聚合物加工工程答案
【篇一：聚合物成型加工习题答案】
第一章绪论
1.材料的四要素是什么？相互关系如何？
答：材料的四要素是：材料的制备(加工)、材料的结构、材料的性能和材料的使用性能。这四个要素是相互关联、相互制约的，可以认为：
1)材料的性质与现象是新材料创造、发展及生产过程中，人们最关
注的中心问题。
2)材料的结构与成分决定了它的性质和使用性能，也影响着它的加
工性能。而为了实现某种性质和使用性能，又提出了材料结构与成
分的可设计性。
3)材料的结构与成分受材料合成和加工所制约。
4)为完成某一特定的使用目的制造的材料(制品)，必须是最经济的，
且符合社会的规范和具有可持续发展件。
在材料的制备(加工)方法上，在材料的结构与性能关系的研究上，在材料的使用上，各种材料都是相互借鉴、相互渗透、相互补充的。
2.什么是工程塑料？区分“通用塑料”和“工程塑料”，“热塑性塑料”
和“热固性塑料”。答：按用途和性能分，又可将塑料分为通用塑料
和工程塑料。工程塑料是指拉伸强度大于50mpa，冲击强度大于
6kj/m2，长期耐热温度超过100℃的、刚性好、蠕变小、自润滑、
电绝缘、耐腐蚀性优良等的、可替代金属用作结构件的塑料。但这
种分类并不十分严格，随着通用塑料工程化(亦称优质化)技术的进展，通过改性或合金化的通用塑料，已可在某些应用领域替代工程塑料。热塑性塑料一般是线型高分子，在溶剂可溶，受热软化、熔融、可
塑制成一定形状，冷却后固化定型；当再次受热，仍可软化、熔融，反复多次加工。例如：pe、pp、pvc、abs、pmma、pa、pc、pom、pet、pbt。
热固性塑料一般由线型分子变为体型分子，在溶剂中不能溶解，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；一当成型后，再次受热不熔融，达到一定温度分解
破坏，不能反复加工。如pf（酚醛树脂）、uf（脲醛树脂）、mf
（三聚氰胺甲醛树脂）、ep（环氧树脂）、up（不饱和树脂）等。
3.与其它材料相比，高分子材料具有那些特征（以塑料为例）？
答：与其他材料相比，高分子材料有以下特性(以塑料为例)。
(1)质轻。通常密度在900-2300kg/m3之间。当制成泡沫塑料时，
其密度更低，在10-50kg/m3之间。
(2)拉伸强度和拉伸模量较低，韧性较优良。而塑料，尤其是纤维增
强的比强度（强度与密度之比）接近或超过金属材料。
(3)传热系数小(约为金属的1/100-1/1000)，可用作优良的绝热材料。泡沫塑料的绝热性能更为优良，被广泛用于冷藏、建筑、节能及其
他绝热工程上。
耗小于l0-4，常用作电气绝缘材料。缺点是易产生并积累静电。
(5)成型加工性优良。适应各种成型方法，多数情况下可以一次成型，毋须经过车、铣、刨等加工工序。必要时也可进行二次加工，但难
于制得高精度的制品，且成型条件对制品物理性能的影响较大。
(6)减震、消音性能良好。可作减震、消音材料。
(7)某些塑料具有优良的减磨、耐磨和自润滑性能。但由于其导热性
较差、线膨胀系数大，采取有效的散热措施，防止摩擦过程中热量
积聚十分必要。
(8)耐腐蚀性能优良。有较好的化学稳定性，对酸、碱、盐溶液、蒸汽、水、有机溶剂等的稳定性能也较好(因品种而异)，优于金属材料。
(9)透光性良好可作透明或半透明材料。
(10)着色性良好。可制成色彩鲜艳的制品。
(11)可赋予各种特殊的功能如透气性、难燃性、粘结性、离子交换性、生物降解性以及光、热、电、磁等各种特殊性能。
(12)使用过程中易产生蠕变、疲劳、冷流、结晶等现象，长期使用
性能较差。
(13)热膨胀系数大。一般为10-4/k；而金属和玻璃、陶瓷分别为10-
5/k和10-6/k。当与金属、陶瓷等复合时，必须充分考成两者热膨胀
系数的差异。
(14)耐热性（熔点、玻璃化转变温度）较低，使用温度不高。
(15)易燃烧。燃烧时会产生大量黑烟和有毒气体。
4.获取高分子的手段有那些？
答：高分子化合物的制造：获取高分子化合物的方法大致可分为三种；聚合反应、利用高分子反向和复合化。
a)聚合反应。利用聚合反应是制造高分子化合物的主要手段。迄今
为止，聚合技术已进入成熟期，今后主要的任务是催化剂的改进(如
茂金属催化剂等)和更节约成本的聚合方法(如本体聚合、气相聚合等)的进一步推广。
b)高分子反应。利用高分子化合物的化学反应性使之改性亦是一种
获取预期性能高分子化合物的方法，今后的工作是功能性高分子的
开发。
c)复合化。复合化是制造高分子化合物的又一种方法。近年来有了
显著的发展，特别是采用接枝反应、相容剂等制备的高分子合金，
可以获得均聚物无法具备的性能，并能赋予功能性；高分子化合物/
无机物填充中偶联剂的使用改善了两组分间界面的亲和能力，提高
了材料的力学性能。此两种技术正处于成长期，对于后者，如何使
填充剂聚集体分散成初级粒子，并均匀分散在聚合物中是—个重要
的课题。而超细颗粒的填充将有可能带来材料性能突破性的发现，
引发材料革命，其关键是分散问题。
5.高分子成型加工的定义。
答：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，经过模具形成所需的形状，并保持其已经取得的形状，最终得到制品的工艺过程。
6.简单阐述高分子材料热-机械特征及成型加工的关系。
答：三种物理状态：玻璃态：tg ；高弹态：tg?tf (tm) ；粘流态：tf (tm)
在tg以下，高分子材料处于普弹性状态(亦称玻璃态)，为坚硬的固体。受外力作用形变(普弹形变)很小，一旦外力消失，形变可以立即
恢复。
在tg以上，高分子材料处于高弹态(亦称橡胶态)，与普弹态相比，
只要较小的外力就可使其发生较大的形变(高弹形变)。但这种形变是
可逆的。
当达到tf(tm)时，高分子材料处于粘流态(亦称流动态)，此时，只要
不太大的外力就可使其发生形变，而且这种形变是不可逆的，外力
除去后，仍将继续保持，无法自发恢复。
达到td，则高分子材料开始分解。
7.了解高分子材料的研究设计方法。
答：----高分子材料制备（配料、混合、粒化、粉化） ----成型工艺（塑化，一次，二次成型）
----制品（定型，后加工）
8.高分子成型加工过程中可能发生那些物理和化学变化。
答：
第二章高分子材料学
1、高分子链结构中有利于结晶的因素有那些？
答：高分子化合物的链结构指链的对称性，取代基类型、数量与对
称性，链的规整性，柔韧性，分子间作用力等。有利于结晶性的因
素有：
1)链结构简单。重复结构单元较小，相对分子质量适中；
2)主链上不带或只带极少的支链；
3)主链化学对称性好，取代基不大且对称；
4)规整性好；
5)高分子链的刚柔性及分子间作用力适中。
2、为什么聚合物的结晶温度范围是tg?tm？
答：当温度低于tg时，大分子链段运动被冻结，不能发生分子重排
和形成结晶结构；而当温度高于tm时，由于大分子的热运动自由能
大于内能，难以形成有序结构，因此，聚合物的结晶温度范围为
tg?tm。
3、影响结晶的主要成型条件是什么，影响如何？
答：(1)熔融温度和熔融时间：熔体中残存的晶核数量和大小与成型
温度有关，也影响结晶速度。成型温度越高，即熔融温度高，如熔
融时间长，则残存的晶核少，熔体冷却时主要以均相成核形成晶核，故结晶速度慢，结晶尺寸较大；反之，如熔融温度低，熔融时间短，则残存晶核，熔体冷却时会起到异相成核作用，结晶速度快，结晶
尺寸小而均匀，有利于提高机械性能和热变形温度。
所以：t t长（短）结晶速度慢（快）
(2)成型压力。成型压力增加，应力和应变增加，结晶度随之增加，
晶体结构、形态、结晶大小等也发生变化。
应力有利于成核：
应力大分子取向诱发成核
低压：生成大而完整的球晶；高压：生成小而形状不很完整的球晶
(3)冷却速度。成型时的冷却速度(从tm降低到了tg以下温度的速度，主要看冷却介质的tc)影响制品能否结晶、结晶速度、结晶度、结晶
形态和大小等。
tc=tmax，缓冷，结晶度提高，球晶大；
tctg，骤冷，大分子来不及重排，晶粒少，易产生应力；
tctg，中速冷，有利晶核生成和晶体张大，性能好。
冷却速度越快，结晶度越小。通常，采用中等的冷却速度，冷却温
度选择在tg一最大结晶速度的温度tmax之间。
因此，应按所需制品的特性，选择合适的成型工艺，控制不同的结
晶度。
4、何谓聚合物的二次结晶和后结晶？
答：二次结晶：是指一次结晶后，在残留的非晶区和结晶不完整的
部分区域内晶并逐步完善的过程。这个过程相当缓慢，有时可达几年，甚至几十年。
后结晶：是指一部分来不及结晶的区域，在成型后继续结晶的过程，存这一过程中，不形成新的结晶区域，而在球晶界面上使晶体进一
步长大，是初结晶的继续。
两者均对性能不利，可通过热处理，加速这两个过程的解决，但不
彻底。
5、聚合物在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？
答：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
子链将发生取向，依受力情况，取向作用可分为两类。
流动取向系指在熔融成型或浓溶液成型中，高分子化合物的分子链、链段或其他添加剂，沿剪切流动的运动方向排列。
拉伸取向系指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。仅受一个方向作用力引起的拉伸取向为单轴拉
仲取向(单向拉伸)；同时受两个相互垂直方向的作用力引起的拉伸作
用称双轴拉伸取向(双向拉伸)。
6、要使聚合物在加工中通过拉伸获得取向结构，应在该聚合物的什么温度下拉伸？答：粘流拉伸：条件是ttf, 因为温度很高，解取向
很快，所以有效取向度低；又因为温度高，粘度低，易造成液流中断。所以，此范围内，拉伸要恒定，不停顿。此种拉伸主要存在于
纺丝。
塑性拉伸：条件是tgttf , 温度接近tf, 拉伸应力大于屈服应力，在高
弹态，大分子作为独立结构单元发生解缠和滑移。主要存在于真空
成型和热成型。
