成型用物料及其配制
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。
塑料成型工艺第三章 成型用的物料及配制(2)
测定溶液的稳定性
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稳定
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过筛：除去颗粒杂质 吸磁处理：除去金属杂质 干燥：除去水份
第四步 原料的输送
物料输送到混合器
问题：
如此多的组分添加到聚合物中，成型为整体的制品， 需要使多组分不均匀的体系变成为多组分均匀体系，保 证制品的性能，实现这个关键环节的就是混合
• 两种形式：
①简单混合 ②分散混合
3.2.7 原料的混合
混合的两个过程① 捏合 (kneading)
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20. 10.2017 :07:581 7:07Oc t-2020- Oct-20
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。17:07:5817 :07:581 7:07Tu esday , October 20, 2020
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10. 2020.1 0.2017:07:5817 :07:58 October 20, 2020
捏合机
特点： ♣ 低于流动温度 ♣ 剪切速率较缓和 ♣ 增加各组分之间的无规则程度 ♣ 不改变颗粒尺寸
设备： ♣ 捏合机 ♣ 高速混合机
加料顺序： ♣ 树脂 ♣ 增塑剂 ♣ 稳定剂 ♣ 其他
混合终点：由经验定
高速混合机
混合的两个过程② 塑化 (plasticizing)
塑料成型工艺学思考题答案
塑料成型工艺学思考题答案The pony was revised in January 2021序言及第一章1.为什么塑料成型加工技术的发展要经历移植、改造和创新三个时期(P2)第一段2.移植期、改造期和创新期的塑料成型加工技术各有什么特点答：移植时期用移植技术制造的塑料制品性能较差，只能成型加工形状与结构简单的制品．而且制品的生产效率也比较低。
这段时问虽然已经出现了几种改性纤维素类热塑性塑料，但其使用性远不如酚醛和脲醛等热固性塑料料，从而使压缩模塑等特别适合成型热固性塑料的制品生产技术；其一是塑料的成型加工技术更加多样化，从前一时期仅有的几种技术发展到数十种技术，借助这几十种技术可将粉状、粒状、纤维状、碎屑状、糊状和溶液状的各种塑料原材料制成多种多样形状与结构的制品，如带有金属嵌件的模制品、中空的软制品和用织物增强的层压制品等；其二是塑料制品的质量普遍改善和生产效率明显提高，成型过程的监测控制和机械化与自动化的生产已经实现，全机械化的塑料制品自动生产线也已出现；其三是由于这一时期新开发的塑料品种主要是热塑性塑料，加之热塑性塑料有远比热固性塑料良好的成型工艺性，因此，这一时期塑料成型加工技术的发展，从以成型热固性塑料的技术为重点转变到以成型热塑性塑料的技术为主; 进入创新时期的塑料加工技术与前一时期相比，在可成型加工塑料材料的范围、可成型加工制品的范围和制品质量控制等方面均有重大突破。
采用创新的成型技术，不仅使以往难以成型的热敏性和高熔体粘度的她料可方便地成型为制品，而且也使以往较少采用的长纤维增强塑料、片状馍型料和团状模塑料也可大量用作高效成型技术的原材料。
3.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。
答：一次成型技术,二次成型技术,二次加工技术一次成型技术，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。
成型车间物料备料流程
成型车间物料备料流程
1、制定物料需求计划。
物料需求计划的制定是企业推行备料制的一个基础动作，这是非常关键的第一步。
物料需求计划制定的目的是为了在正确的时间在正确的地点得到正确的零部件及原材料。
2、账面排查。
有ERP系统的企业，每天都要通过系统的反馈，来排查一下物料到了没有，打好提前量。
没有账面的企业，要根据计划的进度，提前跟进。
很多企业没有注重这方面的动作，认为只要把采购单下了，物料就能够回来，从而忽略了做一些管控动作。
当供应商没有按照交期供货的时候，企业的生产就变得非常被动。
所以，提前做好账面排查，你才能够对供应商进行系统的管控。
3、实物排查。
物料到仓库以后你就要进行实物的排查。
因为账面排查难免会有一些漏洞，比如你账面排查有的物料，可能实物却没有，这也是很多企业经常出现的情况。
开会的时候讲物料都回来了，但是生产部到仓库去领料的时候又没有这些物料，结果只能导致停线或者转线。
4、实物备料。
实物备料是为了防止实物排查的漏洞。
从账面排查、账面备料到实物排查再到实物备料，这是层层递进的，同时实物备料要根据
每一个企业的产品特性和工艺流程来定。
5、工序交接。
工序交接也是很多企业容易忽略的问题，认为只要做好前面的4个动作，保证物料都在车间里面以后，就能够顺利生产了。
但是很多企业里面的生产问题恰恰就是出在没有重视工序交接这个地方，因为在生产的过程当中会有大量的损耗，会有不配套的情况，会有品质问题，从而影响生产的顺利进行。
所以，各个重点工序之间的配套交接也是需要重点去关注的问题。
高分子加工思考题解答
第一章绪论1．高分子材料分为哪几类高分子材料是一定配合的高分子化合物由主要成分树脂或橡胶和次要成分添加剂组成在成型设备中,受一定温度和压力的作用熔融塑化,然后通过模塑制成一定形状,冷却后在常温下能保持既定形状的材料制品;分为塑料、橡胶、纤维三类2．塑料、橡胶、纤维分类3．名词解释：工程塑料通用塑料特种塑料化学纤维合成纤维4．生产塑料制品的完整工序有哪五个原料准备、成型、机械加工、修饰和装配5. 热塑性高分子材料和热固性高分子材料得物理性质及加工性能比较见讲义;第二章高分子材料成型原理1．高分子材料的熔融性能热传递三种方式：热传导、对流、辐射聚合物的加热与冷却都不易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2．聚合物的流动和流变性能拉伸流动和剪切流动,各类型流体的流动曲线,影响高聚物熔体粘度的因素,粘度、流动稠度、流动指数、流动性的关系,熔体流动速率熔体流动速率——在规定的温度、压力2160××10-3N下,每10min 内通过国标指定尺寸书P76装料筒直径φ±, 出料口直径φ±0.005mm毛细管的试样总质量克数单位：克/10分钟3．