高分子加工工程复习题(含部分答案)
高分子改性复习题及答案
简答题:接枝共聚反应的原理是什么?答:接枝共聚反应首先要形成活性接枝点,各种聚合机理的引发剂或催化剂都能为接枝共聚提供活性种,而后产生接枝点。
活性点处于链的末端,后才形成接枝共聚物。
1、从嵌段共聚物的角度来说,热塑性弹性体的组成是什么?各组成的作用是什么?答:热塑性弹性体是由大量的软嵌段和少量的硬嵌段组成的两相嵌段共聚物。
软硬两种嵌段各有各的用处,软嵌段提供柔韧的弹性,而硬嵌段则提供物理交联点和起填料的功能。
2、反应挤出过程对工艺条件的要求是什么?答:①高效率的混合功能:②高效率的脱挥功能③高效率的向外排热功能④合理的停留时间⑤强输送能力和强剪切功能1、什么是热力学相容性和工艺相容性?为什么说工艺相容性比热力学相容性应用更普遍?答:热力学相容性是指两种聚合物在热和比例时都能形成稳定的均相体系的能力,即指聚合物在分子尺寸上相容,形成均相共混体系。
工艺相容性是指由于聚合物的分子质量很高,黏度特别大,靠机械力场将两种混合物强制分散混合后,各项的自动析出或凝聚的现象也很难产生,故仍可长期处于动力学稳定状态,并可获得综合性能良好的共混体系。
因为工艺相容性仅仅是一个工艺上比较的概念,期含义是指两种材料共混对分散的难易程度,和所得的共混物的动力学稳定性,对于聚合物而言,相容性有两方面含义:一是可以混合均匀的程度,二是混合的聚合物分子间作用力,若分子间的作用力越相近,则越容易分散均匀,分散性越好。
2、影响聚合物共混的结构形态因素是什么?简述如何影响。
答:①两相组成的配比:在“海-岛”结构两相体系共混物中,确定哪一相为连续相,哪一相为分散相具有重要意义,可计算理论临界含量。
小于26%为分散相,大于74%为连续相。
②熔体黏度:黏度低的一相倾向于生成连续相,黏度高的一项倾向于生成分散相。
③黏度与配比的综合影响④粘度比、剪切应力及界面的综合影响:当分散相与之连续相黏度相等时,分散相粒径d达到一个最小值,当界面张力降低时,分散相颗粒粒径d变小,当剪切应力增大时,分散相粒径降低。
高分子材料成型加工(考试重点及部分习题答案)
高分子材料成型加工考试重点内容及部分习题答案第二章高分子材料学1、热固性塑料:未成型前受热软化,熔融可塑制成一定形状,在热或固化剂作用下,一次硬化成型。
受热不熔融,达到一定温度分解破坏,不能反复加工。
在溶剂中不溶。
化学结构是由线型分子变为体型结构。
举例:PF、UF、MF2、热塑性塑料:受热软化、熔融、塑制成一定形状,冷却后固化成型。
再次受热,仍可软化、熔融,反复多次加工。
在溶剂中可溶。
化学结构是线型高分子。
举例:PE聚乙烯,PP聚丙烯,PVC聚氯乙烯。
3、通用塑料:是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。
4、工程塑料:具有较好的力学性能,拉伸强度大于50MPa,冲击强度大于6kJ/m2,长期耐热温度超过100度的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀可作为结构材料。
举例:PA聚酰胺类、ABS、PET、PC5、缓冷:Tc=Tmax,结晶度提高,球晶大。
透明度不好,强度较大。
6、骤冷(淬火):Tc<Tg,大分子来不及重排,结晶少,易产生应力。
结晶度小,透明度好,韧性好。
定义:是指熔融状态或半熔融状态的结晶性聚合物,在该温度下保持一段时间后,快速冷却使其来不及结晶,以改善制品的冲击性能。
7、中速冷:Tc>=Tg,有利晶核生成和晶体长大,性能好。
透明度一般,结晶度一般,强度一般。
8、二次结晶:是指一次结晶后,在一些残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内,继续结晶并逐步完善的过程。
9、后结晶:是指聚合物加工过程中一部分来不及结晶的区域,在成型后继续结晶的过程。
第三章添加剂1、添加剂的分类包括工艺性添加剂(如润滑剂)和功能性添加剂(除润滑剂之外的都是,如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂)2、稳定剂:防止或延缓高分子材料的老化,使其保持原有使用性能的添加剂。
针对热、氧、光三个引起高分子材料老化的主要因素,可将稳定剂分为热稳定剂、抗氧剂(防老剂)、光稳定剂。
热稳定剂是一类能防止高分子材料在成型加工或使用过程中因受热而发生降解或交联的添加剂。
高分子材料基础复习题答案
高分子材料基础复习题答案(总11页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--高分子复习一、名词解释1、单体单元:与单体分子的原子种类和各种原子的个数完全相同、仅电子结构有所改变的结构单元。
2、重复单元:重复组成高分子分子结构的最小的结构单元。
也称重复单元、链节。
3、构型:指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
这种排列是稳定的,要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。
4、构象:是指分子中的原子或原子团由于C-C单键内旋转而形成的空间排布(位置、形态),是物理结构。
5、柔顺性:高分子链能够通过内旋转作用改变其构象的性能称为高分子链的柔顺性。
6、熔体纺丝:是将聚合物加热熔融,通过喷丝孔挤出,在空气中冷却固化形成纤维的化学纤维纺丝方法。
7、胶粘剂:它是一种能够把两种同类或不同类材料紧密地结合在一起的物质。
8、生胶:没有加入配合剂且尚未交联的橡胶,一般由线型大分子或带有支链的线型大分子构成,可以溶于有机溶剂。
9、硫化胶:混炼胶在一定的温度、压力和时间作用下,经交联由线型大分子变成三维网状结构而得到的橡胶。
一般不溶于溶剂。
10、应变:材料在外力作用下,其几何形状和尺寸所发生的变化称应变或形变,通常以单位长度(面积、体积)所发生的变化来表征。
11、弹性模量:是指在弹性形变范围内单位应变所需应力的大小。
是材料刚性的一种表征。
12、塑料:塑料是以聚合物为主要成分,在一定条件(温度、压力等)下可塑成一定形状并且在常温下保持其形状不变的材料。
13、功能高分子材料:具有特定的功能作用,可做功能材料使用的高分子化合物。
14、复合材料:由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质,用适当的工艺方法组合起来,而得到的具有复合效应的多相固体材料。
15、缩聚反应:通过单体分子中的某些官能团之间的缩合聚合成高分子的反应。
16、结构单元:聚合物分子结构中出现的以单体结构为基础的原子团。
高分子习题及部分答案
第一章一.填空题1 .药用辅料广义上指的是能将药理活性物质制备成药物制剂的各种添加剂,其中具有高分子特征的辅料,一般被称为药用高分子辅料。
2 .辅料有可能改变药物从制剂中释放的速度或稳定性,从而影响其生物利用度。
