高分子材料加工工艺学
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。
高分子材料加工技术
高分子材料加工技术成型是将高分子材料通过热塑性或热固性工艺加工成特定形状的过程。
常见的成型方法包括挤出、注塑、吹塑、压延、镀膜等。
其中，挤出是一种通过将高分子材料加热至熔融状态，然后通过模具挤压出所需形状的工艺。
注塑是将高分子材料加热至熔融状态后注入到模具中，并通过压力使其充满模具内部形状的工艺。
吹塑是通过将高分子材料挤出成管状，并在一定压力下通过气流吹成制品的工艺。
压延是将高分子材料加热至玻态转变温度以上，然后通过压力在辊间压制成片状的工艺。
镀膜是在高分子材料的表面上涂覆一层金属或其他材料，以提高其耐磨性、导热性等性能的工艺。
改性是指通过添加填料、添加剂等方法改变高分子材料的性能。
填料可以增加高分子材料的强度、刚度和耐磨性等性能，常见的填料有玻璃纤维、碳纤维、硅胶等。
添加剂可以改变高分子材料的增塑性、耐候性、阻燃性等性能，常见的添加剂有防老化剂、增塑剂、阻燃剂等。
加工是将成型或改性后的高分子材料进行切割、钻孔、搪孔等工艺，以满足特定产品的要求。
常见的加工方法包括机械加工、热切割、激光切割等。
机械加工是通过机械设备如铣床、车床等进行切削、钻孔等操作，常用于加工较大尺寸的高分子制品。
热切割是通过将高分子材料加热至一定温度后进行切割的工艺，常用于加工薄膜、板材等较薄的制品。
激光切割是通过激光束的热作用将高分子材料切割，具有切割精度高、速度快等优点，常用于加工高精度的产品。
高分子材料加工技术的应用广泛，可以生产各种形式的产品，如管材、片材、薄膜、零件等。
然而，高分子材料加工过程中可能会产生一些问题，如热应力、挤出泡孔、缩水等。
为了解决这些问题，需要优化工艺参数，改善原材料的质量和稳定性。
总之，高分子材料加工技术是一门复杂而重要的技术，不仅可以满足各个领域的需求，还可以推动材料科学的发展。
随着科技的不断进步，高分子材料加工技术也将不断创新和发展，为社会的进步和发展做出更大的贡献。
高分子成型工艺分析课件
模具结构设计
优化模具结构，减少模具复杂程度 ，降低制造难度和成本。同时，合 理设计模具的浇注系统和排气系统 ，提高成型效率。
模具表面处理
通过表面处理技术，如喷涂、电镀 、渗碳等，提高模具表面的硬度和 抗摩擦性能，增强模具的耐磨性和 耐腐蚀性。
加工参数的优化
01
温度控制
根据高分子材料的热性能和成型工艺要求，合理设定模具和成型品的加
高分子成型工艺的发展趋势是 向着个性化和定制化的方向发 展，通过引入3D打印等技术， 实现个性化定制和快速制造， 满足消费者对产品多样化的需 求。
高分子成型工艺的发展趋势是 向着复合化的方向发展， 量化。
03
常见的高分子成型工艺分析
注塑成型工艺
注塑成型工艺是一种常见的塑料加工 技术，通过将熔融状态的高分子材料 注入模具中，冷却后得到所需形状的 制品。
注塑成型工艺的挑战在于控制成型过 程中的温度、压力和时间等参数，以 确保制品的尺寸精度和表面质量。
注塑成型工艺具有生产效率高、成型 周期短、适应范围广等优点，广泛应 用于汽车、家电、电子、包装等领域 。
高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括塑料、橡胶、纤 维等。根据来源，高分子材料可以分为天然高分子和合成高分子两大类。
高分子材料的性能特点
总结词
高分子材料具有较高的弹性模量、良好的绝缘性能、较低的密度和良好的加工性 能等特点。
详细描述
高分子材料具有较高的弹性模量，能够承受较大的压力和摩擦力；同时具有良好 的绝缘性能，广泛应用于电子、电器等领域；此外，高分子材料还具有较低的密 度和良好的加工性能，易于加工成各种形状和尺寸的制品。
05
高分子成型工艺的应用实例
汽车行业的高分子成型工艺应用
高分子材料加工工艺学复习要点
高分子材料加工工艺学复习要点1、高分子材料主要包括纤维、塑料、橡胶、胶黏剂和涂料五大类。
