高分子材料成型加工65567ppt课件
合集下载
高分子材料加工技术——注射成型.ppt
四. 倒流与冷却定型过程： 1. 熔体的倒流 2. 浇口冻结后的冷却
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工
第三节 注射成型工艺及工艺条件
一. 注射成型工艺流程P294
1、成型前的准备
原料预处理 料筒清洗 嵌件预热 脱模剂选用
2、注射成型过程
合模与锁紧 注射装置前移 塑化 注射充模 保压 制品冷却 注射装置后退和开模顶出制品
高分子材料成型加工
注射成型用于热塑性塑料的成型加工最普 遍，本章主要讨论热塑性塑料注射成型原 理及工艺
高分子材料成型加工
第一节 注射机的结构与作用
一. 注射机分类： 1. 按结构特点分类 （1） 柱塞式注射机
（2） 双阶柱塞式注射机
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工
（3） 螺杆预塑化柱塞式注射机
压力，会有流涎现象。 背压高，螺杆扭矩高，对塑化电机的负荷大。
高分子材料成型加工
注射压力：指在注射过程中注射机螺杆对塑料熔 体所施加的压力。
作用： ①克服塑料熔体由料筒流向型腔的流动阻力。 ②压实熔体，使注射制品密实(提供保压压力)。 注射压力的选择
• 熔体粘度大、玻璃化温度高的物料，采用较 高注射压力；
2、热固性塑料熔体在充模过程中的流动
热固性塑料熔体注满模腔
3、热固性塑料在模腔内的固化
高分子材料成型加工
二、注射原料要求
热固性塑料注射成型工艺性能的基本要求 是：在低温料筒内塑化产物能较长时间保 持良好流动性，而在高温的模腔内能快速 反应固化。
酚醛塑料最适合 不饱和聚酯塑料和三聚氰胺塑料 环氧树脂注射成型时技术难度较大
注射压力。
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工
第三节 注射成型工艺及工艺条件
一. 注射成型工艺流程P294
1、成型前的准备
原料预处理 料筒清洗 嵌件预热 脱模剂选用
2、注射成型过程
合模与锁紧 注射装置前移 塑化 注射充模 保压 制品冷却 注射装置后退和开模顶出制品
高分子材料成型加工
注射成型用于热塑性塑料的成型加工最普 遍，本章主要讨论热塑性塑料注射成型原 理及工艺
高分子材料成型加工
第一节 注射机的结构与作用
一. 注射机分类： 1. 按结构特点分类 （1） 柱塞式注射机
（2） 双阶柱塞式注射机
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工
（3） 螺杆预塑化柱塞式注射机
压力，会有流涎现象。 背压高，螺杆扭矩高，对塑化电机的负荷大。
高分子材料成型加工
注射压力：指在注射过程中注射机螺杆对塑料熔 体所施加的压力。
作用： ①克服塑料熔体由料筒流向型腔的流动阻力。 ②压实熔体，使注射制品密实(提供保压压力)。 注射压力的选择
• 熔体粘度大、玻璃化温度高的物料，采用较 高注射压力；
2、热固性塑料熔体在充模过程中的流动
热固性塑料熔体注满模腔
3、热固性塑料在模腔内的固化
高分子材料成型加工
二、注射原料要求
热固性塑料注射成型工艺性能的基本要求 是：在低温料筒内塑化产物能较长时间保 持良好流动性，而在高温的模腔内能快速 反应固化。
酚醛塑料最适合 不饱和聚酯塑料和三聚氰胺塑料 环氧树脂注射成型时技术难度较大
注射压力。
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工课件1
的比值约是多少？ ②为何热塑性聚合物的成型加工一般不
在高弹态时进行？
共十八页
<<<
熔融指数仪
<<<
共十八页
加工(jiā gōng)方法与熔融指 数值
<<<
共十八页
模塑工艺(gōngyì) 条件
<<<
共十八页
螺旋(luóxuán)流动 试验
共十八页
<<<
内容(nèiróng)总结
高分子成型加工原理。基本任务：聚合物加工是将聚合物转变成实用材料 或制品的一门工程技术。② 应变：剪切应变：物体受外力作用后，一层相对 于另一层移动的距离。可挤压性是指聚合物通过挤压作用形变时获得形状和 保持(bǎochí)形状的能力。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。可延性表示无定型或半结晶聚合物在一个或两个方向上 受到压延或拉伸时变形的能力。★ 粘弹性：弹性和粘性的有机组合。螺旋 流动试验
性形变
★ T↑，γH，γV↑且对γV影响更大。 （2） 形变与作用力、作用时间的关系：
★ 当σ↑或T↑，使γH，γV↑；当T↑时，γV增加 的量比γH更多。
共十八页
<<<
1.2.4粘弹性形变(xíngbiàn)的滞后效应 （粘弹性的特例）
