2008年高分子材料加工原理试卷A答案
《高分子材料加工及利用》期末考试试卷附答案
《高分子材料加工及利用》期末考试试卷附答案一、单选题(本大题共15小题,每小题3分,共45分)1.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()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2.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 润滑剂B增塑剂C 防老剂D偶联剂3.下列不属于单螺杆挤出机的基本结构的是()A传动部分B加料装置 C 切割装置D机头和口模4.注塑机的注射系统中不包括下列哪些部件?()A.螺杆B.分流梭和柱塞C.喷嘴D.定模型腔5.随着硫化时间的增加,橡胶的哪些性能会随之逐渐下降?()A.可塑性B.回弹性C.硬度D.可挤压性6.下列哪种炭黑吸油能力最强?()A.热裂炭黑B.槽法炭黑C.炉法炭黑D.白炭黑7.下列不属于聚合物加工转变的是()A、形状转变B、结构转变C、化学键转变D、性能转变8.熔融指数的单位()A、g/minB、g/10minC、g/10sD、g/s9.下列哪种流动属于聚合物的复杂流动()A、摇曳流动B、环形流动C、不稳定流动D、收敛流动10.成型加工过程中的聚合物的取向()A、流动取向和拉伸取向B、剪切取向和流动取向C、剪切取向和拉伸取向D、结晶取向和流动取向11.主要为了体现聚合物光化性能的添加剂是()A、增容剂B、补强剂C、阻火燃剂D、热稳定剂12.口径不大的各种瓶、壶、桶和儿童玩具等选用哪种成型生产方法()A、冷挤压成型法B、中空吹塑法C、注射成型法D、拉伸成型法13.下列哪个不是聚合物一些特有的加工性质:()A 可挤塑性B 可挤压性C 可抗拉性D 可纺性14.挤出设备的核心是:()A机头B口模 C 螺杆D挤出机15.单螺杆挤出机的生产能力与其螺杆直径的关系是()A、平方B、立方C、四次方D、五次方二、判断题(本大题共15小题,每小题1分,共15分)1.牛顿液体在圆形管道中流动时具有抛物线形的速度分布,管中心处的速度最大,管壁处速度为零,圆管中的等速线为一些同心圆,平均速度是中心速度的1/2。
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 )的结果。
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。
高分子材料成型加工原理试题
高分子材料成型加工原理试题一、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。
高分子材料加工技术专业理论训练试题参考答案
高分子材料加工技术专业理论试题参考答案一、填空题1、树脂添加剂2、热塑性塑料热固性塑料3、流动性柔软性4、柱塞式螺杆式5、注射量锁模力6、螺杆或柱塞熔融塑料7、移动速度秒 8、1 塑化物料9、尺寸定位 10、注射保压11、塑化均匀冲满模腔 12、压缩段均化段13、加料段计量段 14、熔料回流均化15、聚酰胺低 16、液压式液压机械式17、比例液压阀 18、主流道浇口19、注射成型过程制件的后处理 20、料筒模具21、工程塑料功能塑料22、塑料塑料制品23、注射塑化24、cm3 克25、Φ100 Φ125 26、熔融可塑27、熔融拉稀格 28、定模动模29、分流道浇口 30、退火调湿31、PE PA 32、液压单曲肘液压双曲肘33、浇口冷料井 34、喷嘴模具35、保压冷却 36、螺杆料筒37、旋转往复 38、玻璃化温度(Tg)熔融温度(Tf或Tm)39、原料制品 40、点动手动41、平衡式非平衡式42、注射时间冷却时间43、增大浇口尺寸冲击型44、多大45、轴向叶片泵齿轮泵 46、快慢47、增力自锁 48、热风循环干燥红外线干燥49、Zn-St 液体石蜡 50、压实物料进行补料51、漏流逆流 52、160~1750C 3500C53、塑化压力注射压力 54、成型的塑料金属嵌件的大小55、规整高 56、重量份数重量百分数57、小增塑剂 58、无级变速有级变速69、注射装置合模装置 60、背压需要注射的熔料量二、选择题1D 2C 3B 4A 5A 6C 7D 8C 9A 10B11A 12C 13C 14C 15B 16A 17D 18A 19D 20B21B 22D 23C 24B 25A 26C 27B 28A 29A 30D三、判断题1(√) 2(√) 3(×) 4(×) 5(√) 6(√) 7(√) 8(×) 9(×)10(×)11(×)12(√)13(√)14(×)15(×)16(×)17(×)18(√)19(√)20(×) 21(×)22(∨)23(∨)24(∨)25(×)26(∨)27(×)28(×)29(∨)30(∨)31(∨)32(×)33()34(∨)35(∨)36(×)37(×)38(×)39(∨)0(×)41(×)42(∨)43(×)44(∨)45(×)46(×)47(∨)48(×)49(∨)50(×)51(×)52(∨)53(×)54(×)55(∨)56(×)57(∨)58(×)59(×)60(∨)四、简答题1、(1)当塑料流动性差,浇口小时,可适当地选取较大的注射压力;(2)当熔体温度较低时,注射压力应相应增大些;(3)对于尺寸较大,形状复杂的制件或薄型制件,需用较大的注射压力;(4)对于玻璃化温度和熔体粘度较高时,宜用较大的注射压力。
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。
2008年山东齐鲁工业大学高分子物理考研真题A卷
2008年山东齐鲁工业大学高分子物理考研真题A卷一、填空(每空 1 分,共 60 分)1.1920 年,()发表了划时代的文献“论聚合”,首先把“高分子”这个概念引进科学领域;()因其在“高分子物理化学的理论与实验方面的基础研究”而获得了诺贝尔化学奖。
2.高分子的聚集态包括()、()、()、()与()。
3.高分子链的均方末端距越小,说明链越()。
4.高分子的()结构是决定聚合物基本性质的主要因素,而()结构是决定聚合物本体性质的主要因素。
5.聚合物没有气态,只有固态与液态,这是因为()。
6.()是聚合物最常见的结晶形态。
7.结晶聚合物的结晶温度范围是()。
8.聚合物的结晶过程包括()与()两个步骤。
9.聚合物的等温结晶过程可以用()方程来描述。
10.在靠近聚合物玻璃化温度的结晶温度区域中,()过程控制结晶速度。
11.结晶聚合物在结晶过程中,体积()。
12.当结晶聚合物的结晶度增加时,透明度();而当其晶区尺寸减小时,透明度()。
13.聚合物随取向条件的不同,取向单元也不同,取向结构单元包括()和(),对于结晶聚合物还可能有()的取向。
14.聚合物的溶解过程包括两个阶段,即()与()。
15.极性聚合物在极性溶剂中,溶解是()热的;非极性聚合物的溶解过程一般是()热的。
