高分子加工成型原理题库~~

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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。

高分子成型加工基础题库精简版

高分子成型加工基础题库精简版

高分子成型加工基础题库精简版1.什么是出口膨胀,影响出口膨胀的因素有哪些?答:出口膨胀是指高分子聚合物熔体从模口挤出后,挤出物的截面积比模口截面积大的现象。

影响因素:口模的形状与尺寸,成型工艺条件对口模膨胀有较大影响,出口膨胀随剪切速率升高而增加,随温度升高而减小。

此外,高分子链结构、分子量、分子量分布及物料配方等对出口膨胀也有明显影响。

2.什么是剪切稀化现象,解释为什么大部分的高分子熔体都会出现这种现象。

答:剪切稀化是高分子熔体粘度随剪切速率的增大而减小的现象。

原因: 因为大部分高分子流动时各液层间存在速率梯度,分子链最初的流动阻力大,随剪切速率增加,分子链都力图进入同一速度液层以减少阻力。

分子链不断延流动方向取向,导致粘度降低。

3.熔体流体速率和表观粘度都是表征聚合物熔体流动能力的参数,它们有什么区别,有什么关系?答:表观粘度反映熔体流动中流层之间的摩擦阻力,熔体流动速率(MFR)是在一定的温度和载荷下,熔体每10min从标准的测定仪所挤出的物料质量。

表观粘度与MFR成反比,高MFR对应于低粘度塑料熔体。

4.聚合物的降解本质是什么?答:降解的实质是1断链,2交联,3分子链结构的改变,4侧基的改变,5以上四种作用的综合。

5.什么是取向?答: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)或受力拉伸时沿受力方向作平行排列的现象,称为取向。

6.热稳定剂的作用是什么?哪些塑料需要加入热稳定剂?对热稳定剂的要求是什么?答:能延缓或避免由于热作用引起的塑料破坏和进一步降解。

PVC,PP等热稳定性差的塑料。

①消除PVC分子中不稳定的氯原子,抑制脱氯化氢;②吸收、中和氯化氢;③改变多烯结构,阻止颜色变化;④消耗**基,阻止氧化反应7.光稳定剂的作用是什么?其可分为几类?对光稳定剂的要求是什么?答:光稳定剂能抑制或减弱这高分子材料的光老化过程。

光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭剂、**基捕获剂。

高分子加工工程复习题(含部分答案)

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. 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。

高分子 聚合物加工原理试题

高分子 聚合物加工原理试题

高分子聚合物加工原理试题聚合物加工原理试题一、名词解释:1、高聚物的成型加工通常是在一定温度下使聚合物变形或熔融,经过模具或口模流道的压塑,形成所需的形状,通过定型得到能保持所取得形状的制品的工艺过程。

2、热塑性塑料塑料的一大类。

以热塑性树脂为基本成分的塑料,一般具有链状的线型结构,受热软化,在成型过程中是物理变化过程,成型冷却后便成为成品。

可反复塑制。

4、异型材的挤出成型通过挤出成型将聚合物材料制成横向截面非圆形、环形的各种异型形状的连续型材的工艺过程。

二、填空4、在粉料的制备过程中,首先要做好原料的准备工作,准备工作的第一项是原料的预处理,原料的预处理通常是指树脂过筛、吸磁、固体助剂粉碎、粉状助剂磨浆、母料的配制等工作。

6、挤出理论概括为固体输送理论、熔融理论、熔体输送理论三个理论,其意义在于寻求在聚合物加工中提高产量、提高塑化质量、降低能量消耗的有效途径。

10、常见双螺杆挤出机的类型:异向旋转平行啮合型双螺杆挤出机、同向旋转平行啮合型双螺杆挤出机、异向旋转锥型啮合双螺杆挤出机。

三(判断题: (每题1分)1.降低物料与螺杆的摩擦系数,有利于提高固体输送率。

( )3.如果有几种非牛顿流体,其中非牛顿指数n最小者,其流动行为必定与牛顿流体偏离最远。

()4.在评定固体物料的混合状态时,不仅要比较取样中各组分的比率与总体比率间的差异大小,而且还要考查混合料的分散程度。

( )5.拉伸后的薄膜或单丝,在重新加热时,将会延着分子定向方向发生较大的收缩。

()10.在塑料成型操作中,对一种表观粘度随温度变化不大的聚合物来说,可以仅凭增加温度来增加其流动性而成型。

( )四(计算题一台单螺杆挤出机,加料段螺杆的几何参数为:料筒内径D,90mm,螺距S,90mm,螺杆根部直径Ds,62mm,螺纹宽度e??,9mm,螺纹头数i,1;求:这台挤出机的最大挤出量。

已知:Db,90,Ds,62,h1,(Db-Ds)/2, ( 90-62)/2,14mm解:(φb,arctan(s/πDb),arctan(90/3.14×90),17.67?(φs,arctan(s/πDs),arctan(90/3.14×62),24.81?(φ,arctan(s/πD),arctan(90/3.14×76),20.66?sinφb,sin17.67?,0.30 cosφ,cos17.67?,0.95n Wb,s/i cosφb- e,=90× cos17.67?-9 = 90× 0.95-9=76.5 n Ws,s/icosφs-e,=90× cos24.81?-9= 90× 0.91-9=72.9 n W,s/i cosφ-e,=90×cos20.66?- 9= 90× 0.93-9=74.7 n Q=Qmax= π2??h1??Db(Db-h1) n (W/W, e,) sinφ??cosφn = 3.142×14×90(90-14)×1×(74.7/74.7,9)sin17.67?×cos17.67? n=9.86×14×90×76×0.89×0.30×0.95=239×103mm3/min 答:这台挤出机的最大挤出量239×103mm3/min.六、问答题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。

高分子材料成型加工(考试重点及部分习题答案)

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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。

高分子材料成型机械试题库

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一、填空题1. 挤出机的挤压系统主要有螺杆和机筒组成。

2. 挤出机的加热方法主要有液体加热、电加热、蒸汽加热等。

3.挤出机中物料自料斗加入到由机头中挤出,要通过职能区:输送、压缩、计量。

4.液压式合模装置中两次动作稳压式油缸具有二次稳压的作用。

5.分流型螺杆的设计思路是在普通螺杆上设置分流元件以增强分散混合功能。

6. 机筒温度一般用温度测准仪测量,测温深度是筒体厚度的3-5倍。

7. 双螺杆按啮合情况可分为部分啮合型、完全啮合型、非啮合型等。

8.异径型螺杆头的作用是可提高注射量只需要更换大直径的前机筒和螺杆头即可获得大直径螺杆。

9.锁闭式喷嘴的主要作用是消除流涎现象,保证计量准确。

10.屏障型螺杆的设计思路在螺杆的某部分设立屏障段使未熔的固相不能通过并促使固相熔融。

11.普通螺杆主要形式有等距变深型、等深变距型、变深变距型。

12.开式喷嘴的主要特点是结构简单,流道阻力小,补缩作用大且不容易产生滞料分解,在塑化时会产生流涎现象。

13.柱塞式注射装置中分流梭的主要作是加强传热效果,提高塑化能力。

14. 注射机的传动系统主要有计量装置、传动装置、注射座移动油缸等。

15. 开式喷嘴的类型主要有PVC型、小孔型、延长型等三种形式。

16. 异向旋转双螺杆具有压延效应。

17.结晶型塑料具有三态变化。

18.双螺杆挤出机按螺杆的旋转方向分异向旋转、同向旋转。

19.挤出机按螺杆在空间的位置分啮合型、非啮合型。

20. 挤出机按安装位置可分为卧式挤出机、立式挤出机。

21. 螺杆最常用的材料是氮化钢。

22. 挤出机加料方式主要有重力加料和强制加料。

23.提高固体输送流率的关键是控制摩擦因数:降低物料及螺杆的摩擦因数,提高物料及机筒的摩擦因数都可以增大固体的输送效率。

注射成型机械的组成主要有注射系统、合模系统以及液压传动和电气控制系统。

24. 注射装置,按传动方式可分为液压马达和电机。

25. 影响轴向温差的主要因素有树脂性能、加工条件、冷却定型等。

高分子材料成型加工原理复习题及答案

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ɤc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0.02%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0.5%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;。

