高分子成型加工復(fù)習(xí)資料

1、第一章作業(yè)、分析討論聚集態(tài)與成型加工的關(guān)系T Tg ,玻璃態(tài)，鏈段凍結(jié)，自由體積小，內(nèi)聚力較強(qiáng)，力學(xué)強(qiáng)度較大，為堅(jiān)硬固體；外力作用下，大分子鏈的鍵角或鍵長(zhǎng)發(fā)生變形，形變小，為可逆普彈形變，彈性模量高；適于機(jī)械加工，如車削，鋰削，制孔，切螺紋等；Tg T Tf粘流態(tài)，整個(gè)大分子運(yùn)動(dòng)，滑移和解纏，外力作用下，主要為不可逆的粘性形變，產(chǎn) 生宏觀流動(dòng)，可進(jìn)行變形大，形狀復(fù)雜的成型。如熔融紡絲、注射、擠出等。冷卻后形變永久保存。寫(xiě)出線型聚合物的總形變 丫公式，畫(huà)出聚合物在外力作用下的形變-時(shí)間曲線，分析各部分的性 質(zhì)特點(diǎn)，并分析討論加工條件對(duì)粘彈形變的影響 ；7M+%”V=等Jt1時(shí)同圖 1-10 柴告

2、物在外力作用下的形變一時(shí)間曲線t1時(shí)，受外力作用聚合物產(chǎn)生普彈形變(ab線段)，tE很小，t2解除外力時(shí)，普彈形變立刻恢 復(fù)(cd線段)。普彈形變：外力使聚合物大分子鍵長(zhǎng)和鍵角或晶體中平衡狀態(tài)的粒子間發(fā)生形變和位移， 形變值小。外力解除時(shí)，普彈形變立刻恢復(fù)。t 內(nèi)(t1 t2),產(chǎn)生高彈形變和粘性形變(bc段)。推遲高彈形變：外力較長(zhǎng)時(shí)間作用下，大 分子鏈段形變和位移(構(gòu)象改變)，形變值大，具有可逆性。粘性形變：在外力作用下，沿受力方向大分子鏈之間的解纏和相對(duì)滑移，宏觀流動(dòng)，形變值大，不 可逆性。t2解除外力后，一定時(shí)間后，tH 完全恢復(fù)(de段)，tV作為永久形變存留于聚合物中。T Tf(T

3、m)時(shí)，T 升高，712和713降低，M 和”增加，M 增大更多，以粘性形變?yōu)橹?。外力作用下，產(chǎn)生不可逆粘性形變，制品獲得形狀和尺寸穩(wěn)定性。粘性流動(dòng)中也存在彈性效應(yīng),出現(xiàn)離模膨脹或破裂，使制品形狀尺寸改變，并產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。T 在TgTf (Tm)時(shí)，呈高彈態(tài)，彈性成分大，粘性成分小，有效形變減少。通過(guò)增大外力、延長(zhǎng)外力作用時(shí)間，高彈態(tài)下，大分子間產(chǎn)生解纏和滑移，產(chǎn)生不可逆塑性形變?？赏ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)應(yīng)力、應(yīng)力作用時(shí)間、溫度，控制高彈形變和塑性形變。第一章思考題:聚合物主要有哪幾種聚集態(tài)形式玻璃態(tài)（結(jié)晶態(tài)）、高彈態(tài)和粘流態(tài)線性無(wú)定形聚合物當(dāng)加工溫度 T處于Tb T Tg , TgTTf, Tf T Td時(shí)

4、，分別適合進(jìn)行何種形式的加工聚合物加工的最低溫度T Tg玻璃態(tài)一一適應(yīng)機(jī)械加工；聚合物使用的最低（下限）溫度為脆化溫度TbTg T Tf高彈態(tài)，非晶聚合物 Tg T 材料的屈服強(qiáng)度，可進(jìn)行薄膜或纖維拉伸；聚合物加工的最低溫度：玻璃化溫度TgT Tf （Tm） 粘流態(tài)（熔體，液態(tài)）比 Tf略高的溫度，為類橡膠流動(dòng)行為，可進(jìn)行壓延、擠出和吹 塑成型?？蛇M(jìn)行熔融紡絲、注射、擠出、吹塑和貼合等加工應(yīng)變軟化；應(yīng)力硬化；塑性形變及其實(shí)質(zhì)。應(yīng)變軟化：材料在拉伸時(shí)發(fā)熱，溫度升高，以致形變明顯加速，并出現(xiàn)形變的細(xì)頸現(xiàn)象。應(yīng)力硬化：隨著取向度的提高，分子間作用力增大，引起聚合物粘度升高，表現(xiàn)出“硬化”傾向， 形變

