聚合物成型加工基础练习题

基础部分

1、简述引起熔体破碎的主要的原因。

熔体破裂是液体不稳定流动的一种现象。产生熔体破裂的原因主要是熔体中的弹性回复所引起。

熔体在管道中流动时剪切速率分布的不均匀性使熔体中弹性能不均匀分布。当熔体中产生的弹性应力一旦增加到与滞流动阻力相当时，粘滞阻力就不能再平衡弹性应力的作用，而弹性效应所致熔体流速在某一位置上的瞬时增大形成“弹性湍流”，即“应力破碎”现象。在园管中，如果产生弹性湍流的不稳定点沿着管的周围移动，则挤出物将呈螺旋状，如果不稳定点在整个圆周上产生，就得到竹节状的粗糙挤出物。

产生不稳定流动和熔体破裂现象的另一个原因是熔体剪切历史的波动引起的。即剪切应力不同，熔体所产生的弹性效应不同，从而使其弹性回复产生差异，形成熔体破裂。

2、将聚丙烯丝抽伸至相同伸长比，分别用冰水或90℃热水冷却后，再分别加热到90℃的二个聚丙烯丝试样，哪种丝的收缩率高，为什么

用冰水的聚丙烯丝收缩率高，因为冰水冷却时，冰水的温度远远低于聚丙烯的最佳结晶温度，此时，聚丙烯丝的结构更多的保持了其纺丝过程中分子的取向状态，而用90℃热水冷却时，聚丙烯分子具有较为充分的解取向时间，当聚丙烯丝再次分别加热到90℃时，前者才进行较高程度的解取向，表现出较高的收缩率。

3、简述高聚物熔体流动的特点。

由于高聚物大分子的长链结构和缠绕，聚合物熔体、溶液和悬浮体的流动行为远比伤分子液体复杂。在宽广的剪切速率范围内，这类液体流动时剪切力和剪切速率不再成比例关系，液体的粘度也不是一个常此因而聚合物液体的流变行为不服从牛顿流动定律。即非牛顿型流动。

4、举例说明高聚物熔体粘弹性行为的表现。

聚合物流动过程最常见的弹性行为是端末效应和不稳定流动。

端末效应包括入口效应和模口膨化效应(离模膨胀)即巴拉斯效应。

不稳定流动即可由于熔体弹性回复的差异产生熔体破碎现象。

5、说明链结构对高聚物粘度的影响。

聚合物的结构因素即链构型和链的极性、分子量、分子量分布以及聚合物的组成等对聚合物液体的粘度有明显影。

聚合物链的柔性愈大．缠结点众多，链的解缠和滑移愈困难，聚合物流动时非牛顿性愈强。链的刚硬性增加和分子间吸引力愈大时，熔体粘度对温度的敏感性增加，提高这类聚合物的加工温度有利于增大流动性。

聚合物分子中支链结构的存在对粘度也有影响，尤以长支链对熔体粘度的影内最大，聚合物分子中的长支链可增加与其邻近分子的缠结，因此长支链对熔体成溶液流动性的影响比短支链重要。

聚合物分子量增大，不同链段偶然位移相互抵消的机会愈多，分子链重心移动慢，要完成流动过程就需要更长的时间和更多的能量，所以聚合物的粘度随分子量增加而增大。

熔体的粘度也与分子量分布有关。一般在平均分子量相同时，熔体的粘度随分子量分布增宽而迅速下降，其流动行为表现出更多的非牛顿性。

6、说明温度对不同结构高聚物粘度的影响。

温度是物质分子运动能力的表现。温度越高，物质的运动能力越高，表现出其可变形性越好，即流动性好。当聚合物链的柔性大，其本身分子运动在常规的温度范围内，运动能力较高，表现出对温度的敏感性较低，而链的刚硬性增加和分子间吸引力愈大时，分子运动能力在常规的温度范围内较差，从而显现熔体粘度对温度的敏感性增加，提高这类聚合物的加工温度有利于增大流动性。

7、在宽广的剪切速率范围内，聚合物流体的剪切应力与剪切速率之间的关系会出现怎样的变化

8、聚合物熔体在剪切流动过程中有哪些弹性表现形式在塑料成型过程中可采取哪些措施以减少弹性表现对制品质量的不良影响

聚合物流动过程最常见的弹性行为是端末效应和不稳定流动。

提高温度，减少剪切应力，增加高温下的流动时间，均化塑料结构，降低其流动的非牛顿性。

9、聚合物很低的导热系数和热扩散系数对塑料成型加工有哪些不利影响

聚合物很低的导热系数和热扩散系数在加工中主要是影响塑料制品中温度分布的不均匀性，从而导致制品结构的非均匀性。另一方面，降低制品的生产效率。

10、取向度和取向结构的分布与哪些因素有关

温度和剪切应力分布，聚合物受热时间，聚合物的结构因素。

12、试画出挤出成型时，制品取向度的分布图。

11、取向度对注塑制品的力学性能有何影响

非品聚合物取向后，沿应力作用方向取向的分子链大大提高了取向方向的力学强度，但垂直于取向方向的力学强度则因承受应力的是分子间的次价键而显著降低。团此拉伸取向的非品聚合物沿拉伸方向的拉伸强度，断裂伸长率和冲击强度均随取向度提高而增大。

取向结晶聚合物的力学强度主要由连接晶片的伸直链段所贡献，其强度随伸直钱段增加而增大，晶片间伸直链段的存在还使结晶聚合物具有韧性和弹性。通常，随取向度提高，材料的密度和强度都相应提高，而伸长率则逐渐降低。

第4章挤出成型

一．简答题

1.什么是挤出成型,挤出过程分为哪两个阶段

答案要点:

挤出成型亦称挤压模塑或挤塑，即借助螺杆或柱塞的挤压作用，使受热熔化的聚合物物料在压力推动下，强行通过口模而成为具有恒定截面的连续型材的成型方法。可分为聚合物物料的塑化和塑性体的挤出定型两个阶段。

2.干法挤出过程与湿法挤出过程有哪些差别

答案要点:

按塑料塑化方式的不同，挤出成型工艺分为干法和湿法两种。干法挤出的塑化是依靠加热将固体物料变成熔体，塑化和挤出可在同一设备中进行，挤出塑性体的定型仅为简单的冷却操作。湿法挤出的塑化需用溶剂将固体物料充分软化，塑化和挤出必须分别在两套设备中各自独立完成，而塑性体的定型处理要靠脱出溶剂操作来实现。

3.单螺杆挤出机的挤出系统和传动系统包括哪几个部分

答案要点:

单螺杆挤出机由传动系统，挤出系统，加热和冷却系统，控制系统等几部分组成。挤出系统和传动系统主要包括传动装置、加料装置、机筒、螺杆、机头和口模等五部分

4.简述挤出机的驱动电机的类型与挤出稳定性的关系.

答案要点:

驱动电机分为：电磁调速电机；直流调速电机；变频调速电机；油压马达。其中以直流

调速电机的转速最稳定，挤出过程的稳定性最好，油压马达的转速随扭矩过于敏感，扭矩的微小变化就导致其转速变化，对挤出稳定性不利。

5.简述单螺杆挤出机的螺杆的几个功能段的作用.

答案要点:

加料段：自物料入口向前延伸的一段称为加料段，在加料段中，物料依然是固体，主要作用是使物料受压，受热前移，螺槽一般等距等深。

压缩段：压缩段是指螺杆中部的一段，物料在这一段中受热前移并压实熔化，同时也能排气，压缩段的螺槽体积逐渐减小。

均化段：螺杆最后一段，均化段的作用是使熔体进一步塑化均匀，并使料流定量，定压由机头流道均匀挤出，这段螺槽截面是恒等的，但螺槽深度较浅。

6.什么是螺杆的压缩比,单螺杆挤出机的螺杆通过哪些形式获得压缩比

答案要点:

螺杆加料段第一个螺槽容积和均化段最后一个螺槽容积之比称为压缩比。压缩比的获得有以下方法：①等矩不等深②等深不等矩③不等距不等深。

7.简述分离型螺杆的结构特点.

答案要点:

在螺杆的压缩段附加一条螺纹，这两条螺纹把原来一条螺纹形成的螺槽分成两个螺槽，一条螺槽与加料段螺槽相通，用来输送固态物料；另一条螺槽与均化段相通，用于液态物料的输送。这就避免了单螺纹螺杆固液共存于一个螺槽引起的温度波动。

8.简述屏障型螺杆的结构特点.

答案要点:

屏障型螺杆就是在螺杆的某部位设立屏障段，使未熔的固态物料不能通过，并促使固态物料熔融的一种螺杆。通常情况下，屏障段设在均化段与压缩段相交处。

9.机头和口模在理论上分为哪3个功能各异的区域,各区域有什么作用

答案要点:

（1）口模集流腔：把流入口模的聚合物熔体流分布在整个截面上，该断面的形状与最终

产品相似，而与熔体输出装置的出口形状不同。

（2）过渡流道：它使聚合物熔体以流线型流入最终的口模出口。

（3）模唇：它赋予挤出物以适当的断面形状，并使熔体“忘记”在区域（1）和区域（2）中不均匀的流动历史。

10.挤出机料筒有哪些加热和冷却方式

答案要点:

加热方式：热载体加热；电阻加热；电感加热；红外加热

冷却方式：风冷却；水冷却：油冷却：

11.简述双螺杆挤出机的主要工作特性.

答案要点:

a.强制输送作用在同向旋转啮合的双螺杆挤出机中，两根螺杆相互啮合，啮合处一根螺杆的螺纹插入另一根螺杆的螺槽中，使其在物料输送过程中不会产生倒流或滞流。无论螺槽是否填满。输送速度基本保持不变，具有最大的强制输送性。

b. 混合作用由于两根螺杆相互啮合，物料在挤出过程中进行着比在单螺杆挤出机中更为复杂的运动，不断受到纵向横向的剪切混合，从而产生大量的热能，使物料加热更趋均匀，达到较高的塑化质量。

c.自洁作用反同旋转的双螺杆，在啮合处的螺纹和螺槽间存在速度差，相互擦离过程中，相互剥离粘附在螺杆上的物料，使螺杆得到自洁。同向旋转的双螺杆，在啮合处两根螺杆的运动方向相反，相对速度更大，因此能剥去各种积料，有更好的自洁作用。

12.如何获得单螺杆挤出机最大的固体输送速率

答案要点:

结构角度：1增加螺槽深度；2降低物料与螺杆的摩擦系数；3增加物料与料筒的摩擦系数；4选择适当的螺旋角。

工艺角度：1增加料筒温度（fb↑）；②降低螺杆温度（fs↓）。

13.简述聚合物物料在单螺杆挤出机中的熔化过程.

