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文檔簡介

1、1.一次成型技術、二次成型技術和二次加工技術各包括哪些技術方法?舉例說明。答:一次成型技術包括擠出、注射、模壓、壓延、滾塑等。二次成型技術包括中空吹塑、熱成型。二次加工技術包括車、洗、鉆、刨等。1.塑料成型加工過程中受有那些應力?以什么應力為主?答:拉伸應力、剪切應力和壓應力。以剪切應力為主。牛頓流體和非牛頓流體有什么區(qū)別?試從數(shù)學表達式和物理意義上分析討論。答:牛頓流體與非牛頓流體的主要區(qū)別在于:當液體組成和外界條件(溫度等) 均一定時, 流體流動時,其阻力與作用力之間的關系。 牛頓流體的粘滯阻力(粘度)不依賴與和,為常數(shù)。粘度“”。 表征了液體流動時,流體層之間的摩擦阻力,只是流體特性和溫

2、度的函數(shù)。非牛頓流體液體與的改變而變,在某一應力下的粘度(稱為表觀粘度) 表示該應力下(點狀態(tài))流體的粘滯阻力,對某些牛頓液體與的關系可用指數(shù)定律表示: 可見當液體特性和溫度不變時(不變)隨指數(shù)規(guī)律變化3.粘性系統(tǒng)中的假塑性流體和膨脹性流體各有什么特點?試從分子機理加以分析。假塑性粘度隨剪切速率增加而減小。原因:聚合物溶液:承受應力時,原來由于溶劑化作用未封閉在離子或大分子盤繞空穴內的小分子就會擠出,其有直徑既隨應力的增加而相應縮小,從而使粘度下降。 聚合物熔體:在于大分子彼此之間的纏結,蕩產界的大分子承受應力時,其纏結點就會被解開,同時還沿著流動方向的規(guī)則排列,因此粘度下降。膨脹性流體的特點

3、是表觀粘度隨剪切速率的增大而增大 原因:當懸浮液處于靜態(tài)時,體系中有固體粒子構成的空隙最小,其中流體只能勉強充滿這些空間。當施加于這一體系的剪切應力不大,就是剪切速率較小時,流體就可以在移動的固體粒子間充當潤滑劑,因此粘度不高。但當剪切速率逐漸增高時,固體粒子緊密堆砌被破壞,體系膨脹,此時流體不能充滿所有的空隙,潤滑作用受到限制,因此粘度增大。6.成型過程中有那些因素影響聚合物的粘度?答:影響粘度的因素有很多,應力應變速率溫度 壓力分子參數(shù)和結構,相對分子質量分布等,但總結起來有兩個方面 熔融體自由體積因素,自由體積增大,粘度下降 大分子鏈的纏結,凡是能減少纏結作用的因素都能使分子運

4、動加速,粘度下降。 7.簡要說明聚合物彈性的起因和表現(xiàn)形式。如果被加工的塑料種類和牌號確定后,怎樣減少或消除彈性效應?答:聚合物熔體在外力作用下的變形包括三部分:粘性變形,普彈形變和高彈形變。黏性變形是外力作用大分子間解纏和相對滑移的結果。這樣變形,形變值大,具不可逆性,表現(xiàn)為宏觀的流動,彈性形變包括高彈和普彈兩部分,普彈形變是外力作用下,鏈長和鍵角的變化中晶格的變形扭曲而致;高彈形變是大分子鏈段移動和構象變化的結果,彈性形變變形量小,具可逆性。 粘彈性是聚合物熔體的一大特性,在加工過程中熔體以粘性變形為主,但也有相當一部分的彈性變形,這部分將外力作用的能量以彈性能的形式貯存在熔體內部,當外力

5、解除時,這部分能量就會釋放出來,表現(xiàn)為熔體彈性,這種彈性隨所受外力形式不同也有剪切彈性和拉伸彈性之分。 熔體彈性形變在加工過程中主要表現(xiàn)形式是端末效應和不穩(wěn)定流動,端末效應包括入口和出口效應,入口效應表現(xiàn)為流道入口處產生較大的壓力降,出口效應表現(xiàn)為出口膨脹。不穩(wěn)定流動是指彈性使熔體在管壁處產生滑移,干擾層流和熔體破碎。 熔體彈性是聚合物熔體的內部結構決定的。它的本質屬性是不可能消除的。但彈性行為又對制品質量有很大的影響,所以我們在加工過程中有力求減緩這種彈性效應。當塑料品種確定后,可從以下幾種方面考慮減緩和抵消彈性效應。(1)盡量是流道呈流線性,防止斷面形狀的突變和死角,過渡區(qū)設計收斂角,且在

