第一章绪论
1．高分子材料分为哪几类？（高分子材料是一定配合的高分子化合物（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。分为塑料、橡胶、纤维三类）2．塑料、橡胶、纤维分类？
3．名词解释：工程塑料通用塑料特种塑料化学纤维合成纤维
4．生产塑料制品的完整工序有哪五个？
原料准备、成型、机械加工、修饰和装配
5. 热塑性高分子材料和热固性高分子材料得物理性质及加工性能比较（见讲义）。
第二章高分子材料成型原理
1．高分子材料的熔融性能
热传递三种方式：热传导、对流、辐射
聚合物的加热与冷却都不易
由于聚合物的表观粘度随摩擦升温而降低，使物料熔体烧焦的可能性不大2．聚合物的流动和流变性能
拉伸流动和剪切流动，各类型流体的流动曲线，影响高聚物熔体粘度的因素，粘度、流动稠度、流动指数、流动性的关系，熔体流动速率熔体流动速率——在规定的温度、压力（2160×9.81×10-3N）下，每10min内通过国标指定尺寸（书P76装料筒直径φ9.55±0.025mm, 出
料口直径φ2.095±0.005mm）毛细管的试样总质量（克数）单位：克/10
分钟
3．聚合物熔体的弹性
流动缺陷：管壁上的滑移，端末效应，离模膨胀，弹性对层流的干扰，熔体破裂，鲨鱼皮，产生原因
熔体破裂——当挤出速率逐渐增加，挤出物表面将出现不规则现象（畸
变、支离和断裂），甚至使内在质量受到破坏。
离模膨胀——被挤出的聚合物熔体断面积远比口模断面积大，称为离模膨胀
鲨鱼皮——挤出物周边具有周期性的皱褶波纹。
4．高分子材料的成型性能
聚合物的聚集态:结晶态、玻璃态、高弹态、粘流态等聚集态
可挤压性、可模塑性、可纺性、可延性概念
5．成型过程中的取向作用
拉伸取向（薄膜双向拉伸后，拉伸后的薄膜在拉伸方向上的拉伸强度和抗蠕变性能会提高。
6．高分子材料的降解与交联
交联、交联度熟化
降解——高分子材料化学键的断链、交联、主链化学结构改变、侧基改
变以及上述四种作用的综合
交联——线性大分子链之间以新的化学键连接、形成三维网状或体型结
构的反应。
交联度——已发生作用的基团或活点对原有反应基团或活点的比值
“硬化得好”或“熟化得好”，并不意味着交联度达到100%，而是指交联度发展到一种最为适宜的程度(此时硬化度为 100%，交联度<100%)。
第三章成型用物料及配方设计
1. 熟悉几种常用高分子材料聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈－
丁二烯－苯乙烯共聚物、聚酰胺、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯的代号、结构、加工特性及应用。
2. 掌握增塑剂、稳定剂、交联剂、润滑剂、填充剂、发泡剂、阻燃剂、着色剂
和抗静电剂等的性能、作用及其对塑料、橡胶性能的影响。
增塑剂——降低塑料的软化温度和提高其加工性、柔软性或延展性，加入的低挥发性或挥发性可忽略的物质。
经过增塑的聚合物，软化点（或流动温度）、玻璃化温度、脆性、硬度、拉伸强度、弹性膜量等均下降，而断裂伸长率、耐寒性、柔顺性会提高。
例如增塑剂含量为25份以上的PVC制品称为软质PVC制品。
偶联剂——将性质差异很大的材料，通过化学或物理的作用偶联（结合）起来的物质。有时也用来处理玻璃纤维的表面使其与树脂形成良好的结合，故也称为表面处理剂。
3. 了解高分子制品设计的一般流程及配方设计实验方法。
第四章混合与塑化
1. 聚合物共混物常用的制备方法有几种？混合机理
机械共混法，液体共混法、共聚――共混法、互穿网络聚合物（IPS）制备技术
混合机理：动力学的机理（体积扩散和涡流扩散）；分子运动的机理（分子扩散）。
2. 混炼三要素
压缩、剪切和分配置换
3. 理解塑炼、混炼含义，分析影响橡胶塑炼的因素,了解塑炼设备及其特点
塑炼——使橡胶材料由强韧的弹性状态变为柔软的可塑状态，这种使弹性材料增加可塑性（流动性）的工艺过程称为塑炼。
混炼——将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。
影响塑炼的因素：机械力、氧,、温度、静电、化学塑解剂(硫酚)
塑炼机械：开炼机、密炼机和螺杆式塑炼机
4.熟悉混合与塑化设备
单螺杆挤出机，双螺杆挤出机行星螺杆挤出机，连续混炼机（如FCM 混炼机）
5.了解粉状与粒状塑料配制工艺流程（见讲义）
6．溶胶塑料分类及特点，如何制备溶胶塑料？
塑性溶胶：由固体树脂和其它固体配合剂悬浮在液体增塑剂里中的稳定体系，其液相全是增塑剂(含量较高)
有机溶胶：在塑性溶胶中加入有挥发性而对树脂无溶胀性的有机溶剂(稀释
剂)，也可都用稀释剂而无增塑剂。
塑性凝胶：加有胶凝剂（如有机膨润粘土和金属皂类）的塑性溶胶。
有机凝胶：加有胶凝剂的有机溶胶。
制备溶胶塑料的关键：将成团的粉状物料很好地分散在液态物料中，并将分散体中的气体含量减至最小。配制工艺通常由研磨、混合、脱泡和贮存等工序组成。
7.简述胶乳配制常用的三种方法。（书111）
①配合剂分别加入法
搅拌时按顺序加入各种配合剂，一般顺序为：
胶乳→稳定剂→硫化剂→促进剂→防老剂→活性剂→填充剂→着色剂→增稠剂→消泡剂等。
搅拌速度不宜过快，应保证均匀混合。配合剂加完后继续搅拌10～20min，使配合剂与胶乳充分混合均匀。
②配合剂一次加入法
将所需的配合剂按配方先混合均匀再加入胶乳中，再充分搅拌均匀。
③母胶配合法
取出一小部分胶乳，加入稳定剂后再加入各种配合剂的混合料，搅拌均匀制得母胶，再把母胶在搅拌下加入其余的胶乳中，搅拌均匀。
第五章热塑性塑料的主要成型加工技术
5.1 挤出成型
1. 挤出机的规格及结构（传动装置、加料装置、机（料）筒、螺杆、机头和口模）。
有关螺杆的几个重要概念。
直径长径比螺槽深度压缩比螺距螺旋角
分析螺杆各段作用：
送料段——由料斗加入的物料在此段向前输送，压实，螺槽容积一般不变，等深等距
压缩段——物料在此段继续被压实，并向熔融态转化，螺槽容积变小，排气计量段——使熔体进一步塑化均匀，并定量、定压地均匀挤出，螺槽溶剂不变
2. 挤出理论的理解的应用
a．固体输送理论（固体塞模型）――加热段
防止螺杆打滑？处理办法：降温，改变摩擦情况，
塑料与螺杆摩擦系数f s<塑料与料筒摩擦系数f b
最佳螺旋角？
如何提高固体输送速率？见讲义
B．熔化理论（熔体池和固体床共存理论模型）――熔化段
分析熔融过程：料斗物料经过固体输送段被压实成固体床。固体床在前进时同已加热的料筒表面接触逐渐升温并开始熔融，在料筒表面形成一层熔膜，当熔膜的厚度超过螺杆与料筒的间隙时，就会被旋转螺棱刮落，并将其强制积存螺纹推力面的前方，形成熔池。随着螺杆转动，来自加热器的热量和熔膜中的剪切热不断传至未熔融的固体床，使与熔膜相接触的固体物料熔
融。固体床逐渐变窄，熔池逐渐变宽，在进入计量段处，固体床消失，螺槽全部为熔体充满。最后，经过熔体输送区的均化作用，螺杆将熔体定压、定温和定量地送至机头。
固体床分布 对等深螺槽 A/ψ＝0 固体床分布呈抛物线
熔化区长度ZT （需几圈螺纹）：从熔化开始到固体床的宽度下降到零的
总长度
对等深螺槽的单螺杆挤出机，如何提高固体熔融的质量流率？
1/2
2T G Z W φ= φ-- 熔化速率的量度，即φ值大则熔化速率W 高
ZT 与质量流率(G)成正比
G 增大又要保持ZT 不变，必须使φ值与流率齐量增加。
增大φ的方法是将提高料筒温度Tb ，物料温度Ts 和螺杆转速
应用：新型螺杆的产生（为防止熔化过程中固体床的崩溃和加速固体床
的熔融）
新型螺杆分类、结构、工作原理
C ．熔体输送理论（平行板模型）――均化段
最佳螺旋角 熔体在计量段有哪几种流动方式 （正流、逆流、横流、漏流）
深槽/浅槽对熔体输送时机头压力的敏感性。
⏹ 正流α∝Hm, 逆流∝Hm3, ΔP ↓,浅槽螺杆Qm<深槽螺杆Qm
ΔP ↑↑至一定程度，浅槽螺杆Qm>深槽螺杆Qm
⏹ 塑料流动性大,η小， Qm 对压力敏感性较大，采用挤出不宜
D ．螺杆和机头口模特性曲线，挤出机的操作点。
E ．综合这三段来考虑，挤出机如何才能达到多产优质？（见笔记）
影响挤出机产率的主要因素有哪几个方面？
3．双螺杆机分类，它较单螺杆挤出机有什么特别之处？主要有哪些用途？（强制作用、混合作用、自洁作用及压延作用）
4．挤出剂的分流板、过滤网有何作用？（使物料由旋转流动变为平直流动，改变物料流动方式；增加机头内胶料的压力；过滤杂质的作用）
5．挤出吹塑薄膜的生产方法有哪几种？（上、下、平吹法）
6．吹塑薄膜成型设备有哪几部分。（挤出机、机头与口模、冷却装置、人字板、牵引辊、卷取装置）
7．何谓吹胀比？（膜泡直径/管毛坯直径）牵伸比？（牵引线速度/口模环形间隙出料速度）
8．挤管设备及装置是怎样的？（挤出成型机、机头、定型装置、冷却装置、牵引装置）
9. 螺杆转速、牵引速度对管材质量有何影响?
