加工工艺与设备(1)

1、流动性的测定:球粘度计、毛细管粘度计、旋转粘度计

2、聚合物流动变形时受到的应力:剪切应力(主要)、拉伸应力(其次)、压缩应力（再其次）

3、聚合物的流动:（太多了，自己看书）

4、分子链的表观粘度:没找到

5、影响聚合物大分子定向的因素:

影响分子定向程度的因素有很多，各种因素彼此牵制，压力增大，粘度变化，温度梯度变化。

（1）T模具↑，制品厚度↑，T塑料进模时间↑，定向程度↓。

（2）浇口长度↑，压力↑，充满塑模的时间↑，定向程度↑。

分子定向程度与浇口安 设的位置和形状有很大关系。

6、扇形片状物中填料的定向情况：填料排列的的方向主要是顺着流动方向的，碰上模壁后，它的流动就:改为与阻力成垂直的方向。

定向的结果：机械强度：切向＞径向；收缩率和后收缩率：切向＜径向

7、聚合物流体的流动一般均呈现非等温状态的原因：

（1）成型工艺要求将流道各区域控制在不同的温度下；

（2）粘性流动过程中有生热和热效应.

8、速度与辊筒的关系：（没找到）

9、混合设备及步骤：

按操作方式分为间歇式和连续式：

（1）、间歇式混合设备：混合过程是不连续的。

混合过程三个步骤：投料、混炼、卸料，周而复始。

典型设备：捏合机、开炼机、密炼机等。

（2）、连续式混合设备：混合过程是连续的。

典型设备：单、双螺杆挤出机、FCM连续混炼机等。

10、滚筒对物料的塑化效果：（没找到）

11、物料与辊筒接触角的关系：（没找到）

12、塑料塑化的终点判断：均匀性、分散程度、观察表面、宏观测定撕裂程度；

13、生胶的塑化：

生胶塑炼的实质：橡胶分子断链，分子量降低。

生胶塑炼的方法：机械塑炼、化学塑炼、物理塑炼

14、开炼机的工作原理：

 开炼机工作时，辊筒预热并相向运动，

物料靠与辊筒之间的摩擦力被拉入辊隙受压和挤压，

两辊筒具有一定的速比，物料同时受到强烈的剪切。达到预定的分散和混炼要求。

辊筒积料区上的物料有一回流区，需反复翻捣料片（翻包）

使物料延辊筒轴线移动，促使物料各组分表面不断更新以加速混炼。

正常工作的两个条件：(1)、物料与辊筒的接触角小于物料的摩擦角（2）、辊剪有合适的速度梯度（合适的辊筒速比辊距）

15、薄通塑炼法：

操作方法：将生胶放在辊距为0.5~1.0mm的开炼机上进行薄通，胶料通过辊缝自然落到开炼机的接料盘上，不要胶片包辊，然后再将接料盘上的胶片扭转90°角投入辊筒上，这样反复进行薄通塑炼多次。直到可塑性达到要求为止。薄通塑炼对胶片冷却效果好，塑炼效果大而且质地均匀，胶料质量高。这种方法不仅对天然橡胶，而且对合成橡胶也都有效。薄通塑炼是在实际生产中经常采用的一种塑炼方法。

16、开炼机混炼中的翻炼方法：

打扭法

将胶片横向割断后，使其附在前辊上随辊筒转动、再由右向左或由左向右把胶片剥落叠向另一边而形成扇形，投入辊距中使之混合，反复多次进行。

掐胶法

用割刀从左到右或从右到左横向将胶片切到一定宽度，然后向下转刀继续割胶，使被割胶片落在底盘上，待堆积胶将消失时即停止割胶，让割落的胶料随附贴在辊筒上的余胶再带入辊距，反复多次，直至均匀。

三角包法

将辊筒上的胶片拦腰割断，将胶片左右交替折叠成三角形状的胶包，待胶料全部通过辊距后，再将三角包胶堆入辊距中，反复多次进行混炼.

