聚合物加工原理名词解释
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概述材料是指满足指定工作条件使用要求的形态和物理形状的物质塑料是以合成树脂为主要成分,在一定条件(温度、压力等)下可塑成一定形状并在常温下保持其形状的材料。
是高分子材料的主要品种之一。
常用的有50多种,目前世界上总共有300多种。
塑料的分类聚合物三态根据聚合物所表现的力学和分子热运动特征可以将聚合物划分为玻璃态(结晶聚合物为结晶态)、高弹态、和粘流态,通常成这些状态为聚集态。
Tb 、Tg 、Tf 、TmT<Tg (2)力学特征:形变量小(0.01 ~1%),模量高(109 ~1010Pa)。
形变与时间无关,呈普弹性。
(3)常温下处于玻璃态的聚合物通常用作塑料。
PS 、PMMA 、PVC 等。
(1)运动单元:键长、键角的改变或小尺寸单元的运动。
T d T f Tg2.玻璃化转变区(1)链段运动逐渐开始(2)形变量ε增大,模量E 降低(3)Tg 定义:玻璃态向高弹态转变的温度,即链段开 始运动或冻结的温度。
(1)运动单元:链段运动(2)力学特征:高弹态 形变量大,100-1000﹪模量小,105-107Pa形变可逆,但松弛时间较长(3)常温下力学性质处于高弹态的高聚物用作橡胶材料(3)T f —高弹态和粘流态之间的转变温度,即整链开始运动的温度。
(2)形变量加大,模量降低,宏观上表现为流动(1)整链分子逐渐开始运动,高分子结构机构特点T f ~ T d(2)力学特征:形变量更大模量更低流动 (3)T f 与平均分子量有关(1)运动单元:整链分子产生相对位移1.聚合物的一个分子是有许多的机构单元(103-105)组成的。
这些结构单元可以使一种,也可以是多种,他们以共价键连接,行成线型、支化型和网状分子。
由于分子量大,范德华力和分子内的化学键力一样重要,影响这材料的聚集态结构和物理性质。
2.一般聚合物的主链都有一定的内旋转自由度,可以使主链弯曲而具有柔性。
3.聚合物的聚集态和低分子物质一样,也有晶态和非晶态之分,但是聚合物晶态比小分子晶态的有序程度差很多,存在很多缺陷。
聚合物加工原理聚合物是一种常见的材料,广泛用于各个领域,如塑料制品、纺织品、医用材料等。
聚合物加工是将聚合物材料通过热、力、机械等加工方式,将其改变为需要的形状和结构的过程。
本文将介绍聚合物加工的原理及常见的加工方法。
一、聚合物本质上是由大量单体分子通过共价键连接而成的高分子化合物。
聚合物加工的原理是通过加热和加压来改变聚合物分子链的排列方式,从而改变聚合物的形状和性能。
聚合物材料通常以树脂的形态存在,树脂在加工过程中会经历熔融、流动、固化等阶段。
在加工中,将聚合物树脂加热到足够的温度使其熔化,然后将熔化的聚合物注入模具中,通过机械力或其他手段使其形成所需的形状,随后冷却固化。
聚合物加工的主要原理包括:1. 熔融:将聚合物加热至其熔点以上,使其转变为可流动的液体状态。
在熔融状态下,聚合物分子链之间的相互作用力减弱,分子链可以通过流动重新排列。
2. 流动:将熔融的聚合物注入到模具中,通过施加压力或其他力量使其形成所需的形状。
在流动过程中,聚合物分子链在施加的力下发生位移和变形。
3. 固化:冷却并固化聚合物,将其固定在所需的形状和结构中。
聚合物冷却后,分子链重新排列,形成固态结构,从而保持所需的形状。
二、聚合物加工方法聚合物加工有多种方法,常见的包括注塑、挤出、吹塑、压延、成型等。
1. 注塑:注塑是将熔融状态的聚合物注入到模具中,通过压力使其填充模腔并冷却固化。
注塑广泛应用于塑料制品的生产,如塑料盒、塑料椅等。
2. 挤出:挤出是将熔融的聚合物通过挤压机挤出成连续的均匀断面形状,然后通过冷却固化。
挤出常用于生产塑料管材、薄膜等。
3. 吹塑:吹塑是将熔融的聚合物注入到模具中,在模具内吹气使其膨胀成空心形状,并冷却固化。
吹塑常用于生产塑料瓶、塑料容器等。
4. 压延:压延是将熔融的聚合物放置在两个辊子之间,通过压力使其变薄并冷却固化。
压延广泛应用于塑料薄膜的制备。
5. 成型:成型是将熔融的聚合物材料倒入开放式模具中,通过压力或其他手段使其形成所需的形状,并冷却固化。
第一章 聚合物加工的理论基础加工性:聚合物加工是将聚合物转变成实用材料或制品的一种工程技术。
可挤压性:指聚合物通过挤压作用形变时获得形状和保持形变的能力。
熔融指数:用定温下2180克重物挤出时10分钟内聚合物从出料孔挤出的重量(克)来表示,其数值称为熔融指数(MI 或MFI )。
可模塑性: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。
可纺性:聚合物材料通过加工形成连续的固态纤维的能力。
可延性:无定形或半结晶固体聚合物在一个方向或二个方向上受到压延或拉伸时变形的能力第二章 聚合物的流变性质宾汉液体:当τ>τy 时,液体表现出与牛顿流体相似的复合型流体。
