高分子材料成型加工四种成型加工方法优缺点修订稿

成型加工复习名词解释：1.成型加工：将高分子材料成型加工为高分子材料制品的过程。

2.共混物的均匀性：指被分散物在共混体中浓度分布的均一性。

3.共混物的分散程度：分散相在共混体中的破碎程度。

4.初混合设备：是指物料在非熔融状态下进行混合所用的设备。

5.混炼胶：将各种配合剂混入并均匀分散在橡胶中的过程的产物。

6.塑化料：将各种配合剂混入并均匀分散在塑料熔体中的过程的产物。

7.塑炼：增加橡胶可塑性的工艺过程。

8.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。

塑料的初混合工艺：指聚合物与各种粉状、粒状或液体配合剂的简单混合工艺。

9.塑料的塑化：是借助加热和剪切作用使物料熔化、剪切变形、进一步混合，使树脂及各种配合剂组分分散均匀。

10.挤出成型：是将物料送入加热的机筒与旋转着的螺杆之间进行物料的输送，熔融压缩、熔体均化，并定量、定压、定速地通过机头口模而获得所需的挤出制品。

11.挤出机工作点：是螺杆特性线与口模特性线的交点。

12.挤出物膨胀：聚合物熔体在模内所受形变的弹性回复。

13.注射成型：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。

14.注射量：是指注射机对空注射条件下，注射螺杆或柱塞在作一次最大注射行程时，注射系统所能达到的最大注射量。

15.注射压力：:指在注射时，螺杆或柱塞端面施加于料筒中熔料单位面积上的压力。

16.合模力：注射机合模机构对模具所施加的最大夹紧力。

17.注射速度：指注射时，螺杆或柱塞移动速度。

18.注射速率:指单位时间内熔料从喷嘴射出的容量。

19.注射时间：指螺杆或柱塞完成一次注射量所需的时间。

20.塑化：指聚合物在料筒内经加热由固态转化为熔融的流动状态并具有良好的可塑性的过程。

21.注射过程：塑化良好的聚合物熔体，在柱塞或螺杆的压力作用下，由料筒经过喷嘴和模具的浇注系统进入并充满模腔这一重要而又复杂的阶段。

高分子成型加工实验上海工程技术大学化学化工学院高分子材料与工程系二OO六年七月十八日实验一橡胶的配方设计一、实验目的要求学生按照橡胶的使用条件和性能要求的不同，进行橡胶的配方设计。

熟悉橡胶各种配方的换算。

二、胶料配方组成硫化胶料一般是由橡胶和各种配合剂组成。

根据配方要求不同，而有不同的橡胶品种和配合剂的选用和用量配比。

配方组成通常包括基本配合组成、常用配合组成和特殊配合组成三类。

配方中除橡胶弹性体及其并用物外，配合剂基本配合组成必须包含有硫化剂、促进剂、活性剂和补强剂（炭黑）、软化剂。

常用配合组成除基本配合组成外，尚包含耐热、氧、臭氧、防老剂、白色补强剂、填充剂、分散剂、填料活性剂和偶联剂等。

特殊配合组成则添加某些特殊性能要求的配合材料如交联剂、抗静电剂、紫外线吸收剂、防霉剂、阻燃剂和增粘剂。

基本配方中一般配合剂组成不多，特别是对生胶性能鉴定的基本配方，要求少受配合剂的干扰，性能反应敏感。

如天然橡胶鉴定配方为：生胶100，硫黄3，氧化锌5，促进剂M 0.7,硬脂酸0.5。

合成橡胶使用的基本性能鉴定配方因胶种不同而异。

基本配方至少包括生胶、硫化剂、促进剂、活性剂、补强剂、软化剂、防老剂。

合成橡胶因在制造过程中已加有稳定剂，可不需添加防老剂。

配方以生胶为100份（质量），其它配合剂用量相应地都以质量数来表示。

基本配方通例组成为：生胶100，硫黄1.0-2.5，促进剂0.5-1.5，氧化锌3-5，硬脂酸0.5-2.0，炭黑40-50，防老剂0.25-1.5。

以下是橡胶中常见配合剂介绍。

常见硫化剂：硫磺；硫化促进剂：常采用两种促进剂：不同的促进剂同时使用，是因为它们的活性强弱及活性温度有所不同，在硫化时将使促进交联作用更加协调，充分显示促进效果；助促进剂：即活性剂，在炼胶和硫化过程中起活化作用；防老剂：多为抗氧剂，用来防止橡胶大分子因加工及其后的应用过程的氧化降解作用，以达到稳定的目的；填充剂：多为碳酸钙，有增容降成本作用，其用量多少也影响制品的硬度和力学强度；机油：作为橡胶软化剂，可改善混炼加工性能和制品柔软性。

