聚合物成型加工——復(fù)習(xí)提綱_第1頁(yè)
聚合物成型加工——復(fù)習(xí)提綱_第2頁(yè)
聚合物成型加工——復(fù)習(xí)提綱_第3頁(yè)
聚合物成型加工——復(fù)習(xí)提綱_第4頁(yè)
聚合物成型加工——復(fù)習(xí)提綱_第5頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、一、流變學(xué)基礎(chǔ)1. 聚合物成型加工,是聚合物原料及其助劑,通過塑料加工機(jī)械和模具,在熱和外力等因素的作用下,獲得滿足形狀和性能要求的制品的過程。2. 聚合物成型加工的核心要素:材料(配方)、(加工)設(shè)備、(加工)工藝3. 流動(dòng)性-剪切粘度,可延性-內(nèi)聚力、拉伸粘度4. 流變學(xué)是研究材料流動(dòng)及變形規(guī)律的一門科學(xué)。5. D=l/t,l松弛時(shí)間(relaxation time)(材料性質(zhì)),t形變過程的時(shí)間(變形的環(huán)境條件),打破了固體和流體響應(yīng)的界限,提供了衡量粘彈性的定量尺子6. 粘彈性是聚合物流變行為的基本特征7. 拉伸流動(dòng):縱向速度梯度;剪切流動(dòng):橫向速度梯度。剪切流動(dòng)與液體的粘性聯(lián)系在一起

2、,而拉伸流動(dòng)與液體的彈性聯(lián)系在一起。8. 拖曳流動(dòng):流體邊界相對(duì)運(yùn)動(dòng);壓力流動(dòng):流體邊界無相對(duì)運(yùn)動(dòng)9. 流體抵抗流動(dòng)變形的能力稱為粘度,反映流體內(nèi)摩擦阻力的大小。10. 絕對(duì)速率理論: 把粘滯流動(dòng)看成是受高能量過渡狀態(tài)控制的一種速率過程。液體分子從開始的平衡位置過渡到另一平衡狀態(tài)。越過能壘進(jìn)行傳輸,該能壘受到作用應(yīng)力的影響發(fā)生偏移。說明:在外應(yīng)力很小時(shí),粘度與應(yīng)力無關(guān),應(yīng)力較大時(shí),粘度隨應(yīng)力提高而下降。11. 自由體積理論:自由體積,由于提高了容許分子運(yùn)動(dòng)的空隙, 其值越大粘度越小;給定溫度下分子的體積,溫度越高,其值越大。所以溫度升高,自由體積增大,粘度降低;12. 過剩熵理論: 溫度下降,

3、液體的熵降低,使形變?cè)黾永щy13. 觸變性(thixotropic):一定T、,隨時(shí)間增加,下降;震凝性(rheopectic)液體:一定T、,隨時(shí)間增加,上升14. 流體粘度隨剪切速率變化的內(nèi)在原因:體系內(nèi)微觀結(jié)構(gòu)的變化15. 聚合物普適流動(dòng)曲線:在取向度相同的條件下,不同體系具有相同的約化粘度16. 剪切變?。豪p結(jié)理論和取向理論17. 粘流活化能:是分子鏈流動(dòng)時(shí)用于克服分子間作用力以便更換位置所需要的能量18. 聚苯乙烯熔體的粘度,對(duì)溫度和剪切速率都敏感。19. 塑料中,用于注射成型的樹脂分子量應(yīng)小些,用于擠出成型的樹脂分子量可大些,用于吹塑成型的樹脂分子量可適中。20. 橡膠工業(yè)中常用門

4、尼粘度表征材料的流動(dòng)性,塑料工業(yè)中常用熔融指數(shù)或流動(dòng)長(zhǎng)度表征塑料的流動(dòng)性。21. 分子量分布寬,非牛頓性顯著, 對(duì)剪切較敏感;分布窄,更多牛頓性特征, 對(duì)溫度較敏感。22. 低剪切速率下,粘度主要取決于高分子量組分;高剪切速率下,粘度主要取決于低分子量組分23. 若支鏈雖長(zhǎng),但其長(zhǎng)度還不足以使支鏈本身發(fā)生纏結(jié),這時(shí)體系自由體積體積增大。與分子量相當(dāng)?shù)木€形聚合物比,支化聚合物的粘度要低些24. 若支鏈相當(dāng)長(zhǎng),支鏈本身發(fā)生纏結(jié),則使粘度大幅度增大。支化聚合物的非牛頓性較強(qiáng)。長(zhǎng)支鏈?zhǔn)谷垠w強(qiáng)度增加,有利于吹膜、發(fā)泡。25. 樹枝狀大分子的粘度在分子量超過一定數(shù)值后,反而隨分子量提高而下降。26. 觸變

5、劑的作用:防止樹脂在施工的斜面或垂直面上流淌,避免樹脂含量在上下層不均勻現(xiàn)象,從而保證制品的質(zhì)量。27. 填充體系的流變行為: 一般,隨填加量增大,體系粘度增大,彈性減弱,且常出現(xiàn)屈服現(xiàn)象。非牛頓型流動(dòng)性(剪切變?。└鼮轱@著。28. 加入偶聯(lián)劑有助于降低填充體系的粘度29. 柱塞流:混合不均受剪切力小,制品性能差。難以上色。PVC,PP是典型柱塞流動(dòng)(n值?。?0. 因管道截面變小(錐形和楔子形) ,受到抑制性拉伸作用的稱為收斂流動(dòng)。31. 拉伸硬化:LDPE,PS;拉伸變?。篐DPE,PP線形高分子32. 拉伸變稀材料的紡絲和吹膜穩(wěn)定性差。聚合物中引入長(zhǎng)支鏈,有利于獲得拉伸硬化的材料。33.

6、 第一法向應(yīng)力差和剪切應(yīng)力成正比。且為正值。34. 法向應(yīng)力差的原因:剪切應(yīng)力導(dǎo)致分子構(gòu)象變化,平行流場(chǎng)方向尺寸增大,垂直流場(chǎng)方向尺寸減小。分子儲(chǔ)存了彈性能。沿著與剪切力垂直的方向上分子有發(fā)生膨脹的趨勢(shì),對(duì)平行板產(chǎn)生向往的推力。35. 入口壓力降:彈性部分相當(dāng)大(95),入口區(qū)流線收斂發(fā)生彈性形變所導(dǎo)致的壓力降, 轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥阅軆?chǔ)存在熔體中。36. L/D很大(>24)時(shí),可不作入口效應(yīng)修正37. 出口脹大效應(yīng)的原因:a)入口效應(yīng)(儲(chǔ)存的拉伸彈性應(yīng)變)b)剪切流動(dòng)區(qū)(剪切彈性應(yīng)變)38. Barus效應(yīng)(出口脹大)的本質(zhì)是分子鏈在擠出過程中彈性應(yīng)變未完全松弛,在出口處松弛所引起的。39.

