高分子加工原理与技术
从塑料至塑料制品的生产流程示意图
单 体 的 制 造 树 脂 的 制 造 树脂 塑 料 的 制 造 助剂
塑料
成 型 加 工
塑料制 品
塑料工业
塑料生产（包括树脂和半成品的生产） 塑料制品生产（塑料成型工业或加工工业）
生产塑料制品的完整工序
高分子材料成型加工一般由原料准备，成型， 机械加工，修饰和装配等连续过程组成，也可将 机械加工，修饰和装配称为后加工
• •
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聚乙烯(PE) 酪蛋白塑料 硝酸纤维素(CN) 聚丙烯(PP) 醋酸纤维素(CA) 聚丁烯－[1] 纤维素混合酯 (PB－1) 纤维素酯类 聚4－甲基戊 烯－[1] 离子聚合物 聚氯乙烯(PVC) 聚醋酸乙烯酯(PVAC) 聚偏二氯乙烯(PVDC) 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 聚丙烯腈(PAN) 聚苯乙烯类聚合物 (PS、HIPS、ABS、AS) 聚甲醛(POM) 氟塑料(PTFE、PCTFE、PVDF、PVF等) 聚乙烯醇(PVA) 聚对二甲苯
从化学结构考虑，按其热行为分类：
热塑性高分子材料（像聚乙烯、聚丙烯）
热固性高分子材料（像酚醛树脂、环氧树脂）
按用途和性能分，可将塑料分为：
通用塑料（聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲
基丙烯酸甲酯等） 工程塑料（聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚、聚四氟 乙烯等）
热塑性高分子材料和热固性高分子材料的对比
高分子材料成型加工过程
各种成型方法的适应性
1.3 高分子材料成型工业的回顾与展望
高分子材料工业的初创时期 高分子材料工业的发展期 高分子材料全面发展时期 我国的高分子材料工业
教科书及主要参考书
教科书： 王小妹，阮文红主编，国家十一五教材《高 分子加工原理与技术》 主要参考书： 高聚物流变学及其应用 徐佩弦编著 2003, 化学工业出 版社P313 材料成型加工工艺及设备 曾光廷主编 董详忠 刘晓波 副主编 化学工业出版社P320 聚合物加工设计与原理 【美】D.G. 贝尔编，D.I.科利 斯 主编，西鹏等译，化学工业出版社出版P352 塑料加工技术大全 刘敏江主编 2001，中国轻工业出 版社P271 聚合物材料用化学助剂 肖卫东 何本桥 何培新 黄珊编 著 2004，2th 化学工业出版社P453
全面了解高分子材料制品生产过程 重点放在系统地、详细地介绍高分子加工的经典 理论、基本概念、成型方法和工艺技术、成型设 备的特点，使学生获得扎实的高分子加工知识。 介绍成型加工的新成果和现代研究方法，开拓学 生的视野，培养分析问题和解决问题的能力.
第 1章
绪论
1.1 高分子材料的分类及性质
金属材料
材料 无机非金属材料 有机聚合物材料（亦称为高分子材料，指塑 料、橡胶弹性体和纤维）
按所用原料类别分类：
以制造聚合物时所使用的起始材料或单体 的来源为根据，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、 聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、 环氧树脂、氨基树脂、酚醛树脂.