第一章1.高分子材料的定义以高分子材料为主要组分的材料2.高分子材料成型加工的定义高分子材料是通过成型加工工艺得到具有实用性的材料或制品过程的工程技术3.高分子材料工程特征的含义高分子材料制品的性能既与材料本身的性质有关，有很大程度上受成型加工过程所产生的附加性质的影响第三章2. 热稳定剂是一类能够防止高分子材料在成型加工或使用过程中因受热而发生降解或交联的添加剂分类：铅盐类稳定剂，有机锡类稳定剂，有机锑类稳定剂，有机辅助稳定剂，复合稳定剂，稀土类稳定剂用于食品：有机锡类稳定剂，复合稳定剂，稀土类稳定剂3.Pvc塑料因为PVC是一种极现在高温下的加工成型。

？？/、？性高分子，分子间的作用力很强，导致加工温度超过其分解温度，只有加入热稳定剂才能实4.抗氧剂是指可抑制或延缓高分子材料自动氧化速度，延长其使用寿命的物质。

抗臭氧剂是指可以阻止或延缓高分子材料发生臭氧破坏的化学物质。

不同：抗氧剂是抑制扩散到制品内部的氧，而抗臭氧只是在制品表面上发挥作用。

5.光稳定剂是可有效地抑制光致降解物理和化学过程的一类添加剂。

？/、？/8.润滑剂是降低熔体与加工机械或成型模具之间以及熔体内部相互直接按的摩擦和黏附，改善加工流动性，提高生产能力和制品外观质量的一类添加剂。

因为其可以调节PVC树脂熔化速率和降低熔体黏度9.10.硫化促进剂：提高硫化速度，缩短硫化时间，降低硫化温度，减少了硫化剂用量，提高或改善硫化胶物理机械性能硫化活性剂：提高胶料中硫化促进剂的活性，减少硫化促进剂的用量，缩短硫化时间防焦剂：少量加入即可防止或延迟胶料在加工和贮存时产生焦烧12. 着色剂，发泡剂，阻燃剂，抗静电剂，偶联剂，防霉剂第四章1.高分子材料制品设计中，成型加工方法选择的依据是什么？制品形状，产品尺寸，材料特征，公差精度，加工成本2.？？3.？？4.高分子材料进行配方设计的一般原则和依据各是什么？制品的性能要求：抓住主要矛盾，用其所长，避其所短，必要时可共混或复合改性成型加工性能的要求：各种成型加工方法的工艺和设备各有其特点，对材料的要求也不同，故需充分考虑。

高分子材料成型加工考试重点内容及部分习题答案第二章高分子材料学1、热固性塑料：未成型前受热软化，熔融可塑制成一定形状，在热或固化剂作用下，一次硬化成型。

受热不熔融，达到一定温度分解破坏，不能反复加工。

在溶剂中不溶。

化学结构是由线型分子变为体型结构。

举例：PF、UF、MF2、热塑性塑料：受热软化、熔融、塑制成一定形状，冷却后固化成型。

再次受热，仍可软化、熔融，反复多次加工。

在溶剂中可溶。

化学结构是线型高分子。

举例：PE聚乙烯，PP聚丙烯，PVC聚氯乙烯。

3、通用塑料：是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。

4、工程塑料：具有较好的力学性能，拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m2，长期耐热温度超过100度的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀可作为结构材料。

举例：PA聚酰胺类、ABS、PET、PC5、缓冷：Tc=Tmax，结晶度提高，球晶大。

透明度不好，强度较大。

6、骤冷（淬火）：Tc<Tg，大分子来不及重排，结晶少，易产生应力。

结晶度小，透明度好，韧性好。

定义：是指熔融状态或半熔融状态的结晶性聚合物，在该温度下保持一段时间后，快速冷却使其来不及结晶，以改善制品的冲击性能。

7、中速冷：Tc>=Tg，有利晶核生成和晶体长大，性能好。

透明度一般，结晶度一般，强度一般。

8、二次结晶：是指一次结晶后，在一些残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内，继续结晶并逐步完善的过程。

9、后结晶：是指聚合物加工过程中一部分来不及结晶的区域，在成型后继续结晶的过程。

第三章添加剂1、添加剂的分类包括工艺性添加剂（如润滑剂）和功能性添加剂（除润滑剂之外的都是，如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂）2、稳定剂：防止或延缓高分子材料的老化，使其保持原有使用性能的添加剂。

针对热、氧、光三个引起高分子材料老化的主要因素，可将稳定剂分为热稳定剂、抗氧剂（防老剂）、光稳定剂。

热稳定剂是一类能防止高分子材料在成型加工或使用过程中因受热而发生降解或交联的添加剂。

第一章1.什么是高分子材料成型加工？高分子材料成型加工：以高分子化合物为基体，再配有其它助剂（添加剂）所构成的材料。

成型加工：将各种形态的高分子材料（粉料、粒料、溶液或分散体）制成所需形状的制品或坯件的过程，是一切塑料制品或型材生产的必经过程，也是整个制品生产中最为重要的过程。

