高分子材料成型加工问答完整版

假塑性：此种流体的流动曲线是非线性的，剪切速率的增加比剪切应力增加的快，并且不存在屈服应力。流体特征是黏度随剪切速率或剪切应力的增大而降低，此种流体称为涨塑性：此种流体的流动曲线是非线性的，剪切速率的增加比剪切应力增加的慢，并且不存在屈服应力。流体特征是黏度随剪切速率或剪切应力的增大而升高，此种流体称为力不超过屈服应力时，表现出线性弹性响应，只发y生虎克变形；当所受剪切应力超过时，发生线性粘性流动，遵循牛顿定律的流体，亦称y触变性：剪切速率保持不变，黏度随时间而减小，或所需的剪切应力随时间减少的流性描述的是具有时间依赖性的假塑性流体的流动行为。震凝性：剪切速率保持不变，黏度随时间而增大，或所需的剪切应力随时间增大的流体称为震凝性流体，亦称为反触变流体。震凝性描述的是具有时间依赖性的胀塑性流体的2.聚合物加工中的形变种类有哪些拉伸取向和剪切取向有何区别(曹淑言)形变种类：答：普弹性变：(玻璃态下)普弹形变是外力作用下，链长和键角的变化复，形变量小。聚合物熔体或浓溶液中的分子链、链段或几何形状不对称的固体剪切流动取向。2)拉伸取向：聚合物的分子链、链段或微晶等受拉伸力的作用时沿受力方向作定向如果受一个方向作用力引起的结构单元只朝一个方向取向为单轴拉伸取向。如果同垂直的作用力引起的取向结构单元朝两个方向取向称双轴拉伸取向。拉伸。区别：作用一个是拉伸应力一个是剪切应力，拉伸取向的应力范围是有限的，而剪切1)在剪切流动取向情况下，一方面由于在成型管道或型腔中沿垂直于流动方向上各方向舒展伸直和取向；另一方面，由于熔体温度很高，分子热运动剧烈，也存在解取向作2)拉伸取向分为非晶态高分子的取向和晶态高分子的取向。非晶态高分子的取向包弹拉伸、塑性拉伸或黏性拉伸所致。结晶性高分子的拉伸取向包括晶区的取向和非晶区的区取向发展较快，非晶区取向发展较慢，在晶3.临界分子量、缠结分子量、分子量分布对聚合物成型加工的影响(陈宇)分子间相互作用较弱。一旦分子量大到分子链间发生相互缠结，分子链间的相互作用因缠4.聚合物流体的流动与剪切速率之间有何关系是什么原因导致的(戴英俊)答：凡是影响高分子流层之间内摩擦的因素，都会影响高分子流体的流动。对于高分子流体最直观的影响，就在于体系的黏度对这些因素具有不同程度的依赖性。剪切速率与流体流动的关系，实际上是剪切速率对黏度的影响。(聚合物流变学p57)剪切速率与黏度有如下关系原因：一般认为，分子量超过某一临界值后，分子链间可能因相互作用形成链间瞬态物理交联，这些物理交联点在分子运动作用下处于不断解体与重建的动态平衡中。物理交联点的解体与重建对于黏度的贡献具有相反的作用。Ⅰ：在低剪切速率下，物理交联点破坏很少，其重建等于解体，黏度不变。Ⅱ：剪切速率达到一定值，物理交联点破坏速度大于重建，黏度开始下降，出现Ⅲ：当剪切速率继续增加到物理交联点被破坏完全来不及重建，黏度达到最小塑性流体剪切速率和黏度的关系原因：一般认为，胀塑性聚合物是悬浮体系，当剪切应力不大时，粒子是分开的；剪切应力大时，粒子被搅在一起，虽然这种结合并不稳定，但却大大增加了流动的阻力。剪切速高，粒子结合速率越大，阻力也越大宾汉流体原因:以填充聚合物体系为例，在静止时，由于极性键间的吸引力、分子间力，氢键等强相互作用，会形成分子链间或粒子间的凝胶或三维网状结构。这些网络结构的存在使它们在受较低应力是像固体一样，只发生弹性形变，当外力超过某个临界值后，网络结构被破坏，固体便屈服转化成液体，并且存在三类塑性流动，与上述①②5.聚合物熔体的粘度变化特征有哪些温敏性和热敏性是如何定义的(丁昆山)速率下熔体黏度比低剪切速率下的黏度小几个数量级。⑵温度的影响：随着温度的升高，聚合物分子间的相互作用力减弱，熔体的黏度降起自由体积减少，分子间距离减小，将导致流体的 (长链支化对熔体黏度影响较复杂，可看书P133)。入增塑剂会降低成型过程中熔体的黏度；②润滑动性；③填充剂：填充剂的加入，一般会使聚合物的6.