牵引过快，残余应力大，易弯曲变形，拉断；过慢，离膜膨胀，壁厚过大
5.2 注射成型
10．什么叫塑化？什么叫注射？塑化有哪些作用？
塑化：加热物料使其达到熔融状态，进一步混合物料使其达到均匀混合状态。
注射：对熔融物料施加高压，使其射出而充满模具型腔。
11. 常用注射机有哪几种基本类型？试比较其优缺点？注射机由哪三大部分组成？
类型：柱塞式注射机，单螺杆定位预塑注射机，移动螺杆式注射机
注射机组成：注射系统、锁模系统和塑模
12. 分流梭的作用是什么？
使物料分散成薄层并均匀地处于或流过由料筒和分流梭形成的通道，从而缩短传热导程，加快热传递和提高塑化质量
13. 注射螺杆按其作用可分成几段？试画简图示意之。并分析每一段的作用、结
构特点和在该段处的物料状态？
螺杆分为三段
送料段
作用：使物料受热、前移
物料状态：固体
结构特点：螺距等距等深
长度：1/2
压缩段(熔化段)，螺杆中部
作用：使物料受热、前移；使物料软化，熔融；排气
物料状态：逐渐熔融
结构特点：螺槽逐渐变小（渐变），有挤压作用
长度：1/4
均化段（计量段）
作用：与送料段相同；使熔体均匀；使熔体定量、定压由喷咀射出
物料状态：熔融状态
结构特点：等距等深，螺距比前两段小(熔化后体积比原料小)
长度：1/4
14.. 试叙述模具的结构分类？（见讲义典型的塑模结构）
15. 什么是浇口？试分析其结构特点和作用。
浇口：连接主流道（或分流道）与型腔之间的通道
16.. 什么是型腔、阴模、阳模？
型腔：模具中成型或成型塑料制品的空间；
阴模（凹模）：构成制品外形的成型零件；
阳模（凸模）：构成制品内部形状的成型零件。
17. 为什么说在注射机上，确定了注射速度和注射时间之后，就能相应地确定注
射速率和注射量？反之亦然？
q j=100πD2sυj/4 q j=Q j/τj
q j――注射速率υj――注射速度Q j――注射量τj――注射时间
18. 试分析塑化过程中的热量来源。（料筒的加热元件和螺杆的剪切摩擦）
19.流动和传动过程可分成几个阶段？试分析每一阶段的物料状态和熔体流动特征？
（分为四阶段：
A．充模阶段。
物料状态：熔体。
熔体的流动特征：以注射速度流动，模腔压力开始小，结束最大。
B．保压阶段（压实阶段）。
物料状态：熔体。
熔体流动特征：基本静止，少量熔体继续流入（补缩）。
模腔压力，基本不变。
C．倒流阶段。
物料状态：绝大部分是烘干熔体，浇口处变成固体。
熔料状态：基本静止，但有倒流现象。
模腔压力特征：开始下降，保压时间长，倒流消除。
喷咀中带有止送阀，避免倒流。
倒流阶段在两种情况下不存在。
（1）保压阶段长，浇口冻结。
（2）喷咀带有止逆阀。
D．冻结后冷却阶段。
物料状态：从熔体变成固体。
熔体流动特征：仍有少量在流动，模腔压力，不断下降，结束，留残余压力。
20. 如何避免倒流阶段出现？
倒流阶段在两种情况下不存在：
①保压阶段长，浇口冻结
②喷咀带有止逆阀
21. 试分析下列生产制品出现的问题原因，并指出解决的办法。
（1）制品注射不满。（2）制品出现毛刺（溢边、飞边）。
（3）银纹（包括表面气泡和内部气泡）。（4）收缩凹痕。
（5）开裂。（6）黑点。
（7）制品贴留在模内。（8）制品尺寸不稳定。
（9）制品褪色。（10）制品强度下降。
解答：注射不满的原因如下
（1）料筒喷嘴及模具，温度偏低。（2）加料量不够。
（3）料筒剩料太多。（4）注射压力太低。
（5）流道或口太小，浇口数目不够，位置不当（6）注射速度太慢。
（7）模腔排气不了。（8）注射时间太短。
（9）浇注系统发生堵塞。（10）原料流动性太差。22．注射螺杆在注射成型过程中的运动情况
（1）将物料卷入料筒中，螺杆移动、后移；
（2）当物料量达到一次注射量的时候，螺杆不转动也不移动；
（3）螺杆将物料注入模具中，螺杆在不转动的情况下，作轴向向前移动，注射是大位移，轴向运动；
保压是小位移，轴向运动；
23. 分析注射成型时，塑料注射流动过程。
用柱塞或螺杆的推动将具有流动性和温度均匀的塑料熔体注入模具，充满模具型腔。
（1）物料在注射机料筒中的流动
塑料受压和受热时，首先由压力将粒状物压成柱状固体，而后在受热中，逐渐变成半固体以至熔体。
（2）物料在喷嘴中的流动
喷嘴是料筒与模具之间的连接件，充模时熔体流过喷嘴孔时会有较多压力损失和较大温升。
（3）物料在注射模腔内的流动
塑料熔体进入模腔内的流动情况均可分为充模、保压、倒流和浇口冻结后的冷却四个阶段。
25.什么叫退火？试从亚微观结构的观点分析退火的实质。
退火：把制品放在恒温介质中静置一段时间的工艺过程。
26.PP的退火温度取什么最好值最合适。（结晶温度的最低值附近）
5.3 压延成型
27．PVC薄膜和片材可分成哪几类？在制备配方上有何区别？
压延产品分为：
薄膜厚度<0.25mm平整而柔软的塑料制品
片材厚度在0.25～2mm的软质平面材料和厚度在<0.25mm的硬质平面材料
人造革
其它涂层制品
硬质
PVC薄膜和片材半硬质（6～25份增塑剂）
软质（>25份增塑剂）
28．什么是人造革？为什么要进行人造革的表面修饰？
人造革：以布或纸为基材，在其上面覆盖一层PVC糊或其它的树脂，形成具有柔软性，耐揉曲折的仿皮革材料，称为人造革。
29．试分析压延成型的特点，熟悉压延成型工艺过程
它是将加热塑化的热塑性塑料通过一系列加热的压辊，使其连续成型为薄膜或片材的一种成型方法。
5.4 中空吹塑
30．名词解释：中空吹塑多层吹塑
中空吹塑：借助气体压力使闭合在模具中的热熔塑料型坯吹胀形成空心制品的工艺。
多层吹塑：利用两台以上的挤出机，将同种或异种塑料在不同的挤出机内熔融混炼后，在同一个机头内复合、挤出，然后吹塑制造多层中空
容器的技术。
31．挤出型坏吹胀时，吹入的压缩空气有何作用？
①吹胀型坯使之贴紧模具型腔；
②对已吹胀的型坯施加压力，以得到形状正确，表面文字与图案清晰的制品；
③有助于冷却制品。
32．挤出吹塑模具和注射吹塑模具有何区别？
33．为什么要排出吹塑模具的气体？排气的方法有哪几种？
成型容积相同的容器时，吹塑模具内要排出的空气量比注射成型模具的大许多，与注射成型模具相比，吹塑模具内的压力很小（一般<1MPA）。因此，对吹塑模具的排气性能要求较高。
若夹留在模腔与型坯之间的空气无法完全或尽快排出，型坯就不能快速地吹胀，吹胀后不能与模腔良好地接触（尤其是棱角部位），会使制品表面出现粗糙、凹痕等缺陷，表面文字、图案不够清晰，影响制品的外观性能与外部形状，尤其当型坯挤出时出现条痕或发生熔体破裂时，排气不良还会延长制品的冷却时间，降低其机械性能，造成其壁厚分布不均匀。要设法提高吹塑模具的排气性能。
排气方法：分模面上的排气；模腔内的排气；模颈圈螺纹槽内的排气；抽真空排气
34．挤出吹塑控制因素有哪些？它是如何影响的。
（1）型坯温度和挤出速度
⏹型坯温度过高，挤出速度快，型坯易产生下垂，引起型坯纵向厚度不均，
延长冷却时间，甚至丧失熔体热强度，难以成型。
⏹型坯温度过低，离模膨胀突出，会出现长度收缩，壁厚增大现象，降低型
坯的表面质量，出现流痕，不均匀性。
（2）吹气压力和鼓气速率
⏹粘度大，吹气压力大
⏹鼓气速率大，可缩短型坯的吹胀时间，使制品厚度均匀，表面质量好。
（3）吹胀比
吹胀比愈大，制品的尺寸愈大，一般吹胀比为2～4
（4）模温
⏹模温过低，型坯冷却快，形变困难，夹口处塑料的延伸性降低，不易吹胀。
易造成制品的轮廓和花纹不清楚，甚至出现斑点和桔皮状。
⏹模温过高时，冷却时间延长，生产周期增加，当冷却不够时，制品脱模后
易变形，收缩率大。
⏹小型厚壁模温控制偏低
（5）冷却时间
⏹在保证制品充分冷却定型的前提下加快冷却速率，来提高生产效率。
⏹加大模具的冷却面积，采用冷冻水或冷冻气体在模具内进行冷却，利用液
态氮或CO2进行型坯的吹胀和内冷却
35．如何排除膨胀过量的现象？
⏹提高机头、型坯的温度
⏹降低挤出速率
⏹减少机头模口的直径/间隙
⏹采用合适的聚合物
36．如何消除垂伸过大的现象？
⏹降低型坯的温度