答案要点:

由固体输送区送入的物料，在进入熔化区后，即在前进的过程中同加热的料筒表面接触，熔化即从这里开始，且在熔化时于料筒壁留下一层熔体膜，若熔体膜的厚度超过螺翅与料筒间隙，就会被旋转的螺翅刮落，并将其强制积存在螺翅的前侧，形成熔体池，而在螺翅的后侧则为固体床，这样，在沿螺槽向前移动的过程中，固体床的宽度就会逐渐减少，直至全部消失，即完全熔化，熔体膜形成后的固体熔化是在熔体膜和固体床的界面发生的，所需热量一部分来自料筒的加热器，另一部分则来自于螺杆和料筒对熔体的剪切作用。

14.简述聚合物熔体在挤出机均化段的流动形式.

答案要点:

熔体在均化段的流动包括四种形式：正流、逆流、漏流和横流。

15.简述采用单螺杆挤出机挤出成型的挤出稳定性与螺杆均化段长度,螺槽深度及物料流动性

的关系.

答案要点:

①如果挤出物料流动性较大(K较大,较小),则挤出量对机头压力的敏感性较大,不宜采取挤出方法加工；

②深槽螺杆对压力的敏感性比浅槽螺杆大；

③螺杆均化段较长对机头压力的敏感性较小。

16.简述挤出成型中,对挤出物进行牵引的作用.

答案要点:

①保持挤出物的稳定性；

②消除离模膨胀引起的尺寸变化；

③使制品产生一定程度的取向,改进轴向强度和刚度。

17.简述软管挤出成型的工艺流程.

答案要点:

将聚合物物料加入挤出机料斗内,经挤出机加热混炼成熔融状态,由螺杆的旋转推动使熔融料通过机头环形通道形成管状,借助于定径装置使熔融物定型，经冷却水槽的进一步冷却后,由牵引装置夹持前进,最后经盘卷即得成品。

二.分析论述题

1.以尼龙棒材的挤出成型为例,说明挤出成型的工艺过程,并讨论原料和设备结构的选择,工艺条件的控制中应注意的问题.

答案要点:

①原料的选择：尼龙的熔融温度范围窄，黏度偏低，须特别注意选择高黏度的尼龙作为挤出棒材的原料，以保证成型的稳定性；

②原料干燥：尼龙极易吸水，挤出前必须充分干燥，否则，会导致尼龙在加工过程中出现降解；

③挤出成型：是棒材制造的主要过程，挤出成型中应注意两点，一是挤出速度要慢，否则影响定型；二是温度控制波动范围要小，否则容易造成黏度的较大波动，从而影响挤出稳定性；

④制品的定型与冷却：定型部分要长一些，采用缓慢冷却，若使用急冷，很容易造成棒体内部缩孔；

⑤牵伸和后处理：牵引要均匀，牵引切割后的棒材要进行调湿处理，以防止使用过程中的尺寸变化。

2.以ABS挤出管

材,管材截面厚度

不均匀,出现半边

厚,半边薄的现象,

如图所示, 请分析原因,提出相应的解决办法.

答案要点:

ABS挤出管材，管材截面厚度不均匀，出现半边厚，半边薄的现象，属于挤出制品的横向不均匀性，产生这一现象一般是由不合理的口模设计造成的，可能原因如下：

①三个口模区域中任何一个设计不合理。如是这一原因，应检查口模集流腔、过渡流道、模唇的设计，尤其是过渡流道流线化程度是否充分，模唇的同心度等，并加以改进。

②口模壁面温度控制不当。口模壁面温度控制不当会使截面各处流体的粘度产生一定差异，从而使流速不同，流速快的一面壁厚，针对这一情况，应使口模壁面温度保持一致。

③由于压力引起口模的壁面的弯曲变形。如是这一原因，应增加壁面厚度，选择高强度材质，提高口模强度，或者减小物料的流动阻力，以防止壁面的弯曲变形。

④在流道中作为型芯支撑作用的障碍物的存在。如是这一原因，应改变型芯支撑物的形状或位置，尽量减小这些支撑物对熔体流线性的影响。

3.聚氯乙烯的型材的挤出成型中,出现表面粗糙,请分析原因,提出相应的解决办法.

答案要点:

型材的挤出成型中,出现表面粗糙, 属于挤出制品的横向不均匀性，产生这一现象一般是熔融混合物通过口模挤出时,进入口模的熔体温度,压力和组成随时间而发生变化或者牵印过程的不均匀性造成的，可能原因如下：

①料斗供料不匀导致不正常的固体输送;

②熔融不充分；

③物料配制过程的混合不均匀；

④不合理的口模设计导致较低的流线化程度造成熔融物料集聚并不连续地流出滞流区；

⑤挤出速度过快导致熔体的不稳定流动；

⑥冷却和牵引过程随时间发生变化。

针对以上因素采取相应的措施。

4.某工厂采用挤出成型方法制造的硬质聚氯乙烯装饰型材，使用一段时间（约2个月）后出

现料轴向尺寸变小，试分析产生的原因及防止办法。

答案要点:

硬质聚氯乙烯装饰型材出现了缓慢收缩，可能是滞后效应造成的。具体来说，由于型材成型过程中一方面要以一定压力通过口模，流动截面由大变小，产生了一定的拉伸流动，使分子链产生取向作用；另一方面，由于出模后的牵引作用，使取向来不及回复，弹性能无法释放或分子链无法松弛，在使用过程中出现缓慢松弛，这就导致了型材。防止方法有：①增加管材口模平直部分长度；②降低挤出速度；③对型材进行热处理，以防止使用过程中的变形或收缩。

其他成型部分

1、为什么静态浇铸时不用塑料熔体，而离心浇铸时却常用塑料熔体

因为塑料熔体的粘度较高，流动性较差，静态浇铸时，流体的流动动力仅是流体的重力，若采用塑料熔体成型，由于塑料熔体流动性差，很容易产生模具充不满的现象，形成废品。而离心浇铸时，有离心力作为其流动的助动力，可即好又快的完成充模过程。因此离心浇铸

时可却常用塑料熔体。

2、用滚铸和滚塑技术成型制品时，模具为什么必须同时在两个相互垂直的轴向上旋转

保证制品结构的均匀性。

3、用粉末流化床浸涂和静电喷涂的金属件为什么必须经过烘烤才能在金属件表面上形成光滑平整的塑料涂层

因为烘烤才能避免由于物料冷却过程的不均匀性造成的涂层的非均匀性。

4、在离心浇铸和滚铸两种成型技术中都要求模具在成型过程中转动．二者的转动方式和转动对物料造型所起的作用有什么不同

离心浇铸主要依赖离心力，转速较大，可成型较大的制品；滚铸则主要靠塑料自重，转速低，设备成本低，可更低廉生产中小制品。

第八章热成型

1.热成型的定义。

答案要点：

热成型是一种以热塑性塑料板材和片材为成型对象的二次成型技术，其法一般是先将板材裁切成一定形状和尺寸的坯件，再将坯件在一定温度下加热到弹塑性状态，然后施加压力使坯件弯曲与延伸，在达到预定的型样后使其冷却定型，经过适当的修整，即成为制品。热成型过程中对坯件施加的压力，在大多数情况下是靠真空和引进压缩空气在坯件两面形成气压差，有时也借助于机械压力或液压力。

2.为什么自由真空成型不能制备大拉伸比的制品

答案要点：

自由真空成型法成型过程中，随着拉伸程度的增大，最大变形区（即片材中心）的厚度不断减小，如图所示，半球最深处的厚度只有片材厚度的30%左右，因此实际生产中不能制备大拉伸比的制品。

3.简述双片热成型过程和特点

答案要点：

首先将两块加热至要求温度的片材夹持在半合模具的模框中，合模使片材边缘粘合，然后将吹针插入两片材间将压缩空气送至两片材间的中空区。与此同时，通过设在两半合模上的气门将片材与模具间的气体抽出，则片材就在内部压缩空气及外部真空压力的作用下与模腔内壁紧密贴合，经冷却、脱模、修壁等步骤即取得制品。

双片热成型常用来成型中空制品，具有成型快、制件壁厚均匀的特点，制件成型效果类似于吹塑和旋转模塑成型，并且该成型方法可方便地实现中空制品两组成部分在颜色、厚度及其他结构性质方面的灵活组合。

4.要制作一直径达2米、高5米、厚15毫米的大型聚乙烯圆筒，可以采用哪些方法

答案要点：

对于这种大尺寸的圆筒，很难采用挤出法生产，可以采用热成型法生产。如可以用机械加压法生产两、三块弧形板，通过热熔连接成一个完整筒体。也可以采用加热后卷绕的办法直接卷绕成型。

5.简述气胀覆盖成型和特点

答案要点：

气胀覆盖成型（billow drap forming）又称为反向拉伸成型（reverse draw forming）,该法是气胀预拉伸成型同覆盖成型结合的一种成型方法。气胀覆盖成型法基本过程是：预热片材向上吹胀，顶部片材为最薄处，此时阳模下移，最先接触泡顶，同时拉伸两侧片材使壁厚趋向均匀。其后过程同阳模覆盖成型一致，也可在覆盖结束后从阳模抽真空辅助成型，以利于片材更紧密地贴合在阳模壁上。这种方法实际上使片材在成型之前经历了气胀和阳模两次相反方向的拉伸作用，因而制品厚度均匀性更好。

6.机器设备在运输前需要用塑料膜包装，如何包装并解释机理。

答案要点：

可以采用热成型中的一种原体成型方法，即用热收缩膜包装设备。热收缩膜包装成型原理是：生产热收缩膜时，用一定的工艺流程在薄膜内形成很大的残余应力，在室温下使之处于凝滞状态；当加热到高弹态时，这些残余应力将导致薄膜剧烈的收缩。设备包装的具体过程是将包装品用热收缩薄膜包起来，再置入热成型箱内加热后，薄膜开始收缩便紧包住包装品。

