聚合物加工原理第1章-周达飞
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聚合物加工原理内容回顾绪论1、材料的分类,材料的四要素以及它们之间的关系?2、画图说明制造高分子材料的三个关键因素以及它们之间的关系。
3、区别塑料与橡胶的的主要物理参数是什么?4、热塑性弹性体的结构与性能特点,试举几种常用品种。
5、涤纶、锦纶、晴纶和丙纶所对应的化学名称或英文缩写。
6、添加剂选用的基本原则。
7、润滑剂属于何种添加剂?可以改善聚合物的何种性能?8、高分子材料的制造及成型加工流程;高分子化合物的成型加工过程。
9、高分子材料的特定温度包括哪些?各温度时,高分子材料所处的状态及特点怎样?10、注射成型和挤出成型起始于哪年?始于何种高分子材料的加工成型?11、现代挤出机和注射机的原型由什么时间确定的?12、热收缩膜是在什么条件通过什么方法制得的?13、橡胶的硫化是什么时间何人发现的?14、1920到1974年间获得诺贝尔化学奖的科学家。
15、高分子材料工业的发展经历了哪几个阶段?第一章高分子材料学1、影响高分子材料性能的化学因素有哪些?2、按高分子材料的主链构成元素可将其分成哪几类?试举例。
3、影响高分子材料性能的物理因素有哪些?4、相对分子质量对高分子材料制品的哪些性能影响较大,哪些性能影响较小?5、高分子材料相对分子质量分布与其成型性及制品性能的关系任何?为兼顾成型性和制品的性能,可采取什么措施?6、高分子化合物的哪些链结构因素有利于其结晶?7、熔融温度和熔融时间对制品的结晶度有何影响?为提高制品的机械性能和热变形温度,应采用怎样的熔融温度和时间?8、为了改善高分子材料制品的结晶度和尺寸稳定性,应对成型后的制品做何处理?并简述处理方法的实质。
而为了提高制品的冲击韧性,应对制品如何处理?简述处理方法的实质。
9、液晶聚合物注射注射成型制品的哪一层面取向度最高?哪一层面取向度最低?10、加工温度对聚合物的熔体粘度有何影响?为降低聚合物的熔融粘度,采用升高温度的办法对于PMMA和PP哪个更有效?11、画图说明相对分子质量、压力、填充剂、温度和增塑剂对高分子化合物熔体粘度的影响,并做简要说明。
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•聚合物加工原理涉及到材料的性质、加工工艺和机械设备之间的相互影响作用,必需了解、认识并掌握它们之间的协调关系•八大应用领域:生命科学与生物技术、信息科学与工程、材料科学与工程、新型能源科学、环境科学、海洋科学、宇航科学、安全科学•聚合物加工的科学内涵:①重要性(材料转化为产品的关键)、②科学性(为…提供理论依据)、③工程性(注重工程实际)、④综合性(涉及多学科,形成一门科学与工程紧密结合的学科)•聚合物的特殊性质:成型性好、比重小、耐腐蚀、耐磨损、电绝缘性好、保温性好、隔音性好、容易染色、透明性好、防辐射、耐高温、变形小、弹性好、防蛀性好•聚合物加工两个显著特性:科学性(涉及多种方法)、综合性或技术的集成性(依赖于多门学科知识的有机结合)第二章•聚合物的成型加工要求:①使聚合物熔融或软化,呈现流动性与可塑性;②赋予制品一定形状;③对某些聚合物,以某些单体或低分子化合物开始,按一定程序反应,制成所需材料或制品,尤其是热固性塑料。
④通过加工操作利用原材料的物理或化学变化,达到对物料改性的目的。
•主要成型方法:①挤出②注塑③压延④压缩模塑⑤热成型•加工新技术:①气辅注射②微孔发泡③多层成型④多相成型⑤反应成型⑥低压成型•主要成型设备:开放式炼胶机:开炼机用来制备塑炼胶、混炼胶、进行热炼、出型加工,它是使用最早的塑炼方法。
其加工塑炼胶料质量好,收缩小,但生产效率低,劳动强度大、有污染。
适宜于胶料变化多和耗胶量少的工厂。
密炼机:可进行塑炼、混炼(初炼、终炼)。
与开炼机比,具有效率高、周期短、能力大、污染小等优点。
挤出机:在旋转着的螺杆轴向力作用下,通过位于口模端一特定形状的通道,获得该通道所具有的截面形状,其成型连续、稳定。
问题:制品不均匀,挤出不稳定,挤出有胀大,能量损耗。
原因:①均匀性②熔体破裂(影响挤出速度稳定性)③挤出物胀大特性④能量耗散性 注射成型机:间歇周期成型,成型周期短,效率高,熔料模具磨损小,能成批量地成型形状复杂,表面、图案与标记清晰,尺寸精度高的塑件。
名词解释离模膨胀;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。
熔体流动速率;熔体流动速率(MFR)是在一定的温度和压力下,聚合物在单位时间内通过规定孔径的量,单位为g/10min。
熔体流动速率是一个选择塑料加工材料和牌号的重要参考依据,能使选用的原材料更好地适应加工工艺的要求,使制品在成型的可靠性和质量方面有所提高。
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。
提高背压,物料受到剪切作用增强,熔体温度升高,塑化均匀性好,但塑化量降低。
热固性塑料收缩率;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。
第四章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。
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。