高分子材料成型加工唐颂超第三版第2-0章课后习题答案(仅供参考)_第1页
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高子料型工Chapter2高分材学

课习答(供考1.分区“通塑”“程料热塑塑”“固塑,并请各、例答用料般产量大途广型性好廉的塑料用塑料有PEPP、等工程塑料是指拉伸强度大于50MPa冲强度大于6kJ/m2,长期耐热温度超过100好、蠕变小自滑电缘耐蚀等可代替金属用作结构件的塑料程塑料有PAPET、、POM等热塑性塑料:加热时变软以至流动,冷却变硬。这种过程是可逆的、可以反复进行。如聚乙烯丙氯乙烯苯乙烯甲砜苯好和氯化聚醚等都是热塑性塑料。热固性塑料第一次加热时可以化流动加热到一定温度产生化学反应一交链固化而变硬,这种变化是不可逆的。此后,再次加热时,已不能再变软流动了。正是借助这种特性进行成型加工用一次加热时塑化流动在压力下充满型腔而化成为确定形状和尺寸的制品。这种材料称为热固性塑料。酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、不饱和聚酯、有机硅等塑料都是热固性塑料。什么聚物结和向它有不?究晶取向高子料工何际义聚合物的结晶:高聚物发生的分子链在三维空间形成局部区域的、高度有序的排列的过程。聚合物的取向高物的分子链某特定方向作优势的平行排列的过程括子链链和结晶高聚物的晶片、晶带沿特定方向择优排列。不同之处高分子的结晶属于高分子的一个物理特性,不是所有的高聚物都会结晶,而所有的高聚物都可以在合适的条件下发生取向是些局部区域内分子链在三维空间的规整排列取向一般是在一定程度上的一维或二维有序在力作用下整个分子链沿特定方向发生较为规整排列分子链内部和分子链之间的相互作下发生的,外部作用也可以对结晶产生一定的影响向般是在外力作用和环境中发生的有力的作用,取向一般不会内部产生)结晶主要发生在Tg~Tm范内,而取向可以发生在或以的任何温度(热拉伸或流动取向以在室温下进行冷拉伸获得结晶单元为高分子链和链段,而取向单元还可以是微(晶粒)结晶是结晶性高聚物加工成型过程中必然经历的过程,结晶直接影响到聚合物的成型加工和制品的性能。结晶温度越低,聚合物加工熔点越低且熔限越宽,结晶温度越高,熔点较高且熔限越窄学结构相似而结晶度较大的聚合物成型加工温度较高晶程中结晶速度的快慢直接决定了制品的成型加工周期,结晶越快,冷却时间越短晶慢,加工成型周期变长合结晶颗粒的寸对制品的透明性观形态和机械性能也有非常大的影响。因此结晶在聚合物的成型加工过程中占有举足轻重的低位。取向是聚合物在加工过程中或者加工后处理阶段形成的,结晶聚合物和非晶聚合物均可以产生取向非晶态高聚物的取包括链段的取向和大分子链的取向结晶态高分子的取向包括晶区的取向和非晶区的取向晶区的取向发展很快非晶区取向较慢取向能提高拉伸制品的力学强度还可使分链有序性提高有利于结晶度的提高从提高其耐热性在维和薄膜的生产中取向状况的控制显得特别重要对其他成型制品如果流动过程中取向得以保存,则制品的力学强度会降低并易变型,严重时会造成内力不均而易开裂。请说晶与晶聚物的融工度围讨两作材的热的坏晶态聚合物)若聚合物的分子量较小Tm>Tf则聚合物达到熔点时已进入粘流态,则熔融加工温度范围即为Tm~(分解温度聚合物的分子量较大,分子链相互作用力较大,当晶区熔融时子链还需要吸收更多能量克服分子间作用力,才能产生运动,因此聚合物的Tm<Tf则熔融加工温度范围为Tf~Td非晶态聚合物:熔融加工温度范围为Tf~Td比较结晶聚合物和非晶聚合物耐热性的好坏必须在两者化学结构相似的前提下者化学结构相似时结晶聚合物由于晶分子链排列较为规整合物由固态变为熔融状态时需要先吸收热量使晶区变为非晶区,然后再进入粘流态,非晶态聚合物由于分子链刚性较大,链柔顺性较差或者规整度较低此晶聚合物比非晶态聚合物能够耐更高的温度为料使用时,其耐热性更好些。如结晶的等规聚苯乙烯的耐热性比非晶的无规聚苯乙烯高为什聚物结温范围Tg~?答:分热动自由能大于内能,难以形成有序结构T<Tg大子链段运动被冻结,不能发生分子重排和形成结晶结构什么结度结度大小聚物能哪影力学性能结晶使塑料变脆(耐击强度下降较强,延展性较差。光学性能结晶塑料不透明为晶区与非晶区的界面会发生光散射小晶尺寸到一定程式度,不仅提高了塑料的强度(减小了晶间缺陷)而且提高了透明度晶寸小于光波长时不会产生散射热性能结晶塑料在温度升高不出现高弹态,温度升高至熔融温度TM时,呈现粘流态。