N-高分子加工与成型
天然纤维增强阴离子聚合尼龙6原位复合材料加工
与性能的研究
阚泽，陈鹏，杨伟，冯建民，杨鸣波
四川大学高分子科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室，成都 610065 目前天然纤维在增强聚合物材料中受到广泛关注，但其与反应性热塑性聚合物的加工与性能的研究尚未有报道。从研究中发现，天然纤维的主要成分纤维素上的大量高活性羟基与阴离子聚合尼龙6（APA-6）聚合体系中的引发剂会发生强烈的化学反应，导致绝大多数的引发剂分子被消耗，从而对聚合体系产生了严重的阻聚作用。最终通过选取一种新型引发剂己内酰胺溴化镁，利用其自身的低活性和弱碱性，减弱了与纤维素羟基的反应，从而很大程度的降低了引发剂的消耗，因此阻聚作用得到显著改善。然后选取一种优化的苎麻纤维织物结构与APA-6通过真空辅助树脂传递模塑（V ARTM）法制备了平均厚度约2.5mm的新型复合材料。经索氏抽提器和差示扫描量热仪测量了复合材料的转化率和结晶度分别为94%和50%。通过动态机械分析（DMA）和三点弯曲测试表明制品的机械性能得到明显的提高。从扫描电子显微镜（SEM）观察到复合材料的微观结构，表现出较好的润湿性和界面粘接性。
关键词：阴离子聚合尼龙6，天然纤维，真空辅助树脂传递模塑，加工与性能
NI-02
高分子材料加工成型原理及设备创新研究进展
杨卫民
北京化工大学，北京市朝阳区北三环东路15号，100029
高分子材料与金属材料普遍采用切削加工成形的传统工艺不同，它主要采用高效节能的模塑成型方法制造各种产品，如：手机和电脑的塑料零部件、汽车和飞机的树脂基复合材料零部件及橡胶轮胎等。高分子加工成型是高分子科学与机械工程等多个学科交叉的研究领域。十年来，我们深入研究高分材料模塑成型精度控制的核心原理，发明了PVT特性测试与在线控制方法。同时，针对高分子加工成型的微型精密化和大型复杂化等极端制造的科学技术问题开展了比较系统的研究，本文简要报下6个方向的研究进展：1）软体机器人高分子驱动器精密注射成型；2）新能源汽车塑化制造整体车身旋塑成型；3）高性能橡胶轮胎内模直压硫化精密成型；4）微小型精密塑料零件熔体微分注射成型；5）超细纤维熔体微分静电纺丝原理及设备；6）纳米微层复合材料模内叠层原理及设备。
932
具有纳米构造的动态硫化热塑性弹性体的制备、形态及性能
李勇进
杭州师范大学，杭州下沙高教园区学林街16号 310036
动态硫化胶（TPV）是由热塑性树脂与橡胶经动态硫化制备而成，在熔融加工过程中橡胶发生交联并作为微区均匀地分散在热塑性树脂的连续相中。作为一种兼具弹性和熔融加工性能的环境友好材料，近年来TPV材料每年以大约15%的速率增长，受到学术界和工业界的广泛关注。三元乙丙橡胶（EPDM）/聚丙烯（ PP）是目前应用最广泛、研究最充分的动态硫化共混物。但是由于EPDM和PP均为非极性高分子材料，制备的热塑性弹性体耐油性、耐热性均有待提高。本文创新而巧妙的使用两种具有不同结构的乙烯／醋酸乙烯酯共聚物(EVA)进行共混并动态硫化。研究发现，动态硫化过程中能够实现了EVA橡胶相的选择性交联，形成交联橡胶分散于未交联塑料基体中的结构，且交联后橡胶相尺寸小于200nm。以所得动态硫化热塑性弹性体为基体，进一步探索无卤阻燃热塑性弹性体材料的制备与性能。研究表明，通过合理的形态结构调控，可以获得超柔、耐油、无卤阻燃的高性能热塑性弹性体，在众多领域具有应用前景。
NI-04
高分子材料的强韧化及其多级微观结构
余木火
东华大学，上海松江人民北路2999号，201260
材料的增韧大多以牺牲强度和刚性为代价，我们经过多年研究，建立了一种可以同时提高韧性、强度和刚性的通用高分子材料高性能化的新方法--压力诱导流动成型方法。用这一新方法，可以在通用高分子材料中构筑多级有序层状微观结构，从而大幅度提高材料的冲击韧性，并同时提高强度和刚性。在实验室条件下，大多数的通用高分子材料的韧性可以提高2-25倍，强度提高2-4倍，刚性提供2-3倍。在这报告中将介绍，PIF过程中的晶区和非晶区等结构演变规律，晶区中多级微观结构（球晶、片晶、折叠链）演变和非晶区分子链运动规律。并建立了PIF成型方法同时提高半结晶高分子韧性、强度和刚性的分子机理及其结构模型。还将介绍，以典型的橡胶增韧高分子（ABS、PS-SBS）为研究对象， PIF成型过程中多级微观结构演变规律。在压力诱导流动场中，橡胶颗粒从球形转变成为扁平形状，从而的大幅度提高了其阻止银纹产生和控制的效果，从而大幅度提高去冲击韧性。
933
多相高分子体系的流变学研究
俞炜，何琪，周持兴
上海交通大学，上海市东川路800号，200240
高分子材料在加工过程中会经历各种结构转变，例如共混体系的相分离与相结构演变、复合体系中的粒子网络的形成与演变、以及结晶高分子的结晶与熔融过程，对流场中这些介观与微观结构演变的了解将决定高分子制品的结构与性能。我们通过流变学方法来研究流场中高分子材料结构的演变机理，建立了针对不同体系的结构与流变性质之间的关系，为指导加工成型中的定构过程奠定了基础。
关键词：流变学，共混物，复合材料
NI-06
流动场诱导聚乳酸结晶及其工程实现
李忠明，钟淦基，李旭娟，唐虎，徐欢
四川大学高分子学院，四川成都，610065
聚乳酸（PLA）是一种生物可降解高分子材料，综合性能良好，应用前景广阔。研究PLA 在流动场下的结晶行为可为其成型加工提供理论指导，从而调控其形态结构和性能并最终拓展其应用领域。剪切诱导PLA等温结晶和非等温结晶研究发现，在等温结晶中，PLA在结晶温度高于~120oC时可以观察到柱晶；在非等温结晶情况下，柱晶需要在剪切速率高于5s-1且冷却速率较低的条件下才能观察到。在较大冷却速率的非等温结晶中，我们发现碳纳米粒子与剪切流动场对PLA结晶具有协同促进效应，进一步将这种效应应用到注塑中，得到了较高结晶度的PLA注塑制品。另外，利用注塑形态控制仪所提供的强烈剪切作用，获得了PLA 的串晶结构，且聚乙二醇对串晶形成有促进作用，此结构的形成对PLA的力学性能具有提高作用。将苎麻纤维加入到PLA中制备全降解的注塑复合材料，发现由于苎麻纤维与PLA的相互作用和强烈异相成核作用，PLA的结晶度和分子链取向度均提高，该生物复合材料的综合性能优异。
关键词：聚乳酸，流动诱导结晶，取向晶体，串晶，性能
934
NI-07
多尺度多层次微结构高分子材料加工新方法的初步研究
黄汉雄
华南理工大学工业装备与控制工程系，广州，510640
本报告的多尺度多层次微结构高分子材料属仿生功能材料，包括表面和体内微结构两类，前者指材料表面上存在多尺度多层次的微特征，后者指材料内部孔尺寸呈双峰分布的多孔结构。这两类材料不但存在值得研究的基本科学问题，而且呈现许多吸引人的仿生功能，在多个学科和领域展现了广阔的应用前景，如组织工程、细胞培养、生物芯片、吸附和催化、水过滤和层离、微机电系统、微流体器件、电子/光学器件等。迫切需要研究柔性、批量、连续和高效的制备方法。本报告将采用注塑这种高分子材料加工的重要技术，并通过创新加工方法，结合本课题组的多项发明专利技术，以在较低加工温度下，批量制备大表面上或大体积内结构参数得到较准确控制、仿生功能耐久性较高的多尺度、多层次微结构高分子材料，拓宽其应用范围，获得制备新材料的创新原理和关键技术。
935
NO-01
高熔体强度聚丙烯的多结构设计及其发泡特性研究*
张云飞，邱少龙，李彦，姚臻，曹堃
浙江大学化学工程与生物工程学系，化学工程联合国家重点实验室，杭州 310027 轻质微孔发泡高性能聚烯烃材料是当今聚烯烃工业精细化高端产业发展目标之一。但半结晶型的聚烯烃，特别是常规的线性等规聚丙烯（iPP），软化点和熔点很接近，超过熔点后熔体强度迅速下降，极易导致发泡时孔径塌陷等问题。故此，如何提高其熔体强度是后续满足发泡要求的前提条件之一。
本课题组通过scCO2辅助下的反应挤出过程强化技术，研究了一系列具有代表性结构的胺改性聚丙烯、硅烷改性聚丙烯、离子液体改性聚丙烯及聚丙烯离聚体等，重点考察了其流变性能及超临界二氧化碳辅助下的发泡特征。同时，还制得了PP-g-HDPE、PP-g-LDPE、PP-g-LLDPE等杂化聚烯烃的长支链结构。通过对不同制备方法得到的改性聚丙烯结构、流变及发泡性能进行对比研究，结果表明长支链改性产物由于具有较高的熔体强度，发泡性能得到提高。同时，采用物理交联的方法同样也可以改善聚丙烯的发泡特性。
关键词：高熔体强度聚丙烯，超临界二氧化碳，长支链，离聚体，离子液体
*国家自然科学基金（50773069、51173166）及长江学者和创新团队发展计划（IRT0942）资助
NO-02
拉伸塑化成型新方法制备高孔隙率聚乳酸多孔支架*
彭响方，陈斌艺，余鹏，张文昊，付大炯
聚合物新型成型装备国家工程研究中心，聚合物成型加工工程教育部重点实验室，
华南理工大学，广州，510640
利用拉伸塑化成型新方法结合传统的粒子沥滤方法和超临界CO2发泡方法，制备高孔隙率的三维组织工程支架。实验选取聚乳酸（PLA）为基体，选择两种水溶性物质作为致孔剂-聚乙烯醇（PVOH）和氯化钠（NaCl），利用叶片挤出机制备不同致孔剂含量的PLA支架。通过扫描电子显微镜和热重分析研究两种不同粒径的NaCl粒子（38-75μm和75-150μm）对孔洞分布和大小的影响。实验表明，较小粒径的NaCl致孔粒子有利于孔洞的均匀分布。结合超临界CO2发泡方法与粒子沥滤法以增加孔隙率与孔洞间的连通性，研究发现NaCl粒子在发泡过程中的滑移造成几百微米的大孔洞，而PVOH粒子在壁面形成几十微米的小孔洞，很好地增加孔洞间的相互连通性，从而得到高孔隙率和高连通率的组织工程支架。
关键词：聚乳酸，多孔支架，超临界CO2，叶片挤出机
*国家自然科学基金（51073061，21174044），广东省自然科学基金（915064101000066），973 项目(2012CB025902)资助
