成型加工原理

第一早1、材料的四要素是什么？相互關(guān)系如何?2、與其它材料相比，高分子材料具有那些特征?（以塑料為例）a質(zhì)輕b拉伸強(qiáng)度和拉伸模量較低，韌性較優(yōu)良。C傳熱系數(shù)小，可做優(yōu)良的絕熱材料。D電氣絕緣性優(yōu)良。E成型加工性優(yōu)良。F減震、消音性能良好。G某些塑料具有優(yōu)良的減磨耐磨和自潤滑性能。H耐腐蝕。透光性良好。J著色性良好。K可賦予各種特殊功能。L使用過程中易產(chǎn)生蠕變、疲勞、冷流、結(jié)晶等現(xiàn)象，長期使用性能較差。M熱膨脹系數(shù)大。N耐熱性（熔點(diǎn)、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度）較低，使用溫度不高。O易燃燒。燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量黑煙和有毒氣體。3、高分子成型加工的定義，研究的主要內(nèi)容？高分子成型加工：將聚合物（有時(shí)還加入各種添加劑、助劑或改性劑等）轉(zhuǎn)變成使用材料或制品的一種工程技術(shù)。主要內(nèi)容：（1）高分子材料加工工藝：a材料制備：配方設(shè)計(jì)、混合、配制。b成型：工藝特點(diǎn)、工藝過程、工藝條件、控制因素。（2）相關(guān)理論：影響加工工藝及制品性能的因素、各種工藝的原理、物理變化和化學(xué)變化。4、高分子材料的五個(gè)條件？一、 以聚合物為主體，主要視材料的性質(zhì)如何。二、 屬多相復(fù)合體系：兩組分以上，宏觀均相，亞微觀分三、 具有可加工性。

四、良好的使用性能和適當(dāng)?shù)膲勖?。五、具有工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模。5、 簡要描述高分子材料的制造過程？高分子材料的主要原材料來自石油、煤、天然氣、礦物和農(nóng)副產(chǎn)品等。高分子材料的生產(chǎn)由高分子化合物的制造和成型加工高分子化合物的制造：獲取高分子化合物的方法大致可分為三種。（高分子反應(yīng)、復(fù)合化、聚合反應(yīng)）6、 高分子成型加工原理課程與其他專業(yè)課程的關(guān)系？多門課程集一體、多學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)第——早1、簡述聚合物熱-機(jī)械特性與成型加工性的關(guān)系。高分子材料熱機(jī)械特?性與成型加工的關(guān)至■I熔融犁絲■I熔融犁絲注射成專1X1； ?|ED勺空吹塑成型;真空初壓力輕j/eo矚滕和軒維熱拉佃薄腫和纖維冷拉詡玻璃耀l高彈態(tài)2、聚合物材料的加工性包括哪些，分別進(jìn)行簡述？1可擠壓性：聚合物處于粘流態(tài)時(shí)通過擠壓作用產(chǎn)生不可逆變形而獲得一定形狀和保持形狀的能力。2、 可模塑性：聚合物在溫度和壓力的作業(yè)下流動(dòng)和形變，并在模具中模制成型的能力。3、 可紡性：指聚合物材料通過加工形成連續(xù)的固態(tài)纖維的能力。4可延展性：表示無定形或者半結(jié)晶固體聚合物在一個(gè)方向或者二個(gè)方向上受到壓延或者拉伸時(shí)變形的能力。3、 何為聚合物的粘彈性行為？聚合物加工過程中通常從固體變?yōu)橐后w（熔融和流動(dòng)），再從液體變?yōu)楣腆w（冷卻和硬化）。所以加工過程中，聚合物在不同條件下會(huì)分別表現(xiàn)出固體和液體的性質(zhì)，即表現(xiàn)出彈性和粘性。由于聚合物的結(jié)構(gòu)特征，其形變和流動(dòng)不可能是純彈性或純粘性的，而是它們綜合的粘彈性。4、 聚合物在外力作用下的形變-時(shí)間曲線關(guān)系圖？影響？（1） 由于松弛過程的存在，材料的形變必然落后于應(yīng)力的變化，聚合物對外力的響應(yīng)的這種滯后現(xiàn)象稱為“滯后效應(yīng)”或“彈性滯后”。（2） 滯后效應(yīng)在聚合物加工成型中普遍存在。如塑料注射成型制品的變形和收縮。制品收縮的原因主要是熔體成型時(shí)驟冷使大分子堆積得較松散。因此，滯后效應(yīng)影響制品的穩(wěn)定性。嚴(yán)重的變形或收縮還會(huì)在制品中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，甚至引起制品開裂。（3） 在加工中，適當(dāng)升高溫度和減緩降溫速度有利于減弱滯后效應(yīng)。在Tg?Tf溫度范圍內(nèi)對成型制品進(jìn)行熱處理，可以縮短大分子形變的松弛時(shí)間，加速結(jié)晶聚合物的結(jié)晶速度，使制品的形狀較快穩(wěn)定下來。（有時(shí)還輔以其他作用）如纖維拉伸定型的熱處理。第二早什么是流變學(xué)，聚合物流變學(xué)的定義？流變學(xué)：是物理學(xué)的一個(gè)分支，它主要研究材料在外界作用（應(yīng)力、應(yīng)變、溫度、電場、磁場、輻射等）下的變形和流動(dòng)的科學(xué)。聚合物流變學(xué)：聚合物在外界作用下發(fā)生的形變和流動(dòng)及其產(chǎn)生的原因的各種因素之間的關(guān)系。高聚物流體有哪些奇異的流變現(xiàn)象？