2、纤维按原料来源可分为再生纤维、合成纤维和无机纤维。
3、塑料按受热行为可分为热塑性塑料和热固性塑料。
4、塑料按使用特点可分为通用塑料和工程塑料。
5.特殊编号*普通分支编号=1000，1个特殊=9丹，1个特殊=10分，1g/Dan=0.0882n/tex=0.882cn/dtex=8.82cn/tex。
pet分子有两种空间构象：（略）7、切片干燥的目的是除去水分、提高切片含水的均匀性、提高结晶度及软化点。
8、聚酯切片干燥设备分为间歇式和连续式两类。
9、BM型预结晶干燥装置的干燥机构：右风道为进风道，左风道为出风道，中间有六组风道。
其中1、3、5与右风道相连，称为进气管；2.4、6与左风管相连，称为出风管。
干热风从进风口进入右风管，同时以三种方式进入135风管，从这些风管底部的长条形开口缝溢出，向上翻转，穿透切片层上升，然后从246出风管下方的长条形开口进入，收集在左侧风管中，并进入干燥箱的第二部分。
10、聚酯纤维的熔体纺丝成型可分为切片纺丝和直接纺丝两种。
11.聚酯纤维的纺丝速度一般可分为常规纺丝、中速纺丝、高速纺丝和超高速纺丝。
12.冷却和吹风过程条件主要包括风温、风湿病和风速。
13.TCS生产工艺特点：（略）14、根据不同纺速下纤维的dta谱图，可以得到以下信息：在较低纺丝速度下，卷绕丝在低温侧（130度）附近仍有冷结晶峰出现，在高温侧（250度）附近有结晶熔融吸热峰，只有在卷绕丝进行拉伸热处理后，低温侧的冷结晶峰才消失。
但随着纺丝速度的提高，dta曲线上的冷结晶峰逐渐减少并向低温方向移动，纺速达5000m/min以上时，冷结晶峰消失，而熔融峰随纺速提高逐渐变得尖锐，并略向高温侧移动。
15.在“涤纶长丝拉伸加捻机原理图”中，2:绕丝，6:加热器，12:钢丝圈。
16、聚酯纤维的性质：1）力学性能：强度高、伸长率适中、模量高、回弹性好、耐磨性好。
高分子材料加工技术
高分子材料加工技术
高分子材料加工技术是指将高分子材料（如塑料、橡胶）通过一系列的加工工艺，使其变成所需的产品或零部件的过程。
它包括以下几种常见的加工技术：
1. 注塑成型：将高分子材料加热熔融后，通过注塑机将熔融物注入模具中，然后冷却固化成型。
2. 吹塑成型：将高分子材料加热熔融后通过吹塑机，将其吹入充气的模具中，然后冷却固化成型。
3. 挤出成型：将高分子材料加热熔融后，通过挤出机将熔融物挤出成型。
4. 压延成型：将高分子材料通过双辊压延机，经过连续的冷却和压延，使其变成薄膜或板材。
5. 注塑拉伸吹塑成型：将高分子材料通过注塑机注塑成形后，再通过拉伸和吹塑成型，制成透明的容器或瓶子。
6. 焊接和粘接：在高分子材料表面使用热焊或化学粘接剂
将两个或多个零部件连接在一起。
此外，还有其他加工技术如热压、胎具法、模压、拉伸成
型等。
这些加工技术都有各自的特点和适用范围，根据实
际需求选择合适的加工技术可以提高生产效率和产品质量。
高分子材料加工工艺学 第四章 聚丙烯纤维
据NTH 公司称，1997 年以来，世界范围内 许可的PP 新增产能的55%都是采用 Novolen 气相工艺，今后气相工艺还将有 逐步增加的趋势。 目前，世界上气相法PP 生产工艺主要有BP 公司的Innovene 工艺、智索公司的Chisso 工艺、联碳公司的Unipol 工艺、BASF 公 司的Novolen 工艺、住友化学公司的 Sumitomo 工艺以及Basell 公司开发的 Spherizone 工艺等。
(1) Spherizone 工艺 Spherizone 工艺采用的是Basell 公司开发 的多区循环反应器（MZCR）技术，是目前 世界上最新颖、最先进的聚丙烯生产工艺。 其工艺流程如图1所示。 Spherizone 工艺采用的特殊设计的环型反 应器由两个反应区组成，聚合物颗粒在多区 循环反应器的两个不同反应区之间循环。在 上升反应区，聚合物颗粒被单体气流以流态 化的形式向上带走。在反应器的顶部，聚合 物颗粒进入下降反应区，在重力作用下聚合 物颗粒沉降到反应器底部，然后又被送到上 升反应区，重复上述反应循环。
