高分子材料成型加工技术的进展

2008年第9期广东化工

第35卷总第185期https://www.wendangku.net/doc/81179686.html, · 3 ·

高分子材料成型加工技术的进展

吴刚

(广东省石油化工建设工程质量监督站，广东广州 510034)

[摘 要]讨论了塑料成型加工技术的现状，介绍了挤出、注塑、吹塑、压延等典型的塑料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；成型；发展

[中图分类号]TB324 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2008)09-0003-04

Progress of Plastics Molding Technology

Wu Gang

(Guangdong Provincial Petro-chemical Construction Quality Supervision Station, Guangzhou 510034, China)

Abstract: The paper introduced the current technology of plastics molding, briefly described the principles and characteristics of the typical processes like extruding, molding, blowing, dusting etc, and the development trend of plastics molding technology was reviewed.

Keywords: plastics；molding；development；review

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，文章综述了高分子材料成型加工技术的最新进展。

1 挤出成型

挤出成型主要是利用螺杆旋转加压方式，连续地将塑化好的成型物料从挤出机的机筒中挤入机头，熔融物料通过机头口模成型为与口模形状相仿的型坯，用牵引装置将成型制品连续地从模具中拉出，同时进行冷却定型，制得所需形状的制品。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[1]。1.1 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多种聚合物同时挤出并在一个机头中成型多层板式或片状结构等的一步法加工过程。共挤出技术避免了传统的高代价且复杂的多步层压或涂层工艺，可容易地成型为具有特殊性能的薄层或超薄层，使之具有着色、遮蔽紫外线、提供阻隔性、控制薄膜表面特性等，也可方便地将各种添加剂如抗结块剂、抗滑移剂和抗静电剂等加入到需要的任何一层。

专稿

[收稿日期]2008-05-14

[作者简介]吴刚(1956-)，男，山东人，本科，高级工程师，主要从事石油化工建设工程质量监督工作。

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按照共挤物料的特性，可将共挤出技术分为软硬共挤、芯部发泡共挤、废料共挤、双色共挤等。共挤出技术可以在一个工序内完成多层复合制品的挤出成型，绝大多数共挤出复合制品不需要基材和粘合剂，具有生产成本低、工艺简单、能耗低、生产效率高、制品种类多等特点，特别适合于生产复合薄膜、板材、管材等复合制品，是目前多层复合制品最有发展前景的复合成型技术之一，可供共挤出的物料不仅有聚合物，还可以是金属、无机材料等。

共挤出技术是当代广泛应用的先进的聚合物加工方法，共挤出技术已广泛应用于复合管材、复合薄膜、板材、异型材、光纤、电线、电缆等复合制品的生产，随着共挤出技术的发展，其应用领域会进一步拓宽。多层共挤复合机头是研究和开发的热点，也是共挤复合研究的难点。开发高效、节能的多层结构单机共挤出设备是共挤出设备的发展趋势[2]。

1.2 挤出注射组合技术

挤出和注射成型组合的直接成型技术可将聚合物粉料与磁粉、无机颜料、玻璃纤维等通过双螺杆挤出机混合后直接注塑成型。其突出优点是可以更加灵活地调节复合物的配方。省去了造粒、包装、干燥等工序，大幅度地降低了设备费用和减少了生产时间、从而降低了成品的成本。

Krauss Mallei公司推出了型号KMl000-6100IMC的这种组合设备，一个特殊的注射装置与双螺杆挤出机相结合代替了传统的塑化单元，计量器将连续操作的挤出机和间歇操作的成型装置连接在一起。Husky公司也推出了与阳模相连的Operion Werner & Pfleiderer 40 m双螺杆的挤出注射组合机。

该技术适用于多种材料的成型，即可为单个的聚合物，如ABS、AS、EV A、PA、PC、PE、PET、PBT、POM、PP、PS、PMMA、LCP等；也可为复合材料，如聚合物与玻璃纤维(GF)、CaCO3、云母、滑石粉、硅石、颜料、Fe2O3的混合物；还可为聚合物合金。如ABS、AS、PS、PVC、SAN合金；PA/HDPE、PBT、PET合金及PC/ABS、PET、PBT合金等。

1.3 成型技术

挤胀成型技术是一种塑性成型方法，主要适用于加工细口制件或一些较复杂的中空制品，这些制品通常是采用旋转模塑、注塑或吹塑方法成型的。其基本过程是：预成型的管坯在组合外力的作用下沿径向外扩张，通过塑性变形形成与模具型腔相一致的制品。挤胀成型的基本工艺过程为：将管坯放入模具并在管坯内填入胀形介质；对管坯及其内部的胀形介质施加挤压力，使管坯材料在一定的应力状态下变形并流向其径向的模腔自由空间；管坯在胀形介质产生的内压作用下不断变形，得到与模腔形状相同的制件；外力撤消后，胀形介质恢复原状或散开，从制品内部取出[3]。

挤胀成型技术出现于20世纪40年代的金属成型加工领域，虽然没有在塑料加工领域获得广泛的应用，但与常规的塑料成型技术相比，这种方法具有以下特点：成型设备结构相对简单，成型模具的结构简洁；被加工材料不产生相变而且成型过程通常都是在较低温度下进行，能耗低；控制系统比较简单，工艺控制十分灵活，通过控制挤胀行程，利用同一副模具有可能得到不同尺寸的制品；能充分利用挤出制型坯的高生产率和低成本；在生产批量较小的情况下能大幅度降低生产成本。

1.4 反应挤出工艺

反应挤出工艺是连续地将单体聚合并对现有聚合物进行改性的一种方法，因可以使聚合物性能多样化、功能化且生产连续、工艺操作简单和经济适用而普遍受到重视。该工艺的最大特点是将聚合物的改性、合成与聚合物加工这些传统工艺中分开的操作联合起来。