为什么聚合物的粘度被称为结构粘度(周华)的粘度受链结构与极性、相对分子质量及其分布和聚合物的组成等支配，分子7.聚合物在成型加工中有哪些有利和不利的变化(葛银彪)(1)交联：经适度交联后，其力学强度、、、等均有改善。交联常被用于聚合物(2)取向：结构对的、光学、热性能影响显着。(3)结晶(4)塑料降解不利变化：(1)焦化：有机物质碳化变焦的过程(2)分解8.什么是聚合物熔体流动的巴拉斯效应对聚合物加工有何影响如何消除(巩敏东)答：(1)巴勒斯效应：当聚合物熔体从口模挤出时，挤出物尺寸大于口模尺寸、截面形状也发生改变的现象，称之为挤出胀大、出口膨胀或离模膨胀。挤出胀大主要是由被拉伸的大分子链的弹性记忆特性所致，聚合物熔体具有的这种记忆特性称之为巴拉斯效应(Barus效应)P105(2)聚合物熔体在加工中进入口模时，受到强烈的拉伸和剪切形变，这些形变在口只有部分的到松弛，剩余部分在挤出后发生弹性回复，从而出现挤出胀大现象。(3)可通过牵引拉伸消除。9.影响聚合物熔体流动的巴拉斯效应的因素有哪些(顾健)于临界剪切速率的一定剪切速率下，离模膨胀比B随温度的升高而降低，但最同而异。聚合物的相对分子质量分布对膨胀比也10.聚合物熔体粘度测量方法有哪些(周进)11.机头和口模的作用(郝志行)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，通常机头和口模是一个模的作用：导入口模而成型。12.拉伸流动和剪切流动的特征有何区别(胡梦璠)拉伸流动：质点速度仅沿流动方向发生变化的层状稳态流动。可分为单轴拉伸和双轴拉伸。单轴拉伸的特点是一个方向被拉长，其余两个方向则相对缩短，例如合成纤维的拉丝成型。双轴拉伸时两个方向被同时拉长，另一个方向则相对缩小，例如塑料中的中空吹剪切流动：质点速度仅沿与流动方向垂直的方向发生变化的层状稳态流动。按其流动的边界条件可分为拖曳流动和压力流动。由边界的运动而产生的流动称为拖曳流动，如旋转滚筒表面对流体产生剪切摩擦进而形成流动。而边界固定，由外压力作用于流体而产生的流动称为压力流动。如注塑成型时，聚合物熔体在流道内的流动就属于压力梯度引起的13.聚合物有哪些加工行为(季宇)(1)可挤性：是指聚合物通过挤压作用形变时获得形状和保持形状的能力。研究聚合物的挤出性质能对制品的材料和加工工艺作出正确的选择和控制。如果挤压过程材料的粘度则会造成流动和成型的困难。材料的挤压性质还与加工设备的结构有关。挤压过程聚合物熔体的流动速率随压力增大而增加，通过流动速率的测量可以决定加工时所需的压力和设衡量(2)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、有时是长度对厚度)很大的产(3)可纺性：是指聚合物材料通过加工形成连续的固态纤维的能力。它主要取决于材料料，首先要求熔体从喷丝板毛纲孔流出后能形成稳定细流。纫流的稳定性通常与由镕体从喷丝FFLmaxvndyF(4)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。具有可模塑性的材料可通过注射、模压和挤出等成型方法制成各种形状的模塑制品。14.聚合物的加工行为是如何衡量的(江雨琦)体1流动度：即流动粘度的倒数。0=n质和其它物理力学性质。在热固性聚合物质．聚合物的可纺性可纺性是指聚合物材料通过加工形成连续的固态纤维的能力。它主要取决于材料的流变性质，熔体粘度、熔体强度以及熔体的热稳定性和化学稳定性等。作为纺丝材料，首先要求熔体从喷丝板毛纲孔流出后能形成稳定细流。纫流的稳定性通常与由镕体从喷丝板LmaxvndyF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。材料的这种性质为生产长径比(长度对直径、有时是长度对厚度)很大的产品15.