7.简述旋转式三工位机的工作过程。

答案要点：

旋转式三工位机的工作过程分为三个工位：第一工位是取件和片材夹持，第二工位是片材加热，第三工位为成型，片材在三个工位中传递，周而复始。

8.气压成型时为什么一般要设计缓冲板，应设计在什么位置

答案要点：

气压成型由于压力较高，成型速度快，过高的压力容易导致制件形成发泡及夹层结构；另外，冷的压缩空气也会造成制件表面提前硬化导致制件冷拉伸产生内部缺陷。因此需要在气体入口处设缓冲板，避免冷空气直接吹到热片材上，同时减缓片材局部受压过大的情况。

9.热成型的成型温度范围如何确定

答案要点：

一般用直接观察的办法可大致确定成型温度范围和最低成型温度，以保证在最大拉伸区域内不发白或不出现明显缺陷为准，而最高成型温度则以片材不发生降解和不会在夹持架上出现过分下垂的为宜。这可以通过改变加热距离和时间来调节成型温度。为了获得最短的成型周期，通常成型温度都偏于下限值。

10.什么叫牵伸比如何提高热成型制品的牵伸比

答案要点：

牵伸比为成型最大深度与宽度之比，一般表示为H/L(或D)，H为深度，L为宽度，D 为直径。为了增大牵伸比(深拉)，确保制品断面厚度的均匀性，可采用预拉伸的办法，如前面介绍的采用柱塞辅助以及气胀预拉伸方法都是为此目的。

11.成型速度对热成型制品的性能有何影响厚片材和薄片材的成型速度有何区别

答案要点：

热成型的成型速度一般是指最终成型时片材所受到的牵伸速率，过大的成型速度会导致材料因为流动不足而使产品在偏凹(或凸)的位置出现厚度过薄的现象，甚至被拉穿而成为废品。但过小的速率又会因片材的先行冷却而出现裂纹。薄型片材的牵伸一般都应快于厚型的，因为前者的温度在成型时下降较快，应适当提高成型速度。

12.模具温度对热成型制品质量和生产效率有何影响

答案要点：

模温高时，制品表面光泽度高，轮廓清晰，但成型周期延长。适当的模温还可减小制品的内应力，减少制品拉伸皱痕。

13.热成型加工过程中为什么需考虑材料的软化温度范围和热态力学强度如何从这两方面

选择适宜热成型加工的材料结构

答案要点：

热成型过程中材料的温度下降很快，需要材料在较宽的温度范围都能保持适当的柔韧性，可塑性和弹性，才能保证最终制品边角部分的完整性，因此适合热成型过程的材料软化温度范围应比较宽。热成型加工的聚合物分子量分布应比较宽。

材料还需具有较高的热态力学强度，否则热态下一经牵伸就会厚薄严重不均，这就要求用于热成型的热塑性塑料分子量不宜过低。另外可通过在分子链中引入强极性基团或交联结构限制分子链的相互滑移，提高材料的热成型加工性能。

14.与注塑成型相比，热成型有哪些优势和不足为什么

答案要点：

与注塑成型相比，热成型设备投资低；由于成型温度、压力低，对模具耐热压要求低，所以模具费用低；易成型大制件；易于产品更新。

不足在于原材料损耗大；成型温度低导致制品残余应力大；成型形状受限，通常只有一面被模具定型；制品精度较低；生产人力成本高。

15.采用单面电加热方式对8毫米的ABS板材真空覆盖成型后发现出现以下情况，试分析

可能原因并提出解决方案

（1）表面起泡

（2）制品侧面和底部交界处很脆

（3）制品内侧没有出现阳模表面那样清晰的花纹

答案要点：

由于ABS是热的不良导体，采用单面电加热方式对8毫米这样的ABS厚壁板材加热时，片材内部和外表面间热传递距离太远，因此表面已过热而内部尚未充分受热；表面起泡的另一原因是ABS易吸水受潮，因此加热前应在较低温度下预热。

真空覆盖成型时制品侧面和底部交界处是成型过程中材料受到牵伸变形最大的部分，也是厚度最小的部分，同时又是最后定型的部分，残余应力也最大，因此该部位是制品的结构薄弱点，在外力下易破坏。可采用预拉伸的方式调整制品厚度，克服结构上的薄弱点。

真空成型动力仅~,对于厚壁板材成型动力显得不足，所以制品内侧成型不完整，没有完全反映阳模表面的结构，可采用气压成型或机械加压成型提高成型动力。

压延与压制

1.简要叙述压制成型的原理和方法。

参考答案：也称为压缩模塑或压制。其定义为：将一定量的模压料(粉状、粒状或纤维状等塑料)放入金属对模中，在一定的温度和压力作用下成型并固化得到制品的—种方法。在模压成型过程中需加热和加压，使模压料熔化(或塑化)、流动充满模腔，并使树脂发生固化反应。其原理是把加压、赋形、加热等过程通过受热模具的闭合，实现模塑料的成型。

2.热塑性塑料和热固性塑料的压制成型有何异同点

参考答案：热塑性塑料的模压过程与热固性塑料基本相同，但是由于没有交联反应，所以在流满型腔后，须将模具冷却使其熔融塑料变为具有一定强度的固体才能脱模成为制品。因此，模具需交替加热与冷却，周期长，不经济。只用于模塑较大平面的或流动性差的塑料制品。模压热固性塑料时，置于型腔中的热固性塑料在热的作用下，先由固体变为熔体，在压力下熔体流满型腔而取得型腔所赋予的形状，随着交联反应的进行，树脂的分子量增大、固化程度随之提高，模压料的粘度逐渐增加以至变为固体，最后脱模成为制品。

3.简要叙述压制成型的基本过程包括哪些步骤

参考答案：原料准备（原料配制、预压、预热、计量等）；模压（加热、加压、熔化、成型）；放气（热固性）；固化（+ 冷却定型）。

4.压制成型有哪些优缺点

参考答案：优点：对热塑性塑料：（1）适于投影面积大的制品；（2）能够克服大分子定向给制品带来的如翘曲等问题，特别是在生产大面积平板制品时；（3）适用于流动性特别差的塑料原料的成型；如：特种工程塑料（PEEK，PEEKK）; 高填充的塑料制品；对于热固性塑料：（1）注射等成型工艺会产生大量的浇注系统废料（流道赘物），对于热固性塑料而言，是不可再利用的，（2）注射制品的收缩率一般较大，而压制制品的收缩率一般很小，S压制< S 传递< S注射，（3）压制可以生产“布基”增强的制品，（4）压制成型的设备投入等费用较低。

缺点：（1）塑化作用不强，成型过程中无物料补充，须对原料进行予塑化，计量要求准确、压缩比要小；（2）间歇操作，生产效率低，难以连续化、自动化；（3）生产周期长；（4）成型产品的形状、尺寸等受到一定的限制。

5.模压用原材料包括哪些组分，各自的主要作用如何

参考答案：树脂体系：包括树脂、稀释剂和交联剂、引发剂和固化剂、阻聚剂等；增强材料：骨架，赋予模压料良好的力学性能，防止微裂纹的扩展；填料：降低成本，改善工艺性，改进物理性能，外观及赋予特殊性能；脱模剂：改善脱模性能；增稠剂和着色剂等等。

6.对模压用树脂原料有何要求

参考答案：对增强材料和填料要有良好的浸润性能，树脂要有适当的粘度，良好的流动性；树脂的固化温度低，在固化过程中挥发物要少，工艺性好、并能满足模压制品特定的性能要求等；特殊性能的要求，如耐腐、耐热等；一般具有较快的固化速度；树脂固化后有较高的机械强度，良好的韧性。

7.模压用热固性塑料主要有哪些，各自有何特点

参考答案：不饱和聚酯树脂：俗称聚酯，是由不饱和二元酸或酸酐混以定量的饱和二元酸或酸酐在高温下与饱和二元醇或二元酚经缩聚而制得的线性聚酯树脂。其大分子结构中存在不饱和乙烯基双键，可与活泼的烯类单体交联形成体型结构的热固性树脂。特点：成型工艺特性好，而且价格低廉、可室温固化、固化时无低分子物放出、可在较低的温度和压力下成型。酚醛树脂：以酚类化合物与醛类化合物缩聚而得的树脂。是合成树脂中最早发现并最先工业化的品种。特点：耐热性好、电绝缘性优良、耐腐蚀、原料来源充足、价格低廉等特点。固

化过程中有副产物放出、需高压成型、固化温度较高、机械性能稍差等缺点，但仍有很强的通用性。

环氧树脂：在大分子主链上大多含有醚键的，同时在其两端含有环氧基团的聚合物总称为环氧树脂。是由双酚A或多元醇、多元酚、多元酸、多胺与环氧氯丙烷经缩聚反应而成。环氧树脂在未固化前是线性热塑性树脂。分子链中有很多活性基团，在固化剂的作用下能交联为网状体型结构。

氨基树脂是由含有氨基或酚胺基的单体(如脲、三聚氰胺、苯胺等)与醛类(主要是甲醛)经缩聚反应而生成的线性聚合物，在加入固化剂后才形成体型结构的热固性树脂。氨基树脂的性能特点是表面硬度高，耐刮伤、无色透明。可制成色彩鲜艳的塑料制品。

8.模压用树脂体系中常常包含阻聚剂，其作用是什么，对阻聚剂有何要求

参考答案：为了提高聚酯型模压料的贮存稳定性，常在其组分中加入阻聚剂。阻聚剂在模压料组成中仅占很少的比例，它与一般的所谓的稳定剂不同，它的作用是阻止或减少在混合、熟化和贮存过程中的固化反应，提高模压料贮存期。存固化阶段，固化反应首先被阻聚剂减慢，但它的作用很快被自内基的快速产生所掩盖，随着阻聚剂含量的降低，反应速率加快。阻聚剂应和不饱和聚酯树脂有良好的相容性和化学稳定性，对固化树脂的性能影响很小，溶液着色小，毒性低。常用阻聚剂是对苯二酚、用量一般为％％之间。

9.模压塑料中增强材料的表面处理一般有哪些方法

参考答案：玻璃纤维的表面处理方法一般分为热处理和表面化学处理法。热处理是脱去纤维表面含有的纺织型浸润剂如石蜡乳剂等，处理条件一般为340－350℃/10-15min。纤维系隔热处理脱蜡后，若处理条件得当，一般能提高模压制品的力学性能。