936
反应相容剂在聚合物反应共混中的相容特性
张才亮1，季薇芸1，冯连芳1，胡国华2
1.化学工程联合国家重点实验室，浙江大学化工系，杭州 310027
https://www.wendangku.net/doc/054572311.html,RS-ENSIC-INPL, Lorraine University, 1 rue Grandville, 54001 Nancy, France
聚合物共混是制备具有优异综合性能的聚合物材料的重要方法。大部分聚合物之间是不相容的，采用原位相容是提高聚合物共混物相容性研究的热点。本文以苯乙烯和3-异丙烯基-α,α-二甲基苄基异氰酸酯的共聚物（PS-co-TMI）为聚苯乙烯（PS）/尼龙6（PA6）共混体系的相容剂研究反应相容剂在反应共混中的相容特性。结果表明：随混合时间的延长，分散相粒径先减小后急剧增大。为了分析粒径随时间延长而增加的原因，在共混前，先将荧光性官能团蒽基反应到PS-co-TMI上，利用带有紫外检测器（367nm）的凝胶渗透色谱仪（GPC）测量原位相容反应生成的共聚物PS-g-PA6-MAMA。结果表明，随混合时间的增加，原位生成的PS-g-PA6-MAMA含量增加，且PS-co-TMI-MAMA上接枝的PA6链段增多。原位生成的PA6高含量共聚物PS-g-PA6-MAMA，更倾向于在PA6相中，在强剪切作用下，其更易离开界面，进入分散相PA6，促进分散相的聚并。因此混合时间的控制是反应共混体系中必须考虑的重要条件。
关键词：反应共混，接枝共聚物，聚苯乙烯，尼龙6
NO-04
微纳层叠功能复合材料的制备新技术*
焦志伟，李长金，周星，袁聪姬，杨卫民
北京化工大学机电工程学院，北京 100029
近年来，市场对复合材料需求的大幅增长极大地促进了复合材料加工技术的发展。现有通过表面处理技术、多层复合技术、层状共混技术等制备具有多层结构的复合材料，而近期出现了具有工艺简单等优点的层叠制备技术，该技术是将不同的高分子材料共挤出后，通过层倍增器多次分割和叠合，制备出具有交替层叠结构的复合材料。但现有的层倍增器具有结构复杂、熔体流动不均和分层效率低等不足。本文基于熔体微积分原理，提出一种用于制备微纳层叠功能复合材料的模内层叠取向共挤出新技术，通过高分子材料熔体在层叠器中发生分割-90°扭转-汇流来实现层叠复合。当熔体在层叠流道流动时，经过展宽并变薄过程，受到双向拉伸作用，得到一致取向。层叠器设计、制造简单，熔体流动对称性好，且具有较高的分层效率。
关键词：微纳，层叠，取向，共挤出，复合材料
*国家自然科学基金（21174015）资助
937
PTT/PC合金加工中的酯交换反应
及快速成型PTT/PC的结晶性能调控研究*
薛美玲，陈爽晴，张明明，李宁，孙剑
青岛科技大学高分子科学与工程学院，青岛 266042
针对PTT/PC合金结晶性能下降，不利于制品快速生产，本文首先对PTT/PC合金加工过程中酯交换反应的规律及其相应抑制措施进行了研究，得到了酯交换反应与加工温度和剪切强度的关系，以及酯交换反应的抑制规律。其次，选用异相纳米粒子MMT和MWCNT先对PTT 的结晶性能进行了调控研究，详细研究了异相粒子表面性质、尺寸以及分散状态对PTT结晶性能（成核速率、生长速率、结晶速率、结晶度）的影响。继而，将筛选出的异相粒子MMT 和MWCNT分别应用于PTT/PC合金，系统研究了粒子用量极其分布与分散状态对合金结晶性能的影响。结果表明，MMT显著促进了PTT相结晶，1wt%MMT使70/30 PTT/PC峰值结晶温度向高温移动~30°C，为180-186°C，高于纯PTT的结晶温度~10°C，结晶焓提高~7J/g；1wt%MMT使无结晶峰的30/70 PTT/PC在~190°C出现强结晶峰。混炼工艺影响MMT分布与分散，并由此显著影响PTT结晶。MMT用量极其分布与分散状态对PTT/PC结晶速率、结晶形态、结晶动力学的影响也做了研究。
关键词：PTT/PC，结晶，成核，酯交换反应
*国家自然科学基金（51173089）资助
NO-06
微小型精密塑料零件熔体微分注射成型
张攀攀，谢鹏程，焦志伟，丁玉梅，杨卫民
北京化工大机学电工程学院，北京市朝阳区北三环东路15 号 100029 以高分子材料先进制造的“微积分”思想为指导，提出了一种新型的熔体微分注射成型技术，并基于熔体微分原理研制成功微分注塑机。微分注塑机由注射主机与微分成型系统两大部分组成，熔体微分泵作为微分成型系统的核心部件，首次应用到注射成型领域，以完成塑料熔体的输送、增压、计量；注射主机为微分成型系统提供塑化好的塑料熔体和足够的锁模力。本文针对熔体微分注射成型工艺参数的特殊性，运用正交试验法研究各工艺参数对成型稳定性的影响。掌握熔体微分注射成型技术的工艺特性和成型规律后，开展微分注塑机的成型性能评测实验，实验结果表明，微分注塑机可以顺利成型可重复性较好、表观质量较高的微小型精密塑料零件。
关键词：微分注塑机，微分成型系统，微小型精密塑料零件，注射成型
938
塑料振动加工与样品成型一体化试验机的研制*
许忠斌1,2，刘雨1,2，苏良瑶1,2
1.浙江大学化学工程与生物工程学系，杭州310027；
2.浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室 310027
基于英国剑桥大学的多通道流变仪（Multipass Rheometer），研制了一款塑料振动加工与样品成型检测一体化的实验仪器。该仪器将振动等物理场量作用与模具样品成型相结合，集剪切、加压、振动以及样品加工成型功能于一体。不同于传统流变仪局限于聚合物的流变特性研究，可避免试验腔内物料被拿出时塑料混合结构形态的变化，直接在线监测微结构，或者直接模具成型得到检测样品。除了能够对各种流体及聚合物熔体在连续稳态及动态模式下流变特性进行研究，它可实现诸如淀粉聚合物熔体在一定叠加型振动作用场下塑化过程的监控分析及其流变特性的检测，并能实现振动场或复合场对聚合物熔体结晶特性影响的研究。该仪器主要用于多元场量作用下聚合物体系及各类混合物的加工性能与工艺条件之间影响规律的研究，其适用性强，操作方便，可广泛应用于材料、化工、制药、涂料、食品、建筑等行业。
关键词：塑料测试仪，振动加工，样品成型，多功能
*流体动力与机电系统国家重点实验室基金（GZKF-201206）资助
NO-08
新能源汽车塑化制造车身整体旋塑成型
秦柳1，杨卫民1，谢鹏程1，丁玉梅1，虞华春2，朱国才3，焦志伟1
1.北京化工大学机电工程学院，北京 100029；
2.宁波格林美孚新材料科技有限公司，宁波 315000；
3.温岭市旭日滚塑科技有限公司，温岭317511
轻量化技术是当前汽车节能、减少污染的最有效途径之一。全塑车身成型方法是突破汽车轻量化的关键技术。应用旋塑成型工艺可以实现汽车车身塑化制造的整体成型。本文主要介绍全塑车身整体轻量化设计、一次成型设备、加工工艺的先进制造技术，并对其进行研究对比试验。结果表明：应用计算机辅助设计、机电控制和高分子材料等领域的先进技术，通过对旋塑设备进行热流分析与能效优化，采用模具内无线测温技术可以满足全塑车身整体一次成型。
关键词：汽车轻量化，全塑车身，旋塑成型，热流分析，无线测温
939
集成橡胶SIBR的热氧、臭氧老化过程及其结构演变研究*
张萍，杨琨，王小蕾，赵树高
橡塑材料与工程教育部重点实验室，青岛科技大学高分子科学与工程学院，青岛 266042 集成橡胶SIBR是根据分子设计的理念把苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三种不同的单体集成于同一大分子链的三元共聚的新型橡胶。由于SIBR属于二烯类橡胶，其热氧和臭氧老化行为的研究具有重要的理论和实际意义。
本文用红外光谱、DSC等方法跟踪监测了集成橡胶SIBR的臭氧和热氧老化过程及其结构变化，并与溶聚丁苯橡胶SSBR和异戊橡胶IR进行了平行对比。初步结果表明：SIBR在热氧老化的过程中，其亚甲基的消耗速度和羰基生成速度介于IR和SSBR之间，其中在热氧老化进行至32-88 h时，1740 cm-1羰基特征峰的强度明显增大，随后趋于平缓。DSC跟踪的结果表明：SIBR生胶和未填充硫化胶的热氧老化起始温度及半峰宽都介于IR和SSBR之间。
在臭氧老化过程中，SIBR中丁二烯单元的顺式、反式双键都呈下降趋势，其变化规律与SSBR一致；但是异戊二烯单元双键所对应的特征峰的变化规律却与IR有较大差别；臭氧老化过程中产生的裂口形貌也介于SSBR大而少型裂口和IR小而密型裂口之间。
关键词：集成橡胶，热氧老化，臭氧老化过程，红外光谱，DSC
*国家自然科学基金 (51273099) 资助
NO-10
聚氨酯导电高分子复合材料的制备及其电性能形变敏感性能的研究
邓华，林琳，戢觅之，傅强
四川大学高分子科学与工程学院，四川成都，610065
导电高分子复合材料（CPCs）由于其质轻、电导性优异、成本低、易于成型等特点，受到学术界和工业界的广泛关注。对CPCs电性能形变感应行为的研究有着广泛的应用前景，但对影响形变敏感性的关键因素等一系列科学问题的研究仍需进一步深入。基于此，本项目通过调控导电高分子复合材料中导电网络结构(如:混合填料，不同后加工方法等)及界面作用（表面改性填料），调控聚氨酯基CPCs电性能形变敏感性能。在拉伸过程中，本项目通过在线电性能表征材料电性能形变感应行为。并通过SEM及拉曼光谱观察导电填料取向状态，WAXD观察聚合物基体取向状态。此外，我们还通过建模（经典Simmons隧道模型和波动诱导隧道效应）的方式来研究形变敏感行为的机理。在这一系列研究中，发现可以通过调控导电网络结构及界面作用有效地调控CPCs电性能形变敏感度。这些简单有效的办法，为制备高性能、不同形变敏感度的CPCs材料提供了新思路。