7、影響膨脹比的因素:可恢復(fù)的彈性形變量的大小,該值越大,膨脹比越大;松弛時(shí)間和管內(nèi)停留時(shí)間的比(De), De越大膨脹比越大40. 低剪切彈性模量的聚合物(柔性,分子量相互作用弱)流動(dòng)中可逆剪切應(yīng)變大,膨脹比也大;大分子量和分布加寬會(huì)增加膨脹比;膨脹比隨剪切速率先增加,后減小,再破裂;溫度增加,膨脹比也增加。長(zhǎng)徑比L/D減小,膨脹比增加;入口端收斂角,B,減少液體中可逆應(yīng)變成分,而入口角=收斂角時(shí),膨脹比最小。41. 出口脹大的影響:導(dǎo)致制品變形、扭曲、降低尺寸穩(wěn)定性;引入內(nèi)應(yīng)力,影響力學(xué)性能42. 出口脹大效應(yīng)的消除措施:增大長(zhǎng)徑比;提高T;對(duì)擠出物適當(dāng)速度牽引和拉伸,減少?gòu)椥詰?yīng)變。43. L

8、DPE熔體破裂的原因(入口破裂):次級(jí)流動(dòng),法向應(yīng)力差導(dǎo)致的44. 線性高分子鏈熔體破裂的原因:(管壁滑-粘轉(zhuǎn)變,然后破裂,此過程伴隨分子鏈的取向和解取向)45. 產(chǎn)生熔體破裂時(shí)的應(yīng)力和剪切速率稱為臨界剪切應(yīng)力和臨界剪切速率46. 熔體破裂的消除措施:降低Mw,加寬分布,使臨界剪切速率提高T,但要防止分解交聯(lián)降低擠出速度增大口型間隙,延長(zhǎng)唇部尺寸加入填料或軟化增塑劑,共混方法。擠出后適當(dāng)牽伸。二、流變學(xué)測(cè)定1. 毛細(xì)管流變儀的優(yōu)點(diǎn): 操作簡(jiǎn)單、測(cè)量準(zhǔn)確,測(cè)量范圍廣(剪切速率 101105 S-1);和某些實(shí)際成型加工中物料流動(dòng)相仿,因而具有實(shí)用價(jià)值??煞奖愕丶拥郊庸どa(chǎn)線中,進(jìn)行在線測(cè)量;除可

9、測(cè)定黏性外,還能從擠出脹大等數(shù)據(jù)中測(cè)定彈性2. 毛細(xì)管流變儀三個(gè)校正:剪切應(yīng)力校正(入口壓力降),剪切速率校正(非牛頓性),管壁滑移校正。3. 毛細(xì)管流變儀測(cè)量誤差的來源:儀器本身參數(shù)的誤差管壁滑移粘性發(fā)熱引起的誤差,限制了高剪切速率時(shí)測(cè)粘度的可靠性自重和壓力的影響,毛細(xì)管流變儀不能測(cè)定很低剪切速率下 或很低粘度的流體。4. 毛細(xì)管流變儀的缺點(diǎn):切應(yīng)力和切變速率隨毛細(xì)管半徑而變化不能進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)定,不能測(cè)定時(shí)間依賴性流體的粘度5. 毛細(xì)管流變儀的適用范圍: 剪切速率范圍20105 S-1粘度范圍10 106 Pa×S6. 各種旋轉(zhuǎn)流變儀的適用性:轉(zhuǎn)筒流變儀-低粘度流體;錐板流變儀液、熔

10、體;平行板流變儀很高的漿狀體,用于動(dòng)態(tài)松馳特性的研究7. 同軸圓筒粘度計(jì)的特點(diǎn): 1屬于有嚴(yán)密解析的儀器,當(dāng)內(nèi)外筒間隙很小時(shí),間隙中流體各點(diǎn)的剪切速率接近相等 2常用、價(jià)廉、易于操作,廣泛用于各種低粘度液體、高聚物溶液、膠乳等粘度的常規(guī)測(cè)試 3很少用于高剪切速率下的粘度測(cè)定。8. 錐板粘度計(jì)的特點(diǎn):1.處處剪切速率相同,上述計(jì)算方法適用于任何流體。測(cè)試和數(shù)據(jù)處理不需作任何校正。 2. a通常為1°,對(duì)于有大粒填料的分散體,通常使用a為4°的測(cè)量頭。9. 錐板粘度計(jì)的優(yōu)點(diǎn):1清潔容易,樣品用量少(不大于4ml)。而同軸圓筒型需要550ml。 2可測(cè)量熱固性樹脂固化過程中的粘度

11、變化。 3可測(cè)量法向應(yīng)力差4 可測(cè)量動(dòng)態(tài)粘彈性10. 錐板粘度計(jì)的局限性: 1.通常用于低剪切速率的范圍。當(dāng)剪切速率大于100s-1時(shí),錐板邊緣產(chǎn)生二次流 2.不適于測(cè)量含有較大顆粒和高固體含量的試樣。含研磨顆粒的測(cè)試樣品會(huì)引起磨損。11. 平行板流變儀的特點(diǎn):0.3 mm<h<3 mm,適用于測(cè)試高粘樣品和含較大填充顆粒的樣品;剪切速率從中心到板邊緣不同。對(duì)非牛頓流體,剪切應(yīng)力必須校正。12. 在臨界應(yīng)變c以下,材料微觀結(jié)構(gòu)沒有破壞,為線性粘彈性區(qū)。13. 動(dòng)態(tài)粘彈性的重要性在于:動(dòng)態(tài)測(cè)量時(shí),可以同時(shí)獲得材料粘性行為和彈性行為的信息;容易實(shí)現(xiàn)在很寬頻率范圍內(nèi)的測(cè)量,按時(shí)溫等效原理

12、,即容易了解在很寬溫度范圍內(nèi)材料的性質(zhì);動(dòng)態(tài)粘彈性與材料的穩(wěn)態(tài)粘彈性之間有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,通過測(cè)量,可以溝通材料兩類性質(zhì)間的關(guān)系。14. 絕對(duì)流變儀:儀器的幾何結(jié)構(gòu)及試驗(yàn)程序都有很嚴(yán)格的要求絕對(duì)流變儀的優(yōu)點(diǎn)是客觀地表征樣品,試驗(yàn)結(jié)果與試驗(yàn)儀器及生產(chǎn)廠家無關(guān)。混煉機(jī)型轉(zhuǎn)矩流變儀是相對(duì)流變儀三、配方設(shè)計(jì)與混合1. 制品設(shè)計(jì)一般原則:高性能、易加工、低成本(實(shí)用、高效、經(jīng)濟(jì))2. 制品設(shè)計(jì)程序:性能要求、初選材料、配方試驗(yàn)及優(yōu)化、材料規(guī)范化3. 助劑的使用原則:與聚合物基體協(xié)調(diào)配伍,相容、易分散、穩(wěn)定;用量應(yīng)適當(dāng);協(xié)同效應(yīng)與對(duì)抗作用;工藝條件的適應(yīng)性;環(huán)保性。4. 增塑劑:A加入能使Tg、Tf 、熔

13、融粘度降低,使成型加工容易進(jìn)行。 B在使用溫度范圍內(nèi)使制品具有柔韌性。兼具以上二項(xiàng)作用的物質(zhì)稱為增塑劑。5. 相容性好壞的評(píng)價(jià)方法:觀察表面有無滲出物;溶解度參數(shù);介電常數(shù)6. 增塑劑的選用條件:(1)相容性好,增塑效率高。(2)耐久性好(揮發(fā)性低,遷移性?。?,高分子量。(3)耐光、熱、不燃無毒、價(jià)格低廉。7. 熱穩(wěn)定性作用機(jī)理(1)吸收中和HCl,抑制自動(dòng)催化作用;(2)置換PVC中不穩(wěn)定的烯丙基Cl和叔碳位的Cl,抑制脫HCl;(3)捕捉自由基,阻止氧化反應(yīng)。8. 常用熱穩(wěn)定劑:鹽基性鉛鹽金屬皂類有機(jī)錫亞磷酸酯鋇鎘復(fù)合穩(wěn)定劑等9. 抗氧劑:受阻酚類、芳香胺類、亞磷酸酯類10. 光穩(wěn)定劑:主

14、要用于聚烯烴,尤其是PP。主要有紫外線吸收劑、光屏蔽劑、淬滅劑、自由基捕獲劑11. 成核劑作用:提高成核速率,細(xì)化結(jié)晶,提高結(jié)晶速率12. 成核劑分類:(1) 無機(jī)類:滑石,SiO2,高嶺土,BN (2) 有機(jī)化合物:一元或多元羧酸鹽,顏料。 (3) 聚合物:高熔點(diǎn)(液晶類)13. 成核劑對(duì)聚合物性能影響(1)結(jié)晶速率加快,縮短成型周期。(2) 改進(jìn)光學(xué)透明度,提高沖擊強(qiáng)度(韌性)(3)提高結(jié)晶度,硬度,彈性模量,拉伸強(qiáng)度。14. 抗靜電劑機(jī)理:一是在材料表面形成導(dǎo)電層,從而降低表面電阻率,使已經(jīng)產(chǎn)生的靜電荷迅速泄露;二是賦予材料表面有一定的潤(rùn)滑性,降低摩擦系數(shù),從而抑制和減少靜電荷的產(chǎn)生。1

