东华大学《高分子材料成型原理》复习题及答案

计算题1.PA-66原纤维支数为4500支，在不断增加负荷的作用下，当负荷为8克时，纤维被拉断。

试求：a)旦数D b)特数Tex c)绝对强力P d)相对强度PDPT e)断裂长度LP f)强度极限σ（ρ=1.14）2.某腈纶厂生产的产品经测量其含湿率为2.5%。

3.a)试折合为回潮率为多少？4.b)若知回潮率为2%，那么该纤维的每1000公斤的标准重量是多少？5.已知某纤维厂生产PET长丝，规格为128支/3L根，试求a)该长丝的旦数，50米卷重6.（1）单根纤维的旦数7.（2）单根纤维的断面直径是多少？（PET：ρ=1.38）8.PET的纺丝温度为286℃，计量泵规格为0.6cm3/r，转速为15r/min，喷丝板孔径为0.3mm，孔数为20孔，孔长为0.5mm，已知η0＝210Pa.s，试求流经每孔的yw和压力降Δp。

若为非牛顿流体，非牛顿指数n＝0.78，η＝140 Pa.s时，其yw 和Δp又为多少？9.聚丙烯腈的硫氰酸钠浓水溶液，已知其20℃时的零切粘度为40Pa.S，非牛顿指数为0.43，临界剪切速率为150S－1，粘流活化能为38KJ/mol，问：10.（1）20℃时，把剪切速率提高到3×104S-1，其表观粘度为多少？11.（2）把该溶液提高到60℃时其零切粘度为多少？12.涤纶纺丝工艺中所用工艺参数为：纺丝温度280℃，吹风温度30℃，纺丝线上固化点温度80℃,熔体密度ρ=1.20×10-3g/cm3 ,熔体比热容容1.88kJ/kg℃，卷绕丝密度1.38 g/cm3，空气导热系数2.6×10-4J/cm.s.℃,泵供量365g/min，空气运动粘度1.6×10-5m2/s,卷绕速度1000m/min，喷丝板规格Ø0.25mm×400孔，L/D=2，求：（1）纺丝线固化点前的平均直径；（2）纺丝线固化点前的平均速度；（3）纺丝线固化点前的平均给热系数；（4）固化时间。

高分子材料加工原理复习材料第二章 聚合物流体的制备一、聚合物的熔融方法1、无熔体移走的传导熔融。

熔融全部热量由接触或暴露表面提供，熔融速率仅由传导决定。

如滚塑过程。

2、有强制熔体移走（由拖曳或压力引起)的传导熔融。

熔融的一部分热量由接触表面的传导提供;一部分热量通过熔膜中的黏性耗散将机械能转变为热来提供。

所谓耗散，就是力学的能量损耗，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。

熔融速率由热传导以及熔体迁移和黏性耗散速率决定。

如螺杆挤压机的熔融挤出过程3、耗散混合熔融。

熔融热量是由在整个体积内将机械能转变为热能来提供的，是机械能转化为热能的现象。

耗散混合熔融速率由整个外壁面上和混合物固体—熔体界面上辅以热传导决定，如双辊开炼。

4、利用电、化学或其他能源的耗散熔融方法。

5、压缩熔融。

6、振动诱导挤出熔融 二、溶剂的选择原则1、聚合物和溶剂的极性相近规律。

极性大的溶质溶于极性大的溶剂；极性小的溶质溶于极性小的溶剂；溶质与溶剂的极性越相近，二者越易互溶。

2、溶度参教理论。

溶度参数理论是一个以热力学为基础的溶剂选择的最常用理论。

⑴未修正的溶度参数理论 适用：非极性混合体系⑵修正的溶剂参数理论（三维溶度参数理论） 适用：①非极性混合体系②极性混合体系③易成氢键体系3、高分子-溶剂相互作用参数（哈金斯参数）χ1： χ1＞0.5不良溶剂；χ1＜0.5良溶剂 三、聚合物-溶剂体系的相平衡图2-6(a )表示上临界混溶温度在溶剂的凝固点以下，因而在凝固点以上聚合物和溶剂可以很好地混溶。

图2-6(c )的相图则说明在沸点T b 以上才会出现互不相溶的区域，在溶剂沸点以下，可以与聚合物以任何比例互溶。

图2-6(b)的相图表示在溶剂的沸点和凝固点之间存在上临界混溶温度；图2-6(e )表示在溶剂的T b ～T f 温度范围内有下临界混溶温度。

高分子材料成型加工课后答案高分子成型加工总复习（本文档版权归高材1201所有）1、0.1 高分子材料的定义和分类高分子材料是以高分子化合物为主要组分的材料。

通常所说的高分子材料是从应用的角度对高分子进行归类，分为塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂、功能高分子、聚合物基复合材料等。

