呕心沥血过老严

1、1.流体的类型、解释 假塑性液体，由于聚合物流变曲线在弯曲的起始阶段有类似塑性流动的行为，所以称这种流动为假塑性流动，具有假塑性流动行为(切力变稀)的流体称为假塑性液体。 解释一：这种液体表观粘度的降低归因于大分子的长链性质。当剪切速率增大时，大分子逐渐从网络结构中解缠和滑移，熔体的结构出现明显的改观，高弹形变相对减小，分子间范德华力减弱，因此流动阻力减小，熔体粘度即随剪切速率增大而逐渐降低，所以增加剪应力就能使剪切速率迅速增大。 解释二：对具有假塑性行为的聚合物溶液或分散体而言，增大的应力或剪切速率会迫使低分子物质(溶剂)从原来稳定体系中分离出来。这些溶剂原来已经渗透到聚合物大分子线团或粒子

2、内部，并使聚合物大分子溶剂化形成均匀的稳定体系。溶剂的被挤出导致体系的破坏，并使无规线团或粒子的尺寸缩小。由于在这些线团和粒子之间分布了更多的溶液，从而使整个体系的流动阻力大大减小，因此，液体的表观粘度降低。 膨胀性液体，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随或的增加而增大，这一过程并伴有体积的胀大，因此称这种流体为膨胀性液体。 解释：静止时，液体中的固体粒子处于堆砌得很紧密的状态，粒子间空隙很小并充满了液体。如果作用于悬浮液上的剪应力不大或剪切速率很低时，固体粒子在液体的润滑作用下会产生相对滑动，并能在大致保持原有紧密堆砌的情况下使整个悬浮液

3、体系沿受力方向移动，故悬浮液有恒定的表现粘度，因而在低剪切速率范围，膨胀性液体也表现出牛顿型流动行为。当和进一步增加时，粒子的移动速度较快，粒子之间碰撞机会增多，流动阻力增大；同时粒子也不能再保持静止状态时的紧密堆砌，粒子间的空隙增大，悬浮体系的总体积增加，原来那些勉强充满粒子间空隙的液体已不能再充满增大了的空隙，粒子间移动时的润滑作用减小，阻力增大，引起悬浮液表现粘度增加。这些原因使悬浮液在流动过程中能量消耗增加，以致于增加剪切力并不能成比例地增大剪切速率。因此为产生所需剪切速率而需要的剪应力将以非线性方式更快地增加。 宾汉液体的流变性质，屈服应力的存在，表明这种液体具有某种结构。当应力值小

4、于y时，这种结构能承受有限应力的作用而不引起任何连续的应变。 解释：引起这种行为的原因是宾汉液体在静止时内部具有凝胶结构所致。只有外力大子y时，凝胶结构破坏，流体开始流动。但一当宾汉液体流动时，作用于液体上的应力就能引起应变按比例关系发展，因而表现出牛顿型流动的特征。在应力除之后，液体中的应变作为永久形变保持下来。 触变性液体，定温下表现粘度随剪切持续时间而降低的液体称为触变性液体。 解释：产生触变行为的原因是某些液体静置时聚合物粒子间能形成一种非永久性的次价交联点(缔合现象)，因而表现出很大的粘度，类似凝胶。当外部剪切力作用而破坏暂时交联点时，粘度即随剪切速率和剪切时间增加而降低。 震凝性液

5、体，表现粘度随剪切持续时间而增大的液体为震凝性液体。解释：产生震凝性行为的原因是溶液中不对称的粒子(椭球形线团)在剪切力场的速度作用下取向排列形成暂时次价交联点所致，这种缔合使粘度不断增加，最后形成凝胶状，只要外力作用一停止，暂时交联点就消失，粘度重新降低。 粘弹性液体 解释：液体中弹性行为是流动过程中聚合物大分子构象改变(卷曲变为伸展)所引的，大分子伸展贮存了弹性能大分子恢复原来卷曲构象的过程就引起高弹形变并释放弹性能。2. 研究宽广剪切速率范围内聚合物熔体的剪切行为的意义及实际中的应用。n第一流动区是聚合物液体在低剪切速率(或低应力)范围流动时表现为牛顿型流动的区域。解释一：在低剪切速率或