关键词：高分子导电复合材料，形变感应，导电网络结构，界面作用力
940
钯基非晶合金与聚合物间的润湿性能研究
孙冰丽1,2,3,4，张响1,2,3,4，冯维娜1,2,3,4，李倩1,2,3,4
1.郑州大学力学与工程科学学院，河南郑州，450001
2.河南省微成型技术重点实验室，河南郑州,450001
3.河南省微纳成型技术国际联合实验室，河南郑州,450001
4.郑州大学橡塑模具国家工程研究中心,河南郑州,450002
非晶合金由于原子排列的特殊方式而具有普通合金无法比拟的物理性能、优异的化学性能和在过冷液相区的超塑性。本文对两种不同粗糙度的钯基非晶合金和四种聚合物熔体PE、PP、PC、COC的接触角变化进行了分析。通过接触角的变化可以分析聚合物的粘度随温度的变化情况，进而可对基于非晶合金的微结构模具的设计制造及其微成型工艺提供理论与技术支持。
关键词：非晶合金，聚合物，接触角
NO-12
聚丙烯纳米复合材料的导电和增韧研究
马玉玲，李晓锋，于中振
北京化工大学材料科学与工程学院，北京100029
为了赋予聚丙烯高的电导率和超高韧性，超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、聚乙烯-辛烯共聚物(POE)和马来酸酐接枝POE(POE-g-MA)被分别作为第三组分通过熔融共混方式加入到聚丙烯/碳纳米管纳米复合体系中。研究了它们对纳米复合材料韧性和电导率的影响。实验结果表明，由于碳纳米管很难进入到难熔的UHMWPE分散相中，UHMWPE对聚丙烯纳米复合材料电导率的影响较小，但其增韧纳米复合材料的效率低。含有POE的三组分纳米复合材料同时具有高的电导率和韧性。由于POE-g-MA与碳纳米管之间好的相互作用，POE-g-MA的使用，不利于碳纳米管在聚丙烯基体中导电网络的形成，从而损害了纳米复合材料的导电性。与POE-g-MA和UHMWPE相比， POE的效果最佳，这是因为它不仅显著增韧聚丙烯纳米复合材料, 而且所得到的三组分纳米复合材料仍保持高的电导率。
关键词：纳米复合材料，碳纳米管，导电性能，韧性
941
PVDF/温度敏感凝胶共混膜的制备及性能
陈熙，毕世胤，何洋，史丛丛，陈莉
中空纤维膜材料与膜过程省部共建国家重点实验室培育基地(天津工业大学)，
天津工业大学材料科学与工程学院，天津300387
聚偏氟乙烯(PVDF)具有良好的化学稳定性、热稳定性和较好的机械强度，是一种综合性能优良的分离膜材料。温度敏感凝胶是重要的功能性聚合物，具有温度响应性。将温度敏感凝胶引入PVDF膜，温度的变化会引起温度敏感凝胶结构变化, 进而影响膜的性能。本文以温度敏感凝胶与聚偏氟乙烯共混溶液相转化法成膜, 研究温度敏感凝胶对膜的形态结构及膜性能的影响。研究结果表明，随着共混膜中温度敏感凝胶含量的增大，膜孔尺寸增大，膜孔隙率升高，膜对牛血清蛋白的截留率降低，膜表面水接触角减小。此外，膜具有温度敏感特性：在较低温条件下，膜的水通量较小，截留率高；升高温度，膜的水通量显著升高，截留率降低。
关键词：聚偏氟乙烯，温度敏感凝胶，共混膜
NO-14
纤维增强复合材料的自焊接骨架结构调控原理研究*
吴国章，张耀华，李兵朋
华东理工大学材料科学与工程学院，上海200237
纤维/聚合物复合材料以其质量轻、强度高、耐腐蚀、易加工等特点成为替代金属的理想材料，已经在航空航天、交通运输、电子信息以及建筑住宅等领域获得广泛的应用。最近我们发现，通过添加少量的第三组分作为“焊料”，利用混炼和成型加工过程中“定向焊接”技术，就有可能将分散在聚合物基体中的玻璃纤维、碳纤维或金属纤维连接起来，形成自焊接的三维网络骨架结构，这种骨架结构不仅有可能降低纤维的临界填充含量，并且可望大幅度提高材料的热变形温度、导电性和/或导热性。本文以玻璃纤维（GF）为填料，PA6为第三组分焊料，从界面热力学要求及其动力学过程两个方面系统考察聚合物种类、粘度比以及纤维表面处理对基体-纤维-焊料复合体系形成自焊接骨架结构的影响。
关键词：纤维增强复合材料，自焊接骨架结构，竞争吸附，热塑性聚合物
*国家自然科学基金（50873033，20974033）资助
942
非晶组分和基底的协同作用诱导PCL薄膜
结晶形成规则排列的纤维状晶体*
陈枫，马猛，傅强
四川大学高分子材料科学与工程学院，成都, 610065
本论文在结晶聚合物聚己内酯（PCL）薄膜体系中引入非晶组分低分子量聚苯乙烯（LPS），探讨了LPS的屏蔽效应和云母基底晶格附生效应及二者的协同作用对PCL晶体形态和片晶取向的调控。并且对影响共混薄膜的晶体形态和片晶取向的因素：共混组成、薄膜厚度、基底、结晶温度及退火条件等也做了深入的研究。结果表明通过调控LPS/PCL的组成、薄膜厚和结晶温度，LPS/PCL共混薄膜在云母基底上附生结晶自组装形成了互相成60。或120。排列的纤维状结晶形态。LPS屏蔽了云母基底对PCL的极性吸引诱导PCL结晶形成平躺片晶的效应，致使云母基底对PCL结晶的附生作用占主导从而导致PCL在共混薄膜中结晶形成具有三个对称轴或一个对称轴对称规则排列的PCL纤维状侧立取向的晶体形态。通过以上研究，我们从实验上认识了在一维受限状态下结晶聚合物结晶形态形成的机理与条件，丰富了控制片晶排列取向的手段。
关键词：高分子共混薄膜，基底附生，结晶，片晶取向
*国家自然科学基金项目（21274095）资助
NO-16
反应性梳形聚合物的合成及
对聚乳酸/聚偏氟乙烯共混物的增容效果研究*
董文勇，何美锋，王亨缇，李勇进
杭州师范大学材料与化学化工学院，杭州，310016
对不相容共混体系进行反应性增容是制备高性能材料的一条有效途径。我们设计将甲基丙烯酸甲酯同甲基丙烯酸缩水甘油酯以及甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚，从而合成了一种反应性的梳形分子。研究发现，该分子能够高效增容很多不相容共混体系。例如，聚乳酸/聚偏氟乙烯是典型的不相容共混体系，聚偏氟乙烯以不规则粒子分布于聚乳酸基体中。当添加3wt%的梳形分子时，聚偏氟乙烯相尺寸变小且更为均一，同时材料的韧性和模量均得到了显著的提高。我们将梳形分子的高效增容归因于共混过程中，它能稳定的存在于两相界面上，从而减小分散相尺寸，提高界面粘合力，而不是被拉到其中一相中形成胶束。
关键词：梳形聚合物，增容，聚乳酸，聚偏氟乙烯，界面
*国家自然科学基金（21104013，21244009）资助
943
基于微通道塑料薄膜的换热性能研究*
王柏村1,2，许忠斌1,2，吴家辉1
1.浙江大学，化学工程与生物工程学系，杭州310027
2.浙江大学，流体动力与机电系统国家重点实验室，杭州 310027
微通道塑料薄膜（MCF）是一种内含平行中空微通道的新型塑料薄膜。为了研究MCF 的换热性能，采用两块发热片中裹夹两条通有介质水的MCF来测试其换热能力。同时，以另外一组两块发热片中裹夹两条没有通介质水的MCF。在相同时间内测定发热片的温升，对比确定MCF的换热性能。实验结果表明，未利用MCF换热的发热片的温升明显高于利用MCF 换热的发热片的温升。经理论计算，MCF中每个通道的散热系数为3.20W/(m*K)，则28微通道的MCF散热系数为89.6W/(m*K)，其换热能力比一般金属大了5~10倍。将MCF加工成换热及散热系统，可提升系统换热能力，并具有重量轻，体积小的优势。微通道塑料薄膜在换热散热领域具有十分广阔的应用前景。
关键词：换热性能，微通道，塑料薄膜
*国家自然科学基金（51073139）资助
NO-18
高分子反应挤出过程中科学问题的认识及其应用*
郑安呐，陈波，管涌，李书召，金丹丹
华东理工大学材料科学与工程学院，上海 200237
反应挤出是将高聚物挤出加工与熔体化学反应结合在一起的一项技术，且在许多方面超越其他反应技术。反应挤出技术有两个主要的应用领域，其一是直接将单体一步本体聚合成嵌段、星型或复合高聚物；其二是通过高聚物化学反应，使通用树脂实现高性能化和功能化。本文介绍了在这两类领域研究中遇到的科学问题及其解决与应用。在苯乙烯/二烯烃阴离子本体嵌段聚合的研究提出了一个气泡理论和一个插花理论，解决了在双螺杆挤出机中进行多嵌段共聚以及防止凝胶出现的难题。在氟硅橡胶本体反应挤出聚合过程中，针对该类聚合存在逆向降解的复杂反应，充分利用反应挤出的特点，结合化学平衡的规律，获得了
M高达
w
1.47×106，窄分布的嵌段氟硅橡胶。此外，根据高分子化学反应的机理，通过反应挤出成功获得了键合型抗有害微生物材料，以及可高倍率发泡的高熔体强度聚丙烯，并且给出了树脂能否发泡以及工艺参数的普适判据。
关键词：反应挤出，科学问题，高分子化学反应，高性能化，功能化
*国家自然科学基金（50933002，50573020，50390091）资助
944
高分子量聚乳酸立构复合晶体：制备，机理及其对聚乳酸结晶的影响*
杨伟，包睿莹，魏馨丰，杨鸣波，谢邦互
四川大学高分子科学与工程学院，高分子材料工程国家重点实验室，成都 610065 聚左旋乳酸（PLLA）和聚右旋乳酸（PDLA）形成的立构复合晶体（sc），熔点较PLLA 或PDLA的单组份晶体（hc）高约50°C。同时，在PLLA 中加入少量的PDLA，在PLA结晶时sc可作为成核剂改善其结晶性能。然而，sc的形成受到混合比例，成型方法及PLA本身分子量等因素的限制。我们采用高分量PLA，对sc的制备方法、形成机理及熔体稳定性进行研究，并研究sc作为成核剂对PLA结晶性能的影响。结果表明，采用低温方法，可在等摩尔和非等摩尔(60:40) PLLA/PDLA共混物中完全形成sc而不含hc。熔融结晶和冷结晶对PLLA/PDLA共混物结晶结构的影响表明，冷结晶可将完全形成sc的结晶温度区间由熔融结晶的170°C拓宽至170-200°C，且冷结晶中sc的结晶度远高于熔融结晶，这表明冷结晶方式更有利于sc的形成。聚乙二醇（PEG）的添加可提高sc的熔体稳定性，当PEG含量大于5%时sc经270 °C熔融后可重新形成。通过流变表征发现sc和剪切作用对PLLA的结晶具有明显的协同效应，且含有sc的PLLA较纯PLLA对剪切更为敏感。单独的sc和PEG可促进PLLA 的结晶，而sc和PEG的同时添加可进一步加速PLLA的结晶，当降温速率为40°C/min时，其结晶度可达近40%。
