成型加工思考题答案

转转矩流矩流变仪变仪 1 PVC 的典型的典型转转矩 矩 时间时间流流变变曲曲线线 曲 曲线线上有三个峰 分上有三个峰 分别别指出三个峰代表的意指出三个峰代表的意义义 A 点加料峰 高低与转速大小和干混料的表观密度有关 加入物料后 硬树脂颗粒大多 还未熔融 此时硬颗粒对转子的凸棱施加的反作用较大 转矩迅速升高 B 点塑化峰 由于树脂温度的升高和剪切作用 树脂颗粒逐渐破碎 颗粒内的物料从表 面开始塑化 物料粘度逐渐增加 转矩迅速升高 C 点降解峰 随着塑化后物料中各处温度趋于一体 熔体结构逐渐均匀 转矩逐渐降低 达到相对稳定值的平衡转矩 经过长时间混炼 pvc 熔体中稳定剂逐渐丧失作用时 物料 开始分解并交联 体系粘度突增 转矩从 C 点迅速增高 2 转转矩流矩流变仪变仪在聚合物成型加工中有哪些方面的在聚合物成型加工中有哪些方面的应应用 用 1 加工时间的确定 通过转矩流变曲线可以知道聚合物完全溶解的时间和分解的时间 从而可以确定聚合物的合适加工时间 2 加工温度的确定 通过不同加工温度的转矩流变曲线的分析 可以选择聚合物合理的 加工温度 3 加工转速的选着 改变转子的转速 即改变了剪切作用力 导致对聚合物性能的影响 通过研究转速对聚合物流变用通过研究转速对聚合物流变曲线的影响 可以选出较为适合 的加工转速 4 加料顺序对混炼过程能量消耗的影响 利用转矩流变仪可研究不同加料顺序对炼过 程能量消耗的影响 为降低能耗 优化加工工艺提供依据 5 混炼胶的质量控制 在橡胶加工过程中 混炼胶的质量控制是重要的环节 由于混 炼过程中胶料的流动行为极为复杂 影响混炼质量的因素众多为保证不同批次物料 的混炼 程序相同 通常采用比机械能或混炼过程消耗总能量来控制混炼效果 因此采用转矩流变 仪可以非常容易获得所需的数 可研究物料在加工过程中的分散性能 流动行为及结构变化 交联 热稳定性等 同时 也可作为生产质量控制的有效手段 由于转矩流变仪与实际生产设备 密炼机 挤出机等 结 构类似 且物料用量少 所以可在实验室中模拟混炼 挤出等 3 加料量 加料量 转转速 速 测试测试温度温度对实验结对实验结果有哪些影响 果有哪些影响 1 加料量 混合室内的物料量不足 转子难以接触物料 达不到混炼塑化的最佳效果 反之 物料加入过多 部分物料集中于加料口不能进入混合室混炼均匀或出现超额的阻力转 矩 使仪器安全装置发生作用 停止运转 2 测试温度 一般大于熔融温度 温度过低会导致超额转矩使安全装置发生作用 仪器 停转 温度过高 聚合物的链段活动能力增加 体积膨胀 分子间作用减小 流动性增大 粘 度随温度升高而降低 3 转速快 剪切作用大 混合效果好 动态热稳定性试验研究材料热稳定性时用较高转 速 转速慢 剪切力小 达不到塑炼效果 PP 注射成型注射成型 思考题 1 从从 PP 的化学的化学结结构 物理构 物理结结构分析其成型工构分析其成型工艺艺性能的特点性能的特点 答 PP 为结晶性聚合物 结晶度高 链支化度低 这使其成型收缩率较大 所以成型 时应选用较低的模具温度和较高的注射压力 以便改善其成型收缩 PP 热稳定性较 好 流动性也比聚乙烯好 其料筒温度设置较高 PP 吸水率很低 成型前不用干燥 2 在 