因此结晶性塑料的使用温度从(玻璃化温度)提高到(融温度耐溶剂性,渗透性等得到提高,因为结晶分排列更加紧密。6.何聚物的次晶后晶二次结晶指次结晶后在留的非晶区和结晶不完整的部分区域内续晶并逐步完善的过程,此过程很缓慢可能几年甚至几十年。后结晶:指一部分来不及结晶的区域,在成型后继续结晶的过程成新的结晶区域,而在球晶界面上使晶体进一步张大,是初结晶的继续。聚合在型程为么发取?型的向生的因形有几?向高子料品性有影?答:在成型加工时,受到剪切和拉伸力的影响,高分子化合物的分子链将发生取向,依受力情况,取向作用可分为两类:流动取向由于管道或型腔中沿垂直于流动方向上各不同部位的流动速度不相同于存在速度差,卷曲的分子力受到剪切力的作用,将沿流动方向舒展伸直和取向。拉伸取向高子化合物的分子链或微晶等受拉伸力的作用沿受力方向排列伸取向又分为单向拉伸和双向拉伸。高分子材料经取向后,拉伸强度、弹性模量、冲击强度、透气性等增加。要使合在工通拉伸得向构应该合的么度拉?应该在聚合物的玻璃化温度和熔点之间进行因分子在高于Tg时具有足够的活动,这样在拉应力的作用下分才从无规线团中被拉伸应力拉开直在分子彼此之间发生移动。分析讨影热性料成加中体度因。答:影响热塑性塑料成型加工熔体粘度的因素可分为内因和外因。内因)聚合物主链结构的影响:聚合物分子链柔性越大,缠结点越多,链解缠和滑移越困难聚物流动时非牛顿越强聚合物分子链刚性增加分间作用力愈大粘对剪切速率的敏感性减小粘对温度的敏感性增加高类聚合物的加工温度可有效改善其流动性。聚合物分子中支链结构的存在对粘度也有很大的影响短链的聚合物的粘度低于具有相同相对分子质量的直链聚合物的粘度链长度增加粘度随之上升支长度增加到一定值,粘度急剧增高。在相对分子质量相同的条件下,支链越多,越短,流动时的空间位阻越小,粘度越低,越容易流动。较多的长支链可增加与临近分子的缠结几率,使流体流动阻力增加,粘度增大;长支链越多,粘度升高愈多,流动性愈差。相对分子质量的影响:聚合物相对分子质量增大,不同链段偶然位移相互抵消的机会增多因此分子链重心转移减要完成流动过程就需要更长的时间和更多的能量以聚合物的粘度随相对分子质量的增大而增加。相对分子质量分布的影响:相对分子质量分布宽的聚合物,对剪切敏感,即使在较低剪切速率或剪切应力下流动时,也比相对分子质量分布窄的聚合物更具有假塑性。外因)度的影响:粘流温度以上,高聚物的粘度与温度的关系符合如下系:Lnη=lnA+ΔEη/RT分子链刚性越大或子间作用力越大高聚物的粘度对温度有较大的敏感性可采用升高温度的方法降低成型加工粘度。而柔性分子链的高聚物的粘度对温度敏感性较差。(2剪切速率的影响:在低和高剪切速率区,高聚物熔体的剪切粘度不随剪切速率而改变而中间剪切速率区粘度着剪切速率增加而降低性分子链的表观粘度随着剪切速率的增加明显下降刚分链粘度下降不多此可采用提高转速的方法增加剪切速率,从而降低熔体粘度。(3压力的影响:压力增加,自由体积减小,分子间的相互作用增大,熔体粘度升高。(4添加剂的影响:增塑剂、润滑剂、稳定剂等小分子改性剂的加入,使聚合物共混物的粘度有所下降;而大量无机填料的添加会增加熔体的粘度。Chapter3添加1.高子料中入加的的什?加可为些要型满足性能上的要求满足成型加工上的要求满足经济上的要求添加剂可分为稳定剂、增塑剂、润滑剂、交联剂、填充剂等什么热定?稳剂分哪主类?中些品可于品医包材热稳定剂是一类能防止或减少聚合物在加工使用过程中受热而发生降解或交联延长复合材料使用寿命的添加剂。可分为铅盐类、金属皂类、有机锡类、有机锑类、有机辅助、复合稳定剂和稀土类稳定剂。食药包装:有机锡类、有机锑类、复合稳定剂和稀土类稳定剂。.么热定?一聚物在型工须用稳剂对加较增剂不增剂两塑配,何虑稳剂加量请明理。热稳定剂是指在加工塑料制品时为防止加工时的热降解或者防止制品在长期使用过程中老化而添加的物质。热定剂主用于PVC塑中PVC是热不稳定性的料,其加工温度与分解温度相当接近有加入热稳定剂才能实现在高温下的加工成型得能优良的制品含多增塑剂的塑料不加少加热稳定剂不加增塑剂的塑料应多加热稳定剂加入增塑剂的塑料降低了聚合物分子之间的作用力品的玻璃化温度和软化温度均降低可少加热稳定剂。什么抗剂抗氧?其高子料品作机有不?抗氧剂:可以阻止或者延缓高材自动氧化速度,延长其使用寿命的物质。