齐鲁工业大学聚合物加工原理与设备习题汇总 (1)

聚合物加工原理与设备习题汇总

Chapter 1绪论

1. 高分子材料成型加工的定义。

2．高分子材料成型加工的基本任务是什么？

3. 简述聚合物转变时所发生的主要变化。

4. 聚合物加工与成型的形式。

5. 聚合物成型加工方法是如何分类的？简要分为那几类？

6. 聚合物加工可分为哪几个过程？

Chapter 2 材料的加工性质

1、名词解释：可挤压性、可模塑性、可延性、可纺性、熔融指数、

2、试述聚合物成型加工对聚集态转变的依赖性？

5、为什么聚合物表现出可纺性，而小分子不具有可纺性？

3. 聚合物的粘弹行为对加工的影响？

Chapter 2-1 聚合物的流变性质（高物内容，未讲，但有考试涉及）

1、名词解释：牛顿流体、非牛顿流体、假塑性流体、膨胀性流体、时间依赖性液体、切力变稀切力增稠、表观粘度、触变性性液体、震凝性液体

2．与低分子物相比，聚合物的粘性流动有何特点？

3．什么是牛顿型流体和非牛顿型流体？试用流变方程和流动曲线说明非牛顿型流体的类型。

4．何谓表观粘度？试述大部分聚合物熔体为假塑性流体的理由。

5．简述聚合物的相对分子质量与其熔体粘度的关系。

6．试述温度对聚合物熔体粘度的影响。

7、剪切流动和拉伸流动有什么区别？

8．分析并讨论影响热塑性塑料成型加工中熔体粘度的因素。

9、何谓温度－压力等效性？生产时为什么不能同时大幅度提高温度和压力？

10.加工过程中提高压力的利弊?

11.在实际加工过程中,PC和PE采用什么方法降低粘度最佳?为什么?

12.比较热固性塑料、热塑性塑料加工过程中的流变行为。

13.讨论分子量分布对聚合物粘度的τ、γ敏感性的影响？

14.在实际加工过程中,PS、PMMA和PVC（剪切速率或剪应力）采用什么方法降低粘度最佳?为什么?

15.在中等剪切速率范围内，结合聚合物结构说明切力变稀和切力增稠现象？

Chapter 2-2 聚合物液体在管和槽中的流动（自学）

名词解释：端末效应、鲨鱼皮症、压力流动、收敛流动、拖曳流动、柱塞流动1．聚合物熔体在剪切流动过程中有哪些弹性表现形式？在成型过程中可采取哪些措施来减少弹性表现对制品质量的不良影响？

2．聚合物熔体的离模膨胀产生的原因是什么？分析影响因素。在生产工艺和机械设计上采取哪些措施以确保挤出物尺寸的稳定性？

3．何谓“鲨鱼皮症”？试述其产生的机理。

4．简述影响熔体破裂的因素。试分析塑料熔体在注射充模流动过程中产生熔体破裂的原因及对制品质量的影响。在生产上应采取哪些措施避免出现熔体破裂现象？

5.造成不稳定流动的原因是什么?

6．毛细管测聚合物熔体粘度的原理?

