聚合物成型加工原理01
聚合物加工原理
（２）熔融温度和熔融时间 熔融温度和熔融时间 ↑，均相成核 熔融温度和熔融时间↑ 为主，结晶速度慢，晶体尺寸较 大； ↑结晶速度快，晶 反之，异相成核 反之，异相成核↑ 体小而均匀。
（3） 应力作用 晶体形态 a. a.晶体形态 � 无应力：对称球晶。 ↑：拉长球晶，串晶等。 � 应力 应力↑ 原因： 应力 ↑ 晶体中伸直链数 ↑。 应力↑ 晶体中伸直链数↑ 结晶速度 b. b.结晶速度 应力 ↑，结晶速度 ↑加快作用。 应力↑ ，结晶速度↑ 原因：初级晶核 —“ 原纤 ” 的浓度随拉伸 或剪切速率增大而升高。
相容性是指聚合物能够容纳尽可能多的添加剂并形成均匀、 稳定体系的功能。 添加剂只有与树脂间有良好的相容性才能长期、稳定、均 匀地存在于制品中，有效地发挥其功能。 如果相容性不好，则易发生 “出汗”或“喷霜”现象。
(2) 添加剂的耐久性
添加剂的损失主要有三条途径 :挥发、抽出和迁移， 添加剂的损失量主要与添加剂的分子量大小、在介质中的 溶解度及在树脂中的溶解度有关。 耐久性要求添加剂长期存在于制品中。
螺杆各段的功能 ：主要功能是输送固体物料，要保证较高的固 加料段 加料段：主要功能是输送固体物料，要保证较高的固 体输送能力，螺槽的截面积应大，故螺槽深度应较 大，一般应为 0.1 ～0.15D ，并保持根径不变； 大，一般应为0.1 0.1～ 0.15D，并保持根径不变； ：主要功能是压实并熔融物料，且将物料中夹 压缩段 压缩段：主要功能是压实并熔融物料，且将物料中夹 带的气体向加料段排出，为适应这一要求，通常使这 一段螺槽由深逐渐变浅，直至计量段的螺槽深度； 计量段 ：主要功能是使熔体进一步塑化均匀，并使料 计量段：主要功能是使熔体进一步塑化均匀，并使料 流定量、定压地挤出，这段螺槽的深度比较浅，一般 为0.02 ～0.06D ，且根径不变。 0.02～ 0.06D，且根径不变。
聚合物加工原理
聚合物加工原理聚合物是一种常见的材料，广泛用于各个领域，如塑料制品、纺织品、医用材料等。
聚合物加工是将聚合物材料通过热、力、机械等加工方式，将其改变为需要的形状和结构的过程。
本文将介绍聚合物加工的原理及常见的加工方法。
一、聚合物本质上是由大量单体分子通过共价键连接而成的高分子化合物。
聚合物加工的原理是通过加热和加压来改变聚合物分子链的排列方式，从而改变聚合物的形状和性能。
聚合物材料通常以树脂的形态存在，树脂在加工过程中会经历熔融、流动、固化等阶段。
在加工中，将聚合物树脂加热到足够的温度使其熔化，然后将熔化的聚合物注入模具中，通过机械力或其他手段使其形成所需的形状，随后冷却固化。
聚合物加工的主要原理包括：1. 熔融：将聚合物加热至其熔点以上，使其转变为可流动的液体状态。
在熔融状态下，聚合物分子链之间的相互作用力减弱，分子链可以通过流动重新排列。
2. 流动：将熔融的聚合物注入到模具中，通过施加压力或其他力量使其形成所需的形状。
在流动过程中，聚合物分子链在施加的力下发生位移和变形。
3. 固化：冷却并固化聚合物，将其固定在所需的形状和结构中。
聚合物冷却后，分子链重新排列，形成固态结构，从而保持所需的形状。
二、聚合物加工方法聚合物加工有多种方法，常见的包括注塑、挤出、吹塑、压延、成型等。
1. 注塑：注塑是将熔融状态的聚合物注入到模具中，通过压力使其填充模腔并冷却固化。
注塑广泛应用于塑料制品的生产，如塑料盒、塑料椅等。
2. 挤出：挤出是将熔融的聚合物通过挤压机挤出成连续的均匀断面形状，然后通过冷却固化。
挤出常用于生产塑料管材、薄膜等。
3. 吹塑：吹塑是将熔融的聚合物注入到模具中，在模具内吹气使其膨胀成空心形状，并冷却固化。
吹塑常用于生产塑料瓶、塑料容器等。
4. 压延：压延是将熔融的聚合物放置在两个辊子之间，通过压力使其变薄并冷却固化。
压延广泛应用于塑料薄膜的制备。
5. 成型：成型是将熔融的聚合物材料倒入开放式模具中，通过压力或其他手段使其形成所需的形状，并冷却固化。
聚合物成型加工原理课件64页PPT
ASA801、ASA811、 ASA7045、AESHW600G、
AESHW610HT
HAC8244、HAC8245、
HAC8250 ABS710、ABS711、 ABS760、ABS765 ASA801、ASA811、 ASA7045、AESHW600G、
AESHW610HT
HCB9230M、HCB9240
安徽 3.24%
河南 3.56%
四川 3.69%
河北 其他 3.00% 16.41%
辽宁 山东 江苏 6.27% 9.38% 9.99%
广东 22.88%
浙江 18.51%
09年1～5月塑料制品产量地区分布
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塑料单丝、条、
塑料零件 杆、型材及异型 其他塑料制品
0.65%
材
19.56%
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五.成型加工生产的基本过程
包括五方面内容： 1.材料选择和配方设计：树脂与助剂 2.模具设计，制品设计与设备的选择和改造： 3.成型加工：成型材料预处理，成型，机械加工，
修饰，装配。 4. 制品性能检验：沿用金属检测方法 5. 废料回收：流道残留物，边角余料，废品旧料回
收
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或改性材料）转变为制品或实用材料的一 种工程技术。
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改性粒料
