聚合物加工原理复习题
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。
聚合物成型加工复习题-最终版
一、填空题:1.影响聚合物流变行为的主要因素有温度、压力、剪切速率、聚合物结构和组成。
2.对塑料制品进行热处理的主要目的是消除制品的内应力、提高尺寸稳定性。
热处理应该在高于玻璃态转化温度低于粘流温度的温度范围内进行。
此过程中聚合物的结晶度增高,取向度降低。
3.在处于粘流温度以上较小区域的温度范围,聚合物的粘度符合ln= lnA + E/RTη,其中Eη为聚合物的粘流活η化能(千卡/克分子)。
5.螺旋流动试验被广泛地用来判断聚合物的可模塑性。
7.在平均分子量相同时,随分子量分布变宽,聚合物熔体的粘度迅速下降,流体的非牛顿性更强。
8.混合过程一般是靠扩散、对流、剪切作用来完成的,在初混合过程中起主要作用的是对流作用,塑炼过程中起主要作用的是剪切作用。
9.固体物料的混合效果可以用分散程度和均匀程度来评定。
11.在聚合物成型加工中,流动和拉伸会使聚合物产生取向。
13.用于物料的塑炼的常用设备有开炼机、密炼机、螺杆挤出机等。
14.“五大合成树脂”是指聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和ABS树脂,其中,热15.某PP熔体的粘度为4000Pa·s,若其平均分子量增加一倍,在同样条件下,熔体的粘度约为42224Pa·s。
16.聚合物熔体在园管中流动,在管壁处所受的剪切应力最大。
17.某PVC配方为(以PVC为100份计):邻苯二甲酸二辛酯40,二盐基亚磷酸铅3,石蜡0.8,氯化石蜡5。
各组分的主要作用分别为:邻苯二甲酸二辛酯是增塑剂,二盐基亚磷酸铅是热稳定剂,石蜡是润滑剂,氯化石蜡是增塑剂。
19.注射成型时充模不满的可能原因有树脂塑化量不足、模温过低、流道部分堵塞、注射压力过低、注射速度太低等。
20.单螺杆挤出机的螺杆可分为加料段、压缩段、均化段等基本功能段。
其中,压缩段的螺槽容积逐渐变小,料筒中的压力在均化段提升最大。
21.为了提高物理机械性能和尺寸稳定性,初生纤维要进行后拉伸和热定型等后处理。
聚合物加工原理
东北林业大学 2009-2010 学年第二学期补考试题 考试科目: 高聚物加工工程 考试时间:120分钟 试卷总分100分一、填空(本大题共10个空,每空2分,总计20分) 1、下列哪种液体的粘度随着剪切速度的增加而减小( )。
A 膨胀性液体; B 宾汉液体; C 牛顿液体; D 假塑性液体。
2、聚合物液体在圆形等简单形状管道中因受压力作用而产生的流动称为( )。
A 拖曳流动; B 压力流动; C 收敛流动; D 不稳定流动。
3、螺杆中压缩段起的作用是( )。
A 熔化后的物料定量的送到口模; B 熔化物料; C 将料斗供给的料送往压缩段; D 其它。
4、聚合物在加工过程中受到高温和应力作用,引起分子量的降低,这种现象称为( ) A 结晶; B 取向; C 交联; D 降解。
5、为使制品获得各种鲜艳的颜色,增进美感而加入的物质称为( )。
A 着色剂; B 防老剂; C 填料; D 增塑剂。
6、塑料的压制成型中的关键生产设备是( )。
A 双螺杆挤出机; B 压延机; C 柱塞式注塑机; D 油压机。
7、无定形聚合物二次成型利用的温度区间是( ) A 玻璃化转变温度以下; B 粘流态温度以上; C 玻璃化温度以,粘流态温度以下; D 其它。
8、在橡胶的加工中,通过机械作用将橡胶分子剪断,提高聚合物流动性的过程称为( )。
A 塑炼; B 硫化; C 熔融; D 混炼。
9、纤维成型加工方法中,纺丝液体全部由聚合物组成的是( )。
A 熔融纺丝;B 干法纺丝;C 湿法纺丝;D 乳液法纺丝。
10、在橡胶的硫化过程中,达到适当交联度的阶段称为()。
A 硫化起步阶段;B 欠硫阶段;C 正硫阶段;D 过硫阶段。
二、名词解释(本大题共8小题,每个小题3分,总计24分)1、熔融指数;2、假塑性流体;3、压缩比;4、均相成核5、逆流;6、弹性记忆;7、防老剂; 8 剪切增稠1、什么是聚合物的可模塑性,采用何种仪器测量,如何衡量聚烯烃的模塑性?(7分)2、试描述挤出成型过程中,一个螺槽内的塑料是如何熔融的。
聚合物加工原理复习及作业
四、粘度随时间的变化
聚合物完成熔融过程以后,流变性质应不随时间而改变。 但实际上,许多聚合物的粘度均随时间而逐渐变化。 引起这种变化的原因,其中有工艺的如加聚类聚合物的 热降解和热氧化降解,缩聚类聚合物与低分子杂质(如水) 之间的交联反应所造成的降解反应等。 因此,在成型过程中聚合物熔体处于注射喷嘴、挤出口 模或喷丝头高温区域的时间应尽可能缩短。
体
缠结点被解开和大分子规则排列的程度
来 是随应力的增加而加大的。
说
当它承受应力时,原来由溶剂化作用而被
对 封闭在粒子或大分子盘绕空穴内的小分子就
聚 会被挤出,这样,粒子或盘绕大分子的有效
合 直径即随应力的增加而相应地缩小,从而使
物 流体粘度下降。
溶 液 来
因为粘度大小与粒子或大分子的平均大小 成正比,但不一定是线性关系。
具有这种行为的流体称为非牛顿流体,非 牛顿流体的粘度定义为非牛顿粘度或表观粘度。
非牛顿液体类型
根据应变时有无弹性和 应变对时间有无依赖关系,非牛顿液体分为:
粘性液体
非
牛
顿 粘弹性液体 (宾汉液体、假塑性液体和膨胀性液体)
液 体
震凝性液体(t↑→η↑)
有时间依赖性液体
触变性液体(t↑→η↓)
流体的流动曲线类型
剪切增加,粘度升 高
1.粘性液体及其指数定律
切力变稀原因(假塑性流体)
假塑性流体的粘度随剪切应力或剪切速率的 增加而下降的原因与流体分子的结构有关。
解缠理论:
造成粘度下降的原因在于其中大分子彼
对 此之间的缠结。
聚 合 物 熔
当缠结的大分子承受应力时,其缠结点 就会被解开,同时还沿着流动的方向规则 排列,因此就降低了粘度。
聚合物加工原理复习题