“爬桿”現(xiàn)象（韋森堡效應(yīng)、“包軸”現(xiàn)象）、剪切變稀、彈性回彈作用、次級(jí)流動(dòng)、擠出脹大、熔體破裂及基礎(chǔ)不穩(wěn)定現(xiàn)象聚合物流變學(xué)主要流變行為？1流動(dòng)性以粘度的倒數(shù)表示流動(dòng)性。按作用方式的不同，流動(dòng)可分為剪切流動(dòng)和拉伸流動(dòng),相應(yīng)地有剪切粘度和拉伸粘度。彈性由于聚合物流體流動(dòng)時(shí)，伴隨有高彈形變的產(chǎn)生和貯存，故外力除去后會(huì)發(fā)生回縮等現(xiàn)象。斷裂特性是影響聚合物（尤其是橡膠）加工的又一流變特性。它主要是指生膠的扯斷伸長率、以及彈性與塑性之比。應(yīng)力，應(yīng)變，應(yīng)變速率，彈性模量，粘度的定義？應(yīng)力：單位面積上的附加內(nèi)力稱為應(yīng)力應(yīng)變：在外力作用于材料時(shí)，材料本身的幾何形狀和尺寸所發(fā)生的變化。（剪切、拉伸和壓縮等簡單形變）應(yīng)變速率：應(yīng)變速率： ^ ?，單位時(shí)間內(nèi)的應(yīng)變，S-1彈，性模量：對于理想的彈性固體，材料發(fā)生單位應(yīng)變時(shí)所受到的應(yīng)力。它是表征材料抵抗變形能力的大小。（模量愈大，材料剛性愈大，愈不容易變形）粘度：液體固有屬性，它的大小表征液體抵抗外力引起流動(dòng)變形的能力或者說表征流動(dòng)過程中分子間內(nèi)摩擦力的大小。（與液體分子結(jié)構(gòu)和液體所處的溫度有關(guān)）粘度=應(yīng)力/形變速率聚合物流體的分類？聚合物流體大多屬于哪種類型，試畫出其應(yīng)力一應(yīng)變速率流動(dòng)曲線并進(jìn)行簡單論述？賓漢流休,*1非盤性假S!賓漢流休,*1非盤性假S!性流怵r瑕性絕大多數(shù)高聚物流體屬于假塑性流體，其主要特征為剪切粘度隨剪切速率的增大而減小。也就是剪切變稀。典型高聚物流體剪切變稀的流動(dòng)曲線分為三個(gè)區(qū)域，見下圖：

(Ti(Ti當(dāng)Y-0時(shí)，應(yīng)力——應(yīng)變速率呈線性關(guān)系。粘度趨于常數(shù)，流動(dòng)與牛頓流體相仿，此時(shí)粘度稱為零切粘度nO,這一區(qū)域稱線性流動(dòng)區(qū)，或第一Newton區(qū)。拖曳流動(dòng)和壓力流動(dòng)？拖曳流動(dòng):是指對流體不施加壓力梯度，而是靠邊界運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生流動(dòng)場，由于粘性作用使運(yùn)動(dòng)的邊界拖著流體跟它一起運(yùn)動(dòng)。這種流動(dòng)又稱為庫埃特（Couette）流動(dòng)。壓力流動(dòng):是指由外壓力作用于流體上而產(chǎn)生速度場，但體系的邊界是固定不動(dòng)的剛性體，這種流動(dòng)又稱為泊肅葉（Poiseuille）流動(dòng)。試畫出n值不同流聚合物體在圓管中流動(dòng)時(shí)的速度分布情況?非牛頓型流體在圓管小流動(dòng)時(shí)的速度分布□VI為假塑性流體，n越小流動(dòng)接近柱塞式（柱塞流動(dòng)）；n=l為牛頓型流休:n>1為膨脹型流體;】尸無窮為極限情況聚合物加工的彈性行為主要表現(xiàn)為哪些，并簡單論述?聚合物加工的彈性效應(yīng)主要表現(xiàn)為：端末效應(yīng)、不穩(wěn)定流動(dòng)和熔體破裂現(xiàn)象端末效應(yīng)是指聚合物流體（包括熔體和液體）在管子進(jìn)口端和出口端的由于彈性效應(yīng)而出現(xiàn)的壓力降低和液流的膨脹現(xiàn)象，也可以分別稱為入口效應(yīng)和?？谂蚧?yīng)（離模膨脹），也稱為巴拉斯效應(yīng)。