高分子材料成型加工考試重點及部分習(xí)題答案

試重點及部分習(xí)題答案標(biāo)準(zhǔn)化工作室編碼[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]考試重點內(nèi)容及部分習(xí)題答案第二章高分子材料學(xué)1、熱固性塑料：未成型前受熱軟化，熔融可塑制成一定形狀，在熱或固化劑作用下，一次硬化成型。受熱不熔融，達(dá)到一定溫度分解破壞，不能反復(fù)加工。在溶劑中不溶。化學(xué)結(jié)構(gòu)是由6、驟冷(淬火)：TcvTg,大分子來不及重排，結(jié)晶少，易產(chǎn)生應(yīng)力。結(jié)晶度小，透明度好，8、二次結(jié)晶：是指一次結(jié)晶后，在一些殘留的非晶區(qū)和結(jié)晶不完整的部分區(qū)域內(nèi)，繼續(xù)結(jié)晶第三章添加劑1、添加劑的分類包括工藝性添加劑(如潤滑劑)和功能性添加劑(除潤滑劑之外的都是，如、填充劑、增塑劑、交聯(lián)劑)光三個引起高分子材料老化的主要因素，可將穩(wěn)定劑分為熱穩(wěn)定劑、抗氧劑 (防老劑)、光穩(wěn)定劑。熱穩(wěn)定劑是一類能防止高分子材料在成型加工或使用過程中因受熱而發(fā)生降解或交聯(lián)的添加劑。主要用于熱敏性聚合物(如PVC聚氯乙烯樹脂),是生產(chǎn)PVC塑料最重要的添加劑?？寡鮿┦强梢种苹蜓泳徃叻肿硬牧献詣友趸俣?，延長其使用壽命的物質(zhì)。光穩(wěn)定劑是指可有效抑制光致降解物理和化學(xué)過程的一類添加劑。A、鉛鹽類穩(wěn)定劑(包括三鹽基硫酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛、二鹽基硬脂酸鉛)，具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、電絕緣性、潤滑性，毒性大，透明性差。4、增塑劑：是指添加到高分子材料中能使體系的可塑性增加，改進(jìn)其柔軟性、延伸性和加工合物或聚合物，通常為高沸點的油類或低熔點的固體，有極性和非極性之分。非極性增塑劑對非極性聚合物的增塑是溶劑化作用機理，即增塑劑進(jìn)入聚合物的分子鏈段之間的作用力，其增塑效果與增塑劑分子數(shù)有關(guān)，同時體積效應(yīng)也起作用。塑料增塑劑，極性，酯類增塑劑(常用在PVC中)。橡膠增塑劑，非極性，包括：物理增塑劑(又稱軟化劑)(包括石油系、煤焦油系、松油系、合成酯類、液體聚合類)和化學(xué)增塑劑(又稱塑解劑)(包括含硫化合物、嚏哇類和服類)增塑是加小分子的增塑劑，使制品的塑性增加，改進(jìn)其柔軟性、延伸性和加工性。狀態(tài)，這種使彈性生膠變成可塑狀態(tài)的工藝過程稱作塑煉。改善加工流動性，提高生產(chǎn)能力和制品外觀質(zhì)量的一類添加劑。潤滑劑是典型的工藝性添加劑，僅在加工時發(fā)揮作用。內(nèi)潤滑劑是降低物料之間的內(nèi)摩擦，外潤滑劑是降低物料與設(shè)備之間的外摩擦。8、交聯(lián)劑：定義是凡能引起聚合物交聯(lián)的物質(zhì)就稱為交聯(lián)劑。(橡膠的交聯(lián)劑習(xí)慣上稱為硫a硫磺，適用于不飽和橡膠、含少量雙鍵的三元乙丙橡膠和丁基橡膠。b含硫化合物，是分子中含有硫原子，能夠在硫化溫度下分解出活性硫使得橡膠硫化的物質(zhì)。c有機過氧化物，最常用的是過氧化二異丙苯和過氧化苯甲酰.適用于氟橡膠、硅橡膠、乙丙d金屬氧化物，常用的有氧化鋅、氧化鎂，適用于含極性基團(tuán)或活潑酸性基團(tuán)的聚合物，如氯丁橡膠、氯化丁基橡膠的交聯(lián)。還可作為硫磺硫化體系中的硫化活性劑。e胺類化合物，含有兩個或以上的胺基.主要用于酚醛樹脂、氨基樹脂等熱固性塑料以及氟橡f，可作為不飽和聚酯樹脂的交聯(lián)劑。g合成樹脂，主要為酚醛樹脂，可作為不飽和丁基橡膠、乙丙橡膠的交聯(lián)劑。