高分子成型加工习题答案

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高分子成型加工基础题库精简版

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高分子成型加工基础题库精简版1.什么是出口膨胀,影响出口膨胀的因素有哪些?答:出口膨胀是指高分子聚合物熔体从模口挤出后,挤出物的截面积比模口截面积大的现象。

影响因素:口模的形状与尺寸,成型工艺条件对口模膨胀有较大影响,出口膨胀随剪切速率升高而增加,随温度升高而减小。

此外,高分子链结构、分子量、分子量分布及物料配方等对出口膨胀也有明显影响。

2.什么是剪切稀化现象,解释为什么大部分的高分子熔体都会出现这种现象。

答:剪切稀化是高分子熔体粘度随剪切速率的增大而减小的现象。

原因: 因为大部分高分子流动时各液层间存在速率梯度,分子链最初的流动阻力大,随剪切速率增加,分子链都力图进入同一速度液层以减少阻力。

分子链不断延流动方向取向,导致粘度降低。

3.熔体流体速率和表观粘度都是表征聚合物熔体流动能力的参数,它们有什么区别,有什么关系?答:表观粘度反映熔体流动中流层之间的摩擦阻力,熔体流动速率(MFR)是在一定的温度和载荷下,熔体每10min从标准的测定仪所挤出的物料质量。

表观粘度与MFR成反比,高MFR对应于低粘度塑料熔体。

4.聚合物的降解本质是什么?答:降解的实质是1断链,2交联,3分子链结构的改变,4侧基的改变,5以上四种作用的综合。

5.什么是取向?答: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)或受力拉伸时沿受力方向作平行排列的现象,称为取向。

6.热稳定剂的作用是什么?哪些塑料需要加入热稳定剂?对热稳定剂的要求是什么?答:能延缓或避免由于热作用引起的塑料破坏和进一步降解。

PVC,PP等热稳定性差的塑料。

①消除PVC分子中不稳定的氯原子,抑制脱氯化氢;②吸收、中和氯化氢;③改变多烯结构,阻止颜色变化;④消耗**基,阻止氧化反应7.光稳定剂的作用是什么?其可分为几类?对光稳定剂的要求是什么?答:光稳定剂能抑制或减弱这高分子材料的光老化过程。

光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭剂、**基捕获剂。

高分子加工工程复习题(含部分答案)

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。

高分子成型工艺课后答案

高分子成型工艺课后答案
ⅱ. 液体增大的剪切速率迫使高分子产生更大和更快 的形变,分子的这种高弹形变由于要克服分子内和分子间 的作用力,也要消耗一部分能量。
以上两个方面,都使流体进入小管时的能量消耗增大, 压力降增大。
出口膨胀效应:黏弹性液体流出管口后,流出液体的 直径增大膨胀的现象称为出口膨胀。
引起出口膨胀效应的主要原因为:
主要存在问题
ⅰ. 没有假设。 ⅱ. 黏度和稠度系数没有搞清。 参考答案
(1)几点假设 ⅰ. 液体为不可压缩的; ⅱ. 流动是等温过程; ⅲ. 液体在管道壁面不产生滑
移(壁表面速度等于零);
ⅳ. 液体的粘度不随时间而变 化,并在沿管道流动的全过程中其他性质也不发 生变化。
(2) 任意半径处的流动速度
第二章 成型物料的配制
主要是因为压力增大,使高聚物中的自由体积减小, 分子间距离减小,分子间作用力增大,从而使高聚物熔 体表观黏度增大。
4.什么叫入口效应和出口膨胀效应? 简要说明引起的原因和克服措施?
(1)主要存在问题
ⅰ. 有部分同学对这两个概念还不够清 楚,回答不完善。
ⅱ. 原因讲的不完善,尤其是对出口膨 胀效应,一方面是伸展取向,一方面与正应 力差有关系。如拉伸等。
主要特点是与金属皂类有协同效应,稳定性
好,兼具增塑作用;相容性差等。环氧大豆油、 环氧油酸丁酯等。

