塑料成型工艺学复习提纲济南大学

第一章绪论

1、国内外塑料和聚合物工业发展概况综述

2、建筑塑料及化学建材的发展

3、塑料在各技术领域的应用

第二章聚合物成型的理论基础

1、非牛顿流体的类型和特征

答：1粘性系统在受到外力作用而发生流动时的特性是：其剪切速率只依赖于所施加剪切应力的大小..根据其剪切应力和剪切速率的关系..又可分为宾哈汉流体、假塑性流体和膨胀性流体三种..

特征：<1>宾哈流体：与牛顿流体相比;剪切应力与剪切速率之间也呈线性关系..但此直线的起始点存在屈服应力τу;只有当剪切应力高于τу时;宾哈流体才开始流动..宾哈流体因流动而产生的形变完全不能恢复而作为永久变形保存下来;即这种流动变形具有典型塑性形变

的特征;故又常将宾哈流体称为塑性流体..

<2>假塑性流体：非牛顿流体中最为普通的一种..流动曲线不是直线;而是一条斜率先迅速变大而后又逐渐变小的曲线;而且不存在屈服应力..流体的表观粘度随剪切应力的增加而降低..即：剪切变稀..

<3>膨胀性流体：流动曲线非直线的;斜率先逐渐变小而后又逐渐变大的曲线;也不存在屈服应力..表观粘度会随剪切应力的增加而上升..即：剪切变稠..

(2)有时间依赖性的系统：这类液体的流变特征除与剪切速率与剪切应力的大小有关外;还与施加应力的时间长短有关;即在恒温、恒剪切力作用下;表观粘度随所施应力持续时间而变化增大或减小;前者为震凝液体;后者为触变性液体;直至达到平衡为止..

特征：<1>摇溶性或触变性流体：表观粘度随剪切应力持续时间下降的流体..如：涂料、油墨..

<2>震凝性流体：表观粘度随剪切应力持续时间上升的流体..如：石膏水溶液..

2、假塑性流体指数定律的几种表达式课本P10

3、聚合物熔体的黏度的影响因素

答：温度、压力、剪切速率..

4、符合指数定律流体在圆形流道中的流动方程推导流量、压力、几何参数之间的关系P18

5、符合指数定律流体在狭缝 h/w>20流道中的流动方程推导P21

6、聚合物成型的流动缺陷的种类及产生的原因

答：1管壁上的滑移：塑料熔体在高剪切力下流动;贴近管壁处的一层流体会发生间断的流动;称为滑移..

滑移产生原因：

①剪切速率的径向不均匀分布靠管壁附近剪切速率最大；

②流动中出现分级效应即相对分子质量低的级分较多地集中在管壁附近；

③管壁附近的弹性形变的不均匀性管壁处弹性形变大..

（2）端末效应：不管是那种截面流道的流动方程;都只能用于稳态流动的流体;但总有不稳态流动..包括入口效应和离模膨胀

末端效应产生原因：

①入口效应：

1>.物料从料筒进入口模时由于熔体粘滞流动;流线在入口处产生收敛所引起的能量损失；

2>.在入口处由于聚合物熔体产生弹性变形;因弹性能的贮蓄所造成的能量损失；

3>.熔体流经入口时;由于剪切速率的剧烈增加所引起的速度的激烈变化;为达到流速分布所造成的..

②离模膨胀：

1>取向效应：聚合物熔体流动期间处于高剪切场内;其大分子在流动方向取向;但在口模处发生解取向..

2>记忆效应：当聚合物熔体由大直径的料筒进入小直径的口模时;产生了弹性形变;而熔体离开口模时;弹性变形获得恢复..

3>正应力效应：由于粘弹性流体的剪切变形;在垂直于剪切方向上引起了正应力的作用..

（3）弹性对层流的干扰：

产生原因：塑料熔体在管内流动时;其可逆的弹性形变是逐渐回复的;如果恢复太大或过快;则流动单元的运动就不会限制在一个流动层从而会引起湍流..

（4)“鲨鱼皮”症：

产生原因：挤压口模对挤出物表面所产生的周期性的张力和流体在管壁上的滑移时粘时结的间断性流动的结果..

（5）熔体破裂：

产生原因：熔体在导管流道内流动时;各点所受应力作用的经历不尽相同;因此在离开导管后所出现的弹性恢复就不可能一致; 如果弹性恢复的力不为熔体强度所容忍;则挤出物就会出现表面毛糙、螺旋型的大规则性、细微而密集的裂痕;一致成块地断裂..

7、聚合物加热和冷却的传热特点

答：1各种聚合物由玻璃态至熔融态的热扩散系数是逐渐下降的;但是在熔融状态下的较大温度范围内却几乎保持不变..

（2）聚合物热传导的传热速率很小;冷却和加热都不容易；其次;黏流态聚合物由于粘度很高;对流传热速率也很小..

（3）聚合物加热时有一项限制;不能将推动传热速率的温差提得过高..

8、聚合物结晶的影响因素

答：1化学结构的规整性有利于高聚物结晶；

（2）分子链节小和柔顺性适中有利于结晶；

（3）分子间作用力越强;结晶结构越稳定;而且结晶度和熔点越高..

9、结晶度和性能之间的关系

答：结晶态聚合物抵抗形变的能力优于非晶态下的同一聚合物..结晶度高的优于低的..绝大多数结晶聚合物;在其Tg~Tm之间;出现屈服点..

10、分子定向程度和制品性能之间关系

答：定向的单元如果存在于制品中;则制品的整体就会出现各向异性..各向异性有时会在制品中特意形成;这样就能使制品沿拉伸方向的拉伸强度和抗蠕变性能得到提高..但在制造许多厚度较大的制品时;又力图消除这种现象..因为制品存在的定向现象不仅定向不一致;而且各部分的定向程度也有差别;这样会使制品在有些方向上的力学强度得到提高;而在另外一些方向上必会变劣;甚至发生翘曲或裂缝..

11、聚合物降解的实质及降解方式

答：1降解实质：断链、交联、分子链结构的改变、侧基的改变、以上四种作用的综合..

2降解方式：热降解、力降解、氧化降解、水降解..

12、成型操作过程中;仅凭增加温度来增加流动性;是否适合于任何聚合物

答：不是;用升高温度增加流动性;只适用于对粘度的温度敏感性大的聚合物;即刚性聚合物;而不适合于对温度敏感性较小的热塑性聚合物..

13、压力对聚合物熔体和聚合物分散体黏度的影响;那一种更显着

答：聚合物熔体加工压力通常都比较高..压力对分散体的粘度影响比较小;因为分散体中有一部分属于低分子物..

14、聚合物熔体弹性变形的实质

答：大分子长链的弯曲和延伸;应力解除后;这种弯曲和延伸部分的回复需要克服内在的粘性阻滞..

15、成型过程中聚合物熔体发生的主要变形是粘性变形还是弹性变形

答：与聚合物的松弛时间有关;松弛时间大的;弹性形变明显..

16、熔体在一个锥型流道中流动发生了那些变形

答：拉伸变形、剪切变形

17、同种聚合物结晶度的变化如何影响熔点、弹性模量、密度、透明度

答：结晶度增加熔点上升、弹性模量增加、密度增加、透明度降低

第三章成型用物料极其配制