高弹拉伸：条件是tgttf, 温度接近tg，拉伸应力小于屈服应力，取
向为链段形变和位移，故取向程度低，又因为温度低，解取向少，
所以有效取向程度大。主要存在于成型加工后处理。
7、分析并讨论影响热塑性塑料成型加工中熔体粘度的内部和外部因素。
答：聚合物内在因素对熔体粘度的影响：
链结构、极性：分子间力大，极性大，含有支链结构，粘度大。
分子量：分布宽，粘度小。
组成：加入添加剂，分子间作用力降低，粘度降低。
影响熔体粘度的外界因素有以下几个：
(1)温度。温度升高，可使高分子链热运动和分子间的间距增加，从
而使熔体粘度下降。
(2)压力。高分子化合物成型时的压力一般在10?300mpa，熔体粘
度对压力也有敏感性。采用提高成型压力提高熔体流量的办法，效
果是有限的。压力提高，高分子化合物自由体积减少，分子链间的
距离缩小，分子间作用力增大，熔体粘度增高，有时可增大10倍以上。
(3)剪切速率。高分子化合物熔体属假塑性流体，因此，随剪切应力
或剪切速率增加熔体粘度下降，即所谓剪切变稀。
8、什么是高分子合金，合金化对性能有何改善？常用的合金化技术
有那些？
答：高分子合金是指塑料与塑料或橡胶经物理共混合化学改性后，
形成的宏观上均相、微观上分相的一类材料。两种材料进行共混时，可以形成宏观上分相型高分子共混物(其分散相的粒径1?m)、微观分相型高分子共混物(其分散相的粒径在0.1~1?m之间)和完全相容型
高分子共混物。高分子合金即指后两者。
【篇二：聚合物加工工程复习题】
t>一.概念
1.挤出成型：挤出成型又称挤塑（挤压模塑），在挤出机的螺杆或
柱塞的挤压作用下，使高聚物的熔
体（或高弹体），通过一定形状的口模，而成为具有恒定截面的连
续型材的一种成型方法。
2.注射成型p219：注射成型是将固体聚合物加热塑化成熔融体，并
高压、高速注射入模具中，赋予模
腔的形状，经冷却（或交联、硫化）成型的过程。
3.压延成型p315：压延成型是利用压延机的辊筒之间的挤压力作用
并在适当的温度（接近粘流温度）
条件下，使聚合物发生塑性变形，制成薄膜或片状材料的加工工艺。
4.螺杆的长径比p115：指工作部分有效长度与直径之比。
几何压缩比p116：是螺杆第一螺槽容积与最后一个螺槽容积之比。泵比p136：排气螺杆的第二计量段的螺槽深度h2和第一计量段的螺槽深度h1之比称为泵比。
5.挤出工作点p104：螺杆特性曲线ab与口模特性曲线ok1的交点c，称为挤出工作点。
6.反应挤出成型p212：是一种连续地将单体进行聚合以及对现有聚合物进行改性的成型方法。
7.反应注射成型p294：是高分子领域的一种新工艺，它是把两种或两种以上具有高化学活性的低相对
分子质量的液体原料，在一定的温度下，通过高压（14-20mpa）作用，使它们相互碰撞混合，并立即
注射入密封的模腔内，完成聚合，交联（或相分离）固化等反应并形成制品的工艺过程。
8.塑化能力p233：是指注射机塑化装置在1h内所能塑化物料的质量（以标准塑料聚苯乙烯为准），它
是衡量注射机性能优劣的重要参数。
9.注射量p231：通常是指注射机的最大注射量或公称注射量。
10.注射过程p240：塑化良好的聚合物熔体，在柱塞或螺杆的压力作用下，由料筒经过喷嘴和模具的
浇注系统进入并充满模腔这一重要又复杂的阶段称为注射过程。
11.保压过程p256：压实结束后柱塞或螺杆不立即退回，而必须在最大前进位置上再停留一段时间使
成型物在一定压力作用下进行冷却产生保压流动，这过程就是保压过程。
12.背压p273：采用螺杆式注射成型机时，螺杆顶部熔料在螺杆旋转后退时所受到的压力称为塑化压
力，也称背压。
注射压力p273：是柱塞或螺杆头部对塑料所施加的压力。
13.硫化：线型聚合物在化学或物理作用下，通过化学键的连接，成为空间网状结构的化学变化过程
称为硫化（交联）。
14.压延效应p339：在压延的片材半成品中，有时会出现一种纵、横方向物理力学性能的差异的现象，
即沿片材纵向（沿着压延方向）的拉伸强度大、伸长率小、收缩率大；而沿片材横方向（垂直与压延
方向）的拉伸强度小、伸长率大、收缩率小。这种纵横方向性能差
异的现象就叫做压延效应。
15.中空吹塑成型：是借助于气体的压力，把在闭合模具中呈橡胶态（tg~tf）的塑料型坯吹胀形成中
空制品的二次成型技术。
16.注射吹塑成型p362：是用注射机先在模具内注射有底的型坯，
然后开模将型坯移至吹塑模内、进
行吹塑成型，冷却开模取出制品的成型过程。
17.泡沫塑料p387：是以树脂为基质而内部具有无数微孔性气体的
塑料制品，又称多孔性塑料。
19.浇铸成型：浇铸来源于金属成型，又叫铸塑。是将聚合物的单体、预聚的浆状物、塑料的熔融体、
高聚物的溶液等倾倒到一定形状规格的模具里，而后使其固化定型
从而得到一定形状的制品的一种方
法。
20.擦胶：在作为制品结构骨架的织物上覆上一层薄胶
21.贴合：胶片与胶片、胶片与挂胶织物的贴合等过程。
22.螺杆特性曲线：是指挤出机在一定螺杆转速下挤出压力与挤出流
率的关系直线。
23.共混：是两种或两种以上聚合物加以混合，使之形成表观均匀的
混合物的混合过程。
24.共混物分散程度：是指被分散相在共混体中的破碎程度。
25.塑炼：使弹性高分子材料降低弹性提高可塑性的工艺过程。
26.加工助剂（添加剂）：是实现高分子材料加工过程，最大限度地
发挥制品的性能或赋予某些特殊性
能，便于加工，可降低成本的重要辅助成分。
27.压延效应：物料压延时，受到剪切力和一些拉伸应力，而使高聚
物或填料粒子沿着压延方向做定
向排列，以至制品在物理力学性能上出现各向异性，这种效应称为
压延效应。
28.增塑剂：是指用以使高分子材料塑性增加，改善其柔软性、延伸
性和加工性的一类物质，增塑剂
80%以上用于pvc树脂。二次成型——是指在一定条件下将高分子
材料一次成型所得的型材，通过再
次加工成型，以获得制品的最终形状的加工工艺。
29.塑料涂层：是指为了防腐、绝缘、装饰等目的，以液体或粉末在
织物、纸张、金属箔或板等物体
表面上涂盖塑料薄层，的成型方法。
30.铸塑：是将单体、预聚的浆状物、单体的溶液等倾倒到一定形状
规格的模具里，而后使其固化定
型从而得到一定形状的制品的方法。
吹胀比p371：是指吹塑制品的最大外径与型胚的最大外径之比。
一、简答
2.螺杆挤出机生产率的影响因素有哪些？这些因素是如何影响生产
率的？
答：1）机头压力：压力增加，生产率减小，但有利于混合和塑化。有时增大口模尺寸，挤出量虽然增加，但对制品质量不利。2）螺杆
转速：转速增大，生产率提高，但要适度。3）螺杆几何尺寸：①螺
槽深度增大，生产率下降；②均化段长度增加，生产率增大；③螺
杆直径增大，生产率增大；④螺杆与机筒间隙增大，生产率变小
3.双螺杆挤出机有同向、异向转动之分，若分别加工不同产品有那些？
答：①用于共混造粒，②用于异型材成型
4.请选择双螺杆的类型，并陈述理由。p139
答：双螺杆的类型可分为：啮合（包括：开发，异向旋转和同向旋
转三种）和非啮合。非啮合双螺杆因两根螺杆不能形成封闭的或半
封闭的腔室，无正位移输送条件，起输送机理类似与单螺杆挤出机，物料与料筒、螺杆的摩擦因数、物料的粘性力是控制输送量的主要
因素。（a）啮合异向旋转双螺杆：螺槽纵横向封闭越好或共轭越好，正位移输送特性越强。全啮合、螺槽纵横向完全封闭的，才能实现
完全的正位移输送。（b）同向旋转双螺杆：啮合同向双螺杆纵向必
须开发，否则螺杆会由于发生干涉而不能啮合。
5.注射成型制品内应力的产生来自哪几个方面？怎样消除内应力？
p267
答：注射成型制品内应力的产生来自这几个方面：一是由于温度梯
度产生的体积温差应力：壳层→凝封
→内部收缩→应力。二是由于分子解取向受到阻滞而产生取向应力：流动取向→凝结。三是结晶聚合物产生的内应力：结晶→体积收缩
→冷却凝固。四是由金属嵌件和脱模顶出时的内应力。消除内应力：制品在tg以上温度下，通过热处理，可以使高聚物分子由不平衡构
象向平衡构象转变，使强迫冻结处于不
稳定的高弹形变获得能量而进行热松弛，从而降低或基本上消除内
应力。
6.图解描述注射成型周期分布。
答：将模腔压力变化对注射成型时间进程作图，就得到行腔压力周
期图，图t。—t1称注射时间。塑料熔体进入型腔，并达到最远处，
而且压力得到急剧升高。t1—t2为保压时间，也称压实补缩阶段。
螺杆作少量推进，以维持一定压力。于时间t1，模内物料温度明显
下降。于时间t2螺杆后撤。喷嘴口压力pz下降最快。t2—t3称倒
流时间。时间t3是注射模中内浇口的冻结时间。螺杆后撤时，内浇
口尚未冻结，型腔内熔体回头倒流至浇道。t3—t4是静态冷却时间。t4是模具打开时间。pr为该时间的型腔内的残余压力。
7.简述热固性塑料注射成型过程和原理。p285
答：热固性塑料的注射过程包括塑化、注射充模和固化三个阶段。
原理：固体物料在注射机中在加热和剪切作用下而熔融；熔体以最
好的流动状态通过喷嘴注射入模具；在模腔中加热，熔体通过自身
反应基团或硬化剂的作用下发生交联反应，及时排出小分子，经过
保压固化，得到所需的制品。
8.简述橡胶的注射成型过程和原理。p290
答：硫化：线性聚合物在化学或物理作用下，通过化学键的联接，
成为空间网络结构的化学变化过程称为硫化（交联）。橡胶的注射
成型过程：原料→预热→塑化→注射→硫化→脱模→制品。
9.纺织物挂胶压延工艺分为贴胶和擦胶。什么是贴胶和擦胶？各自
的优缺点和应用场合如何？(教案)p346 答：贴胶：是使纺织物和胶
片通过压延机等速旋转的两个辊简之间，在辊筒的挤压力作用下贴
合在一起，制成胶布的挂胶方法。贴胶压延法的优点是压延速度快，生产效率高，由于两辊间摩擦力小，对纺织物损坏小，胶布表面附
胶厚而均匀。缺点是渗透性差附着力小，易产生汽泡。
擦胶：是压延时利用辊简之间速比的作用将胶料挤擦进入纺织物缝
隙中的挂胶方法。擦胶的胶料浸透程度大，胶料与织物附着力较高，但易擦损坏织物，适用于密度大的纺织物，如白坯帆布。
擦胶压延可分两种方法：包擦法和光擦法。包擦法的中间辊表面全