★ 概念：在动态力作用下，聚合物分子链由于跟 不上外力作用速度而造成的形变总是落 后于外力作用速度的效应。
• 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。
• 表征方法：螺旋流动试验。
模塑工艺条件
螺旋流动试验
共十八页
<<<
第七章 高分子材料的成型加工技术PPT课件
物料在压力推动下通过口模而成为连续 型材
b.挤出过程
熔融：外部加热和内部摩擦热作用下， 逐渐熔化成熔体
成型：通过口模时在压力下成为与口模 相似的连续体
定型：在外部冷却下连续体被凝固定型
图 18-2 单 螺 杆 挤 出 机 基 本 结构 示 意 图
c.特点及应用 生产效率高，可自动化连续生产；
酚醛树脂（PF） 环氧树脂（EP） 2.工程塑料的成型基础 成型性能：成型物料对各种成型工艺和模具结构
的适应能力 （1）塑料熔体的流变行为 流变 流动与变形 粘度 流变性的主要表现
粘度及其变化是塑料成型中最主要的参数 影响粘度的因素
a.聚合物分子量 分子量越大，粘度越大 不同成型方法对粘度要求不同 可通过添加低分子物质（如增塑剂）降低分子量 b.温度
（3）特点与应用 原料是已成型的片材或板材，属二次加工
适应性强，设备投资少，模具制造简便
要求板、片材在加工提哦案件下有较好的延展 性
主要适宜于热塑性塑料，如ABS、PMMA、 PVC、PP、PA、PC、PET等
（8）浇注成型
在室温或稍高温度下是液体的树脂，在加入固 化剂或催化剂与其它添加剂后，可在液态下浇 入模腔，通过化学反应硬化成形
（1）分类 按热行为：热塑性、热固性 按产量用途：通用塑料、工程塑料、功能塑料 （2）常用塑料 聚乙烯（PE） 聚氯乙烯（PVC） 聚丙烯（PP）
聚苯乙烯（PS） 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA） 氟塑料 聚酰胺（PA） 尼龙 聚碳酸酯（PC）
ABS 聚脂树脂
不饱和聚脂（UP） 饱和聚脂：PET、PBT
第七章 高分子材料的成型加工技术
1.高分子材料：以高聚物为主并加入多种添加剂 形成的材料
按用途 ：塑料、橡胶、合成纤维 按热行为：热塑性、热固性 2.高分子材料生产过程
b.挤出过程
熔融：外部加热和内部摩擦热作用下， 逐渐熔化成熔体
成型：通过口模时在压力下成为与口模 相似的连续体
定型：在外部冷却下连续体被凝固定型
图 18-2 单 螺 杆 挤 出 机 基 本 结构 示 意 图
c.特点及应用 生产效率高，可自动化连续生产；
酚醛树脂（PF） 环氧树脂（EP） 2.工程塑料的成型基础 成型性能：成型物料对各种成型工艺和模具结构
的适应能力 （1）塑料熔体的流变行为 流变 流动与变形 粘度 流变性的主要表现
粘度及其变化是塑料成型中最主要的参数 影响粘度的因素
a.聚合物分子量 分子量越大，粘度越大 不同成型方法对粘度要求不同 可通过添加低分子物质（如增塑剂）降低分子量 b.温度
（3）特点与应用 原料是已成型的片材或板材，属二次加工
适应性强，设备投资少，模具制造简便
要求板、片材在加工提哦案件下有较好的延展 性
主要适宜于热塑性塑料，如ABS、PMMA、 PVC、PP、PA、PC、PET等
（8）浇注成型
在室温或稍高温度下是液体的树脂，在加入固 化剂或催化剂与其它添加剂后，可在液态下浇 入模腔，通过化学反应硬化成形
（1）分类 按热行为：热塑性、热固性 按产量用途：通用塑料、工程塑料、功能塑料 （2）常用塑料 聚乙烯（PE） 聚氯乙烯（PVC） 聚丙烯（PP）
聚苯乙烯（PS） 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA） 氟塑料 聚酰胺（PA） 尼龙 聚碳酸酯（PC）
ABS 聚脂树脂
不饱和聚脂（UP） 饱和聚脂：PET、PBT
第七章 高分子材料的成型加工技术
1.高分子材料：以高聚物为主并加入多种添加剂 形成的材料
按用途 ：塑料、橡胶、合成纤维 按热行为：热塑性、热固性 2.高分子材料生产过程
高分子材料四种成型技术 ppt课件
PPT课件
8
挤出成型的用途
挤出成型工艺适合于所有的高分子材料。塑料挤出成型 亦称挤塑或挤出模塑，几乎能成型所有的热塑性塑料， 也可用于热固性塑料，但仅限于酚醛等少数几种热固性 塑料，且可挤出的热固性塑料制品种类也很少。塑料挤 出的制品有管材、板材、捧材、片材、薄膜、单丝、线 缆包裹层、各种异型材以及塑料与其他材料的复合物等。 目前约50%的热塑性塑料制品是挤出成型的。
（二）、原材料因素
１、树脂 ２、其它组分 ３、供料前的混合与塑炼
（三）设备因素
（四）、冷却定型阶段影响产品的因素
PPT课件
11
总结
随着工业化技术的发展和人民生活水平的提高，人们对塑料产品种类和质量的需求也越 来越高。高分子材料是通过制造成各种制品来实现其使用价值的，因此从应用角度来讲，以 对高分子材料赋予形状为主要目的成型加工技术成型
