聚合物成型工艺复习题纲

聚合物成型工艺期末复习第二章聚合物成型的理论基础1、非牛顿流体的类型和特征答：（1）粘性系统在受到外力作用而发生流动时的特性是：其剪切速率只依赖于所施加剪切应力的大小。根据其剪切应力和剪切速率的关系。又可分为宾哈(汉)流体、假塑性流体和膨胀性流体三种。特征：<1>宾哈流体：与牛顿流体相比，剪切应力与剪切速率之间也呈线性关系。但此直线的起始点存在屈服应力τу，只有当剪切应力高于τу时，宾哈流体才开始流动。宾哈流体因流动而产生的形变完全不能恢复而作为永久变形保存下来，即这种流动变形具有典型塑性形变的特征，故又常将宾哈流体称为塑性流体。<2>假塑性流体：非牛顿流体中最为普通的一种。流动曲线不是直线，而是一条斜率先迅速变大而后又逐渐变小的曲线，而且不存在屈服应力。流体的表观粘度随剪切应力的增加而降低。即：剪切变稀。<3>膨胀性流体：流动曲线非直线的，斜率先逐渐变小而后又逐渐变大的曲线，也不存在屈服应力。表观粘度会随剪切应力的增加而上升。即：剪切变稠。有时间依赖性的系统：这类液体的流变特征除与剪切速率与剪切应力的大小有关外，还与施加应力的时间长短有关，即在恒温、恒剪切力作用下，表观粘度随所施应力持续时间而变化(增大或减小，前者为震凝液体，后者为触变性液体)，直至达到平衡为止。特征：<1>摇溶性（或触变性）流体：表观粘度随剪切应力持续时间下降的流体。如：涂料、油墨。<2>震凝性流体：表观粘度随剪切应力持续时间上升的流体。如：石膏水溶液。2、假塑性流体指数定律的几种表达式（课本P10）在任何给定的范围内，剪切应力和剪切速率的关系可以用指数定律来描述：式中K与n均为常数（n<1）。K是这种流体稠度的一种量度，流体粘稠度越大时K值就越高；n是判定流体与牛顿流体的差别程度的，n值离整数1越远时，流体的非牛顿性就越强，n值为1时，流体即为牛顿流体。表示假塑性流体流动性为的指数函数还可以用另外一种形式表示式中K与m也是常数（m>l）,k称为流动度或流动常数，k值越小时表明流体越黏稠，也是越不易流动,k和式中的K的关系为：m所指的意义和n一样，但m不等于n而是等于按前述表观粘度的定义知:表观粘度则又，则3、聚合物熔体的黏度的影响因素答：温度、压力、剪切速率。对流体粘度起作用的因素有温度、压力、施加的应力和应变速度等。温度：聚合物分子链刚性越大和分子间的引力越大时，表现粘度对温度的敏感性也越大。但这不是很肯定的结论，因为敏感程度还与聚合物相对分子质量和相对分子质量分布有关表现粘度对温度的敏感性一般比它对剪切应力或剪切速率要强些。压力：由于液体的剪切粘度（包括表观粘度下同）依赖于分子间的作用力，而作用力又与分子间的距离有关，因此当液体受有压力而达到减小分子间距离时，分子间作用力增大，黏度增大。假塑性流体的粘度随剪切应力或剪切速率的增加而下降符合指数定律流体在圆形流道中的流动方程(推导流量、压力、几何参数之间的关系)（P18）当塑料熔体在等截面圆形流道中流动时，所受到的剪切应力和真正剪切速率之间应存在如式所示的关系，此时，流速是随任意流动层的半径的增大而减小，中心处流速最大，即规定圆管的半径为，管长为，于是在任意半径处所受剪切应力即为将上述两式合并求其积分，得液体在任意半径处的流速为:上式即表示恒压下流体在圆管截面上各点的流动速度，同时也表现出压力与降流动速度的关系。流体在管中的体积流率为:首先引入一个称为“表观流动常数”概念，它的意义是：管壁处的真实剪切速率：与不同，前者是由表观剪切速率确定的，而后者是由真实剪切速率确定的，将式子重排得：由此我们看到了真实剪切速率与表观剪切速率之间的关系：这就是非牛顿流体的“拉宾罗维奇改正”。同样找到与的关系：由此，在处理非牛顿流体的流动问题时，就可以进行剪切速率修正，或求出真实流动常数来进一步计算，从而保证结果更接近于真实。