高分子材料分类塑料橡胶纤维粘胶剂涂料高分子制品性能外观性能使用性能耐久性能材料的内在特性加工过程中产生的附加性质挤出成型适用于管、棒、板、片、薄膜等具有恒定截面制品的生产注射成型主要适用于有复杂截面的热塑性制品生产中空塑成型主要适用于各种中空容器的生产模压成型主要适用于热固性塑料制品的生产塑料制品的生产过程单体助剂预处理后加工原料树脂制造树脂塑料制造塑料成型加工塑料制品树脂：指的是高分子化合物。

塑料：则是为生产高分子制品，添加助剂后的树脂。

塑料制品：是有一定的形状，满足一定用途的高分子产品。

第二章塑料成型的理论基础聚合物的流变行为挤出胀大与熔体破裂成型过程中的结晶成型过程中的取向成型过程中的降解2.1 聚合物熔体的流变行为表征高聚物流动性的基本参数有两个：表观粘度和熔体流动速率。

表观粘度它反映熔体流动中流层之间的摩擦阻力，可定义为：影响表观粘度的主要因素有分子量、温度、剪切速率、压力等。

2.1 聚合物熔体的流变行为熔体流动速率熔体流动速率（MFR）是在一定的温度和载荷下，熔体每10min从标准的测定仪所挤出的物料质量。

熔体流动速率同种材料在相同条件下，MFR越大，流动性越好。

表观粘度与MFR成反比，高MFR对应于低粘度塑料熔体。

聚合物流体的分类牛顿流体非牛顿流体假塑性流体膨胀性流体宾汉流体剪切稀化的原因当缠结的大分子承受应力时，其缠结点就会被解开，同时还沿着流动方向取向，因此就降低了粘度。

缠结点被解开和大分子规则排列的程度是随应力的增加而加大的。

2.2影响聚合物熔体流动行为的因素熔体温度剪切速率分子链特性熔体温度对粘度的影响升高温度可使聚合物大分子的热运动和分子间的距离增大, 从而降低熔体粘度。

⾼分⼦材料成型加⼯题库精华⾼分⼦材料成型加⼯设备习题第⼀章绪论⼀、简答题1、在现代聚合物成型加⼯⼯业中，影响聚合物制品⽣产的三⼤重要因素是什么？2、聚合物成型机械的定义及分类？3、聚合物加⼯设备发展的主要趋势和特点？第⼆章⾼分⼦材料混合及设备⼀、填空题1、预处理设备包括_________、_________以及________。

