2017年高分子材料加工工艺学I-复习题及答案
高分子材料加工技术专业理论训练试题参考答案
高分子材料加工技术专业理论试题参考答案一、填空题1、树脂添加剂2、热塑性塑料热固性塑料3、流动性柔软性4、柱塞式螺杆式5、注射量锁模力6、螺杆或柱塞熔融塑料7、移动速度秒 8、1 塑化物料9、尺寸定位 10、注射保压11、塑化均匀冲满模腔 12、压缩段均化段13、加料段计量段 14、熔料回流均化15、聚酰胺低 16、液压式液压机械式17、比例液压阀 18、主流道浇口19、注射成型过程制件的后处理 20、料筒模具21、工程塑料功能塑料22、塑料塑料制品23、注射塑化24、cm3 克25、Φ100 Φ125 26、熔融可塑27、熔融拉稀格 28、定模动模29、分流道浇口 30、退火调湿31、PE PA 32、液压单曲肘液压双曲肘33、浇口冷料井 34、喷嘴模具35、保压冷却 36、螺杆料筒37、旋转往复 38、玻璃化温度(Tg)熔融温度(Tf或Tm)39、原料制品 40、点动手动41、平衡式非平衡式42、注射时间冷却时间43、增大浇口尺寸冲击型44、多大45、轴向叶片泵齿轮泵 46、快慢47、增力自锁 48、热风循环干燥红外线干燥49、Zn-St 液体石蜡 50、压实物料进行补料51、漏流逆流 52、160~1750C 3500C53、塑化压力注射压力 54、成型的塑料金属嵌件的大小55、规整高 56、重量份数重量百分数57、小增塑剂 58、无级变速有级变速69、注射装置合模装置 60、背压需要注射的熔料量二、选择题1D 2C 3B 4A 5A 6C 7D 8C 9A 10B11A 12C 13C 14C 15B 16A 17D 18A 19D 20B21B 22D 23C 24B 25A 26C 27B 28A 29A 30D三、判断题1(√) 2(√) 3(×) 4(×) 5(√) 6(√) 7(√) 8(×) 9(×)10(×)11(×)12(√)13(√)14(×)15(×)16(×)17(×)18(√)19(√)20(×) 21(×)22(∨)23(∨)24(∨)25(×)26(∨)27(×)28(×)29(∨)30(∨)31(∨)32(×)33()34(∨)35(∨)36(×)37(×)38(×)39(∨)0(×)41(×)42(∨)43(×)44(∨)45(×)46(×)47(∨)48(×)49(∨)50(×)51(×)52(∨)53(×)54(×)55(∨)56(×)57(∨)58(×)59(×)60(∨)四、简答题1、(1)当塑料流动性差,浇口小时,可适当地选取较大的注射压力;(2)当熔体温度较低时,注射压力应相应增大些;(3)对于尺寸较大,形状复杂的制件或薄型制件,需用较大的注射压力;(4)对于玻璃化温度和熔体粘度较高时,宜用较大的注射压力。
【可编辑全文】《高分子材料加工工艺》复习资料习题答案
高分子材料加工工艺第一章绪论1.材料的四要素是什么?答:材料的四要素是:材料的制备(加工)、材料的结构、材料的性能和材料的使用性能。
2.什么是工程塑料?区分“通用塑料”和“工程塑料”,“热塑性塑料”和“热固性塑料”。
答:按用途和性能分,又可将塑料分为通用塑料和工程塑料。
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、耐腐蚀性优良等的、可替代金属用作结构件的塑料。
但这种分类并不十分严格,随着通用塑料工程化(亦称优质化)技术的进展,通过改性或合金化的通用塑料,已可在某些应用领域替代工程塑料。
热塑性塑料一般是线型高分子,在溶剂可溶,受热软化、熔融、可塑制成一定形状,冷却后固化定型;当再次受热,仍可软化、熔融,反复多次加工。
热固性塑料一般由线型分子变为体型分子,在溶剂中不能溶解,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;一当成型后,再次受热不熔融,达到一定温度分解破坏,不能反复加工。
3.与其它材料相比,高分子材料具有那些特征(以塑料为例)?答:与其他材料相比,高分子材料有以下特性(以塑料为例)。
(1)质轻。
(2)拉伸强度和拉伸模量较低,韧性较优良。
(3)传热系数小,可用作优良的绝热材料。
(4)电气绝缘性优良。
(5)成型加工性优良。
(6)减震、消音性能良好。
(7)某些塑料具有优良的减磨、耐磨和自润滑性能。
(8)耐腐蚀性能优良。
(9)透光性良好可作透明或半透明材料。
(10)着色性良好。
(11)可赋予各种特殊的功能如透气性、难燃性、粘结性、离子交换性、生物降解性以及光、热、电、磁等各种特殊性能。
(12)使用过程中易产生蠕变、疲劳、冷流、结晶等现象,长期使用性能较差。
(13)热膨胀系数大。
(14)耐热性(熔点、玻璃化转变温度)较低,使用温度不高。
(15)易燃烧。
4.获取高分子的手段有那些?答:高分子化合物的制造:获取高分子化合物的方法大致可分为三种;聚合反应、利用高分子反向和复合化。
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。
高分子加工工程复习题(含部分答案)
《高分子加工工程》主要习题第一章绪论1. 何谓成型加工?高分子材料成型加工的基本任务是什么?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。
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;3.研究提高产量和降低消耗的途径。
2. 简述聚合物成型加工时的关键步骤。
A.如何使聚合物产生流动与变形?方法: a.加热熔体; b.加溶剂溶液; c.加增塑剂或其它悬浮液。
B.如何硬化定型?方法:热固性:交联反应固化定型。
热塑性:a.熔体冷却b.溶液加热挥发成溶剂c.悬浮体先加热使颗粒熔合,再冷却硬化定型3. 简述聚合物转变时所发生的主要变化。