Chapter 3&4 聚合物加工过程中的物理和化学变化

1．什么是聚合物的结晶和取向？研究结晶和取向对高分子材料加工有何实际意义？

2．为什么聚合物的结晶温度范围是Tg～Tm？

3．什么是结晶度？结晶度的大小对聚合物性能有哪些影响？

4．何谓聚合物的二次结晶和后结晶？

5、加工过程中聚合物结晶有何特点？

6．聚合物在成型过程中发生取向的原因及形式有哪几种(产生的原因：流动和拉伸；形式：单轴和双轴)？取向对高分子材料制品的性能有何影响？

7．要使聚合物在加工中通过拉伸获得取向结构，应在该聚合物的什么温度下拉

伸？

8、何谓降解？p83加工过程中是如何利用或避免降解？

9、何谓交联？p90影响交联速度和交联程度的因素有那些？

10．在高分子材料成型加工中，哪些地方要求交联？交联能赋予高聚物制品哪些性能？

Chapter 5 成型物料的配制

1、名词解释：抗氧剂、混合、均匀性、分散性、内润滑、外润滑、喷霜

2．为什么工业上不会选用单一（纯）聚合物制造商品？高分子材料中添加助剂的目的是什么？

3、成型用物料的主体是什么？有何作用？

4.聚合物分子量、分子量分布、颗粒结构、粒度对聚合物加工性能的影响。5．增塑剂作用的实质是什么？并请区分“主增塑剂”、“副增塑剂”和“增塑剂相容性”等概念。

6.对增塑剂有哪些要求，增塑的目的是什么?

7、简述增塑剂的增塑机理，如何选用增塑剂？

8、何谓稳定剂？简述热稳定剂的稳定机理。

9、何谓填充剂？加入填充剂或增强填料的目的是什么？

10、何谓润滑剂？为什么润滑剂有内、外之分？

11．什么是热稳定剂？哪一类聚合物在成型加工中须使用热稳定剂？

12.混合、捏合与塑炼有什么差别?

13.混合过程靠哪些作用完成?

14．物料的混合有哪三种基本运动形式？聚合物成型时熔融物料的混合以哪一种运动形式为主？为什么？

15．什么是“非分散混合”，什么是“分散混合”，两者各主要通过何种物料运动和混合操作来实现？

16．为什么在评定固体物料的混合状态时不仅要比较取样中各组分的比率与总体比率的差异大小而且还要考察混合料的分散程度？

17、混合作用的机理是什么？如何评价混合效果？

18．什么叫塑料的混合和塑化，其主要区别在哪里？

19．哪些机械通常用于塑料的初混合？哪些机械用于塑炼？

20．塑料的塑化与橡胶的塑炼二者的目的和原理有何异同？

21．什么是“生胶的塑炼”，什么是“塑料的塑炼”，为什么要分别对生胶和塑料进行塑炼？两者分别可采取哪些措施，提高塑炼效果？

22.粉料及粒料的配制工艺过程及其作用。

配方实例分析：

1．试分析下列配方，要求：

（1）指出各成分在配方中的作用；

（2）判断制品基本性能，并说出相应的理由。

①PVC树脂（XS-4）100，邻苯二甲酸二辛酯10，邻苯二甲酸二丁酯8，

环氧脂肪酸辛酯3，液体钡－镉2，硬脂酸钡0.5，硬脂酸镉0.3，硬脂酸0.3，二氧化钛 3

②PVC树脂（XS-5）100，三盐基性硫酸铅5，二盐基性亚磷酸铅1.5，亚

磷酸三苯脂0.5，硬脂酸铅0.5，硬脂酸正丁酯0.3，石蜡0.3，氧化锑 5

③PVC树脂（XS-3）100，DOP 20，DBP 20，DOS 10，氯化石蜡5，UV-9

0.1，滑石粉1，氧化铁0.2，二月桂酸二丁基锡3

④丁睛橡胶100，硫磺1.5，促进剂M 1.5，促进剂TMTD 0.2，ZnO 5，硬

脂酸1，防老剂4010NA 1，半补强碳黑60，陶土30，沥青5，石蜡1.5 2．在生产宽1200mm，厚0.5mm的聚氯乙烯软膜时，采用以下配方：聚氯乙烯树脂100，三盐基硫酸铅2，硬酯酸钡1.2，硬酯酸铅0.8，邻苯二甲酸二辛酯30，癸二酸二辛酯10，环氧大豆油5，氯化石蜡5，硬酯酸0.8，碳酸钙8，钛箐兰0.5

问：配方中各组分的作用？配方中树脂、稳定剂、增塑剂、填充剂、润滑剂、颜料各占总量的百分之几？

Chapter 6 塑料的一次成型

6.1 挤出成型

1．名词解释

挤出成型、熔池、固体床、正流、逆流、环流、漏流、螺杆特征曲线、机头(口模)特征曲线

2．什么是挤出成型？

3. 挤出机由哪些部分组成？简述各部分的作用？

4．什么是挤出机螺杆的长径比？长径比的大小对塑料挤出成型有什么影响？长径比太大又会造成什么后果？

5．挤出机螺杆在结构上为何分段？分段的根据是什么？

6．挤出螺杆一般分为哪几段？每段各有什么作用？

7．什么叫压缩比？挤出机螺杆设计中的压缩比根据什么来确定？

8.机头有哪些作用?

