橡胶及塑料加工工艺,高分子材料加工基础,复习题青岛科技大学答案
125青岛科技大学成人高等教育期末考试橡胶制品设计与制造复习题
本卷共 2页 第 1 页 另附答题纸 张 橡胶制品设计与制造课程考试试题(A)卷拟题学院(系) 继续教育学院 拟题人适用专业 高分子材料加工技术专科 校对人(答案写在答题纸上,写在试题纸上无效)一、单选题(每题2分,共30分)1. 橡胶制品可归纳为五大类:轮胎、胶带、胶管、胶鞋和( ) 。
A . 橡胶工业制品B 杯子C 汽车反光镜D 插头2. 橡胶的加工的基本工艺过程为:塑炼、混炼、压延、压出、成型、( )A 、塑化B 、硫化C 、打磨D 、锻压3. 天然橡胶是( )、非极性、具有自补强性能橡胶。
橡胶中综合性能最好的,它具有弹 性高、强度高、加工性能好,但它耐老化性差,耐(非极性)溶剂性差A 、饱和B 、基本饱和C 、不饱和D 、以上答案均不正确4. 天然橡胶的主要成分为顺式-1,4-聚异戊二烯,含量在( )以上,此外还含有少量的蛋白质、丙酮抽出物、灰分和水分。
A 、70%B 、50%C 、90%D 、95%5. 天然橡胶的( )是橡胶中最好的,是的高级橡胶制品重要原料。
A 、延展性B 、综合性能C 、外观D 、耐磨性6. 由于天然橡胶主链结构是非极性,根据极性相似原理它不耐( )等非极性的溶剂A 、汽油、甲苯B 、汽油、水C 酒精、水D 、葡萄糖、酒精7. 橡胶的丙酮抽出物主要成分是( )物质。
A 、不饱和脂肪酸和固醇类B 、不饱和脂肪酸和非固醇类C 、脂肪酸和亚油酸D 、脂肪酸和固醇类8. 天然橡胶中含水量过多,生胶易霉变,硫化时会产生海绵等。
但( )的水分,加工过程中可除去。
A 、小于10% B 、小于1% C 、小于5% D 小于0.1%9. SBR 是 SR 中产量最大的品种,约占 50%左右。
它是丁( )的共聚产物,性 质随苯乙烯的含量不同而变化。
A 、丁二烯与苯乙烯B 、丙烯与苯乙烯C 、过氧化氢和丁二烯D 甲醛和丁二烯10. EPM 是乙烯和丙烯的定向聚合物,主链不含双键,不能用硫黄硫化,只能用( ) 硫化。
青岛科技大学《橡胶及塑料加工工艺》全书知识点整理
1、高分子链的近程结构(1)高分子链的化学组成:碳链高分子:主链全部有共价键连接的碳原子组成,不易水解,易成型加工,易燃易老化;杂链高分子:主链中除碳原子外,还有其他原子以共价键连接,易水解,耐热性好,强度高;元素高分子:耐热性和耐寒性高,弹性塑性好,可溶(2)单体单元的键合:单烯类单体和双烯类键合(3)共聚物单体的键接形式:无规、交替、嵌段、接枝(4)高分子的构型(分子中原子在空间的相对位置和排列):几何异构和旋光异构(5)高分子链的键合形状(构造)1.线型:形状:整条高分子犹如一条又细又长的线,大分子既可卷曲成团,也可舒展成直线,各种橡胶、大多数的纤维、塑料等都属线形大分子。
特点:分子间无化学键,既可溶解又可熔融,熔体粘度低,易于加工成型。
2.支链型:链分子在二维空间键合增长所形成的高聚物。
主链带有长短不一的支链(星型、梳型、无规支链型)特点:与线形大分子相比,带短支链的高聚物更易溶解和熔融,且机械强度低,硬度低,韧性高,分子上有叔碳原子,反应活性高,热稳定性差,易老化变硬变脆。
3.交联型:高分子链之间由支链通过化学键相键接,形成的三维网状大分子,热固性塑料、硫化橡胶都属于网状大分子。
2. 特点:分子间形成网状结构,整个高聚物就是一个大分子,既不溶解也不熔融,只能熔胀。
随着分子间交联程度的增加,材料的弹性降低,但机械强度和硬度都增加。
2、影响高分子链柔顺性的因素高分子的柔顺性就是高分子链能够改变其构象(单键内旋转产生分子中原子在空间的几何排布状态)的性质,单键越多,内旋转容易,构象越多,柔顺性越好(1)主链结构:主链由单键构成或含有非共轭双键,柔顺性好,含共轭双键,呈刚性(2)取代基:体积大,单键内旋转空间位阻大,极性大,分子内和分子间作用力大,内旋转受阻大,数量多,非键合原子多,内旋转阻力大,柔顺性差;对称排列,分子偶极矩小,内旋转容易,柔顺性好(3)支化和交联:短支链增大分子间距,分子间作用力低,柔顺性好,长支链增加构象,柔顺性好,支链过多,阻碍内旋转,柔顺性下降;交联密度小,对柔顺性影响不大,交联密度高,柔顺性下降(4)分子链长短:分子链越长,单键越多,构象越多,柔顺性越好(5)分子链规整性:分子链越规整,越容易结晶,柔顺性差(6)外界条件:温度升高,分子热运动能量高,内旋转容易,构象数增多,柔顺性好;外力作用慢,分子链有时间克服位阻,改变构象,柔顺性好,外力作用快,分子链来不及内旋转改变构象,柔顺性差3、结晶高聚物的性能(1)渗透性和耐热性:结晶后密度大,分子链排列规整,渗透性提高,链段不能运动,分子间作用力增大提高抵抗热破坏的能力,晶体稳定,结晶后耐热性提高(2)力学性能:结晶使链段活动空间减少,分子间力增大,冲击强度降低,拉伸强度,定伸应力,硬度增加(3)光学性能:非晶态高聚物透明,晶态高聚物为两相共存的非均型体系,光在内部折射和散射,透光率下降4、高聚物取向取向:在外力作用下,高分子链沿外力场方向有序排列的现象,三维有序,自发过程;解取向:取向分子趋向无规排列的过程,一维二维有序,被动过程(1)按外力作用方式:单轴取向:材料沿一个方向拉伸,高分子链沿拉伸方向排列双轴取向:材料沿两个垂直方向拉伸,高分子链倾向于拉伸平行面排列(2)按运动单元:对于非晶态高聚物,链段取向:高弹态下通过单键的内旋转造成链段运动实现,大分子链取向:粘流态下通过链段的协调运动实现;对于结晶高聚物,非晶区发生链段、大分子取向,晶区发生微晶取向取向对高聚物性能影响性能变化:1.取向前-各向同性;取向后-各向异性2.一般情况下,材料的力学性能(拉伸强度、弯曲强度等)在取向方向上显著增强,而在垂直于取向方向上则有所下降;3结晶聚合物,取向后材料的密度和结晶度都会增大,使材料的使用温度得到提高4由于折射率在取向方向和垂直方向上有差别,取向后的材料还会出现双折射现象5、高分子热运动特点:(1)运动单元多重性(整链运动、链段运动、支链和侧基运动、原子振动、晶区运动)(2)对时间的依赖性(力学松弛现象)(3)对温度的依赖性(时温等效原理)6、非结晶高聚物的力学形态温度-形变曲线:玻璃态:键长键角变化;形变量小且可逆,模量高,普弹性,强迫高弹;塑料;玻璃化转变区:链段解冻;形变、模量突变;玻璃化转变温度Tg高弹态:链段运动;形变量大且可逆,模量高,高弹性,松弛现象;橡胶;粘流转变区:大分子链开始运动;形变、模量突变;粘流温度Tf粘流态:大分子链运动;形变量大且不可逆,模量低;粘合剂、涂料。