在低剪切應(yīng)力或低剪切速率的流動(dòng)條件下，各種因素引起的小的擾動(dòng)容易受到控制，而在高剪切應(yīng)力或剪切速率時(shí)，液體中的擾動(dòng)難以控制并易發(fā)展成不穩(wěn)定流動(dòng)，引起液流破壞，這種現(xiàn)象稱為“熔體破裂”。聚合物流體的測試模式有哪幾種，從測試結(jié)果一般能得到哪些信息？測試模式：穩(wěn)態(tài)動(dòng)態(tài)瞬態(tài)信息：儲(chǔ)存模量損耗模量粘度tan0第四章名詞解釋：聚合物加工中的結(jié)晶、取向、降解和交聯(lián)。結(jié)晶：大分子鏈聚集一起的一種排列方式取向：聚合物分子或纖維狀填料在很大程度上順著流動(dòng)的方向作平行排列，這種排列常成為定向作用。又叫取向。降解:聚合物由于受到熱、應(yīng)力、氧、水份，酸、堿雜質(zhì)的作用而導(dǎo)致分子量降低，大分子結(jié)構(gòu)改變。交聯(lián)：高分子鏈之間通過支鏈聯(lián)結(jié)成一個(gè)三維空間網(wǎng)狀大分子加工中的物理和化學(xué)變化會(huì)帶來什么影響？哪些有利影響，哪些不利影響，舉例說明？加工過程中存在的物理和化學(xué)變化，不僅能引起聚合物的力學(xué)性能、光學(xué)、熱性能以及其它性質(zhì)的變化，而且對加工過程本身也有影響。有利：利用拉伸方法使聚合物薄膜中分子形成取向結(jié)構(gòu)，能獲得各向異性材料；利用加工中的化學(xué)交聯(lián)作用能生產(chǎn)硫化橡膠和熱固性材料，提高聚合物的力學(xué)強(qiáng)度和熱性能；利用塑煉加工使生膠降解，改善橡膠的加工性能。不利：結(jié)晶影響透明度和韌性；加工中溫度較高產(chǎn)生的降解影響制品的使用性能加工中的過度交聯(lián)影響聚合物的加工性能。加工中聚合物結(jié)晶有何特點(diǎn)？聚合物的結(jié)晶條件？聚合物的結(jié)晶熱力學(xué)條件？特點(diǎn)：大分子鏈聚集一起的一種排列方式，結(jié)晶速度慢、結(jié)晶具有不完全性且結(jié)晶聚合物沒有清晰的熔點(diǎn)。結(jié)晶條件：內(nèi)因：1、有規(guī)整的重復(fù)空間結(jié)構(gòu)的2、適當(dāng)?shù)姆肿娱g力3、分子鏈節(jié)小，柔順性適中4、加聚物結(jié)構(gòu)一般比縮聚物容易結(jié)晶外因：如結(jié)晶溫度，冷卻速度等。熱力學(xué)條件：大分子進(jìn)行重新排列需要一定的熱運(yùn)動(dòng)，要形成結(jié)晶結(jié)構(gòu)又需要分子間有足夠的內(nèi)聚能。熱運(yùn)動(dòng)和內(nèi)聚能有適當(dāng)?shù)谋戎凳蔷酆衔锎蠓肿舆M(jìn)行結(jié)晶所必需的熱力學(xué)條件。聚合物結(jié)晶包括哪兩個(gè)階段，試畫出聚合物結(jié)晶速度與溫度的關(guān)

系圖，并進(jìn)行解釋?聚合物的結(jié)晶過程包括兩個(gè)階段：晶核生成和晶體生長。結(jié)晶速率1一晶核生成速率結(jié)晶速率2—晶體成長速率3—結(jié)晶總速率4一粘度聚合物結(jié)晶速率與溫度的關(guān)系 溫度是結(jié)晶最主要的外部條件成型過程中影響結(jié)晶的因素有哪些，試簡單論述?1．模具溫度溫度是聚合物結(jié)晶過程的最敏感因素。模具溫度決定了制品的結(jié)晶度、結(jié)晶速度、晶粒尺寸及數(shù)量等。2．塑化溫度及時(shí)間如果塑化時(shí)熔融溫度較高，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，分子就難以維持原來的晶核，熔體中殘存的晶核就少。熔融時(shí)間對熔體中的殘存晶核也有相似的影響。3．應(yīng)力作用一是聚合物受應(yīng)力作用時(shí)，加速結(jié)晶過程。大分子沿受力方向伸直，且生成有序區(qū)，誘發(fā)成核。例如PP、PE紡絲拉伸時(shí)，結(jié)晶速度比不拉伸時(shí)快1000倍。二是壓力影響球晶的大小。壓力低能生成大而完整的晶體；高壓下形成小而形狀不規(guī)則的球晶。三是壓應(yīng)力會(huì)使聚合物的結(jié)晶溫度降低。4．低分子物和固體雜質(zhì)的影響固體雜質(zhì)的影響：阻礙或促進(jìn)結(jié)晶作用。起促進(jìn)作用的類似于晶核，能形成結(jié)晶中心，稱為成核劑。成核劑的促進(jìn)作用：在聚合物熔體結(jié)晶過程中起晶種作用的試劑，也為成核劑，6.根據(jù)外力作用的方式不同對取向進(jìn)行分類，并簡單解釋？