部被胶料包覆，胶厚1.5~2.0mm（细布）和2.0~3.0mm（帆布），
织物从中辊通过时只有部分胶料附着在织物表面上。优缺点：渗透
性强，附着力大，对织物损伤相对小，但相对挂胶量较少。适用：
薄细帆布和平纹细布的挂胶。
光擦法的中辊只有半周包胶，织物从中辊通过时全部胶料附着在织
物表面上。优缺点：是附着胶较厚，但对织物损伤相对大。适用：
厚度大的帆布的挂胶。
10.适用于薄的纺织物或经纬线密度稀的纺织物（如帘布）。不适于
未经涂胶或浸胶处理的直接挂胶压延。
11.何谓压延效应？产生的原因及减小方法有哪些？p339
答：物料在压延过程中，在通过压延辊筒间隙时受剪切力作用，大
分子作定向排列，以致制品物理力学性能会出现纵、横方向差异的
现象，即沿片材纵向(沿着压延方向)的拉伸强度大、伸长率小、收缩
率大；而沿片材横向(垂直于压延方向)的拉伸强度小、伸长率大、收
缩率小。这种纵横方向性能差异的现象就叫做压延效应。
产生这种现象的原因主要是由于高分子链及针状或片状的填料粒子，经压延后产生了取向排列。压延效应消除的方法是提高温度、降低
压延速度。
12.什么是中空吹塑成型？分哪两种工艺？简述操作过程。p362
答：中空吹塑成型：是借助于气体的压力，把在闭合模具中呈橡胶
态（tg~tf）的塑料型坯吹胀形成中空制品的二次成型技术。有挤出
吹塑和注射吹塑两种工艺。挤出吹塑工艺过程：挤出管坯→管坯入
模→管坯吹胀→冷却定型→制品取出修饰。注射吹塑工艺工艺过程：注射有底的型坯→移到吹塑模→吹塑成型→冷却定型→制品取出修
饰
13.简述热成型的制造过程，其加工温度范围怎样？p376(教案)
答：温度范围tg~tf，最低以不出现牵伸泛白为下限，最高以片材不
降解或过分下垂为上限
14.制造聚发性ps泡沫塑料的主要原料是什么？简述生产工艺，并
用框图表示。(教案)p395
答：原料：1）树脂：悬浮聚合的ps珠粒，分子量5.5~6.5万，
100份。2）发泡剂：丁烷、丙烷、石油醚、戊烷，约10份。3）分
散剂：聚乙烯醇、肥皂粉，5份。4）分散介质自来水或软水，160
份。5）交联剂常用过氧化二异丙苯（dcp）0.8份。6）成核剂柠
檬酸、滑石粉 7）阻燃剂；四溴乙烷
15.泡沫塑料成型的有哪些发泡方法？
答：发泡方法：可分为物理发泡法、化学发泡法和机械发泡法三种
16.叙述生产布基pvc贴膜泡沫革的工艺过程，并用框图表示。
p413
答：生产布基pvc贴膜泡沫革的工艺过程：啮合-密炼-炼塑
17.浇铸成型方法有哪几种？各举一个加工产品实例。
答：浇铸成型方法有：静态铸塑、离心浇铸、流延铸塑、搪塑、嵌铸、
滚塑和旋转成型等。实例：静态浇铸：有机玻璃板是最典型的铸塑
制品。离心浇铸：聚酰胺、聚烯烃等。嵌铸：常用作保存生物和医
学标本，或使嵌件隔绝空气等、工艺品。搪塑：应用：常用于生产
pvc儿童玩具及其它中空制品。流延铸塑：用于电影胶卷等光学胶片。
18.在注射保压过程中，实现保压补料的必要条件是什么？影响保压
补料的主要因素是什么？怎样影响的？(教案)p256
答：实现保压补料的必要条件是：模腔充满后，料筒前端应当还剩
有一定量的熔体，而且从料筒到模腔的通道的熔体尚未凝固。响保
压补料的主要因素是：（1）保压压力的影响：p↑时，增密好、强度↑，但应力和取向↑、易变形；p ↓时，补料不足、制品缺陷。（2）
保压时间的影响：t ↑时，相当于p↑，但过长，模腔残余压力大，模
腔压力降为零的时间长，造成脱模困难；t ↓时，产生倒流。
20.聚合物成型加工主要研究内容p5
答：聚合物成型加工主要研究内容：成型加工原理研究；成型加工
方法及工艺条件的优化；
成型设备的合理配置与控制
19.高分子材料制品生产三大要素是？
答：高分子材料制品生产三大要素是：适宜的材料组成：聚合物
（化学组成和结构）和添加剂及配比；正确的加工方法：成型方法
和工艺条件；配套的成型设备：成型机械和成型模具。
20.什么是高分子材料加工性能？
答：可模塑性；可延展性；可挤压性；可纺性
21.聚合物混炼的三要素是什么？
答:剪切、分流和分配置换是混炼的三要素
22塑炼过程的目的和实质是什么？
答：塑炼过程的目的是获得合适加工要求的可塑性，实质是使橡胶的大分子链断裂，大分子链由长变短的过程。
23.影响塑炼的主要因素有哪些？
答：机械力作用、氧的作用、温度的作用、静电作用和化学降解作用
24.共混方法有哪些？
答：机械共混法、液体共混法、共聚-共混法和互穿网络聚合物（ipn）制备技术
25.聚合物间的共混原则有哪些？
答：相容性原则、流变学原则、表面张力相近原则、分子链段渗透相近原则。
26.常用的间歇式混合与混炼设备有哪些？
答：z形捏合机、高速混合机、开炼机、密炼机
27.常用的连续式混合与混炼设备有哪些？
答：单螺杆挤出机和双螺杆挤出机。
28.共混的目的目的是什么？
答：1）提高聚合物的使用性能，这是共混的主要目的。a.多种聚合物共混能综合均衡各组分的性能，取长补短，获得综合性能较好的材料。b.聚合物加入不同功能助剂共混，以增加或改善聚合物的综合通用性。
2）改善聚合物的加工性能3）降低生产成本 .在不影响性能的前提下混入一些比主体聚合物价廉的材料。
28、共混有哪些方法？
答：1）机械共混法，是借助机械力作用制备出分散度高，均匀性好的聚合物共混物的过程。2）液体共混法，将聚合物溶液或乳液混合后，再干燥或沉析得到聚合物共混物的过程。3）共聚-共混法，分为接枝共聚-共混和嵌段共聚-共混法。过程：聚合物→溶于另一种单体→聚合物溶液→引发接枝共聚→聚合物共混物。4）互穿网络聚合物（ipn）制备技术过程，交联聚合物→在第二聚合物单体中溶胀→引发→聚合→交联→互穿网络聚合物。
三．分析论述
1.何谓注射成型，它有何特点？请用框图表示一个完整的注射成型工艺过程。p314
答：注射成型是将固体聚合物加热塑化成熔融体，并高压、高速注
射入模具中，赋予模腔的形状，经冷却（或交联、硫化）成型的过程。注射成型又叫注塑成型（=注射+模塑）。
注射成型特点：生产周期短、适应性强、生产率高和易于自动化。
2.画出挤出机压缩段熔融理论的物理模型，并文字叙述之。(教
案)p85
答：1.正流：z方向主流流动，是由干螺杆旋转时螺棱的推挤作用所引起的；qd
2. 逆流：机头口模、过滤网等对料流的阻碍的反压流动又称压力流动，qp。正流与逆流的代数和称为净流；
3.横流：物料沿x、y轴两
方向在螺槽内往复流动，是螺杆旋转时螺棱的推挤阻挡作用造成的，对总的挤出生产率影响不大；4. 漏流：物料在螺杆和料筒的间隙沿
螺杆的轴向反向流动，故漏流要比正流和逆流小很多。ql挤出机总
生产能力：q = qd – qp – ql
3.讨论分析排气挤出机稳定工作条件及调节方法。(教案)p133，135答：排气式螺杆挤出机的稳定工作条件是前后两段螺杆的生产率必
须相等，即q1=q2。若q1q2，必然有多余的熔体从排气口逸出，这
就是所谓的“冒料”现象；若q1q2，则第二计量段无法全面充满，此
时挤出过程由于“缺料”而不稳定，产生压力波动和产量波动的现象，使制品能否成型以及尺寸精度受到很大
【篇三：北京化工大学聚合物加工工程复习提纲答案】
由无数多个充满所在空间、
相互间无任何间隙的质点所组成，相邻质点宏观物理量的变化是连
续的。具体包括两个内容。其一，流体是由排列的流体质点所组成，即空间每一点都被确定的流体质点所占据，其中并无间隙。流体的
任一物理参数b可以表达成空间坐标和时间坐标的函数。其二，在
充满连续介质的空间里，b不再仅仅是空间和时间的函数，而且是连续可微的函数。
在宏观上，质点的尺度与流体所处空间的尺度相比要充分小，以至
于在数学上可以看做一个几何点，只有位置而没有体积大小，这是
由于占据有限空间的液体中具有无限多个质点，每一个质点的宏观
物理量都具有唯一的确定数值；在微观上质点的尺度和分子尺度相
比又要足够大，以至于每个质点的体积内都应该有包含有大量的分子。所以质点可以理解为由许多分子组成的“微元”或者“微团”。
2. 材料（流体或固体）在外力的作用下，就要产生流动和变形，在
材料内部将产生抵抗流
动与变形的内力。因此内力是材料内部与另一部分之间的相互作用力。应力是一点处所受的力。应力等于内力除以面积。
3. 材料内部同一点各微分平面上的应力情况，称为一点的应力状态，用应力张量描述。描
述的话，就是三个正应力和六个剪应力，具体的看棕皮本。
4. 见棕皮本。
5. 流体在外力作用下产生流动，这是流体材料连续形变的表现。其
形变量不仅与应力大小
有关，而且与应力作用的时间有关。虽然应力可能很小，但是作用
时间很长，仍然可以得到很大的应变量。因此，对于流体的连续形变，应该用应变速率即单位时间内的应变量来表征。
6. 见棕皮本
7. 见棕皮本
8. 牛顿流体、假塑性流体、胀塑性流体。流动曲线嘛，自己想吧。
举例子。。。多数聚合物
熔体属于假塑性流体，因为会有剪切变稀，剪切过程中，分子链取
向了，缠结点浓度降低。
9. 见棕皮本
10. 两个应用，平行板间和狭缝，刷试卷时注意一下。
1. 共混的目的，提高聚合物的使用性能，改善聚合物的加工工艺性能，降低成本。共混方
法有机械共混法，液体共混法，共聚—共混法。
2. 共混原则有以下几个，相容性，流变学原则，表面张力相近原则，分子扩散动力学原则。
通过共混原则的判断，目前绝大多数聚合物共混都是不相容的，但
是聚合物的相对分子质量很高，粘度特别大，靠机械力场将两种聚
合物强制分散混合后，各相自动析出或凝聚的现象也很难发生，故
仍可长期处于动力学稳定状态，因为两种不相容的聚合物仍可共混，并获得综合性能良好的共混物，这叫做广义相容性。
3. 非结晶聚合物共混物的形态按相的连续性可分为三种基本类型：
单相连续结构，两相互
锁或交错结构及两相连续结构。至于这个形态与性能间的关系，只
找到一句话：两相交错或互锁，使共混物的力学性能明显提高。
4. 多数颗粒状填料填充的聚合物共混物，其微观相态为聚合物呈连续相，填料为分散相。
连续相与分散相之间有一界面层，两相通过界面层结合在一起。界面层间的作用力强，
5. 6.