2020年(塑料橡胶材料)塑料材料及加工工艺(习题+答案)
(塑料橡胶材料)塑料材料及加工工艺(习题+答案)《塑料成型工艺及模具设计》1学习和复习思考题绪论1.塑料的概念塑料是壹种以合成或天然的高分子化合物为主要成分,加入或不加入填料和添加剂等辅助成分,经加工而形成塑性的材料,或固化交联形成刚性的材料。
2.现代工业生产中的四大工业材料是什么。
钢铁、木材、高分子材料、无机盐材料3.现代工业生产中的三大高分子材料是什么?橡胶、塑料、化学纤维塑料成型基础聚合物的分子结构和热力学性能1.树脂和塑料有什么区别塑料的主要成分是树脂(高分子聚合物)。
2.高分子的化学结构组成。
高分子聚合物:由成千上万的原子,主要以共价键相连接起来的大分子组成的化合物。
3.聚合物分子链结构分为哪俩大类,它们的性质有何不同。
线型聚合物——热塑性塑料体型聚合物——热固性塑料1.线型聚合物的物理特性:具有弹性和塑性,在适当的溶剂中能够溶解,当温度升高时则软化至熔化状态而流动,且这种特性在聚合物成型前、成型后都存在,因而能够反复成型。
2.体型聚合物的物理特性:脆性大、弹性较高和塑性很低,成型前是可溶和可熔的,而壹经硬化(化学交联反应),就成为不溶不熔的固体,即使在再高的温度下(甚至被烧焦碳化)也不会软化。
4.聚合物的聚集态结构分为哪俩大类,它们的性质有何不同。
1无定形聚合物的结构:其分子排列是杂乱无章的、相互穿插交缠的。
但在电子显微镜下观察,发现无定形聚合物的质点排列不是完全无序的,而是大距离范围内无序,小距离范围内有序,即“远程无序,近程有序”。
2体型聚合物:由于分子链间存在大量交联,分子链难以作有序排列,所以绝大部分是无定形聚合物。
5.无定性聚合物的三种物理状态,以及四个对应的温度,对我们在使用和成型塑料制品时有何指导意义。
三种物理状态1.玻璃态:温度较低(低于θg温度)时,曲线基本上是水平的,变形程度小而且是可逆流的,但弹性模量较高,聚合物处于壹种刚性状态,表现为玻璃态。
物体受力变形符合虎克定律,应变和应力成正比。
高分子材料测试技术答案 青岛科技大学考试复习资料
聚合物结构与性能1.非晶体聚合物的力学三态,说明各自分子运动特点,并用曲线表示出来。
力学三态:玻璃态、高弹态和粘流态称为聚合物的力学三态玻璃态:温度低,链段的运动处于冻结,只有侧基、链节、链长、键角等局部运动,形变小;高弹态:链段运动充分发展,形变大,可恢复;粘流态:链段运动剧烈,导致分子链发生相对位移,形变不可逆。
2.晶态聚合物的力学状态及其转变在轻度结晶的聚合物中,少量的晶区起类似交联点的作用,当温度升高时,其中非晶区由玻璃态转变为高弹态,可以观察到 Tg 的存在,但晶区的链段由于受晶格能的限制难以运动,使其形变受到限制,整个材料表现为由于非晶区的高弹态而具有一定的韧性,由于晶区的存在具有一定的硬度。
若晶区的Tm>T f (非晶区),则当晶区熔融后,非晶区已进入粘流态,不呈现高弹态;若Tm<T f ,晶区熔融后,聚合物处于非晶区的高弹态,只有当温度>T f 时才进入 粘流态。
3.聚合物的分子运动具有以下特点(1)运动单元的多重性(2)聚合物分子的运动是一个松弛过程:(3)聚合物的分子运动与温度有关4.玻璃化温度的影响因素(1)聚合物的结构(a) 主链结构(b) 侧基或侧链(c) 分子量(d) 化学交联(2)共聚、共混与增塑(3)外界条件红外光谱分析思考题1.红外光谱的定义当样品受到频率连续变化的红外光照射时,分子吸收了某些频率的辐射,并由其振动或转动运动引起偶极矩的净变化,产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁,使相应于这些吸收区域的透射光强度减弱。
记录物质对红外光的吸收程度(或透过程度)与波长或波数关系曲线,就得到红外光谱 形变2.红外光谱的划分,最适于进行红外光谱的定性和定量分析是在哪个区域?为什么?(1)红外光区的划分近红外光区(0.75 ~ 2.5µm )中红外光区(2.5 ~ 25µm )远红外光区(25 ~ 1000µm )(2)中红外光区 (3)绝大多数有机化合物和无机离子的基频吸收带出现在该光区。
青岛科技大学橡胶工艺复习题
一、简答题1、何谓喷霜?何谓焦烧?其产生原因何在?答:喷霜即为某些配合剂(如硫磺、促进剂、防老剂、石蜡等)析出胶料或硫化胶表面的现象;造成这种现象的原因主要是某些配合剂用量过大,超过其常温下在橡胶中的溶解度所造成的。
焦烧是一种胶料早期硫化的现象,即胶料在硫化前的操作或停放中发生不应有的提前硫化现象;原因是配合不当,炼胶操作不当,胶料冷却停放不当。
2、何谓老化?影响橡胶老化的因素有哪些?答:橡胶或橡胶制品的在加工、贮存和使用的过程中,由于受到各种外界因素的作用,而逐步失去原有的优良性能,以致最后失去使用价值,这种现象称为橡胶老化;影响因素有热、氧、臭氧、金属离子、电离辐射、光、机械力等。
