聚合物成型工藝綜合實(shí)驗教學(xué)大綱

1、聚合物成型工藝綜合實(shí)驗教學(xué)大綱一、制定本大綱的依據(jù)聚合物成型工藝綜合實(shí)驗教學(xué)大綱是根據(jù)教育部高分子材料加工工程本科專業(yè)實(shí)驗教學(xué)大綱，在本校原塑料工程實(shí)驗講義基礎(chǔ)上進(jìn)行修改和編寫的。本大綱實(shí)驗涉及高分子材料加工工程中原材料、成型加工、成型制品、成型設(shè)備及模具諸方面，包括性能檢測、規(guī)范操作、設(shè)備控制和工藝技術(shù)等實(shí)際操作能力的綜合訓(xùn)練內(nèi)容，性能測試條件、操作方法和數(shù)據(jù)處理均參照執(zhí)行相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，突出原材料的選擇、制品配方設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)試樣的制備、高分子材料產(chǎn)品的生產(chǎn)過程、各種宏觀性能的檢測等，注重實(shí)驗結(jié)果的數(shù)據(jù)處理與分析，強(qiáng)調(diào)工藝參數(shù)變化對產(chǎn)品性能的影響等。 在進(jìn)行專項實(shí)驗的基礎(chǔ)上，設(shè)置了綜合實(shí)驗，使

2、實(shí)驗項目整體上具有設(shè)計性、創(chuàng)新性和綜合性，可以極大提高學(xué)生的實(shí)驗技能。 二、本實(shí)驗課程的具體安排實(shí)驗項目的設(shè)置及學(xué)時分配表序號實(shí)驗項目名稱內(nèi)容簡介（50字左右）實(shí)驗學(xué)時實(shí)驗要求實(shí)驗類型實(shí)驗類別每組人數(shù)1實(shí)驗理論及數(shù)據(jù)處理課堂講授教授塑料測試的特點(diǎn)、塑料測試的影響因素（試樣制備、狀態(tài)調(diào)節(jié)及測試環(huán)境溫度和濕度）、實(shí)驗條件及標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗方法及數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容4必修2熱塑性塑料熔體流動速率的測定對高聚物的流動性的評價可采用不同的參數(shù)，在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究中常采用熔體流動速率。5必修綜合專業(yè)673熱塑性塑料注射成型注射成型（又稱注射模塑或者簡稱“注塑”），是成型塑料制品的一種重要方法。幾乎所有的熱塑性塑料及多

3、種的熱固性塑料都可以適用于注塑方法成型制品。5必修綜合專業(yè)674高密度聚乙烯擠出片材成型轉(zhuǎn)矩流變儀配合測量擠出機(jī)及各種模頭（機(jī)頭），模擬擠出成型加工是其重要的應(yīng)用功能之一擠出成型是塑料成型加工的重要成型方法之一。5必修綜合專業(yè)675拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長率測定塑料的拉伸性能是塑料力學(xué)性能中最重要、最基本的性能之一，幾乎所有的塑料材料都要考核拉伸性能的各項指標(biāo)，這些指標(biāo)的高低很大程度地決定該種塑料的適用場合。5必修綜合專業(yè)676靜彎曲強(qiáng)度測定塑料靜彎曲強(qiáng)度實(shí)驗，是試樣受靜彎曲負(fù)荷能力的測定。彎曲性能也是力學(xué)性能的一項重要指標(biāo)。4必修綜合專業(yè)677沖擊強(qiáng)度測定(簡支梁法)沖擊實(shí)驗是測定塑料材料和制品在

4、高速沖擊狀態(tài)下的韌性或?qū)嗔训牡挚鼓芰?，這一實(shí)驗對研究材料在經(jīng)受沖擊載荷時的力學(xué)行為有一定的實(shí)際意義。3必修綜合專業(yè)678高聚物維卡軟化點(diǎn)(vst) 溫度的測定適用于大多數(shù)熱塑性材料，并且以此方法可適用于鑒別比較熱塑性材料軟化的性質(zhì)、控制質(zhì)量和作為鑒定新品種熱性能的一個指標(biāo)，但不代表材料的使用溫度。5必修綜合專業(yè)679高聚物電阻系數(shù)的測定聚合物的電性能，主要包括介電性能、導(dǎo)電性能、和電絕緣性能。測量聚合物的電性能，對高分子材料合成、應(yīng)用和研究，都有重要的意義。4必修綜合專業(yè)6710聚氯乙烯的配方設(shè)計對其加工流變性能及物理機(jī)械性能的影響掌握聚氯乙烯塑料配方設(shè)計的基本知識，熟悉硬質(zhì)及半硬質(zhì)聚氯乙烯

