高分子材料基本加工工艺第三章第一节第二节
高分子材料加工工艺聚合物流变学基础
A.含义:在定温下表观粘度随剪切持续时间延长而增大的液体称为摇凝性液体。 B.原因:主要原因是溶液中不对称的粒子(椭球形线团)在剪切应力场的速度作用下取向排列形成暂时 次价交联点所致,这种绨合使粘度不断增加,最后形成凝胶状,只要外力作用一停止,暂时交联点就消除,粘 度重新降低。
应变:材料在应力作用下产生的形变和尺寸的改变称为应变。(单位长度的形变量) 根据受力方式不同,通常有三种类型:剪切应变(γ)、拉伸应变(ε)和流体静压力的均匀压缩
剪切速率
表示单位时间内的剪切应变
拉伸速率 牛顿粘度
表示单位时间内的拉伸应变
为比例常数,称为牛顿粘度。是液体自身所固有的性质,其表征液体抵抗外力 引起流动变形的能力。液体不同,粘度值不同与分子结构和温度有关,单位(
高分子材料加工工艺聚合物流 变学基础
流变学 流动+形变
高分子材料加工流变学?
第一节 高分子熔体流变行为
• 1 非牛顿型流动 • (1)牛顿流体 • 服从牛顿流动定律的流体称为牛顿流体 • (2)非牛顿流体 • 凡不服从牛顿流动定律的流体称为非牛顿流体
应力:单位面积上所受的力称为应力。 根据受力方式不同,通常有三种主要类型:剪切应力(τ)、拉伸应力(б)和流体静压力(P)
• 高分子流动不是简单的整个分子的迁移,而是链段的相继蠕动来实现的。类似于蛇的蠕动。链段的尺寸大 小约含几十个主链原子。
• 流动不复合牛顿流体的运动规律。粘度随剪切速率或剪切应力的大小而改变。 • 这个优点利于我们通过改变螺杆转速、压力等工艺参数调节熔体的粘度、改善其流动性。
• 聚合物在流动过程中所发生的形变一部分是可逆的,因为聚合物的流动并不是高分子链之间简单的相对滑 移的结果,而是链段分段运动的总结果,这样在外力作用下,高分子链不可避免地要顺外力方向有所伸展 ,聚合物进行黏性流动时,必然伴随高弹形变。在外力消除后,高分子链又要卷曲起来。
高分子材料基本加工工艺课件第二章
例4的解题过程(1)
(1) 平板表面温度:平壁表面的最初差余温度θ’与最终差 余温度θw,分别为: θ’=200-20=180℃ θw =Tw-20 其中Tw为平板表面温度,所以θw/θ’=(Tw-20)/180 又 F0=a×t /δ2 式中: t=18min=0.3h 板的厚度δ=20/2mm=0.01m(因两面传热); PP的λ=11.718J/(cm· ℃)=0.4183kJ/(m· ℃); s· h· Cp=2.928kJ/(kg· ℃) ρ=900kg/m3 α=k/(ρ· p)=0.4183/(2.928×900)=1.6×14-4m2/h,将数据 C 代入上式,得 F0=1.6×14-4×0.3/0.012=0.48
1、不同频率下,温度与变形的关系:P64 图 2-11 在橡胶加工中的应用 2、滞后现象引起的内耗,使温度上升 (1)应力和应变的相位角 P65 图2-12 (2)滞后所消耗的功:W=πζ0ε0sinδ (3)内耗峰的出现及其分析:P65 图2-13
三、高分子材料在成型加工中的化学反应 热
高分子材料在加工过程中,凡发生化学反应 之时,都伴随着热效应。用有化学发泡剂生产 泡沫塑料时,有生产热的产生或吸收热量。 在橡胶硫化过程中,生胶与硫磺之间的化学 反映也是放热反应。实验证明,在184℃硫化时, 含4%硫磺胶料的反应热为+41.8J/g。这在硫化 工艺中是不能忽视的一个因素,尤其是硬质橡 胶制品硫化时所产生的热量更大。在制订工艺 条件时,必须对生成热的量有正确的估算,以 便在工艺上采取相应的措施。
二、热容
1、热的物理概念:热也可以按类似的二象性处理。 可以把热作为向周围传递的波,也可以作为具 有一定能量的粒子-声子。 2、热容和比热容的概念: 热容是材料的温度提高1℃(或1K)所需的 能量,单位为J/℃(或J/K)。 比热容是将单位质量材料的温度提高1℃ (或J/K)所需的能量,单位为J/(kg· ℃)。 3、比热容的数据:P53 表2-2 这些数据说明什 么?