热塑性聚合物加工工艺与其力学状态之间的关系(江主丰)，充膜顺利，制品密度变大，性能更好，但内应力寸大，形状复杂，薄壁制品，模具流速阻力大——高压低—高压，以除残余应力。注射压力与塑料温度是相互制约料温和注射压力为坐标，绘制的成型面积图能正确反映注射速度是与注射压力相辅相成的。速度越大，塑料受剪切越大，生热越多，温度越但速度越快，料流为湍流，严重时引起喷射作用，卷入空气，制品产生内应力。所以16.聚合物加工的混合要素有哪些各有何作用(金兰)教材：第二版第五章第一节：混合与分散P151-153混炼的三要素是压缩、剪切和分配置换，整个混炼分散过程是由这三个要素多方面反介质中。使物料发生变形、拉长。但体积没有变化，于是截面变细，表面积增加，于是能性增加，因而达到混合均匀的目的。提高了剪切作用速率。其次，当物料被压缩时，物料内部会发生流动，产生由压缩引起的流动剪切。最后，压缩作用有利于固体输送，有利于传热熔融，也有利于物料受流动再合并，有的在各分流束内置换后再合并，或者以上一种共同作用，达到了混合17.聚合物加工塑化及塑化作用机理(刘茜)筒内受热达到充分熔融状态。(1)塑料熔体进入模腔之前要充分塑化，达到规定的成型温度；(2)塑化料各处温度要均匀一致；(3)热分解物的含量达到最小值。(1)塑料受热情况：一定温度是使塑料得以形变，熔融和塑化必要条件；(2)剪切作用：机械力强化混合塑化过程使熔体温度分布均匀。塑化过程主要可分为料筒工作长度阶段和分流梭喷嘴两个阶段。在塑料处于料筒工作混合剪切作用产生摩擦热，使得塑料温度升温速度加快，此时，塑料温度比之前要更均匀同时会产生剪切和收敛流动，加强了扩散，并且使得料层厚(补充)ToTwT(1)延长加热时间；(2)增大塑料热扩散率(3)减小料筒中料层厚度流梭可以减小料层厚度；会产生剪切和热温度、塑料性质有关18.挤出加工成型中熔体输送的原理(冒艺)进入压缩段，在料筒温度的外加热作用和物料与物料之间及物料与料筒和螺杆之间摩擦所产生的内热作用下而升温，同时逐渐受到越来越大的压缩作用，固体物料逐渐熔化，最后完全转变为熔体，进入均化段。该段的物料是具有恒定密度同时受到由于机头口模阻力所造成的反压作用，物料在螺杆均化段的流动可以视作下列四(1)正流是由物料在螺槽中受机筒摩擦拖曳一起的，产生沿螺槽向机头方向的运引起挤出生产能力的损失。方向与正流方向相反。正流和逆流统称为净流。(3)横流由螺棱的推挤作用和阻挡作用共同造成，使物料在螺槽内产生翻转运动。对生产能力没有影响，但能促进物料的混合、搅拌和热交换。(4)漏流由机头和口模等对物料的阻力所产生的反压流动。运动方向为在螺杆与料筒的间隙处沿螺杆轴线方向往料斗方向。由于螺杆与料筒间的间隙很小，故一般漏流流量比正流和逆流小很多。19.如何衡量聚合物单分散效果(成型加工第三版P126)(潘可人)视觉观察法，聚团计数法，光学显微镜法和电组分粒子尺寸两个概念，衡量时要从物料的均匀与理论或总体比率的差异。换句话说，如果一个分衬衫的花纹，两者要交替排布。但是如果实际情况是甲乙组是很好的，但是即使这种情况下甲组分可以一坨一坨的分散这话微观分布就越均匀。分散程度可以用相邻粒子间平均距离来物试样的力学性能来间接判定，一20.橡塑加工机械各有哪些(彭勃)橡胶加工机械：原材料加工机械、塑炼机械(开炼机、密炼机、螺杆式塑炼机)、硫化机、压出机、注射成型机、压延机(压片压延机、擦胶压延机、通用压延机、压型压延塑料加工机械：原材料准备用到的机械、混合机、塑化设备(开炼机、密炼机)、压机、挤出机、注射成型机、压延机21.开炼机、密炼机塑炼机理(力学机理、化学塑解机理)(钱霭雯)起写在上面。求学霸鉴定~塑炼：为了满足各种成型加工工艺要求必须使生胶由强韧的弹性状态变为柔软而具有塑炼目的：降低生胶的弹性，增加可塑性，获得适当的流动性，使得橡胶与配合剂在利于胶料进行成型操作。橡胶分子长链受到机械的剧烈摩擦、挤压和剪切的反复作用使得橡胶卷曲缠结大分子链互相扯断，使得大分子长链断裂。