在选择选择料筒温度 注射速度 保料筒温度 注射速度 保压压压压力 冷却力 冷却时间时间的的时时候 候 应该应该考考虑虑哪些哪些问题问题 1 料筒温度 保证树脂塑化均匀 使熔体粘度满足注射要求 温度不能过高 在 Tf 或 Tm 以上 但是不能高于 Td 2 注射速度 保证熔料能充满模腔 速度慢 充模的时间长 剪切作用使熔体分子取向程 度增大 反之 则充模的时间短 熔料温度差较小 密度均匀 熔接强度较高 制品外观及尺 寸稳定性良好 但是 注射速度过快时 熔体高速流经截面变化的复杂流道并伴随热交换行 为 出现十分复杂的流变现象 制品可能发生不规则流动及过量充模的弊病 3 保压压力 压压力可以等于或低于注射压力 其大小以能进行压实 补缩 增密作用为 量度 保压压力过大 会使浇口周围形成内应力 易产生开裂 脱模困难等现象 LDPE 吹塑薄膜吹塑薄膜 吹胀比 即泡管的直径与口模直径之比 1 影响吹塑薄膜厚度均匀性的主要因素有哪些 影响吹塑薄膜厚度均匀性的主要因素有哪些 吹塑法生吹塑法生产产薄膜有何薄膜有何优优缺点缺点 口模的环隙均匀性 成型温度 螺杆转速 机头压力 牵引速度 冷却速率 增加冷却效 率 薄膜厚度减小 减小冷却效率 薄膜的厚度增加 优点 设备简单 投资少 薄膜经拉伸 吹胀 力学性能好 无边料 成品率高 成本低 幅面宽 焊缝少 易于制袋 缺点 厚度均匀性差 生产线速度低 产量不高 2 聚乙 聚乙烯烯吹膜吹膜时时 冷凝冷凝线线 的成因是什么 冷的成因是什么 冷冻线冻线的位置高低的位置高低对对所得薄膜的物理机械性能有所得薄膜的物理机械性能有 何影响 何影响 冷凝线 的成因是大分子的结晶和取向 从口模间隙中挤出的熔体在塑化状态呗吹胀并 被拉伸到最终的尺寸 薄膜到达冷凝线时停止变形过程 熔体从塑化态转变为固态 当 冷凝 线 离口模很近时 熔体快速冷却定型 使薄膜表观质量不佳 离 冷凝线 越远 熔体粗糙度 降低 浑浊度下降 但若 冷凝线 控制太远 薄膜结晶度增大不仅透明度降低且影响薄膜横 向上的撕裂强度 HDPE 中空吹塑中空吹塑 1 比 比较挤较挤出吹塑与注射吹塑的工出吹塑与注射吹塑的工艺艺特征 从哪些工特征 从哪些工艺艺 设备设备因素可以改善因素可以改善挤挤出型坯下垂的出型坯下垂的现现 象 象 1 温度 在既能挤出均匀的型坯 又不会使传动系统超载的前提下 应尽可能采用较低 的料筒的加热温度 保持较高的熔体较高的粘弹性 保证型坯有较高的熔体强度 2 提高挤出速率 通过加大螺杆的转速 或将流道设计成流线型 增加熔体输送速度大 单位时间内挤出机的挤出量大 是熔体很快达到预定的长度 可改善型坯的自重下垂现象 3 配以贮料器 2 说说明原料特性 密度 熔体流明原料特性 密度 熔体流动动速率 速率 结结晶度等 与晶度等 与挤挤出吹瓶工出吹瓶工艺艺条件的关系 条件的关系 密度大 易下垂 使吹塑制品纵向薄厚不均 熔体流动速度大 会造成产品头重脚轻 密 度分布不均 气密性不好 故可适当降低型坯温度 速度小 不易成型加工 可适当升温 原 料的结晶度越大 其熔融温度就越高 故加工时所需温度应相应升高 PP 挤挤出造粒出造粒 1 造粒工 造粒工艺艺有几种造粒方式 各有何特点 有几种造粒方式 各有何特点 1 水冷拉条造粒 易于操作 