东华高分子材料成型原理答案
高分子材料成型加工(考试重点及部分习题答案)
高分子材料成型加工考试重点内容及部分习题答案第二章高分子材料学1、热固性塑料：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。
受热不熔融，达到一定温度分解破坏，不能反复加工。
在溶剂中不溶。
化学结构是由线型分子变为体型结构。
举例：PF、UF、MF2、热塑性塑料：受热软化、熔融、塑制成一定形状，冷却后固化成型。
再次受热，仍可软化、熔融，反复多次加工。
在溶剂中可溶。
化学结构是线型高分子。
举例：PE聚乙烯，PP聚丙烯，PVC聚氯乙烯。
3、通用塑料：是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。
4、工程塑料：具有较好的力学性能，拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m2，长期耐热温度超过100度的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀可作为结构材料。
举例：PA聚酰胺类、ABS、PET、PC5、缓冷：Tc=Tmax，结晶度提高，球晶大。
透明度不好，强度较大。
6、骤冷（淬火）：Tc<Tg，大分子来不及重排，结晶少，易产生应力。
结晶度小，透明度好，韧性好。
定义：是指熔融状态或半熔融状态的结晶性聚合物，在该温度下保持一段时间后，快速冷却使其来不及结晶，以改善制品的冲击性能。
7、中速冷：Tc>=Tg，有利晶核生成和晶体长大，性能好。
透明度一般，结晶度一般，强度一般。
8、二次结晶：是指一次结晶后，在一些残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内，继续结晶并逐步完善的过程。
9、后结晶：是指聚合物加工过程中一部分来不及结晶的区域，在成型后继续结晶的过程。
第三章添加剂1、添加剂的分类包括工艺性添加剂（如润滑剂）和功能性添加剂（除润滑剂之外的都是，如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂）2、稳定剂：防止或延缓高分子材料的老化，使其保持原有使用性能的添加剂。
针对热、氧、光三个引起高分子材料老化的主要因素，可将稳定剂分为热稳定剂、抗氧剂（防老剂）、光稳定剂。
热稳定剂是一类能防止高分子材料在成型加工或使用过程中因受热而发生降解或交联的添加剂。
《高分子材料成型加工》课后习题参考答案
绪论习题与思考题 (1)第一章习题与思考题 (3)第四章习题与思考题 (5)第五章习题与思考题 (6)第六章习题与思考题 (9)第七章习题与思考题 (15)第八章习题与思考题 (17)第九章习题与思考题 (20)第十章习题与思考题 (22)绪论习题与思考题2．分别区分“通用塑料”和“工程塑料”，“热塑性塑料”和“热固性塑料”，“简单组分高分子材料”和“复杂组分高分子材料”，并请各举2～3例。
答：通用塑料：一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。
通用塑料有：PE，PP，PVC，PS等；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、耐腐蚀等，可代替金属用作结构件的塑料。
工程塑料有：PA，PET，PBT，POM等；工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。
日本业界将它定义为“可以做为构造用及机械零件用的高性能塑料，耐热性在100℃以上，主要运用在工业上”。
热塑性塑料：加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。
聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚，氯化聚醚等都是热塑性塑料。
(热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动、冷却变硬的过程是物理变化；)热固性塑料：第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应一交链固化而变硬，这种变化是不可逆的，此后，再次加热时，已不能再变软流动了。
正是借助这种特性进行成型加工，利用第一次加热时的塑化流动，在压力下充满型腔，进而固化成为确定形状和尺寸的制品。
这种材料称为热固性塑料。
(热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的，固化后分子链之间形成化学键，成为三维的网状结构，不仅不能再熔触，在溶剂中也不能溶解。
)酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、不饱和聚酯、有机硅等塑料，都是热固性塑料。
高分子材料成形原理习题及答案
计算题1.PA-66原纤维支数为4500支，在不断增加负荷的作用下，当负荷为8克时，纤维被拉断。
试求：a)旦数D b)特数Tex c)绝对强力P d)相对强度PDPT e)断裂长度LP f)强度极限σ（ρ=1.14）2.某腈纶厂生产的产品经测量其含湿率为2.5%。
a)试折合为回潮率为多少？b)若知回潮率为2%，那么该纤维的每1000公斤的标准重量是多少？3.已知某纤维厂生产PET长丝，规格为128支/3L根，试求a)该长丝的旦数，50米卷重（1）单根纤维的旦数（2）单根纤维的断面直径是多少？（PET：ρ=1.38）4.PET的纺丝温度为286℃，计量泵规格为0.6cm3/r，转速为15r/min，喷丝板孔径为0.3mm，孔数为20孔，孔长为0.5mm，已知η0＝210Pa.s，试求流经每孔的yw和压力降Δp。
若为非牛顿流体，非牛顿指数n＝0.78，η＝140 Pa.s时，其yw和Δp又为多少？5.聚丙烯腈的硫氰酸钠浓水溶液，已知其20℃时的零切粘度为40Pa.S，非牛顿指数为0.43，临界剪切速率为150S－1，粘流活化能为38KJ/mol，问：（1）20℃时，把剪切速率提高到3×104S-1，其表观粘度为多少？（2）把该溶液提高到60℃时其零切粘度为多少？6.涤纶纺丝工艺中所用工艺参数为：纺丝温度280℃，吹风温度30℃，纺丝线上固化点温度80℃,熔体密度ρ=1.20×10-3g/cm3 ,熔体比热容容1.88kJ/kg℃，卷绕丝密度1.38 g/cm3，空气导热系数2.6×10-4J/cm.s.℃,泵供量365g/min，空气运动粘度1.6×10-5m2/s,卷绕速度1000m/min，喷丝板规格Ø0.25mm×400孔，L/D=2，求：（1）纺丝线固化点前的平均直径；（2）纺丝线固化点前的平均速度；（3）纺丝线固化点前的平均给热系数；（4）固化时间。