根據(jù)外力作用的方式不同取向可分為拉伸取向和流動(dòng)取向拉伸取向是聚合物的取向單元（包括鏈段、分子鏈、晶片、纖維狀填料等）在拉伸力的作用下產(chǎn)生的，并且特指熱塑性聚合物在其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg與熔點(diǎn)Tm（或粘流溫度Tf）范圍內(nèi)所發(fā)生的取向。如拉絲、打包帶、定向薄膜等。聚合物在玻璃化溫度與熔點(diǎn)（或軟化點(diǎn)）之間受外力拉伸時(shí)，大分子鏈段或微晶等沿力的方向取向。沿拉伸方向的拉伸強(qiáng)度和抗蠕變性能得到提高。流動(dòng)取向是指聚合物處于可流動(dòng)狀態(tài)時(shí)，由于受到剪切力的作用而發(fā)生流動(dòng)，取向單元沿流動(dòng)方向所做的平行排列。聚合物熔體或溶液中的大分子、鏈段或其中任何形狀的不對稱的固體粒子（基團(tuán)或填料）沿流動(dòng)方向的取向。所得制品出現(xiàn)各向異性。成型過程中的流動(dòng)取向的長度方向和厚度方向的取向分布圖，并進(jìn)行解釋?沿制品長度方向：從澆口開始順著料流的方向，取向程度逐漸增加，在靠近澆口一側(cè)的某一位置，取向度達(dá)到極大值。繼續(xù)沿長度方向向前深入，則取向程度逐步遞減沿著制品的厚（寬）度方向：在制品的中心區(qū)取向程度較高，中心處最低，取向程度較高的區(qū)域是介于中心區(qū)和表層區(qū)之間的部分影響聚合物拉伸取向的因素有哪些，并簡單論述？（1） 拉伸溫度和應(yīng)力的影響溫度是通過聚合物粘度和松弛時(shí)間的作用來影響取向過程的。（2） 拉伸比的影響在一定溫度下材料在屈服應(yīng)力作用下被拉伸的倍數(shù)為拉伸比。亦即材料拉伸前后長度之比。拉伸比越大則材料的取向程度也越高，即拉伸材料的取向程度隨拉伸比而增大。（3） 聚合物結(jié)構(gòu)和低分子物的影響聚合物的鏈結(jié)構(gòu)簡單、柔性大、相對分子質(zhì)量較低，那么鏈段的活動(dòng)能力強(qiáng)，粘流活化能低，容易變形和取向，但同時(shí)聚合物的松弛時(shí)間短，易發(fā)生解取向，除非這種聚合物能夠結(jié)晶，否則取向結(jié)構(gòu)很不穩(wěn)定，結(jié)晶與取向的關(guān)系？

取向星便高分子鏈單■向”或取向星便高分子鏈單■向”或“雙向"有厚化。取向后的結(jié)構(gòu)是外力強(qiáng)迫形成的相對穩(wěn)定或不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)_絡(luò)'晶是使高分子鏈“三維空間“或“三向"有序化.結(jié)晶后的結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的結(jié)構(gòu).高分子鏈排列有序化冏向與結(jié)晶的相互關(guān)系能谿品肯定能取向（PA）,但能取向平一定能結(jié)晶高分子鏈排列有序化■ （PVC）―降解的類型有哪些?降解的類型：熱降解；氧化降解；力降解；水降解；光降解試解釋聚合物實(shí)際的交聯(lián)反應(yīng)很難使交聯(lián)度達(dá)到100%的原因?（1） 隨著交聯(lián)反應(yīng)的進(jìn)行，體系粘度越來越大，聚合物分子鏈的活動(dòng)能力越來越小，分子鏈上反應(yīng)點(diǎn)之間以及反應(yīng)點(diǎn)與固化劑間的接觸幾率越來越小，最后，接觸甚至完全成為不可能；（2） 反應(yīng)體系（尤其是可逆的縮聚反應(yīng)體系）產(chǎn)生出的副產(chǎn)物有時(shí)會(huì)阻止交聯(lián)反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。第五早1?塑料成型加工包括哪些工藝？主要的成型方法有哪些?塑料成型加工一般包括：原料的配制和準(zhǔn)備、成型及制品后加工等幾個(gè)環(huán)節(jié)。方法包括：一次成型：擠出成型，注射成型，模壓成型，壓延成型，注塑成型、模壓燒結(jié)成型、傳遞成型和發(fā)泡成型等。二次成型：中空吹塑成型、熱成型、拉幅薄膜成型等。后加工包括機(jī)械加工、裝配和修飾等。滿足性能、成型、經(jīng)濟(jì)上的要求。3?聚合物本身的性能，對加工性能和產(chǎn)品性能影響很大，主要影響因素有哪些，簡要論述影響？1）分子量的影響。分子量對制品的物理-機(jī)械性能有較大影響。（2）分子量分布的影響。分子量分布直接影響制品的性能，隨分子量分布變寬，材料大多數(shù)力學(xué)性能、熱性能降低；同時(shí)分子量分布也影響配料過程和材料的加工性能。通常要求聚合物的分子量分布不宜過大，分子量分布以重均分子量與數(shù)均分子量之比值表示，比值W5時(shí)分布窄，大于5屬于分布較寬。（3） 顆粒結(jié)構(gòu)的影響。