功能高分子材料-第三章-高分子分离膜..
9
膜分离技术是利用膜对混合物中各组分的选 择渗透性能的差异来实现分离、提纯和浓缩的新 型分离技术。
◆ 第四道:RO逆渗透系统 美国高科技的RO逆渗透膜,去 除重金属离子杂质,有效去除过滤性病毒及细菌等有害物 质:
◆ 第五道:后置活性炭系统 高密度活性炭(T33)提高和增 加活净水口感,使水质更加甘甜可口,补充人体所需微量 元素和矿物质。
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开发膜组件的几个基本要求:
◆ 适当均匀的流动,无静水区; ◆ 具有良好的机械稳定性、化学稳定性和热稳
分离的类型包括同种物质按不同大小尺寸的 分离;异种物质的分离;不同物质状态的分离等。
在化工单元操作中,常见的分离方法有筛分、 过滤、蒸馏、蒸发、重结晶、萃取、离心分离等。 然而,对于高层次的分离,如分子尺寸的分离、 生物体组分的分离等,采用常规的分离方法是难 以实现的,或达不到精度,或需要损耗极大的能 源而无实用价值。
纤维素酯类材料易受微生物侵蚀,pH值适应 范围较窄,不耐高温和某些有机溶剂或无机溶剂。 因此发展了非纤维素酯类(合成高分子类)膜。
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二、聚砜类
O
聚砜结构中的特征基团为 S
O
聚砜类树脂常用的制膜溶剂有:二甲基甲 酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲 基亚砜等。
聚砜类树脂具有良好的化学、热学和水解 稳定性,强度也很高,pH值适应范围为1~13, 最高使用温度达120℃,抗氧化性和抗氯性都十 分优良。因此已成为重要的膜材料之一。
高分子材料成型加工
第一章1.高分子材料的定义以高分子材料为主要组分的材料2.高分子材料成型加工的定义高分子材料是通过成型加工工艺得到具有实用性的材料或制品过程的工程技术3.高分子材料工程特征的含义高分子材料制品的性能既与材料本身的性质有关,有很大程度上受成型加工过程所产生的附加性质的影响第三章2. 热稳定剂是一类能够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分类:铅盐类稳定剂,有机锡类稳定剂,有机锑类稳定剂,有机辅助稳定剂,复合稳定剂,稀土类稳定剂用于食品:有机锡类稳定剂,复合稳定剂,稀土类稳定剂3.Pvc塑料因为PVC是一种极现在高温下的加工成型。
??/、?性高分子,分子间的作用力很强,导致加工温度超过其分解温度,只有加入热稳定剂才能实4.抗氧剂是指可抑制或延缓高分子材料自动氧化速度,延长其使用寿命的物质。
抗臭氧剂是指可以阻止或延缓高分子材料发生臭氧破坏的化学物质。
不同:抗氧剂是抑制扩散到制品内部的氧,而抗臭氧只是在制品表面上发挥作用。
5.光稳定剂是可有效地抑制光致降解物理和化学过程的一类添加剂。
?/、?/8.润滑剂是降低熔体与加工机械或成型模具之间以及熔体内部相互直接按的摩擦和黏附,改善加工流动性,提高生产能力和制品外观质量的一类添加剂。
因为其可以调节PVC树脂熔化速率和降低熔体黏度9.10.硫化促进剂:提高硫化速度,缩短硫化时间,降低硫化温度,减少了硫化剂用量,提高或改善硫化胶物理机械性能硫化活性剂:提高胶料中硫化促进剂的活性,减少硫化促进剂的用量,缩短硫化时间防焦剂:少量加入即可防止或延迟胶料在加工和贮存时产生焦烧12. 着色剂,发泡剂,阻燃剂,抗静电剂,偶联剂,防霉剂第四章1.高分子材料制品设计中,成型加工方法选择的依据是什么?制品形状,产品尺寸,材料特征,公差精度,加工成本2.??3.??4.高分子材料进行配方设计的一般原则和依据各是什么?制品的性能要求:抓住主要矛盾,用其所长,避其所短,必要时可共混或复合改性成型加工性能的要求:各种成型加工方法的工艺和设备各有其特点,对材料的要求也不同,故需充分考虑。
