第六章高分子材料加工
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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。
解:⑴ 如反应前后的聚合度不变,由于原料的原有官能团往往和产物同在一个分子链中,也就是说,分子链中官能团很难完全转化,因此这类反应需以结构单元作为化学反应的计算单元。
⑵ 如反应前后聚合度发生变化,则情况更为复杂。
这种情况常发生在原料聚合物主链中有弱键、易受化学键进攻的部位,由此导致裂解或交联。
⑶ 与低分子反应不同,聚合物化学反应的速度还会受到大分子在反应体系的形态和参加反应的相邻基团等的影响。
⑷ 对均相的聚合物化学反应,反应常为扩散控制,溶剂起着重要作用。
对非均相反应情况更为复杂。
2.解:⑴ 物理因素:主要反映在反应物质的扩散速度和局部浓度两方面。
结晶和无定型聚合物;线性、支链型及交联聚合物;不同的链构象以及反应呈均相还是非均相等,对小分子物质的扩散都有着不同的影响,从而影响到基团的反应能力。
另外,链的构象也有一定影响,聚合物呈紧密线团、疏松线团或螺旋线团时,链上官能团与小分子反应物反应的活性也并不相同。
⑵ 化学因素:主要是大分子链上邻近基团间效应和几率效应。
大分子链上邻近基团间的静电作用、空间位阻及构型的不同,可改变官能团的反应活性;聚合物相邻官能团作无规成双反应时,中间往往会有孤立的单个基团,使最高转化程度受到限制,则此时要考虑几率效应。
3.解:① 自由基聚合反应:nCH 2 CH [CH 2CH]nOCOCH 3OCOCH 3② 醇解反应:[CH 2CH]nOCOCH 3[CH 2CH]nCH 3OH③ 缩醛化反应(包括分子内和分子间):HCHO H 2OCH 2O O2CH 2CH CHOH OHCH 2CH CHCH 24.解:聚合物与低分子化合物反应,仅限于侧基和/或端基而聚合度基本不变的反应,称为聚合物的相似转变。
这类反应在工业上有诸多应用,例如天然或合成聚合物的官能团反应如酯化、醚化、卤化、磺化、硝化、酰胺化、水解、醇解等,以及大分子链中的环化反应,含不饱和键聚合物的加氢反应。
⾼分⼦材料成型加⼯原理第⼀章绪论1.按所属成型加⼯阶段划分,塑料成型加⼯可分为⼏种类型?分别说明其特点。
(1)⼀次成型技术⼀次成型技术,是指能将塑料原材料转变成有⼀定形状和尺⼨制品或半制品的各种⼯艺操作⽅法。
⽬前⽣产上⼴泛采⽤的挤塑、注塑、压延、压制、浇铸和涂覆等。
(2)⼆次成型技术⼆次成型技术,是指既能改变⼀次成型所得塑料半制品(如型材和坯件等)的形状和尺⼨,⼜不会使其整体性受到破坏的各种⼯艺操作⽅法。
⽬前⽣产上采⽤的只有双轴拉伸成型、中空吹塑成型和热成型等少数⼏种⼆次成型技术。
(3)⼆次加⼯技术这是⼀类在保持⼀次成型或⼆次成型产物硬固状态不变的条件下,为改变其形状、尺⼨和表观性质所进⾏的各种⼯艺操作⽅法。
也称作“后加⼯技术”。
⼤致可分为机械加⼯、连接加⼯和修饰加⼯三类⽅法。
2.成型⼯⼚对⽣产设备的布置有⼏种类型?(1)过程集中制⽣产设备集中;宜于品种多、产量⼩、变化快的制品;衔接⽣产⼯序时所需的运输设备多、费时、费⼯、不易连续化。
(2)产品集中制⼀种产品⽣产过程配套;宜于单⼀、量⼤、永久性强的制品、连续性强;物料运输⽅便,易实现机械化和⾃动化,成本降低。
3.塑料制品都应⽤到那些⽅⾯?(1)农牧、渔业(2)包装(3)交通运输(4)电⽓⼯业(5)化学⼯业(6)仪表⼯业(7)建筑⼯业(8)航空⼯业(9)国防与尖端⼯业(10)家具(11)体育⽤品和⽇⽤百货4.如何⽣产出⼀种新制品?(1)熟悉该种制品在物理、机械、热、电及化学性能等⽅⾯所应具备的指标;(2)根据要求,选定合适的塑料,从⽽决定成型⽅法;(3)成本估算;(4)试制并确定⽣产⼯艺规程、不断完善。