6、允許條件下越小越好。(2)控制剪切(或拉伸)速率,應使防止作用力(壓力)的頻繁變化。(3)適當提高熔體溫度,減少變形中的彈性部分(4)對入口效應,將其折算成“相當長度”,參加流率計算,減少誤差。對出口效應,增大流道長徑比和口模成型部分長度,以給彈性形變以足夠松馳時間,減小其對制品質量的危害。8.聚合物受熱有什么特點?結晶形聚合物和非結晶形聚合物受熱的主要差別是什么?答:聚合物受熱特征:(1)聚合物加熱(冷卻)主要靠傳導和對流,傳熱速率決定于物料的固有性質熱擴散系數(shù),聚合物熱擴散系數(shù)很小,且在加工溫度波動時隨溫度而變(因為加工溫度是一個較寬范圍,而擴散系數(shù) ) (2)塑料熔體粘度很高,不利于對流

7、傳熱 (3)聚合物熱穩(wěn)定性較差,不能靠加大溫差(加熱與被加熱物之間的溫度差)來提高傳熱速率,因為塑料的導熱系數(shù)小,過大會造成局部過熱降解。 (4)聚合物熔體粘度大,流動是摩擦較大,所以可借組與內摩擦熱 使物料升溫。綜上所述,對聚合物熔體要提高傳熱速率只有增加傳熱面積A,減小料層厚度d,另外就是靠摩擦生熱。 結晶高聚物與非晶高聚物受熱時的主要區(qū)別在于:結晶高聚物受熱時有相變,要消耗一部分熱量區(qū)破壞晶格完成相變。所以晶形高聚物要較多的熱量。(不但有顯熱還有潛熱)。9.結晶對制品性能有何影響?在塑料成型中哪些因素有利于結晶?哪些因素不利于結晶?答:結晶可使制品的強度,硬度,模量,屈服極限,密度,耐熱

8、性等性能提高,而斷裂伸長率,抗沖擊強度,透明度等則隨結晶度加大而下降,透明度不但與結晶度有關,還與結晶形態(tài),晶粒大小有關,另外收縮率也隨結晶度的上升而下降。 塑料加工中影響結晶的主要因素是冷卻控制的情況,溫度控制在結晶速率最大溫度附近,停留一定時間有利于結晶,緩慢冷卻有利于結晶,另外,在冷卻過程中施以恰當?shù)膽?,熔體中存在有均勻分布的成核劑(或微細雜質)時也有利于結晶。相反,快速冷卻,大尺寸雜質,不均勻分布,不利于結晶,制件的熱處理也可提高制品的結晶度。10試分析纖維狀填料和聚合物分子的定向有什么不同?熱塑性塑料和熱固性塑料的定向各有何特點?并簡要說明原因。答;熱塑性塑料的成型過程中有恢復原狀

9、的趨勢,定向程度可以減弱,溫度適宜時,甚至完全分解取向,所以沿取向方向的收縮率大。熱固性塑料在成型過程中,除物理變化外,主要是化學變化(交聯(lián)),樹脂只有在交聯(lián)后才呈線性結構,有可能定向,一旦成型,則線形變?yōu)轶w型結構,就無所謂定向了。所以熱固性塑料的定向主要是纖維狀填料的取向,制品成型后定向被永久保留下來,無論熱處理還是在使用過程中都很難清除。由于定向作用,制品沿定向排列緊密,空隙少,故在定向方向收縮率小于非定向方向。 無論那種塑料,定向作用都可使沿定向方向的單向強度得到提高。11.在成型制品過程中,什么時候需要定向?什么時候不需要定向?各采取什么措施達到目的? 答:要求提高某一個后幾個方向的強

10、度時,希望定向;如生產單絲,定向薄膜等,反之,要求制品各向同向性,收縮均勻時則力圖避免定向如注射制品等。單就增加定向程度來說,可采取如下措施;(1)盡可能降低成型溫度。(2)增大流道(澆口,口模)的長度。(3)增加(4)取向狀態(tài)下快冷,(5)在溫度梯度下拉伸,(6)在拉伸比拉伸溫度一定時,增加拉伸速度等。以上方法可根據(jù)不同要求,成型方法和條件分別選用其中或全部,以便提高定向速度。避免定向措施則正好相反。12.結晶與定向有什么關系?答:結晶是三維的,鏈段作有序排列。 定向是單軸,雙軸的高分子鏈作有序排列。 能結晶的聚合物一定能定向,而能很好取向的聚合物不一定能結晶。對于有結晶傾向的聚合物,如果其

11、制得薄膜或單絲,如果沒有再取向,則強度低。如果結晶度低,如果是單絲,收縮性大,也沒什么使用價值,如果是薄膜,也只有作包裝,有定向又有很好結晶的材料才有很好的性能和透明度,收縮性小。13簡單解釋“鯊魚皮癥”和熔體破裂”現(xiàn)象這兩種現(xiàn)象是由高分子的彈性行為引起的。當剪切速率升高到一定值后,聚合物表面出現(xiàn)凸凹不平的現(xiàn)象為“鯊魚皮癥”;當剪切速率繼續(xù)升高時,聚合物會出現(xiàn)扭曲、斷裂等“熔體破裂哪家升高溫度,增加機頭平直段長度等可減小這些現(xiàn)象的產生。15,為什么聚合物加熱和冷卻不能有太大的溫差?聚合物為熱的不良導體,如果在加熱時有太大的溫差,可能出現(xiàn)局部過熱分解,內部溫度還很低,形成塑化不均勻現(xiàn)象。冷卻時,