表面化学处理方法则使用到表面处理处理剂，又称偶联剂，是一类在分子中既有能与无机分子起物理或化学作用的基团，又有能与聚合物分干起物理或化学作用的基团的化合物。由于它同时能与无机物和聚合物起作用，故可以在无机材料与高分子材料的界面上搭起“分子桥”，使两者紧密地结合，达到增强的目的。在模压料成型时，偶联剂主要用来改善粉末填料或增强材料与树脂的结合，提高制品的强度和使用寿命，并改善其加工性能与耐水性。

10.模压成型前通常要进行装料量的计算，其目的、原则和计算方法如何

参考答案：目的：保证制品几何尺寸的精确；防止物料不足；防止物料损失过多而造成废品和材料的浪费。原则：准确的装料量应等于该模体制品的体积乘以密度，再附加3％-5％

的挥发物、毛刺等损耗，经过几次试压后，确定出理想的装料量。方法：(1)形状、尺寸简单估算法；(2)密度比较法；(3)注型比较法。

11.模压成型前物料的干燥和预热有何异同

参考答案：如加热的目的是去除水分和其他挥发物，则这种加热的称为干燥。如果目的是使物料便于模压，则称为预热。模压前物料的预热是以提高制品质量和便于模压的进行为目的，在模压前将模压料进行加热。干燥：以驱赶水分和挥发份为目的（热塑性塑料），热塑性模压料成型前的加热主要起干燥作用，其温度应以不使模压料熔成团状或饼状为原则。同时还应在加热过程中是否发生降解和氧化，如有，则应在较低温度或真空下进行。

12.模压成型前为什么通常都要对物料进行预热

参考答案：

热固性模压料在模压前的加热通常都是兼具预热和干燥双重意义的，但主要是预热。其主要优点为：①缩短固化时间和成型周期；②提高固化均匀性和力学性能；③提高流动性、降低收缩率和内应力，提高产品质量；④降低模压压力，节省能源。

13.模压成型前对物料进行预热的方式有哪些

参考答案：主要有四种形式：热传递（热板加热）；对流（烘箱加热）；辐射（红外线加热）；内热源预热（高频电热法）。

14.松散的粉状或纤维状的模压料在成型加工之前通常要进行预压，预压操作的优缺点如何

参考答案：

将松散的粉状或纤维状的模压料预先用冷压法压成重量一定、形状规整的密文体的作业称为预压，所压的物体被称为预压物或压片、锭料、形坯等。其原则为整数个、能紧凑地放入模具。其优点为：1）提高效率：加料快，准确而简单；降低压缩率，简化模具；预压物中空气少，传热快，预热、固化；提高预热温度；2）方便操作：加料简单；避免粉尘飞扬、改善劳动条件；便于运输；便于模压较大或带有精细嵌件的制品，这是利用与制品形状相仿的预压物或空心预压物的结果。其缺点为：增加设备、人力（如果在后面的工序中得不到补偿，成本增加）；松散度特别大的长纤维、需大型、复杂的设备；模压结构复杂或混色斑纹制品，不如用粉料好。

15.模压粉对预压操作有着显著的影响，其影响因素有哪些，如何影响

参考答案：

①水分：水分增加，倾倒性下降，压缩率增大，对模压不利；水分减少，倾倒性增大，压缩率减小，对预压不利；②粒度：粒度均匀，小颗粒及水分减少，倾倒性增大，对预压有利；粒度过分均匀，预压物中空隙过多，强度不高；③倾倒性：倾倒性大，有利于加料；倾倒性小，对预压不利。④压缩性：压缩性小，预压无意义；倾倒性大，预压困难。5润滑剂：适量：易脱模，外观质量好；过多：力学性能下降。

16.模压用模具主要有哪些形式，各自特点如何

参考答案：

17.模压过程中，压力、时间和温度是重要的控制因素，各自对模压过程和制品性能的影响如何

参考答案：

压力：1、增大压力：流动性增加、收缩率降低、密度增大，制品性能提高；2、减小压力：气孔增加、收缩率增大，密度降低，力学性能和外观质量下降；3、压力过大：设备、能量消耗增大，压机、模具寿命缩短。

温度：1、升高温度：流动性增大、固化时间下降，成型周期缩短；2、温度过高：（1）固化温度过高，固化时间迅速缩短，充模困难，甚至充不满模；（2）表面固化过快，水分、挥发份跑不出来，影响力学、电学性能，也极大影响其表观质量；

时间：1、大制品（长时间）；2、预压、排气（使压制时间缩短）；3、压制时间过短（固化不完全）。

18.什么是压延成型，压延成型可以完成哪些作业

参考答案：

压延是将混炼胶在压延设备上制成片材或与骨架材料制成复合片材半成品的工艺过程，即是使胶料受到延展的工艺工程，是通过旋转的两个辊筒的压力实现的。可以完成包括压片、贴合、压型、贴胶和擦胶等作业，也可用于表面整饰（光滑、光泽、粗糙、图案）。

19.生产薄膜和片材的一般方法包括哪些

参考答案：

（1）薄膜：1）平膜法；2）吹膜法；3）流涎法；4）车削法；5）压延

（2）片材：1）压制、层压；2）挤出；3）压延

20.压延成型的优缺点

参考答案：优点：（1）加工量大，1年的加工量可达5000—10000吨；（2）生产速度快：薄膜生产的线速度可达60—100m/min，甚至300m/min；（3）质量好：制品的厚度公差可控制在5%左右，表面平整；（4）连续生产，效率高

缺点：（1）设备庞大，投资大；（2）设备专用性强，产品调整困难；（3）维修困难（设备庞大、辅机众多）；（4）幅宽同样受到限制

21.压延成型机按照辊筒数目和排列方式分，各有哪些种类斜Z字型排列和倒L型排列方式各自的优点如何

参考答案：按照辊筒数目，压延成型机可以分为双辊（主要用于混料、供料、压片等）、三辊、四辊、五辊、六辊等；按照辊筒排列方式，可以分为I型、三角型、倒L型、Z型、斜Z型等。

斜Z字型排列的优点：

1）辊筒相互独立，受力时不互相干扰，传动平稳、操作稳定，制品厚度易控制；

2）物料和辊筒的接触时间短、受热少、不易分解；

3）各筒拆卸方便，易于检修；

4）上料方便，便于观察存料，且便于双面贴胶；

5）厂房高度要求低。

倒L型排列的优点：

1）物料包住辊的面积比较大，产品的表面光洁度较好；

2）杂物不容易掉入；

22.压延过程对辊筒有何要求

参考答案：①辊筒要求有足够的强度、刚度；作业面应耐磨、耐腐蚀、高强度；②材料：冷铸钢；壳：冷硬铸铁，芯：球墨铸铁；铬钼合金；③表面光洁度：很光Ra ：μm ；

④刚性好，限制长径比，1：2—1：3。5 辊筒加热均匀。

23.压延成型的辅机有哪些，各自的作用如何

参考答案：

（1）引离辊

①作用：从压延辊上均匀无折皱地剥离已成型的薄膜

②位置：距最后一辊—15 cm

③结构：中空，内通蒸汽加热

（2）轧花辊

①结构：一个轧花辊、一个胶棍（内腔均通冷水冷却）

②影响因素：压力、转速、冷却速度

（3）冷却装置

①作用：冷却定型

②结构：4—8只冷却辊

（4）橡皮运输带（作用：减小内应力）

（5）收卷装置

①关键因素：张力

过大：在存放中产生应力松弛（导致摊不平、严重收缩）

过小：堆放时易把薄膜压皱

②怎样控制张力

（6）金属检测器、进料料斗、切割装置等

24.影响压延制品质量的操作因素有哪些，各自如何影响

参考答案：

A、辊温和辊速

物料在压延成型时所需要的热量，一部分由加热辊筒供给，另一部分则来自物料与辊筒

聚合物成型加工基础

笔杆设计————成型工艺设计 1.工艺流程 2.成型工艺条件 聚丙烯成型特性： 1.结晶料,吸湿性小,易发生融体破裂,长期与热金属接触易分解. 2.流动性好,但收缩范围及收缩值大,易发生缩孔.凹痕,变形. 3.冷却速度快,浇注系统及冷却系统应缓慢散热,并注意控制成型温度.料温低温高压时容易取向,模具温度低于50度时,塑件不光滑,易产生熔接不良,流痕,90度以上易发生翘曲变形 4.塑料壁厚须均匀,避免缺胶,尖角,以防应力集中. 5.由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。 在注射成型中，需要考虑的注塑工艺条件如下： ●干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。PP料允许含湿量大约在0.05左右。 ●加工温度220~230℃，模具温度40~60℃。在保证制品顺利成型的情况下应尽量采用较小的注塑压力。注塑速率和注塑时间对制品的光学性能影响较小。 ●模具温度：40~80C，建议使用50C。结晶程度主要由模具温度决定。注射压力：可大到1800bar。 ●注射速度：通常，使用高速注塑可以使内部压力减小到最小。如果制品表面出现了缺陷，那么应使用较高温度下的低速注塑。 ●流道和浇口:对于冷流道，典型的流道直径范围是4~7mm。建议使用通体为圆形的注入口和流道。所有类型的浇口都可以使用。典型的浇口直径范围是

1~1.5mm，但也可以使用小到0.7mm的浇口。对于边缘浇口，最小的浇口深度应为壁厚的一半；最小的浇口宽度应至少为壁厚的两倍。PP材料完全可以使用热流道系统。 聚丙烯（PP）塑料的注塑工艺参数 ●行程利用率为35％和65％，模件流长与壁厚之比为50：1到100：1 ●熔料温度220～280℃ ●料筒恒温220℃ ●模具温度20～70℃ ●注射压力：具有很好的流动性能，避免采用过高的注射压力80～140MPa（80 0～1400bar）；一些薄壁包装容器处为可达到180MPa (1800bar) ●保压压力：避免制品产生所必须要很长时间对制品进行保压，（约为回圈时间的30％）；约为注射压力的30％～60％ ●背压 5～20MPa（50～200bar） ●注射速度：对薄壁包装容器需要高的注射速度（带蓄能器）；中等注射速度往往比较适用于其他类的塑料制品 ●螺杆转速：高螺杆转速（线速度为1.3m/s）是允许的，只要满足冷却时间结束前完成塑化过程就可以。 ●计量行程：0.5～4D（最小值~最大值）；4D的计量行程为融料提供足够长的驻留时间是很重要的 ●残料量：2～8mm，取决与计量行程和螺杆转速 ●预烘干：不需要；如果贮存条件不好，在80℃的温度下烘干1h就可以 ●回收率：可达到百分之百回收 ●收缩率：1.2～2.5％；收缩程度高；24h后不会再收缩（成型后收缩） ●浇口系统：点式浇口或多点浇口；加热时热流道，保温式热流道，内浇套；浇