2、交联能影响高分子材料的哪些性能？哪些材料或产品是经过交联的？力学性能、耐热性能、化学稳定性能、使用性能。

PF可用于电器产品；EP可用于高强度的增强塑料、优良的电绝缘材料、具有优秀黏结强度的黏结剂；UP可用于性能优良的玻璃纤维增强塑料；还有UF MF PE PVC PU等。

3、1.6 聚合物成型过程中为什么会发生取向？成型时的取向产生的原因及形式有哪几种？取向对高分子材料制品的性能有何影响？在成型加工时，受到剪切和拉伸力的影响，高分子化合物的分子链会发生取向。

原因：①由于在管道或型腔中沿垂直于流动方向上的各不同部位的流动速度不相同，由于存在速度差，卷曲的分子力受到剪切力的作用，将沿流动方向舒展伸直和取向。

②高分子化合物的分子链、链段或微晶等受拉伸力的作用沿受力方向排列。

主要包括单轴拉伸取向和双轴拉伸取向。

形式：非晶态高分子取向包括链段的取向和大分子链的取向；结晶性高分子的拉伸取向包括晶区的取向和非晶区的取向高分子材料经取向后，拉伸强度、弹性模量、冲击强度、透气性增加4、2.1 高分子材料中添加剂的目的是什么？添加剂是实现高分子材料成型加工工艺过程并最大限度的发挥高分子材料制品的性能或赋予其某些特殊功能性必不可少的辅助成分。

5、2.3 试述增塑剂的作用机理？增塑剂的作用机理是增塑剂分子插入到聚合物分子链间，削弱了聚合物分子间的应力。

结果增加聚合物分子链的稳定性，降低了聚合物的结晶度，削弱了分子间的极性，从而使聚合物的塑性增加。

6、3.3 高分子材料配方设计的一般原则和依据是什么？规则：①制品的性能要求②成型加工性能的要求③选用的原材料来源容易，产地较近，质量稳定可靠，价格合理④配方成本应在满足上述三条的前提下，尽量选用质量稳定可靠、价格低的原材料；必要时采取不同品种和价格的原材料复配；适当加入填充剂，降低成本。

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原理复习题及答案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。

闭合时应锁模机构在启闭模具的各阶段的速度都不一样的，先快后慢，开启时则应先慢后快再转慢。

高分子材料加工成型原理题库一、填空：1．聚合物具有一些特有的加工性质，如有良好的可模塑性，可挤压性，可纺性和可延性。

正是这些加工性，正是这些加工性质为聚合物材料提供了适于多种多样加工技术的可能性。

2．熔融指数是评价聚合物材料的可挤压性这一加工性质的一种简单而又实用的方法，而螺旋流动试验是评价聚合物材料的可模塑性这一加工性质的一种简单而又实用的方法。

3．在通常的加工条件下，聚合物形变主要由高弹形变和粘性形变所组成。

从形变性质来看包括可逆形变和不可逆形变两种成分，只是由于加工条件不同而存在着两种成分的相对差异。

4．PS、PP、PVC、PC、HDPE、PMMA和PA分别是聚合物聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、高密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚酰胺的缩写。