表观粘度:由于假塑性流体的粘度随γ′和σ而变化,所以人们用流动曲线上某一点的σ与γ′的比值,来表示在某一值时的粘度,这种粘度称为表观粘度,用ηa 表示指数定律:切力变稀:表观粘度随剪切速率增大而降低切力变稠:剪切作用使液体中有新的结构形成,引起阻力增加,表观粘度增大,并伴有体积膨大触变性液体(摇溶性流体):定温下表观粘度随剪切持续时间增加而降低的液体。
震凝性液体(反触变性液体):表观粘度随剪切时间的增加而增大的液体。
热塑性和热固性聚合物流变行为的比较:影响聚合物流变行为的主要因素:一、温度对粘度的影响当T 处于粘流温度以上不宽的温度范围内时:T 升高, η呈指数方式降低。
二、压力对粘度的影响在压力变化很小时,体积收缩不大,自由体积变化小,粘度变化也不大。
事实上,一种聚合物在正常的加工温度范围内,增加压力对粘度的影响和降低温度的影响有相似性。
这种在加工过程中通过改变压力或温度,都能获得同样的粘度变化效应称∙===n n n K dt d K dr dv K γγτ)()(∙-∙∙∙===1n n a K K γγγγτη为压力—温度等效性。
三、粘度对剪切速率或剪切力的依赖性当剪切速率增加时,大多数聚合物熔体的粘度下降,但不同种类的聚合物对剪切速率的敏感性有差别四、聚合物结构因素和组成对粘度的影响I.聚合物的链柔性柔性大,缠结多,解缠难,非牛顿性强,γ敏感性强;刚性大,η对T的敏感性强,升高T有利于加工。
聚合物成型加工原理聚合物成型加工是一种通过加工工艺将原料转化为所需形状的方法。
在这个过程中,聚合物材料会经历一系列的物理和化学变化,最终形成我们所需要的成型产品。
本文将介绍聚合物成型加工的原理,包括热塑性聚合物和热固性聚合物的成型原理,以及常见的成型方法。
热塑性聚合物是一类在一定温度范围内可软化、可塑性较好的聚合物材料。
在成型加工过程中,热塑性聚合物首先需要加热至其软化温度,然后通过模具或挤出机等设备将其加工成所需形状。
热塑性聚合物的成型原理主要是利用温度的变化来改变材料的物理状态,从而实现加工成型。
常见的热塑性聚合物成型方法包括注塑、挤出、吹塑等。
而热固性聚合物则是一类在加工过程中通过化学反应形成三维网络结构的聚合物材料。
在成型加工过程中,热固性聚合物首先需要在一定温度下发生固化反应,形成不可逆的化学键,然后再进行成型加工。
热固性聚合物的成型原理主要是利用化学反应来实现材料的固化和成型。
常见的热固性聚合物成型方法包括压缩成型、注塑成型等。
除了热塑性和热固性聚合物的成型原理外,还有一些其他的成型方法,如挤压成型、发泡成型、旋转成型等。
这些成型方法都是根据聚合物材料的特性和加工要求来选择的,每种方法都有其独特的成型原理和适用范围。
总的来说,聚合物成型加工的原理是通过控制温度、压力、化学反应等因素,将聚合物材料加工成所需形状的过程。
不同类型的聚合物材料和不同的成型方法都有其特定的成型原理,只有深入理解这些原理,才能更好地掌握聚合物成型加工技术,实现高质量的成型产品。
在实际应用中,我们需要根据具体的产品要求和材料特性来选择合适的成型方法,并且合理控制加工参数,以确保成型产品的质量和性能。
同时,还需要不断探索和创新,不断改进成型工艺,以适应不断变化的市场需求和技术发展。
通过深入研究聚合物成型加工的原理,不断提高我们的技术水平和创新能力,为聚合物成型加工行业的发展做出贡献。
聚合物合成原理及工艺学
聚合物合成原理指的是将单体(即单个分子)通过聚合反应进行连接,形成由重复单位组成的大分子链的过程。
这一过程可以通过多种方式进行,其中最常见的是添加剂法和自由基聚合法。
添加剂法是通过在反应体系中添加催化剂或起始剂(如过硫酸铵)来促进反应的进行。
该方法适用于制备线性聚合物,其中单体以轮流的方式连接起来。
催化剂或起始剂能够引发单体的聚合反应,使得单体分子之间的化学键断裂,并与其它单体发生反应,从而形成长链聚合物。
自由基聚合法是一种常用的聚合物合成方法,其中单体通过自由基反应进行聚合。
自由基是电子不成对的原子或分子,具有活跃的化学特性。
在反应体系中加入引发剂(如过氧化叔丁酮)可产生自由基,一般来自其与引发剂之间的反应。
生成的自由基能够与单体发生反应,断裂单体分子中的化学键,并与其它单体发生脱氢聚合反应,最终形成聚合物链。
工艺学是指在聚合物合成过程中所涉及的各种工艺和技术,包括反应条件的控制、催化剂的选择、反应温度和压力的调节等。
根据具体的聚合物和所需的性能,工艺学会不同。
例如,高分子量聚合物往往需要在较低温度下进行反应,以避免产生大量的副产物。
工艺学还包括聚合物合成过程中的混合、搅拌、过滤、成型等环节,以确保最终得到所需的聚合物产品。
总而言之,聚合物的合成原理和工艺学是实现聚合反应并得到
所需聚合物的关键。
通过选择适当的合成方法和控制好反应条件,可以合成出具有特定结构和性能的聚合物。
