原理试题

高分子材料成型加工原理试题 Material Science & Technology Department, Major: Polymer Science & Engineering, Class: 2008-2. 一、填空 1、聚合物具有一些特有的加工性质,如有良好的__可模塑性__,__可挤压性__,__可纺性__和__可延性__。 2、__熔融指数__是评价聚合物材料的可挤压性的指标。 4、按照经典的粘弹性理论,线形聚合物的总形变由普弹性变、推迟高弹形变、粘弹性变三部分组成。 5、晶核形成的方法:均相成核、异相成核。 6、单螺杆挤出机的基本结构:传动部分、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模、辅助设备。 1. 按照塑料塑化方式的不同,挤出工艺可分为(干法)和(湿法)二种;按照加压方式的不同,挤出工艺 又可分为(连续式)和(间歇式)两种。 2 、聚合物流动过程最常见的弹性行为是:端末效应和不稳定流动。 3、注射过程包括加料、塑化、注射、冷却和脱模五大过程。 7、螺杆结构的主要参数:t、W、h分别指的是螺距、螺槽宽度、螺槽深度。 1、非牛顿流体受到外力作用时,其流动行为有以下特征:(剪应力)和(剪切速率)间通常不呈比例关系,因而剪切粘度对剪切作用有依赖性;非牛顿性是(粘性)和(弹性)行为的综合,流动过程中包含着不可逆形变和可逆形变两种成分。 2、聚合物的粘弹性行为与加工温度T有密切关系,当T>Tf时,主要发生(粘性形变),也有弹性效应,当Tg

高分子材料成型原理题库(简化)

高分子材料加工成型原理题库 一、填空: 1.聚合物具有一些特有的加工性质,如有良好的可模塑性,可挤压性,可纺性和可延性。 正是这些加工性,正是这些加工性质为聚合物材料提供了适于多种多样加工技术的可能性。 2.熔融指数是评价聚合物材料的可挤压性这一加工性质的一种简单而又实用的方法,而螺旋流动试验是评价聚合物材料的可模塑性这一加工性质的一种简单而又实用的方法。3.在通常的加工条件下,聚合物形变主要由高弹形变和粘性形变所组成。从形变性质来看包括可逆形变和不可逆形变两种成分,只是由于加工条件不同而存在着两种成分的相对差异。 4.PS、PP、PVC、PC、HDPE、PMMA和PA分别是聚合物聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、高密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚酰胺的缩写。 5.聚合物的粘弹性行为与加工温度T有密切关系,当T>Tf时,主要发生粘性形变,也有弹性效应,当Tg

高分子合成工艺学

第一章 1.高分子合成工艺学的主要任务。 将基本有机合成生产的单体,经聚合反应合成高分子化合物,为高分子合成材料成型提供基本原料。基本有机合成、高分子合成和高分子合成材料成型时密切相联系的三个部门。2.高分子材料的主要类型、品种及发展方向。 塑料。品种:通用塑料,工程塑料。发展方向:具有优异性能的高性能、耐高温塑料。 合成橡胶。品种:通用合成橡胶,特种合成橡胶。发展方向:通用橡胶主要替代部分天然橡胶产品,特种橡胶主要制造耐热、耐老化。耐油或耐腐蚀等特殊用途的橡胶产品。 合成纤维。品种:聚酯(涤纶纤维)、聚丙烯腈(腈纶纤维)、聚酰胺(棉纶纤维或尼龙纤维)等。发展方向:具有耐高温、耐腐蚀、或耐辐射的特种用途合成纤维。 3.工业生产中合成聚氯乙烯采用哪几种聚合方法,简单说明原因。 4.说明高分子合成材料的生产过程,各过程的特点及意义。 1、原料准备与精制过程。包括单体、溶剂。去离子水等原料的贮存。洗涤、精制、干燥、 调整浓度等过程与设备。 2、催化剂(引发剂)配制过程。包括聚合用催化剂、引发剂和辅助剂的制造、溶解、贮存、 调整浓度等过程与设备。 3、聚合反应过程包括聚合和以聚合釜为中心的热交换设备及反应物料输送过程与设备。 4、分离过程。包括未反应单体的回收、脱落溶剂、催化剂。脱除低聚物等过程与设备。 5、聚合物后处理过程包括聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存、包装等过程与设备。 6、回收过程。主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程及设备。 第二章 1.石油裂解制烯烃的工艺过程。 液态烃在水蒸气存在下,于750~820?C高温热裂解为低级烯烃、二烯烃。为减少副反应,提高烯烃收率,液态烃在高温裂解区的停留时间仅0.2~0.5 s。 2、高分子合成材料的基本原料(乙烯、丙烯、丁二烯、苯乙烯)的来源及生产方法。 基本原料来源:石油、煤炭、植物及农副产品等。单体原料来源路线为:石油化工路线、煤炭路线和其他原料路线。

