聚合物加工原理
聚合物加工原理
聚合物加工原理聚合物是一种常见的材料,广泛用于各个领域,如塑料制品、纺织品、医用材料等。
聚合物加工是将聚合物材料通过热、力、机械等加工方式,将其改变为需要的形状和结构的过程。
本文将介绍聚合物加工的原理及常见的加工方法。
一、聚合物本质上是由大量单体分子通过共价键连接而成的高分子化合物。
聚合物加工的原理是通过加热和加压来改变聚合物分子链的排列方式,从而改变聚合物的形状和性能。
聚合物材料通常以树脂的形态存在,树脂在加工过程中会经历熔融、流动、固化等阶段。
在加工中,将聚合物树脂加热到足够的温度使其熔化,然后将熔化的聚合物注入模具中,通过机械力或其他手段使其形成所需的形状,随后冷却固化。
聚合物加工的主要原理包括:1. 熔融:将聚合物加热至其熔点以上,使其转变为可流动的液体状态。
在熔融状态下,聚合物分子链之间的相互作用力减弱,分子链可以通过流动重新排列。
2. 流动:将熔融的聚合物注入到模具中,通过施加压力或其他力量使其形成所需的形状。
在流动过程中,聚合物分子链在施加的力下发生位移和变形。
3. 固化:冷却并固化聚合物,将其固定在所需的形状和结构中。
聚合物冷却后,分子链重新排列,形成固态结构,从而保持所需的形状。
二、聚合物加工方法聚合物加工有多种方法,常见的包括注塑、挤出、吹塑、压延、成型等。
1. 注塑:注塑是将熔融状态的聚合物注入到模具中,通过压力使其填充模腔并冷却固化。
注塑广泛应用于塑料制品的生产,如塑料盒、塑料椅等。
2. 挤出:挤出是将熔融的聚合物通过挤压机挤出成连续的均匀断面形状,然后通过冷却固化。
挤出常用于生产塑料管材、薄膜等。
3. 吹塑:吹塑是将熔融的聚合物注入到模具中,在模具内吹气使其膨胀成空心形状,并冷却固化。
吹塑常用于生产塑料瓶、塑料容器等。
4. 压延:压延是将熔融的聚合物放置在两个辊子之间,通过压力使其变薄并冷却固化。
压延广泛应用于塑料薄膜的制备。
5. 成型:成型是将熔融的聚合物材料倒入开放式模具中,通过压力或其他手段使其形成所需的形状,并冷却固化。
聚合物加工原理名词解释
1.高分子材料加工:把高分子原材料经过一定的工艺手段转变成某种高分子材料制品的过程。
2.功能高分子材料:与常规高分子材料相比具有明显不同的物理化学性质,并具有某些特殊功能的高分子材料。
3.智能高分子材料:能随着外部条件的变化,而进行相应动作的高分子。
必须具备能感应外部刺激的感应器功能、能进行实际动作的动作器功能以及得到感应器的信号后而使动作器动作的过程器功能。
4.可挤压性:聚合物通过挤压作用形变时获得形状和保持形状的能力。
5.可模塑性:聚合物在一定温度和外力作用下形变并在模具中模制成型的能力。
6.可纺性:聚合物流体在拉伸作用下形成连续细长丝条的能力。
7.可延性:无定形或部分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。
8.复合材料:是将金属材料、高分子材料、无机非金属材料等具有不同结构和性能的材料,经特殊工艺复合成一体,而制得的综合性能更优异的新型材料。
9.耗散:力学的能量损耗,即机械能转化为热能的现象。
在外力作用下,大分子链的各运动单元可能沿力的方向做从优取向的运动,就要克服内部摩擦,所以要消耗能量,这些能量转化为热能。
10.离子液体:是在室温及相邻温度范围内完全由离子组成的有机液体。
离子液体具有极性强、不挥发、不易氧化、不易燃易爆、对无机和有机化合物有良好的溶解性和对绝大部分试剂稳定等优良特性,因此被称为绿色溶剂。
11.混合的定义:混合是一种趋向于混合物均匀性的操作,是一种在整个系统的全部体积内,各组分在其基本单元没有本质变化的情况下的细化和分布的过程。
12.均一性:均一性指混得是否均匀,即分散相浓度分布是否均匀。
13.分散度:指被分散物质的破碎程度如何。
破碎程度大,粒径小,分散度就高。
14.非分散混合:通过重复地排列少组分增加其在混合物中空间分布的均匀性而不减小粒子初始尺寸的过程。
15.分散混合:将呈现出屈服点的物料混合在一起时,要将它们分散,应使结块和液滴破裂,这种混合称为分散混合。
聚合物加工原理复习题
《聚合物加工原理》复习题1.聚合物的聚集态结构有哪些特点?(1)非晶态聚合物在冷却过程中分子链堆砌松散,密度低;(2)结晶态聚合物一般晶区、非晶区共存,存在“结晶度”概念;(3)聚合物结晶完善程度强烈依赖于成型工艺冷却条件;(4)结晶聚合物晶态多样,有伸直链晶体、串晶、柱晶、纤维晶等;(5)取向态结构是热力学不稳定结构,高温下易解取向。
2.聚合物的结晶过程。
①结晶温度范围:Tg-Tm之间②结晶过程:晶核生成和晶体生长。
3.成型加工条件对结晶过程经过的影响。
(1)模具温度:模具温度影响制品的结晶度、结晶速率、晶粒尺寸、数量级分布。
等温冷却:过冷度△T(Tm-TM)很小,晶核少,晶粒粗,力学性能降低。
同时生产周期长。
快速冷却:过冷度△T大,对于后制品,内外冷却速度不一致,结晶过程不一致,易产生不稳定结晶结构,使制品在储存、使用过程中发生后结晶,造成制品形状及尺寸不稳定。
中速冷却:过冷度△T大适宜,有利于制品内部在Tg温度以上结晶,使结晶生长、完善和平衡。
导致制品的尺寸稳定性。
(2)塑化温度及时间塑化温度低且时间短,熔体中可能存在残存较多晶核,在再次冷却时会产生异相成核,导致结晶速度快,晶粒尺寸小且均匀,制品的内应力小,耐热性提高。
反之则相反。
(3)应力作用结晶性聚合物在成型加工过程中都要受到应力的作用。
不同的成型方法和工艺条件,聚合物受到的应力类型及大小不一样,导致聚合物的晶体结构和形态发生变化。
如剪切应力是聚合物易得到伸直链晶体、片晶、串晶或柱晶;应力(拉伸应力和剪切应力)存在会增大聚合物熔体的结晶速率,降低最大结晶速度温度Tmax;剪切或拉伸应力增加,聚合物结晶度增加。
(4)材料其它组分对结晶的影响一定量和粒度小的的固态填充剂能成为聚合物的成核剂,加速聚合物结晶进程。
如炭黑、二氧化硅、氧化钛、滑石粉、稀土氧化物等。
如氧化镧对PA6明显提高PA6的结晶度和结晶速率。