聚合物熔体的弹性流动缺陷：管壁上的滑移 ,端末效应 ,离模膨胀,弹性对层流的干扰 ,熔体破裂 ,鲨鱼皮, 产生原因熔体破裂——当挤出速率逐渐增加,挤出物表面将出现不规则现象畸变、支离和断裂,甚至使内在质量受到破坏;离模膨胀——被挤出的聚合物熔体断面积远比口模断面积大,称为离模膨胀鲨鱼皮——挤出物周边具有周期性的皱褶波纹;4．高分子材料的成型性能聚合物的聚集态:结晶态、玻璃态、高弹态、粘流态等聚集态可挤压性、可模塑性、可纺性、可延性概念5．成型过程中的取向作用拉伸取向薄膜双向拉伸后,拉伸后的薄膜在拉伸方向上的拉伸强度和抗蠕变性能会提高;6．高分子材料的降解与交联交联、交联度熟化降解——高分子材料化学键的断链、交联、主链化学结构改变、侧基改变以及上述四种作用的综合交联——线性大分子链之间以新的化学键连接、形成三维网状或体型结构的反应;交联度——已发生作用的基团或活点对原有反应基团或活点的比值“硬化得好”或“熟化得好”,并不意味着交联度达到100%, 而是指交联度发展到一种最为适宜的程度此时硬化度为 100%,交联度<100%;第三章成型用物料及配方设计1. 熟悉几种常用高分子材料聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物、聚酰胺、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯的代号、结构、加工特性及应用;2. 掌握增塑剂、稳定剂、交联剂、润滑剂、填充剂、发泡剂、阻燃剂、着色剂和抗静电剂等的性能、作用及其对塑料、橡胶性能的影响;增塑剂——降低塑料的软化温度和提高其加工性、柔软性或延展性,加入的低挥发性或挥发性可忽略的物质;经过增塑的聚合物,软化点或流动温度、玻璃化温度、脆性、硬度、拉伸强度、弹性膜量等均下降,而断裂伸长率、耐寒性、柔顺性会提高;例如增塑剂含量为25份以上的PVC制品称为软质PVC制品;偶联剂——将性质差异很大的材料,通过化学或物理的作用偶联结合起来的物质;有时也用来处理玻璃纤维的表面使其与树脂形成良好的结合,故也称为表面处理剂;3. 了解高分子制品设计的一般流程及配方设计实验方法;第四章混合与塑化1. 聚合物共混物常用的制备方法有几种混合机理机械共混法,液体共混法、共聚――共混法、互穿网络聚合物IPS制备技术混合机理：动力学的机理体积扩散和涡流扩散；分子运动的机理分子扩散;2. 混炼三要素压缩、剪切和分配置换3. 理解塑炼、混炼含义,分析影响橡胶塑炼的因素,了解塑炼设备及其特点塑炼——使橡胶材料由强韧的弹性状态变为柔软的可塑状态,这种使弹性材料增加可塑性流动性的工艺过程称为塑炼;混炼——将配合剂与可塑度合乎要求的生胶或塑炼胶在机械作用下混合均匀,制成混炼胶的过程;影响塑炼的因素：机械力、氧,、温度、静电、化学塑解剂硫酚塑炼机械：开炼机、密炼机和螺杆式塑炼机4.熟悉混合与塑化设备单螺杆挤出机, 双螺杆挤出机行星螺杆挤出机, 连续混炼机如FCM混炼机5.了解粉状与粒状塑料配制工艺流程见讲义6．溶胶塑料分类及特点,如何制备溶胶塑料塑性溶胶：由固体树脂和其它固体配合剂悬浮在液体增塑剂里中的稳定体系,其液相全是增塑剂含量较高有机溶胶：在塑性溶胶中加入有挥发性而对树脂无溶胀性的有机溶剂稀释剂,也可都用稀释剂而无增塑剂;塑性凝胶：加有胶凝剂如有机膨润粘土和金属皂类的塑性溶胶;有机凝胶：加有胶凝剂的有机溶胶;制备溶胶塑料的关键：将成团的粉状物料很好地分散在液态物料中,并将分散体中的气体含量减至最小; 配制工艺通常由研磨、混合、脱泡和贮存等工序组成;7.简述胶乳配制常用的三种方法;书111①配合剂分别加入法搅拌时按顺序加入各种配合剂,一般顺序为：胶乳→稳定剂→硫化剂→促进剂→防老剂→活性剂→填充剂→着色剂→增稠剂→消泡剂等;搅拌速度不宜过快,应保证均匀混合;配合剂加完后继续搅拌10～20min,使配合剂与胶乳充分混合均匀;②配合剂一次加入法将所需的配合剂按配方先混合均匀再加入胶乳中,再充分搅拌均匀;③母胶配合法取出一小部分胶乳,加入稳定剂后再加入各种配合剂的混合料,搅拌均匀制得母胶,再把母胶在搅拌下加入其余的胶乳中,搅拌均匀;第五章热塑性塑料的主要成型加工技术挤出成型1. 挤出机的规格及结构传动装置、加料装置、机料筒、螺杆、机头和口模;有关螺杆的几个重要概念;直径长径比螺槽深度压缩比螺距螺旋角分析螺杆各段作用：送料段——由料斗加入的物料在此段向前输送, 压实,螺槽容积一般不变,等深等距压缩段——物料在此段继续被压实,并向熔融态转化,螺槽容积变小,排气计量段——使熔体进一步塑化均匀,并定量、定压地均匀挤出,螺槽溶剂不变2. 挤出理论的理解的应用a．固体输送理论固体塞模型――加热段防止螺杆打滑处理办法：降温,改变摩擦情况,塑料与螺杆摩擦系数f s<塑料与料筒摩擦系数f b最佳螺旋角如何提高固体输送速率见讲义B．熔化理论熔体池和固体床共存理论模型――熔化段分析熔融过程：料斗物料经过固体输送段被压实成固体床;固体床在前进时同已加热的料筒表面接触逐渐升温并开始熔融,在料筒表面形成一层熔膜,当熔膜的厚度超过螺杆与料筒的间隙时,就会被旋转螺棱刮落,并将其强制积存螺纹推力面的前方,形成熔池;随着螺杆转动,来自加热器的热量和熔膜中的剪切热不断传至未熔融的固体床,使与熔膜相接触的固体物料熔融;固体床逐渐变窄,熔池逐渐变宽,在进入计量段处,固体床消失,螺槽全部为熔体充满;最后,经过熔体输送区的均化作用,螺杆将熔体定压、定温和定量地送至机头;固体床分布对等深螺槽A/ψ＝0 固体床分布呈抛物线熔化区长度ZT需几圈螺纹：从熔化开始到固体床的宽度下降到零的总长度对等深螺槽的单螺杆挤出机,如何提高固体熔融的质量流率φ-- 熔化速率的量度,即φ值大则熔化速率W高ZT与质量流率G成正比G增大又要保持ZT不变,必须使φ值与流率齐量增加;增大φ的方法是将提高料筒温度Tb,物料温度Ts和螺杆转速应用：新型螺杆的产生为防止熔化过程中固体床的崩溃和加速固体床的熔融新型螺杆分类、结构、工作原理C．熔体输送理论平行板模型――均化段最佳螺旋角熔体在计量段有哪几种流动方式正流、逆流、横流、漏流深槽/浅槽对熔体输送时机头压力的敏感性;⏹正流α∝Hm, 逆流∝Hm3, ΔP↓,浅槽螺杆Qm<深槽螺杆QmΔP↑↑至一定程度,浅槽螺杆Qm>深槽螺杆Qm⏹塑料流动性大,η小, Qm对压力敏感性较大,采用挤出不宜D．螺杆和机头口模特性曲线,挤出机的操作点;E．综合这三段来考虑,挤出机如何才能达到多产优质见笔记影响挤出机产率的主要因素有哪几个方面3．双螺杆机分类,它较单螺杆挤出机有什么特别之处主要有哪些用途强制作用、混合作用、自洁作用及压延作用4．挤出剂的分流板、过滤网有何作用使物料由旋转流动变为平直流动,改变物料流动方式；增加机头内胶料的压力；过滤杂质的作用5．挤出吹塑薄膜的生产方法有哪几种上、下、平吹法6．吹塑薄膜成型设备有哪几部分;挤出机、机头与口模、冷却装置、人字板、牵引辊、卷取装置7．何谓吹胀比膜泡直径/管毛坯直径牵伸比牵引线速度/口模环形间隙出料速度8．挤管设备及装置是怎样的挤出成型机、机头、定型装置、冷却装置、牵引装置9. 