按反应类型分类：
基于合成聚合物时所使用的聚合反应类型 （加聚和缩聚）的不同为依据，加聚反应为链 增长机理如合成像聚乙烯、聚丙烯等加成聚合 物，缩聚反应受逐步增长机理控制，合成像环 氧树脂、酚醛树脂等缩聚物 。
聚合物的热转变和力学性能
参数 塑料 聚合物 橡胶 纤维
（低压聚乙烯）
（丁苯橡胶） Tg+75℃≤Tr
（尼龙） Tm＞Tr+150℃
热转变
力学性能 弹性膜量（MPa） 伸长率(%) 拉伸强度（MPa） 断裂伸长率(%)
Tg≥Tr+75℃(玻璃状） Tg＜Tr ,Tm＞Tr（结晶） 10～100 100～200 20～40
高分子加工原理与 技术
化学工业出版社 王小妹 阮文红 主编
前
言
通过高分子加工，高分子材料才能具有使用价值
高分子制品的性能可以说是由成型加工过程最终 确定的。 所以通过学习和掌握高分子加工原理和技术，可 以加深对高聚物加工、结构和性能的正确理解。
以最低的成本和能耗，获得合乎要求的、高质量
的高分子制品。
目的及要求
目的是使学生掌握高分子材料的成型原理，学
习塑料成型的物料配方、配方设计思路及方法， 理解塑料混合与塑化的混炼技术，掌握热塑性塑 料、热固性塑料、复合材料和高分子溶液的主要 成型加工技术，应用高分子制品的二次加工成型
目标产品。
本课程特点及教学方法
学习高分子加工的基本原理及成型方法、设备配 型和工艺技术
0.1～1 1000 28 580
103～104 10～30 460～870 （与牵伸比有关） 19～32
15～100
1.2 成型加工及其重要性
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。
项目
分子结构 热行为
重复加工性 溶解性线性及支链大分子 受热可融化，冷却又变硬， 可反复此过程
再次受热，仍可软化，熔融，反 复多次加工 可溶于特定的溶剂 可用注射、挤出、压延、热成型 等方法加工，也可用机械加工的 方法加工 多数材料能制成透明制品 大多数材料可回收再次使用
合成塑料
缩聚物
加聚物
天然材料
热固性塑
热塑性塑料
热固性塑料
热塑性塑料
热固性塑料
热塑性塑料
环氧树脂(EP) 聚酰胺(PA) 聚氨脂(PU) 聚氨酯(PU) 酚醛树脂(PE) 氯化聚醚(CP) 脲醛树脂(UF) 聚碳酸脂(PC) 三聚氰胺甲醛 聚脂(PET,PBT等) 树脂(MF) 聚苯醚(PPO) 不饱和树脂 聚砜(PSF) (UP) 醇酸树脂 烯丙基树脂 聚酰亚胺(PI) 聚苯并咪唑(PBI) 硅树脂
热固性高分子材料 线性大分子，固化后成为三维 交联的体型结构大分子 制成制品后即成为不溶不熔的 材料
受热不熔融，达到一定温度分解破 坏，不能反复加工 仅在某些溶剂中溶胀 可用模压、层压成型及机械加工等 方法加工 制品几乎不透明 材料成型已形成三维体型结构，不 溶不熔，故不能回收再次使用
按反应类型、化学结构对塑料分类
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工简介高分子材料成型加工是指通过加热、挤压、拉伸等工艺将高分子材料转变成所需形状和尺寸的过程。
高分子材料广泛应用于各个领域，如塑料制品、橡胶制品、纤维材料等。
本文将介绍高分子材料成型加工的基本原理、常用的加工方法以及在实际应用中的注意事项。
基本原理高分子材料成型加工是利用高分子材料的可塑性进行加工的过程。
高分子材料的可塑性是指在一定的温度和压力下，可以被加工成各种形状的性质。
其基本原理可以归纳为以下几点：1.熔融：高分子材料在一定的温度范围内可以被熔化成流体状态，使得材料更易于流动和变形。