5．聚合物的粘弹性行为与加工温度T有密切关系，当T>Tf时，主要发生粘性形变，也有弹性效应，当Tg<T< Tf 时，主要发生弹性形变，也有粘性形变。

6．按照经典的粘弹性理论，加工过程线型聚合物的总形变可以看成是普弹形变、推迟高弹形变和粘性形变三部分所组成。

7．假塑性流体在较宽的剪切速率范围内的流动曲线，按照变化特征可以分为三个区域，分别是：第一牛顿区、非牛顿区和第二牛顿区。

8．聚合物液体在管和槽中的流动时，按照受力方式划分可以分为：压力流动、收敛流动和拖拽流动；按流动方向分布划分：一维流动、二维流动和三维流动。

9．用于测定聚合物流变性质的仪器一般称为流变仪或粘度计。

目前用得最广泛的主要有毛细管粘度计、旋转粘度计、落球粘度计和锥板粘度计等几种。

10．影响聚合物流变形为的的主要因素有：温度、压力、应变速率和聚合物结构因素以及组成等。

11．聚合物流动行为最常见的弹性行为是端末效应和不稳定流动，它们具体包括：入口效应、出口膨胀效应、鲨鱼皮现象和熔体破裂。

12．聚合物加工过程中的主要的物理变化有：结晶和取向；主要化学变化有：降解和交联。

13．加工成型过程中影响结晶的主要因素有：冷却速率、熔融温度、熔融时间、应力作用以及低分物和链结构的影响。

／．．东华大学2018年硕士学位研究生招生考试试题考试科目：＿业Q3-_8纠坪吐王杜庄釭羞淏＿答题要求：1、答题一忙做在笞题纸上，做在本试卷上无效；2、考试时间180分钟；3、本试卷不得带出考场，违者作笭分处理，J.III2飞．听勺冒，忙一垒玉，一一． ．．一..• .. -· .. ... . 一.... 一. . . ,r一.,.,,.. ,. 『'-• 厕． -,·=-· '. •.,. 下．．．．-JJ-主�•-•C J--•,臧”“一一，-·'"气口呵..一、选择题（试题得分42分，每小题3分且只有一个正确答案）1. 熔体纺丝线上的（）是发生拉伸流动和形成纤维最初结构的主要区切”A.挤出胀大区B形变细化区C.固化丝条运动区D.挤出胀大区和形变细化区2.一根3000米长的纤维重0.6克，将其进行拉伸性能分析，可知纤维的断裂强力为0.08牛顿C N),因此，该纤维线密度为() tex, 相对程度为() cN/dtex力A.2, 0.4B.0.2, 0.4C. 2, 4.0D.0.2, 4.03 塑料的二次成型一般适用于（）的热塑性聚台物。

A. Tg比室祖高得多B.Tg与室温相近C.Tg比室温低得多D所有4.与湿纺初生纤维相比，干纺初生纤维通常（）。

A.具有明显的孔洞和微纤结构B.尺寸稳定性差C.宏观结构较均匀D超分子结构尺寸小5.在聚合物混合过程中，（）形式占支配地位。

A.分子扩散B.涡旋扩散C.体积扩散D.紊流扩散6.聚合物的分子参数和加工条件是影响聚合物流体弹性的两大因素，以下选项中，（ ）可使聚合物流体的弹性变大。

A纺丝温度提高B.聚合物的相对分子质量增加C.聚合物的相对分子质量分布变窄D.剪切速率降低年份＿卫且L科目代码』竖主红＿科目名称高分子材料成型原理第1页I共3页。

东华大学高分子材料成型原理复习材料1-1.通用高分子材料主要有那几大类？答：纤维、塑料、橡胶、胶黏剂、涂料1-2. 高分子材料加工和高分子合成有什么区别？答：“高分子材料加工”的定义是“操作高分子材料或系统以扩大其用途的工程”。

它是通过多种工艺将聚合物原材料转化为特定产品的过程。

高分子材料加工的产品与原材料在物理上不同，但化学成分基本相同；聚合物合成是指通过一定的方式，从各种气体、液体和固体原料中获得与原料化学性质不同的聚合物材料。

1-3.高性能纤维有哪些？答：低热稳定性、高强度纤维：UHMWPE、PVA、高热稳定性、高强度纤维（200-300℃）：对位芳纶纤维、芳香族聚酯、杂环聚合物纤维、高热稳定性、耐热纤维(≤ 350℃：间位芳纶纤维、聚酰亚胺纤维、酚醛纤维、碳纤维、高热稳定性、无机纤维：碳化硅纤维、玻璃纤维、氧化铝纤维1-4经过加工过程，高分子材料在物理上处于和原材料相同的状态。

（×）1-5道选择题高强高模聚乙烯纤维材料和lyocell纤维材料分别属于③。

①生态高分子材料和智能高分子材料②智能高分子材料和功能高分子材料③ 高性能高分子材料与生态高分子材料④ 功能高分子材料与高性能高分子材料为什么纤维素材料的加工不能采用先熔融再成型的方法?纤维素大分子含有大量的-OH基团。

由于氢键的作用，大分子之间的作用力很大，这将导致较大的熔融焓△ H另一方面，纤维素大分子中有一个环状结构，这使得分子链更加刚性，这将导致更小的熔融熵变△ s、由于这两个原因，熔融纤维素的温度（=△ H/△ s）会变得更高，纤维素的分解温度相对较低。