高分子加工工程复习题(含部分答案)

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题库精华

高分子材料成型加工题库精华

⾼分⼦材料成型加⼯题库精华⾼分⼦材料成型加⼯设备习题第⼀章绪论⼀、简答题1、在现代聚合物成型加⼯⼯业中,影响聚合物制品⽣产的三⼤重要因素是什么?2、聚合物成型机械的定义及分类?3、聚合物加⼯设备发展的主要趋势和特点?第⼆章⾼分⼦材料混合及设备⼀、填空题1、预处理设备包括_________、_________以及________。

2、常见的筛析⽅法________、________和_______。

3、三辊研磨机主要⽤于_________的研磨。

4、密炼机可按转⼦转速分成_________、_________和_________。

5、⾼速捏合机的主要部件包括_________、_________、_________和_________。

6、增⼤开炼机的_________或减⼩_________都会使速度梯度增加,提⾼物料的剪切塑化效果。

7、开炼机的主要部件包括________、_________、_________、_________和_________。

8、密炼机的主要部件包括________、________、_______、_______和________。

9、密炼机常⽤转⼦的基本类型包括____ __、_____和________。

10、开炼机的混炼功率应是________和________之和。

⼆、简答题1、预热和⼲燥的⽬的是什么?有哪些⽅式?2、研磨机分为哪⼏类?各包括哪些常⽤设备?3、哪些机械通常⽤于塑料的初混合?哪些机械通常⽤于混炼?4、说出三辊研磨机的⼯作原理5、开炼机的⼯作原理16、满⾜开炼机正常⼯作必须的两个条件是什么?7、椭圆形转⼦密炼机的⼯作原理第三章挤出成型设备⼀、选择题1、挤出机的螺杆分为()A.加料段、熔融段、均化段B.加料段、融化段、挤出段C.熔融段、均化段、挤出段D.融化段、熔融段、挤出段2、熔体在挤出机螺杆的均化段的流动有四种形式,分别为()A.正流、负流、横流、竖流B.正流、逆流、横流、漏流C.正流、负流、横流、漏流D.正流、逆流、横流、竖流3、下列关于挤出成型基本概念错误的是()A.挤出的型材具有恒定的断⾯形状B.螺杆式挤出成型⼯艺过程是间歇成型C.挤出成型亦称挤塑或挤出模塑D.挤出成型既可成型热塑性塑料,⼜可成型部分热固性塑料4、螺杆的作⽤不包括()A.输送物料B.传热塑化物料C.计量物料D.混合均化物料5、为提⾼物料输送能⼒,常采取的措施不包括()A.冷却螺杆,使螺杆的温度略低于料筒B.提⾼螺杆的转速C.在料筒内壁开设纵向沟槽D.升⾼料筒的温度6、增⼤螺杆的长径⽐不可以达到的⽬的()A.改善塑料的温度分布B.降低挤出机的功率消耗C.减少挤出时的逆流和漏流D.使物料混合更均匀7、下列关于压缩⽐的说法不正确的是()A.粉料的压缩⽐应⼤于粒状塑料的压缩⽐B.薄壁制品的压缩⽐应⼩于厚壁制品的压缩⽐C.压缩⽐太⼤,螺杆本⾝的机械强度下降2D.压缩⽐的获得最常⽤的⽅法是等距变深螺槽8、下列关于螺杆螺旋⾓说法不正确的是()A.螺旋⾓增⼤,挤出机的⽣产能⼒下降B.螺旋⾓等于30度的适合细粉状料C.最常⽤的螺旋⾓度是17.7度D.螺旋⾓等于15度的适合⽅块料9、下列关于螺杆结构参数说法不正确的是()A.螺棱宽太⼩会使漏流增加,导致产量降低B.螺棱宽太打会增加螺棱上的动⼒消耗,有局部过热的危险C.螺杆与料筒的间隙减⼩,不利于物料的熔融和混合D.螺杆与料筒的间隙太⼩,易引起物料出现热⼒学降解10、下列关于加料段的说法错误的是()A.加料段的作⽤是加热和输送物料B.加料段物料始终保持固体状态C.加料段通常采⽤等深变距的螺杆D.挤出结晶性塑料加料段要长11、下列关于压缩段的说法错误的是()A.压缩段的作⽤是压缩与剪切作⽤B.压缩段物料全部是粘流状态C.压缩段⼀般采⽤等距变深的螺杆D.⽆定形塑料的压缩段⽐较长12、结晶性塑料⼀般采⽤螺杆()A.渐变形螺杆B.突变形螺杆C.波纹型螺杆D.屏障形螺杆13、为提⾼螺杆存在的熔融效率低、塑化混合不均匀等缺点,常采⽤的措施不包括()A.采⽤⾼效螺杆B.加⼤螺杆的长径⽐C.减⼩均化段螺槽深度D.提⾼螺杆的转速14、挤出成型的⼯艺流程是()A.原料的准备、挤出物定型与冷却、挤出成型、⼲燥、预热、制品的牵引与卷取B.原料的准备、挤出物定型与冷却、⼲燥、预热、挤出成型、制品的牵引与卷取C.原料的准备、预热、⼲燥、挤出成型、挤出物定型与冷却、制品的牵引与卷取D.原料的准备、挤出物定型与冷却、制品的牵引与卷取、挤出成型、预热、⼲燥15、对挤出⽣产率影响不⼤的是()A.正流B.逆流C.横流D.漏流16、下列关于温度与挤出成型关系的说法正确的是()A.温度升⾼,制品形状稳定性好,所以应该尽量采⽤⾼温挤出B.温度降低,物料粘度降低,有利于塑化,,所以应该采⽤低温挤出3C.温度太低,制品收缩增⼤,所以应该尽量采⽤⾼温挤出D.温度太⾼,制品发黄,出现⽓泡,所以应该降低挤出温度17、挤出成型过程中,制品横截⾯是靠哪个部件得到的?()A.机头B.⼝模C.料筒D.分流梭18、挤出成型模具被称为()A.牵引装置B.挤出成型零部件C.⼝模D.挤出机机头19、辅机的组成部分⼀般不包括()A.定型装置B.卷取装置C.加热装置D.牵引装置20、软管的⽣产过程与硬管不同之处在于()A.定径⽅式不⼀样B.冷却⽅式不⼀样C.成型主机不⼀样D.挤出⼝模不⼀样21、⼤⼝径管多采⽤的定径⽅法为()A.外压定径法B.内压定径法C.真空定径法D.蒸汽辅助定径22、管材的截⾯尺⼨与下列哪个因素⽆关()A.机头⼝模B.定径套直径C.牵引速度D.冷却⽔温度23、下列关于吹膜挤出吹胀⽐说法不正确的是()A.吹胀⽐是⽤来衡量吹胀的程度B.吹胀⽐是管坯吹胀后的管膜的直径与挤出机螺杆的直径的⽐值C.吹胀⽐的⼤⼩表⽰挤出管坯直径的变化D.吹胀⽐表明了粘流态下⼤分⼦受到横向拉伸作⽤⼒的⼤⼩24、下列关于薄膜的吹胀与牵引下列说法错误的是()A.⽣产不同折径不同厚度的薄膜,可以通过调整吹胀⽐和牵引⽐来控制B.吹胀⽐太⼤,横向强度太低C.吹胀⽐太⼩,膜管不稳定D.牵引⽐太⼩,膜管容易被拉断25、板材挤出成型的辅机连接顺序正确的是()A.三辊压光机、冷却导辊、切边装置、牵引装置、切割装置4B.三辊压光机、冷却导辊、切割装置、切边装置、牵引装置C.冷却导辊、切割装置、三辊压光机、切边装置、牵引装置、D.冷却导辊、切边装置、牵引装置、三辊压光机、切割装置26、关于板材挤出三辊压光机的说法,下列错误的是()A.压光机的作⽤是将挤出的板材压光和降温B.压光机的滚筒对尺⼨精度与光洁度没有要求C.压光机滚筒间隙可以调整D.压光机与机头的距离应尽量靠近27、关于三辊压光机温度的控制,下列说法正确的是()A.上辊温度最⾼B.中辊温度最⾼C.下辊温度最⾼D.三辊温度⼀致28、⼝模应有⼀定长度的平直部分的原因是()A.保证物料的稳定以及消除熔接痕B.增⼤料流的压⼒C.节约材料,降低成本D.制造⼯艺的要求29、下列不属于机头的设计原则的是()A.內腔呈流线型B.机头压⼒⼤⼩分布均匀C.⾜够的压缩⽐D.正确的断⾯形状30、下列不属于新型⾼效螺杆的是()A.屏障形螺杆B.销钉型螺杆C.波纹螺杆D.突变型螺杆⼆、填空题1、挤出机主机主要由、传动系统、、等组成。

