苏州大学高分子材料加工工艺学

化学纤维（非）：以天然或合成高聚物为原料纺制的纤维，包括再生纤维、合成纤维和无机纤维。

高技术纤维：包括高性能纤维、功能纤维和差别化纤维

弹性模量：材料在弹性形变范围内应力与应变的比值，包括杨氏模量、剪切模量和体积模量。

什么叫酯交换、酯化？并写出他们的反应式。

酯交换：在PET合成中指对苯二甲酸二甲酯（DMT）与乙二醇（EG）反应生成对苯二甲酸双羟乙二酯（BHET）和甲醇的反应。

酯化：在PET合成中指对苯二甲酸（TPA）与甲醇反应生成对苯二甲酸二甲酯（DMT）以及对苯二甲酸（TPA）和乙二醇（EG）反应生成BHET的反应。

聚酯缩聚反应后期分子量难以提高的原因是什么？应采取什么措施提高？

原因：（1）聚酯缩聚反应后期Mn增大，熔体粘度提高，EG气泡难以形成和排除（2）缩聚反应是可逆反应，EG阻碍反应正向进行

措施：（1）提高真空度（2）立式反应器改为卧式反应器，增大体系挥发面积

解释恒速干燥和降速干燥过程。

1)切片干燥前期为恒速干燥阶段，目的是除去切片中的非结合水，切片含水率随干燥

时间线性下降。温度越高，干燥速度越快；

2)切片干燥后期为降速干燥阶段，水与大分子间的氢键作用被破坏，结合水慢慢向切

片表面扩散并被除去，直至达到某干燥条件下的平衡水分。温度越高，切片达平衡水分的时间越短，切片中平衡水含量越低。

切片干燥的目的。

1)除去水分，因水分对纺丝不利，可导致PET水解，纺丝断头，纤维质量下降；

2)提高切片含水的均匀性，从而使纤维质量均匀；

3)提高结晶度和软化点，使熔体质量均匀，不易发生环结阻料。

试从干燥机理角度解释切片干燥只能干燥到平衡含水率。

真空转鼓干燥（间歇）（温度：温度太高，聚合物发生分解；真空度：受设备等条件限制）热风干燥（连续）（温度：温度太高，聚合物发生分解；湿度：干空气湿度有限制，无法做到完全无水。）

整个干燥过程是一个传质和传热同时进行的过程，当切片表面随着干燥进行，结晶度增大形成致密氧化层使水分扩散阻力加大，干燥速率加大，含水率减小幅度减小，干燥水分最终基本恒定，即平衡含水率。

纺丝一步法和两步法

聚酯常规纺丝（UDY）与高速纺丝（POY）工艺上有哪些主要区别

（1）熔融过程是在压缩段完成的。当固体物料进入压缩段时，受到越来越大的挤压成为固体床。固体床在前进过程中受到料筒外加热和内摩擦的同时作用逐渐融化。（2）首先在靠近料筒表面处留下熔膜层，当熔膜层厚度超过料筒与螺棱的间隙时，就会被旋转的螺棱刮下并汇集于螺纹推力面的前方，形成熔池，而在螺棱后侧为固体床，随着螺杆的传动，来自料筒的外加热和熔膜的剪切热不断传至未熔融的固体床，使与熔膜接触的固体粒子熔融。这样，在沿螺槽向前移动的过程中，固体床的宽度逐渐减小，直至全部消失，即完成熔化过程。

计量泵

熔体分配

计量泵单位时间内传送熔体的重量,单位g/min。

含水率：密度：熔点;

PET 1.38-1.40 267

PP 0.03%

PA 3% 1.14 210-215

PE

例题：（1）PET湿切片含水率为0.4%-0.5%，干燥后下降至0.01%（常规纺）或0.003%-0.005%（高速纺）。

（2）纯PET熔点为267℃，工业生产的PET熔点略低，一般为255-264℃，这主要是由于在

酯交换（酯化）或缩聚反应过程中副反应产生DEG，致使PET分子中含有醚键，破坏了分子结构的规整性，并增加了大分子柔性的缘故。

（3）PET属于结晶性聚合物，其Tm温度低于Td,因此常采用熔体纺丝方法。

P333）

螺杆挤出机的组成和各部分作用。

螺杆挤出机由螺杆、套筒、传动部分、加料装置、加热和冷切装置构成

螺杆：进料段输送预热切片，经压缩段压实排气并熔化，在计量段进一步混合塑化，到达一定温度后以一定压力定量输送至计量泵进行纺丝。

套筒：压力容器和加热室

传动部分：保证整个螺杆机连续运转，并调节加工速度。

加料装置：加入聚酯切片的容器和管道。

加热和冷切装置：控制和稳定螺杆不同区域的温度，保证进料、压缩、熔化和计量输出的连续进行。

FDY和POY在设备上有何不同？

FD Y纺丝机是在POY纺丝设备中配置一对拉伸辊，增加拉伸作用

FD Y纺丝在拉伸辊后装有空气网络喷嘴，使丝束各单丝抱合缠结

熔体纺丝、湿法纺丝、干法纺丝凝固过程有何区别？

熔体纺丝：吹风冷却固化成型。

湿法纺丝：从凝固浴的喷丝板小孔喷出，通过双扩散作用成型

干法纺丝：热氮气与喷丝板喷出的原液细流并流下行，丝束中溶剂不断挥发而逐渐成型。

(非)熔体纺丝与溶液纺丝的区别？适用条件？

熔体纺丝就是将聚合物熔融后并定量从喷丝孔挤出形成细流，经空气或水冷却固化，以一定的速度卷绕成纤维的纺丝方法。

溶液纺丝是将将高聚物浓溶液定量从喷丝孔挤出，溶液细流经凝固浴或热空气或热惰性气体固化成纤维的方法。

一般只要Tm

但如果粘流温度太高如聚丙烯晴，加工不划算，而且聚丙烯晴是极性聚合物，即使熔融粘度也很大，不利于加工。

溶液纺丝的话，能找到合适的溶剂的都能溶液纺丝，一般来讲非极性结晶高聚物不太适用于溶液纺丝，因为其熔融需要加热到熔点，很难找到这么高沸点的溶剂且还要接近的溶度参数。

拉伸的作用：使纤维中大分子取向，并规整排列，提高纤维强度，降低伸长率。

加捻的目的：纤维条成纱线的必要手段

加捻前：散纤维要凝聚成纤维条

加捻后：外层纤维向内层挤压产生向心压力, 使须条沿纤维长度方向获得摩擦力，具有一定的外观结构和物理性能

聚酯纤维的性能：结构致密，没有极性基团，吸湿性差；染色性差；抗静电性差

维纶缩醛化的定义及其方式

所谓缩醛化，就是用醛处理乙烯醇纤维，使大分子链上的羟基与醛分子发生缩醛化反应，羟基部分地被封闭，并在PVA分子内和分子间形成交联点，从而进一步提高纤维对热水的稳定性。

