高分子材料成型加工复习题.pdf

基础基础 塑料的性能一般指物理性能、力学性能、热学性能、电学性能、化学性能、光学性能。 常用的混合设备有转鼓式混合机、螺带式混合机、捏合机、高速混合机。 常用的塑炼设备有双辊机、密炼机、挤出机。 单螺杆挤出机的基本结构包括传动装置、加料装置、料筒、螺杆、机头、口模。 塑料薄膜通常可用挤出成型、压延成型、流延成型等方法生产。 吹膜机人字夹板的作用是稳定膜管形状，使其逐渐压扁导入牵引装置。 塑料增塑剂的基本作用是降低树脂特征温度、降低塑料刚性、硬度和强度、减少塑料熔体黏度。 PC 的干燥温度一般在 120左右，干燥时间为 12h。 PC 的成型温度一般为 250310。 挤出机齿轮箱所用的液压油夏天为 220 号齿轮油，冬天为 150 号齿轮油。 塑料混合的投料顺序为一般先投入聚合物，紧接着是稳定剂和色料，最后投入填料。 高分子合金：高分子合金：指塑料与塑料或橡胶经物理共混合或化学改性后，形成的宏观上均相、微观上分相的一类 材料。 渗析：渗析：指塑料中某助剂向相接触的其它材料中迁移的现象。 喷霜：喷霜：指塑料中某助剂向制品表面迁移的现象。 熔体破裂：熔体破裂：当挤出速度超过某一极限（， & ）时，会产生不稳定流动，挤出失去光滑性，甚至表面破 裂，形成竹节，螺旋等现象。 离模膨胀：离模膨胀：聚合物熔体挤出后截面积比口模截面积大。此种现象称之为巴拉斯效应(Barus Effect)，也 称为离模膨胀效应。 相容剂：相容剂：指与两种高分子化合物组分都有较好的相容性，可降低界面张力，强化两种或两种以上高分子 化合物界面粘结性的物质。 取向：取向：高分子化合物的分子链、链段或微晶等沿剪切流动的运动方向或沿拉伸作用的受力方向排列的现 象。 增塑剂增塑剂：为降低塑料的软化温度范围和提高其加工性，柔韧性或延展性，加入的低挥发性或挥发性可忽 略的物质称为增塑剂。其作用是降低大分子间的作用力。 影响离模膨胀的因素有哪些，分别是如何产生离模膨胀影响的？ 试分析下列配方，指出各成分在配方中的作用，判断制品基本性能，并说出相应的理由。 丁腈橡胶 100， 硫磺 1.5， 促进剂M 1.5， 促进剂TMTD 0.2，ZnO 5, 硬脂酸 1， 防 老剂4010NA 1， 半补强炭黑 60，陶土 30， 沥青 5， 石蜡 1.5 答：丁腈橡胶为基体橡胶， 硫磺为硫化剂， 促进剂M和促进剂TMTD为硫化促进剂，ZnO和硬脂 酸为活性剂，硫化剂、促进剂和活性剂组成橡胶硫化体系，使橡胶产生交联。 防老剂4010NA为 防老剂，防止橡胶老化。 半补强炭黑和陶土为填充补强剂，可降低胶料成本，提高强度。 沥 青为软化剂，改善胶料的加工性能。 石蜡为软化剂和物理防老剂。 （8分） 该配方的制品具有耐油性，因为所用的基体橡胶为极性橡胶丁腈橡胶，具有良好的耐油性。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 （2分） 丁基橡胶 100，硫磺 1.75， 促进剂M 0.5， 促进剂ZDC 0.5，促进剂TMTD 1， 硬脂酸 1， 氧化锌 5，防老剂A 1，机油 20，半补强炭黑 40 丁基橡胶为基体材料，硫磺为硫化剂，促进剂M、促进剂ZDC和促进剂TMTD 为促进剂，硬脂酸和 氧化锌为活性剂，防老剂A为防老剂，机油为软化剂（增塑剂） ，半补强炭黑为填充补强剂。 （6 分）该制品具有良好的气密性，可作内胎。 （2分）因为基体材料丁基橡胶气密性好，常用于内 胎，且配方中选用超速促进剂，可判断制品为薄制品，最有可能是内胎。 （2分） 试分析下列配方，指出各成分在配方中的作用，判断制品基本性能，并说出相应的理由。 PVC树脂 100， 邻苯二甲酸二辛酯 10， 邻苯二甲酸二丁酯 8， 环氧脂肪酸辛酯 3， 液 体钡-镉 2, 硬脂酸钡 0.5， 硬脂酸镉 0.3， 硬脂酸 0.3， 二氧化钛 3 PVC树脂为基体树脂， 邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二丁酯为增塑剂，环氧脂肪酸辛酯兼有 热稳定剂和增塑剂双重作用， 液体钡-镉、 硬脂酸钡和硬脂酸镉为热稳定剂， 硬脂酸为润滑剂， 二氧化钛为颜料。 （6分）该制品为半硬质PVC制品。 （2分）因为配方中加入了较多的邻苯二甲酸 二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯等增塑剂。 （2分） 试分析下列配方，指出各成分在配方中的作用，判断制品基本性能，并说出相应的理由。 1.PVC树脂 100， 三盐基性硫酸铅 5， 二盐基性亚磷酸铅 1.5， 亚磷酸三苯酯 0.5， 硬 脂酸铅 0.5, 硬脂酸正丁酯 0.3， 石蜡 0.3，氧化锑 5 答：PVC树脂为基体树脂，三盐基性硫酸铅和二盐基性亚磷酸铅为热稳定剂， 亚磷酸三苯酯兼 有热稳定剂和增塑剂作用，硬脂酸铅兼有热稳定剂和润滑剂双重作用，硬脂酸正丁酯和石 蜡为润滑剂，氧化锑为阻燃剂。 （9分）该制品为硬质PVC制品。 （3分）因为配方中加入了较 多的热稳定剂，而几乎没有增塑剂。 （3分） 试分析下列配方，指出各成分在配方中的作用，判断制品基本性能，并说出相应的理由。 PVC树脂 100，DOP 20， DBP 20， DOS 10， 氯化石蜡 5，UV-9 0.1,氧化铁 0.2， 二月桂酸 二丁基锡 3 答：PVC树脂为基体树脂，DOP、DBP和DOS为增塑剂，氯化石蜡兼有阻燃剂和增塑剂作用，UV-9 为光稳定剂，氧化铁为着色剂，二月桂酸二丁基锡为热稳定剂。 （6分）该制品为软质PVC制品。 （2分）因为配方中加入了很多的增塑剂，制品性能柔软。 （2分） 试分析下列配方，指出各成分在配方中的作用，判断制品基本性能，并说出相应的理由。 PVC树脂 100， 邻苯二甲酸二辛酯 10， 邻苯二甲酸二丁酯 8， 环氧脂肪酸辛酯 3， 液体钡-镉 2, 硬脂酸钡 0.5， 硬脂酸镉 0.3， 硬脂酸 0.3， 二 氧化钛 3 PVC树脂为基体树脂， 邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二丁酯为增塑剂，环氧脂肪酸辛酯兼有 热稳定剂和增塑剂双重作用， 液体钡-镉、 硬脂酸钡和硬脂酸镉为热稳定剂， 硬脂酸为润滑剂， 二氧化钛为颜料。 （6分）该制品为半硬质PVC制品。 （2分）因为配方中加入了较多的邻苯二甲酸 二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯等增塑剂。 （2分） PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 挤出成型挤出成型 挤出时，渐变螺杆和突变螺杆具有不同的加工特点。已知：PVC 软化点 75165；尼龙的熔融温度 范围则较窄，约 10，它们应分别选用何种螺杆进行加工？简要说明理由。 答案： PVC 应选用渐变螺杆而尼龙应选择突变螺杆进行加工。 解释：物料在料筒中的塑化经历固体输送、熔融、混合及均化三个阶段，这个过程能否圆满 完成，挤压系统螺杆的结构起着关键作用。一般螺杆在挤出中要完成三个基本职能：固体输 送、熔融、均化，不同职能对螺杆结构要求不同，因此一般的挤出机螺杆可分为三段：固体 输送段、熔融段、均化段。螺杆结构上的三个区段应尽可能与物料的状态变化相适应。 （5 分） PVC 是无定形塑料，无固定的熔点，软化温度范围较宽，其熔融过程是逐渐进行的，所以选 择熔融段较长的渐变螺杆；PA 是结晶性塑料，有固定的熔点，熔融温度范围较窄，温度达到 熔点后，熔融较快，应选择熔化区较短的突变螺杆。 （5 分） 1、试述管材挤出的工艺过程及工艺控制要点。 挤出工艺：物料经挤出机塑化、机头口模成型后，经定型装置冷却定型、冷却水槽冷 却、牵引、切割，得到管材制品。 影响因素：温度、螺杆转速及冷却、牵引速度、压缩空气等，分别进行合理分析 。 