PVC較明顯。凡表面毛糙、不規(guī)則，斷面結(jié)構(gòu)疏松、多孔的粒子，易于吸收增塑劑。反之，顆粒表面光滑，斷面結(jié)構(gòu)規(guī)則，實(shí)心、無孔的粒子吸收增塑劑不易；配料時(shí)需較高溫度和較長時(shí)間，影響生產(chǎn)效率。（4） 粒度的影響。主要影響混合的均勻性。過大的粒度容易造成混合不均現(xiàn)象，不利于與其他組分的混合，從而影響制品的性能。但過細(xì)的粒子易造成粉塵飛揚(yáng)和計(jì)量困難。4?增塑劑的定義，解釋非極性和極性增塑劑的作用機(jī)理定義：用來改善塑料的塑性，增加成型加工時(shí)的流動(dòng)性，降低制品的脆性，改善塑料耐寒性的一種助劑。機(jī)理：通過在聚合物分子間起間隔作用使不同分子鏈間的距離增大，從而使分子鏈旋轉(zhuǎn)需要的能量降低，在低于分解溫度時(shí)聚合物變得可以流動(dòng)。5?防老劑的類型有哪些，以PVC為例，解釋防老劑的作用過程？穩(wěn)定劑（防老劑）（1）熱穩(wěn)定劑（2）抗氧劑（3）光穩(wěn)定劑（4）生物抑制劑⑴中和HCI。這類熱穩(wěn)定劑可以迅速地與PVC分解放出的HC1反應(yīng)，生成無害的化合物而起穩(wěn)定作用。（2） 取代不穩(wěn)定氯原子。不穩(wěn)定氯原子在PVC降解過程中扮演重要角色。最有效的穩(wěn)定劑應(yīng)在PVC發(fā)生降解作用之前，與PVC分子上脫HC1的引發(fā)部位-不穩(wěn)定氯原子發(fā)生取代反應(yīng)，以對熱更穩(wěn)定的基團(tuán)將其置換。（3） 鈍化雜質(zhì)。亞磷酸三元酯等一類穩(wěn)定刑具有中和或鈍化某些樹脂雜質(zhì)、痕量金屬污染物、引發(fā)劑殘余物等的作用，使PVC樹脂熱穩(wěn)定性提高。（4） 防止自動(dòng)氧化。金屬硫醇鹽等還具有分解氫過氧化物的二次抗氧劑效應(yīng)；酚類抗氧劑能組止脫HC1,亦表現(xiàn)出熱穩(wěn)定劑的作用；雖然熱穩(wěn)定劑可放過氧化物分解，但并用的酚類抗氧劑可捕獲自由基，有利于改善穩(wěn)定效能。破壞碳正離子鹽。碳正離子是引起PVC顏色變深的主要原因，通過反應(yīng)除去HC1，破壞碳正離子鹽，可以使PVC消色，能與HC1結(jié)合的穩(wěn)定劑或穩(wěn)定體系都具有這一能力。與不飽和部位反應(yīng)。利用一種穩(wěn)定基團(tuán)與PVC鏈上的不飽和雙鍵起加成反應(yīng)，從而抑制脫HC1，且因使共扼多烯的雙鍵打開，而起消色作用。6?為何需要在成型前進(jìn)行配料準(zhǔn)備工作？1、 不同的高分子材料成型工藝，對原料高分子材料形態(tài)有不同的要求。2、 各種配合劑需要進(jìn)行預(yù)處理。3、 聚合物原料在運(yùn)輸、貯存過程中會(huì)造成性質(zhì)變劣或混入雜質(zhì)，需要在成型前進(jìn)行預(yù)處理。4、 聚合物與不同配合劑需要在成型前進(jìn)行有效地混合。5、 成型加工的物料必須經(jīng)過精確計(jì)量。7?混合過程一般是需要哪三種作用，試簡述三種作用過程？混合過程一般是靠擴(kuò)散、對流、剪切三種作用來完成。擴(kuò)散。是由濃度梯度驅(qū)使自發(fā)地發(fā)生的一種過程，各組分的微粒子由濃度較大的區(qū)域遷移到濃度較小的區(qū)域，從而達(dá)到各處組分的均化。對流。是指流體質(zhì)點(diǎn)、液滴或固體粒子由系統(tǒng)的一個(gè)空間位置向另一空間位置的運(yùn)動(dòng)，兩種或多種組分在相互占有的空間內(nèi)發(fā)生運(yùn)動(dòng)，以期達(dá)到各組分的均勻分布。剪切。依靠機(jī)械的作用產(chǎn)生的剪切力，促使物料組成達(dá)到均一。擠出成型的定義、工藝特點(diǎn)及基本原理是什么？擠出成型：是使高聚物的熔體(或粘性流體)在擠出機(jī)的螺桿或柱塞的擠壓作用下通過一定形狀的口模而連續(xù)成型，所得的制品為具有恒定斷向形狀的連續(xù)型材。工藝特點(diǎn)：1、連續(xù)成型，產(chǎn)量大，生產(chǎn)效率高；2、制品外形簡單，是斷面形狀不變的連續(xù)型材。3、制品質(zhì)量均勻密實(shí)，尺寸準(zhǔn)確較好。4、適應(yīng)性很強(qiáng)：幾乎適合除了PTFE外所有的熱塑性塑料。只要改變機(jī)頭口模，就可改變制品形狀?？捎脕硭芑?、造粒、染色、共混改性，也可同其它方法混合成型。此外，還可作壓延成型的供料。基本原理：1塑化：在擠出機(jī)內(nèi)將固體塑料加熱并依靠塑料之間的內(nèi)摩擦熱使其成為粘流態(tài)物料。