螺杆转速、牵引速度对管材质量有何影响牵引过快,残余应力大,易弯曲变形,拉断；过慢,离膜膨胀,壁厚过大注射成型10．什么叫塑化什么叫注射塑化有哪些作用塑化：加热物料使其达到熔融状态,进一步混合物料使其达到均匀混合状态;注射：对熔融物料施加高压,使其射出而充满模具型腔;11. 常用注射机有哪几种基本类型试比较其优缺点注射机由哪三大部分组成类型：柱塞式注射机,单螺杆定位预塑注射机,移动螺杆式注射机注射机组成：注射系统、锁模系统和塑模12. 分流梭的作用是什么使物料分散成薄层并均匀地处于或流过由料筒和分流梭形成的通道,从而缩短传热导程,加快热传递和提高塑化质量13. 注射螺杆按其作用可分成几段试画简图示意之;并分析每一段的作用、结构特点和在该段处的物料状态螺杆分为三段送料段➢作用：使物料受热、前移➢物料状态：固体➢结构特点：螺距等距等深➢长度：1/2压缩段熔化段,螺杆中部➢作用：使物料受热、前移；使物料软化,熔融；排气➢物料状态：逐渐熔融➢结构特点：螺槽逐渐变小渐变,有挤压作用➢长度：1/4均化段计量段➢作用：与送料段相同；使熔体均匀；使熔体定量、定压由喷咀射出➢物料状态：熔融状态➢结构特点：等距等深,螺距比前两段小熔化后体积比原料小➢长度：1/414.. 试叙述模具的结构分类见讲义典型的塑模结构15. 什么是浇口试分析其结构特点和作用;浇口：连接主流道或分流道与型腔之间的通道16.. 什么是型腔、阴模、阳模型腔：模具中成型或成型塑料制品的空间；阴模凹模：构成制品外形的成型零件；阳模凸模：构成制品内部形状的成型零件;17. 为什么说在注射机上,确定了注射速度和注射时间之后,就能相应地确定注射速率和注射量反之亦然q j=100πD2sυj/4 q j=Q j/τjq j――注射速率υj――注射速度Q j――注射量τj――注射时间18. 试分析塑化过程中的热量来源;料筒的加热元件和螺杆的剪切摩擦19.流动和传动过程可分成几个阶段试分析每一阶段的物料状态和熔体流动特征分为四阶段：A．充模阶段;物料状态：熔体;熔体的流动特征：以注射速度流动,模腔压力开始小,结束最大;B．保压阶段压实阶段;物料状态：熔体;熔体流动特征：基本静止,少量熔体继续流入补缩;模腔压力,基本不变;C．倒流阶段;物料状态：绝大部分是烘干熔体,浇口处变成固体;熔料状态：基本静止,但有倒流现象;模腔压力特征：开始下降,保压时间长,倒流消除;喷咀中带有止送阀,避免倒流;倒流阶段在两种情况下不存在;1保压阶段长,浇口冻结;2喷咀带有止逆阀;D．冻结后冷却阶段;物料状态：从熔体变成固体;熔体流动特征：仍有少量在流动,模腔压力,不断下降,结束,留残余压力;20. 如何避免倒流阶段出现倒流阶段在两种情况下不存在：①保压阶段长,浇口冻结②喷咀带有止逆阀21. 试分析下列生产制品出现的问题原因,并指出解决的办法;1制品注射不满; 2制品出现毛刺溢边、飞边;3银纹包括表面气泡和内部气泡; 4收缩凹痕;5 开裂;6 黑点;7 制品贴留在模内; 8 制品尺寸不稳定;9 制品褪色; 10制品强度下降;解答：注射不满的原因如下1 料筒喷嘴及模具,温度偏低;2 加料量不够;3 料筒剩料太多;4 注射压力太低;5流道或口太小,浇口数目不够,位置不当 6 注射速度太慢;7 模腔排气不了; 8 注射时间太短;9 浇注系统发生堵塞; 10原料流动性太差;22．注射螺杆在注射成型过程中的运动情况1将物料卷入料筒中,螺杆移动、后移；2当物料量达到一次注射量的时候,螺杆不转动也不移动；3螺杆将物料注入模具中,螺杆在不转动的情况下,作轴向向前移动, 注射是大位移,轴向运动；保压是小位移,轴向运动；23. 分析注射成型时,塑料注射流动过程;用柱塞或螺杆的推动将具有流动性和温度均匀的塑料熔体注入模具,充满模具型腔;1物料在注射机料筒中的流动塑料受压和受热时,首先由压力将粒状物压成柱状固体,而后在受热中,逐渐变成半固体以至熔体;（2）物料在喷嘴中的流动喷嘴是料筒与模具之间的连接件,充模时熔体流过喷嘴孔时会有较多压力损失和较大温升;（3）物料在注射模腔内的流动塑料熔体进入模腔内的流动情况均可分为充模、保压、倒流和浇口冻结后的冷却四个阶段;25.什么叫退火试从亚微观结构的观点分析退火的实质;退火：把制品放在恒温介质中静置一段时间的工艺过程;的退火温度取什么最好值最合适;结晶温度的最低值附近压延成型27．PVC薄膜和片材可分成哪几类在制备配方上有何区别压延产品分为：薄膜厚度<0.25mm平整而柔软的塑料制品片材厚度在～2mm的软质平面材料和厚度在<的硬质平面材料人造革其它涂层制品硬质PVC薄膜和片材半硬质6～25份增塑剂软质>25份增塑剂28．什么是人造革为什么要进行人造革的表面修饰人造革：以布或纸为基材,在其上面覆盖一层PVC糊或其它的树脂,形成具有柔软性,耐揉曲折的仿皮革材料,称为人造革;29．试分析压延成型的特点,熟悉压延成型工艺过程它是将加热塑化的热塑性塑料通过一系列加热的压辊,使其连续成型为薄膜或片材的一种成型方法;中空吹塑30．名词解释：中空吹塑多层吹塑中空吹塑：借助气体压力使闭合在模具中的热熔塑料型坯吹胀形成空心制品的工艺;多层吹塑：利用两台以上的挤出机,将同种或异种塑料在不同的挤出机内熔融混炼后,在同一个机头内复合、挤出,然后吹塑制造多层中空容器的技术;31．挤出型坏吹胀时,吹入的压缩空气有何作用①吹胀型坯使之贴紧模具型腔；②对已吹胀的型坯施加压力,以得到形状正确,表面文字与图案清晰的制品；③有助于冷却制品;3233成型容积相同的容器时,吹塑模具内要排出的空气量比注射成型模具的大许多,与注射成型模具相比,吹塑模具内的压力很小一般<1MPA;因此,对吹塑模具的排气性能要求较高;若夹留在模腔与型坯之间的空气无法完全或尽快排出,型坯就不能快速地吹胀,吹胀后不能与模腔良好地接触尤其是棱角部位,会使制品表面出现粗糙、凹痕等缺陷,表面文字、图案不够清晰,影响制品的外观性能与外部形状,尤其当型坯挤出时出现条痕或发生熔体破裂时,排气不良还会延长制品的冷却时间,降低其机械性能,造成其壁厚分布不均匀;要设法提高吹塑模具的排气性能;排气方法：分模面上的排气；模腔内的排气；模颈圈螺纹槽内的排气；抽真空排气34．挤出吹塑控制因素有哪些它是如何影响的;1型坯温度和挤出速度⏹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;2吹气压力和鼓气速率⏹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;3吹胀比吹胀比愈大,制品的尺寸愈大,一般吹胀比为2～44模温⏹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;易造成制品的轮廓和花纹不清楚,甚至出现斑点和桔皮状;⏹模温过高时,冷却时间延长,生产周期增加,当冷却不够时,制品脱模后易变形,收缩率大;⏹小型厚壁模温控制偏低5冷却时间⏹在保证制品充分冷却定型的前提下加快冷却速率,来提高生产效率;⏹加大模具的冷却面积,采用冷冻水或冷冻气体在模具内进行冷却,利用液态氮或CO2进行型坯的吹胀和内冷却35．