3.药用高分子辅料在药用辅料中占有很大的比重,现代的制剂工业,从包装到复杂的药物传递系统的制备,都离不开高分子材料,其品种的多样化和应用的广泛性表明它的重要性。
二.选择题1 .下面哪项不是有关药用高分子材料的法规(D )A .《中华人民共和国药品管理法》B .《关于新药审批管理的若干补充规定》C .《药品包装用材料容器管理办法(暂行)》D .《药品生产质量管理办法》2 .淀粉的改性产物可分为(A )A .梭甲基淀粉钠和可压性淀粉B .搜甲基淀粉钠和支链淀粉C .可压性淀粉和支链淀粉D .直链淀粉和梭甲基淀粉钠3 .依据用途分,下列哪项不属于药用高分子材料(C )A .在传统剂型中应用的高分子材料B .控释、缓释制剂和靶向制剂中应用的高分子材料C .前体制剂中应用的高分子材料D 包装用的材料三.简答题1 .药用高分子材料学研究的任务是什么?答:( 1 )高分子材料的一般知识,如命名、分类、化学结构;高分子的合成反应及化学反应(缩聚、加聚、共聚、聚合物的改性与老化);高分子材料的化学特性和物理、力学性能。
( 2 )药用高分子材料的来源、生产、化学结构、物理化学性质和应用。
2. 高分子材料作为药物载体的先决条件是什么?答(1 )适宜的载药能力;( 2 )载药后有适宜的释药能力;( 3 )无毒、无抗原性,并具有良好的生物相容性。
( 4 )为适应制剂加工成型的要求,还需具备适宜的分子量和物理化学性质。
第二章一.填空1.聚合反应(Po lylnerization )是指由低分子单体合成高分子化合物的化学反应。
按照单体与聚合物在元素组成和结构上的变化,分为加聚反应和缩聚反应;按照聚合机理的不同分为缩聚反应、链锁聚合和逐步聚合2.链锁聚合根据反应活性中心的不同又可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合,它们的反应活性中心分别为自由基、阳离子、阴离子3.自由基聚合引发剂一般结构上具有弱键容易分解成自由基。
高分子材料成型加工考试重点及部分习题答案
高分子材料成型加工考试重点内容及部分习题答案第二章高分子材料学1、热固性塑料:未成型前受热软化,熔融可塑制成一定形状,在热或固化剂作用下,一次硬化成型。
受热不熔融,达到一定温度分解破坏,不能反复加工。
在溶剂中不溶。
化学结构是由线型分子变为体型结构。
举例:PF、UF、MF2、热塑性塑料:受热软化、熔融、塑制成一定形状,冷却后固化成型。
再次受热,仍可软化、熔融,反复多次加工。
在溶剂中可溶。
化学结构是线型高分子。
举例:PE聚乙烯,PP聚丙烯,PVC 聚氯乙烯。
3、通用塑料:是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。
4、工程塑料:具有较好的力学性能,拉伸强度大于50MPa,冲击强度大于6kJ/m2,长期耐热温度超过100度的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀可作为结构材料。
举例:PA聚酰胺类、ABS、PET、PC5、缓冷:Tc=Tmax,结晶度提高,球晶大。
透明度不好,强度较大。
6、骤冷(淬火):Tc<Tg,大分子来不及重排,结晶少,易产生应力。
结晶度小,透明度好,韧性好。
定义:是指熔融状态或半熔融状态的结晶性聚合物,在该温度下保持一段时间后,快速冷却使其来不及结晶,以改善制品的冲击性能。
7、中速冷:Tc>=Tg,有利晶核生成和晶体长大,性能好。
透明度一般,结晶度一般,强度一般。
8、二次结晶:是指一次结晶后,在一些残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内,继续结晶并逐步完善的过程。
9、后结晶:是指聚合物加工过程中一部分来不及结晶的区域,在成型后继续结晶的过程。
第三章添加剂1、添加剂的分类包括工艺性添加剂(如润滑剂)和功能性添加剂(除润滑剂之外的都是,如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂)2、稳定剂:防止或延缓高分子材料的老化,使其保持原有使用性能的添加剂。
针对热、氧、光三个引起高分子材料老化的主要因素,可将稳定剂分为热稳定剂、抗氧剂(防老剂)、光稳定剂。
热稳定剂是一类能防止高分子材料在成型加工或使用过程中因受热而发生降解或交联的添加剂。
高分子材料成型加工(考试重点及部分习题答案)
高分子材料成型加工考试重点内容及部分习题答案第二章高分子材料学1、热固性塑料:未成型前受热软化,熔融可塑制成一定形状,在热或固化剂作用下,一次硬化成型。
受热不熔融,达到一定温度分解破坏,不能反复加工。
在溶剂中不溶。
化学结构是由线型分子变为体型结构。
举例:PF、UF、MF2、热塑性塑料:受热软化、熔融、塑制成一定形状,冷却后固化成型。
再次受热,仍可软化、熔融,反复多次加工。
在溶剂中可溶。
化学结构是线型高分子。
举例:PE聚乙烯,PP聚丙烯,PVC聚氯乙烯。
3、通用塑料:是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。
4、工程塑料:具有较好的力学性能,拉伸强度大于50MPa,冲击强度大于6kJ/m2,长期耐热温度超过100度的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀可作为结构材料。
举例:PA聚酰胺类、ABS、PET、PC5、缓冷:Tc=Tmax,结晶度提高,球晶大。
透明度不好,强度较大。
6、骤冷(淬火):Tc<Tg,大分子来不及重排,结晶少,易产生应力。
结晶度小,透明度好,韧性好。
定义:是指熔融状态或半熔融状态的结晶性聚合物,在该温度下保持一段时间后,快速冷却使其来不及结晶,以改善制品的冲击性能。
7、中速冷:Tc>=Tg,有利晶核生成和晶体长大,性能好。
透明度一般,结晶度一般,强度一般。
8、二次结晶:是指一次结晶后,在一些残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内,继续结晶并逐步完善的过程。
9、后结晶:是指聚合物加工过程中一部分来不及结晶的区域,在成型后继续结晶的过程。
第三章添加剂1、添加剂的分类包括工艺性添加剂(如润滑剂)和功能性添加剂(除润滑剂之外的都是,如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂)2、稳定剂:防止或延缓高分子材料的老化,使其保持原有使用性能的添加剂。
针对热、氧、光三个引起高分子材料老化的主要因素,可将稳定剂分为热稳定剂、抗氧剂(防老剂)、光稳定剂。
热稳定剂是一类能防止高分子材料在成型加工或使用过程中因受热而发生降解或交联的添加剂。
高分子化学复习题(答案)