16.浓度相同时,高分子-良溶剂体系的粘度比高分子-不良溶剂体系的粘度()。
17.在高分子的θ溶液中高分子链段间的相互作用力()高分子链段与溶剂分子间的作用力。
18.冻胶加热可以(),而凝胶加热()。
19.测定聚合物分子量的方法很多,如端基分析法可测()分子量,光散射法可测()分子量,稀溶液粘度法可测()分子量。
20.高分子常用的统计平均分子量有()、()、()和(),它们之间的关系是()。
21.GPC 可以用来测定聚合物的()和()。
溶质分子体积越小,其淋出体积越()。
22.高分子热运动的主要特点是()、()与()。
23.非晶聚合物的力学三态是指()、()与(),对应的两个转变温度分别为()与()。
2008年真题答案
2008年真题答案简答题1.小分子糖的工艺特性亲水性:由于它们具有大量羟基,羟基通过氢键与水分子相互作用结合水的能力:吸湿性:环境湿度较高的情况下吸收水分的能力保湿性:环境湿度较低的情况下保持水分的能力,内外相同的物质吸湿性等于保湿性吸湿性:果糖>=转化糖>麦芽糖>葡糖>蔗糖>无水乳糖结合水的能力:取决于糖—水氢键食品中的应用:根据产品决定使用的糖甜味的强弱:目前用感官比较法以葡糖为基准物获得相对甜度结晶性:乳糖、蔗糖、葡糖较易结晶果糖、转化糖、淀粉糖浆难于甚至不能结晶渗透压(防腐):渗透压随浓度增大而增大相同浓度下,分子量小渗透压大冰点降低:糖溶液浓度高、分子量小、冰点降低多淀粉糖浆转化程度大,冰点降低多抗氧化性:氧气在糖溶液中溶解度大大低于在水溶液中粘度:葡萄糖和果糖的粘度比蔗糖低,淀粉糖浆粘度校高在一定温度范围内T升粘度下降,制作蛋糕时,稳定蛋白气泡2.淀粉的糊化及其影响因素淀粉在常温下不溶于水,但当水温至53℃以上时,淀粉的物理性能发生明显变化。
淀粉在高温下溶胀、分裂形成均匀糊状溶液的特性,称为淀粉的糊化影响淀粉糊化的因素有:A淀粉的种类和颗粒大小; B 食品中的含水量;C 添加物:高浓度糖降低淀粉的糊化,脂类物质能与淀粉形成复合物降低糊化程度,提高糊化温度,食盐有时会使糊化温度提高,有时会使糊化温度降低;D 酸度:在pH 4-7 的范围内酸度对糊化的影响不明显,当pH 大于10.0,降低酸度会加速糊化。
1.果胶形成凝胶的条件及其机理当果胶的DE>50%时,形成凝胶的条件是可溶性固形物含量(一般是糖)超过55%,pH2.0~3.5。
当DE≤50%时,通过加入Ca2+形成凝胶,可溶性固形物为10%~20%,pH为2.5~6.5。
HM与LM果胶的胶凝机理是不同的。
HM果胶溶液必须在具有足够的糖和酸存在的条件下才能胶凝,又称为糖-酸-果胶凝胶。
当果胶溶液pH足够低时,羧酸盐基团转化为羧酸基团,因此分子不带电荷,分子间斥力下降,水合程度降低,分子间缔合形成凝胶。
2008级高分子物理期末试卷(A)—答案
共20题,每题5分。
一、讨论题:1-1、写出下列聚合物熔点的高低顺序并说明理由。
A、聚乙烯,B、聚丙烯,C、尼龙66,D、尼龙1010答:从高到低依次是:D、C、B、A。
理由:氢键,氢键密度,分子链柔性。
1-2 温度和切变速率对聚乙烯和聚碳酸酯熔体流动性的影响不同,解释原因。
答:聚乙烯(柔性链),温敏;聚碳酸酯(刚性链),切敏。
1-3非牛顿指数n与Avrami指数n各表征聚合物的哪种性质?分别讨论n的不同取值范围所对应的聚合物行为变化。
答:非牛顿指数n表征聚合物流体的表观粘度随剪切速率变化的规律,n>1膨胀性流体,n<1为假塑性流体。
Avrami指数n表征聚合物结晶过程结晶成核维数,n=成核维数+时间维数,n值越大,表示异相成核为主。
1-4 仅分子量不同的两种聚合物样品,哪个玻璃化温度高?哪个熔点高?解释原因。
答:高分子量样品,玻璃化温度低,熔点升高。
原因均为链末端的影响。
链末端带有多余的自由体积,导致末端越多(分子量越低),玻璃化温度越低。
末端与主链结构不同,作为杂质,含量越高(分子量越低),熔点越低。
1-5 讨论聚合物中球晶、串晶、横晶的生成条件与成核方式。
答:球晶:点成核;浓溶液中析出或熔体冷却结晶串晶:行成核;取向状态下结晶横晶:面成核;熔体在应力作用下结晶二、作图题(示意图即可):2-1 分子量为5万的聚丙烯熔体从220︒C以10︒C/min冷却至室温,然后马上以10︒C/min加热到200︒C的DSC谱图。
2-2 分子量为20万的线形聚异丁烯在25︒C 下的模量-时间曲线。
2-3 聚氯乙烯在-30︒C 、+25︒C 和+70︒C 以13s 10--=ε速率拉伸时的应力-应变曲线。
2-4 聚丙烯与高抗冲聚苯乙烯在20︒C拉伸时的体积应变∆V/V对应变ε作图的曲线。
2-5 室温下对分子量为10万的聚氯乙烯样品加载一个载荷,画出样品的蠕变曲线。
2-6对SBS样品进行动态力学测试,画出tanδ对温度的实验曲线。
高分子材料加工成型原理题库word资料8页
高分子材料加工成型原理题库填空: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.聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚碳酸酯(PC)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚酰胺(PA)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<T< Tf 时,主要发生__弹性形变__,也有粘性形变。
6.按照经典的粘弹性理论,加工过程线型聚合物的总形变可以看成是__普弹形变__、__推迟高弹形变__和__粘性形变三部分所组成。
7.假塑性流体在较宽的剪切速率范围内的流动曲线,按照变化特征可以分为三个区域,分别是:__第一牛顿区__、__非牛顿区__和__第二牛顿区__。
8.聚合物液体在管和槽中的流动时,按照受力方式划分可以分为__压力流动__、__收敛流动__和__拖拽流动__;按流动方向分布划分:__一维流动__、__二维流动__和__三维流动__。
9.用于测定聚合物流变性质的仪器一般称为__流变仪__或__粘度计__。
目前用得最广泛的主要有__毛细管粘度计__、__旋转粘度计__、__落球粘度计__和锥板粘度计__等几种。
10.影响聚合物流变形为的的主要因素有:_温度_、_压力_、_应变速率_和_聚合物结构因素_以及_组成_等。
高分子材料成型加工原理复习题及答案及高分子材料成型原理 简答题答案
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(25*1)2.选择题(10*2)3.名词解释(5*3)4.解答题(5*6)5.论述题(1*10)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。
高分子材料成型加工习题参考答案
