聚合物加工成型大题复习版

聚合物加工成型大题复习版
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1.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。

答: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续相,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。

2.试比较天然橡胶NR,丁苯橡胶SBR,顺丁橡胶BR的弹性,耐老化性能,与硫磺反应性有何差异?并从化学结构上加以解释?

弹性:BR>NR>SBR;耐老化性:SBR>BR>NR;与硫磺反应性:NR>BR>SBR

天然橡胶NR:聚异戊二烯其弹性较高,但不耐老化,与硫化体系均匀混合在一起并在一定温度压力下可与硫磺反应。由于天然橡胶为线性聚合物,且含有不饱和双键,主链柔性高,因此弹性好。丁苯橡胶SBR:为丁二烯和苯乙烯共聚而成其弹性相对较差,但耐老化性强,硫化速度慢但硫化曲线平坦,不易焦烧和过硫化,从结构上来看,由于侧基中含有苯环,主链柔性变差,弹性低于橡胶,但相对不活泼。所以耐老化性强,但硫化速度缓慢。顺丁橡胶BR:为聚丁二烯其弹性很高,耐老化性性好,可用传统硫磺工艺进行硫化,因为组成双键的碳原子上缺少取代基,邻接双键的单键内旋转受阻小,因此主链柔性好,其弹性高于天然橡胶,它也是不饱和橡胶,所以相对活泼,耐老化性则优于天然橡胶,而硫化速度则比天然橡胶慢,比丁苯橡胶快。

3.什么是高分子合金,相容剂,判断相容性的方法有哪些?

高分子合金:塑料或橡胶经物理共混或化学改性后,形成的宏观上均相、微观上分相的一类材料。相容剂:与两种高分子化合物组分都有较好的相容性,可降低界面张力,强化两种或两种以上高分子化合物界面粘结性的物质。相容性的判断:(1)测定Tg(DSC、 DMA)。完全相容型高分子合金出现一个Tg ,具有一定相容性的高分子合金出现两个相互靠拢的Tg。(2)溶解度参数。两组分的溶解度参数越接近,相容性越好,当|δ1 -δ2|临界≤0.5时,两组分可以相容。

4.什么是热稳定剂?哪一类聚合物在成型加工中须使用热稳定剂?对于加有较多增塑剂和不加增塑剂的两种塑料配方,如何考虑热稳定剂的加入量?请阐明理由。

热稳定剂是指在加工塑料制品时为防止加工时的热降解或者防止制品在长期使用过程中老化而添加的物质。热稳定剂主要用于PVC塑料中,PVC是热不稳定性的塑料,其加工温度与分解温度相当接近,只有加入热稳定剂才能实现在高温下的加工成型,制得性能优良的制品。含较多增塑剂的塑料不加或少加热稳定剂,不加增塑剂的塑料应多加热稳定剂。加入增塑剂的塑料降低了聚合物分子之间的作用力,制品的玻璃化温度和软化温度均降低,故可少加热稳定剂。

5.试述增塑剂的作用机理。

增塑剂可使高分子材料塑性增加,改进其柔软性、延展性和加工性。按作用方式可分为外增塑作用、内增塑作用。起外增塑作用的是相对低分子量的化合物

或聚合物,通常为高沸点的较难挥发的液体或低熔点的固体。其分子上的极性基团与PVC上的氯原子相互吸引,减少了PVC分子之间的相互作用,即减少了物理交联点。此外,增塑剂分子比PVC分子要小得多,活动较容易,增加了PVC分子链段的活动空间,从而使PVC分子Tg下降,塑性增加。起内增塑作用的通常为共聚树脂,即在均聚物Tg较高的单体中引入均聚物Tg较低的第二单体,进行共聚,降低高分子化合物的有序程度(即结晶度)增加分子的柔软性。

6.何谓硫化促进剂?有哪几种类型?典型品种及其主要特性?

硫化促进剂是可以缩短胶料硫化时间,提高硫化速度,减少硫磺用料、改善硫化胶物性的一类物质。按化学成分:噻唑类、次磺酰胺类、胍类、秋兰姆类、二硫代氨基甲酸盐类、醛胺类、硫脲类等。按作用功能(硫化速度):超速、半超速、中速、慢速、后效性促进剂。按促进剂在硫化时与H2S作用的酸、碱性:酸性、碱性、中性促进剂。典型品种:a噻唑类(半超速、酸性)主要品种:促M、促DM;主要特性:硫化平坦期长,硫化速度较快,硫化胶有较好的综合性能。应用:应用广泛,无污染性,可用于白色、浅色或透明制品;但因有苦味,不宜用于与食品接触的橡胶制品中。b次磺酰胺类(后效性、中性)主要品种:促CZ、促NOBS;主要特性:具有较长的焦烧时间、较快的硫化速度。应用:广泛用于合成橡胶,大量用于制造轮胎和受巨大拉力的制品;但不适用纯白色制品 c秋兰姆类(超速、酸性)主要品种:促TMTM、促TMDM;主要特性:硫化速度很快,但硫化平坦范围窄,焦烧时间短。应用:常用于要求低温和快速硫化的场合,小制品、薄制品,可用于白色、艳色、透明的制品及与食品接触的制品。d二硫代氨基甲酸盐类(超速、酸性)主要品种:促PZ、促EZ;主要特性:同秋兰姆类,临界温度低,促进效力强,可在低温和室温下起作用。应用:常用于低温或室温硫化的场合。e胍类(碱性、中速)主要品种:促D 主要特性:焦烧时间短,硫化速度慢,硫化平坦性差,所得硫化胶的性能较差。应用:一般不单独使用,常用作第二促进剂。f醛胺类(弱促进剂)主要品种:促H、作第二次促进剂,主要用于透明及浅色制品。g硫脲类是氯丁橡胶和氯化丁基橡胶的专用促进剂,主要品种有NA-22。

7.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。

① PVC树脂(XS-4)100(加工所需原料构成的主体),邻苯二甲酸二辛酯 10(增塑剂,降低材料加工温度,软化制品),邻苯二甲酸二丁酯 8(增塑剂),环氧脂肪酸辛酯 3(辅增塑剂和稳定剂还具有一定的润滑性,作固定改善材料的加工性能),液体钡-镉 2(热稳定剂,耐热耐光作用,提高材料在加工使用过程中对光热的承受能力),硬脂酸钡0.5、硬脂酸镉0.3(金属皂类热稳定剂,润滑剂),硬脂酸 0.3(润滑剂,改善材料加工流动性,使之易于成型),二氧化钛 3(着色剂,使制品呈现白色)

从配方中可看出,制品中加入较多增塑剂和热稳定剂,制品因为半硬质PVC,可能有较高的加工温度,二氧化钛着色,故制品为白色。

② PVC树脂(XS-5)100,三盐基性硫酸铅 5,二盐基性亚磷酸铅1.5(PVC常用热稳定剂,提高材料加工时对热的承受能力,防止侧基脱除、分解),亚磷

酸三苯脂 0.5(PVC辅助稳定剂,捕捉金属氧化物和HCL分解过氧化物,一般与上述两种稳定剂配合使用),硬脂酸铅0.5(热稳定剂兼润滑剂,改善PVC 的热承受能力和加工性能),硬脂酸正丁酯 0.3、石蜡0.3(润滑剂),氧化锑 5(阻燃剂)

