图1： 挤出成型工艺流程图

注射成型过程一般包括加料、塑化、注射、保压冷却固化、脱模等几个步骤。 加料塑化：注射成型过程是一个间歇过程，因此应该定量（或定容）加料，以保证操作稳定、物料塑化均 匀，最终获得质量、性能良好的制品。 注射充模：塑化均匀的塑料熔体被柱塞或螺杆推挤至料筒前端，经过喷嘴、模具浇注系统进入模具并充满模 具型腔，这一过程称为“充模”。 保压：充模之后，柱塞或螺杆继续保持施压状态，迫使浇口和喷嘴附近的塑料熔体不断补充入模具中，使制 品不致因冷却收缩而缺料，能够成为形状完整、结构致密的制品，这一过程称为“保压”。。 冷却：保压结束后，卸去保压压力，同时通入冷却水、油或空气等冷却介质，对模具内的制品进行冷却，直 到制品冷至所需的温度。这一阶段称为“冷却”。 脱模：制品冷至所需温度后，即用人工或机械的方法脱模，取出制品。
NPD 函数 Gk(t)
∑k Gk(t) = gj(t)
j=0
一个完整的混合物特征应该叙述为：次要组分的每个粒子、块或斑点的尺寸、形状、取向以及空间位置。三
维浓度分布函数可以提供一个稍不完整的特征。然而，对于许多应用，并不需要如此完整的混合物特征叙述；在
实践中，简单方法即可满足需求。例如，与标准样板进行颜色对比，以定性分析其均匀度，或测量某种典型的
见图 1。
图 1: 挤出成型工艺流程图
3. 注射机由哪几大部分组成? 这几大部分中，赋予制品一定形状与尺寸的工具称为什么? 主要由哪些部分组成， 各自包含哪些零件? 由注射系统、锁模系统、液压系统及注射模具等几部分组成。 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。 注射模具主要由浇注系统、成型零件和结构零件三大部分所组成；成型部件：成型部件是指构成型腔和制品
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图 2: 压延成型工艺流程图 5. 什么是压延成型? 压延成型的原理是什么? 画出压延成型工艺流程图
压延成型是借助于辊筒间强大的剪切力，并配以相应的加工温度，使黏流态的物料多次受到挤压和延展作 用，最终成为具有宽度和厚度的薄片制品的一种加工方法。
压延成型过程中，在温度配合下，辊筒对粘流态物料的挤压和剪切作用，改变了物料的宏观结构和分子形 态，使塑料得以塑化和延展，成为具有一定宽度和厚度的薄层制品。宏观结构改变：辊压的结果是使料层变薄， 延展后使料层的宽度和长度均增加。分子形态改变：压延过程中，热塑性塑料受到很大的剪切应力作用，大分子 沿薄膜前进方向 (即压延方向) 取向，使生成的薄膜在物理机械性能上出现各向异性 (即所谓的“压延效应”)。
和 F (t)，如下：
ˆt G(t) = g(t)dt,
t0
ˆt F (t) = f (t)dt,
t0
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其中，t0 是最短停留时间。从定义中可知
G(∞) = F (∞) = 1
平均停留时间为
ˆ∞ t¯ = tf (t)dt
t0
稳态条件下，它等于系统的体积除以体积流率。
应变分布函数 为了定量描述不同的应变经历，定义应变分布函数 (SDF)，在概念上类似于前面讨论的停留时 间分布函数。
不大，加入其仅仅是为了增加胶料的体积以节约生胶，从而降低成本，或者可以改善胶料的工艺性能 (尤其是在 压延、压出成型时)。补强填充剂简称补强剂，能够提高硫化胶及橡胶制品的硬度和机械强度，如定伸强度、撕 裂强度、抗张强度、耐磨性等；同时也能增大胶料的容积，降低产品成本。 8. 生胶为何要进行塑炼? 生胶塑炼的机理是什么
聚合物、添加剂、反应助剂
固体颗粒的输送
基
熔融
造
本
增压和泵送 粒 微结构化的
步
混合
机 “设计者颗粒”
骤
熔体反应
头
脱挥与脱模
在熔融、混合反应的“微结构化”
颗粒
第 二热 次力 基学 本过 步程 骤
制
品 成 型 方
结 构 化
法
最 终 产 品
图 4: 聚合物共混、混合和反应聚合物加工的概念明细表
共混主要与分散与分布混合相关，或是添加剂混入单一聚合物基质材料，或是创建两种及以上聚合物之稳 定物理共混物。在送入共混设备之前，固态组分常需要进行表面修饰，以便在共混过程中改进分散混合并获得力 学性能得到增强的产品。在物理共混物的共混中，也加入了表面改性剂和相容剂以获得稳定、细小的分散共混 物。另一方面，反应加工利用化学反应修饰聚合物的大分子结构，以得到如与在共混中相同的设计颗粒。共混合 与反应加工的唯一差别在于界面修饰在加工设备中进行，受相关反应热的控制，且经由反应实现。进行反应加工 和共混可选用双转子设备，这是由于其能够实现快速熔融并有效混合混沌层流。 11. 聚合物加工工序示意图
Yx
=
∑Mx , Mx
Wx
=
∑xMx xMx
∑ σN2 = (x − x¯N )2Yx = (x¯W − x¯N )x¯N
停留时间分布 (RTD) 函数 内部 RTD 函数 f (t)dt 为在 t 和 t + dt 之间的停留时间内，在系统内流体的体积
分数；外部 RTD 函数 g(t)dt 为在 t 和 t + dt 之间的停留时间内，排出流率的分数。分别可以定义积累函数 G(t)
聚合物状态或相态的变化；二次成型则是在低于聚合物 Tf 或 Tm 的“半熔融”类橡胶态 (即高弹态) 下进行的， 一般通过材料的粘弹形变来实现材料型材或坯件的再成型。
PVC、PMMA、PS。 7. 根据配合剂在橡胶中所起作用的不同，可将配合剂分为哪些大类? 每类配合剂的作用是什么?