3、何谓塑炼?其目的意义何在?答:把具有弹性的生胶变成柔软的具有可塑性的胶料的工艺过程称为塑炼;生胶塑炼的目的:一、使生胶获得一定的可塑性,适合混炼、压延、挤出、成型等后续工艺操作;二、使生胶的可塑性均匀化,以便制得质量均匀的胶料。
4、何谓混炼?其目的意义何在?答:在炼胶机上将各种配合剂加入到橡胶中制成混合胶的工艺过程叫混炼;使配合剂均匀分散,制得质量均匀的混炼胶,并使胶料具有适合的可塑性;混炼不好,出现配合剂分散不均匀,可塑度过高或低、焦烧、喷霜现象,影响压延等后续工序的正常进行,还会导致产品的性能下降。
5、何谓压延?它包括哪些作业形式?答:压延工艺是利用压延机辊筒的挤压力作用使胶料发生塑性流动和变形,将胶料制成具有一定断面规格和一定断面几何形状的胶片,或者将胶料覆盖于纺织物表面制成具有一定断面厚度的胶布的工艺加工过程;作业形式:胶料的压片、压型和胶片贴合及纺织物的贴胶、擦胶和压力贴胶。
6、何谓挤出?它有何作用?答:橡胶的挤出是使胶料通过挤出机连续地制成各种不同形状半成品的工艺过程;应用于制造胎面、内胎、胶管以及各种复杂断面形状或空心、实心、包胶等半成品。
7、何谓弹性变形和塑性变形?答:弹性变形:橡胶在变形后能够恢复其原来状态的形变行为。
高分子材料加工工艺复习题及答案
高分子材料加工工艺复习题及答案一、选择1.由图形-非牛顿流体的应力-应变关系,可得出结论是(ABC )A.剪应力和剪切速率间通常不呈比例关系;B.剪切粘度对剪切作用有依赖性;C.非牛顿性是粘性和弹性行为的综合;D.流动过程中只包含着不可逆形变2.硫化时间以过氧化物耗尽为止来决定,一般可取预订温度下半衰期的(B)倍的时间。
A1-4 B.5-10 C.11-15 D.16-203. 流动中包括下述四种主要形式( ABCD )A正流B逆流 C.横流 D.漏流4. 天然胶采用开放式炼胶机混炼时,辊温50-60℃、用密炼机时采用一段法;丁苯胶用密炼机混炼采用;氯丁胶采用开放式炼胶机混炼时,辊温40-50℃、用密炼机时采用;( D )A 一段法;一段法B 一段法;二段法C 二段法;一段法D 二段法;二段法5. 氯丁胶采用()为硫化剂。
( D )A 氧化铜B氧化铁 C 氧化铝D氧化锌1、聚合物在加工过程中的形变都是在(A )和(C )共同作用下,大分子( D )和( B )的结果。
A温度B进行重排C外力D 形变4、聚合物分子量对材料热性能、加工性能的影响,下列叙述正确的是(B )A、软化温度降低B、成型收缩率降低C、粘度下降D、加工温度降低5、同时改进塑料的流动性,减少或避免对设备的粘附,提高制品的表面光洁度助剂是(A )A 润滑剂B增塑剂C 防老剂D偶联剂2、下列是常用的硫化介质的有哪些(ABD)A饱和蒸汽B过热水C冷水D热空气橡胶配方种类有哪些(BCD)A结构配方B基础配方C性能配方D生产配方4、下列属于注射过程的是(ABCD)A脱模B塑化C注射D冷却5、下列不属于单螺杆挤出机的基本结构的是(C)A传动部分B加料装置 C 切割装置D机头和口模1、下面聚合物中拉伸变稀现象的聚合物有:( AB )A.PPB.PEC. LDPED.PS2、注射速度增大,下降的是( D )A冲模压力B内应力C接缝强度D表面质量3、下列哪一个不属于粘度计的主要形式(B )A转筒式B螺纹式C锥板式D平行板式4、下列哪一个不是聚合物结晶的基本特点(C )A结晶速度慢B结晶不完全C结晶后折射率高D结晶聚合没有清晰的熔点。
橡胶及塑料加工工艺,高分子材料加工基础,复习题青岛科技大学答案
橡胶及塑料加工工艺,高分子材料加工基础,复习题青岛科技大学答案名词解释链段:链段是指高分子链上划分出来的可以任意取向的最小单元。
柔顺性: 高分子链能够改变其构象的性质。
均聚物:由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物。
共聚物:由两种或两种以上不同单体经聚合反应而得的聚合物。
近程结构一个或几个结构单元的化学组成、空间结构及其与近程邻近基团间的键接关系。
远程结构:相距较远的原子(团)间在空间的形态及其相互作用。
取向态结构 :由于大分子链的取向而形成的聚集态结构。
聚集态结构:高分子材料中分子链与链间的排列与堆砌结构。
构象:分子中由于共价单键的旋转所表现出的原子或基团的不同空间排列。
构型:在立体化学中,因分子中存在不对称中心而产生的异构体中的原子或取代基团的空间排列关系。
松弛时间: 黏弹性材料作松弛试验时,应力从初始值降至1/e(=0.368)倍所需的时间。
普弹性:材料瞬时产生的由内能变化导致的可逆小形变的特性。
高弹性:小应力作用下由于高分子链段运动而产生很大的可逆形变的性质。
所产生的形变称为高弹形变。
强迫高弹性:玻璃态高分子在大应力作用下由熵变导致的大形变,升温后可回复。
玻璃化转变温度: 是玻璃态物质在玻璃态和高弹态之间相互转化的温度粘流温度:Tf为高弹态与粘流态间的转变温度,叫做粘流温度或软化温度。
力学松弛:由分子运动的松弛特性导致的高分子力学性能也具有时间依赖性的特性。
蠕变:恒温、恒负荷下,高聚物材料的形变随时间的延长逐渐增加的现象。
应力松弛: 恒温恒应变下,材料内部的应力随时间延长而逐渐衰减的现象。
滞后现象: 聚合物在交变应力作用下应变落后于应力的现象称为滞后现象内耗:聚合物在交变应力作用下,产生滞后现象,使机械能转变为热能的现象。
流变性:物质在外力作用下的变形和流动性质,主要指加工过程中应力,形变,形变速率和粘度之间的联系剪切变稀流体:流动时表现粘度随剪切应力或剪切速率增加而逐渐下降的流体。
挤出胀大:挤出机挤出的高聚物熔体直径比挤出模孔直径大的现象。
青岛科技大学高分子化学两套试卷及答案
假定一:链自由基的活性与链长无关,解决了增长速率方程:
Rp=kp[M·]*[M]
假定二:数均聚合度很大,引发消耗的单体忽略不计,单体消耗在增长阶段,自由基聚
合速率等于增长速率,解决了自由基聚合反应速率用增长速率表示
班
假定三:稳态假定,聚合反应初期,自由基的生成速率等于自由基的消失速率,自由基
级
浓度不变,解决了自由基浓度的表达式。
解答:原料不纯很难做到等摩尔比,工业上为制备高分子量的涤纶先制备对苯二甲酸甲酯,
与乙二醇酯交换制备对苯二甲酸乙二醇酯,随后缩聚。
工业上为制备高分子量的尼龙 66 先将两单体己二酸和己二胺中和成 66 盐,利用 66 盐在冷
热乙醇中的溶解度差异可以重结晶提纯,保证官能团的等当量。然后将 66 盐配成 60%的水
A.热引发聚合 B.光聚合 C.光敏聚合 D. 热聚合
答案( C )
2、在自由基聚合反应中,链自由基的( )是过氧类引发剂引发剂效率降低的主要原因
A.屏蔽效应 B.自加速效应 C.共轭效应 D.诱导效应
答案( D )
3、MMA(Q=0.74)与( )最容易发生共聚
A. St(1.00 ) B. VC(0.044 ) C. AN ( 0.6 ) D. B( 2.39)
假定一:体系中无解聚反应。
假定二:等活性。自由基活性与链长无关。
假定三:无前末端效应。链自由基前末端(倒数第二个)单体单元对自由基 活性无影
响
假定四:聚合度很大。引发和终止对聚合物组成无影响。
假定五:稳态假定。体系中总自由基浓度和两种自由基浓度都不变
3. 工业上为制备高分子量的涤纶和尼龙 66 常采用什么措施?(7 分)
3. 能采用阳离子、阴离子与自由基聚合的单体是( B )?A、MMA; B、St; C、
青岛科技大学橡胶配方设计期末考试复习题及参考答案(见后)
橡胶配方设计(C卷)(考生注意:答案写在答题纸上,写在试题纸上无效)一、选择题: (共5小题,含多项每题3分,共15分)1. 符合生产使用要求的质量配方称为。
A.基础配方B.性能配方C.实用配方D.生产配方2. 为了取得足够长的加工安全性,尽量选用和临界温度较的促进剂。
A.高B.低C.超速级D.迟效性3. 试为下列产品选择最佳的橡胶种类:浇铸轮胎、轿车子午胎胎侧胶、耐油胶管、防水卷材。
A. 丁腈橡胶NBRB. 三元乙丙橡胶EPDMC. 聚氨酯PUD. NR/EPDM/CIIR4. 未硫化橡胶加工性能的测试项目主要有混炼胶的流动性、均匀程度、、和应力松弛等。
A.门尼焦烧B.硬度C.回弹性D. 硫化特性5. 下列配方设计方法中属于多因素变量设计的是。
A. 黄金分割法B. 平分法C. 正交试验法D. 分批试验法二、判断题:(共10小题,每题2分,共20分)1. 加入适量的固马隆或酚醛树脂,能够提高硫化胶的拉伸强度。
()2. 在正常范围内,硫化胶的定伸应力和硬度随着交联密度的增加先增大后降低。
()3. 下列几种生胶的弹性高低关系为:NR>SBR>BR>EPDM。
()4. 不光滑路面的磨耗以卷曲、疲劳磨耗为主,而光滑路面上的磨耗以磨损磨耗为主。
()5. 水封、油封等制品,通常采用适当的表面处理方法来进一步提高制品的耐磨性。
()6. 混炼、压延时胶料的包辊性主要取决于混炼胶的强度、辊温和切变速率。
()7. 不同硫黄硫化体系的抗硫化返原性由高到低的顺序为:EV>SEV>CV。
()8. 填料的酸碱性会影响到胶料焦烧特性,通常碱性填料会延迟硫化。
()9. 为提高硫化胶的弹性,应选用粒径小、结构度高的炭黑。
()10. 含胶率高的胶料,弹性复原大,压延后胶片收缩大。
()三、简答题:(共3小题,每题15分,共45分)1. 橡胶配方设计的特点有哪些?2. 影响硫化胶撕裂强度大小的因素有哪些?3. 试分析如何从配方设计上对挤出胀大现象进行改善?四、综合题(共1小题,共20分)1.某油封制品的配方如下表所示,该胶料的密度为 1.15g/cm3,试计算出胶料的含胶率、混炼胶的质量成本和体积成本?橡胶配方设计(C卷)一、选择题: (共5小题,每题3分,共15分)1. D2. D,A3. C,D,A,B4. A,D5. C二、判断题:(共10小题,每题2分,共20分)1-5. √√××√ 6-10. √√××√三、简答题:(共3小题,每题15分,共45分)1. 橡胶配方设计的特点有哪些?答案要点:1)橡胶配方设计是多因素的试验问题; 3分2)橡胶配方设计是水平数不等的试验问题; 3分3)橡胶配方中各种原材料之间的交互作用较多且强烈;3分4)工艺因素有时对橡胶配方设计其决定性作用; 2分5)橡胶配方设计中尽力排除实验误差; 2分6)配方经验规律与统计数学相结合。
橡胶加工工艺学复习及答案
橡胶加工工艺学复习及答案绪论1. 橡胶材料的定义、基本特点、应用领域橡胶材料的定义:橡胶是高分子材料的一种;常温下的高弹性是橡胶材料的独有特征.是其他任何材料所不具备的,因此橡胶也被称为弹性体基本特点:(1)具有高弹性(2)具有粘弹性(3)具有缓冲减震作用(4)具有电绝缘性(5)具有温度依赖性(6)具有老化现象(7)必须进行硫化应用领域:交通运输、建筑、电子、石油化工、农业、机械、军事、医疗等各个工业部门以及信息产业2.相关概念:橡胶、生胶、混炼胶、硫化胶橡胶:橡胶是一种材料,具有特定的使用性能和加工性能,属有机高分子材料生胶:没有加入配合剂且尚未交联的橡胶。
一般由线型大分子或带有支链的线型大分子构成,可以溶于有机溶剂。
混炼胶:生胶与配合剂经加工混合均匀且未被交联的橡胶。
常用的配合剂有硫化剂、促进剂、活性剂、补强填充剂、防老剂等。
硫化胶:混炼胶在一定的温度、压力和时间作用下,经交联由线型大分子变成三维网状结构而得到的橡胶。
一般不溶于溶剂。