配方中加入较多热稳定剂,故有很好的加工性能、热承受能力,加入了阻燃剂,故制品较难燃,较可能为硬质PVC。

③ PVC树脂(XS-3)100,DOP 20,DBP 20(通用增塑剂,降低制品的加工温度,软化制品),DOS 10(耐寒性增塑剂,起辅助增塑作用,强化制品对低温的承受能力),氯化石蜡 5(增塑剂并且有阻燃性),UV-9 0.1(紫外线吸收剂,起光稳定作用),滑石粉 1(润滑剂,填充剂,起各向补强作用),氧化铁 0.2(着色剂),二月桂酸二丁基锡 3 (有机锡类热稳定剂)

配方中加入大量增塑剂,而未加入太多稳定剂,故为软质PVC制品。加入了有机锡类稳定剂和POS耐寒剂,可能为耐寒性PVC薄膜。

④丁睛橡胶 100,硫磺1.5(硫化剂,提高生胶物理机械性能,耐热耐化学性能),促进剂M 1.5,促进剂TMTD 0.2(半超速/超速促进剂,缩短硫化时间,提高硫化速度,减少硫化剂用量), ZnO 5(无机硫化活性剂),硬脂酸 1(有机活性剂,与ZnO并用),防老剂4010NA 1(防老剂,降低生胶老化速度),半补强碳黑 60(补强剂,还可以增加生胶耐磨性能),陶土 30(填充剂,,起补强作用),沥青 5(软化剂,增粘剂),石蜡1.5(润滑剂,防老剂,起物理防老作用)

该配方采用极性强的丁晴橡胶,可能为耐油制品,加入了促进剂可能为小制品如耐油密封件等。

8.配方有哪几种表示方法?各有何作用?相互关系是什么?

a基本配方:即以高分子化合物质量为100份,其他组分则以相对于高分子化合物的质量份数表示。此法计量容易,应用广泛,适于工业生产,也是大多数科研论文和报告巾的配方表示方法。b以重量百分数来表示配方以混合料为100份的配方表示法 ,即以高分子化合物及各种添加剂的混合料总质量为100份,各组分以质量分数表示。用于计算含胶量和混合料(混炼胶)成本。c以混合料体积为100份表示的配方。当己知各种组分密度时,可以高分子化合物为l00份的配方很方便地换算出来,然后归一即可。此法常用于按体积计算成本时。d生产配方。即按设备的生产能力,由基本配方换算出各组分每次的投料质量数。此法便于直接计量,符合生产实际。

9.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?

混合涉及到三种扩散的基本运动方式即分子扩散,涡流扩散,体积扩散;聚合物成型时熔融物料的混合主要以体积扩散为主,在聚合物加工中,因为在固体与固体之间分子扩散慢,故分子扩散不太可能为重要的运动形式;另外涡流扩散一般是靠系统内的紊流实现的,而物料的运动速度达不到紊流,而且黏度又高,若施加较高的剪切速率会造成聚合物降解,故也不太可能为主要运动形式。综上所述,发生在熔体之间的大多数是层流对流混合,即通过层流而使物料变形,包裹分散,最终达到混合,而层流混合为体积扩散的发生机理之一,因此为熔融物料混合的主要运动形式。

10.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?

天然橡胶的低温机械塑炼的目的:a 降低生胶弹性,获得适当流动性,使橡胶与配合剂在在混炼过程中易于混合分散均匀,同时也有利于胶料进行各种成型操作;b可塑性均匀使得胶料的质量也均匀一致。机理:机械塑炼以机械力作用使大分子链断裂,氧对橡胶分子起化学降解的作用。非晶态橡胶分子的构象是卷曲的,分子间以范德华力相互作用。塑炼时,由于受到机械的剧烈摩擦、挤压和剪切作用,使卷曲缠结的大分子链相互缠结,容易使机械应力局部集中。当应力大于分子链上某一个链断裂能时,造成大分子链断裂,相对分子质量降低,因而获得可塑性。

聚氯乙烯塑料中添加邻苯二甲酸二丁酯的目的:PVC分子间存在极性,分子链僵硬,当其仅加稳定剂和润滑剂时,得到的是刚性的硬质PVC塑料制品。邻苯二甲酸二丁酯作为增塑剂使用,增加材料的塑性,改进其柔软性,延伸性和加工性。机理:邻苯二甲酸二丁酯上的极性基团与PVC上的氯原子相互吸引,削弱了PVC分子间作用力,另外,由于邻苯二甲酸二丁酯分子比PVC小的多,活动比较容易,增加了PVC分子链的活动空间,使PVC的Tg下降,塑性增加。共同点:都是为了增加塑性,得到具有一定可塑性的均匀物料;不同点:就目的来说,塑化的目的还要驱除物料中的水分和挥发物,使各组分分散地更加均匀;塑炼的目的是使胶料的可塑性均匀化,以制得质量均匀的胶料;就原理来说,天然橡胶在低温机械塑炼是化学反应过程,而聚氯乙烯塑料中添加邻苯二甲酸二丁酯则是物理过程。

11.哪些机械通常用于塑料的初混合?哪些机械用于塑炼?

转鼓式混合机,螺带式混合机,捏合机,高速混合机用于初混合;开炼机,密炼机,挤出机用于塑炼。

12.试分析模温的高低对模压成型工艺的影响。

答:模压温度是指成型时所规定的模具温度,对塑料的熔融、流动和树脂的交联反应速度有决定性的影响。在一定的温度范围内,模温升高、物料流动性提高,充模顺利,交联固化速度增加,模压周期缩短,生产效率高。但过高的模压温度会使塑料的交联反应过早开始和固化速度太快而使塑料的熔融黏度增加,流动性下降,造成充模不全。另外一方面,由于塑料是热的不良导体,模温高,固化速度快,会造成模腔内物料内外层固化不一,表层先行硬化,内层固化时交联反应产生的低分子物难以向外挥发,会使制品发生肿胀、开裂和翘曲变形,而且内层固化完成时,制品表面可能已过热,引起树脂和有机填料等分解,会降低制品的机械性能。因此模压形状复杂、壁薄、深度大的制品,不宜选用高模温,但经过预热的塑料进行模压时,由于内外层温度较均匀,流动性好,可选用较高模温。模压温度过低时,不仅物料流动性差,而且固化速度慢,交联反应难以充分进行,会造成制品强度低,无光泽,甚至制品表面出现肿胀,这是由于低温下固化不完全的表层承受不住内部低分子物挥发而产生的压力的缘故。

13.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?

答:(1)焦烧期-硫化起步阶段,是指橡胶在硫化开始前的延迟作用时间,在此阶段胶料尚未开始交联,胶料在模型内有良好的流动性。(对于模型硫化制品,胶料的流动、充模必须在此阶段完成,否则就发生焦烧.出现制品花纹不清,缺胶等缺陷。)意义:焦烧期的长短决定了胶料的焦烧性及操作安全性。这一阶段的长短取决于配合剂的种类和数量。(2)欠硫期-预硫阶段,焦烧期以后橡胶开始交联的阶段。在此阶段,随着交联反应的进行,橡胶的交联程度逐渐增加,并形成网状结构.橡胶的物理机械性能逐渐上升,但尚未达到预期的水平.但有些性能如抗撕裂性、耐磨性等却优于正硫化阶段时的胶料。意义:预硫时间的长短反映了硫化反应速度的快慢(主要取决于配方)。(3)正硫期-正硫化阶段,正硫化是胶料的各项性能在一个阶段基本上保持恒定或变化很少,也称硫化平坦期。意义:这个阶段橡胶的综合性能最好,是选取正硫化时间的范围。(硫化平坦期的宽窄取决于:配方、温度等)(4)过硫期-过硫阶段,橡胶的交联反应达到一定的程度,此时的各项物理机械性能均达到或接近最佳值,其综合性能最佳。此时交联键发生重排、裂解等反应。意义:过硫阶段的性能变化情况反映了硫化平坦期的长短,不仅表明了胶料热稳定性的高低,而且对硫化工艺的安全性及制品硫化质量有直接影响。

17.绘出增强热固性塑料层压板成型时热压过程五个时期的温度和压力与时间的关系曲线,并说明各时期的温度和压力在成型中的作用。

答:压制的温度控制一般分为五个阶段。预热阶段:板坯的温度由室温升至树脂开始交联反应的温度,使树脂开始熔化,并进一步渗入增强材料中,同时排出部分挥发物。此时的压力=最高压力的 1/3~1/2。中间保温阶段:树脂在较低的反应速度下进行交联固化反应,直至溢料不能拉成丝,然后开始升温升压。升温阶段:将温度和压力升至最高,加快交联反应。(此时树脂的流动性已下降,高温高压不会造成胶料流失)热压保温阶段:在规定的温度和压力下,保持一定时间,使树脂充分交联固化。冷却阶段:树脂在充分交联后,使温度逐渐降低,进行降温冷却。

18.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,并比较其优缺点?