a.形状:满足使用要求而进行,通过流动与变形而实现。
b.结构:组成:非纯聚合物组成方式:层压材料,增强材料,复合材料宏观结构:如多孔泡沫,蜂窝状,复合结构微观结构:结晶度,结晶形态,分子取向等c.性质:有意识进行:生橡胶的两辊塑炼降解,硫化反应,热固性树脂的交联固化方法条件不当而进行:温度过高、时间过长而引起的降解4. 聚合物成型加工方法是如何分类的?简要分为那几类?1.根据形变原理分6类:a.熔体加工:b.类橡胶状聚合物的加工:c.聚合物溶液加工:d.低分子聚合物和预聚体的加工:e. 聚合物悬浮体加工:f.机械加工:2.根据加工过程中有无物理或化学变化分为三类:a.主要发生物理变化:b.主要发生化学变化:c.既有物理变化又有化学变化:5. 简述成型加工的基本工序?1.预处理:准备工作:原料筛选,干燥,配制,混合2.成型:赋予聚合物一定型样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。
6. 简述塑料的优缺点。
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。
高分子材料加工工艺学习题答案
⾼分⼦材料加⼯⼯艺学习题答案第⼆章聚酯纤维1、切⽚⼲燥的⽬的是什么?为何要分段进⾏?← 1 除去⽔分湿切⽚含⽔率0.4~0.5%,⼲燥后0.01%(常规纺)或0.003~0.005%(⾼速纺)不良影响⾼温酯键⽔解→聚合度↓→纺丝难⽔分汽化→⽓泡→纺丝断头← 2 提⾼切⽚含⽔的均匀性→纤维质量均匀← 3 提⾼结晶度及软化点(⽆定形)→防⽌环结阻料结晶度↗25~30%;软化点70~80℃↗>210 ℃切⽚中的⽔分由两部分组成(1)⾮结合⽔粘附在切⽚表⾯⼲燥时容易除去(2)结合⽔与PET分⼦上的羰基及少量端羟基等以氢键结合,⼲燥时较难除去。
√2、简述螺杆挤出机的⼯作原理与作⽤?螺杆挤出机的作⽤是把固体⾼聚物熔融后以匀质、恒定的温度和稳定的压⼒输出⾼聚物熔体。
原理:物料从加料⼝进到螺杆的螺槽中,由于螺杆的转动,把切⽚推向前进。
切⽚不断吸收加热装置供给的热能;另⼀⽅⾯因切⽚与切⽚、切⽚与螺杆及套筒的摩擦以及液层之间的剪切作⽤,⽽由⼀部分机械能转化为热能,切⽚在前进过程中温度升⾼⽽逐渐熔化成熔体。
熔化过程聚合物在温度、压⼒、粘度和形态等⽅⾯发⽣变化,由固态(玻璃态)转变为⾼弹态,随温度的进⼀步提⾼,出现塑性流动,成为粘流体(粘流态)。
粘流态的聚合物经螺杆的推进和螺杆出⼝的阻⼒作⽤,以⼀定的压⼒向熔体管道输送。
3、何谓环结阻料?采⽤哪些措施避免?若预热段温度过⾼,切⽚在到达压缩段就过早熔化,是原来固体颗粒间的空隙消失,熔化后的熔体由于在螺槽等深的的预热段⽆法压缩,从⽽失去了往前推进的能⼒,造成“环结阻料”。
措施:预热段套筒保持合适的温度。
√4、纺丝箱有哪些作⽤?进⾏熔体保温和温度控制,⼀般采⽤4~6位(即⼀根螺杆所供给的位数)合⽤⼀个矩形载热体加热箱进⾏集中保温。
5、复合纺丝组件与普通组件的区别有哪些?复合纺丝组件由多块分配板组合⽽成的复合纺丝组件,聚酯与其它种类的成纤⾼聚物熔体分别通过各⾃的熔体管道,在组件中的适当部位汇合从同⼀喷丝孔喷出成为⼀根纤维。
《高分子成型加工》复习题及答案
1。
分散性、均匀性、分散相、连续相分散性:指分散相的破碎程度,用分散相的平均尺寸及其分布表示。
尺寸越小,分布越窄,则分散度越高。
均匀性:是指被分散物在共混体中的浓度分布均一性,反应在共混物不同部位取样,分散物含量的差异程度。
主要取决于混炼效率和混炼时间。
分散相:共混物中,间断地分散在连续相中(岛相)。
连续相:共混物中,连续而不间断的相称为连续相(海相)。
2.混炼胶:将各种配合剂混入并均匀分散在橡胶中的过程,其产物叫混炼胶。
塑化料:将各种添加剂混入并均匀分散在塑料熔体中的过程,其产物叫塑化料。
3.橡胶的塑炼:使弹性材料由弹性状态转变为可塑性状态的工艺过程.塑料的塑化:是借助加热和剪切作用使物料熔化、剪切变形、进一步混合,使树脂及各种配合剂组分分散均匀。
4。
压延成型:压延成型是生产高聚物薄膜和片材的主要方法,它是将接近黏流温度的物料通过几个相向旋转着的平行辊筒的间隙,使其受到挤压和延展作用,得到表面光洁的薄片状连续制品。
5.螺杆的长径比:螺杆长径比L/D :指工作部分有效长度与直径之比。
L/D大,温度分布好。
混合均匀,减少逆流和漏流,生产能力提高.几何压缩比:指加料段第一螺槽的容积与均化段最后一个螺槽容积之比。
一般为2~5,压缩比愈大,挤压作用愈大,排气能力愈强。
6.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。
7.*注射量:注射量—注射机的最大注射量或称公称注射量,指注射机在对空注射(无模具)条件下,注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时,注射系统所能达到的最大注射量.8.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复杂而又重要的过程称为注射过程。
9.保压过程:模腔充满之后,柱塞或移动螺杆仍保持施压状态,使喷嘴的熔体不断充实模腔,以确保不缺料。
这一阶段称为保压阶段。
10.背压:螺杆顶部熔体在螺杆后退时受到的压力,又称塑化压力,通常小于2MPa.11.注射压力:在注射过程中螺杆对塑料熔体所施加的压力。
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。
高分子加工工程复习题(含部分答案)
《高分子加工工程》主要习题第一章绪论1. 何谓成型加工?高分子材料成型加工的基本任务是什么?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。