关键词：聚乳酸，立构复合晶体，制备，机理
*国家自然科学基金（51033003, 51121001）资助
NO-20
多级拉伸作用下聚丙烯/有机蒙脱土复合材料的结晶行为研究
雷凡，李姜，郭少云
高分子材料工程国家重点实验室，四川大学高分子研究所，四川成都610065 本文首先采用双螺杆挤出制备聚丙烯/有机蒙脱土的混合粒料，然后采用实验自主设计的多级拉伸挤出设备，利用口模处的分层叠加单元（LME）提供强烈的剪切效应，在加工过程中对有机蒙脱土进行有效分散。X射线衍射分析表明OMMT在基体中的分散随着LME的增加，分散性得到了提高，并且复合材料中聚丙烯的β晶衍射峰的强度也随之下降。DSC分析表明OMMT的团聚体能稳定这种β晶亚稳态的构型，使其在熔融升温的过程中并没有向α晶型发生相转变，在150℃能观察到明显的吸热峰。并且样品经强酸和高锰酸钾刻蚀后在扫描电镜下可观察到扇形生长的β晶体是依附着取向的OMMT团聚体密集的生长着。这是因为填料与聚合物基体之间的不同的松弛行为，导致取向OMMT大团聚体周边存在应力集中，在剪切的作用下诱导产生大量的β晶体。如果能在多级拉伸挤出的过程中更好的能调控粒子的分散，这将有利于聚丙烯中大量β晶体的形成，进而改善聚丙烯的冲击韧性。
关键词：聚丙烯，有机蒙脱土，分散性，结晶行为
945
利用超热氢交联技术改善锂电池隔膜浸润性的研究*
满长阵，唐昶宇，江彭，刘昊，黄家伟，梅军，刘焕明
中物院成都科学技术发展中心, 成都绿色能源与绿色制造技术研发中心，成都，610207 本文报道利用一种新型的表面改性方式（超热氢交联技术，Hyperthermal Hydrogen Induced Cross-linking，HHIC）改善锂电池隔膜与电解液的浸润性。选用聚氧化乙烯（PEO）为目标涂层材料，采用旋涂的方式在隔膜表面成膜。利用HHIC技术对带有涂层的隔膜进行处理，并采用扫描电镜（SEM）、接触角（Contact Angle）、傅立叶变换红外（FT-IR）、交流阻抗（A.C. impedance）、放电容量（Discharge capacity）和倍率充放电性能（Rate capability）对改性隔膜和以其组装的锂电池进行结构和性能表征。测试结果表明，经过HHIC处理后，PEO涂层与基体隔膜之间形成化学键连接，以改性隔膜组装的锂电池表现出了更好的电化学性能。采用HHIC技术改善隔膜浸润性的方式，能够有效地解决物理改性方式中涂层和基体之间结合力较差的问题，同时也能够解决化学改性中存在的破坏基体和易形成丘状凸起等问题。
关键词：锂电池隔膜，浸润性，聚氧化乙烯，超热氢交联技术
*国家自然基金青年基金（51103141）和院基金（2011B0302053）资助
NO-22
高速射流场中炭黑在天然胶乳中的微观分散*
韩晶杰，马玉录，谢林生，吴驰飞
华东理工大学，上海，200237
聚合物基纳米复合材料制备的关键在于如何控制纳米粒子在基体中的分散。而高压射流技术是利用高压发生设备产生高压水，将水加压至数十个到上千个大气压以上，再通过喷嘴将压力转变为高度聚集的水射流运动。这种水射流的速度一般都在1倍马赫数以上，具有巨大的打击能量，能完成破碎、分散、切割等各种工艺。本文首先利用超声空化作用将炭黑团聚体破碎、切割、分散在水中制得炭黑悬浮液，然后在高速射流场中，炭黑悬浮液被高速射流卷吸到天然胶乳中，在射流边界，由于二者存在极大的速度差，而形成一个湍流混合层，炭黑在湍流拉伸、剪切作用下微观分散到天然胶乳中，成功制备了分散均匀、机械性能及耐磨性能优越的天然橡胶纳米复合材料。结果表明与传统干法工艺相比，射流工艺可以使炭黑更均匀的分散的天然橡胶基体中，射流场中雷诺准数越高，炭黑在橡胶中的分散也越均匀。采用射流工艺制备的天然橡胶复合材料具有更好的力学性能、动态性能及耐磨性能。
关键词：射流，炭黑，天然胶乳，分散
*国家自然科学基金（50903030）资助
946
聚合物化学性质对分散其中氧化石墨烯低温还原的影响初探*
冯嘉春，叶士兵
聚合物分子工程国家重点实验室，复旦大学高分子科学系，上海 200433 对于聚合物纳米复合材料，利用传统的熔融加工技术进行加工和成型是决定其能否产业化应用的重要因素。分散于聚合物中的氧化石墨烯(GO)或还原氧化石墨烯(RGO)在模压过程中，发生“原位”还原的现象已广为人知。但聚合物性能如何影响GO的还原，未见系统报道。我们选择与GO作用很弱的乙烯-辛烯共聚物(POE)、能通过π-π相互作用形成较强作用的PS 和SEBS以及可通过氢键等形成较强作用的PMMA和EV A等三类物质。研究发现GO在各基体中发生还原的难易程度不同：在POE中还原温度与N2中相当，但在SEBS中还原温度降低，在PS中进一步降低；相比在POE中，GO在EV A中还原温度降低，而在PMMA中进一步降低。我们以Rourke等提出的GO模型为基础，提出一种基体化学性质影响GO还原的可能机理：如果基体与石墨烯片层或与石墨烯表面含氧残片之间形成较强作用，则有利于增大片层间距，减弱石墨烯与含氧残片之间的相互作用，使之受热时更容易脱除，亦即发生还原。
关键词：聚合物复合材料，氧化石墨烯，熔融加工，原位还原
*国家自然科学基金 (21174032)资助
NO-24
EV A/EPDM二元共混物结构与性能的研究
朱小艺，阮金森，严长浩，张明
化学化工学院，扬州大学，扬州，225002
近年来，聚合物共混技术一直是高分子科学研究的热门领域。它相对于开发新的聚合物结构具有很大的优势。利用聚合物共混来开发具有独特性能的新材料，已经广泛应用于我们日常生活的各个领域。我们知道三元乙丙橡胶(EPDM)是一种综合性能较好的橡胶,它的分子主链上没有不饱和键,因此与其他橡胶相比,具有更好的耐老化、耐臭氧以及优异的物理力学性能。然而，EV A 具有优良的柔韧性、电绝缘性、黏着性、耐候性、耐化学药品性等优点。它广泛应用于电线电缆及热收缩管等领域。随着经济发展，电网负荷日益增长，电磁环境限制、供电可靠性及城市美化的需要，对电线电缆的要求越来越高。我们希望通过共混EV A、EPDM 来研制出一种耐老化、耐臭氧、电绝缘性优良、耐候性较好的材料。从而适应当今电线电缆、热缩管行业的发展。我们研究EV A/EPDM二元共混物的结构与性能，这些基础研究能为电线电缆以及热缩管行业开发一种高性能的新材料提供一定的应用价值。
关键词：EV A/EPDM，二元共混，结构，性能
947
有机/无机接枝复合乳胶膜微相结构的形成与调控*
赵晓丽，陈智杰，刘虎，吴明华，戚栋明
浙江理工大学，先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室，
生态染整技术教育部工程研究中心，浙江杭州 310018
无机功能颗粒存在下水性胶乳的焙烘成膜是众多涂层加工领域中普遍存在着的一个多相多组份成型过程。目前常规的胶乳共混成膜体系中，普遍存在功能颗粒分散性差、附着牢度低等问题。将有机/无机进行预先接枝复合，则有望解决上述关键共性问题。本课题组通过乳液、细乳液、微悬浮等原位聚合，制得了一系列具有不同形态结构和接枝状态的聚丙烯酸酯/SiO2接枝复合乳胶。现将上述复合乳胶用于焙烘成膜体系中微相结构的形成和调控研究，以揭示决定胶膜微相结构形成的关键因素及其调控规律，构建相应的成膜过程模型。目前已在优化焙烘成膜工艺和胶膜基质组分基础上，通过改变复合乳胶结构形态和SiO2接枝状态，实现了SiO2在胶膜内多种形式的分散和排列(致密团聚、线状排列、局部成簇、蜂窝状排列、初级粒子均匀分散及在膜表面的致密富集)。今后将重点关注成膜过程中形态结构的演化，以在理解形成机制基础上实现对微相结构的有效调控。
关键词：接枝复合乳胶，焙烘成膜，微相结构
*国家自然科学基金(50803058，51273182)，浙江省自然科学基金(Y4100221)和浙江省重点创新团队(2010R50038) 资助
948
NP-001
PBS及其改性材料的发泡性能研究*
王强，姚臻，曹堃
浙江大学化学工程与生物工程学系，化学工程联合国家重点实验室，杭州 310027 聚丁二酸丁二醇酯（PBS）是一种性能优异的生物降解高分子材料，利用其制备性能出色的发泡材料替代目前广泛使用的聚氨酯、聚丙烯、聚氯乙烯类不可生物降解的发泡材料，能减轻目前困扰环境的“白色污染”问题。论文采用超临界二氧化碳（scCO2）间歇发泡的方法考察了不同温度和压力下PBS及其改性产物的发泡行为。实验发现，在温度110-120℃和压力14-20MPa下，能得到发泡倍率为5左右的样品。对比PBS原料，扩链改性产物的发泡倍率有一定下降，但是整个发泡条件范围内可以制得泡孔密度更高（109个/cm3），泡孔直径更小（8μm），在一定条件下可得双峰分布的泡孔形态，为制备特殊泡孔结构提供借鉴。发泡样品的生物降解测试表明，PBS原料和扩链产物的发泡样品在30天左右，均可以降解80%。关键词：超临界发泡，聚丁二酸丁二醇酯，扩链改性
*国家自然科学基金（50873090）资助
NP-002
溶剂对静电纺丝聚氨酯纤维形貌及其空气过滤性能的影响*
王润泽，王政，林松，吴金辉
国家生物防护装备工程技术研究中心，天津 300161