物料在辊筒的间隙受压延时,对辊筒有横向压力,这种企图将辊筒分开的作用力称为分离力,将使两端支撑在轴承上的辊筒产生弹性弯曲,其程度大小以辊筒轴线中央部位偏离原来水平位置的距离表示,称为挠度。挠度的产生造成压延制品厚度不均,其横向断面呈现中间部分厚两端部分薄的现象。为了克服这种现象,通常采用以下三种方法来补偿辊筒弹性形变对薄膜横向厚度分布均匀性的影响。

1)中高度法,将辊筒设计和加工成略带腰鼓形。辊筒加工要求高,且辊筒的弹性弯曲受物料的性质及压延工艺条件等诸多因素,所以固定不变的中高度补偿法有很大的局限性。 2)轴交叉法,调整两辊筒的轴,使其交叉一定角度。该法的优点是可以随产品的品种、规格和工艺条件不同进行调节轴交叉角度,从而扩大了压延机的工作范围。轴交叉装置补偿的挠度差有三高二低特征。轴交叉补偿的挠度量是有限定的,因为轴线偏转角度大了就不能正常工作从理论上讲,无论何种二次曲线都不可能完全与四次曲线的挠度曲线相吻合,因此中高度法和轴交叉法都不能完全补偿挠度差. 3)预应力法,在辊筒轴承的两端预先

施加额外的负荷,其作用方向正好与工作负荷相反,达到补偿目的。这种方法可以调节预应力的大小使辊筒弧度有较大变化范围,以适应变形的实际要求,比较容易控制而且补偿效果更好。在实际生产中往往把上述三种补偿方式结合使用。

19.何谓压延效应?产生的原因及减小的方法是什么?

压延效应:压延制品出现纵横方向物理机械性能差异的现象。纵向的拉伸强度大、伸长率小、收缩率大。产生原因:聚合物大分子及针状或片状的填料粒子经压延后产生了取向排列。解决方法:提高温度,从而提高其塑性,加强大分子的热运动,破坏其定向排列;降低辊筒转速;减少辊隙存胶量;缓慢冷却等方法减小由聚合物分子链取向产生的压延效应;避免使用针状和片状填料。

高分子加工工程复习题 含部分答案

《高分子加工工程》主要习题第一章绪论 1. 何谓成型加工?高分子材料成型加工的基本任务是什么? 将聚合物(有时加入各种添加剂、助剂或改性材料)转变为制品或实用材料的一种工程技术。 1.研究各种成型加工方法和技术; 2.研究产品质量与各种因素之间的关系; 3.研究提高产量和降低消耗的途径。 2. 简述聚合物成型加工时的关键步骤。 A.如何使聚合物产生流动与变形?方法: a.加热熔体; b.加溶剂溶液; c.加增塑剂或其它悬浮液。 B.如何硬化定型?方法:热固性:交联反应固化定型。热塑性:a.熔体冷却b.溶液加热挥发成溶剂c.悬浮体先加热使颗粒熔合,再冷却硬化定型 3. 简述聚合物转变时所发生的主要变化。 a.形状:满足使用要求而进行,通过流动与变形而实现。 b.结构:组成:非纯聚合物组成方式:层压材料,增强材料,复合材料宏观结构:如多孔泡沫,蜂窝状,复合结构微观结构:结晶度,结晶形态,分子取向等 c.性质: 有意识进行:生橡胶的两辊塑炼降解,硫化反应,热固性树脂的交联固化 方法条件不当而进行:温度过高、时间过长而引起的降解 4. 聚合物成型加工方法是如何分类的?简要分为那几类?

1.根据形变原理分6类:a.熔体加工:b.类橡胶状聚合物的加工:c.聚合物溶液加工:d.低分子聚合物和预聚体的加工:e. 聚合物悬浮体加工:f.机械加工: 2.根据加工过程中有无物理或化学变化分为三类: a.主要发生物理变化: b.主要发生化学变化: c.既有物理变化又有化学变化: 5. 简述成型加工的基本工序? 1.预处理:准备工作:原料筛选,干燥,配制,混合 2.成型:赋予聚合物一定型样 3.机械加工:车,削,刨,铣等。 4.修饰:美化制品。 5.装配:粘合,焊接,机械连接等。 6. 简述塑料的优缺点。 优点:a.原料价格低廉;b.加工成本低;c.重量轻;d.耐腐蚀;e.造型容易;f.保温性能优良;g.电绝缘性好。 缺点:a.精度差;b.耐热性差;c.易燃烧;d.强度差;e.耐溶剂性差;f.易老化。 7. 举实例说明高分子材料在汽车、机械、日用品、化工、航天航空工业等领域的应用。 8. 学习高分子材料加工成型原理的目的、意义? 1、有利于合理的制定加工工艺方案 2、对推广和开发聚合物的应用有十分重要的意义 3、新材料、新制品、新技术、新…… 第二章聚合物成型加工的理论基础 1、名词解释: 可塑性、指物体在外力作用下发生永久形变和流动的性质。 可挤压性、可挤压性是指聚合物受到挤压作用形变时,获得形状和保持形状的能力。