5、也趨于穩(wěn)定而不再發(fā)展。塑性變形：材料在外力作用下產(chǎn)生不可逆的變形。實(shí)質(zhì)：大分子鏈的解纏和滑移成纖聚合物的溫度特性，熱穩(wěn)定性，結(jié)晶性能，分子量及其分布，纖維成型過(guò)程，主要紡絲成型方法。（看看教材250頁(yè)）成纖聚合物的加工溫度高于玻璃化溫度；紡絲過(guò)程在粘流態(tài)進(jìn)行；成纖聚合物大多具有結(jié)晶性能；成纖聚合物的分子量一般為20,000 100,000分子分布較窄，不應(yīng)含有過(guò)多低或高分子級(jí)分；纖維成型過(guò)程：包括液體紡絲及液體細(xì)流的冷卻固化過(guò)程；合成纖維紡絲的主要方法：熔法、濕法、干法解*I Tb是塑料使用的下限溫度；7用非品高JK整1的”與小 對(duì)出由M候風(fēng)性隨溫度升高，屈服強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度均下降， 兩曲線在T

6、b相交。丁 1費(fèi) 房1101m臚嗯痂城耳建柞(W里金a1匹加氣可便干W)|1、高分子主要成型加工方法的剪切速率范圍并分析假塑性流體切力變稀的原因切力變稀的原因：A 聚合物熔體：剪切速率增大，大分子從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中解纏和滑移，熔體結(jié)構(gòu)明顯改變，高彈形變減 小，分子間范德華力減弱，流動(dòng)阻力減小，熔體粘度降低。B 聚合物溶液或分散體：溶劑滲入到大分子線團(tuán)或粒子內(nèi)部，使大分子溶劑化，形成穩(wěn)定體系。 剪切速率(剪應(yīng)力)增大，低分子溶劑從穩(wěn)定體系中被擠出分離出來(lái)，導(dǎo)致原有體系破壞。無(wú)規(guī)線團(tuán)或粒 子的尺寸縮小，線團(tuán)和粒子之間分布更多的溶液，整個(gè)體系的流動(dòng)阻力大大減小，聚合物溶液的表觀粘度 降低。2、分析討論溫度

7、對(duì)聚合物粘度的影響，并舉例說(shuō)明粘度對(duì)剪切速率和溫度的敏感性在成型加工中的應(yīng)用溫度增高，鏈段活動(dòng)能力增強(qiáng)，分子間距離增大，分子間作用力減小，粘度下降。粘流溫度以 上(T Tg+100 C),熔體自由體積足夠大，熔體粘度主要取決于鏈段躍遷流動(dòng)的能力。TgTg+100C,自由體積小，鏈段躍遷不僅與鏈段本身能力有關(guān)，也與能否容納鏈段的自由體積的大小有關(guān)。在煉膠、壓延、壓出、注射成型中，提高剪切速率和溫度，使高聚物粘度降低，改善加工流動(dòng)性。外力解除或流動(dòng)停止時(shí)(材料或半成品停放)，或降低溫度，粘度變得很大，半成品有良好的挺性，不 易變形對(duì)于P& PC PMMACA等分子鏈剛硬的聚合物，粘度對(duì)溫度敏感。P

8、S PE PP、PVC等的粘度對(duì)剪切速率敏感，加工中，主要通過(guò)改變溫度或剪切速率，正確選擇工藝方法，調(diào)節(jié)流動(dòng)性。加工制品應(yīng) 選擇粘度對(duì)剪切速率不敏感區(qū)，確定合理的加工剪切速率范圍。3、分析討論聚合物分子量及其分布 -剪切速率-粘度的關(guān)系，并舉例說(shuō)明其在成型加工中的應(yīng)用(1)熔體零切粘度與重均分子量的關(guān)系:1cH露“ =T Bio冬口巾川1a,分子鏈較短，無(wú)(少)纏結(jié)點(diǎn)，大分子較易相對(duì)滑移，粘度低，牛頓液體;,分子鏈纏結(jié)，熔體粘度隨分子量急速上升；分子量愈高，隨剪切速率（剪應(yīng)力）增加，粘度降低愈多，出現(xiàn)非牛頓流動(dòng)的臨界剪切速率降低，非牛頓行為（假塑性）更明顯 分子量分布寬，粘度迅速下降，表現(xiàn)更多