2、成型：在擠出機(jī)螺桿的旋轉(zhuǎn)推擠作用下，通過具有一定形狀的口模，使粘流態(tài)物料成為連續(xù)的型材。3、定型：用適當(dāng)?shù)姆椒?，使擠出的連續(xù)型材冷卻定型為制品。擠出螺桿一般分為哪幾段？每段各有什么作用？對于晶態(tài)塑料的擠出成型，應(yīng)選擇何種螺桿？根據(jù)塑料在擠出機(jī)中的三種物理狀態(tài)的變化過程及對螺桿各部件的工作要求，通常將擠出機(jī)的螺桿分成加料段（固體輸送區(qū)）、壓縮段（熔融區(qū)）和均化段（熔體輸送區(qū)）三段。加料段：對塑料進(jìn)行輸送并壓實(shí)，物料仍以固體狀態(tài)存在，雖然由于強(qiáng)烈的摩擦熱作用，在接近加料段的末端，與料筒內(nèi)壁相接觸的塑料已接近或達(dá)到粘流溫度，固體粒子表面有些發(fā)粘，但熔融仍未開始。熔融段：使塑料進(jìn)一步壓實(shí)和熔融塑化，排除物料內(nèi)的空氣和揮發(fā)份。均化段：對熔體進(jìn)行輸送。應(yīng)選擇突變型螺桿。什么叫壓縮比？擠出機(jī)螺桿設(shè)計(jì)中壓縮比根據(jù)什么來確定？螺桿的壓縮比A：指螺桿加料段第一個(gè)螺槽的容積與均化段最后一個(gè)螺槽的容積之比，它表示塑料通過螺桿的全過程被壓縮的程度。壓縮比的大小取決于擠出塑料的種類和形態(tài)，粉狀塑料的相對密度小，夾帶空氣多，其壓縮比應(yīng)大于粒狀塑料什么是擠出機(jī)螺桿的長徑比？長徑比的大小對塑料擠出成型有什么影響？長徑比太大又會(huì)造成什么后果？螺桿的長徑比L/Ds：指螺桿工作部分的有效長度L與直徑Ds之比，此值通常為15<25，但近年來發(fā)展的擠出機(jī)有達(dá)40的，甚至更大。L/Ds大，能改善塑料的溫度分布，混合更均勻，并可減少擠出時(shí)的逆流和漏流，提高擠出機(jī)的生產(chǎn)能力。L/Ds過小，對塑料的混合和塑化都不利。因此，對于硬塑料、粉狀塑料或結(jié)晶型塑料要求塑化時(shí)間長，應(yīng)選較大的L/Ds。但L/Ds太大，對熱敏性塑料會(huì)因受熱時(shí)間大長而易分解，同時(shí)螺桿的自重增加，制造和安裝都困難，也增大了擠出機(jī)的功率消耗。漸變型和突變型螺桿有何區(qū)別？它們各適合哪類塑料的擠出？為什么？對于漸變形螺桿，本段螺桿螺距最小或槽深最淺，這種螺桿實(shí)際上無均化段，常用于聚氯乙烯等熱敏性塑料?？杀苊庹沉鲬B(tài)物料在均化段停留時(shí)間過長而導(dǎo)致分解。無定形塑料壓縮段較長，為螺桿全長的55%65%,熔融溫度范圍寬的塑料其壓縮段最長，如聚氯乙烯擠出成型用的螺桿，壓縮段為螺桿全長的100%，即全長均起壓縮作用，這樣的螺桿叫做漸變螺桿。結(jié)晶型塑料，熔融溫度范圍較窄，壓縮段較短，為35Ds。某些熔化溫度范圍很窄的結(jié)晶型塑料，如尼龍等，其壓縮段更短，甚至僅為一個(gè)螺距的長度，這樣的螺桿叫做突變螺桿。提高擠出機(jī)加料段固體輸送能力，應(yīng)對設(shè)備采取什么措施？指出其理論依據(jù)。為了提高固體輸送速率，應(yīng)降低物料與螺桿的靜摩擦因數(shù)，提高物料與料筒的徑向靜摩擦因數(shù)。要求螺桿表面有很高的光潔度，在螺桿中心通入冷卻水，適當(dāng)降低螺桿的表面溫度，因?yàn)楣腆w物料對金屬的靜摩擦因數(shù)是隨溫度的降低而減小的。固體塞的移動(dòng)情況是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)還是軸向運(yùn)動(dòng)占優(yōu)勢，主要決定于螺桿表面和料筒表面與物料之間的摩擦力的大小。固體輸送理論：物料與螺槽和料筒內(nèi)壁所有面緊密緊密緊密接觸。形成具有彈性的固體塞子，并以一定速率移動(dòng)塑料在擠出機(jī)中的熔化長度的意義是什么？在熔化區(qū)，物料的熔融過程是逐漸進(jìn)行的，自熔化區(qū)始點(diǎn)A開始，固體床的寬度將逐漸減小，熔池的寬度逐漸增加，直到熔化區(qū)終點(diǎn)B,固體床的寬度下降到零，進(jìn)入均化段，固體床消失，螺槽全部充滿熔體。從熔化開始到固體床的寬度降到零為止的總長度，稱為熔化長度。8?塑料熔體在擠出機(jī)螺槽內(nèi)有幾種流動(dòng)形式？造成這幾種流動(dòng)的主要原因是什么？正流：是物料沿螺槽方向向機(jī)頭的流動(dòng)，這是均化段熔體的主流，是由于螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)螺棱的推擠作用所引起的，從理論分析上來說，這種流動(dòng)是由物料在深槽中受機(jī)筒摩擦拖曳作用而產(chǎn)生的，故也稱為拖曳流動(dòng)，它起擠出物料的作用。