压制成型是利用压力将置于模具内的粉料压紧至结构紧密，称为具有一定形状和尺寸的 坯体的成型方法。压制成型的坯体水分含量低，坯体致密，干燥收缩小，产品的形状尺寸准 确，质量高。另外，成型过程简单，生产量大，便于机械化的大规模生产，对具有规则几何 形状的扁平制品尤为适宜。
影响压制成型坯体质量的工艺因素主要有成型压力、压制制度，粉料的工艺性能及模具 的适用等。
PPT课件
4
注射成型
注射成型技术是目前塑料加工中最普遍的采用的方法之一，可用来生产空间几何形状非常复杂的 塑料制件。由于它具有应用面广，成型周期短，花色品种多，制件尺寸稳定，产品效率高，模具服役条 件好，塑料尺寸精密度高，生产操作容易，实现机械化和自动化等诸方面的优点。因此，在整个塑料制 件生产行业中，注射成型占有非常重要的地位。目前，除了少数几种塑料品种外，几乎所有的塑料(即 全部热塑性塑料和部分热固性塑料)都可以采用注塑成型。
高分子材料成型加工ppt课件
6
7
高分子成型加工
定义：将聚合物（有时加入各种添加剂、助剂 或改性材料）转变为制品或实用材料的一种工 程技术。
基本任务： 1.研究各种成型加工方法和技术； 2.研究产品质量与各种因素之间的关系； 因素包括：a.聚合物本身的性质； b.各种加工条件参数； c.设备和模具的结构尺寸； d.各种添加剂、助剂； 3.研究提高产量和降低消耗的途径。
18
19
二、聚合物的可模塑性
★定义：聚合物在温度和压力作用下形变和在 模具中模制成型的能力。
可模塑性取决于聚合物的流变性、热性 质，模塑条件和模具的结构。
20
★表征方法：螺旋流动试验
L 2 d
C
Pd T
2
H
C
Pd
H T
d
21
三、聚合物的可纺性
★定义：聚合物材料通过加工形成连续的固态 纤维的能力。
11
绪论
一、聚合物加工过程
首先，使原材料产生变形或流动取得所 需要的形状；然后，设法保持取得的形状 （即硬化）。
流动－硬化是加工过程的基本程序。
方法
方法
聚合物
可塑性状态
流动与变形
工艺条件
硬化定形
制品
12
二、聚合物加工形式
★聚合物熔体的加工—挤出、注射、压延、模压 ★类橡胶状聚合物的加工—吹塑、拉幅薄膜 ★聚合物溶液的加工—流涎薄膜、湿或干法纺丝 ★低分子聚合物或预聚物的加工—浇铸 ★聚合物悬浮体的加工—胶乳、搪塑 ★聚合物的机械加工—车、铣、刨
17
第一节 聚合物材料的加工性
一、聚合物的可挤压性
★定义：聚合物通过挤压作用形变时获得形状 和保持形状的能力。
粘流态才能挤压变形，受到剪切作用。 可挤压性与粘度、设备结构、压力有关。
7
高分子成型加工
定义：将聚合物（有时加入各种添加剂、助剂 或改性材料）转变为制品或实用材料的一种工 程技术。
基本任务： 1.研究各种成型加工方法和技术； 2.研究产品质量与各种因素之间的关系； 因素包括：a.聚合物本身的性质； b.各种加工条件参数； c.设备和模具的结构尺寸； d.各种添加剂、助剂； 3.研究提高产量和降低消耗的途径。
18
19
二、聚合物的可模塑性
★定义：聚合物在温度和压力作用下形变和在 模具中模制成型的能力。
可模塑性取决于聚合物的流变性、热性 质，模塑条件和模具的结构。
20
★表征方法：螺旋流动试验
L 2 d
C
Pd T
2
H
C
Pd
H T
d
21
三、聚合物的可纺性
★定义：聚合物材料通过加工形成连续的固态 纤维的能力。
11
绪论
一、聚合物加工过程
首先，使原材料产生变形或流动取得所 需要的形状；然后，设法保持取得的形状 （即硬化）。
流动－硬化是加工过程的基本程序。
方法
方法
聚合物
可塑性状态
流动与变形
工艺条件
硬化定形
制品
12
二、聚合物加工形式
★聚合物熔体的加工—挤出、注射、压延、模压 ★类橡胶状聚合物的加工—吹塑、拉幅薄膜 ★聚合物溶液的加工—流涎薄膜、湿或干法纺丝 ★低分子聚合物或预聚物的加工—浇铸 ★聚合物悬浮体的加工—胶乳、搪塑 ★聚合物的机械加工—车、铣、刨
17
第一节 聚合物材料的加工性
一、聚合物的可挤压性
★定义：聚合物通过挤压作用形变时获得形状 和保持形状的能力。
粘流态才能挤压变形，受到剪切作用。 可挤压性与粘度、设备结构、压力有关。
高分子材料--塑料成型加工 ppt课件
注射成型技术19ppt课件缺点?注射设备价格较高?注射模具结构复杂?生产成本高生产周期长不适合于单件小批量的塑件生产注射成型技术20ppt课件加料塑化充模保压倒流冷却脱模成型前的准备注射过程塑件的后处理注射成型工艺艺退火处理调湿处理原料外观检验及工艺性能测定塑料预热和干燥料筒清洗嵌件预热脱模剂的选用注射成型技术21ppt课件注射成型的工艺参数温度压力时间料筒温度喷嘴温度模具温度控制塑料的塑化和流动影响塑料的流动和冷却塑化压力背压注射压力重要参数注射成型技术22ppt课件引言月饼材料面粉工具饼模蜂窝煤材料煤工具蜂窝煤模具塑件材料塑料工具塑料模具塑料的成型工艺与成型模具23ppt课件塑料成型方法及其模具压注模注射模压缩模吹塑模发泡模搪塑模真空成型模压棍模挤出模热压印模彩印模模塑成型法塑料的成型工艺与成型模具24ppt课件塑料模具基本概念2是指利用其本身特定密闭腔体去成型具有一定形状和尺寸的立体形状塑料制品的工具