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。
高分子材料化学-第三章1
E 2.051000cal m ol CED ~ 32.94cm3 m ol V
62.2 cal cm3
2.6 108 J m
(a) 溶胀法:
溶胀度法是在一定温度下, 将交联度相同的高分子分别 放在一系列溶度参数不同的 溶剂中使其溶胀,测定平衡 溶胀度,聚合物在溶剂中溶 胀度不同,只有当溶剂的溶 度参数与聚合物溶度参数相 等时,溶胀最好,溶胀度最 大。因此,可把溶胀度最大 的溶剂所对应的溶度参数作 为该聚合物的溶度参数。
(三)交联聚合物的溶胀 交联聚合物由于三维交联网的存在而不会发生溶 解,只能发生溶胀。 交联度越大,溶解度越小。 交联度可以用交联点密度表示。交联聚合物中交 联链的结构单元数Nc占总结构单元数N的分数,通常用 q表示。Q=Nc/N。
制备药用高分子溶液的方法
药用高分子材料大多呈粒状、粉末状,如果将其 直接臵于良溶剂中,易于聚结成团,与溶剂接触的团 块表面的聚合物首先溶解,使其表面粘度增加,不利 于溶剂继续扩散进人颗粒内部。 溶解之初,应采取适宜的方法,使颗粒高度分散, 防止粘聚成团,然后再加入良溶剂进行溶胀和溶解, 这样可以较快的制备高分子溶液。 例如聚乙烯醇和羧甲基纤维素钠在热水中易溶, 配制其水溶液时,则应先用冷水润湿、分散,然后加 热使之溶解。而羟丙甲纤维素在冷水中比在热水中更 易溶解,则应先用80~90℃的热水急速搅拌分散.由 于其在热水中不溶,颗粒表面不粘,则有利于充分分 散,然后用冷水(5℃左右)使其溶胀,溶解。
参数相差值在±1.5以内时常常可以溶解。所以可以用 溶度参数 作为选择溶剂的参考数据 。 在溶解聚合物时,有时使用混合溶剂,效果更好。对 于混合溶剂的溶度参数 混可由下式计算:
《高分子材料成形工艺学》各章复习思考题汇总
绪论1.简述塑料、化学纤维和橡胶的分类和主要品种。
2.简述塑料、化学纤维和橡胶所涉及的主要特异性品质指标名称。
3.简要说明化学纤维的线密度和相对强度概念。
4.简述超细纤维的特点和复合纺丝制造方法。
5.简要说明高分子材料成形基本过程和成形过程中的变化。
6.成形制品时选择材料及其成形工艺应遵循哪些基本原则?并简要说明。
第一篇高分子成形基础理论第一章高分子材料的成形品质1. 高分子的可挤出性受哪些因素的影响?通常如何评价高分子的可挤出性?2. 挤出细流类型有哪些类型?什么类型是正常纺丝的细流类型?如何实现?3. 可纺性与哪些因素相关?如何相关?4. 可纺性理论包括哪两种断裂机理?请简要说明。
5. 什么是模塑性?试画图并说明高分子的最佳模塑区域。
6. 评价模塑性通常采用什么方法?请简要说明方法原理。
7. 聚合物的拉伸曲线有哪三种基本类型?哪两种拉伸曲线具有可延性?如何获得该两种拉伸曲线?8. 什么是可延性?高分子为什么具有可延性?如何评价可延性?9. 可延性的影响因素有哪些?如何影响?10. 试分析高分子成形过程中应如何对待高分子的粘弹性。
11. 试说明高分子成形过程中应如何利用高分子的松弛特性?12. 高分子应变硬化的物理基础是什么?高分子成形中哪些工艺利用了应变硬化?13. 合成纤维的成形中经常采用多级拉伸,试问有什么意义?多级拉伸应如何实施?14. 高分子的热膨胀系数随温度的变化表现出什么样的规律?15. 简要说明高分子比热容随温度的变化关系?16. 为什么非晶聚合物的导热系数随温度的变化规律在玻璃态和高弹态不同?第二章高分子成形流变学基础1. 区别三组概念:①剪切流动和拉伸流动;②稳态流动与非稳态流动;③等温流动与非等温流动。