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汽车防尘罩 高压阻尼线
聚合物的成型方法
聚合物的成型方法在现代工业生产和日常生活中，聚合物制品无处不在，其在各种领域的应用越来越广泛。
聚合物的成型方法对制品性能和外观质量具有重要影响，因此选择合适的成型方法至关重要。
压缩成型压缩成型是一种常见的聚合物成型方法，主要适用于制作小批量且简单形状的制品。
其原理是将加热后的聚合物原料放入模具中，然后施加一定压力使原料充分填充模具，经过冷却固化后，取出模具即可得到成型制品。
压缩成型简单易行，但生产效率较低。
注塑成型注塑成型是一种高效率的聚合物成型方法，适用于大批量生产复杂形状的制品。
其工艺流程为首先将聚合物颗粒加热熔化成熔体，然后通过注射机将熔体注入模具中，在模具中冷却固化后，取出模具即可得到成型制品。
注塑成型成本相对较高，但适用于各种聚合物材料。
吹塑成型吹塑成型适用于制作中空的聚合物制品，如瓶子、容器等。
其过程是将热熔的聚合物挤出成管状，并通过气流吹入模具中，随后在模具中冷却成型。
吹塑成型具有生产效率高、成型时间短的优点，但对原料的要求较高。
挤出成型挤出成型是一种连续生产方式，适用于生产长条状、各种横截面形状的聚合物制品，如管材、板材等。
其原理是将加热熔化的聚合物通过挤压机器挤出成型，然后经过冷却固化后切割定尺。
挤出成型工艺简单易行，成本较低。
旋转成型旋转成型适用于生产中空且对称的聚合物制品，如桶、椅子等。
其过程是将预先加热的聚合物放入模具中，然后将模具旋转，使聚合物均匀分布在模具内壁，最终在模具中冷却固化形成成型制品。
旋转成型成本适中，适用于中小批量生产。
综上所述，不同的聚合物成型方法适用于不同的生产需求和制品要求，选择合适的成型方法可以提高生产效率、降低生产成本，从而更好地满足市场需求。
同时，随着技术的不断发展，聚合物成型方法也在不断创新和完善，为聚合物制品的生产提供更多选择。
聚合物加工原理
名词解释离模膨胀；聚合物熔体挤出后的截面积远比口模面积大。
此现象称为巴拉斯效应（Barus Effect），也称为离模膨胀熔体破裂；熔体破裂是挤出物表面出现凹凸不平或外形发生畸变或断裂的总称。
熔体流动速率；熔体流动速率(MFR)是在一定的温度和压力下，聚合物在单位时间内通过规定孔径的量，单位为g/10min。
熔体流动速率是一个选择塑料加工材料和牌号的重要参考依据，能使选用的原材料更好地适应加工工艺的要求，使制品在成型的可靠性和质量方面有所提高。
高分子合金；塑料与塑料或橡胶经物理共混或化学改性后，形成的宏观上均相、微观上分相的一类材料。
螺杆压缩比；螺杆加料段第一个螺槽的容积与均化段的最后一个螺槽的容积之比，它表示塑料通过螺杆的全过程被压缩的程度。
机头压缩比；是指分流器支架出口处流道的断面积与机头出料口模和芯棒之间形成环隙面积之比。
螺杆的背压；在移动螺杆式注射机成型过程中，预塑化时，塑料随螺杆旋转经螺槽向前输送并熔融塑化，塑化后堆积在料筒的前部，螺杆端部的塑料熔体就产生一定的压力，即背压。
提高背压，物料受到剪切作用增强，熔体温度升高，塑化均匀性好，但塑化量降低。
热固性塑料收缩率；冷压烧结成型：是将一定量的成型物料（如聚四氟乙烯悬浮树脂粉料）入常温的模具中，在高压下压制成密实的型坯（又称锭料、冷坯或毛坯），然后送至高温炉中进行烧结一定时间，从烧结炉中取出经冷却后即成为制品的塑料成型技术。
第四章1、举例说明高聚物熔体粘弹性行为的表现。
聚合物流动过程最常见的弹性行为是端末效应和不稳定流动。
端末效应包括入口效应和模口膨化效应(离模膨胀)即巴拉斯效应。
不稳定流动即可由于熔体弹性回复的差异产生熔体破碎现象。
2、简述高聚物熔体流动的特点。
由于高聚物大分子的长链结构和缠绕，聚合物熔体、溶液和悬浮体的流动行为远比伤分子液体复杂。
在宽广的剪切速率范围内，这类液体流动时剪切力和剪切速率不再成比例关系，液体的粘度也不是一个常此因而聚合物液体的流变行为不服从牛顿流动定律。
聚合物成型加工原理
聚合物成型加工原理聚合物成型加工是一种通过加工工艺将原料转化为所需形状的方法。
在这个过程中，聚合物材料会经历一系列的物理和化学变化，最终形成我们所需要的成型产品。
本文将介绍聚合物成型加工的原理，包括热塑性聚合物和热固性聚合物的成型原理，以及常见的成型方法。
热塑性聚合物是一类在一定温度范围内可软化、可塑性较好的聚合物材料。
在成型加工过程中，热塑性聚合物首先需要加热至其软化温度，然后通过模具或挤出机等设备将其加工成所需形状。
热塑性聚合物的成型原理主要是利用温度的变化来改变材料的物理状态，从而实现加工成型。
常见的热塑性聚合物成型方法包括注塑、挤出、吹塑等。
而热固性聚合物则是一类在加工过程中通过化学反应形成三维网络结构的聚合物材料。
在成型加工过程中，热固性聚合物首先需要在一定温度下发生固化反应，形成不可逆的化学键，然后再进行成型加工。
热固性聚合物的成型原理主要是利用化学反应来实现材料的固化和成型。
常见的热固性聚合物成型方法包括压缩成型、注塑成型等。
除了热塑性和热固性聚合物的成型原理外，还有一些其他的成型方法，如挤压成型、发泡成型、旋转成型等。
这些成型方法都是根据聚合物材料的特性和加工要求来选择的，每种方法都有其独特的成型原理和适用范围。
总的来说，聚合物成型加工的原理是通过控制温度、压力、化学反应等因素，将聚合物材料加工成所需形状的过程。
不同类型的聚合物材料和不同的成型方法都有其特定的成型原理，只有深入理解这些原理，才能更好地掌握聚合物成型加工技术，实现高质量的成型产品。
在实际应用中，我们需要根据具体的产品要求和材料特性来选择合适的成型方法，并且合理控制加工参数，以确保成型产品的质量和性能。