ppt课件
13
注射成型技术
注射成型工作原理：
塑料在注射机的机筒里熔化。随着螺杆的转动， 熔体聚集在螺杆头部，产生压力使螺杆在机筒里 后移。当聚集了所需要量的熔体时，螺杆停止旋 转，螺杆再以机械方式或液压为动力向前迅速移 动，将熔体由喷嘴挤出通过流道注入模具。当制 品冷却到能够保持其形状不变时，模具沿着分模 线打开，顶出制品。
ppt课件
5
德国阿博格Appllta课r件ounder-U注塑机
6
管材挤出生产线
ppt课件
7
挤出机挤出成型技术
（1）塑料挤出机的功能
采用加热加压和剪切等方式，将固态的塑料原料或混合 有色母料等助剂、共混树脂或回料的物料变成均匀一致的 熔体，并以足够大的压力将熔体送到机头，机头上有形成 制品截面的口模，以形成具有固定截面的连续制品。
ppt课件
13
注射成型技术
注射成型工作原理：
塑料在注射机的机筒里熔化。随着螺杆的转动， 熔体聚集在螺杆头部，产生压力使螺杆在机筒里 后移。当聚集了所需要量的熔体时，螺杆停止旋 转，螺杆再以机械方式或液压为动力向前迅速移 动，将熔体由喷嘴挤出通过流道注入模具。当制 品冷却到能够保持其形状不变时，模具沿着分模 线打开，顶出制品。
ppt课件
5
德国阿博格Appllta课r件ounder-U注塑机
6
管材挤出生产线
ppt课件
7
挤出机挤出成型技术
（1）塑料挤出机的功能
采用加热加压和剪切等方式，将固态的塑料原料或混合 有色母料等助剂、共混树脂或回料的物料变成均匀一致的 熔体，并以足够大的压力将熔体送到机头，机头上有形成 制品截面的口模，以形成具有固定截面的连续制品。
高分子材料成型加工.pptx
滞后效应在聚合物加工成型中是普遍存在 的，影响制品的性能(变形、收缩、内应力)。 ★措施：在Tg~Tf范围对制品进行热处理。
第31页/共32页
感谢您的观看。
第32页/共32页
24学时
挤出、注射、压制、压延、吹塑等
第三篇 高分子复合材料成型 12学时 原料、成型设备、方法
第四篇 实践课
4学时
常用高分子及复合材料制品设计
第9页/共32页
课程要求
★闭卷考试，参考平时成绩（考勤、提问、 作业、工艺设计）。 ★结合实验课、生产实践，加深认识理解。 ★理解聚合物加工的理论基础。 ★基本掌握聚合物材料的成型加工方法（以 塑料为主）。
第26页/共32页
二、聚合物的粘弹形变与加工条件的关系
E
H
V
E1
E2
1
E2
e 2
t
3
t
E 普弹形变 H 推迟高弹形变 V 粘性形变
第27页/共32页
1.与加工温度T的关系 T↑ η2↓ η3↓ γH↑ γV↑，且γH增大趋
势大于γV。 当T>Tf（或Tm）时，以粘性形变为主，
但不是纯粘性的，也表现一定的弹性。 当T<Tf时，以高弹形变为主，粘性成分减
第17页/共32页
第18页/共32页
二、聚合物的可模塑性
★定义：聚合物在温度和压力作用下形变和在 模具中模制成型的能力。
可模塑性取决于聚合物的流变性、热性 质，模塑条件和模具的结构。
第19页/共32页
★表征方法：螺旋流动试验
L 2 d
C
Pd T
2
H
C
Pd
H T
d
第20页/共32页
三、聚合物的可纺性
第31页/共32页
感谢您的观看。
第32页/共32页
24学时
挤出、注射、压制、压延、吹塑等
第三篇 高分子复合材料成型 12学时 原料、成型设备、方法
第四篇 实践课
4学时
常用高分子及复合材料制品设计
第9页/共32页
课程要求
★闭卷考试，参考平时成绩（考勤、提问、 作业、工艺设计）。 ★结合实验课、生产实践，加深认识理解。 ★理解聚合物加工的理论基础。 ★基本掌握聚合物材料的成型加工方法（以 塑料为主）。
第26页/共32页
二、聚合物的粘弹形变与加工条件的关系
E
H
V
E1
E2
1
E2
e 2
t
3
t
E 普弹形变 H 推迟高弹形变 V 粘性形变
第27页/共32页
1.与加工温度T的关系 T↑ η2↓ η3↓ γH↑ γV↑，且γH增大趋
势大于γV。 当T>Tf（或Tm）时，以粘性形变为主，
但不是纯粘性的，也表现一定的弹性。 当T<Tf时，以高弹形变为主，粘性成分减
第17页/共32页
第18页/共32页
二、聚合物的可模塑性
★定义：聚合物在温度和压力作用下形变和在 模具中模制成型的能力。
可模塑性取决于聚合物的流变性、热性 质，模塑条件和模具的结构。
第19页/共32页
★表征方法：螺旋流动试验
L 2 d
C
Pd T
2
H
C
Pd
H T
d
第20页/共32页
三、聚合物的可纺性