5、配方中常用的原料、助劑、配比及其與制品性能（硬度）的關(guān)系。了解不同配方體系的成型工藝條件。塑化記錄儀為轉(zhuǎn)矩流變儀，具有直接反映高分子材料塑化、熔融過程的特性，以及材料加工中的熔體流動性和動態(tài)熱穩(wěn)定性的功能。研究其特定配方的塑化時間、塑化特性和熔體流動性，確定不同的pvc配方的加工特性，對于篩選和優(yōu)化配方是頗有益處的。20必修綜合設(shè)計專業(yè)67三、本實(shí)驗課在該課程體系中的地位與作用聚合物成型工藝綜合實(shí)驗是高分子材料與工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)課，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程。隨著聚合物材料生產(chǎn)和科研工作的日益發(fā)展，應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，對聚合物材料性能測試的要求也日趨迫切。高分子材料經(jīng)過性能測定可以正確掌握

6、它們的各種性能。這對控制產(chǎn)品質(zhì)量、了解加工性能和使用特性，評價和應(yīng)用新型聚合物材料，研究新型材料的配方和結(jié)構(gòu)等都有著重要意義。通過實(shí)驗教學(xué)使學(xué)生掌握有關(guān)聚合物成型及性能測試過程中最基本的實(shí)驗手段、基本理論和基本方法，鞏固已學(xué)過的聚合物成型原理與工程的理論知識，為從事高分子材料制備、高分子材料改性、加工、應(yīng)用打下扎實(shí)基礎(chǔ)。四、學(xué)生應(yīng)達(dá)到的實(shí)驗?zāi)芰εc標(biāo)準(zhǔn)通過本實(shí)驗課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生初步掌握聚合物成型及性能測試過程中最基本的實(shí)驗手段、研究方法和分析問題及解決問題的能力，鞏固已學(xué)過的聚合物成型原理與工程的理論知識，學(xué)習(xí)擬定實(shí)驗方案、選擇和制定工藝參數(shù)、熟悉檢測方法、掌握各實(shí)驗的目的、原理及各種儀器設(shè)備的

7、操作使用方法，學(xué)會實(shí)驗數(shù)據(jù)的處理方法、了解實(shí)驗報告的撰寫方法等，從而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和科學(xué)研究能力，為畢業(yè)后從事高分子材料與工程工作奠定良好的基礎(chǔ)。五、講授實(shí)驗的基本理論與實(shí)驗技術(shù)知識實(shí)驗一：熱塑性塑料熔體流動速率的測定基本內(nèi)容及要求：(1) 了解熔體流動速率儀的結(jié)構(gòu)和使用方法；(2) 掌握高聚物熔體流動速率的測量原理；(3) 了解熱塑性高聚物的流變性及加工最佳條件的選擇。實(shí)驗儀器設(shè)備：xrz-40型熔體流動速率儀實(shí)驗耗材：干燥好的pe、pp、abs等粒料實(shí)驗二：熱塑性塑料注塑成型基本內(nèi)容及要求：(1) 了解螺桿式注射成型機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，熟悉注塑成型的基本原理；(2) 掌握熱塑性塑料注射成

8、型設(shè)備的操作過程；(3) 掌握工藝條件對注塑制品質(zhì)量的影響，學(xué)會注射成型工藝條件設(shè)定的基本方法。實(shí)驗儀器設(shè)備：注射成型機(jī)實(shí)驗耗材：干燥好的pe、abs等粒料實(shí)驗三：高密度聚乙烯擠出成型基本內(nèi)容及要求：(1) 掌握擠出加工成型的基本工藝流程和操作方法；(2) 了解擠出主機(jī)和輔機(jī)的基本結(jié)構(gòu)；(3) 學(xué)會擠出工藝條件設(shè)定的基本方法。實(shí)驗儀器設(shè)備：單螺桿擠出機(jī)實(shí)驗耗材：hdpe粒料實(shí)驗四：拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長率測定基本內(nèi)容及要求：(1) 掌握塑料拉伸強(qiáng)度和伸長率的測定方法；(2) 學(xué)會由被測試材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線判斷材料的類型。實(shí)驗儀器設(shè)備：實(shí)驗采用微機(jī)控制電子拉伸實(shí)驗機(jī)實(shí)驗耗材：hdpe啞鈴型標(biāo)準(zhǔn)測試

9、樣條實(shí)驗五：靜彎曲強(qiáng)度測定基本內(nèi)容及要求：(1) 了解塑料靜彎曲強(qiáng)度的基本原理；(2) 掌握塑料靜彎曲強(qiáng)度的測定方法；(3) 掌握影響塑料材料靜彎曲強(qiáng)度的因素（從材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析）。實(shí)驗儀器設(shè)備：實(shí)驗采用微機(jī)控制電子拉伸實(shí)驗機(jī)實(shí)驗耗材：hdpe標(biāo)準(zhǔn)測試樣條實(shí)驗六：沖擊強(qiáng)度測定(簡支梁法)基本內(nèi)容及要求：(1) 了解塑料沖擊強(qiáng)度的基本原理；(2) 掌握簡支梁法沖擊強(qiáng)度的測定方法；(3) 掌握影響塑料材料沖擊強(qiáng)度的因素（從材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析）。實(shí)驗儀器設(shè)備：筒支粱擺錘式?jīng)_擊機(jī)實(shí)驗耗材：hdpe標(biāo)準(zhǔn)測試樣條（試樣有帶缺口和不帶缺口兩種形狀）實(shí)驗七：高聚物維卡軟化點(diǎn)(vst) 溫度的測定基本內(nèi)容及要求：