反应挤出成型技术是可以实现高附加值、低成本的新技术，已经引起世界化学和聚合物材料科学与工程界的广泛关注，在工业方面发展很快。与原有的成型挤出技术相比，有明显的优点：节约加工中的能耗；避免了重复加热；降低了原料成本；在反应挤出阶段，可在生产线上及时调整单体、原料的物性，以保证最终制品的质量。

反应挤出机是反应挤出的主要设备，一般有较长的长径比、多个加料口和特殊的螺杆结构。它的特点是熔融进料预处理容易；混合分散性和分布性优异；温度控制稳定；可控制整个停留时间分布；可连续加工；未反应的单体和副产品可以除去；具有对后反应的控制能力；可进行粘流熔融输送；可连续制造异型制品。

1.5 固态挤出工艺

固态挤出有直接固态挤出和静液压挤出两种方法，是指使聚合物在低于熔点的条件下被挤出口模。固态挤出一般使用单柱塞挤出机，柱塞式挤出机为间歇性操作。柱塞得移动产生正向位移和非常高的压力，挤出时口模内的聚合物发生很大的变形，使得分子严重取向，其效果远大于熔融加工，从而使得制品的力学性能大大提高。

2 注射成型技术

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。

注射成型技术的发展主流一般以多种方式的组合为基础，具有如下技术特征：(1)以组合不同材料为特征的注射成型方法，如镶嵌成型、夹心成型、多材质复合成型、多色复合成型

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等；(2)以组合惰性气体为特征的注射成型方法，如气体辅助注射成型、微孔泡沫塑料注射成型等；(3)以组成化学反应过程为特征的注射成型方法，如反应注射成型、注射涂装成型等；

(4)以组合压缩或压制过程为特征的注射成型方法．如注射压缩成型、注射压制成型、表面贴合成型等；(5)以组合混合混配为特征的注射成型方法，如直接(混配)注射成型等；(6)以组合取向或延伸过程为特征的注射成型方法，如磁场成型、注拉吹成型、剪切场控制取向成型、推拉成型、层间正交成型等；

(7)以组合模具移动或加热等过程为特征的注射成型方法，如自切浇口成型、模具滑合成型、热流道模具成型等。

2.1 辅助注塑技术

2.1.1 气体辅助注射成型

气体辅助注塑GAIM 技术比普通注塑多一个气体注人阶段，由气体推动塑料熔体充满模具型腔。GAIM具有节省原料、减少合模力、缩短冷却时间、防止制品缩痕、减少内应力、减少或消除制品翘曲、提高制品表面性能、提高生产效率、降低生产成本等优点。

气体辅助注射成型近年来发展较快，国外很多公司相继开发了具有不同特征的新方法，如日本旭化成公司的AGI法、三菱工程塑料公司的CINPRES法及出光石油化学公司的GIM 法等，但各方法的基本原理完全相同。

气体辅助注射成型的工作过程可分为四个阶段：第一阶段为熔体注射，即将熔融的塑料熔体注射到模具型腔中，分为“欠料注射”和“全料注射”。第二阶段为气体注射，可于注射期的前、中、后期注入气体，气体的压力必须大于塑料熔体的压力以达到使塑件成中空状态。第三阶段为气体保压当塑件内部被气体充填后，制件在保持气压的情况下冷却，气体由内向外施压使制品外表面紧贴模壁，通过气体二次穿透从内部补充因冷却带来的体积收缩。第四阶段为制件脱模，随着冷却周期的完成，排出气体，塑件由模腔取出。

气体辅助成型的塑料制件大致可分为三类：管形和棒形制件如衣服架、扶手、椅背、刷棒、方向盘，主要是利用气体穿透形成气道来节省材料和缩短成型周期；板状制件如汽车仪表板、办公家具，主要是减小翘曲变形和对注塑机的吨位要求，以及提高制件的刚性、强度和表面质量；厚薄不均的复杂制件如家电外壳、汽车部件可通过一次成型简化工艺。

2.1.2 水辅助注塑WAIT成型技术

水辅助注塑WAIT成型中空制品的原理与GAIM 的基本相似，其过程由5个步骤组成：(1)注射塑料熔体；(2)注入水以推动塑料熔体型芯；(3)保持水压(还可以不断注水)；(4)释放压力，通过重力或压缩空气将水排出，如果加工温度高水蒸汽的压力也可以排水；(5)开模。WAIT有短射、回流注射、溢流注射和流动注射4种成型方式。目前，WAIT可以应用于中空弯曲件、杆件、截面厚薄不同的复杂件、较大薄壁件的成型，例如介质导管、汽车门把手、汽车顶梁、踏板、扶手、带支架的板件等制品的生产[4-5]。

2.2 电磁式聚合物动态塑化注射成型

电磁式聚合物动态塑化注射成型的要点是在电磁式直线脉冲驱动的注射装置中，由电磁场产生的机械振动力场被引人物料的塑化、注射、保压全过程，实现了动态塑化注射成型全过程均处于周期性振动状态．这种过程完全不同传统螺杆式塑化注射过程。

螺杆在电磁式直线脉动驱动装置的作用下向前直线脉动位移，将熔体注入模腔，熔体的压力将随螺杆的脉动而周期性变化，这种作用同样使熔体粘度及弹性降低，流动阻力减小，加速了充模过程。模腔充满熔体后，螺杆继续作轴向脉动，保持模腔中物料压力周期性变化，使物料的温度、内应力得到均化，同时冷却缩孔能得到快速补充熔料，保压时间可缩短。如果选用与无振动力场的稳态充模保压过程相同熔体流动阻力，则熔体温度及模腔温度可以降低，制品质量可以提高，解决了传统注射成型技术中注射温度高、成型制品所需冷却时间长的问题。该成型方式可以降低成型温度及压力，提高生产效率，降低能耗。

