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高分子材料成型加工塑料成型工艺学考试复习题精修订

高分子材料成型加工塑料成型工艺学考试复习题精修订
高分子材料成型加工塑料成型工艺学考试复习题精修订

高分子材料成型加工塑料成型工艺学考试复习

SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

挤出1.以硬质PVC为例说明管材挤出成型加工工艺及其特点以及影响因素(10

分)

2.

答:挤出工艺:物料经挤出机塑化、机头口模成型后,经定型装置冷却定型、冷却水槽冷却、牵引、切割,得到管材制品。(3分)

特点:①口模横截面积不能大于挤出机料筒横截面积的40%。②挤出机头有直通式和偏移式两类,后者只用于内径尺寸要求精确的产品,很少采用。③定径套内径略大于管材外径;机头上调节螺钉可调节管材同心度;牵引速度可调节管材尺寸;(4分)④PVC,粘度大,流动性差,热稳定性差;生成热多,结合缝不易愈合,管材易定型。(3分)。

影响因素:温度、螺杆转速及冷却、牵引速度、压缩空气

3.简述挤出成型原理并讨论提高加料段固体输送速率的措施。

4.

原理:粉(粒)料,加入挤出机经①加热、塑化成熔体,再经机头口模②流动成型成连续体,最后经冷却装置③冷却定型成制品。(4分)。措施:提高螺杆转速,提高料筒内表面摩擦系数fb,降低螺杆外表面摩擦系数fs(4分)。

5.简述管材挤出的工艺过程及管材挤出的定径方法。

6.

答:管材挤出的基本工艺是:物料经挤出机塑化、机头口模成型后,经定型装置冷却定型、冷却水槽冷却、牵引、切割,得到管材制品。(3分)(4分)

管材的内外径应分别等于管芯的外径和口模的内径。管材挤出的定径方法分为定内径和定外径两种。(2分)

外径定型是使挤出的管子的外壁与定径套的内壁相接触而起定型作用的,为此,可用向管内通入压缩空气的内压法或在管子外壁抽真空法来实现外径定型。(2分)

内径定型法是将定径套装于挤出的塑料管内,即使挤出管子的内壁与定径套的外壁相接触,

在定径套内通以冷水对管子冷却定径。(2分)

7.挤出时,渐变螺杆和突变螺杆具有不同的加工特点。已知:PVC软化点

75~165℃;尼龙的熔融温度范围则较窄,约10℃,它们应分别选用何种螺杆进行加工简要说明理由。(12分)

8.

答:PVC应选用渐变螺杆而尼龙应选择突变螺杆进行加工。(4分)因为PVC是无定形塑料,无固定的熔点,软化温度范围较宽,其熔融过程是逐渐进行的,所以选择熔融段较长的渐变螺杆;PA是结晶性塑料,有固定的熔点,熔融温度范围较窄,温度达到熔点后,熔融较快,应选择熔化区较短的突变螺杆。(3分)

9.根据挤出理论和实践,物料在挤出过程中热量的来源主要有两个,一是物

料与物料之间,物料与螺杆、机筒之间的剪切、摩擦产生的热量,另一个是料筒提供的热量。

10.根据最简流动方程,熔体在螺杆计量段的流动有正流、逆流、横流和漏流

四种

11.试分析螺杆挤出机生产中产生物料架桥现象的原因。

12.

答:(1)原料配方中有黏度较大的助剂造成物料结块导致无法下料。

(2)下料段设定的温度过高,引起物料熔化,螺杆无法推进物料,造成物料架桥。

(3)喂料系统发生故障,无法正常工作,造成物料架桥。

13.请问为什么挤出机要在料斗座处加冷却装置

14.

答:为避免加料斗出现“架桥”现象而影响加料及固体输送效率。

15.机筒加热和冷却的目的是什么

16.

答:加热促进物料塑化;冷却为防物料过热。

17.什么叫螺杆的长径比螺杆长径比的增加对物料的加工有何好处

18.

