高分子材料成型加工课后答案

熔体破裂：聚合物熔体在导管中流动时，如剪切速率大于某一极限值，往住产生不稳定流动，挤出物表面出现凹凸不平或外形发生竹节状、螺旋状等畸变．以至支离、断裂，统称为熔体破裂

塑化：通过热能和(或)机械能使热塑性塑胶软化并赋予可塑性的过程

假塑性流体：假塑性流体是指无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体

固化：固化是指物质从低分子转变为高分子的过程。

增塑剂：指用以是高分子材料制品塑性增加，改进其柔韧性、延展性和加工性的物质

1、高分子材料的定义和分类

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）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。分类：橡胶、塑料、化学纤维、涂料、粘合剂

2 交联能影响高分子材料的哪些性能哪些材料或产品是经过交联的

力学性能、耐热性能、化学稳定性能、使用性能。 PF可用于电器产品 EP可用于高强度的增强塑料、优良的电绝缘材料、具有优秀黏结强度的黏结剂 UP可用于性能优良的玻璃纤维增强塑料 UF MF PE PVC PU 3、聚合物在成型过程中为什么会发生取向成型时的取向产生的原因及形式有哪几种取向对高分子材料制品的性能有何影响

在成型加工时，受到剪切和拉伸力的影响，高分子化合物的分子链会发生取向。

原因：①由于在管道或型腔中沿垂直于流动方向上的各不同部位的流动速度不相同，由于存在速度差，卷曲的分子力受到剪切力的作用，将沿流动方向舒展伸直和取向。②高分子化合物的分子链、链段或微晶等受拉伸力的作用沿受力方向排列。主要包括单轴拉伸取向和双轴拉伸取向。

形式：非晶态高分子取向包括链段的取向和大分子链的取向；结晶性高分子的拉伸取向包括晶区的取向和非晶区的取向

高分子材料经取向后，拉伸强度、弹性模量、冲击强度、透气性增加

4、高分子材料添加助剂的目的：

添加剂是实现高分子材料成型加工工艺过程并最大限度的发挥高分子材料制品的性能或赋予其某些特殊功能性必不可少的辅助成分。

5、试述增塑剂的作用机理：

增塑剂的作用机理是增塑剂分子插入到聚合物分子链间，

削弱了聚合物分子间的应力。结果增加聚合物分子链的稳定性，降低了聚合物的结晶度，

削弱了分子间的极性，从而使聚合物的塑性增加。

6、高分子材料进行配方设计的一般规则和依据各是什么

规则：①制品的性能要求②成型加工性能的要求③选用的原材料来源容易，产地较近，质量稳定可靠，价格合理④配方成本应在满足上述三条的前提下，尽量选用质量稳定可靠、价格低的原材料；必要时采取不同品种和价格的原材料复配；适当加入填充剂，降低成本。依据：7、物料的混合有哪三种基本运动形式7，物料的混合有哪三种基本运动形式聚合物成型时熔融物料的混合以哪一种运动形式为主为什么

分子扩散、涡旋扩散、体积扩散

主要以体积扩散为主，体积对流混合通过塞流对物料进行体积重排，而不需要物料变形，这种重复的重新排列可以是无规的，也可以是有序的。在固体掺混机中混合是无规的，而在静态混合器中的混合则是有序的。层流对流混合是通过层流而使物料变形，发生在熔体之间的混合，物料受到剪切、伸长和挤压。

8，何为橡胶的混炼，用开炼机和密炼机分别进行混炼时应控制的工艺条件有哪些有何影响

混炼就是将各种配合剂与可塑度合乎要求的生胶或塑炼胶在机械作用下混合均匀，

制成混炼胶的过程。

开炼机混炼时应控制的工艺条件:装胶容量、辊距、混炼温度、混炼时间、辊速和速比、加料顺序；

密炼机进行混炼时应控制的工艺条件:装胶容量、上顶栓压力、转子转速和混炼时间、混炼温度、加料顺序

9、什么叫塑料的混合和塑化，其主要区别在哪里

塑料的混合：这是物料的初混合，是一种简单混合，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，物料各组份的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。设备：捏合机、高速混合机。

塑料的塑化：再混合，是高一级的混合，在高于流动温度（Tf或Tm）和较强烈的剪切速率下进行。混合后，物料各组份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，驱出其中的水份和挥发物。使各组份的分散更趋均匀，得到具有一定可塑性的均匀物料。设备：密炼机、开炼机、挤出机。

10、简述热固性塑料模压成型的工艺步骤。

压塑料计量预压或预热加料闭模排气保压固化脱模制品后处理热固性塑料制品

11、热固性塑料模压成型中物料的预热温度对模压压力有何影响为什么

预热可降低模压压力，在一定范围内模温提高能增加塑料的流动性，模压压力可降低，但模压提高也会使塑料的交联反应速度加快，从而导致熔融物料的黏度迅速增高，反而需要更高的模压压力，因此模温不能过高，同时塑料进行预热可以提高流动性，降低模压压力。

12、挤出螺杆一般分为哪几段每段各有什么作用

加料段---对料斗送来的塑料进行加热，同时输送到压缩段。塑料在该段始终保持固体状态。

压缩段---对加料段来的料起挤压和剪切作用，同时使物料继续受热，由固体逐渐转变为熔融体，赶走塑料中的空气及其他挥发成分，增大塑料的密度，塑料通过压缩段后，应该成为完全塑化的黏流状态。

均化段---使塑化均匀熔融物料在均化段螺杆和机头回压作用进一步搅拌塑化均匀，并定量定压地通过机头口模挤出成型。

13、什么叫压缩比挤出机螺杆设计中的压缩比根据什么来确定

：螺杆的压缩比是指螺杆加料段第一个螺槽的容积与均化段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。

压缩比的大小取决于挤出塑料的种类和形态，粉状塑料的相对密度小，夹带空气多，其压缩比应大于粒状塑料。另外挤出薄壁制品时，压缩比应比厚壁制品的大。

14、管材挤出的工艺过程是什么挤出管材如何定径

粒状或粉料热塑性塑料---预热和干燥-----

加料——调整——挤出成型——定型——

挤出机加热——开动螺杆——

冷却——牵引——卷曲（切割）——后处理——挤出管材

外定径：内压法，抽真空；内定径：直角式或偏移式机头

15、何谓压延效应产生的原因及减小的方法是什么

压延成型过程中，黏流态塑料在通过压延辊筒间隙时，受很大剪切力和一些拉伸应力，线形大分子沿着压延方向作定向排列制品在物理机械性能上出现各向异性的现象在压延成型中称为压延效应。

适当提高物料温度可提高其塑性，加强大分子热运动，破坏其定向排列，压延效应可降低；辊筒的转速与速比下降，则压延时间增加，压延效应可降低；尽量不使用各向异性的配合剂和提高物料塑性，压延后缓慢冷却，有利于取向松弛，也可降低压延效应。

16、压延成型工艺能生产哪些塑料和橡胶制品以软质PVC薄膜的生产过程为例，画出生产工艺流程。

热塑性塑料：非晶型PVC及其共聚物、ABS、EVA及改性PS等也有压延PP、PE塑料橡胶的压延是橡胶制品生产的基本工艺过程，是制成胶片或骨架材料制成胶布半成品的工艺过程。包括压片、压型、贴胶和擦胶等作业。