12、溫差太大,表面冷卻凝固,內部冷卻收縮時會產生很大的內應力17、如何分析流動取向?流動取向主要受剪切應力的大小,剪切作用的時間和解取向的程度共同決定。剪切應力增大、日湖增長使取向增加;熔體溫度升高,有利于取向分子松馳,有利于解取向。取向度由產生維漢向和解取向的凈效應決定。18影響拉伸取向的因素有哪些?拉伸溫度降低、拉伸比增加、拉伸速度提高有利于增加取向,快速冷卻有利于取向的凍結。18影響拉伸取向的因素有哪些?拉伸溫度降低、拉伸比增加、拉伸速度提高有利于增加取向,快速冷卻有利于取向的凍結。3物料混合有哪些機理?塑料成型時熔融物料的混合以哪種機理為主?答:混合一般靠三種作用來完成,擴散、對流、剪切。

13、擴散是靠各組分間濃度差的推動,構成各組分的微粒由濃度較大的區(qū)域遷移到濃度較小的區(qū)域,從而達到組分的均一。氣、氣間擴散容易;液、液或液、固間擴散也能自發(fā);而固、固間擴散作用很小。升高溫度、增加接觸面積,減小料層厚度等均有利于進行擴散作用。 對流是兩種或多種物質在互相占有空間內發(fā)生流動,達到組分均一的目的。須借助外力作用。剪切利用機械作用,產生剪切力,促使物料達到組分均一。如擠出機、兩輥機主要是剪切作用,物料受剪切力作用時會發(fā)生變形,但總體積不變,表面積增大,因而分布區(qū)增大,進入另外物料中占有空間機會大,滲進別的物料可能性大,以達到混合目的。塑料成型時熔融物料的混合以剪切機理為主6熱固性塑料和熱塑

14、性塑料的工藝性能有何不同?如何測它們的流動性?答:熱塑性塑料收縮率與熱固性塑料影響因素不同:熱塑性塑料主要發(fā)生熱收縮,熱固性塑料除了熱收縮外,還有固化收縮。一般熱塑性塑料的流動性就是指它在熔融狀態(tài)下粘度的倒數(shù)。測試熱塑性塑料的流動性的方法常用熔體流動速率法,測試熱固性塑料流動性的方法主要用拉西格法。第四章思考題13.分散體有那四類,如何區(qū)別分散體有四種:塑性溶膠、有機溶膠、塑性凝膠、有機凝膠。溶膠和凝膠的區(qū)別在于溶膠的流動行為是假塑性凝膠流動行為是賓漢流體。塑性膠和有機膠的區(qū)別在于塑性膠生產的是軟質產品,有機膠可以生產硬質產品。15,分散體如何脫泡?(1)將配制成的溶膠塑料,按薄層流動的方式從

15、斜板瀉下,以便氣泡逸出;(2)抽真空使氣泡脫除(3)利用離心作用脫氣;(4)綜合式。 1、在相同的條件下模塑成型時,預熱的優(yōu)點:預熱階段可將物料溫度升高到接近成型溫度,這樣可大大縮短物料在型腔內達到最低粘度的時間以及固化時間,因而模塑成型周期也隨之縮短;預熱后的物料內部與模具的溫度差大大降低,物料各部分能較均勻地升溫和固化,成型出的制品內應力小,物理機械性能優(yōu)良;預熱后物料可很快達到流動狀態(tài),減少了模具損耗,避免了物料可能產生的充模不足的缺陷。預熱物料可在較低壓力下模壓,而使采用小噸位壓機模塑大型制件或多模腔制件成為可能。 5、模壓壓力、模壓溫度、模壓時間的選擇和對制品強度的影響?答:模壓溫度

16、的選擇依據(jù)A成型前經過預壓和預熱過的物料在成型時可采用較高的模壓溫度,而不致引起溫度分布的過度不均勻。B如果制品厚度較大,傳熱距離增大時(大制件),應適當降低模具溫度。c成型材料的固化反應特征不同,宜選用的模壓溫度也不同。模壓壓力影響與選擇A塑料在模壓溫度下流動較差,壓縮率越大,固化速度越高,制品的形狀結構越復雜,成型深度越大,所需的模壓壓力也應越大。且和是否預熱有關。B對物料預熱和提高模壓溫度均有利于降低模壓壓力。在這一溫度區(qū)域內,預熱的溫度越高,所需的模壓壓力越低;但當預熱溫度超過一定值后,預熱將主要導致物料交聯(lián),流動性降低,因此在此溫度范圍內,預熱溫度越高,所需的模壓壓力反而會增加。預熱