2. 非牛顿流体有几种类型?分别表现出怎样的流动行为?3. 高分子流体在宽剪切速率范围内为什么往往会出现第一牛顿区、非牛顿区和第二牛顿区三个区域的流变特征?4. 什么是宾汉流体?有什么样的流动特征?为什么表现出那样的流动特征?5. 什么是幂律方程?幂律方程的K 和n 有什么特征?6. 时间依赖性流体有哪两种?它们为什么会出现时间依赖性?7. 测得一种热塑性聚合物熔体在注射成形条件下的流体稠度K=64,n=0.65,该熔体通过直径4mm 、长75mm 圆形等截面喷孔时的体积流率为5×10-5m 3·s -1,试计算管壁处的剪应力、剪切速率和整个圆管中的流速分布函数。
功能高分子材料-第三章高分子分离膜PPT课件
01
03
超滤膜的应用,提高了食品工业的生产效率和产品质 量,同时也为消费者提供了更加安全、健康的食品。
04
超滤膜的过滤精度高,能够有效地去除杂质和有害微 生物,同时保留原有的营养成分和口感,为食品工业 提供了一种高效、环保的加工方法。
纳滤膜在医药工业中的应用
纳滤膜是一种特殊类型的过滤膜,孔径范围在1-1纳米之间,具有较高的过滤精度和 选择性。
循环利用。
用于分离空气中的氧气、 氮气等气体,以及工业
尾气中的有害气体。
用于食品、医药、化工 等领域中物料的浓缩和
提纯。
02
高分子分离膜制备方法
相转化法
浸没沉淀相转化法
热致相分离法
将聚合物溶液流过支撑体,通过控制 溶剂蒸发速度和溶液浓度,使聚合物 在支撑体上沉淀,形成分离膜。
通过加热使聚合物溶液发生相分离, 形成分离膜。
反渗透膜技术的出现,为人类提供了 大量的淡水资源,对于解决全球水资 源短缺问题具有重要的意义。
超滤膜在食品工业中的应用
超滤膜是一种孔径范围在1-100纳米的过滤膜,能够 过滤出大分子物质和杂质,广泛应用于食品工业。
输标02入题
在食品工业中,超滤膜主要用于饮料、酒类、乳制品、 肉制品等产品的过滤澄清和除菌处理,提高产品质量 和延长保质期。
渗透速率。
高分子分离膜制备技术改进
先进的成膜技术
随着成膜技术的不断改进,高分子分离膜的 制备效率和质量得到了显著提高。例如,采 用先进的拉伸成膜技术、喷丝成膜技术、溶 胶-凝胶成膜技术等,可以制备出具有优异 性能的高分子分离膜。
新型的制膜设备
为了提高高分子分离膜的制备效率和产品质 量,不断有新型的制膜设备被研发出来。这 些设备采用了先进的控制系统和精密的机械 结构,能够实现自动化、连续化的生产,并
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。
高分子材料加工厂设计练习题答案
工厂设计习题第一章:概述1.工厂设计的基本概念•工厂设计的含义:是指相关专业技术人员协作,将一个待建项目,用图纸文字和表格详细说明,然后,由施工人员完成的工作过程。
•工厂设计过程的特点:是针对具体任务,将多学科技术进行有机组合的过程,是在同一目标下,进行集体劳动和创造的过程。
•工厂设计的主要内容:工艺设计、总图运输设计、机械设计、自控仪表设计、土建设计、公用工程(给排水、供电、采暖通风)设计和工程概算预算等。
2.高分子材料加工厂建设的四个主要阶段•1、立项阶段(项目建议书、可行性研究报告、设计任务书)•2、工程设计阶段(基础设计、施工设计)•3、施工阶段(设计代表工作阶段)•4、开车验收阶段3.项目建议书是进行可行性研究和编制任务书的依据,其主要内容包括:•①项目建设的目的和意义;②产品需求初步预测;③产品方案和拟建规模;•④工艺技术方案(技术来源、原料路线、生产方法);⑤主要原材料、燃料、动力等的供应;•⑥建厂条件和厂址的初步选择;⑦环境保护及安全生产措施;⑧工厂组织和劳动定员;•⑨项目实施规划设想;⑩投资估算和资金筹措设想;⑩经济效益和社会效益的初步估计。
4.设计任务书主要内容:①编制设计说明书的依据(上级领导机关确定拟建项目的文件)。
②建设规模、生产方法、产品规格和产量。
③厂址和占地面积。
④工厂构成和劳动定员。
⑤原材料规格、燃料种类及供应情况。