一,名词解释:1:假塑性流体:假塑性流体是指无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体.由于曲线在弯曲的起始阶段有类似塑性流动的行为,所以称这种流动为假塑性流动,具有假塑性流动行为(切力变稀)的流体称为假塑性流体。
2:宾汉塑性流体:流体的流动只有当剪切应力高至一定值后才发生塑性流动。
表观粘度不随剪切速率变化3:膨胀性流体:在外力作用下,其粘度会因剪切速率的增大而上升的流体,但在静置时,能逐渐恢复原来流动较好的状态8:拖曳流动:聚合物液体的流动性为除受压力因素的影响外,还要受到管道运动部分的影响,这种影响表现在粘滞性很大的聚合物液体能随管道的运动部分移动,所以称这种流动为拖拽流动。
15:收敛角:结构单元排列方向与流动方向或拉伸方向之间形成一定的角度。
16:膨胀比:流化床的膨胀比R=某流速下密相流化床高度Lf/最小流化速度时床高Lmf17:螺杆压缩比:螺杆加料段最初一个螺槽容积与均化段最后一个螺槽容积之比。
21:冷料井:冷料井又称冷料穴,是在塑料注射成型模具中用来储存注射间隔期间产生的冷料头,防止冷料进入型腔而影响塑件质量,并使熔料能顺利地充满型腔的一个结构22:浇铸成型(静态浇注):浇铸是在常压下将液态单体或预聚物注入模具内,经聚合而固化成型,变成与模具内腔形状相同的制品27:吹胀比:1)中空吹塑时,吹塑模腔横向最大直径和管状型坯外径之比.(2)吹塑薄膜时,吹胀管膜直径和口模直径之比33:压延效应:在高分子材料成型加工过程中,若进行压延成型,则物料在压延过程中,在通过压延辊筒间隙时会受到很大的剪切力和一些拉伸应力,因此高聚物大分子会沿着压延方向做定向排列,以致制品在物料机械性能上出现各向异性,这种现象在压延成型中称为压延效应34:收敛流动:当聚合物在截面尺寸变小的管道中流动或粘弹性流体从管道中流出,流体中的流线不能保持相互平行的关系。
36.端末效应:聚合物流体经贮槽或大管进入小管时,在入口端需先经一段长L e的不稳定流动的过渡区域,才进入稳流区Ls,称此现象称为入口效应也成为端末效应。
聚合物加工原理的应用1. 聚合物加工原理概述聚合物加工原理是指利用化学原理和物理原理,将聚合物原料经过一定的加工工艺,加工成所需的产品的过程。
聚合物加工原理的应用非常广泛,涉及到各个领域,包括塑料制品、橡胶制品、纤维制品等等。
2. 聚合物加工原理的主要应用2.1 塑料制品•塑料制品是聚合物加工的主要应用之一,通过将聚合物原料加热熔融,并通过注塑、挤出、吹塑等加工工艺,制成各种形状的塑料制品,如塑料瓶、塑料壳等。
聚合物加工原理在塑料制品中的应用,可以使原料变得柔韧、可塑性强,并且可以根据需要进行设计和加工。
2.2 橡胶制品•聚合物加工原理在橡胶制品中也有广泛应用。
通过将橡胶聚合物原料加工成所需形状的橡胶制品,如橡胶管、橡胶垫等。
聚合物加工原理在橡胶制品中的应用,可以使橡胶材料具有良好的弹性和承载能力,以及抗磨损、耐高温等性能。
2.3 纤维制品•纤维制品也是聚合物加工原理的重要应用领域之一。
通过将聚合物原料加工成不同形状和长度的纤维,如化纤、合成纤维等。
聚合物加工原理在纤维制品中的应用,可以使纤维材料具有良好的柔软性和耐磨性,以及吸湿性、透气性等性能。
2.4 聚合物复合材料•聚合物加工原理在制备聚合物复合材料方面也有广泛应用。
通过将聚合物与其他材料进行混合,制备出具有特定性能的复合材料。
聚合物加工原理在聚合物复合材料中的应用,可以调节复合材料的强度、硬度、耐磨性等性能,满足不同领域的需求。
3. 聚合物加工原理的优势与挑战3.1 优势•聚合物加工原理具有以下优势:–高度可塑性:聚合物加工原理可以满足不同形状、尺寸和性能要求,具有高度可塑性;–生产效率高:聚合物加工原理在大规模生产中具有高效率;–成本低:由于聚合物是易得的原料,在加工过程中可以降低生产成本;–可循环利用:聚合物加工原理可以使废弃的聚合物制品重新利用。
3.2 挑战•聚合物加工原理也面临一些挑战:–环境污染:一些聚合物加工过程中会产生有害气体或废水,对环境造成污染;–能源消耗:聚合物加工过程需要消耗大量能源,对能源资源造成压力;–生产工艺难度:聚合物加工过程需要严格控制温度、压力等参数,对生产工艺提出更高要求。
1压缩比,聚合物容易挤出时,聚合物熔体压缩或熔融是密度会发生变化,橡胶制品挤出时的密度与加料时物料的表观密度之比。
2再生胶,废旧橡胶制品及硫化后的边角废料经过加工后,具有可塑性加工性能和能从新硫化的橡胶3可塑度,威氏可塑度,橡胶在一定外力作用下产生压缩形变的大小和撤去外力后保持形变的能力4塑炼,为了使橡胶具有一定的加工性能,我们把具有高弹性的橡胶加工成具有塑性流动性的材料的工艺过程。
5擦胶,利用辊筒之间的速比,使胶料进入并渗透到纺织物缝隙中,使之成为刮胶帘布的挂胶方法。
6合成橡胶,由某些低分子小物质作为单体,经过化学反应形成具有高弹性的大分子物质。