因此，当将纤维素加热到一定温度时，会出现纤维素在熔融前分解的现象。

因此，纤维材料的加工不能采用熔融成型的方法。

请阐述选择聚合物溶剂的几种实用方法及其适用范围1.溶剂可根据极性相似定律进行初步选择，即极性聚合物易溶于极性溶剂，非极性聚合物易溶于非极性或弱极性溶剂。

2.可根据溶度参数理论，按照溶剂与聚合物的内聚能密度或溶度参数应尽可能接近的规则来选择溶剂。

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。

高分子材料加工成型原理习题《高分子材料加工成型原理》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？2. 简述聚合物成型加工时的关键步骤。

3. 简述聚合物转变时所发生的主要变化。

4. 聚合物成型加工方法是如何分类的？简要分为那几类？5. 简述成型加工的基本工序？6. 简述塑料的优缺点。

7. 举实例说明高分子材料在汽车、机械、日用品、化工、航天航空工业等领域的应用。

8. 学习高分子材料加工成型原理的目的、意义？第二章聚合物成型加工的理论基础1、名词解释：可塑性、可挤压性、可模塑性、可延性、可纺性、牛顿流体、非牛顿流体、假塑性流体、胀塑性流体、拉伸粘度、剪切粘度、滑移、端末、效应、鲨鱼皮症。

2、试述聚合物成型加工对聚集态转变的依赖性？3、简述无定形聚合物聚集态与加工方法之间的关系？4、简述结晶聚合物聚集态与加工方法之间的关系？5、为什么聚合物表现出可纺性，而小分子不具有可纺性？6、大多数聚合物熔体表现出什么流体的流动行为？为什么？7、剪切流动和拉伸流动有什么区别？8、影响粘度的因素有那些？是如何影响的？9、何谓温度－压力等效性？生产时为什么不能同时大幅度提高温度和压力？10、何谓弹性？如何进行弹性或粘性形变属性的估计？11、何谓滑移？产生滑移的原因是什么？如何克服？12、何谓熔体破裂？产生熔体破裂的原因是什么？如何避免？13、简述聚合物加工过程中的热效应？有何特点？14、加工过程中聚合物结晶有何特点？为什么升、降温速率都不能过快？15、简述注射成型制品的定向过程与特点。

16、何谓降解？加工过程中是如何利用或避免降解？17、何谓交联？影响交联速度和交联程度的因素有那些？第三章成型用的物料及其配制1、名词解释：抗氧剂、阻燃剂、混合、混炼、均匀性、分散性、2、为什么工业上不会选用单一（纯）聚合物制造商品？3、成型用物料的主体是什么？有何作用？4、简述增塑剂的增塑机理，如何选用增塑剂？5、何谓稳定剂？简述热稳定剂的稳定机理。

第三章混合1、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，各组分在基本单元没有本质变化的情况下的细化和分布的过程。

2、聚合物共混和添加改性的目的（1）改善聚合物的加工性能；（2）改进制品的使用性能；（3）降低成本。

3、分类（1）混合{按物料不同{固−固混合固−液混合液−液混合按混合形式不同{分散混合非分散混合分散混合：发生在固—液和液—液之间，它是减小分散相粒子尺寸，同时提高组分均匀性的过程；非分散混合：通过少组分的重复排列，以增加少组分在聚合物空间中的均匀性，而不减小分散相粒子尺寸的过程。

（2）○1非分散混合{分布性混合{无规分布混合有序分布混合层流混合{流变均匀层流混合流变非均匀层流混合【注意】分布性混合：适用于固-固、固-液、液-液混合；层流混合：适用于液-液混合。

○2分散混合：适用于固-液、液-液混合。

【说明】分散混合与非分散混合的比较：（1）使用范围不同：非分散混合适用于固-固混合，而分散混合不适用；（2）分散相粒子的变化不同：分散混合：分散相粒子的尺寸改变，位置也改变；非分散混合：分散相粒子尺寸不变，位置改变。

4、混合机理（1）三种基本运动形式（I）分子扩散（II）涡旋扩散}气体、低粘度液体（III）体积扩散（对流混合）：在聚合物加工中占支配地位混合机理：○1体积对流混合：物料不变形○2层流对流混合：物料变形【说明】由于聚合物熔体粘度较高，因此只能产生层流对流混合。