7.
8.
9.
10.
1. 加料段—进行高分子物料的固体输送；压缩段—压缩物料，并使物料熔融；计量段—对
熔融物料进行搅拌和混合，也可称为均化段，并定量定压地将熔体向口模输送。至于为什么要分段，那是因为物料通过螺杆的挤出包括了输送、熔融和混合的复杂过程，这个过程能否得以圆满完成，挤压系统的螺杆结构起着关键的作用。一般螺杆在挤出机中要完成三个基本职能，固体输送，熔融和熔体输送。
2. 提高固体输送率可从挤出机结构和挤出机挤出工艺两个方面采取措施。从挤出机结构角
度考虑，可增加螺纹深度；其次，可降低塑料与螺杆的摩擦系数，这就需要提高螺杆的表面光洁度；再者，可增大塑料与料筒的摩擦系数，料桶内表面要尽量光洁。
熔化系数。
4. 在熔融区后部固体床会周期性地解体，成为大小不一的团块，悬浮在液相中，这就是固
体床破碎现象。其原因是：随着熔融过程进行，液相部分增加，固体床的流道增大，压力下降，使其内部出现裂缝，熔体深入裂缝，更加剧了固体床的破碎。破碎的固相物料被熔膜包围后，其熔融过程就不再按原来的熔化机理进行。破碎后的大块固体料还极可能把螺槽堵塞，使熔融料暂时不能通过，挤出量又突然增加，导致挤出过程的不稳定。
5. １
6. 等于０说明Ｑｐ等于０，代表了压力梯度为０，即螺杆前段没有阻力，机头完全打开的
情况。等于－１，即逆流流量与正流流量相等此时生产率＝０，表示机头关闭，处于完全截流的操作状态。
7. 在正常生产中，ａ值一般在－１到０之间，会存在ｚ向速度为０
的层，即为滞留层。但
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
1. 注射成型适用于制作形状复杂、尺寸精度高、带有各种金属或非
金属嵌件的制品的制品，
主要用注射成型的有塑料，橡胶等。框图见p220
2. 注射机由四部分组成，注射系统、合模系统、液压传动和电气控
制系统。两种注射机理，
柱塞式注射系统，螺杆一线式注射系统。将固态聚合物材料加热塑
化成熔融状态，在高压作用下，高速注射入模具中，赋予熔体模腔
的形状，经冷却，加热交联或热压硫化而使聚合物固化，然后开启
模具，取出制品，这是一个完整的注射成型。
3. 按照外形分类：卧式注射机，立式注射机，角式注射机，多模注
射机。或者两大类，柱
塞式和螺杆式
4. 注射机的注射系统是最主要的组成部分，其作用是：塑化—能在
规定的时间内将规定数
量的物料均匀地熔融塑化，并达到流动状态；注射—以一定的压力
和速度将熔料注射到模具型腔中去；保压—注射完毕后，有一段时
间螺杆保持不动，以向模腔内补充一部分因冷却而收缩的熔料，使
制品密实和防止模腔内的物料反流。注射系统由加料装置，料筒，
柱塞与分流梭，螺杆，喷嘴，
合模系统的作用是：把模具锁紧，提供足够的合模力和系统刚度，
使注射时在熔料压力作用下，不致开缝溢料；固定模具，要求具有
足够的安装模具的模板面积和模具开合、取出制品的行程空间；启
闭模具，当模具作开合移动时，要求具有符合工作要求的移模速度，即在开闭模具过程中，模板的运动速度应该是先快后慢，开模时先
慢后快而后再慢，以平稳顶出制品，模具安全运行并能提高生产率。
5. 注射机的螺杆既作转动又作平移，既有塑化所用又有注射功能，
结构上注射螺杆长径比
和压缩比都比挤出螺杆要小。
6. 塑化不均匀，物料仅靠料筒外部加热器通过热传导供给热量来进
行塑化，并且物料在料
筒中是层流状态，造成层温差大。
注射压力损耗大，注射压力不仅消耗在熔体通过喷嘴进入模腔所遇
到的阻力上，还有压是若从ｌ方向看，机筒内没有零速点，各流体
点均有向前的速度。流速的分布加强了流料的混合和搅拌。这个慢
慢做吧。。。。只能抄到棕皮本上了。直接反映挤出机生产率Ｑ和
压力ｐ的关系的线称为螺杆特性线。以口模形状系数或者口模阻力
系数为斜率，作出反映通过机头的流率与压力之间的关系，这就是
口模特性曲线。那么以上两条线的交点就是就是挤出工作点了。螺
杆的几何压缩比是指螺杆最初一个导程螺槽的容积和最终一个螺槽
的容积之比。它的作用就是压实物料，排除气体，产生必要的挤出
压力，保证熔体在螺口出口处有足够的致密度。实现方法有三种，
等距不等深，等深不等距，不等深不等距。课本p121 稳定挤出的
条件是前后两段的生产率必须相等。解决冒料缺料的问题，可以在
第一计量段末加调压阀，在机头或第二计量段末装调压阀。全啮合、螺槽纵横向完全封闭的，才能实现完全的正位移输送。对于共轭纵
横向皆封闭的矩形螺槽，物料被封闭在由一个导程的螺槽与机筒内
壁所形成的c字形空间里，这一空间叫c形室。沿螺杆和机筒轴线，有两串这种彼此不相同的c形室。当螺杆转动一周，c形室中的物料
向前移动一个导程。同向的见p142 模内成型，冷却定型，拉伸取
向 3
实物料、固态物料在料筒中前移以及通过分流梭所遇到的阻力。
注射速度不均匀，由于柱塞需要将料筒内的未塑化的物料先压实，
柱塞移动速度才能与熔体的注射速度达到一致。
7. p225
8. 物料成型过程的压力和温度变化。。。压力p255温度p239
工艺参数的选择：最重要的工艺条件是影响塑化，流动和冷却的温度，压力和相应的各个作用时间。
首先来介绍温度，需要控制的温度有料筒温度，喷嘴温度和模具温度。料筒温度和喷嘴温度影响塑料的塑化和流动，后一种温度主要
影响塑料的流动和冷却。
料筒温度选择的原则：要保证塑料得到良好的塑化，能顺利实现快
速流动注射，同时又不出现降解或分解现象。
喷嘴温度：通常低于料筒最高温度，防止塑料在直通式喷嘴中可能
发生的流涎现象。模具温度的选择原则：其大小决定于塑料是否结晶，制品的尺寸，结构，性能要求以及其他工艺条件。
再来看看压力，塑化压力，也称为背压，还有注射压力。
塑化压力：保证制品质量优良的前提下，越低越好，通常很少超过
2mpa
注射压力：注射压力的选取取决于注射成型机的类型，模具结构，
塑料种类和注射工艺等。
再来看看时间，一个完整的成形周期包括注射加压时间，冷却时间，其他时间。
注射加压时间反比于注射冲模速度，原则就是保证制品的质量，其
中有保压时间，原则是得到制品收缩率波动范围最小的保压时间为
最佳值。
冷却时间，原则是保证制品脱模时不引起变形为原则。
9. 在注射成型过程中，聚合物熔体通过料筒，喷嘴然后注射入模腔，这主要是一种剪切流
动，流体层间存在速度梯度，产生剪切应力，使长链分子沿流动方
向取向。对于具有取向分子的制品，沿着取向方向，制品的力学性
能会有明显的增加，而垂直于取向方向的力学性能又会有明显的降低。
充模过程开始，聚合物熔体进入壁温较低的冷模腔中结晶先在模壁
旁开始，然后在注塑物的内层进行。当熔融聚合物的前缘和模壁接
触时，在流动方向上就受到剪切应力的作用并很快结晶。结晶会形
成排列有序且紧密的结构，比容减少密度增加；结晶意味着分子链
之间的吸引力增加，力学性能提高，屈服强度，模量和硬度等随之
提高，但是脆性增大，冲击强度减小；耐热性提高，对化学溶剂稳
定性也提高，但是耐应力龟裂能力下降，收缩率增加。
10. 注射成型制品的内应力来自于以下几个方面：
由于温度梯度产生的体积温差应力
由于分子解取向收到的阻滞而产生的取向应力
结晶聚合物产生的内应力
由金属嵌件和脱模顶出时产生的内应力
如何减小内应力呢？
在注射过程中，增大模内压力，延长保压时间有助于缓解成型制品
的温度内应力提高熔体温度，降低保压时间，增加制品厚度和模具
厚度有助于降低取向应力
用热处理方法降低与消除内应力
11. 自学部分，先不说了
1. 压延机由辊筒，机架和轴承，调距装置，辊筒挠度补偿装置，其
他装置组成。压延机的
工作原理就是物料在压延机辊筒的挤压力作用下发生塑性流动变形
的过程。
2. 按照辊筒的数量分类：两辊压延机，三四
按照辊筒的排列形式分类：i,三角型，倒l型，l型，z型，s型
按照用途分类：压片材薄膜压延机，擦胶压延机，通用万能压延机，压型压延机，钢丝压延机
3. 流动和形变特点？
4. 流变方程和简化过程，看书吧
5. 润滑近似：两个固体表面作相对运动时，其间被一层很薄的粘性
流体隔开，则这间隙中
的粘性流体流动满足润滑近似。它的实质是把二维流动，在一小段
范围内近似成了一维流动。意义是可以让运动方程中的惯性力项忽
略了。。。233333
6. 课本p328
7. 进入钳住区的物料，对辊筒有一个横向压力作用，包括分离力和
横压力。由于横压力的
作用，辊筒弯曲，影响压延制品沿辊筒轴向厚度的均一性，所以采
用多种措施来克服：中高度法，轴交叉法，辊筒轴端预载荷法。
横压力的大小和物料的黏度成正比，所以橡胶导致的横压力比塑料大。
8. p330
9. 1
10. 塑料有hpvc，spvc，abs，改性ps，pe，pp
橡胶有天然橡胶，丁苯橡胶，氯丁橡胶，顺丁橡胶，丁腈橡胶
11. 压延时物料对辊筒产生很大的分离力，即横压力，因而两端支撑在轴承上的辊筒就如受
载梁一样，产生了弯曲变形，产生了挠度。挠度的存在使得压延制
品断面厚度呈现中间厚，两边薄的现象，这样的压延制品在卷取时，其中间的张力必然高于两边，致使放卷后出现不平整现象。
