高分子材料成型加工原理
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工简介高分子材料成型加工是指通过加热、挤压、拉伸等工艺将高分子材料转变成所需形状和尺寸的过程。
高分子材料广泛应用于各个领域，如塑料制品、橡胶制品、纤维材料等。
本文将介绍高分子材料成型加工的基本原理、常用的加工方法以及在实际应用中的注意事项。
基本原理高分子材料成型加工是利用高分子材料的可塑性进行加工的过程。
高分子材料的可塑性是指在一定的温度和压力下，可以被加工成各种形状的性质。
其基本原理可以归纳为以下几点：1.熔融：高分子材料在一定的温度范围内可以被熔化成流体状态，使得材料更易于流动和变形。
2.成型：将熔融的高分子材料注入到模具中，通过模具的形状和尺寸限制，使得熔融材料在冷却后得到所需的形状和尺寸。
3.冷却固化：熔融材料在模具中冷却后逐渐固化成固体，成为最终的成型品。
常用的加工方法注塑成型注塑成型是一种常用的高分子材料成型加工方法，适用于制造各种塑料制品。
其基本流程包括：1.材料准备：选择合适的塑料颗粒作为原料，将其加入注塑机的进料口中。
2.加热熔融：注塑机将原料加热、熔融，并将熔融的塑料材料注入到模具中。
3.冷却固化：模具中的熔融塑料材料在冷却后逐渐固化成固体，形成最终的成型品。
4.取出成品：将固化的成型品从模具中取出，并进行后续加工，如修整边缘、打磨表面等。
挤出成型挤出成型是另一种常用的高分子材料成型加工方法，适用于制造各种管材、板材等长型产品。
其基本流程包括：1.材料准备：将高分子材料以颗粒形式加入到挤出机的料斗中。
2.加热熔融：挤出机将颗粒状的高分子材料加热、熔融，并通过螺杆将熔融的材料挤出。
3.模具成型：挤出的熔融材料通过模具的形状和尺寸限制，被冷却成所需的形状和尺寸。
4.冷却固化：在模具中冷却后，熔融材料逐渐固化成固体，形成最终的成型品。
5.切割成品：挤出机会根据需要将成型品切割成所需的长度，以便后续使用。
除了注塑成型和挤出成型，还有许多其他的高分子材料成型加工方法，如压延成型、注射拉伸成型等，根据材料和产品的需求选择合适的加工方法。
高分子加工原理与技术2-成型原理
Q=
1 JBiblioteka τ γ·=1 Jηaγ·2
(2-2)
用摩擦热加热塑料是通过挤出机或注射机的螺杆与 料筒的相对旋转运动等途径来实现的。由于聚合物的 表观粘度随摩擦升温而降低，使物料熔体烧焦的可能 性不大，而且塑化效率高，塑化均匀。
2.1.2 高分子材料的流变性能
(1)流动类型
➢层流和湍流 ➢稳定流动与不稳定流动 ➢等温流动和非等温流动 ➢一维流动、二维流动和三维流动 ➢拉伸流动和剪切流动 ➢拖曳流动和压力流动
第2章 高分子材料成型原理
2.1 高分子材料的加工性能 2.1.1 高分子材料的熔融性能
热传导 热传递 对流
辐射
高分子材料的熔融方法：
无熔体移走的传导熔融 有强制熔体移走(由拖曳或压力引起)的传导熔融 耗散混合——熔融 利用电的、化学的或其它能源的耗散熔融方法 压缩熔融
热扩散系数及其影响因素
聚合物熔体在管隙中的流动分析
➢ 圆管通道 ➢ 圆锥形通道
流动缺陷
塑料流体在流道中流动时，常因种种原因使流动出现 不正常现象或缺陷。这种缺陷如果发生在成型时中，则常 会使制品的外观质量受到损伤，例如表面出现闷光、麻面、 波纹以致裂纹等，有时制品的强度或其它性能也会裂变。 这些现象与工艺条件、高聚物的非牛顿性、端末效应、离 模膨胀和熔体破裂有关。
(2)非牛顿型流动
图2-6 各类型流体的流动曲线 a-宾汉流体 b, e-假塑性流体 c-膨胀性流体 d-牛顿型流体
描述假塑性和膨胀性的非牛顿流体的流变行为， 用幂律函数方程 :
τ = Kγ·n
式中 K——流体稠度，Pa·s n——流动指数，也称非牛顿指数。
(3) 时间依赖性流体 这类流体的流变特征除与剪切速率与剪切应力
高分子材料成型加工原理
1注射成型的特点：生产周期快，适应性强，生产率高和易于自动化2注射成型加工三要素：材料，设备，模具3成型工艺三要素：温度T 压力P 时间t 。
