高分子材料成型
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》教学的一点心得
《高分子材料成型加工》教学的一点心得《高分子材料成型加工》是一门重要的学科，研究其中的知识和技术，对掌握一定技能开展实践操作，能够为未来的职业发展奠定坚实的基础。
学习《高分子材料成型加工》的学习，需要学生掌握相关的知识，主要包括成型原理、成型工艺方法、设计方法和高分子材料的性能等等。
在学习《高分子材料成型加工》的过程中，我从多方面获得了很多收获。
首先，我熟悉了成型原理，学会了如何分析成型过程中的物理和化学作用，掌握了注塑、挤出、压延、热成型等成型工艺方法，学会了从知识角度设计成型模型的方法，充分了解了高分子材料的各种性能，如密度、抗冲击性、热稳定性、耐蚀性等等。
此外，在学习《高分子材料成型加工》的过程中，我还学会了一些实践操作，如模具制作、塑料注塑、挤出成型等。
这些实践操作，不仅可以检验我学到的知识，而且可以熟悉机器设备、手工操作、设计原理以及一系列加工工艺，从而提高实操能力，在实际生活中灵活应用，充分发挥自身价值。
在学习《高分子材料成型加工》的同时，我也体验到了学习的乐趣。
这门课程的学习不仅是知识的积累，更是智力的挑战。
从分析成型过程中的物理和化学作用，到实操加工模具，从理论知识的讨论，到实操的操作，完成各种加工，使我在理论与实践相结合的学习当中，体会到学习的满足。
总之，学习《高分子材料成型加工》给我带来很多收获，提升了
我的知识水平和实践能力，让我在学习过程中体验到了乐趣，有助于我对未来职业发展的充分准备。
高分子材料四种成型技术 ppt课件
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挤出成型的用途
挤出成型工艺适合于所有的高分子材料。塑料挤出成型 亦称挤塑或挤出模塑，几乎能成型所有的热塑性塑料， 也可用于热固性塑料，但仅限于酚醛等少数几种热固性 塑料，且可挤出的热固性塑料制品种类也很少。塑料挤 出的制品有管材、板材、捧材、片材、薄膜、单丝、线 缆包裹层、各种异型材以及塑料与其他材料的复合物等。 目前约50%的热塑性塑料制品是挤出成型的。
（二）、原材料因素
１、树脂 ２、其它组分 ３、供料前的混合与塑炼
（三）设备因素
（四）、冷却定型阶段影响产品的因素
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总结
随着工业化技术的发展和人民生活水平的提高，人们对塑料产品种类和质量的需求也越 来越高。高分子材料是通过制造成各种制品来实现其使用价值的，因此从应用角度来讲，以 对高分子材料赋予形状为主要目的成型加工技术成型
压制成型是利用压力将置于模具内的粉料压紧至结构紧密，称为具有一定形状和尺寸的 坯体的成型方法。压制成型的坯体水分含量低，坯体致密，干燥收缩小，产品的形状尺寸准 确，质量高。另外，成型过程简单，生产量大，便于机械化的大规模生产，对具有规则几何 形状的扁平制品尤为适宜。
影响压制成型坯体质量的工艺因素主要有成型压力、压制制度，粉料的工艺性能及模具 的适用等。
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注射成型
注射成型技术是目前塑料加工中最普遍的采用的方法之一，可用来生产空间几何形状非常复杂的 塑料制件。由于它具有应用面广，成型周期短，花色品种多，制件尺寸稳定，产品效率高，模具服役条 件好，塑料尺寸精密度高，生产操作容易，实现机械化和自动化等诸方面的优点。因此，在整个塑料制 件生产行业中，注射成型占有非常重要的地位。目前，除了少数几种塑料品种外，几乎所有的塑料(即 全部热塑性塑料和部分热固性塑料)都可以采用注塑成型。