高分子材料加工 工艺学
第四章 丙烯纤维
第四章 聚丙烯纤维
聚丙烯纤维在我国简称丙纶。 1954年Ziegler和Natta发表了等规聚丙烯的制造专
利，即Ziegler-Natta催化剂，于l 957年意大利 Montefibre公司实现了聚丙烯纤维的工业化生产。 以后英国、美国相继开始生产等规聚丙烯短纤维。
1. 丙烯的聚合工艺
聚丙烯生产工艺按聚合类型可分为淤浆法、 溶液法、本体法、气相法和本体-气相法组 合工艺5 大类。近年来，气相和本体工艺的 比例逐年增加，界各地在建和新建的PP 生 产装置将基本上采用气相工艺和本体工艺， 尤其是气相工艺的快速增加正挑战居世界第 一位的Spheripol 工艺（本体-气相法组合工 艺）。
常用高分子材料的加工工艺
P S1 PS的性能PS为无定形聚合物，流动性好，吸水率低（小于00.2%），是一种易于成型加工的透明塑料。
其制品透光率达88-92%，着色力强，硬度高。
但PS制品脆性大，易产生内应力开裂，耐热性较差（60-80℃），无毒，比重1.04g\cm3左右（稍大于水）。
2 PS的工艺特点PS熔点为166℃，加工温度一般在185-215℃为宜，分解温度约为290℃，故其加工温度范围较宽。
PS料在加工前，可不用干燥，由于其MI较大、流动性好，注射压力可低些。
因PS比热低，其制作一些模具散热即能很快冷凝固化，其冷却速度比一般原料要快，开模时间可早一些。
其塑化时间和冷却时间都较短，成型周期时间会减少一些；PS制品的光泽随模温增加而越好。
HIPS1 HIPS的性能HIPS为PS的改性材料，分了中含有5-15%橡胶成份，其韧性比PS提高了四倍左右，冲击强度大大提高。
它具有PS 具有成型加工、着色力强的优点。
HIPS制品为不透明性。
HIPS吸水性低，加工时可不需预先干燥。
2 HIPS的工艺特点因HIPS分子中含有5-15%的橡胶，在一定程度上影响了其流动性，注射压力和成型温度都宜高一些。
其冷却速度比PS 慢，故需足够的保压压力、保压时间和冷却进间。
成型周期会比PS稍长一点，其加工温度一般在190-240℃为宜。
HIPS制件中存在一个特殊的“白边”的问题，通过提高模温和锁模力、减少保压压力及时间等办法来改善，产品中夹水纹会比较明显。
AS（SAN）1 AS的性能AS为苯乙烯-丙烯睛共聚体，不易产生内应力开裂。
透明度很高，其软化温度和搞冲击强度比PS高。
2 AS的工艺特点AS的加工温度一般在200-250℃为宜。
该料易吸湿，加工前需干燥一小时以上，其流动性比PS稍差一点，故注射压力亦略高一些。
模温控制在45-75℃较好。
ABS1 ABS的性能ABS为丙烯睛-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，具有较高的机械强度和良好“坚、韧、钢”的综合性能。
高分子材料加工工艺学
高分子材料加工工艺学
随着我国经济的不断发展，建筑、电子、汽车、机械等行业的需求不断增加，高分子材料的应用越来越广泛，由此引起人们对其加工工艺学的研究也越来越深入。
高分子材料加工工艺学是研究高分子材料加工工艺的领域，它是传统材料加工理论和新型材料加工技术的综合，不仅涉及到材料加工技术和工程，还涉及到机械电子技术、电子控制技术、计算机软件和硬件等技术。
其主要内容是探讨高分子材料的加工工艺学，包括材料的加工原理、材料的加工特性、加工工艺参数和加工工艺设计等内容。
从材料加工技术入手，高分子材料加工工艺学研究了挤出、挤压、模切、熔融、热压、抽出、压缩制品等加工过程所需要的参数，包括机械强度、温度、压力、运动频率、加工液流量等参数。
高分子材料加工工艺学还考虑了制品尺寸、形状、精度、外形质量和表面处理等因素，探讨了如何通过调节以上参数来满足特定加工要求。
此外，高分子材料加工工艺学还讨论了制品的组装、加工检测以及加工的过程控制，尤其是基于机械电子和电子控制等技术进行的自动化加工技术，使得加工质量更加稳定，提升了产品性能。