高分子材料成型加工PPT课件
根据产品需求选择合适的高分子材料，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯 乙烯等。
原材料处理
对原材料进行干燥、除湿、清洁等预处理，确保其质量和稳定性。
配料与混合
根据生产需要，将多种原材料按比例混合，制备成适合加工的混 合料。
模具设计
模具材料选择
选用耐高温、耐腐蚀、高硬度的材料制作模具。
模具结构设计
根据产品形状、尺寸和性能要求，设计合理的模具结构。
环保化
总结词
环保意识的提高促使高分子材料成型加工向 更加环保的方向发展。
详细描述
为了降低高分子制品在生产和使用过程中的 环境污染，人们正在积极开发环保型的高分 子材料和加工技术。例如，采用可降解的高 分子材料、开发无毒或低毒的加工助剂、优 化加工工艺以减少能源和资源的消耗等。
智能化
总结词
智能化是高分子材料成型加工的未来重要发展方向。
表面处理
根据需要，对成品进行表面处理，如喷涂、电镀、热压等。
包装与储存
将成品进行包装，并选择适当的储存环境，以防受潮、尘土和紫外 线等因素影响。
04 高分子材料成型加工中的问题与对策
CHAPTER
气泡问题
总结词
气泡问题在高分子材料成型加工中较为常见，主要是由于气体在材料中滞留或挥 发所致。
详细描述
翘曲问题
总结词
翘曲问题是指高分子材料成型加工后 出现弯曲、变形的情况。
详细描述
翘曲问题会影响产品的外观和性能，如 导致不平整的表面或扭曲的形状。解决 翘曲问题的方法包括优化加工工艺、调 整模具设计和选择合适的材料等。
其他问题与对策
总结词
除上述问题外，高分子材料成型加工中还可能遇到其他问题，如裂纹、变色等。
02
原材料处理
对原材料进行干燥、除湿、清洁等预处理，确保其质量和稳定性。
配料与混合
根据生产需要，将多种原材料按比例混合，制备成适合加工的混 合料。
模具设计
模具材料选择
选用耐高温、耐腐蚀、高硬度的材料制作模具。
模具结构设计
根据产品形状、尺寸和性能要求，设计合理的模具结构。
环保化
总结词
环保意识的提高促使高分子材料成型加工向 更加环保的方向发展。
详细描述
为了降低高分子制品在生产和使用过程中的 环境污染，人们正在积极开发环保型的高分 子材料和加工技术。例如，采用可降解的高 分子材料、开发无毒或低毒的加工助剂、优 化加工工艺以减少能源和资源的消耗等。
智能化
总结词
智能化是高分子材料成型加工的未来重要发展方向。
表面处理
根据需要，对成品进行表面处理，如喷涂、电镀、热压等。
包装与储存
将成品进行包装，并选择适当的储存环境，以防受潮、尘土和紫外 线等因素影响。
04 高分子材料成型加工中的问题与对策
CHAPTER
气泡问题
总结词
气泡问题在高分子材料成型加工中较为常见，主要是由于气体在材料中滞留或挥 发所致。
详细描述
翘曲问题
总结词
翘曲问题是指高分子材料成型加工后 出现弯曲、变形的情况。
详细描述
翘曲问题会影响产品的外观和性能，如 导致不平整的表面或扭曲的形状。解决 翘曲问题的方法包括优化加工工艺、调 整模具设计和选择合适的材料等。
其他问题与对策
总结词
除上述问题外，高分子材料成型加工中还可能遇到其他问题，如裂纹、变色等。
02
有机高分子材料成形加工技术基础PPT课件
性和电性能好。
第25页/共44页
3. 流动性——黏度
定义 ： 聚合物的流动性与铸造合金的流动性概念相似，即是指在一定温度与压力 下聚合物充填模腔的能力。
影响因素： 1、工艺 2、聚合物结构 3、模具的影响 4、聚合物品质的影响 （粒度均匀、适度、含水量）
加工条件 结构因素
温度 ↓ 剪切速率↓ 压力 ↓
挤出胀大现象及其说明
第18页/共44页
2、不稳定流动和熔体破裂现象
高分子熔体从 口模挤出时，当 挤出速率（或剪 切应力）超过某 一临界剪切速率 （或临界剪切应 力），容易出现 弹性湍流，导致 流动不稳定，挤 出物表面粗糙。
第19页/共44页
•鲨鱼皮形 •波浪形 •竹节形 •螺旋形 •不规则破裂
3、“爬杆”现象
结晶型﹥非结晶型
第27页/共44页
3、影响成形收缩的因素
（1）聚合物品种的影响；
热塑﹥热固；结晶型﹥非结晶型
（2）聚合物制品特性的影响；
（3）模具的影响； （4）成形条件的影响。
温度↑ 压力↓ 保压时间↓
4、收缩率的计算
Ｓｃｐ＝［（ＬＭ－Ｌｓ）／Ｌｓ］×１００％ 式中，Ｓｃｐ为平均收缩率；ＬＭ为模腔在室温下的单向尺寸； Ｌｓ为聚合物制品在室温下的单向尺寸。
第28页/共44页
谢谢大家!
第29页/共44页
• 作业: • 1、聚合物的物理状态与温度的关系？聚合物在不同物理状态下的加工技
术有何不同？ • 2、聚合物熔体流动特点？ • 3、结晶型聚合物成形时需要注意什么？ • 4、PE、PP成型加工时，仅靠改变温度来增加其流动性是否有效？那么
应该因此主要采取什么措施？
聚集状态?