成型加工复习题

成型加工复习 名词解释: 1.成型加工:将高分子材料成型加工为高分子材料制品的过程。 2.共混物的均匀性:指被分散物在共混体中浓度分布的均一性。 3.共混物的分散程度:分散相在共混体中的破碎程度。 4.初混合设备:是指物料在非熔融状态下进行混合所用的设备。 5.混炼胶:将各种配合剂混入并均匀分散在橡胶中的过程的产物。 6.塑化料:将各种配合剂混入并均匀分散在塑料熔体中的过程的产物。 7.塑炼:增加橡胶可塑性的工艺过程。 8.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。塑料的初混合工艺:指聚合物与各种粉状、粒状或液体配合剂的简单混合工艺。 9.塑料的塑化:是借助加热和剪切作用使物料熔化、剪切变形、进一步混合,使树脂及各种配合剂组分分散均匀。 10.挤出成型:是将物料送入加热的机筒与旋转着的螺杆之间进行物料的输送,熔融压缩、熔体均化,并定量、定压、定速地通过机头口模而获得所需的挤出制品。 11.挤出机工作点:是螺杆特性线与口模特性线的交点。 12.挤出物膨胀:聚合物熔体在模内所受形变的弹性回复。 13.注射成型:将固体聚合物加热塑化成熔融体,并高压、高速注射入模具中,赋予模腔的形状,经冷却(或交联、硫化)成型的过程。 14.注射量:是指注射机对空注射条件下,注射螺杆或柱塞在作一次最大注射行程时,注射系统所能达到的最大注射量。 15.注射压力::指在注射时,螺杆或柱塞端面施加于料筒中熔料单位面积上的压力。 16.合模力:注射机合模机构对模具所施加的最大夹紧力。 17.注射速度:指注射时,螺杆或柱塞移动速度。 18.注射速率:指单位时间内熔料从喷嘴射出的容量。 19.注射时间:指螺杆或柱塞完成一次注射量所需的时间。 20.塑化:指聚合物在料筒内经加热由固态转化为熔融的流动状态并具有良好的可塑性的过程。 21.注射过程:塑化良好的聚合物熔体,在柱塞或螺杆的压力作用下,由料筒经过喷嘴和模具的浇注系统进入并充满模腔这一重要而又复杂的阶段。 22.塑化压力(背压):螺杆顶部熔体在螺杆后退时受到的压力。 23.压延成型:将接近粘流温度的物料通过几个相向旋转着的平行辊筒的间隙,使其受到挤压和延展作用,得到表面光洁的薄片状连续制品。 24.一次成型: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,而将塑料制成各种形状产品的方法。 25.二次成型:指在一定条件下将高分子材料一次成型所得的型材通过再次成型加工,以获得制品的最终型样的技术。 26.中空吹塑成型:借助于气体的压力,把在闭合模具中呈橡胶态的塑料型坯吹胀形成中空制品的二次成型技术。 27.拉伸吹塑:将挤出或塑料注射成型的型坯,经冷却,再加热,然后用机械的方法及压缩空气,使型坯沿纵向及横向进行吹胀拉伸、冷却定型的方法. 28.泡沫塑料:以树脂为基质而内部具有无数微孔性气体的塑料制品。 简答题: 1.高分子材料成型加工的实际?

机械工程材料试题

机械工程材料试题 第一章 一、填空题: 1.常用力学性能判据有________、________、________、和疲劳强度。 2.常用的硬度试验方法有________、________、________。 3.金属材料的硬度随材料的不同而采用不同测试方法,一般铝合金采用________法,硬质合金刀片采用________法。 二、判断: 1.国标以Ak作为韧性判据。() 2.材料的强度、硬度越高,其塑性、韧性越差。() 三、选择题: 1.在拉伸试验中,试样拉断前能承受的最大应力称为材料的() A.屈服极限 B 抗拉强度 C 弹性极限 第二章 一、填空题: 1.常见的晶格类型有________、________、________。 2.根据溶质原子在溶剂晶格中所占的位置不同,固溶体可分为________和________。 3.根据晶体缺陷几何形态特点,可将其分为________、________、________三类。 4.α-Fe是________晶体结构,其晶胞原子数为________。 二、判断: 1.非晶体具有各向异性,而晶体具有各向同性。() 2.多晶体材料中相邻晶粒的晶面称为“晶界”。() 三、名词解释: 1、合金 2.相 第三章 一、填空题: 1.抑制晶粒长大的方法有________、________、________。 2.晶粒的大小主要取决于_______和________。 二、判断: 1.凡是由液体凝固成固体的过程就称为结晶。() 2.金属结晶时的冷却速度越快,晶粒越细小。() 三、简答: 1.什么是过冷现象和过冷度?过冷度对晶粒大小有何影响? 2.铸锭组织有哪些?如何抑制柱状晶的长大? 第四章 一、填空题: 1.单晶体塑性变形的基本方式是_______和________。 2.冷变形强化使金属的强度和硬度________、塑性和韧性________。 3.再结晶退火后的晶粒大小主要与________、________、和退火前的变形度有关。 二、判断: 1.多晶体的塑性变形方式仍然是滑移和孪生,所以和单晶体塑性变形是完全一致的。() 2.金属表面产生一定塑性变形形成的残留压应力有利于提高疲劳强度。() 3.加热时进行的热变形加工称为热加工。() 三、名词解释:

聚合物加工原理复习题

《聚合物加工原理》复习题 1.聚合物的聚集态结构有哪些特点? (1)非晶态聚合物在冷却过程中分子链堆砌松散,密度低; (2)结晶态聚合物一般晶区、非晶区共存,存在“结晶度”概念; (3)聚合物结晶完善程度强烈依赖于成型工艺冷却条件; (4)结晶聚合物晶态多样,有伸直链晶体、串晶、柱晶、纤维晶等; (5)取向态结构是热力学不稳定结构,高温下易解取向。 2.聚合物的结晶过程。 ①结晶温度范围:Tg-Tm之间 ②结晶过程:晶核生成和晶体生长。 3.成型加工条件对结晶过程经过的影响。 (1)模具温度: 模具温度影响制品的结晶度、结晶速率、晶粒尺寸、数量级分布。 等温冷却:过冷度△T(Tm-TM)很小,晶核少,晶粒粗,力学性能降低。同时生产周期长。快速冷却:过冷度△T大,对于后制品,内外冷却速度不一致,结晶过程不一致,易产生不稳定结晶结构,使制品在储存、使用过程中发生后结晶,造成制品形状及尺寸不稳定。 中速冷却:过冷度△T大适宜,有利于制品内部在Tg温度以上结晶,使结晶生长、完善和平衡。导致制品的尺寸稳定性。 (2)塑化温度及时间 塑化温度低且时间短,熔体中可能存在残存较多晶核,在再次冷却时会产生异相成核,导致结晶速度快,晶粒尺寸小且均匀,制品的内应力小,耐热性提高。反之则相反。 (3)应力作用 结晶性聚合物在成型加工过程中都要受到应力的作用。不同的成型方法和工艺条件,聚合物受到的应力类型及大小不一样,导致聚合物的晶体结构和形态发生变化。如剪切应力是聚合物易得到伸直链晶体、片晶、串晶或柱晶;应力(拉伸应力和剪切应力)存在会增大聚合物熔体的结晶速率,降低最大结晶速度温度Tmax;剪切或拉伸应力增加,聚合物结晶度增加。(4)材料其它组分对结晶的影响 一定量和粒度小的的固态填充剂能成为聚合物的成核剂,加速聚合物结晶进程。如炭黑、二氧化硅、氧化钛、滑石粉、稀土氧化物等。如氧化镧对PA6明显提高PA6的结晶度和结晶速率。

高分子材料成型加工考试试题

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? 分 锁pA F

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? 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。 8、压延辊表面应该具有 、 、 。 9、锁模力的校核公式: 中,p 是 A 分是 。 二、简答题(3X10) 1、什么是聚合物成型过程中入口效应? 分 锁pA F