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;3.研究提高产量和降低消耗的途径。
2.A.B.悬浮体先3.a.b.结构:c.性质:方法条件不当而进行:温度过高、时间过长而引起的降解4. 聚合物成型加工方法是如何分类的?简要分为那几类?1.根据形变原理分6类:a.熔体加工:b.类橡胶状聚合物的加工:c.聚合物溶液加工:d.低分子聚合物和预聚体的加工:e. 聚合物悬浮体加工:f.机械加工:2.根据加工过程中有无物理或化学变化分为三类:a.主要发生物理变化:b.主要发生化学变化:c.既有物理变化又有化学变化:5. 简述成型加工的基本工序?1.预处理:准备工作:原料筛选,干燥,配制,混合2.成型:赋予聚合物一定型样3.机械加工:车,削,刨,铣等。
4.6.优点:a.缺点:a.7.8.1新……第二章1可塑性、指物体在外力作用下发生永久形变和流动的性质。
可挤压性、可挤压性是指聚合物受到挤压作用形变时,获得形状和保持形状的能力。
可模塑性、聚合物在温度和压力作用下变形和在模具中模塑成型的能力。
可延性、是指无定形或结晶固体聚合物在一个或二个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。
可纺性、指聚合物通过加工形成连续固体纤维的能力。
牛顿流体、非牛顿流体、假塑性流体、胀塑性流体、拉伸粘度、拉伸应力与拉伸应变速率的比值,剪切粘度、滑移、高分子在导管中流动时,在管壁处是时停时动的,这种现象称为滑移。
端末效应、包括入口效应和出口效应。
5、为什么聚合物表现出可纺性,而小分子不具有可纺性?一般,聚合物熔体粘度η很大,而它的表面张力较小,因此η/ γf的比值较大。
这种关系是聚合物具有可纺性的重要条件。
而低分子与高分子相比,它的粘度很小,所以不具可纺性。
高分子材料成型加工(塑料成型工艺学)考试复习题
1.以硬质PVC为例说明管材挤出成型加工工艺及其特点以及影响因素(10分)答:挤出工艺:物料经挤出机塑化、机头口模成型后,经定型装置冷却定型、冷却水槽冷却、牵引、切割,得到管材制品。
(3分)特点:①口模横截面积不能大于挤出机料筒横截面积的40%。
②挤出机头有直通式和偏移式两类,后者只用于内径尺寸要求精确的产品,很少采用。
③定径套内径略大于管材外径;机头上调节螺钉可调节管材同心度;牵引速度可调节管材尺寸;(4分)④PVC,粘度大,流动性差,热稳定性差;生成热多,结合缝不易愈合,管材易定型。
(3分)。
影响因素:温度、螺杆转速及冷却、牵引速度、压缩空气2.简述挤出成型原理并讨论提高加料段固体输送速率的措施。
原理:粉(粒)料,加入挤出机经①加热、塑化成熔体,再经机头口模②流动成型成连续体,最后经冷却装置③冷却定型成制品。
(4分)。
措施:提高螺杆转速,提高料筒内表面摩擦系数fb,降低螺杆外表面摩擦系数fs(4分)。
3.简述管材挤出的工艺过程及管材挤出的定径方法。
答:管材挤出的基本工艺是:物料经挤出机塑化、机头口模成型后,经定型装置冷却定型、冷却水槽冷却、牵引、切割,得到管材制品。
(3分)(4分)管材的内外径应分别等于管芯的外径和口模的内径。
管材挤出的定径方法分为定内径和定外径两种。
(2分)外径定型是使挤出的管子的外壁与定径套的内壁相接触而起定型作用的,为此,可用向管内通入压缩空气的内压法或在管子外壁抽真空法来实现外径定型。
(2分)内径定型法是将定径套装于挤出的塑料管内,即使挤出管子的内壁与定径套的外壁相接触,在定径套内通以冷水对管子冷却定径。
(2分)4.挤出时,渐变螺杆和突变螺杆具有不同的加工特点。
已知:PVC软化点75~165℃;尼龙的熔融温度范围则较窄,约10℃,它们应分别选用何种螺杆进行加工?简要说明理由。
(12分)答:PVC应选用渐变螺杆而尼龙应选择突变螺杆进行加工。
(4分)因为PVC是无定形塑料,无固定的熔点,软化温度范围较宽,其熔融过程是逐渐进行的,所以选择熔融段较长的渐变螺杆;PA是结晶性塑料,有固定的熔点,熔融温度范围较窄,温度达到熔点后,熔融较快,应选择熔化区较短的突变螺杆。
高分子材料加工成型工艺题库
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__粘性形变三部分所组成。
6.假塑性流体在较宽的剪切速率范围内的流动曲线,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.用于测定聚合物流变性质的仪器一般称为__流变仪__或__粘度计__。
目前用得最广泛的主要有__毛细管粘度计__、__旋转粘度计__、__落球粘度计__和锥板粘度计__等几种。
9.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_聚合物结构因素_以及_组成_等。
10.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__。
高分子合成工艺学重点和习题答案
1.何谓三大合成材料?简要说明他们的特点。
答:(1)用合成的高分子化合物或称做合成的高聚物为挤出制造的有机材料,统称为合成材料。
其中以塑料、合成纤维、合成橡胶塑料、塑料合成纤维、合成橡胶称为三大合成材料。
(2)特点:塑料是以合成树脂为基本成分,具有质轻、绝缘、耐腐蚀、美观、制品形式多样化等。
塑料大多是有机材料,因此其主要的缺点是绝大多数塑料制品都可以燃烧,在长期使用过程中由于光线、空气中氧的作用以及环境条件和热的影响,其制品的性能逐渐变坏,甚至损坏到不能使用,即发生老化现象。
合成橡胶是用化学的合成方法产生的高弹性体。
经硫化加工可制成各种橡胶制品。
某些种类合成橡胶的橡胶具有较天然橡胶为优良的耐热、耐磨、耐老化、耐腐蚀或耐油等性能。
合成纤维,线型结构的高分子量合成树脂,经过适当方法纺丝得到的纤维称为合成纤维。