如何排除膨胀过量的现象⏹提高机头、型坯的温度⏹降低挤出速率⏹减少机头模口的直径/间隙⏹采用合适的聚合物36．如何消除垂伸过大的现象⏹降低型坯的温度⏹提高型坯的挤出速度⏹增加模具的低压高速合模量⏹润滑模具的导柱与导套,以提高合模速度⏹减小型坯质量⏹采用MI较小的聚合物37．注射吹塑的基本特征是什么型坯是在注射模具中完成,制品是在吹塑模具中完成38．注射型坏的芯棒有什么作用⏹以芯棒为中心充当阳模,成型型坯的内部形状与容器颈部的内径；⏹作为运载工具将型坯由注射模内输送到吹塑模具中去⏹设置有内气道与空气入、出口,输送压缩空气以吹胀型坯；可通循环液体或空气,以调节型坯温度；39．挤出吹塑、注射吹塑、拉伸吹塑有什么区别各有何特点挤出吹塑和注射吹塑的不同点：前者是挤塑制造型坯,后者是注塑制造型坯;⏹挤出吹塑中型坯的吹胀是在聚合物的粘流态下进行的,故可得较大的吹胀比,吹塑制品与吹塑模具的设计灵活性较大;⏹拉伸吹塑型坯的吹胀是在高弹态下进行的,可提高制品的强度等性能;泡沫塑料成型40.什么叫泡沫塑料泡沫塑料：以树脂为基础而内部具有无数微孔气体的塑料制品41. 泡沫塑料有哪几种发泡方法简单叙述这些发泡方法特点;物理发泡法,化学发泡法,机械发泡法42 理想化学发泡剂应具有的性能,比较有机发泡剂和无机发泡剂的优缺点;如何选择发泡剂试举出几种常用的物理发泡剂和化学发泡剂43. 简述可发性聚苯乙烯珠粒泡沫塑料的生产工艺;发泡液体正戊烷或石油醚与PS先制成易于流动的球状半透明的可发性PS珠粒,再用珠状物为原料,通过蒸汽箱模塑法,挤出法或注射模塑法生产泡沫塑料;更详细：首先制备可发性PS,再模塑成制品;可发性PSEPS生产工艺是：用悬浮PS珠粒,使其在低沸点液体戊烷,丁烷或石油醚中浸渍,沸点液体渗透到PS料中成为EPS,用水冲洗,滤掉水,然后吹干,放置2~3周后,即可进行预发泡,EPS受热软化,膨胀,这种预发泡过程是在预发泡器中进行的,用蒸汽加热80~100℃,约几分钟即可发泡到20倍,然后出料,于室温熟化10~14h,最后热压成型,进一步发泡膨胀,粘成一整体,冷却脱模,制品成型;流程如下：GPS→浸渍戊烷→冲洗→干燥→EPS→预发泡→熟化→模塑→成型→制品44．比较软质PVC和硬质PVC泡沫塑料的组成特点及成型工艺软质：PVC树脂中加发泡剂,增塑剂,稳定剂以及其它助剂;增塑剂使泡沫体具有柔软性; 可采用压制、挤出、注射、压延等成型硬质：用溶剂代替增塑剂使各组分混匀,加热成型时溶剂挥发逸出;硬PVC主要用于绝缘、保温、隔音、防震、包装等材料以及水上漂浮和救生材料;可采用模压成型方法第6章热固性塑料的主要成型加工技术1.. 名词解释：模压成型,阳模阴模模压成型：在闭合型腔内借助加压的成型方法,将粉状、粒状、碎屑或纤维状的塑料放入加热阴模槽中,合了阳模并加热加压,使塑料在密闭的模槽中塑化流动充满整个型腔,再将模具加热对热固性塑料,在加热下使其进一步发生交联反应而硬化或冷却对热塑性塑料,冷却使其硬化使塑料硬化脱模而得制品; 2．模压成型用模具有哪几类溢式模具、不溢式模具、半溢式模具3..简述模压成型原理及工艺流程如何选择模压成型的工艺参数T,P,时间模压温度的提高是有一定限度的原理：热固性塑料在整个成型过程中有化学反应,加热初期呈低分子粘流态,流动性好；随着官能团相互反应,部分分子交联,物料流动性变小,并开始产生一定的弹性,此时物料处于胶凝状态；再继续加热,分子交联反应趋于完善,交联度增大,树脂由胶凝态变为玻璃态,此时树脂呈体形结构,成型完成;流程：见讲义4．传递成型与模压成型、注射成型的区别:⏹传递成型与模压成型的区别:前者模具在成型模腔之外另有一加料室,物料的熔融在加料室完成,成型是在模腔内完成;⏹传送成型与注射成型的区别:塑料在压模上的加料室内受热熔融,而注射成型时物料是在注射机料简内塑化;5．比较热固性塑料与热塑性塑料挤出成型、注射成型的不同1 不能采用连续螺杆来挤出热固性塑料 ,热固性塑料挤出常采用往复式液压机2热固性不像热塑性挤出制品可由薄膜到固定截面的型材 ;3热固性塑料制品的形状在离开模头后不变 ,热塑性挤出适应性和灵活性大 ;4挤出生产率有较大差别第7章复合材料的成型加工技术1. 概念：层压成型增强塑料层压成型：在压力和温度作用下将多层相同或不同材料的片状物通过树脂的粘结和熔合,压制成层压塑料的成型方法;增强塑料：加有增强材料而某些力学性能比原树脂有较大提高的一类塑料;2. 熟悉几种常用的增强物3. 层压板材的压制成型工艺分为哪几个过程叠料、进模、热压、脱模、热处理4．层压成型时,压制温度如何控制分为哪几个阶段压制时T,P控制分为五个阶段：①预热阶段：从室温升至树脂开始交联反应的温度,施加全压的1/3～1/2②中间保温阶段：在较低的反应速度下交联固化,至溢料不能拉丝为止③升温阶段：将温度和压力升至最高④热压保温阶段：树脂充分交联固化⑤冷却阶段：树脂充分交联固化后即可逐渐降温;第8章高分子溶液的成型加工技术1. 概念：铸塑成型浇铸成型流延成型铸塑成型浇铸成型：将已准备好的浇铸原料通常是单体,经初步聚合或缩聚的预聚体或聚合物与单体的溶液等注入模具中使其固化,完成聚合或缩聚反应,从而得到与模具型腔相似的制品的一种成型方法;流延成型：将热塑性或热固性塑料配成一定粘度的溶液,然后以一定的速度流布在连续回转的基材上无接缝的不锈钢带,通过加热使溶剂蒸发而使塑料固化成膜,从基材上剥离即得制品;2..在静态浇铸成型中,有哪些方法可以除去物料中的气泡常压放置脱泡超声震荡脱泡真空脱去小分子或气泡加压脱泡3. 熟悉流延法双向拉伸薄膜的成型工艺4. 试比较挤出吹塑薄膜、压延薄膜和流延薄膜生产工艺特点及薄膜性能区别;塑料薄膜的成型方法有挤出吹塑法、压延法和流延法三种;挤出吹塑法：是塑料经挤出机熔融进入机头,出机头的熔融塑料成圆筒状膜管,向膜管中吹入一定量的压缩空气,使其膨胀,后经冷却、牵引、卷取成膜;优点：生产工艺简单,成本低,适用于热塑性塑料的成型加工;农膜、包装用膜等很大比例的聚烯烃薄膜是采用该工艺成型的;缺点：吹塑成型得到的薄膜是筒状,压缩空气吹胀时,易产生膜厚度不均匀;若经过双向拉伸,可提高制品的强度;压延法:它是将加热塑化的热塑性塑料通过一系列加热的压辊,使其连续成型为薄膜或片材的一种成型方法;优点：加工能力大,产品质量高,生产连续,自动化程度高;压延产品厚薄均匀,厚度公差可控制在10%以内,表面平整;缺点：设备庞大,投资较高、维修复杂、制品宽度受压延机辊筒长度的限制等;流延法：将热塑性或热固性塑料配成一定粘度的溶液,然后以一定的速度流布在连续回转的基材上无接缝的不锈钢带,通过加热使溶剂蒸发而使塑料固。
物料混合工艺—物料混合原理(塑料成型加工课件)
混合机理
一、混合的意义
配制
成型
改善性能 提高质量
降低成本
树脂
助剂
塑料
制品
工业上用作成型的塑料一般都不是单纯的 聚合物（树脂），或多或少都要加入各种添加 剂（助剂）。