抗臭氧剂:可以阻止或者延缓高材发生臭氧破坏的化学物质。不同:抗氧化剂抑制扩散到制品内部的氧,而抗氧化剂只是在制品表面上发挥作用。什么光定?高合催剂活对丙的稳性何响光稳定剂:可有效地抑制光致降解物理和化学过程的一类添加剂。影响光催化剂这种聚合物够吸收一定波长的光线进入激发态后将吸收的能量转递给其他分子发生光化学反应,所以提高聚合催化剂的活性会使更易光降解。什么增剂根据化率分哪类?各自的点何?增塑剂是能够降低聚合物并提高其塑性的添加剂。根据塑化效率可分为主增塑剂、辅助增塑剂、增量剂。主增塑剂与合物的相容性好胶能力很强可大量添加并单独使用主要有邻苯二甲酸酯类和磷酸酯类增塑剂。辅助增塑剂:与聚合物的相容性有限,凝胶能力较低,只能与主增塑剂并用,但往往起到功能性作用。主要品种有环氧大豆油。聚酯增塑剂、耐寒性增塑剂。增量剂:与聚合物的相容性很差,凝胶能力较差,不可单独使用,只可限量使用,以减少主增塑剂的用量。主要有烷基磺酸苯酯。增塑的用理增塑剂是指用以使高分子材料制品塑性增加,改进其柔软性、延性和加工性的物质按作用机理不同,有外增塑和内增塑之分。起外增塑作用的是低相对分子质量的化合物或聚合物,通常为高沸点的较难挥发的液体或低熔点的固体,且绝大多数为酯类有机化合物。以PVC为,增塑剂分子上的极性基团与上的氯原子相互引,减少了PVC分子间的相互作用,减少了物理交联点。此外,增塑剂的分子比要得多,活动容易,增加了P分链段活动的空间,从而使的Tg下,塑性增加。这类增塑剂生产较简单,性能较全面,其增塑作用可在较大范围内依加入增塑剂的品种和数量进行调节缺点是耐久性较差易挥发迁移和抽出。起内增塑作用的通常为共聚树脂,即在均聚物较的单体中引入均聚物Tg较低的第二单体,进行共聚,降低高分子化合物的有序程度(即结晶度分子的柔软性,氯乙烯-醋酸乙烯共聚树脂即为典型的一种。此,在高分子化合物分子链上引入支链或取代基也是一种常见的方法,如氯化聚乙烯。它的优点是耐久性好,不挥发、难抽出,缺点是必须在聚合过程中引入,工艺较复杂,成本高,使用温度范围较窄,应用较少。什么润剂为么质PVC方中须加滑?润滑剂低体与加工机械或型模具之间以及熔体内部相互之间的摩擦和黏附善工流动性,提高生产能力和制品外观质量。因为降低熔体与加工机械或成型模具之间以及熔体内部相互之间的摩擦和黏附加工流动性调节树熔化速率和降低熔体黏度的作用。.胶化可为些型其各适的胶型什?P76橡硫体系要由些加组的其自作是么硫化剂:硫化。硫化促进剂胶料中能够提高化速度硫化时间硫化温度硫化剂用量,并能提高或改善硫化胶物理机性能的物质。硫化活性剂凡能够提高胶料中化促进剂的活性少硫化促进剂的用量缩短硫化时间的物质。防焦剂:防止胶料出现在硫化加工和贮存过程发生的早期轻度硫化现象。11.什么填剂根其用分哪些型其自作是么填充剂高材的成型加工性能或提高制品某些特定的性能了加物料体积、降低制品成本而加入的一类物质。分为两类:增量填充剂和补强剂。增量填充剂:降低成本,增加体积,而不影响材料的使用性能或对材料性能的影响很小。补强剂:加入后提高材料性能(主要是力学性能)的配合剂。其可足对分材的殊求添剂根其用分哪些型着色剂、发泡剂、阻燃剂、抗静电剂、偶联剂和防腐剂等。Chapter4高分材制设和方计★1.高分材中入加的的什?添剂分哪主类?目的:满足成型加工上的要求满制品性能上的要求满足制品功能上的要求满足制品经济上的要求。主要类型:工艺性添加剂和功能性添加剂。★2.分下配,求指各分配中作;判制基性,说相的由PVC树XS-4100,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,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PVC树(XS-5盐基性硫酸铅二基性亚磷酸亚酸三苯脂0.5硬脂酸铅0.5,硬脂酸正丁酯0.3,石蜡0.3,氧化锑PVC树(100DOP20DBP20DOS氯石蜡5UV-90.1滑粉,氧化铁0.2,二月桂酸二丁基锡丁睛橡胶100硫磺1.5,促进剂M1.5,促进剂,ZnO5硬脂酸1防老剂1半补强碳黑,陶土,沥青5石蜡①树脂XS-4100,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,液体钡镉,硬脂酸钡,脂酸镉0.3,硬脂酸0.3,二氧化钛3PVC:基体材料;邻苯二甲酸二辛酯,邻苯二甲二丁酯8:增塑剂;环氧脂肪酸辛酯:适用于PVC加过中的增塑剂和稳定剂,具优异的耐寒性,与PVC的溶好,该品的分子内环氧基团可吸收分解出的HCl,而起到耐热性和耐光稳定的作用。