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高分子成型加工复习资料完整版教学教材

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高分子成型加工复习资料完整版

第一章作业

1、分析讨论聚集态与成型加工的关系

T< Tg ,玻璃态,链段冻结,自由体积小,内聚力较强,力学强度较大,为坚硬固体;外力作用下,大分子链的键角或键长发生变形,形变小,为可逆普弹形变,弹性模量高;适于机械加工,如车削,锉削,制孔,切螺纹等;

Tg

T > Tf 粘流态,整个大分子运动, 滑移和解缠,外力作用下,主要为不可逆的粘性形变,产生宏观流动,可进行变形大,形状复杂的成型。如熔融纺丝、注射、挤出等。冷却后形变永久保存。

2 写出线型聚合物的总形变γ公式,画出聚合物在外力作用下的形变-时间曲线, 分析各部分的性质特点, 并分析讨论加工条件对粘弹形变的影响;

(1)t1时,受外力作用聚合物产生普弹形变(ab线段),γE很小,t2解除外力时,普弹形变立刻恢复(cd线段)。普弹形变:外力使聚合物大分子键长和键角或晶体中平衡状态的粒子间发生形变和位移,形变值小。外力解除时,普弹形变立刻恢复。

(2) t内(t1—t2),产生高弹形变和粘性形变(bc段)。推迟高弹形变:外力较长时间作用下,大分子链段形变和位移(构象改变),形变值大,具有可逆性。

粘性形变:在外力作用下,沿受力方向大分子链之间的解缠和相对滑移,宏观流动,形变值大,不可逆性。t2解除外力后,一定时间后,γH完全恢复(de段),γV作为永久形变存留于聚合物中。

T > Tf (Tm)时, T 升高,η2和η3降低,γH和γV增加,γV增大更多,以粘性形变为主。外力作用下,产生不可逆粘性形变,制品获得形状和尺寸稳定性。粘性流动中也存在弹性效应,,出现离模膨胀或破裂,使制品形状尺寸改变,并产生内应力。

T 在Tg~Tf (Tm)时, 呈高弹态,弹性成分大,粘性成分小,有效形变减少。通过增大外力、延长外力作用时间,高弹态下,大分子间产生解缠和滑移,产生不可逆塑性形变。可通过调节应力、应力作用时间、温度,控制高弹形变和塑性形变。

第一章思考题:

1、聚合物主要有哪几种聚集态形式?

玻璃态(结晶态)、高弹态和粘流态

2、线性无定形聚合物当加工温度T处于Tb < T

工?聚合物加工的最低温度?

T < Tg 玻璃态——适应机械加工;聚合物使用的最低 (下限) 温度为脆化温度T b

Tg 材料的屈服强度,可进行薄膜或纤维拉伸;聚合物加工的最低温度: 玻璃化温度 Tg

T > Tf (Tm) 粘流态(熔体,液态)比Tf略高的温度,为类橡胶流动行为,可进行压延、挤出和吹塑成型。可进行熔融纺丝、注射、挤出、吹塑和贴合等加工

3、应变软化;应力硬化;塑性形变及其实质。

应变软化:材料在拉伸时发热,温度升高,以致形变明显加速,并出现形变的细颈现象。

应力硬化:随着取向度的提高,分子间作用力增大,引起聚合物粘度升高,表现出“硬化”倾向,形变也趋于稳定而不再发展。

塑性变形:材料在外力作用下产生不可逆的变形。实质:大分子链的解缠和滑移

4、成纤聚合物的温度特性,热稳定性,结晶性能,分子量及其分布,纤维成型过程,主要纺丝成型方

法。(看看教材250页)

成纤聚合物的加工温度高于玻璃化温度;纺丝过程在粘流态进行;成纤聚合物大多具有结晶性能;

成纤聚合物的分子量一般为 20,000 —100,000分子分布较窄,不应含有过多低或高分子级分;

纤维成型过程:包括液体纺丝及液体细流的冷却固化过程;

合成纤维纺丝的主要方法:熔法、湿法、干法

5、解释T b是塑料使用的下限温度;

随温度升高,屈服强度和断裂强度均下降,两曲线在T b相交。T

6、根据线性聚合物塑性拉伸的应力-应变曲线,可获得哪些性能参数?

弹性模量,屈服强度(应力),定伸强度, 抗张强度(应力),断裂伸长率,断裂能

7、分析聚合物在贮存或使用过程中,制品变形和收缩的原因,提出使制品形状稳定的方法。

原因:1) 成型时熔体的骤冷,使大分子堆积松散 (自由体积大); 2) 贮存或使用中,大分子或链段重排运动,后结晶等,使堆积变紧密,密度增加,体积收缩。随冷却速度增大,体积收缩程度增大。3) 骤冷对制件质量不利,降低制品尺寸和形状的稳定性,严重变形或收缩不匀形成的内应力,使制品开裂。同时降低制品的综合性能

改进方法:在(T g~T f)对制品热处理,可缩短松弛时间,加速结晶,使制品形状较快稳定。如PC, PS, PA, PVC等。

第二章作业:

1、高分子主要成型加工方法的剪切速率范围? 并分析假塑性流体切力变稀的原因。

切力变稀的原因:

A 聚合物熔体:剪切速率增大,大分子从网络结构中解缠和滑移,熔体结构明显改变,高弹形变减小,分子间范德华力减弱,流动阻力减小,熔体粘度降低。

B 聚合物溶液或分散体:溶剂渗入到大分子线团或粒子内部,使大分子溶剂化,形成稳定体系。剪切速率(剪应力)增大,低分子溶剂从稳定体系中被挤出分离出来,导致原有体系破坏。无规线团或粒子的尺寸缩小,线团和粒子之间分布更多的溶液,整个体系的流动阻力大大减小,聚合物溶液的表观粘度降低。

2、分析讨论温度对聚合物粘度的影响,并举例说明粘度对剪切速率和温度的敏感性在成型加工中的应用

温度增高,链段活动能力增强,分子间距离增大,分子间作用力减小,粘度下降。粘流温度以上

(T > Tg+100℃),熔体自由体积足够大,熔体粘度主要取决于链段跃迁流动的能力。

Tg~Tg+100℃,自由体积小,链段跃迁不仅与链段本身能力有关,也与能否容纳链段的自由体积的大小有关。

在炼胶、压延、压出、注射成型中,提高剪切速率和温度,使高聚物粘度降低,改善加工流动性。外力解除或流动停止时(材料或半成品停放),或降低温度,粘度变得很大,半成品有良好的挺性,不易变形。

对于PS、PC、PMMA、CA等分子链刚硬的聚合物,粘度对温度敏感。PS、PE、PP、PVC等的粘度对剪切速率敏感,加工中,主要通过改变温度或剪切速率,正确选择工艺方法,调节流动性。加工制品应选择粘度对剪切速率不敏感区,确定合理的加工剪切速率范围。

3、分析讨论聚合物分子量及其分布--剪切速率--粘度的关系,并举例说明其在成型加工中的应用。

(1)熔体零切粘度与重均分子量的关系:

1<α<1.8,分子链较短,无(少)缠结点,大分子较易相对滑移,粘度低,牛顿液体;

α=3.4 ~3.5,分子链缠结,熔体粘度随分子量急速上升;分子量愈高,随剪切速率(剪应力)增加,粘度降低愈多,出现非牛顿流动的临界剪切速率降低,非牛顿行为(假塑性)更明显。分子量分布宽,粘度迅速下降,表现更多假塑性;分子量分布窄,宽剪切速率范围,表现更多牛顿性。

过高分子量,粘度过高,加工困难;为降低粘度,提高温度会受到热稳定性限制。可保证产品性能的基础上,选用分子量较低的聚合物,使成型加工易于进行。也可加入低分子物质 (溶剂或增塑剂),或降低分子量以减小粘度,改善加工流动性能。

第二章思考题

1、说明粘度对剪切速率和温度的敏感性在成型加工中的应用。

(1)在炼胶、压延、压出和注射成型中,提高剪切速率和温度,聚合物粘度降低,可改善加工流动性。(2)外力解除或流动停止时(材料或半成品停放),降低温度,粘度变得很大,使半成品有良好的挺性,不易变形。(3)可根据不同原材料,正确选择加工工艺(剪切速率和温度)(4)加工制品时,合理的加工剪切速率范围应选择在粘度对剪切速率不敏感区域(400秒-1 ~ 600秒-1以上)。

PS、PE、PP和PVC粘度对剪切速率敏感,通过提高剪切速率降粘,可改善加工流动性。 PS、PC、PMMA 、CA 、 PET 、PA的粘度对温度敏感,提高加工温度降粘,可改善加工流动性。POM、PC、PET 和PA 粘度对剪切速率不敏感

2、说明压力对粘度的影响机理,解释为何单纯通过增大压力提高熔体流量不恰当,如何改善加工工艺?