高分子材料成型加工习题参考答案(1~5章)绪论1、高分子材料可应用于哪些方面? 有哪些特点, 答:高分子材料可应用于如下各个方面:结构材料:机械零部件、机电壳体、轴承……电器材料:电缆、绝缘版、电器零件、家用电器、通讯器材…… 建筑材料:贴面板、地贴、塑料门窗、上下水管…… 包装材料:各种瓶罐、桶、塑料袋、薄膜、绳、带、泡沫塑料…… 日用制品:家具、餐具、玩具、文具、办公用品、体育用品及器材……交通运输:道路交通设施、车辆、船舶部件……医疗器械:医疗器具、药品包装、医药附件、人造器官…… 航天航空:飞机、火箭、飞船、卫星零部件……军用器械:武器装备、军事淹体、防护器材…… 交通运输:道路交通设施、车辆、船舶部件……医疗器械:医疗器具、药品包装、医药附件、人造器官…… 航天航空:飞机、火箭、飞船、卫星零部件……军用器械:武器装备、军事淹体、防护器材…… 化纤类:布、线、服装、……高分子材料具有如下特点: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2、塑料制品生产的完整工序有哪五步组成,答:成型加工完整工序共五个1.成型前准备:原料准备:筛选,干燥,配制,混合 ?2.成型:赋预聚合物一定型样 ?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3、学习本课程的重点是什么,答:本课程的重点是:高分子材料方面:应掌握高分子材料定义,高分子材料工程特征,高分子材料及其制品的制备方法,高分子材料的组成,添加剂的作用、机理、品种及其选择,高分子材料配方设计原则,配方分析,影响高分子材料性能的化学因素和物理因素。
成型加工方面:应掌握高分子材料制品各种成型方法,成型加工过程,成型工艺特点,成型工艺的适应性,成型工艺流程,成型设备结构及作用原理,成型工艺条件及其控制,成型工艺在橡胶、塑料、纤维加工中的共性和特殊性。
《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”与“工程塑料”,“热塑性塑料”与“热固性塑料”,“简单组分高分子材料”与“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:就是指拉伸强度大于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;工程塑料就是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料,就是强度、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,这种过程就是可逆的,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,氯化聚醚等都就是热塑性塑料。
(热塑性塑料中树脂分子链都就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、冷却变硬的过程就是物理变化;) 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,这种变化就是不可逆的,此后,再次加热时,已不能再变软流动了。
正就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与尺寸的制品。
这种材料称为热固性塑料。
(热固性塑料的树脂固化前就是线型或带支链的,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、不饱与聚酯、有机硅等塑料,都就是热固性塑料。
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:复杂组分塑料则就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。
高分子材料加工与应用测试 选择题 64题
1. 高分子材料在加工过程中最常用的成型方法是:A. 注塑成型B. 压延成型C. 吹塑成型D. 挤出成型2. 下列哪种高分子材料常用于制造食品包装袋?A. 聚乙烯B. 聚氯乙烯C. 聚丙烯D. 聚苯乙烯3. 高分子材料的熔融指数(MI)是用来衡量其:A. 硬度B. 韧性C. 流动性D. 耐热性4. 在注塑成型中,保压阶段的主要目的是:A. 提高产品的尺寸精度B. 增加产品的密度C. 减少产品的收缩率D. 提高产品的表面光洁度5. 下列哪种添加剂可以提高高分子材料的耐候性?A. 增塑剂B. 稳定剂C. 填充剂D. 润滑剂6. 高分子材料的热变形温度(HDT)是指在一定负荷下,材料开始变形的温度,通常用于评估材料的:A. 耐热性B. 耐寒性C. 耐化学性D. 耐磨性7. 在挤出成型过程中,螺杆的作用是:A. 提供动力B. 混合材料C. 输送材料D. 冷却材料8. 下列哪种高分子材料具有良好的透明性和耐冲击性?A. 聚碳酸酯C. 聚丙烯D. 聚氯乙烯9. 高分子材料的拉伸强度是指材料在拉伸过程中所能承受的最大应力,通常用于评估材料的:A. 韧性B. 硬度C. 强度D. 弹性10. 在吹塑成型中,中空制品的壁厚均匀性主要取决于:A. 模具设计B. 材料选择C. 吹气压力D. 冷却时间11. 下列哪种高分子材料常用于制造汽车保险杠?A. 聚氨酯B. 聚乙烯C. 聚丙烯D. 聚氯乙烯12. 高分子材料的冲击强度是指材料在受到冲击载荷时所能承受的最大能量,通常用于评估材料的:A. 韧性B. 硬度C. 强度D. 弹性13. 在注塑成型中,模具的冷却系统设计主要影响产品的:A. 尺寸精度B. 表面光洁度C. 收缩率D. 生产效率14. 下列哪种添加剂可以提高高分子材料的阻燃性?A. 增塑剂B. 稳定剂C. 阻燃剂D. 润滑剂15. 高分子材料的断裂伸长率是指材料在拉伸断裂前的最大伸长量,通常用于评估材料的:A. 韧性B. 硬度D. 弹性16. 在挤出成型中,口模的设计主要影响产品的:A. 尺寸精度B. 表面光洁度C. 收缩率D. 生产效率17. 下列哪种高分子材料具有良好的耐化学性和耐热性?A. 聚酰胺B. 聚乙烯C. 聚丙烯D. 聚氯乙烯18. 高分子材料的硬度是指材料抵抗外力压入的能力,通常用于评估材料的:A. 韧性B. 硬度C. 强度D. 弹性19. 在注塑成型中,注射速度的控制主要影响产品的:A. 尺寸精度B. 表面光洁度C. 收缩率D. 生产效率20. 下列哪种添加剂可以提高高分子材料的耐磨性?A. 增塑剂B. 稳定剂C. 填充剂D. 润滑剂21. 高分子材料的弹性模量是指材料在弹性变形范围内应力与应变的比值,通常用于评估材料的:A. 韧性B. 硬度C. 强度D. 弹性22. 在挤出成型中,螺杆的转速主要影响产品的:A. 尺寸精度B. 表面光洁度C. 收缩率D. 生产效率23. 下列哪种高分子材料具有良好的电绝缘性?A. 聚乙烯B. 聚氯乙烯C. 聚丙烯D. 聚苯乙烯24. 高分子材料的耐热性是指材料在高温下保持其性能的能力,通常用于评估材料的:A. 