同时，还需要不断探索和创新，不断改进成型工艺，以适应不断变化的市场需求和技术发展。
通过深入研究聚合物成型加工的原理，不断提高我们的技术水平和创新能力，为聚合物成型加工行业的发展做出贡献。
高分子材料成型加工聚合物加工原理
第三节 制造方法及组成对高分子材料性能的影响 一、聚合方法的影响
1 聚乙烯（Polyethylene,PE）
LDPE：高压法，自由基聚合； HDPE：中、低压法，配位聚合； LLDPE：乙烯与α -烯烃共聚，低压、配位聚合
2 聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC)
S-PVC：悬浮法，最常用； E-PVC：乳液法，粒径小，用作糊树脂； 本体法PVC：纯度高，透明、电绝缘性好、加工性好。
决定
性能
第一节
影响高分子材料性能的化学因素
一、构成的元素种类及其连接方式
按主链的构成元素，可将高分子化合物分为三类： 碳链高分子 通用热塑性塑料、通用橡胶。 杂链高分子 C—O、C—N、C—S等，链刚性大、耐热性和力学性能好， 可用作工程塑料如PET、PA、POM、PSF及特种橡胶。 元素有机高分子 主链中含硅、磷、硼等元素，如有机硅高分子化合物。 耐热性高。 侧基对高分子化合物性质也有很大影响。
3 SBS SBS加氢成为SEBS
4 IIR
由异丁烯和少量异戊二烯经阳离子聚合而得。 氯化、溴化，改进IIR的硫化性、粘合性。
三、高分子合金化的影响
高分子合金：塑料或橡胶经物理共混或化学改性后，形成的宏观上均相的一类 材料。 分为：完全相容型 NBR/PVC、PPO/HIPS、PBT/PET等； 微观分相型 PVC/ABS等大多数高分子合金。 相容剂：与两种高分子化合物组分都有较好的相容性，可降低界面张力，强化 两种或两种以上高分子化合物界面粘结性的物质。 相容剂分类：非反应型（共聚物） ； 反应型（酸酐型、环氧型、离子聚合物等）。
1 高分子材料的特征
以塑料为例 优点：比强度高； 电绝缘性、绝热性、耐腐蚀性优良； 减震、消音性能良好； 着色性好，成型加工性优良；
聚合物成型原理
聚合物成型原理在塑料加工行业中，聚合物成型是一种常见的工艺方法，通过这种方法可以制造出各种形状和尺寸的塑料制品。
聚合物成型的原理基于热塑性聚合物的熔融和冷却过程，从而使塑料原料变成所需形状的制品。
本文将介绍聚合物成型的基本原理及其在实际生产中的应用。
聚合物成型的基本原理聚合物成型的基本原理可以分为以下几个关键步骤：1. 原料预处理首先，将所选用的塑料颗粒或粉末放入注塑机、挤出机或其他成型设备的料斗中。
在加工过程中，通常还会添加一定比例的添加剂，如增塑剂、稳定剂等，以提高塑料的性能和加工性。
2. 加热和熔融原料在成型设备中经过加热、高温熔融，使其变成粘稠状态的熔融料。
不同的聚合物材料需要的加热温度和熔化温度也不同，需要根据实际情况进行调整。
3. 成型熔融的塑料通过喷射、挤压或压缩等方式，被注入到模具中。
在模具内部，熔融的塑料会根据模具的形状逐渐冷却固化，最终形成所需的制品形状。
4. 冷却和固化当塑料填充模具后，通过冷却系统或自然冷却的方式，让塑料逐渐固化。
固化的速度取决于塑料的种类、厚度等因素。
5. 脱模一旦塑料完全固化，模具打开，新成型的塑料制品从模具中取出，经过一些表面处理工艺后，就可以成为最终产品了。
聚合物成型的应用聚合物成型技术在各个行业中都有广泛的应用，其中最常见的包括注塑成型、挤压成型、吹塑成型等。
这些成型方法可以生产各种形状和尺寸的制品，如瓶子、盒子、管材、零件等。
注塑成型主要用于生产小型至中型尺寸的零件，具有成型速度快、生产效率高的优点，适用于大规模生产。
挤压成型适用于生产管材、型材等长形制品，产品质量稳定，成本较低。
吹塑成型则常用于生产塑料瓶、容器等中空制品。
除了上述成型方法，还有各种特殊的成型技术，如压缩成型、注液成型、旋转成型等，可以根据不同的需求选择最适合的成型方法。
总的来说，聚合物成型是一种经济高效、灵活多样的塑料加工方法，广泛应用于工业制造、日用品制造等领域，为人们的生活和工作提供了便利与可能。
4 聚合物成型加工过程的物理和化学变化
聚合物在管道中和模具中的流动取向
取向结构的分布规律
1. 在垂直于流动方向上取向度有差异
等温流动区合物制品中取 向度的分布（1）
2. 流动方向上取向度有差异 模腔中，流动方向上分子的取向程度是 逐渐减小 取向程度最大的不在浇口处，而在距浇 口不远的位置上 挤出成型中，有效取向主要存在较早冷 却的次表层。
二、影响降解的因素
（一）聚合物的结构
1.主链上与叔碳原子或季碳原子相邻的键不 稳定。 伯碳>仲碳>叔碳>季碳 2. 双键β位置上单键不稳定，使降解程度提 高，如橡胶易降解。 3. 取代基：分布（规整使强度提高）；极 性（使强度提高）；氯原子（易分解）
4. 主链含芳杂环、饱和环和结晶的 聚合物不易降解。 5. 含有C杂链结构，如-O-、-O-CO、 -NH-CO-、-NH-COO-等容易降解。 6. 杂质水，金属，易降解，杂质是 降解的催化剂。
应力对结晶速度和结晶度的影响
剪切力、拉伸力的作用使分子取向， 形成有序排列，结晶速度提高，结晶度 提高； 静压力提高使分子链运动减弱，不 利于分子链运动，相当于提高了结晶温 度，提高了结晶度； 但应力作用时间不能太长，否则取 向结构松弛，结晶速度会下降。
应力对晶体结构和形态的影响
τ ↑ ，σ ↑ ，纤维状晶体。 随γ ↑， ε↑，伸直链晶体↑，Tm ↑ 低压时，生成大而完善的球晶，脆 高压时，小而形状不规则的球晶，韧
（二）温度的影响（热降解）
降解的反应速度随T升高而增大，
K d Ad e
Ed RT
T升高，加热时间长，降解快