1、简述影响高分子材料性能的物理因素？ 1、相对分子质量及其分布； 2、结晶性； 3、粒径与粒度分布； 4、成型过程中的取向； 5、熔体黏度与成型性 2、简述影响高分子材料性能的化学因素？ 1.构成的元素种类及其连接方式。碳链高分子；杂链高分子；元素有机高分子；2、立构规整性；3、共聚物组成；4、交联。是改善高分子材料力学性能、耐热性能、化学稳定性和使用性能的重要手段；5、端基。对聚合物的热性能和光热稳定性有显著影响；6、结构缺陷。支链；头-头结构；不稳定氯原子；不饱和双键；含氧结构；立构规整度； 7、支链。随支链数增加，分子堆积的紧密度下降，分子链的柔性增加，密度较低，拉伸强度、球压硬度和软化温度下降，断裂伸长率、冲击韧性和透气率增加。 3.简述混合过程的要素、混合的目的？ 答：粘性流体的混合要素有剪切、分流、和位置交换。目的：使原来两种或两种以上各自均匀分散的物料从一种物料按照可接受的概率分布到另一种物料中去，以便得到组成均匀的混合物。 4、扩散的种类有哪些？ （1）分子扩散。是由浓度梯度驱使自发地发生的一种过程，各组分的为例由浓度较大的区域迁移到浓度较小的区域，从而达到各出组分的均化。 （2）涡流扩散。即紊流扩散，在化工过程中，流体的混合一般是系统内产生紊流来实现的，但在聚合物加工过程中，由于物料的运动速度达不到紊流，且黏度又高，故很少发生涡流扩散。 （3）体积扩散。即对流混合，是指液体质点、液滴或固体例子由系统的一个空间位置向另一空间位置的运动，或两种或多种组分在相互占有的空间内发生运动，以期到达各组分的均布。 5、什么是分散混合？什么是分布混合？ 1、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。主要靠剪切应力和拉伸应力来实现，会发生各种物理-机械和化学作用。 2、分布混合，属于非分散性混合，在混合中仅增加粒子在混合物中空间分布均匀性而不减小粒子初始尺寸。主 要发生在固体与固体、固体与液体、液体与液体之间，可能是无规的，也可能是有序的。 6、混合状态如何判定？ 直接描述法。直接对混合物取样，对其混合状态进行检验，观察混合物的形态结构、各组分微粒的大小及分布情况，从均匀程度和分散程度两方面来考察其混合状态。 间接判定。不检查混合物各组分的混合状态，而是检测与混合物的混合状态密切相关的制品或式样的物理性能、力学性能和化学性能等，间接地判断多组分体系的混合状态。 7、简述高分子加工过程中常用的几种间歇式混合设备及各自的特定。 1、Z形捏合机。初混装置，适用于固态物料（非润性）和固液物料（润性）的混合，需要较长时间，约半小时至 数小时不等。 2、高速混合机。应用极为广泛，适用于固态混合和固液混合，更适于配置粉料。混合效率高，所用时间远比捏合 机短，一次混合只需8-10min。 3、开炼机。主要用于橡胶的塑炼和混炼、塑料的塑化和混合、填充与共混改性物的混炼，为压延机连续供料，母 料的配置等。 4、密炼机。密闭式塑炼机或炼胶机，在开炼机基础上发展起来的一种高强度间歇混合设备，混炼室密闭，混炼过 程物料不会外泄，可避免混合物中添加剂的氧化与挥发，并且较易加入液态添加剂。改善了工作环境，降低了劳动强度，缩短了生产周期，为自动化控制技术的应用创造了条件。 8、简述高分子加工过程中常用的几种连续式混合设备及各自的特点。 1、单螺杆混合挤出机，主要用来挤出造粒，成型板、管、丝、膜、中空制品、异型材等，也有用来完成某些混合 任务。剪切力小，分散强度较弱，同时分布能力也有限，因而不能用来有效地完成要求较高的混合任务。 2、双螺杆挤出机，是极为有效的混合设备，其作用主要是将聚合物及各种添加剂熔融、混合、塑化，定量、定压、 定温地由口模挤出。 3、行星螺杆挤出机，特别适于加工聚氯乙烯，如作为压延机的供料装置。具有混炼和塑化的双重作用。 4、FCM连续混炼机，既保持了密炼机的优异混合特性，又使其转变为连续工作。其万能性较好，可在很宽的范围 内完成混合任务，可用于各种类型的塑料和橡胶的混合。
《聚合物合成工程》复习题及答案 一、简答题 1．高分子合成材料主要包括哪几类，并简述其一般的生产工艺过程。 答：高分子合成材料主要包括塑料、合成橡胶和合成纤维三大类，此外还包括涂料、粘合剂、离子交换树脂、功能高分子材料等。高分子合成材料的一般生产工艺过程如下：原料精制与配制过程、聚合过程、聚合物分离、洗涤、干燥、造粒（压块）过程以及溶剂回收再利用过程等。 2．当今，高分子合成材料在人们的生活中扮演着越来越重要的作用，请列举至少五种高分子材料制品，并简述高分子合成材料的一般的生产工艺过程。 答：在我们的日常生活中，常见的高分子材料制品有塑料盆（桶、碗、瓶、杯、凳子等）、电视机外壳、电脑机箱、汽车外壳、衣服、皮鞋、尼龙袋、保鲜膜等。它在人们的生活中扮演着越来越重要的作用。高分子合成材料的一般生产工艺过程如下：原料精制与配制过程、聚合过程、聚合物分离、洗涤、干燥、造粒（压块）过程以及溶剂回收再利用过程等。 3．高分子科学发展至今包括哪两个方面，二者什么关系？ 答：高分子科学发展至今，形成了学科基础研究（包括“高分子化学” 、“高分子物理”和“高分子工程”三个分支学科）和高分子材料研究（包括“功能高分子”，“通用高分子材料”两个分支领域）两格局。二者为密切联系，互相渗透，互为依托的关系。 4．高分子科学是从何时真正萌芽并得到发展的，而我国高分子科学研究又是何时起步的呢？ 答：高分子科学的真正萌芽要追索到1920年前后，由德国化学家 H. Staudinger在1919年瑞士学术会上，提出的“高分子化合物是由共价键连接而成的长链分子”观点，并发表了“聚合反应”的著名论文。此时，建立了大分子链的学术观点，高分子科学渐渐萌生和发展。而我国高分子科学研究起步较晚，大约在20世纪50年代初。 5．影响所生产聚合物的分子量及分布、结构与性能以及牌号的因素有哪些。 答：所生产的聚合物分子量及分布、聚合物结构与性能以及不同产品牌号与聚合反应设备、聚合反应机理、聚合反应实施方法、物料组成、聚合反应操作方式以及聚合反应工艺条件有关。 6．由于聚合方法很多，不同聚合方法聚合得到物料体系组成不同，其形态也不同，分离方法也不一样。请以任一种聚合方法简述其聚合物生产后期中的分离方法及过程。 答：例如：本体聚合与熔融缩聚：反应转化率很高，单体几乎全部转化为高分子，一般不需要经过分离，可将高粘度的熔体直接铸带，进行后处理。若要求生产高质量产品时，需要脱出少量未反应单体，应使聚合物熔体呈薄层或线状流动下抽高真空。 或悬浮聚合：聚合物呈圆珠状，分散在水介质中，未反应的单体及分散剂、悬浮剂等必须进行分离。首先采用蒸汽蒸馏（沸点较高单体,与水共沸）或闪蒸（常温下是气体的单体，迅速减压）等方法除去单体，利用离心过滤和离心洗涤等方法除去分散剂、悬浮剂，再用净水反复洗涤保证聚合物无其他杂质。 或乳液聚合：①聚合物呈胶体分散状的固-液乳液体系，固体颗粒粒径在0.01-1μm之间，由于布朗运动，静置时，固体颗粒不会沉降析出，若作为涂料或粘合剂用时，仅用闪蒸或蒸汽蒸馏脱出未反应单体,浓缩法提高浓度即可；若产品为固体时，工业上一般是将聚合物进行喷雾干燥即可得到粉状树脂。
高分子材料加工工艺 第一章绪论 1.材料的四要素是什么？相互关系如何？ 答：材料的四要素是：材料的制备(加工)、材料的结构、材料的性能和材料的使用性能。 这四个要素是相互关联、相互制约的，可以认为： 1)材料的性质与现象是新材料创造、发展及生产过程中，人们最关注的中心问题。 2)材料的结构与成分决定了它的性质和使用性能，也影响着它的加工性能。而为了实现某种性质和使用性能，又提出了材料结构与成分的可设计性。 3)材料的结构与成分受材料合成和加工所制约。 4)为完成某一特定的使用目的制造的材料(制品)，必须是最经济的，且符合社会的规范和具有可持续发展件。 在材料的制备(加工)方法上，在材料的结构与性能关系的研究上，在材料的使用上，各种材料都是相互借鉴、相互渗透、相互补充的。 2.什么是工程塑料？区分“通用塑料”和“工程塑料”，“热塑性塑料”和“热固性塑料”。 答：按用途和性能分，又可将塑料分为通用塑料和工程塑料。工程塑料是指拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m2，长期耐热温度超过100℃的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀性优良等的、可替代金属用作结构件的塑料。但这种分类并不十分严格，随着通用塑料工程化(亦称优质化)技术的进展，通过改性或合金化的通用塑料，已可在某些应用领域替代工程塑料。 热塑性塑料一般是线型高分子，在溶剂可溶，受热软化、熔融、可塑制成一定形状，冷却后固化定型；当再次受热，仍可软化、熔融，反复多次加工。例如：PE、PP、PVC、ABS、PMMA、PA、PC、POM、PET、PBT。
热固性塑料一般由线型分子变为体型分子，在溶剂中不能溶解，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；一当成型后，再次受热不熔融，达到一定温度分解破坏，不能反复加工。如PF（酚醛树脂）、UF（脲醛树脂）、MF（三聚氰胺甲醛树脂）、EP（环氧树脂）、UP（不饱和树脂）等。 3.与其它材料相比，高分子材料具有那些特征（以塑料为例）？ 答：与其他材料相比，高分子材料有以下特性(以塑料为例)。 (1)质轻。通常密度在900-2300kg/m3之间。当制成泡沫塑料时，其密度更低，在10-50kg/m3之间。 (2)拉伸强度和拉伸模量较低，韧性较优良。而塑料，尤其是纤维增强的比强度（强度与密度之比）接近或超过金属材料。 (3)传热系数小(约为金属的1/100-1/1000)，可用作优良的绝热材料。泡沫塑料的绝热性能更为优良，被广泛用于冷藏、建筑、节能及其他绝热工程上。 (4)电气绝缘性优良。体积电阻率在10131018Ωcm ，介电常数一般小于2，介电损耗小于l0-4，常用作电气绝缘材料。缺点是易产生并积累静电。 (5)成型加工性优良。适应各种成型方法，多数情况下可以一次成型，毋须经过车、铣、刨等加工工序。必要时也可进行二次加工，但难于制得高精度的制品，且成型条件对制品物理性能的影响较大。 (6)减震、消音性能良好。可作减震、消音材料。 (7)某些塑料具有优良的减磨、耐磨和自润滑性能。但由于其导热性较差、线膨胀系数大，采取有效的散热措施，防止摩擦过程中热量积聚十分必要。 (8)耐腐蚀性能优良。有较好的化学稳定性，对酸、碱、盐溶液、蒸汽、水、有机溶剂等的稳定性能也较好(因品种而异)，优于金属材料。 (9)透光性良好可作透明或半透明材料。