耐热性B. 耐寒性C. 耐化学性D. 耐磨性25. 在注塑成型中,模具的浇口设计主要影响产品的:A. 尺寸精度B. 表面光洁度C. 收缩率D. 生产效率26. 下列哪种添加剂可以提高高分子材料的耐候性?A. 增塑剂B. 稳定剂C. 填充剂D. 润滑剂27. 高分子材料的耐化学性是指材料在化学介质中保持其性能的能力,通常用于评估材料的:A. 耐热性B. 耐寒性C. 耐化学性D. 耐磨性28. 在挤出成型中,冷却系统的设计主要影响产品的:A. 尺寸精度B. 表面光洁度C. 收缩率D. 生产效率29. 下列哪种高分子材料具有良好的耐冲击性和耐磨性?A. 聚氨酯B. 聚乙烯C. 聚丙烯D. 聚氯乙烯30. 高分子材料的耐磨性是指材料抵抗磨损的能力,通常用于评估材料的:A. 韧性B. 硬度C. 强度D. 弹性31. 在注塑成型中,模具的排气系统设计主要影响产品的:A. 尺寸精度B. 表面光洁度C. 收缩率D. 生产效率32. 下列哪种添加剂可以提高高分子材料的耐热性?A. 增塑剂B. 稳定剂C. 填充剂D. 润滑剂33. 高分子材料的耐寒性是指材料在低温下保持其性能的能力,通常用于评估材料的:A. 耐热性B. 耐寒性C. 耐化学性D. 耐磨性34. 在挤出成型中,螺杆的压缩比设计主要影响产品的:A. 尺寸精度B. 表面光洁度C. 收缩率D. 生产效率35. 下列哪种高分子材料具有良好的耐候性和耐化学性?A. 聚酰胺B. 聚乙烯C. 聚丙烯D. 聚氯乙烯36. 高分子材料的耐候性是指材料在自然环境中保持其性能的能力,通常用于评估材料的:A. 耐热性B. 耐寒性C. 耐化学性D. 耐磨性37. 在注塑成型中,模具的顶出系统设计主要影响产品的:A. 尺寸精度B. 表面光洁度C. 收缩率D. 生产效率38. 下列哪种添加剂可以提高高分子材料的耐寒性?A. 增塑剂B. 稳定剂C. 填充剂D. 润滑剂39. 高分子材料的耐化学性是指材料在化学介质中保持其性能的能力,通常用于评估材料的:A. 耐热性B. 耐寒性C. 耐化学性D. 耐磨性40. 在挤出成型中,螺杆的长径比设计主要影响产品的:A. 尺寸精度B. 表面光洁度C. 收缩率D. 生产效率41. 下列哪种高分子材料具有良好的耐热性和耐磨性?A. 聚酰胺B. 聚乙烯C. 聚丙烯D. 聚氯乙烯42. 高分子材料的耐磨性是指材料抵抗磨损的能力,通常用于评估材料的:A. 韧性B. 硬度C. 强度D. 弹性43. 在注塑成型中,模具的冷却系统设计主要影响产品的:A. 尺寸精度B. 表面光洁度C. 收缩率D. 生产效率44. 下列哪种添加剂可以提高高分子材料的耐候性?A. 增塑剂B. 稳定剂C. 填充剂D. 润滑剂45. 高分子材料的耐化学性是指材料在化学介质中保持其性能的能力,通常用于评估材料的:A. 耐热性B. 耐寒性C. 耐化学性D. 耐磨性46. 在挤出成型中,螺杆的转速主要影响产品的:A. 尺寸精度B. 表面光洁度C. 收缩率D. 生产效率47. 下列哪种高分子材料具有良好的耐冲击性和耐磨性?A. 聚氨酯B. 聚乙烯C. 聚丙烯D. 聚氯乙烯48. 高分子材料的耐磨性是指材料抵抗磨损的能力,通常用于评估材料的:A. 韧性B. 硬度C. 强度D. 弹性49. 在注塑成型中,模具的排气系统设计主要影响产品的:A. 尺寸精度B. 表面光洁度C. 收缩率D. 生产效率50. 下列哪种添加剂可以提高高分子材料的耐热性?A. 增塑剂B. 稳定剂C. 填充剂D. 润滑剂51. 高分子材料的耐寒性是指材料在低温下保持其性能的能力,通常用于评估材料的:A. 耐热性B. 耐寒性C. 耐化学性D. 耐磨性52. 在挤出成型中,螺杆的压缩比设计主要影响产品的:A. 尺寸精度B. 表面光洁度C. 收缩率D. 生产效率53. 下列哪种高分子材料具有良好的耐候性和耐化学性?A. 聚酰胺B. 聚乙烯C. 聚丙烯D. 聚氯乙烯54. 高分子材料的耐候性是指材料在自然环境中保持其性能的能力,通常用于评估材料的:A. 耐热性B. 耐寒性C. 耐化学性D. 耐磨性55. 在注塑成型中,模具的顶出系统设计主要影响产品的:A. 尺寸精度B. 表面光洁度C. 收缩率D. 生产效率56. 下列哪种添加剂可以提高高分子材料的耐寒性?A. 增塑剂B. 稳定剂C. 填充剂D. 润滑剂57. 高分子材料的耐化学性是指材料在化学介质中保持其性能的能力,通常用于评估材料的:A. 耐热性B. 耐寒性C. 耐化学性D. 耐磨性58. 在挤出成型中,螺杆的长径比设计主要影响产品的:A. 尺寸精度B. 表面光洁度C. 收缩率D. 生产效率59. 下列哪种高分子材料具有良好的耐热性和耐磨性?A. 聚酰胺B. 聚乙烯C. 聚丙烯D. 聚氯乙烯60. 高分子材料的耐磨性是指材料抵抗磨损的能力,通常用于评估材料的:A. 韧性B. 硬度C. 强度D. 弹性61. 在注塑成型中,模具的冷却系统设计主要影响产品的:A. 尺寸精度B. 表面光洁度C. 收缩率D. 生产效率62. 下列哪种添加剂可以提高高分子材料的耐候性?A. 增塑剂B. 稳定剂C. 填充剂D. 润滑剂63. 高分子材料的耐化学性是指材料在化学介质中保持其性能的能力,通常用于评估材料的:A. 耐热性B. 耐寒性C. 耐化学性D. 耐磨性64. 在挤出成型中,螺杆的转速主要影响产品的:A. 尺寸精度B. 表面光洁度C. 收缩率D. 生产效率答案:1. A2. A3. C4. C5. B6. A7. C8. A9. C10. C11. A12. A13. C14. C15. A16. B17. A18. B19. B20. C21. D22. D23. A24. A25. A26. B27. C28. C29. A30. A31. B32. B33. B34. A35. A36. D37. C38. B39. C40. B41. A42. A43. C44. B45. C46. D47. A48. A49. B50. B51. B52. A53. A54. D55. C56. B57. C58. B59. A60. A61. C62. B63. C64. D。
(完整版)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。