9、假塑性；分子量分布窄，寬剪切速率范圍，表現(xiàn)更多牛頓性。=3 , 410 國(guó)-產(chǎn)？+ C過(guò)高分子量，粘度過(guò)高，加工困難；為降低粘度，提高溫度會(huì)受到熱穩(wěn)定性限制?？杀ＷC產(chǎn)品性能的基礎(chǔ)上，選用分子量較低的聚合物，使成型加工易于進(jìn)行。也可加入低分子物質(zhì)（溶劑或增塑劑），或降低分子量以減小粘度，改善加工流動(dòng)性能。第二章思考題說(shuō)明粘度對(duì)剪切速率和溫度的敏感性在成型加工中的應(yīng)用。（1）在煉膠、壓延、壓出和注射成型中，提高剪切速率和溫度，聚合物粘度降低，可改善加工流動(dòng)性。（2）外力解除或流動(dòng)停止時(shí) （材料或半成品停放），降低溫度，粘度變得很大，使半成品有良好的挺性， 不易變形。（3）可根據(jù)不同原材料，正確選擇

10、加工工藝（剪切速率和溫度）（4）加工制品時(shí)，合理的加工剪切速率范圍應(yīng)選擇在粘度對(duì)剪切速率不敏感區(qū)域（ 400秒-1600秒-1以上）。PS PE PP和PVC粘度對(duì)剪切速率敏感，通過(guò)提高剪切速率降粘， 可改善加工流動(dòng)性。PS、PC PMMA、 CA、PET、PA的粘度對(duì)溫度敏感，提高加工溫度降粘，可改善加工流動(dòng)性。POM PC PET和PA 粘度對(duì)剪切速率不敏感說(shuō)明壓力對(duì)粘度的影響機(jī)理，解釋為何單純通過(guò)增大壓力提高熔體流量不恰當(dāng)，如何改善加工工藝聚集態(tài)存在自由體積壓縮率（AV/V, % ）增大壓力，自由體積減小，大分子間距離縮小，鏈段活動(dòng)范圍減小，分子間作用力增加，粘度增大。但單純通過(guò)增大壓力

11、提高熔體流量不恰當(dāng)，過(guò)大壓力造成功率消耗過(guò)大，設(shè)備磨損更大。增加壓力和降低溫度，可獲得同樣的粘度變化。加工中，應(yīng)根據(jù)壓力-溫度等效性原理，增加熔體壓力的同時(shí)，應(yīng)提高溫度簡(jiǎn)要說(shuō)明固體填充劑（以炭黑為例）、增塑劑或溶劑對(duì)聚合物粘度的影響。通常，固體填料用量（10%50wt% ）增加，粒徑減小，表面活性增高，會(huì)阻礙大分子鏈段的運(yùn)動(dòng)， 使聚合物熔體粘度增大。尤其加入活性炭黑的橡膠。炭黑粒子細(xì)、表面含有活性基團(tuán)，與高聚物的親合性 極好，可形成化學(xué)或物理結(jié)點(diǎn)，阻礙大分子鏈的運(yùn)動(dòng)和滑移，使粘度大幅升高。增塑劑類小分子或溶劑， 會(huì)增大分子間距離，減小分子間作用力和流動(dòng)阻力，使聚合物粘度降低。液體或增塑劑的作用

12、：削弱聚合物分子間力，分子間距離增大，纏結(jié)減少，使聚合物粘度降低；隨溶劑含量增加，出現(xiàn)非牛頓流動(dòng)的臨界剪切速率升高，牛頓性增強(qiáng)。相容性對(duì)粘度影響：1）增塑劑與聚合物之間相溶性好隨濃度增大，增塑劑/聚合物體系的粘度上升；聚合物粒子被溶脹，形成軟外層，剪切力增大時(shí)，容易變形滑過(guò)，表現(xiàn)假塑性流動(dòng)；2）增塑劑與聚合物之間相溶性差剪應(yīng)力作用時(shí)，粒子間相互滑移困難，膨脹性流動(dòng)行為。4、熱固性聚合物加工工藝關(guān)鍵使熱固性聚合物在交聯(lián)之前，完成流動(dòng)過(guò)程。熱固性成型設(shè)備與模具溫度的控制：注射或擠出的溫度應(yīng)控制為：粘度最低，不迅速交聯(lián)的溫度；模具或后處理的溫度應(yīng)控制為：迅速硬化的溫度。第三章作業(yè)題1、根據(jù)簡(jiǎn)單圓管中