高分子材料的成型特点
高分子材料的成型特点是什么？
答：高分子材料常用成型方法有
1、注射成型
特点：（1）注塑成型能一次加工出外形复杂、尺寸精确或带有金属嵌件、成型孔长的塑料制品；
（2）成型周期短；
（3）制品表面粗糙度低 后加工量少；
（4）生产效率高 易于实现自动化；
（5）对各种塑料的加工适应性强 能生产加填料改性的某些塑料制。
2、模压成型
特点：（1）生产效率高，便于实现专业化和自动化生产；
（2）产品尺寸精度高，重复性好；
（3）表面光洁，无需二次修饰；
（4）能一次成型结构复杂的制品；
（5）因为批量生产，价格相对低廉；
（6）模具制造复杂，投资较大，加上受压机限制，最适合于批量生产中小型复合材料制品。
3、浇注成型
特点：（1）方法简单，操作方便；
（2）成本低，便于作大型铸件；
（3）生产周期长，收缩率大。
4、挤压成型
特点：（1）挤压时金属柸料处于三向压应力状态下变形，因此可提高金属柸料的塑形，有利于扩大金属材料的塑性加工范围；
（2）可挤压出各种形状复杂、深孔、薄壁和异形截面的零件，且零件尺寸精度高，表面质量好，尤其是冷挤压成形；
（3）零件内部的纤维组织基本艳零件外形分布且连续，有利于提高零件的力学性能。
（4）生产率较高，只需更换模具就能在同一台设备上生产形状，尺寸规格和品种不同的产品；
（5）节约原材料，挤压属于少（无）切削加工，大大节约了原材料。
高分子材料成型加工技术课件
三、高分子废弃物的粉碎技术
广义的粉碎是指从外部对物体施以压（压缩） 、打（打 击） 、切（切割、剪切） 、摩擦等力 ，是物体破碎、尺寸变 小等操作的总称。
高分子材料的粉碎大致分为剪切粉碎和冲击粉碎 。常用方 法有常温粉碎、低温粉碎、湿法粉碎、固态剪切粉碎、其他 粉碎技术。
四、高分子废弃物的清洗和干燥
快速原型技术
快速成型（也称快速原型）制造技术借助计算机、激光、 精密传动和控制等现代手段 ，将计算机辅助设计与计算机 辅助制造集成一体 。根据计算机上的三维模型 ，能在很短 的时间内直接制造产品模型或样品 ，而无需传统的机械加 工机床和模具 。极大地缩短了产品开发的周期 ， 降低了风 险。
目前广泛应用的方法有：采用光敏树脂材料通过激光照射 逐层固化的光固化成型法( S L A ) 、采用粉状材料通过 激光选择性烧结逐层固化的选择性激光烧结法( S L S ) 和熔融材料加热融化挤压喷射冷却成型的熔融沉积制造法
当前处理垃圾的国际潮流是“综合性废物管理 ”，采用“4R 原则 ”，把垃圾的产生量减少下来 。“4R原则 ”是指源头减 量（ reduction at the sources） 、重复使用（ reuse) 、循 环再生（ recycling） 回收利用（ recovery）。
高分子废弃物的前期处理
化学循环：在有氧或无氧条件下 ，经热或水、醇、胺等物 质的作用使高分子废弃物发生降解 ，形成小分子。
⑴单体/低聚物回收的技术（将高分子材料降解称为单体或 其他化学材料）
①水解法 ②醇解法
③废聚酯的解聚 ④化学转化处理法 ⑵制取燃料技术
通过热裂解法或催化裂解法 ，将废弃塑料在一定条件下分 解的方法 ，分解产物为： 以氢气、一氧化碳、 甲烷等低分子 碳氢化合物为主的可燃性气体； 在常温下为液态的燃料油； 纯炭与玻璃、金属、土砂等混合物形成的炭黑产品。
(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。