高分子材料成型加工塑料成型工艺学考试复习题精修订

高分子材料成型加工塑料成型工艺学考试复习 题 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

挤出1.以硬质PVC为例说明管材挤出成型加工工艺及其特点以及影响因素(10 分) 2. 答:挤出工艺:物料经挤出机塑化、机头口模成型后,经定型装置冷却定型、冷却水槽冷却、牵引、切割,得到管材制品。(3分) 特点:①口模横截面积不能大于挤出机料筒横截面积的40%。②挤出机头有直通式和偏移式两类,后者只用于内径尺寸要求精确的产品,很少采用。③定径套内径略大于管材外径;机头上调节螺钉可调节管材同心度;牵引速度可调节管材尺寸;(4分)④PVC,粘度大,流动性差,热稳定性差;生成热多,结合缝不易愈合,管材易定型。(3分)。 影响因素:温度、螺杆转速及冷却、牵引速度、压缩空气 3.简述挤出成型原理并讨论提高加料段固体输送速率的措施。 4. 原理:粉(粒)料,加入挤出机经①加热、塑化成熔体,再经机头口模②流动成型成连续体,最后经冷却装置③冷却定型成制品。(4分)。措施:提高螺杆转速,提高料筒内表面摩擦系数fb,降低螺杆外表面摩擦系数fs(4分)。 5.简述管材挤出的工艺过程及管材挤出的定径方法。 6. 答:管材挤出的基本工艺是:物料经挤出机塑化、机头口模成型后,经定型装置冷却定型、冷却水槽冷却、牵引、切割,得到管材制品。(3分)(4分) 管材的内外径应分别等于管芯的外径和口模的内径。管材挤出的定径方法分为定内径和定外径两种。(2分) 外径定型是使挤出的管子的外壁与定径套的内壁相接触而起定型作用的,为此,可用向管内通入压缩空气的内压法或在管子外壁抽真空法来实现外径定型。(2分) 内径定型法是将定径套装于挤出的塑料管内,即使挤出管子的内壁与定径套的外壁相接触, 在定径套内通以冷水对管子冷却定径。(2分)

2020版《高分子成型加工》

中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性:公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能,课程性质:必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述: 高分子成型加工是研究将聚合物转变成实用材料或制品的工程技术,是一门实践性、综合性很强的课程。课程内容包括高分子材料的成型原理、配方、加工方法、工艺过程等,测重研究实现转变的方法及所获得的产品质量与材料性质和工程技术因素的关系。通过本课程的学习,学生掌握高分子材料成型加工的主要原理以及一些重要的成型加工方法,熟悉高分子材料加工过程中的工艺调节以及高分子制品的质量控制等。 “Form and process of polymer” is a practical and comprehensive course which will introduce the engineering technology of transforming polymer into practical materials or products. The contents of this course are including that: the forming principle, formula, processing method and processing procedure of polymer materials. This course will focus on the method of transformation and the relationship between product quality and engineering factors. Through this course, students will master the main principles and some important processing methods of polymer materials, and be familiar with the processing adjustment and quality control of polymer products. 2.设计思路: 高分子材料的成型加工是高分子科学体系的一个重要组成分支,是建立在高分子化学和高分子物理基础上的。本课程的内容十分庞杂,包括了成型加工原理、成型加工工艺、加工设备、成型模具等几方面。同时本课程也是一门实践性很强的课程,不仅需要学生掌握基础理论知识,更需要培养学生的实际操作能力和知识运用能力。本课程从高分子材料的角度学习成型加工方法,主要内容包括塑料的成型加工方法,橡胶的成型加工方法及纤维纺丝成型。学生通过课程学习,可以明确材料的适用成型方法,具备对高分子材料生产过程的宏观调控的能力。 3. 课程与其他课程的关系: 先修课程:高分子物理、高分子化学。后置课程:专业实习。高分子成型加工是一门处于承上启下枢纽地位的重要专业课程,一方面要应用高分子物理、高分子化学方面的知识,另一方面更要注重在实践教学中对课程知识的巩固。

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