此外还有螯合剂等,但其不能单独使用。
3.简述混合的基本原理(三种作用)。 (1)主要存在问题
ⅰ. 有个别同学按混合、捏合和塑炼三个 方面讲。
ⅱ. 有的讲了三者的影响因素,有的没有; 简要讲一下更好。
ⅲ. 措施主要是工艺和设备方面的,其 他没有讲(不要求)。
ⅳ. 转速、剪切速率要考虑。
(2)参考答案

高分子材料成型加工(考试重点及部分习题答案)

高分子材料成型加工(考试重点及部分习题答案)

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。

化学结构是由线型分子变为体型结构。

举例:PF、UF、MF2、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: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、PC5、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,大分子来不及重排,结晶少,易产生应力。

结晶度小,透明度好,韧性好。

定义:是指熔融状态或半熔融状态的结晶性聚合物,在该温度下保持一段时间后,快速冷却使其来不及结晶,以改善制品的冲击性能。

7、中速冷:Tc>=Tg,有利晶核生成和晶体长大,性能好。

透明度一般,结晶度一般,强度一般。

8、二次结晶:是指一次结晶后,在一些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。

9、后结晶: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)和功能性添加剂(除润滑剂之外的都是,如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂)2、稳定剂:防止或延缓高分子材料的老化,使其保持原有使用性能的添加剂。

针对热、氧、光三个引起高分子材料老化的主要因素,可将稳定剂分为热稳定剂、抗氧剂(防老剂)、光稳定剂。

热稳定剂是一类能防止高分子材料在成型加工或使用过程中因受热而发生降解或交联的添加剂。

高分子材料成型加工唐颂超第三版第210章课后习题答案

高分子材料成型加工唐颂超第三版第210章课后习题答案

高分子材料成型加工Chapter2-10课后习题答案(仅供参考)Chapter2高分子材料学1.分别区分“通用塑料”和“工程塑料”、“热塑性塑料”和“热固性塑料”,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℃,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。

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。

如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚好和氯化聚醚等都是热塑性塑料。

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。

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。

2. 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?聚合物的结晶:高聚物发生的分子链在三维空间形成局部区域的、高度有序的排列的过程。

聚合物的取向:高聚物的分子链沿某特定方向作优势的平行排列的过程。

包括分子链、链段和结晶高聚物的晶片、晶带沿特定方向择优排列。

不同之处:(1)高分子的结晶属于高分子的一个物理特性,不是所有的高聚物都会结晶,而所有的高聚物都可以在合适的条件下发生取向。

(2)结晶是某些局部区域内分子链在三维空间的规整排列,而取向一般是在一定程度上的一维或二维有序,是在外力作用下整个分子链沿特定方向发生较为规整排列。

(3)结晶是在分子链内部和分子链之间的相互作用下发生的,外部作用也可以对结晶产生一定的影响;取向一般是在外力作用和环境中发生的,没有外力的作用,取向一般不会内部产生。

《高分子材料成型加工》课后部分习题参考答案

《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。

高分子材料课后习题答案

高分子材料课后习题答案【篇一:高分子材料成型加工课后习题答案】通过何种物料运动和混合操作来实现?答:?非分散混合在混合中仅增加离子在混合物中空间分布均匀性而不减小粒子初始尺寸的过程称为非分散混合或简单混合。

这种混合的运动基本形式是通过对流来实现的,可以通过包括塞形流动和不需要物料连续变形的简单体积排列和置换来达到。

分散混合是指在混合过程中发生粒子尺寸减小到极限值,同时增加相界面和提高混合物组分均匀性的混合过程。

分散混合主要是靠剪切应力和拉伸应力作用实现的。

分散混合的目的是把少数组分的固体颗粒和液相滴分散开来,成为最终粒子或允许的更小颗粒或滴,并均匀地分散到多组分中,这就涉及少组分在变形粘性流体中的破裂为题,这是靠强迫混合物通过窄间隙而形成的高剪切区来完成的。