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原材料处理
对原材料进行干燥、除湿、清洁等预处理，确保其质量和稳定性。
配料与混合
根据生产需要，将多种原材料按比例混合，制备成适合加工的混 合料。
模具设计
模具材料选择
选用耐高温、耐腐蚀、高硬度的材料制作模具。
模具结构设计
根据产品形状、尺寸和性能要求，设计合理的模具结构。
环保化
总结词
环保意识的提高促使高分子材料成型加工向 更加环保的方向发展。
详细描述
为了降低高分子制品在生产和使用过程中的 环境污染，人们正在积极开发环保型的高分 子材料和加工技术。例如，采用可降解的高 分子材料、开发无毒或低毒的加工助剂、优 化加工工艺以减少能源和资源的消耗等。
智能化
总结词
智能化是高分子材料成型加工的未来重要发展方向。
表面处理
根据需要，对成品进行表面处理，如喷涂、电镀、热压等。
包装与储存
将成品进行包装，并选择适当的储存环境，以防受潮、尘土和紫外 线等因素影响。
04 高分子材料成型加工中的问题与对策
CHAPTER
气泡问题
总结词
气泡问题在高分子材料成型加工中较为常见，主要是由于气体在材料中滞留或挥 发所致。
详细描述
翘曲问题
总结词
翘曲问题是指高分子材料成型加工后 出现弯曲、变形的情况。
详细描述
翘曲问题会影响产品的外观和性能，如 导致不平整的表面或扭曲的形状。解决 翘曲问题的方法包括优化加工工艺、调 整模具设计和选择合适的材料等。
其他问题与对策
总结词
除上述问题外，高分子材料成型加工中还可能遇到其他问题，如裂纹、变色等。
02
高分子材料成型加工综述
高分子材料成型加工综述
高分子材料成型加工是一种将高分子材料通过加热、压力、挤出等方式进行形状加工的方法，广泛应用于塑料制品、橡胶制品等行业。
本文将综述高分子材料成型加工的常见方法及其特点。
一、注塑成型
注塑成型是最常用的高分子材料成型加工方法之一。
它通过将高分子材料加热至熔融状态，将熔融物通过高压射入封闭模具中，使其充填成型腔，并在冷却过程中固化成型。
注塑成型可以生产各种形状的制品，包括塑料制品、橡胶制品等。
优点是生产效率高，制品尺寸精确，表面光滑；缺点是成本较高，模具制造周期长。
四、吹塑成型
吹塑成型是通过将高分子材料加热融化后，将融化物注入吹塑机中，通过模具中的压力将其拉伸、吹膨，使其成型。
吹塑成型适用于制造中空制品，如塑料瓶、塑料桶等。
优点是制品轻巧、透明度高，成本较低；缺点是制品尺寸不稳定，难以加工内部结构。
六、发泡成型
发泡成型是将高分子材料在加热时加入发泡剂，使其在成型过程中发生发泡反应。
发泡成型可用于制造轻质、隔热性好的制品，如泡沫塑料、聚氨酯制品等。
优点是制品质量轻，隔热性好；缺点是制品密度不均匀，难以加工复杂形状。
高分子材料成型加工方法多种多样，各有特点。
在实际应用中，根据具体要求选择适合的加工方法，可有效提高成品质量、降低制造成本。
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1. 聚乙烯（PE）聚氯乙烯（PVC）聚丙烯（PP）聚苯乙烯（PS）聚甲基丙烯酸甲酯
（PMMA）工程塑料（ABS）聚酰胺（PA）聚甲醛（POM）聚碳酸酯（PC）环氧树
脂（EP）酚醛（PE）
2. 成型方法革新：气体辅助注射成型，增强反映注射，特种注塑成型，粉末成型，无
流道热流道，微孔发泡注射成型。
3. 非晶态聚合物力学状态：玻璃态，高弹态，粘流态。脆化温度Tb（脆性断裂变为
韧性断裂）玻璃化温度Tg粘流温度Tf分解温度Td。注意：玻璃态是制品使用状