聚集态存在自由体积压缩率 (△V/V, %)增大压力,自由体积减小,大分子间距离缩小,链段活动范围减小,分子间作用力增加,粘度增大。但单纯通过增大压力提高熔体流量不恰当,过大压力造成功率消耗过大,设备磨损更大。增加压力和降低温度,可获得同样的粘度变化。加工中,应根据压力-温度等效性原理,增加熔体压力的同时,应提高温度

3、简要说明固体填充剂(以炭黑为例)、增塑剂或溶剂对聚合物粘度的影响。

通常,固体填料用量( 10%~50wt% )增加,粒径减小,表面活性增高,会阻碍大分子链段的运动,使聚合物熔体粘度增大。尤其加入活性炭黑的橡胶。炭黑粒子细、表面含有活性基团,与高聚物的亲合性极好,可形成化学或物理结点,阻碍大分子链的运动和滑移,使粘度大幅升高。增塑剂类小分子或溶剂,会增大分子间距离,减小分子间作用力和流动阻力,使聚合物粘度降低。

液体或增塑剂的作用:削弱聚合物分子间力,分子间距离增大,缠结减少,使聚合物粘度降低;随溶剂含量增加,出现非牛顿流动的临界剪切速率升高,牛顿性增强。

相容性对粘度影响:1)增塑剂与聚合物之间相溶性好随浓度增大,增塑剂/聚合物体系的粘度上升;聚合物粒子被溶胀,形成软外层,剪切力增大时,容易变形滑过,表现假塑性流动;

2)增塑剂与聚合物之间相溶性差剪应力作用时,粒子间相互滑移困难,膨胀性流动行为。

4、热固性聚合物加工工艺关键?

使热固性聚合物在交联之前,完成流动过程。热固性成型设备与模具温度的控制:注射或挤出的温度应控制为:粘度最低,不迅速交联的温度;模具或后处理的温度应控制为:迅速硬化的温度。

第三章作业题

1、根据简单圆管中流动液体的受力分析,推导牛顿液体流动的剪应力、流速分布、流率和粘度表达式,画出剪应力和流速分布图。(最好选择看书)

稳态层流流动时,液柱单元力平衡:

管轴和管壁的剪应力

牛顿液体

2、画出螺槽中压力流动和拖曳流动的速度分布,讨论机头阻力的变化对螺槽中熔体流速和流率的影响。

总流速为拖曳流动的速度和压力流动的速度的叠加;q = 压力流率Qp /拖曳流率Q D,流率Q =总速度 * 螺槽截面积= V * S ,Q = Q D- Q p - Q L 机头开放,q=0,无机头阻力和逆流,仅有拖曳流动,Q 最大;机头阻力增大,反压和逆流增大,Q减小;一定螺槽深度(y)正反流速相等,流速由正值向负值过渡;

机头全封闭,反压和逆流最大,Q = 0

3、分析讨论出口膨化效应的机理,在挤出模具设计中如何减小出口膨胀和内应力以及确保制品尺寸的准确性

出口膨化效应的机理(1)粘弹性液体的正应力(法向应力)

粘弹性液体流动,P11—P22>0,正应力差使液体流出管口后,在垂直于流动方向上膨胀。正应力差愈大,膨胀愈严重。

2)大分子流动过程中的伸展取向

在收敛流动和剪切流动中,大分子沿流动方向伸展与取向,收敛流动引起大分子产生拉伸弹性应变,剪切流动引起剪切弹性应变。

高弹形变具有可逆性,应力消除后,伸展和取向的大分子恢复蜷曲构象,产生弹性回复。

(1)设计口模内径,要考虑不同聚合物的离模膨胀比(Df /D)不同,才能确保制品尺寸准确。

(2)设计口模平直段长度时,要考虑物料的弹性应变松弛,应使口模平直段 Ls较长, (L/D>16),使经过Ls 段的时间>弹性松弛时间,入口段拉伸弹性应变得到松弛,贮存的弹性能得到消散,可减小出口膨胀和内应力。

第三章思考题

1 、拖曳流动,收敛流动。

拖曳流动:管道或口模的一部分在运动,聚合物随管道或口模的运动部分产生拖曳流动。剪切流动,液体压力降及流速分布受运动部分的影响。

收敛流动:在截面尺寸逐渐变小的锥管或其它形状管道中的流动。流动液体受剪切和拉伸两种作用

压力流动:流动液体受压力作用产生的流动。流动液体受剪切作用,稳态流动;

2、分析非牛顿液体在管壁上产生滑移的原因。

理论上,管壁液体流速为零。实际上,管壁上液体产生滑移。流动过程中聚合物分子量的分级效应;聚合物中低分子物导致的分层流动

3、分析管道中流动液体,管中心区域温度低,管壁附近区域温度高的原因。

(1)摩擦热管中心,剪应力(剪切速率)低,摩擦热小;随半径增大,剪应力和剪切速率增加,管壁区域的摩擦热最大。

(2)膨胀冷却效应流体沿流动方向,存在压力降,体积逐渐膨胀,表观密度减小。膨胀作用消耗液体中部分能量,产生冷却效应。管壁:限制和摩擦力较大,膨胀率小,冷却效应较小;管中心:膨胀率大,冷却效应更大。

第四章作业

1、聚合物中的低分子物(溶剂或增塑剂)对取向的影响

使 Tg降低,Tf降低,高弹形变活化能减小,松弛时间缩短;内摩擦减弱,聚合物形变加速,易于取向,且取向应力和温度减小;但解取向速度增大。取向后,去除溶剂或形成凝胶有利于保持取向结构。

2、说明聚合物球晶的形成过程。

聚合物熔体冷却----有序区域(链束)---- 晶胚----初始晶核(临界尺寸)----大分子链重排------晶片(晶轴方向生长,纤维状生长)----初级球晶(形成双眼结构)---- 球晶。

3、分析成型加工中,冷却速度对结晶过程和产品性能的影响。

(1)缓冷:tc 接近最大结晶温度Tmax,Δt小,冷却速度慢,均相成核,形成大球晶。制品发脆,力学性能降低;冷却程度不够使制品扭曲变形。

(2)骤冷:tc<

(3) 中等冷却程度: t c处于Tg~Tmax ,聚合物表层快速冷却凝固形成壳层,接近表层区域最早结晶。聚合物内部有较长时间处于Tg以上,利于晶核生成和晶体长大,晶体生长好,结晶较完整,结构较稳定,制品尺寸(因次)稳定性好。

4、分析非晶聚合物在不同温度下(玻璃化温度附近,Tg----Tf,Tf以上)的拉伸取向过程机理及其取向结

构。

1) 温度在玻璃化温度附近,拉应力使聚合物产生高弹拉伸和塑性拉伸。

拉应力<屈服应力,材料产生高弹拉伸。主要的取向为链段形变和位移,取向程度低、取向结构不稳定;

拉应力>屈服应力,材料为塑性拉伸,迫使高弹态下大分子解缠和滑移,由弹性形变转化为塑性形变。塑性形变具有不可逆性,获得稳定取向结构和高的取向度。

2) 温度在 Tg~Tf(Tm)

拉应力使聚合物产生塑性拉伸,升高温度,材料模量和屈服应力降低,使拉应力减小,拉伸速度增大。通过塑性形变,获得较高和较稳定的取向结构。

3) 温度在Tf以上,产生粘流拉伸

温度高,粘度低,大分子活动能力强,很小应力引起大分子链解缠、滑移和取向;

但解取向也快,有效取向度低,拉伸过程不稳定,易液流中断。

5、熔融温度和时间对成核、结晶和制品性能等影响;

结晶聚合物原料本身一定的结晶度,熔融温度高和熔融停留时间长,对聚合物中原有结晶结构破坏愈多,残存晶核愈少,熔体冷却时,主要为均相成核,成核需要诱导时间,结晶速度慢,结晶尺寸较大;

熔融温度低和熔融时间短,熔体中残存较多晶核,熔体冷却时,残存晶核引起异相成核,结晶速度快,晶体尺寸小而均匀,有利于提高制品力学强度、耐磨性和热畸变温度。

6、热氧降解,热氧降解机理,影响热氧降解速度的因素。

热氧降解:空气存在下的热降解。

热或应力作用下,大分子中的弱基团或链键,形成初始游离基,再氧化成过氧化物游离基;或直接氧化形成不稳定过氧化物,再分解成初始游离基。进一步引起连锁反应过程,包括活性中心产生、活性链转移和减短、链终止三个阶段。

影响热氧降解速度的因素: 链结构 (不饱和与饱和碳链) 、氧含量、温度、受热时间等。

7、力降解, 力降解的特点

力降解:单纯应力作用下,引起的降解,是一个力化学过程。

增大剪应力或剪切速率,断链活化能降低,降解速度增加;一定大小的剪应力只能使大分子链断裂到一定长度,断裂到该应力的降解长度后,力降解不再继续;分子量大,剪切温度低,剪切作用更强烈,易发生力降解;聚合物中加入溶剂和增塑剂,流动性增大,力降解减弱。

第四章思考题

1、聚合物结构和固体杂质对聚合物结晶的影响;

结构影响:分子量高,熔体粘度高,大分子及链段运动困难,结晶能力降低;大分子支化程度低,链结构对称和规整,有利于结晶。

固体杂质:少量固体杂质促进结晶(成核剂);过量的固体杂质阻碍聚合物结晶;

2、聚合物结晶的温度范围?