15、5. 抗靜電劑的基本類別:表面活性劑,導(dǎo)電炭黑,吸濕性物質(zhì)16. 阻燃劑:含鹵素的有機(jī)化合物,紅磷、三氧化二銻、硼化物、氫氧化鎂、氫氧化鋁等17. 阻燃機(jī)理:稀釋可燃物,隔絕氧氣,冷卻塑料,消除自由基18. 氧指數(shù)OI試樣在氧氮混合氣流中,維持平穩(wěn)燃燒(即進(jìn)行有焰燃燒)所需的最低氧氣濃度。19. 潤(rùn)滑劑分類:(1)內(nèi)潤(rùn)滑劑,減少聚合物內(nèi)摩擦,與聚合物有一定的相容性。(2)外潤(rùn)滑劑,保留在塑料熔體的表層,降低塑料與加工設(shè)備的摩擦,與聚合物有很低的相容性。20. 潤(rùn)滑劑作用:改進(jìn)塑料熔體的流動(dòng)性能,減少或避免對(duì)設(shè)備的摩擦和粘附,以及改進(jìn)制品表面光亮度等。21. 潤(rùn)滑劑常用:脂肪酸及其皂類、脂肪酸酯

16、類、脂肪醇類、酰胺類、石蠟、低分子量PE、合成蠟、丙烯酸酯類、某些有機(jī)硅化合物。22. 偶聯(lián)劑作用:用于促進(jìn)無機(jī)填料在聚合物中的分散,提高界面粘結(jié)強(qiáng)度23. 偶聯(lián)劑常用:硅烷偶聯(lián)劑;鈦酸酯偶聯(lián)劑24. 偶聯(lián)效果評(píng)價(jià):測(cè)粘下降;掃描電鏡看界面;力學(xué)性能測(cè)試。25. 化學(xué)發(fā)泡劑:偶氮二甲酰胺,對(duì)甲苯磺酰氨基脲26. 填料目的:降低成本,改善加工性能及物理力學(xué)性能大幅度提高材料剛度提高材料的耐熱性能27. 填料形狀的影響:1.纖維狀填料的增強(qiáng)效果好。長(zhǎng)徑比越大,增強(qiáng)效果越好;2. 球形填料的增韌效果好。3. 填料粒度尺寸越小,對(duì)填充材料的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度提高越大。28. 配方設(shè)計(jì)的關(guān)鍵:選材、搭配

17、、用量、混合四大要素29. 需要干燥的樹脂:PC,PA,ABS(可逆分解、內(nèi)應(yīng)力)30. 擴(kuò)散的三種基本運(yùn)動(dòng)形式:分子擴(kuò)散(在氣體和低粘度液體中占支配地位)、渦流擴(kuò)散(聚合物熔體中不易實(shí)現(xiàn),聚氨酯的反應(yīng)注射成型)、體積擴(kuò)散(在聚合物加工中,這種混合占支配地位)31. 混煉三要素:P-壓縮 S-剪切 D-置換32. 按混合形式分類:分布式(組分濃度分布更均勻,部分干混合器)和分散式(混合時(shí)混合物中的組分粒度減小,開煉機(jī)、密煉機(jī))33. 高粘度的少組分混合到低粘度的多組分中-比較困難 ;低粘度的少組分混合到高粘度的多組分中-相對(duì)容易34. 塑煉一般是在高于流動(dòng)溫度以上且在較強(qiáng)的剪切速率下進(jìn)行的。塑

18、煉后物料中各組分的化學(xué)性質(zhì)或物理性質(zhì)會(huì)有所改變。如聚合物產(chǎn)生降解反應(yīng)或粘度發(fā)生變化。而混合、捏合都是在Tg和較緩和的剪切速率下進(jìn)行的,混合后的物料各組分本質(zhì)上基本沒變化。35. 間歇式混合設(shè)備:混合過程是不連續(xù)的。混合過程三個(gè)主要步驟:投料、混煉、卸料,周而復(fù)始。典型設(shè)備:捏合機(jī)、開煉機(jī)、密煉機(jī)等。36. 連續(xù)式混合設(shè)備:混合過程是連續(xù)的。典型設(shè)備:如單、雙螺桿擠出機(jī)、FCM連續(xù)混煉機(jī)等。37. 開煉機(jī)和密煉機(jī)屬于(轉(zhuǎn)子類混合設(shè)備)38. 開煉機(jī)特點(diǎn):塑煉作用主要靠?jī)奢侀g隙的一條線,塑煉效率低,高溫與空氣接觸物料易氧化,助劑有一定揮發(fā)損失,工作環(huán)境差,勞動(dòng)強(qiáng)度高,但可以隨時(shí)觀察物料塑煉情況。3

19、9. 密煉機(jī)特點(diǎn):剪切作用強(qiáng)烈,塑煉效率高;不與空氣接觸,不易氧化分解;同時(shí)也不易排出揮發(fā)份;機(jī)械化程度高40. 單螺桿擠出機(jī):混合能力較弱,主要用來擠出造粒,分布式混合為主41. 雙螺桿擠出機(jī):混合能力很強(qiáng)。主要用于填充改性、纖維增強(qiáng)改性、共混改性、反應(yīng)擠出、PVC型材擠出。42. 行星螺桿擠出機(jī):是生產(chǎn)透明PVC片材的理想混煉設(shè)備,具有嚙合次數(shù)高、熱交換面積大、停留時(shí)間短、自潔性好、塑化效率高的特點(diǎn)。43. 混合方法:直接混合或母料稀釋44. 提高混合均勻性的方法:物料的預(yù)處理:1.對(duì)于液體組分預(yù)熱;2.研磨成漿料;3. 填料的表面處理。混合加料順序。升溫。加偶聯(lián)劑。大批量助劑可分次加入。

20、四、擠出1. 一次成型和二次成型的區(qū)別成型對(duì)象不同:一次成型的對(duì)象是初始聚合物和其他組分混合物;二次成型的對(duì)象是一次成型的型材物料狀態(tài)不同:一次,Tf以上,熔體加工,塑性形變(熱塑、熱固),包括:擠出、注射、模壓、壓延、傳遞模塑等。二次,Tm,Tf以下,類橡膠態(tài),推遲變形(僅適合熱塑性),包括:中空吹塑、拉幅薄膜、熱成型。2. 擠出成型是指用機(jī)械運(yùn)動(dòng)施加力迫使高分子材料流體通過成型裝置(機(jī)頭、口模) ,定型為具有恒定截面的連續(xù)型材的一種成型方法。3. 特點(diǎn):生產(chǎn)效率高,易于連續(xù)自動(dòng)化;用途廣泛,可作反應(yīng)器,連續(xù)完成聚合和成型;適應(yīng)性強(qiáng)(更換機(jī)頭,組合型螺桿)4. 柱塞式擠出機(jī):能產(chǎn)生非常高的壓

21、力,但有限的熔融能力,聚合物熔體的溫度均一性差。一般已不采用此法,僅用于粘度特別大、流動(dòng)性極差的塑料,5. 擠出系統(tǒng):加料裝置、料筒、螺桿、機(jī)頭、口模6. 螺桿旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的摩擦生熱和粘性生熱占聚合物熔融所需熱能的7080, 機(jī)筒加熱器僅貢獻(xiàn)2030。前者溫升比較均勻,熱傳遞距離小,后者熱損失較大,7. 冷卻目的:加料段冷卻,避免下料時(shí)搭橋;避免機(jī)筒中聚合物的局部過熱;在某些情況下,冷卻螺桿用以改善螺桿的生壓能力。冷卻方式:強(qiáng)制空氣冷卻、水冷8. 加料裝置:自動(dòng)上料,強(qiáng)迫加料(難下料)9. 機(jī)頭作用:(1)使熔體由螺旋運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槠叫兄本€運(yùn)動(dòng),均勻而平穩(wěn)地導(dǎo)入口模而成型;(2)產(chǎn)生回壓,使物料進(jìn)一步