分子内缩合

分子间缩合

例题：

1

写出PA6、PA66、对位、间位芳香族聚酰胺分子式。

尼龙6

—(CH2)5—CO ]n

尼龙66：二元酸和二元胺为单体

[ NH—CH2)6—NHCO—(CH2)4—CO ]n

聚对苯二甲酰对苯二胺[ ———N——N]n

H

O O

H金黄色

聚间苯二甲酰间苯二胺

———N——N]n

H

O O

H白色

水在PA6聚合中的作用。

1)开环剂，使己内酰胺水解成氨基乙酸，使聚合反应成功完成链引发过程。（将己内

酰胺水解成氨基乙酸，相当于引发剂；）

2)尼龙6聚合是可逆反应，排除水以提高分子量。（在平衡阶段有水解作用，调节PA6

的分子量和分子量分布，水过多会降低分子量，使分子量分布变宽。）

丙纶纺丝为何免干燥？

聚丙烯大分子链不含极性基团，吸水性差，含水率极低，且水分对聚丙烯热氧化降解影响不大，故不必干燥。

解释聚丙烯腈吸收紫外光强的原因。

聚丙烯腈分子中含有氰基，氰基以三键连接（一个σ键，两个π键）这种结构可吸收能量较多的光子，并能转化成热能，从而保护了主键，抑制降解。

为什么聚丙烯腈有两个玻璃化温度？

聚丙烯腈具有三种不同的聚集态，即非晶相低序态、非晶相中序态、准晶相高序态。Tg是表征大分子链段热运动的转变点，因此Tg必然与链段所处的聚集状态有关。聚丙烯腈三种不同聚集态必然有三个与之相对应的转变温度。这种转变温度对非晶相是玻璃化温度，对晶相则是熔点，故聚丙烯腈有两个玻璃化转变温度。

从浆粕到粘胶溶液的制备过程，了解每个主要环节。

浸渍：浆粕浸在一定浓度、一定温度的碱液中，生成碱纤维素

压榨：浆粕浸渍后把多余的碱液压出

粉碎：将碱纤维素撕碎的过程

老成：粉碎后的碱纤维素在一定的温度下保持一定时间，在空气中氧化降解，聚合度下降至工艺要求。

黄化：纤维素与CS2反应生成碱纤维素黄原酸酯

溶解：把纤维素黄原酸酯

（UHMWPE）

高强高模量PE的制备过程？

将超高分子量聚乙烯溶解于特定的溶剂中制成半稀溶液，将缠结点密度控制在适当程度，纺丝原液由喷丝孔喷出，依次通过空气层，凝固浴得到凝胶丝，凝胶丝经萃取处理后进行超倍拉伸即可得到高性能的纤维。

塑料由哪两种成分构成，分别说明其作用？

合成树脂和添加剂

合成树脂的作用：合成树脂是塑料的主要成分，是决定制品特性最重要的因素

添加剂作用：改善塑料成型加工性能和制品使用性能，还可以降低成本。

韧性、耐寒性的一类物质。

（硬质PVC：增塑剂少

软质PVC:增塑剂多）

为了提高塑料制品的物理—力学性能或赋予制品某些特殊性能，同时也提高加工性能，减少树脂单耗或降低成本而加入的物质。

通用塑料：产量大、用途广、价格低、日用品和一般工农业品：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛

工程塑料：具有很强耐热性、机械强度、和耐磨损性的塑料。产量小，性能高，用于制造轴承、齿轮、替代金属和陶瓷等：聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、ABS、聚四氟乙烯、聚砜、聚酰亚胺、高密度聚乙烯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚醚醚酮

塑料按其受热行为分为哪两类，说明各自的结构特点？

塑料按其受热行为分为热塑性塑料和热固性塑料。

热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，加热时软化流动．冷却后可成型。如果再次加热又可熔化成型为另一形状。上述过程一般只有物理变化。

塑料中树脂具有体型网络结构，一般在成型前是预聚体，大分子呈线型结构，具有热可塑性，加热成型后转变为网络结构，树脂变得不熔不溶。此后，再次加热时，不再具有可塑性。上述过程既有物理变化，又有化学变化，具有不可逆性。

热塑性塑料，热固性塑料都可注射成型，它们有什么区别？

热固性塑料和热塑性塑料注射成型的主要不同之处：预塑化的熔体温度低，流动性不高；充模的流动过程也是熔体经受进一步塑化的过程；熔体取得模腔形状的进一步定型是依靠高温下的固化反应完成。

塑料原料的混合是通过哪几种方式如何混合均匀的？

塑料、橡胶、纤维的挤出成型的相同点和区别

塑性塑料、热固性塑料、橡胶都可以注射成型，他们有什么区别

生胶按来源可分为天然橡胶、合成橡胶（和再生橡胶）。

天然橡胶的结构和主要性能和用途，合成橡胶根据性能和用途分哪两类，举例。

（1）天然橡胶是以异戊二烯为单元链节，以共价键结合而成的长链分子，

反式在室温下无弹性，可作塑料使用。

（2）主要性能：a密度0.91—0.93g/cm3,

b能溶于苯和汽油中，耐油耐溶剂性差

c天然橡胶的生胶及交联度不高的硫化胶具有高弹性

d天然橡胶的生胶、混炼胶和硫化胶的强度都比较高

e天然橡胶为极性大分子，具有优良的介电性能

f含有不饱和双键，易氧化‘加成，故耐老化性能不佳。

（3）用途：天然橡胶是最好的通用橡胶，用途广泛，是制造轮胎等工农业橡胶制品的主要原料，也是制造电器用品等高级橡胶制品的重要原料。

（4）合成橡胶按性能和用途分为通用合成橡胶和特种合成橡胶

举例：通用合成橡胶：丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶等

特种合成橡胶：丁基橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、丙烯酸橡胶等

硫化：在加热和加压条件下，胶料中的生胶与硫化剂发生化学反应，使橡胶由线型结构的大分子交联成为立体网络结构的大分子，使胶料的物理—力学性能及其他性能有明显的改善，这个过程称为硫化。概念的发展：线性高分子通过交联作用而形成的网状高分子的工艺过程。硫化的目的：同上

橡胶的组成：生胶和配合剂

配合剂：为便于加工、改善产品的使用性能和降低制品成本，加入的各种化学辅助原料。如硫化剂，硫化促进剂，防老剂，填充剂等。

混炼：将各种配合剂混入生胶中，制得质量均匀的混炼胶的工艺过程。

混炼的目的：为了提高橡胶制品的使用性能，改进橡胶加工性能和降低成本

合成橡胶分类喷丝头拉伸比合成橡胶用途分类

天然的或合成的、有机的或无机的一类物质。

（涂料和胶黏剂组成

【1】涂料：涂料是由基料或成膜物质，溶剂，颜料和助剂等成分组成的

基料：是构成涂料的基础。它决定了涂料的基本特性，能使涂料牢固附着于被涂物表面上形成连续薄膜，俗称涂膜

颜料.:使涂膜呈现色彩,增加厚度,提高涂膜机械强度,耐磨性.咐着力个耐腐蚀性等.