1生产单体的原料路线有哪几种？试比较它们的优缺点？ 答:①石油路线：目前最主要的单体原料路线②煤炭路线：乙炔，电石生产需大量电能，经济上不合理，由于我国历史原因和资源情况，乙炔仍是高分子合成的工业的重要原料。③可再生资源路线，原料不充足，成本高，但充分利用自然资源，变废为宝的基础上，小量生产某些单体出发点还是可取的。 2、如何有C4馏分制取1，3丁二烯？ ①用C4馏分分离出来的丁烯进行氧化脱氢制取②将裂解气分离得到的C4馏分用PM下进行萃取蒸馏抽提制取。 第三章本体聚合 1、简述高压聚乙烯工艺流程 答：精制的乙烯进入一次压缩（一级）；来自低压分离的循环乙烯与相对分子量调节剂混合后，进入一次压缩机入口，压缩至250MPa，然后与来自高压分离器循环乙烯混合后进行二级压缩；冷却单体进入聚合反应器，引发剂溶液用高压泵送入进料口或直接进入气相聚合；然后高压分离、低压分离挤出切粒，未反应单体分离循环使用。 2、高压PE有哪两种主要工艺路线？各有什么特点？ 管式反应器进行、反应釜中进行两条主要工艺路线 管式反应器反应中：物料在管内呈柱塞状流动，无返混现象，反应温度沿反应管长度而变化，得高压聚乙烯分子量分布较宽，耐高压。无搅拌系统，长链分枝少。生产能力取决于反应管参数。 釜式反应器：物料可充分混合，反应温度均匀，还可分区操作。耐高压不如管式，反应能力可在较大范围内变化，反应易控制。PE分布窄，长链分枝多。 3、高压PE合成反应条件比较苛刻，具体条件如何？为什么采用这样的工艺条件？ 反应温度设在150℃~330℃，原因有二：①乙烯无任何取代基，分子结构对称，纯乙烯在350℃以上爆炸性分解，从安全角度，避免因某些特殊不可预知的因素造成温度上升，引发事故，故使T＜330℃②PE 熔点为130℃，当T＜130℃时造成大量PE凝固，堵塞管道，同样造成反应难以进行，造成事故，故最低温度不低于130℃，一般温度大于150℃。
聚合物加工工程答案 【篇一：聚合物成型加工习题答案】 第一章绪论 1.材料的四要素是什么？相互关系如何？ 答：材料的四要素是：材料的制备(加工)、材料的结构、材料的性能和材料的使用性能。这四个要素是相互关联、相互制约的，可以认为： 1)材料的性质与现象是新材料创造、发展及生产过程中，人们最关 注的中心问题。 2)材料的结构与成分决定了它的性质和使用性能，也影响着它的加 工性能。而为了实现某种性质和使用性能，又提出了材料结构与成 分的可设计性。 3)材料的结构与成分受材料合成和加工所制约。 4)为完成某一特定的使用目的制造的材料(制品)，必须是最经济的， 且符合社会的规范和具有可持续发展件。 在材料的制备(加工)方法上，在材料的结构与性能关系的研究上，在材料的使用上，各种材料都是相互借鉴、相互渗透、相互补充的。 2.什么是工程塑料？区分“通用塑料”和“工程塑料”，“热塑性塑料” 和“热固性塑料”。答：按用途和性能分，又可将塑料分为通用塑料 和工程塑料。工程塑料是指拉伸强度大于50mpa，冲击强度大于 6kj/m2，长期耐热温度超过100℃的、刚性好、蠕变小、自润滑、 电绝缘、耐腐蚀性优良等的、可替代金属用作结构件的塑料。但这 种分类并不十分严格，随着通用塑料工程化(亦称优质化)技术的进展，通过改性或合金化的通用塑料，已可在某些应用领域替代工程塑料。热塑性塑料一般是线型高分子，在溶剂可溶，受热软化、熔融、可 塑制成一定形状，冷却后固化定型；当再次受热，仍可软化、熔融，反复多次加工。例如：pe、pp、pvc、abs、pmma、pa、pc、pom、pet、pbt。 热固性塑料一般由线型分子变为体型分子，在溶剂中不能溶解，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；一当成型后，再次受热不熔融，达到一定温度分解 破坏，不能反复加工。如pf（酚醛树脂）、uf（脲醛树脂）、mf （三聚氰胺甲醛树脂）、ep（环氧树脂）、up（不饱和树脂）等。 3.与其它材料相比，高分子材料具有那些特征（以塑料为例）？
聚合物合成工艺学—习题指导 1.简述高分子材料的主要类型,主要品种以及发展方向 答:天然高分子和合成高分子. 天然-棉麻等;合成-塑料橡胶纤维等. 向耐候性,耐热性,耐 水性,功能性,环保性合成高分子发展 2.高分子合成材料的生产过程 答:1）原料准备与精制过程特点:单体溶剂等可能含有杂质,会影响到聚合物的原子量,进 而影响聚合物的性能,须除去杂质意义:为制备良好的聚合物做准备2）催化剂配制过程特 点:催化剂或引发剂的用量在反应中起到至关重要的作用,需仔细调制. 意义:控制反应速 率,引发反应3）聚合反应过程特点:单体反应生成聚合物,调节聚合物的分子量等,制取所 需产品意义:控制反应进程,调节聚合物分子量4）分离过程特点:聚合物众位反应的单体 需回收,溶剂,催化剂须除去意义:提纯产品,提高原料利用率5）聚合物后处理过程特 点:聚合物中含有水等;需干燥. 意义:产品易于贮存与运输6）回收过程特点:回收未反应 单体与溶剂意义:提高原料利用率,降低成本,防止污染环境 3.简述高分子合成材料的基本原料（即三烯三苯乙炔）的来源 答:石油化工路线煤炭路线其他原料路线 4.简述石油裂解制烯烃的工艺过程 答:石油裂解装置大多采用管式裂解炉.石油裂解过程是沸点在350 C左右的液态烃,在稀释 剂水蒸气的存在下,于750-820高温裂解化为低级烯烃,二烯烃的过程 5.画出C4馏分制取丁二烯的流程简图,并说明采用两次萃取.精馏及简单精馏的目的 答:萃取精馏是用来分离恒沸点混合物或挥发度相近的液体混合物的特殊精
馏方法.以上操作过 程目的是为了得C4馏分中的丁烷,丁烯与丁二烯分离.简单精馏则是为了出去甲基乙炔,2-顺丁 烯1,2-丁二烯与高沸点物 6.试述合成高分子材料所用的单体的主要性能,在贮存,运输过程中以及在使用时应注意那些 问题? 答:主要性能:能够发生聚合反应的单体分子应当含有两个或两个以上能够发生聚合反应的活性 官能团或原子,仅含有两个聚合活性官能度的单体可以生成高分子量的线形结构高分子化合物, 分子中含有两个以上聚合活性官能度的单体则要求生产分子量低的具有反应活性的聚合物1）防 止与空气接触产生易爆炸的混合物或产生过氧化物2）提供可靠的措施保证在任何情况下贮罐不 会产生过高的压力,以免贮罐爆炸3）防止有毒易燃的单体泄露出贮罐管道泵等输送设备4）防止 单体贮存过程发张自聚现象,必要时添加阻聚剂5）贮罐应当远离反应装置以免减少着火危险 6)为防止贮罐内进入空气高沸点单体的贮罐应当采用氮气保护.为防止单体受热后产生自聚现 象,单体贮罐应当防止阳光照射并且采取隔热措施;或安装冷却水管,必要时进行冷却. 7.自由基集合过程中反应速度和聚合物分子量与哪些因素有关?工艺过程如何调节? 答:影响因素:聚合反应温度,引发剂浓度,单体浓度,链转剂种类和用量.反应温度的升高, 所得聚合物的平均分子量降低严格控制引发剂用量,一般仅为千分之几,严格控制反应温度在一 定范围内和其他反应条件;选择适当的分子量调节剂并严格控制其用量,由于聚合物品种的不
一、填空题： 1.影响聚合物流变行为的主要因素有温度、压力、剪切速率、聚合物结构和组成。 2.对塑料制品进行热处理的主要目的是消除制品的内应力、提高尺寸稳定性。热处理应该在 高于玻璃态转化温度低于粘流温度的温度范围内进行。此过程中聚合物的结晶度增高，取向度降低。 3.在处于粘流温度以上较小区域的温度范围，聚合物的粘度符合ln= lnA + E/RT η，其中Eη为聚合物的粘流活 η 化能（千卡/克分子）。 5.螺旋流动试验被广泛地用来判断聚合物的可模塑性。 7.在平均分子量相同时，随分子量分布变宽，聚合物熔体的粘度迅速下降，流体的非牛顿性更强。 8.混合过程一般是靠扩散、对流、剪切作用来完成的，在初混合过程中起主要作用的是对流作用，塑炼过程中起 主要作用的是剪切作用。 9.固体物料的混合效果可以用分散程度和均匀程度来评定。 11.在聚合物成型加工中，流动和拉伸会使聚合物产生取向。 13.用于物料的塑炼的常用设备有开炼机、密炼机、螺杆挤出机等。 14.“五大合成树脂”是指聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）和ABS树脂，其中，热 15.某PP熔体的粘度为4000Pa·s，若其平均分子量增加一倍，在同样条件下，熔体的粘度约为42224Pa·s。 16.聚合物熔体在园管中流动，在管壁处所受的剪切应力最大。 17.某PVC配方为（以PVC为100份计）：邻苯二甲酸二辛酯40，二盐基亚磷酸铅3，石蜡0.8，氯化石蜡5。各 组分的主要作用分别为：邻苯二甲酸二辛酯是增塑剂，二盐基亚磷酸铅 是热稳定剂，石蜡是润滑剂，氯化石蜡是增塑剂。 19.注射成型时充模不满的可能原因有树脂塑化量不足、模温过低、流道部分堵塞、注射压力过低、注射速度太低 等。 20.单螺杆挤出机的螺杆可分为加料段、压缩段、均化段等基本功能段。其中，压缩段的螺槽容积逐渐变小，料筒 中的压力在均化段提升最大。 21.为了提高物理机械性能和尺寸稳定性，初生纤维要进行后拉伸和热定型等后处理。
一.填空题 2. 热固性塑料的注射过程包括___________、______________和______________三个大阶段。 3. 挤出机的_______________ 和____________是管材挤出的关键部件。 6. 聚合物粘度主要由两方面内部因素来决定，聚合物熔体内的自由体积和大分子长链之间的缠结。 7. _______________ 型压延机在用于生产薄而透明薄膜的压延成型过程中，显示出明显优于__________型压延机的功能。 8. 双辊式压延机通常用于________ 和压片，目前以三辊式和四辊式压延机用得最为普遍。一般 _______ 压延用三辊式压延机较多，而_______压延较多用四辊式压延机进行压延。 9. 化学纤维制造可以概括为四个工序： 。 10.橡胶制品成型前的准备工艺包括： 、 、 、__________等工艺过程，在这些工艺过程中， 和 ________ 是最主要的两个工序。 11.随着高分子化合物相对分子质量的增加，高分子材料的 黏度 增加， 加工流动性 下降， 成型_困难。 ○12．橡胶在开炼机中混炼时，配合剂是靠 堆积胶_夹带混入胶料中的。（机械作用、辊筒） 14．橡胶加工过程中的主要配合剂有 硫化剂、补强填充剂、软化剂、增塑剂、防老剂 等。 15．高分子材料制品生产中，聚合物与其它物料混合进行配料后才能进行成型加工。混合设备是完成混合操作工序必不可少的工具。混合设备品种很多，主要有： 间歇式、连续式、分布式、分散式、高强度、中强度和低强度混合设备_等。 ○19．冷拉伸是指_室温至Tg 附近，热拉伸取向在___Tg-Tf 或Tm_范围内进行。 31. 高聚物的结构包括高分子_链_结构（它包括_高分子链的近程结构_和_高分子链的远程结构_）及高分子的_聚集态_结构，它由_晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构_和织态结构。 32. _热塑_性高分子能在适当的溶剂中溶解，加热时也能熔融，它的几何形态有 线型 和_支链型_；热固_性高分子既不能在溶剂中溶解，受热也不熔化，它的几何形态是_体型_。 33.高聚物在力学性能上表现出来的最大特点是：在一定条件下呈_粘_弹性；具有突出的_高_弹性。 34.高聚物只有在_张应力_作用下才能产生银纹，且其方向总是与银纹面_垂直_。 ○35.高聚物熔体是一种高弹性流体，它在流动时存在三种基本变形即__能量耗散形变、可恢复弹性形变、破裂。 36.在研究聚合物液的流动规律时，为简化计算，有如下四点假设： 液体不可压缩、等温流动、管壁处无滑移、粘度不随时间变化。 50.制备性能良好的高分材料的三个关键因素：适宜的材料组成 、正确的成型加工方法和合理的成型机械及模具。 塑化 注射充模 固化 机头口模 定型装置 倒L 斜Z 原料的塑炼 橡胶 塑料 原料制备 纺丝流体的制备 化学纤维的纺丝成型 化学纤维的后加工 原材料处理 生胶的塑炼 配料 胶料的混炼 生料的塑炼 胶料的混炼