1.单轴取向:取向单元沿着一个方向做平行排列而形成的取向状态2.双轴取向:取向单元沿着两个互相垂直的方向取向3.降解:聚合物分子主链断裂引起聚合度降低或发生分子内链转移反应的现象。
4.剪切变稀:聚合物流体表现为假塑性流动的区域。
随着剪切速率增大,其表观粘度降低。
5.机械降解:聚合物受到外力作用(如粉碎、塑炼、高速搅拌、塑化、挤出、注射等过程)引起聚合物的降解。
6.端末效应:聚合物在管道中进行剪切流动时,流体流经截面变化的部位时发生的弹性收敛和膨胀运动。
7.入口效应:由于流道截面变小,使流体压力降突然增大的现象。
8.离模膨胀效应:聚合物流体离开口模后产生体积膨胀的现象。
9.注塑成型周期:完成一次注塑所需的时间称为成型周期。
包括合模时间、注座前进时间、注射时间、保压时间、冷却时间、开模时间、制件顶出时间、以及下一成型周期的准备时间。
10.注塑成型塑化:塑料在料筒内受热达到流动状态并具有良好可塑性的过程。
11.层压成型:在一定温度和压力下,将多层浸有热塑性树脂或热固性树脂的薄片状材料黏结和熔合成为具有一定厚度的层压板材。
1.聚合物的结晶过程①结晶温度范围:Tg-Tm之间②结晶过程:晶核生成和晶体生长。
低温区为生成晶核,高温区为晶体生长。
2.物料混合的分类及混合设备分类:(1)按分散程度简单混合和分散混合;(2)按混合过程的特点间歇混合和连续混合;(3)按混合形式层流剪切混合和固定混合。
设备:转鼓式混合机、螺带式混合机、捏合机、高速混合机、密炼机、双辊混炼机、挤出机3.螺杆冷却与加料斗冷却作用螺杆冷却作用:控制物料温度;降低物料与螺杆的摩擦系数,提高物料输送效率;加料斗冷却作用:防止物料在料斗中架桥而影响加料进入机筒。
4. 注塑成型减少内应力措施(工艺上):①提高熔体温度和模具温度;②降低充模压力和充模速度;③缩短保压时间。
1.单轴拉伸和双轴拉伸取向概念及对制品性能的影响单轴取向是指取向单元沿着一个方向做平行排列而形成的取向状态双轴取向是指取向单元沿着两个互相垂直的方向取向单轴拉伸和双轴拉伸取向导致制品中在性能上表现出各向异性,以提高制品的力学强度;有的取向会给制品带来不利影响,如易使制品发生翘曲、变形、开裂等现象。
聚合物成型加工部分题库及答案
一.填空题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。
6. 聚合物粘度主要由两方面内部因素来决定,聚合物熔体内的自由体积和大分子长链之间的缠结。
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。
8. 双辊式压延机通常用于________ 和压片,目前以三辊式和四辊式压延机用得最为普遍。
一般_______压延用三辊式压延机较多,而_______压延较多用四辊式压延机进行压延。
9. 化学纤维制造可以概括为四个工序:。
10.橡胶制品成型前的准备工艺包括: 、、 、__________等工艺过程,在这些工艺过程中, 和 ________ 是最主要的两个工序。
11.随着高分子化合物相对分子质量的增加,高分子材料的 黏度 增加, 加工流动性 下降, 成型_困难。
○12.橡胶在开炼机中混炼时,配合剂是靠 堆积胶_夹带混入胶料中的。
(机械作用、辊筒)14.橡胶加工过程中的主要配合剂有 硫化剂、补强填充剂、软化剂、增塑剂、防老剂 等。
15.高分子材料制品生产中,聚合物与其它物料混合进行配料后才能进行成型加工。
混合设备是完成混合操作工序必不可少的工具。
混合设备品种很多,主要有: 间歇式、连续式、分布式、分散式、高强度、中强度和低强度混合设备_等。
○19.冷拉伸是指_室温至Tg 附近,热拉伸取向在___Tg-Tf 或Tm_范围内进行。
31. 高聚物的结构包括高分子_链_结构(它包括_高分子链的近程结构_和_高分子链的远程结构_)及高分子的_聚集态_结构,它由_晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构_和织态结构。
32. _热塑_性高分子能在适当的溶剂中溶解,加热时也能熔融,它的几何形态有 线型 和_支链型_;热固_性高分子既不能在溶剂中溶解,受热也不熔化,它的几何形态是_体型_。
聚合物合成工艺学复习要点
聚合物合成工艺学题库一、选择题:1. HDPE与LDPE进行比较,前者支链量( B ),机械强度( ),可应用于管材。
A. 少;低B. 少;高C. 多;低D. 多;高2. 在丁苯橡胶乳液聚合中,分别采用( C )低温聚合,和()高温聚合;低温丁苯在()方面优于高温丁苯。
A. 50℃,100℃,极性、弹性、老化性B. 0℃,50℃,加工性能、色泽、老化性C. 5℃,50℃,弹性、强度、加工性能D. 0℃,50℃,极性、弹性、老化性3. 氨基树脂可由下列哪一类化合物进行合成?(C )A. 苯酚与甲醛B. 二元酸与二元胺C. 脲与甲醛D.光气与双酚A4. 本体聚合常采用分段聚合工艺,其目的是(B )A. 降低反应温度B. 导出反应热C. 提高转化率D. 简化工艺5. 离子聚合过程,一般选择(D)工艺。
A. 悬浮聚合B. 乳液聚合C. 本体和悬浮D. 本体和溶液6.悬浮聚合与本体聚合工艺相比,前者(B )。
A. 工艺简单,成本低B. 导热效果好,产物纯度低C. 转化率高,成本低D. 后处理工艺简单7. 乳液聚合生产过程中,破乳方法不包括( B)。
A. 强烈搅拌B. 加热C. 加入电解质D. 调节pH8. 对于粘度很高流动性差的合成橡胶溶液聚合,反应釜应选择( A)搅拌器。
A. 螺带式B. 平浆式C. 锚式D. 旋浆式9. 下列哪种温度不是国际通用的描述塑料的耐热性能的( D )。
A. 马丁耐热温度B. 维卡耐热温度C. 热扭变温度D. 玻璃化温度10. C4馏分中所含的丁烷、丁二烯、丁烯各异构体的沸点非常相近,可通过( C )的方法进行分离。
A. 闪蒸B. 水蒸气蒸馏C. 萃取精馏D. 减压蒸馏11. APP是指( C)。