13、流動(dòng)液體的受力分析，推導(dǎo)牛頓液體流動(dòng)的剪應(yīng)力、流速分布、流率和粘度表達(dá)式,畫(huà)出剪應(yīng)力和流速分布圖。（最好選擇看書(shū)）切應(yīng)力立雜咫37 間中吸管中市訥瓶你的里力分析穩(wěn)態(tài)層流流動(dòng)時(shí)，液柱單元力平衡:K/亦工才一不如其（t* 一4 2用丁*.0,正應(yīng)力差使液體流出管口后，在垂直于流動(dòng)方向上膨脹。正應(yīng)力差 愈大，膨脹愈嚴(yán)重。2）大分子流動(dòng)過(guò)程中的伸展取向在收斂流動(dòng)和剪切流動(dòng)中，大分子沿流動(dòng)方向伸展與取向，收斂流動(dòng)引起大分子產(chǎn)生拉伸彈性應(yīng) 變，剪切流動(dòng)引起剪切彈性應(yīng)變。高彈形變具有可逆性，應(yīng)力消除后，伸展和取向的大分子恢復(fù)蜷曲構(gòu)象，產(chǎn)生彈性回復(fù)。（1）設(shè)計(jì)口模內(nèi)徑，要考慮不同聚合物的離模膨脹比（ Df/D

14、 ）不同，才能確保制品尺寸準(zhǔn)確。（2）設(shè)計(jì)口模平直段長(zhǎng)度時(shí)， 要考慮物料的彈性應(yīng)變松弛，應(yīng)使口模平直段Ls較長(zhǎng)，（L/D 16）,使經(jīng)過(guò)Ls段的時(shí)間彈性松弛時(shí)間，入口段拉伸彈性應(yīng)變得到松弛，貯存的彈性能得到消散，可減小出 口膨脹和內(nèi)應(yīng)力。第三章思考題1、拖曳流動(dòng)，收斂流動(dòng)。拖曳流動(dòng)：管道或口模的一部分在運(yùn)動(dòng)，聚合物隨管道或口模的運(yùn)動(dòng)部分產(chǎn)生拖曳流動(dòng)。剪切流動(dòng)， 液體壓力降及流速分布受運(yùn)動(dòng)部分的影響。收斂流動(dòng)：在截面尺寸逐漸變小的錐管或其它形狀管道中的流動(dòng)。流動(dòng)液體受剪切和拉伸兩種作用壓力流動(dòng)：流動(dòng)液體受壓力作用產(chǎn)生的流動(dòng)。流動(dòng)液體受剪切作用，穩(wěn)態(tài)流動(dòng)；分析非牛頓液體在管壁上產(chǎn)生滑移的原因。理論

15、上，管壁液體流速為零。實(shí)際上，管壁上液體產(chǎn)生滑移。流動(dòng)過(guò)程中聚合物分子量的分級(jí)效應(yīng)；聚合物中低分子物導(dǎo)致的分層流動(dòng)分析管道中流動(dòng)液體，管中心區(qū)域溫度低，管壁附近區(qū)域溫度高的原因。（1）摩擦熱 管中心，剪應(yīng)力（剪切速率）低，摩擦熱小；隨半徑增大，剪應(yīng)力和剪切速率增加，管壁區(qū)域的摩擦熱最大。（2）膨脹冷卻效應(yīng) 流體沿流動(dòng)方向，存在壓力降，體積逐漸膨脹，表觀密度減小。膨脹作用消耗液體中部分能量，產(chǎn)生冷卻效應(yīng)。管壁：限制和摩擦力較大，膨脹率小，冷卻效應(yīng)較??；管中心：膨脹率大，冷卻效應(yīng)更大。第四章作業(yè)1、聚合物中的低分子物（溶劑或增塑劑）對(duì)取向的影響使Tg降低，Tf降低，高彈形變活化能減小 ，松弛時(shí)間縮