添加剂的配制混合对制品的性能至关重要。
助剂使用 的原则
常用的塑料助剂种类很多，主要有增塑剂、 稳定剂、冲击改性剂、填充剂、增强剂、着色剂、 润滑剂、防静电剂、阻燃剂、防老剂、20多类。
依性能而定 根据材料的性能要求，选择合适的种类和添加量
协同效应 两种以上添加剂不能抑制彼此的效果，最好1+1＞2
合理加工 选择合适的加工方式、参数条件、添加顺序
二、混合的过程
塑料的配制混合工艺中，一般通过扩散、对流和剪切 三种作用机理来完成。
1.扩散机理
扩散的作用机理是靠各组分之间的浓度差 来实现的，浓度较大的组分迁移到浓度较小的 组分，从而达到组成的均一。
2.对流机理
对流的作用机理是使两种或多种组分在相 互占有的空间内发生流动，达到组成的均一。 对流需要借助外力的作用。
3.剪切机理
剪切的作用机理是依靠机械作用产生的 剪切力，使组分上下两平面发生相对平移，使其 变形、拉长，组分粒子分布区域扩大，一个组分 平面进入另一个组分，从而达到混合的目的。
Байду номын сангаас
塑料成型用的物料及其配制
项目一 塑料成型用物料的组成及其特性
(2) POM的结晶度高，熔融温度范围窄，有明显的熔点。熔体的茹度对 剪切速率较敏感。
(3) POM的热稳定性差，加工温度不宜超过250℃，若温度过高，受热 时间长，会引起物料分解，逸出有强烈刺激性气味的甲醛气体。因此， POM成型时，在保证物料充分塑化的前提下，应尽量降低温度，缩短物 料在高温下的停留时间。
很好的耐磨性、韧性和抗冲击强度，主要用作具有自润滑作用的齿轮和 轴承。尼龙的耐油性好，阻透性优良，无嗅、无毒，是性能优良的包装 材料。 聚酞胺大分子链中都含有亚甲基和酞胺基团，只是不同品种所含基团数 目不同。结构形式基本相似，因此，各种聚酞胺品种有共同的成型特性。 (1) PA易受潮。
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用性能要求来选择几种增塑剂配合使用。
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项目一 塑料成型用物料的组成及其特性
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项目一 塑料成型用物料的组成及其特性
PV C可用挤出、注塑、压延等成型加工方法成型，其成型加工特性为: (1) PVC的加工稳定性极不好，是热塑性塑料中最差的品种;其160℃的
熔融温度高于140℃的分解温度，因此纯PV C树脂不通过改性处理是难 以用熔融塑化的方法来加工生产的。常用有两种改性方法:一是在树脂中 加入热稳定剂，提高PV C的分解温度;二是在树脂中加入增塑剂，降低 PV C的熔融温度。 (2)高温下某些金属离子会加剧PV C的降解，如铁、镐等重金属离子， 所以要严格控制重金属离子的含量，加工前进行磁选，设备要镀铬以防 止产生铁锈。
带有金属嵌件。
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项目一 塑料成型用物料的组成及其特性
( 5 ) PS易着色，可与有机或无机着色剂混合，制成各种色泽鲜艳的制 品。
成型用物料配制—粉料及粒料配制(高分子成型课件)
塑料成型时常用的物料形态有四种：粉料、粒料、溶液 和分散体，其中粉料、粒料用的较多。 基本成分：聚合物+各种助剂(添加剂) 添加剂：改善工艺性能，改善制品的使用性能或为降低 成本。 配制方法：混合成均匀复合物，程度、方法各有不同。
粉料配制
树脂 助剂 粒料配制
预处理
称量 输送
在实际混合中，扩散、对流和剪切三种作用通常是共同 作用，只是在一定条件下，其中的某一种占有优势而已。 物料初混合以对流为主，塑炼主要靠剪切作用混合完成。
混合程度评价
1）均匀程度 2）分散程度
一般而言混合组分的粒子愈细，表面积愈大，愈有利于得 到较高的分散程度。混合的均匀程度的问题则对将直接影 响制品的性能。
③空气的温度、湿度和流动速度。
一、粉料的配置
2 物料的输送与计量
①输送：
液态原料 泵 高位槽
气流
固体粉料
高位料仓
气路输送系统 ②计量：
正压系统 负压系统 正负压联合系统
计量是保证粉料或粒料中各种原料组成比率精确的步骤。袋装或桶装 的原料，通常虽有规定的重量，但为保证准确计，有必要进行复称。 计量有质量计量和体积计量两种方法。生产中常用杠杆称或电子秤进 行精确质量计量。
三辊磨
球磨机
一、粉料的配置
1 物料的预处理
④干燥：
一般情况下，粒料树脂及配合剂具有一定的吸水性，水分往往造成：1） 配料不准确；2）混合难以分散均匀，使制品各部位性能不一；3）水分挥 发，在制品内部产生气泡或脱层，表面出现水纹、凸凹不平，无光泽，易 翘曲，电性能和力学性能下降等现象。 当吸水量高于成型加工的允许值时，必须进行成型前干燥处理。 填料（碳酸钙、陶土、纤维素）在配混前应充分干燥，且干燥后不应 停放，以免吸湿回潮。
第三章物料及其配制
5.增塑效果的评价
（1）相容性 渗出时间：（繁复） 溶度参数：溶度参数值≤1 （2）增塑剂的效率 使聚合物某一特定性质（Tg、容积电阻等）达到 一定变化值时所需增塑剂用量的重量比。 （3）相对增塑效率 某一增塑剂使PVC达到与加入重量分数为100的邻 苯二甲酸二辛酯（DOP）相同的柔软性时的重量 分数。
④环氧增塑剂
O O
CH2
O
C O
RCH CHR' O
CH O C RCH CHR'
O O
CH2 O C RCH CHR'
环氧大豆油 ESO
O
C OC8H17 O
C OC8H17
O
环氧四氢邻苯二甲 酸二辛酯 EPS
辅助增塑剂，分为环氧油、环氧脂肪酸单酯及环 氧四羟基邻苯二甲酸二元酯。
低温性能好，并且能起热稳定剂的作用。
十一、其它助剂
满足特殊要求。如：发泡剂、开口剂、表面活性 剂等。
3.2.2 物料的混合和分散机理
在塑料制品生产中，只有少数聚合物（树脂）可 单独使用，而大部分的聚合物（树脂）必须与其 它物料混合，进行配料后才能应用与加工。 所谓配料，就是把各种组分相互混在一起，尽可 能的成为均匀体系（粉料、粒料），为此必须采 用混合操作
MCl2＋2HX
（RO）2M＋2HCl
2ROH＋MCl2
（ArO）2M＋2HCl
2Ar(OH)＋MCl2
（RS）2M＋2HCl
2RSH+MCl2
（RCOO）2M+2HCl
2RCOOH+MCl2
（2）胺类：
RNH2＋HCl
RNH3Cl
（3）有机锡化合物： R2Sn（OOR’）2＋2HCl
塑料成型工艺加工思考题列表
第一章绪论1.为什么塑料成型加工技术的发展要经历移植、改造和创新三个时期？2.移植期、改造期和创新期的塑料成型加工技术各有什么特点?3.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。