2、请问为什么挤出机要在料斗座处加冷却装置？ 为避免加料斗出现“架桥”现象而影响加料及固体输送效率。 3、机筒加热和冷却的目的是什么？ 加热促进物料塑化；冷却为防物料过热。 4、什么叫螺杆的长径比？螺杆长径比的增加对物料的加工有何好处？ 螺杆有效工作长度与直径之比。n 一定时，L/D 增加，物料在螺杆中运行时间延长，有利于物 料塑化与混合，使升温过程变缓；可使均化段长度增加，可减少逆流和漏流，有利提高生产 能力。 5、影响固体输送率的因素有很多，请问最主要的因素有哪些？并相应地提出固体输送率的方法。 输送角是影响生产率的主要因素，为提高固体输送率，要尽可能地增大输送角，控制固体塞 的摩擦系数，使它与螺杆摩擦系数减小（螺杆表面刨光） ，与机筒摩擦系数增大（开设纵向沟 槽） 。 6、挤管机头的作用是什么？ 对塑化的物料加热，以保证物料的塑化状态，并产生一定压力，使物料成型为所需要的现状。 7、挤出成型是在什么温度之间进行的？物料在什么温度范围容易挤出？挤出温度由什么决定？ 在黏流温度 Tf 与分解 Td 之间挤出成型；范围越宽越易挤出成型。 具体温度应根据原料的配方、挤出机头结构、螺杆转速来定。 8、挤管机头中分流器扩张角的大小对物料的影响是什么？ 扩张角过大，料流阻力过大，甚至物料会停止流动而发生分解；扩张角过小，不利于料层很 快便薄，对加热不利。 1、什么叫薄膜的吹胀比？什么叫薄膜的拉伸比？ 吹塑后的膜泡直径与口模直径之比叫做吹胀比。工业生产中常用薄膜的折径（膜泡压平后的 双层宽度）与口模直径的关系表示。 薄膜牵引速度与管坯挤出速度之比叫做拉伸比。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 2、吹膜过程中，如果发现冷固线过高，请问是什么原因造成的？并给出相应的解决方案。 机头温度过高（降温） ；挤出量过大（降低螺杆转速） ；冷却不足（加强冷却） 。 3、吹膜过程中，如果发现冷固线过低，请问是什么原因造成的？并给出相应的解决方案。 机头温度过低（升温） ；挤出量过小（提高螺杆转速） ； 4、塑料薄膜生产的成型方法有哪些？ 挤出吹塑；压延成型法；流延成型法； 5、请问吹塑薄膜制品时“鱼眼”现象指的是什么？如何造成的？ 在吹塑过程中，泡管的膜面出现以晶点为中心，周围呈年轮状纹样，晶点周围薄膜较薄，这 就是所谓的“鱼眼”。主要原因是加工温度太低造成的。 双向拉伸聚丙烯（BOPP）薄膜的优点是什么？用途如何？ BOPP 在生产中经过两个方向的拉伸，分子链进一步定向，故具有良好的力学性能、较好的透 明性、印刷性、较低的透水透氧性能，与其他透明薄膜比较，具有包装材料所需要的较好的 综合性能。故 BOPP 广泛用于香烟、食品、服装、化妆品、各种工艺品的包装和挂历、画册、 胶黏带、电容膜等加工。对于食品包装，为进一步降低其透气性能，多采用复合的方法与 pp、 LDPE 及 AL 进行双层或三层复合。 单螺杆挤出机与双螺杆挤出机的喂料方式有什么区别？如果要增加产量， 请问单螺杆挤出机应调整哪 些工艺参数？双螺杆挤出机应调整哪些工艺参数？ 简述单螺杆挤出机的基本结构。 什么是压缩比？什么是长径比，增大长径比的作用是什么？ 简述普通螺杆的分段及其各段的作用。 简述挤出机的挤出过程。 分流板和过滤网的作用有哪些？ 一根普通的螺杆，其主要的工艺参数有哪些？ 试分析螺杆挤出机生产中产生物料架桥现象的原因。 （1）原料配方中有黏度较大的助剂造成物料结块导致无法下料。 （2）下料段设定的温度过高，引起物料熔化，螺杆无法推进物料，造成物料架桥。 （3）喂料系统发生故障，无法正常工作，造成物料架桥。 根据挤出理论和实践，物料在挤出过程中热量的来源主要有两个，一是物料与物料之间，物料与螺杆、机筒 之间的剪切、摩擦产生的热量，另一个是料筒提供的热量。 