2、在热固性塑料模压成型中,提高压力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?答:在一定温度范围内,模温升高,物料流动性提高,模压压力可降低,但模温提高也会使塑料的交联反应速率加速,从而导致熔融物料的粘度迅速增高,反而需要更高的模压压力。

3、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?答:对塑料进行预热可以提高流动性,降低模压压力,但如果预热温度过高或预热时间过长会使塑料在预热过程中有部分固化,会抵消预热增大流动性效果,模压是需更高的压力来保证物料充满型腔。

1、什么是聚合物的结晶取向?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影响?答:结晶是聚合物分子在三维空间呈周期性重复排列的过程,而取向是取向单元在外力作用下择优排列的过程,取向单元可以是:基团、链段、分子链、晶粒、晶片或变形的球晶等。

结晶是材料自身的性质,只发生在分子、原子、离子这些基础的单元上,取向的产生是外力作用的结果,取向单元也更多样。

结晶可以影响材料的拉伸强度、弹性模量、冲击强度、耐热性、耐候性、吸水性、透明性、透气性、成型收缩性等物性。

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.A.B.悬浮体先3.a.b.结构:c.性质: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。

4.6.优点:a.缺点:a.7.8.1新……第二章1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。

可模塑性、聚合物在温度和压力作用下变形和在模具中模塑成型的能力。

可延性、是指无定形或结晶固体聚合物在一个或二个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。

可纺性、指聚合物通过加工形成连续固体纤维的能力。

牛顿流体、非牛顿流体、假塑性流体、胀塑性流体、拉伸粘度、拉伸应力与拉伸应变速率的比值,剪切粘度、滑移、高分子在导管中流动时,在管壁处是时停时动的,这种现象称为滑移。

端末效应、包括入口效应和出口效应。

5、为什么聚合物表现出可纺性,而小分子不具有可纺性?一般,聚合物熔体粘度η很大,而它的表面张力较小,因此η/ γf的比值较大。

这种关系是聚合物具有可纺性的重要条件。

而低分子与高分子相比,它的粘度很小,所以不具可纺性。

(完整版)高分子材料成型加工课后习题答案

1、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?答:①非分散混合在混合中仅增加离子在混合物中空间分布均匀性而不减小粒子初始尺寸的过程称为非分散混合或简单混合。

这种混合的运动基本形式是通过对流来实现的,可以通过包括塞形流动和不需要物料连续变形的简单体积排列和置换来达到。

②分散混合是指在混合过程中发生粒子尺寸减小到极限值,同时增加相界面和提高混合物组分均匀性的混合过程。

分散混合主要是靠剪切应力和拉伸应力作用实现的。

分散混合的目的是把少数组分的固体颗粒和液相滴分散开来,成为最终粒子或允许的更小颗粒或滴,并均匀地分散到多组分中,这就涉及少组分在变形粘性流体中的破裂为题,这是靠强迫混合物通过窄间隙而形成的高剪切区来完成的。

2、在热固性塑料模压成型中,提高压力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?答:在一定温度范围内,模温升高,物料流动性提高,模压压力可降低,但模温提高也会使塑料的交联反应速率加速,从而导致熔融物料的粘度迅速增高,反而需要更高的模压压力。

3、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?答:对塑料进行预热可以提高流动性,降低模压压力,但如果预热温度过高或预热时间过长会使塑料在预热过程中有部分固化,会抵消预热增大流动性效果,模压是需更高的压力来保证物料充满型腔。

1、什么是聚合物的结晶取向?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影响?答:结晶是聚合物分子在三维空间呈周期性重复排列的过程,而取向是取向单元在外力作用下择优排列的过程,取向单元可以是:基团、链段、分子链、晶粒、晶片或变形的球晶等。