合成纤维成纤维与天然纤维相比较,具有强度高、耐摩擦、不被虫蛀、耐化学腐蚀等优点。
缺点是不易着色,未经过处理时易产生静电荷,多数合成纤维吸湿性差。
2.合成高分子化合物的聚合反应主要包括哪两大类?答:合成高分子化合物的聚合反应主要包括连锁聚合反应和逐步聚合反应两大类。
3.单体储存时应注意什么问题,并说明原因?答:单体储存时应达到防止单体自聚、着火和爆炸的目的。
(1)防止单体自聚,为了防止单体自聚,在单体中添加少量的阻聚剂。
(2)防止着火,为了防止着火事故发生,单体储罐要远离反应装置,储罐区严禁明火以减少着火的危险。
(3)防止爆炸,防止爆炸事故的发生,首先要防止单体泄露,因单体泄露后与空气接触产生易爆炸的混合物或过氧化物;储存气态单体或经压缩冷却后液化的单体的储罐应是耐压的储罐;高沸点的单体储罐应用氮气保护,防止空气进入。
4.聚合物反应产物的特点是什么?答:①聚合物的相对分子量具有多分散性。
②聚合物的形态有坚韧的固体、粉状、粒状和高粘度的溶液。
③聚合物不能用一般产品精制的方法如蒸馏、重结晶和萃取等方法进行精制和提纯。
高分子材料加工工艺考核试卷
D.以上都对
11.下列哪种加工方法可以生产连续的高分子材料制品?()
A.注塑成型
B.挤出成型
C.压制成型
D.吹塑成型
12.在高分子材料加工中,以下哪种现象会导致产品出现内部应力?()
A.冷却不均匀
B.挤出速度过快
C.压力过大
D.口模设计不合理
13.下列哪种高分子材料主要用于制造轮胎?()
D.加工温度
8.以下哪些材料常用于制备高性能高分子复合材料?()
A.玻璃纤维
B.碳纤维
C.聚合物基体
D.金属粉末
9.下列哪些因素可能导致高分子材料加工过程中出现翘曲变形?()
A.冷却不均匀
B.材料收缩率不一致
C.模具设计不合理
D.加工温度过高
10.以下哪些方法可以提高高分子材料的力学性能?()
A.填充增强
C.模具设计不合理
D.加工工艺不当
17.下列哪些方法可以减少高分子材料加工过程中的环境污染?()
A.使用环保型添加剂
B.提高材料利用率
C.优化加工工艺
D.增加生产成本
18.以下哪些高分子材料具有良好的光学性能?()
A.聚甲基丙烯酸甲酯
B.聚苯乙烯
C.聚碳酸酯
D.聚乙烯
19.下列哪些加工工艺可用于生产功能性高分子薄膜?()
高分子材料加工工艺考核试卷
考生姓名:__________答题日期:_______年__月__日得分:_________判卷人:_________
一、单项选择题(本题共20小题,每小题1分,共20分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下列哪种方法不是高分子材料的加工方法?()
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;。
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:加热软化、熔化、成型,冷却后固化。
当再次加热时,它仍然可以软化和熔化,并反复加工。
易溶于溶剂。
其化学结构为线型聚合物。
例如:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、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:机械性能好,抗拉强度大于50MPa,冲击强度大于6kj/m2,长期耐热温度大于100度,刚性好,蠕变小,自润滑,电绝缘,耐腐蚀,可作为结构材料使用。
例如:PA聚酰胺、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.淬火(淬火):TC定义:熔融或半熔融状态下的结晶聚合物。
在该温度下保持一段时间后,快速冷却,使其没有时间结晶,从而提高产品的冲击性能。
7.中速冷却:TC>=TG,有利于晶核形成和晶体生长,性能良好。
一般透明度、一般结晶度和一般强度。
8.二次结晶:指一次结晶后,在一些残留的非晶区域和一些结晶不完全的区域连续结晶并逐渐改善的过程。
9.后结晶:指聚合物加工过程中的一部分结晶太迟,成型后继续结晶的过程。
第三章附加物11。
添加剂的分类包括工艺添加剂(如润滑剂)和功能添加剂(润滑剂除外,如稳定剂、填料、增塑剂和交联剂)。
2.稳定剂:防止或延缓聚合物材料老化并保持其原始性能的添加剂。
根据引起高分子材料老化的三个主要因素:热、氧和光,稳定剂可分为热稳定剂、抗氧化剂(抗老化剂)和光稳定剂。
热稳定剂是一种能防止聚合物材料在成型或使用过程中因受热而降解或交联的添加剂。
主要用于热敏性聚合物(如PVC、PVC树脂),是PVC塑料生产中最重要的添加剂。
高分子材料基本加工工艺考试试卷
《高分子材料基本加工工艺》考试试卷答题卡一、填空题(每空1分,共15分)1、2、3、4、5、6、7、8、二、判断题(每题1分,共15分)三、选择题(每题2分,共40分)一、填空题(每空1分,共15分)1、四大通用塑料指聚乙烯、、和聚苯乙烯。
2、注射机按塑化的方式可分为和注射机。
3、与时间无关的黏性流体主要有三种类型,分别是、和宾汉流体。
4、聚乙烯按合成工艺的不同,可以分为、、中密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯。
5、热塑性弹性体是指在加工温度下能成型,在常温下具有弹性的一类高分子材料。
6、橡胶的硫化体系包括、促进剂和活化剂。
7、生胶塑炼所使用的机器有、和螺杆塑炼机。
8、塑料模压成型,按成型的阶段不同,可分为、和丙阶段。
二、判断题(每题1分,共15分)1、对于塑料材料来说,塑炼和混炼是无法分清的。
2、假塑性流体的表观黏度随剪切速率的增大而减小。
3、密炼机只能用来混炼,不能用来塑炼。
4、普通单螺杆挤出机的主机部分包括传动系统、加料装置、挤压系统、机头和口模、冷却装置、牵引装置、切割装置。