斜刀法

一手持割胶刀与辊筒水平线成一角度割胶，另一手把胶卷靠在辊筒上，借助辊筒的转动进行打卷，待堆积胶即将消失时，再将胶卷推入辊距中进行混炼。如此从左到右，再从右到左反复多次。

17、希哈姆-波义耳膨胀模型的物理意义：

βr>>βg高弹态高聚物的热膨胀系数比玻璃态时要大得多；高弹态的高聚物(如常温下的橡胶)具有典型的液体特性，链段运动相当于液体分子的运动；所以高弹态高聚物的体胀系数等于液体的体胀系数。

βc≈βg处于玻璃态时高聚物的体胀系数与结晶体的体胀系数大致相等，两条线平行，其斜率相同。Vl线的延长线与Vc在热力学温度0K时相交一点；If液体(或高弹态高聚物)在冷却过程中不发生玻璃态转变的话，则在0K时最紧凑的堆砌密度正好是结晶体在0K时的那种堆砌密度。

18、高分子材料成型中发生拉伸定向的实质：

瞬时弹性变形：瞬息可逆的变形，是由分子键角的扭变和分子链

的伸长造成的。拉应力解除时能全部恢复

分子排直的变形：排直是分子无规线团解开的结果，排直的方向与拉应力的方

向相同。分子定向部分，是拉伸定向工艺要求的部分，它在

制品的温度降到Tg以下后即自行冻结而不能恢复。

粘性变形：分子间的彼此滑动，不能恢复。粘性流动，定向程度小

19、密炼机混炼工艺的优缺：

优点:混炼容量大，混炼时间短，效率高；投料、捏炼、加压和排胶操作易于机械化、自动化、劳动强度低，操作安全性大，配合剂损失减少，粉尘飞扬状况改善，胶料质量环境卫生条件好。

缺点：混炼室是密闭的，混炼时温度较高，对温度敏感的胶料易发生焦烧。对于品种和颜色变换频繁的胶料混炼不方便且需要配备压片机对排出不固定形状的胶料进行补充加工、投资较大。

20、开炼机混炼过程的几个阶段：

（1）、包辊：第一种情况是生胶在辊距上停滞，不能进入辊距，不能包辊。

原因：混炼温度太低，生胶弹性过大，塑性不足，在这种状态下不能进行混炼。

第二种情况是生胶加入辊距后就紧包在前辊而形成光滑无隙的包辊胶。特性：这是正常混炼的包辊状态。

第三种情况是生胶通过辊距后不能紧包在辊筒上，部分生胶通过辊距后脱辊而挂成囊形(或出兜)的现象。原因：温度较高，胶料塑性增大，分子间力减小，弹性和强度下降，生胶的扯断伸长率减小，易断裂而脱辊，此时会出现混炼操作困难。

第四种情况是呈粘流态包辊。胶料粘住辊筒表面，无法切割。原因：温度过高，胶料完全塑性，弹性丧失。在该状态下，混炼可正常进行，但对配合剂的分散不利。这种状态适合于压延。

（2）、吃粉：将配合剂混入胶料内的过程。

条件：加入配合剂前，要使辊距上端保留适当的堆积胶。吃粉速率总是先快后慢。

（3）、翻炼：斜刀法、三角包法、打扭法、掐胶法

21、物料在密炼室受到的作用：（没找到）

22、混炼胶与一般胶态分散体系的区别：（1）、分散介质是由生胶和溶于生胶的配合剂（如增塑剂）共同组成的，分散介质和分散体的组合会随温度而变。（2）、细粒状配合剂（如炭黑、促进剂）不仅分散在生胶中，在接触界面上还形成多种化学的、物理的结合。（3）、橡胶的粘度很高，热力学不稳定性不明显。 结论：混炼胶是一种具有复杂结构特性的胶态分散体。

23、影响开炼机混炼的工艺因素：胶料种类： 混炼温度：混炼温度主要是控制辊筒的温度。当开炼机混炼时，由于剧烈的剪切作用而产生摩擦热，使胶料和辊筒温度升高。辊温一般通过冷却的方法保持在50~60℃之间。