2.成型：将熔融的高分子材料注入到模具中，通过模具的形状和尺寸限制，使得熔融材料在冷却后得到所需的形状和尺寸。
3.冷却固化：熔融材料在模具中冷却后逐渐固化成固体，成为最终的成型品。
常用的加工方法注塑成型注塑成型是一种常用的高分子材料成型加工方法，适用于制造各种塑料制品。
其基本流程包括：1.材料准备：选择合适的塑料颗粒作为原料，将其加入注塑机的进料口中。
2.加热熔融：注塑机将原料加热、熔融，并将熔融的塑料材料注入到模具中。
3.冷却固化：模具中的熔融塑料材料在冷却后逐渐固化成固体，形成最终的成型品。
4.取出成品：将固化的成型品从模具中取出，并进行后续加工，如修整边缘、打磨表面等。
挤出成型挤出成型是另一种常用的高分子材料成型加工方法，适用于制造各种管材、板材等长型产品。
其基本流程包括：1.材料准备：将高分子材料以颗粒形式加入到挤出机的料斗中。
2.加热熔融：挤出机将颗粒状的高分子材料加热、熔融，并通过螺杆将熔融的材料挤出。
3.模具成型：挤出的熔融材料通过模具的形状和尺寸限制，被冷却成所需的形状和尺寸。
4.冷却固化：在模具中冷却后，熔融材料逐渐固化成固体，形成最终的成型品。
5.切割成品：挤出机会根据需要将成型品切割成所需的长度，以便后续使用。
除了注塑成型和挤出成型，还有许多其他的高分子材料成型加工方法，如压延成型、注射拉伸成型等，根据材料和产品的需求选择合适的加工方法。
《高分子加工原理》课件
总结词
高分子材料具有粘弹性、热塑性、热固性、绝缘性等特点。
要点一
要点二
详细描述
高分子材料具有粘弹性，表现为在外力作用下既可发生弹性形变，也可发生塑性形变；热塑性是指高分子材料在加热时可以流动，冷却后可以固化；热固性是指高分子材料在加热时可以固化，冷却后性质稳定；绝缘性是指高分子材料具有良好的绝缘性能，不易导电。这些特性使得高分子材料在现代工业和科技领域中具有广泛的应用价值。
热力学第二定律
03
成型工艺参数
介绍影响成型质量的工艺参数，如温度、压力、时间等。
01
高分子材料的加工过程
详细介绍高分子材料的加工过程，包括原料准备、成型、后处理等环节。
02
成型方法
列举常见的成型方法，如注塑、挤出、压延等，并介绍其原理和特点。
高分子材料加工设备与工艺流程
04
设备日常维护
介绍了如何进行日常的设备检查、清洁和润滑工作。
高分子加工技术基础
02
高分子材料通过加热、加压等方式进行成型加工，使其从流动的液体状态转变为固态，并形成所需的形状和结构。
成型原理
成型加工需要使用各种成型设备，如注塑机、压延机、热压机等。
成型设备
成型加工过程中，需要控制各种工艺参数，如温度、压力、时间等，以获得高质量的成型品。
成型工艺参数
二次加工方法
高性能化：随着对高分子材料性能要求的不断提高，加工技术也在不断向高性能化方向发展。通过改进加工工艺和选用高性能的助剂，可以显著提高高分子材料的强度、刚性、耐热性和耐腐蚀性等性能。
高分子材料加工技术在航空航天领域具有广泛的应用前景。由于航空航天器对材料的轻量化和高性能要求极高，高分子材料成为重要的选择之一。通过采用先进的加工技术，可以实现高分子材料的轻量化、高性能化和多功能化，为航空航天器的制造提供更加可靠的支撑。
高分子加工原理与技术2-成型原理
Q=
1 JBiblioteka τ γ·=1 Jηaγ·2
(2-2)
用摩擦热加热塑料是通过挤出机或注射机的螺杆与 料筒的相对旋转运动等途径来实现的。由于聚合物的 表观粘度随摩擦升温而降低，使物料熔体烧焦的可能 性不大，而且塑化效率高，塑化均匀。