专升本《材料加工工程》_试卷_答案

专升本《材料加工工程》 一、(共75题,共150分) 1. 直浇道、横浇道和内浇道截面积满足()的浇注系统叫半扩张式浇注系统。(2分) A. B. C. D. 标准答案:A 2. 下面哪种不是常用热芯盒用催化剂()。(2分) A.氯化铵 B.硝酸铵 C.磷酸铵 D.碳酸氨 标准答案:D 3. 熔模模料的粘度愈大,注料孔径愈小,型腔尺寸愈大而横截面积愈小以及模料行程愈长,则模料流动时的阻力(),因此需要的挤压压力()。(2分) A.愈大,愈高 B.愈小,愈高 C.愈大,愈低 D.愈小,愈低 标准答案:A 4. 压铸生产中三大要素中不包括()。(2分) A.合金 B.铸型 C.压铸机 D.温度 标准答案:D 5. 浇口杯内出现水平旋涡会(),因而应注意防止。(2分) A.带入渣滓和气体 B.浇铸不足 C.导致裂纹 D.导致缩松 标准答案:A 6. 湿型砂的主要粘结剂是()。(2分) A.水泥 B.膨润土 C.煤粉 D.钠水玻璃 标准答案:B 7. 呋喃树脂在应用中固化阶段的完成,必须引入()作为催化剂。(2分) A.高浓度弱的酸性介质 B.低浓度强的酸性介质 C.高浓度强的酸性介质 D.低浓度弱的酸性介质 标准答案:C 8. 熔模铸造中,硅溶胶型壳干燥影响最大的因素是()。(2分) A.型壳温度 B.风速 C.环境温度 D.环境湿度 标准答案:D 9. 以下哪种材料不适合精冲()。(2分) A.低碳钢 B.高碳钢 C.软铝板 D.黄铜板 标准答案:B 10. 材料的塑性好,则反映了弯曲该冲件允许( )。(2分) A.回弹量大 B.变形程度大 C.相对弯曲半径大 D.变形抗力大 标准答案:B 11. 在宽凸缘的多次拉深时,必须使第一次拉深成的凸缘外径等于()直径。(2分) A.坯料 B.筒形部分 C.成品零件的凸缘 D.成品零件的筒形 标准答案:C 12. 为了制造模具时采用标准刀具,以下哪个模锻斜度不宜选用()。(2分) A. B.、 C. D. 标准答案:D 13. 板厚方向性系数,是指板料试样拉伸时,()方向应变与()方向应变之比,所以也称为塑性应变比(2分)

《聚合物加工原理试题》

《聚合物加工工程》复习知识点一,名词解释 1、分散性、均匀性、分散相、连续相 分散性:指分散相的破碎程度,用分散相的平均尺寸及其分布表示。尺寸越小,分布越窄,则分散度越高。均匀性:是指被分散物在共混体中的浓度分布均一性,反应在共混物不同部位取样,分散物含量的差异程度。主要取决于混炼效率和混炼时间。分散相:共混物中,间断地分散在连续相中(岛相)。连续相:共混物中,连续而不间断的相称为连续相(海相)。 2、混炼胶:将各种配合剂混入并均匀分散在橡胶中的过 程,其产物叫混炼胶。 塑化料:将各种添加剂混入并均匀分散在塑料熔体中的过程,其产物叫塑化料。 3、橡胶的塑炼:使弹性材料由弹性状态转变为可塑性状态 的工艺过程。 4、塑料的塑化:是借助加热和剪切作用使无聊熔化、剪切 变形、进一步混合,使树脂及各种配合剂组分分散均匀。 5、压延成型p315:压延成型是生产高聚物薄膜和片材的主 要方法,它是将接近粘流温度的物料通过几个相向旋转着的平行 辊筒的间隙,使其受到挤压和延展作用,得到表面光洁的薄片状 连续制品。 6、螺杆的长径比p115:螺杆长径比L/D :指工作部分有效 长度与直径之比。 L/D大,温度分布好。混合均匀,减少逆流和 漏流,生产能力提高。 7、几何压缩比p116:指加料段第一螺槽的容积与均化段最 后一个螺槽容积之比。一般为2~5,压缩比愈大,挤压作用愈大,排气能力愈强。 8、挤出工作点p104:螺杆特性线AB与口模特性线OK1的交点C,称为挤出机的工作点。 9、*塑化能力p233:是指注射机塑化装置在1h内所能塑化物料的质量(以标准塑料聚苯乙烯为准),它是衡量注射机性能优劣的重要参数。 10、*注射量p231:注射量—注射机的最大注射量或称公称注射量,指注射机在对空注射(无模具)条件下,注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时,注射系统所能达到的最大注射量。 11、注射过程p240:塑化良好的聚合物熔体,在柱塞或螺杆的压力作用下,由料筒经过喷嘴和模具的浇注系统进入并充满模腔这一复杂而又重要的过程称为注射过程。 12、保压过程p256:模腔充满之后,柱塞或移动螺杆仍保持施压状态,使喷嘴的熔体不断充实模腔,以确保不缺料。这一阶段称为保压阶段。 13、背压p273:螺杆顶部熔体在螺杆后退时受到的压力,又称塑化压力,通常小于2MPa。 14、注射压力p273:在注射过程中螺杆对塑料熔体所施加的压力。 15、退火、调湿: 16、热定型:目的是消除纤维的内应力,提高纤维的尺寸稳定性,并且进一步改善其物理学性能。 17、*硫化——线型聚合物在化学或物理作用下,通过化学键的连接,成为空间网状结构的化学变化过程称为硫化(交联)。 18、*压延效应p339:物料在压延过程中,在通过压延辊筒间隙时受剪切力作用,大分子作定向排列,以致制品物理力学性能会出现纵、横方向差异的现象,即沿片材纵向(沿着压延方向)的拉伸强度大、伸长率小、收缩率大;而沿片材横向(垂直于压延

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。

高分子加工工程复习题有部分答案

《高分子加工工程》主要习题 第一章绪论 1. 何谓成型加工?高分子材料成型加工的基本任务是什么? 将聚合物(有时加入各种添加剂、助剂或改性材料)转变为制品或实用材料的一种工程技术。 1.研究各种成型加工方法和技术; 2.研究产品质量与各种因素之间的关系; 3.研究提高产量和降低消耗的途径。 2. 简述聚合物成型加工时的关键步骤。 A.如何使聚合物产生流动与变形?方法: a.加热熔体; b.加溶剂溶液; c.加增塑剂或其它悬浮液。 B.如何硬化定型?方法:热固性:交联反应固化定型。热塑性:a.熔体冷却b.溶液加热挥发成溶剂c.悬浮体先加热使颗粒熔合,再冷却硬化定型 3. 简述聚合物转变时所发生的主要变化。 a.形状:满足使用要求而进行,通过流动与变形而实现。 b.结构:组成:非纯聚合物组成方式:层压材料,增强材料,复合材料宏观结构:如多孔泡沫,蜂窝状,复合结构微观结构:结晶度,结晶形态,分子取向等 c.性质: 有意识进行:生橡胶的两辊塑炼降解,硫化反应,热固性树脂的交联固化 方法条件不当而进行:温度过高、时间过长而引起的降解

4. 聚合物成型加工方法是如何分类的?简要分为那几类? 1.根据形变原理分6类:a.熔体加工:b.类橡胶状聚合物的加工:c.聚合物溶液加工:d.低分子聚合物和预聚体的加工:e. 聚合物悬浮体加工:f.机械加工: 2.根据加工过程中有无物理或化学变化分为三类: a.主要发生物理变化: b.主要发生化学变化: c.既有物理变化又有化学变化: 5. 简述成型加工的基本工序? 1.预处理:准备工作:原料筛选,干燥,配制,混合 2.成型:赋予聚合物一定型样 3.机械加工:车,削,刨,铣等。 4.修饰:美化制品。 5.装配:粘合,焊接,机械连接等。 6. 简述塑料的优缺点。 优点:a.原料价格低廉;b.加工成本低;c.重量轻;d.耐腐蚀;e.造型容易;f.保温性能优良; g.电绝缘性好。 缺点:a.精度差;b.耐热性差;c.易燃烧;d.强度差;e.耐溶剂性差;f.易老化。 7. 举实例说明高分子材料在汽车、机械、日用品、化工、航天航空工业等领域的应用。 8. 学习高分子材料加工成型原理的目的、意义? 1、有利于合理的制定加工工艺方案 2、对推广和开发聚合物的应用有十分重要的意义 3、新材料、新制品、新技术、新…… 第二章聚合物成型加工的理论基础 1、名词解释:

材料加工基础模拟试题4

《材料加工基础》模拟试卷(四) 一、填空(每题1分,共30分) 1、设置冒口、冷铁和铸肋的主要目的是防止()、()、()、()等缺陷。 2、应用最广泛而又最基本的铸造方法是()铸造,此外还有()铸造,其中主要包括(),(),()和()等。 3、金属的可锻性主要取决于()和()两个方面。 4、金属经塑性变形后,其机械性能的变化是(),()升高,(),()下降,这种现象称为()现象。 5、板料拉深是使板料变成()的工序,板料拉深时常见的缺陷是()和()。

6、焊接应力产生的原因是(),减小与消除焊接应力的措施有(),(),()和()。 7、铁碳合金中的含碳量愈高,其焊接性能愈(),为改善某些材料的可焊性,避免焊接开裂,常采用的工艺是焊前(),焊后()。 8、二氧化碳气体保护焊,由于二氧化碳是氧化性气体,会引起焊缝金属中合金元素的(),因此需要使用()的焊丝。 二、判断题(每小题2分共30分) 1.铸造合金的凝固收缩是使铸件产生应力和应变的根本原因。() 2.冲压加工只能用于加工金属板材。() 3.弧压反馈式埋弧焊机调节电流实际是调节电源外特性曲线()

4.砂型形铸造时,当铸件的设计壁厚小于规定的最小壁厚时,铸件产生浇不足,冷隔缺陷。() 5.大量生产,形状复杂,尺寸精度要求高的铝合金铸件最好选用压力铸造。() 6.自由锻是利用冲击力或压力使金属胚料在上下抵铁之间产生自由变形,从而得到所需的锻件,因此自由锻还适宜锻打带有圆锥,斜面的锻件。() 7.利用模具使薄板胚料变形成开口空心零件的工序叫翻边。() 8.为了提高钢制零件的承载能力,力求是钢中纤维组织与零件承受的正应力一致,与零件所承受的切应力垂直。()9.在板料拉深时,凸,凹模之间的间隙Z应该与板厚度无关。()

聚合物加工原理习题

名词解释离模膨胀;聚合物熔体挤出后的截面积远比口模面积大。此现象称为巴拉斯效应(Barus Effect),也称为离模膨胀 熔体破裂;熔体破裂是挤出物表面出现凹凸不平或外形发生畸变或断裂的总称。 高分子合金;塑料与塑料或橡胶经物理共混或化学改性后,形成的宏观上均相、微观上分相的一类材料。 螺杆压缩比;螺杆加料段第一个螺槽的容积与均化段的最后一个螺槽的容积之比,它表示塑料通过螺杆的全过程被压缩的程度。 机头压缩比;是指分流器支架出口处流道的断面积与机头出料口模和芯棒之间形成环隙面积之比。 螺杆的背压;在移动螺杆式注射机成型过程中,预塑化时,塑料随螺杆旋转经螺槽向前输送并熔融塑化,塑化后堆积在料筒的前部,螺杆端部的塑料熔体就产生一定的压力,即背压。热固性塑料收缩率:在常温常压下,模具型腔的单项尺寸和制品相应的的单向尺寸之差与模具型腔的单项尺寸之比。 冷压烧结成型:是将一定量的成型物料(如聚四氟乙烯悬浮树脂粉料)入常温的模具中,在高压下压制成密实的型坯(又称锭料、冷坯或毛坯),然后送至高温炉中进行烧结一定时间,从烧结炉中取出经冷却后即成为制品的塑料成型技术。 第四章 1、举例说明高聚物熔体粘弹性行为的表现。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。端末效应包括入口效应和模口膨化效应(离模膨胀)即巴拉斯效应。不稳定流动即可由于熔体弹性回复的差异产生熔体破碎现象。 2、简述高聚物熔体流动的特点。 由于高聚物大分子的长链结构和缠绕,聚合物熔体、溶液和悬浮体的流动行为远比低分子液体复杂。在宽广的剪切速率范围内,这类液体流动时剪切力和剪切速率不再成比例关系,液体的粘度也不是一个常此因而聚合物液体的流变行为不服从牛顿流动定律。即非牛顿型流动。 3、聚合物熔体在剪切流动过程中有哪些弹性表现形式在塑料成型过程中可采取哪些措施以减少弹性表现对制品质量的不良影响聚合物熔体在加工过程中的弹性行为主要有入口效应、离模膨胀和熔体破裂。随熔体在口模内停留时间延长,弹性变形得到恢复,离模膨胀呈指数关系减小。故增长口模长度可减小离模膨胀。保证挤出速率在临界挤出速率以下,丫C随挤塑温度的增加而变大,但与口模的表面粗糙度 无关。因此,升高温度是挤塑成功的有效办法。入口收敛角af, 丫c j, L/D f , Y c f减小入 口收敛角,增大长径比可增大临界挤出速率。 4、取向度对注塑制品的力学性能有何影响非晶聚合物取向后,沿应力作用方向取向的分子链大大提高了取向方向的力学强度,但垂直于取向方向的力学强度则因承受应力的是分子间的次价键而显著降低。团此拉伸取向的非品聚合物沿拉伸方向的拉伸强度,断裂伸长率和冲击强度均随取向度提高而增大。 取向结晶聚合物的力学强度主要由连接晶片的伸直链段所贡献,其强度随伸直钱段增加而增大,晶片间伸直链段的存在还使结晶聚合物具有韧性和弹性。通常,随取向度提高,材料的密度和强度都相应提高,而伸长率则逐渐降低 5、聚合物在成型过程中为什么会发生取向成型时取向产生的原因及形式有哪几种取向对高分 子材料制品的性能有何影响成型加工时,受到剪切和拉伸力的影响,高分子分子链发生取向。依受力方向分为:1、流动取向:系指在熔融成型或浓缩成型中,高分子化合物的分子链、链段或其他添加剂,沿剪切流动的方向排列。次表层的取向度最高。2、拉伸取向:系指高分子化合物的分子链、链段或结晶等受到拉伸力的作用沿受力方向排列。有单向拉伸和双向拉伸。 影响因素:1、分子结构(结构简单,柔性的有利于取向)2、低分子化合物(降低Tg/Tf 有利于 取向)3、温度(升温有利取向)4、拉伸比(增加有利取向)高分子材料经取向后,拉伸强度、弹性模量、冲击强度、透气性等增加,单轴拉伸后,取向方向(纵向)和垂直于取向方向(横向)强度不一样,纵向强度增加,横向减少,对于结晶性高分子,取向拉伸后结晶度增加,玻玻璃化温度增加。 6、入口压力降产生原因有哪些(1)、物料从料筒进入口模时,熔体粘滞流动流线在入口处产生收敛所引起的能量损失;(2)、

《高分子成型加工》复习题

复习提纲 一,名词解释 1、分散性、均匀性、分散相、连续相 2、混炼胶、塑化料 3、橡胶的塑炼、塑料的塑化 4、压延成型 5、螺杆的长径比、几何压缩比 6、挤出工作点 7、塑化能力 8、注射量 9、注射过程 10、保压过程 11、背压、注射压力 12、退火、调湿 13、热定型 14、硫化——线型聚合物在化学或物理作用下,通过化学键的连接,成为 空间网状结构的化学变化过程称为硫化(交联)。 15、压延效应 16、注射吹塑成型 17、泡沫塑料 18、涂层法 19、浇铸成型 20、擦胶 21、贴胶 22、螺杆特性曲线——是指挤出机在一定螺杆转速下挤出压力与挤出流 率的关系直线。 23、共混——是两种或两种以上聚合物加以混合,使之形成表观均匀的混 合物的混合过程。 24、共混物分散程度——是指被分散相在共混体中的破碎程度。 25、塑炼——使弹性高分子材料降低弹性提高可塑性的工艺过程。 26、加工助剂(添加剂)——是实现高分子材料加工过程,最大限度地发 挥制品的性能或赋予某些特殊性能,便于加工,可降低成本的重要辅 助成分。 27、塑料涂层——是指为了防腐、绝缘、装饰等目的,以液体或粉末在织 物、纸张、金属箔或板等物体表面上涂盖塑料薄层的成型方法。