第一章生胶1. 橡胶的分类:按照来源、形态、交联方式、化学结构分(1)按来源与用途分天然橡胶,合成橡胶(2)按外观形态分固体,液体,粉末橡胶(3)按交联方式分化学交联的传统橡胶,热塑性弹性体(4)按化学结构分碳链橡胶,杂链橡胶2. 天然橡胶与合成橡胶在品种、产量、性能和用途上的对比生胶类型品种产量性能用途宽广天然橡胶较少较低综合性能好较窄合成橡胶较多较高特种性能好较广3. 天然橡胶(NR ):分子结构、自补强性(原因)、性能(非极性、耐寒、耐热、弹性、机械性能、绝缘性好、化学性能等)分子结构:自补强性:在不加补强剂的条件下,橡胶能结晶或在拉伸过程中取向结晶,晶粒分布于无定形的橡胶中起物理交联点的作用,使本身的强度提高的性质。
天然橡胶的性能:(1)耐寒性好(2)耐热性不是很好(3)弹性较高,在通用胶中仅次于顺丁橡胶(4)机械强度高(斯格林强度:未硫化橡胶的拉伸强度)(5)是非极性物质,是一种较好的绝缘材料(6)良好的耐化学药品性及一般溶剂作用,耐稀酸、稀碱,不耐浓酸、油,耐水性差(7)NR 中有双键,能够与自由基、氧、过氧化物、紫外光及自由基抑制剂反应;NR 中有甲基(供电基),使双键的电子云密度增加,α-H 的活性大,使NR 更易反应(易老化、硫化速度快)。
橡胶及塑料加工工艺重点青岛科技大学
1、 高分子结构层次,构象、构型、构造结构层次:组成高分子不同尺寸的结构单元在空间的相对排列。
构型:指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
构象:是指分子中的原子或原子团由于C-C 单键内旋转而形成的空间排布(位置、形态)。
构造:单体键合成大分子链的几何形状 2、影响柔顺性的因素有哪些?并举例柔顺性: 高分子长链能够改变其构象的性质。
影响因素:内在因素(结构因素)主链结构:当主链中含C-O,C-N,Si-O 键时,柔顺性好。
含有孤立双键时,柔顺性好。
当主链中由共轭双键组成时,由于共轭双键因p 电子云重叠不能内旋转,因而柔顺性差,是刚性链。
如聚乙炔、聚苯:侧基(或取代基):极性越小,作用力小,易旋转,柔顺性好;体积:越大,位阻越大,越不易旋转柔性差;数量:多,相互作用大,柔性差;位置:对称时,分子间距大,链间作用力小,柔顺性好。
其它结构因素(支化与交联, 分子链长度, 分子间作用力, 聚集态结构等):支链,分子间距增加,分子间作用力降低,柔性好;交联,柔性差。
外界因素:温度, 外力及溶剂等;温度高,热运动愈大,内旋转愈自由,柔性好;外力:作用快,来不及运动,柔性差。
3、取向单元类型及特点。
取向单元分两类:链段取向和分子链取向。
链段取向:分子链的排列杂乱的, 链段沿外场方向平行排列;(高弹态下通过单键的内旋转造成链段运动来实现)。
分子链取向:整个分子链沿外场方向平行排列,链段不一定取向.(粘流态下通过链段的协同运动实现)。
4、取向和结晶的异同点相同:都与高分子有序性相关相异:取向态是一维或二维有序,结晶态是三维有序取向状态在热力学上是一种非平衡态;取向过程: 分子在外场作用下的有序化过程;解取向: 外场除去后,分子热运动又使分子重新回复无序化。
热力学上是一自发过程。
5、取向和结晶对制品性能的影响 取向对高聚物性能的影响取向方向的拉伸强度显著提高、材料呈现各向异性的特性(单轴拉伸)、热稳定性能得到相应提高。
2021年青岛大学《高分子材料加工基础原理》试题及答案
2021年青岛大学《高分子材料加工基础原理》试题及答案
写在前边:本文是青岛大学2021年高分子材料专业的《高分子材料加工基础原理》
或简称《高加》、《高材加工》课程的考试试题,是学长的回忆版。
因为老师每年试题大
致一样,所以试题被封锁很严,几乎找不到原题。
所以,只予有缘人,不提倡与他人共享,更断不可让老师知道这份试题的存在。
试题样式:
名词解释(20分后,10个)填空题(20分后,大约40空)简答(12分后,4个)猜谜(24分后,4个)
讨论(24分,一题10分,一题14分)名词解释
可模塑性:
可延性:
热处理效应:
非牛顿流体:
弯曲流动:
拖曳流动:mi:
门尼粘度:
冷却线高度:
熔体断裂:填空题
填空题太多,不一一写出,注意各种影响因素,只要背背课件,填空题都能顺下来。
注重原理部分。
简答
成型加工中影响结晶的因素(5条)
增塑剂的促进作用(3条)
还有一个回忆不起来了。
问答
1.挤出机的基本结构
熔体在均化段的流动情况
塑化原理(螺杆在流动中的原产变化)
2.炭黑补强原理
3、bit值测量原理(建议图画Theil,融合图探讨过程,展开分析)
4、题目给出一图,指出哪些是牛顿流体,哪些是非牛顿流体,并讨论其流动行为特征。
讨论题
1、弹性记忆效应,影响因素,减少弹性记忆效应的措施(10分后)
2、以拉幅薄膜制品为例,说明在成型加工过程中,材料形状,材料结构,材料性质的改变,并讨论对其性能的影响,并结合实际,讨论研究高分子材料加工的重要性和解决办法――――――――――――――――――(绪论部分)。
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c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%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%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;。
橡胶工艺学(山东联盟)智慧树知到课后章节答案2023年下青岛科技大学
橡胶工艺学(山东联盟)智慧树知到课后章节答案2023年下青岛科技大学青岛科技大学绪论单元测试1.橡胶与塑料的本质区别是()。
答案:常温能否结晶;Tg不同2.拉伸强度的单位是()。
答案:MPa3.橡胶加工过程中必不可少的两个工艺是( )。