2.1.2 高分子材料的流变性能
(1)流动类型
➢层流和湍流 ➢稳定流动与不稳定流动 ➢等温流动和非等温流动 ➢一维流动、二维流动和三维流动 ➢拉伸流动和剪切流动 ➢拖曳流动和压力流动
第2章 高分子材料成型原理
2.1 高分子材料的加工性能 2.1.1 高分子材料的熔融性能
热传导 热传递 对流
辐射
高分子材料的熔融方法：
无熔体移走的传导熔融 有强制熔体移走(由拖曳或压力引起)的传导熔融 耗散混合——熔融 利用电的、化学的或其它能源的耗散熔融方法 压缩熔融
热扩散系数及其影响因素
聚合物熔体在管隙中的流动分析
➢ 圆管通道 ➢ 圆锥形通道
流动缺陷
塑料流体在流道中流动时，常因种种原因使流动出现 不正常现象或缺陷。这种缺陷如果发生在成型时中，则常 会使制品的外观质量受到损伤，例如表面出现闷光、麻面、 波纹以致裂纹等，有时制品的强度或其它性能也会裂变。 这些现象与工艺条件、高聚物的非牛顿性、端末效应、离 模膨胀和熔体破裂有关。
(2)非牛顿型流动
图2-6 各类型流体的流动曲线 a-宾汉流体 b, e-假塑性流体 c-膨胀性流体 d-牛顿型流体
描述假塑性和膨胀性的非牛顿流体的流变行为， 用幂律函数方程 :
τ = Kγ·n
式中 K——流体稠度，Pa·s n——流动指数，也称非牛顿指数。
(3) 时间依赖性流体 这类流体的流变特征除与剪切速率与剪切应力
高分子合成技术
高分子合成技术高分子合成技术是一种重要的化学工艺，用于制造各种塑料、橡胶、纤维和涂料等材料。
高分子是由许多重复单元组成的大分子，具有优异的物理、化学和机械性质，广泛应用于工业、医药、农业和日用消费品等领域。
本文将介绍高分子合成技术的基本原理、工艺流程和应用现状。
一、高分子合成的基本原理高分子合成是指将单体分子通过化学反应转化为高分子分子的过程。
单体是指具有反应活性的小分子，例如乙烯、丙烯、苯乙烯、酯类、醚类、酰胺类等。
高分子的合成反应通常发生在高温、高压、有催化剂存在的条件下，例如聚合反应、缩合反应、交联反应等。
聚合反应是最常见的高分子合成方式，它是指将单体分子通过链式、阴离子、阳离子、自由基等机理连接成长链或支链高分子的过程。
聚合反应的特点是单体分子之间的化学键断裂，形成新的化学键，同时放出反应热和产生副产物。
例如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯等均是通过聚合反应合成的。
缩合反应是指将两个或多个单体分子通过酯化、酰胺化、亲核取代等机理连接成酯类、酰胺类、醚类等高分子的过程。
缩合反应的特点是单体分子之间的化学键形成，同时放出水分子或其他小分子，例如聚酰胺、聚醚等均是通过缩合反应合成的。
交联反应是指将高分子分子之间或高分子分子与其他小分子之间通过化学键连接成三维网络结构的过程。
交联反应的特点是高分子分子之间的交联点增多，形成更牢固、更耐久的材料，例如橡胶、树脂等均是通过交联反应合成的。
二、高分子合成的工艺流程高分子合成的工艺流程包括单体合成、聚合反应、后处理等步骤。
单体合成是指将原料制备成单体分子的过程，通常需要进行酯化、烷化、氧化等化学反应。
聚合反应是将单体分子通过化学反应合成高分子的过程，通常需要控制反应条件、催化剂种类和用量、反应时间等因素。
后处理是指对合成的高分子进行精炼、过滤、干燥、加工等处理，以得到高质量的产品。
三、高分子合成的应用现状高分子材料广泛应用于各个领域，例如塑料制品、橡胶制品、纤维材料、涂料和胶粘剂等。
高分子材料成型加工原理