高分子成型加工参考答案
高分子成型加工参考答案高分子成型加工参考答案高分子材料是一类重要的工程材料，广泛应用于汽车、电子、航空航天等领域。
而高分子成型加工是将高分子材料加工成所需形状和尺寸的过程。
本文将从高分子成型加工的基本原理、常见加工方法以及材料选择等方面进行探讨。
一、高分子成型加工的基本原理高分子成型加工的基本原理是通过加热和施加压力使高分子材料发生形状变化，从而得到所需的产品。
在加热过程中，高分子材料会变得柔软，使得其可以被塑性变形。
而施加的压力则能够使高分子材料充分填充模具，并保持所需的形状和尺寸。
通过控制加热温度、压力和时间等参数，可以实现高分子材料的精确成型。
二、常见的高分子成型加工方法1. 注塑成型注塑成型是一种常见的高分子成型加工方法，适用于制造各种塑料制品。
该方法通过将高分子材料加热熔化后注入模具中，并施加压力使其冷却固化，最终得到所需的产品。
注塑成型具有生产效率高、成本低等优点，广泛应用于塑料制品的生产。
2. 挤出成型挤出成型是将高分子材料加热熔化后通过挤出机将其挤出成型的方法。
挤出机将高分子材料推进至模具中，并施加压力使其冷却固化，形成所需的产品。
挤出成型适用于制造管道、板材等形状较为简单的产品。
3. 压缩成型压缩成型是将高分子材料加热至熔点后放入模具中，并施加压力使其冷却固化的方法。
压缩成型适用于制造复杂形状的产品，如电子元件、汽车零部件等。
该方法可以实现高分子材料的高精度成型。
4. 发泡成型发泡成型是在高分子材料中加入发泡剂，并通过加热使其发生膨胀，形成孔隙结构的方法。
发泡成型可以降低材料的密度，并提高其吸音、隔热等性能。
该方法广泛应用于制造座椅、隔热材料等产品。
三、高分子成型加工中的材料选择在高分子成型加工中，材料选择是非常重要的一环。
不同的高分子材料具有不同的性能和加工特性，因此需要根据产品的要求选择合适的材料。
常见的高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。
根据产品的要求，可以选择具有耐热、耐腐蚀、机械强度高等性能的材料。
东华大学高分子材料成型原理复习材料
东华大学高分子材料成型原理复习材料1-1.通用高分子材料主要有那几大类？答：纤维、塑料、橡胶、胶黏剂、涂料1-2. 高分子材料加工和高分子合成有什么区别？答：“高分子材料加工”的定义是“操作高分子材料或系统以扩大其用途的工程”。
它是通过多种工艺将聚合物原材料转化为特定产品的过程。
高分子材料加工的产品与原材料在物理上不同，但化学成分基本相同；聚合物合成是指通过一定的方式，从各种气体、液体和固体原料中获得与原料化学性质不同的聚合物材料。
1-3.高性能纤维有哪些？答：低热稳定性、高强度纤维：UHMWPE、PVA、高热稳定性、高强度纤维（200-300℃）：对位芳纶纤维、芳香族聚酯、杂环聚合物纤维、高热稳定性、耐热纤维(≤ 350℃：间位芳纶纤维、聚酰亚胺纤维、酚醛纤维、碳纤维、高热稳定性、无机纤维：碳化硅纤维、玻璃纤维、氧化铝纤维1-4经过加工过程，高分子材料在物理上处于和原材料相同的状态。
（×）1-5道选择题高强高模聚乙烯纤维材料和lyocell纤维材料分别属于③。
①生态高分子材料和智能高分子材料②智能高分子材料和功能高分子材料③ 高性能高分子材料与生态高分子材料④ 功能高分子材料与高性能高分子材料为什么纤维素材料的加工不能采用先熔融再成型的方法?纤维素大分子含有大量的-OH基团。
由于氢键的作用，大分子之间的作用力很大，这将导致较大的熔融焓△ H另一方面，纤维素大分子中有一个环状结构，这使得分子链更加刚性，这将导致更小的熔融熵变△ s、由于这两个原因，熔融纤维素的温度（=△ H/△ s）会变得更高，纤维素的分解温度相对较低。
因此，当将纤维素加热到一定温度时，会出现纤维素在熔融前分解的现象。
因此，纤维材料的加工不能采用熔融成型的方法。
请阐述选择聚合物溶剂的几种实用方法及其适用范围1.溶剂可根据极性相似定律进行初步选择，即极性聚合物易溶于极性溶剂，非极性聚合物易溶于非极性或弱极性溶剂。
2.可根据溶度参数理论，按照溶剂与聚合物的内聚能密度或溶度参数应尽可能接近的规则来选择溶剂。
东华大学《高分子物理》简答题题库
高分子物理二、高聚物粘性流动有哪些特点？影响粘流温度T f的主要因素是什么？（8分）答：粘性流动的特点：1.高分子流动是通过链段的位移运动来完成的；2. 高分子流动不符合牛顿流体的流动规律；3. 高分子流动时伴有高弹形变。
影响T f的主要因素：1. 分子链越柔顺，粘流温度越低；而分子链越刚性，粘流温度越高。
2. 分子间作用力大，则粘流温度高。
3. 分子量愈大，愈不易进行位移运动，Tf越高。
4. 粘流温度与外力大小和外力作用的时间增大，Tf下降。
三、画出牛顿流体、切力变稀流体、切力变稠流体、宾汉流体的流动曲线，写出相应的流动方程。
（8分）答：牛顿流体η为常数切力变稀流体n < 1切力变稠流体n >1宾汉流体σy为屈服应力四、结晶聚合物为何会出现熔限？熔限与结晶形成温度的关系如何？答：1.结晶聚合物出现熔限，即熔融时出现的边熔融边升温的现象是由于结晶聚合物中含有完善程度不同的晶体之故。
聚合物的结晶过程中，随着温度降低，熔体粘度迅速增加，分子链的活动性减小，在砌入晶格时来不及作充分的位置调整，而使形成的晶体停留在不同的阶段上。
在熔融过程中，则比较不完善的晶体将在较低的温度下熔融，较完善的晶体需在较高的温度下才能熔融，从而在通常的升温速度下，呈现一个较宽的熔融温度范围。
2. 低温下结晶的聚合物其熔限范围较宽，在较高温度下结晶的聚合物熔限范围较窄。
五、测定聚合物分子量有哪些主要的方法？分别测定的是什么分子量？除了分子量外还能得到哪些物理量？聚合物分子量的大小对材料的加工性能和力学性能有何影响？（10分）答：端基分析法和渗透压测定的是数均分子量，光散射测定的是重均分子量，粘度法测定的是粘均分子量。
分子量太低，材料的机械强度和韧性都很差，没有应用价值；分子量太高，熔体粘度增加，给加工成型造成困难。
七、解释下列现象（6分）：1. 尼龙6（PA6）室温下可溶于浓硫酸，而等规聚丙烯却要在130℃左右才能溶于十氢萘。
高分子成型工艺课后答案
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高分子成型工艺课后答案
ⅵ. 拖动流动：管道结构中的一部分能以一定速 度和规律相对于其它部分进行运动，粘滞性很大 的高聚物液体能随管道的运动部分移动，所以称 为拖动流动。
ⅴ. 收敛流动：当高聚物液体沿流动方向在截面 尺寸变小的管道中流动时或粘弹性液体从管道中 流出时，液体中各部分流线不再保持相互平行关 系的流动称为收敛流动。
非牛顿流体的表观黏度与τ和 有关，定温下不是一个常 数。
ⅲ. 牛顿流体流动时发生的应变具有不可逆性，为永久形 变，属黏性行为；