挤出成型过程中，为了使加入的物料熔融呈黏流态，必须供给热能；为了使物料压实并得以成型，物料必须 有一定的压力，即必须供给压力能 塑料挤出成型的主要设备是挤出机，即主机，它包括挤压系统、传动系统、加热冷却系统、控制系统；其中 挤出系统主要由料斗、螺杆、机筒组成，是挤出机的关键部件，其作用是使塑料塑化成均匀的熔体，并 在此过程中建立压力，再被螺杆连续、定压、定温、定量地挤出机头。 根据最简流动方程，熔体在螺杆计量段的流动有 、 、 和 四种。正流、逆流、横流和漏流四种 如果无聊与金属料斗间的摩擦系数太大，就会在料斗中逐步形成架桥和空心管现象。 对 如果料斗锥角 太大，就会在料斗中逐步形成架桥和空心管现象。 对 双螺杆挤出机的产量只和螺杆转速和喂料量有关，和螺杆直径无关。 错 过滤网是顺着挤出机料流的方向安装的。 错。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 熔融温度越高，熔融所需热量及时间就越长，所以挤出量随熔融温度的增加而降低。 对 下列哪些参数与挤出机的产量无关？ D A.螺杆直径 B.螺杆长度 C.螺杆转速 D.切粒机转速 当双螺杆挤出机机头压力过高时应该调整 B A喂料量 B。螺杆转速 C。机筒温度 D。螺杆组合 挤出机的测温装置热电偶的作用是 A A测量温度 B。控制温度 C.加热 D。冷却 挤出过程中料条表面粗糙是因为 D A塑料水分太大 B。熔体温度太高 C。挤出速度太低 D。挤出速率太高 挤出过程中料条带有黑点是因为 A、B A挤出温度太高 B.机头口模处有不干净的地方 C。挤出温度太低 D。原料太脏 物料塑化时的热量来源为 A、B A料筒传热 B。物料内部摩擦 C。物料反应热 D。环境热量 挤出成型的控制系统不包括 D A电气传动系统 B。温度控制 C。压力控制 D。喂料控制 双螺杆有清除机筒、螺杆表面物料的能力，这种能力称为 A A自洁 B。自转 C。扫堂 D。振动 塑料熔体指数越大，其流动就越容易，所以挤出量随塑料熔体指数的增加而 B A降低 B。增加 C。无影响 D。以上都错 螺杆压缩比：螺杆压缩比：螺杆最初一个导程螺槽的容积和最终一个导程螺槽的容积之比。 机头压缩比：机头压缩比：分流器支架出口处流道环形面积与口模及管芯之间的环形截面积之比。 螺杆的背压：螺杆的背压：注射机螺杆熔料时，螺杆转动后退过程中所受到的塑化压力。 以硬质PVC为例说明管材挤出成型加工工艺及其特点（10分） 答：挤出工艺：物料经挤出机塑化、机头口模成型后，经定型装置冷却定型、冷却水槽冷却、牵引、切割， 得到管材制品。 （3 分） 特点：口模横截面积不能大于挤出机料筒横截面积的 40。挤出机头有直通式和偏移式两类，后者 只用于内径尺寸要求精确的产品，很少采用。定径套内径略大于管材外径；机头上调节螺钉可调节管材同 心度；牵引速度可调节管材尺寸； （4 分）PVC，粘度大，流动性差，热稳定性差；生成热多，结合缝不易 愈合，管材易定型。 （3 分） 。 简述挤出成型原理并讨论提高加料段固体输送速率的措施。 原理：粉（粒）料，加入挤出机经加热、塑化成熔体，再经机头口模流动成型成连续体，最后经冷却装 置冷却定型成制品。 （4分） 。措施：提高螺杆转速，提高料筒内表面摩擦系数fb，降低螺杆外表面摩擦 系数fs（4分） 。 简述管材挤出的工艺过程及管材挤出的定径方法。 答：管材挤出的基本工艺是：由挤出机均化段出来的塑化均匀的塑料，经过过滤网、粗滤器 而达分流器，并为分流器支架分为若干支流，离开分流器支架后再重新汇合起来，进入 管芯口模间的环形通道，最后通过口模到挤出机外而成管子，接着经过定径套定径和初 步冷却，再进入冷却水槽或具有喷淋装置的冷却水箱，进一步冷却成为具有一定口径的 管材，最后经由牵引装置引出并根据规定的长度要求而切割得到所需的制品。 （4 分分) PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 管材的内外径应分别等于管芯的外径和口模的内径。 