高分子材料加工工艺学包含了传统工艺理论和新型技术方法，是一门融技术性、工程性、产品性、生产性为一体的复合学科。
它不仅是高分子材料应用技术发展的基础，还为高分子材料加工工艺的设计、改进以及新产品的开发提供了重要参考。
综上所述，高分子材料加工工艺学是一门研究高分子材料加工工
艺的技术学科。
它主要包括材料加工原理、材料加工特性、加工工艺参数、加工工艺设计、组装、加工检测、过程控制等内容，充分利用机械电子技术、电子控制技术以及计算机软件及硬件等技术，研究高分子材料的加工工艺学，为高分子材料的应用技术发展提供重要的参考意义。
高分子材料加工工艺学
高分子材料加工工艺学
高分子材料加工工艺学是研究原材料加工和性能改善的一种材料加工技术。
它主要涉及的内容：第一是研究复合材料的成型工艺，如热压、挤压、拉伸、挤出等方法用于生产复合材料和复合部件；第二是制备高分子复合材料，如高分子溶液、聚合物增强等方法；第三是研究高分子添加剂，根据高分子材料的应用特点裁定相应的添加剂；第四是研究高分子材料塑料加工和制造技术，探讨不同的工艺、装备和工艺条件之间的关联；最后是研究热塑性高分子模压成型工艺中的因素变化，如模具的准备、模具的设计、模流特征和模具温度等。
上述是高分子材料加工工艺学的主要内容。
从加工工艺方面来看，研究包括热塑性高分子成型和复合材料的成型工艺，其中复合成型包括热压、挤压、拉伸、挤出等技术；从材料配比方面来看，研究包括添加剂的种类、量和混合比例；从设备配置方面来看，研究包括机械设备、电气设备、热力学设备及气体控制系统等设备的搭配。
另外，高分子材料加工工艺学还运用了计算机技术对材料成型过程中的原料，工艺参数和工件状态进行模拟和优化，进而提高材料制备过程中的控制手段及生产效率。
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。
高分子材料加工及表面改性技术
高分子材料加工及表面改性技术高分子材料，其实就是具有很高分子量的化合物。
这种材料具有比较高的强度和韧性，可以应用在很多领域中，例如工业、医学、电子等等方面，而高分子材料加工及表面改性技术，则是围绕着这种材料的处理技术而展开的研究和实践。
在这篇文章中，我将针对高分子材料的加工和表面改性技术进行探讨。
一、高分子材料加工技术高分子材料的加工技术，主要包括成型加工、加工工艺以及加工装备等三个方面。
1. 成型加工成型加工，是指将高分子材料加工成所需形状和尺寸的工艺过程。
其中，最常见的成型加工方法，便是注塑成型。
注塑成型是一种通过芯棒将熔化的高分子塑料注入模具中冷却成型的方法。
该方法在整个加工处理过程中，需要用到注塑机、机械手等设备。
此外，还有挤出成型、吹塑成型、压缩成型等不同的成型加工方法。
这些方法，适用于不同的高分子材料以及不同的加工需求。
2. 加工工艺加工工艺，则是指通过调节加工参数，使高分子材料达到最佳加工状态。
对于不同的高分子材料，其加工参数也会有所不同。
举例来说，在进行注塑加工处理时，需要考虑高分子材料的注塑温度、注塑压力、注塑速度、模具温度等因素。
3. 加工装备高分子材料加工中，加工装备则是重要的辅助性因素。
相应的，加工装备的维护保养，以及开展相应的技术培训，也是加工成功的关键之一。
二、高分子材料表面改性技术除了高分子材料加工技术以外，改善高分子材料表面性能的技术也受到了广泛的关注。
表面改性技术，可以通过物理、化学、生物等多种途径，将高分子材料的表面性能得到改进。
1. 物理方法物理方法，指的是通过物理手段来进行表面改性。
例如，通过使用阳极氧化、喷砂处理以及激光加工等方法，对高分子材料的表面进行改良。
在这些方法中，激光加工则属于一种比较高效的表面处理技术。
通过使用激光加工设备，可以在材料表面形成微米级别的表面结构和纳米级别的结晶区域，从而达到更好的表面改性。
2. 化学方法化学方法，指的是在高分子材料表面添加化学物质，从而起到改性的作用。
高分子材料加工工艺 教学大纲
