高分子材料加工工艺

高分子材料加工工艺

第九章压延成型

教学目的：掌握压延成型的定义，主要成型对象及在各领域中的应用；压延成型的工序及各设备；压延机的组成及结构；压延成型的原理；压延成型的工艺及操作工艺；影响压延制品性能的因素；橡胶制品的压延工艺。

重点内容：压延成型的原理、压延成型的工艺及影响压延制品性能的因素。

难点内容：压延成型的原理。

熟悉内容：压延成型工艺的适用范围及应用领域；压延成型工艺的设备。

主要英文词汇：

calendering----压延

Calendered film---压延薄膜

calender----压延机

roll—辊筒

plasticizing ---塑化

film---薄膜

sheet---片状

embossed film---压化薄膜

embossed sheet---压花片材

参考教材或资料：

1、《高分子材料成型加工》，周达飞，唐颂超主编，中国轻工业出版社，2005年第2版。

2、《橡胶及塑料加工工艺》，张海，赵素合主编，化学工业出版社，1997年第1版。

3、《高分子材料加工工艺》讲义，青岛科技大学印刷厂，2000年。

压延成型是生产高分子材料薄膜和片材的主要方法，它是将接近粘流温度的物料通过一系列相向旋转着的平行辊筒的间隙，使其受到挤压和延展作用，成为具有一定厚度和宽度的薄片状制品。

压延成型与前面的模压成型、挤出成型、注射成型并列为四大高分子材料加工方法。

压延成型广泛应用于橡胶和热塑性塑料的成型加工中。橡胶的压延是橡胶制品生产的基本工艺过程之一，是制成胶片或与骨架材料制成胶布半成品的工艺过程，它包括压片、压型、贴胶和擦胶等作业。

塑料的压延成型主要适用于热塑性塑料，其中以非晶型的聚氯乙烯及其共聚物最多，其次是ABS，乙烯-醋酸乙烯共聚物以及改性聚苯乙烯等塑料，近年来也有压延聚丙烯、聚乙烯等结晶型塑料。

压延成型产品除了薄膜和片材外，还有人造革和其他涂层制品。塑料压延成型一般适用于生产厚度为0.050.5mm的软质PVC薄膜和厚度为0.3 1.00mm 的硬质PVC片材。当制品厚度小于或大于这个范围时，一般不用压延成型，而采用吹塑或挤出等其他方法。

压延软质塑料薄膜时，如果以布、纸或玻璃布作为增强材料，将其随同塑料通过压延机的最后一对辊简，把粘流态的塑料薄膜紧覆在增强材料之上，所得的制品即为人造革或涂层布(纸)，这种方法通称为压延涂层法。根据同样的原理，压延法也可用于塑料与其他材料(如铝箔、涤纶或尼龙薄膜等)贴合制造复合薄膜。

压延薄膜制品主要用于农业、工业包装、室内装饰以及各种生活用品等，压延片材制品常用作地板、软硬唱片基材、传送带以及热成型或层压用片材等。所以压延制品在国民经济各个领域应用相当广泛。

压延成型具有生产能力大、可自动化连续生产、产品质量好的特点。但压延成型的设备庞大，精度要求高，辅助设备多，投资较高，维修也较复杂，而且制品宽度受到压延机辊筒长度的限制。

第一节压延设备

压延制品的生产是多工序作业，其生产流程包括供料阶段和压延阶段，是一个从原料混合、塑化、供料，到压延的完整连续生产线。供料阶段所需的设备包括混合机、开炼机、密炼机或塑化挤出机等。压延阶段由压延机和牵引、扎花、冷却、卷取、切割等辅助装置组成，其中压延机是压延成型生产中的关键设备。

压延机主要由几个平行排列的辊筒组成。压延机的类型很多，通常是根据辊筒的数目和排列形式进行分类。

1、辊筒数目

按辊筒数目来分，压延机有双辊、三辊、四辊、五辊，甚至六辊。双辊压延机只有一道辊隙，通常用于塑炼和压片，即开放式炼胶机或辊压机。

目前以三辊和四辊压延机用得最为普遍，一般橡胶用三辊压延机较多，而塑料压延较多用四辊压延机。

压延机随着辊简的数目的增加物料受压延的次数也就增加，因而可生产更薄的制品，而且厚度更均匀，表面更光滑，产品质量提高；因此四辊压延机目前正逐步取代三辊压延机。

五辊和六辊压延机的压延效果当然更好，但是设备太复杂庞大，目前较少使用，只有五辊压延机用在硬质PVC片材的生产上。

2、排列形式

辊筒的排列形式很多，通常三辊压延机的排列形式有I型、三角型等几种，四辊压延机则有I型、L型、倒L型、Z型和斜Z型等。辊筒排列形式的不同将直接影响压延机制品质量和生产操作及设备维修是否方便。一般的原则是尽量避免备辊筒在受力时产生的形变彼此发生干扰，应充分考虑操作的方便和自动供料的需要等。因此目前以倒L型和斜Z型应用最广。

辊筒按斜Z型排列的压延机，物料与辊筒的接触时间短，可防止塑料过热分解或橡胶焦烧；各辊筒互相独立，受力时互不干扰，传动平稳，操作稳定，四个辊筒之间的距离调节容易，检修也方便；供料方便，控制生产、观察检验也方便；而且特别适合织物贴合。但是由于物料的包辊程度低，产品的表面光洁度较低，所以此类压延机目前广泛应用于加工双层辊压贴合或层合的橡胶薄片制品，加轮胎帘布或橡胶帘子线等。

倒L型压延机生产薄而透明的薄膜显示出优于斜Z型的功能，这是因为生产

时中辊筒受力不大，辊筒挠度小，只要补偿第四辊的挠度就可压延出厚度均匀的制品，而且物料的包辊程度高，制品表而光洁度高。因而近年来倒L型压延机已成为生产刚薄膜的主要设备。

二、压延机的基本结构

各类压延机虽然其辊筒数目和排列方式不同，但其基本结构大致相同。压延机主要由压延辊筒及其加热冷却装置、制品厚度调整机构、传动设备及其他辅助装置等组成。

1、辊筒

辊筒是压延成型的主要部件，其与物料直接接触并对它施压和加热，制品的质量在很大程度上受辊筒的控制。

压延机铜简的结构和开炼机铜筒的结构大致相同，但由于压延机的辊筒是压延制品的成型面，而且压延的均是薄制品，因此对压延辊简有一定的要求：

1)辊简必须具有足够的刚度与强度，以确保在对物料的挤压作用时，辊筒的弯曲变形不超过许用值。

2)辊筒表面应有足够的硬度，同时应有较好的耐磨性和耐腐蚀性。

3)辊筒的工作表而应有较高的加工精度，以保证尺寸的精确和表面粗糙度压延制品的质量。

4)辊筒材料应具有良好的导热性。

辊筒内部可通蒸汽、过热水或冷水来控制表面温度，其结构有空心式和钻孔式两种，空心式辊简的简壁较厚，加热面积较小，传热较慢，工作表面温差较大，往往中部温度比两端高，从而导致压延制品厚薄不均匀，所以这种辊筒目前较少采用。钻孔式辊筒在表面附近沿四周分布钻有直径为30mm左右的通孔数十个，

这些孔与中心孔道相通，载热体流道与表面较为接近，其传热面积大，传热分布均匀，因此辊筒的温度控制较准确和稳定，辊简表面的温度均匀，可有效地提高制品的精度。但这种辊筒加工难度大，制造费用高。目前大型高速压延机还是较多采用这种压延辊简。

每个辊简都通过一对滑动轴承支撑在机架上。

2、制品厚度调整机构

制品的厚度首先由辊距来调节。压延机在物料运行方向倒数第二辊(三辊压延机为第二辊，四辊压延机为第三辊)的轴承位置，是固定不变的，其余辊简的轴承都可通过辊距调节装置进行调节，在机架上特设的导轨中作前后移动，以便调整辊间距，对制品的厚度进行控制。

物料在辊简的间隙受压延时，对辊筒有横向压力，这种企图将辊筒分开的作用—力称为分离力，将使两端支撑在轴承上的辊简产生弹性弯曲，这样就有可能造成压延制品的厚度不均，其横向断面呈现中间部分厚两端部分薄的现象。

通常采用以下三种方法来补偿辊筒弹性变形对薄膜横向厚度分布均匀性的影响。

(1)中高度法，亦称凹凸系数法，即把辊筒的工作表面加工成中部直径大，两端直径小的腰鼓型，沿辊筒的长度方向有一定的弧度。

(2)轴交叉法。如果将压延机相邻的两个平行辊筒中的一个辊筒绕其轴线的中点的连线旋转一个微小角度，使两轴线成交叉状态，在两个辊筒之间的中心间隙不变的情况下将增大两端的间隙。