非牛顿流体流动时发生的应变是弹性和黏性的综合，流 动中发生的形变包括可逆形变和不可逆形变。
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高分子成型工艺课后答案
7．解释:宾汉液体、触变性液体、震凝性液体、拖动流 动、收敛流动、拉伸流动
表面速度等于零）；
ⅳ. 液体的粘度不随时间而变化，并 在沿管道流动的全过程中其他性质也不发生变化。
（2） 任意半径处的流动速度
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高分子成型工艺课后答案
第二章 成型物料的配制
习题课讲稿及参考答案
1．聚氯乙烯的增塑剂主要有哪几类？各有什 么特点？各举出一些例子？
（1）主要存在问题
ⅰ. 特点不够完善； ⅱ. 例子不准确，如二异丁酯、符号、磷 酸三-二甲苯酯、（环氧）硬脂酸酯、脂和酯 等；
对具有假塑性行为的高聚物溶液或分散体系来说，增大 剪切应力或剪切速率会迫使已渗入高聚物大分子线团或粒子 内部的低分子物质（溶剂）从原来稳定体系中分离出来，从 而导致体系的破坏，并使无规线团或粒子的尺寸缩小，因此 液体的表观黏度减小。
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材料成型原理课后答案
材料成型原理课后答案材料成型原理是指通过一定的方法和工艺，将原料加工成所需形状的工程材料的过程。
在工程实践中，材料成型原理是非常重要的，因为它直接影响着材料的性能和质量。
下面是一些关于材料成型原理的课后答案，希望能够帮助大家更好地理解这一知识点。
1. 请简要说明材料成型原理的基本概念。
材料成型原理是指利用一定的方法和工艺，将原料加工成所需形状的工程材料的过程。
这个过程包括了原料的选择、加工工艺的设计、成型设备的选择等多个方面，是一个复杂的系统工程。
2. 什么是材料的塑性变形？请举例说明。
材料的塑性变形是指在一定条件下，材料可以经受外力作用而发生形状和尺寸的变化，而且在去除外力后，能够保持变形的一种性质。
例如金属材料在加工过程中经受压力而产生的变形，就是一种塑性变形。
3. 请简要说明材料的成型工艺对材料性能的影响。
材料的成型工艺对材料性能有着直接的影响。
不同的成型工艺会对材料的组织结构、晶粒大小、内部应力等产生影响，从而影响材料的硬度、强度、韧性等性能。
4. 请简要说明材料成型原理在工程实践中的应用。
材料成型原理在工程实践中有着广泛的应用。
例如在汽车制造中，各种金属材料需要经过成型工艺才能制成车身和零部件；在航空航天领域，各种复杂的零部件需要通过成型工艺才能完成加工。
5. 请简要说明材料成型原理的发展趋势。
随着科学技术的不断发展，材料成型原理也在不断地发展和完善。
未来，随着新材料、新工艺的不断涌现，材料成型原理将更加注重对材料性能的精细调控，以及对环境的友好性。
以上就是关于材料成型原理的一些课后答案，希望能够帮助大家更好地理解和掌握这一知识点。
材料成型原理是工程材料学中的重要内容，对于工程实践具有重要的指导意义。
希望大家能够在学习和工作中充分应用这一知识，不断提高自己的专业水平。
(完整版)高分子材料成型加工课后习题答案
1、什么是“非分散混合”，什么是“分散混合”，两者各主要通过何种物料运动和混合操作来实现？答：①非分散混合在混合中仅增加离子在混合物中空间分布均匀性而不减小粒子初始尺寸的过程称为非分散混合或简单混合。
这种混合的运动基本形式是通过对流来实现的，可以通过包括塞形流动和不需要物料连续变形的简单体积排列和置换来达到。
②分散混合是指在混合过程中发生粒子尺寸减小到极限值，同时增加相界面和提高混合物组分均匀性的混合过程。
分散混合主要是靠剪切应力和拉伸应力作用实现的。
分散混合的目的是把少数组分的固体颗粒和液相滴分散开来，成为最终粒子或允许的更小颗粒或滴，并均匀地分散到多组分中，这就涉及少组分在变形粘性流体中的破裂为题，这是靠强迫混合物通过窄间隙而形成的高剪切区来完成的。
2、在热固性塑料模压成型中，提高压力应相应地降低还是升高模压压力才对模压成型工艺有利？为什么？答：在一定温度范围内，模温升高，物料流动性提高，模压压力可降低，但模温提高也会使塑料的交联反应速率加速，从而导致熔融物料的粘度迅速增高，反而需要更高的模压压力。
3、热固性塑料模压成型中物料的预热温度对模压压力有何影响？为什么？答：对塑料进行预热可以提高流动性，降低模压压力，但如果预热温度过高或预热时间过长会使塑料在预热过程中有部分固化，会抵消预热增大流动性效果，模压是需更高的压力来保证物料充满型腔。
1、什么是聚合物的结晶取向？它们有何不同？研究结晶和取向对高分子材料加工有何实际影响？答：结晶是聚合物分子在三维空间呈周期性重复排列的过程，而取向是取向单元在外力作用下择优排列的过程，取向单元可以是：基团、链段、分子链、晶粒、晶片或变形的球晶等。
结晶是材料自身的性质，只发生在分子、原子、离子这些基础的单元上，取向的产生是外力作用的结果，取向单元也更多样。
结晶可以影响材料的拉伸强度、弹性模量、冲击强度、耐热性、耐候性、吸水性、透明性、透气性、成型收缩性等物性。
取向后的聚合物，在取向方向和垂直于取向方向上性能差异特别显著。
高分子材料成型加工习题参考答案
高分子材料成型加工习题参考答案(1~5章)绪论1、高分子材料可应用于哪些方面? 有哪些特点, 答:高分子材料可应用于如下各个方面:结构材料:机械零部件、机电壳体、轴承……电器材料:电缆、绝缘版、电器零件、家用电器、通讯器材…… 建筑材料:贴面板、地贴、塑料门窗、上下水管…… 包装材料:各种瓶罐、桶、塑料袋、薄膜、绳、带、泡沫塑料…… 日用制品:家具、餐具、玩具、文具、办公用品、体育用品及器材……交通运输:道路交通设施、车辆、船舶部件……医疗器械:医疗器具、药品包装、医药附件、人造器官…… 航天航空:飞机、火箭、飞船、卫星零部件……军用器械:武器装备、军事淹体、防护器材…… 交通运输:道路交通设施、车辆、船舶部件……医疗器械:医疗器具、药品包装、医药附件、人造器官…… 航天航空:飞机、火箭、飞船、卫星零部件……军用器械:武器装备、军事淹体、防护器材…… 化纤类:布、线、服装、……高分子材料具有如下特点: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2、塑料制品生产的完整工序有哪五步组成,答:成型加工完整工序共五个1.成型前准备:原料准备:筛选，干燥，配制，混合 ?2.成型:赋预聚合物一定型样 ?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。