压力：塑化压力，注射压力，保压压力4什么是注射成型：注射成型亦称注射模塑或利用注塑机的注塑，是热塑性塑料的一种重要成型方法 5注塑成型就是将塑料在气塑成型机的料筒内加热熔化，当呈流动状态时在栓塞或螺杆加压下熔融塑料被压缩并向前移动，进而通过料筒前端的喷嘴以很快速度注入温度较低的闭合磨具内，经过一定的时间冷却定型后，开启磨具即得制品（间歇操作）6螺杆分类：1加料段，作用，输送物料，物料状态，固体状态，部分熔化，螺纹特点，等距等深，最深2压缩段，压实物料，熔融状态，等距不等深，渐变3均化段，定温定量定压，熔融状态，等距等深，最浅均化段，定温定量定压，熔融状态，等距等深，最浅 7填料的表面处理：作用1使颗粒分散均匀，不凝结在一起2所有填充剂粒子被聚合物包围润湿3使其充剂表面与聚合物有良好的粘合力 8偶联剂（硅烷类）：一是具有良性结构物质分子中一部分基团与无机物表面化学基团反应形成顽固的化学键，另一部分有亲有机性质，可与有机物反应，从而把两种性质不同材料结合起来9什么是挤出成型：挤出成型亦称挤压模塑或挤塑，即借助螺杆或柱塞的挤压作用，使受热熔化的塑料在压力推动下，强行推动口模而成为具有恒定截面的连续型材料的一种定型方法10挤出成型适用范围：挤出法几乎能成型所有的热塑性塑料，也可加工某些热固性塑料11挤出成型制品：生产的制品有管材，板材，薄膜，线缆包覆物以及塑料与其它材料的复合材料等12挤出成型的设备：单螺杆挤出机的基本结构：主机，挤出机辅助设备 挤出机分类：单螺杆，双螺杆，立式，卧式，排气式，非排气式，螺杆，柱塞13什么是一次成型：在大多数情况下一次成型是通过加热使塑料处于粘流态的条件下，在大多数情况下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，经过流动，经过流动，成型和成型和冷却硬化（或交联固化）而将塑料制成各种形状的产品方法14什么是二次成型：二次成型则是将一次成型所得的片，管，板等塑料成品，加热使其处于类橡胶状态（在材料的Tg Tg——Tf 或Tm 间）通过外力作用使其形变而成型为各种较简单性状，再经冷却定型而得产品15共混聚合物选择原则：化学结构原则（相近）溶解度参数原则（接近）流变学原则（等粘度原则）（接近）胶体化学原则（表面张力）（接近）分子扩散动力学原则 16什么是填充和增强改性：在聚合物中填加其它无机和有机物以改变其力学，在聚合物中填加其它无机和有机物以改变其力学，工艺，工艺，使用性能活降低成本的改性方法17注射机主要参数：1公称注射量，做一次最大行程射出的聚苯乙烯的量2注射压力，注射过程中最大压力3注射速度4塑化能力，单位时间塑化物料的多少5锁模力18什么是增强改性：在聚合物中加入增强材料以及改变聚合物的性能尤其是力学性能的改性方法，在聚合物中加入增强材料以及改变聚合物的性能尤其是力学性能的改性方法，增强材增强材料：玻纤，碳纤，晶须，硼纤维19什么是填料，什么是增强材料：为了改善塑料的成型加工性能，提高制品的某些技术指标，赋予塑料制品某些新的性能，或为了降低成本和聚合物单耗而加入的一类物质称填料。
高分子材料成型加工原理
⾼分⼦材料成型加⼯原理第⼀章绪论1.按所属成型加⼯阶段划分，塑料成型加⼯可分为⼏种类型？分别说明其特点。
(1)⼀次成型技术⼀次成型技术，是指能将塑料原材料转变成有⼀定形状和尺⼨制品或半制品的各种⼯艺操作⽅法。
⽬前⽣产上⼴泛采⽤的挤塑、注塑、压延、压制、浇铸和涂覆等。
(2)⼆次成型技术⼆次成型技术，是指既能改变⼀次成型所得塑料半制品(如型材和坯件等)的形状和尺⼨，⼜不会使其整体性受到破坏的各种⼯艺操作⽅法。
⽬前⽣产上采⽤的只有双轴拉伸成型、中空吹塑成型和热成型等少数⼏种⼆次成型技术。
(3)⼆次加⼯技术这是⼀类在保持⼀次成型或⼆次成型产物硬固状态不变的条件下，为改变其形状、尺⼨和表观性质所进⾏的各种⼯艺操作⽅法。
也称作“后加⼯技术”。
⼤致可分为机械加⼯、连接加⼯和修饰加⼯三类⽅法。
2.成型⼯⼚对⽣产设备的布置有⼏种类型？(1)过程集中制⽣产设备集中；宜于品种多、产量⼩、变化快的制品；衔接⽣产⼯序时所需的运输设备多、费时、费⼯、不易连续化。
(2)产品集中制⼀种产品⽣产过程配套；宜于单⼀、量⼤、永久性强的制品、连续性强；物料运输⽅便，易实现机械化和⾃动化，成本降低。
3.塑料制品都应⽤到那些⽅⾯？(1)农牧、渔业(2)包装(3)交通运输(4)电⽓⼯业(5)化学⼯业(6)仪表⼯业(7)建筑⼯业(8)航空⼯业(9)国防与尖端⼯业(10)家具(11)体育⽤品和⽇⽤百货4.如何⽣产出⼀种新制品？(1)熟悉该种制品在物理、机械、热、电及化学性能等⽅⾯所应具备的指标；(2)根据要求，选定合适的塑料，从⽽决定成型⽅法；(3)成本估算；(4)试制并确定⽣产⼯艺规程、不断完善。
第⼆章塑料成型的理论基础1.什么是聚合物的结晶和取向？它们有何不同？研究结晶和取向对⾼分⼦材料加⼯有何实际意义？2.请说出晶态与⾮晶态聚合物的熔融加⼯温度范围，并讨论两者作为材料的耐热性好坏。
晶态聚合物：Tm——Td；⾮晶态聚合物：Tf——Td。
对于作为塑料使⽤的⾼聚物来说，在不结晶或结晶度低时最⾼使⽤温度是Tg，当结晶度达到40%以上时，晶区互相连接，形成贯穿整个材料的连接相，因此在Tg以上仍不会软化，其最⾼使⽤温度可提⾼到结晶熔点。