A. 全同聚丙烯B. 间同聚丙烯C. 无规聚丙烯D. 高分子量聚丙烯12. 用无机粉末做分散剂的自由基悬浮聚合结束后,用( B )洗涤以除去分散剂。
A. 稀碱B. 稀酸C. 去离子水D. 十二烷基苯磺酸钠13. BPO常常和(C )组成氧化还原引发体系用于自由基聚合。
聚合物合成工艺学-复习题
填空题1.塑料、合成橡胶和合成纤维被称为三大合成材料。
2.五大通用塑料是聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和ABS树脂3.五大工程塑料是聚酰胺(尼龙)、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚和热塑性聚酯。
4.塑料的原料是合成树脂和添加剂(助剂)。
5.制造橡胶制品时加入硫化剂的作用是使线形合成橡胶分子变成松散的交联结构6.离子聚合及配位聚合反应实施方法本体聚合、溶液聚合和淤浆聚合。
7.高分子合成工业的任务是将简单的有机化合物,经聚合反应使之合成为高分子化合物。
8.废旧塑料回收利用的方式及其特点。
作为材料再生循环利用:再处理后降级使用;作为化学品循环利用:降解,高温裂解或催化裂解;作为能源回收利用:粉碎作燃料9.石油裂解气经分离可得到乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯;石油炼制产生的液体经加氢催化重整可转化为芳烃,萃取分离可得苯、甲苯、二甲苯等。
10.炼焦(高温干馏):煤在焦炉内隔绝空气加热到1000℃,可获得焦炭、化学产品和煤气。
11.高分子合成材料可分为塑料、合成纤维、合成橡胶、涂料、粘合剂、离子交换树脂等。
12.三大合成纤维是聚酯纤维、聚丙烯腈纤维和聚酰胺纤维。
13.高分子合成材料最主要的原料是合成树脂和合成橡胶。
14.塑料生产中稳定剂的作用是防止成型过程中高聚物受热分解或老化。
润滑剂的作用是在高聚物成型过程中附着于材料表面以防止粘着模具,并增加流动性。
15.大型高分子合成生产装置的过程可分为:原料准备及精制、催化剂配制、聚合反应、分离、聚合物后处理、溶剂回收等。
核心是聚合反应过程。
16.自由基聚合的实施方法主要为本体聚合、乳液聚合、悬浮聚合和溶液聚合。
17.高分子合成工业的任务是将基本有机合成工业生产的单体,经过聚合反应合成高分子化合物,从而为高分子合成材料成型工业提供基本原料.18.高分子化合物生产流程评价的内容包括:生产方式、产品性能、原料路线、能量消耗与利用、生产技术水平考查。
19.石油是生产重要基本有机化工原料乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯(通称“三烯三苯”)的原料。
聚合物成型加工原理试题
12015/20161 聚合物成型加工原理高分子科学与工程学院 2015级材料工程硕士班(答案写在答题纸上,写在试题纸上无效)一、在聚合物成型加工过程中,使聚合物产生流动变形和固化定型是两个非常关键的步骤。
根据所学知识分析,如何实现聚合物流动变形和固化定型?(8分)二、请写出下列制品或半成品的主要成型加工方法(10分)1、胎面胶2、冰箱塑料内胆3、全钢子午线轮胎胎体帘布4、聚酯纤维5、医用乳胶手套6、塑料瓶7、电缆8、塑料盆 9、0°带束层 10、NBR 耐油O 型圈三、请画出线型无定型聚合物的温度-形变曲线图,标出各阶段聚集态的名称,简述各聚集态的特点及对应的成型加工方法。
(15分)四、聚合物在加工过程中主要表现出假塑性的流变行为。
请问影响聚合物熔体黏度的因素有哪些?各是如何影响的?(10分)五、结晶型聚合物成型加工的工艺条件对结晶过程有重要影响,请简述加工过程中影响结晶的因素有哪些?各是如何影响的?(10分)六、橡胶制品在成型加工过程中对炭黑的分散性要求很高,请分析影响炭黑在胶料中分散性的因素,并列出五种改善炭黑在胶料中分散性的方法。
(12分)七、混炼胶的门尼黏度是橡胶成型加工过程中需要严格控制的参数。
某轮胎厂对子午线轮胎的带束层胶料门尼黏度进行了监控,发现最近一周内胶料的门尼黏度偏低,在标准的下线附近波动,请帮助分析可能的原因。
(5分)八、对全钢子午线轮胎带束层或胎体胶料来说,喷霜可能会带来胶料与骨架材料粘合不佳甚至脱层问题。
某轮胎厂胎体帘布压延后发现胶料出现了严重的喷霜现象,请结合胎体胶的配方特点分析喷霜可能的原因。
(5分)九、聚合物在成型过程中经常出现取向行为,导致产品性能出现各向异性。
请分析胶片压延过程中产生的压延效应的原因,并提出减轻压延效应的方法。
(10分)十、挤出胀大现象在聚合物挤出成型过程中经常发生,请分析挤出胀大的原因,并从工艺上提出减轻挤出胀大的措施。
(10分)十一、某大型轮胎厂每天会产生较多的压延边角料(含钢丝),为了节约成本,计划对边角料进行回收再利用。
齐鲁工业大学聚合物加工原理与设备习题汇总 (1)
聚合物加工原理与设备习题汇总Chapter 1绪论1. 高分子材料成型加工的定义。
2.高分子材料成型加工的基本任务是什么?3. 简述聚合物转变时所发生的主要变化。
4. 聚合物加工与成型的形式。
5. 聚合物成型加工方法是如何分类的?简要分为那几类?6. 聚合物加工可分为哪几个过程?Chapter 2 材料的加工性质1、名词解释:可挤压性、可模塑性、可延性、可纺性、熔融指数、2、试述聚合物成型加工对聚集态转变的依赖性?5、为什么聚合物表现出可纺性,而小分子不具有可纺性?3. 聚合物的粘弹行为对加工的影响?Chapter 2-1 聚合物的流变性质(高物内容,未讲,但有考试涉及)1、名词解释:牛顿流体、非牛顿流体、假塑性流体、膨胀性流体、时间依赖性液体、切力变稀切力增稠、表观粘度、触变性性液体、震凝性液体2.与低分子物相比,聚合物的粘性流动有何特点?3.什么是牛顿型流体和非牛顿型流体?试用流变方程和流动曲线说明非牛顿型流体的类型。
4.何谓表观粘度?试述大部分聚合物熔体为假塑性流体的理由。