2、常见的筛析⽅法________、________和_______。

3、三辊研磨机主要⽤于_________的研磨。

4、密炼机可按转⼦转速分成_________、_________和_________。

5、⾼速捏合机的主要部件包括_________、_________、_________和_________。

6、增⼤开炼机的_________或减⼩_________都会使速度梯度增加，提⾼物料的剪切塑化效果。

7、开炼机的主要部件包括________、_________、_________、_________和_________。

8、密炼机的主要部件包括________、________、_______、_______和________。

9、密炼机常⽤转⼦的基本类型包括____ __、_____和________。

10、开炼机的混炼功率应是________和________之和。

⼆、简答题1、预热和⼲燥的⽬的是什么？有哪些⽅式？2、研磨机分为哪⼏类？各包括哪些常⽤设备？3、哪些机械通常⽤于塑料的初混合？哪些机械通常⽤于混炼？4、说出三辊研磨机的⼯作原理5、开炼机的⼯作原理16、满⾜开炼机正常⼯作必须的两个条件是什么？7、椭圆形转⼦密炼机的⼯作原理第三章挤出成型设备⼀、选择题1、挤出机的螺杆分为（）A．加料段、熔融段、均化段B．加料段、融化段、挤出段C．熔融段、均化段、挤出段D．融化段、熔融段、挤出段2、熔体在挤出机螺杆的均化段的流动有四种形式，分别为（）A．正流、负流、横流、竖流B．正流、逆流、横流、漏流C．正流、负流、横流、漏流D．正流、逆流、横流、竖流3、下列关于挤出成型基本概念错误的是（）A．挤出的型材具有恒定的断⾯形状B．螺杆式挤出成型⼯艺过程是间歇成型C．挤出成型亦称挤塑或挤出模塑D．挤出成型既可成型热塑性塑料，⼜可成型部分热固性塑料4、螺杆的作⽤不包括（）A．输送物料B．传热塑化物料C．计量物料D．混合均化物料5、为提⾼物料输送能⼒，常采取的措施不包括（）A．冷却螺杆，使螺杆的温度略低于料筒B．提⾼螺杆的转速C．在料筒内壁开设纵向沟槽D．升⾼料筒的温度6、增⼤螺杆的长径⽐不可以达到的⽬的（）A．改善塑料的温度分布B．降低挤出机的功率消耗C．减少挤出时的逆流和漏流D．使物料混合更均匀7、下列关于压缩⽐的说法不正确的是（）A．粉料的压缩⽐应⼤于粒状塑料的压缩⽐B．薄壁制品的压缩⽐应⼩于厚壁制品的压缩⽐C．压缩⽐太⼤，螺杆本⾝的机械强度下降2D．压缩⽐的获得最常⽤的⽅法是等距变深螺槽8、下列关于螺杆螺旋⾓说法不正确的是（）A．螺旋⾓增⼤，挤出机的⽣产能⼒下降B．螺旋⾓等于30度的适合细粉状料C．最常⽤的螺旋⾓度是17.7度D．螺旋⾓等于15度的适合⽅块料9、下列关于螺杆结构参数说法不正确的是（）A．螺棱宽太⼩会使漏流增加，导致产量降低B．螺棱宽太打会增加螺棱上的动⼒消耗，有局部过热的危险C．螺杆与料筒的间隙减⼩，不利于物料的熔融和混合D．螺杆与料筒的间隙太⼩，易引起物料出现热⼒学降解10、下列关于加料段的说法错误的是（）A．加料段的作⽤是加热和输送物料B．加料段物料始终保持固体状态C．加料段通常采⽤等深变距的螺杆D．挤出结晶性塑料加料段要长11、下列关于压缩段的说法错误的是（）A．压缩段的作⽤是压缩与剪切作⽤B．压缩段物料全部是粘流状态C．压缩段⼀般采⽤等距变深的螺杆D．⽆定形塑料的压缩段⽐较长12、结晶性塑料⼀般采⽤螺杆（）A．渐变形螺杆B．突变形螺杆C．波纹型螺杆D．屏障形螺杆13、为提⾼螺杆存在的熔融效率低、塑化混合不均匀等缺点，常采⽤的措施不包括（）A．采⽤⾼效螺杆B．加⼤螺杆的长径⽐C．减⼩均化段螺槽深度D．提⾼螺杆的转速14、挤出成型的⼯艺流程是（）A．原料的准备、挤出物定型与冷却、挤出成型、⼲燥、预热、制品的牵引与卷取B．原料的准备、挤出物定型与冷却、⼲燥、预热、挤出成型、制品的牵引与卷取C．原料的准备、预热、⼲燥、挤出成型、挤出物定型与冷却、制品的牵引与卷取D．原料的准备、挤出物定型与冷却、制品的牵引与卷取、挤出成型、预热、⼲燥15、对挤出⽣产率影响不⼤的是（）A．正流B．逆流C．横流D．漏流16、下列关于温度与挤出成型关系的说法正确的是（）A．温度升⾼，制品形状稳定性好，所以应该尽量采⽤⾼温挤出B．温度降低，物料粘度降低，有利于塑化，，所以应该采⽤低温挤出3C．温度太低，制品收缩增⼤，所以应该尽量采⽤⾼温挤出D．温度太⾼，制品发黄，出现⽓泡，所以应该降低挤出温度17、挤出成型过程中，制品横截⾯是靠哪个部件得到的？（）A．机头B．⼝模C．料筒D．分流梭18、挤出成型模具被称为（）A．牵引装置B．挤出成型零部件C．⼝模D．挤出机机头19、辅机的组成部分⼀般不包括（）A．定型装置B．卷取装置C．加热装置D．牵引装置20、软管的⽣产过程与硬管不同之处在于（）A．定径⽅式不⼀样B．冷却⽅式不⼀样C．成型主机不⼀样D．挤出⼝模不⼀样21、⼤⼝径管多采⽤的定径⽅法为（）A.外压定径法B.内压定径法C.真空定径法D.蒸汽辅助定径22、管材的截⾯尺⼨与下列哪个因素⽆关（）A．机头⼝模B．定径套直径C．牵引速度D．冷却⽔温度23、下列关于吹膜挤出吹胀⽐说法不正确的是（）A．吹胀⽐是⽤来衡量吹胀的程度B．吹胀⽐是管坯吹胀后的管膜的直径与挤出机螺杆的直径的⽐值C．吹胀⽐的⼤⼩表⽰挤出管坯直径的变化D．吹胀⽐表明了粘流态下⼤分⼦受到横向拉伸作⽤⼒的⼤⼩24、下列关于薄膜的吹胀与牵引下列说法错误的是（）A．⽣产不同折径不同厚度的薄膜，可以通过调整吹胀⽐和牵引⽐来控制B．吹胀⽐太⼤，横向强度太低C．吹胀⽐太⼩，膜管不稳定D．牵引⽐太⼩，膜管容易被拉断25、板材挤出成型的辅机连接顺序正确的是（）A．三辊压光机、冷却导辊、切边装置、牵引装置、切割装置4B．三辊压光机、冷却导辊、切割装置、切边装置、牵引装置C．冷却导辊、切割装置、三辊压光机、切边装置、牵引装置、D．冷却导辊、切边装置、牵引装置、三辊压光机、切割装置26、关于板材挤出三辊压光机的说法，下列错误的是（）A．压光机的作⽤是将挤出的板材压光和降温B．压光机的滚筒对尺⼨精度与光洁度没有要求C．压光机滚筒间隙可以调整D．压光机与机头的距离应尽量靠近27、关于三辊压光机温度的控制，下列说法正确的是（）A．上辊温度最⾼B．中辊温度最⾼C．下辊温度最⾼D．三辊温度⼀致28、⼝模应有⼀定长度的平直部分的原因是（）A．保证物料的稳定以及消除熔接痕B．增⼤料流的压⼒C．节约材料，降低成本D．制造⼯艺的要求29、下列不属于机头的设计原则的是（）A．內腔呈流线型B．机头压⼒⼤⼩分布均匀C．⾜够的压缩⽐D．正确的断⾯形状30、下列不属于新型⾼效螺杆的是（）A．屏障形螺杆B．销钉型螺杆C．波纹螺杆D．突变型螺杆⼆、填空题1、挤出机主机主要由、传动系统、、等组成。