28、铸塑——是将单体、预聚的浆状物、单体的溶液等倾倒到一定形状规 格的模具里,而后使其固化定型从而得到一定形状制品的方法。 29、吹胀比——是指吹塑制品的最大外径与型胚的最大外径之比。 二、填空 1、聚合物的加工工程研究制品成型加工过程中的及、 及,加工过程的投入产出比等。 2、高聚物加工中的三种力学状态是、、。 3、普通螺杆的三段是:、、。 对应的物料三区是:、、。 4、为了获得最佳螺旋角,常用螺杆设计总是使螺杆外径与螺 距,此时的螺旋角是。 5、挤出机由、、组成。 6、普通螺杆按其槽深度变化情况可分为:、、三 种形式。 7、双螺杆可以实现比单螺杆更强的、、能力。 8、注射工艺包括:、和基本过程。 9、50%以上的塑料制品采用挤出成型,主要制品 有、、、、、、等,它们都是变换不 同形状的,改变的组成来实现的。 10、按制品厚度分:为板材,为片材,为薄膜。 11、成型塑料薄膜的方法有:、、、、以及使用 等方法制造。 12、注射成型的优点是:、、、等。 13、注射机的作用包括:、和。 14、对于塑化过程的要求是:要使物料获得完全的,获得充分 的,达到规定的,并且均匀,无 现象。 15、注射用聚合物包括绝大多数的、和。 16、注射成型工艺包括、和。 17、注射成型最重要的工艺条件是影响、和 的、和相应的各个作用。 18、压延过程一般分为两个阶段,前阶段是压延前的备料阶段,包括所压 延原材料的、、和等,后阶段是压延成型 的主要阶段,包括:、、、、、等。 19、压延机XY-4Γ-1730表示的意义是:XY表示、4Γ表

专升本《材料加工工程》_试卷_答案

专升本《材料加工工程》 一、 (共75题,共150分) 1、直浇道、横浇道与内浇道截面积满足( )的浇注系统叫半扩张式浇注系统。 (2分) A、 B、 C、 D、 标准答案:A 2、下面哪种不就是常用热芯盒用催化剂()。 (2分) A、氯化铵 B、硝酸铵 C、磷酸铵 D、碳酸氨 标准答案:D 3、熔模模料的粘度愈大,注料孔径愈小,型腔尺寸愈大而横截面积愈小以及模料行程愈长,则模料流动时的阻力(),因此需要的挤压压力()。 (2分) A、愈大,愈高 B、愈小,愈高 C、愈大,愈低 D、愈小,愈低 标准答案:A 4、压铸生产中三大要素中不包括()。 (2分) A、合金 B、铸型 C、压铸机 D、温度 标准答案:D 5、浇口杯内出现水平旋涡会(),因而应注意防止。 (2分) A、带入渣滓与气体 B、浇铸不足 C、导致裂纹 D、导致缩松 标准答案:A 6、湿型砂的主要粘结剂就是()。 (2分) A、水泥 B、膨润土 C、煤粉 D、钠水玻璃 标准答案:B 7、呋喃树脂在应用中固化阶段的完成,必须引入()作为催化剂。 (2分) A、高浓度弱的酸性介质 B、低浓度强的酸性介质 C、高浓度强的酸性介质 D、低浓度弱的酸性介质 标准答案:C 8、熔模铸造中,硅溶胶型壳干燥影响最大的因素就是()。 (2分) A、型壳温度 B、风速 C、环境温度 D、环境湿度 标准答案:D 9、以下哪种材料不适合精冲()。 (2分) A、低碳钢 B、高碳钢 C、软铝板 D、黄铜板 标准答案:B 10、材料的塑性好,则反映了弯曲该冲件允许( )。 (2分) A、回弹量大 B、变形程度大 C、相对弯曲半径大 D、变形抗力大 标准答案:B 11、在宽凸缘的多次拉深时,必须使第一次拉深成的凸缘外径等于()直径。 (2分) A、坯料 B、筒形部分 C、成品零件的凸缘 D、成品零件的筒形 标准答案:C 12、为了制造模具时采用标准刀具,以下哪个模锻斜度不宜选用()。 (2分) A、 B、、 C、D、 标准答案:D 13、板厚方向性系数,就是指板料试样拉伸时,()方向应变与()方向应变之比,所以也称为塑性应变比(2分) A、宽度,厚度 B、长度,厚度 C、厚度,宽度 D、厚度,长度 标准答案:A 14、当冲裁间隙较大时,冲裁后因材料弹性回复,使冲孔件尺寸( )凸模尺寸,落料件尺寸()凹模尺寸。(2分) A、大于,小于 B、大于,大于 C、小于,小于 D、小于,大于 标准答案:A 15、需要多次弯曲的弯曲件,弯曲的次序一般就是(),前次弯曲后应考虑后次弯曲有可靠的定位,后次弯曲不能影响前次已成形的形状。 (2分) A、先弯中间部分,后弯两端 B、先弯成V形,后弯成U形 C、先弯两端,后弯中间部分 D、先弯成U形,后弯成V形 标准答案:C 16、板料的相对厚度t/D较大时,则抵抗失稳能力()。 (2分) A、大 B、小 C、不变 D、不确定 标准答案:A 17、焊件开坡口的目的不包括( )。 (2分) A、便于清渣 B、保证焊透 C、焊缝成形 D、节省材料 标准答案:D 18、关于焊接电源极性选择叙述正确的就是()。 (2分) A、当采用直流电源时,焊条接电源正极叫做正接 B、当采用直流电源时,工件接电源正极叫做正接 C、可根据焊条直径的不同,选择正接法与反接法 D、无论酸性焊条还就是碱性焊条,都必须采用直流反接法 标准答案:B 19、呋喃树脂就是对哪些树脂用糠醇进行改性以后,得到的一系列新的化合物的总称()。 (2分) A、脲醛树脂 B、丙三醇二乙酸酯 C、酚醛树脂 D、脲酚醛树脂 标准答案:A,C,D 《材料加工工程》 20、材料成形工艺的几种主要方法有()、焊接与注射。 (2分) A、铸造 B、锻造 C、冲压 D、拉深 标准答案:A,B,C 21、冲裁包括哪些工序()。 (2分) A、冲孔 B、落料 C、切断 D、修边 标准答案:A,B,C,D 22、板料的液压成形有()。 (2分) A、液压胀形 B、粘性介质成形 C、充液拉深 D、橡胶胀形 标准答案:A,C 23、预热闪光对焊过程分为一下哪几个主要阶段()。 (2分) A、预热(电阻或闪光预热) B、闪光 C、顶锻 D、保持 标准答案:A,B,C 24、缩孔就是如何形成的? (5分) 标准答案:缩孔就是铸钢件在凝固过程中,由于液态体收缩与凝固体收缩,在铸件最后凝固的部位如得不到外加钢液的补缩而形成孔洞。 25、以下()不就是铸造砂型用无机粘结剂。 (2分)