第⼆章塑料成型的理论基础1.什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?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。
晶态聚合物:Tm——Td;⾮晶态聚合物:Tf——Td。
对于作为塑料使⽤的⾼聚物来说,在不结晶或结晶度低时最⾼使⽤温度是Tg,当结晶度达到40%以上时,晶区互相连接,形成贯穿整个材料的连接相,因此在Tg以上仍不会软化,其最⾼使⽤温度可提⾼到结晶熔点。
第六章注塑成型一、简答题1.简单描述一个完整的注塑过程。
塑化物料,注塑,保压冷却,开模,脱模,合模2.注塑制品有何特点。
壁厚均匀;制品上有凸起时,要对称,这样容易加工;为加强凸台的强度.要设筋,并在拐角处加工出圆角;倾斜的凸台或外形会使模具复杂化,而且体积变大,应该设计为和分型面垂直的形状;深的凹进部分.尽可能的集中在制品的同一侧;对于较薄的壁.为避免出现侧凹,可将制品上的凹孔设计成v形槽;所有的拐角处都应有较大的圆角。
3.注塑机有几种类型,包括哪些组成部分。
按传动方式:机械式注塑机,液压式注塑机,机械液压式注塑机按操纵方式:手动注塑机、半自动注塑机、全自动注塑机按塑化方式:柱塞式注塑机、预塑式注塑机、橡胶注塑机包括以下:注射装置、合模装置、液压电气控制系统4.柱塞在柱塞式注塑机中的作用。
柱塞将注塑力传递至聚合物,并将一定的熔料快速注射入模腔。
5.挤出机和注塑机的螺杆有何异同。
注塑机的螺杆存在前进、后退运动,多为尖头,压缩比较小6.为了防止“流涎”现象,喷嘴可采用哪几种形式,描述每种形式的工作原理。
小孔型:孔径小而射程长。
料压闭锁型:利用预塑时熔料的压力,推动喷嘴芯达到防止“流涎”弹簧锁闭式:用弹簧侧向压合顶针。
可控锁闭式:用液(或电、气)动控制顶针开闭7.锁模系统有哪几种型式,描述每种型式的工作原理。
液压式,轴杆式8.注塑机料筒清洗要注意哪些问题。
1.首先使用上要注意操作的问题。
2.如果加工的物料有腐蚀性,且停机后需要一定时间才开机,则要及时对料筒进行清洗。
清洗工作应在料筒加热情况下进行,一般用聚苯乙烯作为清洗料。
在清洗结束后,立即关闭加热开关,并做结束工作。
3.如果是一般物料,清洗时一定要升温到上次实验物料的熔点之上进行清洗,否则螺杆会扭断。
后在降温到所需温度进行实验。
4.清洗时可采用高低不同转速进行清洗,容易洗净。
最后在所需转速清洗,后进行实验。
9.嵌件预热有何意义。
为了装配和使用强度的要求,理解塑件内常常嵌入金属嵌件。
高分子材料加工
高分子材料是一类具有高分子量、由重复单元组成的材料,广泛应用于塑料、
橡胶、纤维等领域。
高分子材料加工是指将原料通过一系列的加工工艺,制成成品的过程。
本文将介绍高分子材料加工的常见方法和技术,以及加工过程中需要注意的问题。
首先,高分子材料加工的常见方法包括挤出、注塑、吹塑、压延和模压等。
挤
出是将高分子材料加热后挤出成型,适用于生产管材、板材等产品;注塑是将高分子材料加热后注入模具中成型,适用于生产各种塑料制品;吹塑是将高分子材料加热后吹制成型,适用于生产薄壁容器等产品;压延是将高分子材料加热后通过辊压成型,适用于生产薄膜、薄板等产品;模压是将高分子材料加热后放入模具中成型,适用于生产复杂形状的制品。
这些方法各有特点,可以根据产品的要求选择合适的加工方法。
其次,高分子材料加工过程中需要注意的问题包括原料的选择、加工温度控制、模具设计等。
首先,原料的选择直接影响产品的质量和性能,需要根据产品的要求选择合适的高分子材料。
其次,加工温度的控制对产品的成型质量有重要影响,需要根据材料的熔点和流动性进行合理的温度控制。
最后,模具的设计对产品的成型精度和表面质量有重要影响,需要根据产品的结构和要求进行合理的模具设计。
总之,高分子材料加工是一个复杂的过程,需要综合考虑原料选择、加工方法、加工参数等因素,才能生产出质量优良的高分子制品。
希望本文介绍的内容能对高分子材料加工有所帮助,谢谢阅读。