而橡胶断裂主要是主链容易断，中部容易断，弱键容易断。但是单靠机械力橡胶自由基会重新组合塑炼作用不显着，因此需要在有氧条件下塑炼。但值得注意的是低温下氧气主要其阻聚作用高温下主要是以氧气的直接氧化引发作用导致的自动催化连锁反应。化学塑解机理：在高温低温塑炼过程中加入化学增塑剂增加氧化作用促进橡开炼机：又称为冷炼机。主要生胶在两辊之间表面之间摩擦力作用被带入两辊之间，很弱。而在开炼机中会加入化学塑解剂增密炼机：又称为热炼机。受力主要受转子及密炼室的剪应力和摩擦力作用还有上顶栓溶几何形状：球状比表面积最小易于混合如炭黑；针状、片状不易于混表面性质：表面性质与橡胶相近的易于混合，如果不相近，则加入表结合橡胶：在混炼过程中，橡胶分子断裂生成大分子自由基既可以与炭黑粒子表面的活性部位结合，也可以与炭黑聚集体在聚集体在混炼时被搓开所产生的具有高活性的新生面结合，或者已于炭黑结合的橡胶又通过缠结或交联结合更多的橡胶，形成一种不溶用与胶料混合均匀；开炼混合中最常用的投料顺序是：生胶固体软化剂促进剂、促进助剂、密炼机：上顶栓压力：提高压力，有利于增加装料量，缩短密炼时间，提高密炼胶质量。密炼机混炼终点：主要控制密炼时间，应根据具体配方而定。投料顺序：基本同开炼机混炼，但交联剂和促进剂，须在密炼后的开炼辅助操作中加入。注：对温度敏感的22.聚合物加工中降解行为有哪些降解机理。(沙玉露)降解：是指聚合物分子主链断裂引起聚合物聚合物降低或发生分子内链转移反应的现象。降解原因：光、热、辐射、机械力等(物理因素)；氧、水、醇、酸、碱(化学因(1)热降解：－－－PPT第二章添加剂不稳定机理(降解机理)－－－PPT第二章添加剂例：聚氯乙烯PVC2VC(2)氧化降解－－－PPT第二章添加剂原子的>季碳原子的臭氧化老化相当严重：(主要发生在橡胶受力作用时)(2)氧化降解－－－书上P66－68光对高分子材料的降解，严格来说是光和氧共同作用的结果。(P67)光的引发作用分为两类，即初级光引发和次级光引发。(P68)23.橡胶加工工艺是如何确定的如何估算不同温度下橡胶的加工硫化时间(周亚楠)橡胶加工工艺的确定：1)塑炼工艺：开炼机塑炼、密炼机塑料及螺杆式塑炼机塑炼，可根据塑炼时的温度要求进行确定。开炼机塑炼为低温机械塑炼，密炼机塑炼机螺杆2)混炼工艺：开炼机混炼、密炼机混炼及连续混炼，可根据密炼机不适合于混炼对温度敏感的的胶料，此两种为间歇混炼。若为了进一步提高生产3)硫化工艺：硫化过程中主要控制的工艺条件是硫化的压力、温度和时间。硫化压力的选取主要是由胶料的性质、产品结构和其他工艺条件等决定产品性能等来选择合适的工艺条件。硫化工艺条件是模型硫化过程的主要控制因素，生产工艺：高分子材料、成型加工工艺、材料及制品性能高据原材料的不同以及制品的性能来选择合适成型工艺。对于橡胶制品来讲，如书上P165个过程，还是只包括硫化工艺！写的比较啰嗦，我对不起大家！首先测定一定温度下胶料的硫化特性曲线，计算正硫化时间t，对于薄壁制品可以用正硫化时间作为生产工艺使用的硫化时间，对厚制品则根据传热性能和硫化效应适当延长硫化时间。如果认为硫化时间太长，可以适当提高硫化温度；如果认为硫化曲线平坦段太短，则降低硫化温度，必要时要修改配方。24.聚合物加工助剂各有何作用机理如何(朱汉颖)助剂是一些材料和产品在生产或者加工过程中所添加的各种辅助化学品，用以改善生解中起催化作用的物质(HCL，金属杂质)。抗氧剂作用：抑制或延缓高分子材料自动氧化速度，延长其使用寿命的物质预防性抗氧剂(可除去自由基的来源，抑制或减缓引发反应。)紫外线吸收剂由于本身形成分子内氢键，吸收光能后氢键被破坏，吸收的能量又可以用。机理：非极性增塑剂：起溶剂化作用，增塑剂使聚合物分子之间距离增大，降低了聚从而取代了聚合物分子间的极性基团的相互吸引，降低了聚合物分子间的作用力。