(3)预应力法。在辊筒工作负荷作用前，在辊筒轴承的两端的轴颈上预先施加额外的负荷，其作用方向正好与工作负荷相反，使辊简产生的变形与分离力引起的变形方向正好反，这样，在压延过程中辊筒所产生的两种变形便可以互相抵消，从而达到补偿的目的。

3、传动机构

为了适应不同压延工艺的要求，辊筒速比应能变换，辊筒速度应在较大范围

内调节。压延机辊筒的转动一般由电动机通过齿轮联结带动，经人字齿轮减速装置达到所要求的精确速度。为了使辊筒转动平稳，一般采用直流电动机。

4、辅助装置

主要包括引离辊、轧花装置、冷却装置、卷取或切割装置等，以及金属监测器、测厚仪等，还包括压延人造革时使用的烘布辊筒、预热辊简、贴合装置等。

第二节压延成型原理

压延成型过程是借助于辊筒间产生的强大剪切力，使粘流态物料多次受到挤压和延展作用，成为具有一定宽度和厚度的薄层制品的过程。这一过程表而上看只是物料造型的过程，但实质上它是物料受压和流动的过程。

一、物料在压延辊筒间隙的压力分布

从流体力学知道，任何流体产生流动，都有动力推动。压延时推动物料流动的动力来自两个方面，一是物料与辊筒之间的摩擦作用产生的辊简旋转拉力，它把物料带入辊筒间隙；二是辊筒间隙对物料的挤压力，它将物料推向前进。

压延时，物料是被摩擦力带入辊缝而流动。由于辊缝是逐渐缩小的，因此当物料向前行进时，其厚度越来越小，而辊简对物料的压力就越来越大。然后胶料快速地流过辊距处．随着胶料的流动，压力逐渐下降，至胶料离开辊筒时，压力为零。压延中物料受辊筒的挤压，受到压力的区域称为钳住区，辊筒开始对物料加压的点称为始钳住点，加压终止点为终钳住点，两辊中心(两辊筒圆心连线的中点)称为中心钳住点，钳住区压力最大处为最大压力钳住点。

二、物料在压延辊筒间隙的流速分布

处于压延辊筒间隙中的物料主要受到辊筒的压力作用而产生流动，辊筒对物料的压力是随辊缝的位置不同而递变的，因而造成物料的流速也随辊缝的位置不同而递变。即在等速旋转的两个辊筒之间的物料，其流动不是等速前进的，而是存在一个与压力分布相应的速度分布。

实际上辊筒大都是同一直径而有不同表面线速度，此时流动速度分布规律基本一样，只是物料的流动状况和流速分布在y轴上存在一个与两辊筒表面线速度差相对应的变化，其主要特点是改变速度梯度分布状态，如图所示。这样就增加了剪切力和剪切变形，使物料的塑化混炼更好。

在中心钳住点h

处，具有最大的速度梯度，而且物料所受到剪应力和剪切

速率与物料在辊筒上的移动速度和物料的粘度成正比，而与两辊中心线上的辊间

距h

成反比，当物料流过此处时，受到最大的剪切作用，物料被拉伸、辗延而0

后，由于弹性恢复的作用而使料片增厚，最成薄片。但当物料一旦离开辗距h

后所得的压延料片的厚度都大于辊距h

。

第三节压延成型工艺

完整的压延成型工艺过程可以分为供料和压延两个阶段。供料阶段是压延的

备料阶段，主要包括塑料的配制、混合、塑化和向压延机传输喂料等几个工序。

压延阶段是压延成型的主要阶段，包括压延、牵引、刻花、冷却定型、输送及卷

绕或切割等工序。所以压延成型工艺过程实际上是从原料开始经过各种聚合物加

工步骤的整套连续生产线。

在各种塑料压延制品中，最典型、最主要的是聚氯乙烯软质薄膜、硬质片材

以及人造革。

一、供料阶段

密炼机塑化、双辊开炼机塑化是间歇操作，生产效率低，劳动强度大；挤出

机塑化和输送棍炼机塑化效果好，产量大，且能连续供料。塑化后的熔融物料均

匀地向压延机供料。目前连续供料方法已取代间歇喂料操作，因为间歇的料卷供

料会使压延机加料区存料量周期性地变化，从而导致辊筒分离力发生波动。

二、压延阶段

送往压延机的物料应该是塑化完全、无杂质、柔软的，处在粘弹态，供料要先经过金属监测器然后加到四辊压延机的第一道辊隙，物料压延成料片，然后依次通过第二道和第三道辊隙而逐渐被挤压和延展成厚度均匀的薄层材料，然后由引离辊承托而撤离压延机，并经拉伸，若需制品表面有花纹，则进行轧花处理，再经冷却定型、测厚、切边、输送后，由卷绕装置卷取或切割装置切断成品。

压延成型是连续生产过程，在操作时首先对压延机及各后处理工序装置进行调整，包括辊温、辊速、辊距、供料速度、引离及牵引速度等，直至压延制品符合要求，即可连续压延成型。

轧花装置是由有花纹图案的钢制轧花辊和橡胶辊组成，要使轧出的花纹不变形，可温水冷却轧花辊和橡胶辊。作用在轧花辊上的压力、冷却水的流量及辊的转速是影响轧花操作和花纹质量的重要因素。

PVC人造革是以布(或纸)为基材，在其上覆以聚氯乙烯塑料膜层后制得的，其方法主要有涂刮法和压延法等。用压延薄膜与布贴合制得人造革的方法称为压延法。压延法生产聚氯乙烯人造革的工艺流程在贴合之前的各个工序与薄膜压延工艺流程相同。生产时先将聚氯乙烯塑料熔体送至压延机，按所需厚度和宽度压延成膜后与预先加热的布基通过辊筒的挤压和加热作用进行贴合，再经轧花、冷却、切边和卷取等工序即制得人造革。

擦胶法是在辊间贴合，压延机最后一道辊隙的上辊和下辊有一定的速比，上辊一般比下辊的转速大40%左右，这样基布与薄膜的接触面上因有速度差而产生剪切和刮擦，能使一部分熔体被擦入布缝中，使薄膜与基布结合较牢；内贴法是压延薄膜与基布不在压延机两个辊筒之间贴合，而是在压延机一个辊筒边装上一个橡胶贴合辊，基布在橡胶辊与压延辊之间穿人，用适当的压力将薄膜与基布贴合；外贴法是压延薄膜从压延辊筒引离后，另用一组贴合辊通过压力将薄膜与基布贴合。为了提高粘合效果，贴胶法所用的基布与薄膜接触的一面往往涂一层胶浆。

三、压延操作条件

压延工艺的控制主要是确定压延操作条件，包括辊温、辊速、速比、存料量、辊距等它们是互相联系和制约的。

1、辊温

辊筒具有足够的热量是使物料熔融塑化、延展的必要条件。物料在压延过程中所需的热量主要来源于两部分：一部分由压延辊筒的加热装置供给，另一部分来自物料通过辊隙时产生的物料与辊筒之间的摩擦热及物料自身的剪切摩擦热。

2、辊速与速比

压延机辊筒最适宜的转速主要由压延的物料和制品厚度要求来决定的，一般软质制品压延时的转速要高于硬质制品的压延。压延机相邻两辊筒线速度之比称为辊筒的速比，压延辊筒具有速比的目的在于：使压延物料依次粘辊，使物料受到剪切，能更好地塑化，还可以便压延物取得一定的延伸和定向作用。

辊筒速比根据薄膜的厚度和辊速来调节，速比过大会出现包辊现象，而速比过小则薄膜吸辊性差，空气极易夹入使产品出现气泡，对硬质制品来说，会出现“脱壳”现象，塑化不良，质量下降。

3、辊简间距

压延时各辊筒间距的调节既是为了适应不同厚度制品的要求，也是为了改变各道辊隙之间的存料量。

在两辊的辊隙之间应有少量存料，是为了保证在压延过程中压延压力恒定，起到储备补充和继续完善塑化的作用。

4、引离(拉伸)、冷却、卷取

从四辊压延机第三和第四辊之间引离出来的压延薄膜(片)，经过引离辊、轧花辊、冷却辊和卷取辊，最后成为制品。为了使压延制品拉紧，利于剥离以及不因重力关系而下垂，以保证压延顺利进行，在操作时一般控制为这样会引起压延物的大分子在其前进方向上有一定的延伸和定向作用，其大小与各辊之间的速比有关，如果要求薄膜具有较高的单向强度，各辊筒问的速比应增加。但是速比不能太大，否则会产生过多的延伸，薄膜的厚度将会不均，有时还会产生过大的内应力。延伸应主要发生在引离辊和压延机之间，引离辊的线速度一般比压延机第三辊离10%~35%，主要视压延制品的厚度和软硬程度面定，薄膜冷却后应尽量避免延伸，否则受到冷拉伸后的薄膜存放后收缩量大，也不易展平。