22、均化,提高制品質(zhì)量;(3)塑料熔體在口模中流動(dòng)時(shí)取得所需形狀,獲得結(jié)構(gòu)密實(shí)和形狀準(zhǔn)確的制品。10. 單螺桿通常 L/D 182511. 主要技術(shù)參數(shù):直徑、長(zhǎng)徑比、壓縮比、螺槽深度12. 幾何壓縮比:加料段第一個(gè)螺槽容積與均化段最后一個(gè)螺槽容積之比。13. 三段:加料段進(jìn)行高分子物料的固體輸送;壓縮段壓縮物料,并使物料熔融;均化段對(duì)熔融物料進(jìn)行攪拌和混合,定量定壓擠出。14. 加料段:作用:輸送、加熱(固態(tài)), 排氣 特點(diǎn): 無壓縮作用物料不熔化(僅受熱)螺槽容積不變15. 只有料筒對(duì)固體塞的摩擦力大于螺桿對(duì)固體塞的摩擦力,固體塞才能向擠出方向移動(dòng)。當(dāng)機(jī)筒的摩擦系數(shù)相對(duì)于螺桿的摩擦系數(shù)增大時(shí),

23、固體輸送角增大。因此,螺桿鍍鉻或鍍鎳以及高度拋光使表面的摩擦減至最小,機(jī)筒表面應(yīng)粗糙,許多擠出機(jī)在固體輸送段的機(jī)筒內(nèi)表面切削溝槽。16. 增大Q的方法:1. 提高螺桿的轉(zhuǎn)速n 2. 適當(dāng)提高加料段物料的溫度和降低螺桿的溫度,有利于增加物料與料筒的摩檫率,減少物料與螺桿的摩檫率。聚合物和金屬的摩擦系數(shù)隨溫度升高而增大。3. 增大螺桿的直徑4. 增大螺槽的深度5. 選用最佳方向角6. 加料段料筒內(nèi)縱向開槽17. 熔融段的作用:固熔共存壓實(shí)作用排氣體積縮小18. 均化段的特點(diǎn):定容、定壓送料至口模,螺槽容積不變,均化段長(zhǎng)度為螺桿長(zhǎng)度的203019. 均化段四種流動(dòng):正流、逆流、漏流、橫流20. 均化

24、段體積曳流(正流)流率與流體流變性能無關(guān)。逆流與物料流變性能、P有關(guān)。正流與h成比,逆流與h3成正比。21. 螺桿作用:1.輸送和壓實(shí)物料,排氣2. 在口模前建立壓力3.剪切生熱塑化物料4.混合均化物料并穩(wěn)定地向口模輸送22. 螺桿和機(jī)頭特性曲線:(1)N,Q;N定,D小(口模小),阻力大,Q;Q定,D,壓力降(2)深螺槽,Q對(duì)壓力P敏感;淺螺槽,擠出波動(dòng)小。(3)對(duì)溫度敏感:深h對(duì)壓力為敏感性大,對(duì)物料溫度也有較大影響。淺螺槽在壓力變化時(shí),對(duì)T影響小。(4)均化段螺桿長(zhǎng)度對(duì)Q影響: L1長(zhǎng),P變化對(duì)Q影響?。?)口模尺寸(阻力大小,阻力與截面積成反比,與L長(zhǎng)度成正比)如:阻力?。ń孛娣e大,L

25、短)壓力微小波動(dòng),Q變化大。23. 壓力來源:壓縮比的存在(螺槽深度的改變、料筒上的溝槽深度變化、螺距的改變等);分流板、濾網(wǎng)和口模產(chǎn)生的阻力。24. 吹膜設(shè)備中,人字板的作用:穩(wěn)定泡管并導(dǎo)入牽引輥25. 在TgTf(Tm)熱處理,防止板材翹曲。消除應(yīng)力,減少收縮率,提高尺寸穩(wěn)定性:對(duì)結(jié)晶制品一般控制在最大結(jié)晶速度(Tmax),促進(jìn)結(jié)晶完整,尺寸形狀穩(wěn)定,內(nèi)應(yīng)力小。26. 單螺桿缺點(diǎn):粉料:玻璃纖維,大量無機(jī)填料,較難加入(要靠摩擦輸送);排氣區(qū),表面更新作用小,排氣效果差;混合效果差27. 雙螺桿擠出機(jī):按嚙合情況分嚙合式和非嚙合式28. 嚙合式分同向和異向29. 緊密嚙合同向旋轉(zhuǎn)式雙螺桿擠

26、出機(jī)(CICO):低速,主要用于型材擠出。滑動(dòng)型嚙合,必須低速運(yùn)轉(zhuǎn),以避免嚙合區(qū)中的高峰值壓力30. 如果受阻面積(I)<空隙面積(II),則正向輸送特性大為減小,并會(huì)造成物料停留時(shí)間加寬和擠出量對(duì)壓力的依賴性加大31. 自潔式擠出機(jī)(CSCO):空隙面積比受阻面積大,故嚙合區(qū)形成高壓力峰值的傾向不大。A.故可將螺桿設(shè)計(jì)成具有相當(dāng)小的螺桿間隙,于是螺桿具有密閉式自潔作用。B.可以在高速(600r/min)下運(yùn)轉(zhuǎn)32. 異向嚙合型雙螺桿擠出機(jī):輸送量大,剪切強(qiáng)烈,混合塑化效果好33. 非嚙合式:兩螺桿之間的中心距大于兩螺桿半徑之和。正向輸送特性小于單螺桿擠出機(jī),因此返混性優(yōu)于單螺桿擠出機(jī)。

27、主要用于摻合、排氣、化學(xué)反應(yīng)等34. 單螺桿輸送機(jī)理由摩擦,粘附形成輸送能力:固體(加料段):摩擦拖曳(fs、fb);熔體(計(jì)量段):拖曳流動(dòng)(機(jī)筒拖曳作用)35. 非嚙合型雙螺桿的工作原理:不能形成封閉或半封閉的型腔,無正位移輸送條件,其輸送機(jī)理與單螺桿相似。36. 嚙合型雙螺桿的工作原理:能形成封閉或半封閉的型腔,有正位移輸送條件, 其正位移輸送輸送程度與封閉程度有關(guān)。37. 同向旋轉(zhuǎn):嚙合區(qū)開放,低輸送能力、低建壓能力,高軸向混合能力38. 異向旋轉(zhuǎn):嚙合區(qū)封閉,高輸送能力、高建壓能力,低軸向混合能力39. 雙螺桿的優(yōu)點(diǎn): 正位移,無反流,強(qiáng)制輸送系統(tǒng),送料多少與筒與料的及料與

28、螺桿的都無關(guān);排氣好;采用多級(jí)排氣系統(tǒng),雙螺桿擠出機(jī)可處理50含量的溶劑?;旌纤芑Ч麅?yōu)異。低的比功率消耗,相同產(chǎn)量,雙螺桿耗能比單螺桿少50;40. 如何提高擠出制品的力學(xué)強(qiáng)度:固態(tài)擠出;旋轉(zhuǎn)芯棒擠出管材;拉伸擠出成型法五、注射1. 注射成型(也稱注射模塑,簡(jiǎn)稱注塑),是指將注射用原料置于能加熱的料筒內(nèi),受熱、塑化后用螺桿或柱塞施加壓力,使熔體經(jīng)料筒末端的噴嘴注入所需形狀的模具中填滿模腔,經(jīng)冷卻定型后脫模,即得到具有要求形狀的制品。2. 注射成型四要素:塑料、注射機(jī)(注塑機(jī))、模具、注塑工藝3. 適用性:幾乎所有熱塑性,部分熱固性4. 特點(diǎn):A一次成型外型復(fù)雜的制品,尺寸精度高,可帶嵌件;B