溶剂:是为降低成膜物质的粘调度.

助剂:是为改善涂膜或涂料的各种性能.

【2】胶黏剂：基料（粘料），固化剂和固化促进剂，稀释剂，溶剂，增塑剂和增韧剂。基料：是使两个被粘物结合在一起时其主要作用的组分，他决定着胶黏剂的基本性能。

溶剂：能够降低某些固体或者液体分子间力，从而使被溶物质分散为分子或离子的液体

溶剂能够降低某些固体或者液体分子间力，从而使被溶物质分散为分子或离子的液体

稀释剂:可以使胶黏剂具有良好的浸透力，能提高湿润性、改善胶黏剂的工艺性、降低胶黏剂的活性，从而延长胶黏剂的试用期。

增塑剂是一类能增加胶黏剂的流动性，并使胶膜具有柔韧性的高沸点难挥发性液体或低熔点的固体。

增韧剂能改进胶的剪切强度、剥离程度、低温性能和柔韧性。）

热固性塑料：预聚物进入模具加热发生交联生成不溶不熔

橡胶：在螺杆中提高可塑性注射成型生成弹性体

涂料与胶黏剂的异同点：

（1）目的:涂料的主要目的是对被涂物体表面起保护和装饰作用；胶黏剂的主要目的是将两种或两种以上同质或异质的材料连接在一起，固化后具有足够强度的物质。

（2）配方组分:涂料主成分大多是以高分子树脂为基础的成膜物质，其次是起装饰效果

的颜料，大助剂包括固化剂、催干剂、流平剂及表面活性剂；胶黏剂的主成分大多是以高分子树脂为基础的胶接力强大的粘合物质，它基本不含颜料，也有溶剂或水，助剂以固化剂、偶联剂为主而不需要催干剂、流平剂等。

（3）性能:涂料性能主要要求粘附力好、成膜均匀并有一定的韧性和硬度，其次还要求有流平性、遮盖力、透明度、光泽、颜色、耐磨性、耐老化、耐霉菌等性能的要求；胶黏剂则以胶合强度、韧性、固化速度、耐热性、耐寒性、耐水性、耐溶剂性及可靠性等性能要求为主。

（4）表面处理:为提高涂膜的粘附力和胶黏剂的粘合力，均需要对被涂底材或被粘物表面进行表面处理，处理方法亦大致相同.

）

（非）四大合成涂料树脂：分别是醇酸树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚丙烯酸酯

高分子材料加工流变学

1.流变学属于什么领域及由什么内容形成？领域:介于力学,化学和工程科学之间的边缘科学.形成内容:构成.塑性.弹性.粘流.变形 2.伽利略：提出“内聚粘性”；胡克：研究弹性固体，提出了应力——应变的关系；牛顿：研究粘性液体，提出了流体应力——切变速率的关系；宾汉：发现了“宾汉流体”，命名了“流变学”；门尼：发明了门尼粘度计，改善了橡胶质量控制手段；泊肃叶：提出了泊肃叶方程，表示了粘性流体沿水平放置的圆形管道做层流时的流量，可用来计算粘性损耗，测量流体的粘度。 4.流变学的研究内容：借助高分子物理和加工理论解释材料在应力作用下各种力学行为与各因素之间的关系，解决高分子材料应用工程的问题。 5.影响聚合物加工性能的流变性质？ 断裂特性；粘度（流动性的量度）；弹性记忆效应（挤出膨胀）。 6.学习聚合物加工流变学的意义。 a.对进一步合成加工性能优良的高聚物有指导意义； b.对合理选择加工工艺和配方设计有重要意义； c.对合理设计加工机械，正确使用机械，创新加工机械十分重要。 1.聚合物加工过程的应力有哪三种类型？在其作用下各产生什么流动？ 答：A剪切应力(τ)：产生剪切流动，如挤出机口模注塑机流道炼塑(胶)机辊间。B拉伸应力(σ)：产生拉伸流动，如薄膜电线包覆。C 流体表压力（P）：产生压力流（泊肃叶流动），如两平面间缝隙、圆管中的泊肃叶流动。2.聚合物流动的主要特点？ 答A流动机理的分段流动；低分子：整个分子移动（跃动）→实现流动；高分子：分段移动→实现流动。B粘度大，流动困难，且粘度不是一个常数。C流动时有构象变化，产生“弹性记忆效应”，加工过程中聚合物流动性质主要表现为粘度变化，粘度（及变化）是聚合物加工过程中重要的参数。 4.为何聚合物流动时会产生弹性记忆效应？答：聚合物卷曲的分子链在外力作用下，产生流变，并产生分子链相对位移以及高弹形变（链舒展、构象变化）。由于聚合物在流变过程中，不仅有真实的流动（塑性形变），还伴随非真实流动（高弹形变），外力除去→回缩

高分子流变学的考试重点归纳

判断15分选择20分名词解释15分简述题20分计算题30分 一名词解释 1.假塑性流体：黏度随剪切速率的增加而降低的流体，粘度与剪切应力之间的关系服从幂律定律，其中，非牛顿指数n<1 2.膨胀性流体:黏度随剪切速率的增加而升高的流体，粘度与剪切应力之间的关系服从幂律定律，其中非牛顿指数n>1 3.宾汉流体:指当所受的剪切应力超过临界剪切应力后，才能变形的流动的流体，亦称塑性流体，其中剪切应力与剪切速率服从 4.牛顿流体:剪切应力与剪切速率之间呈线性关系，表达式为的流体 5.剪切变稀：粘度随剪切速率升高而降低 6.爬杆效应：当金属杆在盛有高分子流体的容器中旋转，熔体沿杆上爬的现象 7.挤出胀大：聚合物熔体挤出圆形截面的毛细管时，挤出物的直径大于毛细管模直径 8.熔体破裂：聚合物熔体在毛细管中流动时，当剪切速率较高时，聚合物表面出现不规则的现象，如竹节状，鲨鱼皮状 9.无管虹吸：当插入聚合物溶液中的玻璃管，提离液面之上时，聚合物溶液继续沿玻璃管流出的现象 10.第一法向应力差：高聚物熔体流动时，由于弹性行为，受剪切的作用时，产生法向应力差，其中满足关系式(通常为正值) 11.第二法向应力差：同上，关系式为 (通常为负值) 12.本构方程：是一类联系应力张量和应变张量或应变速率张量之间的关系方程，而联系的系数通常是材料的常数。 13.剪切应力：单位面积上的剪切力， 14.剪切速率：流体以一定速度沿剪切力方向移动。在黏性阻力和固定壁面阻力的作用力，使相邻液层之间出现速度差,也可理解成一定间距的液层，在一定时间内的相对移动距离。