5、母料指事先配制成的含有高百分比助剂的塑料混合物。
6、塑料配方的表示有重量份数法和重量百分数法,而在生产中常用重量份数法。
7、注射成型的三大工艺参数是温度、压力和速度。
8、橡胶配合剂的添加顺序一般是量多而容易分散的先加。
9、生胶经过塑炼后,相对分子质量没有什么变化,但是黏度下降了。
10、泡沫塑料的发泡方法只有化学发泡法。
11、热塑性塑料的热成型属于二次成型。
12、几乎所有的热塑性塑料都可以用于挤出成型。
13、薄通塑炼法也就是不包辊薄通落盘,即使重复薄通塑炼效果也不大,胶料质量不高,因此很少被使用。
14、经过混炼的胶料无需停放便可直接进行压片,因为经过混炼的胶料都合格。
15、塑料按其受热行为可分为热塑性塑料和热固性塑料。
三、选择题(每题2分,共40分)1、下列塑料中,属于工程塑料的是()A、PEB、PVCC、PCD、NR2、注射机的塑化能力是指()A、螺杆或柱塞单位时间内移动的距离B、注射机单位时间内的最大注射量C、注射装置所能达到的最大注射量D、注塑机单位时间内塑化物料的量3、下列制品可用浇铸成型完成是()A、人造琥珀B、旅行箱C、一次性饭盒D、气球4、在下列几种物质中,对塑料成型具有润滑作用的是()A、CaCO3B、BaSO4C、玻璃纤维D、石蜡5、高分子流体熔体的弹性流变效应不包括()A、包轴效应B、各向异性C、巴拉斯效应D、熔体破裂现象6、在挤出、注射成型中,物料在料筒中的流动形式是以()为主A、横向流动B、纵向流动C、剪切流动D、拉伸流动7、结晶度提高对高分子材料热性能、力学性能的影响,下列叙述不正确的是()A、密度增大B、硬度提高C、伸长率提高D、熔点温度提高8、下列不属于挤出过程的是()A、冷却B、合模C、塑化D、定型9、下列不属于单螺杆挤出机的主机结构的是()A、传动系统B、加料装置C、机头和口模D、螺杆10、下列哪个不是螺杆的几何参数()A、螺杆直径B、螺杆长径比C、螺杆数量D、螺杆头部形状11、下面属于通用塑料的是()A、聚丙烯B、涤纶C、尼龙D、聚甲醛12、注射机的注射速度是指()A、注射机单位时间内的最大注射量B、螺杆或柱塞单位时间内移动的距离C、冲模时注射机的作功能力D、注塑机单位时间内塑化物料的量13、下列设备规格型号表示的是塑料挤出机的是()A、XJ-150B、SJ-45-25C、XY-4T-1730D、SZ-63/5014、下列材料中,属于橡胶的是()A、PCB、PVCC、NRD、PPO15、下列成型方法属于二次成型的是()A、挤出成型B、注射成型C、热成型D、压延成型16、关于橡胶配合剂添加顺序表述正确的是()A、用量多而易分散的后加B、用量多而难分散的先加C、用量少而易分散的先加D、用量少而难分散的后加17、下列工艺参数不属于注射成型的三大工艺参数是()A、温度B、压力C、时间D、螺杆三段18、下列不属于模压过程的是()A、加料B、闭模C、压延D、脱模19、下列哪个可以用于做硫化剂()A、碳酸钙B、炭黑C、高岭土D、硫磺20、下列哪个是化学塑炼法()A、薄通塑炼法B、一次塑炼法C、分段塑炼法D、塑解剂塑炼法四、简答题(每题5分,共30分)1、写出注射成型的工艺流程。
高分子材料加工考试题目
高分子材料加工考试题目第一篇:高分子材料加工考试题目高分子材料成型加工习题第一章绪论一、简答题1、在现代聚合物成型加工工业中,影响聚合物制品生产的三大重要因素是什么?2、聚合物成型机械的定义及分类?3、聚合物加工设备发展的主要趋势和特点?第二章高分子材料混合及设备一、填空题1、预处理设备包括_________、_________以及________。
2、常见的筛析方法________、________和_______。
3、三辊研磨机主要用于_________的研磨。
4、密炼机可按转子转速分成_________、_________和_________。
5、高速捏合机的主要部件包括_________、_________、_________和_________。
6、增大开炼机的_________或减小_________都会使速度梯度增加,提高物料的剪切塑化效果。
7、开炼机的主要部件包括________、_________、_________、_________和_________。
8、密炼机的主要部件包括________、________、_______、_______和________。
9、密炼机常用转子的基本类型包括______、_____和________。
10、开炼机的混炼功率应是________和________之和。
二、简答题1、预热和干燥的目的是什么?有哪些方式?2、研磨机分为哪几类?各包括哪些常用设备?3、哪些机械通常用于塑料的初混合?哪些机械通常用于混炼?4、说出三辊研磨机的工作原理5、开炼机的工作原理6、满足开炼机正常工作必须的两个条件是什么?7、椭圆形转子密炼机的工作原理第三章挤出成型设备一、选择题1、挤出机的螺杆分为()A.加料段、熔融段、均化段 B.加料段、融化段、挤出段 C.熔融段、均化段、挤出段 D.融化段、熔融段、挤出段2、熔体在挤出机螺杆的均化段的流动有四种形式,分别为()A.正流、负流、横流、竖流 B.正流、逆流、横流、漏流 C.正流、负流、横流、漏流 D.正流、逆流、横流、竖流3、下列关于挤出成型基本概念错误的是()A.挤出的型材具有恒定的断面形状 B.螺杆式挤出成型工艺过程是间歇成型 C.挤出成型亦称挤塑或挤出模塑D.挤出成型既可成型热塑性塑料,又可成型部分热固性塑料4、螺杆的作用不包括()A.输送物料 B.传热塑化物料 C.计量物料 D.混合均化物料5、为提高物料输送能力,常采取的措施不包括()A.冷却螺杆,使螺杆的温度略低于料筒 B.提高螺杆的转速C.在料筒内壁开设纵向沟槽 D.升高料筒的温度6、增大螺杆的长径比不可以达到的目的()A.改善塑料的温度分布 B.