温度对PS降解反应速率的影响
（三）氧的影响 O2在高温下→过氧化结构，键能弱，不稳 定，Ed低→易降解 饱和聚合物不易形成过氧化物，只是薄弱 点形成过氧化结构；不饱和聚合物双键活 跃，易氧化形成过氧化物，易降解。
聚合物成型加工原理课件
压缩模塑
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6
概述 成型前的准备工作 压缩模塑用的设备 模压过程与操作方法 模压成型的控制因素 冷压烧结成型
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4.1
一.简介
概述
压缩模塑又称压制成型、模压成型，是目前四大成型 方法之一。它不但可以成型热固性塑料制品，还可以成型热塑 性制品。 主要用来制造热固性塑料和一些流动性较差的或熔体
合，影响模具寿命。
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3.半溢料式模 半溢模，有些溢料，但溢料上可从模 具结构加以限制，它可以克服上述两种模 具部分缺点。 分类： a.无支承面： 这种模具和不溢料式相似，不同是型 腔上部有一定锥度，能够进行溢料，因此
加料量要求过量一些，且压机压力全施加
在制品上，因此制品尺寸较准确，制品的 质量比较均匀密实。
尺寸精度不高，施压不准确， 力学性能不易控制 尺寸精度、质量性能好 尺寸精确，质量性能较好
要求不严 格（浪费）
无 易 易 有 有 有
不溢式 半溢式 半溢式
无 部分溢料 部分溢料
计量 严格 不严格 不严格
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4.4
模压过程与操作方法
模压工序可分为加料、闭模、排气、固化、脱模、模
具洗理等。 一.嵌件安放 制品若带有嵌件，则第一个工序就是嵌件的安放。 嵌件通常是作为制品中的导电元件或是制品与其它物 体相互连接的部件。 嵌件安放要求准确、平稳。
成型前的准备工作
应注意吸湿性、贮存温度和贮存时间等问题。 1.吸湿性 要求有严密的包装，贮存库房的相对湿度最好不超过 70%， 对脲甲醛等易吸湿的塑料则更需要严加控制。
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聚合物成型加工原理课件-PPT精选文档
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2.成型加工过程中聚合物所发生的转变： 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
*
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Schematic of thermoplastic Injection molding machine
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三.成型加工的基本原理
1.聚合物是如何实现转变的？
可塑性：指物体在外力作用下发生永久形变和流动的性质 。 总过程：
方法 方法
聚合物
可塑性状态
流动与变形成形
工艺条件
制品
硬化定形
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改性粒料
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汽车防尘罩
汽车密封条
空气软管
高压阻尼线
挡泥板
车灯橡胶件
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Tyres and wheels
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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：如 注射，挤出，压延，热成型，流 涎薄膜等。 b.主要发生化学变化：如 浇铸成型。
c.既有物理变化又有化学变化：热固性塑料的加工和橡胶 加工。
聚合物成型加工原理
聚合物成型加工原理聚合物成型加工是一种将熔融或软化的聚合物通过模具加工成所需形状的工艺过程。
在现代工业生产中，聚合物成型加工已经成为了一种非常重要的生产方式，广泛应用于塑料制品、橡胶制品、纤维制品等领域。
本文将重点介绍聚合物成型加工的原理及相关知识。
首先，聚合物成型加工的原理是基于聚合物材料的熔融特性。
通常情况下，聚合物材料在一定温度范围内会软化甚至熔化，这为其加工提供了可能。
在加工过程中，首先需要将固态的聚合物颗粒或块状材料加热至其软化或熔化温度，然后通过模具或挤出机等设备将其塑造成所需的形状。
这种加工方式可以实现对聚合物材料的成型和加工，生产出各种塑料制品、橡胶制品等。
其次，聚合物成型加工的原理还涉及到模具设计和成型工艺。
模具设计是影响成型加工质量和效率的关键因素之一。
不同形状、尺寸和结构的制品需要设计不同的模具，而模具的设计又需要考虑到材料的流动性、收缩率、成型压力等因素。
另外，成型工艺也是影响成型加工质量的重要因素，包括加热温度、冷却速度、压力控制等。
通过合理的模具设计和成型工艺，可以实现对聚合物材料的精确成型，确保制品的质量和稳定性。
最后，聚合物成型加工的原理还包括了原料的选择和配比。
不同的聚合物材料具有不同的熔化温度、流动性和硬度，因此在成型加工前需要对原料进行选择和配比。
通常情况下，原料的选择需要考虑到制品的使用环境、机械性能要求、成本等因素，以及原料的熔化特性和流动性。