?说明:a 并不是所有制品的加工都要完整地完成此5个工序b 五个次序不能颠倒3、学习本课程的重点是什么,答:本课程的重点是:高分子材料方面:应掌握高分子材料定义，高分子材料工程特征，高分子材料及其制品的制备方法，高分子材料的组成，添加剂的作用、机理、品种及其选择，高分子材料配方设计原则，配方分析，影响高分子材料性能的化学因素和物理因素。
成型加工方面:应掌握高分子材料制品各种成型方法，成型加工过程，成型工艺特点，成型工艺的适应性，成型工艺流程，成型设备结构及作用原理，成型工艺条件及其控制，成型工艺在橡胶、塑料、纤维加工中的共性和特殊性。
材料成型原理课后答案
材料成型原理课后答案材料成型原理是指在材料加工过程中，通过施加外力或温度等条件，使材料发生形状、结构或性能的改变，从而达到所需形状和性能的加工过程。
在工程实践中，材料成型原理是非常重要的，它涉及到材料的加工工艺、成型设备、成型模具等方面的知识。
下面我们来看一下材料成型原理课后答案。
首先，材料成型原理的基本原理是什么？材料成型原理的基本原理是利用外力或温度等条件，使材料发生形状、结构或性能的改变，从而达到所需形状和性能的加工过程。
在材料成型过程中，通常会施加挤压力、拉伸力、压缩力等外力，或者通过加热、冷却等温度条件，来改变材料的形状和性能。
其次，材料成型原理的主要分类有哪些？根据加工方式的不同，材料成型原理可以分为塑性成型和非塑性成型两大类。
塑性成型是指在加工过程中，材料会发生塑性变形，通常包括挤压、拉伸、冲压、锻造等工艺。
非塑性成型则是指在加工过程中，材料不会发生塑性变形，通常包括切割、焊接、涂覆等工艺。
再次，材料成型原理的影响因素有哪些？材料成型过程受到多种因素的影响，包括材料的性能、成型设备、成型模具、加工工艺等。
其中，材料的性能是影响成型质量的关键因素，包括材料的塑性、韧性、硬度等性能。
成型设备和成型模具的设计也会直接影响成型的效果，加工工艺的选择和控制也是影响成型质量的重要因素。
最后，材料成型原理的发展趋势是什么？随着科学技术的不断进步，材料成型原理也在不断发展。
未来，材料成型技术将更加注重节能环保、智能化、精准化和柔性化，同时也会更加注重材料的功能性和多功能性。
同时，材料成型原理也将更加注重与其他工艺的集成和协同，实现材料加工的高效、低成本和高质量。
综上所述，材料成型原理是材料加工中的重要理论基础，它涉及到材料的加工工艺、成型设备、成型模具等方面的知识。
在学习和掌握材料成型原理的过程中，我们需要深入理解其基本原理、主要分类、影响因素和发展趋势，从而更好地应用于工程实践中，为材料加工提供更好的技术支持。
《高分子材料成型加工》课后部分习题参考答案
2．分别区分“通用塑料”和“工程塑料”，“热塑性塑料”和“热固性塑料”，“简单组分高分子材料”和“复杂组分高分子材料”，并请各举2～3例。
答：通用塑料：一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。
通用塑料有：PE，PP，PVC，PS等；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、耐腐蚀等，可代替金属用作结构件的塑料。
工程塑料有：PA，PET，PBT，POM等；工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。
日本业界将它定义为“可以做为构造用及机械零件用的高性能塑料，耐热性在100℃以上，主要运用在工业上”。
热塑性塑料：加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。
聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚，氯化聚醚等都是热塑性塑料。
(热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动、冷却变硬的过程是物理变化；) 热固性塑料：第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应一交链固化而变硬，这种变化是不可逆的，此后，再次加热时，已不能再变软流动了。
正是借助这种特性进行成型加工，利用第一次加热时的塑化流动，在压力下充满型腔，进而固化成为确定形状和尺寸的制品。
这种材料称为热固性塑料。
(热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的，固化后分子链之间形成化学键，成为三维的网状结构，不仅不能再熔触，在溶剂中也不能溶解。
)酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、不饱和聚酯、有机硅等塑料，都是热固性塑料。
简单组分高分子材料：主要由高聚物组成(含量很高，可达95%以上)，加入少量(或不加入)抗氧剂、润滑剂、着色剂等添加剂。
如：PE、PP、PTFE。
复杂组分高分子材料：复杂组分塑料则是由合成树脂与多种起不同作用的配合剂组成，如填充剂、增塑剂、稳定剂等组成。
东华大学高分子材料成型原理-第五章-化学纤维成型加工原理
有的形变能力。
伸至断裂时外力所做的功。
大小可由应力应变曲线下的面积求得：
������������
=
������ ������������∙������
(N/tex)
������������为线密度（tex），L 为试样长度（mm）
6、决定最大丝条长度������∗的断裂机理 （1）内聚破坏机理：对于粘弹性流体的拉伸流
是否出现“溶体破裂”取决于纺丝流体的弹
性性质（������）及其在喷丝孔道中的流动状态������̇ 。
○1 提高纺丝细流温度⇒ ������ ↓；
○2 减小泵供量⇒ ������̇ ↓。
区域，因此是纺丝成型过程最重要的区域。 其中：IIa 区是拉伸流动的主要区域，对纤维的均
匀性影响较大； IIb 区是纤维结构形成的主要区域。 （3） III 区：固化丝条运动区：丝条已经固化， 无明显流动；纤维的初生结构在此继续形成。 2、 熔体纺丝线上的力平衡 （1） 距离喷丝头 X 处的力平衡方程式：
（3）
推导表面摩擦系数：������������
=
∆������������������������ ������������������������������∙������������������∙∆������
取纺丝线固化区������1处与������2处，则：
东华大学材料科学与工程学院 2011 级 程扬 整理 chengyang1128@
（2） 两个重要结论：
○1 只有横向吹风（������������ = 0，������������ ≠ 0）时的传热系
数是只有纵向吹风（������������ ≠ 0，������������ = 0）时的
高分子课后习题答案
拖拽流动：在具有部分动件的流道中的流动。＜受力：拉伸力、剪切力〉，如在挤岀机螺槽中的聚合物流动以及线缆包覆物生产口模中。
2.