不飽和橡膠選擇硫磺、促進(jìn)劑、活性劑組成的硫化體系。大多數(shù)熱固性塑料和丙烯酸酯類橡膠一般用胺類交聯(lián)劑。促進(jìn)劑：凡在膠料中能夠提高硫化速度、縮短硫化時間、降低硫化溫度、減少硫化劑用量，并能提高或改善硫化膠物理機械性能的物質(zhì)稱為硫化促進(jìn)劑。按與硫化氫反應(yīng)的性質(zhì)分為酸性、稱為硫化活性劑，也叫“促進(jìn)助劑,，一般分無機活性劑和有機活性劑。無機活性劑主要是氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣等金屬氧化物。氧化鋅是最重要的，還可作為含鹵有機活性劑主要是硬脂酸(HSt)o11、填充劑(也稱“填料”)：為了改善高分子材料的成型加工性能，賦予或提高制品某些特定的性能，或為了增加物料體積、降低制品成本而加入的一類物質(zhì)。質(zhì)，分為增量填充劑和補強填充劑。增量填充劑(又叫“增量劑’)，用于橡膠時一般沒有補強作用，僅為了增加膠料體積和降低制品成本，對材料的使用性能無影響或影響很小，但往往能夠改善壓出、壓延等工藝性能。用于塑料時雖不能提高制品的力學(xué)性能，但可改善成型加工性能或賦予制品某些新的性能。補強填充劑(又叫“補強劑’)主要用于橡膠，不但能改善膠料的工藝性能，提高硫化膠的拉伸強度、定伸強度、彈性、耐磨性等力學(xué)性能，而且能增大膠料體積、降低制品成本。最常用的填充劑是碳酸鈣。橡膠最常用的補強劑是炭黑。PVC是一種極性高分子，分子間作用力很強，導(dǎo)致加工溫度超過分解溫度，只有加入熱穩(wěn)定劑才能實現(xiàn)在高溫下的加工成型，制得性能優(yōu)良的制品。13、什么是增塑劑根據(jù)塑化效率可分為哪些類型其各自的特點如何a主增塑劑，與聚合物的相容性好，凝膠化能力很強，可大量添加并單獨使用。b輔助增塑劑，與聚合的相容性有限，凝膠化能力較低，只能與主增塑劑并用，但往往起到功c增量劑，與聚合物的相容性很差.凝膠化能力極差,不可單獨使用，只可限量使用”以減少主14、橡膠硫化體系主要是由哪些添加劑組成的各自作用是什么b硫化活性劑，作用提高膠料中硫化促進(jìn)劑的活性、減少硫化促進(jìn)劑的用量、縮短硫化時間、可使交聯(lián)鍵的數(shù)量增加、交聯(lián)鍵中硫原子數(shù)減少、因而硫化膠的熱穩(wěn)定性能得到提高。c防焦劑，作用是可防止或延遲膠料在加工和貯存時產(chǎn)生焦燒、提高膠料的操作安全性和貯存第四章制品設(shè)計和配方設(shè)計揮發(fā)性較低、耐水抽出、電氣性能高、耐熱及耐氣候性良好。苯二甲酸二丁酯’穩(wěn)定性、耐撓曲性、粘結(jié)性和防水性均優(yōu)于其他增塑劑。環(huán)氧脂肪酸辛酯,具有杰出的熱穩(wěn)固性、同時耐寒溫度比DOP低，增速效力高，潤滑性，可改良共同料的操縱機能。在成品中參加一定比例的成品，在低溫中能堅持成品的堅韌柔嫩，增添產(chǎn)物的光澤度，延伸產(chǎn)物的應(yīng)用壽命。熱穩(wěn)定體系：液體鋼-鎘，液體穩(wěn)定劑，分散性好，透明性優(yōu)良，具有優(yōu)良的熱和光穩(wěn)定性、潤滑性、無析出性，優(yōu)良的初期著色和色澤保持穩(wěn)定性。硬脂酸鋼，熱穩(wěn)定劑，具有良好的長期耐熱性及潤滑性，穩(wěn)定效果比硬脂酸鈣大，但不及硬脂酸鉛，與鎘皂、鋅皂或環(huán)氧化合物并用有良好的協(xié)同效應(yīng)。硬脂酸熱穩(wěn)定效能高，制品的耐候性好。本品可單獨使用，也可與領(lǐng)皂、有機錫化合物、環(huán)氧化合物或亞磷酸酯并用，有顯著的協(xié)同效應(yīng)。本品常與鋼皂并用，但加工操作性不太好，加工溫度低作用。在塑料PVC中，硬脂酸有助于防止加工過程中的焦化。著色劑：二氧化鈦，白色無機顏料，是白色顏料中著色力最強的一種，具有優(yōu)良的遮蓋力和著色牢度，適用于不透明的白色制品。