29、生產(chǎn)率高,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,易于自動(dòng)化;C間歇過程;D. 所用設(shè)備價(jià)格較高,模具的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,生產(chǎn)成本高,不適合單件小批量的塑料成型。5. 按塑化方式分為:柱塞式注射機(jī)和螺桿式注射機(jī)6. 按外形可分為:臥式、立式和角式注射機(jī)。7. 注射機(jī)的規(guī)格:公稱注射量,鎖模力8. 公稱注射量:對(duì)空注射,一次能注射的聚苯乙烯(PS)的最大重量(以克為單位)ps1.05g/cm3;或所能注射的最多熔料容積(單位:厘米3)乘以聚苯乙烯的密度G料G制品G流道G飛邊9. 螺桿作用:送料,壓實(shí)塑化,傳壓10. 注射螺桿與擠出螺桿的區(qū)別:L/D較?。?620),壓縮比?。?2.5)均化段短,h深,加料段長(zhǎng)尖頭,止回環(huán)螺桿頭

30、,防止熔料回流。注射時(shí),既旋轉(zhuǎn)又前后移動(dòng)。11. 鎖模系統(tǒng)的作用:實(shí)現(xiàn)模具啟閉,保證模具合緊(不溢料)。動(dòng)模板移動(dòng)速度需滿足慢快慢要求。12. 分型面的選擇原則:選在塑件外形最大輪廓處;有利于脫模,塑件留在動(dòng)模一側(cè);有利于鎖模,塑件最大投影面放在合模方向,分型面方向的投影面盡可能??;有利于模具加工13. 澆注系統(tǒng):注口、主流道、分流道、澆口、塑件、冷料井14. 部件設(shè)計(jì)的原則:形狀簡(jiǎn)單、有脫模斜度、避免尖銳的拐角15. 注射過程:加料、塑化、充模、保壓、倒流、冷卻、脫模16. 模塑四個(gè)階段: a、充模階段。以柱塞(螺桿)向前移動(dòng)起直至塑料充滿模腔為止(時(shí)間t1)。 b、保壓階段。熔體自充滿模腔

31、(時(shí)間t1) 至柱塞(螺桿)撤回時(shí)為止(時(shí)間t2) 。熔體因冷卻而發(fā)生收縮,但因塑料仍然處于柱塞(螺桿)的恒壓下,料筒內(nèi)的熔料必然會(huì)向模具內(nèi)繼續(xù)流入以補(bǔ)足因收縮而出現(xiàn)的空隙。壓實(shí)階段對(duì)于提高制品的密度、降低收縮率和克服制品表面缺陷都有影響。 c、倒流階段。從柱塞(螺桿)后退時(shí)(時(shí)間t2)開始到澆口處熔料凍結(jié)時(shí)為止(時(shí)間t3)。原因:模腔內(nèi)的壓力比流道內(nèi)高,導(dǎo)致塑料熔體的倒流,從而使模腔內(nèi)壓力迅速下降。倒流將一直進(jìn)行到澆口處的熔料凍結(jié)時(shí)為止。如在噴嘴中裝有止逆閥,則倒流階段就不存在。 d、冷卻階段。從澆口處熔料完全凍結(jié)時(shí)起(時(shí)間t3)到制品從模腔中頂出時(shí)(時(shí)間t4) 止。作用:繼續(xù)冷卻,使制品脫

32、模時(shí)有足夠的剛度而不致扭曲變形。制品脫模時(shí),模內(nèi)壓力與外界壓力的差值稱為殘余壓力。只有在殘余壓力接近零時(shí),脫模才較順利,并獲得滿意的制品。17. 后處理目的:減少內(nèi)應(yīng)力,穩(wěn)定尺寸。方法:主要有退火處理和調(diào)濕處理。18. 退火處理:把制品放在一定溫度中一段時(shí)間,然后緩慢冷卻。消除了塑料制品的內(nèi)應(yīng)力,穩(wěn)定了尺寸。對(duì)于結(jié)晶型塑料還能提高結(jié)晶度,穩(wěn)定結(jié)晶結(jié)構(gòu),從而提高其彈性模量和硬度,但卻降低了斷裂伸長(zhǎng)率。19. 調(diào)濕處理主要是用于聚酰胺類塑料的制品。將剛脫模的這類塑料制品放在熱水中處理,不僅隔絕空氣,防止氧化,消除內(nèi)應(yīng)力,而且還可以加速達(dá)到吸濕平衡,穩(wěn)定其尺寸,故稱為調(diào)濕處理。20. 注射成型的三參

33、數(shù):成型壓力、成型溫度、成型時(shí)間21. 注射溫度:料筒后端溫度最低,噴嘴前端最高,注射溫度越高,則注射壓力范圍越寬、越低。噴嘴溫度:略低于料筒最高溫度,防止熔料在噴嘴處產(chǎn)生“流涎”現(xiàn)象;但溫度也不能太低,否則易堵塞噴嘴。模具溫度:溫度過高,成型周期長(zhǎng),翹曲變形,影響尺寸精度;溫度過低,產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力,開裂,表面質(zhì)量下降。22. 注射壓力的作用:a推動(dòng)前進(jìn) b克服阻力,到達(dá)模腔時(shí)壓力是真實(shí)成型壓力 c在保壓時(shí),補(bǔ)料壓實(shí)塑料。23. 壓力過低,充模不足;壓力過高,物料溢出。粘度越高、壁越薄、精度要求越高、形狀越復(fù)雜,對(duì)壓力的要求就越高。24. 注射制品的缺陷:短射,飛邊,熔接縫,縮痕、翹曲(等壁厚

34、設(shè)計(jì)),殘余應(yīng)力,噴射,燒傷,起皮,25. 精密注射對(duì)塑料的要求:良好的流動(dòng)性與成型性能;具有很好的形狀及尺寸穩(wěn)定性26. 熱固性塑料注射成型:塑化溫度低,以防物料在料筒中過早固化;物料停留時(shí)間短;注射壓力高(100200MPa)。熱固性塑料塑化溫度低,熔體粘度大;用加熱模具實(shí)現(xiàn)固化成型。27. 氣體輔助注射成型的過程:定量樹脂注入模內(nèi),靜止一段時(shí)間;注入定量N2于熔體中;氣體膨脹,熔體緊貼模具;全過程保持壓力,冷卻后,排氣開模。28. 氣體輔助注射成型的特點(diǎn):(1)注射壓力小。鎖模力也小。(2)制品殼曲變形小,原因:注射壓力小,壓力分布比普通注射成型均勻。(3)可提高制品的強(qiáng)度和剛度。減少內(nèi)

35、應(yīng)力缺陷,設(shè)置附有氣道的加強(qiáng)筋。(4)可消除縮痕,提高表面質(zhì)量。適合大型厚壁。(5)可簡(jiǎn)化澆注系統(tǒng),減少模具費(fèi)用。(6)縮短成型周期(冷卻時(shí)間)。六、模壓1. 壓縮模塑是指主要依靠外壓的作用,實(shí)現(xiàn)成型物料造型的一次成型技術(shù)。在模具內(nèi)實(shí)現(xiàn)加熱加壓。2. 模壓成型適用范圍:幾乎所有熱固性塑料。也可用于熱塑性的聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯等適于形狀復(fù)雜或帶有復(fù)雜嵌件的制品,無翹曲變形的薄壁平面熱塑性塑料制品。3. 壓塑模塑的缺點(diǎn):(1)塑化作用不強(qiáng),成型過程中無物料補(bǔ)充,須對(duì)原料進(jìn)行予塑化,計(jì)量要求準(zhǔn)確、壓縮比要小 (2)間歇操作,生產(chǎn)效率低(3)生產(chǎn)周期長(zhǎng)(4)成型產(chǎn)品的形狀、尺寸等受到一定的限制

