加工过程中非牛顿型流体的类型及流动曲线

1、加工过程中非牛顿型流体的类型及流动曲线；举例分析。

假塑性流体：在一般的剪切速率下，随r′增加η下降，例如高聚物熔体、高聚物溶液及悬浮液等；膨胀性流体：固体含量较大的悬浮液如PVC糊悬浮液，少数含固体填充物的聚合物熔体，流动中产生结晶的聚合物熔体；宾汉流体：所有高聚物在其良溶剂中形成的浓溶液行为与其相近。

2、哪些高聚物在成型加工过程中其表观粘度对剪切速率敏感？哪些高聚物表观粘度对温度敏感性？哪些高聚物表观粘度粘度对压力敏感性？哪些高聚物为热敏性树脂？举例说明。

对剪切速率：聚合物熔体的一个显著特征是具有非牛顿行为，其粘度随剪切速率的增加而下降，敏感性较明显的有LDPE,HDPE,PP,PS,HIPS,ABS,不敏感PPS,PA6PC,PBT,POM;温度：分子链刚性、极性大或有较强极性取代基团的高聚物，如PMMA,PC,PS,PET，PVC等；压力：支化的LDPE比线性的HDPE自由体积大，分子堆砌较松，可压缩性大，PS,PMMA侧基大，自由体积较大，以上说明对某些聚合物单纯通过增大压力来提高熔体的流速并不适当，过大的压力还会造成能耗过大和设备的更大磨损。

3、牛顿流体的特点；牛顿流体的种类；何谓非牛顿性？
特点：液体的应变随压力作用时间线性增加；牛顿流体中的应变具有不可逆性质，应力解除后应变以永久形变保持下来。

种类：低分子化合物的液体或溶液，如水和甲苯等；极少数聚合物熔体（如PC）；在一定r’范围内大多数的聚合物熔体。

四、
1、聚合物老化及影响因素？稳定化助剂？
老化：高分子材料随着时间延长逐渐变化；外观变化：变色变暗，变硬变脆，龟裂变形，出现斑点，分层脱落；力学性能：拉伸强度、伸长率、冲击强度、硬度、耐磨性降低。

因素：结构因素，物理因素：光热电高能辐射和机械应力，化学因素：氧、臭氧、水、盐碱、盐及腐蚀性气体，生物因素：微生物、昆虫、海生物等。

防止方法：共聚（引入功能基团）、对活性基团消活、添加稳定剂。

稳定化助剂：热温度剂、坑氧剂、光稳定剂。

2、常用热稳定剂及其作用机理
主热稳定剂：盐基性铅盐类、金属皂类、有机锡类、稀土类热稳定剂；辅助热稳定剂：亚磷酸酯、环氧化物等。

作用机理：吸收氯化氢、消除不稳定氯原子（置换分子链中活泼的烯丙基氯原子，形成稳定化学剂）、与共轭双键进行双烯加成。

3、抗氧剂、光稳定剂的类型及作用机理。

抗氧剂类型有酚类抗氧剂（主）、胺类（主）、硫代酯（辅助）、亚磷酸酯（辅）；机理：①捕获自由基，②过氧化物分解剂。

光稳定剂及其作用机理：①作用：A 屏障和吸收紫外线B猝灭激发态分子C分解过氧化物D捕获自由基E钝化重金属离子②分类A光屏蔽剂B紫外线吸收剂C光猝剂。

4、高速混合机、开炼机、挤出机主要混合作用机理及应用；
高速混合机用于初混合，适用固态混合和固液混合，更适于配置粉料；开炼机用于混合塑炼，适用于橡胶的塑炼和混炼，塑料的塑化和混合，填充与共混改性物的混炼，压延机连续供料，母料的制备等。