解答题 1.用分子链缠结的观点解释普适效应 答：当高聚物的相对分子质量超过某临界值后，分子链间存在着相互缠绕点或因范德瓦耳斯力作用形成链间的物理交联点。在分子热运动作用下，这些物理缠结点处于不 断解体和重建的动平衡状态。整个高聚物熔体或浓溶液具有不断变化着的拟网状结构。 低剪切速率分子链的高度缠结 剪切速率增大分子发生构象变化 剪切速率继续增大结构完全被破坏 分子链缠结的观点：当高聚物的相对分子质量超过某临界值后，分子链间存在着相互 缠绕点或因范德瓦尔斯力作用形成链间的物理交联点。在分子热运动作用下，这些物 理缠结点处于不断解体和重建的动平衡状态。整个高聚物熔体或浓溶液具有不断变化 着的拟网状结构。在低剪切速率下，大分子链的高度缠结，流动阻力很大。由于剪切 速率很小，缠结点的破坏等于缠结的形成，粘度能保持恒定的最大值ηo,具有牛顿流体的流动行为.当剪切速率增大时,大分子在剪切作用下发生构象变化.随着剪切速率增大, 缠结的解除和破坏增多,而缠结的重建越来越少.大分子链和链段沿着流动方向的取向越来越明显.这样使流动阻力减小,表观粘度ηa下降,表现了假塑性的剪切变稀的流动特征.当剪切速率继续增大时,在强剪切作用下,大分子的拟网状结构完全被破坏.高分子链沿 着剪切方向高度取向排列,流体粘度达到最小值η∞,且有牛顿流体的流动行为. 2.非牛顿流体划分 剪切流动中非线性流体可归纳为一下三类型： 1）非时间依赖性非牛顿流体这类流体中任何一点的剪切速率都是该点剪切应力的某种函数，而不依赖于其他因素 2）黏弹流体这类流体具有固体和液体两者的特性，在形变之后表现为部分弹性回复 3）时间依赖性非牛顿流体这种流体的剪切应力-剪切速率关系依赖于流体被剪切作用的时间，这是一种复杂的关系，如触变性和流聚性流体 3.温度、剪切速率、支化、压力重均、相对分子质量对聚合物熔体黏度的影响 1）温度的影响温度升高时，黏度下降越明显温度↗，黏度↘

高分子材料加工原理考试复习重点

名词解释5道 15分 判断10道 10分 选择10道 20分 问答4道 40分 论述题1题 15分 第一章绪论 通用高分子的主要种类和概念 纤维：一种细长形状（长径比>10）、截面积较小(<0.05mm2)的物体 塑料：以合成（或天然）的高分子化合物为基本成份、在加工中通过塑化流动或原位聚合而成型的柔韧性或刚性固体高分子材料 橡胶：以合成（或天然）的高分子化合物为基本成份的高弹性的高分子材料 涂料：应用于物体表面并能结成坚韧保护膜的物质的总称 胶粘剂：能把各种材料粘合在一起的物质 材料是用来制造各种产品的物质，是具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质。 第二章聚合物流体的制备 聚合物流体的制备包括熔体的制备和溶液的制备 第二节中的1，2，3小节 ·熔体的话是通过加热，不同加热的方法，加热，熔体转移，熔体移轴， 剪切，理解热传导，熔融方法上的要求 聚合物的熔融：即完成聚合物由固体转变为熔体的过程。 一.熔融的方法（了解蓝色字体的方法和区别） 1. 无熔体移走的传导熔融 2. 有熔体强制移走的传导熔融: 熔融的一部分热量由接触表面的传导提供，一部分热量通过熔膜中的粘性耗 散将机械能转变为热能来提供。 ·力学耗散：力学的能量损耗，即机械能转化为热能的现象.在外力作用下，大分子链的各运动单元可能沿力的方向做从优取向的运动，就要克服内部摩擦，所以要消耗能量,这些能量转化为热能. 随着螺杆的转动，筒壁上的熔膜被强制刮下来移走,而使熔融层受到剪切作用，使部分机械能转变为热能. 哪种热能占主导地位，取决于聚合物本身的物理性质、加工条件和设备的结构参数。 当机筒温度较低、螺杆转数较高时，由剪切产生的剪切热占主要地位。 当螺杆转数较低，机筒温度较高时，机筒的传导热占主要地位。 3.压缩熔融: 熔融热量由将机械能转变为热能来提供。 4.耗散混合熔融: 熔融热量由在整个体积内将机械能转变为热能来提供的。例：双辊塑炼（开炼） 5.利用电、化学或其它能源的耗散熔融方法:熔融的热量通过电、化学或其它能源转变为热能来提供。 6.振动诱导挤出熔融: 将振动力场引入聚合物熔融加工的全过程。实际上物料是在一个封闭的压力容器中受到一个复杂的往复剪切力作用。分子链会在两个作用力的方向进行排列，形成网格化结构。

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

流变学1

1.1.假塑性流体的粘度随应变速率的增大而减小 , ___，用幂律方程表示时，n 小于 1。 2.通常假塑型流体的表观粘度小于（大于、小于、等于）其真实粘度。、 聚合物流体一般属于假塑性流体，粘度随着剪切速率的增大而减小，用幂律方程表示时，则n 小于 1（大于、小于、等于）。 3.聚合物静态粘弹性现象主要表现在蠕变和应力松弛。动态粘弹性现象主要表现为滞后效应。 4.Maxwell模型是一个粘壶和一个弹簧串联而成，适用于模拟线性聚合物的应力松弛过程；Kevlin模型是一个粘壶和一个弹簧并联而成，适用于模拟交联聚合物的蠕变过程。 5.根据时温等效原理，将曲线从高温移至低温，则曲线应在时间轴上右移。 6. 剪切速度梯度方向是垂直于形变方向，拉伸速度梯度方向是平行于形变方向。 7.理想高弹性的主要特点是形变量大、弹性模量小弹性模量随温度上升而增大力学松弛特性和形变过程有明显热效应。 8.理想弹性体的应力取决于应变，理想粘性体的应力取决于应变速度。 9.提高应变速率，会是聚合物材料的脆-韧转变温度升高，拉伸强度升高，冲击强度降低。 10.聚合物样品在拉伸过程中出现细颈是屈服的标志，冷拉过程在微观上是分子链段或结晶取向的过程。 从广义上来说，高分子流变学也就可以定义为研究高分子材料( 流动）和（变形）的科学。 2.高分子的内部结构可以划分为四个层次。分别为一次结构（近程结构），二次结构（构象），三次结构（聚集态结构）和四次结构（织态结构）。 3.高分子材料流动与变形的本质特征是（黏弹性）。 4.我们可以把流体形变类型分为最基本的三类：（拉伸和单向膨胀），( 各向同性的压缩和膨胀），以及（简单剪切和简单剪切流）。 5.黏弹行为从基本类型上说可以分为两类：（线性)和（非线性）。 5.（蠕变)和（应力松弛）是最典型的静态黏弹行为的体现。 6.（分子量）是影响高分子流变性质的最重要的结构因素。 7. 物料在进入毛细管一段距离之后才能得到充分发展，成为稳定的流动。而在出口区附近，由于约束消失，聚合物熔体表现出（挤出胀大）现象，流线又随之发生变化。