⏹提高型坯的挤出速度
⏹增加模具的低压高速合模量
⏹润滑模具的导柱与导套，以提高合模速度
⏹减小型坯质量
⏹采用MI较小的聚合物
37．注射吹塑的基本特征是什么？
型坯是在注射模具中完成，制品是在吹塑模具中完成
38．注射型坏的芯棒有什么作用？
⏹以芯棒为中心充当阳模，成型型坯的内部形状与容器颈部的内径；
⏹作为运载工具将型坯由注射模内输送到吹塑模具中去
⏹设置有内气道与空气入、出口，输送压缩空气以吹胀型坯；可通循环液体
或空气，以调节型坯温度；
39．挤出吹塑、注射吹塑、拉伸吹塑有什么区别？各有何特点？
挤出吹塑和注射吹塑的不同点：前者是挤塑制造型坯，后者是注塑制造型坯。
⏹挤出吹塑中型坯的吹胀是在聚合物的粘流态下进行的，故可得较大的吹胀
比，吹塑制品与吹塑模具的设计灵活性较大。
⏹拉伸吹塑型坯的吹胀是在高弹态下进行的，可提高制品的强度等性能。
5.5 泡沫塑料成型
40.什么叫泡沫塑料？
泡沫塑料：以树脂为基础而内部具有无数微孔气体的塑料制品
41. 泡沫塑料有哪几种发泡方法？简单叙述这些发泡方法特点。
物理发泡法，化学发泡法，机械发泡法
42 理想化学发泡剂应具有的性能，比较有机发泡剂和无机发泡剂的优缺点。
如何选择发泡剂？试举出几种常用的物理发泡剂和化学发泡剂？
43. 简述可发性聚苯乙烯珠粒泡沫塑料的生产工艺。
发泡液体（正戊烷或石油醚）与PS先制成易于流动的球状半透明的可发性PS珠粒，再用珠状物为原料，通过蒸汽箱模塑法，挤出法或注射
模塑法生产泡沫塑料。
更详细：首先制备可发性PS，再模塑成制品。可发性PS（EPS）生产工艺是：用悬浮PS珠粒，使其在低沸点液体（戊烷，丁烷或石油醚）中浸渍，沸点液体渗透到PS料中成为EPS，用水冲洗，滤掉水，然后吹干，放置2~3周后，即可进行预发泡，EPS受热软化，膨胀，这种预发泡过程是在预发泡器中进行的，用蒸汽加热80~100℃，约几分钟即可发泡到20倍，然后出料，于室温熟化10~14h，最后热压成型，进一步发泡膨胀，粘成一整体，冷却脱模，制品成型。流程如下：
GPS→浸渍戊烷→冲洗→干燥→EPS→预发泡→熟化→模塑→成型→制品
44．比较软质PVC和硬质PVC泡沫塑料的组成特点及成型工艺软质：PVC树脂中加发泡剂，增塑剂，稳定剂以及其它助剂。增塑剂使泡沫体具有柔软性。可采用压制、挤出、注射、压延等成型硬质：用溶剂代替增塑剂使各组分混匀，加热成型时溶剂挥发逸出。
硬PVC主要用于绝缘、保温、隔音、防震、包装等材料以及水上漂浮和救生材料。
可采用模压成型方法
第6章热固性塑料的主要成型加工技术
1.. 名词解释：模压成型，阳模阴模
模压成型：在闭合型腔内借助加压的成型方法，将粉状、粒状、碎屑或纤维状的塑料放入加热阴模槽中，合了阳模并加热加压，使塑料在密闭的模槽中塑化流动充满整个型腔，再将模具加热（对热固性塑料，在加热下使其进一步发生交联反应而硬化）或冷却（对热塑性塑料，冷却使其硬化）使塑料硬化脱模而得制品。
2．模压成型用模具有哪几类？（溢式模具、不溢式模具、半溢式模具）
3..简述模压成型原理及工艺流程？如何选择模压成型的工艺参数（T,P,时间）
模压温度的提高是有一定限度的？
原理：热固性塑料在整个成型过程中有化学反应，加热初期呈低分子粘流态，流动性好；随着官能团相互反应，部分分子交联，物料流动性变小，并开始产生一定的弹性，此时物料处于胶凝状态；再继续加热，分子交联反应趋于完善，交联度增大，树脂由胶凝态变为玻璃态，此时树脂呈体形结构，成型完成。
流程：见讲义
4．传递成型与模压成型、注射成型的区别:
⏹传递成型与模压成型的区别:前者模具在成型模腔之外另有一加料室，物
料的熔融在加料室完成，成型是在模腔内完成。
⏹传送成型与注射成型的区别:塑料在压模上的加料室内受热熔融，而注射
成型时物料是在注射机料简内塑化。
5．比较热固性塑料与热塑性塑料挤出成型、注射成型的不同
(1) 不能采用连续螺杆来挤出热固性塑料，热固性塑料挤出常采用往复式
液压机
（2）热固性不像热塑性挤出制品可由薄膜到固定截面的型材。
（3）热固性塑料制品的形状在离开模头后不变，热塑性挤出适应性和灵活
性大。
（4）挤出生产率有较大差别
第7章复合材料的成型加工技术
1. 概念：层压成型增强塑料
层压成型：在压力和温度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。
增强塑料：加有增强材料而某些力学性能比原树脂有较大提高的一类塑料。
2. 熟悉几种常用的增强物？
3. 层压板材的压制成型工艺分为哪几个过程？
叠料、进模、热压、脱模、热处理
4．层压成型时，压制温度如何控制？分为哪几个阶段？
压制时T,P控制分为五个阶段：
①预热阶段：从室温升至树脂开始交联反应的温度，施加全压的1/3～1/2
②中间保温阶段：在较低的反应速度下交联固化，至溢料不能拉丝为止
③升温阶段：将温度和压力升至最高
④热压保温阶段：树脂充分交联固化
⑤冷却阶段：树脂充分交联固化后即可逐渐降温。
第8章高分子溶液的成型加工技术
1. 概念：铸塑成型(浇铸成型) 流延成型
铸塑成型(浇铸成型) ：将已准备好的浇铸原料（通常是单体，经初步聚合或缩聚的预聚体或聚合物与单体的溶液等）注入模具中使其固化，完成聚合或缩聚反应，从而得到与模具型腔相似的制品的一种成型方法。
流延成型：将热塑性或热固性塑料配成一定粘度的溶液，然后以一定的速度流布在连续回转的基材上(无接缝的不锈钢带)，通过加热使溶剂蒸发而使塑料固化成膜，从基材上剥离即得制品。
2..在静态浇铸成型中，有哪些方法可以除去物料中的气泡？
常压放置脱泡超声震荡脱泡真空脱去小分子或气泡加压脱泡
3. 熟悉流延法双向拉伸薄膜的成型工艺
4. 试比较挤出吹塑薄膜、压延薄膜和流延薄膜生产工艺特点及薄膜性能区别。
塑料薄膜的成型方法有挤出吹塑法、压延法和流延法三种。
挤出吹塑法：是塑料经挤出机熔融进入机头，出机头的熔融塑料成圆筒状膜管，向膜管中吹入一定量的压缩空气，使其膨胀，后经冷却、牵引、卷取成膜。
优点：生产工艺简单，成本低，适用于热塑性塑料的成型加工。农膜、包装用膜等很大比例的聚烯烃薄膜是采用该工艺成型的。
缺点：吹塑成型得到的薄膜是筒状，压缩空气吹胀时，易产生膜厚度不均匀。若经过双向拉伸，可提高制品的强度。
压延法:它是将加热塑化的热塑性塑料通过一系列加热的压辊，使其连续成型为薄膜或片材的一种成型方法。
优点：加工能力大，产品质量高，生产连续，自动化程度高。压延产品厚薄均匀，厚度公差可控制在10%以内，表面平整。
缺点：设备庞大，投资较高、维修复杂、制品宽度受压延机辊筒长度的限制等。
流延法：将热塑性或热固性塑料配成一定粘度的溶液，然后以一定的速度流布在连续回转的基材上(无接缝的不锈钢带)，通过加热使溶剂蒸发而使塑料固化成膜，从基材上剥离即得制品。
优点：大型化、高速化和自动化，生产的薄膜透明度比吹塑薄膜好，厚薄精度高。
缺点：设备投资大、生产速度慢，消耗热量及溶剂存在溶剂回收及安全问题，制品强度稍低。
第9章其他材料的成型加工方法
1.解释下列名词
纤维再生纤维化学纤维合成纤维无机纤维人造纤维橡胶橡皮生胶
硫化胶硫化过程补强作用胶乳配合剂塑炼混炼
纤维：柔韧的细而长的物质
再生纤维：用不能直接纺织的天然纤维素或天然蛋白质为原料，经过化学处理和化学加工而制得的纤维。
合成纤维(人造纤维) ：用石油、天然气、煤及农副产品为原料，经一系列的化学反应，制成合成高分子化合物，再经加工而制得的纤维。
无机纤维：用玻璃、金属等无机物做成的纤维
橡胶：具有高弹性的高分子材料，又称弹性体。橡胶在无外力作用下，不会结晶，若有外力作用下亦可结晶。
生胶：在室温下具有高弹性的线型高分子材料，用于作橡胶制品的原料。
硫化胶（又称橡皮）：生胶的线型大分子链在硫磺或其他交联剂的作用下，生成具有网状结构的聚合物，这种网状结构聚合物的各种物理机械性能，
包括弹性、抗张强度、耐温性等大大提高。这种网状结构的聚合物称
为硫化橡胶，通常称为硫化胶，这种使生胶生产网状高分子的过程，
称为硫化过程。