么？
答：牛顿流体在圆管中流动特征：
剪切应力：管壁处剪切应力最大,中心处为零；剪切应力在液体中的分布与半径 成正比，并呈直线关系。
2
答：(1)根据聚合物粘度的温敬特性，当聚合物处于粘流温度以上不宽的温
ln — lnW册Anded。公式：选择尽可能打
当温度包括从玻璃化温度到熔
点这样打的温度范围时，用W丄.F方程:
logm=log77°3wo应於1细2涵1下载支持.
C?2+(T_Tg)
计算温度T时的年度选择加工条件。
（2）根据切敬特性，加工过程中，通过调整敏感参数来实现对粘度的有效控制。 对于粘度对剪切速率敏感的一类聚合物，通过调整熔体剪切速率（或剪切力）来 改变熔体粘度。
（3）在Tg-Tf温度范围对成型制品进行热处理，可以缩短大分子形变的松弛时 间，加速结晶聚合物的结晶速度，使制品的形状能加快的稳定下来。
2
答：同：都是不可逆变形。
异：（1）温度区间不同，塑性形变温度区间为Tg-Tf；粘性形变温度区间为Tf以上。
（2）作用力和时间不同，塑性形变需较大外力和较长时间；粘性形变要 很小的外力和瞬时。
3
答：影响聚合物流变形为的主要因素有应力、应变速率、温度、压力和分子参数 和结构、相对分子质量及其分布、添加剂……等。
温度对粘度的Βιβλιοθήκη 响一般来讲，Tt,链段活动能力T,自由体积T,分子间相互作用I ,聚合物 熔体mJ,流动性增大。
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;。
东华大学高分子材料成型原理-第三章-混合
第三章混合1、混合的定义混合是一种趋向于混合物均匀性的操作；是一种在整个系统的全部体积内，各组分在基本单元没有本质变化的情况下的细化和分布的过程。
2、聚合物共混和添加改性的目的（1）改善聚合物的加工性能；（2）改进制品的使用性能；（3）降低成本。
3、分类（1）混合{按物料不同{固−固混合固−液混合液−液混合按混合形式不同{分散混合非分散混合分散混合：发生在固—液和液—液之间，它是减小分散相粒子尺寸，同时提高组分均匀性的过程；非分散混合：通过少组分的重复排列，以增加少组分在聚合物空间中的均匀性，而不减小分散相粒子尺寸的过程。
（2）○1非分散混合{分布性混合{无规分布混合有序分布混合层流混合{流变均匀层流混合流变非均匀层流混合【注意】分布性混合：适用于固-固、固-液、液-液混合；层流混合：适用于液-液混合。
○2分散混合：适用于固-液、液-液混合。
【说明】分散混合与非分散混合的比较：（1）使用范围不同：非分散混合适用于固-固混合，而分散混合不适用；（2）分散相粒子的变化不同：分散混合：分散相粒子的尺寸改变，位置也改变；非分散混合：分散相粒子尺寸不变，位置改变。
4、混合机理（1）三种基本运动形式（I）分子扩散（II）涡旋扩散}气体、低粘度液体（III）体积扩散（对流混合）：在聚合物加工中占支配地位混合机理：○1体积对流混合：物料不变形○2层流对流混合：物料变形【说明】由于聚合物熔体粘度较高，因此只能产生层流对流混合。
5、混合过程发生的主要作用（1）剪切：剪切力越大，混合越好；（2）分流、合并和置换；（3）挤压（压缩）；（4）拉伸；（5）聚集：不利于混合。
6、添加剂的改性机理（1）物理作用：添加剂可单独发挥作用；（2）化学作用：添加剂不能单独发挥作用，必须与树脂一起发生某种化学反应才可发挥改性作用。
7、添加剂之间的相互作用协同作用、对抗作用、加和作用8、添加剂与聚合物之间的关系（1）大多数添加剂与聚合物之间的相容性不好。
高分子材料成型加工原理》期末考试基本答案
注：将答案填入上表格一、单项选择题（共10 题，每题 5 分，共50 分）1．在下列四种塑料中，表观黏度对温度最敏感的塑料是（C ）。
A．PP B．PE C．PC D．POE（聚烯烃弹性体）2．二次成型只适用于（C）的热塑性聚合物。
A．Tg 或Tm 比室温低得多B．Tg 或Tm 与室温相近C．Tg 或Tm 比室温高得多D．所有3．注塑机螺杆长径比加大后主要优点是（D ）。
A．塑化效果好B．混炼效果好C．生产能力高4．熔体指数可用于表征聚合物加工性质中的（C）。
A．可延性B．可纺性C．可挤压性5．聚烯烃不需要添加的助剂是（D ）。
A．抗氧剂B．润滑剂C．填料D．增塑剂6．注塑模具注不满熔料，在注塑机上的原因不可能是（A）。
A．料筒中剩料过多B．制件超过机器最大注塑量C．料筒中加料不足D．喷嘴堵塞7．表观粘度随着剪切速率增加而下降的这一类熔体为（A）流体。
A．假塑性B．膨胀性C．牛顿性D．宾汉8．热固性塑料在加工过程中的流动性随温度增加而（C ）。
A．增加B．减小C．先增加后减小D．不确定9．注射模具的浇注系统不包括（B ）。
A．主流道B．排气孔C．浇口D．分流道10．通用螺杆挤出机的排气口一般不设置在（A ）。
第 1 页共 2 页D．以上全是D．可模塑性A．均化段B．压缩段C．加料段D．均可设置二、不定项选择题（共10 题，每题 5 分，共50 分，错选零分，不全 2 分）11．聚合物在一次成型过程中的主要形变包括（AC ）。
A．高弹形变B．普弹形变C．黏性形变D. 延性形变12．聚合物在挤出机螺槽中的流动主要有（AD ）。