16、短；內(nèi)摩擦減弱，聚合物形變加速，易于 取向，且取向應(yīng)力和溫度減小；但解取向速度增大。取向后，去除溶劑或形成凝膠有利于保持取向結(jié)構(gòu)。說(shuō)明聚合物球晶的形成過(guò)程。聚合物熔體冷卻 有序區(qū)域（鏈?zhǔn)?晶胚 初始晶核（臨界尺寸） 大分子鏈重排 晶片（晶軸方向生長(zhǎng)，纖維狀生長(zhǎng)）-初級(jí)球晶（形成雙眼結(jié)構(gòu)）-一 球晶。分析成型加工中，冷卻速度對(duì)結(jié)晶過(guò)程和產(chǎn)品性能的影響。（1）緩冷：tc接近最大結(jié)晶溫度 Tmax, At小，冷卻速度慢，均相成核，形成大球晶。制品發(fā)脆， 力學(xué)性能降低；冷卻程度不夠使制品扭曲變形。（2）驟冷：tcTg, At大，冷卻速度快，大分子鏈段重排松弛過(guò)程滯后于溫度變化速度，結(jié)晶溫度 降低。聚

17、合物來(lái)不及結(jié)晶而呈過(guò)冷液體的非晶結(jié)構(gòu)，制品體積松散。厚制品內(nèi)部仍有微晶結(jié)構(gòu)形成，內(nèi)外 結(jié)晶程度的不均引起制品出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力。后結(jié)晶影響尺寸穩(wěn)定性。（3）中等冷卻程度：t c處于TgTmax，聚合物表層快速冷卻凝固形成殼層，接近表層區(qū)域最早結(jié) 晶。聚合物內(nèi)部有較長(zhǎng)時(shí)間處于 Tg以上，利于晶核生成和晶體長(zhǎng)大，晶體生長(zhǎng)好，結(jié)晶較完整，結(jié)構(gòu)較穩(wěn) 定，制品尺寸（因次）穩(wěn)定性好。分析非晶聚合物在不同溫度下（玻璃化溫度附近，Tg-Tf , Tf以上）的拉伸取向過(guò)程機(jī)理及其取向結(jié)構(gòu)。溫度在玻璃化溫度附近，拉應(yīng)力使聚合物產(chǎn)生高彈拉伸和塑性拉伸。拉應(yīng)力屈服應(yīng)力，材料產(chǎn)生高彈拉伸。主要的取向?yàn)殒湺涡巫兒臀灰?，取向程度?/p>

18、、取向結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定；拉應(yīng)力屈服應(yīng)力，材料為塑性拉伸，迫使高彈態(tài)下大分子解纏和滑移，由彈性形變轉(zhuǎn)化為塑性形變。塑性形變具有不可逆性，獲得穩(wěn)定取向結(jié)構(gòu)和高的取向度。2）溫度在TgTf（Tm）拉應(yīng)力使聚合物產(chǎn)生塑性拉伸，升高溫度，材料模量和屈服應(yīng)力降低，使拉應(yīng)力減小，拉伸速度 增大。通過(guò)塑性形變，獲得較高和較穩(wěn)定的取向結(jié)構(gòu)。3）溫度在Tf以上，產(chǎn)生粘流拉伸溫度高，粘度低，大分子活動(dòng)能力強(qiáng)，很小應(yīng)力引起大分子鏈解纏、滑移和取向；但解取向也快，有效取向度低，拉伸過(guò)程不穩(wěn)定，易液流中斷。熔融溫度和時(shí)間對(duì)成核、結(jié)晶和制品性能等影響；結(jié)晶聚合物原料本身一定的結(jié)晶度，熔融溫度高和熔融停留時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)聚合物中原有結(jié)晶

19、結(jié)構(gòu)破 壞愈多，殘存晶核愈少，熔體冷卻時(shí)，主要為均相成核，成核需要誘導(dǎo)時(shí)間，結(jié)晶速度慢，結(jié)晶尺寸較大； 熔融溫度低和熔融時(shí)間短，熔體中殘存較多晶核，熔體冷卻時(shí)，殘存晶核引起異相成核，結(jié)晶速 度快，晶體尺寸小而均勻，有利于提高制品力學(xué)強(qiáng)度、耐磨性和熱畸變溫度。熱氧降解，熱氧降解機(jī)理，影響熱氧降解速度的因素。熱氧降解：空氣存在下的熱降解。熱或應(yīng)力作用下，大分子中的弱基團(tuán)或鏈鍵，形成初始游離基，再氧化成過(guò)氧化物游離基；或直接氧化形成不穩(wěn)定過(guò)氧化物，再分解成初始游離基。進(jìn)一步引起連鎖反應(yīng)過(guò)程，包括活性中心產(chǎn)生、活性鏈轉(zhuǎn)移和減短、鏈終止三個(gè)階段。影響熱氧降解速度的因素：鏈結(jié)構(gòu)（不飽和與飽和碳鏈）、氧含量