5.简述聚合物的相对分子质量与其熔体粘度的关系。
6.试述温度对聚合物熔体粘度的影响。
7、剪切流动和拉伸流动有什么区别?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。
9、何谓温度-压力等效性?生产时为什么不能同时大幅度提高温度和压力?10.加工过程中提高压力的利弊?11.在实际加工过程中,PC和PE采用什么方法降低粘度最佳?为什么?12.比较热固性塑料、热塑性塑料加工过程中的流变行为。
13.讨论分子量分布对聚合物粘度的τ、γ敏感性的影响?14.在实际加工过程中,PS、PMMA和PVC(剪切速率或剪应力)采用什么方法降低粘度最佳?为什么?15.在中等剪切速率范围内,结合聚合物结构说明切力变稀和切力增稠现象?Chapter 2-2 聚合物液体在管和槽中的流动(自学)名词解释:端末效应、鲨鱼皮症、压力流动、收敛流动、拖曳流动、柱塞流动1.聚合物熔体在剪切流动过程中有哪些弹性表现形式?在成型过程中可采取哪些措施来减少弹性表现对制品质量的不良影响?2.聚合物熔体的离模膨胀产生的原因是什么?分析影响因素。
聚合物加工原理习题
聚合物加工原理习题第一篇:聚合物加工原理习题第四章1、举例说明高聚物熔体粘弹性行为的表现。
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。
端末效应包括入口效应和模口膨化效应(离模膨胀)即巴拉斯效应。
不稳定流动即可由于熔体弹性回复的差异产生熔体破碎现象。
2、简述高聚物熔体流动的特点。
由于高聚物大分子的长链结构和缠绕,聚合物熔体、溶液和悬浮体的流动行为远比低分子液体复杂。
在宽广的剪切速率范围内,这类液体流动时剪切力和剪切速率不再成比例关系,液体的粘度也不是一个常此因而聚合物液体的流变行为不服从牛顿流动定律。
即非牛顿型流动。
3、聚合物熔体在剪切流动过程中有哪些弹性表现形式?在塑料成型过程中可采取哪些措施以减少弹性表现对制品质量的不良影响? 聚合物熔体在加工过程中的弹性行为主要有入口效应、离模膨胀和熔体破裂。
随熔体在口模内停留时间延长,弹性变形得到恢复,离模膨胀呈指数关系减小。
故增长口模长度可减小离模膨胀。
保证挤出速率在临界挤出速率以下,γc随挤塑温度的增加而变大,但与口模的表面粗糙度无关。
因此,升高温度是挤塑成功的有效办法。
入口收敛角α↑,γc↓,L/D↑, γc↑减小入口收敛角,增大长径比可增大临界挤出速率。
4、取向度对注塑制品的力学性能有何影响? 非晶聚合物取向后,沿应力作用方向取向的分子链大大提高了取向方向的力学强度,但垂直于取向方向的力学强度则因承受应力的是分子间的次价键而显著降低。
团此拉伸取向的非品聚合物沿拉伸方向的拉伸强度,断裂伸长率和冲击强度均随取向度提高而增大。
取向结晶聚合物的力学强度主要由连接晶片的伸直链段所贡献,其强度随伸直钱段增加而增大,晶片间伸直链段的存在还使结晶聚合物具有韧性和弹性。
通常,随取向度提高,材料的密度和强度都相应提高,而伸长率则逐渐降低5、聚合物在成型过程中为什么会发生取向?成型时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?成型加工时,受到剪切和拉伸力的影响,高分子分子链发生取向。
聚合物合成原理及工艺学题库
聚合物合成原理及工艺学题库第一部分:聚合物合成原理1. 聚合物的基本概念聚合物是由大量重复单元组成的巨大分子,通过化学键相互连接形成线性或者支链结构。
常见的聚合物包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
聚合物的性质取决于其结构以及聚合过程中的控制条件。
2. 聚合物的合成方法(1) 聚合反应聚合反应是指将单体分子通过共价键将其连接成高分子聚合物的过程。
常见的聚合反应有自由基聚合、离子聚合和羧化聚合等。
(2) 聚合物合成的原理在聚合物合成中,通常需要考虑单体的选择、聚合反应的控制条件以及引发剂等因素。
合成聚合物的过程一般包括引发剂引发聚合、聚合反应的进行以及制备和纯化工艺。
第二部分:聚合物工艺学1. 聚合过程的设计(1) 聚合物合成的反应条件在设计聚合过程中,需要考虑反应温度、压力、溶剂选择等因素。
这些条件会直接影响到聚合反应的进行以及最终聚合物的性质。
(2) 聚合物的结构控制通过不同的反应条件和控制手段,可以实现对聚合物结构的调控。
例如,改变引发剂种类和用量、反应温度和时间等,可以获得不同结构和性能的聚合物。
2. 聚合物的后处理工艺(1) 聚合物材料的纯化合成完聚合物后,通常需要进行纯化工艺以去除单体、引发剂和副产物等杂质。
纯化工艺包括溶剂萃取、结晶分离等方法。
(2) 聚合物制品的加工聚合物在制品化生产中,还需要进行各种后处理工艺,比如塑料制品的注塑成型、挤出成型等,以获得符合需求的最终产品。
第三部分:题库1.请简要介绍聚合物的基本概念。
2.聚合物的合成方法有哪些?请简要描述其中一种方法。
3.在聚合物工艺学中,为何需要考虑聚合反应的反应条件?4.聚合物的结构控制对其性能有何影响?举例说明。
5.请描述一种聚合物材料的纯化工艺。
6.聚合物制品的加工工艺有哪些?简要描述其中一种加工方法。
通过对聚合物的合成原理及工艺学的学习和掌握,可以更好地理解聚合物材料的合成与加工过程,为相关领域的研究和应用提供基础支持。
聚合物加工过程 复习题
10.返混对聚合度分布的影响:当活性链的寿命较物料在反应器中的平均停留时间短时,浓度历程的影响是决定聚合度分布的主要原因,此时理想混合流反应器所得产物的聚合度分布最窄,平推流反应器分布最宽;当活性链的寿命较平均停留时间长时,停留时间分布是决定聚合度分布的主要原因,此时平推流反应器停留时间分布分布最窄,故聚合度分布最窄。
出现上述情况的原因是1停留时间分布:停留时间分布越窄则聚合度分布越窄;2浓度历程的影响:若反应器中物料浓度维持不变则聚合度分布越窄。