结晶过程是大分子链段重排进入晶格,有无序变为有序的松弛过程。(1)重排需要一定的热运动能,当T<T g ,大分子双重运动冻结,不能发生分子重排和结晶。(2)稳定结晶结构的形成需要足够内聚能,当T>T m,分子热运动的自由能大于内聚能,难形成有序结构。结晶所必需的热力学条件:热运动能和内聚能有适当比值结晶的温度范围在: T g<T<T m

3、冻结取向结构的因素? 何谓高分子的取向? 取向和结晶有何异同 ? 取向对聚合物性能影响的利弊。(1) 熔体从加工温度到凝固温度的宽窄(Tp ?Ts)非晶聚合物: Ts = Tg ; 结晶聚合物:Ts = T m;部分结晶聚合物: Ts:Tg ― Tm

(2) 熔体从Tp到Ts之间的松弛时间;(3) 熔体从Tp到Ts的冷却速度

分子取向:聚合物链段、大分子,结晶聚合物的晶片及几何不对称的纤维状填料,在外力作用下作某种形式和程度的排列。

结晶与取向的异同:取向与结晶都使高分子的排列有序;取向只是一维或二维有序,是被动过程;在热力学上是非平衡态,一旦外力场解除,分子热运动可使已取向的有序结构自发趋向无序化 (解取向)。结晶是三维有序,是自发过程,结晶时会释出热量而趋于稳定

取向对性能影响的利弊:在取向方向的力学强度提高;产生“应力硬化”使模量增加;Tg增大;取向导致的高弹形变,使取向聚合物的热收缩率增大,垂直方向的线膨胀系数更大;产生的各向异性,造成内应力,使制品翘曲变形;与取向垂直方向的力学性能降低;

4、聚合物中不对称性固体物(纤维)的取向特点?

取向方向与液流方向一致;取向主要依赖于剪切力而非温度;制品使用时,不发生解取向;导致制品性能呈现各向异性。

5、易发生水降解的聚合物有哪些。

取决于聚合物结构中,是否存在被水解的基团。

6、降解的实质,降解机理的分类。

降解的实质:大分子的断链;交联;分子链结构的改变;侧基的改变;上述四种的综合作用。分类:链锁降解和无规降解。

聚合物以热降解为主;力、氧和水引起的降解居其次;光、超声波和核辐射的降解很少。

7、减小和避免聚合物降解的措施

(1) 严格控制原材料(双键,支链,多分散性等),减少杂质的催化降解作用;(2)严格干燥,控制树脂 (聚酯,聚酰胺,聚醚等) 水含量(< 0.01%~ 0.05%); (3) 确定合理的加工工艺和加工条件;(4)设备和模具应具有良好的结构; (5) 根据聚合物特性,在配方中添加抗氧剂、稳定剂等。

8、影响聚合物大分子交联的因素。

(1) 温度的影响:温度升高,硬化时间缩短,硬化速度加快。初期,温度升高,流动性增大;

随温度升高,最大流动峰对应的时间提前;温度升高,交联速度加快。

(2) 硬化时间的影响:随交联形成,聚合物流动性降低,大分子扩散运动减慢,交联反应愈来愈困难;大分子中反应活性点或官能团浓度逐渐降低,交联速度降低,交联度<100%,交联聚合物中保留有残存的活性点。

9、环氧树脂交联的过程(阶段)。

第一阶段:胺加成到α-氧环上,氢转移,生成仲胺化合物

第二阶段:大分子中的伯胺或仲胺再与新环氧基反应,形成叔胺,进一步反应,形成更多交联(反应过程见书93页)

10、PVC的非正常交联反应过程是如何进行的。

(1)两个游离基结合,形成交联

(2)降解的双键产物间

(3)双键产物与游离基(4)已形成交联结构中的活性中心,进一步交联。

第五章作业

1、增塑剂的主要作用和增塑机理。

作用:增塑是聚合物和低分子物的相互溶解的过程。降低Tg 、Tm、 Tf和η,流动性增加,提高聚合物的耐寒性和可塑性;降低聚合物的力学强度(抗张强度、硬度和模量等);提高伸长率和抗冲击性能,增加聚合物的柔韧性。

机理:外增塑作用,内增塑作用

外增塑作用(1)非极性增塑剂的增塑机理;通过聚合物-增塑剂间的溶剂化作用,增大分子间距离,使分子间作用力减小。玻璃化温度的降低与增塑剂的用量成正比,ΔTg = BV

(2)极性增塑剂的增塑机理极性增塑剂的极性基团与聚合物极性基团的静电偶合作用,代替了聚合物极性分子间的作用,削弱了聚合物分子间作用力,玻璃化温度的降低与增塑剂的克分子数成正比,ΔTg = Kn

极性增塑剂的非极性部分,可屏蔽聚合物的极性基团或链节,减低其相邻极性基团的作用;

内增塑作用:用化学方法,在分子链上引入其它取代基或短链段,降低大分子间的吸引力,使刚性分子链变软和易于活动

2 、说明PVC型材配方的混料工艺和混料设备,讨论型材配方中各添加剂的用量范围、各添加剂的主要作用及其作用机理。

PVC 100份;复合热稳定剂 (硬脂酸钡、硬脂酸铅等) 4~6 份;CPE (氯化聚乙烯) 8 ~12份;活性碳酸钙8 ~12份;

硬脂酸0.2 ~0.8份;钛白粉4~6份。

热稳定剂的稳定化学基团置换PVC中不稳定的氯原子,增大分子的稳定性,抑制降解。

润滑剂能降低物料与物料、物料与料筒之间的摩擦系数,降低发热,防止或抑制聚氯乙烯树脂过热分解,降低熔体粘度,提高物料流动性,提高制品表面的光洁度。氧化钛作为颜料,起增白作用,作为光屏蔽剂,起屏蔽作用,防止聚合物老化。填料与聚合物存在弱次价力,能改变聚合物分子的构象平衡和松弛时间,提高PVC硬度,提高热变形温度,降低成型收缩率和挤出胀大效应,降低配方成本。CPE弹性体粒子分散到PVC中,能吸收冲击能量,引发微裂纹和终止裂纹扩展,提高PVC冲击强度。

第五章思考题

1、粉料和粒料的制备过程

2、初混合的目的,常用的初混合设备。

增加各组分微小粒子的无规排列程度,获得原料组份间的一定均匀性;增加塑炼前的各组分物料的均匀性,可缩短塑炼时间,减轻降解。

初混合设备:捏合机、高速混合机、管道式捏合机等,主要靠对流作用完成混合

第六章思考题

1、塑料模具。

模具:冷却制品,赋予制品一定的形状、强度和性能。

主流道、分流道、浇口、型腔、排气孔(槽)、导向零件、脱模装置、抽芯机构、加热或冷却系统。

2、标注典型注射模具结构图中各部分名称。

3、注塑过程中注塑压力的作用

(1)预塑时,推动料筒中物料移动,混合塑化,克服流动阻力;

(2)充模时,克服浇注系统和型腔中的流动阻力,获得足够充模速度及流动长度,冷却前充满型腔;(3)保压阶段,压实模腔中的塑料,对收缩物料进行补料,使塑料熔成一体,保持精确形状,获得所需性能。注射压力与塑料品种、注射机类型、模具浇注系统结构尺寸、塑件壁厚流程大小等因素有关。

一般40~130MPa

4、简述塑化定义。

塑料在料筒内经加热达到充分熔融状态,使之具有良好可塑性

5、标注螺杆的主要参数

6、螺杆结构分为哪几个阶段,各阶段的结构特点和主要作用。

加料段将物料输送到压缩段,物料呈固态或部分熔化。螺槽容积可保持不变;挤出结晶聚合物,该段较长;光滑的螺杆可减少物料与螺杆摩擦;冷却料筒,在料筒内壁面开纵向沟槽,可增大物料与料筒摩擦,有利于输送。