谁决定?
聚合物原料
第25页/共44页
3. 流动性——黏度
定义 ： 聚合物的流动性与铸造合金的流动性概念相似，即是指在一定温度与压力 下聚合物充填模腔的能力。
影响因素： 1、工艺 2、聚合物结构 3、模具的影响 4、聚合物品质的影响 （粒度均匀、适度、含水量）
加工条件 结构因素
温度 ↓ 剪切速率↓ 压力 ↓
挤出胀大现象及其说明
第18页/共44页
2、不稳定流动和熔体破裂现象
高分子熔体从 口模挤出时，当 挤出速率（或剪 切应力）超过某 一临界剪切速率 （或临界剪切应 力），容易出现 弹性湍流，导致 流动不稳定，挤 出物表面粗糙。
第19页/共44页
•鲨鱼皮形 •波浪形 •竹节形 •螺旋形 •不规则破裂
3、“爬杆”现象
结晶型﹥非结晶型
第27页/共44页
3、影响成形收缩的因素
（1）聚合物品种的影响；
热塑﹥热固；结晶型﹥非结晶型
（2）聚合物制品特性的影响；
（3）模具的影响； （4）成形条件的影响。
温度↑ 压力↓ 保压时间↓
4、收缩率的计算
Ｓｃｐ＝［（ＬＭ－Ｌｓ）／Ｌｓ］×１００％ 式中，Ｓｃｐ为平均收缩率；ＬＭ为模腔在室温下的单向尺寸； Ｌｓ为聚合物制品在室温下的单向尺寸。
第28页/共44页
谢谢大家!
第29页/共44页
• 作业: • 1、聚合物的物理状态与温度的关系？聚合物在不同物理状态下的加工技
术有何不同？ • 2、聚合物熔体流动特点？ • 3、结晶型聚合物成形时需要注意什么？ • 4、PE、PP成型加工时，仅靠改变温度来增加其流动性是否有效？那么
应该因此主要采取什么措施？
聚集状态?
谁决定?
聚合物原料
《高分子材料成形》PPT课件
快速成形是一种薄层叠加的增材制造方法，具有下述特点 ： （1）采用“分层制造”方法，将三维成形问题变成简单的二 维平面成形。（2）可快速制造出复杂形状的零件。（3）无需 金属切削机床，不需要金属切削刀具，也不需要模具。（4） 由CAD驱动，成形过程自动化。
快速成形技术主要有四种：立体光造型（stereolithography， SLA），分层实体制造（laminated object manufacturing， LOM），选择性激光烧结（selective laser sintering, SLS） 和熔丝沉积制造（fused deposition modeling，FDM）。四 种快速成形技术的对比如表5-3所示
注射机的主要组成部分是注射系统与合模系统。
Polymer material forming
注射系统的作用就是加热塑料使之塑化，并 对其施加压力使之射入和充满模具型腔，它 包括了注射机上直接与物料和熔体接触的零 部件。
Polymer material forming
塑料注射成形所用的模具称为注射模注射模的基本结构
（2）模压成形 将混炼好的胶 料加工成一定规格和形状的 半成品，按模具型腔的形状 和尺寸对半成品进行定量下 料，置于压制模具中，在加 热、加压条件下，使胶料呈 现塑性流动而充满型腔，再 经一定的持续加热时间后完 成硫化，最后经脱模和修边 后得到橡胶制品。
（3）注射成形将混炼过的胶料 通过加料装置加入料筒中加 热塑化成熔融态，在螺杆或 柱塞的推动下，通过喷嘴注 入到闭合模具中，并在模具 的加热下硫化定型。
3. 脱模斜度 4. 加强肋
Polymer material forming
5. 圆角
6. 孔
Polymer material forming
高分子材料加工原理--化学纤维成型加工原理 ppt课件
ρ(T)
不发生 结晶时
ρx ≈ K
① 高速摄影法
dx： ②取样器取样法确定
③ 激光衍射法
Vx
έ(x) = dVx dx
Test stand for temperature and velocity measurement:
Infrared Camera and Laser Doppler Anemometer
同 一时间不同位置V 、 T 、 Ci 、 P 等连续变化.
4.纺丝动力学包括几个同时进行并相互联系的单元过程 动能传递、传热、传质、结构参数变化等.
(四)纺丝流体的可纺性
可纺性：流体在拉伸作用下形成连续细长丝条的能力.
实质上是一个单轴拉伸流动的流变学问题.
有良好的可纺性是保证纺丝过程持续不断的先决条件 可纺性的评定：
❖ α/η ↓(α↓ ，η↑ 或T ↓)
❖ R0 ↑、 V0 ↑ 液滴型
漫流型
例：纯壳聚糖溶液，很难通过增加溶液浓度（实际提高粘度)而使α/η ↓ ,因 此很难进行静电纺丝.
以乙酸/水为溶剂，添加表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS),通过静电纺丝
制得了纯壳聚糖纳米纤维.