7门尼粘度,在一定温度100下,一定转子转速下,测为硫化橡胶对转子转动的阻力,门尼粘度越小,流动性越好。
8正硫化,使橡胶的各种性能达到最佳时的硫化状态9正硫化时间,橡胶达到正硫化所需的最短时间10混炼,将各种配合剂加入到生胶中,并均匀分散生胶中的工艺过程,混炼其实是对橡胶的改性,不光发生机械作用,还会有氧化作用,是机械-化学反应共同作用的过程,使橡胶具有更好的物理机械性能11半擦胶,利用三辊压延机完成,工艺过程和贴胶基本相同,唯一不同是在胶料进入辊距的辊隙处留有适量堆积胶料,未了使胶料跟好的压入和渗透到纺织物中,提高胶料对纺织物的抓着性。
12熔体破裂,聚合物熔体在挤出时,由于剪切速率过大,挤出的制品,不光节,表面粗糙,螺旋畸形,甚至出现完全破裂的现象13特种合成橡胶,大多数物理机械性能很差,只有一种或几种性能很优越,不能用于轮胎和一般橡胶制品的合成,专门用于一些特殊性能要求的橡胶制品,这种合成橡胶成为特种合成橡胶。
14自补强作用,橡胶大分子在拉伸过程中,大分子会沿着拉伸方向结晶或取向,在无定形大分子中起补强作用,即自补强作用。
15液体橡胶,常温下成粘稠态流动液体,经过化学反应成三位网状结构,具有和一般橡胶相似性能的材料16焦烧,胶料在存放或操作过程中过早硫化的现象硫化反原,橡胶在长时间硫化或高温硫化时,胶料物理机械性能下降的现象。
聚合物成型加工原理聚合物成型加工是一种将熔融或软化的聚合物通过模具加工成所需形状的工艺过程。
在现代工业生产中,聚合物成型加工已经成为了一种非常重要的生产方式,广泛应用于塑料制品、橡胶制品、纤维制品等领域。
本文将重点介绍聚合物成型加工的原理及相关知识。
首先,聚合物成型加工的原理是基于聚合物材料的熔融特性。
通常情况下,聚合物材料在一定温度范围内会软化甚至熔化,这为其加工提供了可能。
在加工过程中,首先需要将固态的聚合物颗粒或块状材料加热至其软化或熔化温度,然后通过模具或挤出机等设备将其塑造成所需的形状。
这种加工方式可以实现对聚合物材料的成型和加工,生产出各种塑料制品、橡胶制品等。
其次,聚合物成型加工的原理还涉及到模具设计和成型工艺。
模具设计是影响成型加工质量和效率的关键因素之一。
不同形状、尺寸和结构的制品需要设计不同的模具,而模具的设计又需要考虑到材料的流动性、收缩率、成型压力等因素。
另外,成型工艺也是影响成型加工质量的重要因素,包括加热温度、冷却速度、压力控制等。
通过合理的模具设计和成型工艺,可以实现对聚合物材料的精确成型,确保制品的质量和稳定性。
最后,聚合物成型加工的原理还包括了原料的选择和配比。
不同的聚合物材料具有不同的熔化温度、流动性和硬度,因此在成型加工前需要对原料进行选择和配比。
通常情况下,原料的选择需要考虑到制品的使用环境、机械性能要求、成本等因素,以及原料的熔化特性和流动性。
通过合理的原料选择和配比,可以有效地控制成型加工过程中的材料流动性和成型质量。
综上所述,聚合物成型加工的原理涉及到聚合物材料的熔化特性、模具设计和成型工艺、原料选择和配比等多个方面。
通过对这些原理的深入理解和掌握,可以实现对聚合物材料的精确成型,生产出高质量的塑料制品、橡胶制品等。
同时,也可以为相关行业的技术改进和产品创新提供重要的理论支持和技术指导。
希望本文所介绍的内容能够对聚合物成型加工的相关人员有所帮助,促进该领域的发展和进步。
1.什么是聚合物的力学三态,各自的特点是什么?各适用于什么加工方法?玻璃态、高弹态和粘流态称为聚合物的力学三态。
玻璃态:内能大,弹性模量大。
高分子主链键长、键角只能发生微小变化,形变很小,不能进行大变形的成型,主要进行冷加工,车、钻、锉、切螺纹。
高弹态:内能降低,弹性模量较低。
外力作用,分子主链发生运动,变形能力增大,形变可部分恢复,可进行大变形成型加工,可进行压延、中空成型、热成型。
粘流态:外力作用,整个分子链都可以运动,材料会发生持续变形,形变不可逆,可进行挤出、注射。
2、影响聚合物粘度的因素分别有哪些?对于高聚物熔体来说,影响粘度的因素有许多,应力、应变速率、温度、压力、分子参数和结构、相对分子质量分布、支化和添加剂等。
但归结起来有两个方面:(1)熔体内的自由体积因素,自由体积- 粘度ˉ(2)大分子长链间的缠结,凡能减少缠结作用因素,都能加速分子运动,粘度ˉ3、压力流动、收敛流动、拖拽流动的定义及各自常见发生场合。
压力流动:在简单的形状管道中因受压力作用而产生的流动。
<受力:压力、剪切力>;聚合物成型时在管内的流动多属于压力梯度引起的剪切流动。
如注射时流道内熔体的流动。
收敛流动:在截面积逐渐减小的流道中的流动。
<受力:压力、剪切力、拉伸力>;多发生在在锥形管或其他截面积逐渐变小的管道中。
拖拽流动:在具有部分动件的流道中的流动。
<受力:拉伸力、剪切力>,如在挤出机螺槽中的聚合物流动以及线缆包覆物生产口模中。
4、根据物料的变化特征可将螺杆分为几个阶段,它们各自的作用是什么?加料段(Ⅰ)、压缩段(Ⅱ)、均化段(Ⅲ)加料段(Ⅰ)作用:将料斗供给的料送往压缩段,塑料在移动过程中一般保持固体状态由于受热而部分熔化。