补强作用——在橡胶中加入碳黑等物质,使橡胶的物理机械性能有显著提高，这种作用称为补强作用，能使橡胶得到补偿作用的物质称为补
强剂
胶乳：高聚物粒子在水介质中形成得具有一定稳定性的胶体分散体系。
配合剂——橡胶加工时，将各种组分加入生胶中，发生化学作用或物理作用，使橡胶的结构发生变化，从而提高制品的物理机械性能或改善其
加工性能。
塑炼——为了减少生胶的高弹性，增加其可塑性，使生胶变为可塑状态的工艺过程。
混炼——通过机械作用，使各种配合剂均匀地分散在生胶中
2．试叙述纤维的分类和用途
3．合成纤维的纺丝方法有哪几种？试分别说明之。
熔融纺丝法：将高聚物加热使其成为熔体，而后使熔体细流冷却成为纤维的方法
溶液纺丝法：将高聚物溶解于化学溶剂而后使溶液细流成为纤维的方法. 溶
液纺丝分为干法和湿法。
干法纺丝——将聚合物配制成纺丝溶液，用纺丝泵喂料，经由喷丝头喷出液体细流，进入热空气套筒，使细流中的溶剂遇热蒸发，而高聚物则随之凝固成纤维。
湿法纺丝——将成纤高聚物的浓溶液过滤脱泡后，通过计量泵并从喷丝头挤出，在凝固浴的作用下，使纺丝细流凝固而成纤维。
4．试写出聚丁二烯橡胶、氯丁橡胶和丁苯橡胶、硅橡胶的化学结构式
5. 为什么聚乙烯和聚丙烯是塑料，而乙丙橡胶却是橡胶？
PP,PE是结晶聚合物，若破坏了它的结晶性，规整性，可出现高弹区
6.橡胶成型可采用哪些方法？试画出橡胶制品模压成型工艺流程图
方法：模压、压出、注射、压延
第10章高分子制品的二次加工
1.试从聚合物转变温度的角度，分析，总结塑料的注射成型、压延成型、热成型和橡胶的混炼的加工温度？
2.试分析塑料机械加工的特点？
3.塑料制品表面处理方法
1.解答
（一）注射成型，其加工温度主要有料筒、喷嘴和模具温度
要点就是无定形聚合物Tf 结晶聚合物Tm （1）料筒温度 末端温度的控制应处于流动温度与分解温度Td之间，流动温度对无定形聚合物来说，为其粘流温度Tf；对结晶聚合物来说，为熔点Tm, 控制Tm 和Tf。始端温度比末端温度稍低 （2）喷嘴温度 大喷嘴，小模具，温度稍低于料筒温度，防止熔料流延现象 小喷嘴，大模具，温度稍高于料筒温度，防止早凝堵塞喷嘴（3）模具温度 应稍低于树脂的玻璃化温度或结晶温度，这样制品才能在模具中冷却、固化和定型。对无定形聚合物，随着温度的降低而固化，并不产生相的变化，模具的温度主要影响其粘度，从而影响其注射速度。对结晶性聚合物，当温度降到熔点以下时，开始结晶，模具温度要适中，才能得更好得制品。 （二）压延成型 采用双辊压延，用于原材料的塑炼和压片，加工温度在玻璃化温度和粘流温度之间（Tg (三) 热成型 热成型中为了使片材在外压力的作用下能够紧贴在模具型面上，形成与型面一样的形样，必须将片材先加热至弹性态。即对于无定形聚合物，热弹 态为其高弹态，温度范围为Tg~Tf, 较接近于Tg, 对于结晶高聚物，热弹态即为结晶态，温度范围为Tg~Tm, 较接近于Tm. （四）橡胶的混炼 其加工温度应在Tg之上，上限是临界点粘流温度Tf, 加工时应接近于临界点，便于制品的加工成型。在Tf发生的转变，并不是相的转变，而是一个松弛过程，受各种因素的影响。 高分子材料成型加工Chapter2-10 课后习题答案（仅供参考）Chapter2 高分子材料学 1.分别区分“通用塑料”和“工程塑料”、“热塑性塑料”和“热固性塑料”，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℃，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。 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、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚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。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。 2. 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 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。 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、链段和结晶高聚物的晶片、晶带沿特定方向择优排列。 不同之处：（1）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。（2）结晶是某些局部区域内分子链在三维空 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，是在外力作用下整个分子链 沿特定方向发生较为规整排列。（3）结晶是在分子链内部和分子链之间的相互作用下发生的， 外部作用也可以对结晶产生一定的影响；取向一般是在外力作用和环境中发生的，没有外力的作用，取向一般不会内部产生。（4）结晶主要发生在Tg~Tm 范围内，而取向可以发生在 Tg 或Tm 以上的任何温度（热拉伸或流动取向），也可以在室温下进行冷拉伸获得。（5）结晶单元为高分子链和链段，而取向单元还可以是微晶(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。化学结构相似而结晶度较大的聚合物成型加工温度较高。结晶过程中结晶速 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，而结晶越慢，加工成 型周期变长。聚合物结晶颗粒的尺寸对制品的透明性、表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。非晶态高聚物的取向，包括链段的取向和大分子链的取向，而结晶态高分子的 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，还可使分子链有序性提高，这有利于结晶度的提高，从而提高其耐热性。在纤维和薄膜的生产中取向状况的控制显得特别重要。但对其他成型制品，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。 3. 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的好坏。 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。 简单组分高分子材料：主要由高聚物组成(含量很高，可达95%以上)，加入少量(或不加入)抗氧剂、润滑剂、着色剂等添加剂。如：PE、PP、PTFE。 复杂组分高分子材料：复杂组分塑料则是由合成树脂与多种起不同作用的配合剂组成，如填充剂、增塑剂、稳定剂等组成。如：PF、SPVC。 用天然或合成的聚合物为原料，经过人工加工制造的纤维状物质。可以分类两类 1）人造纤维：又称再生纤维，以天然聚合物为原料，经过人工加工而改性制得。如：粘胶纤维、醋酸纤维、蛋白质纤维等 2）合成纤维：以石油、天然气等为原料，通过人工合成和纺丝的方法制成。如：涤纶、尼龙、腈纶、丙纶、氨纶、维纶等 3．高分子材料成型加工的定义和实质。 高分子材料成型加工是将聚合物(有时还加入各种添加剂、助剂或改性材料等)转变成实用材料或制品的一种工程技术。 大多数情况下，聚合物加工通常包括两个过程:首先使原材料产生变形或流动，并取得所需要的形状，然后设法保持取得的形状(即硬化)，流动-硬化是聚合物工过程的基本程序。 高分子材料加工的本质就是一个定构的过程，也就是使聚合物结构确定，并获得一定性能的过程。 第一章习题与思考题 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：Tm～Td；非晶态聚合物：Tf～Td。 