1.压制成型：应用于热固塑料和橡胶制品的成型加工压制成型方法对于热固性塑料、橡胶制品和增强复合材料而言，都是将原料加入模具加压得到制品，成型过程都是一个物理—化学变化过程。

不同的是橡胶制品的成型中要对原料进行硫化。

橡胶通过硫化获得了必需的物理机械性能和化学性能。

而在复合材料压制成型过程中，还用到了层压成型（在压力和温度的作用下将多层相同或不同材料的片状物通过树脂的粘结和熔合，压制成层压塑料的成型方法）和手糊成型（以玻璃纤维布作为增强材料，均匀涂布作为黏合剂的不饱和聚酯树脂或环氧树脂的复合材料）。

2.挤出成型：适用于所有高分子材料，广泛用于制造轮胎胎面、内胎、胎管及各种断面形状复杂或空心、实心的半成品，也用于包胶操作。

挤出成型挤出成型对于高分子三大合成材料所用的设备和加工原理基本上是相同的。

有区别的是橡胶挤出是在压出机中对混炼胶加热与塑化，通过螺杆的旋转，使胶料在螺杆和料筒筒壁之间受到强大的挤压作用，不断向前推进，并借助于口型（口模）压出具有一定断面形状的橡胶半成品。

而合成纤维的挤出纺丝过程，采用三种基本方法：熔融纺丝、干法纺丝、湿法纺丝。

一般采用熔融纺丝（在熔融纺丝机中将高聚物加热熔融制成溶体，通过纺丝泵打入喷丝头，并由喷丝头喷成细流，再经冷凝而成纤维）。

3.注射成型：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。

注射成型高分子三大合成材料的注射成型过程中所用设备和工艺原理比较相似，但是从基本过程和要求看热固性塑料注射和热塑性塑料注射有很多不同之处。

热固性塑料的注射成型要求成型物料首先在温度相对较低的料筒内预塑化到半熔融状态，然后在随后的注射充模过程中进一步塑化，避免其因发生化学反应而使黏度升高，甚至交联硬化为固体。

塑料注射成型原料是粒状或粉状的塑料，而橡胶注射成型原料则是条状或块粒状的混炼胶，且混炼胶在注压入模后须停留在加热的模具中一段时间，使橡胶进行硫化反应。

高分子材料成型加工一、名词解释（1）螺杆长径比L ／Ds ：螺杆工作部分的有效长度L与直径Ds之比。

（2）压缩比A：螺杆加料段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。

(3)机头压缩比表示粘流态塑料被压缩的程度，是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。

(4)吹胀比α：管坯被吹胀后的膜管直径D2 与挤出机环形口膜直径D1 之比：α= D2 /D1(5)牵伸比β：膜管通过夹辊时的速度V 2 与口模挤出管坯的速度V1 之比。

β= V2 / V1（6）入口效应：聚合物熔体在挤出时通过一个狭窄的口模，即使口模很短，也会有很大的压力降。

（7）离模膨胀：聚合物熔体挤出后截面积比口模截面积大。

（8）熔体破裂：当挤出速率逐渐增加时，挤出物表面将出现不规则现象( 橘皮纹、鲨鱼皮、熔体破裂），甚至使其内在质量受到破坏，这类现象统称为熔体破裂（Melt Fracture ）二、填空题1、稳定剂按作用功能分为：热稳定剂、光稳定剂、抗氧剂、抗臭氧剂和生物抑制剂等。