11.粘度对聚合物反应的影响:以自由基反应为例,在低转化率下,其反应速率受粘度影响较小,但在工业聚合过程中,通常转化率很高时,此时随粘度的增加,体系会产生凝胶效应,产生自动加速现象,原因是随着反映的进行体系粘度不断增加,链自由基卷曲,活性端基甚至被包埋,双基扩散终止困难导致终止速率下降而引发速率几乎不因粘度增加而减小,故导致聚合物总体生成速率升高聚合加速。
但当转化率很高时单体的扩散也受到阻碍Kp也下降导致总的聚合速率也下降,一般当T>Tg时,Kp受扩散控制影响较小,可不考虑粘度影响;当T→Tg时Kt 、Kp均受扩散控制影响均需考虑粘度变化。
12.在聚合过程中,聚合物的平均分子量、分子量分布、转化率、活性链总浓度[P·]是随反应时间和各基元反应速率常数而改变的,可把它们作为聚合反应速度分析的特性值,籍以判断反应机理,进而导出总聚合速率式、聚合度式及聚合度分布式。
13.聚合反应速度的工程分析的目的是:确定反应机理,定出各基元反应的速度式,再将总聚合速率、聚合度、聚合度分布表示为基元反应的速率常数、组分浓度、反应时间等参数的函数式,以这些函数式作为反应器设计或反应操作规划的基础。
14.搅拌器的构型:①桨式搅拌器:结构简单,转速低,桨叶面积大,适用于黏度为0.1~100Pa..s的液体搅拌。
常用双叶片式。
平桨式液体流动主要是水平液流。
斜桨可增加轴向流动。
聚合物加工及应用考试复习资料
聚合物加工及应用考试复习资料聚合物加工及应用考试复习资料(简答题)1、牛顿流体与非牛顿流体的区别?非牛顿流体的分类及特性?答案:牛顿流体是指在任意小的外力作用下即能流动的流体,并且流动的剪切速率(dυ/dr)与所加的剪切应力(τ)的大小成正比,这种流体就叫做牛顿流体。
而剪切应力与剪切速率之间不满足线性关系的流体称为非牛顿流体。
非牛顿流体可分为粘性液体、粘弹性液体和时间有依赖性液体三种类型。
其中粘性液体可分为宾哈流体(特征:粘度随剪切速率(或应力)的增大而降低,即剪切变稀)、假塑性液体(剪切变稀)和膨胀性液体(剪切变稠)。
2、塑料添加剂的常用类型和作用是什么?答案:稳定剂:阻止或延缓聚合物在贮存、加工、使用过程中的老化,降解、破坏合变质。
增塑剂:增加材料的加工流动性。
增韧剂:降低脆性,提高抗弯曲和抗冲击破坏性能。
填充剂:增加速度,降低成本。
增强剂:提高热塑性塑料的机械强度。
消烟、阻燃剂:消烟作用,防止或抑制燃烧的作用。
3、什么叫塑料的混合和塑化?其区别在哪里?答案:混合:靠设备搅拌、振动、空气液态化、翻滚研磨等使各组分做空间无规分布。
塑化:塑料在料筒内经加热,达到流动状态,并具有良好可塑性的全过程。
区别:混合是一般的搅拌过程,其中各组分没有任何变化。
而塑化却使物质的形态、尺寸、性质发生了根本的改变。
4、何谓塑炼?其目的意义何在? 塑炼设备有哪些?答案:所谓塑炼是指将各种添加剂混入并均匀分散在塑料中的过程。
目的:借助加热剪切力使聚合物获得熔化、剪切、混合等作用而驱出其中的挥发物并进一步分散其中的不均匀组分。
意义:经塑炼后的物料更利于制得性能均一的制品。
设备:开炼机、密炼机和挤出机。
5、压延加工的目的及其对操作和产品质量的要求是什么?答案:目的:将加热塑化的塑料通过两个以上相同的旋转的辊筒间隙制成有特定尺寸的连续片材。
操作要求:压延时,避免夹入空气而使薄膜不带孔泡,各辊筒的温度一般是依次增高,但Ⅲ,Ⅳ两辊温度应近于相等。
聚合物加工原理考试资料
聚合物加工原理考试资料高分子物理及化学一.何为活性聚合物,得到活性聚合物需要哪些条件?常见的阳离子聚合反应为什么不及阴离子反应那样容易获得活性聚合物?利用活性聚合物可制得哪些有特殊意义的产物,并加以适当解释。
1.活性聚合物,是指聚合物还拥有能够反应的端基,加入单体还能继续聚合物。
活性聚合物主要通过活性阴离子或活性阳离子聚合得到。
2.首先,可供阳离子聚合的单体种类颇少,仅限于带有供电子基团的异丁烯、乙烯基烷基醚。
以及具有共轭结构的苯乙烯类、二烯烃等少数几种,这就从根本上限制了阳离子聚合的应用。
其次,阳离子聚合的引发活化能和增长活化能都很低表现出了快引发、快增长的聚合机理,引发极快,增长几乎与引发同时瞬间完成,反映出低温告诉的宏观特征,难以控制。
第三,阳离子聚合中,单体按头尾结构插入离子对而增长,对单体单元构型有一定控制能力,但控制能力远不及阴离子聚合和配位聚合,较难达到真正的活性聚合的标准。
同时伴有分子内重排、转移、异构化等副反应。
第四,阳离子聚合的活性种很活泼,容易向单体或溶剂链转移,形成带有不饱和端基的大分子,同时再生出仍有引发能力的离子对,使动力学链不终止,表现出难终止的特点,往往需要加入水、醇、酸等来认为终止,形成再无引发活性的端基,加入胺则形成稳定的季铵盐,也不再引发。
第五,阳离子聚合中向单体的转移常数很大,链转移就成为控制分子量的关键因素,阳离子聚合往往通过低温(如-100℃)下进行,目的在于减弱链转移反应,提高分子量,因此整个反应的控制和实施是比较困难的。
3.活性聚合物主要有以下几个方面的应用:(1)合成分子量均一的聚合物,用作凝胶色谱测定分子量时的填料标样。
(2)制备嵌段聚合物,活性聚合物具有反应活性的末端,相继加入不同活性的单体进行聚合,就可以制得嵌段聚合物。
(3)制备带有特殊官能团的聚合物和遥爪聚合物,聚合结束后加入二氧化碳、环氧乙烷或二异氰酸酯等进行反应,可以得到带有羟基、羧基氨基等端基的聚合物。
高分子材料加工成型原理试题库--最重要
高分子材料加工成型原理题库填空: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__。
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的可能性。
2.__熔融指数__是评价聚合物材料的__可挤压性__这一加工性质的一种简单而又实用的方法,而__螺旋流动试验__是评价聚合物材料的__可模塑性__这一加工性质的一种简单而又实用的方法。