第四节影响压延制品质量的因素

影响压延制品表面质量的主要因素有原材料、压延工艺条件及冷却定型。

1、原材料因素

相对分子质量高和相对分子质量分布窄的树脂无疑有利于提高制品的物理力学性能、热稳定性和表面质量，但这要求压延温度高，对生产较薄的制品也不利，因此树脂牌号的选择既要照顾制品的质量，也要兼顾加工性能。树脂中的灰分、水分和挥发物的含量也会影响薄膜的透明度和质量。

稳定剂选用不当，会由于树脂与稳定剂系统相容性不好以及其分子极性基团的正电性高，在压延时易被挤出而包围在辊简表面形成一层蜡状物，使薄膜表面不光，生产时发生粘辊现象。因此要选用适当的稳定剂或加入润滑体系。

在制备压延物料时，各组分的分散和塑化均匀不好会使薄膜出现色服、斑痕等质量缺陷。

2、压延工艺条件

辊温的高低影响物料的塑化情况，温度过低会使薄膜表面毛糙、不透明、有气泡，甚至出现孔洞。

3、冷却定型

冷却不足，制品易发粘、起皱、收缩率大，成卷后展不平。但过分冷却，冷却辊表面因温度过低而凝结水珠，制品被沾上后，时间一长会发霉或起霜。冷却辊的速度太小，会使薄膜定型后发皱，但速度过大，产品受到冷拉伸而在薄膜内引起内应力，导致制品存放后收缩率增大，也不易展平。

影响制品厚度的因素：

压延制品质量最突出的问题是薄膜横向厚度不均，导致这种现象的主要原因是辊筒的弹性变形和辊筒表面在轴向上存在温差。

1、辊筒的弹性变形

在压延时辊简受到很大的分离力，分离力使压延辊简如受载梁一样产生弯曲变形，变形值从挠度最大处的辊筒轴线中点处向两端处展开并逐渐减小，从而导致压延制品的横向断面呈现中间厚两边薄的现象。

为了克服这一现象，一方而在工艺操作上进行控制，如提高加工温度使熔体粘度降低，减少辊隙存料的体积均可降低辊筒的分离力；一方而采用如前所述的中高度法、轴交叉法和预应力法等措施来补偿辊筒的弹性变形对制品厚度分布均匀性的影响。

2、辊筒表面温度的变动

由于辊筒两端比中间部分更易散失热量，从而使辊筒两端的温度比中间低，辊筒表面存在温差必然导致整个辊筒热膨胀的不均匀，这就造成薄膜横向上两例的厚度增大的现象。

为了克服辊筒表面温差面引起的薄膜横向厚度不均匀，工艺上可采用红外线灯或其他专门的电热器对辊筒两端温度偏低的部位进行局部补偿加热，或者在辊

筒近中区域两边采用风管冷却，以促进辊筒横向各部分温度的均一。

第五节橡胶的压延

压延成型是橡胶制品生产过程中成型半制品的主要工艺之一。橡胶的压延工艺应用很广泛，其工艺包括压片：把胶料制成一定厚度和宽度的胶片；压型：在胶片上压出某种花纹；贴胶和擦胶：在作为制品结构骨架的织物上覆上一层薄胶；贴合：胶片与胶片、胶片与挂胶织物的贴合等作业。橡胶的压延是橡胶半制品的成型过程，所得半制品必须经过硫化反应后才能最终成为制品。

一、压延设备

根据橡胶压延的不同工艺要求，有各种类型的压延机，工作辊简有双辊、三辊、四辊。

(1)压片压延机。用于压片或纺织物贴胶，一般为三辊或四辊，各辊转速相同。

(2)擦胶压延机。用于纺织物的擦胶，一般为三辊，各辊问有一定的速比。

(3)通用(万能)压延机。兼有上述两种压延机的作用，一般为三辊或四辊，各辊的速比可以改变。

(4)压型压延机。用于制造表面有花纹或有一定断面形状的胶片，有两辊、三辊、四辊，其中一个辊简表面刻有花纹或沟槽，并可以拆换。

(5)钢丝压延机。用于钢丝帘布的贴胶，一般为四辊。

此外，生产上还有一些附属设备，根据生产用途不同有所不同，如纺织物的浸胶、干燥装置，帘布压延用的支持布辊、扩布器、布辊支架、干冷却辊、卷取装置等。这些附属设备根据压延连续生产的要求，与压延机共同组成压延联动装置。

二、压延前的准备工艺

1、胶料的热炼

压延用的胶料首先要在开炼机上进行翻炼，进一步提高胶料的均匀性和可塑性，使胶料柔软易于压延，这一工序叫做热炼或预热。

2、纺织物的预加工：包括纺织物的浸胶和烘干。

三、压延工艺

l、胶片压延(压片)

压片是将预热好的胶料用辊速相同的压延机压制成具有一定厚度和宽度的胶片。胶片应表面光滑、不皱缩、无气泡且厚度均匀。

2、压型

压型是指将热炼后的胶料压制成具有一定断面形状或表面具有某种花纹的胶片的工艺。例如制造胶鞋鞋底，力车胎胎面的坯胶等。

压型所用的压延机可以是两辊、三辊或四辊，但胶片压延经过的最后一个辊简的表面必须刻有一定的花纹。

压型的工艺要点与压片大致相同，但压型制品要求花纹清晰，尺寸准确，胶料致密，因此对胶料的配方和工艺条件有特别的要求。由于橡胶具有弹性复原性，当含胶率较高时，压延后的花纹易变形，因此在可能的条件下，配方中可多加填充剂和适量的软化剂或者再生胶，以防止花纹扁塌。压型主要依靠胶料的流动性来造型，而不是靠压力，因而要求胶料应具有一定的可塑性。压延操作中可以采用提高辊温、降低转速等方法来提高压延胶片的质量。压延定型胶片一般采用急速冷却的办法，使花纹定型、清晰，防止变形。

3、纺织物挂胶

纺织物的挂胶是用压延机在纺织物上挂上一层薄胶，制成的挂胶帘布或挂胶帆布作为橡胶制品的骨架层，如轮胎外胎的尼龙挂胶帘布。

挂胶的目的是使纺织物线与线、层与层之间紧密地结合成一整体，共同承担外力的作用，还可以保护纺织物，防止制品因摩擦生热而受损，可以提高纺织物的弹性和防水性，以保证制品具有良好的使用性能。为此要求橡胶与纺织物有良

好的附着力，压延后的胶布厚度要均匀，表面无布裙、无露线。

纺织物挂胶方法可分为贴胶和擦胶两种。

(1)贴胶。将两层(或一层)薄胶片通过两个等速相对旋转的辊筒间隙，在辊简的压力作用下，压贴在帘布两面(或一面)的为贴胶，常用四辊压延机进行一次两面贴胶和三辊压延机进行一次单面贴胶。

贴胶的两个辊筒速度相等，靠辊简压力使胶片压贴在纺织物上，但供胶的两个辊筒的速度可以相同，也可以稍有速比，有一定速比有利于除去气泡，粘贴效果也较好。

(2)擦胶。利用压延机辊筒速比不同所产生的剪切力和辊简的压力将胶料撩人纺织物布纹组织的缝隙中，以提高胶料与纺织物的附着力。

在橡胶制品中，贴胶和擦胶法都普遍采用，有些纺织物采用一面贴胶和一面擦胶。贴胶和擦胶各有优缺点。贴胶法由于两辊筒问摩擦力小，对纺织物损伤较小，面且压延速度快，效率高，但胶料对纺织物的渗透性差，会影响胶料与纺织物的附着力，因此，贴胶法较多用于薄的纺织物或经纬线密度稀的纺织物(如帘布)，特别适用于已浸胶的纺织物。擦胶法胶料浸透程度大，胶料与纺织物的附

着力较高，但易擦坏纺织物，故较适用于密度大的纺织物，如帆布等。

4、贴合

贴合是用压延机将两层薄胶片贴合成一层胶片的工艺，一般用于制造质量要求较高，较厚的胶片的贴合以及两种不同胶料组成的胶片或夹布层胶片的贴合。

胶片贴合时要求各胶片有一致的可塑度，否则贴合后易产生脱层、起鼓等现象。当贴合的两层胶片的配方和厚度都不同时，最好用四辊压延机的“同时贴合法”，将压延出来的两块新鲜胶片进行热贴合，以保证贴合胶片完全密着无气泡。