高分子化学复习题一、判断题1、高分子是指由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成的相对分子量在10000以上的化合物(√)2、平均分子量相同的的聚合物,分子量分布一定相同。
(× )3、分散性相同的聚合物,分子量也相同。
(× )4、涤纶树脂是杂链聚合物。
(√ )5、聚甲基丙烯酸甲酯中结构单元和重复单元是相同的。
(√ )6、温度低于Tg时,非晶态聚合物处于玻璃态。
(√ )7、温度高于Tg(玻璃化温度)低于Tf (粘流温度)时,非晶态聚合物处于粘流态。
(×)8、温度高于Tm时,分子量较高的结晶型聚合物处于粘流态。
(× )9、Tg是非晶型聚合物的使用上限温度;Tm是结晶型聚合物的使用上限温度。
(√ )10、缩聚物的分子量是单体的整数倍。
(× )1、体型缩聚的产物具有可溶可熔性。
(× )2、在缩聚反应中,聚合度随时间或反应程度无明显增加。
(× )3、对于平衡常数较小的缩聚反应,要得到较高分子量的聚合物,需要将小分子浓度控制的很小。
(× )4、在线性缩聚反应中,可以用反应程度控制分子量。
(× )5、在线性缩聚反应中,一开始单体的转化率就很大,但没有形成高分子聚合物。
(√)6、体型缩聚反应中,为了不发生“粘釜”现象,必须控制反应程度大于凝胶点Pc。
(×)7、2-2体系(bBb+aAa)可以形成体型缩聚物。
(× )8、2体系(bRa)可以形成线型缩聚物。
(√ )9、2-3体系只能形成线型缩聚物。
(× )10、在2体系缩聚反应中,加入单官能团物质越多,形成聚合物的分子量越大。
(× )11、在2-2体系中,摩尔系数增大,聚合物的分子量也增大。
(√)12、合成尼龙-66的缩聚反应是均缩聚反应。
(×)13、在缩聚反应中,通常利用转化率来描述该反应与产物聚合度间的关系。
(× )14、缩聚反应中,两单体的配料比对聚合度无影响。
《高分子材料成型加工》课后部分习题参考答案
2.分别区分“通用塑料”和“工程塑料”,“热塑性塑料”和“热固性塑料”,“简单组分高分子材料”和“复杂组分高分子材料”,并请各举2~3例。
答:通用塑料:一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。
通用塑料有:PE,PP,PVC,PS 等;工程塑料:是指拉伸强度大于50MPa,冲击强度大于6kJ/m2 ,长期耐热温度超过100℃的,刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀等,可代替金属用作结构件的塑料。
工程塑料有:PA,PET,PBT,POM等;工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料,是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。
日本业界将它定义为“可以做为构造用及机械零件用的高性能塑料,耐热性在100℃以上,主要运用在工业上”。
热塑性塑料:加热时变软以至流动,冷却变硬,这种过程是可逆的,可以反复进行。
聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚,氯化聚醚等都是热塑性塑料。
(热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构,分子链之间无化学键产生,加热时软化流动、冷却变硬的过程是物理变化;)热固性塑料:第一次加热时可以软化流动,加热到一定温度,产生化学反应一交链固化而变硬,这种变化是不可逆的,此后,再次加热时,已不能再变软流动了。
正是借助这种特性进行成型加工,利用第一次加热时的塑化流动,在压力下充满型腔,进而固化成为确定形状和尺寸的制品。
这种材料称为热固性塑料。
(热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的,固化后分子链之间形成化学键,成为三维的网状结构,不仅不能再熔触,在溶剂中也不能溶解。
)酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、不饱和聚酯、有机硅等塑料,都是热固性塑料。
简单组分高分子材料:主要由高聚物组成(含量很高,可达95%以上),加入少量(或不加入)抗氧剂、润滑剂、着色剂等添加剂。
如:PE、PP、PTFE。
复杂组分高分子材料:复杂组分塑料则是由合成树脂与多种起不同作用的配合剂组成,如填充剂、增塑剂、稳定剂等组成。
高分子加工工程复习题(含部分答案)
《高分子加工工程》主要习题第一章绪论1. 何谓成型加工?高分子材料成型加工的基本任务是什么?将聚合物(有时加入各种添加剂、助剂或改性材料)转变为制品或实用材料的一种工程技术。
1.研究各种成型加工方法和技术;2.研究产品质量与各种因素之间的关系;3.研究提高产量和降低消耗的途径。
2.A.B.悬浮体先3.a.b.结构:c.性质:方法条件不当而进行:温度过高、时间过长而引起的降解4. 聚合物成型加工方法是如何分类的?简要分为那几类?1.根据形变原理分6类:a.熔体加工:b.类橡胶状聚合物的加工:c.聚合物溶液加工:d.低分子聚合物和预聚体的加工:e. 聚合物悬浮体加工:f.机械加工:2.根据加工过程中有无物理或化学变化分为三类:a.主要发生物理变化:b.主要发生化学变化:c.既有物理变化又有化学变化:5. 简述成型加工的基本工序?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。
4.6.优点:a.缺点:a.7.8.1新……第二章1可塑性、指物体在外力作用下发生永久形变和流动的性质。
可挤压性、可挤压性是指聚合物受到挤压作用形变时,获得形状和保持形状的能力。
可模塑性、聚合物在温度和压力作用下变形和在模具中模塑成型的能力。
可延性、是指无定形或结晶固体聚合物在一个或二个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。
可纺性、指聚合物通过加工形成连续固体纤维的能力。
牛顿流体、非牛顿流体、假塑性流体、胀塑性流体、拉伸粘度、拉伸应力与拉伸应变速率的比值,剪切粘度、滑移、高分子在导管中流动时,在管壁处是时停时动的,这种现象称为滑移。
端末效应、包括入口效应和出口效应。
5、为什么聚合物表现出可纺性,而小分子不具有可纺性?一般,聚合物熔体粘度η很大,而它的表面张力较小,因此η/ γf的比值较大。
这种关系是聚合物具有可纺性的重要条件。
而低分子与高分子相比,它的粘度很小,所以不具可纺性。
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。
高分子物理测试题(含参考答案)
高分子物理测试题(含参考答案)一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、橡胶的使用温度范围是( )。