本文系统考察溶剂对于聚氨酯纤维的形貌及其空气过滤性能的影响。将四氢呋喃(THF)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)分别按体积比3:7、4:6、5:5、6:4、7:3混合作为溶剂制备成质量分数15%的聚氨酯溶液，并在一定的纺丝条件下进行静电纺丝。扫描电镜（SEM）测试结果表明：溶剂对于聚氨酯静电纺丝纳米纤维的直径和形貌影响很大，随着溶剂中THF比例的增大，纤维直径也随之增大，纤维直径均匀性下降，但是形貌由串珠-纤维共存逐渐变为纺锤体-纤维共存并最终得到纯纤维结构。当v(THF):v(DMF)=7:3时，纤维平均直径为450nm，但是过滤品质因子最低；而当v(THF):v(DMF)=3:7时，制得的纤维平均直径为35nm，虽然纤维间夹杂大量串珠，但是过滤品质因子最高。
关键词：聚氨酯，静电纺丝，溶剂，空气过滤
*国家科技重大专项(2012ZX10004801-004-012）和天津市应用基础与前言技术研究计划(13JCQNJC02500）资助
949
共聚甲醛反应性挤出端基稳定化研究*
杨锋，曾伟，向明
四川大学高分子研究所，四川省成都市南一段24号 610065
本课题在共聚甲醛传统端基稳定化的研究基础之上，利用异氰酸酯类化合物与活泼氢的反应对共聚甲醛端羟基封端，以进一步提高端基稳定化效果。采用熔融挤出的方式，使共聚甲醛中的端羟基与异氰酸酯类化合物在挤出过程中直接反应，形成相对稳定的氨基甲酸酯键对不稳定端基进行封闭，达到端基稳定化的目的。FTIR和MFR测试结果表明：在熔融挤出过程中，MDI与共聚甲醛中的端羟基直接反应，形成相对稳定的氨基甲酸酯键对不稳定端基进行封闭，达到了端基稳定化的目的。甲醛释放量、TG分析结果表明：采用MDI对共聚甲醛进行反应性挤出端基稳定化处理后其热稳定性显著提高，这主要是MDI对共聚甲醛进行了封端引起的。另一方面，在反应性挤出过程中生成的一些含N-H结构，在共聚甲醛树脂降解过程中会吸收一部分甲醛气体，起到甲醛吸收剂的作用，也在一定程度上提高了共聚甲醛树脂的热稳定性。
关键词：共聚甲醛，端基稳定化，反应性挤出
*国家自然科学基金（51003061）资助
NP-004
稳态强磁场下聚乙二醇的结晶行为
金花1，周俊1，廖永贵12，解孝林12
1.华中科技大学化学与化工学院，武汉 430074
2.华中科技大学国家脉冲强磁场科学中心，武汉430074
近年来，随着超导、强制冷系统和大功率电源等技术的快速发展，高达十几个特斯拉的稳态磁场和几十个特斯拉的脉冲场得以在实验室条件下实现，开启了人们研究强磁场下高分子磁响应的大门。本文研究了10T稳态磁场下，分子量为2000~10000的聚乙二醇的熔融结晶行为，利用差示扫描量热法(DSC)表征了磁场作用后形成的聚乙二醇晶体熔点的变化，发现与未外加磁场相比，磁场下结晶的晶体熔点向高温移动，结晶度增大，熔点升高，结晶完善度也有一定提高。
关键词：稳态强磁场，聚乙二醇，结晶，熔点
950
热塑性聚乙烯醇/聚乳酸共混材料的制备研究
李洪真，陈思翀，王玉忠
四川大学，化学学院，环保型高分子材料国家地方联合工程实验室，成都，610064 聚乙烯醇具有良好的柔韧性、水溶性、生物相容性及无毒性，而且价格相对低廉，被广泛应用于医药﹑卫生﹑食品﹑化工等领域。但是，聚乙烯醇的耐水性差，而且由于其结构规整，分子内存在很强的氢键，结晶度高，使其熔点接近分解温度，一般情况下它在熔点附近就开始分解了，所以聚乙烯醇难以熔融处理，不能通过普通的热塑性加工方法加工。鉴于此，本文用低取代度的乳酸甘油酯增塑聚乙烯醇，然后与聚乳酸共混，在催化剂作用下进行酯交换反应，制得具有良好相容性、力学性能、加工性及一定的耐水性的共混材料。拉伸测试表明，以上方法制得的聚乙烯醇/聚乳酸共混膜具有良好的力学性能，拉伸强度及断裂伸长率都有改善。熔融指数测试表明，共混材料的加工性能有较大改善。耐水性测试和水接触角测定结果显示，共混材料的耐水性有一定程度的提高。扫描电镜照片显示加催化剂后的样品比未加催化剂的样品有更好的相容性。
关键词：聚乙烯醇，聚乳酸，乳酸甘油酯，共混材料
NP-006
超高分子量聚乙烯多孔材料制备工艺的研究*
方立明，余晨晨，王迎军
华南理工大学，广州 510640
针对超高分子量聚乙烯(UHMWPE)发泡困难的问题，探索了化学发泡剂发泡法、溶出法、热致相分离法、超临界流体法及多种发泡方法的组合等工艺。通过扫描电镜、密度仪、BET 法等测试分析了UHMWPE泡沫的微观结构和性质与成型工艺之间的关系，总结了各方案的优缺点。研究发现，热致相分离与溶出法结合制得的UHMWPE泡沫效果最好，可制备得到低填充剂残留量的超高分子量聚乙烯多孔材料（孔隙率49.0±5.5%，密度0.093-0.066 g/cm3），且工艺过程容易控制，制品的密度范围可控性好。该方法制备的UHMWPE多孔材料的孔结构与填充剂的粒径有关：当填充剂的粒径小于相同UHMWPE用量的热致相分离法制备出的多孔材料的平均孔径时，填充剂的加入只能增大多孔材料的孔隙率，而对孔隙结构没有影响；而当填充剂的粒径大于相同UHMWPE用量的热致相分离法制备出的多孔材料的平均孔径时，填充剂的加入既可以增大多孔材料的孔隙率，又可以使多孔材料的孔隙结构变成二级孔隙结构。
关键词：超高分子量聚乙烯，多孔材料，加工
*国家自然科学基金（50803019）资助
951
高分子材料成型加工原理 期末复习重点
1聚合物主要有哪几种聚集态形式？ 玻璃态(结晶态)、高弹态与粘流态 2线性无定形聚合物当加工温度T处于Tb < T
高分子材料成型加工
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。化学结构就是由线型分子变为体型结构。举例:PF、UF、MF 2、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。化学结构就是线型高分子。举例:PE聚乙烯,PP聚丙烯,PVC聚氯乙烯。 3、通用塑料:就是指产量大、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、PC 5、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
高分子材料成型加工考试试题
A 卷 一、 填空题:(30X1) 1、高分子或称聚合物分子或大分子 由许多重复单元通过 键有规律地连接而成的分子,具有高的分子量。 2、添加剂包括工艺添加剂与功能添加剂请任意写出四种添加剂的名称: 、 、 、 。 3、 聚合物物理状态有 、 、 。所对应的温度有: 、 、 。 4、写出四种聚合物成型方法: 、 、 、 。 5、通常单螺杆挤出机由 、 、 组成。 6、据实现功能的不同,可将双螺杆元件分为 (由正向螺纹元件组成,不同的螺杆头数与导程)、 (主要就是指反向螺纹元件)、 (就是捏合盘及其组合)、 (主要就是指齿形盘元件)等。 注塑机性能的基本参数有: 、 、 、 。等。 8、压延辊表面应该具有高的光洁度、机械 与 精度。 9、锁模力的校核公式: 中,p 就是 A 分就是 。 二、简答题(3X10) 1、聚合物成型过程中降解？ 分锁pA F
2、什么单螺杆的几何压缩比？长径比？ 3、什么就是双螺杆传动过程中的正位移移动？ 三、说明题:(2X10) 1、注塑成型的一个工作周期？(以生产一产品为例) 2、在单螺杆设计过程中,采用那些方法可实现对物料的压实？(从螺杆的结构上说明) 四、分析题:(20) 1、简述管材成型机头的组成(1-10的名称)及工作过程？ B卷 一、填空题:(40X1) 1、高分子或称聚合物分子或大分子由许多重复单元通过键有规律地连接而成的分子,具有高的分子量。
2、热塑性塑料的挤出成型工艺过程可分为3个阶段,其分别就是: 、 、 。 3、添加剂包括工艺添加剂与功能添加剂请任意写出四种添加剂的名称: 、 、 、 。 4、 聚合物物理状态有 、 、 。所对应的温度有: 、 、 。 5、写出四种聚合物成型方法: 、 、 、 。 6、通常单螺杆挤出机由 、 、 与温控系统组成。 7、注塑机的基本参数有: 、 、 、 。等。 8、压延辊表面应该具有 、 、 。 9、锁模力的校核公式: 中,p 就是 A 分就是 。 二、简答题(3X10) 1、什么就是聚合物成型过程中入口效应？ 2、什么就是单螺杆的几何压缩比？长径比？物料的物理压缩比？ 3、什么就是双螺杆传动过程中的正位移移动？ 三、说明题:(2X15) 1、高速高效单螺杆挤出机就是如何来实现的？ 分 锁pA F
高分子材料成型加工考试试题
高分子材料成型加工考 试试题 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
A 卷 一、 填空题：（30X1） 1、高分子或称聚合物分子或大分子 由许多重复单元通过 键有规律地连接而成的分子，具有高的分子量。 2、添加剂包括工艺添加剂和功能添加剂请任意写出四种添加剂的名 称： 、 、 、 。 3、 聚合物物理状态有 、 、 。所对应的温度有： 、 、 。 4、写出四种聚合物成型方法： 、 、 、 。 5、通常单螺杆挤出机由 、 、 组成。 6、据实现功能的不同，可将双螺杆元件分为 (由正向螺纹元件组成，不同的螺杆头数和导程)、 (主要是指反向螺纹元件)、 (是捏合盘及其组合)、 (主要是指齿形盘元件)等。 注塑机性能的基本参数有： 、 、 、 。等。 8、压延辊表面应该具有高的光洁度、机械 和 精度。 9、锁模力的校核公式： 中，p 是 A 分是 。 二、简答题（3X10） 1、聚合物成型过程中降解 2、什么单螺杆的几何压缩比长径比 3、什么是双螺杆传动过程中的正位移移动 分 锁pA F
三、说明题：（2X10） 1、注塑成型的一个工作周期（以生产一产品为例） 2、在单螺杆设计过程中，采用那些方法可实现对物料的压实（从螺杆的结构上说明） 四、分析题：（20） 1、简述管材成型机头的组成（1-10的名称）及工作过程 B卷 一、填空题：（40X1） 1、高分子或称聚合物分子或大分子由许多重复单元通过键有规律地连接而成的分子，具有高的分子量。 2、热塑性塑料的挤出成型工艺过程可分为3个阶段，其分别是： 、、。 3、添加剂包括工艺添加剂和功能添加剂请任意写出四种添加剂的名称：、、、。 4、聚合物物理状态有、、。所对应的温度有：、、。 5、写出四种聚合物成型方法：、、、。 6、通常单螺杆挤出机由、、和温控系统组成。 7、注塑机的基本参数有：、、、。等。