高分子材料流变学

课程编号：0301106 高分子材料流变学 Polymer Rheology 总学时：32 总学分：2 课程性质：专业基础课 开设学期及周学时分配：第六学期，4或3学时/周 适用专业及层次：高分子材料专业，本科 相关课程：物理化学、高分子物理、橡胶工艺学、聚合反应工程学、塑料成型工艺学 教材：《高分子材料流变学》，吴其晔编著，高等教育出版社，2002年 推荐参考书：《聚合物加工流变学》，C. D. Han著，徐僖、吴大诚译，科学出版社，1985年 一、课程目的及要求 《高分子材料流变学》是高分子材料与工程专业本科生的必修课，课程设置的目的是： 1. 使学生对高分子材料加工过程的基本原理，主要包括高分子材料在成型加工过程中的基本流变学原理有比较全面的认识。结合高分子物理学、材料加工工艺学、加工机械及模具设计，理解高分子材料的流变性质与材料的结构、性能、制品配方、加工工艺条件、加工机械及模具的设计和应用之间的关系。 2. 掌握高分子材料的基本流变学性质；了解研究高分子材料流变性质的基本数学、力学方法；掌握测量、研究高分子材料流变性质、传热性能的基本实验方法和手段。为进一步学习《聚合反应工程学》、《材料成型加工工艺学》、《材料成型加工机械》、《模具设计》等课程打下基础。 3. 讨论典型高分子材料成型加工过程的流变学原理，讨论多相聚合物体系（复合材料）的流变性质，为分析和改进生产工艺、指导配方设计、开发和应用高分子材料提供一定的理论基础。 本大纲遵循基本理论与生产实践相结合，既有一定广度，又有一定深度、新度，材料宏观性质与微观结构分析相结合，唯象性讨论与建立数学模型相结合的特点，按照少而精的原则，设置了七章二十节内容，教学时数为32学时。 二、课程内容及学时分配 （一）课程内容 第一章绪论 §1-1 流变学概念 §1-2 高分子流变学研究的内容和意义 §1-3 高分子液体的奇异流变现象 高粘度与剪切变稀；Weissenberg效应；挤出胀大现象；不稳定流动和熔体破裂现象§1-4 高聚物粘流态特征和流动机理 粘流态特征；流动单元；流动机理，简介“高分子构象改变理论”及“力化学流动图象” 参考书：《高分子材料流变学》第一章，第1，2，3，4节 第二章基本物理量和高分子液体的基本流变性质 §2-1 粘度与法向应力差函数 形变（剪切形变、拉伸形变）； 形变率和速度梯度（剪切速率、拉伸速率）；

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。

高分子材料流变学

【名词解释】 1.假塑性流体：黏度随剪切速率的增加而降低的流体，粘度与剪切应力之间的关系服从幂律定律，其中，非牛顿指数n<1 2.膨胀性流体:黏度随剪切速率的增加而升高的流体，粘度与剪切应力之间的关系服从幂律定律，其中非牛顿指数n>1 3.宾汉流体:指当所受的剪切应力超过临界剪切应力后，才能变形的流动的流体，亦称塑性流体，其中剪切应力与剪切速率服从τ=τy+ηpγ 4.牛顿流体:剪切应力与剪切速率之间呈线性关系，表达式为τ=μγ的流体 5.剪切变稀：粘度随剪切速率升高而降低 6.爬杆效应：当金属杆在盛有高分子流体的容器中旋转，熔体沿杆上爬的现象 7.挤出胀大：聚合物熔体挤出圆形截面的毛细管时，挤出物的直径大于毛细管模直径 8.熔体破裂：聚合物熔体在毛细管中流动时，当剪切速率较高时，聚合物表面出现不规则的现象，如竹节状，鲨鱼皮状 9.无管虹吸：当插入聚合物溶液中的玻璃管，提离液面之上时，聚合物溶液继续沿玻璃管流出的现象 10.第一法向应力差：高聚物熔体流动时，由于弹性行为，受剪切的作用时，产生法向应力差，其中满足关系式N1=τ11?τ22=φ1?γ 212(N1通常为正值) 11.第二法向应力差：同上，关系式为N2=τ22?τ33=φ2?γ 212 (N2通常为负值) 12.本构方程：是一类联系应力张量和应变张量或应变速率张量之间的关系方程，而联系的系数通常是材料的常数。 13.剪切应力：单位面积上的剪切力，τ=FA 14.剪切速率：流体以一定速度沿剪切力方向移动。在黏性阻力和固定壁面阻力的作用力，使相邻液层之间出现速度差,γ=d vdy 也可理解成一定间距的液层，在一定时间内的相对移动距离。 15．高分子流变学：研究高分子液体，主要是指高分子熔体干分子溶液在流动状态下的非线性粘弹性行为。以及这种行为与材料结构及其他物理化学的关系。 16．出膨胀现象：高分子熔体被迫基础口模时，挤出物尺寸大于口模尺寸截面积形象黄也发生变化的现象【简答题】 1.常用的聚合物流变仪有：毛细管型流变仪、转子型流变仪、组合式转矩流变仪、振荡型流变仪、落球式黏度计、其他类型流变仪（拉伸流变仪、缝模流变仪和弯管流变仪等） 2.流变测量的目的：（1）物料的流变学表征。（2）工程的流变学研究和设计。（3）检验和指导流变本构方程理论的发展。 3.高聚物的粘性流动的特点：1. 流动机理是链段相继跃迁2. 流动粘度大，流动困难，而且粘度不是一个常数3. 流动时有构象变化，产生“弹性记忆”效应 4.影响挤出胀大效应的因素：链结构、配方、切变速率与温度稳定挤出的措施：(1) 加料口供料速度必须均匀.（2）减少螺槽深度h和减少机筒与螺杆突棱的间隙δ.（3）调节机头流通系（4）适当降低挤出温度（5）适当增加螺杆长度 5.影响熔体挤出破裂行为因素：一是口模的形状和尺寸；二是挤出成型过程的工艺条件；三是挤出物料的 性质。 6．牛顿流体包括那些类型？（1）宾汉流体（2）假塑性流体（3）胀流形流体（4）触变体（5）震凝体 7．什么是可恢复形变量，它是描述材料什么效应的物理量？ 可恢复性变量表征着液体在形变过程中储存弹性能的大小Sr=Je·σw Je为稳态弹性柔量σw为相应的器壁剪切应力描述材料的粘性和弹性效应 8．分子量大的材料其性能指标往往越高，为什么实际生产中却要适当控制分子量？ 因为在生产中分子量过高，会发生自动加速现象和爆聚现象，会导致聚合物粘度增大，性能下降。还有分子量太大会导致加工性能降低。 入口压力降产生原因？（1）物料从料口进入口模时，熔体粘滞流动流线在入口处产生收敛所引起的能量损失(2)在入口处由于聚合物熔体产生弹性形变，因弹性能的储蓄所造成的能量消耗(3)熔体流经入口处时，由于剪切速率的剧烈增加而引起速度的激烈变化，为达到稳定的流速分布所造成的压力降 9.转子流变仪的类型？（1）锥一板型流变仪(2)平行版型流变仪(3)同轴圆筒形流变仪