A、Tg~T之间B、T以上C、Tg以上正确答案:A2、用显微镜观察球晶半径随时间的变化,从而求得的结晶速度参数是A、t1/2B、Avrami公式中的速率常数KC、结晶线生长率正确答案:C3、下列因素中,引起聚合物爬杆效应的是( )。
A、黏性行为B、弹性行为C、温度效应正确答案:B4、增加分子极性,聚合物的玻璃化温度将( )A、下降B、升高C、保持不变正确答案:B5、高聚物在交变应力的作用下,与能量损耗有关的模量是( )。
A、储存模量和损耗模量B、储存模量C、损耗模量正确答案:C6、高分子的下列性质中,随高分子的柔顺性增加而增加的是A、TgB、TmC、结晶能力正确答案:C7、1, 4-丁二烯聚合可以形成顺式和反式两种构型,它们被称为( )A、旋光异构体B、间同异构体C、几何异构体正确答案:C8、聚合物溶液在搅拌下结晶时可以形成A、球晶B、串晶C、单晶正确答案:B9、熔融指数的单位是( )A、泊B、秒C、克正确答案:C10、橡胶在伸长的过程中会( )。
A、无热量变化B、放热C、吸热正确答案:B11、某聚合物拉伸时发生脆性断裂,说明( )。
A、拉伸强度低于剪切强度B、拉伸强度高于剪切强度正确答案:A12、如果C—C键长为l=1.54×10~10m,则聚合度为1000的聚乙烯自由结合链的根均方末端距为:√r2=(A、4.87×10-9mB、6.89×10-9mC、9.74×10-9m正确答案:B13、凝胶色谱柱内载体的孔洞体积愈大,则其分离效率(A、不确定B、愈高C、没影响D、愈低正确答案:B14、在下列聚合物中,结晶能力最强的是A、无规聚苯乙烯B、等规聚苯乙烯C、苯乙烯-丁二烯共聚物正确答案:B15、在下列情况下,非极性交联聚合物(溶度参数为δ2)在溶剂(溶度参数为δ1)中的平衡溶胀比最大的是A、δ1=δ2B、不确定C、δ1>δ2D、δ1<δ2正确答案:A16、非极性聚合物溶解在非极性溶剂中,混合热△Hm为(A、不确定B、△Hm>0C、△Hm=0D、△Hm<0正确答案:B17、交联高聚物蠕变过程中的形变包括( )。
《高分子材料加工工艺》复习资料习题答案
《⾼分⼦材料加⼯⼯艺》复习资料习题答案⾼分⼦材料加⼯⼯艺第⼀章绪论1.材料的四要素是什么?相互关系如何?答:材料的四要素是:材料的制备(加⼯)、材料的结构、材料的性能和材料的使⽤性能。
这四个要素是相互关联、相互制约的,可以认为:1)材料的性质与现象是新材料创造、发展及⽣产过程中,⼈们最关注的中⼼问题。
2)材料的结构与成分决定了它的性质和使⽤性能,也影响着它的加⼯性能。
⽽为了实现某种性质和使⽤性能,⼜提出了材料结构与成分的可设计性。
3)材料的结构与成分受材料合成和加⼯所制约。
4)为完成某⼀特定的使⽤⽬的制造的材料(制品),必须是最经济的,且符合社会的规范和具有可持续发展件。
在材料的制备(加⼯)⽅法上,在材料的结构与性能关系的研究上,在材料的使⽤上,各种材料都是相互借鉴、相互渗透、相互补充的。
2.什么是⼯程塑料?区分“通⽤塑料”和“⼯程塑料”,“热塑性塑料”和“热固性塑料”。
答:按⽤途和性能分,⼜可将塑料分为通⽤塑料和⼯程塑料。
产量⼤、价格低、⽤途⼴、影响⾯宽的⼀些塑料品种习惯称之为通⽤塑料。
⼯程塑料是指拉伸强度⼤于50MPa,冲击强度⼤于6kJ/m2,长期耐热温度超过100℃的、刚性好、蠕变⼩、⾃润滑、电绝缘、耐腐蚀性优良等的、可替代⾦属⽤作结构件的塑料。
但这种分类并不⼗分严格,随着通⽤塑料⼯程化(亦称优质化)技术的进展,通过改性或合⾦化的通⽤塑料,已可在某些应⽤领域替代⼯程塑料。
热塑性塑料⼀般是线型⾼分⼦,在溶剂可溶,受热软化、熔融、可塑制成⼀定形状,冷却后固化定型;当再次受热,仍可软化、熔融,反复多次加⼯。
例如:PE、PP、PVC、ABS、PMMA、PA、PC、POM、PET、PBT。
热固性塑料⼀般由线型分⼦变为体型分⼦,在溶剂中不能溶解,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;⼀当成型后,再次受热不熔融,达到⼀定温度分解破坏,不能反复加⼯。
如PF(酚醛树脂)、UF(脲醛树脂)、MF(三聚氰胺甲醛树脂)、EP(环氧树脂)、UP(不饱和树脂)等。
高分子材料成型加工原理复习题及答案
高分子材料加工成型原理考试复习资料考试题型1.填空题2512.选择题1023.名词解释534.解答题565.论述题110可挤压性是指聚合物通过挤压作用是获得形状和保持形状的能力;可挤压性主要取决于熔体的剪切粘度和拉伸粘度;熔融指数是评价热塑性聚合物特别是聚烯烃的挤压性的一种简单而实用的方法,它是在熔融指数仪中测定的;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;可模塑性主要取决于材料的流变性,热性质和其它物理力学性质;聚合物的可延性取决于材料产生塑性形变的能力和应变硬化能力作用;由于松弛过程的存在,材料的形变必然落后于应力的变化,聚合物对外力响应的这种滞后现象称为滞后效应或弹性滞后;聚合物熔体的流变行为按作用力可分为剪切流动、拉伸流动;均相成核又称散现成核,是纯净的聚合物中由于热起伏而自发的生成晶核的过程,过程中晶核的密度能连续上升;异相成核又称瞬时成核是不纯净的聚合物中某些物质起晶核作用成为结晶中心,引起晶体生长过程,过程中晶核密度不发生变化;在Tg~Tm温度范围内,常对制品进行热处理以加速聚合物的二次结晶或后结晶的过程,热处理为一松弛过程,通过适当的加热能促使分子链段加速重排以提高结晶度和使晶体结构趋于完善;通常热处理的温度控制在聚合物最大结晶速度的温度Tmax;塑料成型加工一般包括原料的配制和准备、成型及制品后加工等几个过程;混合过程一般是靠扩散、对流、剪切三种作用来完成;衡量其混合效果需从物料的分散程度和组成的均匀程度两方面来考虑;最常见的螺杆直径为45~150毫米;长径比L/D一般为18~25;压缩比是螺杆加料段最初一个螺槽容积于均化段最后一个螺槽容积之比,表示塑料通过螺杆全长范围时被压缩的倍数,压缩比愈大塑料受到的挤压作用愈大;根据物料的变化特征可将螺杆分为加料段、压缩段和均化段;锁模机构在启闭模具的各阶段的速度都不一样的,闭合时应先快后慢,开启时则应先慢后快再转慢;利用本身特定形状,使塑料或聚合物成型为具有一定形状和尺寸的制品的工具称模具;浇注系统是指塑料熔体从喷嘴进入型腔前的流道部分,包括主流道、分流道、浇口等;完成一次注射成型所需的时间称注射周期或称总周期;压制成型的加料方法可以分为重量法、容量法、计数法;分离力与辊筒的半径、长度和速度成正比,而和辊间距称反比;通常可将辊筒设计和加工成略带腰鼓型,或调整两辊筒的轴,使其交叉一定角度或加预应力,就能在一定程度上克服或减轻分离力的有害作用,提高压延制品厚度的均匀性;在压延过程中,热塑性塑料由于受到很大的剪切应力的作用,因此大分子会顺着薄膜前进方向发生定向作用,使生成的薄膜在物理机械性能上出现各向异性,这种现像称为压延效应;压延效应的大小,受压延温度、转速、供料厚度和物料性能等的影响,升温或增加压延时间,均可减轻压延效应;压延机的二辊用于橡胶或PVC的塑炼,三辊用于橡胶,四辊塑料;固定倒数第二辊;人造革就是以布或纸为基体,在其上覆以聚氯乙烯糊的一种复合材料;在一定条件下将片、板、棒等塑料型材通过再次加工成型为制品的方法,称为二次成型法;二次成型包括:中空吹塑成型、热成型、取向薄膜的拉伸等;中空吹塑成型是将挤出或注射成型的塑料管坯或型坯趁热于半熔融的类橡胶状时,置于各种形状的模具中,并即时在管坯中通入压缩空气将其吹胀,使其紧贴于模腔壁上成型,经冷却脱模后即得中空制品;拉幅薄膜热定型的目的:1消除内应力2降低收缩率3改善性能;1、简述离模膨胀的含义、原因及主要影响因素;答:定义:被挤出的聚合物熔体断面积远比口模断面积大的现象;离模膨胀比定义为充分松弛的挤出物直径d与口模直径D之比;圆形口模的离模膨胀比为:B = d/D 或B’ = d2/D2=B2原因:a、取向效应b、弹性变形效应c、正应力效应影响因素:1长径比一定,B随剪切速率增加而增大;在熔体破裂临界剪切速率之前有最大值Bmax,而后下降;2低于τc之下,B随τ增加而增大;高于τc时,B值则下降;3在低于临界c的一定的剪切速率下,B随温度升高而降低;4剪切速率恒定,B随长径比L/D的增大而降低;L/D超过某一数值时,B为常数;5离模膨胀比随熔体在口模内停留时间呈指数关系地减少;6离模膨胀比随聚合物的品种和结构不同而异;线性、柔性聚合物位阻低,松弛时间短,B值小;粘度大,分子量高,分布窄,非牛顿性强,松弛缓慢,B值大;2、为什么要对一些成型物料进行干燥预处理举例说明,并列出工艺条件;答:水分以及其它低分子物的存在, 一方面因其在塑料的成型温度下会挥发成气体,从而造成制品表面缺乏光泽和出现气泡与银丝等外观缺陷;另一方面有可能促使聚合物大分子在高温下发生降解或交联反应,其结果不仅会使塑料熔体的粘度改变,给成型工艺控制带来困难,而且对制品的力学性能和电性能等也会产生不利的影响;各种热塑性塑料成型时的允许含水量很不相同;一般来说,成型温度较高而且在高温下较容易发生水解的塑料,其允许含水量就比较低;反之,允许含水量就比较高;例如,PC的成型温度高达300℃,因大分子链中有酯键,高温下的水解稳定性差,粒料的含水量大于%就很难成型,而且随含水量的增加,其制品外观和冲击强度明显下降;而PS由于成型温度不超过200℃,且大分子链中无易水解基团,故在其粒料含水量高达%时仍可顺利成型;PC干燥的工艺条件:循环鼓风干燥,温度110℃,时间:12h,料层厚度25~50mm;3、在生产硬聚氯乙烯管材时,物料经挤出塑化后,由机头挤出后,紧接着进行什么工序,说明此工序的作用,该工序是如何影响管材质量的答:紧接着进行冷却定型工序, 它的作用是将从口模挤出的物料的形状和尺寸进行精整,并将它们固定下来,从而得到具有更为精确的截面形状、表面光亮的制品;影响:定型装置的内表面的粗糙度直接影响管材的外观质量,定型装置内径尺寸决定了管材外径尺寸精度;真空度太小,吸管不紧影响尺寸和表面,真空度太大,牵引困难,不能正常生产;4、为什么说物料的初始温度过高,对加料段的固体输送能力不利答:物料的初始温度过高,易形成架桥,进料不畅,严重时不能进料;另外,高聚物与金属的摩擦因数是温度的函数,过高降低了物料与料筒的摩擦因数,降低了固体输送能力;5、为什么在一种设备上螺杆转速n不能过高并且靠增加转速来提高生产率也是有限度的答:随着转速的增加,物料所受到的剪切作用加大,即剪切速率增大,因为大多数聚合物都是假塑性流体,因此,随γ↑,η↓,则漏流↑,逆流↑,所以,当转速高到一定程度时,漏流和逆流对产量的影响就不能忽略了;在实际生产中,也不能靠提高螺杆的转速无限制的增加生产能力,随n不断提高,剪切速率达到一定范围后,就会出现熔体破裂现象;也就是说,对n的提高,限制性的因素就是是否出现了熔体破裂;经以上讨论,可知,随n的提高,可以提高生产率,但n的提高是有限制的;6、在模压成型过程中,为什么要采取预热操作预热有哪些设备答:模压前对塑料进行加热具有预热和干燥两个作用,前者为了提高料温,后者为了去除水分和其他挥发物;作用:①能加快塑料成型时的固化速度,缩短成型时间;②提高塑料流动性,增进固化的均匀性,提高制品质量,降低废品率;③可降低模压压力,可成型流动性差的塑料或较大的制品;预热:15~20 mpa,未预热:30 ±5 mpa预热设备:①电热板加热;②烘箱加热;③红外线加热;④高频加热等;7、在模压成型过程中,为什么要采取预压操作预压有那些设备预压就是在室温下将松散的粉状或纤维状的热固性模塑料压成重量一定,形状规则的型坯的工序;预压作用:①加料快、准确、无粉尘;②降低压缩率,可减少模具装料室和模具高度;③预压料紧密,空气含量少,传热快,又可提高预热温度,从而缩短了预热和固化的时间,制品也不易出现气泡;④便于成型较大或带有精细嵌件的制品;预压的设备是预压机和压模;8、压延效应产生的原因及减小的方法是什么答:产生的原因:在压延过程中,热塑性塑料由于受到很大的剪切应力和拉伸应力作用,因此高聚物大分子会沿着压延方向作定向排列,以至制品在物理机械性能上出现各向异性,即压延效应;减小的方法:物料温度适当提高,可以提高其塑性,加强大分子的运动,破坏其定向排列,可降低压延效应;降低辊筒转速,则压延时间增加,压延效应降低;辊筒存料量少,压延效应也降低;增加制品的厚度,可减小压延效应;尽量不使用各向异性的配合剂,压延后缓慢冷却,有利于取向分子松弛,也可降低压延效应;9、什么是人造革,简述其用压延法生产的工艺流程,并用示意图表示;答:人造革是以布、纸或玻璃布为基材,在其上覆以粘流态塑料如PVC、PU的一种复合材料;以压延法生产人造革时,基材应先经预热,同时粘流态塑料可先经挤压塑化或辊压塑化再喂于压延机的进料辊上,通过辊筒的挤压和加热作用,使塑料与基材紧密结合,再经压花、冷却、切边和卷取而得制品;下图为四辊压延机生产人造革示意图擦胶法;五、论述题1、论述注射成型的工艺过程;答:按其先后顺序主要包括:1)成型前的准备;①原料性能的了解,主要指热性能、流变性能、压缩率、吸湿性、细度、均匀度等;②原料的预处理,主要指原料的干燥、着色等;③料筒的清洗,在更换原料、调换颜色或发现正在加工中的塑料有一定降解现象出现时,就需要对料筒进行清洗;④嵌件预热;⑤脱模剂的选择,Ⅰ. 硬脂酸锌:不适用于PA;Ⅱ. 白油液体石蜡:对PA效果好,还可防止空隙;Ⅲ. 