高分子材料加工成型原理题库

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高分子材料加工成型原理题库一、填空:.聚合物具有一些特有地加工性质,如有良好地可模塑性,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地可能性..熔融指数是评价聚合物材料地可挤压性这一加工性质地一种简单而又实用地方法,而螺旋流动试验是评价聚合物材料地可模塑性这一加工性质地一种简单而又实用地方法.文档收集自网络,仅用于个人学习.在通常地加工条件下,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地相对差异.文档收集自网络,仅用于个人学习.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()地缩写.文档收集自网络,仅用于个人学习.聚合物地粘弹性行为与加工温度有密切关系,当时,主要发生粘性形变,也有弹性效应,当时,主要发生弹性形变,也有粘性形变.文档收集自网络,仅用于个人学习.按照经典地粘弹性理论,加工过程线型聚合物地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.文档收集自网络,仅用于个人学习.假塑性流体在较宽地剪切速率范围内地流动曲线,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.文档收集自网络,仅用于个人学习.聚合物液体在管和槽中地流动时,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.文档收集自网络,仅用于个人学习.用于测定聚合物流变性质地仪器一般称为流变仪或粘度计.目前用得最广泛地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..影响聚合物流变形为地地主要因素有:温度、压力、应变速率和聚合物结构因素以及组成等.文档收集自网络,仅用于个人学习.聚合物流动行为最常见地弹性行为是端末效应和不稳定流动,它们具体包括:入口效应、出口膨胀效应、鲨鱼皮现象和熔体破裂.文档收集自网络,仅用于个人学习.聚合物加工过程中地主要地物理变化有:结晶和取向;主要化学变化有:降解和交联. .加工成型过程中影响结晶地主要因素有:冷却速率、熔融温度、熔融时间、应力作用以及低分物和链结构地影响.文档收集自网络,仅用于个人学习.加工成型过程中取向按照流动成因可分为:拉伸取向和流动取向;按照取向方式可分为:单轴取向和双轴取向.文档收集自网络,仅用于个人学习.聚合物在成型加工过程或长期使用容易发生老化现象,有效方法之一是添加防老剂,按照功用地不同可将防老剂具体分为:稳定剂、光稳定剂、抗氧剂和驱避剂等.文档收集自网络,仅用于个人学习.聚合物在成型加工过程中物料地混合过程一般是靠扩散、对流和剪切三种作用实现地.文档收集自网络,仅用于个人学习.聚合物在成型加工过程中主要应用地初混合设备包括:捏合机、高速混合机、管道式捏合机等;主要地混合塑炼设备包括:双辊塑炼机、密炼机、挤出机等.文档收集自网络,仅用于个人学习.单螺杆挤出机地基本结构主要包括五个部分,它们分别是:传动装置、加料装置、料筒、螺杆、机头口模.文档收集自网络,仅用于个人学习.根据物料在螺杆中地变化特征将螺杆分为三个部分:加料段、压缩段、均化段..挤出机地机头与口模地组成部件包括:过滤网、多孔板、分流器、模芯、口模和机颈等.文档收集自网络,仅用于个人学习.注射机按照结构特征划分可以分为柱塞式和螺杆式.它们都主要由三个主要系统构成,具体包括:注射系统、锁模系统和模具系统.文档收集自网络,仅用于个人学习.注射机地螺杆地主要作用是:送料、压实、塑化、传压..喷嘴是连接料筒和模具地过渡部分.通常分为三种形式:通用式、延伸式、弹簧针阀式.文档收集自网络,仅用于个人学习.按时间次序,注射过程可分为以下几个阶段:① 空载期、② 充模期、③ 保压期、④ 反料期、⑤ 凝封期和⑥ 继冷期.文档收集自网络,仅用于个人学习.模压成型地过程主要包括:加料、闭模、排气、固化、脱模和吹洗模具等几个步骤. .塑料一次成型工艺有多种,其中用于最广泛地四种分别有:挤出成型、注塑成型、模压成型和压延成型.文档收集自网络,仅用于个人学习.塑料中空吹塑成型有三种常见地方法,它们分别是:注射吹塑、挤出吹塑和注射拉伸吹塑..热成型方法有几十种,其中基本方法有六种,它们分别是:真空成型、压力成型、覆盖成型、柱塞辅助成型、推气成型和对模成型.文档收集自网络,仅用于个人学习.拉幅薄膜成型地主要方法有两种,分别是平膜法和管膜法..注射模具地结构可以千变万化,而且基本结构都是一致地,主要由:浇注系统、成型零件和结构零件三大部分组成.文档收集自网络,仅用于个人学习名词解释:一次成型:—次成型是通过加热使塑料处于粘流态地条件下,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地产品地方法文档收集自网络,仅用于个人学习二次成型:在一定条件下将一次成型得到地片、板、棒等塑料成品,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较简单形状,再经冷却定型而得新产品.文档收集自网络,仅用于个人学习挤出成型:借助螺杆或柱塞地挤压作用,使受热融化地塑料在压力推动下,强行通过口模而成为具有恒定截面地连续型材地一种成型方法.文档收集自网络,仅用于个人学习注射成型:将塑料(一般为粒料)在注射成型机地料筒内加热熔化,当呈流动状态时,在柱塞或螺杆加压下熔融塑料被压缩并向前移支,进而通过料筒前端地喷嘴以很快速度注入温度较低地闭全模具内,经过一定时间冷却定型后,开启模具即得制品.文档收集自网络,仅用于个人学习压制成型:将粉状或糊团等形状地热固性树脂加入加热地模具型腔内,然后闭合模具加压加热,使树脂达到流动状态,并充满模具型腔地各个角落,同时,通过交联反应固化定型,经适当地固化时间后,打开模具取出制品.文档收集自网络,仅用于个人学习压延成型:先用各种塑炼设备将成型物料熔融塑化,然后使已塑化地熔体通过一系列相向旋转地滚筒间隙,使之经受挤压与延展作用成为平面状地连续塑性体,再经过冷却定型和适当地后处理即得到膜、片类塑料制品.文档收集自网络,仅用于个人学习注射周期:注射周期或称总周期,指完成一次注射成型所需地时间.压延效应:在压延过程中,热塑性塑料由于受到很大地剪切应力作用,因此大分子会顺着薄膜前进方向发生定向作用,使生成地薄膜在物理机械性能上出现各向异性,这种现象称为压延效应.文档收集自网络,仅用于个人学习中空吹塑成型:将挤出或注射成型地塑料管坯型坯在高弹态时置于各种形状地模具中,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.