高分子材料加工工艺一、课程说明课程编号：060407Z10课程名称（中/英文）：高分子材料加工工艺/Technology of Polymer Processing 课程类别：选修课学时/学分：40/2.5先修课程：高分子化学，高分子物理适用专业：材料科学与工程教材、教学参考书：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,2006年。
2、《聚合物成型加工基础》，杨鸣波主编，北京：化学工业出版社，20063、《塑料加工技术大全》，刘敏江编，北京：中国轻工业出版社，20014、《聚合物加工工程》，赵素合主编，北京：中国轻工业出版社，20015、《高分子材料基本加工工艺》，王加龙主编，北京：化学工业出版社，20096、Plastics Materials and Processes．Seymour S．Schwartz，Sidney H．Goodman．New York：Van Nostrand Reeinhold Co．Inc．二、课程设置的目的意义高分子材料成型加工是获取高分子材料制品、体现材料特性和开发新材料的重要手段。
本课程是为材料科学与工程专业的学生设立的拓展知识体系的专业选修课。
课程的设置目的是让学生通过高分子材料及其配方、加工方法、工艺过程、加工工艺原理以及高分子材料的加工性质（包括加工过程中的行为）的学习，为学生从事高分子材料及其制品的设计、生产和研究工作打下必要的理论基础。
三、课程的基本要求知识：掌握高分子材料的基本概念；认识成型与加工对制品性能的重要性，了解材料的化学因素、物理因素、制备因素、材料组成等对其成型加工及制品性能的影响；掌握高分子材料加工中常用的添加剂品种及选用，制品设计的程序和配方设计的思路，在添加剂选用和配方设计的基础上制备出适合成型加工要求的各种形态的混合均匀的高分子材料固体、溶液、乳液和分散体，即完成高分子材料成型前的准备工作；掌握压制成型、挤出成型和注射成型这几种最常见的高分子材料成型工艺流程、原理、所用设备及工艺条件的控制。
高分子材料成型加工综述
高分子材料成型加工综述高分子材料是一类具有广泛应用前景的材料，其主要特点是分子链结构较长，具有良好的可塑性和变形性能。
高分子材料成型加工是将原料经过一系列加工技术，制成所需要的成品制品的过程，是高分子材料应用的重要环节。
本文将就高分子材料成型加工的工艺方法、应用领域以及发展趋势进行综述。
一、高分子材料成型加工的工艺方法1.注塑成型注塑成型是一种用于制作高分子材料制品的主要方法，其原理是将加热熔化的高分子材料通过注射器注入模具中，经冷却后形成所需的成品制品。
这种方法适用于生产批量较大的制品，成品具有较高的精度和表面质量。
2.挤出成型挤出成型是将加热的高分子材料通过挤出机挤压成型，是一种连续生产的方法。
挤出成型适用于生产各种型材、板材、管材等，具有成本低、生产效率高等优点。
3.压缩成型吹塑成型是将高分子材料挤出成管状，再通过内部加压气体吹出成型，适用于生产一些薄壁产品，如塑料瓶、塑料薄膜等。
5.旋转成型旋转成型是将液态高分子材料置于模具中，在模具旋转过程中形成所需的成品制品。
这种方法适用于生产一些中空、对称形状的制品。
1.包装领域高分子材料在包装领域得到了广泛的应用，如塑料瓶、塑料袋、泡沫塑料等，这些制品都是通过高分子材料的成型加工制成的。
高分子材料包装制品具有成本低、制造周期短、重量轻、抗冲击性好等优点，因此得到了包装行业的青睐。
2.建筑领域高分子材料在建筑领域应用也十分广泛，如塑料管道、塑料隔热材料、弹性地板等。
这些制品通过高分子材料成型加工制成，具有耐腐蚀、耐老化、绝缘性能好等特点，因此在建筑领域有着重要的作用。
3.汽车领域4.医疗领域1.绿色环保随着人们对环境保护意识的增强，高分子材料成型加工也趋向于绿色环保。
未来的高分子材料成型加工将更加注重材料的可降解性和可循环利用性，研发出更环保的成型加工工艺和材料。
2.智能化生产随着信息技术的发展，高分子材料成型加工也将实现智能化生产。
未来的高分子材料成型加工将更加注重自动化、数字化生产，提高生产效率和成品质量。