5、混合过程发生的主要作用（1）剪切：剪切力越大，混合越好；（2）分流、合并和置换；（3）挤压（压缩）；（4）拉伸；（5）聚集：不利于混合。

6、添加剂的改性机理（1）物理作用：添加剂可单独发挥作用；（2）化学作用：添加剂不能单独发挥作用，必须与树脂一起发生某种化学反应才可发挥改性作用。

7、添加剂之间的相互作用协同作用、对抗作用、加和作用8、添加剂与聚合物之间的关系（1）大多数添加剂与聚合物之间的相容性不好。

注：将答案填入上表格一、单项选择题（共10 题，每题 5 分，共50 分）1．在下列四种塑料中，表观黏度对温度最敏感的塑料是（C ）。

A．PP B．PE C．PC D．POE（聚烯烃弹性体）2．二次成型只适用于（C）的热塑性聚合物。

A．Tg 或Tm 比室温低得多B．Tg 或Tm 与室温相近C．Tg 或Tm 比室温高得多D．所有3．注塑机螺杆长径比加大后主要优点是（D ）。

A．塑化效果好B．混炼效果好C．生产能力高4．熔体指数可用于表征聚合物加工性质中的（C）。

A．可延性B．可纺性C．可挤压性5．聚烯烃不需要添加的助剂是（D ）。

A．抗氧剂B．润滑剂C．填料D．增塑剂6．注塑模具注不满熔料，在注塑机上的原因不可能是（A）。

A．料筒中剩料过多B．制件超过机器最大注塑量C．料筒中加料不足D．喷嘴堵塞7．表观粘度随着剪切速率增加而下降的这一类熔体为（A）流体。

A．假塑性B．膨胀性C．牛顿性D．宾汉8．热固性塑料在加工过程中的流动性随温度增加而（C ）。

A．增加B．减小C．先增加后减小D．不确定9．注射模具的浇注系统不包括（B ）。

A．主流道B．排气孔C．浇口D．分流道10．通用螺杆挤出机的排气口一般不设置在（A ）。

第 1 页共 2 页D．以上全是D．可模塑性A．均化段B．压缩段C．加料段D．均可设置二、不定项选择题（共10 题，每题 5 分，共50 分，错选零分，不全 2 分）11．聚合物在一次成型过程中的主要形变包括（AC ）。

A．高弹形变B．普弹形变C．黏性形变D. 延性形变12．聚合物在挤出机螺槽中的流动主要有（AD ）。

A．拖曳流动B．收敛流动C．拉伸流动D．压力流动13．下列哪些方法可以降低聚合物在加工过程中出现的端末效应？（ABCD ）A．增加管道长径比B．升高熔体温度C．增加入口处的收敛角D．增加管道长度14．在管材挤出过程中造成熔体不稳定流动的原因是（ABCD ）。

A．熔融大分子链在流动过程中逐渐松弛，释放弹性能B．熔体在流动过程中受到的剪切力不均匀C．在挤出过程中螺杆剪切速率过快，超过熔体大分子链的松弛响应时间D．由于润滑剂的析出导致熔体在口模管壁上产生严重的滑移现象15．影响聚丙烯在注射成型过程中的结晶因素包括（ACD ）。

高分子材料成型加工（考试重点及部分习题答案）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：加热软化、熔化、成型，冷却后固化。

当再次加热时，它仍然可以软化和熔化，并反复加工。

易溶于溶剂。

其化学结构为线型聚合物。

例如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、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：机械性能好，抗拉强度大于50MPa，冲击强度大于6kj/m2，长期耐热温度大于100度，刚性好，蠕变小，自润滑，电绝缘，耐腐蚀，可作为结构材料使用。

例如：PA聚酰胺、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.淬火（淬火）：TC定义：熔融或半熔融状态下的结晶聚合物。