高分子材料成型加工(含答案)
1.高分子材料成型加工：通常是使固体状态(粉状或粒状)、糊状或溶液状态的高分子化合物熔融或变形，经过模具形成所摇的形状并保持其已经取得的形状，最终得到制品的工艺过程。 2.热塑性塑料：是指具有加热软化、冷却硬化特性的塑料(如:ABS、PP、POM、PC、PS、PVC、PA、PMMA等),它可以再回收利用。具有可塑性可逆 热固性塑料：是指受热或其他条件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料(如:酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、聚胺酯、发泡聚苯乙烯、不饱和聚酯树脂等)具有可塑性,是不可逆的、不能再回收利用。 3. 通用塑料：一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料 工程塑料：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°C 的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀等的、可代替金属用作结构件的塑料. 4.可挤压性：材料受挤压作用形变时，获取和保持形状的能力。 可模塑性：材料在温度和压力作用下，产生形变和在模具中模制成型的能力。 可延展性：材科在一个或两个万向上受到压延或拉伸的形变能力。 可纺性：材料通过成型而形成连续固态纤维的能力。 5.塑化效率：高分子化合物达到某一柔软程度时增塑剂的用量定义为增塑剂的塑化效率。定义DOP的效率值为标准1,小于1的则较有效,大于1的较差. 6.稳定流动：凡在输送通道中流动时，流体在任何部位的流动状况及一切影响流体流动的因素不随时间而变化，此种流动称为稳定流动。 不稳定流动：凡流体在输送通道中流动时，其流动状况及影响流动的各种因素都随时间而变化，此种流动称之不稳定流动。 7. 等温流动是指流体各处的温度保持不变情况下的流动。（在等温流动情况下，流体与外界可以进行热量传递，但传入和输出的热量应保持相等） 不等温流动：在塑料成型的实际条件下，由于成型工艺要求将流道各区域控制在不同的温度下:而且由于粘性流动过程中有生热和热效应，这些都使其在流道径向和轴向存在一定的温度差，因此聚合物流体的流动一般均呈现非等温状态。 8. 熔体破裂: 聚合物在挤出或注射成型时，在流体剪切速率较低时经口模或浇口挤出物具有光滑的表面和均匀的形状。当剪切速率或剪切应力增加到一定值时，在挤出物表面失去光泽且表面粗糙，类似于“橘皮纹”。剪切速率再增加时表面更粗糙不平。在挤出物的周向出现波纹，此种现象成为“鲨鱼皮”。当挤出速率再增加时，挤出物表面出现众多的不规则的结节、扭曲或竹节纹，甚至支离和断裂成碎片或柱段，这种现象统称为熔体破裂. 9. 离模膨胀:聚合物熔体挤出后的截面积远比口模截面积大。此种现象称之为巴拉斯效应，也成为离模效应。离模膨胀依赖于熔体在流动期间可恢复的弹性变形。有如下三种定性的解释：取向效应、弹性变形效应（或称记忆效应）、正应力效应。 10. 均匀程度指混人物所占物料的比率与理论或总体比率的差异。 分散程度指混合体系中各个混人组分的粒子在混合后的破碎程度。破碎度大。粒径小，起分散程度就高；反之。粒径大，破碎程度小，则分散的不好 11. 塑炼：为了满足各种加工工艺的要求，必须使生胶由强韧的弹性状态变成柔软而具有可塑性的状态，这种使弹性生胶变成可塑状态的工艺过程称作塑炼。 混炼就是将各种配合剂与可塑度合乎要求的生胶或塑炼胶在机械作用下混合均匀，制成混炼胶的过程。 12. 固化速率：是以热固性塑料在一定的温度和压力下，压制标准试样时，使制品的物理机械性能达到最佳值所需的时间与标准试件的厚度的比值（s/mm厚度）来表示，此值愈小，固化速率愈大。 13.成型收缩率：在常温常压下，模具型腔的单向尺寸L 。和制品相应的单向尺寸L之差与
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。
高分子成型加工原理
1、什么叫混合、混炼？并指出各自的特点。 混合是一种趋向于减少混合物非均匀性的操作。 混炼是指用炼胶机将生胶或塑炼生胶与配合剂练成混炼胶的工艺。 混合：温度低（一般低于聚合物熔点），剪切速率小；混炼：温度高（一般高于聚合物熔点），剪切速率大。 2、试述捏合机、高速混合机、开炼机、密炼机的基本结构、工作原理和机器的规格型号。 （1） Z形捏合机 基本结构：带有加热（冷却）夹套的鞍形混合室、一对Z形搅拌器、电气传动装置等。捏合机除了通过夹套加热和冷却外，还可在搅拌器中心开设通道，通加热或冷却载体，以便准确及时地控制捏合时物料的温度。 工作原理：混合时，物料借助于相向转动的一对搅拌器沿着混合室的侧壁上翻,而后在混合室的中间下落，再次为搅拌器所作用。这样重复循环，物料得到多次折叠和撕捏作用，从而得到均匀混合。 (2)高速混合机 基本结构：附有加热或冷却夹套的圆筒形混合室、一个装在混合室底部的高速转动的搅拌叶轮、排料装置、折流板（挡板）以及电气传动装置等。 工作原理：高速混合机工作时，高速旋转的叶轮借助表面与物料的摩擦力和侧面对物料的推力使物料沿叶轮切向运动。同时，由于离心力的作用物料被抛向混合室内壁，并且沿内壁面爬升，当升到一定高度后，由于重力的作用，物料又落回到叶轮中心，接着又被抛起。物料的表面不断得到更新，由于叶轮的转速很高，物料运动速度很快，快速运动的物料粒子之间相互碰撞、摩擦，使得团块破碎，物料因摩擦升温，同时迅速地进行着交叉混合，这些作用促进了各组分的均匀分布和对液态添加剂的吸收。规格型号：GH200，GH表示高速混合机，200表示工作容量200升。实际加料量为工作容量的50～75％。 （3）开炼机 基本结构：两只辊筒、辊距调节装置、安全装置、加热冷却系统和传动系统等。辊筒为中空结构，内部可通加热或冷却载体，也可直接放置电加热棒加热。 工作原理：开炼机工作时，两个辊筒相向旋转，且速度不等。放在辊筒上的物料由于与辊筒的摩擦和粘附作用以及物料之间的粘结力而被拉入辊隙之间，在辊隙内物料受到强烈的挤压和剪切，这种剪切使物料产生大的形变，从而增加了各组分之间的界面，产生了分布混合。该剪切也使物料受到大的应力，当应力大于物料的许用应力时，物料会分散开，即分散混合。所以提高剪切作用就能提高混合塑炼效果。 规格型号：SK-160；SK表示塑料开炼机，160表示辊筒直径160mm。 XK橡胶双辊开炼机。 3、决定开炼机正常工作的条件是什么？ 开炼机正常工作时的两个条件： ①物料与辊筒的摩擦角应大于接触角； ②两个辊筒之间存在速比。减小辊筒间距和加大辊筒速比，可以加大剪切作用。 4、高速混合机中折流板的作用是什么？ 改变混合时物料的流型；内部安装测温传感器，测试物料的温度。 5、常见的连续混合设备有哪几种，各有什么特点？ 连续混合设备主要有单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、行星螺杆挤出机和连续混炼机。 6、生胶在成型加工前为什么要进行塑炼？ 塑炼主要是为了降低生胶的弹性，增加可塑性，获得适当流动性，使橡胶与配合剂在混炼过程中易于混合分散均匀，也利于胶料进行各种成型操作。此外，还要使生胶的可塑性均匀一致，从而使制得的胶料质量也均匀一致。 模压成型部分 1、试简述热固性塑料的模压成型（压缩模塑）工艺过程。 模压成型通常称压缩模塑，是将模塑塑料在已加热到指定温度的模具中加压，使物料熔融流动并均匀地充满模腔，在加热和加压的条件下，经过一定的时间，使其发生化学交联反应而变成具有三维体型结构的热固性塑料制品。 2、为什么热塑性塑料较少采用模压成型的方法加工？ 热塑性塑料模压成型时，必须将模具冷却到塑料固化温度以下才能定型为制品，为此需交替加热与冷却模具，生产周期长，故生产中很少采用。 3、什么是BMC、SMC？它们常采用何种方法成型？ BMC:块状模塑料，用预混法制成的聚酯树脂模塑料，模塑料成团块状，故也称料团。 SMC:片状模塑料，用预浸法制成的片状聚酯树脂模压料。 4、热固性塑料、热塑性塑料、橡胶的模压成型有什么不同？ 成型过程中热塑性塑料不发生化学变化，而后两者有物理和化学变化。
高分子材料成型加工原理试题