2.3 微孔泡沫塑料注射成型

国内外微孔塑料的成型主要有间歇成型、连续挤出成型和注射成型等技术。与传统塑料发泡技术比较，微孔塑料发泡注射成型技术既不需要化学发泡剂，也不要以烃基为原料的物理催化剂、发泡剂等及其它相关反应成分。微孔泡沫塑料注射成型已可生产壁厚为0.5 mm的薄壁大部件及尺寸精度要求高的、形状复杂的小部件。它推翻了长期一直认为发泡成型只能完成厚壁制品的生产的观点。与传统的发泡成型形成的最小孔径为250 μm的不均匀的微孔相比。现在的工艺形成的微孔大小均匀。孔径在5～50 μm，这样的微孔结构也赋予比传统方法制备的制品更高的机械性能和更低的密度。在力学性能不损失的情况下，重量可降低10 %。而且可减少制品的翘曲、收缩及内应力。微孔泡沫塑料注射成型可加工多种聚合物，如PP、PS、PBT工程塑料，PA及PEEK。合理利用微孔注射成型技术可以扩大产品结构形式、提高生产效率、降低生产成本[6]。

2.3.1 热诱导相分离法

热诱导相分离法出现得较早，它首先将聚合物溶于溶剂中，然后升高温度使溶液形成均相体系，再迅速降温，使体系发生相分离，从而得到带有微孔结构的聚合物，最后通过升华、干燥或超临界萃取的方法将溶剂与聚合物分开。

2.3.2 单体聚合反应法

单体聚合反应法是通过利用微乳液稳定有序的微观结构，将聚合单体分散在微乳液中进行聚合，从而得到微孔泡沫固体材料。这种方法制取的微孔结构比较均匀。

2.3.3 超饱和气体法

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超饱和气体法是目前最常用的方法，按照生产方式可分成间歇法和连续法。连续挤出法是目前微孔塑料制备方法中的主要研究方向。其基本原理为：使聚合物在高压(6～30 MPa)下被惰性气体CO2或N2)所饱和，形成聚合物/气体均相体系，然后升高温度或降低压力，再通过控制压力或温度，降低气体在聚合物中的溶解度，产生超饱和状态，使气体在聚合物中的溶解度降低，利用含有超饱和气体的聚合物的热力学不稳定性促使气泡成核并长大，最后通过降温定型得到微孔塑料。

2.4 注射结构发泡成型技术

注射结构发泡成型技术既保留了注射成型工艺中的许多优点，又避免了传统注射成型工艺中的一些问题，如制品强度不够、生产周期过长、模塑率低等，还能减轻制品质量，保证差异较大制品的成型质量等。另外，结构发泡技术还可模塑大型复杂制品、使用低成本模具、多模可同时操作，从而降低制品生产成本。结构发泡多采用多点低压注塑技术进行生产。注射结构发泡工艺中，往往采用的设计是多点喷嘴并顺序注射。这样可以减少工作流程，并降低所需的工作压力，同时增加设备的生产能力，提高产量，还能消除制品表面的熔接痕。如利用结构发泡方法可制成有高强度、高模量、高抗冲击同时又有高损耗因子(力学阻尼性)的P U结构泡沫[6]。

2.5 复合熔芯注射成型技术

实现复合熔芯注射成型工艺的过程大致分三阶段：(1)复合熔芯的制备：先将模具型芯金属基体放人预制的铸造母模中定位好，然后浇注低熔点合金，成形后作外形修整至精度要求，备用；(2)熔芯注射成型：利用已制备的复合熔芯作嵌件放入模具中按普通注射工艺进行注射成型；(3)熔芯加热分离：低熔点合金、嵌件与塑件加热分离的过程也称为脱熔，常用的脱熔方法很多，例如感应加热法(有可能导致金属氧化)；恒温炉红外线加热法；浴熔法(将制件和复合型芯浸入热流体中脱熔)；热流体诱导加热法(在熔芯内通入循环热流体)等。脱熔过程中要注意加热温度应低于塑料的高弹态温度，预防塑件变形。

与整体熔芯相比，复合熔芯的优点有：(1)由于低熔点合金的收缩率较大，制备整体低熔点合金熔芯时，很难确保其在模具中的定位精度，甚至需要二次加工获得。使用复合熔芯可提高安装定位的互换性精度，而且型芯嵌件可反复使用；(2)型芯嵌件增加复合熔芯的整体刚性，防止熔芯在注射压力和塑料熔体冲击的作用下产生变形；(3)由于合金和塑件的热膨胀系数不相同，复合熔芯可减少注射成型后熔芯和塑件加热分离时出现塑件被胀裂的现象；(4)熔芯制备的工艺简单，提高效率；(5)熔芯制备所需的合金减少，制备熔芯所需的能量降低[7]。

2.6 多组分注射成型

由Rifton N Y最新开发的双注射技术是利用一个螺杆置于另一个螺杆之中的设计注射两种不同的聚合物制造具有多层结构的物品，这两个套在一起的螺杆在顶端汇合，顶端有一个内切断阀。这种简单的设计比多模头共注塑机成本低。该设备可生产软硬结构的物品或胶囊。

Netstal’SynErgy2C型双组分注塑机的最大注射压力为660 t，在K’2001展示台上。它演示了PBT和热固性液体硅橡胶生产多层结构制品的过程；DemagErgotech采用Gram技术生产三组分医疗用品，其注射系统绕中心板旋转90度，可改变3次位置而双组分技术每次绕中心板旋转180度。