压缩段(Ⅱ)作用:压实物料,使物料由固体转化为熔体,并排除物料中的空气。
均化段(计量段)的作用:是将熔融物料,定容(定量)定压地送入机头使其在口模中成型。
聚合物加工原理聚合物流体在加工过程中的受力比较复杂,因此相对应的应变也比较复杂,其实际的应变往往是二种或多种简单应变的叠加,然而以剪切应力造成的剪切应变起主要作用。
拉伸应力造成的拉伸应变也有相当重要的作用,而静压力对流体流动性质的作用主要体现在对粘度的影响上。
聚合物流体(熔融状聚合物和聚合物溶液或悬浮液)的流变性质主要表现为粘度的变化,根据粘度与应力或应变速率的关系,可将流体分为以下两类:牛顿流体和非牛顿流体。
拉伸流动:质点速度沿着流动方向发生变化;剪切流动:质点速度仅沿着与流动方向垂直的方向发生变化。
由边界的运动而产生的流动,如运转滚筒表面对流体的剪切摩擦而产生流动,即为拖曳流动。
而边界固定,由外压力作用于流体而产生的流动,称为压力流动。
聚合物熔体注射成型时,在流道内的流动属于压力梯度引起的压力流动。
聚合物在挤出机螺槽中的流动为另一种剪切流动,即拖曳流动。
对于小分子流体该粘度为常数,称为牛顿粘度。
而对于聚合物流体,由于大分子的长链结构和缠结,剪切力和剪切速率不成比例,流体的剪切粘度不是常数,依赖于剪切作用。
具有这种行为的流体称为非牛顿流体,非牛顿流体的粘度定义为非牛顿粘度或表观粘度。
切力变稀原因(假塑性流体)假塑性流体的粘度随剪切应力或剪切速率的增加而下降的原因与流体分子的结构有关。
对聚合物熔体来说,造成粘度下降的原因在于其中大分子彼此之间的缠结。
当缠结的大分子承受应力时,其缠结点就会被解开,同时还沿着流动的方向规则排列,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。
对聚合物溶液来说,当它承受应力时,原来由溶剂化作用而被封闭在粒子或大分子盘绕空穴内的小分子就会被挤出,这样,粒子或盘绕大分子的有效直径即随应力的增加而相应地缩小,从而使流体粘度下降。
因为粘度大小与粒子或大分子的平均大小成正比,但不一定是线性关系。
切力变稠原因(膨胀性流体):当悬浮液处于静态时,体系中由固体粒子构成的空隙最小,其中流体只能勉强充满这些空间。
1.高分子材料加工:把高分子原材料经过一定的工艺手段转变成某种高分子材料制品的过程。
2.功能高分子材料:与常规高分子材料相比具有明显不同的物理化学性质,并具有某些特殊功能的高分子材料。
3.智能高分子材料:能随着外部条件的变化,而进行相应动作的高分子。
必须具备能感应外部刺激的感应器功能、能进行实际动作的动作器功能以及得到感应器的信号后而使动作器动作的过程器功能。
4.可挤压性:聚合物通过挤压作用形变时获得形状和保持形状的能力。
5.可模塑性:聚合物在一定温度和外力作用下形变并在模具中模制成型的能力。
6.可纺性:聚合物流体在拉伸作用下形成连续细长丝条的能力。
7.可延性:无定形或部分结晶固体聚合物在一个或两个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。
8.复合材料:是将金属材料、高分子材料、无机非金属材料等具有不同结构和性能的材料,经特殊工艺复合成一体,而制得的综合性能更优异的新型材料。
9.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。
10.离子液体:是在室温及相邻温度范围内完全由离子组成的有机液体。
离子液体具有极性强、不挥发、不易氧化、不易燃易爆、对无机和有机化合物有良好的溶解性和对绝大部分试剂稳定等优良特性,因此被称为绿色溶剂。
11.混合的定义:混合是一种趋向于混合物均匀性的操作,是一种在整个系统的全部体积内,各组分在其基本单元没有本质变化的情况下的细化和分布的过程。
12.均一性:均一性指混得是否均匀,即分散相浓度分布是否均匀。
13.分散度:指被分散物质的破碎程度如何。
破碎程度大,粒径小,分散度就高。
14.非分散混合:通过重复地排列少组分增加其在混合物中空间分布的均匀性而不减小粒子初始尺寸的过程。
15.分散混合:将呈现出屈服点的物料混合在一起时,要将它们分散,应使结块和液滴破裂,这种混合称为分散混合。
离模膨胀;聚合物熔体挤出后的截面积远比口模面积大。
此现象称为巴拉斯效应(Barus Effect),也称为离模膨胀熔体破裂;熔体破裂是挤出物表面出现凹凸不平或外形发生畸变或断裂的总称。
高分子合金;塑料与塑料或橡胶经物理共混或化学改性后,形成的宏观上均相、微观上分相的一类材料。
螺杆压缩比;螺杆加料段第一个螺槽的容积与均化段的最后一个螺槽的容积之比,它表示塑料通过螺杆的全过程被压缩的程度。
机头压缩比;是指分流器支架出口处流道的断面积与机头出料口模和芯棒之间形成环隙面积之比。