6、低应力时，聚合物液体的结构状态并未因流动而发生明显改变，流动过程中大分子的构象分布，或大分子线团尺寸的分布以及大分子束(网络结构)或晶粒的尺寸均与物料在静态时相同，长短分子的缠结和分子间的范德华力使大分子间形成了相当稳定的结合，因此粘度保持为常数。n解释二：在较低的剪切速率范围，虽然大分子的构象变化和双重运动有足够时间使应变适应应力的作用，但由于熔体中大分子的热运动十分强烈，因而削弱或破坏了大分子应变对应力的依赖性，以致粘度不发生改变。解释三：在较低的剪切速率范围，由于应力较小，无规线团中的低分子组分容易流动，对高分子组分起增塑剂的作用，第二流动区n聚合物液体表现为非牛顿型流动的区域。曲线的弯

7、曲表明，从或增大到某一数值时开始，液体的结构发生了变化。这种变化包括液体中大分子构象的变化、分子束与晶粒尺寸的改变等。液体结构的变化可以导致旧的结构破坏或新的结构形成结构改变的同时粘度随之变化。但粘度的变化有两种趋势：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现粘度随增大而降低，这种现象称为“切力变稀”；若因新结构形成而致表现粘度随增大而增加的现象则称为“切力增稠”。聚合物液体流动时由于对剪切速率有这种依赖性而表现的粘度，通称为结构粘度。第三流动区n在剪应力或剪切速率很高时，液体的粘度再次表现出不依赖于和的变化而保持为常数。n产生这一现象的原因也有不同的解释。n一、当剪

8、切速率很高时，聚合物中网络结构的破坏和高弹形变已达极限状态，继续增大或对聚合物液体的结构已不再产生影响，液体的粘度已下降到最低值；n二、剪切速率很高时，熔体中大分子构象和双重运动的应变来不及适应或的改变，以液体的流动行为表现出牛顿型流动的特征，保持为常数。n三、剪切速率较高时，无规线团中的低分子组分已经完全从聚合物网络中挤出，无规线团的体积已经减小到最小，运动阻力很小，重新回复到牛顿流体的流动行为。在高剪切速率范围，这种不依赖于剪切速率的粘度称为极限粘度(有时又称为第二牛顿粘度)，以表示3.聚合物流体粘度变化的特征为什么称为结构粘度（与聚合物长短链结构有关）如果因为剪切作用使液体原有结构破坏液

9、体的流动阻力减小，以致引起液体表现粘度随增大而降低，这种现象称为“切力变稀”；若因新结构形成而导致表现粘度随增大而增加的现象则称为“切力增稠”。聚合物液体流动时由于对剪切速率有这种依赖性而表现的粘度，通称为结构粘度。4.熔体的流速效应（巴拉斯效应）入口和出口的效应对聚合物加工有什么影响，可不可以消除。长径比大于6 聚合物液体流动过程的弹性行为1、端末效应聚合物液体在管道中进行剪切流动时要消耗施于液体上的一部分压力，表现为沿流动方向所出现的压力降；同时液体在进入管于进口端一定区域内的收敛流动中也会产生压力降。达两项压力降除消耗于粘性液体流动时的摩擦外，还消耗于聚合物大分子流动过程的高弹形变在聚合

10、物流出管子的出口端的高弹形变的回复又引起液流出现膨胀，特别是聚合物熔体更为明显，管子进口端与出口端这种与聚合物液体弹性行为有紧密联系的现象就称为端末效应，亦可分别称为入口效应和模口膨化效应(离摸膨脓die swelling)即巴拉斯(Barus)效应。5.聚合物 粘度的测量方法大全，适用条件毛细管粘度计 旋转粘度计 转筒粘度计 锥板粘度计落球粘度计1、高分子本体材料的结构分析2、不同类型稳定剂的研究3、加料顺序的优化4、高分子交联过程的研究5、橡胶素炼过程的模拟6拉伸流动和剪切流动区别和特征聚合物加工中的流动形式n聚合物加工时受到剪切力作用产生的流动称为剪切流动。聚合物加工时受到拉应力作用引起

11、的流动称为拉伸流动流体静压力对流体流动性质的影响相对不及前两者显著，但它对粘度有影响7.聚合物加工性有哪些，衡量标准一、材料的加工性质可模塑性可挤性可纺性可延性可挤性n可挤压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很低，虽然材料有良好的流动性但保持形状的能力较差；相反，熔体的剪切粘度很高时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备的几何尺寸。可挤性的衡量熔融指数：流动度：即流动粘