符合指数定律流体在狭缝（h/w>20）流道中的流动方程（推导）(P21)当符合指数定律的塑料流体在等温条件下在狭缝型流道中稳定流动时，如果狭缝宽度大于狭缝厚度的20倍，则狭缝型流道两侧壁对流速的减缓作用可忽略不计。从分析可知，流速在沿狭缝型截面宽度中心线上各点最大，在上下两壁处为零。同理明流体受到的剪切应力和真实剪切速率之间有如下关系：式中：表示狭缝截面上任一点到中心线的距离。于是，距中心线处而与中心层平行的流层所受到的剪切应力为：积分有：又:故有：同在圆管内流动一样，如需要利用一般流动曲线来求解中的常数，也需经过换算。已知流体在狭缝型流道上下两壁处所处的应力为（）相应的表观剪切速率可将中的值定为1而求得，即，于是表观流动常数由下式定义出:把重排，得：比较二式得：近壁处的真实剪切速率：把和联解得到：这样，由一般的流动曲线按照前述例题求出和，再求出和后，亦可处理非牛顿流体在狭缝型流道中的流动问题。当然也可事先对表观剪切速率进行非牛顿性改正，从而得到真实的流变曲线。6、聚合物成型的流动缺陷的种类及产生的原因答：（1）管壁上的滑移：塑料熔体在高剪切力下流动，贴近管壁处的一层流体会发生间断的流动，称为滑移。滑移产生原因：剪切速率的径向不均匀分布(靠管壁附近剪切速率最大)；流动中出现分级效应(即相对分子质量低的级分较多地集中在管壁附近)；管壁附近的弹性形变的不均匀性(管壁处弹性形变大)。端末效应：不管是那种截面流道的流动方程，都只能用于稳态流动的流体，但总有不稳态流动。（包括入口效应和离模膨胀）末端效应产生原因：入口效应：1>.物料从料筒进入口模时由于熔体粘滞流动，流线在入口处产生收敛所引起的能量损失；2>.在入口处由于聚合物熔体产生弹性变形，因弹性能的贮蓄所造成的能量损失；3>.熔体流经入口时，由于剪切速率的剧烈增加所引起的速度的激烈变化，为达到流速分布所造成的。离模膨胀：1>取向效应：聚合物熔体流动期间处于高剪切场内，其大分子在流动方向取向，但在口模处发生解取向。2>记忆效应：当聚合物熔体由大直径的料筒进入小直径的口模时，产生了弹性形变，而熔体离开口模时，弹性变形获得恢复。3>正应力效应：由于粘弹性流体的剪切变形，在垂直于剪切方向上引起了正应力的作用。弹性对层流的干扰：产生原因：塑料熔体在管内流动时，其可逆的弹性形变是逐渐回复的，如果恢复太大或过快，则流动单元的运动就不会限制在一个流动层从而会引起湍流。“鲨鱼皮”症：产生原因：挤压口模对挤出物表面所产生的周期性的张力和流体在管壁上的滑移(时粘时结的间断性流动)的结果。熔体破裂：产生原因：熔体在导管（流道）内流动时，各点所受应力作用的经历不尽相同，因此在离开导管后所出现的弹性恢复就不可能一致，如果弹性恢复的力不为熔体强度所容忍，则挤出物就会出现表面毛糙、螺旋型的大规则性、细微而密集的裂痕，一致成块地断裂。什么情况发生？在管壁处剪切应力或剪切速率达到临界值原因：弹性造成。。熔体在导管（流道）内流动时，各点所受应力作用的经历不尽相同，因此在离开导管后所出现的弹性恢复就不可能一致，如果弹性恢复的力不为熔体强度所容忍，则挤出物就会出现表面毛糙、螺旋型的大规则性、细微而密集的裂痕，一致成块地断裂7、聚合物加热和冷却的传热特点8、聚合物结晶的影响因素答：（1）化学结构的规整性有利于高聚物结晶；分子链节小和柔顺性适中有利于结晶；分子间作用力越强，结晶结构越稳定，而且结晶度和熔点越高。9、结晶度和性能之间的关系答：结晶态聚合物抵抗形变的能力优于非晶态下的同一聚合物。结晶度高的优于低的。绝大多数结晶聚合物，在其Tg~Tm之间，出现屈服点。10、何为分子定向？分子定向与什么有关？其会产生什么影响?