液体钡-:液体稳定剂;并可减少加工时的粉尘污染;硬脂酸钡:稳定剂兼润滑剂;硬脂酸镉:作聚氯乙烯树脂加工中的耐热光透明稳定剂;硬脂酸:润滑剂;二氧化钛:颜料。材料的基本性能:具有一定柔韧性的增塑后的塑料。②树XS-5盐性硫酸铅5盐性亚磷酸铅1.5PVC常热稳定剂,提高材料加工时对热的承受能力,防止侧基脱除、分解;亚磷酸三苯脂0.5:辅稳定剂,捕捉金属氧化物HCL分过氧化物,一般与上述两种稳定剂配合使用;硬脂酸铅0.5:热稳定剂兼润滑剂,改善PVC的热承受能力和加工性能硬脂酸正丁酯0.3、石蜡0.3润滑剂氧化锑:阻燃剂;基本性能:配方中加入较多热稳定剂,故有很好的加工性能、热承受能力,加入了阻燃剂,故制品较难燃,较可能为硬质PVC。PVC树脂XS-3DOP2020通用增塑剂,降低制品的加工温度,软化制品;:耐寒增塑剂,起辅助增塑作用,强化制品对低温的承受能力;氯化石蜡5:增塑剂并且有阻燃性;UV-9:外线吸收剂,起光稳定作用;滑石粉:润滑剂,填充剂,起各向补作用;氧化铁0.2:着色剂;二月桂酸二丁基锡:有机锡类热稳定剂;基本性能:配方中加入大量增塑剂,而未加入太多稳定剂,故为软质PVC制。加入了有机锡类稳定剂和POS耐剂,可能为耐寒性PVC薄膜。④丁腈橡胶100硫磺1.5,促进剂M1.5,促进剂,ZnO5硬脂酸1防老剂1半补强碳黑,陶土,沥青5石蜡丁腈橡胶:基体材料;硫磺:交联剂;促进剂M:硫醇基苯并噻唑,通用型促进剂;促进剂TMTD:硫化四甲基秋兰姆,超促剂;ZnO5,硬脂酸:活化剂;防老剂4010NA:橡胶防老剂;半补强碳黑60补强作用;陶土:填充剂;沥青5石蜡:橡胶软化剂。基本性能:一种补强的硫化橡胶,在室温下处于高弹态度。高分材进配设的一原和据是么答:配方设门必须满足以下基本原则:制品的性能要求;成型加工性能的要求;选用的原材料来源容易,产地较近,质量稳定可靠,价格合理;配方成本应在满足上述三条的前提下,尽量选用质量稳定可靠、价格低的原材料;必要时采用不同品种和价格的原材料复配;适当加入填充剂,降低成本。配方哪种示法有作?相关是么基本配方:即以高分子化合物质量为00份,其他组分则以相对于高分子化合物的质量份数表示。此法计量容易用广泛适于工业生产,也是大多数科研论文和报告巾的配方表示方法。以重量百分数来表示配方以混料为份配方表示法,即高分子化合物及各种添加剂的混合料总质量为100份分质量分数表示计含量和混合炼胶)成本。以混合料体积为100份示的配方。当己知各种组分密度时,可以高分子合物为l00份的配方很方便地换算出来,然后归一即可。此法常用于按体积计算成本时。生产配方。即按设备的生产能力,由基本配方换算出各组分每次的投料质量数。此法便于直接计量,符合生产实际。Chapter6高分材混与备物的合哪种基运形?合成时融料混以一运形式主为么有分子扩散,涡流扩散,体积扩散。主要以体积扩散为主体积对流合通过塞流对物料进行体积重排不要物料变形种重复的重新排列可以是无规的可以是有序的在体掺混机中混合是无规的而在静态混合器中的混合则是有序的流对流混合是通过而使物料变形料受到剪切伸长和挤压。2.什是非分混,么“散合两者主通何物运和混操实现非分散混合混物中仅增加子在混合物中空间分布均匀性不减小粒子初始尺寸的过程。分散混合在混合过程中发生粒尺寸减小到极限值时增加相界面和提高混合物组分均匀性的混合过程。非分散混合运动基本形式是通过对流来实现的通过包括塞形流动和不需要物料连续变形的简单体积排列和置换来达到。分散混合主要是靠剪切应力和拉伸应力作用实现的。什在定体料混状时仅比取中组的比与体率差异小且要察合的散度答量合效果需从物料的均程度和组分的分散程度两方面来考虑匀程度指混入物所占物料的比率与理论或总体比率的差异就是相同比率的混合情况也是十分复杂的取样分析组成时,若一次抽取的试样的量足够多者一次取样量虽不多,但取样的次数足够多虽然每次抽取的试样分结果有所出入取多个试样分析结果的平均值时可得出混合情况相同的结论混合料中各组分的分散程度来看能相差甚远,在判定物料的混合状态时,还必须考虑各组分的分散程度。温度生塑有影?