2.7 压缩流体反溶剂沉淀法

压缩流体反溶剂沉淀法是以过饱和CO2液体上面的过饱和蒸气为反溶剂，将聚合物溶液通过毛细管喷射进入液态CO2之中，当溶剂与过饱和CO2接触时，由于溶剂对过饱和CO2的吸收而使其体积稀释膨胀，从而改变溶剂与溶质间的作用力、降低溶剂的溶解能力，使溶质过饱和而沉淀析出微孔颗粒。最后经过滤或由过饱和CO2携带出溶剂[8]。

3 吹塑成型技术

吹塑，这里主要指中空吹塑(又称吹塑模塑)是借助于气体压力使闭合在模具中的热熔型坯吹胀形成中空制品的方法，是第三种最常用的塑料加工方法，同时也是发展较快的一种塑料成型方法。吹塑用的模具只有阴模(凹模)，与注塑成型相比，设备造价较低，适应性较强，可成型性能好(如低应力)、可成型具有复杂起伏曲线(形状)的制品。

3.1 中空制品的吹塑

中空制品的吹塑包括三个主要方法：挤出吹塑：主要用于未被支撑的型坯加工；注射吹塑：主要用于由金属型芯支撑的型坯加工；拉伸吹塑：包括挤出一拉伸一吹塑、注射一拉伸一吹塑两种方法，可加工双轴取向的制品，极大地降低生产成本和改进制品性能。此外。还有多层吹塑、压制吹塑、蘸涂吹塑、发泡吹塑、三维吹塑等。但吹塑制品的75 %用挤出吹塑成型，24 % 用注射吹塑成型，l %用其它吹塑成型；在所有的吹塑产品中，75 %属于双向拉仲产品。挤出吹塑的优点是生产效率高、设备成本低、模具和机械的选择范围广；缺点是废品率较高。废料的回收、利用差，制品的厚度控制、原料的分散性受限制，成型后必须进行修边操作。注射吹塑的优点是加工过程中没有废料产生，能很好地控制制品的壁厚和物料的分散。细颈产品成型精度高，产品表面光洁，能经济地进行小批量生产。缺点是成型设备成本高，而且在一定程度上仅适合于小的吹塑制品。

较新的成果有：采用改进型红外加热技术进行再吹塑成型；非常高速的旋转挤塑压力，主要应用在牛奶瓶的生产上；模具附设在梭式压机上以补偿喷流现象；通过对取向结晶和热结晶、预成型坯和模温、吹气压力，以及型坯在模腔内停留时间的严格控制，进行连续性热定形PET瓶的生产[9]。

3.2 高温吹塑成型技术

在过去的10年间主要吹塑成型加工处于低温的挤出吹塑成型，近年来，吹塑制品采用了高耐热热塑性塑料，如PPS、PEEK等，吹塑成型加工温度在250～350 ℃，为此，吹塑成型机和模具的冷却装置能够适应高温和低温冷却频繁交替热胀冷缩成为高温吹塑成型的技术关键，一股采用高温进气吹塑成型方法。

3.3 多层吹塑成型技术

多层吹塑成型工艺常用于加工防渗透性容器，特别是大型容器，其改进工艺是增设一个阀门系统，在连续挤出过程中可更换塑料原料，因而可交替生产出硬质和软质制品。生产大型制件如燃油箱或汽车外结构板材时，在冷却过程中需降低模腔内压力以调整加工循环周期。解决方法是先将熔料储存在挤出螺杆前端的熔槽中，再在相当高速下挤出型坯，以最大限度减少型坯壁厚的变化，从而确保消除垂缩和挤出膨胀现象。

汽车用大型吹塑零部件的广泛应用，促进了吹塑成型加工技术的发展。为了满足汽车燃料油箱、筒等技术要求，必须采用多层不同材质的吹塑成型，一般为4～6层，如主材内、外层采用超高分子量PE占40 %，阻隔层3 %，粘接层为改性PE，占2 %，回收层占40 %。多层复合采用的材质不同外观、性能也不尽相同。

3.4 吹塑发泡技术

吹塑发泡技术也是一门新兴的工艺，它的基本过程与普通塑料的中空吹塑成型相似，主要包括：用挤出法或注射法生产预成型坯件；将未发泡或少量发泡(注射法)、已发泡(挤出法)的坯件放入中空成型模具，进一步加热使坯件变软并完成发泡；通过压缩空气吹胀成型；冷却定型，开模取出制件。加拿大一间公司使用氮气作为中空吹塑发泡剂，生产出低发泡中空吹塑制件，并使用专门设计的螺杆来定量控制氮气的注入。日本的一些公司共同开发了一种将吹塑成型与发泡成型相结合的结皮发泡成型技术，它的关键工艺是在外皮树脂(型坯)未冷却固化时，就立即将发泡泡沫充注入该中空体内。再用蒸汽将此发泡泡沫加热，使发泡泡沫相互合并同时使此泡沫与外皮树脂的内面融合，冷却后即为结皮发泡成型品，该制品具有重量轻、刚性强、隔热性好等优点。

4 成型加工模拟技术及软件

澳大利亚MOLDFLOW 公司于1976年发布了世界上第一套塑料注射成型流动分析软件Mold_flow Plastic Insight(MPI)，二十世纪八十年代初期，美国AC-Tech．公司也发布了注射成型分析软件C-MOLD，2000年4月，MOLDFLOW 公司收购了AC-Tech．公司，并于2001年发布了集MPI2.0和C-MOLD2000优点于一体的MPI3.0，今年初，推出了4.0版。MPI软件一直主导塑料注射成型CAE软件市场。