從配方1中可知，由于用的是中等粘度的4型PVC樹脂，加有增塑劑體系用量21份，故應(yīng)屬半硬制品，又因加入了二氧化所以是一種白色的半硬制品。第六章高分子材料混合與制備1、混合：定義是將兩種組分相互分布在各自所占的空間中，即，使兩種或多種組分所占空間均勻性的混合過程。分散混合主要靠剪切應(yīng)力和拉伸應(yīng)力作用實現(xiàn)的?；旌显O(shè)備混合。目的：主要是為了降低生膠的彈性、增加可塑性、獲得適當(dāng)?shù)牧鲃有浴⑹瓜鹉z與配合劑在混煉實質(zhì)：是橡膠分子鏈斷裂，相對分子質(zhì)量降低，從而橡膠的彈性下降。械作用強化橡膠與氧的接觸。機械塑煉機理：是典型的力化學(xué)反應(yīng)過程，在機械塑煉過程中，機械力作用使大分子鏈斷裂，氧對橡膠分子起化學(xué)降解作用，這兩個作用同時存在。高溫塑煉機理：溫度提高，橡膠分子和氧均活潑，可直接進(jìn)行氧化反應(yīng)，使橡膠分子降解。機械塑煉有開煉機塑煉、密煉機塑煉、螺桿塑煉機塑煉。開煉機塑煉：輻距、輻速比、溫度是影響塑煉效果的主要因素。密煉機塑煉：裝膠容量和上頂栓壓力是影響塑煉效果的主要因素。開煉機混煉中最常用的投料順序是：生膠-固體軟化劑-促進(jìn)劑、促進(jìn)助劑、防老劑-補強劑、劑。密煉機混煉加料順序：基本同上，但交聯(lián)劑和促進(jìn)劑須在密煉后的開煉輔助操作中加入。均勻性的混合過程。分散混合主要靠剪切應(yīng)力和拉伸應(yīng)力作用實現(xiàn)的。5、塑料的塑化與橡膠的塑煉二者的目的和原理有何異同答：塑料的塑化：是使物料在溫度和剪切力的作用下熔融，獲得剪切混合的作用，驅(qū)出其中的子鏈被切斷，相對分子量減小，降低生膠的彈性，從而流動性增加(即可塑性增加)的工藝過程，使橡膠與配合劑在混煉過程中易于混合分散均勻，此外使得制得的膠料質(zhì)量也均勻一致。第七章壓制成型螺桿的壓縮比：螺桿第一螺槽的容積/螺桿最后螺槽的容積。壓縮比的獲得：等距變深，等深排氣的作用：趕走氣泡、水分、揮發(fā)物，縮短固化周期，避免制品內(nèi)部出現(xiàn)氣泡或分層現(xiàn)象。排氣的方式：卸壓，松模，時間很短即可(零點幾秒-幾秒)，如此連續(xù)幾次(2-5次)。排氣的次數(shù)、間隔時間決定于所模壓物料的性質(zhì)。排氣不能過早，也不能過遲。內(nèi)具有良好的流動性。開始交聯(lián)的階段。隨著交聯(lián)反應(yīng)的進(jìn)行，橡膠的交聯(lián)程度逐漸增加， 正硫化階段：橡膠的交聯(lián)反應(yīng)達(dá)到一定的程度,此時各項物理機械性能均達(dá)到或接近最佳值， 二 過硫階段：正硫化以后繼續(xù)硫化便進(jìn)入過硫階段,此階段往往氧化及熱斷鏈反應(yīng)占主導(dǎo)地位， 返原性膠料：在過硫階段中,天然橡膠、丁基橡膠等主鏈為線型大分子結(jié)構(gòu)，在過硫階段斷鏈 多于交聯(lián)而出現(xiàn)硫化返原現(xiàn)象的膠料稱為返凰避[； 非返原性膠料：大部分合成橡膠,如丁苯、丁睛橡膠等在過硫階段中易產(chǎn)生氧化支化反應(yīng)和環(huán) 化結(jié)構(gòu)，膠料的物理機械性能變化很小，甚至保持恒定，這種膠料稱為硫化韭返原性膠料。 第八章擠出成型1、擠出螺桿分哪三段，各段的作用、結(jié)構(gòu)參數(shù)、形式、適應(yīng)性、溫度設(shè)置a加料段。作用是對料斗送來的塑料進(jìn)行加熱，同時輸送到壓縮段。塑料在該段螺槽內(nèi)始終保深度也較深，因此加料段通常是等深等距的深槽螺紋。b壓縮段。又叫相遷移段，作用是對加料段送來的物料起擠壓和剪切作用，螺桿與料筒配合使流態(tài)。同時趕走塑料中的空氣及其他揮發(fā)成分，增大塑料的密度，塑料通過壓縮段后，能夠成 (漸變型和突變型螺桿有何區(qū)別各適合哪類塑料的擠出為什么答:無定形塑料的壓縮段較長，熔融溫度范圍寬的塑料其壓縮段最長，如PVC擠出成型用的螺桿，壓縮段為螺桿全長的100%,即全長均起壓縮作用，這樣的螺桿叫漸變型螺桿。