为么然胶110℃时炼果差答:低温下,氧和橡胶大分子的直接引发氧化作用很小低温下橡胶的粘度很高机剪切作用力大大提高胶分链在机械力作用下的断裂破坏是主要的断裂生成的大分子游离基立即与周围的空气中的氧相结合成分子量较小的稳定大分子由活性得到终止高温时氧和橡胶大分的化学活泼性大大提高可以直接引发大分子发生氧化裂解反应随温度的升高反应度急剧加大以机械塑炼效果也随之加大由于高温下橡胶的粘度大大减小所以机械对大分子的直接破坏作用也很小主起搅拌作用使橡胶的表面不断更新以增加大子与氧的接触机会速大分子的氧化裂解反应天然橡胶在空气中塑炼时低下机械炼效果随着塑炼温度的升高而减小高温下机塑炼效果温度升高而急剧增加,大约在℃左右温度围内,机械塑炼效果最小。因为在110℃左右温度范围内机械剪切力作很小橡大分子和氧的化学反应活性也不高以的机械塑炼效果最.天然胶低机塑的的及原与氯烯料中加苯甲二酯目以其因何同天然橡胶机塑炼以机械力作使大分子链断裂对橡胶分子起化学降解的作用晶态橡胶分子的构象是卷曲的分间以范德华力相互作用炼时由于受到机械的剧烈摩擦、挤压和剪切作用,使卷曲缠结的大分子链相互缠结使机械应力局部集中。当应力大于分子链上某一个链断裂能时,造成大分子链断裂,相对分子质量降低,因而获得可塑性。聚氯烯:PVC分间存在极性,分子链硬,当其仅加稳定剂和润滑剂时,得到的是刚性的硬质PVC塑料制品。邻苯二甲酸二丁酯为增塑剂使用。加入增塑剂后,削弱了PVC分子间作用力,增加了其塑性。何橡的炼用开机密机别行炼应制工条有些有何响混炼就是将各种配合剂与可塑度合乎要求的生胶或塑炼胶在机械作用下混合均匀混炼胶的过程。开炼机混炼时应控制的工艺条件有)装胶容量2)距)炼温度)炼时间(5辊速和速比()加料顺序;密炼机分别进行混炼时应控制的工艺条件有()装胶容量(2)上顶栓压力()转子转速和混炼时间(4)炼温度()加料顺序几种胶的塑炼特性:天然橡胶用开炼机塑炼时,辊筒温度为℃,时间约为15-20min;采用密炼机塑炼当温度达到120℃以上时,时间约为3-5min。丁苯橡胶的门尼粘度多在35-60之间,因,丁苯橡胶也可不用塑炼,但是经过塑炼后可以提高配合机的分散性顺丁橡胶具有冷流性,缺乏塑炼效果。顺丁胶的门尼粘度较低,可不用塑炼。氯橡胶得塑性大,塑炼前可薄通3-5次薄通温度在℃。乙丙橡胶的分子主链是饱和结构炼难以引起分子的裂解此选择门尼粘度低的品种而不用塑炼。丁腈橡胶可塑度小,韧性大,塑炼时生热大。开炼时要采用低温℃下、小辊距、低量以及分段塑炼,这样可以收到较好的效果。.谓料炼程产的合橡?答:橡胶与炭黑混炼时,由于炭黑表面具有一定的活性,因而与混炼时产生的•生成一定数量的化学形式和物理形式的结合体成一种不溶于橡胶溶剂的产物结合橡(炭黑凝胶简单分分材和杂组高子料各2-3例简单组分高分子材料:主要由高聚物组(含量很高,可达以上),加入少量(或不加入)抗氧剂、润滑剂、着色剂等添加剂。如、、。复杂组分高分子材料杂分料则是由合成树脂与多种起不同作用的配合剂组成填充剂、增塑剂、稳定剂等组成。如PFSPVC型的料态哪种各形的料什不的点?们应情如何粉料、粒料10.什么塑的合塑,主区别哪?答:塑料的混合:这是物料的初混合,是一种简单混合于流动温度和较为缓和的剪切速率下进行的一种混合混后料各组份的物理和化学性质无变化是加各组份颗粒的无规则排列程度,没有改变颗粒的尺寸。设备:捏合机、高速混合机。塑料的塑化:再混合,是高一级的混合,在高于流动温度Tf或Tm和较强烈的剪切速率下进行混合后物料各组份的理和化学性质有所变化化的目的是使物料在一定温度和剪切力下熔融驱出其中的水和挥发物各组份的分散更趋均匀得到具有一定可塑性的均匀物料。设备:密炼机、开炼机、挤出机。11.合机和化机?塑料的混合:捏合机、高速混合机。塑料的塑化:设备:密炼机、开炼机、挤出机。塑的化与胶塑二的的原有异?答:塑化:再混合,是高一级的混合。在高于流动温度(或Tm)和较强烈的剪切速率下进行混合后塑料各组份的理和化学性质有所变化目的是使物料在一定温度和剪切力下熔融驱出其中的水份和发物使组份的分散更趋均匀得到具有一定可塑性的均匀物料。塑炼使生胶由强韧的弹性转变柔软的便于加工的塑性状态的过程的是使生胶获得一定的可塑性,使之适合于混炼、压延、压出、成型等工艺操作;使生胶的可塑性均匀化,以便得到质量均匀的胶料的降低弹性,增加可塑性,获得流动性;混炼时配合剂易于分散均匀,便于操作;使生胶分子量分布变窄,胶料质量均匀一致13.什么“胶塑,什是塑的炼为什要别生和料行炼两分可取些施提塑效?