POLYFLOW 是基于有限元法的用于粘弹性流体的模拟软件，1982年由比利时的Louvain大学开发，1988年成立了POLYFLOW 公司，1997年被世界著名的流体分析软件公司FLUENT收购。现在的最新版本是3.10版。POLYFLOW 软件包括5个主要模块，GAMBIT、POLYDATA、POLYMAT、POL STAT和FLUENT/Post。POLYFLOW 软件特别适合于塑料成型加工、玻璃工业以及食品行业。在塑料成型加工中的应用包括：热成型、挤出成型、共挤出成型、中空吹塑成型、流涎薄膜、纤维拉伸、涂覆成型、模压成型、共混、反应加工等，几乎覆盖了所有的塑料加工方法。

国内主要是运用商品化的CAE软件对某一领域进行理论与实验研究，如用通用CAE软件Ansys对挤出机双螺杆进行三维流场分析，用POLYFLOW软件对挤出机螺杆进行数值模拟、优化各种口模设计等，同时也进行了软件开发，但真正商品化软件还没有出现[10]。

自80年代以来，北美和欧洲的许多研究小组对聚合物熔体流经管道、口模和成型设备的各个方面进行了深入的调查、研究，推出了关于聚合物流动的有限元分析软件美国的FIDAP 和NEKTON，比利时的POLYFLOW 和加拿大POLYCAD等。90年代，已将研究重点置于材料的粘弹性、复杂三维模拟以及取向、残余应力和固化现象的研究。另外，计算方法在双螺杆挤出、热成型、薄膜吹塑、反应注射成型和气体辅助注射成型的工艺条件设定方面的应用，也成为研究热点[11]。

专家系统也称专家咨询系统，是人工智能的一个分支，是一种智能计算机(软件)系统。它拥有相当数量的专家知识，能模拟专家的思维，在解决困难、复杂的实际问题时能达到专家级水平。专家系统的显著特点是具有推理能力，使得专家和专家知识的应用不受时间和空间的约束，为更多的专业和管理人员提供各种咨询、分析和决策，从而对各种成型加工过程进行更精确的模拟。目前各国学者都在研究新模型、新算法及新的成型模拟系统，并将模拟软件与制品设计、模具设计与制造紧密结合，开发一体化的专家系统，使计算机模拟技术呈现智能化、集成化的趋势[12]。

5 其他塑料成型技术

5.1 塑料激光塑性成型

(1)塑料激光塑性成型机理与金属激光塑性成型机理相同，并且都向吸收激光能量的一面弯曲。(2)聚乙烯塑料的拉伸屈服应力和弯曲强度在加热温度达到60 ℃时下降，温度未达到l60 ℃上之前拉伸屈服应力和弯曲强度变化不大。(3)材料表面温度必须在材料结晶融解温度以下进行加工，才能保证激光塑性成型不降低材料的机械性能。(4)设计不同的激光扫描路

(下转第61页)

3 结论

利用正交设计和数理统计的方法对三乙胺催化合成N-苯基马来酰亚胺的工艺条件进行优化，最佳工艺条件：催化剂/苯胺=0.7，溶剂乙酸乙酯/苯胺=5，脱水剂乙酸酐/苯胺=1.75，阻聚剂11.5 %硫酸镍水溶液/苯胺=0.04(均为体积比)，反应温度为55 ℃，反应时间为3 h，溶剂回收温度58 ℃。N-苯基马来酰亚胺收率90.7 %。

参考文献

[1]李海燕，潘锦．ABS树脂耐热改性剂-N-苯基马来酰亚胺[J]．精细与专用化学品，2001，(10)：25-28．[2]崔健．N-苯基马来酰亚胺的合成研究进展及应用[J].现代塑料加工应用，2001，13(2)：53-55．

[3]胡雄杰，单国荣，翁志．N-苯基马来酰亚胺/苯乙烯/丙烯腈/a-甲基苯乙烯乳液共聚合动力学[J]．化学工程于工艺，2006，1(22)：74-77．

[4]王新江，还兰红．N-苯基马来酰亚胺的应用与合成[J]．化学工业与工程技术，2001，22(1)：19-22．

[5]冯柏成，贺继懂，王娟．N-苯基马来酰亚胺的开发与市场展望[J]．精细石油化工，1999，2：52-54．

(本文文献格式：杨鑫莉．正交实验优化N-苯机马来酰亚胺合成工艺[J]．广东化工，2008，35(9)：58-61)

(上接第7页)

径和涂料的涂抹方法、位置，可以制造各科形状的塑料零件[13]。

5.2 半结晶塑料激光焊接技术

迄今为止，除了无定形热塑性塑料如聚碳酸酯(PC)或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以外，激光焊只能用于连接相似的热塑性塑料。然而德国亚琛大学塑料加工研究所(IKV)完成了一项研究项目，其初步结果表明，通过使用激光传输焊接和隔层薄膜的方法也可以将聚酰胺-12(PA-16)焊接到热塑性塑料上，如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)(也就是半结晶聚合物)。事实上，这种隔层膜技术是以两个制品之间连接区中放置的吸收薄膜为基础。激光束使吸收膜熔化，通过热传导，两个制品焊接完成。据德国亚琛大学塑料加工研究所的研究人员介绍，这种新型激光焊接方法通过使用和优化其它的促进剂体系，还能扩大应用于其它材料。

5.3 激光烧结技术

激光烧结技术可在CAD造型的基础上对塑料零件直接进行加工，节省了生产模具的成本，是一种很有潜力的节省模具和存货成本的技术。它能帮助公司突破设计，为大规模生产做好准备。