20、、溫度、受熱時(shí)間等。7、力降解，力降解的特點(diǎn)力降解：?jiǎn)渭儜?yīng)力作用下，引起的降解，是一個(gè)力化學(xué)過(guò)程。增大剪應(yīng)力或剪切速率，斷鏈活化能降低，降解速度增加；一定大小的剪應(yīng)力只能使大分子鏈斷 裂到一定長(zhǎng)度，斷裂到該應(yīng)力的降解長(zhǎng)度后，力降解不再繼續(xù)；分子量大，剪切溫度低，剪切作用更強(qiáng)烈，易發(fā)生力降解；聚合物中加入溶劑和增塑劑，流動(dòng)性增大，力降解減弱第四章思考題1、聚合物結(jié)構(gòu)和固體雜質(zhì)對(duì)聚合物結(jié)晶的影響；結(jié)構(gòu)影響：分子量高，熔體粘度高，大分子及鏈段運(yùn)動(dòng)困難，結(jié)晶能力降低；大分子支化程度低，鏈 結(jié)構(gòu)對(duì)稱和規(guī)整，有利于結(jié)晶。固體雜質(zhì)：少量固體雜質(zhì)促進(jìn)結(jié)晶（成核劑）；過(guò)量的固體雜質(zhì)阻礙聚合物結(jié)晶；2、聚合物結(jié)晶

21、的溫度范圍結(jié)晶過(guò)程是大分子鏈段重排進(jìn)入晶格，有無(wú)序變?yōu)橛行虻乃沙谶^(guò)程。（1）重排需要一定的熱運(yùn)動(dòng)能，當(dāng)TTm,分子熱運(yùn)動(dòng)的自由能大于內(nèi)聚能，難形成有序結(jié)構(gòu)。結(jié)晶所必需的熱力學(xué)條件：熱運(yùn)動(dòng)能和內(nèi)聚能有適當(dāng)比值結(jié)晶的溫度范圍在：TgT Tm3、凍結(jié)取向結(jié)構(gòu)的因素何謂高分子的取向取向和結(jié)晶有何異同取向?qū)酆衔镄阅苡绊懙睦?。?）熔體從加工溫度 到凝固溫度的寬窄（Tp - Ts）非晶聚合物：Ts = Tg ;結(jié)晶聚合物：Ts = T m； 部分結(jié)晶聚合物：Ts ： Tg Tm（2）熔體從Tp至UTs之間的松弓&時(shí)間；（3）熔體從Tp到Ts的冷卻速度分子取向：聚合物鏈段、大分子，結(jié)晶聚合物的晶片及幾何

22、不對(duì)稱的纖維狀填料，在外力作用下作某種形式和程度的排列。結(jié)晶與取向的異同：取向與結(jié)晶都使高分子的排列有序；取向只是一維或二維有序，是被動(dòng)過(guò)程；在熱力學(xué)上是非平衡態(tài)，一旦外力場(chǎng)解除，分子熱運(yùn)動(dòng)可使已取向的有序結(jié)構(gòu)自發(fā)趨向無(wú)序化（解取向）。結(jié)晶是三維有序，是自發(fā)過(guò)程，結(jié)晶時(shí)會(huì)釋出熱量而趨于穩(wěn)定取向?qū)π阅苡绊懙睦祝涸谌∠蚍较虻牧W(xué)強(qiáng)度提高；產(chǎn)生“應(yīng)力硬化”使模量增加；Tg增大；取向?qū)е碌母邚椥巫?，使取向聚合物的熱收縮率增大，垂直方向的線膨脹系數(shù)更大；產(chǎn)生的各向異性，造成內(nèi)應(yīng)力，使制品翹曲變形；與取向垂直方向的力學(xué)性能降低；4、聚合物中不對(duì)稱性固體物（纖維）的取向特點(diǎn)取向方向與液流方向一致；取向主要