聚合物的结晶速度很慢,在结晶后期或使用过程中经常发生二次结晶现象。
聚合物加工原理-3混合与混炼理论基础-新讲内容
二、聚合物共混的基本概念
B
δ L=B
L
θ
L L' L 1 2 cos B’=B B' B
L’
B cos 0 cos
L L>>B L’ B’=B B L L’ B L<<B B’=B 球体
0
1 2
椭圆体
(2R)3 / 6 L' ( B' )2 / 6
L=B=2R
Z
v x x v y y / 2 v z z / 2
v x x v y y vz 0
单轴拉伸流
A 2 e A0 max
e
平面拉伸流
A pe e A0 max
剪切流及拉伸流中的面积比
e pe
如, PP/PE/CaCO3
CaCO3填充的PP/PE二元共混物;
NR/炭黑共混体系。
b、聚合物/纤维材料 如, PP/GF体系、NBR/短纤维。
二、聚合物共混的基本概念
c、聚合物/聚合物体系
如, PP/PE、NBR/PVC等 (2)按材料的凝聚态分 固-液共混、液-液共混、固-固共混。 (3)按反应过程有否化学反应分
5、扩散动力学原则
两种聚合物相互接触时,会产生链段间
的相互扩散,若两种聚合物大分子具有相近 的活动性,则两种大分子的链段就以相似的 速度相互扩散,界面层较厚,共混物性能较 好。 调整工艺条件(T、驱动力)使 DAB相近。
聚合物加工原理
聚合物流体在加工过程中的受力比较复杂,因此相对应的应变也比较复杂,其实际的应变往往是二种或多种简单应变的叠加,然而以剪切应力造成的剪切应变起主要作用。
拉伸应力造成的拉伸应变也有相当重要的作用,而静压力对流体流动性质的作用主要体现在对粘度的影响上。
聚合物流体(熔融状聚合物和聚合物溶液或悬浮液)的流变性质主要表现为粘度的变化,根据粘度与应力或应变速率的关系,可将流体分为以下两类:牛顿流体和非牛顿流体。
拉伸流动:质点速度沿着流动方向发生变化;剪切流动:质点速度仅沿着与流动方向垂直的方向发生变化。
由边界的运动而产生的流动,如运转滚筒表面对流体的剪切摩擦而产生流动,即为拖曳流动。
而边界固定,由外压力作用于流体而产生的流动,称为压力流动。
聚合物熔体注射成型时,在流道内的流动属于压力梯度引起的压力流动。
聚合物在挤出机螺槽中的流动为另一种剪切流动,即拖曳流动。
对于小分子流体该粘度为常数,称为牛顿粘度。
而对于聚合物流体,由于大分子的长链结构和缠结,剪切力和剪切速率不成比例,流体的剪切粘度不是常数,依赖于剪切作用。
具有这种行为的流体称为非牛顿流体,非牛顿流体的粘度定义为非牛顿粘度或表观粘度。
切力变稀原因(假塑性流体)假塑性流体的粘度随剪切应力或剪切速率的增加而下降的原因与流体分子的结构有关。
对聚合物熔体来说,造成粘度下降的原因在于其中大分子彼此之间的缠结。
当缠结的大分子承受应力时,其缠结点就会被解开,同时还沿着流动的方向规则排列,因此就降低了粘度。
缠结点被解开和大分子规则排列的程度是随应力的增加而加大的。
对聚合物溶液来说,当它承受应力时,原来由溶剂化作用而被封闭在粒子或大分子盘绕空穴内的小分子就会被挤出,这样,粒子或盘绕大分子的有效直径即随应力的增加而相应地缩小,从而使流体粘度下降。
因为粘度大小与粒子或大分子的平均大小成正比,但不一定是线性关系。
切力变稠原因(膨胀性流体):当悬浮液处于静态时,体系中由固体粒子构成的空隙最小,其中流体只能勉强充满这些空间。
聚合物加工原理
名词解释离模膨胀;聚合物熔体挤出后的截面积远比口模面积大。
此现象称为巴拉斯效应(Barus Effect),也称为离模膨胀熔体破裂;熔体破裂是挤出物表面出现凹凸不平或外形发生畸变或断裂的总称。
熔体流动速率;熔体流动速率(MFR)是在一定的温度和压力下,聚合物在单位时间内通过规定孔径的量,单位为g/10min。
熔体流动速率是一个选择塑料加工材料和牌号的重要参考依据,能使选用的原材料更好地适应加工工艺的要求,使制品在成型的可靠性和质量方面有所提高。
高分子合金;塑料与塑料或橡胶经物理共混或化学改性后,形成的宏观上均相、微观上分相的一类材料。
螺杆压缩比;螺杆加料段第一个螺槽的容积与均化段的最后一个螺槽的容积之比,它表示塑料通过螺杆的全过程被压缩的程度。
机头压缩比;是指分流器支架出口处流道的断面积与机头出料口模和芯棒之间形成环隙面积之比。
螺杆的背压;在移动螺杆式注射机成型过程中,预塑化时,塑料随螺杆旋转经螺槽向前输送并熔融塑化,塑化后堆积在料筒的前部,螺杆端部的塑料熔体就产生一定的压力,即背压。
提高背压,物料受到剪切作用增强,熔体温度升高,塑化均匀性好,但塑化量降低。
热固性塑料收缩率;冷压烧结成型:是将一定量的成型物料(如聚四氟乙烯悬浮树脂粉料)入常温的模具中,在高压下压制成密实的型坯(又称锭料、冷坯或毛坯),然后送至高温炉中进行烧结一定时间,从烧结炉中取出经冷却后即成为制品的塑料成型技术。
第四章1、举例说明高聚物熔体粘弹性行为的表现。
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。
端末效应包括入口效应和模口膨化效应(离模膨胀)即巴拉斯效应。
不稳定流动即可由于熔体弹性回复的差异产生熔体破碎现象。
2、简述高聚物熔体流动的特点。
由于高聚物大分子的长链结构和缠绕,聚合物熔体、溶液和悬浮体的流动行为远比伤分子液体复杂。
在宽广的剪切速率范围内,这类液体流动时剪切力和剪切速率不再成比例关系,液体的粘度也不是一个常此因而聚合物液体的流变行为不服从牛顿流动定律。
聚合物成型加工原理
聚合物成型加工原理聚合物成型加工是一种通过加工工艺将原料转化为所需形状的方法。
在这个过程中,聚合物材料会经历一系列的物理和化学变化,最终形成我们所需要的成型产品。
本文将介绍聚合物成型加工的原理,包括热塑性聚合物和热固性聚合物的成型原理,以及常见的成型方法。
热塑性聚合物是一类在一定温度范围内可软化、可塑性较好的聚合物材料。
在成型加工过程中,热塑性聚合物首先需要加热至其软化温度,然后通过模具或挤出机等设备将其加工成所需形状。
热塑性聚合物的成型原理主要是利用温度的变化来改变材料的物理状态,从而实现加工成型。