结晶是材料自身的性质,只发生在分子、原子、离子这些基础的单元上,取向的产生是外力作用的结果,取向单元也更多样。

结晶可以影响材料的拉伸强度、弹性模量、冲击强度、耐热性、耐候性、吸水性、透明性、透气性、成型收缩性等物性。

取向后的聚合物,在取向方向和垂直于取向方向上性能差异特别显著。

高分子材料成型加工习题参考答案

高分子材料成型加工习题参考答案(1~5章)绪论1、高分子材料可应用于哪些方面? 有哪些特点, 答:高分子材料可应用于如下各个方面:结构材料:机械零部件、机电壳体、轴承……电器材料:电缆、绝缘版、电器零件、家用电器、通讯器材…… 建筑材料:贴面板、地贴、塑料门窗、上下水管…… 包装材料:各种瓶罐、桶、塑料袋、薄膜、绳、带、泡沫塑料…… 日用制品:家具、餐具、玩具、文具、办公用品、体育用品及器材……交通运输:道路交通设施、车辆、船舶部件……医疗器械:医疗器具、药品包装、医药附件、人造器官…… 航天航空:飞机、火箭、飞船、卫星零部件……军用器械:武器装备、军事淹体、防护器材…… 交通运输:道路交通设施、车辆、船舶部件……医疗器械:医疗器具、药品包装、医药附件、人造器官…… 航天航空:飞机、火箭、飞船、卫星零部件……军用器械:武器装备、军事淹体、防护器材…… 化纤类:布、线、服装、……高分子材料具有如下特点: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2、塑料制品生产的完整工序有哪五步组成,答:成型加工完整工序共五个1.成型前准备:原料准备:筛选,干燥,配制,混合 ?2.成型:赋预聚合物一定型样 ?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。

?说明:a 并不是所有制品的加工都要完整地完成此5个工序b 五个次序不能颠倒3、学习本课程的重点是什么,答:本课程的重点是:高分子材料方面:应掌握高分子材料定义,高分子材料工程特征,高分子材料及其制品的制备方法,高分子材料的组成,添加剂的作用、机理、品种及其选择,高分子材料配方设计原则,配方分析,影响高分子材料性能的化学因素和物理因素。

成型加工方面:应掌握高分子材料制品各种成型方法,成型加工过程,成型工艺特点,成型工艺的适应性,成型工艺流程,成型设备结构及作用原理,成型工艺条件及其控制,成型工艺在橡胶、塑料、纤维加工中的共性和特殊性。

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高分子成型加工习题答案集团标准化小组:[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]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。

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。

注射成型——是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。

注射成型又叫注塑成型(=注射+模塑)。

压延成型——是利用压延机的辊筒之间的挤压力作用并在适当的温度(接近粘流温度)条件下,使聚合物发生塑性变形,制成薄膜或片状材料的加工工艺。

是加工塑料薄膜、片材如地板胶及胶布、人造革、等制品的主要方法。

挤出成型是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用,边受热塑化,边被螺杆向前推送,连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。

压制成型:是指借助外压实现成型物料造型的一次成型技术。

可分为层压成型和模压成型。

稳定剂:能防止或抑制高分子材料由光、热、氧、霉菌等引起的老化作用的助剂的总称润滑剂:能降低熔体与加工机械或模具之间和熔体内部相互之间的摩擦和粘附,改善流动性,促进加工成型,利于脱模,提高生产能力和制品外观质量及光洁度的物质交联剂及相关添加剂:提高交联效率,改善工艺性能,提高制品质量填充剂;能降低成本并(或)提高制品某些性能而添加到高分子材料基质中的固体物质。

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。

答:晶态聚合物:T m~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。

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?答:应该在聚合物的玻璃化温度和熔点之间进行,因为分子在高于Tg时才具有足够的活动,这样在拉应力的作用下,分子才能从无规线团中被拉伸应力拉开、拉直和在分子彼此之间发生移动。