压缩段固体转化为熔体,压实物料,排除低分子,螺槽容积逐减。物料压缩率= 制品比重/塑料表观比重,粉料(4~5),粒料(2.5~3)。熔温宽的PVC,压缩段长;熔温很窄的PA,一个螺距。LDPE 105 ~120℃;HDPE 125 ~130 ℃,45 ~50%;

均化段定量定压输送熔体到机头,螺槽容积恒定;锥形、半圆或鱼雷头, 搅拌和节制物料、消除流动时的脉动,增压,降低料层厚度,改善加热,提高塑化。料筒全长的 20 ~25%。

7、挤出成型圆管的定型方法和原理

管材定型方法:内径定径和外径定径法(内压空气定径法、外真空定径法)

原理:管坯内外形成压力差,管的外壁紧贴定径套的内壁,冷却定型。

8、如何建立挤出压力。

挤出成型时,沿料筒轴线方向,在物料内部建立起不同的压力。

压力的建立是物料得以经历物理状态变化、得到均匀密实的熔体,并最后得到成型制品的重要条件之一。

a. 压缩比的存在(螺杆螺槽深度或螺距的逐渐减小);

b. 滤网和口模等产生的阻力;

9、机头的作用

改变熔料的流动方向,由螺旋流动变为直线运动;赋予成型压力,使制品密实;物料进一步塑化均匀;取得所需形状,成型制品。

第六章作业

1、分析讨论决定和控制塑化质量的主要因素。

决定和控制塑化质量的主要因素::受热情况:料筒对物料加热,使聚合物分子松弛,由固相转变为液相。剪切作用:以机械方式强化混合和塑化,使混合和塑化扩展到聚合物分子水平,使熔体温度分布、物料组成和分子形态变化,并更趋于均匀;剪切产生摩擦热,促进塑料内部塑化。

2、分析讨论物料在塑化和熔融过程中,物料内摩擦、聚集态、流动性及化学交联、降解时间、转矩和温

度的关系。

挤压,外热和内摩擦热,聚集态转变,完成熔化。料温、机械功(粘度)与塑炼时间的关系

1 )料筒温度和摩擦热,粒子表面熔化,粘结,表面破坏;分子热运动加速,粒子膨胀,tA, 最小MA。2)塑炼时间增长,料温上升,粘度增大,tB时,最大MB

3)温度升高,熔融加速,粘度减小,向粘性流动转化,转矩下降,tC时,料温与粘度达到平衡状态;

4) tD时,降解与交联,机械功和温度发生变化。

高分子材料成型加工塑料成型工艺学考试复习题

挤出1.以硬质PVC为例说明管材挤出成型加工工艺及其特点以及影响因素(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:①口模横截面积不能大于挤出机料筒横截面积的40%。②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。③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)④PVC,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)。 影响因素:温度、螺杆转速及冷却、牵引速度、压缩空气? 2.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①加热、塑化成熔体,再经机头口模②流动成型成连续体,最后经冷却装置③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)。? 3.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: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)(4分)? 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)? 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)? 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)? 4.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75~165℃;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)?因为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)? 5.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。 6.根据最简流动方程,熔体在螺杆计量段的流动有?正流、逆流、横流和漏流四种? 7.试分析螺杆挤出机生产中产生物料架桥现象的原因。? 答:(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。 8.请问为什么挤出机要在料斗座处加冷却装置?? 答:为避免加料斗出现“架桥”现象而影响加料及固体输送效率。? 9.机筒加热和冷却的目的是什么?? 答:加热促进物料塑化;冷却为防物料过热。? 10.什么叫螺杆的长径比?螺杆长径比的增加对物料的加工有何好处??

高分子材料成型加工(塑料成型工艺学)考试复习题

1.以硬质PVC为例说明管材挤出成型加工工艺及其特点以及影响因素(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:①口模横截面积不能大于挤出机料筒横截面积的40%。②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。③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)④PVC,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)。 影响因素:温度、螺杆转速及冷却、牵引速度、压缩空气 2.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①加热、塑化成熔体,再经机头口模②流动成型成连续体,最后经冷却装置③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)。 3.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: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)(4分) 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) 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) 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) 4.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75~165℃;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)因为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) 5.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。 6.根据最简流动方程,熔体在螺杆计量段的流动有正流、逆流、横流和漏流四种 7.试分析螺杆挤出机生产中产生物料架桥现象的原因。 答:(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。 8.请问为什么挤出机要在料斗座处加冷却装置? 答:为避免加料斗出现“架桥”现象而影响加料及固体输送效率。 9.机筒加热和冷却的目的是什么? 答:加热促进物料塑化;冷却为防物料过热。 10.什么叫螺杆的长径比?螺杆长径比的增加对物料的加工有何好处? 答: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。 11.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? 答: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。

高分子材料科学基础B卷答案

【高分子材料科学基础】课程试题(B卷)【半开卷】 姓名____________ 学号 _______________专业及班级_______________________ 本试卷共有五道大题, 一?填空题(每空1分,共30分) 1.材料按化学组成分类,可分为金属材料、无机材料和高分子材料三类。 2.高分子材料按大分子主链结构可分为碳链高分子材料、杂链高分子材料和元素______ 材料 3.20世纪70年代人们把能源、信息和材料归纳为现代物质文明的三大支柱。 4.原子的排列可分为三个等级,第一种是无序排列,第二种是短程有序而长程无序,第三种是长程有序。 5.从几何学的角度,结构缺陷可分为点缺陷、线缺陷、面缺陷及体缺陷。 6.由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应。 7.由于单体单元排列方式的不同,可构成不同类型的共聚物,可分为四种类型无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物。 8.高强度、耐高温、耐老化的高分子材料是当前高分子材料的重要研究课题。 9.大分子链形态的基本类型包括:伸直链、折叠链、螺旋形链、无规线团。 10.聚合物晶态结构的基本模型有两种:一种是缨状胶束模型,另一种是折叠链模型。 11在室温下,塑料处于玻璃态,玻璃化温度是非晶态塑料使用的上线温度二点则是结晶聚合物使用的上线温度,对于橡胶,玻璃化温度是其使用的下限温度。 12橡胶制品的主要原料是生胶、再生胶以及配合剂。 13.酚醛树脂是由苯酚和甲醛两种物质合成的。

'、NiMi 10 1 04 5 1(第2页 5 10 =40000 10 5 14.丁苯橡胶是由丁二烯和苯乙烯两种原料合成的。 15?聚酰胺类的习惯名称为尼龙。 16.聚对苯二甲酸乙二酯的商品名为涤纶。 17.聚丙烯腈的商品名为腈纶。 二?名词解释(共10小题,每题2分,共20分) 1.引发剂:引发剂是容易分解成自由基的化合物,分子结构上具有弱键,在热能或辐射能的作用下,沿弱键均裂成自由基。 2.笼蔽效应:引发剂分解成初始自由基后,必须扩散出溶剂所形成的“笼子”才能引发单体聚合,这时会有部分初始自由基在扩散出“笼子”之前因相互复合而失去引发单体聚合的能力,这就成为笼蔽效应。 3.诱导分解:诱导分解实际上是自由基向引发剂的转移反应,其结果使引发剂效率降低。 4.热固性塑料:是由单体直接形成网状聚合物或通过交联线型预聚体而形成,一旦形成交联聚合物,受热后不能再恢复到可塑状态。 5.连锁聚合:活性中心引发单体,迅速连锁增长的聚合。烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。连锁聚合需活性中心,根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。 6.体形缩聚:在缩聚反应中,单体分子多于两个官能团时,则能形成支化或交联等非线型结构的产物,此类反应称体型缩聚反应。 7.凝胶点:体形缩聚初期为线型产物,当达到一定程度时,体系粘度突然增大,出现不溶不熔且具有弹性的凝胶一一体型产物(即凝胶化现象或凝胶化作用),这时的P称凝胶点Pc。 8.自动加速现象:随着聚合反应进行,聚合速率不但没有降低,反而迅速增加,这种反常的动力学行为称为自动加速现象。 9.应力松弛:在温度、应变恒定的条件下,材料的内应力随时间延长而逐渐减小的现象称为应力松弛。 10.乳液聚合:是单体在水中分散成乳液状而进行的聚合,体系由单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂组成。 四?计算题(共5小题,1,2, 3题每题5分,4题10分共25分) 1.设一聚合物样品,其中分子量为104的分子有10 mol,分子量为105的分子有5 mol,求分子 Mn