A．拖曳流动B．收敛流动C．拉伸流动D．压力流动13．下列哪些方法可以降低聚合物在加工过程中出现的端末效应？（ABCD ）A．增加管道长径比B．升高熔体温度C．增加入口处的收敛角D．增加管道长度14．在管材挤出过程中造成熔体不稳定流动的原因是（ABCD ）。
A．熔融大分子链在流动过程中逐渐松弛，释放弹性能B．熔体在流动过程中受到的剪切力不均匀C．在挤出过程中螺杆剪切速率过快，超过熔体大分子链的松弛响应时间D．由于润滑剂的析出导致熔体在口模管壁上产生严重的滑移现象15．影响聚丙烯在注射成型过程中的结晶因素包括（ACD ）。
材料成型原理课后题答案
第三章:8：实际金属液态合金结构与理想纯金属液态结构有何不同?答：纯金属的液态结构是由原子集团、游离原子、空穴或裂纹组成的，是近程有序的.液态中存在着很大的能量起伏。
而实际金属中存在大量的杂质原子，形成夹杂物,除了存在结构起伏和能量起伏外还存在浓度起伏。
12：简述液态金属的表面张力的实质及其影响因数。
答:①实质:表面张力是表面能的物理表现，是是由原子间的作用力及其在表面和内部间排列状态的差别引起的。
②影响因数：熔点、温度和溶质元素。
13：简述界面现象对液态成形过程的影响。
答：表面张力会产生一个附加压力，当固液相互润湿时,附加压力有助于液体的充填。
液态成形所用的铸型或涂料材料与液态合金应是不润湿的，使铸件的表面得以光洁。
凝固后期,表面张力对铸件凝固过程的补索状况，及是否出现热裂缺陷有重大影响.15：简述过冷度与液态金属凝固的关系.答:过冷度就是凝固的驱动力，过冷度越大，凝固的驱动力也越大；过冷度为零时，驱动力不存在。
液态金属不会在没有过冷度的情况下凝固.16:用动力学理论阐述液态金属完成凝固的过程。
答：高能态的液态原子变成低能态的固态原子,必须越过高能态的界面,界面具有界面能.生核或晶粒的长大是液态原子不断地向固体晶粒堆积的过程，是固液界面不断向前推进的过程。
只有液态金属中那些具有高能态的原子才能越过更高能态的界面成为固体中的原子，从而完成凝固过程.17：简述异质形核与均质形核的区别。
答：①均质形核是依靠液态金属内部自身的结构自发形核，异质形核是依靠外来夹杂物所提供的异质界面非自发的形核。
②异质形核与固体杂质接触，减少了表面自由能的增加。
③异质形核形核功小，形核所需的结构起伏和能量起伏就小,形核容易，所需过冷度小。
18：什么条件下晶体以平面的方式生长？什么条件下晶体以树枝晶方式生长？答:①平面方式长大:固液界面前方的液体正温度梯度分布，固液界面前方的过冷区域及过冷度极小,晶体生长时凝固潜热析出的方向与晶体的生长方向相反.②树枝晶方式生长:固液界面前方的液体负温度梯度分布，固液界面前方的过冷区域较大，且距离固液界面越远过冷度越大，晶体生长时凝固潜热析出的方向与晶体生长的方向相同。
高分子材料成型原理沈新元简答题答案1
高分子材料成型原理沈新元简答题答案1简答题1.比较熔融纺丝、湿法纺丝和干法纺丝的异同点。
（1）相同点：（2）不同点：与熔纺不同，湿法成形过程中除有传热外，传质十分突出，有时还伴有化学反应.。
在干纺中，力学因素和传热因素的作用是次要的，纺丝线和周围介质之间的传质强度以及各种浓度所控制的转变起主要作用。
.（3）机理差别：由于湿纺初生纤维含有大量的凝固浴液而溶胀，大分子具有很大的活动性，因此湿纺初生纤维的超分子结构接近于热力学平衡状态，而其形态结构却对纺丝工艺极为敏感.干法纺丝：将聚合物溶于挥发性溶剂中，通过喷丝孔喷出细流，在热空气中形成纤维的纺丝方法.2.列举六种可观察到聚合物流体弹性的现象。
（1）流体的弹性回缩（2）聚合物流体的蠕变松弛（3）孔口胀大效应（4）爬杆效应（5）剩余压力现象（6）孔道的虚构长度（7）无管虹吸现象3.用聚合物、溶剂、凝固剂三元相图说明湿纺、干纺和冻胶纺的相分离过程。
●当夹角θ＝0时，SD沿S－P线向S靠近，相应的通量比JS/JN ＝－∞，即纺丝原液不断地被纯溶剂所稀释。
●当θ＝π时，SD向P靠近，通量比JS/JN＝∞，相当于干法纺丝，即纺丝原液中的溶剂不断蒸发，使原液中聚合物浓度不断上升，直至完全凝固。
①区: －∞≤JS/JN ≤u* (第一临界切线)。
沿纺丝线组成变化路径,聚合物浓度下降(即溶剂扩散速度小于凝固剂的扩散速度)无相分离，不固化。
②区: u*< JS/JN ≤1 (上限，即溶剂与凝固剂的扩散速度相等)。
沿纺丝线途径聚合物含量下降(凝固剂浓度增加) 有相分离，固化。
③区: 1< JS/JN ≤u** (第二临界切线)沿纺丝线途径聚合物浓度增加，有相分离，固化。
通常的湿法纺丝以③区为多。
④区: u**< JS/JN ≤∞(上限为干法纺丝)聚合物含量增加，无相分离，固化，形成致密而均匀的结构4.在橡胶的塑炼过程中，机械力、氧和温度是如何影响塑炼效果的？5.胶接理论主要有哪几种，胶接接头的强度主要取决于哪几种界面结合力？（1）胶接的吸附理论（2）胶接的扩散理论（3）胶接的静电理论（4）胶接的机械连接理论（5）胶接的化学键理论(6)弱边界层（1）胶黏剂本身的内聚强度（2）粘结剂与被粘物之间的粘附力，包括化学键力，分子间作用力，界面静电引力及机械嵌合力。