《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。
高分子材料加工工艺
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，2005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，1997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。
高分子材料加工工艺学习题答案
第二章聚酯纤维1、切片干燥的目的是什么？为何要分段进行？← 1 除去水分湿切片含水率0.4～0.5％，干燥后0.01%（常规纺）或0.003～0.005％（高速纺）不良影响高温酯键水解→聚合度↓→纺丝难水分汽化→气泡→纺丝断头← 2 提高切片含水的均匀性→纤维质量均匀← 3 提高结晶度及软化点（无定形）→防止环结阻料结晶度↗25～30％；软化点70～80℃↗＞210 ℃切片中的水分由两部分组成（1）非结合水粘附在切片表面干燥时容易除去（2）结合水与PET分子上的羰基及少量端羟基等以氢键结合，干燥时较难除去。
√2、简述螺杆挤出机的工作原理与作用？螺杆挤出机的作用是把固体高聚物熔融后以匀质、恒定的温度和稳定的压力输出高聚物熔体。
原理：物料从加料口进到螺杆的螺槽中，由于螺杆的转动，把切片推向前进。
切片不断吸收加热装置供给的热能；另一方面因切片与切片、切片与螺杆及套筒的摩擦以及液层之间的剪切作用，而由一部分机械能转化为热能，切片在前进过程中温度升高而逐渐熔化成熔体。
熔化过程聚合物在温度、压力、粘度和形态等方面发生变化，由固态(玻璃态)转变为高弹态，随温度的进一步提高，出现塑性流动，成为粘流体(粘流态)。
粘流态的聚合物经螺杆的推进和螺杆出口的阻力作用，以一定的压力向熔体管道输送。
3、何谓环结阻料？采用哪些措施避免？若预热段温度过高，切片在到达压缩段就过早熔化，是原来固体颗粒间的空隙消失，熔化后的熔体由于在螺槽等深的的预热段无法压缩，从而失去了往前推进的能力，造成“环结阻料”。
措施：预热段套筒保持合适的温度。
√4、纺丝箱有哪些作用？进行熔体保温和温度控制，一般采用4～6位（即一根螺杆所供给的位数）合用一个矩形载热体加热箱进行集中保温。
5、复合纺丝组件与普通组件的区别有哪些？复合纺丝组件由多块分配板组合而成的复合纺丝组件，聚酯与其它种类的成纤高聚物熔体分别通过各自的熔体管道，在组件中的适当部位汇合从同一喷丝孔喷出成为一根纤维。
高分子材料加工工艺考试题库
高分子材料加工工艺考试题库《高分子材料加工工艺学》复习提要一、填空题1. 现代材料科学的范围定义为研究材料性质、结构和组成、合成和加工、材料的性能这四个要素以及它们之间的相互关系。
2. 高分子材料按照来源分类，主要分为天然高分子材料和合成高分子材料。
3. 按照材料学观点：高分子材料分为结构高分子材料和功能高分子材料。
4. 长度一般为35～38mm，称为棉型短纤维；长度一般为75～150mm，称为毛型短纤维。
5. 聚酯纤维（涤纶或称的确良），聚酰胺纤维（锦纶）、聚丙烯纤维（丙纶）、聚丙烯腈纤维（腈纶）。
6. 高分子材料加工过程一般包括四个阶段：1）原材料准备；（2）使原材料产生变形或流动，并成为所需的形状；（3）材料或制品的固化；（4）后加工和处理。
7. 溶液纺丝根据纺丝时所使用的凝固介质不同，可分为湿法和干法两种。
8. 切片中的水分为两部分：一是粘附在切片表面的非结合水，另一是与高分子链上以氢键结合的结合水。
9. 切片的含水率均随干燥时间延长而逐步降低。
在干燥前期为恒速干燥阶段，这时除去的主要是切片中的非结合水；干燥后期为降速干燥阶段，主要去除结合水。
10. 转鼓干燥机主要由有转鼓部分、抽真空系统和加热系统三部分组成。
11. 组合式干燥设备主要包括预结晶器、充填干燥器及热风循环系统三部分组成。
12. 喷丝孔的几何形状是直接影响熔体的流动特性，其通常由导孔和毛细孔构成。