通过合理的原料选择和配比，可以有效地控制成型加工过程中的材料流动性和成型质量。
综上所述，聚合物成型加工的原理涉及到聚合物材料的熔化特性、模具设计和成型工艺、原料选择和配比等多个方面。
通过对这些原理的深入理解和掌握，可以实现对聚合物材料的精确成型，生产出高质量的塑料制品、橡胶制品等。
同时，也可以为相关行业的技术改进和产品创新提供重要的理论支持和技术指导。
希望本文所介绍的内容能够对聚合物成型加工的相关人员有所帮助，促进该领域的发展和进步。
材料成型及加工原理第一章
第一章1.聚合物材料的加工性质：可模塑性、可挤压性、可纺性、可延性。
2.什么是可挤压性？答：可挤压性是指聚合物经过挤压作用形变时获得形状和保持形状的能力。
发生地点：主要有挤出机、注塑机料筒、压延机辊筒用、模具中等聚合物力学的状态：粘流态。
表征参数：熔融指数3.什么是可模塑性？答：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。
发生地点：主要有挤出机、注塑机、模具中等聚合物力学状态：高弹态、粘流态表征方法：螺旋流动试验在成型加工过程中，聚合物的可模塑性常用在一定温度、压力下熔体的流动长度来表示。
4.什么是可纺性？答：可纺性是聚合物材料经过加工形成连续的固态纤维的能力。
发生地点：主要有熔融纺丝聚合物力学状态：粘流态表征方法：纺丝实验5.什么是可延性？答：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。
发生地点：压延或拉伸工艺聚合物力学状态：高弹态、或玻璃态。
表征方法：拉伸试验（速率快慢、式样）可延性源于：1）大分子结构非晶高聚物单个分子空间形态：无规线团：结晶高聚物：折叠链状细而长的长链结构和巨大的长径比2）大分子链的柔性。
6.什么是粘弹性？答：粘弹性是纯弹性和纯粘性的有机组合。
A，粘性：物体受力后，形变随时间发生变化，除去外边后，形变不能回复。
B，弹性：物全受力后，发生形变，除去外力后，形变能回复1）普弹性：物体受力后，瞬时发生形变，除去外力能迅速回复，与时间无关。
（符合胡克定律）2）高弹性：物体受力后，瞬时发生形变，除去外力能回复，与时间有关。
（不符合胡克定律）7.什么是滞后效应？答：在外作用力下，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。
形成原因：长链结构和大分子的运动具有步性，存在松弛过程，需要松弛时间。
聚合物的可挤压性：粘度---流动性---MFR表征、表征意义及使用意义聚合物的可模塑性：可模塑性的影响因素聚合物的可延性：冷拉伸、热拉伸、滞后效应线型高聚合物的聚集态与成型加工：力学三态的特征（分子运动状态、宏观力学状态）及适应的成型加工方法重要的成型加工特征温度：Tb /Tg/Tm/Tf/Td习题：1.请用粘弹性的滞后效应相关理论解说塑料注射成型制品的变形收缩现象以及热处理的作用。
聚合物加工原理
1.什么是聚合物的力学三态，各自的特点是什么？各适用于什么加工方法？玻璃态、高弹态和粘流态称为聚合物的力学三态。
玻璃态：内能大，弹性模量大。
高分子主链键长、键角只能发生微小变化，形变很小，不能进行大变形的成型，主要进行冷加工，车、钻、锉、切螺纹。
高弹态：内能降低，弹性模量较低。
外力作用，分子主链发生运动，变形能力增大，形变可部分恢复，可进行大变形成型加工，可进行压延、中空成型、热成型。
粘流态：外力作用，整个分子链都可以运动，材料会发生持续变形，形变不可逆，可进行挤出、注射。
2、影响聚合物粘度的因素分别有哪些？对于高聚物熔体来说，影响粘度的因素有许多，应力、应变速率、温度、压力、分子参数和结构、相对分子质量分布、支化和添加剂等。
但归结起来有两个方面：(1)熔体内的自由体积因素，自由体积- 粘度ˉ(2)大分子长链间的缠结，凡能减少缠结作用因素，都能加速分子运动，粘度ˉ3、压力流动、收敛流动、拖拽流动的定义及各自常见发生场合。
压力流动：在简单的形状管道中因受压力作用而产生的流动。
<受力:压力、剪切力>；聚合物成型时在管内的流动多属于压力梯度引起的剪切流动。
如注射时流道内熔体的流动。
收敛流动：在截面积逐渐减小的流道中的流动。
<受力:压力、剪切力、拉伸力>；多发生在在锥形管或其他截面积逐渐变小的管道中。
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>，如在挤出机螺槽中的聚合物流动以及线缆包覆物生产口模中。
4、根据物料的变化特征可将螺杆分为几个阶段，它们各自的作用是什么？加料段（Ⅰ）、压缩段（Ⅱ）、均化段（Ⅲ）加料段（Ⅰ）作用：将料斗供给的料送往压缩段，塑料在移动过程中一般保持固体状态由于受热而部分熔化。
压缩段（Ⅱ）作用：压实物料，使物料由固体转化为熔体，并排除物料中的空气。
均化段(计量段)的作用：是将熔融物料，定容(定量)定压地送入机头使其在口模中成型。
聚合物加工原理
聚合物加工原理聚合物流体在加工过程中的受力比较复杂,因此相对应的应变也比较复杂,其实际的应变往往是二种或多种简单应变的叠加,然而以剪切应力造成的剪切应变起主要作用。
拉伸应力造成的拉伸应变也有相当重要的作用,而静压力对流体流动性质的作用主要体现在对粘度的影响上。
聚合物流体（熔融状聚合物和聚合物溶液或悬浮液）的流变性质主要表现为粘度的变化,根据粘度与应力或应变速率的关系,可将流体分为以下两类:牛顿流体和非牛顿流体。
拉伸流动:质点速度沿着流动方向发生变化;剪切流动:质点速度仅沿着与流动方向垂直的方向发生变化。
由边界的运动而产生的流动,如运转滚筒表面对流体的剪切摩擦而产生流动,即为拖曳流动。
而边界固定,由外压力作用于流体而产生的流动,称为压力流动。