7 .何谓胶料混炼过程中产生的结合橡胶(炭黑凝胶)?答:橡胶与炭黑混炼时,由于炭黑表面具有一定的活性,因而与混炼时产生的R ?生成一定数量的化学形式和物理形式的结合体,形成一种不溶于橡胶溶剂的产物,称结合橡胶(炭黑凝胶)。

9 .什么叫塑料的混合和塑化,其主要区别在哪里?答:塑料的混合:这是物料的初混合,是一种简单混合,在低于流动温度和较为缓和的剪切速率下进行的一种混合。

混合后,物料各组份的物理和化学性质无变化。

只是增加各组份颗粒的无规则排列程度,没有改变颗粒的尺寸。

设备:捏合机、高速混合机。

塑料的塑化:再混合,是高一级的混合,在高于流动温度(T f 或Tm)和较强烈的剪切速率下进行。

混合后,物料各组份的物理和化学性质有所变化。

塑化的目的是使物料在一定温度和剪切力下熔融,驱出其中的水份和挥发物。

使各组份的分散更趋均匀,得到具有一定可塑性的均匀物料。

设备:密炼机、开炼机、挤出机。

11.塑料的塑化与橡胶的塑炼二者的目的和原理有何异同?答:塑化:再混合,是高一级的混合。

在高于流动温度(Tf 或Tm)和较强烈的剪切速率下进行。

混合后,塑料各组份的物理和化学性质有所变化。

其目的是使物料在一定温度和剪切力下熔融,驱出其中的水份和挥发物。

使各组份的分散更趋均匀,得到具有一定可塑性的均匀物料。

塑炼:使生胶由强韧的弹性转变为柔软的便于加工的塑性状态的过程。

目的是使生胶获得一定的可塑性,使之适合于混炼、压延、压出、成型等工艺操作;使生胶的可塑性均匀化,以便得到质量均匀的胶料。

(目的是降低弹性,增加可塑性,获得流动性;混炼时配合剂易于分散均匀,便于操作;使生胶分子量分布变窄,胶料质量均匀一致。

)12.什么是“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?答:生胶的塑炼:使生胶由强韧的弹性转变为柔软的便于加工的塑性状态的过程。

目的是使生胶获得一定的可塑性,使之适合于混炼、压延、压出、成型等工艺操作;使生胶的可塑性均匀化,以便得到质量均匀的胶料。

(目的是降低弹性,增加可塑性,获得流动性;混炼时配合剂易于分散均匀,便于操作;使生胶分子量分布变窄,胶料质量均匀一致。

)塑料的塑炼:再混合,是高一级的混合。

在高于流动温度(Tf 或Tm)和较强烈的剪切速率下进行。

混合后,塑料各组份的物理和化学性质有所变化。

其目的是使物料在一定温度和剪切力下熔融,驱出其中的水份和挥发物。

使各组份的分散更趋均匀,得到具有一定可塑性的均匀物料。

4 .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?答:在热固性塑料模压成型中,提高模温一般应相应地升高模压压力才对模压成型工艺有利。

在一定范围内模温提高能增加塑料的流动性,模压压力可降低;但模温提高也会使塑料的交联反应速度加速,从而导致熔融物料的粘度迅速增高,因而需更高的模压压力。

综合以上因素,提高模温一般应相应地提高模压压力。

10.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。

13.何谓硫化三要素?对硫化三要素控制不当会造成什么后果?答:硫化三要素是指硫化的压力、温度和时间。

①模型硫化时必须施以压力。

压力过低,胶料流动性差,不能充满模腔,制品容易产生泡,胶料不够致密,机械性能下降;但过高压力对橡胶的性能也不利,高压会对橡胶分子链的热降解有加速作用;对于含纤维织物的胶料,高压会使织物材料的结构被破坏,导致耐屈挠性能下降。

