高分子材料(纤维、塑料等)的基本概念及生产加工原理

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××10-3N下,每10min 内通过国标指定尺寸书P76装料筒直径φ±, 出料口直径φ±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111①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QmΔP↑↑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：1/414.. 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/τjq 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;的退火温度取什么最好值最合适;结晶温度的最低值附近压延成型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～2mm的软质平面材料和厚度在<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;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;3233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2～44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;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PSEPS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1/3～1/2②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。

高分子材料制备技术作业指导书第1章引言 (4)1.1 高分子材料概述 (4)1.2 制备技术简介 (4)第2章高分子合成基本原理 (5)2.1 高分子合成方法 (5)2.1.1 加聚反应 (5)2.1.2 缩聚反应 (5)2.1.3 模板聚合 (5)2.1.4 原子转移自由基聚合 (5)2.2 高分子聚合反应 (5)2.2.1 自由基聚合 (5)2.2.2 离子聚合 (6)2.2.3 配位聚合 (6)2.2.4 缩聚反应 (6)2.3 高分子结构及其功能 (6)2.3.1 高分子链结构 (6)2.3.2 高分子结晶性 (6)2.3.3 高分子取向 (6)2.3.4 高分子复合材料 (6)2.3.5 高分子功能材料 (6)第3章均相聚合反应 (7)3.1 溶液聚合 (7)3.1.1 原理 (7)3.1.2 操作步骤 (7)3.1.3 注意事项 (7)3.2 乳液聚合 (7)3.2.1 原理 (7)3.2.2 操作步骤 (7)3.2.3 注意事项 (7)3.3 悬浮聚合 (7)3.3.1 原理 (8)3.3.2 操作步骤 (8)3.3.3 注意事项 (8)第4章非均相聚合反应 (8)4.1 本体聚合 (8)4.1.1 概述 (8)4.1.2 基本原理 (8)4.1.3 实验操作 (8)4.2 熔融聚合 (8)4.2.1 概述 (8)4.2.2 基本原理 (9)4.3 水相聚合 (9)4.3.1 概述 (9)4.3.2 基本原理 (9)4.3.3 实验操作 (9)第5章高分子材料添加剂 (9)5.1 稳定剂 (9)5.1.1 光稳定剂 (9)5.1.2 热稳定剂 (10)5.1.3 抗氧化剂 (10)5.2 填充剂 (10)5.2.1 无机填充剂 (10)5.2.2 