常见的热塑性聚合物成型方法包括注塑、挤出、吹塑等。
而热固性聚合物则是一类在加工过程中通过化学反应形成三维网络结构的聚合物材料。
在成型加工过程中,热固性聚合物首先需要在一定温度下发生固化反应,形成不可逆的化学键,然后再进行成型加工。
热固性聚合物的成型原理主要是利用化学反应来实现材料的固化和成型。
常见的热固性聚合物成型方法包括压缩成型、注塑成型等。
除了热塑性和热固性聚合物的成型原理外,还有一些其他的成型方法,如挤压成型、发泡成型、旋转成型等。
这些成型方法都是根据聚合物材料的特性和加工要求来选择的,每种方法都有其独特的成型原理和适用范围。
总的来说,聚合物成型加工的原理是通过控制温度、压力、化学反应等因素,将聚合物材料加工成所需形状的过程。
不同类型的聚合物材料和不同的成型方法都有其特定的成型原理,只有深入理解这些原理,才能更好地掌握聚合物成型加工技术,实现高质量的成型产品。
在实际应用中,我们需要根据具体的产品要求和材料特性来选择合适的成型方法,并且合理控制加工参数,以确保成型产品的质量和性能。
同时,还需要不断探索和创新,不断改进成型工艺,以适应不断变化的市场需求和技术发展。
通过深入研究聚合物成型加工的原理,不断提高我们的技术水平和创新能力,为聚合物成型加工行业的发展做出贡献。
聚合物成型加工原理课件
29
成型加工完整工序: 1.预处理:准备工作:原料筛选,干燥,配制,混合 2.成型:赋予聚合物一定型样 3.机械加工:车,削,刨,铣等。 4.修饰:美化制品。 5.装配: 粘合,焊接,机械连接等。 说明:a 并不是所有制品的加工都要完整地完成此5个工序
b 五个次序不能颠倒
2019/10/18
安徽 3.24%
河南 3.56%
四川 3.69%
河北 其他 3.00% 16.41%
辽宁 山东 江苏 6.27% 9.38% 9.99%
广东 22.88%
浙江 18.51%
09年1~5月塑料制品产量地区分布
2019/10/18
37
塑料单丝、条、
塑料零件 杆、型材及异型 其他塑料制品
0.65%
材
19.56%
2 散热格栅 3 牌照支架 4 铭牌
电镀级、喷涂级ABS 电镀级PC/ABS
PC/PBT ASA、AES
PC/ABS ABS ASA、AES
PC/PBT 电镀级ABS 电镀级PC/ABS
ABS710、ABS711、 ABS765 HAC8244、HAC8245
HCB9230M、HCB9240
超高耐候、耐热、高 冲击、高流动、良好 的电镀及喷涂性能、 良好的尺寸稳定性
PP PC/PBT
3
衬板
耐热ABS
PC/ABS
PP+Talc
4
音箱盖板
耐热ABS
PC/ABS
锦湖日立牌号
特性
HU650SK、HU600 HAC8245、HAC8250
耐热,高冲击、耐化 学品
/
HU600、HU650SK HAC8244、HAC8250
《聚合物加工原理》PPT课件
➢ 塑料是以树脂为主要成分,
加入各种添加剂。
➢ 树脂是塑料的主要成分,
对塑料性能起决定性作用。 塑
料 制 品
一、塑料
添加剂的作用
常用的高分子材料
改善塑料某些性能。
➢ 填料主要起增强作用; ➢ 增塑剂用于提高树脂的可塑性和柔软性; ➢ 固化剂用于使热固性树脂由线型结构转变为体型结构; ➢ 稳定剂用于防止塑料老化,延长其使用寿命; ➢ 润滑剂用于防止塑料加工时粘在模具上, 使制品光亮; ➢ 着色剂用于塑料制品着色。 ➢ 其他的还有发泡剂、催化剂、阻燃剂、抗静电剂等。
重量百分结晶度 fcW
Wc Wc Wa
体积百分结晶度
fcV
Vc Vc Va
晶区与非晶区不存在明显的界面 结晶度的数值与测定方法 、测试条件有关
绪论
二、高分子材料的结构
绪论
高分子的聚集态结构——晶态与非晶态
结晶度对高聚物性能的影响
结晶结构
↓
高分子链排列规则、整齐、紧密
↓ ↓
分子链间的作用增大 链段的运动困难
简写成 n CH2=CH2→ [ CH2–CH2 ]n 。
一、何谓高分子材料: 高分子化合物的组成
绪论
一、何谓高分子材料:
绪论
组成聚合物的低分子化合物称为单体。 聚合物的分子为很长的链条,称为大分子链。
大分子链中重复结构单元(如聚乙烯中 [ CH2)–称C为H2链]n 节。
聚乙烯分子链
一、何谓高分子材料:
绪论
玻璃态:低温下,链段不能运动。在外力作用下, 只发生大分子原子的微量位移,产生少量弹性变形。
➢ 高聚物呈玻璃态的 最高温度称玻璃化 温度,用Tg表示。
➢ 处于该状态的材料 有塑料和纤维。
聚合物加工原理
一,名词解释:1: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.由于曲线在弯曲的起始阶段有类似塑性流动的行为,所以称这种流动为假塑性流动,具有假塑性流动行为(切力变稀)的流体称为假塑性流体。
2:宾汉塑性流体:流体的流动只有当剪切应力高至一定值后才发生塑性流动。
表观粘度不随剪切速率变化3:膨胀性流体:在外力作用下,其粘度会因剪切速率的增大而上升的流体,但在静置时,能逐渐恢复原来流动较好的状态8:拖曳流动:聚合物液体的流动性为除受压力因素的影响外,还要受到管道运动部分的影响,这种影响表现在粘滞性很大的聚合物液体能随管道的运动部分移动,所以称这种流动为拖拽流动。
15:收敛角:结构单元排列方向与流动方向或拉伸方向之间形成一定的角度。
16:膨胀比:流化床的膨胀比R=某流速下密相流化床高度Lf/最小流化速度时床高Lmf17:螺杆压缩比:螺杆加料段最初一个螺槽容积与均化段最后一个螺槽容积之比。
21:冷料井:冷料井又称冷料穴,是在塑料注射成型模具中用来储存注射间隔期间产生的冷料头,防止冷料进入型腔而影响塑件质量,并使熔料能顺利地充满型腔的一个结构22:浇铸成型(静态浇注):浇铸是在常压下将液态单体或预聚物注入模具内,经聚合而固化成型,变成与模具内腔形状相同的制品27:吹胀比:1)中空吹塑时,吹塑模腔横向最大直径和管状型坯外径之比.(2)吹塑薄膜时,吹胀管膜直径和口模直径之比33:压延效应:在高分子材料成型加工过程中,若进行压延成型,则物料在压延过程中,在通过压延辊筒间隙时会受到很大的剪切力和一些拉伸应力,因此高聚物大分子会沿着压延方向做定向排列,以致制品在物料机械性能上出现各向异性,这种现象在压延成型中称为压延效应34:收敛流动:当聚合物在截面尺寸变小的管道中流动或粘弹性流体从管道中流出,流体中的流线不能保持相互平行的关系。