高分子材料成型加工原理试题 Material Science & Technology Department, Major: Polymer Science & Engineering, Class: 2008-2. 一、填空 1、聚合物具有一些特有的加工性质，如有良好的__可模塑性__，__可挤压性__，__可纺性__和__可延性__。 2、__熔融指数__是评价聚合物材料的可挤压性的指标。 4、按照经典的粘弹性理论，线形聚合物的总形变由普弹性变、推迟高弹形变、粘弹性变三部分组成。 5、晶核形成的方法:均相成核、异相成核。 6、单螺杆挤出机的基本结构:传动部分、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模、辅助设备。 1. 按照塑料塑化方式的不同，挤出工艺可分为(干法)和(湿法)二种;按照加压方式的不同，挤出工艺 又可分为(连续式)和(间歇式)两种。 2 、聚合物流动过程最常见的弹性行为是:端末效应和不稳定流动。 3、注射过程包括加料、塑化、注射、冷却和脱模五大过程。 7、螺杆结构的主要参数:t、W、h分别指的是螺距、螺槽宽度、螺槽深度。 1、非牛顿流体受到外力作用时，其流动行为有以下特征:(剪应力)和(剪切速率)间通常不呈比例关系，因而剪切粘度对剪切作用有依赖性;非牛顿性是(粘性)和(弹性)行为的综合，流动过程中包含着不可逆形变和可逆形变两种成分。 2、聚合物的粘弹性行为与加工温度T有密切关系，当T>Tf时，主要发生(粘性形变)，也有弹性效应，当Tg 高分子材料加工成型原理题库 一、填空： 1．聚合物具有一些特有的加工性质，如有良好的可模塑性，可挤压性，可纺性和可延性。 正是这些加工性，正是这些加工性质为聚合物材料提供了适于多种多样加工技术的可能性。 2．熔融指数是评价聚合物材料的可挤压性这一加工性质的一种简单而又实用的方法，而螺旋流动试验是评价聚合物材料的可模塑性这一加工性质的一种简单而又实用的方法。3．在通常的加工条件下，聚合物形变主要由高弹形变和粘性形变所组成。从形变性质来看包括可逆形变和不可逆形变两种成分，只是由于加工条件不同而存在着两种成分的相对差异。 4．PS、PP、PVC、PC、HDPE、PMMA和PA分别是聚合物聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、高密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚酰胺的缩写。 5．聚合物的粘弹性行为与加工温度T有密切关系，当T>Tf时，主要发生粘性形变，也有弹性效应，当Tg 中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 高分子成型加工是研究将聚合物转变成实用材料或制品的工程技术，是一门实践性、综合性很强的课程。课程内容包括高分子材料的成型原理、配方、加工方法、工艺过程等，测重研究实现转变的方法及所获得的产品质量与材料性质和工程技术因素的关系。通过本课程的学习，学生掌握高分子材料成型加工的主要原理以及一些重要的成型加工方法，熟悉高分子材料加工过程中的工艺调节以及高分子制品的质量控制等。 “Form and process of polymer” is a practical and comprehensive course which will introduce the engineering technology of transforming polymer into practical materials or products. The contents of this course are including that: the forming principle, formula, processing method and processing procedure of polymer materials. This course will focus on the method of transformation and the relationship between product quality and engineering factors. Through this course, students will master the main principles and some important processing methods of polymer materials, and be familiar with the processing adjustment and quality control of polymer products. 2.设计思路： 高分子材料的成型加工是高分子科学体系的一个重要组成分支，是建立在高分子化学和高分子物理基础上的。本课程的内容十分庞杂，包括了成型加工原理、成型加工工艺、加工设备、成型模具等几方面。同时本课程也是一门实践性很强的课程，不仅需要学生掌握基础理论知识，更需要培养学生的实际操作能力和知识运用能力。本课程从高分子材料的角度学习成型加工方法，主要内容包括塑料的成型加工方法，橡胶的成型加工方法及纤维纺丝成型。学生通过课程学习，可以明确材料的适用成型方法，具备对高分子材料生产过程的宏观调控的能力。 3. 课程与其他课程的关系： 先修课程：高分子物理、高分子化学。后置课程：专业实习。高分子成型加工是一门处于承上启下枢纽地位的重要专业课程，一方面要应用高分子物理、高分子化学方面的知识，另一方面更要注重在实践教学中对课程知识的巩固。 1聚合物主要有哪几种聚集态形式？ 玻璃态（结晶态）、高弹态和粘流态 2线性无定形聚合物当加工温度T处于Tb < T 熔体粘度大，流动度小，熔融指数低；加工性能较差。分子量高的聚合物的力学强度和硬度等较高。 分子量较低的聚合物，流动度小，熔体粘度低，熔融指数大，加工流动性好。分子量较低的聚合物的力学强度和硬度等较低 4成纤聚合物的一般特性，纤维成型过程，纺丝液体的制备，工业生产主要纺丝成形方法。 1）分子量较高，分子间作用力（含强极性基团或氢键）较大；可制成强度好的纤维； 2）无较长支链、交联结构和很大的取代基团，为线型结构，结晶性较好，使拉伸取向结晶后，纤维的强度和模量较高。 3）分子量分布窄：低分子级份过多，纤维强度下降；高分子级份太多，熔体粘度急剧增大，出现凝胶型颗粒，难于拉伸取向。 4）溶解或熔融后，液体具有适度的粘度； 5）良好的热稳定。 纤维成形过程包括：液体纺丝及液体细流的冷却固化过程 纺丝液体的制备：成纤聚合物的熔融/成纤聚合物的溶解：溶剂同高聚物相互扩 一、填空 1、聚合物具有一些特有的加工性质，如有良好的__可模塑性__，__可挤压性__，__可纺性__和__可延性__。 2、__熔融指数__是评价聚合物材料的可挤压性的指标。 3、分别写出下列缩写对应的中文：PS: 聚苯乙烯, PMMA: 聚甲基丙烯酸甲酯, PE:聚乙烯, PP:聚丙烯 , PVC 聚氯乙烯, PC 聚碳酸酯 , SBS: 苯乙烯丁二烯苯乙烯共聚物 , PA: 聚酰胺,POM 聚甲醛 4、按照经典的粘弹性理论，线形聚合物的总形变由普弹性变、推迟高弹形变、粘弹性变三部分组成。 5、晶核形成的方法：均相成核、异相成核。 6、单螺杆挤出机的基本结构：传动部分、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模、辅助设备。 7、生胶按物理性状通常分为捆包胶、颗粒胶、粉末胶、乳胶和液体胶。 1.聚合物加工转变包括：（形状转变）、（结构转变）、（性能转变）。 2.写出熔融指数测量仪结构示意图各个结构的名称：（热电偶测温管）、（料筒）、 （出料孔）、（保温层）、（加热器）、（柱塞）、（重锤）。 3.按照塑料塑化方式的不同，挤出工艺可分为（干法）和（湿法）二种；按照加 压方式的不同，挤出工艺又可分为（连续式）和（间歇式）两种。 4.填充剂按用途可分为两大类：（补强填充剂）、（惰性填充剂）。 5.测硫化程度的硫化仪：（转子旋转振荡式硫化仪）。 6.合成纤维纺聚合物的加工方法：（熔融法）和（溶液法）。 2 、聚合物流动过程最常见的弹性行为是：端末效应和不稳定流动。 3、注射过程包括加料、塑化、注射、冷却和脱模五大过程。 5、开放式炼胶机混炼通常胶料顺序：生胶（或塑炼胶）、小料、液体软化剂、补强剂、填充剂、硫黄 6、常用的硫化介质有：饱和蒸汽、过热蒸汽、过热水、热空气以及热水。 7、螺杆结构的主要参数：t、W、h分别指的是螺距、螺槽宽度、螺槽深度。 1、非牛顿流体受到外力作用时，其流动行为有以下特征：（剪应力）和（剪切速率）间通常不呈比例关系，因而剪切粘度对剪切作用有依赖性；非牛顿性是(粘性)和(弹性)行为的综合，流动过程中包含着不可逆形变和可逆形变两种成分。 2、制造泡沫塑料的发泡方法可分为（机械发泡）、（物理发泡）、（化学发泡）三种。 3、聚合物的粘弹性行为与加工温度T有密切关系，当T>Tf时，主要发生(粘性形变)，也有弹性效应，当Tg 第二章 要点 1. 塑料和橡胶的区别： T g 塑料>室温，室温下处于玻璃态，呈现塑性 T g 橡胶<<室温，室温下处于高弹态，呈现弹性 PE 、PP 的T g <室温，为何是塑料？ 因为结晶度高，刚性，柔韧性不佳，主要作为塑料使用。橡胶要求材料必须常温下具备高弹性，而聚乙烯常温下由于结晶的原因不具备这一特点，所以聚乙烯常温下不能单独作为橡胶来使用。 2. 工程塑料的特点： 拉伸强度>50 MPa 冲击强度>6 KJ/m 2 长期耐热温度>100 ℃ 特种工程塑料： 热固性塑料：分子链中有可反应的活性基团！ ：PE PP PA POM PET （非100%结晶） 非晶态塑料：PS PVC PC PSF 7. 8. 11. 聚氯乙烯PVC 本体聚合法、悬浮法、乳液法 市售85%以上为悬浮法PVCor 乳液法PVC 乳液法PVC ：糊树脂。 开发最早，用量最大；高强度高刚性；制作织物 19.顺丁橡胶BR=高顺式-1,4-聚丁二烯 弹性：BR>NR>SBR 21.氯丁橡胶CR=氯丁二烯的 均聚物 =反式1,4结构80%+顺式1,4 结构10% 三元乙丙橡胶EPDM 24. PE 的结晶性与性能 随结晶度提高，密度、熔点、拉伸强度、硬度增高，但伸长率、冲击韧性下降，透明性下降。 相容的共混聚合物：ΔG M=ΔH M-TΔS M≤0 玻璃化温度转变法：T gM=W1T g1+W2T g2部分相容：两个T g相互靠拢 完全不相容：两个T g，分别为两聚合物的T g 34. <0.005% <0.05% <0.02% <0.2% 35.高分子材料热-机械特性与成型加工的关系 36.成型时剪切速率范围与成型方法定义 1.生胶：无配合剂且尚未交联，线型大分子or带支链 的线型，可溶于有机溶剂 2.混炼胶：生胶与配合剂经加工混合均匀，且未被交 联 3.硫化胶：已交联 4.橡胶：（硫化胶）是一种在室温下具有高弹性的高分 子材料。在外力作用下橡胶可以伸长几倍甚至几十倍，外力撤除后几乎可以恢复到原状。 5.