聚合物熔体注射成型时,在流道内的流动属于压力梯度引起的压力流动。
聚合物在挤出机螺槽中的流动为另一种剪切流动,即拖曳流动。
对于小分子流体该粘度为常数,称为牛顿粘度。
而对于聚合物流体,由于大分子的长链结构和缠结,剪切力和剪切速率不成比例,流体的剪切粘度不是常数,依赖于剪切作用。
具有这种行为的流体称为非牛顿流体,非牛顿流体的粘度定义为非牛顿粘度或表观粘度。
切力变稀原因（假塑性流体）假塑性流体的粘度随剪切应力或剪切速率的增加而下降的原因与流体分子的结构有关。
对聚合物熔体来说,造成粘度下降的原因在于其中大分子彼此之间的缠结。
当缠结的大分子承受应力时,其缠结点就会被解开,同时还沿着流动的方向规则排列,因此就降低了粘度。
缠结点被解开和大分子规则排列的程度是随应力的增加而加大的。
对聚合物溶液来说,当它承受应力时,原来由溶剂化作用而被封闭在粒子或大分子盘绕空穴内的小分子就会被挤出,这样,粒子或盘绕大分子的有效直径即随应力的增加而相应地缩小,从而使流体粘度下降。
因为粘度大小与粒子或大分子的平均大小成正比,但不一定是线性关系。
切力变稠原因（膨胀性流体）:当悬浮液处于静态时,体系中由固体粒子构成的空隙最小,其中流体只能勉强充满这些空间。
聚合物加工原理
采用无损检测技术对聚合物产品进行 检测，如超声波检测、X射线检测等
，以发现产品内部的潜在缺陷。
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未来发展趋势与挑战
新型加工技术展望
3D打印技术
通过逐层堆积材料的方式构建物体，为聚合物加工提供了全新的思路，可实现复杂结构的 快速制造。
微纳加工技术
利用微纳米级的精度制造聚合物产品，在生物医学、微电子等领域具有广阔应用前景。
主要包括挤出机、模具、 冷却装置等。
注射成型技术
原理
将聚合物加热熔融后，通过注射 机以一定压力和速度注入模具型 腔中，经冷却固化后得到制品。
应用
适用于制造形状复杂、精度要求高 的制品，如家电外壳、汽车零件等。
设备
主要包括注射机、模具、加热装置 等。
压延成型技术
原理
将聚合物通过压延机的一组或多 组辊筒间隙，使其受到挤压和延 展作用，从而成为具有一定厚度
设备选型依据和建议
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根据聚合物的性质选择合适的 设备类型，如粘度、熔点、热
稳定性等。
根据制品的要求选择合适的设 备规格和配置，如制品尺寸、
精度要求、生产效率等。
考虑设备的可靠性、稳定性和 维护方便性等因素，选择知名
品牌和优质产品。
根据实际生产情况和预算情况 进行综合评估，选择性价比高
聚合物分类
根据来源可分为天然聚合物和合 成聚合物；根据结构可分为线性 聚合物、支链聚合物和交联聚合 物。
聚合物结构特点
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链状结构
聚合物分子链长，通常由 成千上万个重复单元组成。
多分散性
聚合物的分子量具有多分 散性，即分子量分布在一 个较宽的范围内。
聚合物的成型加工方法ppt课件
塑料发泡后的体积比发泡前增大数倍，称为发
泡倍率。发泡倍率大于5的称为高发泡；小于5 的称为低发泡；采用不同发泡工艺可获得不同
硬度的制品，即硬质、软质和半硬质泡沫塑料
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成型加工过程中的化学与物理变化
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1、降解与交联
聚合物在热、力ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ氧、光、水等作用下会发 生降解，有时也伴随有交联。
属镀饰，表面喷涂、染色等加工处理，这些方法
有时被称为高分子材料的二次加工。
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塑料的成型加工 1. 挤出成型
1)、原理：将粒状聚合物或粉状物料连续加入 挤出机料筒中，借助挤出机内螺杆的挤压作 用，使受热熔融的物料在压力推动下强制、 连续地从一定形状的口模挤出，形成与口模 相似横断面的连续型材，经冷却定型得聚合 物材料或制品。
聚合物成型加工介绍
陈双俊
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聚合物的成型加工：将聚合物或以聚合物 为基本成分，加入各种添加剂，在一定的 温度和压力下，将其转变为具有实用价值 的材料或制品的一种工艺过程。
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聚合物的成型加工方法分类
按聚合物的成型方法原理，大致可分为：
压延机成型还可用来制造人造革、墙纸、印 花或刻花复合材料等。
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4、模压成型 模压成型是热固性塑料主要的成型加工方法。
模压成型是指将计量好的成型物料加入闭合 的模具中，在热压下使树脂熔融、流 动充 满模腔，然后固化定型。
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聚合物成型加工原理课件
张力辊
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7.3 压延过程中的流动分析