逆流：沿螺槽與正流方向相反的流動(dòng)，它是由機(jī)頭口模、過濾網(wǎng)等對料流的阻礙所引起的反壓流動(dòng)，故又稱壓力流動(dòng)，它將引起擠出生產(chǎn)能力的損失。橫流：物料沿x軸和y軸兩方向在螺槽內(nèi)往復(fù)流動(dòng)，也是螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)螺棱的推擠作用和阻擋作用所造成的，僅限于在每個(gè)螺槽內(nèi)的環(huán)流，對總的擠出生產(chǎn)率影響不大，但對于物料的熱交換、混合和進(jìn)一步的均勻塑化影響很大。漏流：物料在螺桿和料筒的間隙沿著螺桿的軸向往料斗方向的流動(dòng)，它也是由于機(jī)頭和口模等對物料的阻力所產(chǎn)牛的反壓流功。第七章什么是注射成型；注射成型具有什么特點(diǎn)；請表示出一個(gè)完整的注射成型過程。塑料的注射成型是將粒狀成粉狀塑料加入到注射機(jī)的料筒，經(jīng)加熱熔化呈流動(dòng)狀態(tài)，然后在注射機(jī)的柱塞或移動(dòng)螺桿快速而又連續(xù)的壓力下，從料簡前端的噴嘴中以很高的壓力和很快的速度注入到閉合的模具內(nèi)。充滿模腔的焙體在受壓的情況下，經(jīng)冷卻(熱塑性塑料)或加熱(熱固性塑料)固化后，開模得到與摸具型腔相應(yīng)的制品。注射成型的特點(diǎn)：成型周期短、生產(chǎn)效率高，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精確的制品，成型適應(yīng)性強(qiáng)，制品種類繁多，而且容易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。過程：主要是熱塑性塑斜的注射.粒狀熱塑性塑料f注射機(jī)料筒T加熱熔融塑化->在注塞或螺桿快速而連續(xù)的壓力下f料筒扁段的噴嘴f以髙壓、高速入?！鋮s固化T開模T制品注射機(jī)按結(jié)構(gòu)、外形和加工能力的差異，各分為那些類別？按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類:柱塞式注射機(jī)雙階柱塞式注射機(jī)螺桿預(yù)塑化柱塞式注射機(jī)移動(dòng)螺桿式注射機(jī)按注射機(jī)外形特征分類：立式注射機(jī)）臥式注射機(jī)）角式注射機(jī)按注射機(jī)的加工能力分類：反映注射機(jī)加工能力的主要參數(shù)是注射量和鎖模力。超小小中大超大型注射機(jī)由哪幾部分構(gòu)成；注射系統(tǒng)又由那些部分構(gòu)成？注射機(jī)：注射系統(tǒng)注射模具鎖模系統(tǒng)液壓和電器控制注射系統(tǒng)主要由：加料裝置、料筒、螺桿（或柱塞及分流梭）、噴嘴等部件所組成。4.注射機(jī)的噴嘴有哪幾種類型？各適合何種聚合物材料的注射成型？1） 通用式噴嘴：是最普遍的形式，制造方便，無加熱裝置，注射壓力損失小，常用于聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯及纖維素等的注射成型。2） 延伸式噴嘴：是通用式噴嘴的改進(jìn)型，制造方便，有加熱裝置，注射壓力降較小，適用于有機(jī)玻璃、聚甲醛、聚砜、聚碳酸酯等高粘度樹脂。3） 彈簧針閥式噴嘴：是一種自鎖式噴嘴，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造困難，流程較短，注射壓力降較大，較適用于尼龍、滌綸等熔體粘度較低的塑料注射。塑料擠出機(jī)的螺桿與移動(dòng)螺桿式注射機(jī)的螺桿在結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和各自的成型作用上有何異同？注射機(jī)擠出機(jī)1-^1i'iiL札料、律送、塑化.注船JlJ■諭烤、車化、擠出窿瑋*軸向運(yùn)捅匪轉(zhuǎn)〔3愴較—15-20%④螺桿頭部給構(gòu)尖養(yǎng)?&<0.5mm防止注射壓力k血向i口L［不愛?―較竝UD=20-306?塑料熔體進(jìn)入模腔內(nèi)的流動(dòng)情況可分那四個(gè)階段，壓力與時(shí)間的關(guān)系曲線是什么。塑料熔體進(jìn)入模腔內(nèi)的流動(dòng)情況可分為充模、保壓、倒流和澆口凍結(jié)后的冷卻四個(gè)階段。是壓力隨時(shí)間的變化為非線性函數(shù)幾一模塑的最大壓力；匕一澆口凍結(jié)時(shí)的壓力；幷一脫模時(shí)的殘余壓力。模腔壓力變化注射壓力控制，充模幾一模塑的最大壓力；匕一澆口凍結(jié)時(shí)的壓力；幷一脫模時(shí)的殘余壓力。