12、度的倒数。定温下10分钟内聚合物从出料孔挤出的重量（克），其数值就称为熔体流动指数。MFI 1根据Flory的经验式，聚合物粘度与重均分子量Mw有如下关系：=+可模塑性n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。n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。可模塑性的衡量n可模塑性主要取决于材料的流变比热性质和其它物理力学性质。在热固性聚合物质情况下还与聚合物的化学反应性有关。阿基米德螺旋形槽 模槽中熔体的流动与硬化作用n 通过螺旋流动试验可以了到n (1)、聚合物在宽广的剪切应力和温度范围内的流变性能。n(2)、模塑时温度、压力和模塑周期等

13、的最佳条件；n(3)、聚合物分子量和配方中各种添加剂成分和用量对模塑材料流动性和加工条件的影响关系.n(4)、成型模具浇口和模腔形状与尺寸对材料流动性和模塑条件的影响。n后者可通过设计初试验多种不同类型的螺旋模具来实现。聚合物的可纺性n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的流出速度v，熔体的粘度和表面张力F组成的数群v / F有关。聚合物的可延性n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

14、到压延或拉伸时变形的能力。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)很大的产品提供了可能。n利用聚合物的可延性，可通过压延或拉伸工艺生产薄膜、片树和纤维。8.聚合物的混合三要素，各要素的作用，混合效果衡量;遮盖力 三者的关系：“ 分布”由“ 置换（D）”来完成；“ 剪切（S）”为进行“置换（D）”起辅助作用；“ 压缩（P）”则是提高物料的密度，为提高“ 剪切（S）”速率起辅助作用。9密炼机和开炼机机理和力学模型开炼机、密炼机机理 开炼机：开炼机工作时，两个辊筒以不同的表面速度相对回转。堆放在辊筒上的物料，由于与辊简表面的摩擦和教附作用以及物科之间的功接作用.被拉人两辊筒之间的间

15、隙之内。由于在辊简问的物科中存在有速度梯度，即产生了剪切力。这种剪切力使辊隙内的物料受到强烈的挤压与剪切，使物料在辊隙内形成楔形断面的料片，从辊隙中排出的料片，由于两个辊筒表面速度和温度的差异而包覆在一个辊筒上，重新返回两辊简间，同时物料受到剪切，产生热量或受到加热辊简的作用渐渐趋于熔融或软化，这样多次往复，直至达到预期的塑化和混合状态。开炼机的混炼效果，不仅取决于转速，而且与辊筒的间隙大小、辊筒咬人口的料形状、表面状态、包辊情况等因素有关。两辊简转速比常为1：1.21：1.3(前辊速度慢)，两辊简间隙可调，间隙越小，剪切作用越显著，塑化效果越好，但生产能力降低。出片时控制在23mm利于切粒。

16、辊简的温度控制不能太高或太低，选择在既能包住前辊又能在下片时不教附辊面之间为宜，一般前辊温度高于后辊510以便于操作。 密炼机：密炼机工作时，两转子相对回转，将来自加料口的物料夹住带入辊缝受到转子的挤压和剪切，穿过辊缝后碰到下顶拴尖棱被分成两部分，分别沿前后室壁与转子之间缝隙再回到辊隙上方。在绕转子流动的一周中，物料处处受到剪切和摩擦作用，使胶料的温度急剧上升，粘度降低，增加了橡胶在配合剂表面的湿润性，使橡胶与配合剂表面充分接触。配合剂团块随胶料一起通过转子与转子间隙、转子与上、下顶拴、密炼室内壁的间隙，受到剪切而破碎，被拉伸变形的橡胶包围，稳定在破碎状态。同时，转子上的凸棱使胶料沿转子的轴向

17、运动，起到搅拌混合作用，使配合剂在胶料中混合均匀。配合剂如此反复剪切破碎，胶料反复产生变形和恢复变形，转子凸棱的不断搅拌，使配合剂在胶料中分散均匀，并达到一定的分散度。由于密炼机混炼时胶料受到的剪切作用比开炼机大得多，炼胶温度高，使得密炼机炼胶的效率大大高于开炼机。混炼设备主要是开炼机和密炼机。9a降解的机理10.橡胶加工全过程，主要顺序，s化原理 检测s化曲线每一段的意义，确定最佳加工时间，估算其他条件下的s化时间（1）焦烧期硫化起步阶段，硫化诱导期硫化起步硫化时，胶料开始变硬而后不能进行热塑性流动的那一点时间（焦烧）。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，特别是促进剂。