3.在通常的加工条件下,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的相对差异。
4.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。
5.按照经典的粘弹性理论,加工过程线型聚合物的总形变可以看成是__普弹形变__、__推迟高弹形变__和__粘性形变三局部所组成。
6.假塑性流体在较宽的剪切速率围的流动曲线,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__。
7.聚合物液体在管和槽中的流动时,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__。
8.影响聚合物流变形为的的主要因素有:_温度_、_压力_、_应变速率_和_聚合物构造因素_以及_组成_等。
9.聚合物流动行为最常见的弹性行为是_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__。
10.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。
11.加工成型过程中影响结晶的主要因素有:_冷却速率_、_熔融温度_、_熔融时间_、_应力作用__以及__低分物和链构造的影响__。
10聚合物加工原理复习题
复习提纲1.简述聚合物加工过程现代研究方法具有哪些特性?2.聚合物成型过程中成型产生的问题?简要说明产生的主要原因.挤出成型;注射成型:压延成型3.为什么要将聚合物加工过程按几个基本阶段进行分段,有什么实际意义?4.你了解哪些先进的成型加工技术,这些加工技术与哪个基本阶段关系更大?例举先进的成型加工技术:5.根据聚合物加工中的流动机理说明成型特性有哪些,这些特性对加工会有哪些影响?6.一点处的应力用什么物理量表征?掌握该物理量在直角坐标系中的数学表示式及各分量的含义。
对于给定微元体,能够标出各个应力分量。
7.聚合物加工中的成型中有哪些主要的流动类型,划分这些类型对流动分析有什么作用?8.影响聚合物流动行为的主要因素有哪些?加工设计中主要考虑哪些因素?9.连续性方程、运动方程和能量方程中各项物理意义?要求掌握连续性方程在直角坐标系下的数学表示式以及运动方程和能量方程的矢量微分式子。
10.说明在聚合物加工中增压泵送的实际作用,用动量守恒方程式说明增压的主要方法。
11.哪些条件下,物料的流动可以简化为润滑近似12.平行平板动压润滑的分析过程,非平行平板与平行平板动压润滑动粘增压的主要区别?13.说明单螺杆挤出机的主要功能,说明各种功能是如何实现的?14.说明橡胶挤出与塑料挤出过程的相同与不同。
15.说明橡胶挤出及塑料挤出喂料阶段可能产生的问题?16.了解固体输送过程分析思路,讨论牵引角的影响因素。
根据固体输送率的基本公式,分析当螺杆的几何参数确定之后,提高固体输送率的途径及工业实施方法。
17.了解熔体输送过程分析思路,讨论四种流动对挤出过程的影响。
说明熔体输送理论中,Qp/Qd 变化对熔体沿螺杆Z向流动速度(Vz)分布的影响。
18.说明混合的作用、混炼的目的及混合的实现。
19.区分分离标量和分离程度20.掌握混合指数与列希准数.21.配料聚集体破裂的两个重要条件是什么?从理论上分析使聚集体破裂的影响因素;了解使配料分散的重要结论。
华侨大学聚合物加工基础复习参考级带答案
一、填空:1. 热塑性塑料分子结构是线状或支链状,常称为线性聚合物,而热固性塑料在加热成型之前呈网状或片状,但受热后逐渐结为体状结构。
2. 塑料中的添加剂之一的稳定剂按其作用分为热稳定剂、光稳定剂和抗氧化剂。
3. 注射成型时熔体充型与冷却过程可分为充模__、_保压补缩_ 、__ 倒流和_冻结冷却_ 四个阶段4. 注射机按塑化方式可分为柱塞式式螺杆式式两种,其中螺杆式式注射机的塑化效果较好。
5中空吹塑方法成型。
6、塑料由树脂和助剂组成,但各组分的作用各不相同,若一塑料材料成型性能差,则可加入增塑剂改善。
7、铸塑成型常用的高分子材料的形态是熔融态。
8、9工对应不同的状态,中空成型应是高弹态状态;挤出成型应是粘流态状态;注射成型是粘流态状态。
10、粘度是塑料熔体内部抵抗流动的阻力,其值一般是随剪切应力的增加而减少,随温度升高而降低,但每种材料对两值的敏感程度不同,PC对温度敏感,而POM对剪切应力敏感。
黏度大则流动性小。
11. 塑料按合成树脂的分子结构及热性能可分为热固性和热塑性塑料两种12. 在注射成型中应控制合理的温度,即控制料筒、喷嘴和模具温度。
13. 注射模塑过程需要控制的压力有塑化压力和注射压力。
14. 注射模塑成型的注射机类型很多,但其基本作用有合模和注射两个。
15.聚合物在成型过程中的物理变化有结晶、取向化学变化有降解、交联。
16.分子定向会导致塑件力学性能的各向异性,顺着分子定向的方向上的机械强度总是____大于____与其垂直方向上的。
17.分子定向会导致塑件力学性能的各向异性,顺着分子定向的方向上的机械强度总是_____大于___与其垂直方向上的。
18、ABS塑料学名为丙烯晴—丁二烯—苯乙烯共聚物,是由丙烯晴、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚的产物。
二、选择1、注射机的规格性能通常用一些参数表示,下列反映注射机加工能力的参数是(③)①注射压力②合模部分尺寸③注射量2、在一个模塑周期中,要求注射机动模板移动速度是变化的,合模时,速度(②)①由慢变快②由快变慢③先慢变快在慢3、热塑性塑料流动性用熔体流动速率来衡量,其测定用熔体指数仪,单位为(③)①g/min②mm/min③g/10min4、柱塞式注射机的注射装置中,设置分流梭的主要目的是(①)①增加传热面积②增加剪切应力③改变料流方向5、螺杆式注射机中的螺杆头有些带有止逆结构,其目的是(②)①注射时打开,熔体可通过;预塑时关闭,防止熔体倒流。
聚合物反应加工原理复习题.