答生的塑炼使生胶由强韧弹性转变为柔软的便于加工的塑性状态的过程的使生胶获得一定的可塑性,使之适合于混炼、压延、压出、成型等工艺操作;使生胶的可塑性均匀化,以便得到质量均匀的胶料。(的是降低弹性,增加可塑性,获得流动性;混炼时配合剂易于分散均匀,便于操作;使生胶分子量分布变窄,胶料质量均匀一致塑料的塑炼:再混合,是高一级的混合。在高于流动温度(Tf或)和较强烈的剪切速率下进行混后塑料各组份物理和化学性质有所变化目的是使物料在一定温度和剪切力下熔融驱其中的水份挥发物使组份的分散更趋均匀得到具有一定可塑性的均匀物料。Chapter7压制型.谓固塑的化度试述影因。答是固性塑料成型时特有也是最重要的工艺性能是衡量热固性塑料成型时化学反应的速度它是以热固性料在一定的温度和压力下制标准试样时使制品的物理机械性能达到最佳值所需的时间与试件的厚度的比值(s/厚度来示,此值愈小,固化速率愈大。固化速率主要由热固性塑料的交联反应性质决定受成型前的预压热条件以及成型工艺条件如温度和压力等多种因素的影响。.述固塑模成的艺步。答固塑料模压成型工艺过通常由成型物料的准备型和制品后处理三个阶段组成,工艺步骤如下:、计量、预压3预热4、嵌件安放、加料6、闭模、排气、保压固化;、脱模冷却10品后处理.分模的低模成工艺影。答模温度是指成型时所规定的模具温度塑料的熔融流动和树脂的交联反应速度有决定性的影响。在一定的温度范围内,模温升高、物料流动性提高,充模顺利,交联固化速度增加,模压周期缩短产率高但过的模压温度会使塑料的交联反应过早开始和固化速度太快而使塑料的熔融黏度增加,流动性下降成模不全另外一方面由塑料是热的不良导体,模温高,固化速度快,会造成模腔内物料内外层固化不一,表层先行硬化,内层固化时交联反应产生的低分子物难以向外挥发使制品发生肿胀开和翘曲变形而且内层固化完成时,制品表面可能已过热,引起树脂和有机填料等分解,会降低制品的机械性能。因此模压形状复杂薄度的制品选用高模温经预热的塑料进行模压时,由于内外层温度较均匀,流动性好,可选用较高模温。模压温度过低时,不仅物料流动性差,而且固化速度慢反应难以充分进行会成制品强度低无泽甚至制表面出现肿胀这是由于低温下固化不完全的表层承受不住内部低分子物挥发而产生的压力的缘故。.热性料压型,高温相地低是高压压才模成工有?什?答热性塑料模压成型中高模温一般应相应地升高模压压力才对模压成型工艺有利。在一定范围内模温提高能增加塑料的流动性压力可降低但模温提高也会使塑料的交联反应速度加速从而导致融物料的粘度迅速增高而需更高的模压压力综以上因素,提高模温一般应相应地提高模压压力。.固塑模成中料预热度模压有影?什?答:进行预热可以使物料熔化速度加快,黏度下降,流动性提高,模压压力降低;但如果预热温度过高会使塑料在预热过程中有部分固化抵消预热增大流动性效果压需更高的压力来保证物料充满型腔。在预热时软化倾>交联倾向,一般经预热的物料可使用较低的模压压力。.高子料型工,些地要交?联赋高物品些能答:未硫化的橡胶Tg在温下,常温下发黏,强度很低,基本无使用价值。通过硫化交联),才能使用。酚醛树脂树树和酯等是具有活性官能团的低分子量的齐聚物,也只有通过交联,才能充分发挥它们的特性。在聚乙烯聚乙烯、聚氨酯等沫塑料生产中,交联也是极为重要的工艺技术有助于提高泡孔壁的强度。交联后的性能取决于交联密度联密度高相邻交联点之间相对分子质量小链段活动性受到限制,随增高。交联改善了高分子材料的力学性能、耐热性能、化学稳定性能和使用性能。.述然胶硫硫后制品分结特。答硫后橡胶大分子结构中部位已程度不同地形成了网状结构分子链之间有主价键力的作用使大分子链的对运动受到一定的限制外力作用下不发生较大的位移,变形减小,强度增大,失去可溶性,只能有限溶胀。.述胶化的理能变化并释。答:天然橡胶在硫化过程中,随着线型大分子逐渐变为网状结构性小,拉伸强度、定伸强度、硬度、弹性增加,而伸长率、永久变形、疲劳生热等相应减小,但若继续硫化,则出现拉伸强度、弹性逐渐下降,伸长率、永久变形反而会上升的现象。这些现象都是线形大分子转变为网状结构的特征。.胶硫胶分结及能上何同答:硫化前:结构:线性大分子,分子与分子之间无价键力;性能:可塑性大,伸长率高,具可溶性。硫化后:结构:1)化学键2交联键的位置)联程度;)交联性能:1)力学性能(定伸强度、硬度、拉伸度、伸长率、弹性)物理性能3化学稳定性.胶的化程为个段各段实和义什?答:(1)焦烧期-硫化起步阶段,是指橡胶硫化开始前的延迟作用时间,在此阶段胶料尚未开始交联,胶料在模型内有良好的流动性模型硫化制品,胶料的流动、充模必须在此阶段完成,否则就发生焦烧.