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;主要用于热敏性聚合物如PVC聚氯乙烯树脂,是生产PVC塑料最重要的添加剂; 抗氧剂是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;光稳定剂是指可有效抑制光致降解物理和化学过程的一类添加剂;3、热稳定剂分为A、铅盐类稳定剂包括三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅、二盐基硬脂酸铅,具有优良的热稳定性、电绝缘性、润滑性,毒性大,透明性差;B、金属皂类稳定剂,包括硬脂酸、油酸等的金属盐;加工性能好,润滑性;C、有机锡类稳定剂,包括硫醇盐类、马来酸盐型;优良的稳定性、透明性;D、有机锑类稳定剂,包括硫醇锑类;E、有机辅助稳定剂,包括环氧化物、亚磷酸酯、多元醇类;F、复合稳定剂,由金属皂类稳定剂与有机辅助稳定剂以及润滑剂复配而成;G、稀土类稳定剂,属于镧系稀土元素的有机复合物;4、增塑剂:是指添加到高分子材料中能使体系的可塑性增加,改进其柔软性、延伸性和加工性的物质;增塑剂按作用方式,有外增塑作用和内增塑作用;起外增塑作用的增塑剂大多是有机低分子化合物或聚合物,通常为高沸点的油类或低熔点的固体,有极性和非极性之分;极性增塑剂的溶解度参数高,主要增塑极性聚合物,非极性增塑剂的溶解度参数低,多数用于非极性聚合物的增塑;非极性增塑剂对非极性聚合物的增塑是溶剂化作用机理,即增塑剂进入聚合物的分子链段之间,加大了大分子之间的距离,降低了聚合物分子间的作用力,其增塑效果与增塑剂的体积成正比,故又称“体积效应”;极性增塑剂对极性聚合物的增塑机理是“屏蔽效应”,即增塑剂分子中的极性基团与聚合物分子的极性基团互相吸引,取代了聚合物分子间的极性基团的相互作用,从而削弱了聚合物分子间的作用力,其增塑效果与增塑剂分子数有关,同时体积效应也起作用;5、常用的增塑剂:塑料增塑剂和橡胶增塑剂;塑料增塑剂,极性,酯类增塑剂常用在PVC中;橡胶增塑剂,非极性,包括:物理增塑剂又称软化剂包括石油系、煤焦油系、松油系、合成酯类、液体聚合类和化学增塑剂又称塑解剂包括含硫化合物、噻唑类和胍类6、增塑和塑炼的区别:增塑是加小分子的增塑剂,使制品的塑性增加,改进其柔软性、延伸性和加工性;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;区别:增塑是依靠增加小分子增塑剂,塑炼是依靠剪切或塑解剂来降低过高的橡胶分子量,提高橡胶塑性;7、润滑剂:定义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之间的摩擦和黏附,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;润滑剂是典型的工艺性添加剂,仅在加工时发挥作用;分为内润滑剂和外润滑剂;内润滑剂是降低物料之间的内摩擦,外润滑剂是降低物料与设备之间的外摩擦;8、交联剂:定义是凡能引起聚合物交联的物质就称为交联剂;橡胶的交联剂习惯上称为硫化剂a硫磺,适用于不饱和橡胶、含少量双键的三元乙丙橡胶和丁基橡胶;b含硫化合物,是分子中含有硫原子,能够在硫化温度下分解出活性硫使得橡胶硫化的物质;常用于电线绝缘层;c有机过氧化物,最常用的是过氧化二异丙苯和过氧化苯甲酰,适用于氟橡胶、硅橡胶、乙丙橡胶等饱和橡胶、部分不饱和橡胶以及聚烯烃的交联,不能用于丁基橡胶和氯磺化聚乙烯橡胶;d金属氧化物,常用的有氧化锌、氧化镁,适用于含极性基团或活泼酸性基团的聚合物,如氯丁橡胶、氯化丁基橡胶的交联;还可作为硫磺硫化体系中的硫化活性剂;e胺类化合物,含有两个或以上的胺基,主要用于酚醛树脂、氨基树脂等热固性塑料以及氟橡胶的交联;f双官能团化合物,可作为不饱和聚酯树脂的交联剂;g合成树脂,主要为酚醛树脂,可作为不饱和丁基橡胶、乙丙橡胶的交联剂;9、不同交联剂与聚合物的一一对应:不饱和橡胶选择硫磺、促进剂、活性剂组成的硫化体系;饱和橡胶选择过氧化物作为硫化剂;有极性基团的橡胶用金属氧化物交联;大多数热固性塑料和丙烯酸酯类橡胶一般用胺类交联剂;10、交联体系:包括交联剂、促进剂、活性剂;促进剂:凡在胶料中能够提高硫化速度、缩短硫化时间、降低硫化温度、减少硫化剂用量,并能提高或改善硫化胶物理机械性能的物质称为硫化促进剂;按与硫化氢反应的性质分为酸性、碱性、中性促进剂;活性剂:凡能够提高胶料中硫化促进剂的活性、减少硫化促进剂的用量、缩短硫化时间的物质称为硫化活性剂,也叫“促进助剂”,一般分无机活性剂和有机活性剂;无机活性剂主要是氧化锌、氧化镁、氧化钙等金属氧化物;氧化锌是最重要的,还可作为含卤橡胶的硫化剂;有机活性剂主要是硬脂酸HSt;11、填充剂也称“填料”:为了改善高分子材料的成型加工性能,赋予或提高制品某些特定的性能,或为了增加物料体积、降低制品成本而加入的一类物质;一般为固体物质,分为增量填充剂和补强填充剂;增量填充剂又叫“增量剂”,用于橡胶时一般没有补强作用,仅为了增加胶料体积和降低制品成本,对材料的使用性能无影响或影响很小,但往往能够改善压出、压延等工艺性能;用于塑料时虽不能提高制品的力学性能,但可改善成型加工性能或赋予制品某些新的性能;补强填充剂又叫“补强剂”主要用于橡胶,不但能改善胶料的工艺性能,提高硫化胶的拉伸强度、定伸强度、弹性、耐磨性等力学性能,而且能增大胶料体积、降低制品成本; 最常用的填充剂是碳酸钙;橡胶最常用的补强剂是炭黑;12、哪一类热塑性聚合物在成型加工中需使用热稳定剂为什么对于加有较多增塑剂和不加增塑剂的两种塑料配方,应如何考虑热稳定剂的加入量为什么答:热敏性聚合物,如聚氯乙烯PVC树脂,由于PVC是一种极性高分子,分子间作用力很强,导致加工温度超过分解温度,只有加入热稳定剂才能实现在高温下的加工成型,制得性能优良的制品;加有较多增塑剂的塑料不加或少加热稳定剂,不加增塑剂的塑料应多加热稳定剂;假如增塑剂的塑料降低了聚合物分子间的作用力,制品的玻璃化温度和软化温度均降低,故可少加热稳定剂;13、什么是增塑剂根据塑化效率可分为哪些类型其各自的特点如何答:增塑剂是指添加到高分子材料中能使体系的可塑性增加,改进其柔软性、延伸性和加工性的物质;根据塑化效率可分为三种类型:a主增塑剂,与聚合物的相容性好,凝胶化能力很强,可大量添加并单独使用;b辅助增塑剂,与聚合的相容性有限,凝胶化能力较低,只能与主增塑剂并用,但往往起到功能性作用;c增量剂,与聚合物的相容性很差,凝胶化能力极差,不可单独使用,只可限量使用,以减少主增塑剂用量;14、橡胶硫化体系主要是由哪些添加剂组成的各自作用是什么答:a硫化促进剂,作用是能提高硫化速度、缩短硫化时间、降低硫化温度、减少硫化剂用量,并能提高、改善硫化胶物理机械性能;b硫化活性剂,作用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、可使交联键的数量增加、交联键中硫原子数减少、因而硫化胶的热稳定性能得到提高;c防焦剂,作用是可防止或延迟胶料在加工和贮存时产生焦烧、提高胶料的操作安全性和贮存稳定性;第四章制品设计和配方设计分析下列配方,要求:1、指出各组分在配方中的作用;2、判断制品基本性能,并说出相应的理由;配方1:PVC树脂XS-4100,邻苯二甲酸二辛酯10,邻苯二甲酸二丁酯8,环氧脂肪酸辛酯3,液体钡-镉2,硬脂酸钡,硬脂酸镉,硬脂酸,二氧化钛3配方2:PVC树脂XS-5100,三盐基性硫酸铅5,二盐基性亚磷酸铅,亚磷酸三苯酯,硬脂酸铅,硬脂酸正丁酯,石蜡,氧化锑5配方3:PVC树脂XS-3100,DOP 