高分子材料成型加工原理笔记(精简)
11 减轻挠度的方法：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。
12 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。
5 压延分离力：在辊筒对物料挤压和剪切的同时，辊筒液受到来自物料的反作用力，这种力图使两辊分开的力称为分离力或横压力。
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。
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。
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。
高分子材料加工原理
高分子材料加工原理一、高分子材料加工原理：1．高分子材料的加工性质：1）、高分子材料的加工性：高分子具有一些特有的加工性质，如良好的可塑性，可挤压性，可纺性和可延性。
正是这些加工性质为高分子材料提供了适于多种多样加工技术的可能性，也是高分子能得到广泛应用的重要原因。
高分子通常可以分为线型高分子和体型高分子，但体型高分子也是由线型高分子或某些低分子物质与分子量较低的高分子通过化学反应而得到的。
线型高分子的分子具有长链结构，在其聚集体中它们总是彼此贯穿、重迭和缠结在一起。
在高分子中，由于长链分子内和分子间强大吸引力的作用，使高分子表现出各种力学性质。
高分子在加工过程所表现的许多性质和行为都与高分子的长链结构和缠结以及聚集态所处的力学状态有关。
根据高分子所表现的力学性质和分子热运动特征，可将其划分为玻璃态、高弹态和粘流态，通常称这些状态为聚集态。
高分子的分子结构、高分子体系的组成、所受应力和环境温度等是影响聚集态转变的主要因素，在高分子及其组成一定时，聚集态的转变主要与温度有关。
不同聚集态的高分子，由于主价健与次价健共同作用构成的内聚能不同而表现出一系列独特的性质，这些性能在很大程度上决定了高分子材料对加工技术的适应性，并使高分子在加工过程表现出不同的行为。
高分子在加工过程中都要经历聚集态转变，了解这些转变的本质和规律就能选择适当的加工方法和确定合理的加工工艺，在保持高分子原有性能的条件下，能以最少的能量消耗，高效率地制备良好的产品。
玻璃态高分子不宜进行引起大变形的加工，表现为坚硬的固体，但可通过车、铣、削、刨等进行加工。
在玻璃化温度Tg以下的某一温度，材料受力容易发生断裂破坏，这一温度称为脆化温度，它是材料使用的下限温度。
在Tg以上的高弹态，高分子的模量减少很多，形变能力显著加大。
在Tg－Tf 温度区靠近Tf，由于高分子的粘性很大，可进行某些材料的真空成型、压力成型、压延和弯曲成型等。
把制品温度迅速冷却到Tg以下温度是这类加工过程的关键。
高分子材料成型加工原理
高分子材料成型加工原理
高分子材料成型加工是一种将高分子材料加工成所需要形状并赋予特定性能的过程。
这类材料具有高分子化学键的共价键，通过化学交联或物理交联可以具有不同的物理、力学和化学性质。
高分子材料成型加工的原理是利用热、化学或/和机械能对高分子材料进行重构，形成所需形状和特性。
高分子材料成型加工可分为热成型和冷成型两类。
热成型是在高温和高压下加工材料，形成所需形状和性质。
这类材料通常被称为热塑性材料。
冷成型是在正常温度和压力下进行加工，这种材料通常被称为热固性材料。
两种材料的加工方法略有不同。
热成型加工的主要方法包括挤出法、注射法、吹塑法、热压缩法和热成型法等。
这些方法的共同点是使用高温和高压，使高分子材料流动并具有所需形状。
与热成型不同，冷成型是通过化学反应或光固化将高分子材料固化成所需形状。
这些加工方法包括浇注、压制、浸渍、喷涂和光固化等。
在实践中，选择合适的高分子材料加工方法非常重要。
通过了解高分子材料的特性和与加工方法相关的因素，可以选择出最适合的成型加工方法。
这种方法可以提高产量，保证产品质量和降低成本。
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。
高分子材料成型加工原理
高分子材料成型加工原理随着科技的不断发展，高分子材料在现代工业中的应用越来越广泛。
高分子材料的特性决定了它在成型加工过程中的行为和性能，因此深入了解高分子材料的成型加工原理对于工业生产至关重要。
高分子材料的特性高分子材料是由化学反应产生的大分子化合物，具有许多独特的物理和化学特性。