出现制品花纹不清,缺胶等缺陷意义焦烧期的长短决定了胶料焦烧性及操作安全性一阶段的长短取决于配合剂的种类和数量。(2欠硫期-预硫阶段焦期以后橡胶开始交联的阶段此阶段,随着交联反应的进行,橡胶的交联程度逐渐增加形成网状结构.橡胶的物理机械性能逐渐上升尚未达到预期的水平.但有些性能如抗撕裂性、耐磨性等却优于正硫化阶段时的胶料。意义:预硫时间的长短反映了硫化反应速度的快慢,主要取决于配方(3硫期-正硫化阶段硫化是胶料的各项性能在一个阶段基本上保持恒定或变化很少,也称硫化平坦期。意义:这个阶段橡胶的综合性能最好,是选取正硫化时间的范围平坦期的宽窄取决于:配方、温度等)(4过期-过硫阶段橡胶的交联反应达到一定的程度此时的各项物理机械性能均达到或接近最佳值,其综合性能最佳。此时交联键发生重排、裂解等反应。意义过硫阶段的性能变化情况映了硫化平坦期的长短仅表明了胶料热稳定性的高低,而且对硫化工艺的安全性及制品硫化质量有直接影响。11.橡制生过中残焦时的短与胶品类有么系答:不同的硫化方法和制品,对焦烧时间的长短亦有不同要求。在硫化模压制品时是希望有较长的焦烧期胶料有充分时间在模型内进行流动不使制品出现花纹不清晰或缺胶等缺陷在非模型硫化则应要求硫化起步应尽可能早一些为胶料起步快而迅速变硬有于防止制品因受变软而发生变形过在大多数情况下仍希望有较长的焦烧时间以保证操作的安全性。.谓返性料非原胶?答:天然橡胶等主链为线形大分子结构,在过硫阶段中断链多于交联,机械性能下降,这种胶料称为返原性胶料;大部分合成橡胶,如丁苯、丁腈橡胶,在过硫阶段中易产生氧化支化反应和环化结构,胶料的物理机械性能变化很小,甚至保持恒定,这种胶料称为非返原性胶料。.谓硫三素对化要控不会成么果答:硫化三要素是指硫化的压力、温度和时间。模型硫化时必须施以压力过流动性差充满模腔容易产生泡,胶料不够致密机性能下降但高压力对橡胶的性能也不利高压会对橡胶分子链的热降解有加速作用对于含纤维织的胶料高会使织物材料的结构被破坏致屈挠性能下降。硫化温度是橡胶发生成化反应的基本条件直影响硫化速度和产品质量化度太高硫速度太快,胶料刚受即交联而流动性下降不所需要的产品,且高温易引起橡胶分子链裂解,乃至发生硫化返原现象,结果导致强伸性能下降;反之,硫化温度低,硫化速度慢,生产效率低,直至不硫化。在一定的硫化温度和压力下橡有一最适宜的硫化时间间太长则过硫时间太短则欠硫,对产品性能都不利。.谓正化正化间正化间测方有几?各何点答化胶料的各项性能在一个阶段基本上保持恒定或变化很少硫化平坦期。理论正硫化化应动力学原理来说化应是胶料达到最大交联密度时的硫化状态,正硫化时间应由胶料达到最大交联密度所需的时间来确定比较合理。工艺正硫化橡胶处在正硫化时其物理机械性能或综合性能达到最佳值硫或过硫阶段胶料性能均不好达到正硫所需的时间为正硫化时间正硫化是一个阶段在际应用中是根据某些主要性能指与交联密度成正)来选择最佳点,确定正化时间。物理机械法麻烦,不经济;化学法简单、方便,但误差较大,适应性不广,有一定限制,不适于非硫黄硫化的胶料;专用仪器法不具有方便、精确、经济、快速和重现性好等优点,并且能够连续测定与加工性能和硫化性能等有关的参数而且只需进行一次试验即可得到完整的硫化曲线。Chapter8挤出型.出螺在构为分?分的据什?答:根据物料在螺杆中的温度、压力、黏度等的变化特征,可将螺杆分为加料段、压缩段、均化段三段。.出杆般为几?段有么用对晶塑的挤成,选何螺?L2的度何征为么答加段对斗送来的塑料进行加热同输送到压缩段塑料在该段始终保持固体状态。压缩段-对加料段来的料起挤压和剪切作用时使物料继续受热固体逐渐转变为熔融体,赶走塑料中的空气及其他挥发成分大塑料的密度,塑料通过压缩段后,应该成为完全塑化的黏流状态。均化段--使熔融物料在均化段螺杆和机头压作用进一步搅拌塑化均匀,并定量定压地通过机头口模挤出成型。结晶型聚合物,熔化温度范围很窄,因而压缩段很短,应选择突变型螺杆。★.么压比挤机杆计的缩根什来定答杆压缩比是指螺杆加料第一个螺槽的容积与均化段最后一个螺槽的容积之比表示塑料通过螺杆的全过程被压缩的程度。压缩比的大小取决于挤出塑料的种类和形态,粉状塑料的相对密度小,夹带空气多,其压缩比应大于粒状塑料。另外挤出薄壁制品时,压缩比应比厚壁制品的大。.