高分子材料加工工艺考试题库

《高分子材料加工工艺学》复习提要 一、填空题 1. 现代材料科学的范围定义为研究材料性质、结构和组成、合成和加工、材料的性能这四个要素以及它们之间的相互关系。 2. 高分子材料按照来源分类,主要分为天然高分子材料和合成高分子材料。 3. 按照材料学观点:高分子材料分为结构高分子材料和功能高分子材料。 4. 长度一般为35~38mm,称为棉型短纤维;长度一般为75~150mm,称为毛型短纤维。 5. 聚酯纤维(涤纶或称的确良),聚酰胺纤维(锦纶)、聚丙烯纤维(丙纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)。 6. 高分子材料加工过程一般包括四个阶段:1)原材料准备;(2)使原材料产生变形或流动,并成为所需的形状;(3)材料或制品的固化;(4)后加工和处理。 7. 溶液纺丝根据纺丝时所使用的凝固介质不同,可分为湿法和干法两种。 8. 切片中的水分为两部分:一是粘附在切片表面的非结合水,另一是与高分子链上以氢键结合的结合水。 9. 切片的含水率均随干燥时间延长而逐步降低。在干燥前期为恒速干燥阶段,这时除去的主要是切片中的非结合水;干燥后期为降速干燥阶段,主要去除结合水。 10. 转鼓干燥机主要由有转鼓部分、抽真空系统和加热系统三部分组成。 11. 组合式干燥设备主要包括预结晶器、充填干燥器及热风循环系统三部分组成。 12. 喷丝孔的几何形状是直接影响熔体的流动特性,其通常由导孔和毛细孔构成。 13. 丝条冷却吹风形式有两种:侧吹风和环形吹风,而针对短纤维主要采用环形吹风。 14. 聚酯短纤维的后加工工艺,主要包括集束、拉伸、卷曲、热定形及切断打包。 15. 纤维的拉伸倍数应根据卷绕丝的应力-应变曲线确定,选择在自然拉伸倍数和最大拉伸倍数之间。 16.长纤的后加工工艺主要为拉伸加捻工艺、假捻变形工艺及空气变形工艺。 17. 长纤的拉伸加捻后加工工艺,其在喂入辊和第一导丝盘间进行一段拉伸,在

高分子材料成型加工(含答案)

1.高分子材料成型加工:通常是使固体状态(粉状或粒状)、糊状或溶液状态的高分子化合物熔融或变形,经过模具形成所摇的形状并保持其已经取得的形状,最终得到制品的工艺过程。 2.热塑性塑料:是指具有加热软化、冷却硬化特性的塑料(如:ABS、PP、POM、PC、PS、PVC、PA、PMMA等),它可以再回收利用。具有可塑性可逆 热固性塑料:是指受热或其他条件下能固化或具有不溶(熔)特性的塑料(如:酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、聚胺酯、发泡聚苯乙烯、不饱和聚酯树脂等)具有可塑性,是不可逆的、不能再回收利用。 3. 通用塑料:一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料 工程塑料:指拉伸强度大于50MPa,冲击强度大于6KJ/m2,长期耐热温度超过100°C 的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀等的、可代替金属用作结构件的塑料. 4.可挤压性:材料受挤压作用形变时,获取和保持形状的能力。 可模塑性:材料在温度和压力作用下,产生形变和在模具中模制成型的能力。 可延展性:材科在一个或两个万向上受到压延或拉伸的形变能力。 可纺性:材料通过成型而形成连续固态纤维的能力。 5.塑化效率:高分子化合物达到某一柔软程度时增塑剂的用量定义为增塑剂的塑化效率。定义DOP的效率值为标准1,小于1的则较有效,大于1的较差. 6.稳定流动:凡在输送通道中流动时,流体在任何部位的流动状况及一切影响流体流动的因素不随时间而变化,此种流动称为稳定流动。 不稳定流动:凡流体在输送通道中流动时,其流动状况及影响流动的各种因素都随时间而变化,此种流动称之不稳定流动。 7. 等温流动是指流体各处的温度保持不变情况下的流动。(在等温流动情况下,流体与外界可以进行热量传递,但传入和输出的热量应保持相等) 不等温流动:在塑料成型的实际条件下,由于成型工艺要求将流道各区域控制在不同的温度下:而且由于粘性流动过程中有生热和热效应,这些都使其在流道径向和轴向存在一定的温度差,因此聚合物流体的流动一般均呈现非等温状态。 8. 熔体破裂: 聚合物在挤出或注射成型时,在流体剪切速率较低时经口模或浇口挤出物具有光滑的表面和均匀的形状。当剪切速率或剪切应力增加到一定值时,在挤出物表面失去光泽且表面粗糙,类似于“橘皮纹”。剪切速率再增加时表面更粗糙不平。在挤出物的周向出现波纹,此种现象成为“鲨鱼皮”。当挤出速率再增加时,挤出物表面出现众多的不规则的结节、扭曲或竹节纹,甚至支离和断裂成碎片或柱段,这种现象统称为熔体破裂. 9. 离模膨胀:聚合物熔体挤出后的截面积远比口模截面积大。此种现象称之为巴拉斯效应,也成为离模效应。离模膨胀依赖于熔体在流动期间可恢复的弹性变形。有如下三种定性的解释:取向效应、弹性变形效应(或称记忆效应)、正应力效应。 10. 均匀程度指混人物所占物料的比率与理论或总体比率的差异。 分散程度指混合体系中各个混人组分的粒子在混合后的破碎程度。破碎度大。粒径小,起分散程度就高;反之。粒径大,破碎程度小,则分散的不好 11. 塑炼:为了满足各种加工工艺的要求,必须使生胶由强韧的弹性状态变成柔软而具有可塑性的状态,这种使弹性生胶变成可塑状态的工艺过程称作塑炼。 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,制成混炼胶的过程。 12. 固化速率:是以热固性塑料在一定的温度和压力下,压制标准试样时,使制品的物理机械性能达到最佳值所需的时间与标准试件的厚度的比值(s/mm厚度)来表示,此值愈小,固化速率愈大。 13.成型收缩率:在常温常压下,模具型腔的单向尺寸L 。和制品相应的单向尺寸L之差与

高分子材料加工技术

实训1 海带中海藻酸钠的提取 1.实训目的 1.1巩固常用基本仪器的操作 1.2巩固几种常用溶液的配制 1.3巩固EDTA标准溶液的配制与标定方法 1.4掌握EDTA测定溶液中钙离子的测定 1.5掌握茚三酮溶液与蛋白质颜色反应的原理和方法 1.6掌握从虾壳中提取甲壳素的原理和方法 2.实训原理 甲壳素的提取方法主要有酸碱法、EDTA脱钙法和酸碱交替法等,其中酸碱交替法具有可提高反应温度、反应时间短,无需脱色处理等优点而为本文采用。 原理:盐酸处理溶去其中的碳酸钙;碱煮处理去除与甲壳素共价交联的蛋白质;虾壳中含有的虾红素在碱煮过后,仍有大部分存在,故甲壳素显现红色,须用氧化还原的方法来处理虾红素。 3.实训原料、仪器、药品 3.1实训材料 虾壳、蟹壳 3.2实训仪器 序号名称规格数量备注 1 烧杯100、250 、500 mL 10、5、5个按顺序 2 锥形瓶250mL 6个 3 移液管5、10、25、50mL 各一支

4 容量瓶100、250mL 各3个 5 酸性滴定管25mL 一支 6 数显恒温水浴箱一台 7 电子天平 8 电热恒温烘干箱 9 玻璃棒数支 10 滤纸若干 11 量筒10、50、100mL 各一支 3.3实训药品 序号名称规格数量备注 1 浓盐酸(体积百分数 为35~38%) 2 NaOH 3 30%过氧化氢 4 高锰酸钾 5 亚硫酸氢钠 6 酸性络蓝K K—B指示剂的 7 萘酚绿B 配制 8 EDTA EDTA的配制与 9 ZnO 滴定 10 氨水(1:1) 11 1%的铬黑T(EBT) 12 茚三酮配制1%茚三酮 13 氯化亚锡 溶液

高分子科学教程课后练习答案

《高分子化学》习题与解答 第一章、绪论习题与思考题 1. 写出下列单体形成聚合物的反应式。注明聚合物的重复单元和结构单元,并对聚合物命名,说明属于何类聚合反应。 (1)CH 2=CHCl; (2)CH 2=C (CH 3)2; (3)HO(CH 2)5COOH; (4) ; (5)H 2N(CH 2)10NH 2 + HOOC(CH 2)8COOH ; (6)OCN(CH 2)6NCO + HO(CH 2)2OH ; 2. 写出下列聚合物的一般名称、单体和聚合反应式。 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 3. 写出合成下列聚合物的单体和聚合反应式: (1) 聚丙烯晴 (2) 丁苯橡胶 (3) 涤纶 (4) 聚甲醛 (5) 聚氧化乙烯 (6) 聚砜 4. 解释下列名词: (1) 高分子化合物,高分子材料 (2) 结构单元,重复单元,聚合度; (3) 分子量的多分散性,分子量分布,分子量分布指数; (4) 线型结构大分子,体型结构大分子; (5) 均聚物,共聚物,共混物; (6) 碳链聚合物,杂链聚合物。 5. 聚合物试样由下列级分组成,试计算该试样的数均分子量n M 和重均分子量w M 及分子量分布指数。 级分 重量分率 分子量 1 0.5 1×10 4 2 0.2 1×10 5 3 0.2 5×10 5 CH 2 CH 2 CH 2 O [ CH 2 C ]n CH 3 COOCH 3[ CH 2 CH ]n COOCH 3[ CH 2 C=CH CH 2 ]n CH 3 [ O C O C ]CH 3CH 3n [ NH(CH 2)6NHOC(CH 2)4CO ]n [ NH(CH 2)5CO ] n