习题集（348） 第一章绪论（37） 一、判断（10） 1、由于塑料包装物大多呈白色，它们造成的环境污染被称为白色污染。（+ ） 2、连续聚合特点是聚合反应条件是稳定的，容易实现操作过程的全部自动化，机械化，便于小批量生产。（_ ） 3、进行聚合反应的设备叫做聚合反应器。根据聚合反应器的形状主要分为管式、塔式和釜式聚合反应器。（+ ） 4、本体聚合与熔融缩聚得到的高粘度熔体不含有反应介质，如果单体几乎全部转化为聚合物，通常不需要经过分离过程。如果要求生产高纯度聚合物，应当采用真空脱除单体法。（+） 5、乳液聚合得到的浓乳液或溶液聚合得到的聚合物溶液如果直接用作涂料、粘合剂，也需要经过分离过程。（_ ） 6、合成橡胶是用物理合成方法生产的高弹性体。经硫化加工可制成各种橡胶制品。（_ ） 7、合成纤维通常由线型高分子量合成树脂经熔融纺丝或溶液纺丝制成。加有少量增光剂、防静电剂以及油剂等。（+ ） 8、合成树脂生产中回收的溶剂。通常是经离心机过滤与聚合物分馏得到的。（+ ） 9、高分子合成工厂中最易发生的安全事故是引发剂、催化剂、易燃单体、有机溶剂引起的燃烧与爆炸事故。（+ ） 10、塑料具有取材容易，价格低廉，加工方便，质地轻巧等优点。（+ ） 二、填空（10） 1、根据产量和使用情况合成橡胶可分为通用合成橡胶与特种合成橡胶两大类。 2、离子聚合及配位聚合实施方法主要有本体聚合与溶液聚合两种方法。 3、在溶液聚合方法中，如果所得聚合物在反应温度下不溶于反应介质中而称为非均相溶液聚合。 4、塑料的原料是合成树脂和助剂。 5、塑料成型重要的有：注塑成型、挤塑成型、吹塑成型、模压成型等。 6、高分子合成工业的产品形态可能是液态低聚物、坚韧的固态高聚物或弹性体。 7、高分子合成工业的基本原料为石油、天然气、煤炭等。 8、为使釜式聚合反应器中的传质、传热过程正常进行，聚合釜中必须安装搅拌器。 9、自由基悬浮聚合得到固体珠状树脂在水中的分散体系。可能含有少量反应单体和分散剂。脱除未反应单体用闪蒸的方法，对于沸点较高的单体则进行蒸汽蒸馏，使单体与水共沸以脱除。 10、离子聚合与配位聚合反应得到的如果是固体聚合物在有机溶剂中的淤浆液，但是通常含有较多的未反应单体和催化剂残渣。如果催化剂是低效的，则应当进行脱除。用醇破坏金属有机化合物，然后用水洗涤以溶解金属盐和卤化物。
第一章 1.简述高分子化合物的生产过程。 答：(1)原料准备与精制过程; 包括单体、溶剂、去离子水等原料的贮存、洗涤、精制、干燥、调整浓度等过程和设备。(2)催化剂(引发剂)配制过程; 包括聚合用催化剂、引发剂和助剂的制造、溶解、贮存。调整浓度等过程与设备。(3)聚合反应过程；包括聚合和以聚合釜为中心的有关热交换设备及反应物料输送过程与设备.(4)分离过程；包括未反应单体的回收、脱出溶剂、催化剂，脱出低聚物等过程与设备。(5)聚合物后处理过程；包括聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存、包装等过程与设备。(6)回收过程；主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程及设备。 2 简述连续生产和间歇生产工艺的特点 答：间歇生产是聚合物在聚合反应器中分批生产的，经历了进料、反应、出料、清理的操作。优点是反应条件易控制，升温、恒温可精确控制，物料在聚合反应器中停留的时间相同，便于改变工艺条件，所以灵活性大，适于小批量生产，容易改变品种和牌号。缺点是反应器不能充分利用，不适于大规模生产。 连续生产是单体和引发剂或催化剂等连续进入聚合反应器，反应得到的聚合物则连续不断的流出聚合反应器的生产。优点是聚合反应条件稳定，容易实现操作过程的全部自动化、机械化，所得产品质量规格稳定，设备密闭，减少污染。适合大规模生产，因此劳动生产率高，成本较低。缺点是不宜经常改变产品牌号，不便于小批量生产某牌号产品。 3.合成橡胶和合成树脂生产中主要差别是哪两个过程，试比较它们在这两个生产工程上的主要差别是什么？ 答:合成树脂与合成橡胶在生产上的主要差别为分离工程和后处理工程。 分离工程的主要差别：合成树脂的分离通常是加入第二种非溶剂中，沉淀析出；合成橡胶是高粘度溶液，不能加非溶剂分离，一般为将高粘度橡胶溶液喷入沸腾的热水中，以胶粒的形式析出。 后处理工程的主要差别：合成树脂的干燥，主要是气流干燥机沸腾干燥；而合成橡胶易粘结成团，不能用气流干燥或沸腾干燥的方法进行干燥，而采用箱式干燥机或挤压膨胀干燥剂进行干燥。 4. 简述高分子合成工业的三废来源、处理方法以及如何对废旧材料进行回收利用。 答: 高分子合成工业中:废气主要来自气态和易挥发单体和有机溶剂或单体合成过程中使用的气体;污染水质的废水主要来源于聚合物分离和洗涤操作排放的废水和清洗设备产生的废水;废渣主要来源于生产设备中的结垢聚合物和某些副产物.。 对于废气处理，应在生产过程中严格避免设备或操作不善而造成的泄露，并且加强监测仪表的精密度，以便极早察觉逸出废气并采取相应措施，使废气减少到容许浓度之下。对于三废的处理，首先在井陉工厂设计时应当考虑将其消除在生产过程中，不得已时则考虑它的利用，尽可能减少三废的排放量，例如工业上采用先进的不适用溶剂的聚合方法，或采用密闭循环系统。必须进行排放时，应当了解三废中所含各种物质的种类和数量，有针对性地回收利用和处理，最后再排放到综合废水处理场所。 废弃物的回收利用有以下三种途径： 1,、作为材料再生循环利用； 2、作为化学品循环利用； 3、作为能源回收利用
《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。 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？ 1、有利于合理的制定加工工艺方案 2、对推广和开发聚合物的应用有十分重要的意义 3、新材料、新制品、新技术、新…… 第二章聚合物成型加工的理论基础 1、名词解释： 可塑性、指物体在外力作用下发生永久形变和流动的性质。
聚合物成型加工基础练习题(总44 页) --本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可-- --内页可以根据需求调整合适字体及大小--
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。
《聚合物加工工程试题集》 塑料成型机械习题参考答案三、名词解释题（每题 2 分，共12 分） 1、挤出成型——是将物料送入加热的机筒与旋转着的螺杆之间进行固体物料的输送、熔融压缩、熔体均化，最后定量、定速和定压地通过机头口模而获得所需的挤出制品。 4、接触角——即辊筒断面中心线的水平线和物料在辊筒上接触点与辊筒断面圆心连线的交角，以表示。 5、聚合物成型机械——所有能对高聚物原料进行加工和成型制品的机械设备。 6、螺杆的压缩比A——指螺杆加料段第一个螺槽的容积与均化段最后一个螺槽的容积之比。 7、注射量——是指注射机在注射螺杆（或柱塞）作一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量。 8、锁模力——是指注射机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力。 9、空循环时间——是指在没有塑化、注射保压、冷却与取出制品等动作的情况下，完成一次动作循环所需的时间。 11、吹胀比——吹胀后膜管的直径与环形口模直径之比。 12、牵伸比——牵引辊的牵引速度和机头口模处物料的挤出速度之比。 13、移模力——注射机合模系统在启、闭模时，对动模板的推动力。 14、胀模力——注射机在注射时，因模腔内熔料压力作用而产生的欲使模具撑开的力。 17、螺杆长径比——指螺杆工作部分长度L（螺杆上有螺纹部分长度，即由加料口后壁至螺纹末端之间的长度）与螺杆外径D之比，用L/D表示。 18、液压传动——利用具有压力能的液体作为工作介质，传递能量和动力
的装置。 19、液压马达——是将液压能转换为机械能的能量转换装置，是液压系统 的执行元件。 21、渐变型螺杆——是指由加料段较深螺槽向均化段较浅螺槽的过渡，是 在一个较长的螺杆轴向距离内完成的。 22、突变型螺杆——是指由加料段较深螺槽向均化段较浅螺槽的过渡是在 较短的螺杆轴向距离内完成的。 23、机头和口模——机头是口模与料筒的过渡连接部分，口模——是制品 的成型部件。 24、共挤复合——是使用两台或两台以上的挤出机，共同使用一个模头， 从而生产出多层的复合薄膜或片材等的工艺方法。 27、“泵比”x——挤出机的第二均化段螺槽深度hⅡ与第一均化段螺槽 深度hⅠ之比。 28、注射压力——指注射时为了克服熔料流经喷嘴、浇道和模腔等处时的 流动阻力，螺杆(或柱塞)端面处对熔料所必须施加的压力。 29、注射速率——是指在注射时单位时间内从喷嘴射出的熔料体积流率。 30、注射速度——是指螺杆或柱塞在注射时移动速度的计算值。 31、注射时间——是指螺杆或柱塞完成一次最大注射行程所用的最短时 间。 32、合模装置——是为保证成型模具可靠闭紧、实现模具启闭动作及顶出