18、可用迟效性促进剂：CZ。焦烧时间的起点：实际上是从混炼时加入硫磺那一时刻开始操作焦烧时间混炼，停放，成型焦烧时间残余焦烧时间进入模具后加热开始到开始硫化这段时间，若：操作焦烧时间>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（2）欠硫期预硫阶段诱导期后，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）尚未达到预期的要求。但其抗撕性、耐磨性、则优于正硫化胶料，若要求这些性能时制品可以轻微欠硫。（3）正硫期正硫化阶段制品达到适当的交联度的阶段，此时各项力学性能均达到或接近最佳值，其综合性能最

19、好。正硫化是一个阶段各项性能基本上保持恒定或变化很少，也称硫化平坦期。硫化平坦期的宽窄取决于：配方、温度等。正硫化时间的选取：拉伸强度达到最高值略前的时间。主要是考虑“ 后硫化”。（4）过硫期正硫化后，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）交联和氧化断链两种反应贯穿于橡胶硫化过程的始终。只是在硫化过程的不同阶段两种反应优势不同。进入过硫的早晚，即硫化平坦期的宽窄，主要取决于两个方面：1）配方（如TMTD）；2）温度。3、正硫化点的确定（1）物理机械法（2）化学法（3）专用仪器法硫化特性曲线初始粘度、最低粘度、焦烧

20、时间、硫化速度、正硫化时间、活化能。测定原理：胶料的剪切模量与交联密度成正比。G D · R · T胶料剪切模量 交联密度 气体常数 温度一般当温度每增加（降低）810，时间可缩短（增加）一倍，两者有一关系：式中：t1T1时所需的硫化时间t2T2时所需的硫化时间K温度系数（通常取2）2、硫化时间在一定的P、T下，t，硫化程度，性能。但t太长，会发生降解，性能；t太短，没有达到较好的硫化。硫化时间的长短须服从于达到正硫化时的硫化效应为准则。硫化效应：EIt·t，It硫化强度，t硫化时间硫化强度：K硫化温度系数；T胶料的硫化温度，T0规定硫化效应所采用的温度。一般T0

21、10011增塑剂，增强剂，防老剂机理12压延 ，挤出，注射原理橡胶压延是指胶料通过辊筒间隙时，在压力的延展下成为具有一定断面形状的胶条、或在织物上实现挂胶的工艺过程。挤出：挤出成型原理热塑性塑料在挤出过程中的变化：静态变化：固体 弹性体 粘流（熔融）体的形变。动态变化：在螺杆和料筒间沿螺槽向前流动。有 T、P、h的变化；化学结构和物理结构的变化机头和口模可以作为一个整体来看，机头和口模作用：使料流从螺旋运动变为平直运动。产生回压，利于进一步塑化，均化粘流态物料。产生必要的成型压力，使制品致密。成型，更换口模可改变制品断面的形状。机头与口模的组成部件：过滤网，多孔板，分流器，模芯，口模和机颈等。

22、机头中还有校正和调整装置，能调整和校正模芯与口模的同心度、尺寸和外观。机头可分为：直向机头用于挤管、片、其他型材。角式机头挤薄膜、线缆包复物、吹塑制品。注射：射成型原理注射成型过程（每一周期）定量加料 熔化塑料 施压注射 充模冷却 启模取件注射机所完成的任务是：物料升温，熔化，在压力下流动；闭模，将熔化料注入模内，冷却固化定型；开模，顶出制品。注射成型的关键过程：塑化； 流动； 冷却13螺杆加工各段作用螺杆的作用输送物料螺杆转动时，塑料在旋转的同时受到轴向压力，向机头方向流动以挤出成型。传热塑化物料与料筒配合，使塑件接触传热面而不断更新，在料筒外加热与螺杆摩擦作用下软化、熔融为粘流态。混合与均化物料与料筒和机头相配合产生强大的剪切作用，使物料均匀混合，塑化好。在螺杆的全长部分各段作用及结构使不同的，一般分为三段：（1）加料段L1靠近料斗一端，在该段对塑料主要起传热软化、输送作用，无压缩作用。是固体输送。L1的长度：结晶型：熔点前，难压缩，L1较长。无定型：随T ­，形变­，有压缩，L1不长。（2）压缩段L2 螺杆的中段。物料在此段继续吸热软化、熔融，直到最后完全塑化，塑料在该段范围内可以进行较大程度