36、4. 壓縮模結(jié)構(gòu)及分類:溢式、不溢式、半溢式5. 溢式壓縮模: a.結(jié)構(gòu)特點(diǎn):無加料腔、凸模與凹模無配合部分、有環(huán)形擠壓面。 b.優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低;塑件易取出,易排氣;安放嵌件方便;加料量無嚴(yán)格要求 ;模具壽命長(zhǎng) c.缺點(diǎn):合模太快時(shí),塑料易溢出,浪費(fèi)原料;合模太慢時(shí),易造成飛邊增厚;凸、凹模配合精度較低;不適用于壓制帶狀、片狀或纖維填料的塑料和薄壁或壁厚均勻性要求高的塑件。 d.適用范圍:小批量或試制、低精度和強(qiáng)度無嚴(yán)格要求的的扁平塑件。6. 不溢式壓縮模: a. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn):加料腔是型腔上側(cè)的延續(xù)部分;無擠壓面;凸模與加料腔有小間隙的配合 b. 優(yōu)點(diǎn):塑件密度大、質(zhì)量高;對(duì)塑料要求不嚴(yán)

37、(以棉布、玻璃布或長(zhǎng)纖維填料的塑料均可);塑件飛邊薄且呈垂直狀易于去除 c. 缺點(diǎn):加料量必須精確,高度尺寸難于保證;凸模與加料腔內(nèi)壁有摩擦,易劃傷加料腔內(nèi)部,進(jìn)而影響塑件外觀質(zhì)量;模具必須設(shè)置推出機(jī)構(gòu);一般為單型腔,生產(chǎn)效率低。 d. 適用范圍:壓制形狀復(fù)雜,薄壁及深形塑件。7. 半溢式壓縮模: a. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn):加料腔是型腔上側(cè)的擴(kuò)大延續(xù)部分;有擠壓面 b. 優(yōu)點(diǎn):不必嚴(yán)格控制加料量;不會(huì)傷及凹模側(cè)壁;塑件外形復(fù)雜時(shí),凸模和加料腔的形狀可以簡(jiǎn)化 c. 缺點(diǎn):不適用于壓制布片或纖維填料的塑料。 d. 適用范圍:流動(dòng)性較好的塑料和形狀較復(fù)雜的帶小嵌件的塑件。8. 預(yù)壓(80%最大密度)的作用:

38、(1)提高效率降低壓縮率,簡(jiǎn)化模具預(yù)壓物中空氣少,傳熱快 (2)方便操作加料簡(jiǎn)單避免粉塵飛揚(yáng)、改善勞動(dòng)條件便于運(yùn)輸9. 預(yù)熱的作用:(1)干燥,減少揮發(fā)份(2)預(yù)熱10. 排氣的作用: 縮短固化時(shí)間(空氣傳熱不好),提高制品的性能和表觀質(zhì)量11. 層壓成型工藝,是把一定層數(shù)的浸膠布(紙)疊在一起,送入多層液壓機(jī),在一定的溫度和壓力下壓制成板材的工藝。12. 層壓成型工藝的優(yōu)點(diǎn)是制品表面光潔、質(zhì)量較好且穩(wěn)定以及生產(chǎn)效率較高。13. 層壓成型工藝的缺點(diǎn)是只能生產(chǎn)板材,且產(chǎn)品的尺寸大小受設(shè)備的限制。14. 模壓成型制品的缺陷分析:制品缺陷產(chǎn)生原因解決辦法制品表面起泡和內(nèi)部鼓起、壓縮粉中的水分及揮發(fā)物

39、含量過多、模具溫度過低或過高、成型壓力過低、保持溫度時(shí)間過長(zhǎng)或過短、模具內(nèi)有其它氣體、材料壓縮率太大、含空氣量過多、加壓不均勻、將壓塑粉干燥和預(yù)熱、調(diào)節(jié)好溫度、增加成型壓力、延長(zhǎng)固化時(shí)間、閉模時(shí)緩慢和加壓模具、物料先預(yù)熱,改變加料方式、改進(jìn)加壓裝置制品欠壓有缺料現(xiàn)象、塑料流動(dòng)性過小、加料少、加壓時(shí)物料溢出模具、壓力不足、模具溫度過高,以致存料過早固化、改用流動(dòng)性大的物料、加大加料量、增加壓力、調(diào)節(jié)壓力、加速閉模、降低成型溫度毛料(飛邊)過厚、加料過多、物料流動(dòng)性太大、模具設(shè)計(jì)不合理、模具導(dǎo)柱孔被堵塞、模具毛刺清理不凈、準(zhǔn)確加料、降低成型溫度、改進(jìn)模具設(shè)計(jì)、徹底清理模具,保證閉模嚴(yán)密、仔細(xì)清模制

40、品尺寸不合格、材料不符合要求、加料不準(zhǔn)確、模具已壞或設(shè)計(jì)加工尺寸不準(zhǔn)確、改用合格材料、調(diào)整加料量、修理與更換模具15. 聚四氟乙烯的模壓成型冷壓燒結(jié)成型(很難熔化,熔體粘度又特高):先將一定量聚四氟乙烯放入常溫下模具中,在壓力作用下(3050MPa)壓制成密實(shí)的型坯,然后送至 烘室內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)(適用于聚四氟乙烯,超高分子量聚乙烯,聚酰亞胺等難熔塑料。)16. 壓縮模塑存在的原因: a、熱塑性塑料 :(1)投影面積大的制品(2)大分子定向(制品翹曲)如:大面積平板制品(3)流動(dòng)性特別差的塑料原料的成型、高填充的塑料制品(磁性塑料) b、熱固性塑料 (1)注射等成型工藝會(huì)產(chǎn)生大量的澆注系統(tǒng)廢料(流道

41、贅物),對(duì)于熱固性塑料而言,是不可再利用的(2)注射制品的收縮率一般較大,而壓制制品的收縮率一般很?。?)壓制可以生產(chǎn)“布基”增強(qiáng)的制品(4)壓制成型的設(shè)備投入等費(fèi)用較低七、壓延1. 壓延成形是利用一對(duì)或數(shù)對(duì)相對(duì)旋轉(zhuǎn)的加熱輥筒,使物料在輥筒間隙承受擠壓和拉伸作用而連續(xù)形成一定厚度和寬度的薄型材料。2. 用壓延法生產(chǎn)的產(chǎn)品,以PVC最多3. 以0.3mm為分界線,小于此厚度的稱薄膜,大于此厚度稱片材4. 壓延成型的特點(diǎn):生產(chǎn)能力大、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化;產(chǎn)品質(zhì)量均勻、致密;制品尺寸較大,表面可壓花紋;要求塑料有較寬的粘流溫度區(qū)域;投資大、設(shè)備多5. 輥筒布置方式:(直線型、三角型、逆L型、斜Z型)6.

42、延展成型(壓片);把膠料擠壓在鋼絲簾布上(雙面貼膠);膠胚表面壓花(壓型);多層膠片(貼合)等。7. 壓延的工作原理:進(jìn)行壓延操作的必要條件:摩擦角接觸角;壓延時(shí),輥溫比較高,膠料已達(dá)粘流態(tài),膠料與輥筒表面的摩擦角較大;壓延是連續(xù)加料的,輥隙間的堆積膠較少,故接觸角很??;遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于a,故壓延操作時(shí),膠料進(jìn)入輥隙是比較容易的。8. 如何獲得厚度均勻的制品:兩邊薄中間厚的輥筒;預(yù)應(yīng)力法,輥筒兩側(cè)施加反壓力;軸交叉法9. 輥的分類:壓延輥、引離輥、軋花輥、冷卻輥、收卷輥10. 貼膠方法:擦膠法、內(nèi)貼法、外貼法11. 物料總包在高溫、快速的輥筒上12. 存料量的作用:在成型中起“存儲(chǔ)”、“補(bǔ)充”、進(jìn)一步