高分子材料通常是由重复单元组成的长链状分子，这些分子之间的相互作用是高分子材料的特性之一。
高分子材料的分子链通常具有很高的分子量，这使得它们具有很高的黏度和粘滞性。
高分子材料的分子链通常是柔软的，这使得它们容易被拉伸和变形。
此外，高分子材料还具有良好的绝缘性和化学稳定性，这使得它们在许多应用中都具有很高的价值。
高分子材料的成型加工过程高分子材料的成型加工过程通常包括以下几个步骤：1. 加热和熔融高分子材料通常需要加热和熔融才能进行成型加工。
在加热和熔融的过程中，高分子材料的分子链会变得更加柔软和流动，这使得它们更容易被塑造成所需的形状。
2. 塑形在高分子材料加热和熔融之后，可以对其进行塑形。
塑形通常包括挤出、注塑、吹塑、压缩成型等多种方法。
在塑形的过程中，高分子材料会被压缩、拉伸、挤出或注入到所需的形状中。
3. 冷却和固化在高分子材料塑形之后，需要进行冷却和固化。
冷却和固化的过程中，高分子材料会逐渐变硬，分子链之间的相互作用也会逐渐增强。
这使得高分子材料能够保持所需的形状和性能。
高分子材料成型加工的影响因素高分子材料成型加工的过程受到许多因素的影响，包括材料的性质、成型加工条件、机器设备和操作人员等。
1. 材料的性质高分子材料的成型加工过程受到材料的物理和化学性质的影响。
例如，高分子材料的熔点、流动性和分子量等特性会影响其成型加工的温度和压力等条件。
2. 成型加工条件成型加工条件是影响高分子材料成型加工过程的另一个重要因素。
例如，成型加工的温度、压力、速度和冷却时间等条件都会影响高分子材料的成型效果和性能。
3. 机器设备机器设备是高分子材料成型加工过程中的另一个重要因素。
高分子材料加工原理
第三章产生入口效应的原因：聚合物液体以收敛流动方式进入导管入口时，它必须变形以适应它在新的且有适当压缩性的流道内流动，但聚合物熔体具有弹性，也就是对变形具有抵抗力，因此，就必须消耗适当的能量，即消耗相当的压力降，来完成在这段管内的变形。
熔体各点的速度在进入导管前后是不同的，为调整速度，也要消耗一定的压力降。
产生离模膨胀的原因（解释之一）聚合物熔体从导管中流出后，周围压力大大减小，甚至完全消失，这意味着聚合物内的大分子突然变得自由了，因此，前段流动中储存于大分子中的弹性变形能量被释放出来，致使在流动变形中已经伸展开的大分子链重新恢复卷曲，各分子链的间距随着增大，从而导致聚合物内自由空间增大，于是体积相应发生膨胀。
总之，凡是导致流动中弹性成分增加的因素都使入口效应和离膜膨胀效应变得严重。
一般情况下，粘度大（分子量大）、分子量分布窄和非牛顿性强的聚合物，流动中会储存更多的可逆弹性成分，同时又因松弛缓慢，液体流出管口时膨胀现象就越显著。
降低液体温度会使入口区域弹性形变成分显著增加，离膜膨胀效应加剧，但当剪切速率增加并超过某一数值时，膨胀比反而会降低，这一数值称为临界剪切速率。
液体在此种情况下转入不稳定流动状态。
入口效应和出模膨胀效应通常对塑料的成型都是不利的，可能导致产品变形和扭曲，降低塑件的尺寸稳定性，并可能在塑件内产生内应力，降低塑件物理和力学性能。
增加管子或口模的平直部分长度，适当降低成型时的压力和提高成型温度，并对挤出物加以适当速度的牵引或拉伸等，均有利于减小或消除端末效应带来的不利影响。
牛顿型流体速度分布为抛物线，膨胀型流体速度分布为锥形，n越大，锥形越尖，假塑性流体速度分布更平缓，n越小，越平。
发生“熔体破裂”的可能原因：1、液体流动时在管壁上产生的滑移2、液体中的弹性回复3、液体的剪切历史差异毛细管粘度计：它可以求出施加于熔体上的剪切应力和剪切速率之间的关系，即求出熔体的流动曲线，优点是结构简单，调节容易，并能通过出口膨胀来考虑熔体弹性；缺点是剪切速率高，不稳定，需要做一系列校正，但是毛细管流变仪仍是用途最广泛的。
高分子材料加工原理
1.简述粒子填充剂对剪切粘度的影响一般固体物质的加入会使聚合物的剪切粘度有所增大，增大的程度与流体中粒子填充剂体积及剪切速率有关。
在低剪切速率下，粘度随填充剂增加而升高的程度要比高剪切速率大些。
2.简述聚合物在螺杆挤压机中熔融的能量来源对于聚合物在螺杆挤压机中的熔融，即有强制熔体移走的传导熔融，其能量来源于两个方面：一是依靠机筒沿螺槽深度方向自上而下传导而来的能量，这是加热器装在机筒外壁上，上下温差大，左右温差小的必然结果；二是通过熔膜移走而使熔融层受到剪切作用，使部分机械能转变成热能的必然结果。
3.塑料二次成型的主要方式二次成型主要包括拉幅薄膜、中空吹塑成型及热定型。
①拉幅薄膜是将挤出成型所得的厚度为1-3mm的厚片或管坯重新加热到材料的高弹态进行大幅度拉伸而形成的薄膜。