机理：(1)内润滑剂：与聚合物有一定的相容性，少量润滑剂可以进入聚合物分子链之间，能削弱分子链之间的内聚力，使聚合物在变形时分子链间或分子团间更容易产生相对滑动和转动，从而降低聚合物熔体的内摩擦和熔融黏度，防止因剧烈内摩擦而导致物(2)外润滑剂：与聚合物的相容性极差，少量润滑剂在加工过程中很容易从聚合物。分发挥其效能，以减少促进剂用量增量填充剂(增量剂)作用：增加胶料体积和降低制品成本，对材料的使用性能无影者很小，但往往改善压出压延工艺性能。大，其总力就较为可观。补强填充剂(补强剂)作用：提高硫化胶的拉伸强度，定伸强度，弹性，耐磨性等力降低制品成本。机理：①当橡胶受外力作用而变形时，分子链的滑动及大量的物理作用能吸收外力的冲击，对外力引起的摩擦或滞后形变起缓冲作用。②使应力分布均匀：当橡胶分子受力而拉伸时，炭黑在分子之间滑动，炭黑间的距离就拉长了(相当于短分子链段变长了)，分子就不是各个25.螺杆加工中，聚合物熔体会产生那些流动各有何作用。(王丽)P正流：是沿着螺杆运动向机头的流动。在均化段主要以正流为主，由螺杆的挤压作用的损失，不利。漏流：物料在螺杆和料筒的间隙沿着螺杆的轴向往料斗方向流动。是由机头的反压和26.聚合物加工有哪些成型方法适用于哪些温度范围(王艺)(对结晶聚合物是Tm)。27.各种不同聚合物加工工艺中如何控制聚合物制品的力学性性能(王元堃)一、影响高分子材料性能的化学因素高分子材料的化学结构，即聚合物的分子构成、键接结构与构型、共聚物的组成与序列分布、基团与端基、支化与交联等是决定其制品性能和加工性能的主要化学因素，而且共价键的形式：键能大小决定断裂的难易，成型时的稳定性和使用的耐候性侧基(取代基)：虽然主链为主要影响因素，但侧基也影响Tg、Tm、降解、老结构单元的键接次序不一样。同样的分子式，分子结构枝共聚物间、反应官能度、应力、交联剂用量料：只可一次成型结晶度、应力开裂等高分子材料本身的分子结构(大分子结构)影响其加工性能和制品性能。会发生一系列物理变化，如微观形态结构的变化，进而因而使结晶聚合物的密度、硬、抗溶剂性等随结晶度的增加而提高；而依赖链段运动的抗则随着结晶度的提高而降低28.挤出成型和注射成型机理。注射成型中，分流梭有什么作用(魏能信)挤出成型机理：热塑性塑料在挤出过程中经历了固体-弹性体-粘流(熔融)体的形变过程中，塑料有温度、压力、粘度等注射成型机理：塑料的注射成型是将粒状或粉状塑料加入到注射机的料筒，经加热熔化呈流动状态，然后在注射机的柱塞或移动螺杆快速而又连续的压力下，从料筒前端的喷经冷却(热塑性塑料)或加热(热固性塑料)固化后，开模得到与模具型腔相应的制品。分流梭的作用：将料筒内流经该处的物料成为薄层，使塑料流体产生分流和收敛流动，以缩短传热导程。(既加快了热传导，也有利于减少或避免塑料过热而引起的热分解生较大的摩擦热，料温升高，粘度下降，使塑料得到进一步的混合塑化，有效提高柱塞式注射机的生产量及制品质量)29.压延成型的原理及其工艺(吴冬冬)原理：压延成型过程是借助于辊筒间产生的强大剪切力，使黏流物料多次受到挤压和延展工艺：完整的塑料压延工艺过程可以分为供料和压延两个阶段，实际上是从原料开始经过各种聚合物加工步骤的整套连续生产线。原理及工艺详见书本第九章二、三节。30.挤出成型的原理，挤出成型的工艺(吴利胜)静态变化：固体、弹性体、粘流(熔融)体的形变。挤出原理相关理论问题(教材P224-235)：1.挤出过程和螺杆各段的职能(加料段、熔融段、均化段)2.挤出理论(固体输送理论、熔化理论、熔体输送理论)3.挤出机生产能力的计算(实测法、经验公式、依据固体输送理论)4.螺杆特性曲线和机头口模特性曲线5.挤出流率的影响因素(机头压力、螺杆转速、螺杆几何尺寸、物料温度、机头口热塑性塑料→预热和干燥→－→→卷取(切割)→后处理→挤出制品3.定型与冷却(同时冷却)二．几种制品的挤出工艺(教材P237-245)的挤出31.注射成型原理，注射成型工艺(吴顺)指塑料在料筒内受热达到充分熔融状态，温度：使塑料得以变形、熔融的和塑化的必要条件。