硅油:虽效果好,但价格高,使用麻烦需配甲苯溶液;2)注射过程;具体过程为:①加料塑化塑料粒子加入到料筒中,通过加热逐渐变成熔体柱塞式,或沿螺杆槽向前移动,通过料筒外的加热及螺杆转动时塑料产生的摩擦热逐渐转变为熔体;②充模注射柱塞或移动螺杆把塑料均匀的熔体推向料筒前端,经过喷嘴及模具浇注系统注入并充满模具的型腔;③保压充满之后,柱塞或移动螺杆仍保持施压状态,使喷嘴的熔体不断充实型腔,以确保不缺料;另可使大分子进一步松弛因有滞后;④凝封在浇注系统里的熔体体积比制品小的多先行冷却硬化,模腔内还未冷却固化的熔体就不会向喷嘴方向倒流,这一现象叫凝封;凝封则保压结束,可退螺杆和注塞;同时下一周期的加料塑化开始;⑤冷却保压结束,同时对模具内制品进行冷却、固化,一般冷却到塑料的玻璃态或结晶态;⑥脱模3)制品的后处理;主要指退火和调湿处理;退火是将制品放在一定温度的加热介质热水、热油等或热空气循环箱中静置一段时间,然后缓慢冷至室温,消除制品在加工过程中产生的复杂内应力;调湿处理是将刚出模的热制品放入热水中放置一段时间;主要是为了避免氧化变色放入热水中,隔绝氧;加快得到吸湿平衡,稳定制品尺寸;适量水分对PA等有增塑作用;可以改善柔性、韧性、拉伸强度等性能;2、论述塑料的一次成型和二次成型的联系和区别,并举例说明;答:一次成型是通过加热使塑料处于粘流态的条件下,经过流动、成型和冷却硬化或交联固化,而将塑料制成各种形状的产品的方法;一次成型包括挤出成型、注射成型、模压成型、压延成型等,成型制品从简单到极复杂形状和尺寸精密的制品,应用广泛,绝大多数塑料制品是从通过一次成型法制得的;二次成型是将一次成型所得的片、管、板等塑料型材,加热使其处于类橡胶状态,通过外力作用使其形变而成型为各种简单形状,再经冷却定型而得制品;二次成型包括中空吹塑成型、热成型、拉幅薄膜的成型等方法,仅适用于热塑性塑料的成型;二次成型是在一次成型的基础上进行成型的一种方法;区别:如PVC挤出吹塑成型过程:挤出管坯→合模→送入压缩空气,吹胀型坯→保压、冷却定型后脱模挤出管坯应属于一次成型,后面的成型过程属于二次成型,具体从成型对象、成型温度、形变来具体说明二者联系和区别;。
高分子习题和答案
一.名词解释:重复单元:重复组成高分子结构的最小结构单元叫重复单元结构单元:在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团叫结构单元玻璃态:低温时.高分子整条链和链段都不能运动.只有小尺寸运动单元变化.处于“冻结”状态.相应的力学状态称为玻璃态高弹态:高分子在外力作用下.分子链由卷曲构象变为伸展构象发生很大的形变.一旦除去外力.又逐步恢复形变.相应的力学状态称高弹态玻璃化转变温度:聚合物高分子链段运动的“冻结”或“解冻”时所对应的转变温度叫玻璃化转变温度二.填空题1.高分子的溶解是一个缓慢过程.分为两个阶段:溶胀和溶解。
2.聚合物由高弹态转变为粘流态时的温度称为粘流温度.以 Tf 表示。
这种处于流体状态的聚合物称为粘流体。
3.高分子的热一形变曲线图中.分为五个区.分别为玻璃态、玻璃化转变区、高弹态、粘流转变区、粘流态。
4.与小分子相比.高分子的分子量有以下两个特点:相对分子量大和多分散性。
三.选择题1.聚合物溶解必要条件是( A )A 、吉布斯自由能变化(△ Gm)小于零。
B 、吉布斯自由能变化(△ Gm )大于零。
C 、吉布斯自由能变化(△ Gm )等于。
D 、以上均不正确。
2.判断高分子材料溶解度及相容性应遵循一定原则.下列不正确的是( C )A 、溶度参数相近原则。
B 、极性相似相溶原则。
C 、聚合度大小原则。
D 、溶剂化原则。
3.分子量分布的测定法为( B )A 、气相色谱法B 、凝胶色谱法C 、X 一衍射D 、原子吸收光谱4.高分子聚合物的分子是是不均一的.这种分子量的不均一性称为( A )A 、多分散性B 、溶散性C 、触变性D 、高通量性下列表示玻璃化转变温度正确的是( C )A 、Tc maxB 、TmC 、TgD 、Tf5.分子量分布的测定法为( C )A、气相色谱法 C、高效液相色谱法B、凝胶色谱法 D、原子吸收光谱四.判断题1.晶态聚合物的溶解要比非晶态聚合物困难。
(对)2.分子量相同的同种化学类型聚合物.支化的比线型的更易溶解。
2014高分子材料成型加工复习题
高分子材料成型加工复习题一、判断题第1章绪论( ) 1.成型操作过程中只能凭升高温度来提高熔体流动性。
第2章高分子材料学( ) 1. 熔融温度高,熔融时间长,则结晶速度慢,结晶尺寸较大( ) 2. 有的中空吹塑瓶的瓶口处不透明是由于产生结晶造成的。
( ) 3. 在注-拉-吹制品时,对于结晶型聚合物要在结晶速率最大温度进行拉伸。
( ) 4、有些塑料大分子上含有亲水基团,容易吸湿,比如聚碳酸酯。
( ) 5. 熔融温度高,熔融时间长,则结晶速度快,结晶尺寸小而均匀,有利于提高机械性能和热变形温度。
( ) 6.能够注射成型的同样品种牌号塑料,也可以压延和挤出成型。
第5章聚合物流变学基础( ) 1. 熔体在流动过程中由于剪切摩擦而产生热量,其热量在管中心最大,管壁处为零。
( ) 2. 聚合物分子链刚度越大,其表观粘度对温度的敏感性就越大。
( ) 3. 对于假塑性流体流动指数n离1越远,当剪切速率越大,粘度就越大。
( ) 4. 流体在平直管内流动时,受有剪切应力;流体在锥形管内流动时受有剪切和拉伸应力。
( ) 5. 绝大多数聚合物熔体的剪切弹性模量在定温下都是随着应力的增大而上升的。
( ) 6. 在注射过程中,为了增大熔体的流动性,对于聚丙烯来说宜提高温度,对于聚碳酸酯来说宜提高压力。
( ) 7. 聚合物挤出膨胀是由弹性恢复造成的。
( ) 8、几乎所有的聚合物的浓溶液和凝胶性糊塑料在加工中的流变行为都与假塑性流体相近。
( ) 9、聚合物熔体在挤出时通过一个狭窄的口模,即使口模很短,也会有很大的压力降,这种现象称为入口效应。
( ) 10、流体在平直管内受剪切应力而发生流动的形式有层流和湍流两种。
( ) 11、一般情况下,塑料熔体在高剪切应力下,贴近管壁处的一层流体是不发生流动的。
第6章高分子材料混合与制备( ) 1、物料混合要在玻璃化温度以下。
( ) 2、塑料的塑化温度要在树脂流动温度以上。
( ) 3.生胶的塑炼就是使生胶由柔软的塑性状态变为强韧的弹性状态的工艺过程( ) 4.生胶的塑炼的目的主要是为了提高产品的耐磨性。
高分子材料加工工艺复习题及答案
⾼分⼦材料加⼯⼯艺复习题及答案⾼分⼦材料加⼯⼯艺复习题及答案⼀、选择1.由图形-⾮⽜顿流体的应⼒-应变关系,可得出结论是(ABC )A.剪应⼒和剪切速率间通常不呈⽐例关系;B.剪切粘度对剪切作⽤有依赖性;C.⾮⽜顿性是粘性和弹性⾏为的综合;D.流动过程中只包含着不可逆形变2.硫化时间以过氧化物耗尽为⽌来决定,⼀般可取预订温度下半衰期的(B)倍的时间。
A1-4 B.5-10 C.11-15 D.16-203. 流动中包括下述四种主要形式( ABCD )A正流B逆流 C.横流 D.漏流4. 天然胶采⽤开放式炼胶机混炼时,辊温50-60℃、⽤密炼机时采⽤⼀段法;丁苯胶⽤密炼机混炼采⽤;氯丁胶采⽤开放式炼胶机混炼时,辊温40-50℃、⽤密炼机时采⽤;( D )A ⼀段法;⼀段法B ⼀段法;⼆段法C ⼆段法;⼀段法D ⼆段法;⼆段法5. 氯丁胶采⽤()为硫化剂。