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东华大学高分子材料成形原理一.（试题得分18分）判断题（用“√”表示正确，用“×”表示不正确）1．共混体系具有"互锁"形态时,其粘度随着共混比增大而通过一个极小值.2．纺丝细流的毛细断裂机理是基于强度理论。
3．一般熔纺实验数据表明，卷绕丝的取向度主要是拉伸流动取向的贡献。
4．湿法纺丝采用零拉伸时，其纺丝线上的膨化区消失。
5．定张力热定型的实质是在纤维长度不变的情况下，让高弹形变转化成塑性变形。
6．一次成型是利用塑料的塑性变形而成型，二次成型是利用塑料的推迟变形而成型，即是在塑料处于弹性状态条件下进行的。
7. 注塑机的螺杆形式和结构与挤出机的螺杆完全相同。
8．天然橡胶的化学结构是顺式聚异戊二烯。
9．压延效应就是压延后的胶片容易出现一种纵横方向物理机械性能的差异，即在纵方向的抗张强度小、伸长率大、收缩率小，而在横方向的抗张强度大、伸长率小、收缩率大。
产生这种现象的原因，主要是橡胶分子链及针状或片状的填料粒子，经压延后产生取向排列的结果。
二.（试题得分16分）选择题1.对于切力变稀的纺丝流体,____A. η0 <ηa<η∞B.ηa<η0且ηa<η∞C. η∞<ηa<η0D.ηa>η0且ηa>η∞2.“溶解度参数相近原则”适用于估计（）的互溶性。
A.非极性高聚物与极性溶剂B. 非极性高聚物与非极性溶剂C.极性高聚物与极性溶剂D. 极性高聚物与非极性溶剂3．在同样的结晶条件下，下列成纤高聚物中，（）的结晶速度最高。
A.PETB.PA6C.PA66D.等规PP4. 溶剂的扩散系数 DS和凝固剂的扩散系数 DN随凝固浴中溶剂含量的增加而（）。
A. 增大B. 减小C. 有极小值D. 有极大值5．干法纺丝线上，在喷丝孔出口处，除去溶剂的机理以（）为主。
A. 纺丝线内部的扩散B. 闪蒸C. 对流传质D. 纺丝线内部的扩散和对流传质6．拉伸过程中晶区取向因数fc与非晶区取向因素fa的大小通常为（）。
A. fc>faB. fa>fcC.开始时fc>fa，然后fa>fcD.开始时 fa>fc，然后fc>fa7. 二次成型只适用于（）的热塑性聚合物A. Tg或Tm比室温低得多B. Tg或Tm与室温相近C. Tg或Tm比室温高得多D. 所有8.下列橡胶品种中，（）既可作为耐热橡胶的生胶品种，也可用作耐寒橡胶的生胶品种。
A.天然橡胶B. 氯丁橡胶C.氟橡胶D. 硅橡胶三.（试题得分24分）简答题1. 简述聚合物在螺杆挤压机中熔融的能量来源。
2．根据Brodkey混合理论,聚合物共混体系与聚合物—添加剂体系涉及的混合机理有何差别?3.简述塑料挤出成型过程中，在挤出机均化段熔体的流动形式。
4. 根据硫化历程图的分析，橡胶的硫化历程可分为哪四个阶段？各个阶段中橡胶的结构产生了什么变化？四．讨论题（试题得分42分）1.试述聚合物分子结构对聚合物流体剪切粘性的影响。
2.试述根据拉伸应变速率不同而将整个熔体纺丝线分成的三个区域中速度和轴向速度梯度分布的特征及其对初生纤维结构的影响。
3. 试述湿纺初生纤维中形成空隙的机理及其影响因素。
内容提要：东华大学高分子材料成形原理期末考试试题一．（试题得分18分）判断题1．（×）2. （×）3．（√）4．（×）5．（×）6．（√）7. （×）8．( √)9．( ×)二．（试题得分16分）选择题1.东华大学高分子材料成形原理期末考试试题一．（试题得分18分）判断题1．（× ）2. （× ）3．（√ ）4．（× ）5．（× ）6．（√ ）7. （× ）8．( √ )9．( × )二．（试题得分16分）选择题1. C2. B3．C4．C5．B6．A7. C8. D三．（试题得分24分）简答题1. 简述聚合物在螺杆挤压机中熔融的能量来源。
答：其能量来源于两个方面：一是依靠机筒沿螺槽深度方向自上而下传导而来的能量（如图5-2），这是加热器装在机筒外壁上，上下温差大，左右温差小的必然结果；二是通过熔膜移走而使熔融层受到剪切作用，使部分机械能转变热能（粘性耗散）的必然结果。
2．根据Brodkey混合理论,聚合物共混体系与聚合物—添加剂体系涉及的混合机理有何差别?答：根据Brodkey混合理论, 扩散有分子扩散、涡旋扩散和体积扩散三种形式。
在聚合物加工中，涡旋扩散很难实现，体积扩散占支配地位，聚合物共混体系和聚合物—添加剂体系的混合中均存在体积扩散。
聚合物—添加剂体系的混合中，如果参与混合的是低分子物质（如抗氧剂、发泡剂、颜料剂等），分子扩散可能是一个重要因素。
但聚合物共混体系的混合中，不存在分子扩散。
3.( 塑料 )4．根据硫化历程图的分析，橡胶的硫化历程可分为哪四个阶段？各个阶段中橡胶的结构产生了什么变化？答：根据硫化历程图的分析，橡胶的硫化历程可分为四个阶段：即焦烧阶段、热硫化阶段、平坦硫化阶段和过硫化阶段。
焦烧阶段：是热硫化开始前的延迟作用时间段，即诱导期，硫黄分子和促进剂体系之间反应生成一种活性更大的中间化合物，然后进一步引发橡胶分子链，产生可交联的自由基。
热硫化阶段：这一阶段是硫化反应的交联阶段，逐渐生成网构，促使橡胶弹性和抗张强度急剧上升。
这个阶段是衡量硫化反应速度的标志。
平坦硫化阶段：这一阶段是网构形成的前期。