螺杆的背压;在移动螺杆式注射机成型过程中,预塑化时,塑料随螺杆旋转经螺槽向前输送并熔融塑化,塑化后堆积在料筒的前部,螺杆端部的塑料熔体就产生一定的压力,即背压。
热固性塑料收缩率:在常温常压下,模具型腔的单项尺寸和制品相应的的单向尺寸之差与模具型腔的单项尺寸之比。
冷压烧结成型:是将一定量的成型物料(如聚四氟乙烯悬浮树脂粉料)入常温的模具中,在高压下压制成密实的型坯(又称锭料、冷坯或毛坯),然后送至高温炉中进行烧结一定时间,从烧结炉中取出经冷却后即成为制品的塑料成型技术。
1、举例说明高聚物熔体粘弹性行为的表现。
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。
端末效应包括入口效应和模口膨化效应(离模膨胀)即巴拉斯效应。
不稳定流动即可由于熔体弹性回复的差异产生熔体破碎现象。
2、简述高聚物熔体流动的特点。
由于高聚物大分子的长链结构和缠绕,聚合物熔体、溶液和悬浮体的流动行为远比低分子液体复杂。
在宽广的剪切速率范围内,这类液体流动时剪切力和剪切速率不再成比例关系,液体的粘度也不是一个常此因而聚合物液体的流变行为不服从牛顿流动定律。
即非牛顿型流动。
3、聚合物熔体在剪切流动过程中有哪些弹性表现形式?在塑料成型过程中可采取哪些措施以减少弹性表现对制品质量的不良影响?聚合物熔体在加工过程中的弹性行为主要有入口效应、离模膨胀和熔体破裂。
随熔体在口模内停留时间延长,弹性变形得到恢复,离模膨胀呈指数关系减小。
1、可挤压性:聚合物受挤压作用形变时,获得和保持形变的能力。
2、可模塑性:材料在压力和温度的作用下产生形变和在模具中模制成型的能力。
3、可延性:无定形或半结晶聚合物在一个或两个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。
4、可纺性:材料通过成型而成为固体纤维的能力。
5、熔融指数:在一定温度和规定负荷下,10min内从规定直径和长度的标准毛细管内流出的聚合物的熔体的质量。
6、塑型形变:聚合物在Tg-Tf之间,在较长时间和较大外力作用下产生的不可逆形变。
7、压力流动:聚合物流体在圆形等简单形状管道中因受压力作用而产生的流动,流体只受剪切作用,并且通常是一种稳态流动,粘度高,只有压力降(一维流动)。
8、拖曳流动:液体流动的管道或口模的一部分能以一定的速度和规律进行运动(相对于静止部分),则聚合物将随管道和口模的运动部分产生拖曳流动,它是一种剪切流动,压力降及流速分布受运动的影响。
9、收敛流动:聚合物在具有截面尺寸逐渐变小的锥形管或其他形状的管道中的流动,此时既有拉伸作用也有剪切作用(三维流动)。
10、柱塞流动:非牛顿假塑性流体n<1时,在圆管中的流速分布曲线较抛物线平坦,n越小,管中心部分的速度分布平直,曲线形状类似于柱塞,称此为柱塞流动。
11、拉伸流动:当粘弹性聚合物熔体从任何形式的管道中流出并受外力拉伸时产生的收敛流动。
12、端末效应:管子进口端与出口端与聚合物液体弹性行为有关的现象。
13、熔体破裂:一种不稳定流动现象,具体是挤压速率很高时,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的现象。
14、硫化:混炼胶在一定条件下,橡胶分子曲线形结构转变为空间网状架构的交联过程。
15、体积对流混合:在物料无需连续变形的情况下,通过塞流对物料进行体积重排,这种重排是重复进行的,可以是有序的,也可以是无序的(可发生在固体或液体间)。
16、层流对流混合:是通过层流使物料发生剪切,伸长(拉伸),挤压(捏合)等连续变形,从而达到混合的目的,主要发生在聚合物熔体之间。
1.高分子材料加工:把高分子原材料经过一定的工艺手段转变成某种高分子材料制品的过程。
2.功能高分子材料:与常规高分子材料相比具有明显不同的物理化学性质,并具有某些特殊功能的高分子材料。
3.智能高分子材料:能随着外部条件的变化,而进行相应动作的高分子。
必须具备能感应外部刺激的感应器功能、能进行实际动作的动作器功能以及得到感应器的信号后而使动作器动作的过程器功能。
4.可挤压性:聚合物通过挤压作用形变时获得形状和保持形状的能力。
5.可模塑性:聚合物在一定温度和外力作用下形变并在模具中模制成型的能力。
6.可纺性:聚合物流体在拉伸作用下形成连续细长丝条的能力。
7.可延性:无定形或部分结晶固体聚合物在一个或两个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。
8.复合材料:是将金属材料、高分子材料、无机非金属材料等具有不同结构和性能的材料,经特殊工艺复合成一体,而制得的综合性能更优异的新型材料。
9.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。
10.离子液体:是在室温及相邻温度范围内完全由离子组成的有机液体。