管材挤出的定径方法分为定内径和定外 径两种。 （2 分分) 外径定型是使挤出的管子的外壁与定径套的内壁相接触而起定型作用的，为此，可用向管内 通入压缩空气的内压法或在管子外壁抽真空法来实现外径定型。 （2 分分) 内径定型法是将定径套装于挤出的塑料管内，即使挤出管子的内壁与定径套的外壁相接触， 在定径套内通以冷水对管子冷却定径。 （2 分分) 挤出时，渐变螺杆和突变螺杆具有不同的加工特点。已知：PVC 软化点 75165；尼龙的熔融 温度范围则较窄，约 10，它们应分别选用何种螺杆进行加工？简要说明理由。 （12 分） 答： PVC 应选用渐变螺杆而尼龙应选择突变螺杆进行加工。 （4 分） 解释：物料在料筒中的塑化经历固体输送、熔融、混合及均化三个阶段，这个过程能否圆满 完成，挤压系统螺杆的结构起着关键作用。一般螺杆在挤出中要完成三个基本职能：固体输 送、熔融、均化，不同职能对螺杆结构要求不同，因此一般的挤出机螺杆可分为三段：固体 输送段、熔融段、均化段。螺杆结构上的三个区段应尽可能与物料的状态变化相适应。 （3 分） PVC 是无定形塑料，无固定的熔点，软化温度范围较宽，其熔融过程是逐渐进行的，所 以选择熔融段较长的渐变螺杆；PA 是结晶性塑料，有固定的熔点，熔融温度范围较窄，温 度达到熔点后，熔融较快，应选择熔化区较短的突变螺杆。 （3 分） 注塑成型注塑成型 1、注塑成型的定义是什么？ 2、注塑制品发生翘曲现象是什么原因造成的，解决方法是什么？ 流动方向与垂直于流动方向分子取向不均，导致分子收缩不均产生内应力，导致翘曲； 减少内用力，增大浇口尺寸，降低熔体和模具温度，减小浇口压力，延长注射和保压时间 3、为什么注塑机的螺杆长径比和压缩比都比挤出机螺杆小，它是如何保证物料充分塑化的？ 只要求螺杆塑化物料，不要求提供稳定的压力 物料停留时间相对较长，料筒外加热，调整背压实现进一步塑化 注塑机喷嘴的主要作用是什么？ 将熔料压能变为速度能；补缩；剪切物料、塑化物料 注塑成型中料筒温度的选择原则是什么？ 保证塑化，不出现降解或分解现象 注塑成型中最主要的工艺参数有哪些？ 温度、压力、时间（成型周期） 注塑成型中制品出现充模不满应该如何处理？ （1）提高料温、模温、注射压力、延长注射时间； （2）增加进料量； （3）改善排气机构； PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 （4）将浇口扩大些。 对熔体黏度低的塑料，应选择阻力小口径大的直通式喷嘴。 错 锁模结构模板的运行速度在闭模时是先快后慢的。 对 注塑机如果加料量少，制品会产生凹陷和空洞。 对 注塑机料筒温度与制品壁厚有关，薄制件温度低，厚制件温度高。 错 喷嘴的温度应该低于料筒的最高温度。 对 模具的温度高不利于制品的表面光洁度。 错 料温高时注射压力小，料温低时注射压力大。 对 用一次所能注射出的聚苯乙烯最大质量来表示注塑机的最大注射量。 对 注塑机喷嘴是连接主流道和型腔的过渡部分。 错 柱塞式注塑机的塑化效果比移动螺杆式注塑机的塑化效果要好。 错 注塑机的生产能力取决于加热料筒的塑化能力和注塑成型周期。 对 注射速率低，注射速度慢，注射时间长，熔料充满模腔困难，制品容易产生融接缝、密度不均、内应力大等 质量问题。 对 设计模具时，成型制件所需要的注射量应大于所选注塑机的最大注射量。 错 注塑成型所需要控制的温度有机筒温度、喷嘴温度、 ，模具温度不需要控制。 错 成型薄壁制品时，流动阻力很大，且熔体及易冷却而失去流动阻力，故应选择较低的料筒温度。 错 熔体通过喷嘴时因为高的剪切速率而产生较大温升，且为了防止熔融塑料自动从喷嘴流出，通常应将喷嘴温 度调得比料筒最高温度略高些。 错 对于结晶型树脂，模温高时，物料冷却时间长，结晶度高，制品硬度大，强度高，但收缩率大。 对 注塑机的注射系统主要由料斗、螺杆、料筒和喷嘴组成。 注塑机的合模系统是注塑机的一个重要组成部分，主要由导柱（拉杆） 、固定模版、移动模版、调整装置、顶 出装置和传动装置组成。 