本章作业题：

1．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。

2．压延时，压延机的辊筒为什么会产生挠度，对压延质量有何影响？说明对挠度有何补偿方法？

3．用四辊压延机压延塑料薄膜时各辊的温度和转速应如何控制？为什么？4．橡胶中的压延工艺包括那些？

5．何谓纺织物的贴胶和擦胶？比较其有缺点。

6.何谓压延效应？产生的原因及减小的方法是什么？

高分子材料成型加工考试试题

高分子材料成型加工考 试试题 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）

A 卷 一、 填空题：（30X1） 1、高分子或称聚合物分子或大分子 由许多重复单元通过 键有规律地连接而成的分子，具有高的分子量。 2、添加剂包括工艺添加剂和功能添加剂请任意写出四种添加剂的名 称： 、 、 、 。 3、 聚合物物理状态有 、 、 。所对应的温度有： 、 、 。 4、写出四种聚合物成型方法： 、 、 、 。 5、通常单螺杆挤出机由 、 、 组成。 6、据实现功能的不同，可将双螺杆元件分为 (由正向螺纹元件组成，不同的螺杆头数和导程)、 (主要是指反向螺纹元件)、 (是捏合盘及其组合)、 (主要是指齿形盘元件)等。 注塑机性能的基本参数有： 、 、 、 。等。 8、压延辊表面应该具有高的光洁度、机械 和 精度。 9、锁模力的校核公式： 中，p 是 A 分是 。 二、简答题（3X10） 1、聚合物成型过程中降解 2、什么单螺杆的几何压缩比长径比 3、什么是双螺杆传动过程中的正位移移动 分 锁pA F

三、说明题：（2X10） 1、注塑成型的一个工作周期（以生产一产品为例） 2、在单螺杆设计过程中，采用那些方法可实现对物料的压实（从螺杆的结构上说明） 四、分析题：（20） 1、简述管材成型机头的组成（1-10的名称）及工作过程 B卷 一、填空题：（40X1） 1、高分子或称聚合物分子或大分子由许多重复单元通过键有规律地连接而成的分子，具有高的分子量。 2、热塑性塑料的挤出成型工艺过程可分为3个阶段，其分别是： 、、。 3、添加剂包括工艺添加剂和功能添加剂请任意写出四种添加剂的名称：、、、。 4、聚合物物理状态有、、。所对应的温度有：、、。 5、写出四种聚合物成型方法：、、、。 6、通常单螺杆挤出机由、、和温控系统组成。 7、注塑机的基本参数有：、、、。等。

高分子材料加工技术

实训1 海带中海藻酸钠的提取 1.实训目的 1.1巩固常用基本仪器的操作 1.2巩固几种常用溶液的配制 1.3巩固EDTA标准溶液的配制与标定方法 1.4掌握EDTA测定溶液中钙离子的测定 1.5掌握茚三酮溶液与蛋白质颜色反应的原理和方法 1.6掌握从虾壳中提取甲壳素的原理和方法 2.实训原理 甲壳素的提取方法主要有酸碱法、EDTA脱钙法和酸碱交替法等，其中酸碱交替法具有可提高反应温度、反应时间短，无需脱色处理等优点而为本文采用。 原理：盐酸处理溶去其中的碳酸钙；碱煮处理去除与甲壳素共价交联的蛋白质；虾壳中含有的虾红素在碱煮过后，仍有大部分存在，故甲壳素显现红色，须用氧化还原的方法来处理虾红素。 3.实训原料、仪器、药品 3.1实训材料 虾壳、蟹壳 3.2实训仪器 序号名称规格数量备注 1 烧杯100、250 、500 mL 10、5、5个按顺序 2 锥形瓶250mL 6个 3 移液管5、10、25、50mL 各一支

4 容量瓶100、250mL 各3个 5 酸性滴定管25mL 一支 6 数显恒温水浴箱一台 7 电子天平 8 电热恒温烘干箱 9 玻璃棒数支 10 滤纸若干 11 量筒10、50、100mL 各一支 3.3实训药品 序号名称规格数量备注 1 浓盐酸（体积百分数 为35~38%） 2 NaOH 3 30％过氧化氢 4 高锰酸钾 5 亚硫酸氢钠 6 酸性络蓝K K—B指示剂的 7 萘酚绿B 配制 8 EDTA EDTA的配制与 9 ZnO 滴定 10 氨水（1:1） 11 1%的铬黑T（EBT） 12 茚三酮配制1%茚三酮 13 氯化亚锡 溶液

智慧树知到《高分子材料加工工艺》章节测试答案

智慧树知到《高分子材料加工工艺》章节测试答案 绪论 1、人类文明发展的三个阶段：黄色文明（农业文明）、黑色文明（工业文明）和绿色文明（生态生产文明）。 A:对 B:错 正确答案：对 2、高分子材料的成型加工中，要注意：加工方法不同，产品性能不同；材料不同，加工方法不同；加工方法不同，所用设备不同。 A:对 B:错 正确答案：对 3、高分子材料是一类古老而年轻的材料，说起古老，是指使用方面，从远古时期，人类就已经学会使用天然高分子材料，如存在于自然界的树脂、橡胶、皮毛、蚕丝、棉花、纤维素、木材等。 A:对 B:错 正确答案：对 4、材料是一个国家科学技术水平、经济发展水平和人民生活水平的重要标志，是一个时代的重要标志。 A:对 B:错 正确答案：对 5、高分子材料科学与工程是关于高分子材料组成、结构、制备工艺与其性能及使用过程间相互关系的知识开发及应用的科学。

B:错 正确答案：对 第一章 1、通常氧化、臭氧化、水解等反应并存也不会引起高分子材料的降解断裂。 A:对 B:错 正确答案：错 2、范德华力和氢键是高分子分子间的作用力是不大的，因此对高分子制品的强度和耐热性影响也不大。 A:对 B:错 正确答案：错 3、由碳-氧、碳-氮、碳-硫等以共价键相联结而成，主要由缩聚反应或开环聚合制得；虽然分子中含有极性基团，但是加工时候，不需要彻底干燥。 A:对 B:错 正确答案：错 4、通常来说，未硫化的橡胶也是有着很大的实用价值的。 A:对 B:错 正确答案：错 5、氯丁橡胶含有氯，极性大，耐老化、耐油，同时与顺丁橡胶相比，耐寒性也没有下降。

B:错 正确答案：错 第二章 1、添加配合剂的目的主要是满足性能上的要求；满足成型上的要求；满足经济上的要求。 A:对 B:错 正确答案：对 2、热稳定剂并不是主要用于PVC塑料中。 A:对 B:错 正确答案：错 3、抗氧剂是指可抑制或延缓高分子自动氧化速度，延长其使用寿命物质。在橡胶工业中抗氧剂也被称为防老剂。 A:对 B:错 正确答案：对 4、所有波段的紫外光线都是导致高分子材料降解的罪魁祸首。 A:对 B:错 正确答案：错 5、对于特定的一种润滑剂，其作用只可能是内润滑或者外润滑。 A:对

高分子材料成型加工(含答案)

1.高分子材料成型加工：通常是使固体状态(粉状或粒状)、糊状或溶液状态的高分子化合物熔融或变形，经过模具形成所摇的形状并保持其已经取得的形状，最终得到制品的工艺过程。 2.热塑性塑料：是指具有加热软化、冷却硬化特性的塑料(如:ABS、PP、POM、PC、PS、PVC、PA、PMMA等),它可以再回收利用。具有可塑性可逆 热固性塑料：是指受热或其他条件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料(如:酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、聚胺酯、发泡聚苯乙烯、不饱和聚酯树脂等)具有可塑性,是不可逆的、不能再回收利用。 3. 通用塑料：一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料 工程塑料：指拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6KJ/m2,长期耐热温度超过100°C 的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀等的、可代替金属用作结构件的塑料. 4.可挤压性：材料受挤压作用形变时，获取和保持形状的能力。 可模塑性：材料在温度和压力作用下，产生形变和在模具中模制成型的能力。 可延展性：材科在一个或两个万向上受到压延或拉伸的形变能力。 可纺性：材料通过成型而形成连续固态纤维的能力。 5.塑化效率：高分子化合物达到某一柔软程度时增塑剂的用量定义为增塑剂的塑化效率。定义DOP的效率值为标准1,小于1的则较有效,大于1的较差. 6.稳定流动：凡在输送通道中流动时，流体在任何部位的流动状况及一切影响流体流动的因素不随时间而变化，此种流动称为稳定流动。 不稳定流动：凡流体在输送通道中流动时，其流动状况及影响流动的各种因素都随时间而变化，此种流动称之不稳定流动。 7. 等温流动是指流体各处的温度保持不变情况下的流动。（在等温流动情况下，流体与外界可以进行热量传递，但传入和输出的热量应保持相等） 不等温流动：在塑料成型的实际条件下，由于成型工艺要求将流道各区域控制在不同的温度下:而且由于粘性流动过程中有生热和热效应，这些都使其在流道径向和轴向存在一定的温度差，因此聚合物流体的流动一般均呈现非等温状态。 8. 熔体破裂: 聚合物在挤出或注射成型时，在流体剪切速率较低时经口模或浇口挤出物具有光滑的表面和均匀的形状。当剪切速率或剪切应力增加到一定值时，在挤出物表面失去光泽且表面粗糙，类似于“橘皮纹”。剪切速率再增加时表面更粗糙不平。在挤出物的周向出现波纹，此种现象成为“鲨鱼皮”。当挤出速率再增加时，挤出物表面出现众多的不规则的结节、扭曲或竹节纹，甚至支离和断裂成碎片或柱段，这种现象统称为熔体破裂. 9. 离模膨胀:聚合物熔体挤出后的截面积远比口模截面积大。此种现象称之为巴拉斯效应，也成为离模效应。离模膨胀依赖于熔体在流动期间可恢复的弹性变形。有如下三种定性的解释：取向效应、弹性变形效应（或称记忆效应）、正应力效应。 10. 均匀程度指混人物所占物料的比率与理论或总体比率的差异。 分散程度指混合体系中各个混人组分的粒子在混合后的破碎程度。破碎度大。粒径小，起分散程度就高；反之。粒径大，破碎程度小，则分散的不好 11. 塑炼：为了满足各种加工工艺的要求，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，这种使弹性生胶变成可塑状态的工艺过程称作塑炼。 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。 12. 固化速率：是以热固性塑料在一定的温度和压力下，压制标准试样时，使制品的物理机械性能达到最佳值所需的时间与标准试件的厚度的比值（s/mm厚度）来表示，此值愈小，固化速率愈大。 13.成型收缩率：在常温常压下，模具型腔的单向尺寸L 。和制品相应的单向尺寸L之差与