通用橡胶：指性能与天然橡胶相近，物理性能和加 工性能较好，可广泛用作轮胎和其他一般橡胶制品的橡胶。 6.特种橡胶：指具有特殊性能，可用于制备各种耐热、 耐寒、耐油、耐溶剂、耐化学腐蚀、耐辐射等特殊使用要求的橡胶。 7.热塑性弹性体：分子结构中一部分或全部由具有橡 胶弹性的链段所组成，大分子链之间存在化学或物理交联而成的网状结构，起补强作用，常温下显示橡胶的弹性，而高温下，受热的作用这种网状结构消失，呈现塑性，可按热塑性塑料的成型方法塑化成型，冷却下这种网状结构又复原。具有塑料和橡胶的加工性和使用性。 8.熔体流动指数MFI=熔体流动速率MFR（melt flow rate）=熔融指数MI：用一定温度、一定压力下，10min 内聚合物从出料孔挤出的重量（g）来表示，单位为g/10min。 9.均相成核:指分子链的初始集聚并达到一定的尺寸， 其他的分子链可以在这些初始集聚体上进行排列增长。 10.异相成核：指体系中杂质提供分子链进行有序排列 的场所。 11.二次结晶：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。 12.后结晶：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。在这过程中，不形成心的结晶区域，而在球晶界面上使晶体进一步长大，是初结晶的继续。 13.后收缩：二次结晶和后结晶造成的制品性能和尺寸 发生变化的现象，包括晶粒变粗、产生内应力，制品翘曲、开裂，冲击韧性变差。 14.退火：（热处理）将试样在Tg~Tm温度范围内的某一 讲稿 课程名称：高分子材料成型加工原理 课程编号：808025 授课学期：第七学期 授课班级：08高分1、2班 任课教师：张志明 河北联合大学材料科学与工程学院 第一讲 本单元的学习目的和要求：通过了解高分子材料的基本概念、分类、主要品种及其分析、高分子材料在国民经济中的地位和作用、高分子材料加工的学科分类。要求学生掌握高分子材料成型的理论基础知识和品种分类。 本单元的重点和难点：高分子材料的基本概念、分类、主要品种及其分析。 第一部分 前言及绪论 第一章 前言及绪论 1.1前言 1.1.1 自我介绍（略） 1.1.2 本课程在专业学科中的定位 1.1. 2.1 学科培养结构简图 基础课 化工学科基础课 专业基础课 专业课 1.1.2.2 本课程定位 联系高分子工业原料与制品的纽带，通过设备表达。 1.1. 2.3 本课程的内容 聚合物的加工理论基础，纤维、塑料、橡胶的成型加工，涂料及粘合剂加工原理简介，以及一些特殊加工方法简介。 1.1.3 本课程教学的时间安排 章节 学时分配 第一部分 前言及绪论 2 第二部分 高分子材料成型原理中的共性问题 10 聚合物流体的制备 聚合物的混合 聚合物流体的流变性 第三部分高分子材料成型原理中的个性问题26 塑料材料的成型加工原理10 专题一：吹塑、吸塑及冷压烧结成型 橡胶材料的成型加工原理10 化学纤维的成型加工原理 4 专题二：静电纺丝的原理及其过程 涂料、粘合剂及功能高分子的简介 2 第四部分：本课程的复习总结 2 合计40 1.1.4 本课程所使用的教材 [1] 沈新元主编. 高分子材料加工原理(第2版). 中国纺织出版社，2009，3. 1.1.5 推荐参考书 [1] 史玉升，李远才，杨劲松. 高分子材料成型工艺. 化学工业出版社，2006，7 [2] 王贵恒主编. 高分子材料成型加工原理. 化学工业出版社，2003，9（参考教材，第一版1982，2） 1.2 绪论 1.2.1 高分子材料的基本概念 1.2.1.1 高分子化合物及高分子材料的区别 高分子化合物：系指由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在1万以上的化合物。 高分子材料：以高分子化合物为基体组分的材料。 1.2.1.2 定义中的几个问题 共价键与分子间力、相对分子质量、1万以上 1.2.2 高分子材料的分类 按来源分类：天然高分子材料及合成高分子材料 按化学组成分类：有机高分子材料及无机高分子材料 按性能分类：通用高分子材料及新型高分子材料 等等 1.2.3 高分子材料的主要品种 高分子材料的六大品种：塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂、功能高分子（旧类别） 高分子材料的新类别： 通用高分子材料：塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂 新型高分子材料：功能高分子、智能高分子、高性能高分子、生态高分子1.2.3.1 纤维 合肥学院 Hefei University 高分子成型加工论文 学号： 1203012024 姓名：安绵伟 专业：粉体材料科学与工程 系别：化工系 摘要：高分子复合材料的制备和加工方法繁多，不同的材料有不同的加工方 法，同一种材料也可能对应好几种方法。本文主要讨论了塑料成型加工技术的现状，介绍了挤出成型加工工艺原理与技术特点，综述了高分子材料成型加工技术的新进展。 关键词：塑料，挤出，成型 1 前言 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有着重要的意义。高分子材料的主要成型方法有挤出成型、注射成型、吹塑成型、压延成型等，本文主要介绍了挤出成型加工技术的最新进展。 2 挤出成型 挤出成型在塑料加工中又称为挤塑，在非橡胶挤出机加工中利用液压机压力于模具本身的挤出称压出。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。该工艺主要用于热塑性塑料制品的成型。挤出工艺流程如图1所示[1]。 图1热固性塑料模压成型工艺流程 挤出成型主要包括加料、塑化、成型、定型等过程。要获得外观和内在质量均优良的型材制品，是与原材料配方、挤出设备水平、机头模具设计与加工精度、型材断面结构设计及挤出成型工艺条件等分不开的。挤出成型工艺参数的控制包括成型温度、挤出机工作压力、螺杆转速、挤出速度、牵引速度、排气、加料速度及冷却定型等。挤出工艺条件又随挤出机的结构、塑料品种、制品类型、产品的质量要求等的不同而改变[2]。 2.1 共挤出技术 共挤出技术是用两台或者两台以上单螺杆挤出机或双螺杆挤出机将两种或 EP（环氧树脂）、CR（氯丁橡胶）、BR（顺丁橡胶）、EPM（氟橡胶）、EPDM（三元乙丙橡胶）、EPR（乙丙橡胶）、IBR（）、IR（异戊橡胶）、IIR（丁基橡胶）、NBR（丁晴橡胶）、 NR（天然橡胶）、PA（聚酰胺）PB（聚丁烯）、PC（聚碳酸酯）、PCL（聚-ε己内酯）、PE （聚乙烯）、PF（酚醛树脂）、PI（聚酰亚胺）、PLA（聚乳酸）、PMMA（聚甲基丙烯酸甲 脂）、POM（聚甲醛）、PP（聚丙烯）、PPO（聚苯醚）、PS（聚苯乙烯）、PST（聚砜）、PTFE （聚四氟乙烯）、PU（聚氨酯）、PV A（聚乙烯醇）、PVC（聚氯乙烯）、SBR（丁苯橡胶）、 UF（尿醛树脂）、UP （不饱和树脂） 高分子材料成型加工：指使固体状态，糊状或溶液状态的高分子化合物熔融或变形，经过模具形成所需要的形状，并保持已经取得的形状，最终得到制品的工艺过程 高分子材料：一定配合的高分子化合物在成型设备中，受一定温度和压力的作用熔融塑化，然后通过模具制成一定形状，冷却后在常温下能保持既定形状的制品 第一章 在成型加工时，高分子材料的结晶（晶核，晶核增长）来实现的。 在成型加工时，高分子化合物的分子链易发生取向，依受力情况，取向作用可分（流动取向，拉伸取向） 淬火（是指熔融状态或半熔融状态的结晶性高分子，在该温度下保持一段时间后，快熟冷却使其来不及结晶，以改善制品的冲击性能） 、退火（是将试样加热到熔点一下某一温度（一般控制在只适用温度温度一下10—20度为宜）以等温和缓慢变温的方式使结晶逐步完善化过程） 高分子合金 二次结晶（是指一次结晶后，在残留的非晶区和结晶区不完整的部分区域，继续结晶并逐步完善的过程）、 后结晶（是指一部分来不及结晶的区域，在成型后继续结晶的过程） 第二章 增塑剂/润滑剂——作用和作用机理 增塑剂：用以使高分子材料制品塑性增加，改善其柔性、延伸性加工性的物质 作用：降低塑料软化范围，玻璃化转变温度，提高加工性、柔顺性或延展性 作用机理：①外增塑一是隔离作用，非极性增塑剂加人到非极性聚合物中增塑时，非极性增塑剂的主要作用是通过聚合物-增塑剂间的“溶剂化”作用来增大分子间的距离，削弱它们之间本就很小的作用力。二是相互作用，极性增塑剂加入到极性聚合物中增塑时，增塑剂分子的极性基团与聚合物分子的极性基团“相互作用”，破坏了原聚合物分子间的极性连接，减少了连接点，削弱了分子间的作用力，增大了塑性。三是遮蔽作用，非极性增塑剂加到极性聚合物中增塑时，非极性的增塑剂分子遮蔽了聚合物的极性基团。使相邻聚合物分子的极性基团不发生或很少发生“作用”，从而削弱聚合物分子间的作用力，达到增塑目的。 ②内增塑是通常为共聚树脂，即在均聚物Tg较高的单体中引入Tg较低的第二种单体，进行共聚，降低高分子化合物的有序程度，增加分子柔性，氯乙烯醋酸乙烯共聚树脂即为典型的一种 润滑剂 作用：减少分子间、聚合物粒子间、树脂和填料之间的摩擦，以及熔体和设备，制品和模具之间的摩擦，以改善加工流动性和脱模性 作用机理：①内润滑：利用其与高分子的相容性，少量可进入高分子化合物分子链之间，削弱链间的相互作用，引起滑动和旋转，同时又不过分降低高分子化合物Tg。②外润滑：与高分子化合物相容性极差，只能附着在熔体或加工机械的表面，形成润滑界面，降低熔体与加高分子材料成型原理题库(简化)
2020版《高分子成型加工》
高分子材料成型加工原理期末复习重点
高分子材料成型加工原理试题合集
高分子材料成型加工-个人整理资料!
高分子成型加工原理讲稿
高分子成型加工
高分子材料成型加工