②中空吹塑是知道空心塑料制品的成型方法，是借助气体压力使闭合在模具型腔中的处于类橡胶态的型坯吹胀成为中空制品的二次成型技术③热成型是一种以热塑性塑料片材为成型对象的二次成型技术，首先将裁成一定尺寸和形状的片材，夹在模具的框架上，让其在高弹态的适宜温度下加热软化，然后施加压力使坯件弯曲与延伸，在达到预定的型样后使其冷却定型，经过适当的修整，即成为制品。
4.PET超高速纺丝中双折射沿纺程的分布特点并解释其原因聚合物熔体从喷丝孔以温度T0挤出后温度逐渐下降。
据此可以将取向度沿纺程的分布划分为三个区：①流动形变区在喷丝板以下0-70cm的范围内，此处大部分的细化形变已基本完成，但是双折射仍然很小。
这是因为该区的形变速率较低，聚合物处于高温，大分子迅速地发生解取向作用。
因此此区中双折射仅和纺丝应力有关。
②结晶取向区在喷丝板70-130cm。
显然，与常规纺PET不同，其取向度在该狭小的区域内急剧上升，其饱和值大大提高。
此区对应的直径曲线上出现细颈，温度曲线上出现平台，形变速率dv/dx出现极大的峰值。
这是由于PET卷绕丝在纺程上发生了结晶。
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工是指通过热压、冷压、注塑、挤出等
成型技术，将高分子材料转变成所需形状和尺寸的产品的
过程。
高分子材料成型加工可以分为热固性塑料成型和热
塑性塑料成型两种形式。
热固性塑料成型是指在加热过程中，高分子材料经化学交
联形成三维网络结构的过程。
常见的热固性塑料成型加工
方式有热压、注塑和挤出。
热压是通过将高分子材料置于
加热板之间，加热和加压使其熔融并填充模具中，然后冷
却硬化成形。
注塑是将高分子材料加热熔融后注入模具中，冷却硬化成形。
挤出是通过高分子材料在加热和压力的作
用下，从模具口中挤出成型，然后冷却硬化形成。
热塑性塑料成型是指高分子材料在一定温度范围内，经过
塑化加工后，能够通过冷却形成所需产品的过程。
常见的
热塑性塑料成型加工方式有注塑、挤出和吹塑。
注塑的原
理与热固性塑料成型相似，但材料在加热过程中并不发生
交联反应。
挤出是通过高分子材料在加热和压力的作用下，从模具口中挤出成型，然后冷却硬化形成。
吹塑是将高分
子材料加热熔融后，通过压缩空气使其膨胀成薄壁容器形状，然后冷却硬化成型。
总之，高分子材料成型加工是将高分子材料通过加热、压力、塑化等工艺，转变成所需形状和尺寸的产品的过程，广泛应用于各个领域的塑料制品生产中。
探析高分子材料成型加工技术
探析高分子材料成型加工技术高分子材料成型加工技术是应用于高分子材料加工领域的一种重要技术。
高分子材料具有良好的可塑性、可溶性、变形性以及化学稳定性等特点，因此在工业制造、生活用品、医疗健康等领域都有广泛应用。
本文将从高分子材料成型加工的原理、常见的成型加工方法、加工精度控制和质量管理等方面进行分析。
一、高分子材料成型加工的原理高分子材料成型加工的原理是将高分子材料通过加热、压力、拉伸、挤出等加工方式进行成型。
在加工过程中，高分子材料的分子链会发生改变，形成新的物理结构，从而达到所需的形状和性能。
常见的高分子材料成型加工方法包括挤出、注塑、吹塑、压延、热成型、胶接等。
二、常见的高分子材料成型加工方法1.挤出加工：将高分子材料加入挤出机的筒仓中，通过螺杆的旋转使材料在加热筒中加热熔化，然后将熔融的高分子材料通过模具挤出成型，最后冷却固化形成所需的形状。
2.注塑加工：将高分子材料加入注塑机的料斗中，通过螺杆将材料熔化后压入模具中形成所需的形状，最后冷却固化后取出成品。
3.吹塑加工：将高分子材料加热熔化后，通过枪头将熔融的材料喷射到模具中，随着模具的旋转和吹气的作用形成中空的容器，最后冷却固化后取出成品。
4.压延加工：将高分子材料加热熔化后，通过制动器使材料通过压延辊，形成所需厚度和宽度，最后冷却固化后取出成品。
5.热成型加工：将高分子材料加入加热炉中加热软化，然后通过特定模具压制或拉伸成型，最后冷却固化后取出成品。
6.胶接加工：将两个高分子材料部分加热软化后，通过粘接剂将两个材料粘接在一起，最后冷却固化形成一体化的成品。
三、加工精度控制和质量管理在高分子材料成型加工中，加工精度的控制和质量管理非常重要。
加工精度的控制主要包括温度控制、压力控制、速度控制和模具形状等方面。
而在质量管理方面，则包括检测、调整和孔板法控制等方法。
其中，检测方法主要有外观质量检验、尺寸检验、力学性能测试、环境耐久性测试等；调整方法主要包括加工参数调整、模具调整、工艺改进等；孔板法控制则是将固定孔板放在产品的粘接面上，在湿度和温度条件下进行测试，测试结果评估产品的接触面积和粘接强度。