《聚合物加工工程》复习题一.概念1.挤出成型:挤出成型又称挤塑(挤压模塑),在挤出机的螺杆或柱塞的挤压作用下,使高聚物的熔体(或高弹体),通过一定形状的口模,而成为具有恒定截面的连续型材的一种成型方法。
2.注射成型:注射成型是将固体聚合物加热塑化成熔融体,并高压、高速注射入模具中,赋予模腔的形状,经冷却(或交联、硫化)成型的过程。
3.压延成型:压延成型是利用压延机的辊筒之间的挤压力作用并在适当的温度(接近粘流温度)条件下,使聚合物发生塑性变形,制成薄膜或片状材料的加工工艺。
4.螺杆的长径比:指工作部分有效长度与直径之比。
几何压缩比p116:是螺杆第一螺槽容积与最后一个螺槽容积之比。
5.反应挤出成型:是一种连续地将单体进行聚合以及对现有聚合物进行改性的成型方法。
6.反应注射成型:是高分子领域的一种新工艺,它是把两种或两种以上具有高化学活性的低相对分子质量的液体原料,在一定的温度下,通过高压(14-20MPa)作用,使它们相互碰撞混合,并立即注射入密封的模腔内,完成聚合,交联(或相分离)固化等反应并形成制品的工艺过程。
7.塑化能力:是指注射机塑化装置在1h内所能塑化物料的质量(以标准塑料聚苯乙烯为准),它是衡量注射机性能优劣的重要参数。
8.注射量:通常是指注射机的最大注射量或公称注射量。
9.注射过程:塑化良好的聚合物熔体,在柱塞或螺杆的压力作用下,由料筒经过喷嘴和模具的浇注系统进入并充满模腔这一重要又复杂的阶段称为注射过程。
10.保压过程:压实结束后柱塞或螺杆不立即退回,而必须在最大前进位置上再停留一段时间使成型物在一定压力作用下进行冷却产生保压流动,这过程就是保压过程。
11.背压:采用螺杆式注射成型机时,螺杆顶部熔料在螺杆旋转后退时所受到的压力称为塑化压力,也称背压。
12.注射压力:是柱塞或螺杆头部对塑料所施加的压力。
13.硫化:线型聚合物在化学或物理作用下,通过化学键的连接,成为空间网状结构的化学变化过程称为硫化(交联)。
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1.单轴取向:取向单元沿着一个方向做平行排列而形成的取向状态2.双轴取向:取向单元沿着两个互相垂直的方向取向3.降解:聚合物分子主链断裂引起聚合度降低或发生分子内链转移反应的现象。
4.剪切变稀:聚合物流体表现为假塑性流动的区域。
随着剪切速率增大,其表观粘度降低。
5.机械降解:聚合物受到外力作用(如粉碎、塑炼、高速搅拌、塑化、挤出、注射等过程)引起聚合物的降解。
6.端末效应:聚合物在管道中进行剪切流动时,流体流经截面变化的部位时发生的弹性收敛和膨胀运动。
7.入口效应:由于流道截面变小,使流体压力降突然增大的现象。
8.离模膨胀效应:聚合物流体离开口模后产生体积膨胀的现象。
9.注塑成型周期:完成一次注塑所需的时间称为成型周期。
包括合模时间、注座前进时间、注射时间、保压时间、冷却时间、开模时间、制件顶出时间、以及下一成型周期的准备时间。
10.注塑成型塑化:塑料在料筒内受热达到流动状态并具有良好可塑性的过程。
11.层压成型:在一定温度和压力下,将多层浸有热塑性树脂或热固性树脂的薄片状材料黏结和熔合成为具有一定厚度的层压板材。
1 •聚合物的结晶过程①结晶温度范围:Tg-Tm之间②结晶过程:晶核生成和晶体生长。
低温区为生成晶核,高温区为晶体生长。
2.物料混合的分类及混合设备分类:(1)按分散程度简单混合和分散混合;(2)按混合过程的特点间歇混合和连续混合;(3)按混合形式层流剪切混合和固定混合。
设备:转鼓式混合机、螺带式混合机、捏合机、高速混合机、密炼机、双辊混炼机、挤出机3.螺杆冷却与加料斗冷却作用螺杆冷却作用:控制物料温度;降低物料与螺杆的摩擦系数,提高物料输送效率;加料斗冷却作用:防止物料在料斗中架桥而影响加料进入机筒。
4.注塑成型减少内应力措施(工艺上):①提高熔体温度和模具温度;②降低充模压力和充模速度;③缩短保压时间。
1 .单轴拉伸和双轴拉伸取向概念及对制品性能的影响单轴取向是指取向单元沿着一个方向做平行排列而形成的取向状态双轴取向是指取向单元沿着两个互相垂直的方向取向单轴拉伸和双轴拉伸取向导致制品中在性能上表现出各向异性,以提高制品的力学强度;有的取向会给制品带来不利影响,如易使制品发生翘曲、变形、开裂等现象。
取向过程是分子链或链段有序排列过程,拉伸取向是在Tg-Tm(或T f)温度范围内发生,流动取向是在高于T f温度发生。
取向后使制品沿取向方向拉伸强度增大,断裂伸长率下降。
根据拉伸取向方式不同,取向可分为单轴取向和双轴取向(如塑料绳、纤维的生产为单轴取向,双向拉伸薄膜生产为双轴取向)注塑制品主要发生流动取向,使制品产生内应力,易发生翘曲变形现象无定形聚合物的流动取向Bl 3-9崔射战型按方世盔舅性熾料耐品时瓯勒星RI过思示怠用2.假塑性流体的流变性质聚合物流体表现为假塑性流动的区域。
随着剪切速率增大,其表观粘度降低,称为“剪切变稀”。
3.影响聚合物流变行为(粘度)的主要因素(1)温度对粘度的影响(温度T↑ ,粘度J)(2)压力对剪切粘度的影响(压力增大使粘度增大、分子间作用力↑粘度↑)(3)剪切速率或剪切应力对表观粘度的影响(速率增加,粘度减小)(4)聚合物结构因素的影响:①分子链柔韧性(柔性大的粘度大);②长支链(长支链的粘度大);③侧基大小(侧基大的粘度大);④分子量(分子量↑,粘度↑); ⑤分子量分布(分子量分布窄的粘度大)。
(5)添加剂对剪切粘度的影响(一般添加无机填充剂、纤维状填充剂会增加聚合物熔体粘度;而润滑剂、增塑剂则会降低熔体粘度)。
4成型加工中降解形式及产生的原因降解:指聚合物分子主链断裂引起聚合度降低或发生分子内链转移反应的现象。
降解原因:光、热、辐射、机械力等(物理因素);氧、水、醇、酸、碱(化学因素)。
中」D 衣展(⅛粕向敲面汛幼方向图3-4黏性流悴在不同剪切速率内的对数流变曲餵1一傭一年顿区;n--假Sl性区*Oi—第二牛顿区(1)热降解:形式:无规热降解(如PE PP等);链式降解(如PMM)A消除反应(PVG聚醋酸乙烯酯等)。
原因:温度高于其分解温度或在分解温度下停留时间过长。
PVG PoM是典型的热敏性聚合物。
(2)机械降解指聚合物受到外力作用(如粉碎、塑炼、高速搅拌、塑化、挤出、注射等过程)引起聚合物的降解。
