聚合物成型加工及制品设计考点总结

第一章绪论

1.按照物理形态、用途和加工过程不同，聚合物材料分为五类：塑料，橡胶，合成纤维，

涂料，胶粘剂。

2.介绍热塑性塑料的成型方法，以及成型加工过程中影响产品质量和产量的因素是本课程

的主要研究内容。

3.热塑性塑料成型特点：热塑性塑料成型容易，生产效率高且经济。

4.热固性塑料成型特点：

优点：耐热性好、尺寸稳定性好、价廉等；

缺点：成型相对复杂，成型效率低等。

第二章与成型有关的性质

1.内在性质是材料的内因，是设计和生产制品时选材的主要依据。

2.材料能否成型加工的性质——工艺性、可加工性。

3.要成型合格的产品，选择合适的材料和合理的加工方法是前提。

4.内聚能：1mol凝聚体为克服分子间作用力汽化时所需要的能量ε

5.T

6.变形的可逆与否对成型有什么影响？

7.聚合物分子的结构特点：长柔

具有多重运动单元

8.由于高弹态下发生的变形是可回复的，因此，将制品迅速冷却到T g以下是确保制品形

状和尺寸稳定的关键。

9.因次稳定性：在环境条件变化时，塑料制品保持其形状及尺寸稳定的能力。

10.T f是聚合物一次成型的最低温度

11.为了保证塑料成型制品的因次稳定性，在制定工艺参数时应设法增大总变形量中（粘流）

变形的比例，而减小（高弹）变形的比例。可采取的措施有（提高）熔体温度，（降低）冷却速度。

12.可加工性包括可挤压性，可模塑性，可延伸性和可纺性

13.可挤压性是指塑料通过挤压作用变形时获得和保持此形状的能力。

14.塑料只有在熔体或浓溶液状态下才具有可挤压性。

15.聚合物只有在合适的粘度下才具有良好的可挤压性。

16.可挤压性的评价常用指标为熔体指数

17.熔体指数：也叫熔融指数（melt index(MI)（g/min).是指在ASTM（American Standard of

Testing Materials)和JIS(Japan Industrial Standard)规定的温度和压力下，从规定长度和直径的小孔中10min挤压出热塑性塑料的克数。

18.塑料的可模塑性是指塑料在温度、压力作用下产生变形并在模具中模制成型的能力。

19.具有可模塑性的材料可以通过注射、模压、传递模塑等方法制成各种形状的模塑制品。

20.螺线流动长度试验一般在恒定的剪切速率下进行

21.塑料的可延性是指非结晶或部分结晶塑料在一个或两个方向上受到压延或拉伸力作用

时产生变形的能力。 22.

可纺性是聚合物材料熔体通过成型制成细长而连续的固态纤维的能力。 23.

温度越高，高/粘比例越低？降温速率越大，即降温越快，高/粘形变比例越高？为什么？聚合物成型过程中考虑到制品的因次稳定性，总是希望高/粘比例越低越好，因此，在工艺上可以采用诸如升高熔体温度、降低冷却速率等措施达到这一目的。 24.

聚合物在T g -T f 区间内通过较大的外力和较长的作用时间产生的不可逆形变常称为“塑性形变”， 25. 内应力的检验在工厂中常采用溶剂浸泡法

26. 热扩散系数的定义p c ⋅=

ρλα

27. 由于聚合物熔体的粘度大，热对流速率也很小。

第三章 塑料成型中的物理和化学变化

1.

结晶、取向、降解、交联 2. 影响结晶的成型条件

模具温度（过冷度）（冷却速度） 通常在Ｔｇ～Ｔｍａｘ之间

塑化温度和时间

应力作用

3. 应力对结晶的影响

应力的大小和作用方式会明显改变聚合物的晶体结构和形态；

应力的存在会增大聚合物的结晶速度，并降低最大结晶速度温度T max ;