高分子成型原理
高分子成型原理
高分子成型是一种通过将高分子材料加热、熔化，然后注入到模具中，在模具中冷却固化得到所需形状的方法。
其主要原理包括以下几个方面：
1. 熔融：高分子材料在加热条件下变成可流动的熔体，使其能够被注入到模具中。
加热的温度通常高于材料的熔点，以确保材料完全熔化。
2. 注塑：将熔化的高分子材料通过注射机注入到模具中。
注射机通过螺杆推动熔融的材料进入模具腔室，以达到所需的形状和尺寸。
3. 冷却：在注塑完成后，模具中的熔体开始冷却并逐渐固化。
冷却速度对成型制品的性能和质量有重要影响，因此通常会采取降温系统或冷却装置来控制冷却速度。
4. 开模：当成型制品完全固化后，模具会打开进行取出。
一般通过顶出机构或者模具的自动弹簧弹出来保证成品的完整性。
高分子成型原理的关键在于控制好熔融、注塑、冷却和开模等各个环节。
同时，还需要考虑材料的特性、模具的设计和加工参数等因素，以确保最终成型制品的质量和性能。
高分子材料成型原理
高分子材料成型原理高分子材料成型是指将高分子材料加工成所需形状的过程。
高分子材料是指由大量重复单元组成的聚合物，可通过化学方法或物理方法制备而成。
成型是高分子材料应用的重要环节，涉及到材料的加工性能、成型工艺和成型设备。
下面将详细介绍高分子材料成型的原理。
高分子材料成型主要有热成型、挤出成型、压缩成型、注塑成型和吹塑成型等常见方式。
热成型是将高分子材料加热到一定温度，并将其放置在模具中冷却成型。
挤出成型是通过加热高分子材料，在一定的压力下挤压通过挤压机的模具口成型。
压缩成型是将加热后的高分子材料置于开放式或闭合式模具中，在一定的压力下压实成型。
注塑成型是将高分子材料加热熔化后注入模具中，并通过模具的冷却使之凝固成型。
吹塑成型是利用高温高压空气对熔化的材料进行吹塑形成中空物件。
高分子材料成型的原理主要涉及材料的熔融性和流动性、加工工艺参数的选择和控制、模具的设计和制造等方面。
首先，材料的熔融性和流动性对成型过程中的熔融、流动和凝固起着关键作用。
高分子材料在加热过程中会熔化，形成熔体。
这种熔体具有较低的黏度和较高的流动性，可以通过加工设备的压力和形状来控制其流动和凝固。
熔体在流动过程中，一方面受到流动时的摩擦力和剪切力，另一方面受到冷却慢的边界面和模具的限制而凝固。
因此，材料的熔融性和流动性对成型的形状、尺寸、结构和性能有重要影响。
其次，成型工艺参数的选择和控制对材料成型起着至关重要的作用。
工艺参数包括温度、压力、速度和模具温度等。
温度直接影响材料的熔化和流动性，过高的温度会导致材料过分流动或剪切变性；过低的温度会导致材料凝固不全或产生缺陷。
压力决定材料的流动性和充实性，过高的压力会使材料过度充实或破坏；过低的压力会使材料流动性差或充实不足。
速度影响材料的填充速度和凝固速度，过高的速度会导致材料流失或产生空隙；过低的速度会使材料充实不足或凝固不全。
模具温度决定材料的凝固速度和尺寸稳定性，过高的温度会使材料凝固迅速或产生变形；过低的温度会使材料凝固慢或产生缺陷。
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第一章绪论1.按所属成型加工阶段划分，塑料成型加工可分为几种类型？分别说明其特点。
(1)一次成型技术一次成型技术，是指能将塑料原材料转变成有一定形状和尺寸制品或半制品的各种工艺操作方法。
目前生产上广泛采用的挤塑、注塑、压延、压制、浇铸和涂覆等。
(2)二次成型技术二次成型技术，是指既能改变一次成型所得塑料半制品(如型材和坯件等)的形状和尺寸，又不会使其整体性受到破坏的各种工艺操作方法。
目前生产上采用的只有双轴拉伸成型、中空吹塑成型和热成型等少数几种二次成型技术。
(3)二次加工技术这是一类在保持一次成型或二次成型产物硬固状态不变的条件下，为改变其形状、尺寸和表观性质所进行的各种工艺操作方法。
也称作“后加工技术”。
大致可分为机械加工、连接加工和修饰加工三类方法。
2.成型工厂对生产设备的布置有几种类型？(1)过程集中制生产设备集中；宜于品种多、产量小、变化快的制品；衔接生产工序时所需的运输设备多、费时、费工、不易连续化。
(2)产品集中制一种产品生产过程配套；宜于单一、量大、永久性强的制品、连续性强；物料运输方便，易实现机械化和自动化，成本降低。
3.塑料制品都应用到那些方面？(1)农牧、渔业(2)包装(3)交通运输(4)电气工业(5)化学工业(6)仪表工业(7)建筑工业(8)航空工业(9)国防与尖端工业(10)家具(11)体育用品和日用百货4.如何生产出一种新制品？(1)熟悉该种制品在物理、机械、热、电及化学性能等方面所应具备的指标；(2)根据要求，选定合适的塑料，从而决定成型方法；(3)成本估算；(4)试制并确定生产工艺规程、不断完善。