三、不定选择2、下列哪些参数与挤出机的产量无关？DA.螺杆直径B.螺杆长度C.螺杆转速D.切粒机转速3、当双螺杆挤出机机头压力过高时应该调整 BA．喂料量B。

螺杆转速C。

机筒温度D。

螺杆组合4、挤出机的测温装置热电偶的作用是AA．测量温度B。

控制温度 C.加热D。

冷却5、挤出过程中料条表面粗糙是因为 DA．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6、挤出过程中料条带有黑点是因为ABA．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7、物料塑化时的热量来源为ABA．料筒传热B。

物料内部摩擦C。

物料反应热D。

环境热量8、挤出成型的控制系统不包括 DA．电气传动系统B。

温度控制C。

压力控制D。

喂料控制9、双螺杆有清除机筒、螺杆表面物料的能力，这种能力称为 AA．自洁B。

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。

高分子材料成型加工综述
高分子材料成型加工是一种将高分子材料通过加热、压力、挤出等方式进行形状加工的方法，广泛应用于塑料制品、橡胶制品等行业。

本文将综述高分子材料成型加工的常见方法及其特点。

一、注塑成型
注塑成型是最常用的高分子材料成型加工方法之一。

它通过将高分子材料加热至熔融状态，将熔融物通过高压射入封闭模具中，使其充填成型腔，并在冷却过程中固化成型。

注塑成型可以生产各种形状的制品，包括塑料制品、橡胶制品等。

优点是生产效率高，制品尺寸精确，表面光滑；缺点是成本较高，模具制造周期长。

四、吹塑成型
吹塑成型是通过将高分子材料加热融化后，将融化物注入吹塑机中，通过模具中的压力将其拉伸、吹膨，使其成型。

吹塑成型适用于制造中空制品，如塑料瓶、塑料桶等。

优点是制品轻巧、透明度高，成本较低；缺点是制品尺寸不稳定，难以加工内部结构。

六、发泡成型
发泡成型是将高分子材料在加热时加入发泡剂，使其在成型过程中发生发泡反应。

发泡成型可用于制造轻质、隔热性好的制品，如泡沫塑料、聚氨酯制品等。

优点是制品质量轻，隔热性好；缺点是制品密度不均匀，难以加工复杂形状。

高分子材料成型加工方法多种多样，各有特点。

在实际应用中，根据具体要求选择适合的加工方法，可有效提高成品质量、降低制造成本。

精品文档 -10课后习题答案（仅供参考）高分子材料成型加工Chapter2 Chapter2高分子材料学3 2、分别区分“通用塑料”和“工程塑料”1.、“热塑性塑料”和“热固性塑料”，并请各举例。

、、PVC价廉的塑料。

通用塑料有PE、PP答：通用塑料：一般指产量大、用途广、成型性好、PS 等刚性好、100℃，50MPa冲击强度大于6kJ/m2 ,长期耐热温度超过工程塑料是指拉伸强度大于、PET耐腐蚀等可代替金属用作结构件的塑料。

工程塑料有PA、蠕变小、自润滑、电绝缘、等。

PBT、POM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。

如聚乙聚苯醚好和氯化聚醚等都是热塑性塑料。

聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、烯、聚丙烯、聚氯乙烯、产生化学反应一交链固化而变加热到一定温度，热固性塑料：第一次加热时可以软化流动，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进而固化成为确定形状和尺利用第一次加热时的塑化流动在压力下充满型腔，行成型加工，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。

什么是聚合物的结晶和取向？它们有何不同？研究结晶和取向对高分子材料加工有何实2.际意义？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。

链段聚合物的取向：高聚物的分子链沿某特定方向作优势的平行排列的过程。

包括分子链、和结晶高聚物的晶片、晶带沿特定方向择优排列。

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1）（不同之处：结晶是某些局部区域内分子链在三维空2）所有的高聚物都可以在合适的条件下发生取向。

（是在外力作用下整个分子链间的规整排列，而取向一般是在一定程度上的一维或二维有序，结晶是在分子链内部和分子链之间的相互作用下发生的，3）沿特定方向发生较为规整排列。

（没有外力取向一般是在外力作用和环境中发生的，外部作用也可以对结晶产生一定的影响；范围内，而取向可以发生在Tg~Tm的作用，取向一般不会内部产生。

高分子材料成型加工综述在现代工业中，高分子材料的成型加工是非常重要的一环，涵盖了热塑性、热固性、弹性体等多种类型的高分子材料。

高分子材料的成型加工包括了加工方法、成型设备、模具和模具设计等方面。

本文将从这些方面对高分子材料的成型加工进行综述。

一、加工方法高分子材料的加工方法一般可以分为以下几类：1. 压缩成型法：指在模具内将高分子材料加热至熔融状态，然后施加一定的压力将其压制成所需形状的成型方法。

这种方法适合于高分子材料的加工变形性较好的场合，如热塑性塑料的加工。

3. 注塑成型法：是指将高分子材料塑化后，注入到模具腔内，经过一定时间后冷却固化成为所需形状的一种成型方法。

这种方法适用于各种高分子材料的加工，尤其是对于塑料制品的加工更是十分常见，如日用品、玩具、电子产品壳体等。

5. 复合成型法：是指将两种或以上不同性能的高分子材料加工成具有特定功能的成型制品。

该方法涉及到材料的组合和加工工艺控制等多个方面，可应用于制备高分子复合材料，如各种聚合物合金、纤维增强材料等。

二、成型设备高分子材料的成型加工设备种类繁多，根据加工方法的不同，这里仅介绍几种常见的设备：1. 压制机：这种设备适用于压缩成型法和注塑成型法，其结构主要由机架、压机、压力系统、加热系统和控制系统组成。