23、依賴于剪切力而非溫度；制品使用時(shí)，不發(fā)生解取向；導(dǎo)致制品 性能呈現(xiàn)各向異性。5、易發(fā)生水降解的聚合物有哪些。取決于聚合物結(jié)構(gòu)中，是否存在被水解的基團(tuán)6、降解的實(shí)質(zhì)，降解機(jī)理的分類。降解的實(shí)質(zhì)：大分子的斷鏈；交聯(lián)；分子鏈結(jié)構(gòu)的改變；側(cè)基的改變；上述四種的綜合作用。分類：鏈 鎖降解和無(wú)規(guī)降解。聚合物以熱降解為主；力、氧和水引起的降解居其次；光、超聲波和核輻射的降解很少。7、減小和避免聚合物降解的措施（1） 嚴(yán)格控制原材料（雙鍵，支鏈，多分散性等），減少雜質(zhì)的催化降解作用；（2）嚴(yán)格干燥，控制樹(shù)脂（聚酯，聚酰胺，聚醛等）水含量（ % %） ； （3） 確定合理的加工工藝和加工條件；（4）設(shè)備和模具應(yīng)

24、具有良好的結(jié)構(gòu)；（5）根據(jù)聚合物特性，在配方中添加抗氧劑、穩(wěn)定劑等。8、影響聚合物大分子交聯(lián)的因素。溫度的影響： 溫度升高，硬化時(shí)間縮短，硬化速度加快。初期，溫度升高，流動(dòng)性增大；隨溫度升高，最大流動(dòng)峰對(duì)應(yīng)的時(shí)間提前；溫度升高，交聯(lián)速度加快。硬化時(shí)間的影響：隨交聯(lián)形成，聚合物流動(dòng)性降低，大分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)減慢，交聯(lián)反應(yīng)愈來(lái)愈困難； 大分子中反應(yīng)活性點(diǎn)或官能團(tuán)濃度逐漸降低，交聯(lián)速度降低，交聯(lián)度100%交聯(lián)聚合物中保留有殘存的活性點(diǎn)。9、環(huán)氧樹(shù)脂交聯(lián)的過(guò)程（階段）。第一階段：胺加成到 a-氧環(huán)上，氫轉(zhuǎn)移，生成仲胺化合物CU CHjCHOH第二階段：大分子中的伯胺或仲胺再與新環(huán)氧基反應(yīng)，形成叔胺，進(jìn)一步

25、反應(yīng)，形成更多交聯(lián) 過(guò)程見(jiàn)書(shū)93頁(yè)）（反應(yīng)10、PVC的非正常交聯(lián)反應(yīng)過(guò)程是如何進(jìn)行的。（1）兩個(gè)游離基結(jié)合，形成交聯(lián)CClClC（2）降解的雙鍵產(chǎn)物間（3）雙鍵產(chǎn)物與游離基 I1 )CHCH| CH 一 （4）已形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)中的活性中心，進(jìn)一步交聯(lián)。第五章作業(yè)1、增塑劑的主要作用和增塑機(jī)理。作用：增塑是聚合物和低分子物的相互溶解的過(guò)程。降低Tg、Tm Tf和周，流動(dòng)性增加，提高聚合物的耐寒性和可塑性；降低聚合物的力學(xué)強(qiáng)度（抗張強(qiáng)度、硬度和模量等）；提高伸長(zhǎng)率和抗沖擊性能，增加聚合物的柔韌性。機(jī)理：外增塑作用，內(nèi)增塑作用外增塑作用 （1）非極性增塑劑的增塑機(jī)理；通過(guò)聚合物-增塑劑間的溶劑化作用

26、，增大分子間距離，使分子間作用力減小。玻璃化溫度的降低與增塑劑的用量成正比，4Tg = BV（2）極性增塑劑的增塑機(jī)理 極性增塑劑的極性基團(tuán)與聚合物極性基團(tuán)的靜電偶合作用，代替了聚合物極性分子間的作用，削弱了聚合物分子間作用力， 玻璃化溫度的降低與增塑劑的克分子數(shù)成正比，4Tg =Kn極性增塑劑的非極性部分，可屏蔽聚合物的極性基團(tuán)或鏈節(jié)，減低其相鄰極性基團(tuán)的作用；內(nèi)增塑作用：用化學(xué)方法，在分子鏈上引入其它取代基或短鏈段，降低大分子間的吸引力，使剛性分 子鏈變軟和易于活動(dòng)2、說(shuō)明PVC型材配方的混料工藝和混料設(shè)備，討論型材配方中各添加劑的用量范圍、各添加劑的主 要作用及其作用機(jī)理。PVC 100