第二章塑料成型的理论基础1.什么是聚合物的结晶和取向？它们有何不同？研究结晶和取向对高分子材料加工有何实际意义？2.请说出晶态与非晶态聚合物的熔融加工温度范围，并讨论两者作为材料的耐热性好坏。
晶态聚合物：Tm——Td；非晶态聚合物：Tf——Td。
对于作为塑料使用的高聚物来说，在不结晶或结晶度低时最高使用温度是Tg，当结晶度达到40%以上时，晶区互相连接，形成贯穿整个材料的连接相，因此在Tg以上仍不会软化，其最高使用温度可提高到结晶熔点。
熔点（Tm）：是晶态高聚物熔融时的温度，表征晶态高聚物耐热性的好坏。
3.聚合物的加工性质有哪些，各与哪些因素有关？(1)聚合物的可挤压性聚合物的可挤压性仅与其分子结构、相对分子质量和组成有关，而且与温度、压力等成型条件有关。
(2)聚合物的可模塑性可模塑性主要取决于聚合物本身的属性(如流变性、热性能、物理力学性能以及热固性塑料的化学反应性能等)，工艺因素(温度、压力、成型周期等)以及模具的结构尺寸。
(3)聚合物的可纺性可纺性主要取决于聚合物材料的流变性，熔体粘度、拉伸比、喷丝孔尺寸和形状、挤出丝条与冷却介质之间传质和传热速率、熔体的热化学稳定性等。
(4)聚合物的可延性聚合物的可延性取决于材料产生塑性变形的能力和应变硬化作用。
4.聚合物有哪几种结晶形式，结晶对材料性能有何影响？5.何谓聚合物的二次结晶和后结晶？(1)二次结晶一次结晶后，在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。
(2)后结晶一部分来不及结晶的区域，在成型后继续结晶的过程，在球晶的界面上不断形成新的结晶区域，即初结晶的继续。
6.聚合物在成型过程中为什么会发生取向？成型时的取向产生的原因及形式有哪几种？取向对高分子材料制品的性能有何影响？7.要使聚合物在加工中通过拉伸获得取向结构，应在该聚合物的什么温度下拉伸？答:应该在聚合物的玻璃化温度和熔点之间进行，因为分子在高于Tg时才具有足够的活动，这样在拉应力的作用下，分子才能从无规线团中被拉伸应力拉开、拉直和在分子彼此之间发生移动。
8.分析并讨论影响热塑性塑料成型加工中熔体粘度的因素。
(1)温度对粘度的影响(2)压力对粘度的影响(3)剪切速率对粘度的影响(4)聚合物结构因素和组成对粘度的影响(5)各种添加剂对粘度的影响第三章成型用的物料及其配制1.高分子材料中添加助剂的目的是什么？2.什么是热稳定剂？哪一类聚合物在成型加工中须使用热稳定剂？对于加有较多增塑剂和不加增塑剂的两种塑料配方，如何考虑热稳定剂的加入量？请阐明理由。
3.试述增塑剂的作用机理。
4.增塑剂作用的实质是什么？并请区分“增塑效率”、“主增塑剂”、“副增塑剂”和“增塑剂相容性”四个概念。
5.内润滑与外润滑。
第四章压缩模塑1.试分析下列配方，要求：(1)指出各成分在配方中的作用；(2)判断制品基本性能，并说出相应的理由。
①PVC树脂（XS-4）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 3②PVC树脂（XS-5）100，三盐基性硫酸铅5，二盐基性亚磷酸铅1.5，亚磷酸三苯脂0.5，硬脂酸铅0.5，硬脂酸正丁酯0.3，石蜡0.3，氧化锑5③PVC树脂（XS-3）100，DOP 20，DBP 20，DOS 10，氯化石蜡5，UV-9 0.1，滑石粉1，氧化铁0.2，二月桂酸二丁基锡3④丁睛橡胶100，硫磺1.5，促进剂M 1.5，促进剂TMTD 0.2，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1.52.在生产宽1200mm，厚0.5mm的聚氯乙烯软膜时，采用以下配方：聚氯乙烯树脂100，三盐基硫酸铅2，硬酯酸钡1.2，硬酯酸铅0.8，邻苯二甲酸二辛酯30，癸二酸二辛酯10，环氧大豆油5，氯化石蜡5，硬酯酸0.8，碳酸钙8，钛箐兰0.5问：配方中各组分的作用？配方中树脂、稳定剂、增塑剂、填充剂、润滑剂、颜料各占总量的百分之几？3.简述模压成型的定义。
4.简述模压成型的工艺过程。
5.模压成型的影响因素有哪些，讨论其如何影响模压成型产品的质量。
6.分析并讨论模压成型过程中温度、压力、体积的变化趋势（以无凸肩模具为例）。
第五章挤出成型1.挤出机螺杆在结构上为何分段？分段的根据是什么？答：根据物料在螺杆中的温度、压力、黏度等的变化特征，可将螺杆分为加料段、压缩段、压缩段三段。