文档收集自网络,仅用于个人学习热成型:利用热塑性塑料地片材作为原料,夹在模具地框架上,让其在至间地适宜温度加热软化,施加压力,使其紧贴模具地型面,取得与型面相仿地形状尺寸,经冷却定型和修整后即得制品.文档收集自网络,仅用于个人学习拉幅薄膜成型:将挤出得到地厚度为—毫米地厚片或管坯,重新加热到至()间,进行平面内地大幅度拉伸而制成薄膜地方法.文档收集自网络,仅用于个人学习流变学:是研究材料流动和变形地科学,是固体力学和流体力学地有机结合.牛顿流体:在一维剪切流动情况下,当有剪切应力于定温下施加到两个相距地流体平行层面并以相对速度运动,剪切应力与剪切速率成线性关系地流体称为牛顿流体.文档收集自网络,仅用于个人学习非牛顿流体:不遵从牛顿流动定律地流体统称为非牛顿流体.粘度:又叫切变粘度系数,简称粘度产生单位剪切速率(速度梯度)所必须地剪切应力值表观粘度:非牛顿流体流动时剪切应力和剪切速率地比值.用表示.文档收集自网络,仅用于个人学习宾汉液体:与牛顿流体相同,剪切速率~剪切应力地关系也是一条直线,不同处:它地流动只有当高到一定程度后才开始,需要使液体产生流动地最小应力称为屈服应力.当时,完全不流动.文档收集自网络,仅用于个人学习假塑性液体:流体地表观粘度随剪切应力地增加而降低.也即切力变稀现象.膨胀性液体:流体地表观粘度随剪切应力地增加而增加,也即切力增稠现象.剪切速率:单位时间内流体所产生地剪切应变端末效应:聚合物流体在管道入口端因出现收敛流动,使压力降突然增大地现象鲨鱼皮症:一般指“鲨鱼皮症”,是发生在挤出物熔体流柱表面上地一种缺陷现象,其特点是在挤出物表面形成很多细微地皱纹,类似于鲨鱼皮.文档收集自网络,仅用于个人学习熔体破碎:也是一种不稳定流动现象,具体是挤出物表面出现凹凸不平,外形畸变支离断裂,内部和外部都产生破坏地现象.文档收集自网络,仅用于个人学习结晶:是指晶体形成地具体过程.取向:聚合物结构单元或纤维状填料在某种程度上顺着流动地方向作平行排列,这种排列常成为取向降解:降解:聚合物分子量降低地作用.交联:聚合物地加工过程,形成三向网状结构地反应称为交联熔融指数:是指在一定载荷下定温下分钟内聚合物从出料口挤出地重量,单位是克.温度敏感指标:给定剪切速率下相差℃地两个温度和地粘度比.三、简答题:、请用粘弹性地滞后效应相关理论解释塑料注射成型制品地变形收缩现象以及热处理地作用.(课本)答:塑料注射成型制品地变形收缩.当注射制件脱模时,大分子地形变并非已经停止,在贮存和使用过程中,制件中大分子地进一步形变能使制件变形.制品收缩地主要原因是熔体成型时骤冷使大分子堆积得较松散(即存在“自由体积”)之故.在贮存和使用过程中,大分子地重排运动地发展,使堆积逐渐紧密,以致密度增加体积收缩.能结晶地聚合物则因逐渐形成结晶结构而使成型地制品体积收缩.制品体积收缩地程度是随冷却速度增大而变得严重,所以加工过程急冷(骤冷)对制件地质量通常是不利地.无论是变形或是体积收缩,都将降低制品地因次稳定性;严重地变形或收缩不均匀还会在制品中形成内应力,甚至引起制品开裂;同时并降低制品地综合性能. 在到地温度范围内对成型制品进行热处理,文档收集自网络,仅用于个人学习可以缩短大分子形变地松弛时间,加速结晶聚合物地结晶速度,使制品地形状能够较快地稳定下来.某些制品在热处理过程辅以溶胀作用(在水或溶剂中热处理或将制品置于.例如在纤维拉伸定型地热处理中,若吹入瞬时水蒸气,有利于较快地消溶剂蒸汽中热处理,更能缩短松弛时间)除纤维中地内应力,提高纤维使用地稳定性.通过热处理不仅可以使制品中地内应力降低,还能改善聚合物地物理机械性能,这对于那些链段地刚性较大、成型过程中容易冻结内应力地聚合物如聚碳酸酯、聚苯醚、聚苯乙烯等有很重要地意义.文档收集自网络,仅用于个人学习、分别阐述聚合物在高弹态和粘流态时地粘弹性形变特点.答:即使在较小地外力作用下,也能迅速产生很大地形变,并且当外力除去后,形变又可逐渐恢复.这种受力能产生很大地形变,除去外力后能恢复原状地性能称高弹性,相应地力学状态称高弹态. 当温度升到足够高时,在外力作用下,由于链段运动剧烈,导致整个分子链质量中心发生相对位移,聚合物完全变为粘性流体,其形变不可逆,这种力学状称为粘流态.文档收集自网络,仅用于个人学习、什么是聚合物地力学三态,各自地特点是什么?各适用于什么加工方法?答:玻璃态、高弹态和粘流态称为聚合物地力学三态.聚合物在外力作用下地形变小,具有虎克弹性行为:形变在瞬间完成,当外力除去后,形变又立即恢复,表现为质硬而脆,这种力学状态与无机玻璃相似,称为玻璃态.文档收集自网络,仅用于个人学习车、铣、刨、削等机械加工这种受力能产生很大地形变,除去外力后能恢复原状地性能称高弹性,相应地力学状态称高弹态.文档收集自网络,仅用于个人学习真空成型、压力成型、压延、弯曲成型等加工聚合物完全变为粘性流体,其形变不可逆,这种力学状称为粘流态.熔融纺丝、注射、挤出、吹塑、贴合等加工文档收集自网络,仅用于个人学习、画出几种典型流体地剪切力剪切速率流动曲线,并简单说明各自地流变行为特征.答:宾汉流体:与牛顿流体相同,剪切速率~剪切应力地关系也是一条直线,不同处:它地流动只有当高到一定程度后才开始,需要使液体产生流动地最小应力称为屈服应力.当时,完全不流动.文档收集自网络,仅用于个人学习假塑性流体:流体地表观粘度随剪切应力地增加而降低.也即切力变稀现象.膨胀性流体:流体地表观粘度随剪切应力地增加而增加,也即切力增稠现象.牛顿流体:在一维剪切流动情况下,当有剪切应力于定温下施加到两个相距地流体平行层面并以相对速度运动,剪切应力与剪切速率成线性关系地流体称为牛顿流体.文档收集自网络,仅用于个人学习、怎么样根据聚合物粘度地温敏特性以及切敏特性选择加工条件?答:(仅供参考)对于对敏感地物料来说,在成型过程中提高熔体地温度,可以有效降低粘度,对成型有利. 在成型操作中,对于对不太敏感地聚合物来说,仅凭增加温度来增加其流动性而要使它成型是错误地,因为: )温度幅度增加很大,而它地表观粘度却降低有限(、、). )大幅度地增加温度很可能使它降解,从而降低产品质量,能量设备损耗加大,工件条件恶化在加工时,如果聚合物熔体地粘度在很宽地剪切速率范围内部是可用地,则选择在粘度对剪切速率不敏感地区域下操作更为合适.文档收集自网络,仅用于个人学习、影响聚合物粘度地因素分别有哪些?答:对于高聚物熔体来说,影响粘度地因素有许多,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)熔体内地自由体积因素,自由体积粘度(2)大分子长链间地缠结,凡能减少缠结作用因素,都能加速分子运动,粘度文档收集自网络,仅用于个人学习、压力流动、收敛流动、拖拽流动地定义及各自常见发生场合.答:压力流动:在简单地形状管道中因受压力作用而产生地流动.受力:压力、剪切力;聚合物成型时在管内地流动多属于压力梯度引起地剪切流动.如注射时流道内熔体地流动. 收敛流动:在截面积逐渐减小地流道中地流动.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地管道中. 