高分子材料成型加工
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EP(环氧树脂)、CR(氯丁橡胶)、BR(顺丁橡胶)、EPM(氟橡胶)、EPDM(三元乙丙橡胶)、EPR(乙丙橡胶)、IBR()、IR(异戊橡胶)、IIR(丁基橡胶)、NBR(丁晴橡胶)、
NR(天然橡胶)、PA(聚酰胺)PB(聚丁烯)、PC(聚碳酸酯)、PCL(聚-ε己内酯)、PE (聚乙烯)、PF(酚醛树脂)、PI(聚酰亚胺)、PLA(聚乳酸)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲
脂)、POM(聚甲醛)、PP(聚丙烯)、PPO(聚苯醚)、PS(聚苯乙烯)、PST(聚砜)、PTFE
(聚四氟乙烯)、PU(聚氨酯)、PV A(聚乙烯醇)、PVC(聚氯乙烯)、SBR(丁苯橡胶)、
UF(尿醛树脂)、UP (不饱和树脂)
高分子材料成型加工:指使固体状态,糊状或溶液状态的高分子化合物熔融或变形,经过模具形成所需要的形状,并保持已经取得的形状,最终得到制品的工艺过程
高分子材料:一定配合的高分子化合物在成型设备中,受一定温度和压力的作用熔融塑化,然后通过模具制成一定形状,冷却后在常温下能保持既定形状的制品
第一章
在成型加工时,高分子材料的结晶(晶核,晶核增长)来实现的。
在成型加工时,高分子化合物的分子链易发生取向,依受力情况,取向作用可分(流动取向,拉伸取向)
淬火(是指熔融状态或半熔融状态的结晶性高分子,在该温度下保持一段时间后,快熟冷却使其来不及结晶,以改善制品的冲击性能)
、退火(是将试样加热到熔点一下某一温度(一般控制在只适用温度温度一下10—20度为宜)以等温和缓慢变温的方式使结晶逐步完善化过程)
高分子合金
二次结晶(是指一次结晶后,在残留的非晶区和结晶区不完整的部分区域,继续结晶并逐步完善的过程)、
后结晶(是指一部分来不及结晶的区域,在成型后继续结晶的过程)
第二章
增塑剂/润滑剂——作用和作用机理
增塑剂:用以使高分子材料制品塑性增加,改善其柔性、延伸性加工性的物质
作用:降低塑料软化范围,玻璃化转变温度,提高加工性、柔顺性或延展性
作用机理:①外增塑一是隔离作用,非极性增塑剂加人到非极性聚合物中增塑时,非极性增塑剂的主要作用是通过聚合物-增塑剂间的“溶剂化”作用来增大分子间的距离,削弱它们之间本就很小的作用力。二是相互作用,极性增塑剂加入到极性聚合物中增塑时,增塑剂分子的极性基团与聚合物分子的极性基团“相互作用”,破坏了原聚合物分子间的极性连接,减少了连接点,削弱了分子间的作用力,增大了塑性。三是遮蔽作用,非极性增塑剂加到极性聚合物中增塑时,非极性的增塑剂分子遮蔽了聚合物的极性基团。使相邻聚合物分子的极性基团不发生或很少发生“作用”,从而削弱聚合物分子间的作用力,达到增塑目的。
②内增塑是通常为共聚树脂,即在均聚物Tg较高的单体中引入Tg较低的第二种单体,进行共聚,降低高分子化合物的有序程度,增加分子柔性,氯乙烯醋酸乙烯共聚树脂即为典型的一种
润滑剂
作用:减少分子间、聚合物粒子间、树脂和填料之间的摩擦,以及熔体和设备,制品和模具之间的摩擦,以改善加工流动性和脱模性
作用机理:①内润滑:利用其与高分子的相容性,少量可进入高分子化合物分子链之间,削弱链间的相互作用,引起滑动和旋转,同时又不过分降低高分子化合物Tg。②外润滑:与高分子化合物相容性极差,只能附着在熔体或加工机械的表面,形成润滑界面,降低熔体与加
工机械之间的摩擦力
橡胶制品的交联体系主要四种助剂(硫化促进剂,硫化活性剂,防焦剂,配合剂)。
配方体系——PVC和橡胶
橡胶——四大体系(硫化剂、促进剂、活性剂、防老剂)
第五章
物料的混合主要三种扩散的基本运动形式(分子扩散,涡流扩散,体积扩散)
物料分散混合三要素(压缩、剪切和置换)
非分散混合:在混合中仅增加粒子在混合物中空间分布均匀性而不粒子粒子初始
尺寸过程。
分散混合:混合过程中发生粒子减小到极值,同时增加相界面和提高混合物组分均匀性的过程
橡胶的塑炼——目的/原理/温度的影响
目的:①降低生胶弹性,增加可塑性②提高分散性③降低分子量分布
原理:①机械塑炼:机械塑炼过程中,机械作用使大分子断裂,氧化作用对橡胶分子起化学降解作用②化学塑炼:加入化学增塑剂能加强氧化作用,促进橡胶分子断裂
温度影响:低温塑炼区,主要依靠机械力使分子链断裂,随着温度升高,生胶粘度下降,塑炼时受到的作用力较小,因而塑炼效果下降。相反,在高温塑炼区,虽然机械力左营下降,但由于热和氧的自动催化氧化破坏作用随着温度的升高而急剧增加,大大加快了橡胶大分子的氧化降解素的,塑炼效果也迅速增大
橡胶的混炼——目的/原理
目的:将各种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
原理:依靠塑炼机强烈的机械作用进行搅拌
塑料的塑化——目的/原理
——区别
目的:物料在温度和剪切力的作用下①熔融获得剪切混合②排除水等小分子,使个组分分散更加均匀③增大物料密度,提高可塑性
原理:通过物理作用均匀分散
传递模塑:是将热塑性压塑料或预压料片加入在压模上的加料室内,使其受热软化,然后再压力作用下,使融化的塑料通过加料室地底部的浇口和模具的流道进入加热的闭合模腔内,经过一定时间固化脱模得制品
预热温度/模温——目的/高低对成型工艺条件(模压压力和模压时间)的影响
预热温度:
目的:
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。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。
模温:一定温度范围内模温升高,物料流动性增大,充模顺利,交联固化速度增加,模压周期缩短,生产效率提高
熔体输送理论四种流动方式(正流,逆流,横流,漏流)
合成纤维的溶液纺丝方法可分和两种方法(干法纺丝,湿法纺丝)