36.端末效应:聚合物流体经贮槽或大管进入小管时,在入口端需先经一段长L e的不稳定流动的过渡区域,才进入稳流区Ls,称此现象称为入口效应也成为端末效应。
聚合物加工原理的应用
聚合物加工原理的应用1. 聚合物加工原理概述聚合物加工原理是指利用化学原理和物理原理,将聚合物原料经过一定的加工工艺,加工成所需的产品的过程。
聚合物加工原理的应用非常广泛,涉及到各个领域,包括塑料制品、橡胶制品、纤维制品等等。
2. 聚合物加工原理的主要应用2.1 塑料制品•塑料制品是聚合物加工的主要应用之一,通过将聚合物原料加热熔融,并通过注塑、挤出、吹塑等加工工艺,制成各种形状的塑料制品,如塑料瓶、塑料壳等。
聚合物加工原理在塑料制品中的应用,可以使原料变得柔韧、可塑性强,并且可以根据需要进行设计和加工。
2.2 橡胶制品•聚合物加工原理在橡胶制品中也有广泛应用。
通过将橡胶聚合物原料加工成所需形状的橡胶制品,如橡胶管、橡胶垫等。
聚合物加工原理在橡胶制品中的应用,可以使橡胶材料具有良好的弹性和承载能力,以及抗磨损、耐高温等性能。
2.3 纤维制品•纤维制品也是聚合物加工原理的重要应用领域之一。
通过将聚合物原料加工成不同形状和长度的纤维,如化纤、合成纤维等。
聚合物加工原理在纤维制品中的应用,可以使纤维材料具有良好的柔软性和耐磨性,以及吸湿性、透气性等性能。
2.4 聚合物复合材料•聚合物加工原理在制备聚合物复合材料方面也有广泛应用。
通过将聚合物与其他材料进行混合,制备出具有特定性能的复合材料。
聚合物加工原理在聚合物复合材料中的应用,可以调节复合材料的强度、硬度、耐磨性等性能,满足不同领域的需求。
3. 聚合物加工原理的优势与挑战3.1 优势•聚合物加工原理具有以下优势:–高度可塑性:聚合物加工原理可以满足不同形状、尺寸和性能要求,具有高度可塑性;–生产效率高:聚合物加工原理在大规模生产中具有高效率;–成本低:由于聚合物是易得的原料,在加工过程中可以降低生产成本;–可循环利用:聚合物加工原理可以使废弃的聚合物制品重新利用。
3.2 挑战•聚合物加工原理也面临一些挑战:–环境污染:一些聚合物加工过程中会产生有害气体或废水,对环境造成污染;–能源消耗:聚合物加工过程需要消耗大量能源,对能源资源造成压力;–生产工艺难度:聚合物加工过程需要严格控制温度、压力等参数,对生产工艺提出更高要求。
材料成型及加工原理第一章
第一章1.聚合物材料的加工性质:可模塑性、可挤压性、可纺性、可延性。
2.什么是可挤压性?答:可挤压性是指聚合物经过挤压作用形变时获得形状和保持形状的能力。
发生地点:主要有挤出机、注塑机料筒、压延机辊筒用、模具中等聚合物力学的状态:粘流态。
表征参数:熔融指数3.什么是可模塑性?答:可模塑性是指材料在温度和压力作用下形变和在模具中模制成型的能力。
发生地点:主要有挤出机、注塑机、模具中等聚合物力学状态:高弹态、粘流态表征方法:螺旋流动试验在成型加工过程中,聚合物的可模塑性常用在一定温度、压力下熔体的流动长度来表示。
4.什么是可纺性?答:可纺性是聚合物材料经过加工形成连续的固态纤维的能力。
发生地点:主要有熔融纺丝聚合物力学状态:粘流态表征方法:纺丝实验5.什么是可延性?答:可延性表示无定型或半结晶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。
发生地点:压延或拉伸工艺聚合物力学状态:高弹态、或玻璃态。
表征方法:拉伸试验(速率快慢、式样)可延性源于:1)大分子结构非晶高聚物单个分子空间形态:无规线团:结晶高聚物:折叠链状细而长的长链结构和巨大的长径比2)大分子链的柔性。
6.什么是粘弹性?答:粘弹性是纯弹性和纯粘性的有机组合。
A,粘性:物体受力后,形变随时间发生变化,除去外边后,形变不能回复。
B,弹性:物全受力后,发生形变,除去外力后,形变能回复1)普弹性:物体受力后,瞬时发生形变,除去外力能迅速回复,与时间无关。
(符合胡克定律)2)高弹性:物体受力后,瞬时发生形变,除去外力能回复,与时间有关。
(不符合胡克定律)7.什么是滞后效应?答:在外作用力下,聚合物分子链由于跟不上外力作用速度而造成的形变总是落后于外力作用速度的效应。
形成原因:长链结构和大分子的运动具有步性,存在松弛过程,需要松弛时间。
聚合物的可挤压性:粘度---流动性---MFR表征、表征意义及使用意义聚合物的可模塑性:可模塑性的影响因素聚合物的可延性:冷拉伸、热拉伸、滞后效应线型高聚合物的聚集态与成型加工:力学三态的特征(分子运动状态、宏观力学状态)及适应的成型加工方法重要的成型加工特征温度:Tb /Tg/Tm/Tf/Td习题:1.请用粘弹性的滞后效应相关理论解说塑料注射成型制品的变形收缩现象以及热处理的作用。
聚合物合成原理及工艺学题库
聚合物合成原理及工艺学题库第一部分:聚合物合成原理1. 聚合物的基本概念聚合物是由大量重复单元组成的巨大分子,通过化学键相互连接形成线性或者支链结构。
常见的聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
聚合物的性质取决于其结构以及聚合过程中的控制条件。
2. 聚合物的合成方法(1) 聚合反应聚合反应是指将单体分子通过共价键将其连接成高分子聚合物的过程。
常见的聚合反应有自由基聚合、离子聚合和羧化聚合等。
(2) 聚合物合成的原理在聚合物合成中,通常需要考虑单体的选择、聚合反应的控制条件以及引发剂等因素。
合成聚合物的过程一般包括引发剂引发聚合、聚合反应的进行以及制备和纯化工艺。
第二部分:聚合物工艺学1. 聚合过程的设计(1) 聚合物合成的反应条件在设计聚合过程中,需要考虑反应温度、压力、溶剂选择等因素。
这些条件会直接影响到聚合反应的进行以及最终聚合物的性质。