❖ 表 SDS对壳聚糖(3 wt%)纺丝溶液性质的影响
根据έ的不同，纺丝线可分成三个区域 :
挤出胀大区:沿纺程Vx减小,
dv x 0 dx
d=dmax时，
dv x dx
0
形变（细化）区：
Ⅱa ： Ⅱb：
dvx dx
0,
d2vx dx2
0
dvx 0,d2vx 0 dx dx2
固化丝条运动区：Vx=K，d=K
图 纺丝过程中拉伸应变速率分布的示意图
图 聚合物在等温纺丝条件下的平均轴向速度
不发生 结晶时
ρx ≈ K
① 高速摄影法
dx： ②取样器取样法确定
③ 激光衍射法
Vx
έ(x) = dVx dx
Test stand for temperature and velocity measurement:
Infrared Camera and Laser Doppler Anemometer
同 一时间不同位置V 、 T 、 Ci 、 P 等连续变化.
4.纺丝动力学包括几个同时进行并相互联系的单元过程 动能传递、传热、传质、结构参数变化等.
(四)纺丝流体的可纺性
可纺性：流体在拉伸作用下形成连续细长丝条的能力.
实质上是一个单轴拉伸流动的流变学问题.
有良好的可纺性是保证纺丝过程持续不断的先决条件 可纺性的评定：
❖ α/η ↓(α↓ ，η↑ 或T ↓)
❖ R0 ↑、 V0 ↑ 液滴型
漫流型
例：纯壳聚糖溶液，很难通过增加溶液浓度（实际提高粘度)而使α/η ↓ ,因 此很难进行静电纺丝.
以乙酸/水为溶剂，添加表面活性剂十二烷基磺酸钠(SDS),通过静电纺丝
制得了纯壳聚糖纳米纤维.
❖ 表 SDS对壳聚糖(3 wt%)纺丝溶液性质的影响
根据έ的不同，纺丝线可分成三个区域 :
挤出胀大区:沿纺程Vx减小,
dv x 0 dx
d=dmax时，
dv x dx
0
形变（细化）区：
Ⅱa ： Ⅱb：
dvx dx
0,
d2vx dx2
0
dvx 0,d2vx 0 dx dx2
固化丝条运动区：Vx=K，d=K
图 纺丝过程中拉伸应变速率分布的示意图
图 聚合物在等温纺丝条件下的平均轴向速度
《高分子成型加工》课件
高分子材料成型加工的未来展望
高分子材料成型加工的未来 展望包括高分子材料成型加 工技术的可持续发展、高分 子材料成型加工技术的数字 化转型、高分子材料成型加 工技术的智能化升级等方向 。
高分子材料成型加工技术的 可持续发展是指通过绿色环 保技术和循环经济理念，实 现高分子材料加工过程的可 持续发展，降低对环境的负 面影响。
成型加工过程中常见问题及解决方案
01
气泡问题
优化注射速度和时间 ，减少空气的混入。
02
收缩问题
调整模具温度和注射 压力，控制塑料收缩 率。
03
翘曲问题
优化模具设计和冷却 系统，减少产品变形 。
04
表面光泽问题
调整注射速度和温度 ，提高表面光泽度。
成型加工质量检测与评估
外观检测
检查产品表面是否光滑、无气泡、无翘曲等 缺陷。
高分子材料的应用
要点一
总结词
高分子材料在各个领域都有广泛的应用，如建筑、汽车、 电子、医疗等。
要点二
详细描述
高分子材料因其独特的物理和化学性质，在各个领域都有 广泛的应用。在建筑领域，高分子材料可以用于制造防水 材料、保温材料等；在汽车领域，高分子材料可以用于制 造汽车零部件、汽车内饰等；在电子领域，高分子材料可 以用于制造电路板、电池等；在医疗领域，高分子材料可 以用于制造医疗器械、人工器官等。
尺寸检测
测量产品的各项尺寸，确保符合设计要求。
性能检测
对产品进行各种性能测试，如拉伸强度、弯 曲强度、冲击强度等。
可靠性检测
模拟实际使用环境，对产品进行长时间使用 测试，评估其可靠性。
06
高分子材料成型加工发展趋势 与展望
Chapter
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
课程性质：
高分子材料与工程专业的 专业课程 核心课程
.
授课方式：
PowerPoint 1、讲课
录像
讲要点（部分章节） 2、自学
出专题、查资料、写报告
做相关的小课题 3、课外兴趣小组
写专题读书报告、集体讨论
.
授课内容与考核：
主要讲授的章节
绪论、第一章、第五章、第六章、 第七章、第八章、第九章、第十章、第十一章
.
• 影响高分子材料制造的因素：
✓高分子化合物的性质（化学结构、物理结构）
（与高分子化合物的制造有关——高分子材料学）
✓成型加工过程:添加剂的作用 混合过程 成型过程
（添加剂、混合、各成型工艺章节）
.
高聚物的状态变化与成型加工的关系
1－熔融纺丝
2－注射成型
3－薄膜成型
4－挤出成型
5－压延成型
6－中空成型
理 应用
高分子材料科学 与工程体系
高分子化工 高分. 子材料
高分子材料涉及的学科
分子结构 小分子化合物
形态形状
使
用
性
高分子化合物
制品 能
石油 天燃气
煤 其它
聚合反应工程
高分子工程
循环利用 聚合物成型加工
高分子科学
化学工程 …...
高分子化学
有机化学 物理化学 无机化学 分析化. 学
高分子物理 物理
.