答：聚合物分子在很大程度上沿流动方向上所做的平行排列与剪切力熔体温度有关结果与运动历史有关影响制品性能：定向的单元如果存在于制品中，则制品的整体就会出现各向异性。各向异性有时会在制品中特意形成，这样就能使制品沿拉伸方向的拉伸强度和抗蠕变性能得到提高。但在制造许多厚度较大的制品时，又力图消除这种现象。因为制品存在的定向现象不仅定向不一致，而且各部分的定向程度也有差别，这样会使制品在有些方向上的力学强度得到提高，而在另外一些方向上必会变劣，甚至发生翘曲或裂缝。11、聚合物降解的实质及降解方式答：（1）降解实质：断链、交联、分子链结构的改变、侧基的改变、以上四种作用的综合。（2）降解方式：热降解、力降解、氧化降解、水降解。12、成型操作过程中，仅凭增加温度来增加流动性，是否适合于任何聚合物答：不是，用升高温度增加流动性，只适用于对粘度的温度敏感性大的聚合物，即刚性聚合物，而不适合于对温度敏感性较小的热塑性聚合物。在成型操作中，对一种表观粘度随温度变化不大的聚合物来说，仅凭增加温度来增加其流动性是不适合的，因为温度即使升幅很大，其表观粘度却降低有限（如聚丙烯、聚乙烯、聚甲醛等）。另一方面，大幅度地增加温度很可能使它发生热降解，从而降低制品质量，此外成型设备等的损耗也较大，并且会恶化工作条件。13、压力对聚合物熔体和聚合物分散体黏度的影响，那一种更显著。答：聚合物熔体加工压力通常都比较高。压力对分散体的粘度影响比较小，因为分散体中有一部分属于低分子物。14、聚合物熔体弹性变形的实质。答：大分子长链的弯曲和延伸，应力解除后，这种弯曲和延伸部分的回复需要克服内在的粘性阻滞。15、成型过程中聚合物熔体发生的主要变形是粘性变形还是弹性变形答：与聚合物的松弛时间有关，松弛时间大的，弹性形变明显。16、熔体在一个锥型流道中流动发生了那些变形答：拉伸变形、剪切变形17、同种聚合物结晶度的变化如何影响熔点、弹性模量、密度、透明度答：结晶度增加熔点上升、弹性模量增加、密度增加、透明度降低课堂作业题：1、分析聚苯乙烯熔体剪切粘度与拉伸粘度随着其应变速率的变化特点。2、一定剪切速率下，影响PE和PA粘度的因素有哪些？有何不同?3、在实际应用过程中，如何判断聚合物流体的粘弹性。作业题：1.非牛顿流体的类型和特征2.加工过程中聚合物熔体的剪切粘度的影响因素3.聚合物成型的流动缺陷的种类及产生的原因4.高分子成型加工过程中可能发生那些物理和化学变化5.聚合物结晶的影响因素6.分子定向程度和制品性能之间关系7.成型操作过程中，仅凭增加温度来增加流动性，是否适合于任何聚合物8.聚合物熔体弹性变形的实质。9.熔体在一个锥型流道中流动发生了那些变形10.同种聚合物结晶度的变化如何影响熔点、弹性模量、密度、透明度第三章成型用物料极其配制1、聚合物成型用物料的形态类型？答：•粉料：主要用于双螺杆挤出机的挤出成型，压延成型，滚塑。•粒料：主要用于单螺杆挤出机的挤出成型，注射成型。•分散体：主要用于涂覆成型，搪塑。•溶液：主要用于流涎成型，浇铸成型。2、成型用粉料与粒料的组成？答：由聚合物和助剂两类物质组成，聚合物为主要成分。聚合物助剂：助剂是为了使复合物或制品具有某种特性所加入的物质。常用的助剂有：增塑剂、稳定剂、填充剂、增强剂、着色剂、润滑剂、防静电剂、防火剂、防静电剂等二十多类。3、增塑剂的作用机理和种类？答：（1）作用机理：聚合物分子链常会以次价键力而彼此形成聚合物－聚合物联结点，从而使聚合物具有刚性，这些联结点在分子热运动中会解而复结的，但是在一定温度下，联结点的数目却相对稳定，所以是一种动平衡。加入增塑剂后，增塑剂的分子因溶剂化及偶极力等作用而“插入”聚合物分子之间并与聚合物分子的活性中心发生时解时结的联结点。这种联结点也处于一种动平衡。但是聚合物－增塑剂联结点会使聚合物原有的联结点减少，从而使分子间的力减弱，导致聚合物材料性能改变。