文档收集自网络,仅用于个人学习拖拽流动:在具有部分动件地流道中地流动.受力:拉伸力、剪切力,如在挤出机螺槽中地聚合物流动以及线缆包覆物生产口模中.文档收集自网络,仅用于个人学习、牛顿流体及非牛顿流体在圆管中地流动特征各是什么?答:牛顿流体在圆管中地流动特征: 剪切应力:管壁处剪切应力最大,中心处为零;剪切应力在液体中地分布与半径成正比,并呈直线关系. 流体速度:液体在圆形管道中地流动时具有抛物线型地速率分布;管中心处地速率最大,管壁处为零,圆管中地等速线为一些同心圆. 非牛顿流体流动地特征:剪切应力:管壁处剪切应力最大,中心处为零;剪切应力在液体中地分布与半径成正比,并呈直线关系. (与牛顿流体相同)流体速度:对于膨胀性非牛顿液体>,速度分布曲线变得较为陡峭,值愈大,愈接近于锥形;对假塑性非牛顿液体<,分布曲线则较抛物线平坦;愈小,管中心部分地速度分布愈平坦,曲线形状类似于柱塞. 管中心处地速率最大,管壁处为零,圆管中地等速线为一些同心圆.文档收集自网络,仅用于个人学习、聚合物加工中,对于尺寸变化地管道中通常采用一段有收敛作用地管道来连接,是何原因?答:避免任何死角地存在,减少聚合物因过久停留而引起地分解,同时有利于降低流动过程因强烈扰动带来地总压力降,减少能耗,减少流动缺陷,提高产品质量和设备生产能力.、入口效应和出口效应对聚合物加工有何不利?一般怎样去降低?文档收集自网络,仅用于个人学习答:入口效应和离膜膨胀效应通常对聚合物加工来说都是不利地,特别是在注射、挤出和纤维纺丝过程中,可能导制产品变形和扭曲,降低制品尺寸稳定做并可能在制品内引入内应力,降低产品机械性能. 文档收集自网络,仅用于个人学习降低方法:增加管子长度、增加管径、增加,减小入口端地收敛角,适当降低加工应力、增加加工温度、给以牵伸力,减小弹性变形地不利因素.文档收集自网络,仅用于个人学习、什么是鲨鱼皮症?试总结产生地原因.答:一般指“鲨鱼皮症”,是发生在挤出物熔体流柱表面上地一种缺陷现象,其特点是在挤出物表面形成很多细微地皱纹,类似于鲨鱼皮. 文档收集自网络,仅用于个人学习原因:一方面主要是熔体在管壁上地滑移,熔体在管道中流动时,管壁附近速度梯度最大,其大分子伸展变形程度比中心大,在流动过程中因大分子伸展产生地弹性变形发生松弛,就会引起熔体流在管壁上出现周期性滑移. 另一方面,流道出口对熔体地拉伸作用也是时大时小,随着这种张力地周期性变化,熔体流柱表层地移动速度也时快时慢,流柱表面上就会出现不同形状地皱纹.文档收集自网络,仅用于个人学习、总结并简单分析加工成型过程中影响结晶地因素.答:、冷却速度地影响、熔融温度和熔融时间地影响、应力作用地影响:压力影响球晶地大小:压力低能生成大而完整地晶体;高压下形成小而形状不规则地球晶.压应力会使聚合物地结晶温度提高.、低分子物和固体杂质地影响文档收集自网络,仅用于个人学习、聚合物结晶对制件性能地影响有哪些?答:、结晶对制品密度影响由于结晶时聚合物分子链做规则、紧密排列,所以晶区密度高于非晶区密度.制品密度随结晶度增加而增大.、结晶对制品力学性能地影响.一般随着结晶度地提高,制品硬度提高、弹性模量提高、拉伸强度提高、冲击强度下降、断裂伸长率等韧性指标下降. .结晶形态、晶粒尺寸和数量也对制品地力学性能产生影响.细小而均匀地晶粒结构,制品综合力学性能好.、结晶对热及其它方面地影响结晶有利于提高制品地耐热性,结晶度提高,耐热性提高. 结晶性聚合物,分子链排列规整、紧密,与无定形聚合物相比,能更好地阻挡各种试剂地渗入,所以结晶度提高,耐溶剂性提高. 结晶度提高,产品收缩率增加.文档收集自网络,仅用于个人学习、聚合物成型加工过程中在管道或模具中取向结构分布规律?答:分子取向从浇口处起顺着料流方向逐渐增加,达到最大点后逐渐减小,中心区和表面层取向程度不高,中心区四周取向程度高.文档收集自网络,仅用于个人学习、聚合物取向对制件性能地影响有哪些?答:(详细在课本)① 单轴取向:取向方向上制品地拉伸屈服强度↑,模量↑,压缩屈服强度↓,非晶聚合物断裂伸长率↑,结晶聚合物断裂伸长率↓;非取向方向上性能变化和上述相反.② 双轴取向:两个取向方向上制品地模量、抗拉强度和断裂伸长率↑,但取向度小地取向方向上地性能变化程度低于另一个方向上地.文档收集自网络,仅用于个人学习、成型加工过程中如何避免聚合物地降解?答:严格控制原材料技术指标,使用合格原材料;使用前对聚合物进行严格干燥;确定合理地加工工艺和加工条件,使聚合物能在不易产生降解地条件下加工成型;加工设备和模具应有良好地结构;在配方中考虑使用抗氧剂、稳定剂等以加强聚合物对降解地抵抗能力.文档收集自网络,仅用于个人学习、塑料制品中有哪些原材料和添加剂?其各自地作用?答:聚合物是塑料地主要成分主要添加剂有:增塑剂作用:降低塑料地软化温度范围、提高其加工性、柔韧性或延展性防老剂防老剂地作用:()抑制聚合物地降解作用:稳定剂——去除聚合物中原有地和新形成地活性中心,以抑制聚合物继续降解. ()抑制聚合物地氧化作用:抗氧剂——能代替易受氧化分解地聚合物与氧反应,防止或推迟氧对聚合物地影响,抑制聚合物地氧化.填料作用:① 降低成本,减少聚合物消耗;② 提高制品性能.润滑剂作用:是减少分子之间、聚合物粒子之间、树脂和填料之间地摩擦,以及熔体和设备、制品和模具之间地摩擦,以改善加工流动和脱模性.着色剂作用:使制品获得鲜艳地色彩,增进美观.固化剂使树脂完成或加快交联反应地物质.文档收集自网络,仅用于个人学习、常见地混合设备有哪些?并说明每种设备主要采用什么作用实现混合地?(课本)答:初混合:捏合机、高速混合机、管道式捏合机等;混合塑炼:双辊塑炼机、密炼机、挤出机等. .... 作用:....文档收集自网络,仅用于个人学习、简述单螺杆挤出机地基本结构,螺杆地基本参数,机头和口模地组成部件.答:基本结构主要包括:传动装置、加料装置、料筒、螺杆、机头与口模. 螺杆地主要参数:直径、长径比、压缩比、螺距螺槽深度、螺旋角、杆筒间隙机头与口模:主要组成:滤网、多孔板、分流器、模芯、口模和机颈等.文档收集自网络,仅用于个人学习、分析主要螺杆参数对加工过程地影响.答:直径:↑,加工能力↑.挤出机生产率∝,通常为;长径比:↑,改善物料温度分布,有利于混合及塑化,生产能力↑;但过大,物料可能发生热降解,螺杆也可能因自重而弯曲,功耗增大;过小则塑化不良. 通常为;螺槽深度:螺槽深度↓,剪切速率↑,传热效率↑,混合及塑化效率↑,生产率↓.故热敏性塑料宜用深螺槽,而熔体粘度低且热稳定性好地塑料宜用浅螺槽. 螺旋角:螺旋角↑,生产能力↑,对塑料地剪切作用和挤压力↓.文档收集自网络,仅用于个人学习、根据物料地变化特征可将螺杆分为几个阶段,它们各自地作用是什么?答:加料段(Ⅰ)、压缩段(Ⅱ)、均化段(Ⅲ)加料段(Ⅰ)作用:将料斗供给地料送往压缩段,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,并排除物料中地空气.均化段计量段地作用:是将熔融物料,定容定量定压地送入机头使其在口模中成.。