17、的理想溫度所對應是一個溫度范圍。C根據(jù)公式計算得到的模壓壓力是一個確定的數(shù)值,但物料實際受到的模壓壓力往往是隨時間變化的,模壓壓力的變化規(guī)律與成型采用的塑模類型有關。模壓時間影響與選擇提高模壓溫度能夠縮短模壓時間;成型前預熱物料可以降低模壓時間;成型制品的壁越厚,在相同的模壓溫度條件下,需要的模壓時間越長。6、聚四氟乙烯冷壓燒結成型制品的成型工藝由哪三個基本過程組成?有哪些因素會對制品質量產生影響?答:冷壓制坯燒結冷卻1) 模具的型腔尺寸以PTFE粉料的壓縮比和燒結后的收縮率為依據(jù)確定;2)使用前應破碎過20目篩,以防止PTFE結塊;3)粉料應一次加入,如果加壓后再補料將會使制品在兩次加料處開

18、裂; 4)加壓的大小和速率 加壓范圍3050Mpa。如果樹脂中加有填料,壓力可適當增大,但是過大,樹脂顆粒間易產生滑動,造成燒結后的制品產生裂紋;加壓速度視制品尺寸不同有快速和慢速兩個范圍,慢速510mm/min用于壓制截面尺寸大且厚的制件,快速1020mm/min用于壓制小型制件。為使制件各部位壓實程度一致,壓力達到規(guī)定值后,保壓一定時間,尺寸大的1015min,尺寸小的35min。慢慢卸壓,避免型坯產生回彈出現(xiàn)裂紋。5)如果制件尺寸較大,粉狀料中將裹入過多空氣,在冷壓制坯過程中應注意排氣,以免坯料產生夾層和氣泡。6)冷壓坯料只靠粉末顆粒界面擠壓粘結在一起,故強度較低,脫模時應注意。7,簡述

19、壓縮模塑成型的工藝流程。完備的壓縮模塑工藝是由物料的準備和模壓兩個過程組成的,其中物料的準備又分為預壓和預熱。模壓工序可分為加料、閉模、排氣、固化、脫模與模具清理等 8,模成型中的預壓有什么優(yōu)點?加料快,準確而簡單;降低塑料的壓縮率;傳熱較快,縮短了預熱和固化時間,并能避免,制品出現(xiàn)氣泡,有利于提高制品的質量;便于運轉;利于預熱;便于生產大而精細制品;1.什么是擠出成型,擠出過程分為哪兩個階段?1.擠出成型亦稱擠壓模塑或擠塑,即借助螺桿或柱塞的擠壓作用,使受熱熔化的塑料物料在壓力推動下,強行通過口模而成為具有恒定截面的連續(xù)型材的成型方法??煞譃樗芰衔锪系乃芑退苄泽w的擠出定型兩個階段。3單螺桿

20、擠出機的擠出系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)包括哪幾個部分?單螺桿擠出機由傳動系統(tǒng),擠出系統(tǒng),加熱和冷卻系統(tǒng),控制系統(tǒng)等幾部分組成。4.簡述單螺桿擠出機的螺桿的幾個功能段的作用。加料段:自物料入口向前延伸的一段稱為加料段,在加料段中,物料依然是固體,主要作用是使物料受壓,受熱前移,螺槽一般等距等深;壓縮段:壓縮段是指螺桿中部的一段,物料在這一段中受熱前移并壓實熔化,同時也能排氣,壓縮段的螺槽體積逐漸減??;均化段:螺桿最后一段,均化段的作用是使熔體進一步塑化均勻,并使料流定量,定壓由機頭流道均勻擠出,這段螺槽截面是恒等的,但螺槽深度較淺。5什么是螺桿的壓縮比,單螺桿擠出機的螺桿通過哪些形式獲得壓縮比螺桿加料段第一

21、個螺槽容積和均化段最后一個螺槽容積之比稱為壓縮比。壓縮比的獲得有以下方法:等矩不等深等深不等矩不等距不等深。簡述塑料熔體在擠出機均化段的流動形式。熔體在均化段的流動包括四種形式:正流、逆流、漏流和橫流。15.簡述擠出成型中,對擠出物進行牽引的作用保持擠出物的穩(wěn)定性;消除離模膨脹引起的尺寸變化;使制品產生一定程度的取向改進軸向強度和剛度。12,擠出過程中,螺桿轉速、物料溫度和熔體黏度有什么關系?答:螺桿轉速過大,受剪切作用強,熔體黏度降低;物料溫度高,熔體黏度降低:13擠出成型耐高壓大口徑的管材時,為什么以采用內定徑方法為好?由內定徑法生產的管材抗內壓能力明顯高于外定徑,因此擠出成型大直徑耐內壓

22、管材時多。采用直角式機頭和內徑定型法。14擠出管材(尤其是硬管)時造成“合流痕”的原因是什么?如何消除?答:造成合流痕的原因:物料通過多腳架時,靠近多腳架壁的料所受的剪切速率大而中心處則小,因受應力而發(fā)生彈性變形也不同。如果大的彈性變形部分在以后得不到恢復的機會,在產品中就顯露出一條可見的料線或縱向裂紋。又叫熔接痕這種合流痕的存在,會影響管材得爆破強度。消除這種現(xiàn)象方法:提高溫度、減少多腳架數(shù)量、使其變薄可以緩解,但是很有限有效的辦法是延長口模平直部分的長度和增大多腳架與口模出囗的距離,使料流在出口前得到應有的松弛而溶接。17以ABS擠出管材,管材截面厚度不均勻,出現(xiàn)半邊厚,半邊薄的現(xiàn)象,如圖