种类：按化学组成分为：邻苯二甲基酸酯、脂肪族二元酸酯、石油磺酸苯酯、磷酸酯、环氧化合物等。按相容性分为：主增塑剂和次增塑剂。按结构分为：单体型和聚合体型。按用途分为：耐热、耐寒、电绝缘等增塑剂。4、内外润滑剂的作用机理和种类？答：将聚合物分为内外两类是根据润滑剂与聚合物之间的相容性。（1）作用机理：<1>内润滑剂：内润滑剂与聚合物有一定的相容性，加入后可减少聚合物分子间的内聚力，降低其熔体粘度，减少聚合物分子间的内摩擦；如硬脂酸及其盐类。<2>外润滑剂：外润滑剂与聚合物仅有很低的相容性，故能保留在聚合物的表面，降低塑料与设备的摩擦。石蜡、矿物油、硅油等。（2）种类：脂肪酸及其皂类、脂肪酸酯类、脂肪醇类、酰胺类、石蜡、低分子量PE、合成蜡、丙烯酸酯类、某些有机硅化合物。5、稳定剂的类型？答：按所发挥的作用：热稳定剂、光稳定剂（紫外线吸收剂、紫外线猝灭剂、光屏蔽剂）、及抗氧剂等。按作用原理：紫外线抗御剂、抗氧剂、转变降解催化的物质、去除活性中心的物质。6、润性物料的混合方法？答：润性物料的初混合工艺步骤：①将聚合物加入设备内，同时开始混合加热，物料的温度应不超过l00℃。②用喷射器将预先混合并热至预定温度的增塑剂混合物喷到翻动的聚合物中。③加入由稳定剂，染料和增塑剂(所用的数量应计入规定的用量中)调制的浆料。④加入颜料、填料以及其它助剂(其中润滑剂最好也用少量的增塑剂进行调制，所用数量也应并入规定用量内计算)。⑤混合料达到质量变求时，即行停车出料。7、初混合设备？答：转鼓式混合机、螺带式混合机、捏合机、高速混合机。8、粒料的制造设备？答：（1）塑炼：双辊机、密炼机、挤出机。（2）造粒：成粒机、切粒机。9、成型用物料的工艺性能？（P71）答：收缩率、流动性、水分与挥发分、细度与均匀度、压缩率、硬化速率10、混合作用的机理？答：混合一般是靠扩散、对流、剪切三种作用来完成的。（1）扩散：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小的区域迁移，以达到组成均一。（2）对流：靠各组分在外界因素下向其它组分所占空间流动，达到各组分在空间上的均匀分布（主要手段为机械搅拌）。（3）剪切：依靠机械的作用产生的剪切力，促使物料组分均一的混合过程。11、常用的通用塑料和工程塑料（简述）答：（1）通用塑料：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、苯乙烯系树脂、酚醛树脂与氨基树脂、环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸树脂、有机硅树脂、不饱和聚酯树脂。（2）工程塑料：聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚、聚酯类树脂、聚酰亚胺类、聚苯硫醚、聚砜类、聚芳醚酮类、氟塑料。12、聚氯乙烯加热条件下，由白色变成为黄色、红色、棕色、黑色时，发生了何种结构改变？答：聚氯乙烯树脂脱去HCl后，在主链上产生了共轭双链，颜色也会改变。而随着氯化氢分解的数量增加，聚氯乙烯树脂则由原来的白色变为黄色、玫瑰色、红色、棕色以至黑色。课堂思考题：塑料门窗老化过程中，外观上会有什么的变化？作业题:1、聚合物成型用物料的形态类型2、成型用粉料与粒料的组成3、增塑剂的作用机理和种类4、内外润滑剂的作用机理和种类5、润性物料的混合方法6、初混合设备7、粒料的制造设备8、成型用物料的工艺性能9、混合作用的机理10、聚氯乙烯加热条件下，由白色变成为黄色、红色、棕色、黑色时，发生了何种结构改变？11、分子量及其分布对加工性能的影响。第四章压缩模塑1、热固性塑料的模压过程？答：加热加压，熔融流动，充模，交联固化，开模取出制品。