离子液体具有极性强、不挥发、不易氧化、不易燃易爆、对无机和有机化合物有良好的溶解性和对绝大部分试剂稳定等优良特性,因此被称为绿色溶剂。
11.混合的定义:混合是一种趋向于混合物均匀性的操作,是一种在整个系统的全部体积内,各组分在其基本单元没有本质变化的情况下的细化和分布的过程。
12.均一性:均一性指混得是否均匀,即分散相浓度分布是否均匀。
13.分散度:指被分散物质的破碎程度如何。
破碎程度大,粒径小,分散度就高。
14.非分散混合:通过重复地排列少组分增加其在混合物中空间分布的均匀性而不减小粒子初始尺寸的过程。
15.分散混合:将呈现出屈服点的物料混合在一起时,要将它们分散,应使结块和液滴破裂,这种混合称为分散混合。
16.流变性:当高聚物熔体和溶液(简称流体)在受外力作用时,既表现粘性流动,又表现出弹性形变,因此称为高聚物流体的流变性或流变行为。
17.拉伸流动:流体质点的运动速度仅沿着与流动方向一致的方向发生变化。
18.剪切流动:流体质点的运动速度仅沿着与流动方向垂直的方向发生变化。
19.威森堡效应:在聚合物溶液或熔体中聚合物沿快速旋转轴慢慢上爬并形成相当厚的包轴层的现象。
20.孔口胀大效应:是指熔体挤出模孔后,挤出物的截面积比模孔截面积大的现象。
21.网络丝:是指丝条在网络喷嘴中,经喷射气流作用,单丝互相缠结而呈周期性网络点的长丝。
22.纤维:一种细长形状的物体:长径比至少为10︰1,截面积小于0.05mm2,宽度小于0.25mm。
具有一定的柔曲性、强度、模量、伸长和弹性等。
23.复合纤维:将两种或两种以上聚合物的熔体或浓溶液,分别输入同一个纺丝组件,在组件中的适当部位汇合,从同一喷丝孔中喷出而形成的纤维。
24.高性能纤维:具有高强度、高模量、耐高温、耐化学药品、耐气候等性能特别优异的一类新型纤维。
25.回弹性:纤维在外力作用下伸长和释放外力后恢复到原始状态的能力称为回弹性。
26.干法纺丝:将聚合物溶于挥发性溶剂中,通过喷丝孔喷出细流,在热空气中形成纤维的纺丝方法。
27.塑料:玻璃化温度或结晶聚合物熔点在室温以上,添加辅料后能在成型中塑制成一定形状的高分子材料。
28.塑料加工:是将塑料物料转变为实用制品的各种工艺和工程。
即在加工条件下使塑料物料通过形变和流动转变为满足使用性能的所需形状产品。
29.口模成型:挤出成型亦称口模成型,即借助螺杆或柱塞的挤压作用,使受热熔化的聚合物物料在压力推动下,强行通过口模并冷却而成为具有恒定截面的连续型材的成型方法。
30.挤出成型:亦称口模成型,即借助螺杆或柱塞的挤压作用,使受热熔化的聚合物物料在压力推动下,强行通过口模并冷却而成为具有恒定截面的连续型材的成型方法。
31.注射成型塑料在注塑机加热料筒中塑化后,由柱塞或往复螺杆注射到闭合模具的模腔中形成制品的塑料加工方法32.反应注射成型:两种或两种以上的高活性原料在压力下通过混合头撞击混合后注入模具内进行化学反应并制得产品的一种成型工艺。
33.压延:是将混炼胶在压延设备上制成片材或与骨架材料制成复合片材半成品的工艺过程,即是使胶料受到延展的工艺工程,是通过旋转的两个辊筒的压力实现的。
34.压延成型是将熔融塑化的热塑性塑料通过两个以上的平行异向旋转辊筒间隙,使溶体受到辊筒挤压延展、拉伸而成为具有一定规格尺寸和符合质量要求的连续片状制品,最后经自然冷却成型的方法35.压延效应:由于物料在压延过程中,在通过压延辊筒间隙时受到很大的剪切力和一些拉伸应力作用,高聚物大分子会沿着压延方向作定向排列,以致制品在物理力学性能上出现各向异性,这种现象在压延成型中称为压延效应。
36.压缩模塑:压缩模塑又称模压,是模塑料在闭合模腔内借助加压(一般尚须加热)的成型方法。
通常,压缩模塑适用于热固性塑料,如酚醛塑料、氨基塑料、不饱和聚酯塑料等。
37.二次成型法: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,称二次成型法。
38.中空吹塑成型:是将挤出或注射成型的塑料管坯或型坯趁热于半熔融的类橡胶状时,置于各种形状的模具中,并即时在管坯中通入压缩空气将其吹胀,使其紧贴于模腔壁上成型,经冷却脱模后即得中空制品。
39.拉幅薄膜:是将挤出成型所得的厚度为1~3mm的厚片或管坯重新加热到材料的高弹态下进行大幅度拉伸而形成的薄膜。
40.压缩比(ε):螺杆加料段第一个螺槽容积和均化段最后一个螺槽容积之比称为压缩比。
41.热固性塑料压缩模塑:型腔中的热固性塑料在热的作用下,先由固体变为熔体,在压力下熔体流满型腔而取得型腔所赋予的形状,随着交联反应的进行,树脂的分子量增大、固化程度随之提高,模压料的黏度逐渐增加以至变为固体,最后脱模成为制品。
42.热塑性塑料压缩模塑:过程与热固性塑料基本相同,但没有交联反应,熔体充满型腔后,模具冷却使熔体变为具有一定强度的固体才能脱模成为制品。
因此,模具需交替加热与冷却,周期长,不经济。
只用于模塑较大平面的或流动性差的塑料制品。
43.热成型:是一种以热塑性塑料板材和片材为成型对象的二次成型技术。