习题与思考题一 1、解释下列名词： (1)构型；分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。 (2)构象；由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态 (3)链段； (4)热力学柔性单键内旋转时，由于非邻近原子之间的相互作用，使反式和旁式构象之间存在着能量差。 (5)力学柔性单键内旋转时，由于非邻近原子之间的相互作用，使反式和旁式构象之间存在着能量差。 (6)均方末端距；如果自由结合链由n个键组成，每个键的长度为l， (7) 自由结合链模型：假定分子是由足够多的不占有体积的化学键自由结合而成，内旋转时没有键角 的限制和位垒障碍，其中每个键在任何方向的几率都相等，称这种链为自由结合链。 (8)全同立构 2、试讨论线型聚戊二烯可能有哪些不同的构型。 高分子种化学健所固定的原子在空间的几何排列。1，4加成（几何构型）1，2加成（空间 位阻大，可能性小）3，4加成（旋光异构） 3、聚丙烯中碳－碳单链是可以转动的，通过单键的转动能否把全同立构的聚丙 烯变为“间同立构”的聚丙烯 不能，由于单健内旋转而产生的分子在空间的不同形态称为构象，与间同立构全同立构没有很直接的关系 4、顺序异构体由结构单元间的联结方式不同所产生的异构体。 5、什么是链结构结构单元在高分子链中的联结方式 11、支化或交联对高聚物的性能有何影响 12、试由分子结构分析高聚物的许多物理性能与低分子物质不同的主要原因。 高分子的结构单元数目大；高分子的结构不均一；高分子的结构单元之间相互作用对聚集态和物性有重要 影响；高分子链有一定的内旋转自由度，有柔性；高分子晶态比底分子差；加填料改性。 13、什么是等规度 等规度是指高分子中全同立构和间同立构的总百分数。 17、什么叫做高分子的构象（二次结构）假若聚丙烯的等规度不高，能否用改变 构象的办法提高其等规度说明原因。 不可以。高分子的构象是指由于单健旋转而产生的分子不同形态。 24、什么是自由旋转链 分子中每一个键都可以在键角所允许的方向自由转动，而不考虑空间位阻对转动的影响，这种链称自由旋转链。 26、已知高分子主链中的键角大于90。，定性讨论自由旋转链的均方末端距与键 角的关系。 键角大于90，随着键角的增大，e =180-键角下降，cose增大，自由旋转链的 均方末端距增大。 27、假定聚乙烯的聚合度为2000，键角为。，求伸直链的长度Ｌｍａｘ与自由旋转 链的根均方末端距之比值。并由分子运动观点解释某些高分子材料在外力作用下 产生很大形变的原因。 28、试论分子结构对高分子链柔顺性的影响。 1. 主链. 主链中含有杂原子时，高分子链的柔顺性增加。 主链中含有芳杂环结构的高分子链，其柔顺性较差。 结构单元中含有双键的高分子链，有较好的柔顺性。 由共扼双键所组成的高分子链都是刚性分子。 2. 侧基： 复习思考题： 1、挤压机由哪几部分组成？各部分有哪些作用？ 由高聚物熔融装置、加热和冷却系统、传动系统、电器控制系统组成。 2、挤压机的主要参数有哪些？ （一）螺杆直径（D），（二，径比（L/D），（三）压缩比，（四）螺距（S）和旋转角，（α）套筒的壁厚。 3、何谓环结阻料？采用那些措施避免？ 聚合物熔体凝固在螺杆的螺槽里，造成阻碍物料继续进入，叫做环结阻料。停车前要排空螺杆；防止螺杆突然冷却。 4．螺杆挤压机有几种安装方式?各有何优、缺点? 螺杆挤压机的安装方式有卧式和立式两种。卧式安装占面积大，立式需增加厂房高度。 5、简述螺杆挤压机的工作原理与作用。 物料从加料口进到螺杆的螺槽，由于螺杆的转动，把切片推向前进。切片不断吸收加热装置供给的热能；另一方面因切片摩擦及剪切产生的一部分机械能转化为热能，使切片在前进中逐渐熔化为熔体，经螺杆的推进和螺杆出口的阻力作用，以一定的压力向外输出。 6、何谓螺杆的特性曲线? 螺杆在一定的转速下，挤出量和压力的关系曲线。在不同的机头压力下螺杆有不同的挤出量，当压力等于零时挤出量达到最大值，而压力最大时，挤出量为零。 7、何谓螺杆的压缩比?为何不能过大或过小? 是指加料段一个螺距的螺槽的容积与计量段一个螺槽容积的比值，一般取压 缩比为3~4。对聚酯取3.5~3.7，尼龙6取3.5，尼龙66取3.7，聚丙烯取3.7~4。 8、挤压机进料段为何加装冷却装置? 根据纺丝高聚物的特点，常常只在加料口处设置冷却装置，冷却介质为循环水，防止螺杆热量传给齿轮箱和轴承，使部件过热；防止物料在入口处粘粘，堵塞物料入口。 9、新型螺杆有哪些类型?建立在什么理论基础上? 目前新型螺杆主要有分离型、分流型、屏障型、变流型和销钉型等。新型螺杆是指在单螺纹基础上增设混炼段或副螺纹等。 10、螺杆挤压机的维护的有什么主要任务？ 螺杆挤压机的维护的主要任务是巡回检查和更换润滑油。 11、润滑油有哪几种，各有什么作用？各用于什么方面？ 润滑油的种类：机油、齿轮油、润滑脂。机油主要用于发动机内部的润滑。齿轮油主要用于齿轮系统的润滑，润滑脂主要用于轴承的润滑。 12、计量泵的代号表示什么意义？ JRG2×2.4 J代表计量泵，R表示熔纺，G代表高压泵，2表示是二叠泵，2.4表示泵容量。 13、述计量泵的工作原理。 计量泵工作时，传动轴插在联轴器的槽中，带动主动轴转动，从而使计量泵的齿轮转动。当齿轮啮合转动时，在吸入孔造成负压，流体被吸入泵内并填满两个齿轮的齿谷，齿谷间的熔体在齿轮的带动下紧贴着“8”字孔的内壁回转近一周后送至出口，由于出口容积的不断变化，而将流体排出。 14、计量泵的适宜转速是多少?为何不能过高或过低? 计量泵的适宜转速是15～45转/分，太高易造成供量不足，太低易造成供 《高分子材料成型加工》课后习题参考答案 第五章习题与思考题 3．为什么在评定固体物料的混合状态时不仅要比较取样中各组分的比率与总体比率的差异大小而且还要考察混合料的分散程度？ 答：衡量混合效果需从物料的均匀程度和组分的分散程度两方面来考虑。均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。但就是相同比率的混合情况也是十分复杂的。在取样分析组成时，若一次抽取的试样的量足够多，或者，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析结果有所出入，但（取多个试样分析结果的平均值时，）仍可得出混合情况相同的结论。然而从混合料中各组分的分散程度来看，则可能相差甚远。因此，在判定物料的混合状态时，还必须考虑各组分的分散程度。 4．温度对生胶塑炼有何影响？为什么天然橡胶在115℃时塑炼效果最差？ 5．天然橡胶的低温机械塑炼的目的及其原理与聚氯乙烯塑料中添加邻苯二甲酸二丁酯的目的及其原理有何异同？ 6．何谓橡胶的混炼？用开炼机和密炼机分别进行混炼时应控制的工艺条件有哪些？有何影响？ 答：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。 开炼机混炼时应控制的工艺条件有（1）装胶容量（2 ）辊距（3）混炼温度（4 ）混炼时间（5）辊速和速比（6）加料顺序； 密炼机分别进行混炼时应控制的工艺条件有（1）装胶容量（2 ）上顶栓压力（3）转子转速和混炼时间（4 ）混炼温度（5）加料顺序 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）。 8．成型用的塑料形态有哪几种？各种形态的塑料有什么不同的特点？它们的应用情况如何？ 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速率下进行的一种混合。混合后，物料各组份的物理和化学性质无变化。只是增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，物料各组份的物理和化学性质有所变化。