有机填充剂 (10)5.3 润滑剂 (10)5.3.1 外润滑剂 (10)5.3.2 内润滑剂 (10)5.4 阻燃剂 (10)5.4.1 无机阻燃剂 (10)5.4.2 有机阻燃剂 (11)第6章热塑性高分子材料制备 (11)6.1 热塑性塑料概述 (11)6.2 聚乙烯制备 (11)6.2.1 制备方法 (11)6.2.2 工艺流程 (11)6.2.3 影响因素 (11)6.3 聚丙烯制备 (11)6.3.1 制备方法 (12)6.3.2 工艺流程 (12)6.3.3 影响因素 (12)6.4 聚氯乙烯制备 (12)6.4.1 制备方法 (12)6.4.2 工艺流程 (12)6.4.3 影响因素 (12)第7章热固性高分子材料制备 (13)7.1 热固性塑料概述 (13)7.2 酚醛树脂制备 (13)7.2.1 原料选择与配比 (13)7.2.2 缩合反应 (13)7.2.3 凝胶化与固化 (13)7.2.4 后处理 (13)7.3 环氧树脂制备 (13)7.3.1 原料选择与配比 (13)7.3.2 开环聚合 (13)7.3.3 固化 (14)7.4 不饱和聚酯树脂制备 (14)7.4.1 原料选择与配比 (14)7.4.2 酯化反应 (14)7.4.3 固化 (14)7.4.4 后处理 (14)第8章橡胶材料制备 (14)8.1 天然橡胶 (14)8.1.1 橡胶树种植与采集 (14)8.1.2 天然橡胶的制备 (14)8.1.3 天然橡胶的性质与应用 (14)8.2 合成橡胶 (14)8.2.1 丁苯橡胶 (14)8.2.2 顺丁橡胶 (15)8.2.3 丁腈橡胶 (15)8.2.4 氯丁橡胶 (15)8.3 硫化橡胶 (15)8.3.1 硫化橡胶的制备原理 (15)8.3.2 硫化橡胶的配方设计 (15)8.3.3 硫化橡胶的功能评价 (15)8.3.4 硫化橡胶的应用 (15)8.4 特种橡胶 (15)8.4.1 硅橡胶 (15)8.4.2 氟橡胶 (15)8.4.3 聚氨酯橡胶 (15)8.4.4 氯磺化聚乙烯橡胶 (15)8.4.5 热塑性弹性体橡胶 (15)第9章复合材料制备 (15)9.1 复合材料概述 (16)9.2 纤维增强复合材料 (16)9.2.1 纤维的选择 (16)9.2.2 基体材料 (16)9.2.3 制备工艺 (16)9.3 层状复合材料 (16)9.3.1 层状复合材料的结构 (16)9.3.2 制备工艺 (16)9.4 颗粒增强复合材料 (17)9.4.1 颗粒的选择 (17)9.4.2 制备工艺 (17)第10章功能性高分子材料制备 (17)10.1 功能性高分子概述 (17)10.1.1 功能性高分子的定义与分类 (17)10.1.2 功能性高分子的基本性质与特点 (17)10.1.3 功能性高分子的应用领域 (17)10.2.1 导电高分子材料的类型与结构 (17)10.2.2 导电高分子材料的制备方法 (17)10.2.3 导电高分子材料的应用实例 (17)10.3 磁性高分子材料 (17)10.3.1 磁性高分子材料的结构与分类 (18)10.3.2 磁性高分子材料的制备技术 (18)10.3.3 磁性高分子材料的应用研究 (18)10.4 光学活性高分子材料 (18)10.4.1 光学活性高分子材料的特性与分类 (18)10.4.2 光学活性高分子材料的制备方法 (18)10.4.3 光学活性高分子材料的应用领域 (18)10.5 生物医用高分子材料 (18)10.5.1 生物医用高分子材料的特性与要求 (18)10.5.2 生物医用高分子材料的分类与选用 (18)10.5.3 生物医用高分子材料的制备与加工技术 (18)10.5.4 生物医用高分子材料的应用实例 (18)第1章引言1.1 高分子材料概述高分子材料是一类由相对分子质量较高的化合物构成的材料，具有独特的物理、化学及生物学功能。