20,DBP20,DOS10,氯化石蜡5,,滑石粉1,氧化钛,二月桂酸二丁基锡3配方4:丁腈橡胶100,硫磺,促进剂M ,促进剂,ZnO 5,硬脂酸1,防老剂4010NA 1,半补强碳黑60,陶土30,沥青5,石蜡答:配方1:增塑剂体系:邻苯二甲酸二辛酯,有良好综合性能,混合性能好、增速效率高、挥发性较低、耐水抽出、电气性能高、耐热及耐气候性良好;苯二甲酸二丁酯,稳定性、耐挠曲性、粘结性和防水性均优于其他增塑剂;环氧脂肪酸辛酯,具有杰出的热稳固性、同时耐寒性、耐候性和光稳固性亦佳;与聚氯乙烯的相容性好,塑化速度快,塑化温度比DOP低,增速效力高,润滑性,可改良共同料的操纵机能;在成品中参加一定比例的成品,在低温中能坚持成品的坚韧柔嫩,增添产物的光泽度,延伸产物的应用寿命;热稳定体系:液体钡-镉,液体稳定剂,分散性好,透明性优良,具有优良的热和光稳定性、润滑性、无析出性,优良的初期着色和色泽保持稳定性;硬脂酸钡,热稳定剂,具有良好的长期耐热性及润滑性,稳定效果比硬脂酸钙大,但不及硬脂酸铅,与镉皂、锌皂或环氧化合物并用有良好的协同效应;硬脂酸镉,热稳定剂和润滑剂,具有优良的透明性、光稳定性、耐水性、电绝缘性,初期着色性极小,热稳定效能高,制品的耐候性好;本品可单独使用,也可与钡皂、有机锡化合物、环氧化合物或亚磷酸酯并用,有显着的协同效应;本品常与钡皂并用,但加工操作性不太好,加工温度低时,塑化不完全,温度过高时易焦化;在硬质制品中与铅类稳定剂配合可改善加工性;硬脂酸,热稳定剂和润滑剂,具有很好的润滑性和较好的光热稳定作用;在塑料PVC中,硬脂酸有助于防止加工过程中的焦化;着色剂:二氧化钛,白色无机颜料,是白色颜料中着色力最强的一种,具有优良的遮盖力和着色牢度,适用于不透明的白色制品;从配方1中可知,由于用的是中等粘度的4型PVC树脂,加有增塑剂体系用量21份,故应属半硬制品,又因加入了二氧化钛作着色剂,所以是一种白色的半硬制品;第六章高分子材料混合与制备1、混合:定义是将两种组分相互分布在各自所占的空间中,即,使两种或多种组分所占空间的最初分布情况发生变化;混合分为非分散混合和分散混合;非分散混合:在混合中仅增加粒子在混合物中空间分布均匀性而不减小粒子初始尺寸的过程称为非分散混合或简单混合;分散混合:是指在混合过程中发生粒子尺寸减小到极限值,同时增加相界面和提高混合物组分均匀性的混合过程;分散混合主要靠剪切应力和拉伸应力作用实现的;混合设备高速混合机:非分散混合;挤出机、开炼机、密炼机:分散混合;2、橡胶的塑炼目的、实质、机理、影响因素:目的:主要是为了降低生胶的弹性、增加可塑性、获得适当的流动性、使橡胶与配合剂在混炼过程中易于混合分散均匀,有利于胶料进行各种成型操作,使生胶分子量分布变窄,胶料质量均匀一致;实质:是橡胶分子链断裂,相对分子质量降低,从而橡胶的弹性下降;机理:塑炼方法分为机械塑炼法和化学塑炼法,机械塑炼法最广泛,机械塑炼分为低温塑炼和高温塑炼,低温塑炼以机械降解作用为主,氧起稳定游离基的作用,高温塑炼以自动氧化降解作用为主,机械作用强化橡胶与氧的接触;机械塑炼机理:是典型的力化学反应过程,在机械塑炼过程中,机械力作用使大分子链断裂,氧对橡胶分子起化学降解作用,这两个作用同时存在;低温机械塑炼机理:机械力作用,对橡胶塑炼的直接结果就是使橡胶分子断裂;造成橡胶分子断裂的主要作用力,就是塑炼中的剪切力;高温塑炼机理:温度提高,橡胶分子和氧均活泼,可直接进行氧化反应,使橡胶分子降解; 影响因素:机械塑炼有开炼机塑炼、密炼机塑炼、螺杆塑炼机塑炼;开炼机塑炼:辊距、辊速比、温度是影响塑炼效果的主要因素;密炼机塑炼:装胶容量和上顶栓压力是影响塑炼效果的主要因素;螺杆塑炼机塑炼:温度是影响因素;3、橡胶的混炼,加料次序:开炼机混炼中最常用的投料顺序是:生胶--固体软化剂--促进剂、促进助剂、防老剂--补强剂、填充剂--液体软化剂--硫磺、超促进剂;密炼机混炼加料顺序:基本同上,但交联剂和促进剂须在密炼后的开炼辅助操作中加入;4、什么是“非分散混合”,什么是“分散混合”,两者各主要通过何种物料运动和混合操作来实现答:非分散混合:在混合中仅增加粒子在混合物中空间分布均匀性而不减小粒子初始尺寸的过程称为非分散混合或简单混合;这种混合的运动基本形式是通过对流来实现的,可以通过包括塞形流动和不需要物料连续变形的简单体积排列和置换来达到;分散混合:是指在混合过程中发生粒子尺寸减小到极限值,同时增加相界面和提高混合物组分均匀性的混合过程;分散混合主要靠剪切应力和拉伸应力作用实现的;5、塑料的塑化与橡胶的塑炼二者的目的和原理有何异同答:塑料的塑化:是使物料在温度和剪切力的作用下熔融,获得剪切混合的作用,驱出其中的水分和挥发物,使各组分的分散更趋均匀,得到具有一定可塑性的均匀物料,是分散混合过程;橡胶的塑炼:强迫生胶反复通过两个转速不同的滚筒之间的间隙,使之在强剪切力作用下长分子链被切断,相对分子量减小,降低生胶的弹性,从而流动性增加即可塑性增加的工艺过程,使橡胶与配合剂在混炼过程中易于混合分散均匀,此外使得制得的胶料质量也均匀一致;第七章压制成型1、压缩率与螺杆压缩比的区别:压缩率的定义是热固性塑料制品的比重与粉状或粒状的热固性模塑料的表观比重之比;即,压塑料在压制前后的体积变化;螺杆的压缩比:螺杆第一螺槽的容积/螺杆最后螺槽的容积;压缩比的获得:等距变深,等深变距,变深变距;压缩比升高,制品致密,排除物料中所含空气的能力大;2、排气的作用、方式:排气的作用:赶走气泡、水分、挥发物,缩短固化周期,避免制品内部出现气泡或分层现象;排气的方式:卸压,松模,时间很短即可零点几秒-几秒,如此连续几次2-5次;排气的次数、间隔时间决定于所模压物料的性质;排气不能过早,也不能过迟;3、保压的作用和方法:排气后以慢速升高压力,在一定的模压压力和温度下保持一段时间,使热固性树脂的缩聚反应推进到所需的程度;保压固化时间取决于塑料的类型、模压温度和压力,时间不能过长也不能过段,一般在模内的保压固化时间为数分钟左右;4、模型硫化:硫化历程分四个阶段:焦烧阶段、预硫阶段、正硫化阶段、过硫阶段;焦烧阶段:又称“硫化诱导期”,是指橡胶在硫化开始前的延迟作用时间,在此阶段胶料尚未开始交联,胶料在模型内具有良好的流动性;预硫阶段:焦烧期以后橡胶开始交联的阶段;随着交联反应的进行,橡胶的交联程度逐渐增加,并形成网状结构,橡胶的物理机械性能逐渐上升,但尚未达到预期的水平,但有些性能却优于正硫化阶段时的胶料;正硫化阶段:橡胶的交联反应达到一定的程度,此时各项物理机械性能均达到或接近最佳值,其综合性能最佳;此时交联键会发生重排、裂解等反应,同时存在的交联裂解反应达到了平衡,因此胶料的物理机械性能在一个阶段基本上保持恒定或变化很少,所以也称为“平坦硫化阶段”;过硫阶段:正硫化以后继续硫化便进入过硫阶段,此阶段往往氧化及热断链反应占主导地位,因此胶料会出现物理机械性能下降的现象;返原性胶料:在过硫阶段中,天然橡胶、丁基橡胶等主链为线型大分子结构,在过硫阶段断链多于交联而出现硫化返原现象的胶料称为返原性