2.挤出螺杆一般分为哪几段？每段各有什么作用？加料段----对料斗送来的塑料进行加热，同时输送到压缩段。
塑料在该段始终保持固体状态。
压缩段----对加料段来的料起挤压和剪切作用，同时使物料继续受热，由固体逐渐转变为熔融体，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，应该成为完全塑化的黏流状态。
均化段----使熔融物料在均化段螺杆和机头回压作用进一步搅拌塑化均匀，并定量定压地通过机头口模挤出成型。
结晶型聚合物，熔化温度范围很窄，因而压缩段很短，应选择突变型螺杆。
3.什么叫压缩比？挤出机螺杆设计中的压缩比根据什么来确定？(1)螺杆的压缩比是指螺杆加料段第一个螺槽的容积与均化段最后一个螺槽的容积之比，它表示塑料通过螺杆的全过程被压缩的程度。
(2)压缩比的大小取决于挤出塑料的种类和形态，粉状塑料的相对密度小，夹带空气多，其压缩比应大于粒状塑料。
另外挤出薄壁制品时，压缩比应比厚壁制品的大。
4.什么是挤出机螺杆的长径比？长径比的大小对塑料挤出成型有什么影响？长径比太大又会造成什么后果？(1)挤出机螺杆的长径比是指螺杆工作部分的有效长度L与直径Ds之比。
(2)L/Ds大，能发送塑料的温度分布，混合更均匀，并可减少挤出时的逆流和漏流，提高挤出机的生产能力。
L/Ds过小，对塑料的混合和塑化都不利。
(3)L/Ds太大，对热敏性塑料会因受热时间太长而易分解，同时螺杆的自重增加，自由端挠曲下垂，容易引起料筒和螺杆擦伤，制造和安装都困难，也增大了挤出机的功率消耗。
5.提高挤出机加料段固体输送能力，应对设备采取什么措施？指出其理论依据。
答案要点:结构角度：(1)增加螺槽深度；(2)降低物料与螺杆的摩擦系数；(3)增加物料与料筒的摩擦系数；(4)选择适当的螺旋角。
工艺角度：(1)增加料筒温度（fb↑）；(2)降低螺杆温度（fs↓）。
6.塑料在挤出机中的熔化长度的意义是什么？挤出机中从熔化开始到固体床的宽度降到零的总长度称为熔化长度，熔化长度的大小反映了固体的熔化速度，一般熔化速度越高则熔化长度越短。
7.塑料熔体在挤出机螺槽内有几种流动形式？造成这几种流动的主要原因是什么？8.分析挤出成型时，螺杆均化段末端粘流态物料的压力与哪些因素有关？9.各种挤出成型制品的生产线由各自的主、辅机组成，请归纳它们的工艺过程，用框图表示10.塑料薄膜挤出生产工艺方法有哪几种？简要分析各种方法的工艺特点。
不同成型方法所得的塑料薄膜性能有何不同的特点及应用情况如何？11.管材挤出的工艺过程是什么？挤出管材如何定径？第六章注射成型1.何谓注射成型，它有何特点？请用框图表示一个完整的注射成型工艺过程。
2.塑料挤出机的螺杆与移动螺杆式注射机的螺杆在结构特点和各自的成型作用上有何异同？挤出螺杆：输送、塑化、计量。
均化段槽深h3浅、长径比L/D大、压缩比ε大。
加料段L1短，均化段长L3长。
平动＋转动（前移）。
螺杆头部形状多样。
物料熔融是一个稳态的连续过程。
注射螺杆：预塑化、注射。
均化段槽深h3深、长径比L/D小、压缩比ε小。
加料段L1长，均化段长L3短。
平动＋转动（前移＋注射）。
螺杆头部为尖锥形。
物料熔融是一个非稳态的间歇过程。
3.请从加热效率出发，分析柱塞式注射机上必须使用分流梭的原因。
使用分流梭加快了热传导，有利于减少或避免塑料过热而引起的热分解现象。
塑料熔体分流后，在分流梭与料筒间隙中流速增加，剪切速度增大，从而产生较大的摩擦热，料温升高，黏度下降，是塑料得到进一步的混合塑化，有效提高注塞式注射机的生产量及制品质量。
4.注射机的喷嘴有哪几种类型？各适合何种聚合物材料的注射成型？5.以柱塞式注射机成型聚丙烯制品时，注射机料筒的加热效率为0.8，如果聚丙烯预热温度50℃，注射料温230℃，注射机的料筒最高温度应控制几度？答:E=T-T0T w-T0，T0=50℃，T=230℃，E=0.8，代入得T w=275℃6.试分析注射成型中物料温度和注射压力之间的关系，并绘制成型区域示意图。
注射压力与料温是相互制约的，料温高时，注射压力减小；反之，所需注射压力大。
7.保压在热塑性塑料注射成型过程中的作用是什么？保压应有多少时间？何谓凝封？(1)当注射成型塑料熔体充满模腔后，模具中熔体冷却收缩，继续保持施压状态的柱塞或螺杆，迫使浇口和喷嘴附近的熔体不断补充入模中（补塑），使模腔中的塑料能形成形状完整而致密的制品（压实）；保压适当的时间，可防止螺杆或柱塞退还时，因模具主流道处塑料尚未冷却凝固而发生模内熔融塑料倒流现象（防倒流）。
(2)保压时间一般约20-100s，大型和厚制品可达2-5min。