9. 挤出机中安装多孔板和过滤网的目的是什么？

10．提高挤出机加料段固体输送能力，应对设备采取什么措施？

11．塑料在挤出机中的熔化长度的意义是什么？

12．塑料熔体在挤出机螺槽内有几种流动形式？造成这几种流动的主要原因是什么？

13．挤出成型工艺包括哪几个步骤？

14．管材挤出的工艺过程是什么？PPT 挤出管材如何定径？

6.2 注射成型

1、名词解释：塑化、塑化压力、注射压力、注射成型、主流道、分流道、浇口、凝封、注射周期

2、注射成型方法适合于何种制品的生产？为什么？请用框图形式表示一个完整

的注射成型工艺过程。

3、简述注射机的基本结构及工作原理。

4、注射机的分类方法有哪几种，每种方法中有几种类型，各适用于何种制品的

生产？

5、注射机的注射系统和锁模系统的作用是什么？其中注射系统主要由哪几部分

组成？

6．请从加热效率出发，分析柱塞式注射机上必须使用分流梭的原因。

7、与挤出机的螺杆相比，注射机的螺杆在结构上、运动上及功能上有何特点？8．塑料挤出机的螺杆与移动螺杆式注射机的螺杆在结构特点和各自的成型作用上有何异同？

9、注射机的喷嘴有何作用，分为哪几种类型？

10.注射模具由哪几部分组成?

11．保压在热塑性塑料注射成型过程中的作用是什么？

12.注射过程有哪五个工序?

13.注射过程有哪六个阶段?

14.影响注射成型的因素有哪些?

15、注射机的料筒温度应如何确定？

16、注射机的模具温度应如何确定？

17．试分析注射成型中物料温度和注射压力之间的关系，并绘制成型区域示意图。18．试分析注射成型过程中快速充模和慢速充模各有什么利弊。

6.3 压缩模塑

1、名词解释：预压、预热、模压压力、排气、欠熟、过熟、

2、何谓压缩模塑？简述压缩模塑的优缺点。

3、在压缩模塑过程中，为什么要采取预压、预热等操作？预热有那些设备？

4.模压成型有哪几道工序?

5、何谓排气操作？为什么要排气？

6．试分析模温的高低对模压成型工艺的影响。

7．在热固性塑料模压成型中，提高模温应相应地降低还是升高模压压力才对模压成型工艺有利？为什么？

8．热固性塑料模压成型中物料的预热温度对模压压力有何影响？为什么？

6.4压延成型

1．名词解释：压延成型、钳住区、贴胶、擦胶、压延效应

2．简述压延机的基本结构和工作原理。

3．压延时，压延机的辊筒为什么会产生挠度，对压延质量有何影响？说明对挠度有何补偿方法。

4．何谓压延效应？产生的原因及减小的方法是什么？

5．压延成型工艺能生产哪些塑料和橡胶制品？以软质PVC薄膜的生产过程为例，画出生产工艺流程。

6．何谓纺织物的贴胶和擦胶？

6.5 Others

1．铸塑成型包括哪几种方法？有哪些工艺特点？

2．简述静态浇铸成型工艺的生产步骤。

4．聚四氟乙烯模压烧结成型由哪三个基本过程组成？分析影响制品质量的因素。3．简述气发泡沫塑料的成型原理。

Chapter 7 塑料的二次成型

1、名词解释：中空吹塑成型、热成型、

2．简述二次成型的粘弹性原理。

3.影响中空吹塑成型的因素有哪些?

4．根据型坯生产特征，中空吹塑成型可分为哪两大类型？请用框图表示这两种成型方法的工艺过程。

5.什么叫热成型?它与注射成型相比有什么优缺点?

6．简述热成型的影响因素。

7.非晶聚合物和结晶聚合物的拉幅薄膜的生产该工艺有何差异,为什么?