《聚合物成型加工原理》课程教学大纲

高分子材料成型原理课程教学大纲 课程名称：高分子材料成型原理课程编码：02100090英文名称：Molding Theory for Polymer material 学时：56学时学分：3.5学分 开课学期：第七学期 适用专业：高分子材料工程 课程类别：必修 课程性质：专业课 先修课程：高分子物理 教材：《高分子材料成型加工原理》王贵恒主编化学工业出版社 一、课程的性质及任务 聚合物成型加工原理是高分子材料专业的一门专业课程，其主要任务是通过基础课、专业基础课、教育和社会实践等一系列教育环节，使学生了解高分子材料成型加工的基本原理、生产制造方法和工艺过程，为学生毕业后从事聚合物材料加工领域的教学、研究和技术创新等打下扎实的基础。 二、课程内容及学习方法 1、绪论 聚合物的加工方法及加工机械， 2、聚合物加工性质 聚合物材料的加工性能、可挤出性、可模塑性、可纺性,在加工过程中的粘弹性行为以及与加工条件的关系; 3、聚合物的流变性质 了解聚合物流动和变形的特征和基本分类，掌握粘度及其影响因素的关系。特别是成型加工工艺有关的参数 4、聚合物流体在管和槽中的流动 掌握聚合物流体在圆管和狭缝通道中流动的特点， 5、聚合物加工过程中的结构变化 掌握混合和分散的基本原理及混合效果的评定 6、成型物料的配制 掌握混合和分散的基本原理及混合效果的评定

7、挤出成型 普通型、三段式单螺杆挤出机基本原理：固体塞简化假设和固体输送原理；融化段的物理模型和影响因素；熔体输送段最简流动方程的意义 8、注射成型 移动螺杆式注塑机的基本结构和工作原理,掌握成型时熔体进入型腔内部流 动情况，及在此期间制品的内在质量与成型工艺的关系 9、其它成型加工方法 其他成型加工方法, 如：吹塑、旋转模塑、热成型、热固模塑{压缩和传递模塑}发泡塑料加工、冷成型、共混和增强等 三、课程的教学要求 1、绪论 聚合物的加工方法及加工机械，了解本课程的基本任务。 2、聚合物加工性质 聚合物材料的加工性能、可挤出性、可模塑性、可纺性,在加工过程中的粘弹性行为以及与加工条件的关系;聚合物加工过程中聚集态结构和化学结构的变化以及 与加工条件的关系 3、聚合物的流变性质 了解聚合物流动和变形的特征和基本分类，掌握粘度及其影响因素的关系。特别是成型加工工艺有关的参数，如温度、剪切以及与多相体系配制工艺有关的因素等。 4、聚合物流体在管和槽中的流动 掌握聚合物流体在圆管和狭缝通道中流动的特点，了解可测物理量之间的相互关系，并利用这些关系式进行有关的计算。 5、加工过程中的结构变化 着重掌握热塑性塑料加工过程的取向、结晶等结构变化及对制品的影响，从而了解改进制品的质量的方法。 6、成型物料的配制 掌握混合和分散的基本原理及混合效果的评定，了解常用的混合设备。 熟悉常用的几种配料工艺。 7、挤出成型 了解单螺杆挤出机的基本结构。 掌握普通型、三段式单螺杆挤出机基本原理：固体塞简化假设和固体输送原理；融化段的物理模型和影响因素；熔体输送段最简流动方程的意义。 结合上述理论，联系挤出实践，了解工艺和结构参数对挤出流量和质量的影响。 8、注射成型

高分子材料成型加工四种成型加工方法优缺点修订稿

高分子材料成型加工四种成型加工方法优缺点 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】

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（模压成型） 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 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：熔融纺优点：间歇操作，工艺成熟，生产方 便控制， 缺点：生产周期长，生产效率低，较难 实现生产自动化，因而劳动强度较大。且由于压力传递和传热与固化的关系等

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 优点：成型周期短、生产效率高，能一次成型外形复杂、尺 寸精确的制品，成型适应性强、制品种类繁多，而且容易实 缺点：受原材料、注射机、模具和工艺及其条件四个因素 影响，注射过程中常常会不可避免的出现诸多缺陷。且成 优点：生产能力大，可自动化连续生产，产品质量好。 缺点：成型设备庞大，精度要求高，辅助设备多，投资较

聚合物加工工程习题与答案

绪论 1，材料的四个要素是什么？高分子材料的定义是什么？制造高分子材料的关键因素是什么？ 四个要素：材料的制备（加工），材料的结构，材料的性能和材料的使用性能 高分子材料是一定配合的高分子化合物（由主要成分树脂或橡胶和次要成分添加剂组成）在成型设备中，受一定温度和压力的作用融化，然后通过模塑成一定形状，冷却后在常温下能保持既定形状的材料制品。 关键因素是适宜的材料组成，正确的成型方法，合理的成型机械及模具。 2，结合形变温度曲线讨论高聚物的状态变化与成型加工的关系（影响状态变化的因素有哪些？温度是如何影响的？成型加工技术是如何从形变中出发进行选择的？） 影响状态变化的因素：聚合物的分子结构，聚合物的体系组成，聚合物所受的压力以及环境温度。第十页图7 3，高分子化合物的成型加工性能包括哪些性能？具体是什么？ 可挤压性：材料受挤压作用形变时，获取和保持形变的能力 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：材料在一个或两个方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体纤维的能力 第一章 6，聚合物在成型过程中为什么会发生取向？成型时的取向产生的原因及形式有哪几种？取向对高分子材料制品的性能有何影响？ 在成型加工时，受到剪切和拉伸力的影响，高分子化合物的分子链会发生取向。 原因：由于在管道或型腔中沿垂直于流动方向上的各不同部位的流动速度不相同，由于存在速度差，卷曲的分子力受到剪切力的作用，将沿流动方向舒展伸直和取向。 高分子化合物的分子链、链段或微晶等受拉伸力的作用沿受力方向排列。主要包括单轴拉伸取向和双轴拉伸取向。 非晶态高分子取向包括链段的取向和大分子链的取向；结晶性高分子的拉伸取向包括晶区的取向和非晶区的取向 高分子材料经取向后，拉伸强度、弹性模量、冲击强度、透气性增加。 5，何谓聚合物的二次结晶和后结晶？ 二次结晶：是指在一次结晶后，在残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内，继续结晶并逐步完善的过程 后结晶：是指一部分来不及结晶的区域，在成型后继续结晶的过程 第五章 1，材料的混合油哪三种基本运动形式？聚合物成型时熔融物料的混合以哪一种运动形式为主？为什么？ 有分子扩散，涡流扩散，体积扩散

塑料成型加工技术实验报告范文

塑料成型加工技术实验报告范文 篇一：材料加工实验报告(注塑成型CAE分析实验) 一、实验目的 1、掌握注塑成型工艺中各参数如塑件材料、成型压力、温度、注射速度、浇注系统等因素对其成型质量的影响大小。 2、了解塑件各种成型缺陷的形成机理，以及各工艺参数对各种缺陷形成的影响大小。 3、初步了解注塑成型分析软件Moldflow的各项功能及基本操作。 4、初步了解UG软件三维建模功能。 5、初步了解UG软件三维模具设计功能。 二、实验原理 1、Moldflow注塑成型分析软件的功能十分齐全，具有完整的分析模块，可以分析出注塑成型工艺中各个参数如塑件材料、成型压力、温度、注射速度、浇注系统等因素对成型质量的影响，还可以模拟出成型缺陷的形成，以及如何改进等等，还可以预测每次成型后的结果。 2、注射成型充填过程属于非牛顿体、非等温、非稳态的流动与传热过程，满足黏性流体力学和基本方程，但方程过于复杂所以引入了层流假设和未压缩流体假设等。最后通过公式的分析和计算，就可以得出结果。 三、实验器材 硬件：计算机、游标卡尺、注塑机、打印机

软件：UG软件、Moldflow软件 四、实验方法与步聚 1、UG软件模型建立和模具设计（已省去）； 2、启动Moldflow软件； 3、新建一个分析项目； 4、输入分析模型文件； 5、网格划分和网格修改； 6、流道设计； 7、冷却水道布置； 8、成型工艺参数设置； 9、运行分析求解器； 10、制作分析报告 11、用试验模具在注塑机上进行工艺试验（已省去）； 12、分析模拟分析报告（省去与实验结果相比较这一步骤）； 13、得出结论 五、前置处理相关数据 1.网格处理情况 1）进行网格诊断，可以看到网格重叠和最大纵横比等问题；2）网格诊断，并依次修改存在的网格问题； 3）修改完后，再次检查网格情况。 2.材料选择及材料相关参数 在在方案任务视窗里双击第四项材料，弹出如图材料选择窗可直接选常用材料，也可根据制造商、商业名称或全称搜索 3. 工艺参数设置 双击方案任务视窗里的“成型条件设置”，这里直接用默认值。 4. 分析类型设置（1）最佳浇口位置分析 分析结果：