高分子材料成型工艺学期末考试复习

名词解释: 1.降解:聚合物在成型、贮存或使用过程中,因外界因素如物理的(热、力、光、电、超声波、核辐射等),化学的(氧、水、酸、碱、胺等)及生物的(霉菌、昆虫等)等作用下所发生的聚合度减少的过程。 2.比热容单位质量材料升高1度时所需的热量,单位KJ/Kg.K 3.表观密度指料粒在无外压力下包含空隙时的密度 4.解取向:在热的作用下取向的大分子链趋向紊乱无序的自发过程称为解取向。 5.拉伸取向:大分子链、链段等结构单元在拉伸应力作用下沿受力方向的取向。 6.偶联剂:增强塑料中,能提高树脂和增强材料界面结合力的化学物质. 偶联剂分子是一类多官能团物质,它的一端可与无机物表面的化学基团反应,形成牢固的化学键合,另一端则有亲有机物的性质,可与有机物分子反应或物理缠绕,从而把两种性质不同的材料牢固结合起来。 7.抗静电剂:是一类能够降低塑料表面电阻率,增大漏电速率,使静电不能在塑料表面积累的化合物. 8.注射速率:指注射机单位时间内的最大注射量,是螺杆的横截面积与其前进速度的乘积. 9.挤出胀大:亦称出口膨胀,是指塑料熔体被强迫挤出口模时,挤出物尺寸大于口模尺寸,截面形状也发生变化的现象。 10压延效应:是将接近粘流温度的物料通过一系列相向旋转着的平行辊筒的间隙,使其受到挤压或延展作用,成为具有一定厚度和宽度的薄片状制品。 1.熔点Tm 是指结晶性聚合物中大分子链从有序状态转变到无序粘流态所需要的温度。 2结晶度 不完全结晶的高聚物中晶相所占的质量分数或体积分数。 3.取向 高聚物分子和某些纤维状填料,在成型过程中由于受到剪切流动(剪切应力)或受力拉伸时而沿受力方向作平行排列的现象。 4.等规度 聚合物中等规异构体所占比例称为等规指数,又称等规度。 5固化速率:是热固性塑料成型时特有的也是最重要的工艺性能.它衡量热固性塑料成型时化学反应的速度 等规指数:聚合物中等规异构体所占的比例。 比热容:单位质量材料升高1℃时所需要的热量,单位为KJ/Kg?K。 熔体质量流动速率:在一定的温度和载荷下,熔体每10分钟从标准的测定仪所挤出的物料质量,单位g/10min。 热塑性塑料:加热时可以变软以至熔融流动并可塑制成一定形状,冷却后固化定

高分子科学答案教材

第一章概述 3. 说出10种你在日常生活中遇到的高分子的名称。 答:涤纶、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、PET、蛋白质、核酸、涂料、塑料、合成纤维 6.下列物质中哪些属于聚合物?(1)水;(2)羊毛;(3)肉;(4)棉花;(5)橡胶轮胎;(6)涂料 答:羊毛、棉花、橡胶轮胎、涂料、肉 7.写出下列高分子的重复单元的结构式:(1)PE;(2)PS;(3)PVC;(4)POM;(5)尼龙;(6)涤纶 答:(1)PE——聚乙烯-CH2-CH2- (2)PS——聚苯乙烯 (3)PVC——聚氯乙烯 (4)POM——聚甲醛-O-CH2- (5)尼龙——聚酰胺-NH(CH2)5CO- (6)涤纶——聚对苯二甲酸乙二醇酯P7 名称结构单元单体单元 H2 C C CH3 H3COOC 聚甲基丙烯酸甲酯一样一样 H2 C H C H3COOC 聚丙烯酸甲酯一样一样 —NH(CH2)6NHCO(CH)4CO—尼龙-66 —NH(CH2)6NH— —CO(CH)4CO— 无 H2 C C H3C H C C H2 聚异戊二烯一样一样 ▲ (1)高分子;(2)链节;(3)聚合度;(4)多分散度;(5)网状结构;(6)共聚物 答:(1)高分子也叫聚合物分子或大分子,具有高的相对分子量,其结构必须是由多个重复单元所组成,并且这些重复单元实际是或概念上是由相应的小分子衍生而来的。 (2)链节是指结构重复单元,重复组成高分子分子结构的最小结构单元。 (3)聚合度是单个聚合物分子所含单体单元的数目。 (4)多分散性:除了蛋白质、DNA等外,高分子化合物的相对分子质量都是不均一的 (5)网状结构是交联高分子的分子构造。

高分子成型工艺

高分子材料:是一定配合的高分子化合物(即高聚物,由主要成分树脂或橡胶和次要成分添 加剂组成)在成型设备中,受一定温度和压力的作用熔融塑化,然后通过模塑制成一定形状, 冷却后在常温下能保持既定形状的材料制品。 塑料:以树脂(或在加工过程中用单体直接聚合)为主要成分,以增塑剂、填充剂、润滑剂、 着色剂等添加剂为辅助成分,在加工过程中能流动成型的材料。 橡胶:室温下具有高弹性的高分子化合物,经在适当配合剂存在下,在一定温度和压力下硫 化(交联)而制得的弹性体材料。化学纤维:人造纤维和合成纤维的总称,用以替代天然纤维制造各种织物。 前者是纤维素和蛋白质改性而成;后者由合成高分子化合物经纺丝而成。 添加剂(助剂):是为了改善高分子材料加工性能和制品的使用性能而使用的辅助材料,作 为制品的次要成分同样是必不可少的。按高聚物几何构型分:线型高聚物、(支链型高聚物)、体型高聚物。 交联:聚合物的成型过程,形成三向网状结构的反应称为交联。 线性聚合物的聚集态与成型过程的关系(示意图):P8…… 处于玻璃化温度Tg 以下的聚合物为坚硬固体;在Tg 以上的高弹态,聚合物模量减少很多, 形变能力显著增大,但形变仍是可逆的;高弹态的上限温度是Tf ,由Tf (或Tm )开始聚合 物转变为黏流态,通常又将这种液体状态的聚合物称为溶体。高分子材料的成型四性能:可挤压性,可模塑性,可纺性,可延性。 聚合物的黏弹性形变与成型条件的关系: 成型过程线型聚合物的总形变γ可以看成是普弹形变γE 、高弹形变γH 和黏性形变γV 三部分所组成: σ为外作用力;t 为外力作用时间;E1和E2分别为聚合物的普弹形变模量和高弹形变模量;η2和η3分别表示聚合物高弹形变和黏弹形变时的黏度。影响聚合物剪切黏度的因素: ①聚合物分子结构对黏度的影响 a 链结构的影响 聚合物分子链柔性越大,缠结点越多,链的解缠和滑移越困难,聚合物流动时非牛顿性越强。 b 平均分子量的影响 聚合物的黏性流动主要是分子链之间发生的相对位移。因此平均分子量越大,流动性差,黏 度较大。反之,黏度较低些。c 分子量分布的影响 平均分子量相同、分子量分布不同时,聚合 物熔体的黏度随分子量分布宽度而迅速下降, 其流动行为表现出更多的非牛顿性。②温度对黏度的影响 高聚物的黏度像一般液体那样,是随温度升高而降低的。 ③剪切速率对黏度的影响 绝大多数高聚物熔体都属于假塑性流体,这类流体的特征是在其他条件不变的前提下,随剪 切速率的增加,熔体黏度下降,故又称剪切变稀流体。④压力对黏度的影响 体积压缩引起自由体积减少,分子间距离缩小,将导致流体的黏度增加,流动性降低。 ⑤添加剂的影响 a 增塑剂:加入增塑剂会降低成型过程中熔体的黏度。 b 润滑剂:聚合物加入润滑剂可以改善流动性。 c 填充剂:填充剂的加入,一般会使聚合物的流动性降低。 加热效率出发,分析柱塞式注射机上使用分流梭的原因? t e E E t E V H E 321)1(22ησσσγγγγη+-+=++=-