結(jié)晶型塑料熔融溫度范圍較窄，壓縮段較短，某些熔化溫度范圍很窄的結(jié)晶型塑料，如PA,其壓縮段更短，甚至僅為一個螺距的長 螺桿。) c均化段。又叫計量段，作用是將塑化均勻的物料在均化段螺桿與料筒和機頭相配合所產(chǎn)生的可以不變，這一段常常是等距等深的淺槽螺紋。為了穩(wěn)定料流，均化段應(yīng)有足夠的長度，通常熔融過程的兩種物態(tài)：固體物料和熔融物料。 熔體輸送(四種流動)：通常把物料在螺槽中的流動視為四種類型的流動組成：a正流。是物產(chǎn)能力的損失。影響很大。d漏流。物料在螺桿和料筒的間隙沿著螺桿的軸向往料斗方向的流動，也是由于機頭和口模等3、橡膠壓出，半成品：不是制品,經(jīng)過硫化才能得到制品。 第九章注射成型減毛料，增加流速，促進(jìn)混合分散。作用是將料筒內(nèi)流經(jīng)該處的物料引導(dǎo)成為薄層，使塑料流體產(chǎn)生分流和收斂流動，以縮短傳熱導(dǎo)程。既加快了熱傳導(dǎo),也有利于減少或避免塑料過熱而熔體分流后，在分流梭與料筒間隙中的流速增加，剪切速度增大，從而產(chǎn)生較大的摩擦熱，料溫升高，黏度下降，使塑料得到進(jìn)一步的混合塑化，有效提高柱塞。分流梭為柱塞式注射機所特有。(從加熱效率出發(fā)分析必須使用分流梭的原因)2、凝封、保壓(與熱固性塑料模壓保壓的區(qū)別)而產(chǎn)生的體積收縮。注射成型工藝，包括充模階段、保壓階段、倒流階段、凍結(jié)后的冷卻階段。內(nèi)壓力下降，倒流速度減慢，熔體對澆口的加熱作用減小，溫度也就迅速下降。到t4時刻澆口內(nèi)的熔體凝固，倒流隨之停止，此時也稱凝封。體積收縮有補償作用，因此在充模結(jié)束后不必保壓補料。3、注射成型工藝條件的選擇：模具溫度。不但影響塑料充模時的流動行為，而且影響制品的 物理機械性能和表觀質(zhì)量。模具溫度是由冷卻介質(zhì)控制的，決定了制品的冷卻速度。制品透明度、結(jié)晶性、強度影響。模具溫度越低，冷卻越快，透明度越高，結(jié)晶度低，強度韌率。緩冷,即模溫高，結(jié)晶速率大，有利結(jié)晶，能提高制品的密度和結(jié)晶度，制品成型收縮率較大，剛度大，大多數(shù)力學(xué)性能較高，但伸長率和沖擊強度下降。反過來，驟冷所得制品的結(jié)晶度下降，韌性較好。但驟冷不利于大分子的松弛過程，分子取向作用和內(nèi)應(yīng)力較大。蟲速2的注射成型普遍的有三種形式：a通用式噴嘴：最普遍的形式,結(jié)構(gòu)簡單，制造方便.無加熱裝置，注射壓力損失小，常用于b延伸式噴嘴。是通用式噴嘴的改進(jìn)型，結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，有加熱裝置，注射壓力較小， c彈簧針閥式噴嘴。一種自鎖式噴嘴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，流程較短，注射壓力損失較大， 第十章壓延成型1、輻距大小不均勻性調(diào)節(jié)。(題目：壓延時，壓延機的輻筒為什么會產(chǎn)生撓度對壓延質(zhì)量有 何影響說明對撓度有何補償方法，并比較優(yōu)缺點) 筒分開的作用力稱為分離力，將使兩端支撐在軸承上的輻筒產(chǎn)生彈性彎曲,其程度大小以輻筒 不均，橫向斷面呈現(xiàn)中間部分厚兩端部分薄的現(xiàn)象。 為了克服這種現(xiàn)象,通常采用三種方法補償輻筒彈性變形對薄膜橫向厚度分布均勻性的影響。a中高度法。又稱“凹凸系數(shù)法”,即把輻筒的工作表面加工成中部直徑大，兩端直徑小的腰 中高度法。b軸交叉法。將壓延機相鄰兩個平行輻筒的軸線加工成交叉狀態(tài)，則在兩個輻筒之間的中心間端薄的缺陷。優(yōu)點是可以隨產(chǎn)品的品種、規(guī)格和工藝條件不同而調(diào)節(jié)