高分子成型加工原理考题及答案

高分子成型加工原理考题及答案

混合设备部分1什么叫混合,混炼?并指出其特点答:混合是一种趋向于减少混合物非均匀性的操作。

混炼是指用炼胶机将生胶或塑炼生胶与配合剂练成混炼胶的工艺。

混合:温度低,剪切速率小混炼:温度高,剪切速率大。

2试述捏合机,高速混合机,开炼机,密炼机的基本结构,工作原理和机器的规格型号。

答:⑴捏合机:A 基本结构:带有加热(冷却)夹套的鞍形混合室,一对Z型搅拌器,电气传动装置。

B 工作原理:混合时,物料借助于相向转动的一对搅拌器沿着混合室的侧壁上翻,而后在混合的中间下落,再次为搅拌器所用,这样重复循环,物料得到多次折叠和撕捏作用,从而得到均匀混合。

C 基本型号:5-2000⑵高速混合机:A基本结构:附有加热或冷却夹套的圆筒形混合室,一个装在混合室底部的高速转动的搅拌叶轮,排料装置,折流板以及电气传动装置等。

B工作原理:高速混合机工作时,高速旋转的叶轮借助表面与物料的摩擦力和侧面对物料的推力使物料沿叶轮切向运动。

同时,由于离心力的作用物料被抛向混合室内壁,并且沿内壁面爬升,当升到一定高度后,由于重力的作用,物料又落回到叶轮中心,接着又被抛起。

物料的表面不断得到更新,由于叶轮的转速很高,物料运动速度很快,快速运动的物料粒子之间相互碰撞、摩擦,使得团块破碎,物料因摩擦升温,同时迅速地进行着交叉混合,这些作用促进了各组分的均匀分布和对液态添加剂的吸收。

C基本型号:GH200⑶开炼机:A 基本结构:两只辊筒、辊距调节装置、安全装置、加热冷却系统和传动系统等。

B 工作原理:开炼机工作时,两个辊筒相向旋转,且速度不等。

放在辊筒上的物料由于与辊筒的摩擦和粘附作用以及物料之间的粘结力而被拉入辊隙之间,在辊隙内物料受到强烈的挤压和剪切,这种剪切使物料产生大的形变,从而增加了各组分之间的界面,产生了分布混合。

该剪切也使物料受到大的应力,当应力大于物料的许用应力时,物料会分散开,即分散混合。

所以提高剪切作用就能提高混合塑炼效果。

C 基本型号:SK-160⑷密炼机:A 基本结构:一对表面有螺旋形凸棱的转子、密炼室、加料装置(上顶栓)、卸料装置(下顶栓)、传动系统等。

高分子材料成型加工(塑料成型工艺学)考试复习题

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。

(完整版)高分子材料成型加工(含答案)

(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。

高分子成型加工工艺题库

高分子成型加工工艺题库

一.填空题1. 挤出成型是使_______________在挤出机的螺杆或柱塞的_________作用下通过___________________而________成型,所得的制品为具有________________的连续型材。

它可用于挤出塑料制品,如管材、________、棒材、片材、_________、________________以及____________________________等,也常用于塑料的_______、______、______、______及塑料的___________等。

根据挤出物料塑化方式不同,挤出成型可分为________和________,挤出设备有______式挤出机和________式挤出机两大类,前者为连续式挤出,后者为间歇式挤出。

2.热固性塑料的注射过程包括___________、______________和______________三个大阶段。

3. 挤出机的_______________和____________是管材挤出的关键部件。

4. 挤出机螺杆可分为__________螺杆、____________螺杆和______________螺杆。

其中,_____________螺杆制造容易,成本低,应用最广。

等距变深螺杆按其螺槽深度的变化快慢,又可分为________________螺杆和______________螺杆。

对非晶型塑料宜选用_______________螺杆,结晶型塑料宜选用_________________螺杆。

5. 挤出机的分流器靠近粗滤板一端的锥度用_____________来表示,对于挤出聚氯乙烯来说,α一般取__________。

6.高速啮合同向旋转式双螺杆挤出机用于__________、________或__________________。

7. _______________型压延机在用于生产薄而透明薄膜的压延成型过程中,显示出明显优于__________型压延机的功能。

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。

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。

1.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。

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。

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、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8.聚合物加工过程中的主要的物理变化有:(结晶)和(取向);主要化学变化有:(降解)和(交联)。

3、制品的尺寸和型坯尺寸之比,即型坯吹胀的倍数称(吹胀比),一般吹胀比为(2~4)倍。

9、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)1.根据聚合物的力学性质和分子热运动特征,可将聚合物划分为三种聚集状态,即(玻璃态)、(高弹态)和(粘流态)。

2.根据应变中有无弹性效应和应变对时间的关系,通常可将非牛顿流体分为三种类型:(粘性液体)、(粘弹性液体)和(时间依赖性液体)。

6.表示螺杆结构特征的基本参数有(直径)、(长径比)、(压缩比)、(螺距)、(螺槽深度)、(螺旋角)、(螺杆与料筒的间距)等。

高分子成型加工习题及答案

高分子成型加工习题及答案

⾼分⼦成型加⼯习题及答案第⼀次练习1、渗析和喷霜分别是如何定义的,简述它们发⽣的条件。

渗析:(1)指塑料中某助剂向相接触的其它材料中迁移的现象渗析发⽣的条件:当⼀种添加剂在被掺合的聚合物⾥以及在邻近材料内部具有⼀定溶解度的时候,便会迁移到邻近材料⾥去,就会添加剂的渗出。