在该温度下保持一段时间后，快速冷却，使其没有时间结晶，从而提高产品的冲击性能。

7.中速冷却：TC>=TG，有利于晶核形成和晶体生长，性能良好。

一般透明度、一般结晶度和一般强度。

8.二次结晶：指一次结晶后，在一些残留的非晶区域和一些结晶不完全的区域连续结晶并逐渐改善的过程。

9.后结晶：指聚合物加工过程中的一部分结晶太迟，成型后继续结晶的过程。

第三章附加物11。

添加剂的分类包括工艺添加剂（如润滑剂）和功能添加剂（润滑剂除外，如稳定剂、填料、增塑剂和交联剂）。

2.稳定剂：防止或延缓聚合物材料老化并保持其原始性能的添加剂。

根据引起高分子材料老化的三个主要因素：热、氧和光，稳定剂可分为热稳定剂、抗氧化剂（抗老化剂）和光稳定剂。

热稳定剂是一种能防止聚合物材料在成型或使用过程中因受热而降解或交联的添加剂。

主要用于热敏性聚合物（如PVC、PVC树脂），是PVC塑料生产中最重要的添加剂。

一、填空1、聚合物具有一些特有的加工性质,如有良好的__可模塑性__,__可挤压性__,__可纺性__和__可延性__;2、__熔融指数__是评价聚合物材料的可挤压性的指标;4、按照经典的粘弹性理论,线形聚合物的总形变由普弹性变、推迟高弹形变、粘弹性变三部分组成;5、晶核形成的方法：均相成核、异相成核;6、单螺杆挤出机的基本结构：传动部分、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模、辅助设备;1.按照塑料塑化方式的不同,挤出工艺可分为干法和湿法二种；按照加压方式的不同,挤出工艺又可分为连续式和间歇式两种;2 、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;3、注射过程包括加料、塑化、注射、冷却和脱模五大过程;7、螺杆结构的主要参数：t、W、h分别指的是螺距、螺槽宽度、螺槽深度;1、非牛顿流体受到外力作用时,其流动行为有以下特征：剪应力和剪切速率间通常不呈比例关系,因而剪切粘度对剪切作用有依赖性；非牛顿性是粘性和弹性行为的综合,流动过程中包含着不可逆形变和可逆形变两种成分;2、聚合物的粘弹性行为与加工温度T有密切关系,当T>Tf时,主要发生粘性形变,也有弹性效应,当Tg<T< Tf 时,主要发生弹性形变,也有粘性形变8.聚合物加工过程中的主要的物理变化有：结晶和取向；主要化学变化有：降解和交联;3、制品的尺寸和型坯尺寸之比,即型坯吹胀的倍数称吹胀比,一般吹胀比为2~4倍;9、单螺杆挤出机的基本结构：传动部分、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模、辅助设备1.根据聚合物的力学性质和分子热运动特征,可将聚合物划分为三种聚集状态,即玻璃态、高弹态和粘流态;2.根据应变中有无弹性效应和应变对时间的关系,通常可将非牛顿流体分为三种类型：粘性液体、粘弹性液体和时间依赖性液体;6.表示螺杆结构特征的基本参数有直径、长径比、压缩比、螺距、螺槽深度、螺旋角、螺杆与料筒的间距等;6、口径不大的各种瓶、壶、桶和儿童玩具等选用中空吹塑成型生产方法;7. 塑料中空吹塑成型有三种常见的方法,它们分别是：注射吹塑、挤出吹塑和注射拉伸吹塑;二、名词解释1、熔融指数：热塑性塑料在一定温度和压力下,熔体在10钟内通过标准毛细管的重量值,以g/10min来表示;1. 滞后效应：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滞后现象叫滞后效应;3. 压缩比：是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,压缩比愈大塑料受到的挤压作用愈大;5. 一次成型：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产品的方法;注射周期：完成一次注射成型所需的时间称注射周期或称总周期;它由注射、保压时间、冷却和加料时间以及开模、辅助作业和闭模时间组成;滞后效应或弹性滞后：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滞后现象称为滞后效应;切力变稀：如果因为剪切作用使液体原有结构破坏,液体的流动阻力减小,以致引起液体表观粘度随剪切速率增大而降低,这种现象称为“切力变稀”;2、切力增稠：若因新结构形成而导致表观粘度随剪切速率增大而增加的现象则称为“切力增稠”;1. 