44.橡胶:是高弹性的高分子材料,也称弹性体。
橡胶在较小的外力作用下能显示出高度变形的能力,而在外力除去后,又能恢复原来的形状。
45.补强剂:凡能提高硫化橡胶的拉断强度、定伸强度、耐撕裂强度、耐磨性等物理机械性能的配合剂,均称为补强剂。
46.填充剂:仅为了增加胶料的容积,从而降低成本或改善工艺性能,对橡胶补强效果不大。
47.表面活性剂:分子结构中带有亲水部分和亲油部分组成的物质。
48.增塑剂:能降低高分子材料玻璃化转变温度并提高塑性的助剂。
49.均化剂:相溶剂的一种,由那些与极性和非极性聚合物兼容的化学品构成。
50.塑炼:具有弹性的生胶变成具有可塑性的胶料的工艺过程。
51.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。
52.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。
53.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。
54.一次成型:一次成型是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的产品的方法55.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。
56.牛顿流体:在一维剪切流动情况下,当有剪切应力于定温下施加到两个相距dr的流体平行层面并以相对速度dv运动,剪切应力与剪切速率成线性关系的流体称为牛顿流体.57.热固性树脂:指在加热、加压下或在固化剂、紫外光作用下,进行化学反应,交联固化成为不溶不熔物质的一大类合成树脂。
58.异性纤维:经一定几何形状(非圆形)喷丝孔纺制的具有特殊横截面形状的化学纤维。
59.共混纤维:两种或多种聚合物混合后纺成的纤维。
60.差别化纤维:不同于常规品种的化学纤维,即经过化学改性,物理变化和特殊工艺而得到的具有某种特性的化学纤维。
61.特种橡胶: 也称特种合成橡胶。
指具有特殊性能和特殊用途能适应苛刻条件下使用的合成橡胶。
62.无管虹吸:对高分子液体当虹吸管升离液面后,杯中的液体仍能源源不断地从虹吸管流出,这种现象称无管虹吸效应。
63.零切粘度:剪切速率趋近于零时,表现粘度与剪切速率无关,流体流动性质与牛顿型流体相仿,粘度趋于常数,称零切粘度。
64.线密度:纤维的形态尺寸之一,表示纤维粗细程度,在化纤中通常以单位长度的重量,即线密度来表示。
65.纺程:通常从喷丝板(x=0)到转绕点(x=L)之间的距离称为纺程66.冷去长度:喷丝板到丝条固化点之间的距离67.动力学结晶能力G:是从准等温的角度来考虑非等温结晶过程的基本物理参数。
68.可纺性:某种流体在单轴拉伸应力下能大幅度的出现不可逆伸长形变,这种流体成为客可纺69.熔体纺丝纤维:采用聚合物的熔体进行纺丝的纤维70.门尼粘度:是根据式样在一定温度.时间和压力下,在转子和模腔之间变形时所受的扭力来确定胶料的可塑性,结果以门尼粘度来表示71.门尼焦烧:焦烧是未硫化胶在工艺过程中产生早期硫化即曲线形分子开始出现交联的现象。
72.塑炼:通过机械应力,热氧或加入某些化学试剂等方式,使橡胶上强韧的高弹性状态转变为柔性的塑性状态的过程73.混炼:混炼是用炼胶机将生胶或塑炼生胶与配合剂炼成混炼胶的工艺,是橡胶加工最重要的生产工艺。
本质来说是配合剂在生胶中均匀分散过程,粒状配合剂呈分散相,生胶呈连续相。
74.橡胶成型加工过程:橡胶加工是指生胶及其配合剂经过一系列化学与物理作用制成橡胶制品的过程,主要包括生胶的塑炼.塑炼胶与各种配合剂的混炼及成型.胶料的硫化等加工工序。
1.高分子材料加工2.功能高分子材料3.智能高分子材料4.可挤压性5.可模塑性6.可纺性7.可延性8.复合材料9.耗散10.离子液体11.混合的定义12.均一性13.分散度14.非分散混合15.分散混合16.流变性17.拉伸流动18.剪切流动19.威森堡效应20.孔口胀大效应21.网络丝22.纤维23.复合纤维24.高性能纤维25.回弹性26.干法纺丝28.塑料加工29.口模成型30.挤出成型31.注射成型32.反应注射成型33.压延34.压延成型35.压延效应36.压缩模塑37.二次成型法38.中空吹塑成型39.拉幅薄膜成型40.压缩比(ε)41.热固性塑料压缩模塑42.热塑性塑料压缩模塑43.热成型44.橡胶45.补强剂46.填充剂47.表面活性剂48.增塑剂49.均化剂51.均相成核52.异相成核53.可模塑性54.一次成型55.热塑性树脂56.牛顿流体57.异性纤维58.共混纤维59.差别化纤维60.特种橡胶61.无管虹吸62.零切粘度63.线密度64.纺程65.冷去长度66.动力学结晶能力G 67.可纺性68.熔体纺丝纤维69.门尼粘度70.门尼焦烧71.塑炼72.混炼73.橡胶成型加工过程。