降低挤出机的功率消耗 C.减少挤出时的逆流和漏流 D.使物料混合更均匀7、下列关于压缩比的说法不正确的是()A.粉料的压缩比应大于粒状塑料的压缩比B.薄壁制品的压缩比应小于厚壁制品的压缩比C.压缩比太大,螺杆本身的机械强度下降D.压缩比的获得最常用的方法是等距变深螺槽8、下列关于螺杆螺旋角说法不正确的是()A.螺旋角增大,挤出机的生产能力下降B.螺旋角等于30度的适合细粉状料C.最常用的螺旋角度是17.7度 D.螺旋角等于15度的适合方块料9、下列关于螺杆结构参数说法不正确的是()A.螺棱宽太小会使漏流增加,导致产量降低B.螺棱宽太打会增加螺棱上的动力消耗,有局部过热的危险C.螺杆与料筒的间隙减小,不利于物料的熔融和混合D.螺杆与料筒的间隙太小,易引起物料出现热力学降解10、下列关于加料段的说法错误的是()A.加料段的作用是加热和输送物料 B.加料段物料始终保持固体状态 C.加料段通常采用等深变距的螺杆 D.挤出结晶性塑料加料段要长11、下列关于压缩段的说法错误的是()A.压缩段的作用是压缩与剪切作用 B.压缩段物料全部是粘流状态 C.压缩段一般采用等距变深的螺杆 D.无定形塑料的压缩段比较长12、结晶性塑料一般采用螺杆()A.渐变形螺杆 B.突变形螺杆 C.波纹型螺杆 D.屏障形螺杆13、为提高螺杆存在的熔融效率低、塑化混合不均匀等缺点,常采用的措施不包括()A.采用高效螺杆 B.加大螺杆的长径比 C.减小均化段螺槽深度 D.提高螺杆的转速14、挤出成型的工艺流程是()A.原料的准备、挤出物定型与冷却、挤出成型、干燥、预热、制品的牵引与卷取B.原料的准备、挤出物定型与冷却、干燥、预热、挤出成型、制品的牵引与卷取C.原料的准备、预热、干燥、挤出成型、挤出物定型与冷却、制品的牵引与卷取D.原料的准备、挤出物定型与冷却、制品的牵引与卷取、挤出成型、预热、干燥15、对挤出生产率影响不大的是()A.正流 B.逆流 C.横流D.漏流16、下列关于温度与挤出成型关系的说法正确的是()A.温度升高,制品形状稳定性好,所以应该尽量采用高温挤出B.温度降低,物料粘度降低,有利于塑化,所以应该采用低温挤出C.温度太低,制品收缩增大,所以应该尽量采用高温挤出D.温度太高,制品发黄,出现气泡,所以应该降低挤出温度17、挤出成型过程中,制品横截面是靠哪个部件得到的?()A.机头 B.口模 C.料筒 D.分流梭18、挤出成型模具被称为()A.牵引装置 B.挤出成型零部件C.口模 D.挤出机机头19、辅机的组成部分一般不包括()A.定型装置 B.卷取装置C.加热装置 D.牵引装置20、软管的生产过程与硬管不同之处在于(A.定径方式不一样B.冷却方式不一样 C.成型主机不一样 D.挤出口模不一样21、大口径管多采用的定径方法为()A.外压定径法B.内压定径法 C.真空定径法 D.蒸汽辅助定径)22、管材的截面尺寸与下列哪个因素无关()A.机头口模B.定径套直径 C.牵引速度 D.冷却水温度23、下列关于吹膜挤出吹胀比说法不正确的是()A.吹胀比是用来衡量吹胀的程度B.吹胀比是管坯吹胀后的管膜的直径与挤出机螺杆的直径的比值 C.吹胀比的大小表示挤出管坯直径的变化D.吹胀比表明了粘流态下大分子受到横向拉伸作用力的大小24、下列关于薄膜的吹胀与牵引下列说法错误的是()A.生产不同折径不同厚度的薄膜,可以通过调整吹胀比和牵引比来控制B.吹胀比太大,横向强度太低C.吹胀比太小,膜管不稳定D.牵引比太小,膜管容易被拉断25、板材挤出成型的辅机连接顺序正确的是()A.三辊压光机、冷却导辊、切边装置、牵引装置、切割装置B.三辊压光机、冷却导辊、切割装置、切边装置、牵引装置C.冷却导辊、切割装置、三辊压光机、切边装置、牵引装置、D.冷却导辊、切边装置、牵引装置、三辊压光机、切割装置26、关于板材挤出三辊压光机的说法,下列错误的是()A.压光机的作用是将挤出的板材压光和降温B.压光机的滚筒对尺寸精度与光洁度没有要求 C.压光机滚筒间隙可以调整 D.压光机与机头的距离应尽量靠近27、关于三辊压光机温度的控制,下列说法正确的是(A.上辊温度最高 B.中辊温度最高 C.下辊温度最高 D.三辊温度一致28、口模应有一定长度的平直部分的原因是()A.保证物料的稳定以及消除熔接痕B.增大料流的压力C.节约材料,降低成本D.制造工艺的要求29、下列不属于机头的设计原则的是()A.內腔呈流线型B.机头压力大小分布均匀 C.足够的压缩比 D.正确的断面形状)30、下列不属于新型高效螺杆的是()A.屏障形螺杆 B.销钉型螺杆 C.波纹螺杆 D.突变型螺杆二、填空题1、挤出机主机主要由、传动系统、、2、挤出机的挤压系统主要包括_________、_________、_________、_________以及配套功能元件,其中_________是挤压系统最关键的部件。
高分子材料加工工艺复习题及答案
⾼分⼦材料加⼯⼯艺复习题及答案⾼分⼦材料加⼯⼯艺复习题及答案⼀、选择1.由图形-⾮⽜顿流体的应⼒-应变关系,可得出结论是(ABC )A.剪应⼒和剪切速率间通常不呈⽐例关系;B.剪切粘度对剪切作⽤有依赖性;C.⾮⽜顿性是粘性和弹性⾏为的综合;D.流动过程中只包含着不可逆形变2.硫化时间以过氧化物耗尽为⽌来决定,⼀般可取预订温度下半衰期的(B)倍的时间。
A1-4 B.5-10 C.11-15 D.16-203. 流动中包括下述四种主要形式( ABCD )A正流B逆流 C.横流 D.漏流4. 天然胶采⽤开放式炼胶机混炼时,辊温50-60℃、⽤密炼机时采⽤⼀段法;丁苯胶⽤密炼机混炼采⽤;氯丁胶采⽤开放式炼胶机混炼时,辊温40-50℃、⽤密炼机时采⽤;( D )A ⼀段法;⼀段法B ⼀段法;⼆段法C ⼆段法;⼀段法D ⼆段法;⼆段法5. 氯丁胶采⽤()为硫化剂。