高分子材料成型工艺学期末考试复习

名词解释： 1.降解:聚合物在成型、贮存或使用过程中，因外界因素如物理的（热、力、光、电、超声波、核辐射等），化学的（氧、水、酸、碱、胺等）及生物的（霉菌、昆虫等）等作用下所发生的聚合度减少的过程。 2.比热容单位质量材料升高1度时所需的热量,单位KJ/Kg.K 3.表观密度指料粒在无外压力下包含空隙时的密度 4.解取向:在热的作用下取向的大分子链趋向紊乱无序的自发过程称为解取向。 5.拉伸取向:大分子链、链段等结构单元在拉伸应力作用下沿受力方向的取向。 6.偶联剂:增强塑料中，能提高树脂和增强材料界面结合力的化学物质. 偶联剂分子是一类多官能团物质，它的一端可与无机物表面的化学基团反应，形成牢固的化学键合，另一端则有亲有机物的性质，可与有机物分子反应或物理缠绕，从而把两种性质不同的材料牢固结合起来。 7.抗静电剂:是一类能够降低塑料表面电阻率,增大漏电速率,使静电不能在塑料表面积累的化合物. 8.注射速率:指注射机单位时间内的最大注射量,是螺杆的横截面积与其前进速度的乘积. 9.挤出胀大:亦称出口膨胀，是指塑料熔体被强迫挤出口模时，挤出物尺寸大于口模尺寸，截面形状也发生变化的现象。 10压延效应: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，使其受到挤压或延展作用，成为具有一定厚度和宽度的薄片状制品。 1.熔点Tm 是指结晶性聚合物中大分子链从有序状态转变到无序粘流态所需要的温度。 2结晶度 不完全结晶的高聚物中晶相所占的质量分数或体积分数。 3.取向 高聚物分子和某些纤维状填料，在成型过程中由于受到剪切流动（剪切应力）或受力拉伸时而沿受力方向作平行排列的现象。 4.等规度 聚合物中等规异构体所占比例称为等规指数，又称等规度。 5固化速率:是热固性塑料成型时特有的也是最重要的工艺性能.它衡量热固性塑料成型时化学反应的速度 等规指数：聚合物中等规异构体所占的比例。 比热容：单位质量材料升高1℃时所需要的热量，单位为KJ/Kg?K。 熔体质量流动速率：在一定的温度和载荷下，熔体每10分钟从标准的测定仪所挤出的物料质量，单位g/10min。 热塑性塑料：加热时可以变软以至熔融流动并可塑制成一定形状，冷却后固化定

聚合物成型加工部分题库及答案

一.填空题 2. 热固性塑料的注射过程包括___________、______________和______________三个大阶段。 3. 挤出机的_______________ 和____________是管材挤出的关键部件。 6. 聚合物粘度主要由两方面内部因素来决定，聚合物熔体内的自由体积和大分子长链之间的缠结。 7. _______________ 型压延机在用于生产薄而透明薄膜的压延成型过程中，显示出明显优于__________型压延机的功能。 8. 双辊式压延机通常用于________ 和压片，目前以三辊式和四辊式压延机用得最为普遍。一般 _______ 压延用三辊式压延机较多，而_______压延较多用四辊式压延机进行压延。 9. 化学纤维制造可以概括为四个工序： 。 10.橡胶制品成型前的准备工艺包括： 、 、 、__________等工艺过程，在这些工艺过程中， 和 ________ 是最主要的两个工序。 11.随着高分子化合物相对分子质量的增加，高分子材料的 黏度 增加， 加工流动性 下降， 成型_困难。 ○12．橡胶在开炼机中混炼时，配合剂是靠 堆积胶_夹带混入胶料中的。（机械作用、辊筒） 14．橡胶加工过程中的主要配合剂有 硫化剂、补强填充剂、软化剂、增塑剂、防老剂 等。 15．高分子材料制品生产中，聚合物与其它物料混合进行配料后才能进行成型加工。混合设备是完成混合操作工序必不可少的工具。混合设备品种很多，主要有： 间歇式、连续式、分布式、分散式、高强度、中强度和低强度混合设备_等。 ○19．冷拉伸是指_室温至Tg 附近，热拉伸取向在___Tg-Tf 或Tm_范围内进行。 31. 高聚物的结构包括高分子_链_结构（它包括_高分子链的近程结构_和_高分子链的远程结构_）及高分子的_聚集态_结构，它由_晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构_和织态结构。 32. _热塑_性高分子能在适当的溶剂中溶解，加热时也能熔融，它的几何形态有 线型 和_支链型_；热固_性高分子既不能在溶剂中溶解，受热也不熔化，它的几何形态是_体型_。 33.高聚物在力学性能上表现出来的最大特点是：在一定条件下呈_粘_弹性；具有突出的_高_弹性。 34.高聚物只有在_张应力_作用下才能产生银纹，且其方向总是与银纹面_垂直_。 ○35.高聚物熔体是一种高弹性流体，它在流动时存在三种基本变形即__能量耗散形变、可恢复弹性形变、破裂。 36.在研究聚合物液的流动规律时，为简化计算，有如下四点假设： 液体不可压缩、等温流动、管壁处无滑移、粘度不随时间变化。 50.制备性能良好的高分材料的三个关键因素：适宜的材料组成 、正确的成型加工方法和合理的成型机械及模具。 塑化 注射充模 固化 机头口模 定型装置 倒L 斜Z 原料的塑炼 橡胶 塑料 原料制备 纺丝流体的制备 化学纤维的纺丝成型 化学纤维的后加工 原材料处理 生胶的塑炼 配料 胶料的混炼 生料的塑炼 胶料的混炼

高分子材料成型加工原理试题

一、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__。 2、__熔融指数__是评价聚合物材料的可挤压性的指标。 3、分别写出下列缩写对应的中文：PS: 聚苯乙烯, PMMA: 聚甲基丙烯酸甲酯, PE:聚乙烯, PP:聚丙烯 , PVC 聚氯乙烯, PC 聚碳酸酯 , SBS: 苯乙烯丁二烯苯乙烯共聚物 , PA: 聚酰胺,POM 聚甲醛 4、按照经典的粘弹性理论，线形聚合物的总形变由普弹性变、推迟高弹形变、粘弹性变三部分组成。 5、晶核形成的方法：均相成核、异相成核。 6、单螺杆挤出机的基本结构：传动部分、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模、辅助设备。 7、生胶按物理性状通常分为捆包胶、颗粒胶、粉末胶、乳胶和液体胶。 1.聚合物加工转变包括：（形状转变）、（结构转变）、（性能转变）。 2.写出熔融指数测量仪结构示意图各个结构的名称：（热电偶测温管）、（料筒）、（出料孔）、（保温层）、（加 热器）、（柱塞）、（重锤）。 3.按照塑料塑化方式的不同，挤出工艺可分为（干法）和（湿法）二种；按照加压方式的不同，挤出工艺 又可分为（连续式）和（间歇式）两种。 4.填充剂按用途可分为两大类：（补强填充剂）、（惰性填充剂）。 5.测硫化程度的硫化仪：（转子旋转振荡式硫化仪）。 6.合成纤维纺聚合物的加工方法：（熔融法）和（溶液法）。 2 、聚合物流动过程最常见的弹性行为是：端末效应和不稳定流动。 3、注射过程包括加料、塑化、注射、冷却和脱模五大过程。 5、开放式炼胶机混炼通常胶料顺序：生胶（或塑炼胶）、小料、液体软化剂、补强剂、填充剂、硫黄 6、常用的硫化介质有：饱和蒸汽、过热蒸汽、过热水、热空气以及热水。 7、螺杆结构的主要参数：t、W、h分别指的是螺距、螺槽宽度、螺槽深度。 1、非牛顿流体受到外力作用时，其流动行为有以下特征：（剪应力）和（剪切速率）间通常不呈比例关系，因而剪切粘度对剪切作用有依赖性；非牛顿性是(粘性)和(弹性)行为的综合，流动过程中包含着不可逆形变和可逆形变两种成分。 2、制造泡沫塑料的发泡方法可分为（机械发泡）、（物理发泡）、（化学发泡）三种。 3、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

聚合物加工复习题答案

第一章 聚合物流变学基础 1. 了解“连续介质模型”的内容，清楚分子与质点的区别。 连续介质模型 （1）定义：不考虑微观分子结构，把流体视为由无数多个充满流体所在空间、彼此间无任何间隙的质点所组成，相邻质点宏观物理量的变化是连续的。 （2）质点的概念：I.宏观上无限小——只有位置，没有大小（几何点） 每个质点的物理量只能有唯一确定值（物理点） 避免了分子的不连续性 II.微观上无限大——每个质点均包含许多分子，质点的 物理参数是许多分子运动的平均表现 避免了分子的不均匀性 （3）物理意义：流体是连续的，依附在流体上的物理参数也是连续的，可用连续函数的概念来描述流体的流动和变形。 欧拉法的质点导数 2.掌握内力和应力的概念及二者的联系。 3. 何谓一点处的应力？用什么物理量表征？掌握该物理量在直角坐标系中的数学表示式及各分量的含义。对于给定微元体，能够标出各个应力分量。 4. 掌握应变张量和应变速率张量在直角坐标系中的数学表达式及各分量的含义。对于给定的流场，要求能够写出相应的应变速率、应力张量。 5. 为什么固体的变形可以用应变来描述，而流体的变形则需要用应变速率来描述？

X 3. 何谓一点处的应力？用什么物理量表征？掌握该物理量在直角坐标系中的数学表示式及各分量的含义。对于给定微元体，能够标出各个应力分量。 应力张量的基本加减运算

4.掌握应变张量和应变速率张量在直角坐标系中的数学表达式及各分量的含义。对于给定的流场，要求能够写出相应的应变速率、应力张量。

5. 为什么固体的变形可以用应变来描述，而流体的变形则需要用应变速率来描述？ 6. 连续性方程、运动方程和能量方程分别与物理学中哪三个定律相对应？要求掌握连续性方程在直角坐标系下的数学表示式以及运动方程和能量方程的矢量微分式子。 7. 掌握连续性方程、运动方程和能量方程的物理意义，请写出特殊情况下（稳定流场或不可压缩流体）各个方程的矢量微分式子。 8. 自然界中的流动主要分哪几类？其流动曲线各有何特点？对于每一种流体，各试举出两个例子，其中多数聚合物熔体属于哪一类流体？

四川大学聚合物成型加工基础部分试题

2014年1月四川大学高分子成型加工基础试题 ——造福学弟学妹，记忆写出 1.简述温度对不同分子链结构黏度的影响。 2.举例说明熔体流动粘弹性的表现，主要是加工过程中的现象。 3.加工工程中为什么要使用助剂？ 4.什么是增塑剂？有什么作用？其増塑的原理是什么？ 5.单螺杆挤出机的主要部件是什么，各有什么作用？ 6.挤出机料筒有哪些加热和冷却方式？ 7.简述注塑成型过程。 8.注塑制件有哪些后处理方法，各有什么意义？ 9.生产薄膜和片材的主要方法有哪些？ 10.简述中空成型的粘弹性原理。 主要是看题库，了解加工方法的定义和流程，影响因素即可。