(2) 聚合物的结构控制通过不同的反应条件和控制手段,可以实现对聚合物结构的调控。
例如,改变引发剂种类和用量、反应温度和时间等,可以获得不同结构和性能的聚合物。
2. 聚合物的后处理工艺(1) 聚合物材料的纯化合成完聚合物后,通常需要进行纯化工艺以去除单体、引发剂和副产物等杂质。
纯化工艺包括溶剂萃取、结晶分离等方法。
(2) 聚合物制品的加工聚合物在制品化生产中,还需要进行各种后处理工艺,比如塑料制品的注塑成型、挤出成型等,以获得符合需求的最终产品。
第三部分:题库1.请简要介绍聚合物的基本概念。
2.聚合物的合成方法有哪些?请简要描述其中一种方法。
3.在聚合物工艺学中,为何需要考虑聚合反应的反应条件?4.聚合物的结构控制对其性能有何影响?举例说明。
5.请描述一种聚合物材料的纯化工艺。
6.聚合物制品的加工工艺有哪些?简要描述其中一种加工方法。
通过对聚合物的合成原理及工艺学的学习和掌握,可以更好地理解聚合物材料的合成与加工过程,为相关领域的研究和应用提供基础支持。
聚合物加工原理
采用无损检测技术对聚合物产品进行 检测,如超声波检测、X射线检测等
,以发现产品内部的潜在缺陷。
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未来发展趋势与挑战
新型加工技术展望
3D打印技术
通过逐层堆积材料的方式构建物体,为聚合物加工提供了全新的思路,可实现复杂结构的 快速制造。
微纳加工技术
利用微纳米级的精度制造聚合物产品,在生物医学、微电子等领域具有广阔应用前景。
主要包括挤出机、模具、 冷却装置等。
注射成型技术
原理
将聚合物加热熔融后,通过注射 机以一定压力和速度注入模具型 腔中,经冷却固化后得到制品。
应用
适用于制造形状复杂、精度要求高 的制品,如家电外壳、汽车零件等。
设备
主要包括注射机、模具、加热装置 等。
压延成型技术
原理
将聚合物通过压延机的一组或多 组辊筒间隙,使其受到挤压和延 展作用,从而成为具有一定厚度
设备选型依据和建议
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根据聚合物的性质选择合适的 设备类型,如粘度、熔点、热
稳定性等。
根据制品的要求选择合适的设 备规格和配置,如制品尺寸、
精度要求、生产效率等。
考虑设备的可靠性、稳定性和 维护方便性等因素,选择知名
品牌和优质产品。
根据实际生产情况和预算情况 进行综合评估,选择性价比高
聚合物分类
根据来源可分为天然聚合物和合 成聚合物;根据结构可分为线性 聚合物、支链聚合物和交联聚合 物。
聚合物结构特点
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链状结构
聚合物分子链长,通常由 成千上万个重复单元组成。
多分散性
聚合物的分子量具有多分 散性,即分子量分布在一 个较宽的范围内。
聚合物的成型加工方法ppt课件
塑料发泡后的体积比发泡前增大数倍,称为发
泡倍率。发泡倍率大于5的称为高发泡;小于5 的称为低发泡;采用不同发泡工艺可获得不同
硬度的制品,即硬质、软质和半硬质泡沫塑料
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成型加工过程中的化学与物理变化
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1、降解与交联
聚合物在热、力ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ氧、光、水等作用下会发 生降解,有时也伴随有交联。
属镀饰,表面喷涂、染色等加工处理,这些方法
有时被称为高分子材料的二次加工。
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塑料的成型加工 1. 挤出成型
1)、原理:将粒状聚合物或粉状物料连续加入 挤出机料筒中,借助挤出机内螺杆的挤压作 用,使受热熔融的物料在压力推动下强制、 连续地从一定形状的口模挤出,形成与口模 相似横断面的连续型材,经冷却定型得聚合 物材料或制品。
聚合物成型加工介绍
陈双俊
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聚合物的成型加工:将聚合物或以聚合物 为基本成分,加入各种添加剂,在一定的 温度和压力下,将其转变为具有实用价值 的材料或制品的一种工艺过程。
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聚合物的成型加工方法分类
按聚合物的成型方法原理,大致可分为:
压延机成型还可用来制造人造革、墙纸、印 花或刻花复合材料等。
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4、模压成型 模压成型是热固性塑料主要的成型加工方法。
模压成型是指将计量好的成型物料加入闭合 的模具中,在热压下使树脂熔融、流 动充 满模腔,然后固化定型。
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聚合物成型加工原理 第二章
生产长径比很大的产品
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2.聚合物的拉伸过程 可延性来自于大分子的长链结构和柔性。当固体聚 合物在Tg-Tm(或Tf)间受到大于屈服强度的拉力作用时, 就会产生宏观拉伸变形。 应力-应变关系图:
横截面形状:
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试验方法与机理:
横截面形状:
螺线长,表示聚合物的流动性好。
螺线短,表示聚合物的流动性差。
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螺旋线的长度与加工条件、聚合物流变性、热性能的关系: (L/d)2=C(△pd2/△T)(ρ△H/ λη)