么挤机杆长比长径的小塑挤成有么响长比大会成么果答:挤出机螺杆的长径比是指螺杆工作部分的有效长度L与径Ds之。L/Ds大,能发送塑料的温度分布,混合更均匀,并可减少挤出时的流和漏流,提高挤出机的生产能力L/Ds过小对塑料的混合和塑化都不利太大,对热敏性塑料会因受热时间太长而易分解同时螺杆的自重增加由端挠曲下垂容易引起料筒和螺杆擦伤,制造和安装都困难,也增大了挤出机的功率消耗。.变和变螺有区?它各合类料挤?什?答:渐变型螺杆的压缩段较长,为螺杆全长的55%~65%,PVC挤出成型用螺杆压缩段甚至达到100%。渐变型螺杆适合无定型塑料的生产,因为无定型塑料的熔融温度范围宽。突变型螺杆的压缩段较短,为3~5Ds的挤出成型用螺杆压缩段甚至仅为个螺距的长度。突变型螺杆适合结晶型塑料的生产,因为结晶型塑料的熔融温度范围很窄。(所谓渐变型螺杆是指由加料段较深螺槽向均化段较浅螺槽的过渡,是在一个较长的螺杆轴向距离内完成的:而所谓突变型螺杆的上述过渡是在较短的螺杆轴向距离内完成的).高出加段体送力,对备取么施指其论据答案要点结角度增螺槽深度;2降物料与螺杆的摩系数3加物料与料筒的摩擦系数;4选适当的螺旋角。工艺角度:1增加料筒温度(↑降螺杆温度fs↓.料挤机的化度意义什?答出中从熔化开始到固体的宽度降到零的总长度称为熔化长度化长度的大小反映了固体的熔化速度,一般熔化速度越高则熔化长度越短。塑料体挤机槽有几流形?成几流的要因什?答:塑料熔体在挤出机螺槽内有正流、逆流、横流和漏流。造成这几种流动的主要原因是:正流是沿螺槽向机头方向的流动流是受机头口模阻力所致流螺杆的螺旋状挤压造成;漏流是螺杆和料筒间隙的流动,是机头口模的回压造成。分析出型螺均段端流物的压与些素关螺杆转速,螺杆长径比,螺杆与机筒间隙,温度,螺杆压缩比等10.各挤成制品生线各的、机成请纳们工过,用图示Chapter9注射型.谓射型它何点请用图示个整注成工过。定义可型几乎所有的热塑性料和多种热固性塑料用于树脂的直接注射可复合材料、增强塑料及泡沫塑料的成型,或注射—吹塑成型。特点、成型期短、生产效率、能一次成型外形复杂、尺寸精度高、带嵌件的制品、适应性强、制品种类繁多,容易实现自动化。塑挤机螺与动杆注机的杆结特和自成作上何同注射螺长径比较小在间。(b)注射螺杆压缩比较小在之。注射螺杆均化段长度较短槽深度较深高生产率提高塑化量段较长,约为螺杆长度的一半。(d)注射螺杆的头部呈尖头形,与喷嘴能有很好的吻合,以防止物料残存在料筒端部而引起降解。挤出机螺杆成型作用是对物料的输送、传热塑化塑料及混合均化物料。移螺杆式注射机的螺杆成型作用是对塑料输送、压实、塑化及传递注射压力是歇式操作过程它对塑料的塑化能力作时的压力稳定以及操作连续性等要求没有挤出螺杆严格.从热率发分柱式注机必使分梭原。答使分流梭加快了热传导有利于减少或避免塑料过热而引起的热分解现象塑料熔体分流后,在分流梭与料筒间隙中流速增加,剪切速度增大,从而产生较大的摩擦热,料温升高下料到进一步的混合塑化提高注塞式注射机的生产量及制品质量。.射的嘴哪种型各适何聚物料注成?通用式喷嘴遍的形式构单方压损失小于及纤维素等注射成型延伸式喷嘴:通用式喷嘴的改进型,结构比较简单,制造方便,有加热装置,注射压力降较小,适用于PMMA,POM,PSF,PC等高黏度树脂弹簧针阀式喷嘴:是一种自锁式喷嘴,结构较复杂,制造困难,流程较短,注射压力损失较大,叫适用于PA,PET等体黏度较低的塑料注射.柱塞式注射机成型聚烯制品时,注射机料筒的加热效率为,如果聚丙烯预热温度50,注射料温230,注射机的料筒最高温度应控制几度?.分注成中料度注射力间关,绘成区示图答:注射压力与料温是相互制约的,料温高时,注射压力减小;反之,所需注射压力加大。.压热性料射型程中作是么保应多时?谓封答当射成型塑料熔体充满模腔后具中熔体冷却收缩继续保持施压状态的柱塞或螺杆浇和喷嘴附近的熔体不断补充入模塑的塑料能形成形状压实保压适当的时间,可防止螺杆或柱塞退还时,因模具主流道处完整而致密的制品(料尚未冷却凝固而发生模内熔融塑料倒流现象防倒流压间一般约20-100s,大型和厚制品可达2-5min。塑注射充模保时注系统的熔体先行冷却硬化的现象凝凝封可防止模腔内尚未冷却的熔体向喷嘴方向倒流。.述态合注成时度包料和温对结性能力性的响结晶性塑料注射入模具后,将发生向转变,冷却速率将影响塑料的结晶

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