13. 丝条冷却吹风形式有两种：侧吹风和环形吹风，而针对短纤维主要采用环形吹风。
14. 聚酯短纤维的后加工工艺，主要包括集束、拉伸、卷曲、热定形及切断打包。
15. 纤维的拉伸倍数应根据卷绕丝的应力－应变曲线确定，选择在自然拉伸倍数和最大拉伸倍数之间。
16.长纤的后加工工艺主要为拉伸加捻工艺、假捻变形工艺及空气变形工艺。
117. 长纤的拉伸加捻后加工工艺，其在喂入辊和第一导丝盘间进行一段拉伸，在第一和第二拉伸盘进行二段拉伸。
18. 空气变形丝生产工艺主要包括：长丝喂入、喷射变形、冷拉伸、热定型及卷绕。
高分子材料加工工艺学
高分子材料加工工艺学高分子材料加工工艺学是研究各种高分子材料的加工工艺及其加工和性能关系的一门课程。
它是现代高分子材料科学与工程、机械工程的一门重要学科，与塑料机械、纤维机械和橡胶机械的研究有着密切联系。
它不仅包括了高分子材料的加工工艺原理和技术，而且关注高分子材料加工对高分子材料性能和制品质量的影响。
高分子材料加工工艺学的研究内容主要有三个方面：首先是高分子材料的加工工艺的研究，包括熔融挤出成型、压缩成型、注塑成型、薄膜成型、模压成型、吹塑成型等；其次是加工工艺及其参数设定，如温度控制、时间控制、压力控制等，以及加工工艺对高分子材料性能及工件质量的影响；最后是新型高分子材料加工工艺的研究，如新型挤出成型工艺、射出成型工艺、复合成型工艺等。
高分子材料加工工艺学研究的主要目标是探索有效的加工工艺，提高加工效率，使高分子材料及其制品更好地发挥其功能，并实现经济有效性，降低加工成本。
高分子材料加工工艺学的研究重点在于开发适合不同性能和用途的高分子材料的加工工艺，使高分子材料具备更优良的性能，以满足实际需要，并提高材料加工的性价比。
高分子材料加工工艺学的研究需要充分结合本学科的多个知识领域，主要包括高分子材料的力学性能以及加工工艺的物理原理，还需要结合机械工程、电子工程等相关学科，深入了解加工过程中产生的力学和热量变化，以及它们对高分子材料性能的影响。
另外，高分子材料加工工艺学还要考虑计算机技术的应用，如有限元分析等，以评估高分子材料加工的制品质量和性能以及工艺性能指标。
总之，高分子材料加工工艺学是个涉及多学科领域的复杂学科，它与高分子材料力学性能及工艺参数有着密切联系，研究多种加工工艺及其对高分子性能及制品质量的影响，以及计算机技术在高分子材料加工工艺学中的应用，将有助于提高高分子材料的加工效率和材料性能，并且为实现机械加工应用的质量和可操作性提供重要的技术保障。
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《高分子材料加工工艺学》复习提要
一、填空题
1. 现代材料科学的范围定义为研究材料性质、结构和组成、合成和加工、材料的性能这四个要素以及它们之间的相互关系。
2. 高分子材料按照来源分类，主要分为天然高分子材料和合成高分子材料。
3. 按照材料学观点：高分子材料分为结构高分子材料和功能高分子材料。
4. 长度一般为35～38mm，称为棉型短纤维；长度一般为75～150mm，称为毛型短纤维。
5. 聚酯纤维（涤纶或称的确良），聚酰胺纤维（锦纶）、聚丙烯纤维（丙纶）、聚丙烯腈纤维（腈纶）。
6. 高分子材料加工过程一般包括四个阶段：1）原材料准备；（2）使原材料产生变形或流动，并成为所需的形状；（3）材料或制品的固化；（4）后加工和处理。
7. 溶液纺丝根据纺丝时所使用的凝固介质不同，可分为湿法和干法两种。
8. 切片中的水分为两部分：一是粘附在切片表面的非结合水，另一是与高分子链上以氢键结合的结合水。
9. 切片的含水率均随干燥时间延长而逐步降低。
在干燥前期为恒速干燥阶段，这时除去的主要是切片中的非结合水；干燥后期为降速干燥阶段，主要去除结合水。
10. 转鼓干燥机主要由有转鼓部分、抽真空系统和加热系统三部分组成。
11. 组合式干燥设备主要包括预结晶器、充填干燥器及热风循环系统三部分组成。
12. 喷丝孔的几何形状是直接影响熔体的流动特性，其通常由导孔和毛细孔构成。