43、“塑化”13. 澆筑優(yōu)點(diǎn): 對(duì)設(shè)備的強(qiáng)度要求低、投資小. 產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力低、質(zhì)量良好。易于生產(chǎn)大型制品 14. 澆筑缺點(diǎn): 成型周期長(zhǎng)、制品尺寸準(zhǔn)確性較差。八、中空吹塑、拉幅薄膜1. 二次成型定義:二次成型是將一次成型所得的片、管、板等塑料型材,加熱使其處于類橡膠狀態(tài),通過外力作用使其形變而成型為各種簡(jiǎn)單形狀,再經(jīng)冷卻定型而得制品。2. 二次成型包括中空吹塑成型、熱成型、拉幅薄膜的成型等方法,僅適用于熱塑性塑料的成型。3. 中空吹塑成型:熱塑性塑料經(jīng)擠出或注射成型得到的管狀型坯,趁熱(軟化或類橡膠狀)置于對(duì)開模中,閉模后立即在型坯內(nèi)通入壓縮空氣吹脹,緊貼在模具內(nèi)壁上,經(jīng)冷卻脫模,即得各種中空制品。

44、4. 注射得到的型坯要冷卻,轉(zhuǎn)移又重新加熱到Tg以上。這樣便于準(zhǔn)確控制型坯拉伸溫度,有利于控制尺寸和壁厚。適用于小型大批量精制品5. 影響因素: 坯溫。T,B,表面流痕,鯊魚皮,無光,強(qiáng)度差。 充氣壓力和體積流率。氣壓:0.20.7MPa,體積流率大,吹脹時(shí)間短,壁厚均勻表面質(zhì)量好。 吹脹比制品尺寸/型坯尺寸24倍。(太薄強(qiáng)度差;太厚冷卻時(shí)間長(zhǎng)) 模溫:過低,形變困難,輪廓花紋不清。 冷卻時(shí)間。一般較長(zhǎng),防止產(chǎn)生彈性回復(fù)而變形。6. PET作為飲料瓶材料的原因:透光率、機(jī)械性能、耐化學(xué)性能、阻氣性、重量輕7. 拉幅薄膜的概念:將擠出一厚片或管坯(13mm)重新加熱到TgTm的溫度范圍進(jìn)行大幅度

45、拉伸而形成的薄膜。分類:1平膜法(單軸、雙軸)2管膜法(雙軸同時(shí))8. 拉幅成型作用:使聚合物長(zhǎng)鏈在高彈態(tài)下受到外力拉伸作用下伸長(zhǎng)和取向。取向后聚合物的拉伸方向強(qiáng)度增加。9. 逐步雙向拉伸薄膜的過程:【結(jié)晶度逐步提高】 a.厚片急冷:用于雙向拉伸的厚片應(yīng)是無定形的,盡可能減少結(jié)晶。 b.縱向拉伸:拉伸比為最后一輥與第一個(gè)輥的表面線速度之比(a.預(yù)熱輥 b.拉伸輥 c.冷卻輥)冷卻輥的作用:使結(jié)晶過程迅速停止,固定取向;避免收縮 c.橫向拉伸:重新預(yù)熱,進(jìn)行橫向拉伸。橫向拉伸倍數(shù)為拉幅機(jī)出口的膜寬與縱向拉伸出口膜寬之比 d.熱定型和冷卻:雙向拉伸后的薄膜在張緊的狀態(tài)下,進(jìn)行高溫(高出聚合物最大結(jié)

46、晶速率溫度10 ° C以上)處理,使大分子松馳,消除內(nèi)應(yīng)力,結(jié)晶度提高,收縮率降低,力學(xué)性能改善的過程。 e.切邊和卷取10. 熱定型過程中發(fā)生的物理變化為:松弛解取向和結(jié)晶。熱定型可消除應(yīng)力,但主要的是使薄膜中的分子鏈取向轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶的取向和部分松弛。薄膜的熱收縮值下降。11. 熱定型的工藝主要有3種:松弛熱定型、定長(zhǎng)熱定型和張力熱定型,這三種方法比較:一般是強(qiáng)度和模量依次增大,高溫?zé)崾湛s也依次增加。12. 生產(chǎn)熱收縮性薄膜,省去熱定型工序13. 管膜生產(chǎn):橫向吹脹、縱向拉伸14. 熱收縮塑料薄膜的要求是在常溫下穩(wěn)定,加熱時(shí)收縮,并且是在一個(gè)方向上發(fā)生50%以上的熱收縮較為理想。 1

47、5. 熱收縮膜原理:薄膜中取向的無定形部分加熱后松弛16. 阻隔薄膜:聚偏二氯乙烯(PVDC,火腿腸包裝膜),乙烯-乙烯醇共聚物薄膜(EVOH)聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜(PEN),芳香尼龍17. 熱成型的概念:熱塑性片材架在模具上,將其加熱軟化后,憑借施加的壓力,使其緊貼模具型面,經(jīng)冷卻定型可得制品。18. 熱成型的動(dòng)力來源:真空、壓縮空氣、液壓九、紡絲1. 常見纖維的特性:滌綸挺括不皺;錦綸結(jié)實(shí)耐磨;腈綸膨松耐曬;丙綸質(zhì)輕保暖;氨綸彈性纖維2. 丙綸、滌綸難染色,錦綸易染色3. 高性能聚合物纖維的化學(xué)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):(1) 構(gòu)成高分子主鏈的共價(jià)鍵鍵能大;(2) 大分子鏈的構(gòu)象越近似直線形;(3) 大

48、分子鏈的橫截面積小;(4) 高分子鏈的鍵角形變和鍵內(nèi)旋轉(zhuǎn)受到阻力大;(5) 相對(duì)分子質(zhì)量大4. 特(Nt):紡織材料1000m長(zhǎng)的質(zhì)量克數(shù)。旦(Nd):紡織材料9000m長(zhǎng)的質(zhì)量克數(shù)。支數(shù)(Nm):1g重紡織材料所具有的長(zhǎng)度米數(shù)。5. 常用的紡絲方法:a.熔體紡絲將高聚物加熱至熔點(diǎn)以上的適當(dāng)溫度以制備熔體,射入空氣中,經(jīng)冷凝而成為細(xì)條。聚酯纖維、錦綸纖維多采用此法紡絲。紡絲速度高,工藝簡(jiǎn)單,無污染,易建立理論模型。b.溶液紡絲溶解成紡絲溶液,然后進(jìn)行紡絲。粘膠、維綸、腈綸多采用此法。溶液紡絲按凝固條件不同分為濕法紡絲(射入凝固液中,紡速最慢)和干法紡絲(射入熱空氣中)。6. 取向機(jī)理:熔體狀態(tài)

49、下,在流道中的剪切流動(dòng)取向和在噴絲孔后的拉伸流動(dòng)取向;固化后橡膠網(wǎng)絡(luò)的取向拉伸。7. 適宜干法紡絲的條件:(1)成纖聚合物的熔點(diǎn)在其分解溫度之上,熔融時(shí)要分解,不能形成一定粘度的熱穩(wěn)定的熔體;(2)成纖聚合物在揮發(fā)性的溶劑中能溶解形成濃溶液。8. 干紡過程中,溶劑存在于整個(gè)絲條中,溶劑從絲條表面蒸發(fā)的速度E和溶劑從絲條中心擴(kuò)散到表面的速度V的相對(duì)大小可以用來表征干紡成形過程和初生纖維截面形態(tài)結(jié)構(gòu)的表征。E/V1,成纖干燥固化過程十分緩和均勻,纖維截面趨近于圓形,幾乎沒有皮層;越大于1,截面越趨近于扁平。紡絲液的濃度越低,纖維截面形狀與圓形的差別越大。由于干紡紡絲液的濃度較高,纖維截面收縮不大,