四大高分子材料加工方法

一．挤出成型 挤出成型工艺适用于所有的高分子材料，制造各种连续制品如管材、型材、板材(或片材)、薄膜、电线电缆包覆、橡胶轮胎胎面条、内胎胎筒、密封条等。其中的塑料挤出成型几乎能成型所有的热塑性材料，也可用于少数几种热固性材料，如酚醛。 原因：因为挤出成型工艺具有以下特点： 1.连续成型，产量大，生产效率高； 2.制品连续，断面形状不变，制品外形简单； 3.制品质量均匀密实，尺寸准确较好。 二．注射成型 注射成型的应用十分广泛，几乎所有的热塑性塑料及多种热固性塑料都可用此法成型，也可以成型橡胶制品。但主要是热塑性塑料的注射。 原因：因为注射成型工艺具有以下特点： 1.成型周期短，生产效率高，易实现自动化； 2.能成型形状复杂，尺寸精确； 3.带有金属或非金属嵌件的塑料制件； 4.产品质量稳定。 三．模压成型 模压成型工艺广泛用于热固性塑料和橡胶制品的成型加工，几

乎所用的高分子材料都可用此方法来成型制品。目前主要用于：热固性塑料的成型；橡胶制品的成型；复合材料的成型。 原因：因为模压成型工艺具有以下特点： 1.与挤出和注射等成型工艺相比，模压成型工艺所需设备结构简单、制造精度不髙、制造费用低，所以投资少、见效快，为发展多品种、小批量的生产提供了有利条件； 2.在模压成型过程中，由于塑料的流动距离很短，受填料的定向影响小，所以塑件的尺寸变动小，不易变形，尺寸稳定性好，机械性能稳定； 3.相同吨位的压机可以成型较大平面的制品； 4.模压成型工艺成熟，生产过程易于控制； 5.模压成型中没有浇注系统，原材料浪费相对较少。对于不能重复利用的热固性材料来讲，节约原料尤为重要； 6.模压成型基本上适合于加工各种塑料，尤其像氨基树脂、环氧树脂和聚酰亚胺等材料，用注射成型既困难又会影响制品外观质量；对于用石棉或玻璃纤维等增强的塑料，在注射和挤出成型中，纤维易在浇口部分断裂，使制品的机械强度特别是冲击强度降低，失去增强的意义；聚酯团状和片状模塑料若采用注射成型，则需特殊的强迫加料装置，导致设备费用昂贵。模压成型是制造高强度塑件最有效的方法。

高分子材料流变学教

高分子材料流变学 Polymer rheology 一、课内学时：40学时；学分：2学分 二、使用专业：高分子化学与物理、材料学、材料加工工程、高分子机械设计 三、预修课程：高分子化学、高分子物理学、高分子结构与性能、高分子加工原理、场论 四、教案目的： 《高分子材料加工原理》是高分子材料与工程专业本科生的必修课，课程设置的目的是： 1．使学生对高分子材料加工过程的基本原理，主要包括高分子材料在成型加工过程中的基本流变学原理和传热学原理有比较全面的认识。结合高分子物理学、材料加工工艺学、加工机械及模具设计，理解高分子材料的流变性质、传热性能与材料的结构、性能、制品配方、加工工艺条件、加工机械及模具的设计和应用之间的关系。 2．掌握高分子材料的基本流变学性质和传热学性能；了解研究高分子材料流变性质、传热性能的基本数学、力学方法；掌握测量、研究高分子材料流变性质、传热性能的基本实验方法和手段。为进一步学习《聚合反应工程学》、《材料成型加工工艺学》、《材料成型加工机械》、《模具设计》等课程打下基础。 3．讨论典型高分子材料成型加工过程的流变学、传热学原理，讨论多相聚合物体系（复合材料）的流变性质和传热性能，为分析和改进生产工艺、指导配方设计、开发和应用高分子材料提供一定的理论基础。 本课程属一门多学科交叉，理论性与实践性均很强的新兴学科，国内目前尚无统一大纲和教材。鉴于目前介绍关于高分子材料传热性能的书籍比较混乱，本大纲暂时先拟定讲授高分子材料流变学的基本内容和要求。以后条件成熟时，再补充高分子材料传热学方面的内容。高分子流变学要求的教案时数为32学时，高分子传热学要求的教案时数为16学时，总计教案时数为48学时。 关于高分子材料流变学部分，本大纲遵循基本理论与生产实践相结合，既有一定广度，又有一定深度、新度，材料宏观性质与微观结构分析相结合，唯象性讨论与建立数学模型相结合的特点，按照少而精的原则，设置了七章二十节内容，教案时数为32学时。 各章节的基本教案要求如下： 第一、二、三章： 1．前三章为本课程学习的重点和基础。 2．要求掌握流变学研究中的基本物理量及基本流变函数。理解高聚物液体的流动机理，理解高聚物

高分子材料加工工艺教学内容

高分子材料加工工艺

高分子材料加工技术复习提纲 一、填空题 1.大材料包括（金属）、（非金属）、（高分子）。 2.高分子材料加工前，原料的状态可分为（粉状）、(粒料)、(溶液)、(分 散体）。 3.成型加工后进行的处理有(调温)、(调湿)、(调温调湿)。 4.塑料可分为(热塑性)塑料、（热固性）塑料两大类。 5.塑料的三态：（玻璃态）、（高弹态）、（粘流态）。 6.高分子材料热机械特性与成型加工的关系(6个空)。 二、名词解释 1.挤出成型：挤出成型时预处理过的物料经料斗加入挤出机中，在外部加热和内摩擦生热作用下以流动状态通过口模成型的方法。

2.注塑成型 ：注塑成型是将热塑性塑料先在加热机筒中均匀塑化，然后由螺杆或柱塞推压到闭合的模具型腔中，经冷却定型后得到所需的塑料制品的过程。 3.焦烧：橡胶分子在贮存和生产过程中提前硫化的现象. 4.喷霜：橡胶助剂渗出制品表面的现象。 5.塑料：相对分子量在10000以上，以高分子化合物为基本成分，添加助剂能够自由成型的一类材料的总称。 6.橡胶：橡胶是一种高弹性的高分子化合物，是无定形的高聚物。 7.弹性体：材料在受力发生大变形再撤出外力后迅速回复其近似初始形状和尺寸的材料。 8.相溶性：聚合物的共混物制品在预期的使用期内，其组分始终不析出或者不分层。 三、 简答题 1.简述塑料挤出造粒的工艺流程及影响因素。 原料预处理 配料挤出机头成型冷却 牵引造粒 2.简述塑料挤出成型的工艺流程并阐述影响注塑成型的主要因素。 3.简述橡胶配方的五大体系。 生胶体系、硫化促进活化体系、补强填充体系、防老体系、增塑体系 4.简述压缩模塑的工艺流程及其影响因素。 加料闭模排气固化脱模 清理模具 影响因素：模压压力、模压温度、模压时间。 口模 冷却定型 原料预处理电、加热、内摩擦生热