及保养 2 磨面切粒方式 磨面切粒主要由磨面机头 切粒车 冷却送料系统 收集系统组成 根 据不同冷却方式可以分为风冷和水环冷却 水环冷却又可以分成立式和卧式水环 3 水下切粒方式 由于机头浸润在流动的冷却水中 物料被挤出模头就在水中冷却并带 到后面的辅助设备上 几乎可以使用与所有的物料的造粒 并且能够保证粒子的光洁和圆滑 程度 2 影响 影响挤挤出物均匀性的主要原因有哪些 怎出物均匀性的主要原因有哪些 怎样样影响 如何控制 影响 如何控制 影响塑料挤出的工艺因素主要有温度 熔体压力及熔体输送速度 1 温度 提高可以降低熔体黏度 改善熔体的流动性 降低挤出机的功率消耗 但是 熔 体温度过高 会使挤出的熔体强度过低 出现细颈 引起挤出物均匀 因此 应遵循这样的原 则来设定挤出机的加热温度 即在既能挤出光滑而均匀的挤出物 又不会使传动系统超载的 前提下 为保证挤出物强度 应尽可能采用较低的加热温度 2 熔体压力 进人机头的熔体应压力均匀 适当提高挤出机内熔体的压力 可使物料混 炼均匀 挤出物也均匀 PE 发发泡成型泡成型 同一塑料的模同一塑料的模压压成型与模成型与模压发压发泡成型有何特点泡成型有何特点 1 模压成型是指主要依靠外压的作用 实现成型物料造型的一次成型技术 其工艺过 程是将塑料在已加热至指定温度的模具中加压 使物料熔融流动并均匀地充满模腔 在加热 和加压的条件下经过一定的时间 使其发生化学交联反应而变成具有三维体型结构的塑料 制品 2 模压发泡成型 高分子泡沫材料是在塑料中加入化学或物理发泡剂 在生产工艺条 件下 让发泡剂分解或汽化产生气体并在高分子材料中形成气孔 高分子泡沫材料是以气体 物质为分散相 以聚合物为分散介质所组成的分散体 也可以看作是气体与固体聚合物的共 混复合材料 天然橡胶硫化模天然橡胶硫化模压压成型成型 1 天然生胶 天然生胶为为什么要塑什么要塑炼炼 塑 塑炼炼方法有哪些 本方法有哪些 本实验实验采用的是哪种方法 影响因素有哪些 采用的是哪种方法 影响因素有哪些 因为天然生胶分子量很大 从几十万到百万以上 过高的分子量带来的强韧高弹性给加 工带来了很大的困难 必须使之成为柔软可塑性状态才能与其他配合剂均匀混合 所以需要 塑炼 塑炼的方法有机械发 物理法与化学塑炼 本实验选用开炼机进行机械法塑炼 影响因素 塑炼的程度和塑炼的效率主要与辊筒的间隙和温度有关 若间隙越小 温度 越低 力化作用越大 塑炼效率越高 此外 塑炼的时间 工艺操作方法以及是否加入塑解剂 也影响塑炼效果 2 本本实验实验成型成型过过程中加程中加热热加加压压与与 PVC 板材成型板材成型过过程中的目的有何异同 程中的目的有何异同 加加热热 同 有利于物料流动性增加 便于成型 异 温度设定不同 PVC 板材成型温度设定在 Tf 以上 而本实验是保证硫化交联反 应正常进行的温度 过高则化学键易断裂 过低则反应过慢 加加压压 同 利于物料流动 增大产品致密性 异 本实验加压促进活性点的接触碰撞 利于硫化交联反应 聚聚氯氯乙乙烯烯模模压压成型成型 1 塑塑炼炼温度及成型温度如何温度及成型温度如何设设定 成型定 成型过过程中加程中加压压有何作用 有何作用 粘流温度以上 物料有较好流动性 利于物料的均匀混合 小于裂解温度