高分子材料的加工成型技术摘要：在现代社会发展潮流中，高分子材料的成型加工技术受到了社会各界人士的高度关注，且应用范围也在不断的扩展延伸。

鉴于此，深入分析高分子材料的加工成型技术以及应用，可以帮助我国研究成员更好的探究该领域的内容，促使高分子材料成型加工技术与各行业进行充分融合。

关键词：高分子材料；加工成型；技术应用引言随着聚合物在很多重要行业中的应用越来越广泛，在保证其经济性的基础上，我们应该加强聚合物成形工艺的研发，以确保其在生产成本和时间上的良好应用，促进国家的繁荣。

1.高分子材料的概述1.1高分子材料的分类高分子材料有很多种，橡胶，塑料，纤维，粘合剂，涂料等都在这一范畴之中，该种材料在很多领域都有很大的用途。

高分子又称为聚合物质，通过多次使用共价键联，将不计其数的简单相同的结构单位反复组合而形成。

目前，关于聚合物的种类有很多种，根据原料的种类划分，可以将其划分为自然物质和人造物质。

根据物料性质可分为橡胶、纤维、塑料、粘合剂、涂料等；根据用途的不同，可以将其划分为：普通高分子材料、特种高分子材料、功能性高分子材料。

当前，聚合物在建筑、交通、家电、工农业、航空等领域得到了越来越多的应用，并逐渐朝着功能化、智能化、精细化方向发展。

而国内在此领域的发展和科研工作起步较迟，亟需加强技术创新，加强技术人员培训，使聚合物成形工艺水平持续提升，才能走在国际前沿。

1.2高分子材料的成型性能在不同的物理条件下，聚合物的特性差异很大，所以在对聚合物的成形特性进行分析时，必须对聚合物的溶质特性有一定的认识。

已有的实验结果显示，非晶体聚合物的主要形态有玻璃态、高弹态、粘性态三种形态，但多数晶体物质仅有两种形态，即晶态和粘性态。

玻璃态、高弹态和晶体态是物料成形后所采用的形态，而粘流态则是物料在处理时所表现出的形态，不过，也有一些聚合物在高弹状态下完成处理加工作业。

聚合物的制造工艺一般是将聚合物材料制成熔化，放入模具和流动通道中，再经过降温再进行定型，从而使聚合物具有良好的流变性。

1注射成型的特点：生产周期快，适应性强，生产率高和易于自动化2注射成型加工三要素：材料，设备，模具3成型工艺三要素：温度T 压力P 时间t 。

压力：塑化压力，注射压力，保压压力4什么是注射成型：注射成型亦称注射模塑或利用注塑机的注塑，是热塑性塑料的一种重要成型方法 5注塑成型就是将塑料在气塑成型机的料筒内加热熔化，当呈流动状态时在栓塞或螺杆加压下熔融塑料被压缩并向前移动，进而通过料筒前端的喷嘴以很快速度注入温度较低的闭合磨具内，经过一定的时间冷却定型后，开启磨具即得制品（间歇操作）6螺杆分类：1加料段，作用，输送物料，物料状态，固体状态，部分熔化，螺纹特点，等距等深，最深2压缩段，压实物料，熔融状态，等距不等深，渐变3均化段，定温定量定压，熔融状态，等距等深，最浅均化段，定温定量定压，熔融状态，等距等深，最浅 7填料的表面处理：作用1使颗粒分散均匀，不凝结在一起2所有填充剂粒子被聚合物包围润湿3使其充剂表面与聚合物有良好的粘合力 8偶联剂（硅烷类）：一是具有良性结构物质分子中一部分基团与无机物表面化学基团反应形成顽固的化学键，另一部分有亲有机性质，可与有机物反应，从而把两种性质不同材料结合起来9什么是挤出成型：挤出成型亦称挤压模塑或挤塑，即借助螺杆或柱塞的挤压作用，使受热熔化的塑料在压力推动下，强行推动口模而成为具有恒定截面的连续型材料的一种定型方法10挤出成型适用范围：挤出法几乎能成型所有的热塑性塑料，也可加工某些热固性塑料11挤出成型制品：生产的制品有管材，板材，薄膜，线缆包覆物以及塑料与其它材料的复合材料等12挤出成型的设备：单螺杆挤出机的基本结构：主机，挤出机辅助设备 挤出机分类：单螺杆，双螺杆，立式，卧式，排气式，非排气式，螺杆，柱塞13什么是一次成型：在大多数情况下一次成型是通过加热使塑料处于粘流态的条件下，在大多数情况下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，经过流动，经过流动，成型和成型和冷却硬化（或交联固化）而将塑料制成各种形状的产品方法14什么是二次成型：二次成型则是将一次成型所得的片，管，板等塑料成品，加热使其处于类橡胶状态（在材料的Tg Tg——Tf 或Tm 间）通过外力作用使其形变而成型为各种较简单性状，再经冷却定型而得产品15共混聚合物选择原则：化学结构原则（相近）溶解度参数原则（接近）流变学原则（等粘度原则）（接近）胶体化学原则（表面张力）（接近）分子扩散动力学原则 16什么是填充和增强改性：在聚合物中填加其它无机和有机物以改变其力学，在聚合物中填加其它无机和有机物以改变其力学，工艺，工艺，使用性能活降低成本的改性方法17注射机主要参数：1公称注射量，做一次最大行程射出的聚苯乙烯的量2注射压力，注射过程中最大压力3注射速度4塑化能力，单位时间塑化物料的多少5锁模力18什么是增强改性：在聚合物中加入增强材料以及改变聚合物的性能尤其是力学性能的改性方法，在聚合物中加入增强材料以及改变聚合物的性能尤其是力学性能的改性方法，增强材增强材料：玻纤，碳纤，晶须，硼纤维19什么是填料，什么是增强材料：为了改善塑料的成型加工性能，提高制品的某些技术指标，赋予塑料制品某些新的性能，或为了降低成本和聚合物单耗而加入的一类物质称填料。

第一章高分子材料基础知识第一节.高分子材料的基本概念一、高分子材料的结构1.高分子的含义：高分子材料是以高分子化合物为主要成分（适当加入添加剂）的材料。

高分子化合物：1.天然：松香、石蜡、淀粉2.合成：塑料、合成橡胶、合成纤维高分子化合物都是一种或几种简单低分子化合物集合而成为分子量很大的化合物，又称为高聚物或聚合物。