根据各种配合剂在橡胶中所起的主要作用，可以将配合剂分为硫化剂、硫化促进剂、硫化活性剂、防焦剂、 防老剂、增塑剂、填充剂、着色剂及其它专用配合剂等类。
通过次数分布 (NPD) 函数 在任意给定的时间，有些流体单元从未通过高剪切区，另外一些则通过至少一次。
因此，可以用通过次数分布函数 gk(t) 表征混合机的状态，该函数定义为在同一个循环批次的相关区域恰好经过 了 k 次的材料体积分数。在这个例子中的相关区域是高剪切区。该函数是 k 次离散的，但对 t 是连续的。累计
聚合物大分子链的改性反应：诱导控制长链支化或交联的反应，这样的反应在熔融态进行，以获得特殊聚合
物成型方法所需的特殊熔体流变特性，例如长链支化并入到聚对苯二甲酸乙二醇酯链，给长链支化 PET 赋予足 够的熔体弹性，并使得 PET 适于挤出成型或吹塑成型制品。
15. 如何认识加工中“脱挥”的重要性
大多数聚合物制造过程中都需要从聚合物材料中分离和排除残留的不需要的挥发性组分，如溶剂、单体和
塑炼过程实质上就是使橡胶的大分子链断裂，分子量下降的过程。 9. 画出橡胶的硫化历程图，解释橡胶硫化历程中各阶段的含义
图 3: 硫化历程图 A—硫化起步快的物料；B—有延迟特性的物料；C—过硫后定伸强度继续上升的物料；D—有反原性的物料
硫化历程图见图 3。 橡胶的整个硫化历程可以分为四个阶段：焦烧阶段、欠硫阶段、正硫阶段和过硫阶段。 焦烧阶段即硫化起步阶段，又称为硫化诱导期，是指橡胶在硫化前的延迟作用时间。在此阶段，胶料尚未开 始交联，胶料在模型内具有良好的流动性。 焦烧（诱导期）后橡胶开始交联的阶段即为预硫阶段，又称为欠硫阶段。在此阶段，随着交联反应的进行， 橡胶大分子逐渐有线形变为网状结构，橡胶的物理机械性能逐渐上升。但是由于交联度低，橡胶的物理机械性能 尚未达到预期的、制品所要求具备的水平。 多数情况下，橡胶制品在硫化时都必须达到适当的交联度。达到适当交联度的阶段称为正硫阶段。在此阶 段，硫化胶（或橡胶硫化制品）的各项物理机械性能均达到或接近于最佳值，其综合性能最好。 正硫化之后继续硫化便进入过硫化阶段。这一阶段的前期属于硫化平坦期的一部分。在硫化平坦期中，硫化 胶的各项物理机械性能基本上保持稳定。
物理特性。除了完整特性和定性或半定性实用评价这两种方法之外，还有对特征的合理定量分析方法。必须牢
记，“优良的混合”并非绝对，这要依赖于需求。
14. 聚合物反应加工中高分子链的反应类型和应用
分子链功能化反应：分子链功能化的聚合物或接枝共聚物具有重大的科技价值，它们被作为相容剂用于不
相容的聚合物共混体系和聚合物共挤表面之间的粘接层。
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10. 对聚合物加工中“颗粒化”概念的理解 聚合物加工是工程行为，同时关系到聚合物材料或材料体系上所进行的操作，以增加材料的效用。虽然该领
域早期目标是最终制品的成型，但是，通过使用加工设备进行共混合化学反应，聚合物加工长期涉及到并取得了 大量的科技进步，以实现修饰大分子、创建多组分和多相态结构和稳定形态等等。所有这些成果导致了技术和商 业上所期望的具有“附加值”的产品。图 4描述了聚合物、添加剂以及反应剂等物料转化为微观结构上的“设计 颗粒”的过程，这些颗粒依次被用于性能增强的制品成型。
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1. 单螺杆挤出机中螺杆可分为哪几段，每段螺杆在结构上的特点，每段螺杆对物料起的作用 可分为三段：(深槽) 喂料段、(压缩) 过渡段、(浅槽) 计量段。 喂料段必须深到足以容纳低松密度塑料颗粒，产生必要的扭矩输送固体，产生足够的压力压缩颗粒至固体