( D )A 氧化铜B氧化铁 C 氧化铝D氧化锌1、聚合物在加⼯过程中的形变都是在(A )和(C )共同作⽤下,⼤分⼦( D )和( B )A温度B进⾏重排C外⼒D 形变4、聚合物分⼦量对材料热性能、加⼯性能的影响,下列叙述正确的是(B )A、软化温度降低B、成型收缩率降低C、粘度下降D、加⼯温度降低5、同时改进塑料的流动性,减少或避免对设备的粘附,提⾼制品的表⾯光洁度助剂是(A )A 润滑剂B增塑剂C 防⽼剂D偶联剂2、下列是常⽤的硫化介质的有哪些(ABD)A饱和蒸汽B过热⽔C冷⽔D热空⽓橡胶配⽅种类有哪些(BCD)A结构配⽅B基础配⽅C性能配⽅D⽣产配⽅4、下列属于注射过程的是(ABCD)A脱模B塑化C注射D冷却5、下列不属于单螺杆挤出机的基本结构的是(C)A传动部分B加料装置 C 切割装置D机头和⼝模1、下⾯聚合物中拉伸变稀现象的聚合物有:( AB )A.PPB.PEC. LDPED.PS2、注射速度增⼤,下降的是( D )A冲模压⼒B内应⼒C接缝强度D表⾯质量3、下列哪⼀个不属于粘度计的主要形式(B )A转筒式B螺纹式C锥板式D平⾏板式4、下列哪⼀个不是聚合物结晶的基本特点(C )A结晶速度慢B结晶不完全C结晶后折射率⾼D结晶聚合没有清晰的熔点。
高分子材料加工助剂简答复习题及答案
1.如何选用助剂?综合考虑哪些因素?考虑注意以下几点:1助剂与树脂之间的相容性;2助剂的耐久性,助剂的损失主要来自挥发、抽出和迁移;3助剂对加工条件的适应性、制品用途对助剂的制约、助剂配合中的协同作用和相抗作用。
2.助剂按其作用分可分为哪几类?举例说明稳定化助剂,常用的稳定化剂有抗氧剂、光稳定剂、热稳定剂、防腐剂等;改善力学性能的助剂,包括聚合物的硫化(交联)体系所用的各类助剂、补强剂、填充剂、偶联剂、抗冲击剂等;改善加工性能的助剂,包括润滑剂、脱模剂、塑解剂、软化剂等;柔软化和轻质化的助剂,包括增塑剂和发泡剂;改善表面性能和外观的助剂,包括润滑剂、抗静电剂、防雾滴剂等;难燃化助剂,主要是指阻燃剂,分支是烟雾抑制剂。
3.聚氯乙烯加工时为什么要添加热稳定剂,所用热稳定及有哪些品种,大约用量是多少?因为聚氯乙烯是极性高分子,分子链间的吸引力强,需要加热到160℃以上才能塑化成型,但聚氯乙烯在120-130℃就会分解,产生氯化氢,加工温度高于分解温度,所以需要使用热稳定剂。
种类包括铅盐、金属皂类、有机锡、液体复合稳定剂,大约用量是3-6份。
4.影响高分子材料热降解的因素有哪些,如何影响?答:一、分子链的结构影响,PVC脱HCl后形成双键,使聚合物热稳定性下降,并且颜色会越来越深;二、氧的影响,加速PVC脱HCl;三、HCl的影响,HCl对降解有催化加速的作用;四、临界尺寸的影响,当达到临界尺寸时可以认为HCl的自动催化作用开始消失;五、增塑剂的作用,PVC脱HCl的速度对特定浓度的每一种增塑剂都有一个最小降解速度值。
5.塑料与纤维制品如何防止静电危害?答:一方面减轻或防止摩擦以减少静电的产生外,另一方面是使已产生的静电尽快泄露掉,从而防止静电的大量积累。
泄露静电的方法包括通过电路的直接传导、提高环境的相对湿度和采用抗静电剂。
6.热稳定剂的性能主要受哪些因素影响,如何与其它助剂配合?答:一、结合脱出的HCl,终止其自动催化作用;二、置换分子中活泼的氯原子,抑制脱氯化氢反应;三、能与聚烯结构进行双键加成反应,清除或减少制品的变色和颜色加深;四、防止聚烯结构的氧化。
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《高分子加工工程》主要习题第一章绪论1. 何谓成型加工高分子材料成型加工的基本任务是什么将聚合物(有时加入各种添加剂、助剂或改性材料)转变为制品或实用材料的一种工程技术。
1.研究各种成型加工方法和技术;2.研究产品质量与各种因素之间的关系;3.研究提高产量和降低消耗的途径。
2. 简述聚合物成型加工时的关键步骤。
A.如何使聚合物产生流动与变形方法: a.加热熔体; b.加溶剂溶液; c.加增塑剂或其它悬浮液。
B.如何硬化定型方法:热固性:交联反应固化定型。
热塑性:a.熔体冷却b.溶液加热挥发成溶剂c.悬浮体先加热使颗粒熔合,再冷却硬化定型3. 简述聚合物转变时所发生的主要变化。
a.形状:满足使用要求而进行,通过流动与变形而实现。
b.结构:组成:非纯聚合物组成方式:层压材料,增强材料,复合材料宏观结构:如多孔泡沫,蜂窝状,复合结构微观结构:结晶度,结晶形态,分子取向等c.性质:有意识进行:生橡胶的两辊塑炼降解,硫化反应,热固性树脂的交联固化方法条件不当而进行:温度过高、时间过长而引起的降解4. 聚合物成型加工方法是如何分类的简要分为那几类1.根据形变原理分6类:a.熔体加工:b.类橡胶状聚合物的加工:c.聚合物溶液加工:d.低分子聚合物和预聚体的加工:e. 聚合物悬浮体加工:f.机械加工:2.根据加工过程中有无物理或化学变化分为三类:a.主要发生物理变化:b.主要发生化学变化:c.既有物理变化又有化学变化:5. 简述成型加工的基本工序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。
6. 简述塑料的优缺点。
优点:a.原料价格低廉;b.加工成本低;c.重量轻;d.耐腐蚀;e.造型容易;f.保温性能优良;g.电绝缘性好。
缺点:a.精度差;b.耐热性差;c.易燃烧;d.强度差;e.耐溶剂性差;f.易老化。
7. 举实例说明高分子材料在汽车、机械、日用品、化工、航天航空工业等领域的应用。
8. 学习高分子材料加工成型原理的目的、意义1、有利于合理的制定加工工艺方案2、对推广和开发聚合物的应用有十分重要的意义3、新材料、新制品、新技术、新……第二章聚合物成型加工的理论基础1、名词解释:可塑性、指物体在外力作用下发生永久形变和流动的性质。
可挤压性、可挤压性是指聚合物受到挤压作用形变时,获得形状和保持形状的能力。
可模塑性、聚合物在温度和压力作用下变形和在模具中模塑成型的能力。
可延性、是指无定形或结晶固体聚合物在一个或二个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。
可纺性、指聚合物通过加工形成连续固体纤维的能力。
牛顿流体、非牛顿流体、假塑性流体、胀塑性流体、拉伸粘度、拉伸应力与拉伸应变速率的比值,剪切粘度、滑移、高分子在导管中流动时,在管壁处是时停时动的,这种现象称为滑移。
端末效应、包括入口效应和出口效应。
鲨鱼皮症、指挤出物表面像鲨鱼皮那样,非常毛糙。
2、试述聚合物成型加工对聚集态转变的依赖性聚集态的特点:a.长链结构,相互贯穿、重叠、缠结;b.内聚能较大,吸引力大(分子内,分子间)。
4、简述结晶聚合物聚集态与加工方法之间的关系以下,机械加工;~ Tm间,当外力大于材料的屈服强度时,可进行薄膜和纤维的拉伸操作;以上,主要进行熔体加工。
5、为什么聚合物表现出可纺性,而小分子不具有可纺性一般,聚合物熔体粘度η很大,而它的表面张力较小,因此η/ γf的比值较大。
这种关系是聚合物具有可纺性的重要条件。
而低分子与高分子相比,它的粘度很小,所以不具可纺性。
6、大多数聚合物熔体表现出什么流体的流动行为为什么几乎所有的聚合物熔体以及所有聚合物在其良溶剂中的溶液,其流动行为都与假塑性流体相似。