这种由EOS公司提供的系统可将聚酞胺粉末，加工成原型的内饰件、发动机零件等。生产出的零部件，如进气歧管、门内板、仪表板、车内通风管和车灯外壳等的强度足以满足试验车辆在跑道上进行测试的要求，比注塑技术更能降低开发和制造成本。有了这些零件，可以在开发的早期阶段获得更多的数据，而故障则可以在尚未造成很高代价前的阶段被排除[14]。

6 结语

近年来，塑料加工成型的技术取得了显著的进步，其发展总趋势是不断满足高分子制品向高度集成化、高度精密化、高产量等方面发展的要求，实现对制品材料的聚集态、相形态、组织形态等方面的控制，或实现对制品进行异质材料的复合，最大程度地发挥聚合物的特性，达到制品高性能的目的。深入研究塑料成型加工技术与装备，克服制品中的缺陷，对科技进步与人们高标准的生活要求有重要意义。

参考文献

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[2]贾明印．共挤出技术在聚合物成型加工中的应用及其设备的最新进展[J]．工程塑料应用，2006，34(1)：66-69．

[3]何亚东．一种新的塑料加工技术——塑料挤胀成型方法[J]．塑料，2003，32(3)，20-25．

[4]黄汉雄．高分子材料成型加工装备及技术的进展、趋势与对策(上)[J]．橡塑技术与装备，2006，32(5)：11-21．

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[14]李彩虹．塑料成型加工技术与装备的研究现状及发展[J]．南京工业职业技术学院学报，2005，5(2)：85-87．

(本文文献格式：吴刚．高分子材料成型加工技术的进展[J]．广东化工，2008，35(9)：3-7)

高分子成型工艺

高分子材料：是一定配合的高分子化合物（即高聚物，由主要成分树脂或橡胶和次要成分添 加剂组成）在成型设备中，受一定温度和压力的作用熔融塑化，然后通过模塑制成一定形状， 冷却后在常温下能保持既定形状的材料制品。 塑料：以树脂(或在加工过程中用单体直接聚合)为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂、 着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中能流动成型的材料。 橡胶：室温下具有高弹性的高分子化合物，经在适当配合剂存在下，在一定温度和压力下硫 化（交联）而制得的弹性体材料。化学纤维：人造纤维和合成纤维的总称，用以替代天然纤维制造各种织物。 前者是纤维素和蛋白质改性而成；后者由合成高分子化合物经纺丝而成。 添加剂（助剂）：是为了改善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。按高聚物几何构型分：线型高聚物、（支链型高聚物）、体型高聚物。 交联：聚合物的成型过程，形成三向网状结构的反应称为交联。 线性聚合物的聚集态与成型过程的关系（示意图）：P8…… 处于玻璃化温度Tg 以下的聚合物为坚硬固体；在Tg 以上的高弹态，聚合物模量减少很多， 形变能力显著增大，但形变仍是可逆的；高弹态的上限温度是Tf ，由Tf （或Tm ）开始聚合 物转变为黏流态，通常又将这种液体状态的聚合物称为溶体。高分子材料的成型四性能：可挤压性，可模塑性，可纺性，可延性。 聚合物的黏弹性形变与成型条件的关系: 成型过程线型聚合物的总形变γ可以看成是普弹形变γE 、高弹形变γH 和黏性形变γV 三部分所组成： σ为外作用力；t 为外力作用时间；E1和E2分别为聚合物的普弹形变模量和高弹形变模量；η2和η3分别表示聚合物高弹形变和黏弹形变时的黏度。影响聚合物剪切黏度的因素： ①聚合物分子结构对黏度的影响 a 链结构的影响 聚合物分子链柔性越大，缠结点越多，链的解缠和滑移越困难，聚合物流动时非牛顿性越强。 b 平均分子量的影响 聚合物的黏性流动主要是分子链之间发生的相对位移。因此平均分子量越大，流动性差，黏 度较大。反之，黏度较低些。c 分子量分布的影响 平均分子量相同、分子量分布不同时，聚合 物熔体的黏度随分子量分布宽度而迅速下降， 其流动行为表现出更多的非牛顿性。②温度对黏度的影响 高聚物的黏度像一般液体那样，是随温度升高而降低的。 ③剪切速率对黏度的影响 绝大多数高聚物熔体都属于假塑性流体，这类流体的特征是在其他条件不变的前提下，随剪 切速率的增加，熔体黏度下降，故又称剪切变稀流体。④压力对黏度的影响 体积压缩引起自由体积减少，分子间距离缩小，将导致流体的黏度增加，流动性降低。 ⑤添加剂的影响 a 增塑剂：加入增塑剂会降低成型过程中熔体的黏度。 b 润滑剂：聚合物加入润滑剂可以改善流动性。 c 填充剂：填充剂的加入，一般会使聚合物的流动性降低。 加热效率出发，分析柱塞式注射机上使用分流梭的原因？ t e E E t E V H E 321)1(22ησσσγγγγη+-+=++=-

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

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）? 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？?

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(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。

高分子材料加工工艺教学内容

高分子材料加工工艺

高分子材料加工技术复习提纲 一、填空题 1.大材料包括（金属）、（非金属）、（高分子）。 2.高分子材料加工前，原料的状态可分为（粉状）、(粒料)、(溶液)、(分 散体）。 3.成型加工后进行的处理有(调温)、(调湿)、(调温调湿)。 4.塑料可分为(热塑性)塑料、（热固性）塑料两大类。 5.塑料的三态：（玻璃态）、（高弹态）、（粘流态）。 6.高分子材料热机械特性与成型加工的关系(6个空)。 二、名词解释 1.挤出成型：挤出成型时预处理过的物料经料斗加入挤出机中，在外部加热和内摩擦生热作用下以流动状态通过口模成型的方法。