1注射成型的特点：生产周期快，适应性强，生产率高和易于自动化2注射成型加工三要素：材料，设备，模具3成型工艺三要素：温度T 压力P 时间t 。
压力：塑化压力，注射压力，保压压力4什么是注射成型：注射成型亦称注射模塑或利用注塑机的注塑，是热塑性塑料的一种重要成型方法 5注塑成型就是将塑料在气塑成型机的料筒内加热熔化，当呈流动状态时在栓塞或螺杆加压下熔融塑料被压缩并向前移动，进而通过料筒前端的喷嘴以很快速度注入温度较低的闭合磨具内，经过一定的时间冷却定型后，开启磨具即得制品（间歇操作）6螺杆分类：1加料段，作用，输送物料，物料状态，固体状态，部分熔化，螺纹特点，等距等深，最深2压缩段，压实物料，熔融状态，等距不等深，渐变3均化段，定温定量定压，熔融状态，等距等深，最浅均化段，定温定量定压，熔融状态，等距等深，最浅 7填料的表面处理：作用1使颗粒分散均匀，不凝结在一起2所有填充剂粒子被聚合物包围润湿3使其充剂表面与聚合物有良好的粘合力 8偶联剂（硅烷类）：一是具有良性结构物质分子中一部分基团与无机物表面化学基团反应形成顽固的化学键，另一部分有亲有机性质，可与有机物反应，从而把两种性质不同材料结合起来9什么是挤出成型：挤出成型亦称挤压模塑或挤塑，即借助螺杆或柱塞的挤压作用，使受热熔化的塑料在压力推动下，强行推动口模而成为具有恒定截面的连续型材料的一种定型方法10挤出成型适用范围：挤出法几乎能成型所有的热塑性塑料，也可加工某些热固性塑料11挤出成型制品：生产的制品有管材，板材，薄膜，线缆包覆物以及塑料与其它材料的复合材料等12挤出成型的设备：单螺杆挤出机的基本结构：主机，挤出机辅助设备 挤出机分类：单螺杆，双螺杆，立式，卧式，排气式，非排气式，螺杆，柱塞13什么是一次成型：在大多数情况下一次成型是通过加热使塑料处于粘流态的条件下，在大多数情况下一次成型是通过加热使塑料处于粘流态的条件下，经过流动，经过流动，经过流动，成型和成型和冷却硬化（或交联固化）而将塑料制成各种形状的产品方法14什么是二次成型：二次成型则是将一次成型所得的片，管，板等塑料成品，加热使其处于类橡胶状态（在材料的Tg Tg——Tf 或Tm 间）通过外力作用使其形变而成型为各种较简单性状，再经冷却定型而得产品15共混聚合物选择原则：化学结构原则（相近）溶解度参数原则（接近）流变学原则（等粘度原则）（接近）胶体化学原则（表面张力）（接近）分子扩散动力学原则 16什么是填充和增强改性：在聚合物中填加其它无机和有机物以改变其力学，在聚合物中填加其它无机和有机物以改变其力学，工艺，工艺，使用性能活降低成本的改性方法17注射机主要参数：1公称注射量，做一次最大行程射出的聚苯乙烯的量2注射压力，注射过程中最大压力3注射速度4塑化能力，单位时间塑化物料的多少5锁模力18什么是增强改性：在聚合物中加入增强材料以及改变聚合物的性能尤其是力学性能的改性方法，在聚合物中加入增强材料以及改变聚合物的性能尤其是力学性能的改性方法，增强材增强材料：玻纤，碳纤，晶须，硼纤维19什么是填料，什么是增强材料：为了改善塑料的成型加工性能，提高制品的某些技术指标，赋予塑料制品某些新的性能，或为了降低成本和聚合物单耗而加入的一类物质称填料。
高分子材料成型加工原理
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。
高分子合成原理与工艺学
第一章绪论5. 开发新产品或新工艺的步骤和需注意的问题有哪些？答：首先要了解材料应用的技术要求，提出聚合物的性能要求，根据性能要求明确聚合物分子组成及分子结构，然后拟定聚合配方及工艺措施，科学地解决合成性能及结构关系。
