高分子材料成型加工考试重点及部分习题答案

⾼分⼦加⼯⼯程复习题（含部分答案）《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。

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.16-203. 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.PPB.PEC. LDPED.PS2、注射速度增大，下降的是（ D ）A冲模压力B内应力C接缝强度D表面质量3、下列哪一个不属于粘度计的主要形式（B ）A转筒式B螺纹式C锥板式D平行板式4、下列哪一个不是聚合物结晶的基本特点（C ）A结晶速度慢B结晶不完全C结晶后折射率高D结晶聚合没有清晰的熔点。

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。

《高分子材料成型加工基础》基础理论部分习题及答案《高分子材料成型加工基础》基础理论部分习题及答案2010-08-08 10：04基础部分1、简述引起熔体破碎的主要的原因。

熔体破裂是液体不稳定流动的一种现象。

产生熔体破裂的原因主要是熔体中的弹性回复所引起。

熔体在管道中流动时剪切速率分布的不均匀性使熔体中弹性能不均匀分布。

当熔体中产生的弹性应力一旦增加到与滞流动阻力相当时，粘滞阻力就不能再平衡弹性应力的作用，而弹性效应所致熔体流速在某一位置上的瞬时增大形成"弹性湍流"，即"应力破碎"现象。

在园管中，如果产生弹性湍流的不稳定点沿着管的周围移动，则挤出物将呈螺旋状，如果不稳定点在整个圆周上产生，就得到竹节状的粗糙挤出物。

产生不稳定流动和熔体破裂现象的另一个原因是熔体剪切历史的波动引起的。

即剪切应力不同，熔体所产生的弹性效应不同，从而使其弹性回复产生差异，形成熔体破裂。

2、将聚丙烯丝抽伸至相同伸长比，分别用冰水或90℃热水冷却后，再分别加热到90℃的二个聚丙烯丝试样，哪种丝的收缩率高，为什么?用冰水的聚丙烯丝收缩率高，因为冰水冷却时，冰水的温度远远低于聚丙烯的最佳结晶温度，此时，聚丙烯丝的结构更多的保持了其纺丝过程中分子的取向状态，而用90℃热水冷却时，聚丙烯分子具有较为充分的解取向时间，当聚丙烯丝再次分别加热到90℃时，前者才进行较高程度的解取向，表现出较高的收缩率。

3、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伤分子液体复杂。

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。

4、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。

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。

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.16-203. 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.PPB.PEC. LDPED.PS2、注射速度增大，下降的是（ D ）A冲模压力B内应力C接缝强度D表面质量3、下列哪一个不属于粘度计的主要形式（B ）A转筒式B螺纹式C锥板式D平行板式4、下列哪一个不是聚合物结晶的基本特点（C ）A结晶速度慢B结晶不完全C结晶后折射率高D结晶聚合没有清晰的熔点。

《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.A.B.悬浮体先3.a.b.结构：c.性质：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。

4.6.优点：a.缺点：a.7.8.1新……第二章1可塑性、指物体在外力作用下发生永久形变和流动的性质。

可挤压性、可挤压性是指聚合物受到挤压作用形变时，获得形状和保持形状的能力。

可模塑性、聚合物在温度和压力作用下变形和在模具中模塑成型的能力。

可延性、是指无定形或结晶固体聚合物在一个或二个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。

可纺性、指聚合物通过加工形成连续固体纤维的能力。

牛顿流体、非牛顿流体、假塑性流体、胀塑性流体、拉伸粘度、拉伸应力与拉伸应变速率的比值，剪切粘度、滑移、高分子在导管中流动时，在管壁处是时停时动的，这种现象称为滑移。

端末效应、包括入口效应和出口效应。

5、为什么聚合物表现出可纺性，而小分子不具有可纺性？一般，聚合物熔体粘度η很大，而它的表面张力较小，因此η/ γf的比值较大。

这种关系是聚合物具有可纺性的重要条件。

而低分子与高分子相比，它的粘度很小，所以不具可纺性。

高分子材料成型加工考试重点及部分习题答案 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】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。

1、什么是“非分散混合”，什么是“分散混合”，两者各主要通过何种物料运动和混合操作来实现？答：①非分散混合在混合中仅增加离子在混合物中空间分布均匀性而不减小粒子初始尺寸的过程称为非分散混合或简单混合。

这种混合的运动基本形式是通过对流来实现的，可以通过包括塞形流动和不需要物料连续变形的简单体积排列和置换来达到。

②分散混合是指在混合过程中发生粒子尺寸减小到极限值，同时增加相界面和提高混合物组分均匀性的混合过程。

分散混合主要是靠剪切应力和拉伸应力作用实现的。

分散混合的目的是把少数组分的固体颗粒和液相滴分散开来，成为最终粒子或允许的更小颗粒或滴，并均匀地分散到多组分中，这就涉及少组分在变形粘性流体中的破裂为题，这是靠强迫混合物通过窄间隙而形成的高剪切区来完成的。

2、在热固性塑料模压成型中，提高压力应相应地降低还是升高模压压力才对模压成型工艺有利？为什么？答：在一定温度范围内，模温升高，物料流动性提高，模压压力可降低，但模温提高也会使塑料的交联反应速率加速，从而导致熔融物料的粘度迅速增高，反而需要更高的模压压力。

3、热固性塑料模压成型中物料的预热温度对模压压力有何影响？为什么？答：对塑料进行预热可以提高流动性，降低模压压力，但如果预热温度过高或预热时间过长会使塑料在预热过程中有部分固化，会抵消预热增大流动性效果，模压是需更高的压力来保证物料充满型腔。

1、什么是聚合物的结晶取向？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影响？答：结晶是聚合物分子在三维空间呈周期性重复排列的过程，而取向是取向单元在外力作用下择优排列的过程，取向单元可以是：基团、链段、分子链、晶粒、晶片或变形的球晶等。

结晶是材料自身的性质，只发生在分子、原子、离子这些基础的单元上，取向的产生是外力作用的结果，取向单元也更多样。

结晶可以影响材料的拉伸强度、弹性模量、冲击强度、耐热性、耐候性、吸水性、透明性、透气性、成型收缩性等物性。

取向后的聚合物，在取向方向和垂直于取向方向上性能差异特别显著。

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（25*1）2.选择题（10*2）3.名词解释（5*3）4.解答题（5*6）5.论述题（1*10）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。