胶料;非返原性胶料:大部分合成橡胶,如丁苯、丁腈橡胶等在过硫阶段中易产生氧化支化反应和环化结构,胶料的物理机械性能变化很小,甚至保持恒定,这种胶料称为硫化非返原性胶料;5、硫化仪测得的胶料硫化曲线:硫化仪能连续的测定与加工性能和硫化性能有关的参数,包括初始黏度、最低粘度、焦烧时间、硫化速度、正硫化时间和活化能等;测定的基本原理是根据胶料的剪切模量与交联密度成正比为基础的;硫化仪在硫化过程中对胶料施加一定振幅的剪切变形,通过剪切力的测定,即可反映硫化交联过程的情况;第八章挤出成型1、挤出螺杆分哪三段,各段的作用、结构参数、形式、适应性、温度设置a加料段;作用是对料斗送来的塑料进行加热,同时输送到压缩段;塑料在该段螺槽内始终保持固体状态;加料段对塑料一般没有压缩作用,故螺距和螺槽深度都可以保持不变,而且螺槽深度也较深,因此加料段通常是等深等距的深槽螺纹;b压缩段;又叫相迁移段,作用是对加料段送来的物料起挤压和剪切作用,螺杆与料筒配合使物料接触传热面不断更新,在料筒的外加热和螺杆摩擦作用下,固体物料逐渐软化、熔融为黏流态;同时赶走塑料中的空气及其他挥发成分,增大塑料的密度,塑料通过压缩段后,能够成为完全塑化的黏流状态;压缩段应能对塑料产生较大的压缩作用和剪切作用,该段螺槽容积应逐步减小;从螺杆的结构特征来看,压缩作用可以通过减小螺距及螺槽深度来实现;压缩段的长度与塑料的性质有关;渐变型和突变型螺杆有何区别各适合哪类塑料的挤出为什么答:无定形塑料的压缩段较长,熔融温度范围宽的塑料其压缩段最长,如PVC挤出成型用的螺杆,压缩段为螺杆全长的100%,即全长均起压缩作用,这样的螺杆叫渐变型螺杆;结晶型塑料熔融温度范围较窄,压缩段较短,某些熔化温度范围很窄的结晶型塑料,如PA,其压缩段更短,甚至仅为一个螺距的长度,这样的螺杆叫突变型螺杆;非晶型塑料适合选用渐变形螺杆,结晶型塑料适合选用突变型螺杆;c均化段;又叫计量段,作用是将塑化均匀的物料在均化段螺杆与料筒和机头相配合所产生的强大剪切作用和回压作用下进一步搅拌塑化混合均匀,并定量定压的通过机头口模进行挤出成型;由于从压缩段来的物料已达到所需的压缩比,故均化段一般无压缩作用,螺距和螺槽深度可以不变,这一段常常是等距等深的浅槽螺纹;为了稳定料流,均化段应有足够的长度,通常是螺杆全长的20%-25%;但对于PVC等热敏性塑料,所采用的渐变型螺杆往往无均化段,可避免黏流态物料在均化段停留时间过长而导致分解;2、挤出理论:固体输送理论、熔化理论和熔体输送理论;熔融过程的两种物态:固体物料和熔融物料;熔体输送四种流动:通常把物料在螺槽中的流动视为四种类型的流动组成:a正流;是物料沿螺槽方向向机头的流动,是均化段熔体的主流,起挤出物料的作用;b逆流;沿螺槽与正流方向相反方向的流动,是由机头口模、过滤网等对料流的阻碍所引起的反压流动,故又称压力流动,它将引起挤出生产能力的损失;c横流;物料沿X轴和Y轴两方向在螺槽内往复流动,也是由螺杆旋转时螺棱的推挤作用和阻挡作用所造成的,仅限于在每个螺槽内的环流,对总的挤出生产率影响不大,但对于物料的热交换、混合和进一步均匀塑化影响很大;d漏流;物料在螺杆和料筒的间隙沿着螺杆的轴向往料斗方向的流动,也是由于机头和口模等对物料的阻力所产生的反压流动;影响挤出机生产能力的是正流、逆流、漏流,横流对挤出量没有影响;3、橡胶压出,半成品:不是制品,经过硫化才能得到制品;第九章注射成型1、柱塞式分流梭的作用:减毛料,增加流速,促进混合分散;作用是将料筒内流经该处的物料引导成为薄层,使塑料流体产生分流和收敛流动,以缩短传热导程;既加快了热传导,也有利于减少或避免塑料过热而引起的热分解现象;在塑料熔体分流后,在分流梭与料筒间隙中的流速增加,剪切速度增大,从而产生较大的摩擦热,料温升高,黏度下降,使塑料得到进一步的混合塑化,有效提高柱塞式注射机的生产率及制品质量;分流梭为柱塞式注射机所特有;从加热效率出发分析必须使用分流梭的原因2、凝封、保压与热固性塑料模压保压的区别凝封前保压,可以将喷嘴、料筒前端的熔融塑化物料通过流道继续缓慢注入到模具型腔,补偿模具当中的冷却收缩而产生的体积收缩;。
高分子材料试题及答案
高分子材料试题与答案一、选择题(每题5分,共50分)1. 以下哪种物质属于天然高分子材料?()A. 聚乙烯B. 聚氯乙烯C. 橡胶D. 聚苯乙烯答案:C2. 高分子材料的合成过程中,以下哪种反应是形成高分子的关键步骤?()A. 加成反应B. 缩聚反应C. 氧化反应D. 还原反应答案:B3. 以下哪种高分子材料具有较好的生物相容性?()A. 聚乙烯B. 聚氯乙烯C. 聚乳酸D. 聚苯乙烯答案:C4. 高分子材料在加工过程中,以下哪种方法可以改善其加工性能?()A. 添加增塑剂B. 添加稳定剂C. 添加抗氧剂D. 添加润滑剂答案:A5. 以下哪种高分子材料具有良好的耐磨性?()A. 聚乙烯B. 聚氯乙烯C. 聚四氟乙烯D. 聚苯乙烯答案:C6. 以下哪种方法可以用于测定高分子材料的分子量?()A. 凝胶渗透色谱B. 紫外-可见光谱C. 原子吸收光谱D. 红外光谱答案:A7. 以下哪种高分子材料具有良好的透明性?()A. 聚乙烯B. 聚氯乙烯C. 聚丙烯D. 聚碳酸酯答案:D8. 以下哪种高分子材料具有较好的耐热性?()A. 聚乙烯B. 聚氯乙烯C. 聚酰亚胺D. 聚苯乙烯答案:C9. 以下哪种高分子材料具有较好的耐腐蚀性?()A. 聚乙烯B. 聚氯乙烯C. 聚四氟乙烯D. 聚苯乙烯答案:C10. 以下哪种高分子材料在燃烧时会产生刺激性气体?()A. 聚乙烯B. 聚氯乙烯C. 聚丙烯D. 聚碳酸酯答案:B二、填空题(每题5分,共50分)1. 高分子材料的合成过程主要包括________、________和________三个阶段。
答案:聚合、加工、应用2. 根据聚合方式的不同,高分子材料可分为________和________两大类。
答案:加成聚合、缩聚聚合3. 高分子材料的性能主要包括________、________、________、________和________五个方面。
答案:力学性能、热性能、电性能、耐腐蚀性能、生物相容性4. 高分子材料在加工过程中,常用的助剂有________、________、________和________等。
高分子材料成型加工原理》期末考试基本答案
注:将答案填入上表格一、单项选择题(共10 题,每题 5 分,共50 分)1.在下列四种塑料中,表观黏度对温度最敏感的塑料是(C )。
A.PP B.PE C.PC D.POE(聚烯烃弹性体)2.二次成型只适用于(C)的热塑性聚合物。
A.Tg 或Tm 比室温低得多B.Tg 或Tm 与室温相近C.Tg 或Tm 比室温高得多D.所有3.注塑机螺杆长径比加大后主要优点是(D )。
A.塑化效果好B.混炼效果好C.生产能力高4.熔体指数可用于表征聚合物加工性质中的(C)。
A.可延性B.可纺性C.可挤压性5.聚烯烃不需要添加的助剂是(D )。