⑥水、电、汽等动力的主要规格及来源。
⑦与其他工业企业的协作关系(主要指交通运输)。
⑧设计分工和进度要求。
⑨施工单位和建厂期限。
⑩投资估算和要求达到的经济效益5.可行性研究主要包含哪些主要内容?工业可行性研究的内容•①总论:说明项目的建设背景,建设此项目的必要性和意义,可行性研究的依据和范围。
•②需求预测和拟建规模:说明拟建项目中产品的国内外现有生产能力,国内外市场需求预测;进行价格与产品竞争能力分析,拟建项目的规模,产品方案和发展方向;合理建设规模的技术经济比较和分析;老企业技术改造与新建项目的技术经济比较和分析。
高分子材料及加工工艺
2) 按材料综合特性分类 热塑性塑料
高
合成塑料
热固性塑料
分 子
天然橡胶
橡胶
材
合成橡胶
料
天然纤维
纤维
合成纤维
涂料
合成树脂涂料
黏合剂
油脂、天然树脂涂料
5 高分子聚合物的力学状态
Tg与Tf的意义
(1)含义 Tg---高分子材料使用的温度上限,高于Tg时,变形大或断裂, Tg衡量材 料的耐热性 。 Tf----高分子材料的成型温度, 成型加工难易的标志。
nCH2=CHCl 加聚 [ CH2-CHCl ] n
链节
聚合度
聚合反应 一种或几种单体相互加成而链结成聚合物的反应。
n代表重复单元数,又称聚合度,聚合度是衡量高分子聚合
物的重要指标。聚合度很低的(1~100)的聚合物称为低聚物,
只有当聚合度高达
(如塑料、橡胶、纤维等)才称为
高分子聚合物。
2)高分子聚合物的结构
1 多数塑料制品有透明性,并富有光泽,能着鲜 艳色彩。
2 质轻,耐振动与冲击,比强度高(按单位质量计算的强度)
❖ 塑料比金属轻,一般塑料比重在0.9~2.3之间(各种泡沫塑 料的比重在0.01~0.5之间);
❖ 强度较高,有些增强塑料的比强度接近甚至超过钢材。 例如合金钢材,其单位质量的拉伸强度为160兆帕,而用 玻璃纤维增强的塑料可达到170 ~ 400兆帕。
❖ 6——PS聚苯乙烯 常见于碗装泡面盒、快餐盒。不能放进微波炉中,以免 因温度过高而释放出有害化学物质。避免用快餐盒打包滚烫的食物,别用微 波炉煮碗装方便面。
❖ 7——PC其他类 常见于水壶、太空杯、奶瓶。百货公司常用这些材质的水 杯当赠品。不过,这种材质的水杯很容易释放了有毒物质双酚A,对人体有 害。另外,使用这种水杯时不要加热,不要在阳光下晒。
《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?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。
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。
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。
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。
3.与其它材料相比,高分子材料具有那些特征(以塑料为例)?答:与其他材料相比,高分子材料有以下特性(以塑料为例)。
(1)质轻。
(2)拉伸强度和拉伸模量较低,韧性较优良。
(3)传热系数小,可用作优良的绝热材料。
(4)电气绝缘性优良。
(5)成型加工性优良。
(6)减震、消音性能良好。
(7)某些塑料具有优良的减磨、耐磨和自润滑性能。
(8)耐腐蚀性能优良。
(9)透光性良好可作透明或半透明材料。
(10)着色性良好。
(11)可赋予各种特殊的功能如透气性、难燃性、粘结性、离子交换性、生物降解性以及光、热、电、磁等各种特殊性能。
(12)使用过程中易产生蠕变、疲劳、冷流、结晶等现象,长期使用性能较差。
(13)热膨胀系数大。
(14)耐热性(熔点、玻璃化转变温度)较低,使用温度不高。
(15)易燃烧。