教学参考书
• 复旦大学高分子科学系集体编写 • 1995年7月由复旦大学出版社出版 • 特点：对各种理论问题讲的较深，且
包含有许多近年发现的新理论，为一 本适合理科学生使用的书。各章中以 “小专栏”的形式插入相关的课外知 识，使教材生动活泼。不足之处是对 聚合方法和典型产品介绍不多，工科 学生需补充相关知识。
部分了解的章节
第二章、第三章、第四章、第十二章、第十三章
考核方式
习题、读书报告、期终考试
.
教学参考书
• 作者：潘祖仁 浙江大学 教授 • 1980年7月由潘祖仁先生和孙经武（天津
大学）合编《高分子化学》，为文化革命 后我国第一部正式的高校教材。 • 1986年由潘祖仁先生为主编，对全书进行 了较大修改后再次出版。其后十余年间一 直是各校的主要教材，1992年被评为全国 优秀教材。 • 1996年，潘祖仁先生再次对全书进行修定， 补充一些新内容后由化工出版社出版。 • 特点：主要参考G.Odian 的《Principles of Polymerization》，对一些经典理论 给予了系统的论述，对聚合方法和典型产 品制备进行了介绍，适合工科学生使用。 不足之处是对最新进展介绍的不够。
.
绪论
.
高分子科学 研究高分子化合物合成、改性，高分子及其聚集态的结 构、性能，聚合物的成型加工等内容的一门综合性学科。包括高 分子化学、高分子物理、高分子工程几个领域。
高分子 工程
高分子 化学
高分子 科学
.
高分子 物理
第一节 高分子材料
1、高分子材料的定义 2、高分子材料的成型加工 3、高分子材料的制造 4、高分子材料的工程特征
.
人类的文明史 = 材料的发展史
.
材料的三大领域
金属材料
非金属 无机材料
有机高分子 材料
改 性
合金材料
金属合金
高分子合金
.
复合材料
材料四要素
合成/加工
使用性能
工程Biblioteka 化学结构/成分性质
物理
.
材料的通性
（1）组成 （2）加工性（3）形状 （4）使用性（5）经济性（6）再生性
高分子材料在材料中的地位
聚合物助剂、配方设计、加工机械和模具是独立课程，故不做详细介绍
.
所需要的基本知识：
热力学、力学 物理化学、有机化学 质量和能量的传递 高分子化学、高分子物理 粘弹性流体力学（流变学）
.
（1）始终围绕一条主线“高分子材料－成型加工－性 能” ； （2）掌握高分子材料成型加工的三基：基本原理，基 本方法，基本规律； （3）结合《高分子材料工程实验》、《模具设计》、 《高聚物助剂和配方》和《高聚物流变学》等的学习， 加深对课程要求的理论、技术与应用的系统掌握和理解； （4）通过参加课外兴趣小组，加深对课程中某一内容 的深入而广泛的学习，同时理解成型加工的最新科研信 息； （5）加强同学之间的交流，加强与教师的讨论。
.
教学参考书
.
学习方法
高分子材料成型加工主要内容： （1）高分子材料； （2）成型加工工艺； （3）材料制品性能。
.
主要内容
高分子材料加工工艺
相关理论
材料制备 成型
配方设计、混 合、配制
工艺特点、工 艺过程、工艺 条件、控制因 素
影响加工工艺 制品性能的因 素、各种工艺 的原理、物理 和化学变化
1、年轻学科、有生命力 2、最有发展前途 3、应用广泛
.
高分子材料学科在化工学科中的位置
石油 天然气 煤
乙烯 加工 C3、C4、C5 有机合成 丙烯
等碳氢化合物
苯乙烯
氯乙烯
聚合反应 高聚物 成型加工 制品
高分子化学
高 加工工艺
聚合反应工程 分 机械
高分子合成工艺 子 模具
生产过程及设备 物 改性
反应机理
材料力学 流体力学
…...
1、高分子材料的定义
高分子材料是一定配合的高分子化合物(由主要 成分树脂或橡胶和次要成分添加剂组成)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 模塑制成一定形状，冷却后在常温下能保持既定形 状的材料制品。
.
2、高分子材料的成型加工
高分子材料 成型加工工艺
实用的材料 或制品
7－真空和压力成型
8－薄膜和纤维热拉伸
9－薄膜和纤维冷拉伸
三种物理状态：
玻璃态：＜Tg
高弹态：Tg～Tf（Tm）
.
粘流态： Tf（Tm）＜Td
影响聚合物的状态变化的因素：
✓聚合物的分子结构 ✓聚合物体系的组成 ✓聚合物所受应力 ✓环境温度
当聚合物和组成一定时，在一定外力作用下，聚合物聚集 态的转变主要与温度有关：
聚合物加工工程
主讲人：白绘宇
聚合物加工工程
授课说明
• 授课内容 • 授课顺序 • 考核及要求 • 教材和参. 考书
教材
周达飞 唐颂超 主编 中国轻工业出版社 上海普通高校“九五”重点教材
专 业：高分子材料 学时数：48学时 内 容：塑料、橡胶和合成纤维
三者的共性和各自的特性 主要讲授：加工工艺以及与工艺相关 的设备.
（聚合物+助剂） 这一过程的工程技术
1 如何实现—方法(挤出、注射、压制等) 2 方法不同，产品性能不同 3 材料不同，方法不同 4 方法不同，设备不同
.
3、高分子材料的制造
高分子 化合物制造
聚合反应 表0-5 高分子反应 表0-6
复合化
表0-7
高分子材料 及制品生产
合金
填充
图0-5
成型加工（添加剂、混合、成型）