应注意高分子合成、结构及性能的关系；合成反应的理论和方法。
第二章生产单体的原料路线1.简述高分子合成材料的基本原料（即三烯、三苯、乙炔）的来源。
答:石油化工路线、煤炭路线、其他原料路线3.如何由石油原料制得芳烃？并写出其中的主要化学反应及工艺过程。
答：用全馏程石脑油（沸点<200°C的直馏汽油——由原油经常压法直接蒸馏得到的汽油）于管式炉中，820°C下裂解产生。
5.简述从三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）、三苯（苯、甲苯、二甲苯），乙炔出发制备高分子材料的主要单体合成路线（可用方程式或图表表示，并注明基本工艺条件）。
答：乙烯～聚乙烯、乙丙橡胶；丙烯～聚丙烯、聚氯丙烯；苯～聚苯乙烯、聚碳酸酯；丁二烯～顺丁橡胶、ABS树脂；甲苯～硝化～二硝基甲苯～二氨基甲苯～甲苯二异氰酸酯+多元醇～聚氨基甲酸酯6.如何由煤炭路线及石油化工路线生产氯乙烯单体？（1）石油化工路线：原油经炼制得到石脑油、煤油和柴油等馏分和炼厂气。
以此为原料进行高温热裂解可得到裂解气和裂解轻油。
裂解气经分离精制可得到乙烯、丙烯、丁烯和丁二烯等。
氧氯化法： 4CH2 CH2 + 2Cl 2 + O2 ——4 C2H3Cl + 2H2O（2）煤炭路线：煤炭经炼焦得煤气、氨、煤焦油和焦炭，焦炭与石灰石在高温炉中高温加热得到电石（CaC2），电石与 H2O 反应得到乙炔。
乙炔合成法：C2H2 + HCl ——C2H3Cl8.试述合成高分子材料所用单体的主要性能，在贮存、运输过程中以及在使用时应注意哪些问题？答:主要性能:能够发生聚合反应的单体分子应当含有两个或两个以上能够发生聚合反应的活性官能团或原子,仅含有两个聚合活性官能度的单体可以生成高分子量的线形结构高分子化合物,分子中含有两个以上聚合活性官能度的单体则要求生产分子量低的具有反应活性的聚合物。
高分子材料加工原理第五章
(2)纺丝流体从喷丝孔中的剪切流动
向纺丝线上的拉伸流动的转化
(3)流体丝条的单轴拉伸流动
(4)纤维的固化
（二）纤维成型过程中成纤聚合物的变化
(1)几何形态变化 (do (2)物理形态变化 ①宏观状态参数 T-X (温度场) Ci-X (浓度场) ②微观状态参数 取向度 结晶度 网络结构 V-X (速度场) P-X (应力场) dx)
ρxAxVx=常数
T(x)：由补偿式接 触温度计、红外线 拍照等确定 ρ(T) ① 高速摄影法 不发生 结晶时
ρx ≈ K Vx
dx： ②取样器取样法确定
③ 激光衍射法
έ(x) =
dVx dx
Test stand for temperature and velocity measurement: Infrared Camera and Laser Doppler Anemometer
(3)化学结构变化
（三）纺丝过程的基本规律
1.在纺丝线的任何一点上，聚合物的流动是稳态 和连续的.
纺丝线:熔体挤出细流和固化初生纤维的总称. 稳态： , T , Ci , P, 0
t
连续：在稳态纺丝条件下，纺程上各点
每一瞬时所流经的聚合物质量相等（流动
连续性方程) : 熔体纺丝 溶液纺丝 ρxAxVx=常数 ρxAxVxCix=常数
2.纺丝线上的主要成形区域内，占支配地位的形变是单轴拉伸
3.纺丝过程是一个状态参数连续 变化的非平 衡态动力学过程 同 一时间不同位置V 、 T 、 Ci 、 P 等连续变化.
4.纺丝动力学包括几个同时进行并相互联系的单元过程
动能传递、传热、传质、结构参数变化等.