通过料筒对塑料的加热，使聚合剪切作用：是以机械力的方式强化了混合和塑化的过程，使熔体温度分布均匀，物料组成和高分子形态也发生改变，趋于均匀。同时，剪切作用能在塑料中产生更多的摩擦1.塑料在进入模腔之前要充分塑化，既要达到规定的成型温度，又要使熔体各点温度2．其中的热分解物的含量尽可能少。>干燥和预热加料塑化移动螺杆式—>注射充模—>凝封—>退注塞或螺>嵌件的预热加料—>塑化注塞式处理—>注塞制品32.吹塑原理，吹塑工艺(肖俊辉)塑料制品的成型方法，是借助气体压力使闭合品的二次成型技术。一、注射吹塑1.无拉伸注坯吹塑：由注射机在高压下将熔融塑料注入型坯模具内并在芯模上形成适宜尺寸、形状和质量的管状有底型坯。型坯成型后，注射膜立即开启，通过旋转机构将留在芯膜上的热型坯移入吹塑模内，合膜后从芯膜通道吹入的压缩空气，型坯立即被吹胀而脱离芯膜并紧贴到吹塑模的型腔壁上，并在空气压力下进。2.注坯-拉伸-吹塑：型坯的注射成型与无拉伸注坯吹塑法相同，但所预定的拉伸温度，再转送至拉伸吹胀膜内。在拉伸吹胀膜内先用拉伸棒将型坯进行轴向拉伸，然后再引入压缩空气是之横向胀开并紧贴模壁。吹胀物经过一段时间的冷却挂在安装于机头正下方的预先分开规定长度后立即合模，并靠模具的切口将管坯切断；从空气，使型坯吹胀紧贴模壁而成型；保持充气压力使制33.压制成型原理,压制成型工艺(徐佳琪)压制成型是主要依靠外压的作用,实现成型物料造型的一次成型技术。压制成型可分为模1.热固性塑料的模压成型(压缩模塑)2.橡胶的模压成型(模型硫化)复合材料的低压压制成型5)水分与挥发物的含量化后，其分子结果变形三维交联的体型结构，所以制1.成型工艺及设备成熟，是较老的成型工艺，设备和模具比注射简单。2.间歇，生产周期长，生产效率低，劳动强度大，难自动化。3.制品质量好，不会产生内应力或分子取向。4.能压制较大面积制品，但不能压制形状复杂及厚度较大的制品。5.制品成型后，可趁热脱模。P155—P1561)流动性：塑料在受热和受压情况下充满整个模具型腔的能力。2)固化速率：热固性塑料在一定温度下和压力下，从熔解、流动到交联硬化制品的过程LL0差与模具型腔的单向尺寸L之比0P6)细度与均匀度模压成型的设备和模具P157/PPT第二页第5张上压式液压机模具不溢式模具模压成型工艺：成型物料的准备、成型、制品后处理张模具预热嵌件放置P159/PPT第二页第7↓压塑料→计量→预压、预热→加料→闭模(模压)→排气→保压固化→脱模→制品后处理(修整)→热固性制品1)计量：重量法(按质量计量，准确但麻烦)、容量法(按体积计量，方便但不如重量法准确)、记数法(按预压坯料计数，操作最快，但预先有个预压计量操作)2)预压：在室温下，把定量的料预先用冷压法压成一定形状大小的胚料。A.加料快，准确，简单，便于运转。B.降低压缩率，可减小模具的装料量。C.使物料中空气含量小，利于传热。D.改进预热规程。(预压后可提高预热温度)力的3)预热：热固性塑料在压模前的加热有预热(提高料温，便于成型)和干燥(除去水分和其他挥发物)双重意义。A.缩短模具闭模(成型)时间，加快固化速度B.增进固化的均匀性C.提高流动性，增加固化均匀性，减小制品的内应力，提高制品表面光洁度，提高制品质量D.可降低模压压力，形成流动性差的塑料或较大的制品以脱模；少则制品不紧密，光泽差；所以加料序强调的是加料准确和合理堆放。到后慢的优点：防止模具损伤和嵌件移位；有利于充分排除模内空气。发物，缩短固化周期，避免制品内部出现气泡或排气的方式：卸压，松模，时间很短即可(零点几秒~几秒)，如此连续几次(2~5次)。8)保压固化(硬化)：排气后以慢速升高压力，在一定的T、P下保持一段时间，使缩9)脱模冷却：热固性塑料可趁热脱模，通常靠顶出杆来完成。(注意防止冷却翘曲，进行修整(修边)和热处理(消除内应力；进一步固化，直至固化完全。)。模压放气保压化化学变化不溶不熔模压压力压温度I.