聚合物加工原理考试重点

聚合物材料（高分子材料）：是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。

组成聚合物的低分子化合物称为单体。聚合物的分子为很长的链条，称为大分子链。大分子链中重复结构单元称为链节。

按用途分为塑料、橡胶、纤维、胶粘剂、涂料等。

按聚合物反应类型分为加聚物和缩聚物

按聚合物的热行为分为热塑性聚合物和热固性聚合物。

按主链上的化学组成分为碳链聚合物、杂链聚合物和元素有机聚合物由于主链共价键有一定键长和键角，保持键长和键角不变时可任意旋转，称单键的内旋转。内旋转使大分子链卷曲成各种不同形状，对外力有很大的适应性这种特称为大分子链的柔顺性。

线型结构：弹性、塑性好，硬度低，是热塑性材料。

支链型结构：近于线型结构。

体型结构：硬度高，脆性大，无弹性和塑性，是热固性材料

线型和支化聚合物的特点是受热可以软化或熔融，也可以制成熔液，所以能够反复地用来进行加工成型，称为热塑性材料.

交联网状聚合物则没有以上特点，只能在形成网状结构之前进行加工，成型以后就难以再重复利用，称为热固性材料.

一种单体构成的聚合物为均聚物，两种或两种以上单体构成的聚合物为共聚物。

共聚物共混物无规共聚接枝共聚嵌段共聚

高分子的构象是指单个分子在空间中存在的各种状态，

高分子的聚集态结构是指大分子与大分子之间的几何排列

聚合物分为结晶型和无定形两类。

无定形聚合物和部分结晶聚合物有三种力学状态－玻璃态、高弹态和粘流态，而结晶型聚合物只有固态和粘流态。

结晶度的定义:聚合物中结晶部分所占百分数

一般分子量的高聚物在低温时，链段不能活动，变形小，在Tm 以下与非晶态的玻璃相似高于Tm则进入粘流态。分子量很大的高聚物存在高弹态。

聚合物的表观粘度随所受到的剪切的增加而减小。

挤出胀大现象第三法向应力熔体破裂现象

聚合物挤出时，当挤出速率过高，超过某一临界剪切速率时，会出现弹性湍流，导致流动不稳定，挤出物的表面变粗糙。随着挤出速率的进一步增加，先后将出现波浪形、鲨鱼皮形、竹节形、螺旋形等畸变，最终导致完全无规则的挤出物断裂。

塑料是以树脂为主要成分，加入各种添加剂常用的高分子材料

按树脂受热时行为可分为热塑性塑料和热固性塑料。

按使用范围可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料

热固性塑料是在树脂中加入固化剂压制成型而形成的体形聚合物

合成橡胶按用途和用量分为通用橡胶和特种橡胶。

挤出机组主要组成部分

挤出机：挤出系统、传动系统、加热冷却系统、机身

辅机：机头、定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置、卷取装置

控制系统

螺杆式挤出机是借助螺杆与物料之间的摩擦力，将物料向前输送并且压缩，在外部热源与摩擦生热的作用下熔融，在螺杆剪切力的作用下发生塑化，并建立足够的压力，通过具有特定形状的口模，冷却后形成断面形状一致的条状制品

注塑机是借助螺杆（或柱塞）的推力，将已塑化好的熔融状态（即粘流态）的塑料以高压快速注射入闭合好的模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。

按照塑化方式可以分为：螺杆式和柱塞式

按照注射装置和锁模装置的排列方式，可分为：立式、臥式和角式。Re≤2000时，流动为层流，此区称为层流区；Re≥4000时，一般出现湍流，此区称为湍流区；2000< Re <4000 时，流动可能是层流，也可能是湍流，该区称为不稳定的过渡区

边界层：一般规定从速度为零至速度等于主体速度99％处的区域为边界层。

质点在不同时刻所经历的路径得到的曲线称为迹线，即质点在空间运动的轨道。

光滑连接各空间点上速度矢量切线，得到的曲线称为流线，它表示同一时间不同质点的速度方向，流线是Euler方法对流动的几何描述。按流体的物性：分为压缩流体和不可压缩流体、理想流体和粘性流体流动；

聚合物加工中一般属于不可压缩的粘性流体流动。

按流场对时间的关系：分为稳定和非稳定流动。

稳定流动流场中各运动参数均与时间无关；非稳定流动则是与时间有关的。

流场中运动参数与空间坐标维数的关系：分为一维、二维和三维流动。流体运动形式：分为有旋流动和无旋流动。

任何连续介质的运动都要遵守质量守恒、动量守恒和能量守恒定律

质量守恒—连续性方程;输出的质量流率－输入的质量流率＋累积的质量速率＝0

流体质点系总动量随时间的变化率等于作用在这些流体质点系上的诸外力的矢量和。

量纲一致性：任意物理方程中各项的量纲总是相同的。

方程的无量纲化：在进行量纲分析以前，消除方程中各项量纲的过程兀定律：方程无量纲化所得到的无量纲参数的个数，等于变量个数与基本量纲个数之差。

聚合物流变现象与流变行为：聚合物熔体的爬竿现象挤出胀大行为无管虹吸现象

转矩流变仪测定参数为转矩、温度、转速和时间，经过转换得到剪切应力与剪切速率的关系曲线。

熔融指数MFI（MFR）就是在一定的条件下，单位时间流过某一孔洞的塑料质量（体积）

压力流动：依靠加在流体上的外压力引起流体的流动

拖曳流动：依靠边界的运动使流体产生的流动

组合流动：既有压力流又有拖曳流的流动。典型流道包括：平行平板、圆管、圆环