高分子材料成型加工塑料成型工艺学考试复习题精修订

高分子材料成型加工塑料成型工艺学考试复习 题 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#

挤出1.以硬质PVC为例说明管材挤出成型加工工艺及其特点以及影响因素(10 分) 2. 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:①口模横截面积不能大于挤出机料筒横截面积的40%。②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。③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)④PVC,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)。 影响因素:温度、螺杆转速及冷却、牵引速度、压缩空气 3.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。 4. 原理:粉(粒)料,加入挤出机经①加热、塑化成熔体,再经机头口模②流动成型成连续体,最后经冷却装置③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)。 5.简述管材挤出的工艺过程及管材挤出的定径方法。 6. 答:管材挤出的基本工艺是: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)(4分) 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) 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) 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)

高分子科学发展简史修订稿

高分子科学发展简史集团档案编码:[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]

高分子科学发展简史 高分子科学是由高分子化学和高分子物理两个重要的分支组成的。 其中,高分子化学作为化学的一个分支学科,是在20世纪30年代才建立起来的一个较年轻的学科。然而,人类对天然高分子物质的利用有着悠久的历史。早在古代,人们的生活就已和天然高分子物质结成了息息相关的关系。高分子物质支撑着人们的吃穿住各方面,在我国古代时,人们就已学会利用蚕丝来纺织丝绸;汉代,人们又利用天然高分子物质和竹材纤维发明了对文明有巨大失去作用的造纸术。在那时,中国人已学会利用油漆,后来传至周边国家乃至世界。 之以后,许多天然的高分子物质日益成为生产不可缺少的原料,促使人们去研究和开发高分子物质。这时,人们首先遇到了对天然橡胶以及天然纤维的利用和改进。1530年,欧洲人恩希拉介绍了在、圭亚那等地区的人们利用粗糙的橡胶制作容器防晒布等日用品的情况。然而,在将橡胶用于制造之前,人们面临着诸多的工艺难题,科学家们都在努力探寻这些难题的解决办法。首先是黑立桑和马在1763年发现橡胶可溶于松节油和乙醚。1823年,托希用石脑油处理橡胶乳液,得到了常温时发粘而遇冷则变脆的成品,但显然不能投入使用。1826年,Faraday 指出天然橡胶的化学式是85H C ,每一个单元含有一个双键。1832年-1850年,人们终于反复

的试验,使天然橡胶经加工后有了人们想要的性能,这一工作主要是由德国人吕德斯和美国人古德意完成的。同时,科学家们也在进行着对天然纤维素的改性试验。1839年Simon发现苯乙烯液体加热后可变成聚苯乙烯固体。1832年-1845年,通过勃莱孔诺和申拜思的努力,制得了,这一成果曾在一战时用为制作无烟。之后,二硝酸纤维被他的同事制作模塑制品,但因其硬度太高而不易制造。1872年,海得以梓脑作为增塑剂,用二硝酸纤维制成了柔韧的,后被广泛用于制作照相底片及等等。1885年,法国人夏东奈将由棉花制成的硝化纤维用NH4HS进行脱硝处理,得到了人造丝。这一成果在1889博览会展出之后,于当年建立了最早的人造丝工厂。1892年,英国人和贝汶,在1844年制得的脱硝硝化纤维的基础上,用氢氧化纳和进行再处理,得到了粘胶纤维,其性能比夏东奈的人造丝更好。1903年,制得了醋酸纤维。在成功实现了对和的改性之后,人们转而注意到了高分子合成的试验,在一时期,科学家们通过努力,实现了对两种高分子化合中物的人工合成。首先是,再者是合成橡胶。1872年,就已提出来,苯酚和甲醛在酸的作用下,能够形成树脂状的物质。克莱贝格在1891年,对这种树脂状物进行了浓盐酸处理,得到了一种多孔物质,该物质不能烧熔也难溶于水,遗憾的是由于无法结晶提纯,他不得不终止了实验。直到1970年,美国人利用对反应的控制,得到了两种不同的,一种是可溶的树脂,叫作虫胶代用品,是第一步实验的产品;另一种是不溶也不熔的树脂,是实验第三步的产品。如果在实验第三阶段时加入本粉,则可

高分子成型加工

合肥学院 Hefei University 高分子成型加工论文 学号: 1203012024 姓名:安绵伟 专业:粉体材料科学与工程 系别:化工系 摘要:高分子复合材料的制备和加工方法繁多,不同的材料有不同的加工方

法,同一种材料也可能对应好几种方法。本文主要讨论了塑料成型加工技术的现状,介绍了挤出成型加工工艺原理与技术特点,综述了高分子材料成型加工技术的新进展。 关键词:塑料,挤出,成型 1 前言 随着工业化技术的发展和人民生活水平的提高,人们对塑料产品种类和质量的需求也越来越高。高分子材料是通过制造成各种制品来实现其使用价值的,因此从应用角度来讲,以对高分子材料赋予形状为主要目的成型加工技术有着重要的意义。高分子材料的主要成型方法有挤出成型、注射成型、吹塑成型、压延成型等,本文主要介绍了挤出成型加工技术的最新进展。 2 挤出成型 挤出成型在塑料加工中又称为挤塑,在非橡胶挤出机加工中利用液压机压力于模具本身的挤出称压出。是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用,边受热塑化,边被螺杆向前推送,连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。该工艺主要用于热塑性塑料制品的成型。挤出工艺流程如图1所示[1]。 图1热固性塑料模压成型工艺流程 挤出成型主要包括加料、塑化、成型、定型等过程。要获得外观和内在质量均优良的型材制品,是与原材料配方、挤出设备水平、机头模具设计与加工精度、型材断面结构设计及挤出成型工艺条件等分不开的。挤出成型工艺参数的控制包括成型温度、挤出机工作压力、螺杆转速、挤出速度、牵引速度、排气、加料速度及冷却定型等。挤出工艺条件又随挤出机的结构、塑料品种、制品类型、产品的质量要求等的不同而改变[2]。 2.1 共挤出技术 共挤出技术是用两台或者两台以上单螺杆挤出机或双螺杆挤出机将两种或

高分子科学发展简史

高分子科学发展简史 高分子科学是由高分子化学和高分子物理两个重要的分支组成的。 其中,高分子化学作为化学的一个分支学科,是在20世纪30年代才建立起来的一个较年轻的学科。然而,人类对天然高分子物质的利用有着悠久的历史。早在古代,人们的生活就已和天然高分子物质结成了息息相关的关系。高分子物质支撑着人们的吃穿住各方面,在我国古代时,人们就已学会利用蚕丝来纺织丝绸;汉代,人们又利用天然高分子物质和竹材纤维发明了对文明有巨大失去作用的造纸术。在那时,中国人已学会利用油漆,后来传至周边国家乃至世界。 之以后,许多天然的高分子物质日益成为生产不可缺少的原料,促使人们去研究和开发高分子物质。这时,人们首先遇到了对天然橡胶以及天然纤维的利用和改进。1530年,欧洲人恩希拉介绍了在、圭亚那等地区的人们利用粗糙的橡胶制作容器防晒布等日用品的情况。然而,在将橡胶用于制造之前,人们面临着诸多的工艺难题,科学家们都在努力探寻这些难题的解决办法。首先是黑立桑和马在1763年发现橡胶可溶于松节油和乙醚。1823年,托希用石脑油处理橡胶乳液,得到了常温时发粘而遇冷则变脆的成品,但显然不能投入使用。1826年,Faraday 指出天然橡胶的化学式是85H C ,每一个单元含有一个双键。1832年-1850年,人们终于反复的试验,

使天然橡胶经加工后有了人们想要的性能,这一工作主要是由德国人吕德斯和美国人古德意完成的。同时,科学家们也在进行着对天然纤维素的改性试验。1839年Simon发现苯乙烯液体加热后可变成聚苯乙烯固体。1832年-1845年,通过勃莱孔诺和申拜思的努力,制得了,这一成果曾在一战时用为制作无烟。之后,二硝酸纤维被他的同事制作模塑制品,但因其硬度太高而不易制造。1872年,海得以梓脑作为增塑剂,用二硝酸纤维制成了柔韧的,后被广泛用于制作照相底片及等等。1885年,法国人夏东奈将由棉花制成的硝化纤维用NH4HS进行脱硝处理,得到了人造丝。这一成果在1889博览会展出之后,于当年建立了最早的人造丝工厂。1892年,英国人和贝汶,在1844年制得的脱硝硝化纤维的基础上,用氢氧化纳和进行再处理,得到了粘胶纤维,其性能比夏东奈的人造丝更好。1903年,制得了醋酸纤维。在成功实现了对和的改性之后,人们转而注意到了高分子合成的试验,在一时期,科学家们通过努力,实现了对两种高分子化合中物的人工合成。首先是,再者是合成橡胶。1872年,就已提出来,苯酚和甲醛在酸的作用下,能够形成树脂状的物质。克莱贝格在1891年,对这种树脂状物进行了浓盐酸处理,得到了一种多孔物质,该物质不能烧熔也难溶于水,遗憾的是由于无法结晶提纯,他不得不终止了实验。直到1970年,美国人利用对反应的控制,得到了两种不同的,一种是可溶的树脂,叫作虫胶代用品,是第一步实验的产品;另一种是不溶也不熔的树脂,是实验第三步的产品。如果在实验第三阶段时加入本粉,则可使产品提高