=C(△pd/ην)[(△H/△T)(ρνd/λ)]
纺丝过程中的拉伸和冷却作用也会使η↑,有利于细
流稳定性的提高。
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②要求纺丝材料必须具有较高的熔体强度。 与纺丝时的拉伸速度的稳定性和材料的凝聚能密度 有关。
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四.聚合物的可延性
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注意:在高弹态下进行加工时,关键问题是:在保持外 力作用下,把制品的温度迅速冷却到Tg以下。也就是说 要充分考虑到加工中的可逆形变,否则就得不到符合形
状尺寸要求的制品。
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(3)在C区,粘流态。大分子除 了链段运动以外,整个大分子链 在外力作用下也产生滑移。
c.聚合物的分子量和各种添加剂及其用量对流动性和加
高分子材料成型加工聚合物加工原理
4 稳定剂的选择 • 取决于制品,如硬质或软质制品、透明与否、一般使 用还是食品包装等等; • 成型加工方式:注射成型、硫化床涂层等加工温度高, 对热稳定剂的选择严格。
二、抗氧剂(防老剂)
1 自动氧化反应机理
NR自动氧化反应机理
CH3 CH3 • ~CH2-C=CH-CH2~ + O2→ ~CH-C=CH-CH2~ + HOO• CH3 ↓+O2 CH3 ~CH-C=CH-CH2~ → ~CH-C=CH-CH2~ O-O• O• CH3 CH3 ~CH2-C=CH-CH2—CH-C=CH-CH2~ ↓β断裂 O• CH3 O CH3 ~CH2-C=CH-CH2• + CH-C=CH-CH2~ 氧化结果:大分子断裂,生成带有醛、酮基团的小分子。
第二节 影响高分子材料性能的物理因素 一 相对分子质量及其分布
1 Tg随分子量增加而提高。 2 熔体粘度随分子量增加而增加,流动性下降,成型困难。 3 成型方法 注塑、挤出、吹塑对分子量要求不同(低→高)。 4 强度、热变形温度等性能随分子量增加而增加。 5 分子量分布对成型性和制品性能均有影响 (宽→窄) 橡胶→塑料→合成纤维
3 聚苯乙烯(Polystyrene,PS)
GPPS:本体法比悬浮法透明性高; 苯乙烯共聚物:HIPS(本体或悬浮)、EPS(悬浮)、 (本体或悬浮)、ABS(多种方法) AS
4 聚酰胺-6(Polyamide,PA-6)
开环聚合(熔融缩聚):常用品种; 碱聚合(阴离子):单体浇铸尼龙(MC尼龙),分子量高。
2 热稳定剂的作用
• • • • • •
中和HCl; 取代不稳定氯原子; 钝化杂质; 防止自动氧化; 与不饱和部位反应; 破坏碳正离子。
聚合物加工原理
1.什么是聚合物的力学三态,各自的特点是什么?各适用于什么加工方法?玻璃态、高弹态和粘流态称为聚合物的力学三态。
玻璃态:内能大,弹性模量大。
高分子主链键长、键角只能发生微小变化,形变很小,不能进行大变形的成型,主要进行冷加工,车、钻、锉、切螺纹。
高弹态:内能降低,弹性模量较低。
外力作用,分子主链发生运动,变形能力增大,形变可部分恢复,可进行大变形成型加工,可进行压延、中空成型、热成型。
粘流态:外力作用,整个分子链都可以运动,材料会发生持续变形,形变不可逆,可进行挤出、注射。
2、影响聚合物粘度的因素分别有哪些?对于高聚物熔体来说,影响粘度的因素有许多,应力、应变速率、温度、压力、分子参数和结构、相对分子质量分布、支化和添加剂等。
但归结起来有两个方面:(1)熔体内的自由体积因素,自由体积- 粘度ˉ(2)大分子长链间的缠结,凡能减少缠结作用因素,都能加速分子运动,粘度ˉ3、压力流动、收敛流动、拖拽流动的定义及各自常见发生场合。
压力流动:在简单的形状管道中因受压力作用而产生的流动。
<受力:压力、剪切力>;聚合物成型时在管内的流动多属于压力梯度引起的剪切流动。
如注射时流道内熔体的流动。
收敛流动:在截面积逐渐减小的流道中的流动。
<受力:压力、剪切力、拉伸力>;多发生在在锥形管或其他截面积逐渐变小的管道中。
拖拽流动:在具有部分动件的流道中的流动。
<受力:拉伸力、剪切力>,如在挤出机螺槽中的聚合物流动以及线缆包覆物生产口模中。
4、根据物料的变化特征可将螺杆分为几个阶段,它们各自的作用是什么?加料段(Ⅰ)、压缩段(Ⅱ)、均化段(Ⅲ)加料段(Ⅰ)作用:将料斗供给的料送往压缩段,塑料在移动过程中一般保持固体状态由于受热而部分熔化。
压缩段(Ⅱ)作用:压实物料,使物料由固体转化为熔体,并排除物料中的空气。
均化段(计量段)的作用:是将熔融物料,定容(定量)定压地送入机头使其在口模中成型。
聚合物加工原理
(7)翘曲 结晶后聚合物因分子链规整排列发生体积
收缩,结晶度越高,体积收缩越 大。结晶态制 件比非晶态制件更易因收缩不均发生翘曲,这 是因为聚合物在模内结晶不均匀造成的。
(8)表面粗糙度和透明度 结晶后的分子链规整排列会增加聚合物组织结
构的致密性,制件表面粗糙度将因此而降低,但由于 球晶会引起光波散射,透明度将会减小或丧失。聚合 物的透明性来自分子链的无定形排列。
4.2.4 取向对聚合物性能的影响
非结晶聚合物,取向是大分子及 其链段的有序排列结构,取向后聚合 物呈现明显的各向异性,在取向方位 力学性能显著提高,垂直于取向方位 的力学性能显著下降。
2、添加剂的分类(按照其作用和功能分类)
(1)特性添加剂
功能:赋予塑料制品某种特性,如柔韧、阻燃性等。 包括:增塑剂,填充剂、增强剂、偶联剂、着色剂、阻燃剂、
增强,抗拉强度也随着结晶度增大而提高。
(3)冲击韧度 结晶态聚合物因其分子链规整排列,冲击韧
度比非晶态时降低。
(4)弹性模量 结晶态聚合物的弹性模量比非晶态时小。
(5)热性能 结晶有助于提高聚合物的软化温度和热变形温度。
(6)脆性 结晶会使聚合物在注射模内的冷却时间缩短,使
成型后的制品具有一定的脆性。
什么是后结晶?