23、所示,請分析原因,提出相應的解決辦法ABS擠出管材,管材截面厚度不均勻,出現(xiàn)半邊厚,半邊薄419的現(xiàn)象,屬于擠出制品的橫向不均勻性,產生這一現(xiàn)象一般是由不合理的口模設計造成的,可能原因如下:三個口模 區(qū) 域 中 任何一個設計不合理。如是這一原因,應檢查口模集流腔、過渡流道、模唇的設計,尤其是過渡流道流線化程度是否充分,模唇的同心度等,并加以改進??谀1诿鏈囟瓤刂撇划???谀1诿鏈囟瓤刂撇划敃菇孛娓魈幜黧w的粘度產生一定差異,從而使流速不同,流速快的一面壁厚,針對這一情況,應使口模壁面溫度保持一致。由于壓力引起口模的壁面的彎曲變形。如是這一原因,應增加壁面厚度,選擇高強度材質,提高口模強度,或者減

24、小物料的流動阻力,以防止壁面的彎曲變形。在流道中作為型芯支撐作用的障礙物的存在。如是這一原因,應改變型芯支撐物的形狀或位置,盡量減小這些支撐物對熔體流線性的影響。2.熱塑性塑料注射過程中,塑化溫度、噴嘴溫度、模具溫度應如何選擇?答:塑化溫度的選擇:塑化溫度的選擇主要由所成型塑料的類型而定。(1)熔融溫度低而熔體粘度高的塑料(如硬質聚氯乙烯、ABS塑料等),在很大程度上可利用剪切摩擦加熱。(2)熔融溫度高而熔體粘度低的塑料(如高密度聚乙烯等),難于由剪切摩擦獲得熱量,采用高的加料段溫度。(3)熔融溫度高熔體粘度也大的塑料(如聚砜、聚苯醚和可熔性聚酰亞胺等),既需要從外部高溫熱源取得升溫所需的熱量

25、,也能靠剪切摩擦獲得調節(jié)熔體流動性的內熱,料筒各加熱段的溫度均在塑料的熔融溫度附近。(4)不論成型哪一種類型的塑料,料筒前部與螺桿計量段對應區(qū)的溫度,都應高于塑料的熔融溫度而低于其熱分解溫度。(5) 對于成型溫度區(qū)間較寬且熱穩(wěn)定性較高的塑料,料筒各段溫度可適當選高;反之,則應偏低。模具溫度的選擇:具溫度高低決模定于塑料的結晶性、制品的尺寸與結構、性能要求以及其它工藝條件(熔體溫度、注射速度、注射壓力、模塑周期),模溫增高,制品定向程度降低,結晶度升高、制品表面光潔程度提高,產品收縮率增加,保壓時間延長。對于無定型塑料,無相變化,模溫影響熔體的充模粘度,即充模速率。對于粘度低或中等的無定型塑料(

26、PS、CA等),模溫常偏低;對于粘度高的塑料(如PC、聚苯醚、聚砜等)必須采用高模溫。另外高模溫可調整冷卻速率,防止溫差過大產生凹痕、內應力、裂紋等。5.試分析快速充模和慢速充模各有何利弊?答:快速充模時熔體流首先射向對壁,以湍流的形式充滿模腔; 會將空氣帶入成型物內,而且由于模底先被熔體填滿,使模腔內空氣難以排出,末排出的空氣被熱熔體加熱和壓縮成高溫氣體后,會引起熔體的局部燒傷和降解,這不僅會降低制品的表面質量,而且還是制品出現(xiàn)微裂紋和存在較大內應力的重要原因。慢速充模時熔體以層流方式自澆口向模腔底部逐漸擴展。層流流動充模可避免湍流流動充模引起的各種缺陷。若控制得當可得到表觀質量和內在質量均

27、比較高的制品。 但若流動速度過小會顯著延長充模時間,如果由于流動中的明顯冷卻降溫而使熔體粘度大幅度提高,就會引起模腔充填不滿、制品出現(xiàn)分層和熔接縫強度偏低等缺陷。6.注射壓力大小對流動充模有何影響?答:提高注射壓力,可增加熔體的流動長度注射壓力增大,同時也會使聚合物分子流動取向程度增加,導致制品出現(xiàn)明顯的各向異性。7.保壓在熱塑性塑料注射過程中的作用是什么?是不是一切熱塑性塑料制品注射成型時都要有保壓期?實現(xiàn)保壓期往模腔中補料的必要條件是什么?答:保壓的目的 :當成型厚壁且澆口大的制品時,壓實期結束后螺桿不能立即退回,而必須在最大前進位置上再停留一段時間,以使成型物在外壓作用下進行冷卻。目的:

28、繼續(xù)向模腔內擠入一些熔體(補料),以補償成型物因冷卻而引起的體積收縮,并避免成型物過早地與模壁脫離。 保壓的條件:保壓期間實現(xiàn)補料的必要條件是:壓實期結束后料筒前端還應有一定量的熔體(料墊);而且從料筒到模腔的通道能允許熔體通過.9、如何解釋在熱塑性塑料注射制品的邊緣、澆口附近、料流熔接痕處、金屬嵌件附近和壁厚較大變化的部位都容易出現(xiàn)應力開裂?答:邊緣澆口附近:在充模流動時,物料先充滿的部位高分子取向程度大,存在大的凍結分子取向應力;料流熔接痕處:熔接強度低,料流的前方前緣膜的溫度低,如果注射壓力小,壓實不好會造成應力開裂;金屬嵌件附近:因為金屬嵌件收縮和高聚物的收縮不一致,造成收縮應力、構型

29、體積應力;壁厚較大變化的部位:因為在模內冷卻時厚薄部位收縮不一致,易在制品內形成構型體積應力;因此,在有內應力的地方,如果制品在成型后得不到消除,就會存在于制品內部,在應用過程中就有可能出現(xiàn)應力開裂現(xiàn)象。 12.了解制品的熱處理和調濕處理的目的和方法。答:熱處理目的:1. 消除內應力,使凍結的大分子鏈得到松弛時間。2.加速后收縮,盡快達到尺寸穩(wěn)定。2. 提高結晶度,改變結晶結構,從而提高結晶塑料的彈性模量和硬度,降低斷裂伸長率。熱處理的基本方法:先將制件放進礦物油、甘油、乙二醇和液體石蠟等的液體介質或空氣之中,然后慢速升溫到指定溫度并在此溫度下保持一定時間,最后使制品與加熱介質或加熱裝置一起緩

30、慢冷卻至室溫。調濕處理的目的:1.可加速其吸濕平衡,盡快達到尺寸穩(wěn)定;2.還可使其在隔絕空氣的條件下受到消除內應力的熱處理,3.這對避免聚酰胺類制品因在高溫下與空氣接觸而發(fā)生氧化變色十分有利;4.調濕處理過程中吸收適量的水分,對聚酰胺類塑料有一定的增塑作用,這對改善這類塑料的韌性非常有力。調濕處理的基本方法:將制品放進沸水浴、醋酸鉀水溶液浴或油水浴中加熱(一般溫度在80100)一段時間,然后使制品與浴槽內的處理介質一起冷卻至室溫。12注射成型的每個階段的作用是什么?成開型可分為四個階段:充模、保壓、倒流、冷卻。充模是從料流從澆口進入開始到充滿為止,這一階段要保證充模速度較快,否則容易造成充模不

31、滿和較大內應力。保壓階段是指螺桿緩慢前進進行補料、壓實。倒流階段是從螺桿開始后退到澆口凍結時間倒流一般發(fā)生在澆口附近會使制品密度下降,甚至產生縮孔。冷卻階段是指澆口凍結到脫模階段,物料逐漸降溫至不變形時脫模。 1.生產大型中空吹塑制品采用什么吹塑方式好?為什么?答:采用帶貯料缸式擠出吹塑機頭。 生產大型吹塑制品,如啤酒及垃圾箱等,由于制品的容積較大,需要一定的壁厚以獲得必要的剛度,因此需要擠出大的型坯,而大型坯的下墜與縮徑嚴重,制品冷卻時間長,要求擠出機的輸出量大。對大型制品,一方面要求快速提供大量熔體,減少型坯下墜與縮徑,另一方面,大型制品冷卻期長,擠出機不能連續(xù)運行,從而發(fā)展了帶有貯料缸的

32、機頭。3.中空吹塑瓶出現(xiàn)下列現(xiàn)象的原因是什么?如何解決?(1)型坯自重下垂原因:機頭溫度高,擠出速度快,閉模速度慢,原料熔體流動速率指數(shù)太大解決辦法:1 降低機頭和口模穩(wěn)定2 降低擠出速度3 加快閉模速度 4 對原料加強干燥,選用合適熔體流動速率的原料(2)型坯彎曲原因:口模間隙不勻,機頭溫度不均,擠出速度太快,冷卻不均解決:1 檢查機頭流道,調整口模芯模間隙2 檢查調整機頭溫度達到均勻3 降低擠出速度(3)制品變形嚴重原因:吹脹時間短,冷卻不夠,吹脹速度慢,吹氣流率太快解決辦法:1 延長吹脹時間2 加強模具冷卻、降低模具溫度3 鎖模后,加快吹脹速度(4)擠出吹塑的制品熔合線明顯原因:鎖模力不

33、夠,擠出機頭有雜質,機頭溫度低,吹脹壓力大解決辦法:1 提高鎖模壓力2 清理機頭,除去雜質3 調整機頭溫度4 減小吹脹壓力(5)開模時制品開裂原因:擠出型坯溫度低,吹脹時產生彈性形變沒有恢復,壓縮空氣壓力太大,開模時制品內應力沒有消失辦法:1 提高擠出機身和機頭溫度2 加強模具冷卻3 調整壓縮空氣壓力4 待制品內壓力消失后再開模4常用吹塑成型方法有哪幾種,各自有何特點?常用吹塑成型型的方法有:擠出吹塑、注射吹塑、拉伸吹塑、多層吹塑。擠出吹塑方便簡單、生產效率高,但制品精度較低。注射吹塑制品精度較高適合大批量、精度要求較高的產品。拉伸吹塑是在成型中進行拉伸,產品強度較高。多層吹塑是為了高包裝要求