床。大部分熔融发生在相对长的压缩段中，需要减少槽深以改善熔融效率。计量段浅槽能合理地均化熔体，熔体 来自熔融区的部分熔态区域，能够给这些部分熔态区带来更均匀的温度。 2. 画出挤出成型工艺的流程图
形状的各种零件，包括动模、定模、型腔、型芯、排气孔等；浇注系统：浇注系统是指塑料熔体从喷嘴进入模具 型腔前的流道部分，包括主流道、分流道、冷料阱、浇口等。结构零件：结构零件是指构成模具结构的各种零 件，如导向零件（导向柱、导向孔）、脱模装置（顶出板、顶出杆）和分型、抽芯机构等。 4. 注射成型过程包括哪几个步骤? 解释每一个步骤
硫化剂：使橡胶由链状大分子转变为网状大分子，这种转变即为交联过程，因此，硫化剂实际上就是交联 剂。但是，由于历史的原因，橡胶的交联过程习惯上称为硫化，相应的交联剂称为硫化剂。
硫化促进剂：促进橡胶硫化，降低硫化温度，缩短硫化时间，并能改善硫化胶的物理机械性能。 硫化活性剂：活性剂，又称为助促进剂，其作用是参与硫化反应过程，提高促进剂的活性，使促进剂充分发
压延成型工艺流程图见图 2。 6. 什么是塑料的二次成型? 塑料的二次成型与一次成型的区别是什么? 给出两种以上利用二次成型技术生产的
塑料制品 二次成型是指在一定条件下，将经高分子材料一次成型所得的片、板、棒等型材通过再次加工成型，以获得
最终制品的技术。 二次成型和一次成型的主要区别在于：一次成型是通过材料的流动或塑性形变而成型，成型过程中伴随着
12. 聚合物熔融基本步骤及机理概述 在每一种情况下，我们定义熔融聚合物的过程作为熔融的基本步骤。
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图 6: 熔融基本步骤的主要机理概述
机理概述见图 6。
13. 聚合物加工中的分布函数和混合物特征表述
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
分子量分布函数 分数的表达式
分布方差
首先定义 Mx 为具有 x 个重复单位的分子的分子浓度。于是可以得到摩尔分数和高分子质量
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挥其效能，减少促进剂用量，加快硫化反应速度，缩短硫化时间。 防焦剂：硫化延缓剂，其作用是防止或延缓胶料发生焦烧。 防老剂：延缓或抑制老化过程，从而延长橡胶及其制品的贮存期和使用寿命。 增塑剂：使生胶软化，增加胶料的可塑性，以便于成型加工，减少动力消耗；浸润炭黑等粉状配合剂，使其
易于在胶料中分散，缩短混炼时间，提高混炼效果；提高制品的柔软性和耐寒性；增进胶料的自粘性和粘性。 填充剂：可以分为补强填充剂和惰性填充剂两大类。惰性填充剂又称为增量剂、增容剂，对橡胶的补强效果
见图 5。
单体 催化引发剂
气相聚合 反应器
分离器
干燥器
聚合物反应区段
微粒聚合物 （粉状）
稳定 添加剂
运输给制造商 （铁路车皮、大型包装、包装袋）
原始 塑料 颗粒
成型 造粒 冷却
添加剂涂覆颗粒 熔体泵 混合 / 均化，熔融， PSH
水下造粒机 （ UWP ）
Co-TSE CM 最终生产线
图 5: 聚合物加工工序示意图
其他低分子组分。在后反应器操作中，需要排出这些挥发物，以回收溶剂和单体、消除残留气味和味道、赋予聚
生胶在常温下大多处于高弹态，生胶的这一宝贵性质却给制品的生产带来极大的困难，在加工过程中，各种 配合剂便无法在生胶中分散均匀，而大部分的机械能也会消耗在橡胶的弹性变形上。因此，为了满足各种成型加 工工艺的要求，必须使生胶由强韧的弹性状态变成柔软而具有可塑性的状态，这种增加橡胶可塑性的工艺过程 称为塑炼。