拉伸流动：聚合物在加工过程中受到拉应力作用引起的流动称为拉伸流动;3. 末端效应入口效应或模口膨化效应或巴拉斯效应：管子进口端与出口端这种与出口端这种与聚合物液体弹性行为有紧密关系的现象4.可延性：表示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3.收敛流动：聚合物在具有截面尺寸逐渐变小的锥形管或其它形状管道中的流动称为收敛流动;三、选择1.由图形-非牛顿流体的应力-应变关系,可得出结论是ABCA.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BＡ、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AA 润滑剂B增塑剂C 防老剂D偶联剂5、下列不属于单螺杆挤出机的基本结构的是CA传动部分B加料装置 C 切割装置D机头和口模1、注射速度增大,下降的是 DA冲模压力B内应力C接缝强度D表面质量1.下列成型加工方法中属于一次成型的是：BCA．中空吹塑成型B．挤出成型C．注射成型D．热成型3.注塑机的注射系统中不包括下列哪些部件 DA．螺杆B．分流梭和柱塞C．喷嘴D．定模型腔4.随着硫化时间的增加,橡胶的哪些性能会随之逐渐下降ADA．可塑性B．回弹性C．硬度D．伸长率5.下列哪种炭黑吸油能力最强 CA．热裂炭黑B．槽法炭黑C．炉法炭黑D．白炭黑1、下列不属于聚合物加工转变的是CA、形状转变B、结构转变C、化学键转变D、性能转变2、熔融指数的单位BA、g/minB、g/10minC、g/10sD、g/s4、下列哪种流动属于聚合物的复杂流动DA、摇曳流动B、环形流动C、不稳定流动D、收敛流动5、成型加工过程中的聚合物的取向AA、流动取向和拉伸取向B、剪切取向和流动取向C、剪切取向和拉伸取向D、结晶取向和流动取向6、主要为了体现聚合物光化性能的添加剂是DA、增容剂B、补强剂C、阻火燃剂D、热稳定剂7、如图是料温对某些成型性能及制品物性的影响,其中表示对流动长度的影响的曲线是B8、口径不大的各种瓶、壶、桶和儿童玩具等选用哪种成型生产方法 BA、冷挤压成型法B、中空吹塑法C、注射成型法D、拉伸成型法1下列哪个不是聚合物一些特有的加工性质：CA 可挤塑性B 可挤压性C 可抗拉性D 可纺性4 挤出设备的核心是：DA机头B口模 C 螺杆D挤出机4、单螺杆挤出机的生产能力与其螺杆直径的关系是BA、平方B、立方C、四次方D、五次方四、判断2.牛顿液体在圆形管道中流动时具有抛物线形的速度分布,管中心处的速度最大,管壁处速度为零,圆管中的等速线为一些同心圆,平均速度是中心速度的1/2; 正确3.落球粘计常用于测定聚合物溶液浓度,而很少用于测熔体浓度; 正确4.增塑剂通常是对热和化学试剂都很稳定的一类有机化合物；一般是在一定范围内能与聚合物相溶而又不易挥发的液体；少数是熔点较低的固体;正确7.硫化速度随温度的升高而降低错误1. 聚合物大分子松弛过程的速度与分子间相互作用能和热运动能的比值有关; 正确2. 聚合物成型加工松弛时间与温度无关; 错误3.通常把在室温至Tg附近的拉伸称为“冷拉伸”, 在Tg附近的拉伸称为“热拉伸”; 正确4. 判断聚合物可模塑性的方法是螺旋流动试验; 正确5. 塑料的二次成型适用于热固性塑料的成型; 错误聚合物大分子松弛过程的速度即松弛时间与分子间相互作用能和热运动能的比值无关╳2、聚合物柔性越大,缠结点越多,聚合物流动时非流动性愈强; √3、聚合物分子量增加材料蠕变性能增加; ╳4、塑料的二次成型仅适用于热塑性塑料的成型; √1、聚合物柔性越大,缠结点越多,聚合物流动时非流动性愈强; √2、分子量增大,抗张强度,蠕变增大; ×3、单螺杆挤出机生产能力计算：Ｑ＝βＤ３ｎＤ－螺杆半径; ×好像是对的4、挤出设备的核心是口模×5、塑料的二次成型仅适用于热塑性塑料的成型√1、判断聚合物可模塑性的方法是螺旋流动试验;√2、聚合物成型加工松弛时间与温度无关;×4、聚合物的成型收缩率随着分子量的增加而增大×5、润滑剂的改进塑料的流动性,减少或避免对设备的粘附,提高制品的表面光洁度;√6、塑料的二次成型仅适用于热塑性塑料的成型;√1.注塑成型熔融指数小,挤出成型熔融指数大; ×2.非牛顿流体受到外力作用时,剪应力和剪切速率之间不呈比例关系,因而剪切粘度对剪切作用有依赖性√3.