聚合物成型时一部分来不及结晶的区域在制 件成型后发生的继续结晶过程。后结晶常在初晶 的界面上生成并发展,促使聚合物内的晶体进一 步长大。
2、结晶对聚合物性能的影响
(1)密度 结晶意味着分子链已经排列成规整而紧
密的构型,分子间作用力强,密度随结晶度的 增大而提高。
(2)拉伸强度 由于结晶以后聚合物大分子之间作用力
3. 应力作用:应力↑,易取向。
(二)拉伸比的影响:
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(2)熔融温度和熔融时间 熔融温度和熔融时间 ↑,均相成核 熔融温度和熔融时间↑ 为主,结晶速度慢,晶体尺寸较 大; ↑结晶速度快,晶 反之,异相成核 反之,异相成核↑ 体小而均匀。
(3) 应力作用 晶体形态 a. a.晶体形态 � 无应力:对称球晶。 ↑:拉长球晶,串晶等。 � 应力 应力↑ 原因: 应力 ↑ 晶体中伸直链数 ↑。 应力↑ 晶体中伸直链数↑ 结晶速度 b. b.结晶速度 应力 ↑,结晶速度 ↑加快作用。 应力↑ ,结晶速度↑ 原因:初级晶核 —“ 原纤 ” 的浓度随拉伸 或剪切速率增大而升高。
相容性是指聚合物能够容纳尽可能多的添加剂并形成均匀、 稳定体系的功能。 添加剂只有与树脂间有良好的相容性才能长期、稳定、均 匀地存在于制品中,有效地发挥其功能。 如果相容性不好,则易发生 “出汗”或“喷霜”现象。
(2) 添加剂的耐久性
添加剂的损失主要有三条途径 :挥发、抽出和迁移, 添加剂的损失量主要与添加剂的分子量大小、在介质中的 溶解度及在树脂中的溶解度有关。 耐久性要求添加剂长期存在于制品中。
螺杆各段的功能 :主要功能是输送固体物料,要保证较高的固 加料段 加料段:主要功能是输送固体物料,要保证较高的固 体输送能力,螺槽的截面积应大,故螺槽深度应较 大,一般应为 0.1 ~0.15D ,并保持根径不变; 大,一般应为0.1 0.1~ 0.15D,并保持根径不变; :主要功能是压实并熔融物料,且将物料中夹 压缩段 压缩段:主要功能是压实并熔融物料,且将物料中夹 带的气体向加料段排出,为适应这一要求,通常使这 一段螺槽由深逐渐变浅,直至计量段的螺槽深度; 计量段 :主要功能是使熔体进一步塑化均匀,并使料 计量段:主要功能是使熔体进一步塑化均匀,并使料 流定量、定压地挤出,这段螺槽的深度比较浅,一般 为0.02 ~0.06D ,且根径不变。 0.02~ 0.06D,且根径不变。
1)聚合物的可挤压性
是指 聚合物 通过挤压作用形变时获得 可挤压性是指 是指聚合物 聚合物通过挤压作用形变时获得 • 可挤压性 形状和保持形状的能力。 • 主要取决于熔体的剪切粘度和拉伸粘度 • 表征参数:熔融指数(Melt Flow Index,MI 或MFI) 熔融指数仪 加工方法与熔融指数值
2)聚合物的可模塑性
2、干掺混
定义:两种或两种以上粉状固体物的混合,过程中允许 加进很少量的液体组分。 常用于制备粉状成型物料,也用于塑料或胶料配制 时粉料组分的预混合。 设备:转鼓式混合机、桨叶式混合机、螺带式混合机
3、捏合
定义:粉状固体物或少量的液体物与粉体介质、纤维状 固体介质以及糊状介质的混合操作。 常用于湿粉状、纤维状和糊状物料的制备。
( 2)稳定剂
功能:阻缓或停止塑料在物理的 (如热、光 ) 和化学的 (氧、微生物 )因素作用下的降解, 包括:热稳定剂、光稳定剂、抗氧剂和抗微生物剂等。
(3)加工添加剂
功能:使塑料易于成型或提高成型效率 包括:润滑剂、脱模剂和发泡剂 (亦属于特性添加剂 )等。
3、选用添加剂应注意的问题
(1)添加剂与树脂间的相容性
• 可模塑性是指材料在温度和压力作用下形变和在 模具中模制成型的能力。 方法:螺旋流动试验。 表征方法:螺旋流动试验。 • 表征
3)聚合物的可纺性
• 可纺性是指聚合物材料通过加工形成连续的 固态纤维的能力。 • 熔体细流的稳定性表征: Lmax/d=36(vη/γF ) 式中,
Lmax:熔体细流的最大稳定长度; d:喷丝孔直径; v:流出速度; η :熔体粘度; γ F:熔体表面张力。
:依靠电加热将固体物料转变成熔体,塑化和 干法挤出 干法挤出:依靠电加热将固体物料转变成熔体,塑化和 挤出可在同一设备上进行,挤出塑性连续体的定型处理 仅为简单的冷却操作。 :需用有机溶剂将成型物料充分软化后再塑化, 湿法挤出 湿法挤出: 因此塑化和挤出必须在两个设备中各自独立完成,挤出物 的定型处理则依靠脱除溶剂的操作来完成。
2、结晶对聚合物性能的影响 (1)密度 结晶意味着分子链已经排列成规整而紧 密的构型,分子间作用力强,密度随结晶度的 增大而提高。 (2)拉伸强度 由于结晶以后聚合物大分子之间作用力 增强,抗拉强度也随着结晶度增大而提高。
(3)冲击韧度 结晶态聚合物因其分子链规整排列,冲击韧 度比非晶态时降低。 (4)弹性模量 结晶态聚合物的弹性模量比非晶态时小。 (5)热性能 结晶有助于提高聚合物的软化温度和热变形温度。 (6)脆性 结晶会使聚合物在注射模内的冷却时间缩短,使 成型后的制品具有一定的脆性。
4)聚合物的可延性
• 可延性表示无定型或半结晶聚合物在一个或两 个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。 • 取决于材料产生塑性形变的能力和应变硬化作 用。 • 可延性测定: 小型牵伸试验机 断裂伸长率εb
4.1.2 加工成型过程中影响结晶的因素