a.对溶液而言,当它受到应力时,溶剂小分子被挤出流动单元。
流动单元越小,粘度就越小。
b.对熔体而言,排列成线(行),使体系粘度下降。
线团拉直的程度与外力的大小有关。
7、剪切流动和拉伸流动有什么区别拉伸流动:液体中某一平面自身的流动剪切流动:液体中许多假象平面层作相对滑移。
8、影响粘度的因素有那些是如何影响的a. T↑,η↓;↑,η↑;c.平均分子量↑,η↑;d.填料↑,η↑;e.增塑剂、溶剂使η↓。
9、何谓温度-压力等效性生产时为什么不能同时大幅度提高温度和压力在成型加工中,为提高产量,如果同时升高温度和压力,有可能使效果相反的两种效应相互抵消。
如果压力效果大于温度效果,产量反而下降。
10、何谓弹性如何进行弹性或粘性形变属性的估计是由分子键角的扭曲和分子链的伸长引起的可逆形变,外力消除时,形变能完全恢复。
就是正在拉伸时也会有回复的可能。
首先发生弹性形变。
当排直形变进行时,弹性形变就开始回复,而粘性形变在排直形变之后。
如果能在排直形变已相当大,而粘性形变较小时就将薄膜或单丝骤冷,就能在粘性形变较小的情况下取得较大的分子定向。
11、何谓滑移产生滑移的原因是什么如何克服高分子在导管中流动时,在管壁处是时停时动的,这种现象称为滑移。
a. τR、R的差别,在管壁处熔体η最低,流体沿着管壁形成一个低粘度液体圆环;b. 分子量分级效应,即分子量小的级分趋于管壁,分子量大的级分趋于管中心。
在管壁处形成低粘度的液体圆环,使流速增加。
此外,滑移还与管壁的性质、润滑剂的性质有关,而且剪切速率越高滑移越严重。
克服:降低剪切速率12、何谓熔体破裂产生熔体破裂的原因是什么如何避免当τ、增加到某一数值时,挤出物表面粗糙失去光泽,粗细不均,严重时出现波浪竹节状扭曲的挤出物,甚至发生支离或断裂,形成不规则碎片或圆柱。
这种在高τ、下发生熔体破坏的现象,称为“熔体破裂”。
a.只有τ、增大到一定数值时才出现熔体破裂;b.τc c与温度有关;温度升高,τc c 增大。
τc c 越小越易出现破裂。
c.对大多数聚合物来说,τc=105~106 N/m2d.τc c随分子量下降、分布增宽而上升;e.与口模光滑程度不大,与制模材料关系较大;f.若使口模进口区流线型化,常可使临界剪切速率增大十倍或更多;特别的,HDPE有超流动区,> c时也不出现熔体破裂。
13、简述聚合物加工过程中的热效应有何特点热效应包括:摩擦生热、体积膨胀吸热、相变的热效应。
由于流动使分子间产生内摩擦力而产生一定的热量即摩擦生热。
聚合物在流动过程中在流道内产生很大的压力降,引起前后密度不一样。
结晶聚合物要吸收能量使晶格破坏才能使大分子开始流动。
14、加工过程中聚合物结晶有何特点为什么升、降温速率都不能过快晶核存在与否以及晶核的大小、数量对加工过程中的聚合物结晶速度影响很大。
a. 熔化温度较低,残余较多的晶核;b. 熔化温度较高,残余的晶核或有序度就越小。
15、简述注射成型制品的定向过程与特点。
定向程度较高的区域是浇口附近中心的四周。
a.长度方向:由于剪切力与压力梯度成正比,分子定向程度在入模处最高,在料的前锋处最低。
b.厚度方向看:形成冷冻层。
剪切力所造成的定向只能发生在熔体柱的边缘,即制品表层与中心层界面上。
中心区域的四周定向程度最大,在中心区域定向程度最小。
c.从充模过程看:首先塞满的是浇口与型腔尽头之间部分,冻结层最厚,在浇口附近定向程度大。
16、何谓降解加工过程中是如何利用或避免降解聚合物大分子可能由于受到热和应力的作用或由于高温下微量水分、酸、碱等杂质及空气中氧的作用而导致分子量降低、大分子结构改变等化学变化。
通常称分子量降低的作用为降解。
利用降解作用改善聚合物的性质,扩大聚合物的用途。
如通过机械降解作用可以使聚合物间或聚合物与另一种聚合物的单体间进行接枝或嵌段聚合制备共聚物。
1.减少或避免降解的措施:a.严格控制原料技术指标,避免因原料不纯对降解发生催化作用;b.使用前对聚合物进行严格干燥。
c.确定合理的加工工艺和加工条件;d.加工设备和模具应有良好的结构。
应避免死角或缝隙,减少过长流道,改善加热装置,提高温度显示装置的灵敏度和冷却系统的效率。
e.根据聚合物的特性,特别是加工温度较高的情况下,在配方中考虑使用抗氧剂、稳定剂等加强聚合物对降解的抵抗能力。
17、何谓交联影响交联速度和交联程度的因素有那些聚合物加工过程中,形成三向网状结构的反应称为交联。
温度、硬化时间、反应官能度、应力第三章成型用的物料及其配制1、名词解释:抗氧剂、能阻止聚合物被氧化的物质。
阻燃剂、作用是阻止或减缓塑料的燃烧的物质。
混合、将各组分作空间无规分布,或改变各组分的空间分布情况。
混炼、在混炼设备强剪切力作用下,会使一部分聚合物分子降解,并形成一定的接枝和嵌段聚合物,这样的聚合物具有新的性能,并有增容作用。
均匀性、分散性、2、为什么工业上不会选用单一(纯)聚合物制造商品1.性能单纯,不能满足多种制品的使用要求;2.单纯聚合物老化严重;3.不能满足某些成型方法的特定要求;4.成型工艺性能差;5.价格、成本高。
3、成型用物料的主体是什么有何作用4、简述增塑剂的增塑机理,如何选用增塑剂对增塑剂来说,它和聚合物间必须具有良好的相容性才能充分发挥作用。
因此,极性聚合物应该采用极性增塑剂,非极性聚合物应该采用非极性增塑剂。
a.应具有良好的相容性;b.挥发性低;c.迁移性低;d. 溶浸性(萃取性)小;e.增塑效率高;5、何谓稳定剂简述热稳定剂的稳定机理。
凡能阻缓材料变质的物质即为稳定剂。
(2)吸收、中和HCl(3)消除聚合物中的活性中心物质(4)取代不稳定氯原子:6、何谓填充剂加入填充剂或增强填料的目的是什么(1)改善塑料成型加工性能;(2)提高制品的某些技术指标,赋予塑料制品某些新的性能;7、填充高聚物的形态结构有何特点要研制高补强聚合物材料对填充材料有何要求填料与聚合间形成次价键力,这种力虽然很弱,但具有加合性,因而当聚合物分子量较大时,其总力显得很可观。
从而提高了某些性能。
8、何谓润滑剂为什么润滑剂有内、外之分a.改进塑料熔体的流动性;b.减小或避免对设备的粘附;c.便于脱模;d.提高制品表面光洁度。
9、何谓配方配方有哪几种表示方法配方设计的原则是什么反映各种添加剂与聚合物用量的比例关系称为配方。
1.重量份配方:2.重量百分数配方:3.体积百分数配方:4.生产配方:1.要考虑(满足)制品性能要求和使用条件2.要考虑成型工艺及设备的特点3.切忌抑制4.要考虑成本和原料来源10、混合作用的机理是什么如何评价混合效果扩散、对流、剪切均匀程度、分散程度11、简述捏合机、高速搅拌机、开炼机、密炼机的结构和工作原理。
12、何谓橡胶的塑炼和混炼操作过程分为哪几步影响因素有哪些如何提高塑炼与混炼的效果塑炼指塑性物料与液体或固体物料间的混合。
混炼设备强剪切力作用下,会使一部分聚合物分子降解,并形成一定的接枝和嵌段聚合物,这样的聚合物具有新的性能,并有增容作用。