8．用平膜逐次双向拉伸法成型PP薄膜时，挤出的厚片为何要急冷？冷却后的厚片在拉伸前为什么又要预热？9．简述影响双向拉伸薄膜成型的工艺因素。

Chapter 8 胶料的组成及

1、名词解释：捆包胶、通用合成橡胶、喷硫、特种合成橡胶、物理增塑剂、化学增塑剂、

2．简述橡胶的分类情况，并说明各种橡胶的典型特性。

3．简述异戊橡胶与天然橡胶的差别，为什么异戊橡胶是天然橡胶较理想的替代品。4．橡胶制品为何要使用配合剂？配合剂共分哪几类？

5．何谓硫化促进剂？有哪几种类型？典型品种及其主要特性？

6．交联配合剂对橡胶制品和热固性塑料制品的作用有何异同？为什么？

7、什么是填充剂和补强剂？它们的区别在哪里？

8.橡胶老化可能原因有哪些。防老剂起何作用？

9.何谓活性填充剂和惰性填充剂。炭黑有哪些主要品种。活性如何？

10.炭黑补强的基本思想是什么?影响补强因素有哪些?

11.碳黑的粒径和用量对橡胶的强力、弹性、硬度有何影响？

Chapter 9 胶料的加工

1、名词解释：混炼、塑炼、压型、

1.何谓塑炼。其目的和实质是什么？

2.生胶塑炼的方法：机械塑炼、化学塑炼、物理塑炼。

3．温度对生胶塑炼有何影响？为什么天然橡胶在115℃时塑炼效果最差？4．天然橡胶的低温机械塑炼的目的及其原理与聚氯乙烯塑料中添加邻苯二甲酸二丁酯的目的及其原理有何异同？

5．何谓橡胶的混炼？用开炼机和密炼机分别进行混炼时应控制的工艺条件有哪些？有何影响？

6．何谓胶料混炼过程中产生的结合橡胶？

7. 密炼机混炼的两种方法各有什么优缺点?

Chapter 10 硫化

1、名词解释：硫化、焦烧、定伸强度、焦烧时间、正流化时间、欠硫、过硫、2．请指出橡胶为什么要经过硫化与增强？

3．生胶和硫化胶在分子结构及性能上有何不同？

4．橡胶的硫化历程分为几个阶段？各阶段的实质和意义是什么？

5．何谓硫化三要素？

6．何谓正硫化和正硫化时间？正硫化时间的测定方法有哪几种？各有何特点？7．某一胶料的硫化温度系数为2，当硫化温度为137℃时，测出其硫化时间为80min，若将硫化温度提高到143℃，求该胶料达正硫化所需要的时间？上述胶料的硫化温度时间缩短到60min时，求所选取的硫化温度是多少？

8．某胶料的硫化温度系数为2，在实验室中用试片测定，当硫化温度为143℃时，硫化平坦时间为20～80min，该胶料在140℃下于模型中硫化了70min，问是否达到正硫化？

9.硫磺、金属氧化物、过氧化物主要用来硫化哪些橡胶？

10.何谓焦烧。在橡胶加工过程中如何防止焦烧？

11．何谓硫化剂？分哪几类？各自适用的橡胶类型是什么？

12.在橡胶硫化时,是否硫化起步阶段越长越好?为什么?

13.硫磺硫化的反应过程有哪几个基本阶段。为什么有ZnO时，橡胶制品的性能提高？

14.用酚醛树脂作硫化剂，当促进剂分别为金属卤化物或含卤高聚物时，ZnO存在与否对硫化有何影响？

15.各种硫化方法适用什么胶料与制品,各有什么优缺点?

Chapter 11～13合成纤维的纺丝及加工

1、名词解释：纤维、合成纤维、线密度、支数、断裂强度、断裂伸长率、2．简述纤维的类型。

3．成纤高聚物有哪些特征。

4．试述化学纤维的纺丝方法及其对成纤聚合物的适应性。

5．纤维拉伸中聚合物结构发生什么变化？对纤维性能产生什么影响？