随着剪切或拉伸力的增大，聚合物的结晶度也增大；

压应力的存在会提高聚合物熔体的结晶温度。

4. 二次结晶：指发生在初晶结构不完善或是发生在初始结晶残留下的非晶区内的结晶现

象。

后结晶：在成型过程中未来得及结晶的区域在成型后发生的继续结晶过程

5. 结晶对制品力学性能的影响

强度＼模量＼硬度＼脆性

抗冲击强度＼蠕变量＼应力松弛＼断裂伸长率

6. 取向：聚合物的链段、分子链、结晶聚合物的晶片以及具有几何不对称性的纤维状填料，

在外力作用下做某种形式和某种程度的平行排列称为取向。

7. 发生取向后的材料呈现明显的各向异性。

8. 取向是一种热力学的非平衡态，

9. 取向的分类：

根据外力的作用方式不同，可将取向分为流动取向和拉伸取向。

根据取向的方式不同，取向可分为单轴取向和双轴取向（平面取向）。

根据取向过程中聚合物的温度分布和变化情况，取向可分为等温取向和非等温取向。

10. 在进行塑料制品和模具设计时应尽量避免在成型过程中流动取向的形成，

11. 属于热力学非平衡态的取向在条件合适时会自动发生解取向，从而造成制品形状和尺

寸的不稳定。较典型的表现就是沿取向方向（直向）的热收缩率大于垂直取向方向（横向）的热收缩率。

12.剪切应力具有促使聚合物分子取向的作用，是聚合物分子取向的动力；而另一方面取向

是一种热力学非平衡状态，在分子无规热运动的影响下会自动发生解取向，所以，分子热运动具有破坏取向的作用，而分子热运动的强弱取决于温度的高低。

13.制品中任一点最终的取向状态和结构都是剪切应力和温度这两个主要因素综合作用的

结果。

14.纤维状填料的取向在塑料制品的使用过程中，一般不会由于聚合物分子的热运动而发

生解取向，

15.影响流动取向的因素很多，在实际生产中，为减少和消除由流动取向给制品性能带来的

不利影响，常常采取以下措施：

1.采用较高的模具温度

2.采用较低的流速

3.采用较宽的流道

4.合理设计流动模式

5.对成型制品进行热处理

16.拉伸取向：是将用各种方法成型出的薄膜、片材等形式的中间产品，在Tg和Tm间的

温度范围内，沿着一个或两个相互垂直方向拉伸至原来长度的几倍，使其中的聚合物链段、分子链或微晶结构发生沿拉伸方向规整排列的过程。

17.因为粘流形变在发生时间上总是滞后于高弹形变。所以在拉伸取向时合理控制各种参

数，使总形变中粘流形变的比例较小，也就是说链段沿外力方向取向而造成的高弹形变占据主导地位，则拉伸取向后的制品取向程度较高。

18.基于以上讨论可以得出如下关于无定形聚合物拉伸取向的规律：

1 拉伸比（试样拉伸后的长度与原来长度之比）和拉伸速度相同的情况下，拉伸温度

越低（不低于玻璃化温度）取向程度越高；

2 在拉伸比．拉伸温度相同的情况下，拉伸速度越大，取向程度越高；

3 在拉伸速度和温度相同的情况下，拉伸比越大，取向程度越高；

4 在其他条件相同时，骤冷速率越大，制品的取向程度越高。——解释原因

19.拉伸取向不同于流动取向，它往往是为改善制品性能而特意在制品中造成各向异性，是

对制品进行的一种物理改性方法。

20.降解是指聚合物分子主链发生断裂引起聚合度降低，或在聚合度不变时，链发生分解的

过程。

21.实际的交联反应很难使交联度达到100%。

第四章塑料成型材料的配置

1.目前常见的塑料成型材料的存在形态有四种：粉料、粒料、溶液和分散体。

2.粉料和粒料在塑料制品的成型中应用较多，它们的区别不在组成，而在混合、塑化和细

分的程度不同。

3.塑料添加剂：增塑剂、稳定剂、填充剂（填料）、着色剂（色料）、润滑剂、阻燃剂、防

静电剂、其他添加剂。

4.分散混合：是指混合物中各组分发生诸如物料块崩溃而致尺寸变小等物理特性变化，以

及各组分向其它组分渗透后各组分均匀分布的过程。

5.在配制物料时常将在粉状固态聚合物中加入相当数量的液态助剂（如增塑剂）的物料称

为润性物料；反之，则称为非润性物料。