态，Tg越大，制品环境适应能力越强。Tf-Tg虽为固态，但变形不符合虎克定律。
Tf-Td衡量塑料的注射成型性能，Tf低有利于熔融，生产时热量消耗少。
4. 聚合物材料的加工性能：可挤压性，通过挤压作用变形时获得形状和保持形状的能
力。可模塑性，在温度和压力作用下形变和在模具中模制成型的能力。可纺性，通
过加工形成连续的固态纤维的能力。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。
5. 影响结晶因素：聚合物温度，熔融温度和熔融时间，压力和切应力，冷却速度，分
子结构。影响取向因素：聚合物结构，低分子化合物，成型温度，冷却温度。聚合
物的降解方式：热降解，力降解，氧化降解，水降解。影响因素：硬化时间，温度，
反应物的官能度，应力。
第三章
6．聚合物流变学性质的作用意义？
7．塑料的工艺性能：收缩性（影响因素：塑料品种，塑料结构，模具结构，成型工艺
参数），流动性，相容性，吸湿性，热敏性，结晶性，硬化特性，比体积和压缩率，
水分及挥发物含量。
8.流动性影响因素：温度，压力，模具结构等。
第四章
9.注射成型工艺：塑料原料，注射设备，注射所用模具。
10.生产工艺流程：成型前的准备，注射过程（加料，塑化，注射充型），塑件后处理
（退火处理：消除内应力，调湿处理:使制件的颜色性能及尺寸得到稳定）
11.注射充型过程：充模，保压：补缩，倒流（原因：注射压力撤除后，型腔压力大于
流道压力，且熔体仍有一定流动性。如何消除：保压时间足够长，浇口尺寸较小，喷
嘴带有止回阀），冷却定型，脱模。12.成型工艺参数：温度（料温，模具温度，脱模
温度）压力（塑化压力，注射压力）作用时间
第六章
1.注射模的组成：成型零件，浇注系统，导向机构，脱模机构，侧向分型或侧向抽芯
机构，温度调节系统，支撑零件。2.分型面选择原则：应能使塑件从模具中取出，不
应影响制品的外观，应有利于制品脱模，应确保制品质量，应使模具结构与注射机相
适应，应尽量与最后充填熔体的型腔表壁重和，应尽量减少脱模斜度给制品大小端尺
寸带来的差异，应尽量避免形成侧孔，侧凹，以简化模具结构。分型面的位置应有利
于模具加工。
2.根据塑件形状确定分型面形式：水平分型面，阶梯分型面，斜分型面，异型分型面，
垂直分型面。根据分型面与型腔相对位置：制品全在动模成型，全在定模，都有。
第七章
1.浇注系统的组成及作用：主流道，主流道是与注射机喷嘴接触，将塑料熔体引入模
具的第一段料流通道。分流道，是多腔注射模中主流道与浇口之间的一段流道，是熔
体由主流道进入型腔的过渡段，能使塑料的流向得到平稳的转换，还起着各型腔分配
塑料的作用。浇口，是熔融塑料经分流道注入型腔的进料口。冷料穴，一般开设在主
流道末端，分流道较长时也开设，主要作用是储存熔融塑料的前锋冷料，以防止冷料
进入型腔造成塑件熔接不牢，影响塑件质量。
2.浇注系统的设计原则：应与塑料的成型特性相适应，应有利于排气和补缩，应使熔
体的流程尽量短，应避免塑料熔体直接冲击型芯和嵌件，流道凝料与塑件易于分离，
要保证塑件外观质量，应防止制品变形和翘曲，合理设计冷料穴，尽量减少浇注系统
的用料量，应同时考虑型腔布局。
第十章
1.推出机构的设计原则：保证塑件不变形损坏。塑件应滞留于动模。保证良好的塑件
外观。脱模机构应动作灵活可靠制造维修更换方便。推出零件应有足够的强度，刚度，
硬度。合模时应正确复位。脱模行程应恰当。
2.影响脱模力的因素：由收缩包紧力造成的制品与型芯的摩擦阻力。由大气压力造成
的阻力。由塑料的粘附力造成的脱模阻力。推出机构运动摩擦阻力。
3.八字摆杆式二次脱模机构，卡爪式，斜锲拉钩式。工作原理。