高分子材料加工工艺考试题库

《高分子材料加工工艺学》复习提要 一、填空题 1. 现代材料科学的范围定义为研究材料性质、结构和组成、合成和加工、材料的性能这四个要素以及它们之间的相互关系。 2. 高分子材料按照来源分类，主要分为天然高分子材料和合成高分子材料。 3. 按照材料学观点：高分子材料分为结构高分子材料和功能高分子材料。 4. 长度一般为35～38mm，称为棉型短纤维；长度一般为75～150mm，称为毛型短纤维。 5. 聚酯纤维（涤纶或称的确良），聚酰胺纤维（锦纶）、聚丙烯纤维（丙纶）、聚丙烯腈纤维（腈纶）。 6. 高分子材料加工过程一般包括四个阶段：1）原材料准备；（2）使原材料产生变形或流动，并成为所需的形状；（3）材料或制品的固化；（4）后加工和处理。 7. 溶液纺丝根据纺丝时所使用的凝固介质不同，可分为湿法和干法两种。 8. 切片中的水分为两部分：一是粘附在切片表面的非结合水，另一是与高分子链上以氢键结合的结合水。 9. 切片的含水率均随干燥时间延长而逐步降低。在干燥前期为恒速干燥阶段，这时除去的主要是切片中的非结合水；干燥后期为降速干燥阶段，主要去除结合水。 10. 转鼓干燥机主要由有转鼓部分、抽真空系统和加热系统三部分组成。 11. 组合式干燥设备主要包括预结晶器、充填干燥器及热风循环系统三部分组成。 12. 喷丝孔的几何形状是直接影响熔体的流动特性，其通常由导孔和毛细孔构成。 13. 丝条冷却吹风形式有两种：侧吹风和环形吹风，而针对短纤维主要采用环形吹风。 14. 聚酯短纤维的后加工工艺，主要包括集束、拉伸、卷曲、热定形及切断打包。 15. 纤维的拉伸倍数应根据卷绕丝的应力－应变曲线确定，选择在自然拉伸倍数和最大拉伸倍数之间。 16.长纤的后加工工艺主要为拉伸加捻工艺、假捻变形工艺及空气变形工艺。 17. 长纤的拉伸加捻后加工工艺，其在喂入辊和第一导丝盘间进行一段拉伸，在

四大高分子材料加工方法

一．挤出成型 挤出成型工艺适用于所有的高分子材料，制造各种连续制品如管材、型材、板材(或片材)、薄膜、电线电缆包覆、橡胶轮胎胎面条、内胎胎筒、密封条等。其中的塑料挤出成型几乎能成型所有的热塑性材料，也可用于少数几种热固性材料，如酚醛。 原因：因为挤出成型工艺具有以下特点： 1.连续成型，产量大，生产效率高； 2.制品连续，断面形状不变，制品外形简单； 3.制品质量均匀密实，尺寸准确较好。 二．注射成型 注射成型的应用十分广泛，几乎所有的热塑性塑料及多种热固性塑料都可用此法成型，也可以成型橡胶制品。但主要是热塑性塑料的注射。 原因：因为注射成型工艺具有以下特点： 1.成型周期短，生产效率高，易实现自动化； 2.能成型形状复杂，尺寸精确； 3.带有金属或非金属嵌件的塑料制件； 4.产品质量稳定。 三．模压成型 模压成型工艺广泛用于热固性塑料和橡胶制品的成型加工，几

乎所用的高分子材料都可用此方法来成型制品。目前主要用于：热固性塑料的成型；橡胶制品的成型；复合材料的成型。 原因：因为模压成型工艺具有以下特点： 1.与挤出和注射等成型工艺相比，模压成型工艺所需设备结构简单、制造精度不髙、制造费用低，所以投资少、见效快，为发展多品种、小批量的生产提供了有利条件； 2.在模压成型过程中，由于塑料的流动距离很短，受填料的定向影响小，所以塑件的尺寸变动小，不易变形，尺寸稳定性好，机械性能稳定； 3.相同吨位的压机可以成型较大平面的制品； 4.模压成型工艺成熟，生产过程易于控制； 5.模压成型中没有浇注系统，原材料浪费相对较少。对于不能重复利用的热固性材料来讲，节约原料尤为重要； 6.模压成型基本上适合于加工各种塑料，尤其像氨基树脂、环氧树脂和聚酰亚胺等材料，用注射成型既困难又会影响制品外观质量；对于用石棉或玻璃纤维等增强的塑料，在注射和挤出成型中，纤维易在浇口部分断裂，使制品的机械强度特别是冲击强度降低，失去增强的意义；聚酯团状和片状模塑料若采用注射成型，则需特殊的强迫加料装置，导致设备费用昂贵。模压成型是制造高强度塑件最有效的方法。

高分子材料加工工艺教学内容

高分子材料加工工艺

高分子材料加工技术复习提纲 一、填空题 1.大材料包括（金属）、（非金属）、（高分子）。 2.高分子材料加工前，原料的状态可分为（粉状）、(粒料)、(溶液)、(分 散体）。 3.成型加工后进行的处理有(调温)、(调湿)、(调温调湿)。 4.塑料可分为(热塑性)塑料、（热固性）塑料两大类。 5.塑料的三态：（玻璃态）、（高弹态）、（粘流态）。 6.高分子材料热机械特性与成型加工的关系(6个空)。 二、名词解释 1.挤出成型：挤出成型时预处理过的物料经料斗加入挤出机中，在外部加热和内摩擦生热作用下以流动状态通过口模成型的方法。

2.注塑成型 ：注塑成型是将热塑性塑料先在加热机筒中均匀塑化，然后由螺杆或柱塞推压到闭合的模具型腔中，经冷却定型后得到所需的塑料制品的过程。 3.焦烧：橡胶分子在贮存和生产过程中提前硫化的现象. 4.喷霜：橡胶助剂渗出制品表面的现象。 5.塑料：相对分子量在10000以上，以高分子化合物为基本成分，添加助剂能够自由成型的一类材料的总称。 6.橡胶：橡胶是一种高弹性的高分子化合物，是无定形的高聚物。 7.弹性体：材料在受力发生大变形再撤出外力后迅速回复其近似初始形状和尺寸的材料。 8.相溶性：聚合物的共混物制品在预期的使用期内，其组分始终不析出或者不分层。 三、 简答题 1.简述塑料挤出造粒的工艺流程及影响因素。 原料预处理 配料挤出机头成型冷却 牵引造粒 2.简述塑料挤出成型的工艺流程并阐述影响注塑成型的主要因素。 3.简述橡胶配方的五大体系。 生胶体系、硫化促进活化体系、补强填充体系、防老体系、增塑体系 4.简述压缩模塑的工艺流程及其影响因素。 加料闭模排气固化脱模 清理模具 影响因素：模压压力、模压温度、模压时间。 口模 冷却定型 原料预处理电、加热、内摩擦生热

高分子成型加工

合肥学院 Hefei University 高分子成型加工论文 学号： 1203012024 姓名：安绵伟 专业：粉体材料科学与工程 系别：化工系 摘要：高分子复合材料的制备和加工方法繁多，不同的材料有不同的加工方