一.术语： 1.钳住区：物料在压延过程中受到辊筒挤压时受到压力的部分。 2.始钳住点：辊筒开始对物料加压的点。 3.终钳住点：加压终点。 4.中心钳住点：两辊筒的中心点。 5.最大压力点：钳住区压力最大点，又称钳住点。
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二.简化 根据假设1将（7-1）化简为：
Vx/ x+ Vy/ y+ Vz/ z=0
∵
（7-3）式
ρ/ t =0
∴τ=dVx/dy ∴（7-2）式可化成
ρ（ Vx/ t+Vx Vx/ x+Vy Vx/ y+Vz Vx/ z） =- P/ x+ρgx +μ（ 2Vx/ x2+ 2Vx/ y2+ 2Vx/ z2） +( 1 / 3 ) μ （ V / x + V y / y + V z / z ） / x
6.驱动装置：对每个辊筒各自驱动，各配三个电动机，一台驱 动和两台调距电动机。如果是一台电机，就需要复杂一些的传 动方式（齿轮传动、皮带传动、链条传动、蜗杆蜗轮传动等）
7.轴交叉装置和预应力装置
8.其它装置：润滑系统、切边装置、挡料装置、安全防护。
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《聚合物加工原理》PPT课件
二、高分子材料的结构
大分子链的结构
绪论
项目 加工特性
热塑性塑料
受热软化、熔融、可塑制成一定 形状，冷却后固化定型。
重复加工性 再次受热，仍可软化、熔融，反 复多次加工。
熔剂中情况 可溶
化学结构 线型高分子
举例
PE、PP、PVC、ABS、PMMA、 PA、PC、POM、PET、PBT等
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。
聚集态结构强烈地受高分子构象和加工条件的影响，同时又 直接影响聚合物的性能。
按照高分子的聚集态结构，聚合物分为结晶型和无定形两类。
结晶型聚合物的分子链排列整齐有序。
无定形聚合物的分子链排列杂乱无章。
部分结晶聚合物由晶相和非晶相组成的。
无定形聚合物和部分结晶聚合物有三种力学状态－玻璃态、 高弹态和粘流态，而结晶型聚合物只有固态和粘流态。
二、高分子材料的结构
高分子的聚集态结构——晶态与非晶态
绪论
部分结晶型高分子材料
一个大分子链可以穿过 几个晶区和非晶区。 晶区熔点、密度、强度、 硬度、刚性、耐热性、 化学稳定性高，而弹性、 塑性、冲击强度下降。
二、高分子材料的结构
高分子的聚集态结构——晶态与非晶态
结晶度的定义
定义：聚合物中结晶部分所占百分数
导热系数：当温度梯度为1时，该物质在单位时间内，从单位面
积所传递的热量。
qn
/
dT dn
导温系数：物质通过导热传递热量的能力与储存量的能力
的比值。
C
P
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第二章 常用的高分子材料
高分子工程材 料包括塑料、合成 纤维、橡胶和胶粘 剂等。
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PMMA是现在透光性最好的材料
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二.成型加工的基本任务
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。
课程编号：06100430
学 时：40/24
学 分：4
课程性质：必修
选课对象：高分子材料与工程专业
先修课程：高分子物理、高分子化学、聚合物流变学
内容概要：高分子材料与工程专业的主要专业课之一，是一 门实践性综合性很强的应用科学。本课程在密切结合工艺过 程的前提下尽可能地对每一种加工方法所依据的原理，生产 控制因素以及在工艺过程中聚合物所发生的物理与化学变化 和它们对制品性能的影响具有清晰的概念，并进一步理解各 种成型工艺所能适应的聚合物品种及其优缺点。
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课程的内容与学时分配
章次 一 二 三 四 Байду номын сангаас 六 七
内
容
绪论
聚合物成型加工的基础理论
聚合物成型用物料及其配制
压缩模塑
挤出成型
注射模塑
压延成型
总学时数
总学时数 2 13 8 9 15 9 8 64
课堂讲授学时数 2 10 6 5 7 5 5 40
实验学时数 0 3 2 4 8 4 3 24
空气软管 车灯橡胶件
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Tyres and wheels
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PE是制造雷达的重要材料（绝缘性）
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Belts
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Rubber dams
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Cables and lines
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第一章 绪 论
一.何谓成型加工？ 二.成型加工的基本任务 三.成型加工的基本原理 四.成型加工方法的分类 五.成型加工生产的基本过程 六.塑料的特点和应用 七.学习成型加工的意义