冷却温差 △T较小 →缓冷过程,均 (1) 冷却速度: 冷却速度:冷却温差 冷却温差△ 较小→ 相成核,易形成大球晶,使制品发脆,力学性能降 低; △T较大 →骤冷(淬火)过程。大分子链段重排 低;△ 较大→ 的松弛过程滞后于温度变化速度,使结晶温度下 降,甚至形成过冷液体,制品具有明显的体积松散 △T中等 →表面结晶较 性,结构不均引起内应力; 性,结构不均引起内应力;△ 中等→ 快,内部结晶较慢,理论上可获得晶核数量与其生 长速率间最有利的比例关系。
(3)添加剂对加工条件及制品用途的适应性
某些树脂的加工温度较高,应考虑所选添加剂是否会 分解,添加剂对模具、设备有无腐蚀作用。不同用途 的制品对添加剂的毒性、导电性及热性能等有不同的 要求,例如食品包装膜要求无毒,应选用的添加剂与 一般包装用的塑料膜的添加剂是不同的。
(4)添加剂配合中的协同作用和对抗作用
4.1.3聚合物结晶对制件性能的影响:
↑ 抗拉强度 ↑ ,抗弯强 ① 结晶度 结晶度↑ 抗拉强度↑ 度↑,弹性模量 ↑,但结晶度过 ,弹性模量↑ 高则材料变脆; ② 微晶有利于提高聚合物冲击强 度,而大球晶使冲击强度 ↓。 度,而大球晶使冲击强度↓
1、二次结晶和后结晶 什么是二次结晶? 指结晶后期发生在初晶结构下不完善的部位, 或是发生在初始结晶残留下的非晶区内的结晶现象。 什么是后结晶? 聚合物成型时一部分来不及结晶的区域在制 件成型后发生的继续结晶过程。后结晶常在初晶 的界面上生成并发展,促使聚合物内的晶体进一 步长大。
A(螺杆加料段第一个螺槽与均化段最后一个 ③ 压缩比 压缩比A ↑,塑料受到的挤压作用 ↑; 螺槽的容积比):压缩比 螺槽的容积比):压缩比↑ ,塑料受到的挤压作用↑ 2~5; A通常为 通常为2 φ,螺纹与螺杆横断面的夹角): ④ 螺旋角( 螺旋角(φ ,生产能力 ↑,对塑料的剪切作用和挤压力 ↓。通 φ↑ φ↑,生产能力 ,生产能力↑ ,对塑料的剪切作用和挤压力↓ 常φ=10 ~ 30o, =直径,则 φ=17o41’; 若用等距螺杆,螺距 若用等距螺杆,螺距= 直径,则φ h): h↓,剪切速率 ↑,传热效率 ↑, ⑤ 螺槽深度( 螺槽深度(h ):h ,剪切速率↑ ,传热效率↑ ↑,生产率 ↓。 混合及塑化效率 混合及塑化效率↑ ,生产率↓ 热敏性塑料(如 PVC )宜用深螺槽, 热敏性塑料(如PVC PVC)宜用深螺槽, 熔体粘度低且热稳定性好的塑料(如聚酰胺等)宜用浅 螺槽。
4.2 成型加工过程中聚合物的取向 4.2.0 序言
( 1 ) 取向 线性高分子充分伸展时,长度与宽度相差极大 (几百、几千、几万倍)。这种结构上悬殊的不 对称性使它们在某些情况下很容易沿某个特定方 向占优势平行排列,这种现象就称为 取向。 聚合物的大分子及其链段或结晶聚合物的微晶 粒子在应力作用下形成的有序排列叫取向结构。
设备:高速捏合机、桨式捏合机
4、塑炼
定义:指塑性状态的聚合物与液状物或粉状物及短纤维 状固体物的塑性混合。 设备:双辊开炼机、密炼机、塑化挤出机
6.1 挤出成型
★ 定义:也称挤压成型,它是借助螺杆的旋转加压(或柱 定义: 塞加压)方式,使受热熔化的塑料强行通过口模而成为具 有恒定截面的连续型材的一种成型方法。 ★ 分类:按挤出过程中成型物料塑化方式的不同
4.2.4 取向对聚合物性能的影响
非结晶聚合物,取向是大分子及 其链段的有序排列结构,取向后聚合 物呈现明显的各向异性,在取向方位 力学性能显著提高,垂直于取向方位 的力学性能显著下降。
2、添加剂的分类(按照其作用和功能分类)
(1)特性添加剂Biblioteka 功能:赋予塑料制品某种特性,如柔韧、阻燃性等。 包括:增塑剂,填充剂、增强剂、偶联剂、着色剂、阻燃剂、 抗静电剂、防雾剂、冲击改性剂、降解剂等。
4.2.3 影响取向的因素
(一)温度和应力 1. 温度的影响: ηa↓有利于取向 ↑ T T↑ 也有利于解取向
矛盾因素决定 了取向程度。
2. 冻结取向结构的温度条件: Tp 与凝固温度 Ts (对结晶聚 ① 加工温度 加工温度Tp Tp与凝固温度 与凝固温度Ts Ts(对结晶聚 Tm ,非晶聚合物为 Tg )之差: 合物为 合物为Tm Tm,非晶聚合物为 ,非晶聚合物为Tg Tg)之差: ΔT。ΔT↑,松弛时间 ↑,易解取 Tp-Ts= Tp-Ts=Δ ,松弛时间↑ Tp-Tm<Tp-Tg ,故结晶聚合物取向 向。由于 向。由于Tp-Tm<Tp-Tg Tp-Tm<Tp-Tg,故结晶聚合物取向 度较高。 Tp 降到 Ts 的速度越快, ② 降温速度:从 降温速度:从Tp Tp降到 降到Ts Ts的速度越快, 越易冻结。 ↑,比热 ↑, ③ 物理性能:结晶熔化热 物理性能:结晶熔化热↑ ,比热↑ ↓,冷却速度 ↓,有利解取向。 导热系数 导热系数↓ ,冷却速度↓
(4) 杂质: :起成核作用,加促结晶,使球晶变小。 促进 促进: (5)溶剂:有些溶剂可促进结晶过程,如水对尼龙 及聚酯。 (6)链结构:规整性:规整度 ↑,对称性 ↑(无手 )链结构:规整性:规整度↑ ,对称性↑ ↑ 性碳等)结晶能力 性碳等)结晶能力↑ ↑,结晶能力 ↑ 柔顺性:柔性 柔顺性:柔性↑ ,结晶能力↑ 其它结构因素:①支化:规整性 ↓结晶能力 ↓ 支化:规整性↓ 结晶能力↓ ↓,结晶能 ②交联:链活动性 交联:链活动性↓ 力↓ ↓,结晶能 ③分子间力:柔性 分子间力:柔性↓ 力↓;但作用强烈或 ↑。 有氢键,结晶 有氢键,结晶↑