模压压力压机对制品平面垂直方向施加的单位压力(MPa)，生产上常用压机的表。A.促进物料流动，充满型腔提高成型效率。B.增长制品密度，提高制品的内在质量。C.克服放出的低分子物及塑料中的挥发物所产生的压力，从而避免出现气泡、肿胀D.闭合，开启模具。品的成型条件有关：流动性↓模压压力↑固化速度↑模压压力↑压缩率↓模压压力↑模压压力↓模压温度↑模压压力↑度↑模压压力↑。A.塑料的流动性B.成型时的充满是否顺利C.硬化速度D.制品的质量模压周期缩短，生产效率高。过高的模温会使塑料的交联反应过早开始，固化速度太快而使塑料的熔融黏度增加，流动性下降，造成充模不全。模温过低，物料流动性差，固化速度慢，交联反应难以进行，造成制品强度低、无光泽，甚至由于低温而固化不完全的表层因承受不住内部低分子物挥发所产生的压力而出现制品表面肿III.模压时间：塑料从充模加压到完全固化为止的这段时间。模压温度升高，固化速度加快，模压时间缩短。模压压力增加，模压时间略减少。P165硫化前，橡胶分子呈卷曲状的线性结构，分子链具有运动的独立性，大分子间以范德华力相互作用，受外力作用时，大分子链易发生位移，表现出较大的变形，可塑性大，强度不大，具有可溶性。硫化后，橡胶大分子被交联成网状结构，大分子之间有主价键力的作用，大分子链的相对运动受一定限制，外力作用下，不易发生较大位移，变形减小，弹性增加，强度增大，失去可溶性，有限溶胀。硫化历程p166i.焦烧阶段(硫化诱导期)：橡胶在硫化开始前的延迟作用时间焦烧期的长短：决定了胶料的焦烧性及操作安全性。取决于配方的种类和用量，特进剂。可用迟效性促进剂：CZ。焦烧时间包括:操作焦烧时间(a)——混炼，停放，成型残余焦烧时间(a)——进入12模具后加热开始到开始硫化这段时间(若操作焦烧时焦烧时间，就发生焦烧)防止焦烧：具有较长的焦烧时间：配方混炼、停放要低温，成型时要迅速，即减少操作焦烧时间ii.预硫阶段(欠硫期)：诱导期后，开始交联，至正硫化。在此阶段，交联度低，即使在此阶段的后期，性能(主要是拉伸强度、弹性等)尚iii.正硫化阶段(硫化平坦期)：制品达到适当的交联度的阶段，此时各项力学性能均iv.过硫阶段：正硫化后，继续硫化进入过硫化。进入过硫化后：性能下降－硫化返原(断链多于交联，NR、IIR)性能恒定甚至上升－非返原(交联占优、环化)硫化及正硫化点的确定(1)物理机械法(2)化学法(3)专用仪器法化工艺(混炼胶、半成品)↓P8P9↓预热模具→加料→闭模→加压→保压(硫化)→脱模→制品↑压成型相同硫化温度，硫化时间P169层压成型：增强热固性塑料的层压－以片状连续材料(玻璃布、纸、布)为填料(骨架材料)浸渍树脂溶液，经干燥后而成为附胶材料，通过剪裁、叠合成层或卷制，在加热、加压的条件下，使树脂交联固化成型为片状、棒状或管状的层压制品。层压成型工艺：浸渍、压制、后加工处理P层压成型工艺：浸渍、压制、后加工处理热固性树脂→树脂溶液的配制→裁剪、叠合→层压→脱→层压→脱模片状连续增强材料→表面处理及干燥→修整及热处理→层压制品→裁剪、叠合、制坯1)浸渍上胶①树脂溶液的配制：浸渍前首先将树脂按需要配制成一定浓度的胶液。为了浸渍填料，树脂必须配成溶液，一般用酒精作溶剂，配成30％左右的酒精溶液，有时加一力②浸渍：使树脂液均匀涂布在增强材料上，并尽可能使树脂渗透到增强材料的内部，以便树脂充满纤维的间隙。关键是控制上胶量，一般要求含胶在40~50％ (干)。③干燥：为了除去溶剂及大部分的挥发成分，另外使树脂进一步推进化学反应，使树脂从A阶段推进到B阶段。附胶材料树脂的缩聚程度影响层压成型操作及制品质2)压制①层压板材的压制②管材、棒材的压制③模型制品的压制3)后加工和热处理：切去毛边，机械加工成各种形状的层压制品。层压工艺条件(1)层压温度温度的高低取决于：树脂的类型和固化速度浸胶材料的含胶量含量a)预热阶段b)中间保温阶段c)升温阶段d)热压保温阶段e)冷却阶段(2)层压压力(3)层压时间类似手糊成型(接触成型)P177制造玻璃钢制品最常用的一种方法。