34、而采用的,生產比較復雜。 1.了解泡沫塑料的三種發(fā)泡方法,以及氣發(fā)泡沫的發(fā)泡原理。答:發(fā)泡方法:1.物理發(fā)泡法2.化學發(fā)泡法3.機械發(fā)泡法 發(fā)泡原理:氣發(fā)泡沫塑料是把氣體溶解在液態(tài)聚合物中形成飽和溶液,然后通過成核作用生產泡沫。發(fā)泡劑可預先溶解在液態(tài)聚合物中,當溫度升高、壓力降低時,就會放出氣體,形成泡沫。2,熟化的目的何在?答:熟化的目的:預發(fā)泡后在空氣中暴露一段時間使空氣逐步滲入泡孔,令泡孔內外壓力達到平衡;使冷凝的發(fā)泡劑再滲透到粒子中去。 3.PE泡沫塑料的化學發(fā)泡法為什么先交聯(lián)再發(fā)泡?采用這種方法發(fā)泡時應注意什么?答:因為聚烯烴結晶度高,在未達到結晶熔融溫度以前,樹脂幾乎不能流動,而達

35、到熔融溫度,整個聚合物的熔融黏度急劇下降,使發(fā)泡過程中產生的氣泡很難保持。PE結晶度高結晶快;從熔融態(tài)到晶態(tài)時放出大量的結晶熱;熔融聚烯烴的比熱容較大;從熔融態(tài)冷卻到固態(tài)需時間較長;使發(fā)泡的氣體逃逸的機會增多;聚烯烴塑料的透氣性大,使發(fā)泡的氣體難保持。 為了改善聚烯烴類塑料的發(fā)泡缺陷,常采用樹脂分子間交聯(lián)的方法調節(jié)熔融物的粘彈性,使之達到發(fā)泡所需的條件,并提高泡沫塑料的物理機械性能5沫塑料有哪幾種發(fā)泡方法、簡單敘述這些發(fā)泡方法。發(fā)泡方法有物理發(fā)泡法、化學發(fā)泡法、機械發(fā)泡法。物理發(fā)泡法多用惰性氣體法或低沸點流體法,它是利用氣化形成泡孔結構化學發(fā)泡法是利用添加的化學物質或組分之間發(fā)生化學反應米發(fā)泡

36、。機械發(fā)泡法是利用機械攪拌的方式把空氣加入的方式來發(fā)泡。6,簡述可發(fā)性聚苯乙烯珠粒泡沫塑料的生產工藝(1)可發(fā)性PS珠粒的制備:把低沸點液體溶入樹脂顆粒中;(2)預發(fā)泡:將可發(fā)性珠粒加熱,使發(fā)泡劑氣化而發(fā)泡;(3)熟化:靜置一段時間以保證氣泡內外壓力平衡;4)模壓成型:把物料加入模具中,加熱發(fā)泡,冷卻5、壓延薄膜時各輥間為什么要保持一定的溫差和速比?答:調整輥筒速比的目的 :一是由于物料總是包在高溫、快速輥上,如果沿料流的方向依次提高輥筒的轉速,有助于物料依次貼輥;二是相鄰輥筒間存在一定的速比,能強化物料在輥筒間所受到的剪切作用,提高物料的塑化程度;輥筒間速比的存在,還能使壓延物得到一定的延伸

37、和取向,從而使薄膜厚度降低,縱向強度提高。同樣目的,壓延機輔機的各輥筒也有一定速比,即引離輥、冷卻輥和卷取軸的線速度依次增高。但不能太大,否則會出現(xiàn)冷拉伸現(xiàn)象,使薄膜厚度不均勻,有內應力,影響制品質量。壓延機的輥筒速比控制:如果速比過大,會出現(xiàn)包輥現(xiàn)象,薄膜不能順利前進;如果速比過小,會不吸輥,薄膜和輥筒之間有氣泡夾入,硬板會產生“脫殼”現(xiàn)象。影響制品質量。壓延各輥應維持一定的溫度梯度(溫差):通常溫度范圍在510。物料包在高溫、快速輥上,要保證物料順利地過渡到下一個輥筒。3#、4#輥溫度接近相等,有利于薄膜引離。 6、什么叫薄膜的“魚眼”和蠟狀層?它們是怎么造成的?如何克服?答:樹脂中的灰分