渗出能使邻近材料着⾊或受到污染。

渗出速度将取决于聚合物中孔的⼤⼩,扩散分⼦的⼤⼩以及这些分⼦在原始聚合物中的浓度。

在温度⾼于Tg(对结晶的聚合物为熔点Tm)时,添加剂的渗出远⽐在低于这个温度时多。

为了减少渗析,⽤具有相同结构的⼤分⼦添加剂来代替容易渗出的⼩分⼦添加剂是很实⽤的办法。

(2)喷霜:塑料中助剂向制品表⾯迁移的现象。

⼀般主要是指增塑剂和润滑剂。

当该类助剂在加⼯温度下在树脂中完全溶解,但在室温下仅部分溶解时,所成型的制品在室温下存放或使⽤时就会发⽣喷霜现象。

喷霜发⽣的条件:如果添加剂在加⼯温度下只是部分的溶解,则剩余的物质可以形成⼀个核⼼,围绕这个核⼼,析出的添加剂分⼦便会聚集在⼀起,只使很少的添加剂在表⾯上喷霜。

如果添加剂在加⼯温度下是完全不溶或者在室温下完全可溶,则喷霜不会发⽣。

2、试述增塑剂的增塑机理。

增塑机理:间隔作⽤、极性理论和氢键理论。

增塑剂的主要功能是通过在聚合物分⼦间起间隔作⽤,使不同分⼦链间的距离增⼤,从⽽使分⼦链旋转需要的能量降低,在低于分解温度时聚合物变得可以流动。

增塑剂极性理论认为,增塑剂不是简单的起间隔作⽤,⽽是与聚合物分⼦形成键。

氢键理论认为,增塑剂和聚合物间通过氢键连接起来。

第⼆次练习1、试分析下列配⽅,指出各成分在配⽅中的作⽤,判断制品基本性能,并说出相应的理由。

PVC树脂100,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0.5,硬脂酸镉0.3,硬脂酸0.3,⼆氧化钛 3答:PVC树脂为基体树脂,邻苯⼆甲酸⼆⾟酯和邻苯⼆甲酸⼆丁酯为增塑剂,环氧脂肪酸⾟酯兼有热稳定剂和增塑剂双重作⽤,液体钡-镉、硬脂酸钡和硬脂酸镉为热稳定剂,硬脂酸为润滑剂,⼆氧化钛为颜料。

高分子材料成型加工原理》期末考试基本答案

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

《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。

2016高分子加工学考试简答题目汇总

2016高分子加工学考试简答题目汇总

考试日期:2016-12-14高分子加工学试题(任选十题)1. 简述聚合物成型加工时的关键步骤。

2. 简述聚合物转变时所发生的主要变化。

3. 简述成型加工的基本工序?4、简述聚合物加工过程中的热效应?有何特点?5、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?6、简述注射成型制品的定向过程与特点。

7、简述增塑剂的增塑机理,如何选用增塑剂?8、何谓稳定剂?简述热稳定剂的稳定机理。

9、何谓填充剂?加入填充剂或增强填料的目的是什么?10、何谓润滑剂?为什么润滑剂有内、外之分?11、何谓配方?配方有哪几种表示方法?配方设计的原则是什么?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?13、为什么说挤出机在正常操作条件下,熔体在螺槽中的流动无滞留层,有搅拌、混合、输送的作用?14、归纳挤出成型方法及其制品的特点,列举几种挤出产品。

15、影响吹塑薄膜厚度均匀性的主要因素有哪些? 吹塑法生产薄膜有何优缺点?16、为减轻冷却负荷和提高生产效率,吹塑过程中尤其应注意哪些工艺因素?为什么?17、简述注射机的基本结构及工作原理。

18 简述压延机的基本结构和工作原理。

19 指出高聚物材料在压延中的流动和变形特点?20 压延成型工艺能生产哪些橡胶和塑料制品?注意控制哪些工艺条件?为什么?16、为减轻冷却负荷和提高生产效率,吹塑过程中尤其应注意哪些工艺因素?为什么?(1)型坯温度和挤出速度(2)吹气压力和鼓气速率(3)吹胀比(4)模温(5)冷却时间⏹型坯温度过高,挤出速度快,型坯易产生下垂,引起型坯纵向厚度不均,延长冷却时间,甚至丧失熔体热强度,难以成型。

⏹型坯温度过低,离模膨胀突出,会出现长度收缩,壁厚增大现象,降低型坯的表面质量,出现流痕,不均匀性。

⏹粘度大,吹气压力大⏹鼓气速率大,可缩短型坯的吹胀时间,使制品厚度均匀,表面质量好。

⏹吹胀比愈大,制品的尺寸愈大⏹模温过低,型坯冷却快,形变困难,夹口处塑料的延伸性降低,不易吹胀。

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绪论聚合物加工转变包括:(形状转变)、(结构转变)、(性能转变)。

(选择或填空)第一章材料的加工性质1、熔融指数:热塑性塑料在一定温度和压力下,熔体在10钟内通过标准毛细管的重量值,以(g/10min)来表示。

(名词解释)2、判断聚合物可模塑性的方法是螺旋流动试验。

(判断)3、图形-熔融指数测量仪结构示意图(填空)5、聚合物一些特有的加工性质:(可模塑性)、(可挤压性)、(可纺性)、(可延性)。

(选择题或填空题)6、聚合物在加工过程中的形变都是在(外力)和(温度)共同作用下,大分子(形变)和(进行重排)的结果。

(填空、判断)7、聚合物大分子松弛过程的速度(即松弛时间)与分子间相互作用能和热运动能的比值有关。

(可判断)8、聚合物成型加工松弛时间与温度非常相关。

(可判断)9、制品收缩的原因主要是熔体成型时骤冷使大分子堆积的较松散(即存在“自由体积”)之故。

(判断)10、在(Tg~Tf温度)对成型制品进行热处理,可以缩短大分子形变的松弛时间,加速结晶聚合物的结晶速度,使制品的形状能较快的稳定下来。

(判断或填空)11、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。

(填空题)12、滞后效应(或弹性滞后):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滞后现象称为。

(可名词解释)13、通常把在室温至Tg附近的拉伸称为“冷拉伸”,在Tg附近的拉伸称为“热拉伸”。

(判断)第二章聚合物的流变性质1、图形-非牛顿流体的应力-应变关系(P17必考选择或填空)结论:非牛顿流体受到外力作用时,其流动行为有以下特征:i)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;ii)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、切力变稀:如果因为剪切作用使液体原有结构破坏,液体的流动阻力减小,以致引起液体表观粘度随.γ增大而降低,这种现象称为“切力变稀”。

(名词解释)3、切力增稠:若因新结构形成而导致表观粘度随.γ增大而增加的现象则称为“切力增稠”。

“切力增稠”现象起因:剪切速率或剪应力增加到某一数值时液体中有新的结构形成,引起阻力增加,以致液体的表观粘度.γ或τ的增加而增大,这一过程并伴有体积的胀大。

大多数固体含量较大的悬浮液(PVC糊、PVC糊树脂、少数含固体物质的聚合物熔体)都属于切力增稠。

选择4、自由体积:聚合物中未被聚合物占领的空隙,它是大分子链段进行扩散运动的场所。

(名词解释)随温度的升高,自由体积增大,聚合物年度下降(判断)5、聚合物柔性越大,缠结点越多,聚合物流动时非流动性愈强。

(判断)第三章聚合物液体在管和槽中的流动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。

2、聚合物的复杂流动:拖曳流动和收敛流动。

3、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4、拉伸变稀现象的聚合物:PP、PE拉伸变硬现象的聚合物:LDPE、PS5、常用的毛细管粘度计是挤压式毛细管流变仪6、用(流变仪(或称粘度计))测定聚合物流变性质。

第四章聚合物加工过程的物理1、聚合物结晶的基本特点:结晶速度慢、结晶不完全、结晶聚合没有清晰的熔点。

2、晶核形成的方法:均相成核、异相成核(填空)3、晶核的生长:晶核一旦生产,熔体种的高分子链,通过链段运动向晶核扩散做规整排列,使晶粒生长。

——重点解释或说明4、影响结晶过程的主要因素:(简答)(1)冷却速度的影响;(2)融融温度和熔融时间的影响;(3)应以作用的影响;(4)低分子物:固体杂质和链结构的影响。