该设备操作简单、生产效率高、成本低，广泛应用于塑料制品、电子元器件等行业。

2. 挤出机：主要适用于挤出成型法，一般由进料系统、挤出机、头模和切割系统等组成。

该设备结构简单、生产效率高，适用于生产各种管材、板材、绳索等产品。

三、模具和模具设计模具是高分子材料成型加工中非常重要的一部分，它的质量、精度和设计直接影响到成型制品的质量和生产效率。

高分子材料的成型模具可以分为一次成型和二次成型两种。

1. 一次成型模具：适用于压缩成型法、注塑成型法和挤出成型法等，通过一次成型完整地获得所需形状。

该模具的制造精度高，生产效率也比较高。

但一次成型过程中，模具磨损和热膨胀等问题也比较突出。

第1，2章热塑性：热塑性塑料受热时熔融，可进行各种成型加工，冷却时硬化。

再受热，又可熔融、加工，即具有多次重复加工性，它的加工过程基本是物理变化。

大多数线型聚合物均表现出热塑性，很容易进行挤出、注射或吹塑等成型加工。

在一定温度范围内，能反复加热软化和冷却硬化的性能，线形或支链型聚合物具有这种性能。

一般的聚乙烯塑料和聚氯乙烯塑料都是热塑性。

热固性：热固性塑料受热熔化成型的同时发生化学的交联反应，将线形的分子交联形成立体网状结构，再受热不熔融，在溶剂中也不溶解，当温度超过分解温度时将被分解破坏，即不具备重复加工性。

常用的热固性塑料品种有酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚氨酯等。

通用塑料：产量大、用途广、占塑料应用量的80%以上。

使用温度在100℃以下，价格低，性能一般，主要用于非结构材料和生活用品上。

通用塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS等。

通用工程塑料：具有较好的力学性能，使用温度在100~150℃，可作为结构材料。

通用工程塑料主要有聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚、热塑性聚酯等。

特种工程塑料：力学性能更好，使用温度在150℃以上，主要用于要求质量轻、力学性能高能代替金属材料的航空、航天等领域中。

特种工程塑料主要有聚酰亚胺、聚芳酯、聚苯酯、聚砜、聚苯硫醚、聚醚醚酮、氟塑料等。

改性主要方法：共混改性、化学改性、填充与纤维增强改性、表面改性、共挤出复合改性。

高分子材料发展趋势： 1. 通用高分子材料的高性能化、高功能化和低成本化 2. 功能高分子材料、特种高分子材料与工程塑料发展迅速3. 与能源、环境相关的有机高分子材料的协调发展越来越受到重视4. 高分子材料加工领域的研究不断拓展并深化5. 高分子材料科学与其他学科的交叉不断加强。

天然高分子的利用与加工、天然高分子的改性和合成、高分子的工业生产。

生物化；开发天然高分子的潜在资源化；绿色化。

第3章配方的计量方法：1、单因素变量配方设计方法。

绪论习题与思考题 (1)第一章习题与思考题 (3)第四章习题与思考题 (5)第五章习题与思考题 (6)第六章习题与思考题 (9)第七章习题与思考题 (15)第八章习题与思考题 (17)第九章习题与思考题 (20)第十章习题与思考题 (22)绪论习题与思考题2．分别区分“通用塑料”和“工程塑料”，“热塑性塑料”和“热固性塑料”，“简单组分高分子材料”和“复杂组分高分子材料”，并请各举2～3例。

答：通用塑料：一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。

通用塑料有：PE，PP，PVC，PS等；工程塑料：是指拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m2 ,长期耐热温度超过100℃的，刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀等，可代替金属用作结构件的塑料。

工程塑料有：PA，PET，PBT，POM等；工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。

日本业界将它定义为“可以做为构造用及机械零件用的高性能塑料，耐热性在100℃以上，主要运用在工业上”。

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。

聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚，氯化聚醚等都是热塑性塑料。

(热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动、冷却变硬的过程是物理变化；)热固性塑料：第一次加热时可以软化流动，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，利用第一次加热时的塑化流动，在压力下充满型腔，进而固化成为确定形状和尺寸的制品。