答案:塑炼;硫化4.有一种弹性材料,在室温下(18~29℃)被拉伸到原来长度的两倍并保持1min后除掉外力,1min内测得其永久变形为58%,请判断一下这种材料是不是橡胶?说明为什么?答案:null第一章测试1.通用合成胶和特种合成胶是按照化学结构分类的()。
答案:错2.天然橡胶中能使人皮肤过敏和橡胶发霉的成分是()。
答案:蛋白质3.STR是()的缩写。
答案:颗粒胶/标准胶4.下列哪种说法对NR的分子量分布的描述是准确的()。
答案:分布宽;呈双峰分布5.未硫化胶的拉伸强度称为()。
答案:格林强度6.通用橡胶中有冷流性的橡胶有()。
答案:BR;IR7.常用来作无内胎轮胎气密层的是()。
答案:BIIR8.耐低温和耐高温性能都好的橡胶是()。
答案:MVQ9.俗称的"牛筋底"鞋底是用()橡胶做成的。
答案:PU10.天然橡胶的主要来源是()。
答案:三叶橡胶树11.丁基橡胶的缩写是()。
答案:IIR12.橡胶粘弹性的重要表现为( )。
答案:蠕变;滞后损失;应力松弛13.撕裂强度的单位是()。
答案:kN/m第二章测试1.最高转矩和最低转矩的差值,反应了交联程度的高低。
答案:对2.混炼胶容易喷霜,硫化胶不喷霜。
答案:错3.配合剂在饱和橡胶中的溶解度比不饱和橡胶高。
答案:错4.秋兰姆类促进剂可作为硫载体使用。
答案:错5.普通硫黄硫化体系硫化的橡胶中单硫键和双硫键的含量高。
答案:错6.秋兰姆类促进剂硫化速度比二硫代氨基甲酸盐类快。
答案:错7.橡胶发生硫化返原后,硫化胶的交联密度下降,硫化胶的拉伸强度和定伸应力下降。
答案:对8.各种橡胶都会发生硫化返原,如NR、SBR、EPDM等。
青岛科技大学王兆波老师《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。
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。
3.与其它材料相比,高分子材料具有那些特征(以塑料为例)?答:与其他材料相比,高分子材料有以下特性(以塑料为例)。
高分子材料加工工艺(山东联盟)智慧树知到答案章节测试2023年青岛科技大学
绪论单元测试1.人类文明发展的三个阶段:黄色文明(农业文明)、黑色文明(工业文明)和绿色文明(生态生产文明)。
A:错B:对答案:B2.高分子材料的成型加工中,要注意:加工方法不同,产品性能不同;材料不同,加工方法不同;加工方法不同,所用设备不同。
A:对B:错答案:A3.高分子材料是一类古老而年轻的材料,说起古老,是指使用方面,从远古时期,人类就已经学会使用天然高分子材料,如存在于自然界的树脂、橡胶、皮毛、蚕丝、棉花、纤维素、木材等。
A:错B:对答案:B4.材料是一个国家科学技术水平、经济发展水平和人民生活水平的重要标志,是一个时代的重要标志。
A:对B:错答案:A5.高分子材料科学与工程是关于高分子材料组成、结构、制备工艺与其性能及使用过程间相互关系的知识开发及应用的科学。
A:错B:对答案:B第一章测试1.通常氧化、臭氧化、水解等反应并存也不会引起高分子材料的降解断裂。
A:错B:对答案:A2.范德华力和氢键是高分子分子间的作用力是不大的,因此对高分子制品的强度和耐热性影响也不大。
A:对B:错答案:B3.由碳-氧、碳-氮、碳-硫等以共价键相联结而成,主要由缩聚反应或开环聚合制得;虽然分子中含有极性基团,但是加工时候,不需要彻底干燥。
B:对答案:A4.通常来说,未硫化的橡胶也是有着很大的实用价值的。
A:对B:错答案:B5.氯丁橡胶含有氯,极性大,耐老化、耐油,同时与顺丁橡胶相比,耐寒性也没有下降。
A:对B:错答案:B第二章测试1.添加配合剂的目的主要是满足性能上的要求;满足成型上的要求;满足经济上的要求。
A:错B:对答案:B2.热稳定剂并不是主要用于PVC塑料中。
A:对B:错答案:B3.抗氧剂是指可抑制或延缓高分子自动氧化速度,延长其使用寿命物质。
在橡胶工业中抗氧剂也被称为防老剂。
A:错B:对答案:B4.所有波段的紫外光线都是导致高分子材料降解的罪魁祸首。
A:错B:对答案:A5.对于特定的一种润滑剂,其作用只可能是内润滑或者外润滑。
高分子材料加工基础知到章节答案智慧树2023年青岛科技大学
高分子材料加工基础知到章节测试答案智慧树2023年最新青岛科技大学第一章测试1.高分子科学诺贝尔奖获得者中,()首先把“高分子”这个概念引进科学领域。
参考答案:H. Staudinger2.在高分子发展历史上,天然高分子的直接利用阶段属于高分子科学发展的()。
参考答案:蒙昧期3.第一个合成的高分子材料为()。
参考答案:酚醛树脂4.橡胶属于()材料。
参考答案:高分子材料5.主链(链原子)完全由C原子组成的高分子称为()。
参考答案:碳链高分子第二章测试1.对取向与结晶的正确描述是()。
参考答案:前者为非热力学平衡态,后者为热力学平衡态2.聚合物可以取向的结构单元()。
参考答案:有分子链、链段、微晶3.下列物理性能,随结晶度增加而增加的是()。
参考答案:密度4.多分散高聚物下列平均分子量中最小的是()参考答案:5.下列结构不属于一级结构范畴的是()参考答案:相对分子质量第三章测试1.链段是高分子物理学中的一个重要概念,下列有关链段的描述,错误的是()。
参考答案:在θ条件时,高分子“链段”间的相互作用等于溶剂分子间的相互作用。
2.玻璃化转变温度是链段开始“解冻“的温度,因此凡是使链段的柔性(),使分子间作用力( )的结构因素均使玻璃化转变温度下降。
参考答案:增加降低3.高聚物玻璃化转变实质是()。
参考答案:松弛过程4.橡胶产生弹性的原因是拉伸过程中()。
参考答案:熵变5.非晶态聚合物的玻璃化转变即玻璃-橡胶转变,下列说法正确的是()。