(3)氧化降解聚合物在氧存在下,同时伴随光、热、辐射作用易发生自由基降解,但也可能发生交联。
所以聚合物氧化机理比较复杂。
(4)水解对于极性聚合物,由于其吸水性大,其极性基团在高温情况下易发生水解反应,使聚合物发生水解。
5.注塑成型的塑化分析及主要工艺参数(1)注塑成型的塑化指塑料在料筒内受热达到流动状态并具有良好可塑性的过程。
塑料塑化受热包括料筒外加传导热和塑料的剪切生热。
a.塑化量:指单位时间内注塑机熔化塑料的重量。
螺杆式注射机的塑化量比柱塞式注射机高。
b.热均匀性螺杆式注射机的热均匀性比柱塞式注射机好。
(2)主要工艺参数:温度:注塑成型温度、模具温度;压力:注射压力、保压压力、预塑压力(背压)时间:注射时间、保压时间、冷却时间。
6 •聚合物熔体弹性产生及影响因素聚合物弹性形变由链段运动引起的,链段运动的能力由松弛时间T决定。
(1)分子量及分子量分布分子量大、分子间作用力强,熔体粘度高,松弛时间长,弹性效应大,熔体易破碎;分子量分布宽,高分子量级分松弛时间长,熔体弹性行为强。
(2)温度与剪切速率温度升高,松弛时间缩短熔体破碎的临界剪切速率提高;剪切速率增大,熔体弹性行为增强。
(3)流道的几何尺寸管径突变,熔体弹性效应增加;口模长径比(L/D)增大,熔体弹性形变可得到充分松弛,使熔体弹性恢复变小。
7.聚合物流体流动过程中的端末效应(1)端末效应指聚合物在管道中进行剪切流动时,流体流经截面变化的部位时发生的弹性收敛和膨胀运动。
(2)影响端末效应的因素:入口效应:由于流道截面变小,使流体压力降突然增大的现象;离模膨胀效应:聚合物流体离开口模后产生体积膨胀的现象。
①内因:分子量高、分子量分布窄和非牛顿性强的聚合物,出口膨胀现象越显著。
②外因:流道长度长、稳定流动时间长、增大流道直径或提高流道长径比(L/D)、提高流体温度,出口膨胀现象降低。
8.挤出成型工艺过程及主要工艺参数一冷却IT牵弓]莓取(切割)卄| (后处理∖j~→挤曲制品工艺参数:螺杆转速、挤出成型温度。
9.熔体在螺杆中的流动形式a.正流:物料沿螺槽向机头方向的流动,是螺杆旋转时螺棱的推力在螺槽Z轴方向作用的结果。
b.逆流:逆流方向与正流相反,由机头、口模、过滤网等对物料反压引起的流动。
c.漏流:由口模、机头、过滤网等对物料的反压引起的,通过螺杆与机筒间隙δ沿螺杆轴向料斗方向的流动。
d 横流:物料沿螺纹斜棱相垂直方向的流动。
10 •单螺杆挤出机的基本结构及作用①挤出系统:由螺杆和机筒组成,其作用使塑料塑化均匀,建立压力,使物料被螺杆连续、定压、定温、定量挤出机头。
②传动系统:由电动机、调速装置及传动装置组成,其作用是驱动螺杆、保证螺杆在挤出过程所需的扭矩和转速。
③加热冷却系统:由温控(加热圈、冷却水或鼓风)设备组成,其作用是通过加热和冷却,保证挤出系统的成型在工艺要求的温控范围内进行。
④控制系统:由电器、仪表和执行机构组成,其作用是调节螺杆的转速、机筒温度和机头压力。
11.螺杆基本参数:a.螺杆直径D:是指螺杆外径,D越大,产量越高。
b.螺杆长径比L/D:是指螺杆工作部分的有效长度与直径之比。
L/D越大,物料塑化、混合效果越好,挤出产量越大,通常在15~40。
C.压缩比ε:指加料段第一个螺槽容积与均化段最后一个螺槽容积之比。
不同物料ε不同,只要起到压实物料作用。
12.挤出螺杆的主要功能及各段的主要作用挤出螺杆的主要功能:输送固体物料、压紧和熔化固体物料,均化、计量和产生足够压力以挤出熔融物料。
a加料段作用(固体输送区):此段螺槽为等深等距,随着螺杆转动,使物料受压、受热前移。
此段物料仍为固体,末端接近粘流温度,有些发粘。
b.压缩段作用(熔融区):此段螺杆螺槽容积逐渐变小,随着螺杆转动,物料被进一步剪切搅拌,压实,物料由固体转化为熔融体,并排除物料中的空气。
c.均化段作用(熔体输送区):使熔体进一步均化,将料流定量定压送入机头,使其在口模中成型。
13.PVC管材生产工艺流程14.在挤出成型理论中,根据固体输送理论,固体输送的必要条件及提高固体输送效率的措施必要条件:①只有当FSVFbZ时,物料才能在机筒与螺杆间产生相对运动,并被迫沿螺槽移向前方;②固体与机筒的摩擦系数必须大于固体与螺杆的摩擦系数(Fb>Fs),才能保证物料沿着螺槽方向向前输送。
措施:提高螺杆固体输送效率,从挤出机结构和挤出工艺两方面采取措施。
a.挤出机结构:增加螺槽深度、降低物料与螺杆的摩擦系数fs ,增大物料与料筒的摩擦系数可提高固体输送率;b.挤出工艺角度:螺杆通冷却水、增加料筒温度和降低螺杆温度都可提高固体输送率。
15.热固性层压板材成型的基本过程①成型工艺过程:叠料、进模、热压、脱模、加工和热处理。
叠料:将附胶材料进行剪裁和层叠,层叠厚度确定制品要求确定。
叠料要求:板坯两面加用2~4 张表面专用附胶材料(含脱模剂),以改善板材表观质量;附胶材料叠放排列方向可互相垂直或同向。
叠好板坯压制单元顺序:金属板—衬纸—单面钢板—板坯—单面钢板—衬纸—金属板。
进模:将装好的压制单元分层推入多层压机的热板中,闭合压机,升温升压进行压制。
热压:压制温度和压力控制分五段:第一阶段为预热阶段:从室温到硬化反应开始的温度。
此段树脂熔化,浸透玻璃布,排除挥发份,压力为总压力的1/3~1/2 。
第二阶段为保温阶段:树脂在低温下固化反应,直至板坯边缘的树脂不能被拉成丝,开始升温升压。
第三阶段为升温升压阶段:温度和压力升值工艺规定值。
第四阶段为热压保温阶段:树脂充分固化,制品达到最佳性能。
第五阶段为冷却阶段:板坯充分固化后冷却,便于脱模。
脱模:当压制好的板材温度降至60C ,卸压,依次推出板材。
加工:除去压制好的板材的毛边。
热处理:进一步固化树脂,消除内应力。
如环氧树脂和酚醛树脂层压板热处理温度120~130C ,时间120~150min°16 •聚乙烯单丝生产工艺流程、工艺及控制工艺流程:原料→挤出→喷丝板挤出→水冷→加热拉伸→定型热处理→卷取工艺及控制:①温度控制喷丝机头温度一般比挤出成型其他产品温度高,一般在220~240C,聚合物分子量分布窄(如HDPE5000s)②冷却水温经喷丝板成型的丝坯立刻进入水箱冷却,主要是为了防止单丝粘连和降低聚乙烯结晶,有利于提高拉伸质量。
水温控制在25~35C ,水面距喷丝板距离15~30mm°③拉伸温度和倍数拉伸时大分子链取向过程,为了便于快速分子链或链段取向,必须在接近其熔点温度附近进行。