50、因此在顯微鏡下纖維內(nèi)沒有明顯可見的孔洞,宏觀結(jié)構(gòu)較均勻,沒有明顯的芯層和皮層。9. 濕法紡絲:紡速較低、截面大多呈非圓形、有皮芯結(jié)構(gòu);工藝流程復(fù)雜、投資大,因而一般噴絲板孔數(shù)較多。10. 當(dāng)向溶劑的擴(kuò)散小于紡絲內(nèi)的擴(kuò)散時(shí),濕法紡絲截面為圓形;否則會(huì)形成皮芯結(jié)構(gòu),表皮硬質(zhì)則非圓形,軟質(zhì)則圓形。11. 濕法成形中,初生纖維的結(jié)構(gòu)既取決于平均組成,也取決于達(dá)到這個(gè)組成的途徑。12. 固含量越多、凝固浴濃度越高、溫度越低,則濕法紡絲的空洞越少,密度越高。13. 干濕法紡絲的特點(diǎn):噴絲孔孔徑較大,適于高粘度流體;可提高紡絲速度;易得到高取向度的紡絲,結(jié)構(gòu)均勻致密,強(qiáng)度提高。14. 拉伸的作用:使纖維的低

51、序區(qū)的大分子沿纖維軸向的取向度提高,同時(shí)伴有一些結(jié)構(gòu)方面的變化,提高機(jī)械性能。15. 拉伸方法:干拉伸(室溫拉伸,Tg較??;熱拉伸,Tg較大或者拉伸應(yīng)力大,長(zhǎng)絲);蒸汽浴拉伸(飽和蒸汽浴拉伸,Tg大、拉伸應(yīng)力大、拉伸倍數(shù)高的(短)纖維;過熱蒸汽浴拉伸);濕拉伸(液浴法,纖度較粗的短纖;噴淋法)16. 熱定型的目的:(1)提高纖維的形狀穩(wěn)定性 (2)進(jìn)一步改善纖維的物理機(jī)械性能 (3)改善纖維的染色性能17. 熱定型的機(jī)理: 使某些鏈間聯(lián)結(jié)點(diǎn)得到舒解和重建, 使不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)變?yōu)榉€(wěn)定結(jié)構(gòu).18. 熱定型分類:(1)控制張力:纖維略伸長(zhǎng),并產(chǎn)生新的高彈形變 (2)定長(zhǎng):纖維定長(zhǎng),并讓高彈形變轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄?/p>

52、形變 (3)部分收縮:纖維有一定收縮,但保留部分高彈形變 (4)松弛:纖維收縮,且高彈形變幾乎全部松弛回復(fù),內(nèi)應(yīng)力消除19. 熱定型三個(gè)階段:松弛階段(加熱,使纖維無定型區(qū)內(nèi)松散無序的分子間作用力快速減弱,內(nèi)應(yīng)力松弛)、定型階段(長(zhǎng)時(shí)間加熱,使纖維中被松懈的區(qū)域分子間作用力增大,結(jié)構(gòu)更緊密有序)、固定階段(降溫)20. 凍膠紡絲是以半稀溶液為紡絲漿液,初生纖維為凍膠狀(含有大量溶劑),經(jīng)萃取溶液和超倍拉伸后得到高強(qiáng)高模的纖維。21. 超細(xì)纖維的性能特點(diǎn):手感柔軟、細(xì)膩(仿麂皮);高吸水性和吸油性;高保暖性十、橡膠的加工1. 橡膠配合劑:如硫化劑、硫化促進(jìn)劑、活化劑,增塑劑,防老化劑2. 橡膠制

53、品的配料:生膠、配合劑、骨架材料3. 天然橡膠NR、順丁橡膠BR、乙丙橡膠 EPDM(價(jià)廉)、丁苯橡膠SBR(輪胎胎面膠、胎體簾布膠)、丁基橡膠IIR (氣密性非常好,輪胎內(nèi)胎)、丁腈橡膠NBR(耐油性橡膠)、異戊橡膠IR、氯丁橡膠CR、氟橡膠FPM、硅橡膠SiR、聚氨酯橡膠PU4. 硫化促進(jìn)劑: 縮短硫化時(shí)間,降低硫化溫度,改善橡膠性能。常用促進(jìn)劑有二硫化氨基甲酸鹽、黃原酸鹽類、噻唑類、硫脲類和部分醛類及醛胺類等有機(jī)物。 5. 活化劑:用來提高促進(jìn)劑的作用。常用活化劑有氧化鋅、氧化鎂、硬酯酸等。6. 疏水性的填充劑,如炭黑,易于與橡膠混煉。7. 凡是能夠提高硫化橡膠的強(qiáng)度、耐磨性等物理機(jī)械性

54、能的填充劑均稱為補(bǔ)強(qiáng)劑,最常用的是炭黑,其次是白炭黑(二氧化硅)、超細(xì)活性碳酸鈣、活性陶土等。8. 炭黑補(bǔ)強(qiáng)機(jī)理:炭黑與橡膠之間的結(jié)合、反應(yīng)是炭黑對(duì)橡膠補(bǔ)強(qiáng)的基本原因。橡膠能潤(rùn)濕炭黑,而很好的被吸附于炭黑表面,形成物理結(jié)合(比較弱)。在炭黑與橡膠混合及膠料硫化時(shí),炭黑表面上的活性點(diǎn)與橡膠的自由基形成化學(xué)結(jié)合(比物理結(jié)合大得多)。當(dāng)炭黑的填充量大時(shí),一條橡膠分子鏈可能被吸附于幾個(gè)炭黑粒子上,形成結(jié)實(shí)的凝膠。9. 塑煉:降低分子量,提高流動(dòng)性。10. 混煉:將塑煉后的生膠和配合劑混合均勻11. 成形:壓延法,擠出法(壓出),注射法12. 橡膠壓出機(jī)與塑料擠出機(jī)的主要差別在于其長(zhǎng)徑比較小,這是因?yàn)椋?/p>

55、橡膠的粘度很高,在擠出過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱。13. 硫化的四個(gè)階段:誘導(dǎo)期(焦燒期)、預(yù)硫期 (欠硫期 )、正硫期、過硫期14. 硫化條件通常是指橡膠硫化的溫度、時(shí)間和壓力15. 熱塑性彈性體(TPE)是指在常溫下具有橡膠的彈性,高溫下具有可塑化成型的一類彈性體材料。16. SBS的特點(diǎn):耐熱氧老化性不好。耐水和極性溶劑,不耐非極性溶劑。使用溫度超過70oC時(shí),壓縮永久變形就會(huì)明顯增大。17. 聚氨酯共聚熱塑性彈性體(TPU):具有優(yōu)異的力學(xué)性能(2570MPa)、耐磨性、抗撕裂性能。耐非極性溶劑、但不耐水和極性溶劑;最高使用溫度為120oC硬段結(jié)晶熔點(diǎn)。但TPU的摩擦系數(shù)很低牽引力低,不適合

56、制造汽車輪胎。18. 乙烯-辛烯共聚熱塑性彈性體(POE):定向共聚而成的具有特殊序列分布的聚烯烴共聚物。全飽和分子鏈-耐天候老化、耐紫外線性能優(yōu)異。良好的絕緣性和耐化學(xué)介質(zhì)性。但耐熱性低、永久變形大,通過部分交聯(lián)的方式可以改善。19. 熱塑性硫化膠(TPV):大量高度交聯(lián)的橡膠粒子呈分散相結(jié)構(gòu),粒徑為12m,賦予TPV具有硫化橡膠的高彈性;少量塑料相(如20%)包覆在交聯(lián)橡膠粒子周圍形成連續(xù)相,賦予TPV具有塑料一樣的熱塑流動(dòng)性和可反復(fù)加工性20. TPV硫化過程:剛開始時(shí)塑料為分散相,橡膠為連續(xù)相。但在共混過程中,橡膠同時(shí)發(fā)生原位交聯(lián)反應(yīng),黏度大增,在機(jī)械剪切力的作用下被破碎為微米級(jí)的顆粒。同時(shí)發(fā)生相反轉(zhuǎn),塑料變?yōu)檫B續(xù)相,交聯(lián)橡膠微粒變?yōu)榉稚⑾唷?1. TPV是性能最接近熱固性橡膠的熱塑性彈性體。TPV具有優(yōu)異的耐疲勞性能,遠(yuǎn)超過普通橡膠??纱鏌峤宦?lián)橡膠制造形狀復(fù)雜的彈性體制品,大大提高生產(chǎn)效率。

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