参考答案:玻璃转变温度不为定值。
第四章测试1.在高分子材料的拉伸试验中,提高拉伸速率时,则()。
参考答案:σB升高、εB降低2.韧性聚合物单轴拉伸至屈服点时,可看到剪切带现象,下列说法错误的是()。
参考答案:与拉伸方向平行3.聚苯乙烯在张应力作用下,可产生大量银纹,下列说法错误的是()。
参考答案:银纹处密度为0,与本体密度不同。
4.日常生活中,发现松紧带越用越松,其原因是()。
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名词解释链段:链段是指高分子链上划分出来的可以任意取向的最小单元。
柔顺性: 高分子链能够改变其构象的性质。
均聚物:由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物。
共聚物:由两种或两种以上不同单体经聚合反应而得的聚合物。
近程结构一个或几个结构单元的化学组成、空间结构及其与近程邻近基团间的键接关系。
远程结构:相距较远的原子(团)间在空间的形态及其相互作用。
取向态结构 :由于大分子链的取向而形成的聚集态结构。
聚集态结构:高分子材料中分子链与链间的排列与堆砌结构。
构象:分子中由于共价单键的旋转所表现出的原子或基团的不同空间排列。
构型:在立体化学中,因分子中存在不对称中心而产生的异构体中的原子或取代基团的空间排列关系。
松弛时间: 黏弹性材料作松弛试验时,应力从初始值降至1/e(=0.368)倍所需的时间。
普弹性:材料瞬时产生的由内能变化导致的可逆小形变的特性。
高弹性:小应力作用下由于高分子链段运动而产生很大的可逆形变的性质。
所产生的形变称为高弹形变。
强迫高弹性:玻璃态高分子在大应力作用下由熵变导致的大形变,升温后可回复。
玻璃化转变温度: 是玻璃态物质在玻璃态和高弹态之间相互转化的温度粘流温度:Tf为高弹态与粘流态间的转变温度,叫做粘流温度或软化温度。
力学松弛:由分子运动的松弛特性导致的高分子力学性能也具有时间依赖性的特性。
蠕变:恒温、恒负荷下,高聚物材料的形变随时间的延长逐渐增加的现象。
应力松弛: 恒温恒应变下,材料内部的应力随时间延长而逐渐衰减的现象。
滞后现象: 聚合物在交变应力作用下应变落后于应力的现象称为滞后现象内耗:聚合物在交变应力作用下,产生滞后现象,使机械能转变为热能的现象。
流变性:物质在外力作用下的变形和流动性质,主要指加工过程中应力,形变,形变速率和粘度之间的联系剪切变稀流体:流动时表现粘度随剪切应力或剪切速率增加而逐渐下降的流体。
挤出胀大:挤出机挤出的高聚物熔体直径比挤出模孔直径大的现象。
切力增稠流体:流动时表现粘度随剪切应力或剪切速率增加而逐渐增大的流体。
熔融指数:表示塑胶材料加工时的流动性的数值。
门尼粘度:反映橡胶加工性能的好坏和分子量高低及分布范围宽窄的数值。
可塑度:是指被测试样在一定外力作用下产生压缩形变的大小和除去外力后保持形变的能力。
高分子的基本概念、高分子的结构二.问答题1. 高分子有何特征?(1)分子量很高或分子链很长,这是高分子化合物最根本的特点。
(2)高分子是由很大数目的结构单元通过共价键相连接而成(均聚物,共聚物)(3)高分子的结构具有不均一性(多分散性)(4)大多数高分子的分子链具有一定的柔顺性2. 试分析线型、支链型、交联型高分子的结构和性能特点?线型:形状:整条高分子犹如一条又细又长的线,大分子既可卷曲成团,也可舒展成直线,这取决于高分子链本身的柔性及所处的外部条件。
通常各种橡胶、大多数的纤维、塑料等都属线形大分子。
2. 特点:既可溶解又可熔融,易于加工成型。
支链型:链分子在二维空间键合增长所形成的高聚物。
其主链上带有长短不一的支链,支链的形状有星型、梳型、无规支链型等几种。
2. 特点:与线形大分子相比,带短支链的高聚物更易溶解和熔融,且机械强度低此外,支链型高聚物大分子上有叔碳原子,其反应活性高,所以热稳定性差,易老化变硬变脆。
交联型:高分子链之间通过支链或某种化学键相键接,形成的三维网状大分子热固性塑料、硫化橡胶都属于网状大分子。
2. 特点:若分子间形成网状结构,则整个高聚物可看成一个大分子,既不溶解也不熔融,只能熔胀。
随着分子间交联程度的增加,材料的弹性降低,但机械强度和硬度都增加3. 以丁二烯和苯乙烯共聚物为例,说明单体共聚方式对高聚物性能的影响。
1)75%的丁二烯和25%的苯乙烯无规共聚,共聚物具有良好的弹性,是丁苯橡胶;2) 20%的丁二烯和80%的苯乙烯接枝共聚,共聚物是韧性很好的耐冲击PS塑料;3)若苯乙烯与丁二烯进行嵌段共聚生成S-B-S三嵌段共聚物,其分子链中段是聚丁二烯,两端是聚苯乙烯链段,则为热塑性弹性体。
4. 说明下列各组高分子链柔顺性的差别并说明原因.1) PE(聚乙烯) PP(聚丙烯) PS(聚苯乙烯)2) PP> PVC > PAN 取代基极性大小,极性越大,链的柔顺性越小3) 氯丁橡胶 PVC PP4) BR SBR NR 主链结构,主链上含有非共轭的双键,则高分子链的柔顺性好5. 什么叫结晶度?结晶度的大小对高聚物性能有哪些影响?定义:结晶高聚物中结晶部分所占的百分数。
影响:1)力学性能:模量↑;硬度↑;伸长率↓;冲击强度↓;拉伸强度—(非晶区处于高弹态)↑; 2) 其它性能:耐热性能↑;耐溶剂性↑;溶解性能↓;抗气透性↑;密度↑;光学透明性↓6. 取向方式有哪些?对材料的力学性能各产生哪些影响?取向方式:链段取向,整链取向。
影响:1性能变化:取向前-各向同性;取向后-各向异性2一般情况下,材料的力学性能(拉伸强度、弯曲强度等)在取向方向上显著增强,而在垂直于取向方向上则有所下降;3结晶聚合物,取向后材料的密度和结晶度都会增大,使材料的使用温度得到提高4由于折射率在取向方向和垂直方向上有差别,取向后的材料还会出现双折射现象高聚物的弹性和力学松弛现象二. 问答题1高弹性的特点1)弹性模量小。