2.注塑成型 ：注塑成型是将热塑性塑料先在加热机筒中均匀塑化，然后由螺杆或柱塞推压到闭合的模具型腔中，经冷却定型后得到所需的塑料制品的过程。 3.焦烧：橡胶分子在贮存和生产过程中提前硫化的现象. 4.喷霜：橡胶助剂渗出制品表面的现象。 5.塑料：相对分子量在10000以上，以高分子化合物为基本成分，添加助剂能够自由成型的一类材料的总称。 6.橡胶：橡胶是一种高弹性的高分子化合物，是无定形的高聚物。 7.弹性体：材料在受力发生大变形再撤出外力后迅速回复其近似初始形状和尺寸的材料。 8.相溶性：聚合物的共混物制品在预期的使用期内，其组分始终不析出或者不分层。 三、 简答题 1.简述塑料挤出造粒的工艺流程及影响因素。 原料预处理 配料挤出机头成型冷却 牵引造粒 2.简述塑料挤出成型的工艺流程并阐述影响注塑成型的主要因素。 3.简述橡胶配方的五大体系。 生胶体系、硫化促进活化体系、补强填充体系、防老体系、增塑体系 4.简述压缩模塑的工艺流程及其影响因素。 加料闭模排气固化脱模 清理模具 影响因素：模压压力、模压温度、模压时间。 口模 冷却定型 原料预处理电、加热、内摩擦生热

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(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

高分子材料成型工艺学期末考试复习

名词解释： 1.降解:聚合物在成型、贮存或使用过程中，因外界因素如物理的（热、力、光、电、超声波、核辐射等），化学的（氧、水、酸、碱、胺等）及生物的（霉菌、昆虫等）等作用下所发生的聚合度减少的过程。 2.比热容单位质量材料升高1度时所需的热量,单位KJ/Kg.K 3.表观密度指料粒在无外压力下包含空隙时的密度 4.解取向:在热的作用下取向的大分子链趋向紊乱无序的自发过程称为解取向。 5.拉伸取向:大分子链、链段等结构单元在拉伸应力作用下沿受力方向的取向。 6.偶联剂:增强塑料中，能提高树脂和增强材料界面结合力的化学物质. 偶联剂分子是一类多官能团物质，它的一端可与无机物表面的化学基团反应，形成牢固的化学键合，另一端则有亲有机物的性质，可与有机物分子反应或物理缠绕，从而把两种性质不同的材料牢固结合起来。 7.抗静电剂:是一类能够降低塑料表面电阻率,增大漏电速率,使静电不能在塑料表面积累的化合物. 8.注射速率:指注射机单位时间内的最大注射量,是螺杆的横截面积与其前进速度的乘积. 9.挤出胀大:亦称出口膨胀，是指塑料熔体被强迫挤出口模时，挤出物尺寸大于口模尺寸，截面形状也发生变化的现象。 10压延效应:是将接近粘流温度的物料通过一系列相向旋转着的平行辊筒的间隙，使其受到挤压或延展作用，成为具有一定厚度和宽度的薄片状制品。 1.熔点Tm 是指结晶性聚合物中大分子链从有序状态转变到无序粘流态所需要的温度。 2结晶度 不完全结晶的高聚物中晶相所占的质量分数或体积分数。 3.取向 高聚物分子和某些纤维状填料，在成型过程中由于受到剪切流动（剪切应力）或受力拉伸时而沿受力方向作平行排列的现象。 4.等规度 聚合物中等规异构体所占比例称为等规指数，又称等规度。 5固化速率:是热固性塑料成型时特有的也是最重要的工艺性能.它衡量热固性塑料成型时化学反应的速度 等规指数：聚合物中等规异构体所占的比例。 比热容：单位质量材料升高1℃时所需要的热量，单位为KJ/Kg?K。 熔体质量流动速率：在一定的温度和载荷下，熔体每10分钟从标准的测定仪所挤出的物料质量，单位g/10min。 热塑性塑料：加热时可以变软以至熔融流动并可塑制成一定形状，冷却后固化定

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

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 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)

高分子材料成型工艺

1、简述高分子的结晶过程并简要分析结晶条件。 答：高分子的结晶过程：高分子的结晶过程包括形核和晶体生长两个单元过程。其结晶过程 是高分子链段通过运动排入晶格，由无序变为有序的松弛过程。 高分子的结晶条件：当m T T >时，分子热运动能过大，高分子链难以形成有序结构，故不能结晶；当g T T <时，因高分子链段和整个分子链的运动都处于冻结状态。高分子链段不能通过运动排入晶格，因而也不能结晶。所以，高分子只有在g m T T -之间温度下才能发生结晶。 2、高分子成形过程的结晶有何特点？简要分析成形因素对高分子结晶的影响。 特点：高分子结晶通常不完善，制品中还残存有非晶区域和晶体不完整部分，因此某些制品成型后还会发生后结晶和二次结晶现象。 影响：（1）熔融温度和熔融时间：主要影响熔体中可能残存的微小有序区域或晶粒的数量。 （2）成形压力：成形压力在高分子内引起的应力有使结晶加速的作用。 （3）冷却速度：直接影响制品能否结晶，结晶速度、结晶度、结晶形态和晶粒大小。 3、生产透明聚乙烯薄膜时应如何控制成形工艺因素？ 答：生产聚乙烯薄膜时通常要求韧性和透明性要好，因而要控制较低的结晶度和较小的晶粒尺寸。 4、聚合物—溶剂体系有哪几种典型相图？ b T ：沸点 f T ：凝固点 详见课本第112页。