法，同一种材料也可能对应好几种方法。本文主要讨论了塑料成型加工技术的现状，介绍了挤出成型加工工艺原理与技术特点，综述了高分子材料成型加工技术的新进展。 关键词：塑料，挤出，成型 1 前言 随着工业化技术的发展和人民生活水平的提高，人们对塑料产品种类和质量的需求也越来越高。高分子材料是通过制造成各种制品来实现其使用价值的，因此从应用角度来讲，以对高分子材料赋予形状为主要目的成型加工技术有着重要的意义。高分子材料的主要成型方法有挤出成型、注射成型、吹塑成型、压延成型等，本文主要介绍了挤出成型加工技术的最新进展。 2 挤出成型 挤出成型在塑料加工中又称为挤塑，在非橡胶挤出机加工中利用液压机压力于模具本身的挤出称压出。是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用，边受热塑化，边被螺杆向前推送，连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。该工艺主要用于热塑性塑料制品的成型。挤出工艺流程如图1所示[1]。 图1热固性塑料模压成型工艺流程 挤出成型主要包括加料、塑化、成型、定型等过程。要获得外观和内在质量均优良的型材制品，是与原材料配方、挤出设备水平、机头模具设计与加工精度、型材断面结构设计及挤出成型工艺条件等分不开的。挤出成型工艺参数的控制包括成型温度、挤出机工作压力、螺杆转速、挤出速度、牵引速度、排气、加料速度及冷却定型等。挤出工艺条件又随挤出机的结构、塑料品种、制品类型、产品的质量要求等的不同而改变[2]。 2.1 共挤出技术 共挤出技术是用两台或者两台以上单螺杆挤出机或双螺杆挤出机将两种或

高分子材料基本加工工艺

《高分子材料基本加工工艺》复习题 课程名称《高分子材料加工技术》 任务1：认识常用橡胶 1. 高分子材料 将高分子化合物经过工程技术处理后所得到的材料称为高分子材料。 2. 高分子材料加工描述 高分子材料加工是将高分子材料转变成所需形状和性质的实用材料或制品的工程技术。 3. 高分子材料加工的主要内容包括：①橡胶加工②塑料加工 4. 橡胶的共性： ①具有橡胶状弹性。②具有粘弹性。③有缓冲减震作用。④对温度依赖性大。⑤具有电绝缘性。⑥有老化现象。⑦需进行硫化。必须加入配合剂。 5. 橡胶的分类： 按材料来源分天然橡胶和合成橡胶；按性能和用途分通用橡胶和特种橡胶。 6. 天然橡胶的特性及缺点。 特性： ①为不饱和橡胶，化学性质活泼，能进行加成反应和环化反应，能与硫磺硫化和与氧反应，硫化反应速度较快； ②为非极性橡胶，易与烃类油及溶剂作用，不耐油； ③在室温下无定形态，具有高弹性（在通用橡胶中仅次于BR）；在低温下或伸长时能出现结晶，属于结晶型橡胶，具有自补强性，在-70℃时为玻璃态； ④具有良好的综合性能，且加工性好；

⑤具有良好的耐透气性和电绝缘性。 缺点：耐油性、耐老化性（臭氧、热氧）差。 7. NR广泛应用于制造各类轮胎、胶管、胶带、胶鞋、工业制品及医疗卫生制品，是用途最广的橡胶品种。 8. 合成橡胶：合成橡胶是指由各种单体经聚合反应而制成的高弹性聚合物。 9. 合成橡胶按性能和用途分为通用合成橡胶和特种合成橡胶。 10. 凡是性能与NR相近，加工性能较好，能广泛用于轮胎和其他一般橡胶制品的称为通用合成橡胶。 11. 凡是具有特种性能，专供制造耐热、耐寒、耐化学腐蚀、耐溶剂、耐辐射等特种合成橡胶制品使用的称为特种橡胶。 12. 通用合成橡胶包括丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶。 13. 非结晶性橡胶，纯胶强度较低，需用炭黑补强，否则无使用价值。 14. BR的弹性在通用橡胶中最高，最主要的缺点是抗湿滑性不佳。 15. 乙丙橡胶耐老化性优异，在现有通用型橡胶中是最好的。 16. 丁基橡胶（IIR）具有优异的气密性（为橡胶之首），主要用于制造内胎。 17. 天然橡胶（NR）、氯丁橡胶（CR）属于结晶型橡胶， 18. 天然橡胶在通用橡胶中加工性能最好。 19. 特种合成橡胶包括丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯。 20. 硅橡胶（Q）同时具有优异的耐热性和耐寒性好，无味、无毒，具有生理惰性，对人体无不良影响。

高分子材料加工工艺复习题及答案

高分子材料加工工艺复习题及答案 一、选择 1.由图形-非牛顿流体的应力-应变关系，可得出结论是（ABC ） A.剪应力和剪切速率间通常不呈比例关系； B.剪切粘度对剪切作用有依赖性； C.非牛顿性是粘性和弹性行为的综合； D.流动过程中只包含着不可逆形变 2.硫化时间以过氧化物耗尽为止来决定，一般可取预订温度下半衰期的（B）倍的时间。 A1-4 B.5-10 C.11-15 D.16-20 3. 流动中包括下述四种主要形式( ABCD ) A正流B逆流 C.横流 D.漏流 4. 天然胶采用开放式炼胶机混炼时，辊温50-60℃、用密炼机时采用一段法； 丁苯胶用密炼机混炼采用；氯丁胶采用开放式炼胶机混炼时，辊温40-50℃、用密炼机时采用；( D ) A 一段法；一段法 B 一段法；二段法 C 二段法；一段法 D 二段法；二段法 5. 氯丁胶采用（）为硫化剂。（ D ） A 氧化铜B氧化铁 C 氧化铝D氧化锌 1、聚合物在加工过程中的形变都是在（A ）和（C ）共同作用下，大分子( D )和( B ) 的结果。 A温度B进行重排C外力D 形变 4、聚合物分子量对材料热性能、加工性能的影响，下列叙述正确的是（B ） Ａ、软化温度降低Ｂ、成型收缩率降低Ｃ、粘度下降Ｄ、加工温度降低 5、同时改进塑料的流动性，减少或避免对设备的粘附，提高制品的表面光洁度助剂是（A ） A 润滑剂B增塑剂C 防老剂D偶联剂 2、下列是常用的硫化介质的有哪些（ABD） A饱和蒸汽B过热水C冷水D热空气 橡胶配方种类有哪些（BCD） A结构配方B基础配方C性能配方D生产配方 4、下列属于注射过程的是（ABCD） A脱模B塑化C注射D冷却 5、下列不属于单螺杆挤出机的基本结构的是（C） A传动部分B加料装置 C 切割装置D机头和口模 1、下面聚合物中拉伸变稀现象的聚合物有：( AB ) A.PP B.PE C. LDPE D.PS

高分子合成工艺学

第一章 1.高分子合成工艺学的主要任务。 将基本有机合成生产的单体，经聚合反应合成高分子化合物，为高分子合成材料成型提供基本原料。基本有机合成、高分子合成和高分子合成材料成型时密切相联系的三个部门。2．高分子材料的主要类型、品种及发展方向。 塑料。品种：通用塑料，工程塑料。发展方向：具有优异性能的高性能、耐高温塑料。 合成橡胶。品种：通用合成橡胶，特种合成橡胶。发展方向：通用橡胶主要替代部分天然橡胶产品，特种橡胶主要制造耐热、耐老化。耐油或耐腐蚀等特殊用途的橡胶产品。 合成纤维。品种：聚酯（涤纶纤维）、聚丙烯腈（腈纶纤维）、聚酰胺（棉纶纤维或尼龙纤维）等。发展方向：具有耐高温、耐腐蚀、或耐辐射的特种用途合成纤维。 3．工业生产中合成聚氯乙烯采用哪几种聚合方法，简单说明原因。 4．说明高分子合成材料的生产过程，各过程的特点及意义。 1、原料准备与精制过程。包括单体、溶剂。去离子水等原料的贮存。洗涤、精制、干燥、 调整浓度等过程与设备。 2、催化剂（引发剂）配制过程。包括聚合用催化剂、引发剂和辅助剂的制造、溶解、贮存、 调整浓度等过程与设备。 3、聚合反应过程包括聚合和以聚合釜为中心的热交换设备及反应物料输送过程与设备。 4、分离过程。包括未反应单体的回收、脱落溶剂、催化剂。脱除低聚物等过程与设备。 5、聚合物后处理过程包括聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存、包装等过程与设备。 6、回收过程。主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程及设备。 第二章 1．石油裂解制烯烃的工艺过程。 液态烃在水蒸气存在下，于750~820?C高温热裂解为低级烯烃、二烯烃。为减少副反应，提高烯烃收率，液态烃在高温裂解区的停留时间仅0.2~0.5 s。 2、高分子合成材料的基本原料(乙烯、丙烯、丁二烯、苯乙烯)的来源及生产方法。 基本原料来源：石油、煤炭、植物及农副产品等。单体原料来源路线为：石油化工路线、煤炭路线和其他原料路线。