高分子材料与加工考题知识点培训课件

复习课主要内容 1 在工业上获得成功应用的“高分子材料”在概念上要具有哪些方面的特点或要求？（重要）a有一定的力学性能； b兼或同时具有一定的功能特性； c具有一定的可加工性； d市场价值（经济价值）； e环保、节能、安全特征（社会价值）。 要求：可满足生产或生活中的某种需要，并能够参与社会经济发展的循环过程。 2为什么聚合物流体通常被认为是软物质或复杂流体？（理解，不需掌握） 软物质：即复杂流体，主要特征是易形变，弱力引起大形变。聚合物流体同软物质都是多层次多尺度，小刺激产生大变化。 3如何理解“流动”？（重要） 流动：运动单元在外场作用下相对运动并损耗能量。 聚合物流体的流动现象：聚合物流体某尺寸水平上的运动单元在外场作用下相互间产生相对运动并损耗能量的现象。 4 为什么高分子材料往往需要在加工成型过程中对其流动性进行必要的调控？甚至有些高分子材料流动性的调控非常困难以至难以规模化工业生产？（了解） 高分子材料通常不具有所需要的流动性，因此需要对其进行调控以实现材料的工业化生产。而高分子材料不具有所需要的流动的原因有： 1时间尺度不匹配：基于聚合物流体在不同空间结构尺度上的相对运动而形成的聚合物流体流动往往超出高分子材料成型加工生产实际所需要的时间尺度要求，太慢或者太快。 2分子链间的相互作用的影响：影响分子链间的相对运动，影响凝聚态结构及超分子结构的稳定性（破坏或重建）及其不同运动单元的相对运动。 3分子链间相互作用形式：分子链间的相互作用是形成高聚物多姿多彩的凝聚状态的内在原因，是指大分子间存在的形式多样的次价键作用力——分子间作用力，它们具有不同的强度、方向性及对距离和角度的依赖性，是材料结构自组织形成并发生演变的基础；包括：Van de Waals力、氢键及分子间配键作用。 5为满足成型和加工的需要，通常如何获得或调控某些特定的高分子材料的流动性？（没记）a、主要调整温度压力等外在工艺技术条件，包括：Van de Waals力、氢键及分子间配键作用； b、主要对分子结构进行化学改性（如纤维素），或将化学结构控制和工艺技术条件控制相结

智慧树知到 《高分子材料加工工艺》章节测试答案

智慧树知到《高分子材料加工工艺》章节测试答案 绪论 1、人类文明发展的三个阶段：黄色文明（农业文明）、黑色文明（工业文明）和绿色文明（生态生产文明）。 A:对 B:错 正确答案：对 2、高分子材料的成型加工中，要注意：加工方法不同，产品性能不同；材料不同，加工方法不同；加工方法不同，所用设备不同。 A:对 B:错 正确答案：对 3、高分子材料是一类古老而年轻的材料，说起古老，是指使用方面，从远古时期，人类就已经学会使用天然高分子材料，如存在于自然界的树脂、橡胶、皮毛、蚕丝、棉花、纤维素、木材等。 A:对 B:错 正确答案：对 4、材料是一个国家科学技术水平、经济发展水平和人民生活水平的重要标志，是一个时代的重要标志。 A:对 B:错 正确答案：对 5、高分子材料科学与工程是关于高分子材料组成、结构、制备工艺与其性能及使用过程间相互关系的知识开发及应用的科学。

B:错 正确答案：对 第一章 1、通常氧化、臭氧化、水解等反应并存也不会引起高分子材料的降解断裂。 A:对 B:错 正确答案：错 2、范德华力和氢键是高分子分子间的作用力是不大的，因此对高分子制品的强度和耐热性影响也不大。 A:对 B:错 正确答案：错 3、由碳-氧、碳-氮、碳-硫等以共价键相联结而成，主要由缩聚反应或开环聚合制得；虽然分子中含有极性基团，但是加工时候，不需要彻底干燥。 A:对 B:错 正确答案：错 4、通常来说，未硫化的橡胶也是有着很大的实用价值的。 A:对 B:错 正确答案：错 5、氯丁橡胶含有氯，极性大，耐老化、耐油，同时与顺丁橡胶相比，耐寒性也没有下降。

B:错 正确答案：错 第二章 1、添加配合剂的目的主要是满足性能上的要求；满足成型上的要求；满足经济上的要求。 A:对 B:错 正确答案：对 2、热稳定剂并不是主要用于PVC塑料中。 A:对 B:错 正确答案：错 3、抗氧剂是指可抑制或延缓高分子自动氧化速度，延长其使用寿命物质。在橡胶工业中抗氧剂也被称为防老剂。 A:对 B:错 正确答案：对 4、所有波段的紫外光线都是导致高分子材料降解的罪魁祸首。 A:对 B:错 正确答案：错 5、对于特定的一种润滑剂，其作用只可能是内润滑或者外润滑。 A:对

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

高分子材料流变学教学

高分子材料流变学 Polｙｍｅr ｒhｅology 一、课内学时:40学时；学分：2学分 二、使用专业:高分子化学与物理、材料学、材料加工工程、高分子机械设计 三、预修课程:高分子化学、高分子物理学、高分子结构与性能、高分子加工原理、场论 四、教学目的: 《高分子材料加工原理》是高分子材料与工程专业本科生的必修课，课程设置的目的是： 1．使学生对高分子材料加工过程的基本原理，主要包括高分子材料在成型加工过程中的基本流变学原理和传热学原理有比较全面的认识。结合高分子物理学、材料加工工艺学、加工机械及模具设计,理解高分子材料的流变性质、传热性能与材料的结构、性能、制品配方、加工工艺条件、加工机械及模具的设计和应用之间的关系。 2．掌握高分子材料的基本流变学性质和传热学性能;了解研究高分子材料流变性质、传热性能的基本数学、力学方法；掌握测量、研究高分子材料流变性质、传热性能的基本实验方法和手段。为进一步学习《聚合反应工程学》、《材料成型加工工艺学》、《材料成型加工机械》、《模具设计》等课程打下基础。 3.讨论典型高分子材料成型加工过程的流变学、传热学原理,讨论多相聚合物体系(复合材料)的流变性质和传热性能,为分析和改进生产工艺、指导配方设计、开发和应用高分子材料提供一定的理论基础。 本课程属一门多学科交叉,理论性与实践性均很强的新兴学科，国内目前尚无统一大纲和教材。鉴于目前介绍关于高分子材料传热性能的书籍比较混乱，本大纲暂时先拟定讲授高分子材料流变学的基本内容和要求。以后条件成熟时，再补充高分子材料传热学方面的内容。高分子流变学要求的教学时数为32学时，高分子传热学要求的教学时数为16学时,总计教学时数为４8学时。 关于高分子材料流变学部分,本大纲遵循基本理论与生产实践相结合，既有一定广度,又有一定深度、新度，材料宏观性质与微观结构分析相结合,唯象性讨论与建立数学模型相结合的特点，按照少而精的原则，设置了七章二十节内容，教学时数为32学时。 各章节的基本教学要求如下： 第一、二、三章： 1．前三章为本课程学习的重点和基础。 2.要求掌握流变学研究中的基本物理量及基本流变函数。理解高聚物液体的流动机理,理解高聚物液体流动时发生剪切变稀、挤出胀大、熔体破裂等奇异流变现象。能用“高分子构象改变理论”说明其奇异