5、初混合？塑化？二者区别？
塑料的混合：这是物料的初混合，是一种简单的混合，在低于流动温度和较为缓和的剪切速率下进行的一种混合。

混合后，物料各组分是我物理和化学性质无变化。

只是增加各组份颗粒的无规则排列程度没有改变颗粒的尺寸。

初混合的目的
增加各组分微小粒子的无规则排列程度，获得原料组分间的一定均匀性；增加塑炼前的各组分物料的均匀性，可缩短苏联时间，减轻降解，出混合的设备：捏合机、高速混合机、管道式捏合机等，主要靠对流作用完成混合；塑料的塑化：在混合，是高一级的混合，在高于流动温度和较强烈的剪切速率下进行。

混合后，物料个组分的物理和化学性质有所变化。

塑化的目的是使物料在一定温度和剪切力下熔融，驱出其中的水分和挥发物。

使各组分的分散更趋均匀，得到具有一定可塑性的均匀物料。

6、塑化目的及塑化设备？
目的：使物料在温度和应力作用下熔融，获得可塑性；各族纷纷散趋均匀；除物料的水分和挥发物。

设备：开放式塑炼机、密炼机、挤出机。

7、了解PVC混合配制工艺及混合设备的应用。

PVC100份；复合热稳定剂4到6份；CEP8到12份；活性碳酸钙8到12；硬脂酸0.2到0.8；钛白粉4到6。

热稳定剂的稳定化学基团置换PVC中不稳定的氯原子，增大分子的稳定性，抑制降解。

润滑剂能降低物料与物料、物料与料筒之间的摩擦系数，降低发热，防止或抑制聚氯乙烯树脂过热分解，降低熔体粘度，提高物料流动性，提高制品表面的光洁度。

氧化钛作为颜料，其增白作用，作为光屏蔽剂，防止聚合物老化。

填料与聚合物存在弱次价力，能改变聚合物分子的构象平衡和松弛时间，提高PVC硬度，提高热变形温度，降低成型收缩和挤出胀大效应，降低配方成本。

CEP弹性体粒子分散到PVC中，能吸收冲击能量，引发微裂纹和终止裂纹扩展，提高PVC冲击强度。

8、混合工艺流程？各步骤作用？
混合--塑化--粒化--粒状热塑性塑料
9、母料？浆料？
浆料：由稳定剂、着色剂等与部分增塑剂调配而成的糊状物。

母料：由高百分比小剂量助剂与树脂配置而成的塑料混合物。

思考：在UPVC管材生产后，制品表面出现黑点和黑色条纹，请分析原因并给出解决方法。

原因：材料降解--过热，在高温下停留时间过长；材料污染--料中存其他颜色料，易于降解的低分子材料，空气中粉尘等。

解决方法:1材料无污染的材料，将材料至于相对封闭的储料仓中、增加材料的热稳定性，2模具设计--清洁顶杆和滑块、改进排气系统、清洁和抛光流通内的任何死角，保证不产生积料、注塑前清洁模具表面，3注塑机-选择合适的注塑机吨位、检查是否刮伤料筒内表面、螺杆表面，4工艺条件-降低料筒和喷嘴的温度、清洁注塑过程的各个环节、避免已经产生黑点黑纹的物料被重新回收利用。

六
1、螺杆注射机的注射过程原理;
1)加料塑化：螺杆转动、后退，输送物料，外加热和剪切热使其熔融塑化。

2）注射：塑化熔体达到规定注射量时，注射油缸推动螺杆前移，高速高压将熔体注入模腔，将模腔中的气体从模具分型面排除3）保压：熔体充满模腔后，在注射压力作用下，螺杆继续向模腔补充熔体，保持一定压力至浇口冻结4）冷却脱模：熔体冻结及浇口封闭时，卸去保压压力，制品在模内充分冷缺定型同时螺杆转动后退，进行下一次塑化，制品冷却与螺杆与塑化同时进行，制品冷却定型后，合模装置即开启模具，自动顶落制品。

5）合模与紧锁：低压保护阶段先低压快速闭合，动模与定模接近：合模的动力系统自动切换成低压低速，以免模具碰撞或模内嵌件松动，锁紧模具：切换成高压。