4.成型工厂对生产设备的布置有几种类型？第二章塑料成型的理论基础1、什么是取向？2、流动取向对制品性能有何影响？3、掌握分析流动取向的方法（注意：取向程度取决于剪切力大小、作用时间和解取向的程度）4、举几个拉伸成型的产品的例子。
5、为什么热固性塑料的注射成型难度比压缩成型大？6、什么是降解？7、发生热降解的塑料主要有哪些？如何有效防止热降解？8、氧化降解主要有哪两类？如何有效防止氧化降解？第三章成型用的物料及其配制1. 塑料成型物料配制中混合及分散的原理是什么?2. 粉料和粒料如何制造?一般分为几个步骤?3. 塑料糊可分为几类?各如何配制?4. 塑料的工艺性能有哪些?第四章压缩模塑１、简述压缩模塑成型的工艺流程。
２、模压成型中的预压有什么优点？３、预热的方式有哪几种？第五章挤出成型1.根据功能不同，螺杆可分为哪三段？各段的作用是什么？2.双螺杆挤出机有哪些特点？3.通过哪些措施可以提高挤出机的固体输送能力？4.单螺杆挤出机主要由哪几部分组成？5.通常只提高螺杆转数，挤出成型的塑化质量是提高还是下降？如何既保证质量又能提高挤出产量？6.均化段熔体的流动形式可分为哪四种？实际的流动形式是什么？7.简述排气式挤出机的原理。
8.如何改进普通螺杆熔融段固体床破碎而引起的塑化能力下降？第六章注射成型1. 什么是注塑成型？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. 注射成型机主要由哪些部分组成？3. 注射成型工艺条件包括哪些？简述温度、压力、周期与制品产量和质量的关系。
4. 注塑制品产生内应力的原因及其解决办法。
5. 注塑机的喷嘴分为哪几种类型？各适用于何种聚合物的加工？6. 简述热固性塑料的注塑成型。
成型用物料及其配制粉料的配制
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塑料工艺
3、稳定剂
• 在塑料中加入稳定剂是制止或抑制聚合物因受外 界因素(光、热、氧、细菌、霉菌以至简单的长期 存放等)所引起的破坏作用。稳定剂可分为热稳定 剂、光稳定剂(紫外线吸收剂，紫外线猝灭剂、光 屏蔽剂等)及抗氧剂等。
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混合效果评定
塑料工艺
• 混合状态的直接描述法 – 均匀程度：
• 指混入物所占物料的比率与理论或总体比率的差异。
– 分散程度：
• 指混合体系中各个混入组分的粒子在混合后的破碎程度 。
• 混合状态的间接判定法 –通过检测制品或试样的物理性能、力学性能和化学性 能等，间接地判断多组分体系的混合状态。
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增塑剂的相容性
塑料工艺
• 聚合物与增塑剂的相容性：
–由于增塑剂对聚合物的作用是发生在它们分子之间的。 因此，最重要的要求是它们之间应该有相容性，即彼此 之间有互溶性。 相容性好的可作为主增塑剂，能单独 使用；增塑剂不易析出。相容性差的对聚合物的亲合力 差，只能与主增塑剂共用。
• 增塑剂的效率：
– PE聚乙烯、PVC聚氯乙烯、PP聚丙烯、PS聚苯乙烯、 ABS丙烯脯－丁二烯－苯乙烯共聚物、PA聚酰胺、PC 聚碳酸脂、PMMA聚甲基丙烯酯甲酯、POM聚甲醛、 PPO聚苯醚、PPS聚苯硫醚、PUR聚氨酯、PSU聚砜、 PF酚醛树脂、PTFE聚四氟乙烯等。
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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。
物料混合工艺—物料混合方式(塑料成型加工课件)
二、混合效果的判断
1.直接判断
扫描电子显微镜图片观察
2.间接判断
DSC检测玻璃化转变温度
万能试验机测试力学性能
生活中的 分散混合
盐水
豆粉
塑料工业的 分散混合
开炼机
密炼机
塑料工业的 分散混合
挤出机
成型用物料及其配制
混合效果
一、混合的效果
1.均匀程度
混合前理论组分比率
混合后各点实际组分比率
物料的实际组分比率与理论组分比率之间的 差异，是混合效果的度量。实际组分比率与理论 组分比率相近，则均匀程度高，混合效果好。
红豆和绿豆
泥水
塑料工业的 非分散混合
叶片式混合机
转鼓式混合机
塑料工业的 非分散混合
高速混合机
成型用物料及其配制
分散混合
提高混合 程度
由于简单的共混不能满足塑料成型加工的要 求，因此需要通过更深度的混合，才能使物料各 组分之间达到均一，使塑料具有理想的性能。
ห้องสมุดไป่ตู้
分散混合
一种或多种组分的颗粒尺寸的减小或溶于 其它组分中，同时增加相界面和提高均匀性。
成型用物料及其配制
非分散混合
不同类型物 料的混合
通过扩散、剪切、对流可以实现物料的混合， 但不同类型物料混合难度不同，特别是固体物料， 在一般条件下只能实现简单程度的混合。
非分散混合
二种或二种以上组分的空间位置发生变化， 提高混合体系的均匀性，但不减小粒子尺寸， 也称为分布混合。
生活中的非 分散混合
实际组分比率与取样点数有关，取样点少不足以反映实际 物料的组分比率。
以下图为例，如果任意取两个试样进行分析，结果也都是 接近50%。从均匀程度上可以说混合效果很好，但显然第一种情 况混合效果是不好的。
成型用助剂及配方设计 PPT
成型用的物料及其配制第四节 成型用助剂及配方设计第三章常州 材料科学与工程高分子材料成型工艺学 邹国享主讲 教师在高分子材料的生产或使用过程中，为改善高分子材料某一方面的性能而加入到材料中的化学品称为高分子助剂。
由于大部分助剂是在加工过程中添加于材料或产品中，因此，助剂也常被称为“添加剂”或“配合剂”。
助剂的主要作用⏹改善聚合物的加工工艺，优化工艺条件，提高加工效率；⏹改进制品的性能，提高使用价值，延长使用寿命。
高分子合成助剂 高分子加工助剂高分子助剂塑料加工助剂 橡胶加工助剂主要可分为加工改性助剂、稳定化助剂和功能化助剂等。
选用助剂的基本原则（1）助剂与树脂间的相容性（2）助剂的耐久性（3）助剂对加工条件及制品用途的适应性（4）助剂配合中的协同作用和对抗作用增塑剂增加塑料的可塑性，改善在成型加工时树脂的流动性，提高制品柔韧性的物质。
它通常是一些高沸、难以挥发的粘稠液体或低熔点的固体，一般不与塑料发生化学反应。
增塑剂的作用DOP 、多元醇酯或多元酸酯、环氧大豆油类、聚酯等增加塑料的可塑性改善在成型加工时树脂的流动性提高制品柔韧性润滑剂能降低塑料熔体粘度或熔体与加工设备之间摩擦系数的添加剂称为润滑剂。
润滑剂分为内润滑剂和外润滑剂两大类。
●内润滑剂通过降低聚合物内部分子间的摩擦，降低成型加工中聚合物的熔体粘度并减少能量消耗。
●外润滑剂的作用是减少聚合物与加工设备之间的摩擦或粘附。
常用的润滑剂有：金属皂类、脂肪酸及酯类、烃类和有机硅化合物类等。