38、會降低薄膜的透明度;水分和揮發(fā)分會使制品產生氣泡;樹脂中較大顆粒吸收增塑劑慢,難于塑化從而使產品出現(xiàn)未熔化顆粒狀樹脂(俗稱魚眼),影響制品外觀和強度。 穩(wěn)定劑選擇不當,會使壓延機輥筒和壓花輥筒帶上一層蠟狀層物質,而使薄膜表面不光或在換產品時產生困難,壓延溫度越高,這種現(xiàn)象越嚴重。形成蠟狀層得原因主要有:一是某些熱穩(wěn)定劑只能與樹脂部分相溶,因此在壓延時會被擠出而包圍在輥筒上;二是穩(wěn)定劑的分子大多數(shù)是兼有極性和非極性的(如金屬皂類),這種分子對金屬常具有親和力,因而對輥筒表面發(fā)生黏附作用,形成蠟狀層。蠟狀層的形成與所用顏料、螯合劑、潤滑劑等的配料也有一定的關系,但不太重要。免除蠟狀層的方法:a、采

39、用適當?shù)姆€(wěn)定劑,一般穩(wěn)定劑的極性基團的正電性越高時,越易形成蠟狀層。例如:鋇皂不如鎘皂和鋅皂好,因為鋇皂的正電性高,所以配方中選用鎘皂占優(yōu)勢的鋇鎘穩(wěn)定劑,如果仍不能滿足要求,可再加入鋅皂,但決不能單獨使用鋅皂,因為鋅對PVC降解起催化作用,具有長期著色性。b、摻入吸收金屬皂類強的填料,如含水氧化鋁。c、加入酸性潤滑劑,常用的是硬脂酸。但用量不易太多,以防以后從薄膜中析出。因為酸性潤滑劑對金屬具有更強的親和力,可以先占領輥筒表面,并對穩(wěn)定劑起潤滑作用,因而能避免穩(wěn)定劑黏附于輥筒表面。D.潤滑劑選用相溶性好的內潤滑劑,保證不過量,否則會出現(xiàn)噴霜現(xiàn)象 7、壓延薄膜橫向厚度不均勻的原因是什么?如何調整

40、和克服?答:壓延輥筒工作時,承受很大的分離力,分離力使壓延輥筒像受栽梁一樣產生撓曲變形,變形值從撓度最大處的輥筒軸線中點處向兩端展開并逐漸減小,從而使壓延薄膜的橫向上出現(xiàn)中間厚兩邊薄的現(xiàn)象 。為克服輥筒變形引起的壓延薄膜橫向不均一的現(xiàn)象,除從選材和結構設計等方面提高輥筒的剛性外,還在設計壓延機時采用“中高度法”、“軸交叉法”和“預應力法”等輥筒撓度補償措施。 8、試比較擠出吹膜、擠出平膜、壓延薄膜和流延薄膜在成型工藝上和性能上的特點。答:擠出吹膜受冷卻的限制,生產速率不高;受吹脹比與牽引比的影響,橫向與縱向強度不一致,使用時容易撕裂;徑向厚度受各種因素影響,均勻性差;為圓筒狀,作為包裝使用方便

41、。擠出平膜可以克服吹膜冷卻因素的影響,生產效率高,作為包裝膜使用需要封合。壓延薄膜生產效率高,但是厚度受輥筒分離力的影響,不能太小。流延薄膜可以非常薄,在流延過程中不會受到不均勻應力,縱橫向性能均勻。但是,整體強度差,常用來做涂覆。9,壓延成型的原理是什么?有何工藝特點?壓延是將已經塑化好的塑料通過一系列相向旋轉著的水平輥筒間隙,使物料承受擠壓和延展作用,而使其成為規(guī)定尺寸的連續(xù)片狀制品的方法。壓延成型的特點:加能力大、生產速度快、產品質量好、能連續(xù)化地生產。缺點是設備龐大,投資高,維修復雜、制品寬度受到壓延輥筒長度的限制等。 熱成型的基本方法答:目前生產中采用的熱成型方法有數(shù)十種,最基本的方

42、法有6種: 差壓成型 、覆蓋成型、柱塞助壓成型、回吸成型、對模成型、雙片熱成型3. 確定熱成型坯件加熱溫度的基本原則是什么?答:應使塑料在此溫度下既有很大的伸長率又有適當?shù)睦鞆姸?,保證坯件成型時能經受高速拉伸而不致出現(xiàn)破裂。 降低溫度雖然能縮短成型時間和節(jié)省能源,但是溫度過低時所得制品輪廓不清晰、尺寸穩(wěn)定性差;加熱溫度過高,會造成聚合物的降解,從而導致制品變色和失去光澤。 加熱的溫度下限應以片材在牽伸最大區(qū)域不發(fā)白或不出現(xiàn)明顯的缺陷為度;上限溫度則是片材不發(fā)生降解和不會在夾持架上出現(xiàn)過分下垂的最高溫度。一般熱成型過程中,加熱的坯件要經過轉換工位,要有一些降溫,尤其是壁薄的坯件和傳熱系數(shù)比較大的坯件,散熱現(xiàn)象比較嚴重,所以坯件的加熱溫度要稍高于成型溫度。簡述熱成型工藝過程:將熱塑性塑料片材夾在框架內加熱至軟化溫度,在外力作用下(如工具、柱塞或者真空等方式),是加熱軟化的片材壓在

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