( D )A 氧化铜B氧化铁 C 氧化铝D氧化锌1、聚合物在加⼯过程中的形变都是在(A )和(C )共同作⽤下,⼤分⼦( D )和( B )A温度B进⾏重排C外⼒D 形变4、聚合物分⼦量对材料热性能、加⼯性能的影响,下列叙述正确的是(B )A、软化温度降低B、成型收缩率降低C、粘度下降D、加⼯温度降低5、同时改进塑料的流动性,减少或避免对设备的粘附,提⾼制品的表⾯光洁度助剂是(A )A 润滑剂B增塑剂C 防⽼剂D偶联剂2、下列是常⽤的硫化介质的有哪些(ABD)A饱和蒸汽B过热⽔C冷⽔D热空⽓橡胶配⽅种类有哪些(BCD)A结构配⽅B基础配⽅C性能配⽅D⽣产配⽅4、下列属于注射过程的是(ABCD)A脱模B塑化C注射D冷却5、下列不属于单螺杆挤出机的基本结构的是(C)A传动部分B加料装置 C 切割装置D机头和⼝模1、下⾯聚合物中拉伸变稀现象的聚合物有:( AB )A.PPB.PEC. LDPED.PS2、注射速度增⼤,下降的是( D )A冲模压⼒B内应⼒C接缝强度D表⾯质量3、下列哪⼀个不属于粘度计的主要形式(B )A转筒式B螺纹式C锥板式D平⾏板式4、下列哪⼀个不是聚合物结晶的基本特点(C )A结晶速度慢B结晶不完全C结晶后折射率⾼D结晶聚合没有清晰的熔点。
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高分子材料加工工艺学复习题1、合成PET的原料(单体)是什么?写出直接酯化法合成聚对苯二甲酸乙二酯的主要化学反应式。
P11,P13 分子式自写答:(1)单体:对苯二甲酸双羟乙二酯(BHET)(2)直接酯化法即将对苯二甲酸(TPA)与乙二醇(EG)直接进行酯化反应,一步制得BHET。
BHET缩聚脱除EG生成PET。
反应式:2、聚酯切片干燥的目的是什么?其干燥机理是什么? P20 P20~21答:(1)目的 1)除去水分。
在纺丝温度下,切片中的水分存在使PET大分子的酯键水解,聚合度下降,纺丝困难、质量降低;少量水分汽化造成纺丝断头。
2)提高切片含水的均匀性,以保证纤维质量均匀。
3)提高结晶度及软化点,防止环结阻料。
(2)机理1)切片中的水分:PET大分子缺少亲水性基团,吸湿能力差,通常湿切片含水率<0.5%,其水分分为两部分:一部分是沾附在切片上表面的非结合水,另一部分是与PET大分子上的羰基及极少数的端羟基等以氢键结合的结合水。
2)切片的干燥曲线:切片干燥包括两个基本过程:加热介质传热给切片,使水分吸热并从切片表面蒸发,水分从切片内部迁移至切片表面,再进入干燥介质中。
这两个过程同时进行,因此切片的干燥实质是一个同时进行传质和传热的过程,并伴随高聚物的结晶度和软化点变化。
干燥曲线可知:①切片的含水率随干燥时间延长而逐步降低到平衡。
②干燥速度与T、t有关,T升高,V升高,140℃时最快。
③后期曲线平缓3)切片干燥过程的结晶:由于PET分子链的结构具有高度立构规整性,所有的芳环几乎处于同一平面上,因而具有紧密堆积的能力与结晶倾向。
结晶对切片干燥速度有很大影响。
通常情况下,结晶会使干燥速率迅速大幅度下降。
3、螺杆挤压机按几何分段可分哪三段?各段的作用是什么?P26、原理ⅡP262理解名词术语:螺杆的长径比、压缩比 P26~27答:(1)三段:进料段、压缩段和计量(均化)段。
(2)作用:①进料段:对物料进行输送和预热,使物料受压、受热前移;②压缩段:压实物料、使物料熔融,排除物料中的空气;③计量段:使熔体进一步塑化均匀,并将料流定量、定压地送入机头,使其在口模中成型。
(3)螺杆的长径比(L/D):指螺杆工作长度(不包括鱼雷头及附件)与外径之比。
物料在这个长度上被输送、压缩和加热熔化。
(4)螺杆的压缩比:螺杆的压缩作用以压缩比i表示。
而螺杆压缩比是指螺杆的加料段一个螺槽的容积与均化段(计量段)一个螺槽容积的比值。
熔体纺丝用螺杆常用压缩比为3~3.5。
4、熔体纺丝机一般由哪几部分组成,各部分的作用是什么?按纺丝速度的高低,聚酯纺丝技术路线可分成哪四个类型?P25答:(1)熔体纺丝机:①螺杆挤压机:由螺杆、套筒、传动部分、加料斗加热和冷却装置构成。
是纺丝机的主要部件。
对物料起到输送、压实融化、混匀和塑化并定量输出的作用。
②纺丝箱:箱体内装有至各部位的熔体分配管,计量泵和纺丝头组件安置的保温座以及电热棒等。
作用是保持由挤压机送至箱体的熔体经各部件到每个纺丝位都有相同的温度和压力降,保证熔体均匀的分配到每个纺丝部位上。
③纺丝组件:是喷丝板、熔体分配板、熔体过滤材料及组装套的结合件。
作用一是过滤熔体,去除熔体中可能夹带的机械杂质和凝胶粒子,防止堵塞喷丝孔眼,延长喷丝板的使用周期;二是使熔体能充分混合,防止熔体发生粘度的差异;三是把熔体均匀地分配到喷丝板的每一小孔中去形成熔体细流。
④计量泵与喷丝板:计量泵的作用是精确计量、连续输送成纤高聚物熔体或溶液,并与喷死头组件结合产生预定的压力,保证纺丝流体通过过滤层到达喷丝板,以精确的流量从喷丝孔喷出。
喷丝板的作用是将高聚物熔体或溶液通过微孔转变成具有特定截面的细流,经风冷却或凝固浴固化而形成丝条。
(2)技术路线:①常规纺丝:纺丝速度1000~1500m/min,其卷绕丝为未拉伸丝,通称UDY。
②中速纺丝:纺丝速度1500~3000m/min,其卷绕丝具中等取向度,为中取向丝,通称MOY。
③高速纺丝:纺丝速度3000~6000 m/min,纺丝速度4000 m/min以下的卷绕丝具有较高的取向度,为预取向丝,通称POY。
若在纺丝过程中引入拉伸作用,可获得具有高取向度和中等结晶度的卷绕丝,为全拉伸丝,通称FDY。
④超高速纺丝:纺丝速度6000~8000 m/min。
卷绕丝具有高取向度和中等结晶结构,为全取向丝,通称FOY。
5、何谓纤维的假捻变形?摩擦假捻变形机生产变形纱的机理是什么?PET-DTY弹性机理是什么? P49答:(1)假捻变形:利用纤维的热塑性,通过假捻器使纤维加捻,热定型和解捻,从而使纤维具有高度卷曲蓬松的形状。
(2)摩擦假捻变形机生产变形纱的机理:当固定丝的一端,使另一端旋转时,则可实现丝条的加捻加工。