高分子成型加工习题答案

高分子成型加工习题答 案 集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

添加剂：是实现高分子材料加工过程，最大限度地发挥制品的性能或赋予某些特殊性能，便于加工，可降低成本的重要辅助成分。 二次成型：指在一定条件下将高分子材料一次成型所得的型材通过再次成型加工，以获得制品的最终型样的技术。 注射成型——是将固体聚合物加热塑化成熔融体，并高压、高速注射入模具中，赋予模腔的形状，经冷却（或交联、硫化）成型的过程。注射成型又叫注塑成型（=注射+模塑）。 压延成型——是利用压延机的辊筒之间的挤压力作用并在适当的温度（接近粘流温度）条件下，使聚合物发生塑性变形，制成薄膜或片状材料的加工工艺。是加工塑料薄膜、片材如地板胶及胶布、人造革、等制品的主要方法。 挤出成型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。 压制成型：是指借助外压实现成型物料造型的一次成型技术。可分为层压成型和模压成型。 稳定剂：能防止或抑制高分子材料由光、热、氧、霉菌等引起的老化作用的助剂的总称 润滑剂：能降低熔体与加工机械或模具之间和熔体内部相互之间的摩擦和粘附，改善流动性，促进加工成型，利于脱模，提高生产能力和制品外观质量及光洁度的物质 交联剂及相关添加剂：提高交联效率，改善工艺性能，提高制品质量 填充剂；能降低成本并(或)提高制品某些性能而添加到高分子材料基质中的固体物质。

2 ．请说出晶态与非晶态聚合物的熔融加工温度范围，并讨论两者作为材料的耐热性好坏。 答：晶态聚合物：T m～Td ；非晶态聚合物：Tf～Td 。 对于作为塑料使用的高聚物来说，在不结晶或结晶度低时，最高使用温度是Tg，当结晶度 达到40% 以上时，晶区互相连接，形成贯穿整个材料的连续相，因此在Tg以上仍不会软化，其最高使用温度可提高到结晶熔点。熔点（Tm）：是晶态高聚物熔融时的温度。表征晶态高聚物耐热性的好坏。 7 ．要使聚合物在加工中通过拉伸获得取向结构，应在该聚合物的什么温度下拉伸？ 答：应该在聚合物的玻璃化温度和熔点之间进行，因为分子在高于Tg时才具有足够的活动， 这样在拉应力的作用下，分子才能从无规线团中被拉伸应力拉开、拉直和在分子彼此之间发 生移动。 7 ．何谓胶料混炼过程中产生的结合橡胶（炭黑凝胶）？ 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R ?生成一定数量的化学形式和物理形式的结合体，形成一种不溶于橡胶溶剂的产物，称结合橡胶（炭黑 凝胶）。 9 ．什么叫塑料的混合和塑化，其主要区别在哪里？ 答：塑料的混合：这是物料的初混合，是一种简单混合，在低于流动温度和较为缓和的剪切

高分子材料基本加工工艺

《高分子材料基本加工工艺》复习题 课程名称《高分子材料加工技术》 任务1：认识常用橡胶 1. 高分子材料 将高分子化合物经过工程技术处理后所得到的材料称为高分子材料。 2. 高分子材料加工描述 高分子材料加工是将高分子材料转变成所需形状和性质的实用材料或制品的工程技术。 3. 高分子材料加工的主要内容包括：①橡胶加工②塑料加工 4. 橡胶的共性： ①具有橡胶状弹性。②具有粘弹性。③有缓冲减震作用。④对温度依赖性大。⑤具有电绝缘性。⑥有老化现象。⑦需进行硫化。必须加入配合剂。 5. 橡胶的分类： 按材料来源分天然橡胶和合成橡胶；按性能和用途分通用橡胶和特种橡胶。 6. 天然橡胶的特性及缺点。 特性： ①为不饱和橡胶，化学性质活泼，能进行加成反应和环化反应，能与硫磺硫化和与氧反应，硫化反应速度较快； ②为非极性橡胶，易与烃类油及溶剂作用，不耐油； ③在室温下无定形态，具有高弹性（在通用橡胶中仅次于BR）；在低温下或伸长时能出现结晶，属于结晶型橡胶，具有自补强性，在-70℃时为玻璃态； ④具有良好的综合性能，且加工性好；

⑤具有良好的耐透气性和电绝缘性。 缺点：耐油性、耐老化性（臭氧、热氧）差。 7. NR广泛应用于制造各类轮胎、胶管、胶带、胶鞋、工业制品及医疗卫生制品，是用途最广的橡胶品种。 8. 合成橡胶：合成橡胶是指由各种单体经聚合反应而制成的高弹性聚合物。 9. 合成橡胶按性能和用途分为通用合成橡胶和特种合成橡胶。 10. 凡是性能与NR相近，加工性能较好，能广泛用于轮胎和其他一般橡胶制品的称为通用合成橡胶。 11. 凡是具有特种性能，专供制造耐热、耐寒、耐化学腐蚀、耐溶剂、耐辐射等特种合成橡胶制品使用的称为特种橡胶。 12. 通用合成橡胶包括丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶。 13. 非结晶性橡胶，纯胶强度较低，需用炭黑补强，否则无使用价值。 14. BR的弹性在通用橡胶中最高，最主要的缺点是抗湿滑性不佳。 15. 乙丙橡胶耐老化性优异，在现有通用型橡胶中是最好的。 16. 丁基橡胶（IIR）具有优异的气密性（为橡胶之首），主要用于制造内胎。 17. 天然橡胶（NR）、氯丁橡胶（CR）属于结晶型橡胶， 18. 天然橡胶在通用橡胶中加工性能最好。 19. 特种合成橡胶包括丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯。 20. 硅橡胶（Q）同时具有优异的耐热性和耐寒性好，无味、无毒，具有生理惰性，对人体无不良影响。