聚合物成型加工部分题库及答案

一.填空题2. 热固性塑料的注射过程包括___________、______________和______________三个大阶段。

3. 挤出机的_______________和____________是管材挤出的关键部件。

6. 聚合物粘度主要由两方面内部因素来决定，聚合物熔体内的自由体积和大分子长链之间的缠结。

7. _______________型压延机在用于生产薄而透明薄膜的压延成型过程中，显示出明显优于__________型压延机的功能。

8. 双辊式压延机通常用于________ 和压片，目前以三辊式和四辊式压延机用得最为普遍。

一般_______压延用三辊式压延机较多，而_______压延较多用四辊式压延机进行压延。

9. 化学纤维制造可以概括为四个工序：。

10.橡胶制品成型前的准备工艺包括： 、、 、__________等工艺过程，在这些工艺过程中， 和 ________ 是最主要的两个工序。

11.随着高分子化合物相对分子质量的增加，高分子材料的 黏度 增加， 加工流动性 下降， 成型_困难。

○12．橡胶在开炼机中混炼时，配合剂是靠 堆积胶_夹带混入胶料中的。

（机械作用、辊筒）14．橡胶加工过程中的主要配合剂有 硫化剂、补强填充剂、软化剂、增塑剂、防老剂 等。

15．高分子材料制品生产中，聚合物与其它物料混合进行配料后才能进行成型加工。

混合设备是完成混合操作工序必不可少的工具。

混合设备品种很多，主要有： 间歇式、连续式、分布式、分散式、高强度、中强度和低强度混合设备_等。

○19．冷拉伸是指_室温至Tg 附近，热拉伸取向在___Tg-Tf 或Tm_范围内进行。

31. 高聚物的结构包括高分子_链_结构（它包括_高分子链的近程结构_和_高分子链的远程结构_）及高分子的_聚集态_结构，它由_晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构_和织态结构。

32. _热塑_性高分子能在适当的溶剂中溶解，加热时也能熔融，它的几何形态有 线型 和_支链型_；热固_性高分子既不能在溶剂中溶解，受热也不熔化，它的几何形态是_体型_。

33.高聚物在力学性能上表现出来的最大特点是：在一定条件下呈_粘_弹性；具有突出的_高_弹性。

34.高聚物只有在_张应力_作用下才能产生银纹，且其方向总是与银纹面_垂直_。

○35.高聚物熔体是一种高弹性流体，它在流动时存在三种基本变形即__能量耗散形变、可恢复弹性形变、破裂。

36.在研究聚合物液的流动规律时，为简化计算，有如下四点假设： 液体不可压缩、等温流动、管壁处无滑移、粘度不随时间变化。

50.制备性能良好的高分材料的三个关键因素：适宜的材料组成 、正确的成型加工方法和合理的成型机械及模具。

塑化 注射充模 固化 机头口模 定型装置 倒L 斜Z 原料的塑炼 橡胶 塑料 原料制备 纺丝流体的制备 化学纤维的纺丝成型 化学纤维的后加工 原材料处理 生胶的塑炼 配料 胶料的混炼 生料的塑炼 胶料的混炼51. 通常将添加剂划分为工艺性添加剂和功能性添加剂两大类。

52. 混合涉及到三种扩散的基本运动形式，即分子扩散、涡旋扩散和体积扩散。

53. 混炼的三要素：压缩、剪切和分配置换。

54. 在机械塑炼过程中，机械力作用使大分子链断裂，氧对橡胶分子起化学降解作用，这两个作用同时存在。

三简答题1、什么是添加剂？通常分为几种？它们各有什么作用？添加剂,也称助剂,是为了改上高分子材料加工性能和制品的使用性能而使用的辅助材料,作为制品的次要成分同样是必不可少的.通常将添加剂划分为工艺性添加剂和功能性添加剂两大类.工艺性添加剂的加入利于高分子材料的加工,而功能性添加剂可赋予高分子材料制品一定的性能,也可使制品原有性能得到某种程度的改善.2、胶料的混炼混炼−将可塑度合乎要求的生胶或塑炼胶与配合剂，在一定的温度和机械力作用下混合均匀，制成性能均一、可供成型的混炼胶的过程。