4.获取高分子的手段有那些?答:高分子化合物的制造:获取高分子化合物的方法大致可分为三种;聚合反应、利用高分子反向和复合化。
高分子材料加工及流变学
高分子材料基础及加工流变学第一章材料科学概述材料(Materials)具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质称为材料。
材料化过程(Material Process)由化学物质或原料转变成适于一定用场的材料,这一转变过程称为材料化过程(材料工艺过程).材料是物质,但不是所有物质都可以称为材料。
大多数的物质需通过一定的工艺过程才能转化为材料.材料可由一种物质或若干种物质构成.同一种物质,由于制备或加工方法不同,可成为用途不同—不同类型的材料.材料、能源、信息是当代社会文明和国民经济的三大支柱,是人类社会进步和科学技术发展的物质基础和技术先导。
材料是全球新技术革命的四大标志之一:新材料技术、新能源技术、信息技术、生物技术未来新一代材料主要表现在:a. 既是结构材料又具有多种功能的材料;b. 具有感知、自我调节和反馈等能力的智能型材料c. 制作和废弃过程中尽可能减少污染的绿色材料;d. 充分利用自然资源,能循环作用的可再生材料;e. 少维修或不维修的长寿命材料。
第二章高分子材料的制备反应结构单元有时也称为单体单元 (Monomer unit)、重复单元 (Repeating unit)、链节 (Chain element)n 表示重复单元数,也称为链节数,在此等于聚合度,聚合度(Degree of polymerization)是衡量高分子大小的一个指标均聚物(Homopolymer):只含有一种重复单元的聚合物。
共聚物(Copolymer):含有两种以上重复单元的聚合物。
高分子化合物的基本特征:1.高分子的溶液性质——难溶,甚至不溶,溶解过程往往要经过溶胀阶段2.溶液粘度比同浓度的小分子高得多3.分子之间的作用力大,只有液态和固态,不能汽化4.高分子固态具有多种力学性质高分子材料的组成和成型加工:1.在成型加工过程中,物料的形态、结构都会发生显著变化,从而改变材料的性能。
2.当选择某种高分子材料时,不仅要考虑其潜在的优越性能,还必须考虑其成型加工工艺的可能性和难易。
高分子材料加工工艺word资料16页
高分子材料加工工艺第九章压延成型教学目的:掌握压延成型的定义,主要成型对象及在各领域中的应用;压延成型的工序及各设备;压延机的组成及结构;压延成型的原理;压延成型的工艺及操作工艺;影响压延制品性能的因素;橡胶制品的压延工艺。
重点内容:压延成型的原理、压延成型的工艺及影响压延制品性能的因素。
难点内容:压延成型的原理。
熟悉内容:压延成型工艺的适用范围及应用领域;压延成型工艺的设备。
主要英文词汇:calendering----压延Calendered film---压延薄膜calender----压延机roll—辊筒plasticizing ---塑化film---薄膜sheet---片状embossed film---压化薄膜embossed sheet---压花片材参考教材或资料:1、《高分子材料成型加工》,周达飞,唐颂超主编,中国轻工业出版社,2019年第2版。
2、《橡胶及塑料加工工艺》,张海,赵素合主编,化学工业出版社,2019年第1版。
3、《高分子材料加工工艺》讲义,青岛科技大学印刷厂,2000年。
压延成型是生产高分子材料薄膜和片材的主要方法,它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,使其受到挤压和延展作用,成为具有一定厚度和宽度的薄片状制品。
压延成型与前面的模压成型、挤出成型、注射成型并列为四大高分子材料加工方法。
压延成型广泛应用于橡胶和热塑性塑料的成型加工中。
橡胶的压延是橡胶制品生产的基本工艺过程之一,是制成胶片或与骨架材料制成胶布半成品的工艺过程,它包括压片、压型、贴胶和擦胶等作业。