塑化的目的是使物料在一 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 复习思考题 一、高分子的基本概念、高分子的结构 一.名词解释 链段：从高分子链中划分出来能够独立运动的最小单元。 柔顺性：大部分高分子链具有卷曲成不规则的无规线团状的倾向。高分子链能够通过内旋转作用改变其构象的性能。高分子链能形成的构象数越多，柔顺性越大。.单键的内旋转是使高分子链具有柔顺性的根本原因。 均聚物：由一种单体聚合而成的高聚物。如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。 共聚物：由两种或两种以上单体聚合而成的高聚物。如丁苯橡胶、酚醛树脂、乙丙橡胶等。 近程结构:高分子链的化学组成,单体单元的键接方式,高分子的构型,高分子链的键合形状 远程结构: 高分子链的远程结构主要是指单个高分子的 大小及高分子在空间所存在的各种形态。分为高分子的大小（分子量及分子量分布）和高分子链的柔顺性取向：在外力场作用下，分子链或链段沿外力作用方向做有序排列的现象。 取向态结构：由于大分子链的取向而形成的聚集态结构。 聚集态结构：高分子链之间的排列和堆砌结构，也称为超分子结构。 构象：分子链中由单键内旋转所形成的原子（或基团）在空间的几何排列图像。 构型：分子中由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排列。这种排列是稳定的，要改变构型必须经过化学键的断裂和重组。 二.问答题 1. 高分子有何特征? 分子量很高或分子链很长——这是高分子化合物最根本的特点；高分子是由很大数目的结构单元通过共价键相连接而成的；（均聚物、共聚物）高分子的结构具有不均一性（多分散性）；大多数高分子的分子链具有一定的柔顺性。 2. 试分析线型、支链型、交联型高分子的结构和性能特点? 线型:整条高分子犹如一条又细又长的线，大分子既可卷曲成团，也可舒展成直线，这取决于高分子链本身的柔性及所处的外部条件。通常各种橡胶、大多数的纤维、塑料等都属线形大分子。特点：既可溶解又可熔融，易于加工成型。支链型:链分子在二维空间键合增长所形成的高聚物。其主链上带有长短不一的支链，支链的形状有星型、梳型、无规支链型等几种。特点：与线形大分子相比，带短支链的高聚物更易溶解和熔融，且机械强度低。此外，支链型高聚物大分子上有叔碳原子，其反应活性高，所以热稳定性差，易老化变硬变脆。交联型:高分子链之间通过支链或某种化学键相键接，形成的三维网状大分子。热固性塑料、硫化橡胶都属于网状大分子。. 特点：若分子间形成网状结构，则整个高聚物可看成一个大分子，既不溶解也不熔融，只能熔胀。随着分子间交联程度的增加，材料的弹性降低，但机械强度和硬度都增加。 3. 以丁二烯和苯乙烯共聚物为例，说明单体共聚方式对高聚物性能的影响。 1)75%的丁二烯和25%的苯乙烯无规共聚，共聚物具有良好的弹性，是丁苯橡胶； 2) 20%的丁二烯和80%的苯乙烯接枝共聚，共聚物是韧性很好的耐冲击PS塑料； 3)若苯乙烯与丁二烯进行嵌段共聚生成S-B-S三嵌段共聚物，其分子链中段是聚丁二烯，两端是聚 苯乙烯链段，则为热塑性弹性体。 4. 说明下列各组高分子链柔顺性的差别并说明原因. 1) PE>PP>PS 按取代基体积 2) PP> PVC >PAN 按取代积极性大 3) 氯丁橡胶>PP>PVC 4) BR >SBR >NR 主链含非共轭双键 5. 什么叫结晶度?结晶度的大小对高聚物性能有哪些影响? 结晶度：—聚合物中结晶部分所占的质量分数或体积分数。影响：力学性能：模量↑；硬度↑；伸长率↓；冲击强度↓；拉伸强度—（非晶区处于高弹态）↑；.力学性能也与结晶形态有关球晶尺度↑：伸长率↓； 《高分子加工工程》主要习题 第一章绪论 1. 何谓成型加工？高分子材料成型加工的基本任务是什么？ 将聚合物（有时加入各种添加剂、助剂或改性材料）转变为制品或实用材料的一种工程技术。 1.研究各种成型加工方法和技术； 2.研究产品质量与各种因素之间的关系； 3.研究提高产量和降低消耗的途径。 2. 简述聚合物成型加工时的关键步骤。 A.如何使聚合物产生流动与变形？方法: a.加热熔体； b.加溶剂溶液； c.加增塑剂或其它悬浮液。 B.如何硬化定型？方法：热固性：交联反应固化定型。热塑性：a.熔体冷却b.溶液加热挥发成溶剂c.悬浮体先加热使颗粒熔合，再冷却硬化定型 3. 简述聚合物转变时所发生的主要变化。 a.形状：满足使用要求而进行，通过流动与变形而实现。 b.结构：组成：非纯聚合物组成方式：层压材料，增强材料，复合材料宏观结构：如多孔泡沫，蜂窝状，复合结构微观结构：结晶度，结晶形态，分子取向等 c.性质： 有意识进行：生橡胶的两辊塑炼降解，硫化反应，热固性树脂的交联固化 方法条件不当而进行：温度过高、时间过长而引起的降解 4. 聚合物成型加工方法是如何分类的？简要分为那几类？ 1.根据形变原理分6类：a.熔体加工：b.类橡胶状聚合物的加工：c.聚合物溶液加工：d.低分子聚合物和预聚体的加工：e. 聚合物悬浮体加工：f.机械加工： 2.根据加工过程中有无物理或化学变化分为三类： a.主要发生物理变化： b.主要发生化学变化： c.既有物理变化又有化学变化： 5. 简述成型加工的基本工序？ 1.预处理：准备工作：原料筛选，干燥，配制，混合 2.成型：赋予聚合物一定型样 3.机械加工：车，削，刨，铣等。 4.修饰：美化制品。 5.装配：粘合，焊接，机械连接等。 6. 简述塑料的优缺点。 优点：a.原料价格低廉；b.加工成本低；c.重量轻；d.耐腐蚀；e.造型容易；f.保温性能优良； g.电绝缘性好。 缺点：a.精度差；b.耐热性差；c.易燃烧；d.强度差；e.耐溶剂性差；f.易老化。 7. 举实例说明高分子材料在汽车、机械、日用品、化工、航天航空工业等领域的应用。 8. 学习高分子材料加工成型原理的目的、意义？ 1、有利于合理的制定加工工艺方案 2、对推广和开发聚合物的应用有十分重要的意义 3、新材料、新制品、新技术、新…… 第二章聚合物成型加工的理论基础 1、名词解释： 可塑性、指物体在外力作用下发生永久形变和流动的性质。 高分子材料加工成型原理考试复习资料考试题型 1.填空题251 2.选择题102 3.名词解释53 4.解答题56 5.论述题110 可挤压性是指聚合物通过挤压作用是获得形状和保持形状的能力; 可挤压性主要取决于熔体的剪切粘度和拉伸粘度; 熔融指数是评价热塑性聚合物特别是聚烯烃的挤压性的一种简单而实用的方法,它是在熔融指数仪中测定的; 可模塑性是指材料在温度和压力作用下形变和在模具中模制成型的能力;可模塑性主要取决于材料的流变性,热性质和其它物理力学性质; 聚合物的可延性取决于材料产生塑性形变的能力和应变硬化能力作用; 由于松弛过程的存在,材料的形变必然落后于应力的变化,聚合物对外力响应的这种滞后现象称为滞后效应或弹性滞后; 聚合物熔体的流变行为按作用力可分为剪切流动、拉伸流动; 均相成核又称散现成核,是纯净的聚合物中由于热起伏而自发的生成晶核的过程,过程中晶核的密度能连续上升;异相成核又称瞬时成核是不纯净的聚合物中某些物质起晶核作用成为结晶中心,引起晶体生长过程,过程中晶核密度不发生变化; 在Tg~Tm温度范围内,常对制品进行热处理以加速聚合物的二次结晶或后结晶的过程,热处理为一松弛过程,通过适当的加热能促使分子链段加速重排以提高结晶度和使晶体结构趋于完善; 通常热处理的温度控制在聚合物最大结晶速度的温度Tmax; 塑料成型加工一般包括原料的配制和准备、成型及制品后加工等几个过程; 混合过程一般是靠扩散、对流、剪切三种作用来完成; 衡量其混合效果需从物料的分散程度和组成的均匀程度两方面来考虑; 最常见的螺杆直径为45~150毫米;长径比L/D一般为18~25; 压缩比是螺杆加料段最初一个螺槽容积于均化段最后一个螺槽容积之比,表示塑料通过螺杆全长范围时被压缩的倍数,压缩比愈大塑料受到的挤压作用愈大; 根据物料的变化特征可将螺杆分为加料段、压缩段和均化段; 