注塑机的主要性能参数有注射量、注射压力、注射速率、塑化能力、合模力、合模系统及基本尺寸等，这些 参数是设计、制造、购置和使用注塑机的依据。 注塑机的类型很多，但无论哪种注塑机，一般主要由注射系统、合模系统、液压传动系统、电气控制系统等 四部分组成。 注塑机在开闭模具的过程中，模板的运动速度应是闭模时先快后慢，开模时先慢后快而后再慢，以平稳顶出 制品，模具安全运行并能提高生产效率。 目前，注塑机常见的合模系统得基本形式有三大类，即液压式合模系统、机械式合模系统、液压- 机械式合模 系统。 注射模具的浇注系统是指聚合物从喷嘴进入型腔的流道部分，包括主流道、冷料井、分流道和浇口。 注射模具的成型零件是指构成制品形状的各种零件，包括动模、定模、型腔、型芯、成型杆和排气口。 对于一台注塑机而言，能达到的最高注射压力是一定的，而注射时的实际注射压力是由克服熔料流经喷嘴、 流道、型腔等处的流动阻力所决定的，因此实际注射压力均小于所用注塑机的最高注射压力。 在注塑机保压的过程中，随着保压时间的增加，补料量增加，制品压实程度增大，所以质量增加，收缩率下 降。 当注塑机的保压阶段结束后保压压力即被撤除，这时模腔中熔体就要发生导流现象。 注塑成型过程中喷嘴温度通常是略低于料筒最高温度，这是为了防止塑料在直通式喷嘴中可能发生的“流涎 现象” 。 注塑成型过程中的压力包括塑化压力（背压） 、注射压力、保压压力。 注塑成型最主要的几个工艺参数为塑化温度、注射压力、注射时间、保压时间、冷却时间。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 注塑成型用于橡胶加工通常叫注压。注压时压力大、速度快，比模压生产能力达、劳动强度低、易于自动化， 是橡胶加工的方向。 注射成型时，料筒温度设定范围一般是。注射机常用喷嘴类型有，等。加工粘度高 的热不稳定塑料通常选用喷嘴。Tm 或 Tf Td；直通式喷嘴，自锁式喷嘴；直通式喷嘴。 注射模具的基本结构由，三部分组成；其中浇注系统又包括， ，等。冷料井的作用是 。浇注系统，成型零件，结构零件；主流道，分流道，冷 料井，浇口。收集喷嘴端部在两次注射间的冷料，防止分流道或浇口的堵塞 简述尼龙(PA)的注射成型加工特点。 PA易吸湿，成型前应严格干燥；粘度低，采用自锁式喷嘴；模温对制品性能影响大，一般控制在40 100；要求高时，制品宜进行热处理，有时还需调湿处理。 简述聚丙烯(PP)的注射成型加工特点。 聚丙烯（PP）为非极性结晶高聚物，成型温度范围宽，吸水率很低，注射时一般不需干燥（3分） ；PP注射成 型时，宜采用温热模具（2分） ；PP切敏性塑料，收缩率大且存在后收缩，制品精度要求高时，应进行后处 理（3分） 。 注射成型和挤出成型中常采用的后处理方式有热处理和调湿处理两种，试述这两种后处理方式 的目的和意义。 答： 常用的热处理方式为退火处理， 即将制品设置在高于使用温度 1020 或低于塑料热变形温 度 1020 条件下保持一定时间，以消除制品内应力，改善制品性能。 （5 分分) 有些吸湿性较强的制品，如聚酰胺，在空气中使用或存放过程中会吸湿而膨胀，而且这种 吸湿膨胀过程需很长时间才能达到平衡，为了加速这类塑料制品的吸湿平衡，常在成型后 浸入含水介质加热进行调湿处理，避免制品在使用过程中尺寸发生变化。 （5 分分) 随着螺杆转速的增加，橡胶注射成型的硫化时间为何呈现“U”形变化？ 答：随着螺杆转速的提高，机筒内的胶料受到剪切、塑化和均化的效果提高，可获得较高的 注射温度，缩短注射时间和硫化时间。 （4 分分) 螺杆转速过高时，螺杆表面橡胶分子链发生拉伸取向，形成多层取向状态，产生一种收缩 力， 起到一种钳制作用， 使胶料成团抱着螺杆一起转动， 产生较严重的“包轴现象”， （3 分分)不能使胶料很好地受到剪切作用，故胶温反而下降，注射温度降低，硫化时间延长。 （3 分分) 简述反应注射（RIM）原理及其工艺特点。 答： （1）反应注射是将两种高化学活性的液体原料，经高压混合后注入密闭模具内，完成聚 合、交联、固化等反应并形成制品； （4 分） （2）充模压力低，制品性能易调整； （2 分） （3）反应速度快，所需模具及夹具量少； （2 分） （4）不需造粒、熔化，能耗低。 （2 分） 聚合物的结晶度将如何影响注射制品的性能？对结晶度较高的材料，在注射工艺参数的选择中应该注意那些 问题？ 答：聚合物结晶度对制品性能的影响包括：密度、力学性能、热性能及其它性能等，对各因素简要加以 分析。 （5 分） PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 对结晶度较高的塑料，设定注射工艺参数应注意：主要是模温的设定，简要加以分析。 （5 分） 试问一旦在注射成型过程中（使用螺杆式注射机）发现未熔的颗粒料，将如何调整工艺参数以获得理想的 制品？ 答：注射成型过程中发现未熔的颗粒料，其主要原因是塑化不良。 （1 分） 调整工艺参数：可适当提高塑化背压，适当提高料筒温度，延长物料在料筒中的停留时间，提高 螺杆转速等。对各因素简要加以分析。 （9 分） 中空吹塑中空吹塑 影响注射机吹塑成型的工艺因素，主要有温度、压力、时间等。 对吹塑过程和吹塑制品质量有重要影响的工艺因素是型坯温度、吹塑模温度、充气压力与充气速率、 吹胀比和冷却时间等。对拉伸吹塑成型的影响因素还有拉伸比。 注射机的熔融、混炼段的加热温度越高越好。 错。 容器底部的拐角采用小圆弧过渡设计，也可提高容器的纵向强度。 错：大弧度 聚合物的结晶与取向主要是由于吹塑过程中的加热、冷却与拉伸而形成的。 对 外润滑剂加入到树脂中与树脂的相容性好，能改善熔料的流动性，减少熔料间摩擦。 错 中空吹塑成型时，充气速度过大，会使制品进口处型坯内陷。 对 挤出吹塑型坯要求在尽可能低的温度下成型，以保证型坯有较高的熔体强度。 对 吹塑成型中，气孔内气体的压力与气孔半径成正比，即小气孔内压力小，大气孔内压力大。 （ ） 结晶会提高制品的许多重要性能，也会使（D）性能下降。 A密度 B。拉伸强度 C。刚度 D。透明 在加工过程中影响熔体的热稳定性及制品的耐化学试剂性和渗透性等的聚合物结构是 A A聚合物分子中的单个原子与官能团 B。分子量 C。分子柔性 D。分子间键合 在中空吹塑成型过程中，可确定型坯成型难易程度的聚合物结构是 B A分子柔性 B。分子量 C。结晶与取向 D。分子间键合 不管是哪类添加剂，在选用时应注意 A、B、C、D A相容性 B。协同性 C。功能性 D。经济性 外润滑剂加入分子中是为了 A、B、D A降低塑化熔料温度 B。减少熔料与设备表面的摩擦力 C减少熔料间的摩擦 D。阻止熔料粘在设备金属表面上 在吹塑制品过程中，若型坯的壁厚膨胀太大会造成 D A过多的飞边 B。制品上出现褶皱 C。制品壁会太薄 D。原料的浪费 在挤出成型中会产生熔体破裂现象的因素有 D A挤出速率 B。熔体温度 C。机头结构 D。以上都是 通过（ ）可消除挤出过程中出现的熔体破裂现象。 A、D A提高机头温度 B。降低机头温度 C。提高挤出速度 D。降低挤出速度 在中空吹塑成型制品中，影响制品收缩率的因素有 A、B、C、D A塑料的种类 B。型坯的熔体温度 C。制品的壁厚 D。模具的温度 吹塑容器的底部为（ ） ，可以很好的补偿收缩率。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 A凹形 B。凸形 C。平形 D。以上三种均可 拉伸比：不包括瓶口部分的制品长度与相应型坯长度之比； 吹胀比：制品主体直径与型坯相应部位直径之比。 压延成型压延成型 压延效应：压延效应：物料在压延过程中，高聚物大分子会沿着压延方向作定向排列，以致制品在物理机械性能上 出现各向异性的现象。 