通常分子量>5000 高分子材料没有严格界限<500 低分子材料如：同为1000的多糖（低），石蜡（高）一般高分子化合物具有较好的弹性、塑性及强度二、高分子化合物的组成：高分子化合物虽然分子量很大，但化学组成比较简单。

都是由一种或几种简单的低分子化合物聚合而成。

即是由简单的结构单元以重方式相连接。

例：聚乙烯由乙烯聚合而成{ }概念：单体——组成高分子化合物的低分子化合物链节——大分子链由许许多多结构相同的基本单元重复连接构成，组成大分子链的这种结构单元称为链节。

聚合度——链节的重复次数。

n↑导致机械强度↑熔融粘度↑流动性差，不利于成型加工。

n要严格控制。

三、高分子的合成：加聚反应、缩聚反应①加聚反应：指一种或几种单体，打开双键以共价键相互结合成大分子的一种反应例如：乙烯→聚乙烯（均聚）②分类：均聚：同种单体聚合共聚：两种或两种以上单体聚合（非金属合金丁二烯+苯乙烯→丁苯橡胶二元共聚三元共聚ABS：丙烯脂：耐腐蚀表面致密丁二烯：呈橡胶韧性苯乙烯：热塑加工）特点：反应进行很快链节的化学结构和单体的相同反应中没有小分子副产物生成②缩聚反应：指一种或几种单体相互混合儿连接成聚合物，同时析出（缩去）某种低分子物质的反应。

例：尼龙（聚酰胺）氨基酸，缩去一个水分子聚合而成。

特点：由若干步聚合反应构成，逐步进行。

链节化学结构与单体不完全相同，反应中有小分子副产物生成。

总结：目前80%的高分子材料由加聚反应得到。

四、聚合物的分类与命名①按聚合物分子的结构分类a．碳链聚合物：这一类聚合物分子主链是由碳原子一种元素所组成{ }侧基有多种，主要是聚烯烃、聚二烯烃（橡胶）b. 条链聚合物，器结构特点是除碳原子外，还有氧、氮、硫原子。

对高分子材料的认识高分子材料是由许多单体聚合而成的长链分子，是一类重要的材料。

高分子材料广泛应用于我们的日常生活中，例如塑料、橡胶、纤维和涂料等。

本文将重点介绍高分子材料的概念、分类、性质和应用。

一、概念高分子材料是一类由链状或网络状的大分子聚合而成的材料，它们通常由聚合物基元（单体）通过聚合反应形成。

高分子材料与传统的无机材料相比，具有分子量大、性能多样化、加工工艺简便、生产成本低、维护费用少等优点。

二、分类根据聚合物的化学结构和物理性质，高分子材料可以分为两大类：热塑性高分子和热固性高分子。

1、热塑性高分子：这种高分子材料在受热后会软化和融化，通过加热可以多次加工成型，然后冷却固化。

例如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。

2、热固性高分子：这种高分子材料在受热后不会软化和融化，会变得更加硬化和耐热。

热固性高分子材料成型后不可再加工，需要在温度和压力下固化。

例如酚醛树脂、环氧树脂、醋酸纤维素等。

除了按照聚合物类型分类，也可以按照聚合方式、化学结构和最终应用等不同方面来进行分类。

三、性质高分子材料的性质多样化，通常包括以下几个方面：1、机械性能：高分子材料通常具有良好的韧性、抗撞击性和吸能能力。

另外，它们的强度和刚度也是比较好的。

2、物理性能：高分子材料通常阻止电流和热传递，还可以表现出磁性和光学性质。

3、化学性能：高分子材料的化学稳定性也是非常好的，防腐蚀能力很强，可以抵抗多种化学物质的侵蚀。

4、可加工性：高分子材料通常很容易加工和成型，可以通过注塑、挤出、吹塑、压延、拉伸、压缩成型等方式加工。

5、环保性：近年来，越来越多的高分子材料考虑到环保问题，例如可降解树脂、生物基聚合物和可循环塑料等，为改善环境保护做出贡献。

四、应用高分子材料的应用非常广泛。

它们在各个领域都发挥了重要作用，例如：1、塑料制品：高分子材料的最主要应用领域之一是塑料制品。

各种高分子材料可以加工成四面八方的产品，例如塑料瓶、桶、袋、箱等，广泛应用在日常生活中。

有机高分子材料和无机高分子材料一、引言高分子材料是指由重复单元组成的大分子化合物，常见的有机高分子材料包括塑料、橡胶和纤维等，而无机高分子材料则包括陶瓷、玻璃和金属等。