锁模机构在启闭模具的各阶段的速度都不一样的,闭合时应先快后慢,开启时则应先慢后快再转慢; 利用本身特定形状,使塑料或聚合物成型为具有一定形状和尺寸的制品的工具称模具; 浇注系统是指塑料熔体从喷嘴进入型腔前的流道部分,包括主流道、分流道、浇口等; 完成一次注射成型所需的时间称注射周期或称总周期; 压制成型的加料方法可以分为重量法、容量法、计数法; 分离力与辊筒的半径、长度和速度成正比,而和辊间距称反比; 通常可将辊筒设计和加工成略带腰鼓型,或调整两辊筒的轴,使其交叉一定角度或加预应力,就能在一定程度上克服或减轻分离力的有害作用,提高压延制品厚度的均匀性; 在压延过程中,热塑性塑料由于受到很大的剪切应力的作用,因此大分子会顺着薄膜前进方向发生定向作用,使生成的薄膜在物理机械性能上出现各向异性,这种现像称为压延效应;压延效应的大小,受压延温度、转速、供料厚度和物料性能等的影响,升温或增加压延时间,均可减轻压延效应; 压延机的二辊用于橡胶或PVC的塑炼,三辊用于橡胶,四辊塑料；固定倒数第二辊; 人造革就是以布或纸为基体,在其上覆以聚氯乙烯糊的一种复合材料; 在一定条件下将片、板、棒等塑料型材通过再次加工成型为制品的方法,称为二次成型法;二次成型包括： 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、MF 2、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、PC 5、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 8、简述干法纺丝和湿法纺丝的区别。 相同点：都是采用成纤高聚物的浓溶液来形成纤维。 不同点：与湿纺不同的是，干纺时从喷丝头毛细孔中压出的纺丝液细流不是进入凝固浴，而是进入纺丝甬道中。通过甬道中热空气流的作用,使原液细流中的溶剂快速挥发,挥发出来的溶剂蒸汽被热空气流带走。原液在逐渐脱去溶剂的同时发生固化，并在卷绕张力的作用下伸长变细而形成初生纤维。 9、橡胶硫化的目的是什么？ 制品强度很低、弹性小、遇冷变硬、遇热变软、遇溶剂溶解等，无使用价值。橡胶经硫化后，通过一系列复杂的化学变化，由塑性的混炼胶变为高弹性的或硬质的交联橡胶，从而获得更完善的力学性能和化学性能，提高和拓宽了橡胶材料的使用价值和应用范围。 10、橡胶加工中最基础、最重要的加工过程包括哪几个阶段？ 塑炼，降低生胶的分子量，增加塑性，提高可加工性 混炼：使配方中各个组分混合均匀，支撑混炼胶 压延：混炼胶或与纺织物，钢丝等骨架材料同过压片，压型，贴合，擦胶，贴胶等操作制成一定规格的半成品的过程。 压出：混炼胶通过口型压出各种断面的半成品的过程。 硫化：通过一定的温度，压力和时间后，使橡胶大分子发生化学反应产生交联的过程。11、成纤聚合物的基本性质是什么？ 1、成纤聚合物大分子必须是线性的、能伸直，大分子上支链尽可能少，且没有庞大侧基及大分子间没有化学键； 2、聚合物分子之间有适当的相互作用力，或具有一定规律性的化学结构和空间结构； 3、聚合物应具有适当高的相对分子质量和较窄的相对分子质量分布； 4、聚合物应具有一定的热稳定性，且具有可溶性或可熔性，其熔点或软化点应比允许使用温度高得多。 12、特种胶粘剂主要有哪几种类型？ 1）耐高温胶粘剂：可在200℃以上长期工作。大多为含芳杂环的耐高温聚合物为基料配制成的。如聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚亚苯基、聚苯硫醚、有机硅氧烷等。 2.超低温胶粘剂：多以聚氨酯及其改性产物为基料构成，能在-180℃以下工作。 3）导电胶粘剂：具有导电能力的胶粘剂。由导电填料如银粉、铜粉、铝粉、炭黑等与粘合基料如环氧树脂、聚氨酯树脂等配制而成。用于需导电而又不能受热的电 子工业产品中。 4）导磁胶粘剂：由导磁铁粉及粘合树脂配制而成。用于导磁性元器件的粘接。 5）导热胶粘剂：由金属粉或其他传热性好的材料粉末与粘合树脂制成。根据传热系数及工作温度要求，可以选择导热材料及用量。 6）密封胶粘剂: 可防止气体或液体渗漏，水分、灰尘侵入的胶粘剂。密封腻子为可塑性很大的固态密封物质。在汽车、飞机等交通工具及建筑上应用较多。 7）光敏胶粘剂：受紫外光照射，发生固化反应的胶粘剂。两种被粘物中，至少有一种能透光，才能应用。适用于透光零件或透光材料与金属、塑料的粘接。电子工业中，广泛用于微型电路的光刻。 13、从组成上看，涂料一般包含哪几大部分？ 从组成上看，涂料一般包含四大组分：成膜物质、分散介质、颜（填）料和各类涂料助剂。 14、现代涂料助剂主要有几大类？简述之。 现代涂料助剂主要有四大类： 高分子成型加工论述问答题 1、什么是喷硫现象？有什么危害？产生的原因和解决的办法是什么？ 在软质橡胶区，其抗张强度随结合硫的增加而增加。当结合硫继续增加时，对于结晶性橡胶，由于结合硫的增多使分子链在拉伸时结晶或取向受到阻碍，引起抗张强度下降；对于非结晶性橡胶，则因交联相当多而又不规则，网状结构容易发生局部应变过度，使单个键或交联键产生断裂，导致抗张强度下降。当结合硫进一步不断增加时，交联数和环化结构也不断增加，抗张强度又复上升，直到成为硬质胶。 2、分别论述一次成型和两次成型的特点。 一次成型：通过加热使塑料处于粘流态的条件下，经过流动、成型和冷却硬化（或交联固化），而将塑料制成各种形状产品的方法。 二次成型：将一次成型法制得的片、管、板等塑料成品，加热使其处于类橡胶状态（在材料的Tg-Tf或Tm间），通过外力使其形变而成型为各种较简单形状，再经冷却定型而得产品。 3、塑料硫化的四个阶段 整个硫化过程可分为四个阶段：硫化起步阶段、欠硫阶段、正硫阶段和过硫阶段。 1）硫化起步阶段（又称焦烧期或硫化诱导期），指硫化时塑料开始变硬而后不能进 行热塑性流动性流动那一点的时间。在这一阶段内，交联尚未开始，胶料在模型内具有良好的流动性。 2)欠硫阶段（又称预硫阶段），指硫化起步与正硫化之间的阶段。在此阶段，交联度很低，但到了此阶段的后期，制品轻微欠硫时，尽管制品的抗张强度、弹性、伸长率等尚未达到预想水平，但其抗撕裂性、耐磨性和抗冬天裂口性等则优于正硫化胶料，制品可以轻微欠硫。 3)正硫阶段，指使制品达到适当交联度的阶段。硫化胶的各项物理机械性能并非在同一时间都达到最高值，而是分别达到或接近最佳值，其综合性最好。正硫化时间视制品所要求的性能和制品断面的厚薄而定。 4）过硫阶段，指正硫阶段后继续硫化进入的阶段。这一阶段的前期属于硫化平坦的一部分，在平坦期中，硫化胶的各项物理机械性能基本上保持稳定。当平坦期之后，天然橡胶和丁苯胶由于断链多于交联出现硫化返原现象而变软。 4、橡胶加工工序主要包括 （1）生胶的塑炼；（2）塑炼胶与各种配合剂的混炼；（3）胶料的成型；（4）胶料的硫化。 高分子材料成型加工问答完整版 1.聚合物熔体的流动行为有哪些？（郑治公） 假塑性：此种流体的流动曲线是非线性的，剪切速率的增加比剪切应力增加的快，并且不存在屈服应力。流体特征是黏度随剪切速率或剪切应力的增大而降低，此种流体称为剪切变稀的流体。 涨塑性：此种流体的流动曲线是非线性的，剪切速率的增加比剪切应力增加的慢，并且不存在屈服应力。流体特征是黏度随剪切速率或剪切应力的增大而升高，此种流体称为剪切增稠的流体。 宾汉流体：是指当所受的剪切应力不超过屈服应力 τ时，表现出线性弹性 y 响应，只发生虎克变形；当所受剪切应力超过 τ时，发生线性粘性流动，遵循 y 牛顿定律的流体，亦称为塑形流体。 触变性：剪切速率保持不变，黏度随时间而减小，或所需的剪切应力随时间减少的流体称为触变性流体。触变性描述的是具有时间依赖性的假塑性流体的流动行为。 震凝性：剪切速率保持不变，黏度随时间而增大，或所需的剪切应力随时间增大的流体称为震凝性流体，亦称为反触变流体。震凝性描述的是具有时间依赖性的胀塑性流体的流动行为。 2. 聚合物加工中的形变种类有哪些？拉伸取向和剪切取向有何区别？