高分子材料成型加工技术的进展

2008年第9期广东化工 第35卷总第185期https://www.sodocs.net/doc/b812364296.html, · 3 · 高分子材料成型加工技术的进展 吴刚 (广东省石油化工建设工程质量监督站，广东广州 510034) [摘 要]讨论了塑料成型加工技术的现状，介绍了挤出、注塑、吹塑、压延等典型的塑料成型加工工艺原理与技术特点，综述了高分子材料成型加工技术的新进展。 [关键词]塑料；成型；发展 [中图分类号]TB324 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2008)09-0003-04 Progress of Plastics Molding Technology Wu Gang (Guangdong Provincial Petro-chemical Construction Quality Supervision Station, Guangzhou 510034, China) Abstract: The paper introduced the current technology of plastics molding, briefly described the principles and characteristics of the typical processes like extruding, molding, blowing, dusting etc, and the development trend of plastics molding technology was reviewed. Keywords: plastics；molding；development；review 随着工业化技术的发展和人民生活水平的提高，人们对塑料产品种类和质量的需求也越来越高。高分子材料是通过制造成各种制品来实现其使用价值的，因此从应用角度来讲，以对高分子材料赋予形状为主要目的成型加工技术有着重要的意义。高分子材料的主要成型方法有挤出成型、注射成型、吹塑成型、压延成型等，文章综述了高分子材料成型加工技术的最新进展。 1 挤出成型 挤出成型主要是利用螺杆旋转加压方式，连续地将塑化好的成型物料从挤出机的机筒中挤入机头，熔融物料通过机头口模成型为与口模形状相仿的型坯，用牵引装置将成型制品连续地从模具中拉出，同时进行冷却定型，制得所需形状的制品。挤出成型主要包括加料、塑化、成型、定型等过程。要获得外观和内在质量均优良的型材制品，是与原材料配方、挤出设备水平、机头模具设计与加工精度、型材断面结构设计及挤出成型工艺条件等分不开的。挤出成型工艺参数的控制包括成型温度、挤出机工作压力、螺杆转速、挤出速度、牵引速度、排气、加料速度及冷却定型等。挤出工艺条件又随挤出机的结构、塑料品种、制品类型、产品的质量要求等的不同而改变[1]。1.1 共挤出技术 共挤出技术是用两台或者两台以上单螺杆挤出机或双螺杆挤出机将两种或多种聚合物同时挤出并在一个机头中成型多层板式或片状结构等的一步法加工过程。共挤出技术避免了传统的高代价且复杂的多步层压或涂层工艺，可容易地成型为具有特殊性能的薄层或超薄层，使之具有着色、遮蔽紫外线、提供阻隔性、控制薄膜表面特性等，也可方便地将各种添加剂如抗结块剂、抗滑移剂和抗静电剂等加入到需要的任何一层。 专稿 [收稿日期]2008-05-14 [作者简介]吴刚(1956-)，男，山东人，本科，高级工程师，主要从事石油化工建设工程质量监督工作。

(完整版)高分子材料成型加工四种成型加工方法优缺点

1.压制成型：应用于热固塑料和橡胶制品的成型加工 压制成型方法对于热固性塑料、橡胶制品和增强复合材料而言，都是将原料加入模具加 压得到制品，成型过程都是一个物理—化学变化过程。 不同的是橡胶制品的成型中要对原料进行硫化。橡胶通过硫化获得了必需的物理机械性能和化学性能。而在复合材料压制成型过程中，还用到了层压成型（在压力和温度的作用下将多层相同或不同材料的片状物通过树脂的粘结和熔合，压制成层压塑料的成型方法）和手糊成型（以玻璃纤维布作为增强材料，均匀涂布作为黏合剂的不饱和聚酯树脂或环氧树脂的复合材料）。 2.挤出成型：适用于所有高分子材料，广泛用于制造轮胎胎面、内胎、胎管及各种断面形状复杂或空心、实心的半成品，也用于包胶操作。 挤出成型 挤出成型对于高分子三大合成材料所用的设备和加工原理基本上是相同的。 有区别的是橡胶挤出是在压出机中对混炼胶加热与塑化，通过螺杆的旋转，使胶料在螺杆和料筒筒壁之间受到强大的挤压作用，不断向前推进，并借助于口型（口模）压出具有一定断面形状的橡胶半成品。而合成纤维的挤出纺丝过程，采用三种基本方法：熔融纺丝、干法纺丝、湿法纺丝。一般采用熔融纺丝（在熔融纺丝机中将高聚物加热熔融制成溶体，通过纺丝泵打入喷丝头，并由喷丝头喷成细流，再经冷凝而成纤维）。

3.注射成型：应用十分广泛，几乎所有的热塑性塑料及多种热固性塑料都可用此法成型，也可以成型橡胶制品。 注射成型 高分子三大合成材料的注射成型过程中所用设备和工艺原理比较相似，但是从基本过程和要求看热固性塑料注射和热塑性塑料注射有很多不同之处。 热固性塑料的注射成型要求成型物料首先在温度相对较低的料筒内预塑化到半熔融状态，然后在随后的注射充模过程中进一步塑化，避免其因发生化学反应而使黏度升高，甚至交联硬化为固体。塑料注射成型原料是粒状或粉状的塑料，而橡胶注射成型原料则是条状或块粒状的混炼胶，且混炼胶在注压入模后须停留在加热的模具中一段时间，使橡胶进行硫化反应。 4.压延成型：主要用于生产高分子薄膜和片材，广泛应用于橡胶和热塑性塑料的成型加工中。 压延成型 橡胶和热塑性塑料的压延成型过程中，成型原理和各类压延设备的基本结构大致相同 有区别的是橡胶的压延是制成胶片或与骨架材料贴合制成胶布半成品的工艺过程。塑料压延成型一般适用于生产厚度为0.05~0.5mm 的软质薄膜和厚度为0.3~1.00mm 的硬质片材。而且橡胶的压延是橡胶半成品的成型过程，所得半成品必须经过硫化后才能最终成为制品。对于压延设备而言，相似也有不同，橡胶压延有压片压延机、擦胶压延机、万能压延机、压型压延机和钢丝压延机。橡胶压延中还存在纺织物挂胶等过程。

高分子材料加工工艺学I 复习题 答案

高分子材料加工工艺学复习题 1、按纺丝速度的高低，聚酯纺丝技术路线可分成哪四个类型？P25 1）常规纺丝：纺丝速度1000~1500m/min，其卷绕丝为未拉伸丝，通称UDY（undrawn yarn）。2）中速纺丝：纺丝速度1500~3000m/min，其卷绕丝具中等取向度，为中取向丝，通称MOY （medium oriented yarn）。 3）高速纺丝：纺丝速度3000~6000 m/min，纺丝速度4000 m/min以下的卷绕丝具有较高的取向度，为预取向丝，通称POY(pre-oriented yarn)。若在纺丝过程中引入拉伸作用，可获得具有高取向度和中等结晶度的卷绕丝，为全拉伸丝，通称FDY(fully drawn yarn)。 4）超高速纺丝：纺丝速度6000~8000 m/min。卷绕丝具有高取向度和中等结晶结构，为全取向丝，通称FOY（fully oriented yarn）。 2、合成PET的原料（单体）是什么？写出直接酯化法合成聚对苯二甲酸乙二酯的主要化学反 应式。P11,P13 分子式自写 单体：对苯二甲酸双羟乙二酯（BHET） 直接酯化法即将对苯二甲酸（TPA）与乙二醇（EG）直接进行酯化反应，一步制得BHET。BHET 缩聚脱除EG生成PET。 反应式： 3、聚酯切片干燥的目的是什么？其干燥机理是什么？P20 P20~21 目的1）除去水分。在纺丝温度下，切片中的水分存在使PET大分子的酯键水解，聚合度下降，纺丝困难、质量降低；少量水分汽化造成纺丝断头。 2）提高切片含水的均匀性，以保证纤维质量均匀。 3）提高结晶度及软化点，防止环结阻料。 机理1）切片中的水分PET大分子缺少亲水性基团，吸湿能力差，通常湿切片含水率<0.5%，其水分分为两部分：一部分是沾附在切片上表面的非结合水，另一部分是与PET大分子上的羰基及极少数的端羟基等以氢键结合的结合水。 2）切片的干燥曲线切片干燥包括两个基本过程：加热介质传热给切片，使水分吸热并