混炼的任务−使各种配合剂都能均匀地分散在橡胶中。

混炼的成品−混炼胶。

○10、什么是热固性塑料注射成型工艺过程？如何保证热固性塑料在料筒内的塑化？热固性塑料的注射过程包括塑化、注射充模和固化三个阶段。

固体物料在注射机中在加热和剪切作用下而熔融；熔体以最好的流动状态通过喷嘴注射入模具；在模腔中加热，熔体通过自身反应基团或硬化剂的作用下发生交联反应，及时排出小分子，经过保压固化，得到所需的制品。

○11、移动螺杆注射机和单螺杆挤出机各由几个系统组成？它们成型的关键部分分别是哪一个系统？这个系统是由哪些部分组成的？其组成部分在结构和功能上有何不同？移动螺杆注射机由塑化注射系统、移模锁模系统、液压传动系统、电器控制系统；单螺杆挤出机由驱动及传动系统、挤出系统、加料系统、加热和冷却系统、控制系统。

移动螺杆注射机成型的关键部分是塑化注射系统；单螺杆挤出机成型的关键部分是挤出系统，它主要包括加料装置、料筒、螺杆、机头和口模。

（此题答案不完整）○13、开炼机塑炼橡胶时，不同温度时，温度、机械力和氧对塑炼效果有何影响？简述其原因。

在不同的温度范围内，温度对塑炼的作用具有两重性，以天然橡胶为例，110度以下的温度范围内，温度越高，塑炼效果下降，在110度以上，温度越高，塑炼效果越大，这说明，低温塑炼，以机械力破坏作用为主，而高温塑炼以热氧化为主。

14、为什么聚合物加热和冷却不能有太大的温差？塑料是热的不良导体，导热性较差。

加热时，热源与被加热物的温差大，物料表面已达到规定温度甚至已经分解，而内部温度还很低，造成塑化不均匀。

冷却时温差大，物料表面已经冷却，而内部冷却较慢，收缩较大，形成较大的内应力。

24 硫化后橡胶的性能变化：以天然橡胶为例，随硫化程度的提高：1）力学性能的变化弹性提高扯断强度提高撕裂强度提高定伸强度提高硬度提高伸长率降低疲劳生热降低压缩永久变形降低2）物理性能的变化透气率、透水率降低不能溶解，只能溶胀耐热性提高3）化学稳定性的变化化学稳定性提高。

原因：a. 交联反应使化学活性很高的基团或原子不复存在，使老化反应难以进行。

b. 网状结构阻碍了低分子的扩散，导致橡胶老化的自由基难以扩散。

42 橡胶压出成型的影响因素胶料的组成和性质生胶含量填充剂用量软化剂胶料的可塑性压出机的结构特征螺杆直径螺杆长径比口型尺寸压出温度胶料的组成和性质分段控制口型处的温度最高，机头次之，机身最低压出速度压出机及胶料性质制品尺寸温度压出物的冷却43 注射速率过低（即注射时间过长），制品易形成冷接缝，不易充满复杂的模腔。

合理提高注射速率，能缩短生产周期，减少制品的尺寸公差，能在较低的模温下顺利地获得优良的制品，特别是在成型薄壁、长流程制品及低发泡制品时采用高的注射速率，能获得优良的制品。