13. 丝条冷却吹风形式有两种：侧吹风和环形吹风，而针对短纤维主要采用环形吹风。
14. 聚酯短纤维的后加工工艺，主要包括集束、拉伸、卷曲、热定形及切断打包。
15. 纤维的拉伸倍数应根据卷绕丝的应力－应变曲线确定，选择在自然拉伸倍数和最大拉伸倍数之间。
16.长纤的后加工工艺主要为拉伸加捻工艺、假捻变形工艺及空气变形工艺。
17. 长纤的拉伸加捻后加工工艺，其在喂入辊和第一导丝盘间进行一段拉伸，在第一和第二拉伸盘进行二段拉伸。
18. 空气变形丝生产工艺主要包括：长丝喂入、喷射变形、冷拉伸、热定型及卷绕。
19. 通常，无定形涤纶密度小于结晶形涤纶密度。
20. 聚酰胺66主要采用己二胺和己二酸合成。
21. 聚己内酰胺通常具有多种晶态结构，包括α型、β型及γ型，其中最为稳定、密度最大的是α型。
22. 聚酰胺是一类以酰胺键为特征结构的高分子材料。
23. 聚酰胺良好的吸湿性主要来源于酰胺键中的N原子具有孤对电子，其可以与水分子形成氢键。
24. 熔体纺丝的工艺参数主要包括：纺丝温度、冷却条件、纺丝速度和拉伸倍数等
25. 高弹丝与低弹丝工艺主要差别在于有无加热器。
26. 聚酰胺纤维是所有纺织纤维中耐磨性最好的纤维，其为棉花的10倍，羊毛的20倍
27. 丙烯腈是合成聚丙烯腈的单体。
目前，丙烯氨氧化法是丙烯腈合成中最主要的生产方法。
28. 实际生产中丙烯腈多采用溶液聚合。
根据所用溶剂的不同，可分为均相溶液聚合和非均相溶液聚合。
29. 聚丙烯腈主链并不是平面锯齿形分布，而是螺旋状的空间立体构象，螺旋体直径为0.6nm。
30. 聚丙烯腈具有三种不同的聚集状态，即非晶相的低序态、非晶相中序态及准晶相高序态。
因此对应两个玻璃化温度和一个熔点。
31. 聚丙烯腈多采用湿法纺丝，其典型凝固浴为的NaSCN的水溶液。
32. 腈纶湿法纺丝的工艺控制主要包括：原液中高聚物的浓度、凝固浴中溶剂的含量、凝固浴的温度、凝固浴循环量及初生纤维的卷绕速度。
33. 实验表明，聚丙烯腈纤维后处理工艺中采用加压饱和蒸气热定型效果。
34. 粘胶纤维是以天然纤维素（浆粕）为基本原料，进转化为纤维素磺酸酯溶液
再纺制而成的再生纤维素纤维。
35. 各种粘胶纤维基本生产过程包括四个过程：粘胶的制备、粘胶的纺前准备、粘胶的纺丝及纤维的拉伸和粘胶的后处理。
36.粘胶的后处理主要包括：水洗、脱硫、漂白、酸洗、上油、干燥等。
37.纤维的吸湿性：一般粘胶纤维大于聚酰胺纤维大于聚丙烯腈纤维大于聚酯纤维。
38. 粘胶纤维原料浆粕的主要成分是纤维素，其次是非纤维素多糖。
39. 浆粕中，半纤维素主要包括非纤维素碳水化合物和浆粕中的短链纤维素。
40. 碱纤维素的降解主要是氧化降解。
反应类似游离基的连锁反应，包括链的引发，自催化作用和链的终止三个阶段。
41. 粘胶纤维生产工艺中，磺化反应属于放热反应。
从反应热力学角度考虑，应降低温度从而提高反应程度；但从反应动力学角度考虑，提高温度有利于提高反应速度。
42. 粘胶是以纤维素磺酸酯为溶质，以NaOH水溶液为溶剂的高分子溶液；而凝固浴主要成为硫酸、硫酸钠及硫酸锌溶液，其主要为中和反应。
43. 粘胶纤维与其它合成纤维成型的重要区别是化学反应。
44．按照塑料的使用范围，通常分为通用塑料和工程塑料两大类。
45．通用塑料的五大品种：聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、ABS。
46. 聚乙烯的聚合过程概括起来主要有两种类型：一种是使用引发剂的自由基聚合；另一种是使用过渡金属催化剂的催化聚合。
47. 目前家装工程中采用最多的一种供水管道PP-R管正式名为无规共聚聚丙烯管。
48. 商品聚苯乙烯大多是用自由基历程制造的，因而是无定形的。
49. 工业上生产聚苯乙烯主要是本体聚合法和悬浮聚合法。
50. ABS树脂是丙烯腈(A)－丁二烯(B)－苯乙烯(S)三种单体共同聚合的产物，简称ABS三元共聚物。
51. ABS树脂是非均相体系。
以两相结构存在，其中树脂是连续相，橡胶是分散相，橡胶颗粒分散于树脂相中.。