（曹淑言） 形变种类：答：普弹性变：（玻璃态下）普弹形变是外力作用下，链长和键角的变化中晶格的变形扭曲而致，撤去外力形变就能恢复，形变量小。 高弹性变：链段运动，大形变，大模量，形变一定时间可恢复。 粘流形变：高分子链发生质心位移，形变大，模量小，不可恢复。 1）剪切流动取向：聚合物熔体或浓溶液中的分子链、链段或几何 形状不对称的固体粒子在剪切流动时沿剪切流动的运动方向排列的现象称为剪切流动取向。 2）拉伸取向：聚合物的分子链、链段或微晶等受拉伸力的作用时沿受力方向作定向排列的现象称为拉伸取向。 如果受一个方向作用力引起的结构单元只朝一个方向取向为单轴拉伸取向。如果同时受两个相互垂直的作用力引起的取向结构单元朝两个方向取向称双轴拉伸取向。 拉伸取向的类型：高弹拉伸、塑性拉伸和黏性拉伸。 区别：作用一个是拉伸应力一个是剪切应力，拉伸取向的应力范围是有限的，而剪切取向在宽广的应力范围里永远存在的。长径比大于6可消除1）在剪切流动取向情况下，一方面由于在成型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，存在速度梯度，蜷曲的分子链受到剪切力的作用，将沿流动方向舒展伸直和取向；另一方面，由于熔体温度很高，分子热运动剧烈，也存在解取向作用。因成型制品各部位流动速度的差异和冻结时各部位的温度不同，造成如挤出管材到中心部位取向度并不相同。 2）拉伸取向分为非晶态高分子的取向和晶态高分子的取向。非晶态高分子的取向包括链段的取向和大分子链的取向两个部分，两个过程同时进行，但速率不同。主要是受高弹拉伸、塑性拉伸或黏性拉伸所致。结晶性高分子的拉伸取向包括晶区的取向和非晶区的取向，两个过程同时进行，但速率不同，晶区取向发展较快，非晶区取向发展较慢，在晶区取向达到最大时，其才达到中等 程度。晶区取向包括晶区的破坏、链段的重排和重结晶以及微晶的取向等，还伴随着相变发生。随着拉伸取向的进行，结晶度会有所提高。 3. 临界分子量、缠结分子量、分子量分布对聚合物成型加工的影响？（陈宇） 答：①分子量对聚合物黏度的影响可用下式表示： 当平均分子量小于临界缠结分子量时，聚合物的粘度与分子量基本成正比关系，分子间相互作用较弱。一旦分子量大到分子链间发生 1．Ansys 中主要有哪四个分析模块结构分析,热分析,流体分析包括CFD计算流体动力学,电 / 静电场分析,电磁场分析 2．在 ANSYS 产品中,求解结构问题有两种方法,它们各用于什么场合在 ANSYS 产品中,求解结构问题有两种方法：h-方法和p-方法;h-方法可用于任何类型的结构分析,而p-方法只能用于线性结构静力分析;根据所求的问题,h-方法通常需要比p-方法更密的网格;p-方法在应用较粗糙的网格时,提供了求得适当精度的一种很好的途径; 3．ANSYS分析过程中三个主要的步骤. 每个分析包含三个主要步骤:前处理：创建或输入几何模型,对几何模型划分网格;求解：施加载荷求解;后处理：结果评价,检查结果的正确性 4．ANSYS文件中包括四种文件,分别是哪四种在任何ANSYS分析之后,您应保存以下的文件:日志文件 .log 数据库文件 .db结果文件.rst, .rth, …荷载步文件, 如有多步 .s01, .s02, ...物理文件 .ph1, .ph2, ...5．Ansys中四类实体模型图元, 以及它们之间的层次关系;典型的实体模型是由体、面、线和关键点组成的 ;在实体模型间有一个内在层次关系,关键点是实体的基础,线由点生成,面由线生成,体由面生成; 6. 模型生成方法与建模步骤 7． ANSYS坐标系有哪六种总体坐标系,局部坐标系,节点坐标系,单元坐标系,显示坐标系,结果坐标系 8．体素定义 9．单元属性定义;单元属性是网格划分前必须建立的有限单元模型属性;它们包括:单元类型,实常数,材料性质 10．ANSYS网格划分主要包括以下四个步骤:定义单元属性,指定网格的控制参数,生成网格11．ANSYS 有哪两个两个后处理器,他们如何定义的后处理：结果评价,检查结果的正确性 12. Ansys中的载荷有哪些自由度约束,集中载荷,面载荷,体载荷,惯性载荷 13 自由度约束的定义;自由度约束就是给某个自由度DOF指定一已知数值值不一定是零; 14. 面载荷的定义;面载荷就是作用在单元表面上的分布载荷; 15. 静力分析结果后处理的步骤主要包括有哪些 16. 聚合物加工过程数值分析及计算机模拟一般方法;其一般方法可概述如下：1明确对象,定义问题,构造成型加工过程中的物理模型;建立的物理模型既要使问题简化到可以进行数学模拟和便于求解,又要尽可能完整地描述实际过程,尽可能真实地反映成型加工过程的实质和特征; 2基于物理模型,选用守恒定律、本构方程和各种物性定律,建立问题的数学模型;建立的数学模型应尽量简洁明确,既要包含主要影响因素,又要避免数学运算过于繁杂,初始和边界条件要根据具体情况慎重选择,因为它们在很大程度上决定了最终的计算结果;3用解析或数值方法求解建立的数学模型,编写图形应用程序或采用绘软件输出模拟结果;通常选择何种数值方法需根据问题的复杂程度决定,如求解域形状规则的线性问题,选用有限差分法简便快捷；求解形状复杂的模型方程选用边界元法可以减少网格剖分的工作量；求解非线性问题采用有限元法可以在短时间快速收敛,得到数值解; 4验证结果聚合物成型加工过程是复杂的,影响模拟结果的因素很多,如建模时依据的假定、初试值条件描述、计算程序是否正确等;模拟结果的验证大体上可分为两种：模拟得到的成 第一章绪论 1.什么是功能高分子？ 带有特别功能基团并拥有功能性的聚合物就是功能高分子。 一般以为：其拥有一般高分子的构造性质，同时拥有必定的功能，主要指拥有物质、能量和信息的储存、传达、 转变等作用的高分子。 一次功能：当向资料输入的能量和从资料输出的能量属同种形式，资料只好起到能量传递零件的作用，这种功 能称为一次功能。（如导电、导热） 二次功能：当向资料输入的能量和输出的能量是不一样形式时，资料起能量变换零件的作用，这种功能称为二次 功能。 高分子的功能：（ 1）化学功能－离子互换、催化、氧化复原（2）物理功能－导电、热电、压电、磁记录。（3）生物功能－医用高分子 2. 功能高分子的主要种类？（ 1）离子互换树脂（2）高分子吸水资料（3）高分子功能膜（ 4）液晶高分子（5）导电高分子6）医用高分子（7）感光高分子（8）其余功能高分子（智能高分子磁性高分子高分子催化剂树形高分子超疏水资料） 1. 离子互换树脂是由交联构造的高分子骨架与能离解的基团两组分构成的不溶性、多孔的、高分子电解质。 功能：能在液相中与带同样电荷的离子进行互换，此互换反响可逆的，即可用适合的电解质冲刷，使树脂恢复到原有状态（重生），可频频使用。 3.合成功能高分子的一般方法？ 经过化学或许物理的方法将功能基与高分子骨架相联合，实现预约功能。 ① . 分子合成化学方法：分子构造设计、官能团设计、引入感光功能公司则给予了资料感光性。举措：共聚、 接枝、嵌段共聚、交联、官能团的引入、模板聚合等 ② . 特别加工物理方法：把高分子加工成极薄的膜，把高分子纤维化，如人造羊毛（介绍其主体构造）有些功 能高分子极难加工，如光缆、导电、聚丙烯 ③.复合手段：如将高分子中掺入银粉获得导电高分子。复合两种或几种高分子：纤维复合、层叠复合、细粒 复合、互穿网络等方法，可得新功能。(1、功能性小分子的高分子资料化2、高分子资料的功能化) 聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(PET)----涤纶丙烯腈-丙烯酸酯共聚物----腈纶聚己二酰己二胺纤维(PA66)- --- 锦纶66聚乙烯醇缩甲醛----维纶聚丙烯纤维(PP)----丙纶聚胺酯弹性纤维(PU)----氨纶聚间苯二甲 酰间苯二胺纤维----芳纶1313聚氯乙烯纤维(PVC)----氯纶高分子材料成型加工唐颂超第三版第2-10章课后习题答案(仅供参考)
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