答:螺杆有效工作长度与直径之比。n一定时,L/D增加,物料在螺杆中运行时间延长,有利于物料塑化与混合,使升温过程变缓;可使均化段长度增加,可减少逆流和漏流,有利提高生产能力。

19.挤出成型是在什么温度之间进行的物料在什么温度范围容易挤出挤出温度

由什么决定

20.

答:在黏流温度Tf与分解Td之间挤出成型;范围越宽越易挤出成型。具体温度应根据原料的配方、挤出机头结构、螺杆转速来定。

注射

21.注塑制品发生翘曲现象是什么原因造成的,解决方法是什么

22.

○1流动方向与垂直于流动方向分子取向不均,导致分子收缩不均产生内应力,导致翘曲;

○2减少内用力,增大浇口尺寸,降低熔体和模具温度,减小浇口压力,延长注射和保压时间

23.为什么注塑机的螺杆长径比和压缩比都比挤出机螺杆小,它是如何保证物

料充分塑化的

24.

○1只要求螺杆塑化物料,不要求提供稳定的压力

○2物料停留时间相对较长,料筒外加热,调整背压实现进一步塑化

25.注塑机喷嘴的主要作用是什么

将熔料压能变为速度能;补缩;剪切物料、塑化物料

26.注塑成型中料筒温度的选择原则是什么

保证塑化,不出现降解或分解现象

27.注塑成型中制品出现充模不满应该如何处理

28.

(1)提高料温、模温、注射压力、延长注射时间;(2)增加进料量;

(3)改善排气机构;(4)将浇口扩大些。

29.注射成型时,料筒温度设定范围一般是_Tm或Tf~Td__。注射机常用喷

嘴类型有直通式喷嘴,

自锁式喷嘴等。加工粘度高的热不稳定塑料通常选用直通式喷嘴。

30.注射模具的基本结构由____,____,____三部分组成;其中

浇注系统又包括___,___,___,____等。冷料井的作用是_____。浇注系统,成型零件,结构零件;主流道,分流道,冷料井,浇口。收集喷嘴端部在两次注射间的冷料,防止分流道或浇口的堵塞

吹塑

31.吹膜过程中,如果发现冷固线过高,请问是什么原因造成的并给出相应的

解决方案。

32.

答:机头温度过高(降温);挤出量过大(降低螺杆转速);冷却不足(加强冷却)。

33.吹膜过程中,如果发现冷固线过低,请问是什么原因造成的并给出相应的

解决方案。

34.

答:机头温度过低(升温);挤出量过小(提高螺杆转速);

35.请问吹塑薄膜制品时“鱼眼”现象指的是什么如何造成的

36.

答:在吹塑过程中,泡管的膜面出现以晶点为中心,周围呈年轮状纹样,晶点周围薄膜较薄,这就是所谓的“鱼眼”。主要原因是加工温度太低造成的。

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 材料的屈服强度,可进行薄膜或纤维拉伸;聚合物加工的最低温度: 玻璃化温度 Tg T > Tf (Tm) 粘流态(熔体,液态)比Tf略高的温度,为类橡胶流动行为,可进行压延、挤出与吹塑成型。可进行熔融纺丝、注射、挤出、吹塑与贴合等加工 3熔融指数?说明熔融指数与聚合物粘度、分子量与加工流动性的关系, 挤出与注塑成型对材料的熔融指数要求有何不同? 熔融指数(Melt Flow Index) 一定温度(T >Tf 或Tm)与压力(通常为2、160kg )下,10分钟内从出料孔(? = 2、095mm ) 挤出的聚合物重量( g∕10 min)。 a评价热塑性聚合物的挤压性; b评价熔体的流动度(流度φ= 1/η), 间接反映聚合物的分子量大小; c购买原料的重要参数。 分子量高的聚合物,易缠结,分子间作用力大,分子体积大, 流动阻力较大,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与硬度等较高。 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与硬度等较低 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、交联结构与很大的取代基团,为线型结构,结晶性较好,使拉伸取向结晶后,纤维的强度与模量较高。 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。