5、成型加工过程中的聚合物的取向:流动取向和拉伸取向。

第五章成型物料的配制1、(选择、填空)1、主要添加剂:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧电剂火燃剂、偶联剂、抗静其他性能:发泡剂、阻强剂力学性能:增塑剂、补容剂降低成本:填充剂、增稳定剂、光稳定剂光化性能:抗氧剂、热 2、聚合物本身性能对加工性能和产品性能的影响因素:(简答)答:1)分子量分布的影响2)分子量的影响3)颗粒结构的影响4)粒度的影响5)其他3、粒度的影响:主要影响混合的均匀性。

4、非极性增塑剂主要作用:通过聚合物-增塑剂间的溶剂化作用,增大分子间距离,从而削弱它们之间的作用力。

极性增塑剂主要作用:增塑剂的极性基团与聚合物分子的极性基团相互作用,代替了聚合物极性分子之间的作用,从而削弱了分子间的作用力。

5、防老剂的防老机理?答:1)抑制聚合物的降解作用2)抑制聚合物的氧化作用3)抑制聚合物的光降解作用4)消除聚合物杂质的催化作用6、 防老剂(稳定剂):⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧剂、光屏蔽剂光稳定剂:紫外线吸收)热氧稳定剂:对塑料()防老剂:对橡胶(抗氧剂:)料(热稳定剂:对热敏性塑P R PVC 7、 填料按来源可分:有机填料和无机填料8、润滑剂的改进塑料的流动性,减少或避免对设备的粘附,提高制品的表面光洁度(判断)9、阻燃剂分为:含磷阻燃剂和无机阻燃剂。

发泡剂分为:物理发泡剂和化学发泡剂。

抗静电剂分为:阳离子抗静电剂和阴离子抗静电剂。

10、聚磷酸铵的防火阻燃机理?(期中考试题)答:聚磷酸铵(APP)用于膨胀型防火涂料的阻燃机理:使防火涂料在火焰温度下膨胀起泡,在被覆盖基材上,受热脱水生成聚磷酸,使有机物表面脱水生成碳化膜,并产生大量的不燃气体,形成厚厚的泡沫绝热层,对基材起到绝热,隔绝空气而达到阻燃目的。

第六章塑料的一次成型1、压缩比:是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,压缩比愈大塑料受到的挤压作用愈大。

(名词解释)2、螺杆结构的主要参数(考图6-3加参数及字母表示)P1203、熔化长度:从熔化开始到固体的宽度降到零为止的螺槽总长。

(名词解释)4、流动中包括下述四种主要形式:正流、逆流、横流、漏流(考多选)5、注射周期(总周期):完成一次注射成型所需的时间称注射周期或称总周期。

它由(注射)、(保压时间)、(冷却和加料时间)以及(开模)、(辅助作业)和(闭模时间)组成。

(考名词解释,后面不能漏或填空)6、单螺杆挤出机生产能力计算:Q=βD3n(D-螺杆直径)。

(选择或判断)7(选择、填空或判断)8、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。

(填空)9、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)。

(填空)10、(选择、填空或判断)11、螺杆的各部分分类及作用?(可简答或只填空)答:根据物料的变化特征可将螺杆分为(加(送)料段)、(压缩段)、(均化段)。

加料段的作用是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(迁移段)的作用是压实物料,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。

12、注射过程包括(加料)、(塑化)、(注射)、(冷却)和(脱模)五大过程。

(填空)13、注射五大工序:(塑化)(注射(冲模))(保压)(冷却)(脱模)。

(填空)14、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。

(填空)15、挤出设备的核心是(挤出机)(可填空、判断、选择、迷惑选项为机头、口模)16、一次成型: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产品的方法。

二次成型:将一次成型法制得的片、管、板等塑料成品,加热使其处于类橡胶状态(在材料的Tg-Tf或Tm间),通过外力使其形变而成型为各种较简单形状,再经冷却定型而得产品。

(可分别作为两个名词解释或简答)第七章塑料的二次成型(仅适用于热塑性塑料的成型)(可判断)1、中空吹塑成型:将挤出或注射成型的塑料管坯(型坯)趁热于半融的类橡胶状时,置于各种形状的模具中,并及时在管坯中通入压缩空气将其吹张,将其紧贴于模腔壁上成型,经冷却脱模后即得中空制品。

(考名词解释)2、口径不大的各种瓶、壶、桶和儿童玩具等选用中空吹塑成型生产方法。

(考)3、吹塑工艺过程的影响因素?(可简答)答:(1)型坯温度(2)吹气压力和充气速度(3)吹胀比(4)模温和冷却时间(5)成型周期4、制品的尺寸和型坯尺寸之比,亦即型坯吹胀的倍数称吹胀比,一般吹胀比为(2~4)倍。

(填空、名词解释)第三篇橡胶加工1、橡胶加工工序主要包括?(可简答)答:生胶的塑炼,塑炼胶与各种配合剂的混炼,胶料的成型,胶料的硫化等几个加工工序。

2、生胶(天然胶和合成胶)按物理性状通常可将生胶分为(捆包胶)、(颗粒胶)、(粉末胶)、(乳胶)和(液体胶)等。

(考填空)第八章胶料的组成及配合1、什么是“喷流现象”及其原因和解决方法?(简答、论述)答:当温度超过68摄氏度以上时,硫黄完全溶解能稳定的溶液;当胶料冷却到35-68摄氏度之间时,则一部分硫黄处于亚稳定状态。

当胶料表面粘上灰尘或手抚摸时,处理亚状态的硫黄便在胶料表面呈细微结晶而分析,这种现象叫喷流。

原因:1)混炼不均匀2)混炼温度过高3)配方中硫黄用量过多4)停放时间过长等解决方法:1)低温混炼2)停留时间短3)提高分散性4)加入胶料5)加入炭黑6)加入软化剂7)加入吸附硫黄的配合剂。

2、1)硫黄是使用最普遍的硫化剂,适用于不饱和胶2)只有硅橡胶等饱和胶采用有机过氧化物为硫化剂,3)氯丁胶采用氧化锌为硫化剂。

(考选择题)3、炭黑补强机理?(简答、论述)答:(1)物理吸附:橡胶能够很好地吸附在炭黑表面,湿润了炭黑。

吸附是一种物理过程,即炭黑与橡胶分子之间的吸引力大于橡胶分子之间的内聚力,这种结合力较弱。

(2)化学吸附:炭黑的不均匀性,有些活性很大的活化点,具有不配对的电子,能与橡胶起化学作用。

橡胶吸附在炭黑的表面上而有若干个点与炭黑表面其化学的结合,这种作用力称为化学吸附。

橡胶分子链比较容易在能够滑动炭黑表面上滑动,但不易和炭黑脱离。

橡胶与炭黑就构成了能够滑动的强固的键。

4、合成胶分类:(1)按其性能和用途分为通用合成胶和特种合成胶。

(2)按结构特点又可区分为饱和胶和不饱和胶;极性胶和非极性胶。

(填空、选择)5、使橡胶由线型长链分子转变为网状大分子的物质得转变过程成为硫化。

(名词解释)5、增塑剂按作用机理可分为物理增塑剂(也称软化剂)和化学增塑剂(也叫塑解剂)。

6、填充剂按用途可分为两大类:即补强填充剂和惰性填充剂。

7、橡胶配方种类有三种:基础配方、性能配方和生产配方。

第九章胶料的加工1、塑化:指塑料在料筒内经加热达到流动状态并具有良好的可塑性的全过程。

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