以玻璃纤维布作为增强材料，均匀涂布作为黏合剂的不饱和聚酯树脂或环氧树脂的复合材料，所得制品即为玻璃钢。应。无低分子物产生，成型时可不用加压，或只用联硬化：游离基型加聚反应。无低分子物产生，成以保持胶结面相互接触即可。故称接触成型，也称→涂脱模剂→干燥—树脂↓其他辅助剂↑热处理→裁剪内进行。34.混合原理，混合工艺(许嘉欣)混合是一种操作，是一个过程，是一种趋向于减少混合物非均匀性的操作，是在整个情况下的细化和分布过程。混合的目的：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聚合物的混合是高粘度熔体间的混合，不是靠分子扩散实现。但低分子组分在聚合物将原料各组分相互分散以获得成分均匀物料的过程。混合一般是靠扩散、对流、剪切扩散是利用物料各组分的浓度差，推动构成各组分的微粒，从浓度较大的区域中向较，促使物料组分均一的混合过程。挤压(压缩)：压缩-流动-剪切，提高效率。间歇式：混合过程是不连续的。混合过程三个主要步骤：投料、混炼、卸料，周而复分布式：具有使混合物中组分扩散、位置更换、形成各组分在混合物中浓度趋于用使物料中各组分发生位置更换。对于熔体则可使其产生大的剪切应变和拉伸应变，增大：有重力混合器、气动混合器及一般用于干混，即具有分散混合的能力。分散混合35.硫化原理，硫化工艺(许倩婷)原理：外部条件使胶料组分中生胶与硫化剂或生胶与生胶之间发生反应，把一个或更多的硫原子接在聚合物链上形成桥状结构，由线型的橡胶大分子交联成空间网状结构的大分子。从而使胶料具备高强度、高弹性、抗腐蚀等优良性能。工艺：预热模具→加料→闭模→加压→保压(硫化)→脱模→制品增增塑剂分极性与非极性两种。极性增塑剂溶解度参数高，与极性聚合物相近。非极性增塑剂溶解度参数低，与非极性聚合物相近。了聚合物分子链的结晶性，即增加了聚合物的塑性。剂使聚合物分子之间的距离增大，降低了聚分子中的极性基团与聚合物分子的极性基团吸基团的相互吸引，降低了聚合物分子间的作用力。增 (1)苯酐酯类(苯二甲酸酯类)是PVC最重要、用量占据绝对优势的增塑剂，具有较全P (2)磷酸酯类典型的是TCP(TTP)磷酸三甲酚酯(磷酸三甲苯酯) (1)耐寒性增塑剂(低分子量增塑剂)多是脂肪族二元酸酯类。典型的是DOS癸二酸二 (2)聚酯增塑剂(高分子型)分子量为2000~8000，挥发性小，迁移性小，耐高温，但37.添加剂作用及作用机理(例如：防老，补强，促进，塑解等)(张文倩)添加剂包括稳定剂，增塑剂，润滑剂，交联剂及相关添加剂，填充剂和其他添加剂老化：在使用过程中和在成型加工中受外界因素O、光(橡胶、塑料)热、热氧2(PVC、PP)微生物影响，高分子材料发生以下两种变化：分子结构变化：降解、交联、接上基团(微观)使用性能变化：强度下降、变色、发粘(宏观)防老化措施：(1)共聚改性，对活泼端基消活处理(2)加稳定剂(主要方法)作用机理：去除聚合物降解后产生的活性中心(如聚合物降解后产生的自由基，不稳定氯原子)抑制聚合物进一步降解；对成为降解中心的不饱和双键结构起加成作用；转变在降解中起催化作用的物质(HCL，金属杂质)。②抗氧剂(防老剂)作用机理：(1)抗氧剂作游离基或增长链的终止剂(主抗氧剂)：抗氧剂与各种或惰性产物，从而结(2)预防型抗氧剂：使聚合物氧化降解产生的氢过氧化物分解成非游离作用机理四种：光屏蔽剂，紫外线吸收剂，猝灭剂，自由基捕捉剂最普遍的是紫外线吸收剂(UV—531)于聚合物吸收入射的紫外线，移出聚合物吸收的光能。即紫外线吸收剂由于本身形成分子内氢键，吸收光能后氢键被破坏，吸收的能量又可作用：用于抑制或屏障高分子材料制品在阳光或强的荧光下，因吸收紫外线引起的降作用机理：(1)内增塑：①非极性增塑剂对非极性聚合物的增塑是溶剂化作用 (体积效应)