华侨大学机电学院高分子加工基础模拟试题 姓名 一、填空选择题（22分，每空2分） 1. ABS塑料是丙烯晴、丁二烯、和苯乙烯的共聚物。 2. 热塑性塑料随温度变化，存在三种状态，不同成型加工对应不同的状态，热成型应是 高弹态态；挤出成型应是粘流态。 3. 热固性塑料模压成形时，预压的优点有 A 。 A．加料准确简单 B.避免粉尘飞扬 C.利于传热 D.便于带嵌件制品 4. 熔体沿着螺槽向机头方向的流动形式，属于__B____。 A 逆流 B 正流 C 横流 D 漏流 5. 流体的表观粘度随剪切应力的增加而降低的流体，属于___B____。 A 宾哈流体 B 假塑性流体 C 膨胀性流体 D 触变性流体 6. 柱塞式注射机的注射装置中，设置分流梭的主要目的是 A 。 A增加传热面积 B增加剪切应力 C改变料流方向 7.以下哪种工艺无法生产薄膜 D 。 A.挤出吹塑 B.挤出流延 C.压延成型 D.注射成型 8. 下面属于二次成型的工艺是 D 。 A 注射成型 B 压缩模塑 C 压延成型 D 热成型 二、判断题（10分，每题1分，对打√，错打×） 1.热固性塑料不能采用注射成型工艺来成型。（ F ） 2.柱塞式注射机相比螺杆式注射机，注射同种材料，控制料筒温度应偏高。（T ） 3.热塑性塑料可以采用模压成型。（T ） 4.吹塑成型时，聚合物的温度须高于其粘流温度或熔点温度。（T ） 5.同一种塑料的流动性是一定的。（ F ） 6.被挤出的聚合物熔体断面积远比口模断面积大的现象，称为挤出胀大。（T ） 7.片材压延成型中，如果不采用补偿技术，会出现是中间变薄的现象。（ F ） 8.注射成型中塑化压力是小于注射压力的。（T ） 9.挤出机可以做为混合塑炼设备使用。（T ） 10.热成型时，坯料的温度须高于其粘流温度或熔点温度。（ F ） 三、名词解释（20分,每题4分） 1.宾哈流体: 当切应力达到某个确定值以后，流体才开始流动，并与牛顿流体一样，其切应力和 剪切变形速率呈线性关系. 2. 铸塑:在一定温度下，通过螺杆搅拌完全熔融的塑料材料，用高压射入模腔，经冷却固化后，得到成型品的方法 3.增塑剂:为降低聚合物的软化温度范围和提高其加工性，柔韧性和延展性，加入的低挥发性或挥发性可忽略的物质 4.二次成型:在一定条件下将一次成型得到的片、板、棒等塑料成品，加热使其处于类橡胶状态， 通过外力作用使其形变而成型为各种较简单形状，再经冷却定型而得新产品 5. 螺杆的压缩比:螺杆压缩比是指螺杆的加料段一个螺槽的容积与均化段（计量段）最后一个螺槽容积的比值 四、简答题（24分，每题8分） 1.混合操作的分类有哪些？各种混合方法的特点是什么？每种混合操作试列举1、2种设备。 试述简单混合和分散混合的区别：简单混合是指使各组分做空间无规分布的的混合，是靠应变作用下置换流动单元位置来实现的，一般在滚筒类或者螺带类捏合机中的混合；分散混合除了简单混合外，还要求混合体系的聚集态尺寸减小，分散混合主要靠剪切力和拉伸力完成，一般是在开炼机，密炼机，单螺杆挤出机，双螺杆挤出机等设备中的混合 2.试分析压延成型中沿压辊轴线方向产品的厚度误差产生原因？并提出几种补偿方案。 主要是由于辊筒的弹性形变和辊筒两端的温度偏低造成的。 解决办法:适当控制辊筒的长径比，从辊筒的材料和结构提高其强度，生产中还采用中高度，轴交叉，和预应力等措施进行纠正，另外，为了弥补辊筒表面的温差，可在温度较低的地方采用红外线或者其他方法作补偿加热 3.什么是牛顿流体和非牛顿流体？用流变方程和流动曲线说明非牛顿流体的类型。
《聚合物加工工程》复习题 .概念 1. 挤出成型：挤出成型又称挤塑（挤压模塑），在挤出机的螺杆或柱塞的挤压作用下，使高聚物的熔 体（或高弹体），通过一定形状的口模，而成为具有恒定截面的连续型材的一种成型方法。 2. 注射成型p219:注射成型是将固体聚合物加热塑化成熔融体，并高压、高速注射入模具中，赋予模腔的形状，经冷却（或交联、硫化）成型的过程。 3. 压延成型p315:压延成型是利用压延机的辊筒之间的挤压力作用并在适当的温度（接近粘流温度）条件下，使聚合物发生塑性变形，制成薄膜或片状材料的加工工艺。 4. 螺杆的长径比p115 :指工作部分有效长度与直径之比。 几何压缩比p116:是螺杆第一螺槽容积与最后一个螺槽容积之比。 泵比p136:排气螺杆的第二计量段的螺槽深度h2和第一计量段的螺槽深度hl之比称为泵比。 5. 挤出工作点p104:螺杆特性曲线AB与口模特性曲线0K1的交点C,称为挤出工作点。 6. 反应挤出成型p212 :是一种连续地将单体进行聚合以及对现有聚合物进行改性的成型方法。 7. 反应注射成型p294 :是高分子领域的一种新工艺，它是把两种或两种以上具有高化学活性的低相对 分子质量的液体原料，在一定的温度下，通过高压（14-20MPa）作用，使它们相互碰撞混合，并立即 注射入密封的模腔内，完成聚合，交联（或相分离）固化等反应并形成制品的工艺过程。 8. 塑化能力p233 :是指注射机塑化装置在1h内所能塑化物料的质量（以标准塑料聚苯乙烯为准），它 是衡量注射机性能优劣的重要参数。 9. 注射量p231 :通常是指注射机的最大注射量或公称注射量。 10. 注射过程p240:塑化良好的聚合物熔体，在柱塞或螺杆的压力作用下，由料筒经过喷嘴和模具的 浇注系统进入并充满模腔这一重要又复杂的阶段称为注射过程。 11. 保压过程p256:压实结束后柱塞或螺杆不立即退回，而必须在最大前进位置上再停留一段时间使 成型物在一定压力作用下进行冷却产生保压流动，这过程就是保压过程。 12. 背压p273:采用螺杆式注射成型机时，螺杆顶部熔料在螺杆旋转后退时所受到的压力称为塑化压力，也称背压。 注射压力p273:是柱塞或螺杆头部对塑料所施加的压力。 13. 硫化：线型聚合物在化学或物理作用下，通过化学键的连接，成为空间网状结构的化学变化过程 称为硫化（交联）。 14. 压延效应p339:在压延的片材半成品中，有时会出现一种纵、横方向物理力学性能的差异的现象， 即沿片材纵向（沿着压延方向）的拉伸强度大、伸长率小、收缩率大；而沿片材横方向（垂直与压延方向）的拉伸强度小、伸长率大、收缩率小。这种纵横方向性能差异的现象就叫做压延效应。 15. 中空吹塑成型：是借助于气体的压力，把在闭合模具中呈橡胶态（Tg~Tf ）的塑料型坯吹胀形成中 空制品的二次成型技术。 16. 注射吹塑成型p362:是用注射机先在模具内注射有底的型坯，然后开模将型坯移至吹塑模内、进 行吹塑成型，冷却开模取出制品的成型过程。 17. 泡沫塑料p387:是以树脂为基质而内部具有无数微孔性气体的塑料制品，又称多孔性塑料。 18. 塑料涂层：用布或纸为基材，把塑料溶胶涂在基材上进行热处理，形成涂层制品。
高聚物合成工艺学试卷两套和答案 第一套 一. 解释或说明以下基本概念（20分，每题2分） 悬浮聚合；单体在水中，悬浮剂存在下由自由基引发剂引发进行的聚合反应 LDPE的制备；采用自由基引发剂，在高温高压下合成的PE 乳液聚合特点；分子量和聚合速度同时提高 熔融缩聚；在单体和聚合物熔点以上进行的聚合过程 高顺式聚丁二烯；顺式含量打印94%的聚丁二烯 界面缩聚；在两不相容的溶剂界面进行的缩聚反应 双酚A型环氧树脂；由双酚A作为单体组分之一而得到的氧树脂 TDI；甲苯二异氰酸酯 氨基树脂；由尿素或三聚氰胺等与甲醛反应得到的树脂 溶液丁苯胶：采用溶液法合成的丁苯胶 二. 填空题（20分，每空1分） 1. 自由基聚合可以采用四种工艺过程，乳液、悬浮、 溶液、本体。 2. 乳聚丁苯橡胶一般分为两种低温、高温。 3. 乳液丁苯胶的合成是按自由基机理进行反应的。 4. 酚醛树脂是由苯酚与甲醛反应制备的。 5. 制备PE采用的催化剂（引发剂）是 TiCl4+AlR3 ；制备PP采用的催化剂（引发剂）是 TiCl3+AlR3 。 6. 聚氨酯是由异氰酸酯与多元醇反应制备的。反应类型为聚加成反应。 7. 悬浮聚合主要组分包括悬浮剂、单体、引发剂、水。 8. 不饱和聚酯树脂的单体分别为不饱和酸酐和二元醇。 三. 选择题（20分，每题2分） 1. 乳液丁苯胶可选用（ C. ）作为引发剂。 A. BPO； B. K2S2O8； C. K2S2O8-FeSO4； D. TiCl3-AlCl3； 2. 本体聚合常采用分段聚合工艺，其目的是（ B. ） A. 降低反应温度； B. 导出反应热； C. 提高转化率； D. 简化工艺； 3. 离子聚合过程，一般选择（D ）工艺。 A. 悬浮聚合； B. 乳液聚合； C. 本体和悬浮； D. 本体和溶液； 4. 聚醚型聚氨酯与聚酯型聚氨酯相比具有（C ）。 A. 耐热性好、机械强度高； B.耐热性好、柔韧性好； C. 低温性好、柔韧性好； D. 低温性好、机械强度高； 5. LDPE特点是支链量（多），机械强度（低），可应用于薄膜。 A. 少，低； B. 少，高； C. 多，低； D. 多，高； 6. 低温乳液丁苯在（ C ）性能上优于高温丁苯。 A. 极性、弹性、老化性； B. 加工性能、色泽、老化性； C. 弹性、强度、加工性能； D. 极性、弹性、老化性； 7. 环氧树脂中的环氧基团主要作用是（ A ）。 A. 固化； B. 断链； C. 支化； D. 聚合； 8. 不能参与界面缩聚的单体有：D A. 二元胺+二元酸； B. 二元酰氯+二元胺； C. 二元醇+二元酸； D. A和C； 9. 悬浮聚合与本体聚合工艺相比，前者（B ）。 A. 工艺简单，成本低； B. 导热效果好，产物纯度低； C. 转化率高，成本低； D. 后处理工艺简单； 10. 酚醛树脂可由下列哪一类化合物进行合成？A