②硫化温度是橡胶发生成化反应的基本条件,它直接影响硫化速度和产品质量。

硫化温度太高,硫化速度太快,胶料刚受热即交联而流动性下降,得不到所需要的产品,且高温易引起橡胶分子链裂解,乃至发生硫化返原现象,结果导致强伸性能下降;反之,硫化温度低,硫化速度慢,生产效率低,直至不硫化。

③在一定的硫化温度和压力下,橡胶有一最适宜的硫化时间,时间太长则过硫,时间太短则欠硫,对产品性能都不利。

3 .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?答:螺杆的压缩比是指螺杆加料段第一个螺槽的容积与均化段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。

压缩比的大小取决于挤出塑料的种类和形态,粉状塑料的相对密度小,夹带空气多,其压缩比应大于粒状塑料。

另外挤出薄壁制品时,压缩比应比厚壁制品的大。

2 .挤出螺杆一般分为哪几段?每段各有什么作用?对于晶态塑料的挤出成型,应选择何种螺杆?其L2的长度有何特征,为什么?答:加料段--- 对料斗送来的塑料进行加热,同时输送到压缩段。

塑料在该段始终保持固体状态。

压缩段---对加料段来的料起挤压和剪切作用,同时使物料继续受热,由固体逐渐转变为熔融体,赶走塑料中的空气及其他挥发成分,增大塑料的密度,塑料通过压缩段后,应该成为完全塑化的黏流状态。

均化段---使熔融物料在均化段螺杆和机头回压作用进一步搅拌塑化均匀,并定量定压地通过机头口模挤出成型。

结晶型聚合物,熔化温度范围很窄,因而压缩段很短,应选择突变型螺杆。

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?答:挤出机螺杆的长径比是指螺杆工作部分的有效长度L 与直径Ds之比。

L/Ds大,能发送塑料的温度分布,混合更均匀,并可减少挤出时的逆流和漏流,提高挤出机的生产能力。

L/Ds过小,对塑料的混合和塑化都不利。

L/Ds太大,对热敏性塑料会因受热时间太长而易分解,同时螺杆的自重增加,自由端挠曲下垂,容易引起料筒和螺杆擦伤,制造和安装都困难,也增大了挤出机的功率消耗。

5 .渐变型和突变型螺杆有何区别?它们各适合哪类塑料的挤出?为什么?答:渐变型螺杆的压缩段较长,为螺杆全长的 55%~65%,PVC 挤出成型用螺杆压缩段甚至达到100%。

渐变型螺杆适合无定型塑料的生产,因为无定型塑料的熔融温度范围宽。

突变型螺杆的压缩段较短,为3~5Ds ,PA的挤出成型用螺杆压缩段甚至仅为一个螺距的长度。

突变型螺杆适合结晶型塑料的生产,因为结晶型塑料的熔融温度范围很窄。

(所谓渐变型螺杆是指由加料段较深螺槽向均化段较浅螺槽的过渡,是在一个较长的螺杆轴向距离内完成的:而所谓突变型螺杆的上述过渡是在较短的螺杆轴向距离内完成的。

)6 .提高挤出机加料段固体输送能力,应对设备采取什么措施?指出其理论依据。

答案要点:结构角度:1 增加螺槽深度; 2 降低物料与螺杆的摩擦系数; 3 增加物料与料筒的摩擦系数; 4 选择适当的螺旋角。

工艺角度:1 增加料筒温度(fb↑);②降低螺杆温度(fs↓)。

2 .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?答:挤出螺杆:输送、塑化、计量。

均化段槽深h 3 浅、长径比L/D大、压缩比ε大。

加料段L1 短,均化段长L3 长。

平动+转动(前移)。

螺杆头部形状多样。

物料熔融是一个稳态的连续过程。

注射螺杆:预塑化、注射。

均化段槽深h 3 深、长径比L/D小、压缩比ε小。

加料段L1 长,均化段长L3 短。

平动+转动(前移+注射)。

螺杆头部为尖锥形。

物料熔融是一个非稳态的间歇过程。

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