塑料成型工艺与模具设计-课后答案(屈华昌)

第一章答案

1．答：高分子聚合物链结构具有以下结构特点

（1）高分子呈现链式结构

（2）高分子链具有柔性

（3）高聚物的多分散性

根据链结构的不同，高分子聚合物可以分为高分子近程结构和高分子远程结构。

2．答：根据聚集态结构的不同，高分子聚合物可以分成固体和液体，固体又有晶态和非晶态之分。

（1）聚集态结构的复杂性因为高分子链依靠分子内和分子间的范德华力相互作用堆积在一起，可导致晶态和非晶态结构。高聚物的比小分子物质的晶态有程序差得多，但高聚物的非晶态结构却比小分子物质液态的有序程度高。高分子链具有特征的堆方式，分子链的空间形状可以是卷曲的、折叠的和伸直的，还可能形成某种螺旋结构。如果高分子链由两种以上的不同化学结构的单体组成，则化学结构是决定高分子链段由于相容性的不同，可能形成多种多样的微相结构。复杂的凝聚态结构是决定高分子材料使用性能的直接因素。

（2）具有交联网络结构某些种类的高分子链能够以化学键相互连接形成高分子网状结构，这种结构是橡胶弹性体和热固性塑料所特有的。这种高聚物不能被溶剂溶解，也不能通过加热使其熔融。交联对此类材料的力学性能有重要影。高聚物长来链大分子堆砌在一起可能导致链的缠结，勾结点可看成为可移的交链点。

3．答：在线型非晶体态（无定形）聚合物的热力学曲线上，可以分为玻璃态、高弹态、粘流态。

b 称为脆化温度，它是塑料使用的下限温度。

g 称为玻璃化温度，玻璃态和高弹态之间的转变称为玻璃化转变，对应的转变温度即玻璃态温度。

f 称为粘流温度，高弹态与粘流态之间的转变温度称为粘流温度。

d 称为热分解温度，它是塑料使用的上限温度。

4．答：影响假塑性液体流变性的主要因素有以下三个方面

（1）聚合物本身的影响。支链程度越高，则熔体的流动性就月低。

（2）聚合物中添加剂的影响。当聚合物中加入这些添加剂后，聚合大分子间的作用力会发生很大变化，熔体的粘度也随之改变。

（3）温度及压力对聚合物熔体粘流度的影响。一般而言，温度升高，大分子间的自由空间随之增大，分子间作用力减小，分子运动变得容易，从而有利于大分子的流动与变形，宏观上表现粘度下降。

5．答：通常把不服从牛顿流体规律的流动称为非牛顿型流动，具有这种流动行为的液体称为非牛顿流体。一些聚合物都近似地服从QSTWALD-DEWALE提出的指数流动规律，起表达式为

式中K—与聚合物和温度有关的常数，可以反映聚合物熔体的粘稠性，称为粘度系数

n—与聚合物和温度有关的常数，可以反映聚合物熔体偏离牛顿流体性质的程度称为非牛顿指数。

6．答：结晶态聚合物是指，在高聚物微观结构中存在一些具有稳定规整排列的分子的区域，这些分子有规则紧密排列的区域称为结晶区，存在结晶区的高聚物称为结晶态高聚物。

这种又结晶而导致的规整而紧密的微观结构还可以使聚合物的拉伸强度增大，冲击强度降低，弹性模量变小，同时结晶还有助于提高聚合物的软化温度和热变形温度，使成型的塑件脆性增大，表面粗糙度增大，而且还会导致塑件的透明度降低甚至消失。

7．答：当线型高分子受到外力而充分伸展的时候，其长度远远超过其宽度，这种结构上的不对称性，使题目在某些情况下很容易烟某特定的方向做占优势的平行排列，这种现象称为取向。

聚合物取向的结果是导致高分子材料的力学性能，光学性质以及热性能等方面发生了显著的变化。在力学性能中，抗张强度和挠曲疲劳强度在取向方向上显著增加，而与取向方向垂直的方向上则显著降低，同时，冲击强度、断裂伸长率也发生相应的变化，聚合物的光学性质也

将呈现各向异性。

8．答：降解是指聚合物在某些特定条件下发生的大分子链断裂，侧基的改变、分子链结构的改变及相对分子质量降低等高聚物微观分子结构的化学变化。

为了避免聚合物的降解可以采取以下措施：

（1）改善塑件的加工工艺

（2）采取烘干措施，减少原材料中的水分。

（3）增加助剂（即添加添加剂）

（4）提高原材料的纯度

第二章答案

1．答：塑料是一种以合成树脂（高分子聚合物）为基体的固体材料，除了合成树脂以外，还应该含有某些特定功能的添加剂。

合成树脂是塑料的基材，对塑料的物理化学性能起着决定作用。

各种塑料添加剂的作用如下：

增塑剂：削弱聚合物分子间的作用力。

填料：（1）增加容量，降低塑料成本。

（2）改善塑料的性能。

稳定剂：提高树脂在热、光和霉菌等外界因素作用时的稳定性。

润滑剂：改进高聚物的流动性、减少摩擦、降低界面粘附。

着色剂：使塑料制件具有各种颜色。

2．答：最常用的塑料分类方法是按照塑料树脂的大分子类型和特性将塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。

热塑性塑料主要由合成树脂（分子为线型或者带有支链的线型结构）制成，其成型过程是物理变化。热塑性塑料受热可以软化或熔融，成型加工后冷却固化，再加热仍然可以软化，可以回收利用。

热固性塑料主要是以缩聚树脂（分子为立体网状结构）为主，加入各种助剂制成，但是它的成型过程不仅是物理变化，更主要的是化学变化。热固性塑料成型加工时也可以受热软化或熔融，但是一旦成型固化后便不再能够软化，也不可以回收利用。

3．答：计算收缩率是指成型塑件从塑料模具性腔在常温时的尺寸到常温时的尺寸之间实际发生的收缩百分数，常用于小型模具及普通模具成型塑件尺寸的计算。

影响塑料收缩率的因素主要有塑料品种、成型特征、成型条件及模具结构（浇口的形式，尺寸及其位置）等。

4．答：塑料的流动性是指树脂聚合物所处的温度大于其粘流温度f时发生的大分子之间的相对滑移现象，表现为成型过程中在一定温度和一定压力下塑料熔体填充模具型腔的能力。

塑料的品种，成型工艺和模具结构是影响流动性的主要因素。

5．答：测定热固性塑料的流动性使用拉西格压模，将定量的热固性塑料原材料放入拉西格压模中，在一定压力和一定温度下，测定其从拉西格压模下面小孔中挤出塑料的长度值来表示热固性塑料流动性的好与坏。

测定热塑性的流动性使用熔融指数测定仪。将被测定的定量热塑性塑料原材料加入到测定仪中，上面放入压柱，在一定的压力和温度下，10分钟内以测定仪下面的小孔中挤出塑料的克数表示熔融指数的大小。

6．答：比容是指单位重量的松散塑料所占有的体积。

压缩比是指塑料的体积与塑件的体积之比。

7．答：热敏性是指塑料在受热，受压时的敏感程度，也可以称为塑料的热稳定性。

为了防止热敏性塑料在成型过程中受热分解等现象发生，通常在塑料中添加一些抗热敏的热稳定剂，并且控制成型生产的温度，另外合理的模具设计也可以有效降低塑料的热敏反应。8．塑料的特点