若固定丝的两端,握持住中间加以旋转,则以握持点为界,在握持点上、下两端的丝条得到捻向相反而捻数相等的捻度(n和-n),而在整根丝上的捻度为零,此种状态在动力学上称为假捻。
如果丝条以一定速度v运行,则在握持点以前的捻数为n/v,在握持点以后,以相反捻向(-n/v)移动。
因此在握持点以后区域中的捻数为零。
而摩擦式加捻器的握持方法常用三轴重叠盘,把丝直接压在数组圆盘的外表面上。
由于圆盘的高速旋转,借助其摩擦力使丝条加捻。
在假捻器上方,丝被加捻;而在假捻器下方,丝被解捻。
(3)PET-DTY弹性机理:加捻复丝在解捻时,各根单丝可回到原始状态,但它们在加捻时形成的螺旋形结构已经由热处理而定型,并保存下来。
然而,由解捻作用对加捻复丝施加反方向扭矩时,会使各单丝产生内应力,加捻热定型后的解捻结果,使长丝纱各单丝呈正反螺旋状交替排列的空间螺旋弹簧形弯曲状态,从而使各复丝直径增大,蓬松度提高。
由于形成的螺旋可被拉直,故变形丝在负荷的作用下有很大的伸长形变。
当外力负荷去除时,由于内应力作用又使各单丝回复到初始螺旋状弯曲状态。
6、试述涤纶网络丝的加工原理。
P52答:网络丝是指丝条在网络喷嘴中,经喷射气流作用,单丝互相缠结而呈周期性网络点的长丝。
网络原理:当合纤长丝在网络器的丝道中通过时,受到与丝条垂直的喷射气流横向撞击,产生与丝条平行的涡流,使各单丝产生两个马鞍形运动和高频率振动的波浪形往复。
合纤长丝首先松开,随后整根丝条从网络喷嘴丝道里通过,折向气流使每根单丝不同程度地被捆扎和加速--丝道中间最大,丝道侧壁的则较弱,当速度不同的单丝在丝道内相汇合时,便发生交络、缠结,产生沿丝条轴线方向上的缠结点。
由于不同区域涡流的流体速度不同,从而形成了周期性的网络间距和结点。
网络喷嘴有开启式和封闭式之分,其中包括单孔和复孔。
7、己内酰胺的水解聚合机理是什么?其切片为什么要进行萃取处理? P69 P70答:(1)水解聚合机理:整个聚合过程反应过程中同时存在加聚反应和缩聚反应,二者的相对重要性则依赖于各种因素。
每一个己内酰胺大分子的形成都通过下列三个阶段:链的引发、链的增长、链的终止。
主要化学平衡包括:己内酰胺的引发;通过加成聚合和缩聚使链结增长;通过酰胺键的交换使相对分子质量重新分布;单体和低聚物的再生成。
(2)萃取目的:萃取等纺前准备,可以除去切片中大部分单体和低聚物,并通过干燥降低切片的含水率,避免聚酰胺熔融时发生水解,使纺丝得以正常进行。
8、为什么聚酰胺6民用丝可用室温拉伸?而帘子线则用热拉伸工艺? P85~86答:(1)一般拉伸温度要求高于玻璃化温度,并低于软化温度。
温度过高时,大分子解取向的速度很快,不能得到稳定的取向结构。
聚酰胺6纤维的玻璃化温度约为35~50℃(较低),熔融温度约为215~220℃,由于民用丝要求有一定延伸度,柔软而且有弹性,染色性好,因此拉伸倍数选择较低,所以可在室温下拉伸。
(2)由于聚酰胺6帘子线要求断裂强度高、抗冲击负荷性能优异、耐疲劳强度高以及与橡胶的附着力好等优良性能。
需采用较高倍数的拉伸,为了降低拉伸所需的张力,并使拉伸均匀,需采用热拉伸。
9、丙纶纺丝冷却成型工艺,侧吹风温以偏低为好。
为什么? P110~111答:成型过程中的冷却速度对聚丙烯纤维的质量有很大影响,若冷却较快,纺丝得到的初生纤维是不稳定的碟状结晶结构;若冷却缓慢,则得到的初生纤维是稳定的斜晶体结构。
冷却条件不同,初生纤维的晶区大小及结晶度也不同。
当丝室温度较低时,成核速度大,晶核数目多,晶区尺寸小,结晶度低,有利于后拉伸。
实际生产中,丝室温度以偏低为好。
采用侧吹风时,丝室温度可为35~40℃;环吹风时可为30~40℃,送风温度为15~20℃,风速为0.3~0.8m/s 10、丙纶短程纺的设备特点是什么?一般适合做什么品种? P116 P109答:(1)设备特点:冷却效果好,纺丝细流的冷却长度较短(0.6~1.7),没有纺丝甬道,纺丝丝仓、上油盘以及卷绕机构在一个操作平面上,设配高度大大降低,并相应降低了空调量和厂房的投资。
(2)品种:细旦或卫生巾用非织造布,地毯,针刺地毡,产业用纺织用丝、地毯,产业用纺织品,高级卫生用非织造布,高强丝,过滤织物。
11、三元共聚聚丙烯腈纤维中三种单体的作用是什么?P132答:第一单体(丙烯腈88%-95%):作为基体,是纤维结构的基础,提高结晶度和强度。
第二单体(4%-10%):降低PAN的结晶性,增加纤维的柔软性,提高纤维的机械强度、弹性和手感,提高染料向纤维内部的扩散速度,在一定程度上改善纤维的染色性。
第三单体(0.3%-2%):引入一定数量的亲染料基团,以增加纤维对染料的亲和力,可制得色谱齐全,颜色鲜艳,染色牢度好的纤维,并使纤维不会因热处理等高温过程而发黄。
12、腈纶湿法成型初生纤维为何要进行低倍预热浴拉伸?答:所谓溶剂拉伸是指将刚成型的纤维在一定温度、一定浓度的NaSCN溶液中进行低倍拉伸。
目的:(1)为达到工艺总牵伸创造条件;(2)提高初生纤维的强度;(3)降低丝的直径,提高水洗的效率。
13、腈纶湿法成型初生纤维为何要进行干燥致密化?其机理是什么?致密的条件是什么? P160答:(1)原因:因为初生纤维经拉伸后,超分子结构已经基本形成。
但是对于湿法纺丝得到的聚丙烯腈纤维而言,由于在凝固浴过程中溶剂和沉淀剂之间的相互扩散,使纤维中存在为数众多、大小不等的空间及裂隙结构。
由于这种结构的存在,造成纤维的透光率低(失透或泛白),染色均匀性及物理—力学性能差。
因此,必须通过干燥去除纤维中的水分,使纤维中的微孔闭合,而空洞及裂隙变小或部分消失,使其结构致密,均匀,以制得具有实用价值的高质量腈纶。
(2)机理:在适当温度下进行干燥,由于水分逐渐蒸发并从微孔移出,在微孔中产生一定的负压,即有毛细管压力。
而且,在适当温度下,大分子链段能比较自由地运动而引起热收缩,使微孔半径相应发生收缩,微孔之间的距离越来越近。