聚合物加工工程习题及答案

绪论 1,材料的四个要素是什么?高分子材料的定义是什么?制造高分子材料的关键因素是什么? 四个要素:材料的制备(加工),材料的结构,材料的性能和材料的使用性能 高分子材料是一定配合的高分子化合物(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融化,然后通过模塑成一定形状,冷却后在常温下能保持既定形状的材料制品。 关键因素是适宜的材料组成,正确的成型方法,合理的成型机械及模具。 2,结合形变温度曲线讨论高聚物的状态变化与成型加工的关系(影响状态变化的因素有哪些?温度是如何影响的?成型加工技术是如何从形变中出发进行选择的?) 影响状态变化的因素:聚合物的分子结构,聚合物的体系组成,聚合物所受的压力以及环境温度。第十页图7 3,高分子化合物的成型加工性能包括哪些性能?具体是什么? 可挤压性:材料受挤压作用形变时,获取和保持形变的能力 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:材料在一个或两个方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体纤维的能力 第一章 6,聚合物在成型过程中为什么会发生取向?成型时的取向产生的原因及形式有哪几种?取向对高分子材料制品的性能有何影响? 在成型加工时,受到剪切和拉伸力的影响,高分子化合物的分子链会发生取向。 原因:由于在管道或型腔中沿垂直于流动方向上的各不同部位的流动速度不相同,由于存在速度差,卷曲的分子力受到剪切力的作用,将沿流动方向舒展伸直和取向。 高分子化合物的分子链、链段或微晶等受拉伸力的作用沿受力方向排列。主要包括单轴拉伸取向和双轴拉伸取向。 非晶态高分子取向包括链段的取向和大分子链的取向;结晶性高分子的拉伸取向包括晶区的取向和非晶区的取向 高分子材料经取向后,拉伸强度、弹性模量、冲击强度、透气性增加。 5,何谓聚合物的二次结晶和后结晶? 二次结晶:是指在一次结晶后,在残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内,继续结晶并逐步完善的过程 后结晶:是指一部分来不及结晶的区域,在成型后继续结晶的过程 第五章 1,材料的混合油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? 有分子扩散,涡流扩散,体积扩散

高分子材料成型加工课后部分习题参考答案

2.分别区分“通用塑料”和“工程塑料”,“热塑性塑料”和“热固性塑料”,“简单组分高分子材料”和“复杂组分高分子材料”,并请各举2~3例。 答:通用塑料:一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。通用塑料有:PE,PP,PVC,PS等; 工程塑料:是指拉伸强度大于50MPa,冲击强度大于6kJ/m2 ,长期耐热温度超过100℃的,刚性好、蠕变小、自 润滑、电绝缘、耐腐蚀等,可代替金属用作结构件的塑料。工程塑料有:PA,PET,PBT,POM等; 工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料,是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。日本业界将它定义为“可以做为构造用及机械零件用的高性能塑料,耐热性在100℃以上,主要运用在工业上”。 热塑性塑料:加热时变软以至流动,冷却变硬,这种过程是可逆的,可以反复进行。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚,氯化聚醚等都是热塑性塑料。(热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构,分子链之间无化学键产生,加热时软化流动、冷却变硬的过程是物理变化;) 热固性塑料:第一次加热时可以软化流动,加热到一定温度,产生化学反应一交链固化而变硬,这种变化是不可逆的,此后,再次加热时,已不能再变软流动了。正是借助这种特性进行成型加工,利用第一次加热时的塑化流动,在压力下充满型腔,进而固化成为确定形状和尺寸的制品。这种材料称为热固性塑料。(热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的,固化后分子链之间形成化学键,成为三维的网状结构,不仅不能再熔触,在溶剂中也不能溶解。)酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、不饱和聚酯、有机硅等塑料,都是热固性塑料。 简单组分高分子材料:主要由高聚物组成(含量很高,可达95%以上),加入少量(或不加入)抗氧剂、润滑剂、着色剂等添加剂。如:PE、PP、PTFE。 复杂组分高分子材料:复杂组分塑料则是由合成树脂与多种起不同作用的配合剂组成,如填充剂、增塑剂、稳定剂等组成。如:PF、SPVC。 用天然或合成的聚合物为原料,经过人工加工制造的纤维状物质。可以分类两类 1)人造纤维:又称再生纤维,以天然聚合物为原料,经过人工加工而改性制得。如:粘胶纤维、醋酸纤维、蛋白质纤维等 2)合成纤维:以石油、天然气等为原料,通过人工合成和纺丝的方法制成。如:涤纶、尼龙、腈纶、丙纶、氨纶、维纶等 3.高分子材料成型加工的定义和实质。 高分子材料成型加工是将聚合物(有时还加入各种添加剂、助剂或改性材料等)转变成实用材料或制品的一种工程技术。 大多数情况下,聚合物加工通常包括两个过程:首先使原材料产生变形或流动,并取得所需要的形状,然后设法保持取得的形状(即硬化),流动-硬化是聚合物工过程的基本程序。 高分子材料加工的本质就是一个定构的过程,也就是使聚合物结构确定,并获得一定性能的过程。 第一章习题与思考题 2.请说出晶态与非晶态聚合物的熔融加工温度围,并讨论两者作为材料的耐热性好坏。 答: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续相,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。熔点(Tm):是晶态高聚物熔融时的温度。表征晶态高聚物耐热性的好坏。 3.为什么聚合物的结晶温度围是Tg~Tm? 答:T>Tm 分子热运动自由能大于能,难以形成有序结构 T

高分子成型加工习题及答案

第一次练习 1、渗析和喷霜分别是如何定义的,简述它们发生的条件。 渗析: (1)指塑料中某助剂向相接触的其它材料中迁移的现象 渗析发生的条件: 当一种添加剂在被掺合的聚合物里以及在邻近材料内部具有一定溶解度的时候,便会迁移到邻近材料里去,就会添加剂的渗出。 渗出能使邻近材料着色或受到污染。渗出速度将取决于聚合物中孔的大小,扩散分子的大小以及这些分子在原始聚合物中的浓度。在温度高于Tg(对结晶的聚合物为熔点Tm)时,添加剂的渗出远比在低于这个温度时多。 为了减少渗析,用具有相同结构的大分子添加剂来代替容易渗出的小分子添加剂是很实用的办法。 (2)喷霜:塑料中助剂向制品表面迁移的现象。 一般主要是指增塑剂和润滑剂。 当该类助剂在加工温度下在树脂中完全溶解,但在室温下仅部分溶解时,所成型的制品在室温下存放或使用时就会发生喷霜现象。 喷霜发生的条件: 如果添加剂在加工温度下只是部分的溶解,则剩余的物质可以形成一个核心,围绕这个核心,析出的添加剂分子便会聚集在一起,只使很少的添加剂在表面上喷霜。 如果添加剂在加工温度下是完全不溶或者在室温下完全可溶,则喷霜不会发生。 2、试述增塑剂的增塑机理。 增塑机理:间隔作用、极性理论和氢键理论。 增塑剂的主要功能是通过在聚合物分子间起间隔作用,使不同分子链间的距离增大,从而使分子链旋转需要的能量降低,在低于分解温度时聚合物变得可以流动。 增塑剂极性理论认为,增塑剂不是简单的起间隔作用,而是与聚合物分子形成键。 氢键理论认为,增塑剂和聚合物间通过氢键连接起来。 第二次练习 1、试分析下列配方,指出各成分在配方中的作用,判断制品基本性能,并说出相应的 理由。 PVC树脂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 答:PVC树脂为基体树脂,邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二丁酯为增塑剂,环 氧脂肪酸辛酯兼有热稳定剂和增塑剂双重作用,液体钡-镉、硬脂酸钡和硬脂酸 镉为热稳定剂,硬脂酸为润滑剂,二氧化钛为颜料。 该制品为半硬质PVC制品。因为配方中加入了较多的邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二 甲酸二丁酯等增塑剂。 2、试分析下列配方,指出各成分在配方中的作用,判断制品基本性能,并说出相应的 理由。

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