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一.何谓成型加工？
• 定义： 将聚合物（有时加入各种添加剂、助剂
总过程：
方法
方法
聚合物
可塑性状态 工艺条件
流动与变形成形
制品
硬化定形
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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 加热挥发溶剂 c.悬浮体 先加热使颗粒熔合，再冷却硬化定型
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
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四.成型加工方法的分类：
1.根据形变原理分6类：
a.熔体加工： 先为熔体再成型。如 挤出，注塑，压延，模压，橡
胶加工，熔融纺丝等。 b.类橡胶状聚合物的加工：
将聚合物转变为高弹态下进行加工。主要制造中空 容器或大型制件等。如 塑料容器，冰箱内胆。 c.聚合物溶液加工：
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五.成型加工生产的基本过程
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Process & machine schematics
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Schematic of thermoplastic Injection molding machine 25
三.成型加工的基本原理
1.聚合物是如何实现转变的？
可塑性：指物体在外力作用下发生永久形变和流动的性质。
聚合物成型加工原理
徐卫兵 (Weibing Xu)
Dept. of Polymer Science and Engineering
Office: Room 401, Shenghua Building
Tel: 2901455
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Email: xwb105105@
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课程简介
或改性材料）转变为制品或实用材料的一 种工程技术。
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改性粒料
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汽车防尘罩 高压阻尼线
汽车密封条 挡泥板
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Insert molding 嵌片注塑
The Process
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d.低分子聚合物和预聚体的加工：
直接利用聚合物单体或预聚体进行成型加工。加工 过程即反应过程。如 环氧、丙烯酸酯类，不饱和聚酯， 制造各种尺寸的整体浇铸制件和增强材料。
e. 聚合物悬浮体加工：
将增塑剂、乳化剂加入聚合物中，把聚合物变成悬 浮体或乳胶，然后成型。（如橡胶胶乳、PVC糊）
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选用教材和参考书目
选用教材：黄锐 “塑料成型工艺学”, 轻工业出版社2005
主要参考书：
1.王贵恒，“高分子材料成型加工原理”化工出版社，2005
2.Z.塔德莫尔等，“聚合物加工原理”，化学工业出版社，1990.
3.吴崇周，“聚合物成型加工原理”，吉林科学技术出版社， 1986.
流涎法薄膜，湿法纺丝等
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IMD 模内转印
In Mold Decoration
Process 工艺
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Insert molding
嵌片注塑
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Pre-forming 热吸塑成形
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Die-cutting 嵌片裁剪
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Injection Molding 注塑成型
f.机械加工：
金属切削加工方法
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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：如 注射，挤出，压延，热成型，流
涎薄膜等。 b.主要发生化学变化：如 浇铸成型。 c.既有物理变化又有化学变化：热固性塑料的加工和橡胶
加工。
加热
流动
交联
固化
物理变化
化学变化
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2.成型加工过程中聚合物所发生的转变：
✓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