27、份；復(fù)合熱穩(wěn)定劑（硬脂酸鋼、硬脂酸鉛等）46份；CPE （氯化聚乙烯）8 12份； 活性碳酸鈣8 12份；硬脂酸份；鈦白粉46份。熱穩(wěn)定劑的穩(wěn)定化學(xué)基團(tuán)置換 PVC中不穩(wěn)定的氯原子，增大分子的穩(wěn)定性，抑制降解。潤(rùn)滑劑能降低物料與物料、物料與料筒之間的摩擦系數(shù)，降低發(fā)熱，防止或抑制聚氯乙烯樹(shù)脂過(guò)熱分解，降低熔體粘度，提高物料流動(dòng)性，提高制品表面的光潔度。氧化鈦?zhàn)鳛轭伭?，起增白作用，作為光屏蔽劑，起屏蔽作用，防止聚合物老化。填料與聚合物存在弱次價(jià)力，能改變聚合物分子的構(gòu)象平衡和松弛時(shí)間，提高PVC硬度，提高熱變形溫度，降低成型收縮率和擠出脹大效應(yīng)，降低配方成本。CPE彈性體粒子分散到PVC中，能吸

28、收沖擊能量，引發(fā)微裂紋和終止裂紋擴(kuò)展，提高PVC沖擊強(qiáng)度。第五章思考題1、粉料和粒料的制備過(guò)程粒料制備過(guò)程預(yù)At理、粒量、軸r送、初泡和、遵后、造粒tf粉料制備過(guò)程2、初混合的目的，常用的初混合設(shè)備。增加各組分微小粒子的無(wú)規(guī)排列程度，獲得原料組份間的一定均勻性；增加塑煉前的各組分物料的均 勻性，可縮短塑煉時(shí)間，減輕降解。初混合設(shè)備：捏合機(jī)、高速混合機(jī)、管道式捏合機(jī)等，主要靠對(duì)流作用完成混合第六章思考題1、塑料模具。模具：冷卻制品，賦予制品一定的形狀、強(qiáng)度和性能。主流道、分流道、澆口、型腔、排氣孔（槽）、導(dǎo)向零件、脫模裝置、抽芯機(jī)構(gòu)、加熱或冷卻系統(tǒng)2、標(biāo)注典型注射模具結(jié)構(gòu)圖中各部分名稱。101-

29、批國(guó)2-埔蒯蓄8d熊跖4噓慢如5球揄6喉電粉也也Ml蟋)?一 岫林”卜腑布上岫布時(shí)馳由爐醮I 1H3枷15-隨水睫注塑過(guò)程中注塑壓力的作用(1 )預(yù)塑時(shí)，推動(dòng)料筒中物料移動(dòng)，混合塑化，克服流動(dòng)阻力；(2 )充模時(shí)，克服澆注系統(tǒng)和型腔中的流動(dòng)阻力， 獲得足夠充模速度及流動(dòng)長(zhǎng)度， 冷卻前充滿型腔；(3 ) 保壓階段，壓實(shí)模腔中的塑料，對(duì)收縮物料進(jìn)行補(bǔ)料，使塑料熔成一體，保持精確形狀，獲得所需性能。注射壓力與塑料品種、注射機(jī)類型、模具澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸、塑件壁厚流程大小等因素有關(guān)。一般 40130MPa簡(jiǎn)述塑化定義。塑料在料筒內(nèi)經(jīng)加熱達(dá)到充分熔融狀態(tài)，使之具有良好可塑性標(biāo)注螺桿的主要參數(shù)6-3螺桿結(jié)構(gòu)的主要參數(shù)D-端桿外超I壯一螺桿根叁，tWBE, W黑槽寬度 一解就宜度J h-端樹(shù)深度/歲一穌提角，L-睇懺長(zhǎng)度16、螺桿結(jié)構(gòu)分為哪幾個(gè)階段，各階段的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和主要作用。加料段 將物料輸送到壓縮段，物料呈