高分子加工学试题及答案

高分子加工学试题及答案姓名：____________________

一、选择题（每题2分，共20分）

1.高分子材料加工过程中，哪种现象会导致材料产生内应力？

A.冷却收缩

B.热膨胀

C.熔融塑化

D.粘弹性流动

2.下列哪种加工方法属于热塑性塑料的加工方式？

A.注塑

B.热压成型

C.纤维缠绕

D.热熔粘接

3.在挤出成型过程中，提高螺杆转速的主要目的是？

A.提高产量

B.降低熔体温度

C.提高熔体压力

D.增加物料在螺杆中的停留时间

4.下列哪种材料属于弹性体？

A.塑料

B.陶瓷

C.金属

D.橡胶

5.在注塑成型过程中，提高模具温度的主要目的是？

A.降低熔体粘度

B.减少收缩率

C.提高模具使用寿命

D.提高熔体流动性

二、填空题（每题2分，共20分）

1.高分子材料加工过程中，熔体温度、压力、流速等参数对_________产生重要影响。

2.在挤出成型过程中，_________是指熔体在螺杆和模具之间的流动。

3.塑料材料在加工过程中，_________现象会导致材料产生内应力。

4.橡胶硫化过程中，_________是使橡胶材料具有弹性、强度和耐热性的关键过程。

5.注塑成型过程中，_________是指熔体在模具型腔内的冷却和固化过程。

三、简答题（每题5分，共15分）

1.简述挤出成型过程中，影响熔体流动性的主要因素。

2.简述注塑成型过程中，影响制品质量的主要因素。

3.简述橡胶硫化过程中，促进剂的作用。

四、论述题（每题10分，共20分）

1.论述高分子材料加工过程中的热稳定性及其对加工工艺的影响。

2.论述高分子材料加工过程中的力学性能变化及其对制品质量的影响。

五、计算题（每题10分，共20分）

1.已知某塑料材料熔体温度为200℃，模具温度为80℃，求该材料在模具中的冷却时间。

2.某注塑成型机参数如下：螺杆转速为300r/min，注射压力为80MPa，求该机每小时的产量。

六、实验题（每题10分，共10分）

1.实验目的：研究不同螺杆转速对挤出成型产品尺寸精度的影响。

2.实验步骤：

（1）准备实验材料，包括塑料原料、挤出机、模具等；

（2）调整挤出机参数，设定不同螺杆转速；

（3）进行挤出成型实验，记录不同转速下的产品尺寸；

（4）分析实验数据，得出结论。

试卷答案如下：

一、选择题答案及解析思路：

1.A.冷却收缩

解析思路：冷却收缩是指材料在冷却过程中由于温度降低而体积缩小的现象，这在高分子材料加工过程中会导致内应力。

2.A.注塑

解析思路：热塑性塑料可以通过注塑成型的方式进行加工，这是将熔融塑料注入模具中，冷却固化后得到所需形状的制品。

3.A.提高产量

解析思路：提高螺杆转速可以增加熔体在螺杆中的流动速度，从而提高产量。

4.D.橡胶

解析思路：橡胶是一种具有弹性的高分子材料，属于弹性体。

5.B.减少收缩率

解析思路：提高模具温度可以减少熔体在模具中的冷却速度，从而降低收缩率。

二、填空题答案及解析思路：

1.熔体流动

解析思路：熔体流动是指熔体在螺杆和模具之间的流动，这是挤出成型过程中的关键参数。

2.熔体压力

解析思路：熔体压力是指熔体在挤出成型过程中的压力，它影响熔体的流动性和制品的质量。

3.热收缩

解析思路：热收缩是指材料在加热过程中由于温度升高而体积膨胀的现象，这在加工过程中会导致内应力。

4.硫化

解析思路：硫化是橡胶加工过程中的关键步骤，通过硫化可以使橡胶材料具有弹性、强度和耐热性。

5.冷却固化

解析思路：冷却固化是指熔体在模具型腔内的冷却和固化过程，这是注塑成型过程中的关键步骤。

三、简答题答案及解析思路：

1.解析思路：影响熔体流动性的因素包括熔体温度、压力、分子量、熔体粘度等。熔体温度越高，粘度越低，流动性越好；压力越大，流动性越好；分子量越高，粘度越高，流动性越差。

2.解析思路：影响注塑成型制品质量的因素包括熔体温度、模具温度、注射压力、保压压力、冷却时间等。熔体温度过高或过低都会影响制品的质量；模具温度过高会导致制品表面出现银纹；注射压力和保压压力不足会导致制品密度不均匀；冷却时间过短会导致制品收缩率过大。

3.解析思路：促进剂在橡胶硫化过程中起到加速硫化反应的作用，它可以提高硫化速度，缩短硫化时间，降低能耗。

四、论述题答案及解析思路：

1.解析思路：高分子材料的热稳定性是指材料在加热过程中抵抗分解、熔融或变形的能力。热稳定性对加工工艺的影响主要体现在加工温度的控制上，过高的温度会导致材料降解，过低则影响加工效率。

2.解析思路：高分子材料在加工过程中，力学性能会发生变化，如结晶度、取向度、分子链结构等。这些变化会影响制品的强度、韧性、耐热性等性能。

五、计算题答案及解析思路：

1.解析思路：冷却时间可以通过以下公式计算：t=(Tm-Tmold)/(k*(Tm-T0))，其中Tm为熔体温度，Tmold为模具温度，T0为环境温度，k为材料的热传导系数。

2.解析思路：产量可以通过以下公式计算：Q=(A*P*N*t)/(ρ*1000)，其中A为模具横截面积，P为注射压力，N为螺杆转速，t为时间，ρ为塑料密度。

六、实验题答案及解析思路：

1.解析思路：实验目的在于研究不同螺杆转速对挤出成型产品尺寸精度的影