高分子成型加工习题答案

高分子成型加工习题答 案 集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

添加剂：是实现高分子材料加工过程，最大限度地发挥制品的性能或赋予某些特殊性能，便于加工，可降低成本的重要辅助成分。 二次成型：指在一定条件下将高分子材料一次成型所得的型材通过再次成型加工，以获得制品的最终型样的技术。 注射成型——是将固体聚合物加热塑化成熔融体，并高压、高速注射入模具中，赋予模腔的形状，经冷却（或交联、硫化）成型的过程。注射成型又叫注塑成型（=注射+模塑）。 压延成型——是利用压延机的辊筒之间的挤压力作用并在适当的温度（接近粘流温度）条件下，使聚合物发生塑性变形，制成薄膜或片状材料的加工工艺。是加工塑料薄膜、片材如地板胶及胶布、人造革、等制品的主要方法。 挤出成型是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用，边受热塑化，边被螺杆向前推送，连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。 压制成型：是指借助外压实现成型物料造型的一次成型技术。可分为层压成型和模压成型。 稳定剂：能防止或抑制高分子材料由光、热、氧、霉菌等引起的老化作用的助剂的总称 润滑剂：能降低熔体与加工机械或模具之间和熔体内部相互之间的摩擦和粘附，改善流动性，促进加工成型，利于脱模，提高生产能力和制品外观质量及光洁度的物质 交联剂及相关添加剂：提高交联效率，改善工艺性能，提高制品质量 填充剂；能降低成本并(或)提高制品某些性能而添加到高分子材料基质中的固体物质。

2 ．请说出晶态与非晶态聚合物的熔融加工温度范围，并讨论两者作为材料的耐热性好坏。 答：晶态聚合物：T m～Td ；非晶态聚合物：Tf～Td 。 对于作为塑料使用的高聚物来说，在不结晶或结晶度低时，最高使用温度是Tg，当结晶度 达到40% 以上时，晶区互相连接，形成贯穿整个材料的连续相，因此在Tg以上仍不会软化，其最高使用温度可提高到结晶熔点。熔点（Tm）：是晶态高聚物熔融时的温度。表征晶态高聚物耐热性的好坏。 7 ．要使聚合物在加工中通过拉伸获得取向结构，应在该聚合物的什么温度下拉伸？ 答：应该在聚合物的玻璃化温度和熔点之间进行，因为分子在高于Tg时才具有足够的活动， 这样在拉应力的作用下，分子才能从无规线团中被拉伸应力拉开、拉直和在分子彼此之间发 生移动。 7 ．何谓胶料混炼过程中产生的结合橡胶（炭黑凝胶）？ 答：橡胶与炭黑混炼时，由于炭黑表面具有一定的活性，因而与混炼时产生的R ?生成一定数量的化学形式和物理形式的结合体，形成一种不溶于橡胶溶剂的产物，称结合橡胶（炭黑 凝胶）。 9 ．什么叫塑料的混合和塑化，其主要区别在哪里？ 答：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

高分子材料加工工艺

高分子材料加工技术复习提纲 一、填空题 1.大材料包括（金属）、（非金属）、（高分子）。 2.高分子材料加工前，原料的状态可分为（粉状）、(粒料)、(溶液)、(分散体）。 3.成型加工后进行的处理有(调温)、(调湿)、(调温调湿)。 4.塑料可分为(热塑性)塑料、（热固性）塑料两大类。 5.塑料的三态：（玻璃态）、（高弹态）、（粘流态）。 6.高分子材料热机械特性与成型加工的关系(6个空)。 二、名词解释 1.挤出成型：挤出成型时预处理过的物料经料斗加入挤出机中，在外部加热和内摩擦生热作用下以流动状态通过口模成型的方法。 2.注塑成型：注塑成型是将热塑性塑料先在加热机筒中均匀塑化，然后由螺杆或柱塞推压到闭合的模具型腔中，经冷却定型后得到所需的塑料制品的过程。 3.焦烧：橡胶分子在贮存和生产过程中提前硫化的现象. 4.喷霜：橡胶助剂渗出制品表面的现象。

5.塑料：相对分子量在10000以上，以高分子化合物为基本成分，添加助剂能够自由成型的一类材料的总称。 6.橡胶：橡胶是一种高弹性的高分子化合物，是无定形的高聚物。 7.弹性体：材料在受力发生大变形再撤出外力后迅速回复其近似初始形状和尺寸的材料。 8.相溶性：聚合物的共混物制品在预期的使用期内，其组分始终不析出或者不分层。 三、 简答题 1.简述塑料挤出造粒的工艺流程及影响因素。 原料预处理 配料挤出机头成型冷却 牵引造粒 2.简述塑料挤出成型的工艺流程并阐述影响注塑成型的主要因素。 3.简述橡胶配方的五大体系。 生胶体系、硫化促进活化体系、补强填充体系、防老体系、增塑体系 4.简述压缩模塑的工艺流程及其影响因素。 加料闭模排气固化脱模 清理模具 影响因素：模压压力、模压温度、模压时间。 5.简述压延成型的工艺流程及其影响因素。 6.简述热固性塑料、热塑性塑料的定义和区别，并举例。 热固性塑料：成型过程中，发生化学反应，生成不溶不熔网状结构的一类聚合物。 热塑性塑料：能反复加热软化，冷却硬化的一类高分子材料。 热固性塑料：酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、不饱和聚酯 热塑性塑料：PE 、PP 、PVC 、PS 、ABS 口模 冷却定型 原料预处理 电、加热、内摩擦生热

高分子材料加工原理考试复习重点

名词解释5道 15分 判断10道 10分 选择10道 20分 问答4道 40分 论述题1题 15分 第一章绪论 通用高分子的主要种类和概念 纤维：一种细长形状（长径比>10）、截面积较小(<0.05mm2)的物体 塑料：以合成（或天然）的高分子化合物为基本成份、在加工中通过塑化流动或原位聚合而成型的柔韧性或刚性固体高分子材料 橡胶：以合成（或天然）的高分子化合物为基本成份的高弹性的高分子材料 涂料：应用于物体表面并能结成坚韧保护膜的物质的总称 胶粘剂：能把各种材料粘合在一起的物质 材料是用来制造各种产品的物质，是具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质。 第二章聚合物流体的制备 聚合物流体的制备包括熔体的制备和溶液的制备 第二节中的1，2，3小节 ·熔体的话是通过加热，不同加热的方法，加热，熔体转移，熔体移 轴，剪切，理解热传导，熔融方法上的要求 聚合物的熔融：即完成聚合物由固体转变为熔体的过程。 一.熔融的方法（了解蓝色字体的方法和区别） 1. 无熔体移走的传导熔融 2. 有熔体强制移走的传导熔融: 熔融的一部分热量由接触表面的传导提供，一部分热量通过熔膜中的粘性耗 散将机械能转变为热能来提供。 ·力学耗散：力学的能量损耗，即机械能转化为热能的现象.在外力作用下，大分子链的各运动单元可能沿力的方向

随着螺杆的转动，筒壁上的熔膜被强制刮下来移走,而使熔融层受到剪切作用，使部分机械能转变为热能. 哪种热能占主导地位，取决于聚合物本身的物理性质、加工条件和设备的结构参数。 当机筒温度较低、螺杆转数较高时，由剪切产生的剪切热占主要地位。 当螺杆转数较低，机筒温度较高时，机筒的传导热占主要地位。 3.压缩熔融: 熔融热量由将机械能转变为热能来提供。 4.耗散混合熔融: 熔融热量由在整个体积内将机械能转变为热能来提供的。例：双辊塑炼（开炼） 5.利用电、化学或其它能源的耗散熔融方法:熔融的热量通过电、化学或其它能源转变为热能来提供。 6.振动诱导挤出熔融: 将振动力场引入聚合物熔融加工的全过程。实际上物料是在一个封闭的压力容器中受到一个复杂的往复剪切力作用。分子链会在两个作用力的方向进行排列，形成网格化结构。 二,聚合物的溶解 特点： 1.缓慢聚合物有2种运动单元，大分子尺寸比溶剂大得多 聚合物的溶解过程分成两个阶段： （1）溶胀溶剂分子向聚合物扩散→大分子体积膨胀（晶态结构被破坏） （2）溶解在溶剂分子的作用下，使大分子之间的作用力不断减弱，进而分散到溶剂中，与溶剂分子相互混合直至成为分子分散的均相体系。 2. 复杂 溶解度和溶解速度与多种因素有关： （1）分子量加及其分布 高分子量聚合物溶解困难（例：UHWM-PAN) (2)交联度

高分子材料加工成型原理题库--最重要

高分子材料加工成型原理题库 填空： 1．聚合物具有一些特有的加工性质，如有良好的__可模塑性__，__可挤压性__，__可纺性__和__可延性__。正是这些加工性质为聚合物材料提供了适于多种多样加工技术的可能性。 2．__熔融指数__是评价聚合物材料的__可挤压性__这一加工性质的一种简单而又实用的方法，而__螺旋流动试验__是评价聚合物材料的__可模塑性__这一加工性质的一种简单而又实用的方法。 3．在通常的加工条件下，聚合物形变主要由__高弹形变__和__粘性形变__所组成。从形变性质来看包括__可逆形变__和__不可逆形变__两种成分，只是由于加工条件不同而存在着两种成分的相对差异。 4．聚合物的粘弹性行为与加工温度T有密切关系，当T>Tf时，主要发生__粘性形变__，也有弹性效应，当Tg