此时交联反应已趋于完成，既而发生交联键的重排、裂解等反应。
过硫化阶段：硫化反应中网构形成的后期，主要是交联键发生重排作用，以及交联键和链段热裂解的反应。
四．讨论题（试题得分42分）1．试述聚合物分子结构对聚合物流体剪切粘性的影响。
答：聚合物分子结构包括链结构、相对分子质量及相对分子质量分布。
（1）链结构的影响聚合物的链结构对流变性能有较大影响。
聚合物分子链柔性越大，缠结点越多，链的解缠和滑移越困难，聚合物流动时非牛顿性越强。
聚合物分子链刚性增加，分子间作用力愈大，粘度对剪切速率的敏感性减小，但粘度对温度的敏感性增加，提高这类聚合物的加工温度可有效改善其流动性。
聚合物分子中支链结构的存在对粘度也有很大的影响。
具有短支链的聚合物的粘度低于具有相同相对分子质量的直链聚合物的粘度；支链长度增加，粘度随之上升，支链长度增加到一定值，粘度急剧增高，且可能比直链聚合物大若干倍。
在相对分子质量相同的条件下，支链越多，越短，流动时的空间位阻越小，粘度越低，越容易流动。
较多的长支链可增加与临近分子的缠结几率，使流体流动阻力增加，粘度增大；长支链越多，粘度升高愈多，流动性愈差。
长支链的存在也增大了聚合物粘度对剪切速率的敏感性。
当零切粘度相同时，有长支链聚合物比无支链聚合物开始出现非牛顿流动的临界剪切速率要低，长支链对粘度的影响较复杂。
链结构中含有大的侧基时，聚合物中自由体积增大，流体粘度对压力和温度敏感性增加。
（2）相对分子质量的影响聚合物相对分子质量增大，不同链段偶然位移相互抵消的机会增多，因此分子链重心转移减慢，要完成流动过程就需要更长的时间和更多的能量，所以聚合物的粘度随相对分子质量的增大而增加。
聚合物流体的的零切粘度0与相对分子质量的关系可以表示为：当 < 时，=1~1.6；当> ，时=2.5~5.0，说明聚合物在临界相对分子质量以上，由于大分子链间发生缠结，其流体浓度将随相对分子质量的增加而急剧地增大。
即Lg0与Lg呈直线关系，且在临界相对分子质量处有拐点。
（3）相对分子质量分布的影响在平均相对分子质量相同、相对分子质量分布不同是时，聚合物熔体的粘度随相对分子质量分布宽度而迅速下降，其流动行为表现出更多的非牛顿性。
相对分子质量分布窄的聚合物在较宽的剪切速率范围内流动时，表现出更多的牛顿特性，其熔体粘度对温度变化的敏感性要比相对分子质量分布宽的聚合物要大。
相对分子质量分布宽的聚合物，对剪切敏感，即使在较低剪切速率或剪切应力下流动时，也比相对分子质量分布窄的聚合物更具有假塑性。
因为相对分子质量分布宽的聚合物中，有一些分子特别长，而另一些分子特别短，长的那部分分子在剪切速率增大时，形变较大，所以粘度下降较多。
2．试述根据拉伸应变速率不同而将整个熔体纺丝线分成的三个区域中速度和轴向速度梯度分布的特征及其对初生纤维结构的影响。
答：根据拉伸应变速率的不同，可将整个纺丝线分成三个区域（可以作图）。
Ⅰ区（挤出胀大区）和Ⅱ区（形变区）交界处对应于直径膨化最大的地方，通常离喷丝板不超过10mm。
在此区中，熔体在进入孔口时所储存的弹性能，以及在孔流区贮存的并来不及在孔道中松弛的那部分弹性能将在熔体流出孔口处发生回弹，从而在细流上显现出体积膨化的现象。
由于体积膨化，故沿纺程减小，轴向速度梯度为负值，即，在细流最大直径处，轴向速度梯度为零，即。
在改变喷丝头拉伸比的情况下，胀大比随的增大而下降，当拉伸比增至一定值时，挤出胀大区可完全消失。
熔纺的通常较大，故Ⅰ区通常不存在。
在形变细化区中，在张力作用下，细流逐渐被拉长变细，故沿纺程x的变化常呈S形曲线，拐点把Ⅱ区划分为区Ⅱa和区Ⅱb：在区Ⅱa中，；在区Ⅱb中，。
Ⅱ区的长度通常在50~150cm左右，具体随纺丝条件而定。
如图中颈缩结束点随纺丝速度增大而向前移动。
此区的长度本身就是一种非常重要的特性，它既能决定纺丝装置的结构，又是鉴别纺丝线对外来干扰最敏感的区域。
这一区中出现极大值，一般为10-50,随纺丝速度、冷却条件和材料流变特性而异。
如PET高速纺丝中，的极大值可达1500以上。
Ⅱ区是熔体细流向初生纤维转化的重要过渡阶段，是发生拉伸流动和形成纤维最初结构的区域，因此是纺丝成形过程最重要的区域。
在此区中熔体细流被迅速拉长而变细，速度迅速上升，速度梯度也增大。
由于冷却作用，丝条温度降低，熔体粘度增加，致使大分子取向度增加，双折射上升；如卷绕速度很高，还可能发生大分子的结晶。
该区的终点即为固化点。
在Ⅲ区中，熔体细流已固化为初生纤维，不再有明显是流动发生。
纤维不再细化，保持不变，。
纤维的初生结构在此继续形成。
此区的结晶发生在取向状态，这取向状态影响结晶的动力学和形态学。
在高速纺丝时，Ⅲ区的长度也会由于运行的固体丝条的空气阻力而影响丝条的张力。
3. 试述湿纺初生纤维中形成空隙的机理及其影响因素。
答：湿纺初生纤维中形成空隙的机理主要有以下两种：（1）与扩散相分离速率有关。
Reuvers根据相分离速率快慢，定义了两种双扩散类型。
当聚合物溶液浸入凝固浴后，溶剂与沉淀剂的双扩散迅速引发溶液的相分离者称为瞬时双扩散；而当延续一定时间后才引起聚合物溶液相分离者称为豫迟双扩散。
当凝固浴中溶剂含量较高时，降低了浓度梯度，使得原液细流的凝固变得缓和。