(四)纺丝流体的可纺性
高分子成型加工原理
B. 机头与口模：
★ 组成： 滤网、多孔板、分流器、模芯、口模和机颈等。 ★ 作用：机头将处于旋转运动的塑料熔体转变为平行 直线运动，使塑料进一步塑化均匀，并导入口模。口模 给予塑料熔体所需的形状。
6.1.2
挤出成型原理
（1）固体输送（主要发生在加料段） * 依靠力： 压力流动 拖曳流动 * W. H. Darnell 等认为，料 筒与螺杆间的固体离子连续整 齐地排列着，并塞满了螺槽， 形成“弹性固体”。 受力情况： Fs — 螺杆对 固体塞的摩擦力，推力； Fb — 料筒对固体塞的摩擦 力，阻力。 Fb 在Z轴方向上的分力。 Fbz —
作 业：
针对课本P124/式6-5讨论θ角、φ角与Q的关 系。看是否能得出课本上的结论，并解释理 由。
6.2
注射成型
6.2.1 注射成型的含义： 注射成型就是将塑料(一般为粒料)在注射成型机 的料筒内加热熔化，当呈流动状态时，在柱塞或螺杆
加压下熔融塑料被压缩并向前移动，进而通过料筒前
端的喷嘴以很快速度注入温度较低的闭合模具内，经 过一定时间冷却定型后，开启模具即得制品。这种成 型方法是—种间歇操作过程。
高分子成型加工原理
第六章
塑料的一次成型
Δ ★ <一次成型>：塑料原材 → 粘流态 → 流动 → 成型 → 定型（冷却<热塑>、交联固化<热固>）→ 后 处理 Δ ★ <二次成型>：一次成型产品（片、管等）→ 高弹 外力 态 →→ 成型→→ 定型、后处理
★ 一次成型工艺： ① 挤出（extrusion）；② 注 射（injection）；③ 模压（molding）；④ 压延（ calendering）；⑤ 铸塑（casting）；⑥ 传递模（ transfer molding ） ； ⑦ 模 压 烧 结 （ molded sintering）；⑧ 泡沫塑料（foam plastic）
高分子加工原理与技术-名词解释
1.可挤压性:聚合物受挤压作用形变时，获得形状和保持形状的能力。
2.可模塑性:材料在温度和压力作用下形变和在模具中模制成型的能力。
3.可延性:无定形或半结晶固体聚合物在一个或两个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。
4.可纺性:聚合物材料通过加工成型而成为连续固体纤维的能力。
5.熔融指数:在一定温度下,熔融状态的高聚物在一定负荷下,10min内从规定直径和长度的标准毛细管中流出的重量克数,称为熔融指数。
6.塑性形变:聚合物在Tg-Tf之间，在较长时间和较大外力作用下产生的不可逆形变。
7.收敛流动:聚合物在具有截面尺寸逐渐变小的锥形管或其它形状的管道中的流动称收敛流动，此时即有拉伸作用又有剪切作用。
8.拖曳流动:液体流动的管道或口模的一部分能以一定的速度和规律进行运动(相对于静止部分)，则聚合物将随管道和口模的运动部分产生拖曳流动，它是一种剪切流动，压力降及流速分布受运动部分的影响。
9.压力流动:聚合物流体在圆形等简单形状管道中因受压力作用而产生的流动，流体只受剪切作用，并且通常是一种稳态流动，粘度高，只有压力降。
10.柱塞流动:非牛顿假塑性流体n<1时，在圆管中的流速分布曲线较抛物线平坦，n越小，管中心部分的速度分布平直，曲线形状类似于柱塞，称此为柱塞流动。
11.端末效应:管子进口端与出口端与聚合物液体弹性行为有紧密联系的现象。
12.熔体破裂:聚合物熔体在高剪切速率时，液体中的扰动难以抑制并易发展成不稳定流动，甚至引起液流破坏，这种现象称为“熔体破裂”。
13.硫化:混炼胶在一定条件下, 橡胶分子由线型结构转变成空间网状结构的交联过程。
14.分散性混合: 是指在混合过程中将粒子的尺寸减至最小，增加相间界面，提高混合物组分均匀性的过程。
15.非分散性混合：又称简单混合，是一种减少混合物非均匀性的操作，是整个系统的全体积内，各组分在其基本单元没有本质变化的情况下的细化和分布的过程。
16.体积对流混合:在物料无需连续变形的情况下，通过塞流对物料进行体积重排，这种重排是重复进行的，可以是有序的，也可以是无序的。