高分子材料成型加工ppt課件

1、高分子成型加工工藝與設(shè)備,課 程 介 紹,高分子化學(xué)：單體 聚合物 （反應(yīng)、反應(yīng)速率） 高分子物理：結(jié)構(gòu) 性能 （分子鏈運(yùn)動、粘彈性、流變性 ） 高分子加工：原料 材料、產(chǎn)品 （轉(zhuǎn)變方法、工藝參數(shù)） 工藝、設(shè)備、模具,高分子科學(xué),塑料產(chǎn)品,塑料產(chǎn)品,汽車防塵罩,汽車密封條,空氣軟管,高壓阻尼線,擋泥板,車燈橡膠件,定義：將聚合物（有時加入各種添加劑、助劑或改性材料）轉(zhuǎn)變?yōu)橹破坊驅(qū)嵱貌牧系囊环N工程技術(shù),基本任務(wù)： 1.研究各種成型加工方法和技術(shù)； 2.研究產(chǎn)品質(zhì)量與各種因素之間的關(guān)系； 因素包括：a.聚合物本身的性質(zhì)； b.各種加工條件參數(shù)； c.設(shè)備和模具的結(jié)構(gòu)尺寸； d.各種添加劑、助劑；

2、3.研究提高產(chǎn)量和降低消耗的途徑,高分子成型加工,參考書： 高分子材料成型加工 周達(dá)飛 輕工版 高分子材料加工原理 沈新元 紡織出版社 聚合物成型工藝學(xué) 黃銳 輕工版,教材：高分子材料成型加工原理 王貴恒 化學(xué)工業(yè)出版社,內(nèi) 容 簡 介,第一篇 聚合物加工的理論基礎(chǔ) 16學(xué)時 流變性質(zhì)、聚合物流動 第二篇 塑料的成型加工 24學(xué)時 擠出、注射、壓制、壓延、吹塑等 第三篇 高分子復(fù)合材料成型 12學(xué)時 原料、成型設(shè)備、方法 第四篇 實(shí)踐課 4學(xué)時 常用高分子及復(fù)合材料制品設(shè)計,課 程 要 求,閉卷考試，參考平時成績（考勤、提問、作業(yè)、工藝設(shè)計）。 結(jié)合實(shí)驗(yàn)課、生產(chǎn)實(shí)踐，加深認(rèn)識理解。 理解聚合物

3、加工的理論基礎(chǔ)。 基本掌握聚合物材料的成型加工方法（以塑料為主,緒 論,一、聚合物加工過程 首先，使原材料產(chǎn)生變形或流動取得所需要的形狀；然后，設(shè)法保持取得的形狀（即硬化）。 流動硬化是加工過程的基本程序,二、聚合物加工形式,聚合物熔體的加工擠出、注射、壓延、模壓 類橡膠狀聚合物的加工吹塑、拉幅薄膜 聚合物溶液的加工流涎薄膜、濕或干法紡絲 低分子聚合物或預(yù)聚物的加工澆鑄 聚合物懸浮體的加工膠乳、搪塑 聚合物的機(jī)械加工車、銑、刨,三、成型加工方法分類,根據(jù)聚合物在加工過程有否物理或化學(xué)變化，分為三類： 1.主要發(fā)生物理變化的： 熱塑性聚合物的擠出、注射、壓延等 升溫流動 冷卻 硬化 2.只發(fā)生化

4、學(xué)變化的：鑄塑 3.兼有物理和化學(xué)變化的： 熱固性聚合物的模壓、注射、傳遞模塑等,按階段分,一次成型 擠出、注射 二次成型 吹塑、熱成型 二次加工（后加工,按操作方式,連續(xù)成型 管、棒等的生產(chǎn) 間歇成型,課后了解內(nèi)容： 高分子材料成型工業(yè)的發(fā)展 我國的高分子材料工業(yè),第一篇 聚合物加工的理論基礎(chǔ),聚合物具有一些特有的加工性質(zhì)，如可擠壓性、可模塑性、可紡性和可延性，為聚合物提供了適于多種多樣加工技術(shù)的可能性，也是聚合物得到廣泛應(yīng)用的重要原因,第一章 材料的加工性質(zhì),第一節(jié) 聚合物材料的加工性,一、聚合物的可擠壓性,定義：聚合物通過擠壓作用形變時獲得形狀和保持形狀的能力。 粘流態(tài)才能擠壓變形，受到

5、剪切作用。 可擠壓性與粘度、設(shè)備結(jié)構(gòu)、壓力有關(guān),衡量指標(biāo)：熔融指數(shù)MI 給定剪切應(yīng)力、定溫下10分鐘內(nèi)聚合物從出料孔擠出的重量（克）。MI表征流動度的大小，是粘度的倒數(shù),二、聚合物的可模塑性,定義：聚合物在溫度和壓力作用下形變和在模具中模制成型的能力。 可模塑性取決于聚合物的流變性、熱性質(zhì)，模塑條件和模具的結(jié)構(gòu),表征方法：螺旋流動試驗(yàn),三、聚合物的可紡性,定義：聚合物材料通過加工形成連續(xù)的固態(tài)纖維的能力。 可紡性取決于熔體的粘度、強(qiáng)度以及熱和化學(xué)穩(wěn)定性,四、聚合物的可延性,定義：無定型或半結(jié)晶聚合物在一個或兩個方向上受到壓延或拉伸時變形的能力。 長徑比很大的產(chǎn)品，如纖維、薄膜。 可延性來自大分

6、子的長鏈結(jié)構(gòu)和柔性,衡量指標(biāo)：塑性形變的能力和應(yīng)變硬化 形變能力與聚合物結(jié)構(gòu)、溫度有關(guān)，有冷拉伸和熱拉伸。 應(yīng)變硬化與取向程度有關(guān),第二節(jié) 聚合物在加工過程中的粘彈行為,一、聚合物的聚集態(tài)及其加工性 聚合物可劃分為玻璃態(tài)（結(jié)晶態(tài)）、高彈態(tài)和粘流態(tài)等聚集態(tài)。聚合物聚集態(tài)的多樣性導(dǎo)致其成型加工的多樣性,Tg 玻璃化溫度 Tf 粘流溫度 TD 分解溫度,Tg 玻璃態(tài) 鍵長鍵角微小變化 很小的普彈形變（與時間無關(guān)、可逆） 只能進(jìn)行車、銑、削、刨等機(jī)械加工,TgTf 高彈態(tài) 鏈段的形變和位移 大的高彈形變（時間依賴性、可逆） 可進(jìn)行加壓、彎曲、中空或真空成型,Tf 粘流態(tài) 大分子鏈解纏和滑移 粘性形變 （時間依賴性、不可逆） 常進(jìn)行紡絲、注射、擠出、吹塑、貼 合等成型加工,二、聚合物的粘彈形變與加工條件的關(guān)系,1.與加工溫度T的關(guān)系,T 2 3 H V，且H增大趨勢大于V。 當(dāng)TTf（或Tm）時，以粘性形變?yōu)橹?，但不是純粘性的，也表現(xiàn)一定的彈性。 當(dāng)TTf時，以高彈形變?yōu)橹?，粘性成分減小，有效形變值減小,2.與作用力、作用時間的關(guān)系 當(dāng)TTf時， t V,可逆形變部分的轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢赡嫘巫儭?塑性形變：固體聚合物在TgTf范圍，以較大的外力和較長的作用時間下產(chǎn)生的不可逆形變。其實(shí)質(zhì)是高彈條件下大分子的強(qiáng)制性流動。 比較塑性形變和粘性形變的異同點(diǎn),三、粘彈性