2)形变量大。
3)弹性模量随温度上升而增大。
4)高弹形变有时间依赖性——力学松弛特性。
5)形变过程有明显的热效应。
2画出线形高聚物和交联高聚物的应力松弛曲线和蠕变曲线。
应力松弛曲线蠕变曲线3从分子运动的角度解释高聚物的蠕变、应力松弛、滞后及力学损耗产生的原因。
蠕变和应力松弛的根本原因:外力作用下,高分子链自身产生的缓慢构象重排和分子链的滑移。
影响因素:1)分子结构:分子链的柔顺性:高,应力松弛速度快,抗蠕变性差;分子间作用力:高,应力松弛速度慢,抗蠕变性好;交联或结晶:应力松弛速度慢,抗蠕变能力好。
2)温度:只有当温度在Tg附近几十度的范围内,链段在外力作用下可以运动。
但运动时受到内摩擦阻力较大,链段只能缓慢的改变去构象,应力松弛及蠕变现象才比较明显。
3)外力作用速度:只有在外力作用时间基本接近或等于应力松弛时间,方可观察到明显的应力松弛现象。
滞后的原因:受到外力作用时,链段运动要受到内摩擦阻力的作用,链段通过热运动达到新平衡需要时间,由此引起应变落后于应力的现象。
内耗的原因:分子链的结构:对于柔性的高分子,一般是分子的极性越高,取代基数目越多,取代基体积越大,则分子间相互作用力越大,分子运动时受到的内摩擦阻力越大,则内耗就越大。
内耗大小:BR< NR< SBR< NBR <IIR 刚性链分子的滞后一般比柔性链分子的轻,在同样的力场中变形小,因此内耗低。
高聚物的流变性二. 问答题1与低分子相比,高聚物的粘性流动有何特点?1)粘度大,流动性差:高聚物熔体的粘度比小分子液体大得多 2)高分子流动是通过链段的位移运动来完成的:粘流态下大分子运动的基本结构单元不是分子整链,而是链段2.液体流动曲线有几种类型?大多数高聚物流体属于哪种类型?牛顿流体,非牛顿流体。
高分子流体不完全服从牛顿流动定律,属于非牛顿型流体3. 高聚物流动性的表征方法有哪些?1)熔体流动速率(MFR),又称为熔融指数(MI)2)门尼粘度3)可塑度4)拉伸粘度4.何为挤出胀大?产生原因是什么?如何预防?定义:挤出机挤出的高聚物熔体直径比挤出模孔直径大的现象原因:样品的弹性模量太大,在挤出时弹性模量被储存,当离开挤出机,弹性模量迅速恢复,结果造成挤出胀大。
预防:引起聚合物弹性形变储能剧烈变化区域为:模孔入口处,毛细管壁和模孔出口处。
模口设计成流线型,提高加工温度、降低挤出速率等。
高聚物的分子运动和热转变问答题高分子热运动的特点?(1)分子运动的多样性①运动单元的多样性②运动方式的多样性(2)分子运动具有时间依赖性——松弛特性(3)分子运动具有温度依赖性——时-温等效原理画出非结晶性高聚物的热机械曲线(温度-形变曲线),并从分子运动的角度对曲线各阶段特征加以解释。
影响结晶高聚物Tm的因素有哪些?(1)分子结构①主链结构的组成②分子间作用力③分子链柔性④分子链的对称性和规整性(2)结晶温度(3)拉伸(4)杂质在选择高分子材料时,Tg有何参考价值?(1)工艺意义①是非晶热塑性塑料(如PS,PMMA 和硬质PVC等)的使用温度的上限②是非晶性橡胶(如NR天然橡胶,BSR Rubber丁苯橡胶等)使用温度的下限(2)学术意义①聚合物分子链柔性②表征高聚物的特征指标试述影响高聚物玻璃化转变温度的因素。
(1)化学结构①主链②侧基结构③分子间作用力④分子量(2)交联度(3)增塑剂(4)共聚、共混的影响(5)作用力的影响(6)外力作用频率和升温速率的影响高聚物的断裂、屈服和强度1. 试画出高聚物材料典型的应力-应变曲线,并从分子运动的角度对曲线各阶段特征加以解释。
弹性形变-屈服-应变软化-冷拉-应变硬化-断裂应变软化:当应力超过屈服应力σA后,应力与应变不再保持线性关系,到达Y点,应力达到最大值,此时非晶态高聚物的链段开始运动,卷曲的分子链沿拉伸方向伸展,结晶态高聚物的微晶也进行重排,甚至某些晶体可能破裂,发生取向,出现较大应变,而应力几乎不变或先降低后不变。
应变硬化:此时应变变化不大,而应力又急剧增加,直至断裂。
配合剂1.橡胶制品为什么要使用配合剂?共分哪几大类?各自的作用是什么?配合剂的作用1改善或提高制品的物理机械性能及使用性能;2改善材料的工艺加工性能;3节约聚合物原材料或降低制品成本。
分类:分成硫化体系、补强填充体系、防护体系、增塑体系和其它专用配合剂。
硫化体系:促使橡胶大分子发生硫化(或交联反应)的配合体系。
补强填充体系补强剂亦有增容或填充作用,填充剂也有一定补强作用,二者没有严格界限,故亦将其统称为填料。
防护体系防止橡胶老化增塑体系 改善橡胶的加工工艺性能:通过降低分子间作用力,使粉末状配合剂更好地与生胶浸润并分散均匀,改善混炼工艺;通过增加胶料的可塑性、流动性、粘着性改善压延、压出、成型工艺;改善橡胶的某些物理机械性能:降低制品的硬度、定伸应力、提高硫化胶的弹性、耐寒性、降低生热等; 降低成本:价格低、耗能省2.了解各种塑料添加剂的作用?1)特性添加剂是改进塑料制品的某种特性,如物理机械性能、柔韧性、阻燃性等包括增塑剂、填充剂、增强剂、偶联剂、着色剂、阻燃剂、抗静电剂、防霉剂、冲击改性剂和降解剂等2)稳定剂延缓或防止塑料在物理(加热、光)和化学(氧、微生物)因素作用下发生降解的物质。
包括热稳定剂、光稳定剂、抗氧剂、抗微生物剂3)加工添加剂使塑料易于成型或提高成型效率的添加剂。
包括润滑剂、脱模剂。
塑炼、混炼工艺1.什么叫塑炼?塑炼的目的及其实质是什么?塑炼的定义:通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方式,使橡胶由强韧的高弹性状态转变为柔软而富有可塑性状态的工艺过程。