模腔壓力變化注射壓力控制，充模階段：?壓實(shí)階段；(心一2?倒流階段：G、一Q?揀結(jié)后的冷卻臥段：(門一廠7?保壓在熱塑性塑料注射成型過程中的作用是什么？保壓:充模之后，柱塞或螺桿仍保持施壓狀態(tài),迫使噴嘴內(nèi)的熔體不斷充實(shí)模中，使制品不因冷卻收縮而缺料，成為完整而致密的制品。8?常見的塑料制品后處理包括那些？各具有什么作用？熱處理(退火處理)。使制品在塑料的玻璃化溫度和軟化溫度之間的某一溫度附近加熱一段時(shí)間，讓制品“退火”，加熱介質(zhì)可以用熱水、熱油或熱空氣。調(diào)濕處理。對于尼龍類等吸濕性大的制品，加工時(shí)忌含水分，而制品卻極易吸濕，因此在成型之后要將制品放在一定濕度環(huán)境中進(jìn)行調(diào)濕處理才能使用，以免在制品使用過程中發(fā)生較大的尺寸變化。整修。對某些制品必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)男⌒拚蜓b配等，以滿足制品表現(xiàn)質(zhì)量。9?試述晶態(tài)聚合物注射成型時(shí)模溫對其結(jié)晶性能和力學(xué)性能的影響。a緩冷，即模溫高，結(jié)晶速率大，有利結(jié)晶，能提高制品的密度和結(jié)晶度，制品成型收縮性較大，剛度大，大多數(shù)力學(xué)性能較高，但伸長率和沖擊強(qiáng)度下降。b驟冷所得制品的結(jié)晶度下降，韌性較好。但驟冷不利于大分子的松弛過程，分子取向作用和內(nèi)應(yīng)力較大。c中速冷塑料的結(jié)晶和取向較適中，是用得最多的條件。第八章1、何謂熱固性塑料的固化速度，固化速率太慢或太快對制品有何影響？熱固性塑料的固化速度:是衡量熱固性塑料成型時(shí)化學(xué)反應(yīng)的速度。固化速率應(yīng)當(dāng)適中，過小則生產(chǎn)周期長，生產(chǎn)效率低，但過大則流動(dòng)性下降，會(huì)發(fā)止塑料尚未充滿模具型腔就已固化的現(xiàn)象，就不能適于成型薄壁和形狀復(fù)雜的制品。2、簡述熱固性塑料模壓成型的工藝流程中的各步驟。模具預(yù)熱戦件放貿(mào)排氣T保壓固化T脫模冷卻T修整T熱固性制品3、 分析模壓溫度的高低對模壓成型工藝的影響。模壓溫度是指成型時(shí)所規(guī)定的模具溫度，對塑料的熔融、流動(dòng)和樹脂的交聯(lián)反應(yīng)速度有決定性的影響。在一定的溫度范圍內(nèi)，模溫升高、物料流動(dòng)性提高，充模順利，交聯(lián)固化速度增加，模壓周期縮短，生產(chǎn)效率高。但過高的模壓溫度會(huì)使塑料的交聯(lián)反應(yīng)過早開始和固化速度太快而使塑料的熔融粘度增加，流動(dòng)性下降，造成充模不全。另外一方面，由于塑料是熱的不良導(dǎo)體，模溫高，固化速度快，會(huì)造成模腔內(nèi)物料內(nèi)外層固化不一，表層先行硬化，內(nèi)層固化時(shí)交聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生的低分子物難以向外揮發(fā)，會(huì)使制品發(fā)生腫脹、開裂和翹曲變形，而且內(nèi)層固化完成時(shí)，制品表面可能已過熱，引起樹脂和有機(jī)填料等分解，會(huì)降低制品的機(jī)械性能。模壓溫度過低時(shí)，不僅物料流動(dòng)性差，而且固化速度慢，交聯(lián)反應(yīng)難以充分進(jìn)行，會(huì)造成制品強(qiáng)度低，無光澤，甚至制品表面出現(xiàn)腫脹，這是由于低溫下固化不完全的表層承受不住內(nèi)部低分子物揮發(fā)而產(chǎn)生的壓力的緣故。4、 試述橡膠硫化后的物理機(jī)械性能的變化，并解釋。橡膠制品的物理機(jī)械性能是分子結(jié)構(gòu)形態(tài)和分散在內(nèi)部的配合劑相互作用的反映，在硫化過程中，分子結(jié)構(gòu)在發(fā)生變化，橡膠的物理機(jī)械性能也發(fā)生變化。例如：天然橡膠在硫化過程中，隨著線型大分子逐漸變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可塑性減小，拉伸強(qiáng)度、定伸強(qiáng)度、硬度、彈性增加，而伸長率、永久變形、疲勞生熱等相應(yīng)減小，但若繼續(xù)硫化，則出現(xiàn)拉伸強(qiáng)度、彈性逐漸下降，伸長率、永久變形反而會(huì)上升的現(xiàn)象。5、 生膠和硫化膠在分子結(jié)構(gòu)及性能上有何不同。在硫化前，橡膠分子是呈卷曲狀的線型結(jié)構(gòu)，其分子鏈具有運(yùn)