塑料的压延成型主要适用于热塑性塑料,其中以非晶型的聚氯乙烯及其共聚物最多,其次是ABS,乙烯-醋酸乙烯共聚物以及改性聚苯乙烯等塑料,近年来也有压延聚丙烯、聚乙烯等结晶型塑料。
压延成型产品除了薄膜和片材外,还有人造革和其他涂层制品。
塑料压延成型一般适用于生产厚度为0.05~0.5mm的软质PVC薄膜和厚度为0.3~1.00mm的硬质PVC片材。
高分子材料成形工艺
1. 按合成反应分有加聚聚合物和缩聚聚合物,所以高 分子化合物常称为聚合物或高聚物。 2. 按高聚物的热性能及成型工艺特点分为热固性和热 塑性两大类。 3. 按用途分有塑料、橡胶、合成纤维、胶粘剂、涂料 等。
高分子材料成形工艺
第二节 塑料成形工艺
第二节 塑料成形工艺
一、塑料的组成
1.树脂 塑料中的树脂主要是合成树脂,是塑料 的主要成分,起胶粘剂作用,其特性不仅决定塑料 的类型(热固性或热塑性),还决定塑料的性能。
高分子材料成形工艺
第二节 塑料成形工艺
2.塑料加工
塑料加工是塑料成形后的再加工,亦称二次加 工,是将成形后的塑件通过适当的工艺方法制成 制品。
(1) 机械加工 即采用钻、磨、铣、车削等机械 加工方法的二次加工操作。
(2) 连接加工 即采用热熔粘接(焊接)、粘接、 机械连接等方法,使塑料型材或零件固定在一起 的二次加工操作可以将小而简单的构件组合成大 而复杂的构件。
(3) 表面处理 即对塑料制品表层进行修整和装 饰,以改变塑料零件的表面性质,提高其抗老化、 耐腐蚀能力的二次加工方法,也可起着色装饰作 用。
高分子材料成形工艺
第二节 塑料成形工艺
五、典型模具结构
1.注射模具 塑料注射成形所用模具称为注射模。 图8-10为一典型的单分型面注射模。
2.压塑模 压塑模又称压制模,适用于热固性塑料 和流动性较差的热塑性塑料制件的成形。
寸收缩的特性称收缩性。成形后塑件的收缩称为成形收
缩,其大小可用收缩率来表示,即有:
sj
Lm Ls Ls
10% 0
式中 Sj--计算收缩率;
Ls--塑件在室温时的单向尺寸;
Lm--模具在室温时的单向尺寸;
高分子材料基本加工工艺(1)
• 3)增塑剂: 提高塑料的可塑性和柔软性。
• 4)稳定剂: 提高塑料对热、光、氧等的稳定性, 延长使用寿命。
•
• 5)增色剂: 赋予塑料制品各种色彩。
塑料
酚醛塑料 聚四氟乙烯
塑料的用途
• 塑料巳被广泛用于农业、工业、建筑、包装、 国防尖端工业以及人们日常生活等各个领域。
• 农业方面:大量塑料被用于制造地膜、育秧薄 膜、大棚膜和排灌管道、鱼网等。
• 工业方面:绝缘材料和封装材料;传动齿轮、 轴承、轴瓦及许多零部件代替金属制品;在化 学工业中用塑料作管道、各种容器及其它防腐 材料;
• 在建筑工业中作门窗、楼梯扶手、地板砖、天 花板、隔热隔音板、壁纸、落水管件及坑管、
装饰板和卫生洁具等。
• 一、塑料的组成
• 塑料的概念
• 塑料是由合成树脂加入(或不加)填料、 增塑剂及其他添加剂,经过加工而成的 塑性材料或固化交联形成的刚性材料。
塑料的组成
• 1)树脂: 塑料的主要组分。它胶粘着塑料中的其 它一切组成部分,并使其具有成型性能。绝大多 数塑料就是以所用树脂命名的。
• 2)按塑料的功能和用途分类:
• 通用塑料:产量大用途广价格低的塑 料。主要包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯 乙烯、聚丙烯、酚醛塑料、氨基塑料
• 等,产量占塑料总产量的75%以上。
• 工程塑料:具有较高性能,能替代金 属制造机械零件和工程构件的塑料。聚 酰胺、ABS、聚甲醛、聚碳酸酯、聚砜、 聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、环氧 树脂等。
(二)、聚乙烯的结构与性能