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=Tg,有利晶核生成与晶体长大,性能好。透明度一般,结晶度一般,强度一般。 8、二次结晶:就是指一次结晶后,在一些残留的非晶区与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:就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)与功能性添加剂(除润滑剂之外的都就是,如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂)

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(塑料成型工艺学)考试复习题

1.以硬质PVC为例说明管材挤出成型加工工艺及其特点以及影响因素(10分) 答:挤出工艺:物料经挤出机塑化、机头口模成型后,经定型装置冷却定型、冷却水槽冷却、牵引、切割,得到管材制品。(3分) 特点:①口模横截面积不能大于挤出机料筒横截面积的40%。②挤出机头有直通式和偏移式两类,后者只用于内径尺寸要求精确的产品,很少采用。③定径套内径略大于管材外径;机头上调节螺钉可调节管材同心度;牵引速度可调节管材尺寸;(4分)④PVC,粘度大,流动性差,热稳定性差;生成热多,结合缝不易愈合,管材易定型。(3分)。 影响因素:温度、螺杆转速及冷却、牵引速度、压缩空气 2.简述挤出成型原理并讨论提高加料段固体输送速率的措施。 原理:粉(粒)料,加入挤出机经①加热、塑化成熔体,再经机头口模②流动成型成连续体,最后经冷却装置③冷却定型成制品。(4分)。措施:提高螺杆转速,提高料筒内表面摩擦系数fb,降低螺杆外表面摩擦系数fs(4分)。 3.简述管材挤出的工艺过程及管材挤出的定径方法。 答:管材挤出的基本工艺是:物料经挤出机塑化、机头口模成型后,经定型装置冷却定型、冷却水槽冷却、牵引、切割,得到管材制品。(3分)(4分) 管材的内外径应分别等于管芯的外径和口模的内径。管材挤出的定径方法分为定内径和定外径两种。(2分) 外径定型是使挤出的管子的外壁与定径套的内壁相接触而起定型作用的,为此,可用向管内通入压缩空气的内压法或在管子外壁抽真空法来实现外径定型。(2分) 内径定型法是将定径套装于挤出的塑料管内,即使挤出管子的内壁与定径套的外壁相接触, 在定径套内通以冷水对管子冷却定径。(2分) 4.挤出时,渐变螺杆和突变螺杆具有不同的加工特点。已知:PVC软化点75~165℃;尼龙的熔融温度范 围则较窄,约10℃,它们应分别选用何种螺杆进行加工?简要说明理由。(12分) 答: PVC应选用渐变螺杆而尼龙应选择突变螺杆进行加工。(4分)因为PVC是无定形塑料,无固定的熔点,软化温度范围较宽,其熔融过程是逐渐进行的,所以选择熔融段较长的渐变螺杆;PA是结晶性塑料,有固定的熔点,熔融温度范围较窄,温度达到熔点后,熔融较快,应选择熔化区较短的突变螺杆。(3分) 5.根据挤出理论和实践,物料在挤出过程中热量的来源主要有两个,一是物料与物料之间,物料与螺杆、 机筒之间的剪切、摩擦产生的热量,另一个是料筒提供的热量。 6.根据最简流动方程,熔体在螺杆计量段的流动有正流、逆流、横流和漏流四种 7.试分析螺杆挤出机生产中产生物料架桥现象的原因。 答:(1)原料配方中有黏度较大的助剂造成物料结块导致无法下料。 (2)下料段设定的温度过高,引起物料熔化,螺杆无法推进物料,造成物料架桥。 (3)喂料系统发生故障,无法正常工作,造成物料架桥。 8.请问为什么挤出机要在料斗座处加冷却装置? 答:为避免加料斗出现“架桥”现象而影响加料及固体输送效率。 9.机筒加热和冷却的目的是什么? 答:加热促进物料塑化;冷却为防物料过热。 10.什么叫螺杆的长径比?螺杆长径比的增加对物料的加工有何好处? 答:螺杆有效工作长度与直径之比。n一定时,L/D增加,物料在螺杆中运行时间延长,有利于物料塑化与混合,使升温过程变缓;可使均化段长度增加,可减少逆流和漏流,有利提高生产能力。 11.挤出成型是在什么温度之间进行的?物料在什么温度范围容易挤出?挤出温度由什么决定? 答:在黏流温度Tf与分解Td之间挤出成型;范围越宽越易挤出成型。具体温度应根据原料的配方、挤出机头结构、螺杆转速来定。