10、(1) 通過實(shí)驗測定高聚物維卡軟化點(diǎn)溫度、熟悉實(shí)驗儀器設(shè)備、掌握維卡軟化點(diǎn)溫度測試儀的使用方法和高聚物維卡軟化溫度的測定原理。(2) 掌握塑料維卡軟化點(diǎn)的測試方法、掌握一般實(shí)驗程序。實(shí)驗儀器設(shè)備：維卡軟化點(diǎn)測試儀實(shí)驗耗材：pvc板材實(shí)驗八：高聚物電阻系數(shù)的測定基本內(nèi)容及要求：(1) 了解測量高聚物電性能的意義，學(xué)習(xí)測量板狀聚合物電阻系數(shù)的方法。(2) 了解測定體積電阻系數(shù)及表面電阻系數(shù)的zg31型超高阻計的構(gòu)造以及測試原理、測試方法，掌握定義及三電極作用。 (3) 了解聚合物導(dǎo)電性，掌握測量電阻系數(shù)的原理，學(xué)會選擇測試條件。(4) 掌握測定rv和rs的方法，了解電阻系數(shù)的意義，計算v和s。(5

11、) 了解有關(guān)的數(shù)據(jù)計算及影響因素。了解注意事項。實(shí)驗儀器設(shè)備：zg31-1型振動電容式超高阻計。實(shí)驗耗材：pvc軟或硬片實(shí)驗九：聚氯乙烯的配方設(shè)計對其加工流變性能及物理機(jī)械性能的影響基本內(nèi)容及要求：（1）掌握聚氯乙烯塑料配方設(shè)計的基本知識，熟悉硬質(zhì)及半硬質(zhì)聚氯乙烯配方中常用的原料、助劑、配比及其與制品質(zhì)量的關(guān)系。（2）了解不同配方體系的成型工藝條件，加工成型的各個環(huán)節(jié)及其與制品質(zhì)量的關(guān)系。（3）了解聚氯乙烯塑料加工常用的設(shè)備如高速混合機(jī)、雙輥塑煉機(jī)等基本結(jié)構(gòu)及原理，學(xué)會這些設(shè)備的使用方法。（4）了解平板壓機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及原理，學(xué)會使用。（5）掌握模壓法制備板材試樣方法。（6）了解轉(zhuǎn)矩流變儀的基本

12、結(jié)構(gòu)及其適用范圍。（7）熟悉轉(zhuǎn)矩流變儀的工作原理和使用方法。（8）掌握聚氯乙烯塑化曲線的測定方法。（9）了解測試塑料球壓痕硬度的原理、標(biāo)準(zhǔn)、方法及影響因素。（10）熟悉塑料球壓痕硬度計的使用方法。要求：(1) 依據(jù)所學(xué)的專業(yè)知識，設(shè)計出硬質(zhì)及半硬質(zhì)聚氯乙烯配方各一個，分別寫出樹脂的型號、各類助劑的名稱及加入量。(2) 制定實(shí)驗的工藝條件，包括以下幾項： 雙輥塑煉機(jī)的前、后輥溫度及塑煉時間。 壓機(jī)的預(yù)壓時間、上中下板溫度、硫化壓力、預(yù)壓壓力及硫化工作時間。 haake轉(zhuǎn)矩流變儀混合器轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速及混合器溫度。(3) 對實(shí)驗結(jié)果進(jìn)行合理的分析及討論。實(shí)驗儀器設(shè)備：(1) gh一l0型高速混合機(jī)；(2

13、) sk160b(160x320)型雙輥塑煉機(jī)；(3) xlbdc420×420型電磁平板硫化機(jī)；(4) haake轉(zhuǎn)矩流變儀 rheomix 600p型；(5) 萬能制樣機(jī)(6) p·hbi98a型塑料球壓痕硬度計。實(shí)驗耗材：pvc樹脂、各類熱穩(wěn)定劑、潤滑劑、增塑劑、增韌劑、加工助劑、填充劑及著色劑等六、實(shí)驗的考核與成績評定 考核內(nèi)容：（1）關(guān)于聚合物材料性能測試的基礎(chǔ)理論知識（包括塑料測試的特點(diǎn)、塑料測試的影響因素試樣制備、狀態(tài)調(diào)節(jié)及測試環(huán)境溫度和濕度、實(shí)驗條件及標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗方法等內(nèi)容） （2）所有9個實(shí)驗所涉及的相關(guān)內(nèi)容（包括擬定實(shí)驗方案、選擇和制定工藝參數(shù)、掌握各實(shí)驗的目的、原理及各種儀器設(shè)