A.抗氧剂B.润滑剂C.填料D.增塑剂6.注塑模具注不满熔料,在注塑机上的原因不可能是(A)。
A.料筒中剩料过多B.制件超过机器最大注塑量C.料筒中加料不足D.喷嘴堵塞7.表观粘度随着剪切速率增加而下降的这一类熔体为(A)流体。
A.假塑性B.膨胀性C.牛顿性D.宾汉8.热固性塑料在加工过程中的流动性随温度增加而(C )。
A.增加B.减小C.先增加后减小D.不确定9.注射模具的浇注系统不包括(B )。
A.主流道B.排气孔C.浇口D.分流道10.通用螺杆挤出机的排气口一般不设置在(A )。
第 1 页共 2 页D.以上全是D.可模塑性A.均化段B.压缩段C.加料段D.均可设置二、不定项选择题(共10 题,每题 5 分,共50 分,错选零分,不全 2 分)11.聚合物在一次成型过程中的主要形变包括(AC )。
A.高弹形变B.普弹形变C.黏性形变D. 延性形变12.聚合物在挤出机螺槽中的流动主要有(AD )。
A.拖曳流动B.收敛流动C.拉伸流动D.压力流动13.下列哪些方法可以降低聚合物在加工过程中出现的端末效应?(ABCD )A.增加管道长径比B.升高熔体温度C.增加入口处的收敛角D.增加管道长度14.在管材挤出过程中造成熔体不稳定流动的原因是(ABCD )。
A.熔融大分子链在流动过程中逐渐松弛,释放弹性能B.熔体在流动过程中受到的剪切力不均匀C.在挤出过程中螺杆剪切速率过快,超过熔体大分子链的松弛响应时间D.由于润滑剂的析出导致熔体在口模管壁上产生严重的滑移现象15.影响聚丙烯在注射成型过程中的结晶因素包括(ACD )。
《高分子材料成型加工》课后习题参考答案
绪论习题与思考题 (1)第一章习题与思考题 (3)第四章习题与思考题 (5)第五章习题与思考题 (6)第六章习题与思考题 (9)第七章习题与思考题 (15)第八章习题与思考题 (17)第九章习题与思考题 (20)第十章习题与思考题 (22)绪论习题与思考题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。
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一、名词解释(15分)
1、差别化纤维:是指不同于常规品种的化学纤维,即经过化学改性、物理变形和特殊工艺加工而得到的具有某些特性的化学纤维
2、热塑性塑料:可以塑化或软化,冷却时凝固成形,温度变化可令其反复变形。
高分子链结构通常是线型或支化度较低,粘流温度低于其热分解温度
3、门尼粘度:未硫化胶料在一定温度(100℃)、压力(3×106~6×106Pa)和时间(4min)时的抗剪切能力。
门尼粘度越高,平均分子量越大,可塑性小
4、熔融指数:热塑性塑料在一定温度和压力下,熔体在10分钟通过测试孔所流出的塑料重量
5、离模膨胀:高聚物流体从小孔、毛细管或狭缝中挤出时,挤出物的直径或厚度会明显大于模口的尺寸,这种现象叫做“巴拉斯效应”。
二、填空题(20分)
1、硫化剂、补强剂、填充剂、防老剂
2、胀大区、形变区、等速区。
3、正流、横流、逆流、漏流。
4、塑炼、混炼、硫化。
3、松弛热定型,定长热定型,控制张力热定型,普弹形变、高弹形变,粘性形变
三、选择题(20分,选一个最合适的答案。
)
CAABA BBCCA
四、简答题(10分)
1、聚合物流体有几种流动类型?切力变稀流体随剪切速率增加粘度下降的原因是什么?(6分)
答:牛顿型、假塑性流体、胀流性流体、宾汉塑性体(2分)
聚合物流体切力变稀的原因,在于大分子链之间发生的缠结,也就是“缠结理论”或“拟网状结构理论”(2分)。
剪切速率较小时,被破坏的“拟网状结构”被及时地形成。
故高聚物流动时,η与
剪切速率无关,为牛顿区域,剪切速率大时,被破坏的“拟网状结构”的点数多于形成的“拟网状结构”的点数。
故高聚物流动时,剪切速率增大使粘度η下降。
(2分)
2、注射成型的成型工艺过程?(4分)
答:注射成型过程包括:成型前的准备(原料准备)、注射过程(加料、塑化、充模、冷却、脱模)、制品的后处理。
1
五、常用的拉伸方法 有几种?它们适用于何种类型的纤维?(12 分
) 答:
2 2
(3
分) a 型:dE/d ε=d/d ε·(d σ/d ε)=d σ/d ε <0,即模量越来越小,也就是说越拉越省力,经不起拉 伸。
此种曲线出现细化点(屈服点),断裂为脆性断裂(2 分)。
正常情况下,化纤中不会出现;主要存 在于金属和塑料材料中。
(1
分) b 型:dE/d ε=d/d ε·(d σ/d ε)=d σ/d ε
>0,即模量越来越大,即越拉越费力,存在自增强作用。
此种曲线不存在细化点(屈服点)。
这是由于自增强的作用。
此种拉伸为均匀拉伸,可拉伸性能好(2 分)。
主要存在湿法纤维和硫化橡胶中。
(1
分) c 型:冷拉过程,ε<ε1时,即可逆的均匀拉伸,也就是 oa 段 + ab
段,分别是普弹形变和高弹形 变;ε1<ε<ε2 时,即不均匀拉伸,也就是 bc 段 + cd
段,分别是细颈形成和细颈发展阶段,发 生的是应力软化和强迫高弹形变;ε>ε2 时,即均匀拉伸,也就是 de 段,发生的是塑性形变(2 分)。
主要存在熔体法纺丝的纤维。
(1
分)
六、简述二次成型的
粘弹性原理? 答:二次成型指在一定条件下将管、板、片、棒材等塑料型材,通过再次成型,加工为制品的成型 方法(1分)。
是指利用塑料的推迟高弹形变而成型,就是塑料处在高弹态条件下进行的成型,如下 图,晶态和非晶态聚合物的温度-形变曲线可以看出,聚合物在 Tg (Tm )以上处于高弹态(1
分)。
因此,可以看出,二次成型加工,是利用聚合物松弛过程
(2
分) 的温度依赖性(2分),具体如下: 在适当的外力作用下,使聚合物在较高温度下能以较快的
速度、在较短的时间内发生高弹形变而获得所需的形状;
然后,在低温下快速冷却,使高弹形变固定下来而得到形
状一定的制品。
(2
分) 2 2
2
七、熔体纺丝中,纺丝线上的力平衡方程式是怎样的?各种力的物理意义是什么?哪些力可以忽略?哪些力是主要的?(15分)
答:离开喷丝头距离x处的力平衡方程式:
(2分)
(以上每项1分,共8分)
(1)重力(F g)
常规纺丝中,在喷丝板附近,重力Fg对纤维张力有明显影响,特别是纺丝速度较低时重力Fg影响更大;在高速纺丝中,重力Fg的作用减弱,甚至可以忽略掉(2分)
(2)表面张力(F s)
纺丝过程是一个比表面积逐渐增大的过程,但表面张力要使液体的表面趋于最小化,因此表面张力是一个抵抗拉伸的作用力。
表面张力一般可以忽略不计(1分)
(3)惯性力(F i)
惯性力Fi与丝条速度的平方成正比。
高速纺丝时,F i的重要性将大大增加,纺丝速度超过6000m/min 时,F i达到了使纤维在纺丝线上进行全拉伸。
在8000m/min以上的超高速纺丝中,离喷丝板不远处F i 就开始显示出很大的影响。
(1分)
(4)摩擦力
在纺丝速度很小时,摩擦阻力不重要,只有纺丝速度达到卷绕速度时,摩擦力才能起到重要作用。
(1分)
3。