5、绘图简要说明实现聚合物溶解的三个途径。 1—原来的相平衡曲线 2—溶剂改变后的相平衡曲线 答：1、改变体系组成，比如在T1温度下增加溶剂，使X1T1移至X2T1，此时由互不相溶的区域转入互溶的区域，从而形成均匀的溶液。2、改变温度，在组成X1不变的条件下，温度由T1 升至T2，使聚合物－溶剂体系完全互溶。3、改变溶剂组成，改变溶剂组成使相平衡由曲线1变为曲线2，使X1T1条件的聚合物－溶剂体系处于互溶区域，使聚合物能溶解成浓度为X1的浓溶液。 6、提高螺杆挤出机固体输送速率的途径通常有哪些？ ?| 茆； |街箍 庵 ˉ礞闵载口Ｓ遭 ?±÷±÷???φθφθtan tan tan tan h h 112+-∏=N D D Q ）（ 试中，D 为螺杆直径，h1为加料段螺槽深度，N 为螺杆转速，θ为螺杆旋转角，φ为移动角。 因此，提高螺杆挤出机固体输送速率Q 的途径通常为： （1）增大D ，h1和N 。（2）降低S F 。（3）增大b F 。（4）采用最佳旋转角θ。 7、试简述聚合物在螺杆挤出机压缩段中的熔化过程和机理。 答：在压缩段内固体粒子和熔融体共存，物料在这一区段熔融，称作熔融区。由于同时受到机筒传热和磨擦热的作用，与机筒内壁接触的固体物料首先熔融，并形成一层熔膜。当熔膜积存的厚度超过机筒与螺杆的间隙时，就会被旋转的螺杆刮落，并强制积存在螺杆推进面的前侧，形成旋涡状的环流区，即物料的液体区域。在螺杆棱推进面的后侧堆积着冷的未塑化的固体粒子，在液体区域和冷的未塑化的固体粒子之间是受热后黏结在一起的热固体粒子，

高分子成型加工

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

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(周达飞)课后答案

熔体破裂：聚合物熔体在导管中流动时，如剪切速率大于某一极限值，往住产生不稳定流动，挤出物表面出现凹凸不平或外形发生竹节状、螺旋状等畸变．以至支离、断裂，统称为熔体破裂 塑化：通过热能和(或)机械能使热塑性塑胶软化并赋予可塑性的过程 假塑性流体：假塑性流体是指无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体 固化：固化是指物质从低分子转变为高分子的过程。 增塑剂：指用以是高分子材料制品塑性增加，改进其柔韧性、延展性和加工性的物质 1、高分子材料的定义和分类 高分子材料是一定配合的高分子化合物（由主要成分树脂或橡胶和次要成分添加剂）在成型设备中受一定温度和压力的作用熔融塑化，然后通过模塑制成一定形状，冷却后在常温下能保持既定形状的材料制品。分类：橡胶、塑料、化学纤维、涂料、粘合剂 2 交联能影响高分子材料的哪些性能哪些材料或产品是经过交联的 力学性能、耐热性能、化学稳定性能、使用性能。PF可用于电器产品EP可用于高强度的增强塑料、优良的电绝缘材料、具有优秀黏结强度的黏结剂UP可用于性能优良的玻璃纤维增强塑料UF MF PE PVC PU 3、聚合物在成型过程中为什么会发生取向成型时的取向产生的原因及形式有哪几种取向对高分子材料制品的性能有何影响 在成型加工时，受到剪切和拉伸力的影响，高分子化合物的分子链会发生取向。 原因：①由于在管道或型腔中沿垂直于流动方向上的各不同部位的流动速度不相同，由于存在速度差，卷曲的分子力受到剪切力的作用，将沿流动方向舒展伸直和取向。②高分子化合物的分子链、链段或微晶等受拉伸力的作用沿受力方向排列。主要包括单轴拉伸取向和双轴拉伸取向。 形式：非晶态高分子取向包括链段的取向和大分子链的取向；结晶性高分子的拉伸取向包括晶区的取向和非晶区的取向 高分子材料经取向后，拉伸强度、弹性模量、冲击强度、透气性增加 4、高分子材料添加助剂的目的： 添加剂是实现高分子材料成型加工工艺过程并最大限度的发挥高分子材料制品的性能或赋予其某些特殊功能性必不可少的辅助成分。 5、试述增塑剂的作用机理： 增塑剂的作用机理是增塑剂分子插入到聚合物分子链间， 削弱了聚合物分子间的应力。结果增加聚合物分子链的稳定性，降低了聚合物的结晶度， 削弱了分子间的极性，从而使聚合物的塑性增加。 6、高分子材料进行配方设计的一般规则和依据各是什么 规则：①制品的性能要求②成型加工性能的要求③选用的原材料来源容易，产地较近，质量稳定可靠，价格合理④配方成本应在满足上述三条的前提下，尽量选用质量稳定可靠、价格低的原材料；必要时采取不同品种和价格的原材料复配；适当加入填充剂，降低成本。依据：7、物料的混合有哪三种基本运动形式7，物料的混合有哪三种基本运动形式聚合物成型时熔融物料的混合以哪一种运动形式为主为什么 分子扩散、涡旋扩散、体积扩散 主要以体积扩散为主，体积对流混合通过塞流对物料进行体积重排，而不需要物料变形，这种重复的重新排列可以是无规的，也可以是有序的。在固体掺混机中混合是无规的，而在静态混合器中的混合则是有序的。层流对流混合是通过层流而使物料变形，发生在熔体之间的混合，物料受到剪切、伸长和挤压。 8，何为橡胶的混炼，用开炼机和密炼机分别进行混炼时应控制的工艺条件有哪些有何影响 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。 开炼机混炼时应控制的工艺条件:装胶容量、辊距、混炼温度、混炼时间、辊速和速比、加料顺序； 密炼机进行混炼时应控制的工艺条件:装胶容量、上顶栓压力、转子转速和混炼时间、混炼温度、加料顺序