横压力：横压力：在压延过程中，辊筒对物料施加压力，而物料对辊筒又产生反作用力，该力使辊筒趋向分离， 称为分离力，每单位厘米辊筒宽度上的分离力即横压力。 压延效应：压延效应：在压延过程中，高分子及各种针状或片状的填料粒子受剪切力的作用沿压延方向定向排列， 致使压延片材半成品纵横方向的物理机械性能出现差异的现象。 何为压延效应？产生的原因及减小的方法是什么？ （10 分） 答：在压延的制品中，有时会出现一种纵、横方向物理机械性能差异的现象，压延制品的纵向 （沿压延方向）的拉伸强度大、伸长率小、收缩率大；横向（垂直于压延方向）的拉伸强度 小、伸长率大、收缩率小。这种纵横方向性能差异的现象叫压延效应。 （3分）产生压延效应 的主要原因是物料在通过压延辊筒间隙时受到很大的剪切力和一些拉伸应力， 使高聚物大分 子沿着压延方向作定向排列。 （2分）消除压延效应的办法是：适当提高物料温度，加强大分 子的热运动，破坏其定向排列；降低辊筒的转速，使压延时间增加；减少辊隙存胶量；压延 后缓慢冷却，使取向分子松弛；避免使用针状和片状配合剂。 （5分） 压延时，压延机的辊筒为什么会产生挠度？对压延质量有何影响？说明对挠度有何补偿方法， 并比较其优缺点。 （10 分） 答：压延时，压延机辊筒间的物料对辊筒有横向压力，这种作用力企图使辊筒分开，使辊筒产 生弹性弯曲，从而产生挠度。 （2 分）挠度的产生造成压延制品的厚度不均，使其横向断面 呈现中间部分厚两端部分薄的现象。 （2 分）挠度补偿主要有三种方法：中高度法（凹凸系 数法） 、轴交叉法和预应力法。 （3 分）中高度法，辊筒机械加工要求高，难度大，主要用 于橡胶压延机。轴交叉法可以随产品的品种、规格和工艺条件不同调节轴交叉角度，扩大 了压延机的工作范围。预应力法可以调节预应力的大小使辊筒弧度有较大变化范围，以适 应变形的要求，比较容易控制。 （3 分） 压制成型压制成型 焦烧焦烧：焦烧是指胶料在硫化前的加工及贮存过程中发生的早期轻度硫化现象。 3、完备的压缩模型塑工艺是由 和 两个过程组成的。其中 又分为 和 两个部分。物料的准备和模压。 物料的准备又分为 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 预压和预热 1. 橡胶的硫化历程分为 焦烧阶段焦烧阶段 、 预硫阶段（或热硫化阶段）预硫阶段（或热硫化阶段） 、 正硫化阶段（或平坦硫正硫化阶段（或平坦硫 化阶段）化阶段） 和 过硫阶段过硫阶段 四个阶段。 橡胶的硫化历程分为几个阶段？各阶段的实质是什么？ （10分） 答：橡胶的硫化过程可分为四个阶段：焦烧阶段、热硫化阶段、平坦硫化阶段，过硫化阶段（4 分） 焦烧阶段ab段，是热硫化开始前的延迟作用时间，相当于硫化反应中的诱导期，由于橡胶具 有热积累的特性，胶料的实际焦烧时间包括操作焦烧时间和剩余焦烧时间两部分，如果胶料 经历的加工次数越多，占去的操作焦烧时间就越多，剩余焦烧时间就越少，因此一般的胶料 都应避免经受反复多次的机械加工。热硫化阶段bc段，胶料进行交联反应，逐渐生成网构， 橡胶的弹性、拉伸性能急剧上升。平坦硫化阶段cd段，交联反应已趋于完成，反应速度已缓 和下来，随之而发生交联键的重排、热裂解等反应，因此胶料的拉伸性能曲线出现平坦区， 硫化胶保持最佳性能。过硫化阶段d以后，这一阶段主要是交联键重排，以及交联键及链段 热降解的反应，因此胶料的拉伸性能出现下降。 （6分） 二次成型二次成型 常用的热成型加工方法有差压成型、覆盖成型、柱塞助压成型、回吸成型、对模成型、双片热成型。 合成纤维拉伸的作用： 通过拉伸，使纤维的大分子链或聚集态结构单元发生舒展，并沿纤维轴向排列取向，同时伴有密度、结 晶度等其他结构方面的变化。由于纤维内大分子沿纤维轴取向，形成并增加了氢键、偶极键以及其他类型的 分子间力，纤维承受外加张力的分子链数目增加，从而使纤维的断裂强度显著提高，延伸度下降，耐磨性和 对各种不同类型形变的疲劳强度亦明显提高。 10常见的二次成型方法有 、 、 和 。中