这种材料称为热固性塑料。

(热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的，固化后分子链之间形成化学键，成为三维的网状结构，不仅不能再熔触，在溶剂中也不能溶解。

)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。

高分子材料加工工艺第九章压延成型教学目的：掌握压延成型的定义，主要成型对象及在各领域中的应用；压延成型的工序及各设备；压延机的组成及结构；压延成型的原理；压延成型的工艺及操作工艺；影响压延制品性能的因素；橡胶制品的压延工艺。

重点内容：压延成型的原理、压延成型的工艺及影响压延制品性能的因素。

难点内容：压延成型的原理。

熟悉内容：压延成型工艺的适用范围及应用领域；压延成型工艺的设备。

主要英文词汇：calendering----压延Calendered film---压延薄膜calender----压延机roll—辊筒plasticizing ---塑化film---薄膜sheet---片状embossed film---压化薄膜embossed sheet---压花片材参考教材或资料：1、《高分子材料成型加工》，周达飞，唐颂超主编，中国轻工业出版社，2005年第2版。

2、《橡胶及塑料加工工艺》，张海，赵素合主编，化学工业出版社，1997年第1版。

3、《高分子材料加工工艺》讲义，青岛科技大学印刷厂，2000年。

压延成型是生产高分子材料薄膜和片材的主要方法，它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，使其受到挤压和延展作用，成为具有一定厚度和宽度的薄片状制品。

压延成型与前面的模压成型、挤出成型、注射成型并列为四大高分子材料加工方法。

压延成型广泛应用于橡胶和热塑性塑料的成型加工中。

橡胶的压延是橡胶制品生产的基本工艺过程之一，是制成胶片或与骨架材料制成胶布半成品的工艺过程，它包括压片、压型、贴胶和擦胶等作业。

塑料的压延成型主要适用于热塑性塑料，其中以非晶型的聚氯乙烯及其共聚物最多，其次是ABS，乙烯-醋酸乙烯共聚物以及改性聚苯乙烯等塑料，近年来也有压延聚丙烯、聚乙烯等结晶型塑料。

压延成型产品除了薄膜和片材外，还有人造革和其他涂层制品。

塑料压延成型一般适用于生产厚度为0.05~0.5mm的软质PVC薄膜和厚度为0.3~1.00mm的硬质PVC片材。

一、填空1、聚合物具有一些特有的加工性质，如有良好的 __可模塑性 __，__可挤压性 __，__可纺性 __和 __可延性 __。

2、 __熔融指数 __是评价聚合物材料的可挤压性的指标。

3、分别写出下列缩写对应的中文：PS: 聚苯乙烯 , PMMA: 聚甲基丙烯酸甲酯 , PE:聚乙烯 , PP:聚丙烯 , PVC聚氯乙烯 , PC 聚碳酸酯, SBS: 苯乙烯丁二烯苯乙烯共聚物, PA: 聚酰胺 ,POM聚甲醛4、按照经典的粘弹性理论，线形聚合物的总形变由普弹性变、推迟高弹形变、粘弹性变三部分组成。

5、晶核形成的方法：均相成核、异相成核。

6、单螺杆挤出机的基本结构：传动部分、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模、辅助设备。

7、生胶按物理性状通常分为捆包胶、颗粒胶、粉末胶、乳胶和液体胶。

1.聚合物加工转变包括：（形状转变）、（结构转变）、（性能转变）。

2.写出熔融指数测量仪结构示意图各个结构的名称：（热电偶测温管）、（料筒）、（出料孔）、（保温层）、（加热器）、（柱塞）、（重锤）。

3.按照塑料塑化方式的不同，挤出工艺可分为（干法）和（湿法）二种；按照加压方式的不同，挤出工艺又可分为（连续式）和（间歇式）两种。

4.填充剂按用途可分为两大类：（补强填充剂）、（惰性填充剂）。

5.测硫化程度的硫化仪：（转子旋转振荡式硫化仪）。

6.合成纤维纺聚合物的加工方法：（熔融法）和（溶液法）。

2、聚合物流动过程最常见的弹性行为是：端末效应和不稳定流动。

3、注射过程包括加料、塑化、注射、冷却和脱模五大过程。

5、开放式炼胶机混炼通常胶料顺序：生胶（或塑炼胶）、小料、液体软化剂、补强剂、填充剂、硫黄6、常用的硫化介质有：饱和蒸汽、过热蒸汽、过热水、热空气以及热水。

7、螺杆结构的主要参数：t、 W 、 h 分别指的是螺距、螺槽宽度、螺槽深度。

1、非牛顿流体受到外力作用时，其流动行为有以下特征：（剪应力）和（剪切速率）间通常不呈比例关系，因而剪切粘度对剪切作用有依赖性；非牛顿性是 (粘性 )和 (弹性 )行为的综合，流动过程中包含着不可逆形变和可逆形变两种成分。