2011年A卷 1.高聚物熔体在流动中为何会出现剪切变稀？ 2.不同降温速度下得到的挤出吹塑聚丙烯薄膜结构和力学性能有何区别？ 3. 聚合物熔体产生离模膨胀的原因是什么？分析影响因素。 4. 简述单螺杆挤出机的螺杆的几个功能段的作用。 5.简述采用单螺杆挤出机挤出成型的挤出稳定性与螺杆均化段长度, 螺槽深度及物料流动性的关系. 6.某厂要生产三种产品：聚乙烯水管、聚乙烯管件、聚乙烯薄膜，现 有三个牌号的聚乙烯树脂可供选择：A树脂熔融指数（MI）为0.4； B树脂熔融指数（MI）为4；C树脂熔融指数（MI）为20，该如何选择？为什么？ 7. 简述注射成型过程中，注射压力对熔体流动及最终制品性能的影 响。 8.简述二次成型的粘弹性原理。 9.试比较挤出成型和注射成型制品的特点。 10. 造成压延产品横向厚度不均的重要因素之一是辊筒的变形和辊 筒表面温度不均匀，应当如何防止？

2011年B卷 1.以图例说明假塑性聚合物流体在不同剪切速率下的流变行为及形 成机理。 2.为什么聚合物的结晶温度范围是Tg-Tm之间？不同降温速度对注 塑制品结构及性能影响如何？ 3.取向与结晶有什么不同？非晶态高聚物取向后有什么变化？取向度对注塑制品的力学性能有何影响? 4．要得到含有约30%（重量比）碳酸钙的聚丙烯制品，简述需要用什么加工设备和工艺方法。 5．简述单螺杆挤出机主要包括哪些部分 6．如何获得单螺杆挤出机最大的固体输送速率? 7．简述气体辅助注射成型的原理和工艺过程。 8．与挤出用单螺杆相比较，注射用螺杆有哪些不同？ 9．简述热固性树脂基复合材料的模压过程。 10．简述二次成型的粘弹性原理。

聚合物成型加工工艺

《聚合物成型加工工艺》试题 一．概念题。（共6 题，每题3分，共18 分） 1、吹胀比： 2、螺杆长径比： 3、塑化： 4、注射成型： 5、挤出胀大： 6、固体床： 二、选择题，将正确的答案填在空格处。（共10 题，每题2分，共20 分） 1、挤出机的螺杆分为（） A加料段、熔融段、均化段 B 加料段、融化段、挤出段C熔融段、均化段、挤出段 D 融化段、熔融段、挤出段 2、为提高物料输送能力，常采取的措施不包括（） A 冷却螺杆，使螺杆的温度略低于料筒 B 提高螺杆的转速 C 在料筒内壁开设纵向沟槽 D 升高料筒的温度 3、注射成型工艺适用于（）。 A．只有热塑性塑料 B．只有热固性塑料 C．主要成型热塑性塑料，某些热固性塑料也可用注射方法成型 D．所有塑料都可以 4、挤出成型工艺过程与注射成型工艺过程最大的区别是（）。 A．挤出成型有牵引装置、冷却装置和切割装置，而注射成型没有 B．挤出成型模具不用预热，注射模具要预热 C．挤出成型适用于热固性塑料，注射成型工艺适用于热塑性塑料 D．挤出成型过程是连续的，注射成型过程是有间隔的 5、下列不属于单螺杆挤出机的基本结构的是（） A传动部分B加料装置C 切割装置D机头和口模

6、螺杆注射机的注射量主要取决于（）。 A、注射油缸的油压大小 B、模具阻力 C、螺杆直径和行程 D、螺杆转速 7、保压补塑阶段的作用是（）。 A．塑件冷却的需要B．注射机的结构决定的 C．减少应力集中D．补充型腔中塑料的收缩需要 8、结构复杂的热固性塑料制件，固化时间应（） A.快些 B.关系不大 C.不能确定 D.不宜过快 9、挤出速率是指（）。 A.挤出机挤出的塑料质量 B.单位时间内挤出机口模挤出的塑料质量或长度 C.牵引装置的速度 D.切割装置的速度 10、口径不大的各种瓶、壶、桶和儿童玩具等选用哪种成型生产方法（） A、冷挤压成型法 B、中空吹塑法 C、注射成型法 D、拉伸成型法 三．、填空题。（共13 空，每空2分，共26 分） 1、挤出机螺杆的结构形式主要是______________和______________两种。 2、______________是连接料筒和模具的过渡部分。 3、螺杆的中心开设有孔道的目的是__________________。 4、熔体在挤出机螺杆的均化段的流动有四种形式，分别为___________、负流、横流、 ___________。 5、聚烯烃树脂的交联方法有_____________、辐射交联。 6、挤出制品截面形状与______________完全一致。 7、在挤出成型过程中，使物料由旋转运动变为直线运动的主要部件是：______________ 。 8、挤出成型模具被称为_________________。 9、喷嘴是连接________________和_______________的过渡部分。 10、中空吹塑的两个基本工艺阶段是：型坯成型和______________。 四．简答题。（共 6 题，每题 6 分，共 36 分） 1、试述机头和口模的作用。 2、塑料的挤出成型有何特点？试写出PVC,PE,PA,PS在塑料挤出机中合适的各段加工温度（加料段、压缩段、均化段、机头及口磨）。 3、简述挤出—吹塑工艺过程及其优缺点。 4、为什么要保压？保压对制品性能有何影响？ 5、与挤出机的螺杆相比，注射机的螺杆在结构上、运动上及功能上有何特点？多用于那些场合？ 6、影响粘度的因素有那些？是如何影响的？

聚合物成型新工艺

1、振动辅助成型原理及特点： 原理：动态注射成型技术 如果在注射成型过程中引入振动，使注射螺杆在振动力的作用下产生轴向脉动，则成型过程料筒及模腔中熔体的压力将发生脉动式的变化，改变外加振动力的振动频率与振幅．熔体压力的脉动频率与振幅也会发生相应的变化，熔体进入模腔进行填充压实的效果也必然会发生相应的变化。通过调控外加振动力的振动频率与振幅．可以使注射成型在比较低的加工温度下进行，或者是可以降低注射压力和锁模力，从而减小成型过程所需的能耗，减小制品中的残余应力，提高制品质量。 分类：在机头上引入机械振动；机头引入超声振动；在挤出全过程引入振动 振动力场对挤出过程作用的机理 挤出过程中的振动力场作用提高了制品在纵向和横向上的力学性能，并且使二者趋于均衡这种自增强和均衡作用是聚合物大分子之间排列和堆砌有序程度提高的结果，也是振动力场对聚合物熔体作用的结果，可以解释为是振动力场作用使聚合物熔体大分子在流动过程中发生平面二维取向作用而产生“拟网结构”的结果。 在振动塑化挤出过程中，由于螺杆的周向旋转和轴向振动，聚合物熔体受到复合应力作用，在螺槽中不仅受到螺槽周向剪切力作用，而且也受到轴向往复振动剪切力作用。由于轴向振动作用具有交变特征，因此，与周向剪切作用的复合作用在空间和时间维度上进行周期性变化，可以把这种复合作用描述成空间矢 向拉伸时也不会解离。在纵向上由于有牵引拉伸作用，取向程度较高，大分子链、片晶较多地沿拉伸方向排列，因而其力学性能较高；其他方向上因拟网结构被固化，也出现部分大分子取向，表现为制品的横向力学性能的提高和纵横向性能趋于均衡；而在薄膜挤出吹塑时，制品厚度小，由于轴向振动分量作用减弱了纵向流动剪切和拉伸的诱导取向作用，动态挤出时的薄膜制品的纵向拉伸强度较稳态挤出时有所下降。总说： 在高分子材料成型加工过程中引入振动，会对高分子材料成型过程产生一系列影响。振动力场能量的引入并不是能量的简单叠加，而是利用高分子材料成型过程在振动力场作用下表现出来的非线性特性，降低成型过程能耗，提高产品质量，是一种新型的低能耗成型方法。 特点：振动挤出对塑料制品性能的影响 在动态塑化挤出成型过程中，振动力场被引入塑化和成型的全过程，不仅对物料的输送、熔融、塑化和熔体输运过程产生了影响，而且改变了聚合物熔体在制品成型过程中的流动状态，并对制品的微观结构形成历程和形态产生了重要的影响。振动塑化过程的脉动剪切作用可以提高聚合物熔体中微观有序结构的程度与分布，如大分子的取向，这种局部有序性在制品成型的过程中并不会完全松弛，在熔体冷却过程中对结晶聚合物的晶体的形成或分子的取向结构产生一定的影响，得到在微观水平上具有更有序的长程结构的聚合物制品。因此，在不添加任何塑料助剂的情况下，振动塑化挤出加工可提高制品的力学性能。 另一方面，振动塑化过程具有强烈的脉动剪切和拉伸效果，与稳态加工过程中的单向剪切作用相比，这种作用对于改善复杂流体中的多相体系之间的混合与分散具有明显的效果，能有效的促进多相体系中的均质、均温进程，提高多相体系微观结构的均化程度因此，通过振动塑化挤出加工制备的高分子材料具有优化的分散结构和力学性能，这种制备与成型技术对于制备高分子材料及其制品具有明显的优势。 上述结果表明，引入振动力场后，在产量相同的条件下，输送塑化的能耗需求降低，螺杆的长径比可以相应减少，而且在一定的振动参数范围内，不但能够保证甚至还能提升制品综合性能。 众多的实验研究和生产实践表明：将振动力场引入聚合物成型加工的全过程可以降低聚合物熔体黏度、降低出口压力、减少挤出胀大、提高熔融速率、增加分子取向、降低功耗、提高制品力学性能等。 在聚合物的加工全过程中引入的振动力场，对聚合物的加工过程产生了深刻影响，表现出许多传统成型加工过程中没有的新现象，如加工温度明显降低、熔体粘度减小、挤出胀大减小、制品产量和性能提高，以及振动力场的引入能有效促进填充、改性或共混聚合物体系中各组份间的分散、混合和混炼等。 在塑料挤出加工中引入振动场，侧重于通过改变挤出加工中的过程参数(压力、温度、功率)来改善挤出特性，使之更有利于塑料的挤出成型加工；同时，振动场的作用也使挤出成型制品质量得以提高。而在塑