稳定化助剂稳定剂的主要功能是阻缓或停止塑料在物理的（如热、光）和化学的（氧、微生物）因素作用下的降解。
主要有热稳定剂、光稳定剂和抗氧剂等。
稳定剂主要包括：热稳定剂光稳定剂抗氧剂阻燃剂阻止或延缓塑料燃烧的物质叫阻燃剂。
通常阻燃剂可分为添加型和反应型两类。
添加型阻燃剂能分散在塑料母体中，但与聚合物不发生化学反应。
常用的添加型阻燃剂有：三氧化二锑（锑白）、氢氧化铝、十溴二苯醚、氯化石蜡（含氯量70％）、磷酸三苯酯。
聚合物成型工艺学复习重点及习题
第一章绪论一、填空题1、人类社会的进步是与材料的使用密切相关的材料有四大类，即木材、水泥、钢铁、塑料。
2、高分子材料主要包括塑料、纤维、橡胶、粘合剂、涂料、离子交换树脂等。
3、塑料工业包括塑料生产和塑料制品生产两个部分。
4、塑料制品生产主要由原料准备、成型、机械加工、修饰和装配等连续过程组成。
5、压缩模塑又称模压成型或压制成型。
6、挤出成型的优点：生产具有连续性、产率高、投资少、收效快。
7、合成树脂在常温常压下一般是固体，也有为粘稠状液体的。
8、酚醛树脂，俗名电木，它是由苯酚和甲醛在催化剂作用下制得的。
9、人类最早使用的天然树脂是松香、虫胶。
10、常用压缩模的热固性塑料有：酚醛塑料、氨基塑料、不饱和聚酯塑料、聚酰亚胺等。
二、名词解释：1、成型：成型是将各种形态的塑料（粉料、粒料、溶液或分散体）制成所需形样的制品或坏件的过程，在整个过程中最为重要，是一切塑料制品或型材生产的必经过程。
2、机械加工：机械加工是指在成型后的工件上钻眼、切螺纹、车削或铣削等，用来完成成型过程所不能完成或完成得不够准确的一些工作。
3、修饰：装配是将各个已经完成的部件连接或配套使其成为一个完整制品的过程。
4、挤出成型：挤出成型是将塑料在旋转螺杆与机筒之间进行输送、压缩、熔融塑化、定量地通过机头模子成型。
5、合成树脂：合成树脂是由低分子量的化合物经过化学反应制得的高分子量的树脂状物质。
6、过程集中制：过程集中制是将塑料制品的加工工序所需要的各种设备分别集中起来进行生产的机制。
7、过程集中制：按照一种产品所需要的生产过程实行配套成龙的生产。
三、问答题1、塑料主要应用于哪些方面答：塑料主要应用于农牧渔业、包装、交通运输、电气工业、化学工业、仪表工业、建筑工业、航空工业、国防工业、家具、日用品、玩具、医用等方面。
2、塑料制品生产目的是什么答：塑料制品生产是一种复杂而又繁重的过程，其目的在根据各种塑料的固有性能，利用一切可以实施的方法，使其成为具有一定形状有价值的塑料制件和型材。
塑料成型用物料的准备 聚合物成型过程中的结晶
二次结晶：
指一次结晶后，残留的非晶区域和结晶不完善区域继续结晶的过程。 此过程很缓慢，可几年或几十年。
后结晶：
指一部分来不及结晶的区域，在成型加工后继续结晶的过程。此过 程不形成新的结晶区域，而是在球晶的界面上使晶体进一步长大。
四、成型工艺对结晶的影响
4. 成型后的后处理方法
聚合物成型过程中的结晶
目录
01 影响聚合物结晶的因素 02 聚合物的结晶度 03 结晶对聚合物性能的影响 04 成型工艺对结晶的影响
目录
01 影响聚合物结晶的因素 02 聚合物的结晶度 03 结晶对聚合物性能的影响 04 成型工艺对结晶的影响
一、影响聚合物结晶的因素
1. 化学结构的影响
规整或接近规整即可结晶 ➢ 线型高分子聚合物 ➢ 支链型高分子聚合物 ➢ 交联度不大的网状结构高分子聚合物
的尺寸计算得到；
ρ2：完全不结晶时晶体的密度，将熔体密度与温度关系图上曲线外推而
得到的。
目录
01 影响聚合物结晶的因素 02 聚合物的结晶度 03 结晶对聚合物性能的影响 04 成型工艺对结晶的影响
三、结晶对聚合物性能的影响
例子1：聚对苯二甲酸乙二醇酯
非晶态：室温下呈透明状，玻璃化温度为67℃，密度为1.33。 晶态：室温下不透明，玻璃化温度为81℃，密度为1.455。
1. 熔融温度和熔融时间
成型温度高且熔融时间长
原来的结晶结构破坏较多，残存的晶核少，熔体冷却时主要以均相 成核形成晶核，结晶速度慢，晶体尺寸大。
成型温度低且熔融时间短
残存的晶核多，熔体冷却时易异相成核，结晶速度快，晶体尺寸小 而均匀。有利于提高机械强度和热变形温度。
四、成型工艺对结晶的影响
高分子材料与工程精讲6.1—混合
例如，Al(0H)3阻燃剂的热分解温度只有210～320℃， 它不适于做加工温度超过此温度范围聚合物的阻燃剂， 如PPO及PSF等。再如，作为着色剂而应用的汉沙黄， 虽然具有十分鲜艳的颜色，但其耐热温度只有160℃，因 此在热塑性聚合物中都会分解，只能用于热固性聚合物。
3.添加剂对聚合物加工性的影响 有机添加剂对体系的加工流动性影响不大或有利于聚
在浓度梯度驱使下，各组分自发地由浓度较大的区域迁移
到浓度较小区域，从而达到各处组分均化的一种扩散形式。 分子扩散在气体和低粘度液体中占支配地位。 在固体与固 体间，分子扩散作用是很小的。 在聚合物加工中，熔体与熔体间分子扩散极慢，无实际意 义。 但若参与混合的组分之一是低分子物质（如抗氧剂、发 泡剂、着色剂）,则分子扩散可能是一个重要因素。
合物的加工性提高。
无机添加剂大都对体系的加工性有负面影响,使加工流
动性有不同程度的下降。只有少数几种无机添加剂可不
同程度改善添加体系的加工性。
第三节
混合的表征
一、混合状态的直接描述法 直接对混合物取样，用一定方法观察其混合状态，看 其形成何种形态结构、各组分分布的均一性和分散度如何 。 例:光学显微镜法、电子显微镜法
不同添加剂之间产生协同作用的原因主要是它们之 间产生了物理或化学作用。
在抗老化的配方中，具体协同作用有： (1)两种邻位取代基位阻程度不同的酚类抗氧剂并用。 (2)两种结构和活性不同的胺类抗氧剂并用。
(3)一种仲二芳胺与一种受阻酚类并用。
(4)受阻胺类主抗氧剂与辅助抗氧剂亚磷酸酯并用。
(5)酚类主抗氧剂与辅助抗氧剂亚磷酸酯并用。
2.添加剂的对抗作用
指配方中两种或两种以上添加剂一起加入时的 效果低于其单独加之间产生物理 或化学作用的结果。其作用的结果不但没有促进各 自作用的发挥，反而削弱了其应有的效果。
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②按对聚合物的相容性分
可分为主增塑剂和次增塑剂
主增塑剂对聚合物具有足够的相容性，因而 与聚合物可在合理的范围内完全相容(通常以 增塑剂与聚合物的比率能达到1：1，而不发 生析出的为难)，故能单独使用。
次(辅助)增塑剂对聚合物的亲合力较差，致 使其相容性难以符合工艺或使用上的要求， 不能单独使用，只能与主增塑剂共用，相容 的限量最多是I：3，故使用目的主要是代替 部分主增塑剂以降低成本。
第三章 成型用物料及其配制
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3.1 概述
用于成型用的塑料：粉料、粒料、溶液、 分散体等几种，适合于工艺要求。