这些材料具有广泛的应用领域，如医学、电子、航空航天和汽车工业等。

本文将详细介绍有机高分子材料和无机高分子材料的特点及应用。

二、有机高分子材料1. 定义有机高分子材料是由碳、氢、氧等元素组成的大分子化合物，在自然界中广泛存在。

它们可以通过聚合反应制备而成，如聚乙烯、聚苯乙烯和聚酰胺等。

2. 特点（1）柔韧性好：有机高分子材料通常具有较好的柔韧性，可以通过改变其结构来调节其力学性能；（2）加工性能好：由于其良好的可塑性和可加工性，使得它们可以制成各种形状和尺寸；（3）化学稳定性差：与无机高分子相比，有机高分子材料的化学稳定性较差，容易受到光、热、氧化和酸碱等因素的影响；（4）易燃：有机高分子材料通常具有较低的熔点和易燃性，需要采取相应的防火措施。

3. 应用（1）塑料制品：由于其良好的可塑性和可加工性，使得有机高分子材料广泛用于制造各种塑料制品，如塑料袋、塑料桶和塑料容器等；（2）纤维制品：有机高分子材料还可以用于制造各种纤维制品，如聚酯纤维、尼龙纤维和丙烯腈纤维等；（3）橡胶制品：由于其良好的柔韧性和弹性，使得有机高分子材料也广泛用于制造各种橡胶制品，如轮胎、密封圈和管道等。

三、无机高分子材料1. 定义无机高分子材料是由金属、非金属或其氧化物等无机物质组成的大分子化合物，在自然界中也广泛存在。

它们可以通过溶胶-凝胶法、水热合成法和气相沉积法等制备而成，如氧化铝、二氧化硅和硅酸盐等。

2. 特点（1）化学稳定性好：与有机高分子相比，无机高分子材料具有较好的化学稳定性，不易受到光、热、氧化和酸碱等因素的影响；（2）力学性能好：无机高分子材料通常具有较好的力学性能，如硬度、强度和耐磨性等；（3）导电性能好：由于其良好的导电性能，使得无机高分子材料广泛用于制造各种电子元件；（4）加工难度大：由于其较高的熔点和脆性，使得无机高分子材料加工难度较大。

高分子材料定义
高分子材料是指由大量重复单元组成的大分子化合物，通常由聚合物构成。

这
些聚合物分子通常由碳、氢、氧、氮等元素组成，具有高分子量和长链结构。

高分子材料在工业、医学、日常生活等领域都有着广泛的应用，如塑料制品、橡胶制品、纤维材料等。

高分子材料的特点之一是其分子量很大。

通常情况下，高分子材料的分子量都
在千到百万之间，甚至更高。

这种特殊的分子结构使得高分子材料具有很好的机械性能和物理化学性能，如强度高、耐磨损、耐腐蚀等特点。

另外，高分子材料还具有良好的加工性能。

由于其长链结构和分子间的松散排列，高分子材料可以通过热压、注塑、挤出等方式进行加工成各种形状和结构，从而满足不同领域的需求。

除此之外，高分子材料还具有很好的耐候性和耐老化性能。

在室温下，大部分
高分子材料都能保持良好的物理性能和化学性能，不易发生氧化、分解等现象，因此具有较长的使用寿命。

在应用方面，高分子材料的用途非常广泛。

在工业生产中，塑料制品、橡胶制品、合成纤维等都是高分子材料的代表。

在医学领域，生物医用高分子材料如生物降解材料、人工器官材料等也得到了广泛的应用。

在日常生活中，我们所使用的塑料袋、塑料瓶、橡胶制品等也都是高分子材料的典型代表。

总的来说，高分子材料是一类具有特殊结构和性能的材料，具有很好的机械性能、加工性能、耐候性和耐老化性能，广泛应用于工业、医学、日常生活等领域。

随着科学技术的不断发展，高分子材料的研究和应用也将不断取得新的突破和进展。