注射速率也不能过高，否则塑料高速流经喷嘴时，易产生大量的摩擦热，使物料发生热解和变色，模腔中的空气由于被急剧压缩产生热量，在排气口处有可能出现制品烧伤现象。

44 注射压力的选择：熔体粘度大、玻璃化温度高的物料，采用较高注射压力；对薄壁制品要采用高压；料温高时，注射压力小一些；料温低时，注射压力大一些。

53 中空吹塑温度对制品性能的影响？成型温度过高，挤出速度慢，型坯易下垂，引起型坯纵向厚度不均，延长冷却时间，甚至丧失熔体强度，难以成型。

成型温度过低，离模膨胀严重，会出现长度收缩，壁厚增大现象，降低型坯的表面质量，出现流痕，同时增加不均匀性。

还会导致制品的强度差，表面粗糙无光。

型坯温度不均匀造成制品上卷现象，卷曲的方向偏于厚度较小一边。

五、名词解释1 固（硬）化速率用于衡量热固性塑料在压制成型时化学反应（交联）的速度。

定义：热固性塑料在一定温度和压力下，从熔融、流动到交联固化为制品的过程中，单位厚度的制品所需的时间，以s/mm 厚度表示，此值越小，固化速度越快。

固化速度太大：硬化太快，过早硬化，流动性下降，不能很好地充满型腔，制品缺料，不能压制薄壁和形状复杂的制品。

出现：表面先固化，流动性差。

固化速度太小：生产周期↑，生产效率↓。

2 成型收缩率：SL=(L0−L)/L× 100 %一般高分子材料的SL在1～3％，是模具设计的重要指标。

3 压缩率是粉状或粒状的热固性塑料的表观比重与制品比重之比。

即压塑料在压制前后的体积变化。

Rp=d2/d1=V1/V24 公称注射量是指在对空注射的条件下，注射螺杆或柱塞作一·次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量。

5 为了克服熔料流经喷嘴、浇道和型腔时的流动阻力，螺杆（或柱塞）对熔料必须施加足够的压力，将这种压力称为注射压力。

6 注射速率是将公称注射量的熔料在注射时间内注射出去，单位时间内所达到的体积流率；注射速度是指螺杆或柱塞的移动速度；而注射时间，即螺杆（或柱塞）射出一次公称注射量所需要的时间。

7 塑化能力是指单位时间内所能塑化的物料量。

8 锁模力是指注射机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力。

在此力的作用下，模具不应被熔融的塑料所顶开。

9 空循环时间是在没有塑化、注射保压、冷却、取出制品等动作的情况下，完成一次循环所需要的时间（秒）t它由合模、注射座前进和后退、开模以及动作间的切换时间所组成。

10 塑化压力（背压）采用螺杆式注射机时，螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时所受的压力。

11辊筒长径比辊筒工作部分长度和直径的比值叫长径比(L/D)。

主要影响压延制品的厚度尺寸精度。

12 胶料通过辊筒间隙时，对辊筒产生径向作用力和切向作用力，径向作用力垂直于辊面，力图将辊筒分开，这个力就叫横压力，也叫分离力。

13物料在压延成型过程中，在通过压延辊筒间隙时受到很大的剪切力和一些拉伸应力，高聚物大分子会沿着压延方向作定向排列，以致于制品在物理力学性能上出现各向异性，这种现象称为压延效应。

14 吹胀比吹塑制品的外径（非圆形时，以横向尺寸最大处为准）与型坯直径之比，即型坯吹胀的倍数。

15干法纺丝：预热到一定温度的聚合物浓溶液从喷丝头挤到高温密闭的纺丝甬道，溶液细流在高温热空气（或氮气）介质中由于溶质蒸发固化形成纤维的纺丝方法。

干法纺丝用溶剂沸点要适中，易于蒸发和便干吸收，并且无毒无刺激性气味。

干法纺丝的速度介于熔体纺丝和湿法纺丝之间。

16白碳黑：橡胶工业中的一种白色补强剂，主要成分为SiO2。

根据制造方法可分为煅烧法白碳黑、高补强白碳黑、沉淀法白碳黑和透明白碳黑等。

主要用作硅橡胶的白色补强剂，高分子量硅橡胶加入白碳黑后，强力可以提高10倍以上。

17塑料二次成型：以塑料型材或型坯为原料，使其通过加热和外力作用成为所需的形状制品的一种方法。

包括：（1）热成型，又有模压成型和差压成型之分。

热成型特别适用于壁薄、表面积大的制品制造；（2）双轴拉伸，即为使热塑性薄膜或板材等的分子重新定向而在玻璃化温度以上所进行的双向拉伸过程；（3）固相成形，即热塑性塑料型材或坯材在压力下用模具使其成型为制品的方法。