基本成分：聚合物+各种助剂(添加剂) 添加剂：改善工艺性能，改善制品的使
用性能或为降低成本， 配制方法：混合成均匀复合物，程度、
方法各有不同
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Hale Waihona Puke 23.2 粉料及粒料
粉料和粒料：组成相同，混合、塑化和细分的程度 不同。 粉料或粒料的目的：装卸、计量和输送等操作提供 方便。 粉料配制：使各组分混合分散均匀。简单混合作业 即可制得干混料。各成分粒子互容为主。 粒料配制：粉料通过塑炼(混炼)等作业使之进一步 塑化，提高成型的塑化程度，增加生产过程及设备。 助剂与聚合物趋于分子互容。
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一、粉料和粒料的组成
聚合物助剂：增塑剂、稳定剂、填充剂。增
强剂．着色剂、润滑剂、防静电
剂、防
火剂、防静电剂等二十多
类。
要求：使用的各类助剂，必须以相互发挥为
要则，切忌彼此抑制与副作用。
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１、聚合物(树脂)
材料主要成分，决定了制品的基本性能。
作用：在制品中，聚合物应成为均一的连续相， 其作用在于将各种助剂粘结成一个整体，而使其具 有一定的物理机械性能。
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③ 按结构分
可以分为单体型和聚合体型。
两者的主要不同点是粘度，单体型粘度常在 0.03Pa.s左右；聚合体型则为20～100Pa.s．粘度 大的分子活动受有较大的抑制，作增塑刘时不易 从制品中逸失．这种分法没有其他突出优点，且 聚合体型的数目不多，故意义不大。
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(3)增塑剂的比较
工业上对增塑剂的评定主要有两个方面。
① 聚合物与增塑剂的相容性
由于增塑剂对聚合物作用是发生在它们分子之间 的，因此，最重要的要求是它们之间应该有相容性， 也就是彼此之间有互溶性。
② 增理剂的效率
从改变聚合物的一定量的物理性能所需加入增塑 剂的量作为标记。选择的物理性能指标，如：弹性模 量、柔顺性、玻璃化温度．脆折温度．回弹量以及一 切变形(伸长、弯曲．扭曲、压缩等)等均可。
③淬出：被洗掉，接触溶剂
④渗出：“发汗”，长期以后在制品表面，超量和 曝晒引起。
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(２)增塑剂的分类
① 按化学组成分
按其化学属性可分为：邻苯二甲酸酯、脂 肪族二元酸酯、石油磺酸苯酯、磷酸酯、聚酯、 环氧化合物、含氯化食物等类。
这种分类法对制造增塑剂有一定意义，但 在应用上则不够方便，因为同类的增塑剂的增 塑效果可能相差很远，而不同类的有时又可能 很相近。
例：悬浮法生产的聚氯乙烯，可按其具体生 产情况的不同而从显微结构上分作球状(通称乒 乓球状)和絮状(通称棉花球状)两种。前者吸收 增塑剂比较因难，而后者却饺容易。
乳液树脂容易做溶胶等分散体。
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2．增塑剂
（１）机理
定义：为了改进聚合构成型时的流动性能和增进制 品的柔顺性等，常在聚合物中加入一类物质，借以降 低聚合物分子之间的作用力来达到达种日的，加入的 这类物质即称为增塑剂，而这种作用则称为增塑作用。
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增塑剂的损失：
①挥发，即外逸，沸点应不低于200℃，不仅与沸点 有关，还依赖于被增塑的聚合物的性质和制品的厚 度，在实用时应实测。
② 游移，游移是指增塑剂从已增塑的聚合物中向 着与它接触的另一种聚合物中迁移的现象。原因如下：
A 增塑剂对接触聚合物的亲合力。B 增塑剂在已增 塑聚合物和与之接触的聚合物中的扩散速率，两种 扩散速率越大．游移速率也越大。C 温度和压力两 者的升高均会增大游移速率。
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功能外要求：无色、无臭、无毒．不燃．吸水量低， 在水和肥皂水中的溶解度小．电性能好、制品外观和手 感好以及价廉等。
一种增塑剂同时兼具这些性能是困难的，但其中相 容性好和挥发度低是最基本的要求。在多数情况下，常 将几种增塑剂混用来达到要求。
用途：工业上大量应用增塑剂的聚合物只有聚氯乙烯、 醋酸纤维．硝酸纤维等少数几种。其中主要是聚氯乙烯， 所耗增塑剂占其总产量的80％以上。
增塑机理
聚合物大分子链常会以次价力而使它们彼此之间 形成许多聚合物—聚合物的联结点，从而使聚合物具 有刚性。
这些联结点在分子热运动中是会解而复结的，而 且十分频繁。但在一定温度下，联结点的数目却相对 地稳定，所以是一种动浓度的情况下也不会有多大的 变化，所以也是一种动平衡。
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有了增塑剂—聚合物的联结点，聚合物之间 原有的联结点就会减少，从而使其分子问的力 减弱，并导致聚合物材料一系列性能的改变， 如图3—l所示。
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主与次须以被增塑的聚合物为前提，如 蓖麻醉酸乙酷—正丁由是硝酸纤维素的主增 塑剂，但只能作聚氯乙烯的次增塑别，当然 相容能力还与温度和聚合物分子量有关，但 无严格的规定，故这种分法只有相对的意义。
不过这种分类法能将增塑作用的主要矛 盾．即相容性反映出来，所以具有一定实用 价值。此外，也有将相容限量低至1：20者称 作增充剂的。其作用常主要是增量。
配制成的物料要有良好的成型工艺性能，在一定 的温度．压力下具有可塑性(连续流动的行为)。
工业用聚合物：类型有数十种，每种类型有多种 型号。
成型选择：流动性、干流动性、颗粒状态、与助 剂的相互作用、吸湿性能等。
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分子量偏高，颗粒结构紧密，与增塑剂和溶 剂作用较难的，则配制需要较高的温度、较强的 外作用力和较长的作用时间，反之则反。
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作用：经过增塑的聚合物，其软化点(或流 动温度)、玻璃化温度、脆性、硬度、抗张强 度、弹性模量等均将下降，而耐寒性、柔顺 性、伸长率等则会提高
要求：增塑剂应是一类对热和化学试剂都很 稳定的有机物，大多是挥发性低的液体，少 数则是熔点较低的固体，而且至少在一定范 围内能与聚合物相容(混合后不会离析)。