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。

高分子合成工艺学

高分子合成工艺学. 论第一章绪 :塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、粘合剂、离子交换树脂高分子合成材料等材料。

三大合成材料:塑料、合成纤维、合成橡胶:将基本有机合成工业生产的单体,经过聚合反应合成高分子合成工业的任务高分子化合物,从而为高分子合成材料成型工业提供基本原料。:是合成树脂和添加剂(包括稳定剂、润滑剂、着色剂、增塑剂、塑料的原料。填料以及根据不同用途而加入的防静电剂、防霉剂、紫外线吸收剂等)塑料成型方法:注塑成型、挤塑成型、吹塑成型、模压成型等。(硫化剂、合成橡胶:高弹性体,制造橡胶制品时加入的添加物通常称为配合剂。硫化促进剂、助促进剂、防老剂、软化剂、增强剂、填充剂、着色剂等)自由基聚合方法:本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合、溶液聚合主要有本体聚合、溶液聚合两种方法。在溶液聚离子聚合及配位聚合实施方法合方法中,如果所得聚合物在反应温度下不溶于反应介质中而称为淤浆聚合。 1、简述高分子化合物的生产过程。:包括单体、溶剂、去离子水等原料的贮存、洗涤、精(1)原料准备与精制过程制、干燥、调整浓度等过程相设备。溶解、:包括聚合用催化剂、引发剂和助剂的制造、引发剂(2)催化剂()配制过程贮存、调整浓度等过程与设备。:包括聚合和以聚合釜为中心的有关热交换设备及反应物料输(3)聚合反应过程送过程与设备。:包括未反应单体的回收、脱除溶剂、催化剂,脱除低聚物等过程分离过程(4)与设备。:包括聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存、包装聚合物后处理过程(5)等过程与设备。(6)回收过程:主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程及设备。此外三废处理和公用工程如供电、供气、供水等设备。、比较连续生产和间歇生产工艺的特点。2:聚合物在聚合反应器中分批生产的,当反应达到要求的转化率时,间歇聚合.

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

高分子材料成型原理题库(简化)

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

2020版《高分子成型加工》

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。

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)、高弹态和粘流态 2线性无定形聚合物当加工温度T处于Tb < T 材料的屈服强度,可进行薄膜或纤维拉伸;聚合物加工的最低温度:玻璃化温度Tg T>Tf(Tm)粘流态(熔体,液态)比Tf略高的温度,为类橡胶流动行为,可进行压延、挤出和吹塑成型。可进行熔融纺丝、注射、挤出、吹塑和贴合等加工3熔融指数?说明熔融指数与聚合物粘度、分子量和加工流动性的关系, 挤出和注塑成型对材料的熔融指数要求有何不同? 熔融指数(Melt Flow Index) 一定温度(T >Tf 或Tm)和压力(通常为2.160kg )下,10分钟内从出料孔(?= 2.095mm ) 挤出的聚合物重量(g∕10 min)。 a评价热塑性聚合物的挤压性; b评价熔体的流动度(流度φ= 1/η), 间接反映聚合物的分子量大小; c购买原料的重要参数。 分子量高的聚合物,易缠结,分子间作用力大,分子体积大,流动阻力较大,

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

高分子材料成型加工原理试题合集

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

高分子材料成型加工-个人整理资料!

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

高分子成型加工原理讲稿

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

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