混炼时间：在开炼机混炼时，应适当选择配合剂的混入和分散时间，避免混炼时间过长，否则容易产生过炼现象。

加料顺序：适合的加料顺序有利于开炼机混炼过程的顺利进行，并提高混炼胶的质量。如果加料顺序不当，轻则会影响配合剂的分散均匀性，重则导致脱辊不能进行混炼，甚至有时会导致过炼和焦烧。

速比：速比可加强辊距间的剪切作用力，以促进配合剂的擦入和分散。速比一般为1:1.1~1:1.2

辊速：辊速一般控制在16~18r/min内

辊距：辊距一般取4~8mm为宜。

装胶容量：混炼时装胶容量会影响混炼胶的质量。

24、影响密炼机塑炼工艺的因素:密炼机塑炼属高温塑炼，以氧化为主，机械力为次。

温度：温度是密炼机塑炼的主要因素。塑炼效果随温度的升高而增大塑炼温度太低，达不到预期的塑炼效果。塑炼温度过高，易产生分解或凝胶，导致橡胶物理机械性能下降。

转速、时间：转子转速快，塑炼效率高。

密炼机塑炼，胶料的可塑度是随着塑炼时间增加而增加。初期，可塑度随塑炼时间的延长而直线上升；但经过一定时间以后，可塑度的增长速度减缓。

上顶栓压力：用密炼机塑炼时，上顶栓必须加压。上顶栓加压用于增加转子对胶料的剪切力作用。在一定范围内，塑炼胶的可塑度随上顶栓压力增加而增大。

装胶容量：密炼机塑炼时，应选择合适的装胶容量。容量过小，生胶会在密封室中打滚，得不到有效的塑炼。容量过大，生胶在密炼室中不能得到充分搅拌，而且会使设备超负荷。

25、压缩模工艺的优缺点：

优：有较高的生产效率，适于大批量生产，制品尺寸精确，表面光洁，可以有两个精制表面，价格低廉，容易实现机械化和自动化，多数结构复杂的制品可一次成型，无需有损于制品性能的辅助加工，制品外观及尺寸的重复性好。

缺：压模的设计与制造较复杂，初次投资较高，制品尺寸受设备限制，一般只适于制备中、小型玻璃钢制品。

26、压模的分类 ：

按模具加料室的形式分类：溢式压缩模、不溢式压缩模、半溢式压缩模

按模具在压机上的固定方式分类：固定式压缩模、移动式压缩模、半固定式压缩模

根据成型型腔数分类：单型腔压缩模多型腔压缩模

27、按模具加料室的形式分类：

溢式压缩模：特点：成本低，操作容易，适于扁平和碟状制品，加料不十分准确，有溢料。

不溢式压缩模：结构特点：加料腔是型腔上侧的延续部分;无挤压面;凸模与加料腔有小间隙的配合;

半溢式压缩模：结构特点：加料腔是型腔上侧的扩大延续部分;有挤压面;

有支撑面半溢式：特点：与溢式模具类似，但有装料室，可使用压缩率较大的原料，但不适于模压抗冲击性较大的塑料。

无支撑面半溢式：特点：与不溢式模具类似，但可溢料.

28、硫化历程：焦烧阶段；预硫阶段；正硫化阶段；过硫阶段；

28、压缩模成型压力成型温度：请看PPT

29、名词解释：

湍流：流体各点的速度大小，方向随时间而变化

层流：流体主体的流动是按彼此平行的流层进行

稳定流动：凡流体在输送通道中流动时，该流体在任何部位的流动状况保持恒定，不随时间而变化。

不稳定流动：凡流体在输送通道中流动时，其流动状况都随时间而变化。

出模膨胀：被挤出的聚合物熔体断面积远比口模断面积大的现象。

导温系数：表示物体在冷却或加热时各部分温度趋向一致的能力。

拉伸定向：在Tg～Tm之间的温度区域内，对塑料施以单轴单向或双轴双向拉伸；则其中的