高分子材料加工工艺复习题及答案

高分子材料加工工艺复习题及答案 一、选择 1.由图形-非牛顿流体的应力-应变关系,可得出结论是(ABC ) A.剪应力和剪切速率间通常不呈比例关系; B.剪切粘度对剪切作用有依赖性; C.非牛顿性是粘性和弹性行为的综合; D.流动过程中只包含着不可逆形变 2.硫化时间以过氧化物耗尽为止来决定,一般可取预订温度下半衰期的(B)倍的时间。 A1-4 B.5-10 C.11-15 D.16-20 3. 流动中包括下述四种主要形式( ABCD ) A正流B逆流 C.横流 D.漏流 4. 天然胶采用开放式炼胶机混炼时,辊温50-60℃、用密炼机时采用一段法; 丁苯胶用密炼机混炼采用;氯丁胶采用开放式炼胶机混炼时,辊温40-50℃、用密炼机时采用;( D ) A 一段法;一段法 B 一段法;二段法 C 二段法;一段法 D 二段法;二段法 5. 氯丁胶采用()为硫化剂。( D ) A 氧化铜B氧化铁 C 氧化铝D氧化锌 1、聚合物在加工过程中的形变都是在(A )和(C )共同作用下,大分子( D )和( B ) 的结果。 A温度B进行重排C外力D 形变 4、聚合物分子量对材料热性能、加工性能的影响,下列叙述正确的是(B ) A、软化温度降低B、成型收缩率降低C、粘度下降D、加工温度降低 5、同时改进塑料的流动性,减少或避免对设备的粘附,提高制品的表面光洁度助剂是(A ) A 润滑剂B增塑剂C 防老剂D偶联剂 2、下列是常用的硫化介质的有哪些(ABD) A饱和蒸汽B过热水C冷水D热空气 橡胶配方种类有哪些(BCD) A结构配方B基础配方C性能配方D生产配方 4、下列属于注射过程的是(ABCD) A脱模B塑化C注射D冷却 5、下列不属于单螺杆挤出机的基本结构的是(C) A传动部分B加料装置 C 切割装置D机头和口模 1、下面聚合物中拉伸变稀现象的聚合物有:( AB ) A.PP B.PE C. LDPE D.PS

高分子合成工艺学

第一章 1.高分子合成工艺学的主要任务。 将基本有机合成生产的单体,经聚合反应合成高分子化合物,为高分子合成材料成型提供基本原料。基本有机合成、高分子合成和高分子合成材料成型时密切相联系的三个部门。2.高分子材料的主要类型、品种及发展方向。 塑料。品种:通用塑料,工程塑料。发展方向:具有优异性能的高性能、耐高温塑料。 合成橡胶。品种:通用合成橡胶,特种合成橡胶。发展方向:通用橡胶主要替代部分天然橡胶产品,特种橡胶主要制造耐热、耐老化。耐油或耐腐蚀等特殊用途的橡胶产品。 合成纤维。品种:聚酯(涤纶纤维)、聚丙烯腈(腈纶纤维)、聚酰胺(棉纶纤维或尼龙纤维)等。发展方向:具有耐高温、耐腐蚀、或耐辐射的特种用途合成纤维。 3.工业生产中合成聚氯乙烯采用哪几种聚合方法,简单说明原因。 4.说明高分子合成材料的生产过程,各过程的特点及意义。 1、原料准备与精制过程。包括单体、溶剂。去离子水等原料的贮存。洗涤、精制、干燥、 调整浓度等过程与设备。 2、催化剂(引发剂)配制过程。包括聚合用催化剂、引发剂和辅助剂的制造、溶解、贮存、 调整浓度等过程与设备。 3、聚合反应过程包括聚合和以聚合釜为中心的热交换设备及反应物料输送过程与设备。 4、分离过程。包括未反应单体的回收、脱落溶剂、催化剂。脱除低聚物等过程与设备。 5、聚合物后处理过程包括聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存、包装等过程与设备。 6、回收过程。主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程及设备。 第二章 1.石油裂解制烯烃的工艺过程。 液态烃在水蒸气存在下,于750~820?C高温热裂解为低级烯烃、二烯烃。为减少副反应,提高烯烃收率,液态烃在高温裂解区的停留时间仅0.2~0.5 s。 2、高分子合成材料的基本原料(乙烯、丙烯、丁二烯、苯乙烯)的来源及生产方法。 基本原料来源:石油、煤炭、植物及农副产品等。单体原料来源路线为:石油化工路线、煤炭路线和其他原料路线。

高分子科学简明教程课后习题及试题答案(补充版)

▲为08年6月考试题目 *为14年6月考题 第一章概述 3. 说出10种你在日常生活中遇到的高分子的名称。 答:涤纶、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、PET、蛋白质、核酸、涂料、塑料、合成纤维 6.下列物质中哪些属于聚合物?(1)水;(2)羊毛;(3)肉;(4)棉花;(5)橡胶轮胎;(6)涂料 答:羊毛、棉花、橡胶轮胎、涂料、肉 *7.写出下列高分子的重复单元的结构式:(1)PE;(2)PS;(3)PVC;(4)POM;(5)尼龙;(6)涤纶 答:(1)PE——聚乙烯-CH2-CH2- (2)PS——聚苯乙烯 (3)PVC——聚氯乙烯 (4)POM——聚甲醛-O-CH2- (5)尼龙——聚酰胺-NH(CH2)5CO- (6)涤纶——聚对苯二甲酸乙二醇酯P7 8. 写出下列重复单元的聚合物的一般名称,指出结构单元和单体单元。(手写) 名称结构单元单体单元 H2 C C CH3 H3COOC 聚甲基丙烯酸甲酯一样一样 H2 C H C H3COOC 聚丙烯酸甲酯一样一样 —NH(CH2)6NHCO(CH)4CO—尼龙-66 —NH(CH2)6NH — —CO(CH)4CO — 无

▲9.用简洁的语言说明下列术语。 (1)高分子;(2)链节;(3)聚合度;(4)多分散度;(5)网状结构;(6)共聚物 答:(1)高分子也叫聚合物分子或大分子,具有高的相对分子量,其结构必须是由多个重复单元所组成,并且这些重复单元实际是或概念上是由相应的小分子衍生而来的。 (2)链节是指结构重复单元,重复组成高分子分子结构的最小结构单元。 (3)聚合度是单个聚合物分子所含单体单元的数目。 (4)多分散性:除了蛋白质、DNA等外,高分子化合物的相对分子质量都是不均一的 (5)网状结构是交联高分子的分子构造。 (6)共聚物:由一种以上单体聚合而成的聚合物。 14、平均相对分子质量为100万的超高相对分子质量PE的平均聚合度是多少? P=100×10000/28=35700 ▲21、高分子结构有哪些层次?各层次研究的内容是什么? 答:高分子结构由4个层次组成: a、一级结构,指单个大分子内与基本结构单元有关的结构,包括结构单元的化学组成、链接方式,构型,支化和交联以及共聚物的结构 b、二级结构,指若干链节组成的一段链或整根分子链的排列形状。 c、三级结构在二级的基础上许多这样的大分子聚集在一起而形成的结构,包括结晶结构,非晶结构,液晶结构和取向结构。 d、四级结构,指高分子在材料中的堆砌方式。 22、什么是高分子的构型?什么是高分子的构象?请举例说明。 答:构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列;高分子链由于单键内旋转而产生分子在空间的不同形态称为构象。构象与构型的根本区别在于,构象通过单键内旋转可以改变,而构型无法通过内旋转改变。 26、用粗略示意图表示:(1)线型聚合物(2)带短支链聚合物(3)交联XX(4)星形聚合物 27、试分析线形、支化、交联高分子的结构和性能特点。 线形高分子的分子间没有化学键结合,在受热或受力时可以互相移动,因而线形高分子在适当溶剂中可以溶解,加热时可以熔融,易于加工成形。 交联高分子的分子间通过支链联结起来成为了一个三锥空间网状大分子,高分子链不能动弹,因而不溶解也不熔融,当交联度不大时只能在溶剂中溶胀。 支化高分子的性质介于线形高分子和交联(网状)高分子之间,取决于支化程度。

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