收敛流动中最大流速出现在管道的最小截面处; √4.聚合物结晶时,在Tg和Tm处成核速度为零,但晶体的生长速度不为零; ×5.随着聚合物分子量分布增宽,材料的大多数力学性能、热性能升高; ×6.选用增塑剂时要考虑分子量,分子量越小,增塑效果越好,但稳定性差; √7.单螺杆挤出机的螺杆的长径比大,能改善物料的温度分布,但不利于塑料的混合和塑化; ×8.熔体流动包括三种主要形式：正流、横流和漏流; ×9.注射成型中,注射机压力降会随着料温的升高而降低,而充模压力会随着模温的升高而升高; ×1、随温度的升高,自由体积减小,聚合物粘度下降; 错2、聚合物大分子松弛过程的速度仅与分子间相互作用能有关; 错3、制品收缩的原因主要是熔体成型时骤冷使大分子堆积的较紧密; 错4、常用的毛细管粘度计是挤压式毛细管流变仪; 对5、粒度主要影响混合的均匀性; 对6、流动主要包括正流、逆流、横流、竖流这四种主要形式; 错7、制品的尺寸和型坯尺寸之比,亦即型坯吹胀的倍数称吹胀比,一般吹胀比为1~3倍;错1、线性聚合物的可延性来自于大分子的长链结构和柔性;对2、聚合物成型加工松弛时间有关与温度无关;错5、润滑剂可以改进塑料的流动性,减少或避免对设备的粘附,提高制品的表面光洁度;对9、塑料的二次成型仅适用于热塑性塑料的成型;对1、线性聚合物的可延性来自于大分子的长链结构和柔性;√4. 在Tg~Tf温度对成型制品进行热处理,可以缩短大分子形变的松弛时间,加速结晶聚合物的结晶速度,使制品的形状能较快的稳定下来;√5. 聚合物的成型收缩率随着分子量的增加而增大;×1、判断聚合物可模塑性的指标是熔融指数; X2、通常非牛顿流体的剪应力与剪切速率不成线性关系; √3、随着注射速度的增加,制品的内应力增加; √5、不饱和胶可采用硫磺硫化; √1. 聚合物的形变和流动可能是纯弹性和或纯粘性的;×2. 结晶速度慢、结晶完全、结晶聚合没有清晰的熔点是聚合物结晶的基本特点;×3.料温越高流动长度和制品表面光洁度越高; √4. 挤出设备的核心是挤出机;√五、简答2.影响结晶过程的主要因素81冷却速度的影响；2融融温度和熔融时间的影响；3应以作用的影响；4低分子物：固体杂质和链结构的影响;4、简述什么是一次成型、二次成型4ˊ答：一次成型：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产品的方法;二次成型：将一次成型法制得的片、管、板等塑料成品,加热使其处于类橡胶状态在材料的Tg-Tf或Tm间,通过外力使其形变而成型为各种较简单形状,再经冷却定型而得产品;简述防老剂的防老机理4ˊ1抑制聚合物的降解作用2抑制聚合物的氧化作用3抑制聚合物的光降解作用4消除聚合物杂质的催化作用简述切力增稠现象及其原因5ˊ切力增稠：若因新结构形成而导致表观粘度随剪切速率增大而增加的现象则称为“切力增稠”;“切力增稠”现象起因：剪切速率或剪应力增加到某一数值时液体中有新的结构形成,引起阻力增加,以致液体的表观粘度剪切速率或剪切应力的增加而增大,这一过程并伴有体积的胀大;2、螺杆的各部分分类及作用答：1分类：根据物料的变化特征可将螺杆分为加料段、压缩段、均化段;2作用：加料段的作用是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;压缩段的作用是压实物料,使物料由固体转化为熔体,并排除物料中的空气;均化段的作用是将熔融物料,定容定压地送入机头使其在口模中成型; 4、成型加工过程中如何避免聚合物的降解1严格控制原材料技术指标,使用合格原材料；2使用前对聚合物进行严格干燥；3确定合理的加工工艺和加工条件,使聚合物能在不易产生降解的条件下加工成型；4加工设备和模具应有良好的结构；5在配方中考虑使用抗氧剂、稳定剂等以加强聚合物对降解的抵抗能力;1. .图为圆管挤出机头结构示意图,请指出图中的字母标示各指的是什么部件;6分答:D----螺杆外径d---螺杆根茎t ---螺距W ---螺槽宽度e---螺纹宽度b---螺槽深度Φ---螺旋角L----螺杆长度δ---间隙分别论述一次成型和两次成型的特点;6分答：一次成型：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产品的方法;二次成型：将一次成型法制得的片、管、板等塑料成品,加热使其处于类橡胶状态在材料的Tg-Tf或Tm间,通过外力使其形变而成型为各种较简单形状,再经冷却定型而得产品;。