聚合物成型加工——复习提纲

一、流变学基础 1. 聚合物成型加工，是聚合物原料及其助剂，通过塑料加工机械和模具，在热和外力等因素的作用下，获得满足形状和性能要求的制品的过程。 2. 聚合物成型加工的核心要素:材料（配方）、（加工）设备、（加工）工艺 3. 流动性-剪切粘度，可延性-内聚力、拉伸粘度 4. 流变学是研究材料流动及变形规律的一门科学。 5. D=λ/t，λ松弛时间（relaxation time)(材料性质)，t形变过程的时间(变形的环境条件），打破了固体和流体响应的界限,提供了衡量粘弹性的定量尺子 6. 粘弹性是聚合物流变行为的基本特征 7. 拉伸流动:纵向速度梯度；剪切流动：横向速度梯度。剪切流动与液体的粘性联系在一起，而拉伸流动与液体的弹性联系在一起。 8. 拖曳流动：流体边界相对运动；压力流动：流体边界无相对运动 9. 流体抵抗流动变形的能力称为粘度，反映流体内摩擦阻力的大小。 10. 绝对速率理论: 把粘滞流动看成是受高能量过渡状态控制的一种速率过程。液体分子从开始的平衡位置过渡到另一平衡状态。越过能垒进行传输，该能垒受到作用应力的影响发生偏移。说明：在外应力很小时，粘度与应力无关，应力较大时，粘度随应力提高而下降。 11. 自由体积理论：自由体积，由于提高了容许分子运动的空隙，其值越大粘度越小；给定温度下分子的体积，温度越高，其值越大。所以温度升高，自由体积增大，粘度降低； 12. 过剩熵理论: 温度下降，液体的熵降低，使形变增加困难 13. 触变性(thixotropic)：一定T、γ~,随时间增加，η下降；震凝性(rheopectic)液体：一定T、γ~,随时间增加，η上升 14. 流体粘度随剪切速率变化的内在原因：体系内微观结构的变化 15. 聚合物普适流动曲线:在取向度相同的条件下，不同体系具有相同的约化粘度 16. 剪切变稀：缠结理论和取向理论 17. 粘流活化能：是分子链流动时用于克服分子间作用力以便更换位置所需要的能量 18. 聚苯乙烯熔体的粘度，对温度和剪切速率都敏感。 19. 塑料中，用于注射成型的树脂分子量应小些，用于挤出成型的树脂分子量可大些，用于吹塑成型的树脂分子量可适中。 20. 橡胶工业中常用门尼粘度表征材料的流动性，塑料工业中常用熔融指数或流动长度表征塑料的流动性。 21. 分子量分布宽，非牛顿性显著，η对剪切较敏感；分布窄，更多牛顿性特征，η对温度较敏感。 22. 低剪切速率下，粘度主要取决于高分子量组分；高剪切速率下，粘度主要取决于低分子量组分

②注塑 -高分子,聚合物成型加工实验报告

聚 合 物 加 工 实 验 报 告 实验二三元乙丙橡胶/聚丙烯共混改性及其注塑成型姓名：张涵学号：1514171034 班级：2班 年级：2015级专业：高分子材料与工程 实验时间：2018年5月3日

目录 一、实验目的 (3) 二、实验原理 (3) (一)注射过程原理 (3) (二)注射系统 (7) (三)锁模系统 (9) (四)模塑 (10) (五)注射机的主要技术参数 (11) (六)注射过程 (11) （1）充模阶段 (13) （2）压实阶段 (13) （3）倒流阶段 (14) （4）冻结后的冷却阶段 (14) (七)注射模塑工艺条件的分析讨论 (14) （1）塑料的特性 (15) （2）塑料的来源和牌号 (15) （3）注射机的类型 (16) （4）制品壁厚及形状 (16) 三、主要设备及原料 (20) 四、注意事项 (21) 五、实验步骤、现象及分析 (22) (一)实验前准备工作 (22) (二)实验过程 (22) 六、实验结果及分析 (24) 七、数据处理 (25) 八、思考题 (26) 2

一、实验目的 1.聚烯烃改性的基本原理和方法； 2.认识EPDM对聚丙烯的增韧改性； 3.了解柱塞式和移动螺杆式注射机的结构特点及操作程序；掌握热塑性塑 料注射成型的实验技能； 4.了解注射成型工艺条件与注射制品质量的关系。 二、实验原理 在聚丙烯、乙丙橡胶混合造粒过程中，主要采用螺杆挤出机作为主要的混炼设备，以螺杆注塑机作为加工成型的主要设备。单螺杆挤出机的作用及其原理，在前一实验中已经详细讨论，以下主要讨论螺杆注塑机的基本工作原理和影响因素。 (一)注射过程原理 注射模塑(又称注射成型或注塑)是高分子材料成型加工中一种重要的方法，应用分广泛，几乎所有的热塑性塑料及多种热固件塑料都可用此法成型。热塑性塑料的注射成型又称注塑，是将粒状或粉状塑料加入到注射机的料筒。经加热熔化后呈流动状态，然后在注射机的柱塞或移动螺杆快速而又连续的压力下。从料筒前端的喷嘴中以很高的压力和很快的速度注入到闭合的模具内。充满模腔的熔体在受压的情况下，经冷却固化后，开模得到与模具型腔相应的制品。用注射模塑可成型各种形状、精度、尺寸，满足各种要求的模制品。注射模塑己成功地用来成型某些热固性塑料。 注射模塑制品约占塑料制品总量的20％一30％，随着工程塑料的发展，工程塑料的80％是经注射模塑成制品。尤其是塑料作为工程结构材料的出现，注射模塑制品的用途已从民用扩大到国民经济各个领域中，并将逐步代替传统的金属相非金屑材料制品，这些制品主要是各种工业配件，仪器仪表的零件、结构件和壳体等。在发展尖端科学技术中，也是不可缺少的。在我国实现四个现代化建设中将起着重要的作用。由于注射模塑具有成型周期短，能一次成型外形复杂、3

聚合物成型加工部分题库及答案

1 一.填空题 2. 热固性塑料的注射过程包括___________、______________和______________三个大阶段。 3. 挤出机的_______________ 和____________是管材挤出的关键部件。 6. 聚合物粘度主要由两方面内部因素来决定，聚合物熔体内的自由体积和大分子长链之间的缠结。 7. _______________ 型压延机在用于生产薄而透明薄膜的压延成型过程中，显示出明显优于__________型压延机的功能。 8. 双辊式压延机通常用于________ 和压片，目前以三辊式和四辊式压延机用得最为普遍。一般 _______ 压延用三辊式压延机较多，而_______压延较多用四辊式压延机进行压延。 9. 化学纤维制造可以概括为四个工序： 。 10.橡胶制品成型前的准备工艺包括： 、 、 、__________等工艺过程，在这些工艺过程中， 和 ________ 是最主要的两个工序。 11.随着高分子化合物相对分子质量的增加，高分子材料的 黏度 增加， 加工流动性 下降， 成型_困难。 ○12．橡胶在开炼机中混炼时，配合剂是靠 堆积胶_夹带混入胶料中的。（机械作用、辊筒） 14．橡胶加工过程中的主要配合剂有 硫化剂、补强填充剂、软化剂、增塑剂、防老剂 等。 15．高分子材料制品生产中，聚合物与其它物料混合进行配料后才能进行成型加工。混合设备是完成混合操作工序必不可少的工具。混合设备品种很多，主要有： 间歇式、连续式、分布式、分散式、高强度、中强度和低强度混合设备_等。 ○19．冷拉伸是指_室温至Tg 附近，热拉伸取向在___Tg-Tf 或Tm_范围内进行。 31. 高聚物的结构包括高分子_链_结构（它包括_高分子链的近程结构_和_高分子链的远程结构_）及高分子的_聚集态_结构，它由_晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构_和织态结构。 32. _热塑_性高分子能在适当的溶剂中溶解，加热时也能熔融，它的几何形态有 线型 和_支链型_；热固_性高分子既不能在溶剂中溶解，受热也不熔化，它的几何形态是_体型_。 33.高聚物在力学性能上表现出来的最大特点是：在一定条件下呈_粘_弹性；具有突出的_高_弹性。 34.高聚物只有在_张应力_作用下才能产生银纹，且其方向总是与银纹面_垂直_。 ○35.高聚物熔体是一种高弹性流体，它在流动时存在三种基本变形即__能量耗散形变、可恢复弹性形变、破裂。 36.在研究聚合物液的流动规律时，为简化计算，有如下四点假设： 液体不可压缩、等温流动、管壁处无滑移、粘度不随时间变化。 50.制备性能良好的高分材料的三个关键因素：适宜的材料组成 、正确的成型加工方法和合理的成型机械及模具。 塑化 注射充模 固化 机头口模 定型装置 倒L 斜Z 原料的塑炼 橡胶 塑料 原料制备 纺丝流体的制备 化学纤维的纺丝成型 化学纤维的后加工 原材料处理 生胶的塑炼 配料 胶料的混炼 生料的塑炼 胶料的混炼

聚合物成型加工基础要点

第一章概论 成型加工性能指的是：可挤压性、可模塑性、可延展性、可纺性 热机械特性与成型加工关系：（温度）熔融纺丝>注射成型>薄膜成型>挤出成型>压延成型>中空吹塑成型>真空和压力成型>薄膜和纤维热拉伸>薄膜和纤维冷拉伸 模压烧结成型主要用于聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯的成型 硫化过程随着定伸强度的加大分为：焦烧期、欠硫期、正硫、过硫 第二章结构和性能 纺丝熔体（温度高）和纺丝溶液（温度低） 结晶型态：单晶，稀溶液缓慢降温球晶，浓溶液或熔体冷却纤维状晶体，挤出吹塑拉伸柱晶，熔体应力下冷却伸直链晶体，极高压力慢结晶 结晶过程：晶核生成，晶体生长 结晶能力由结构特征决定：分子链对称性；分子链立构规整性；柔顺性，支化程度 结晶性聚合物结晶温度在Tg-Tm之间：当T>Tm时，分子热运动的自由能显著大于内聚能，聚合物难于形成有序的结构不能结晶；当T