2、为何要进行预压和预热？答：（1）预压优点：加料快、准确而简单，从而避免了加料过多或不足时造成的废次品。降低塑料的压缩率，从而减小磨具的装料室，简化了磨具结构。避免压缩粉的飞扬，改善了劳动条件。预压物中的空气含量少，使传热加快，从而缩短了预热和固化时间，并能避免制品出现较多的气泡，有利于提高制品的质量。便于运转，改进预热进程。便于模压较大或带有精细嵌件的制品。预热优点：缩短笔墨时间和加快固化速率，同时缩短模塑周期。增进制品固化的均匀性，从而提高制品的物理力学性能。提高塑料的流动性，从而降低模塑损耗和制品的废品率，同时还可减小制品的收缩率和内应力，提高制品的因次稳定性和表面光洁度。可以用较低的压力进行模压。模压的压力和温度的影响因素？答：（1）模压压力：压力变化过程：与塑模的类型有关。正确预热的塑料，模压压力可以小。适当提高模具温度也可以降低模压压力，但温度过高，会局部过热交联。制品深度增加，压力增加。模压温度：指规定的模具温度模压温度与模压周期的关系：酚醛木粉模压的统计关系：温度增加，周期缩短。实践证明：在制品强度等性能保证的前提下，适当提高温度对周期和质量都有好处。4、简述聚四氟乙烯的烧结过程？答：（1）升温阶段：将型坯由室温加热至烧结温度。聚四氟乙烯的传热性能差，加热应按一定的升温速率进行。（2）保温：将达到烧结温度的型坯在该温度下保持一段时间使其完全“烧透”的过程。（3）冷却：将已经烧结好的成型物从烧结温度降到室温的过程。（4）成品检验和后加工。作业：1、热固性塑料的模压过程2、为何要进行预压和预热3、简述PTFE的烧结过程4、压注成型的原理、成型特点、模具的结构种类；及压注成型与压缩成型的区别第五章挤出成型工艺1、挤出工艺及其特点？答：（1）定义：也称挤压模塑或挤塑，即借助螺杆或柱塞的挤压作用，使受热熔化的塑料在压力推动下，强行通过口模而成为具有恒定截面的连续型材的一种成型方法。（2）特点：挤出成型生产工艺分干法和湿法；挤出过程根据对塑料的加压方式的不同分为连续和间歇式挤出；挤出成型工艺控制参数除与挤出温度、压力、速率有关外，挤出机结构参数、冷却、牵引等控制因素都会影响制品的质量；挤出机因机头及辅机不同，可生产多种产品；挤出成型工艺按用途可分为：挤出制品成型和成型用原料配制。单螺杆挤出机的基本结构？答：（1）传动装置：带动螺杆转动的部分，由电动机、减速机构、轴承组成。加料装置：一般都采用加料斗，且料斗容量至少应能容纳一小时的用料。料筒：塑料的塑化和加压过程都在料筒中进行。螺杆：基础螺杆的主要参数包括直径和长径比、螺杆各段的功能、螺杆上螺旋角和螺棱的宽度、螺杆头部的形状等。3、挤出螺杆的主要参数？答：表示螺杆结构特征的基本参数有直径、长径比、各段长度比例以及螺槽深度等，对螺杆的工作特性均有重大的影响。（1）螺杆直径（D）和长径比（L/D）：根据所制制品的形状、大小及需要的生产率来决定的。一般45～150mm，螺杆直径增大，加工能力提高，挤出机的生产率与螺杆直径D的平方成正比。螺杆工作部分有效长度与直径之比。通常为18～25，目前以25居多。L/D大，能改善物料温度分布，有利于塑料的混合和塑化，并能减少漏流和逆流，提高挤出机的生产能力。L/D大，螺杆适应能力强，能用于多种塑料的挤出。但L/D过大，使塑料受热时间增长而降解；螺杆自重增加，自由端挠曲下垂，引起料筒与螺杆间擦伤，使制造加工困难，增大功率消耗。过短的螺杆，容易引起混炼的塑化不良。（2）螺杆各段的功能：<1>加料段（固体输送段）：靠近料斗附近;作用：使塑料受热前移，将料斗供给的物料送往压缩段。物料特征：固态结构：螺槽深度H1为0.10-0.15D，长度据情况而定(L1=4-8D)。要求：固体输送能力应稍高于或等于熔融段或均化段的工作能力。压实固体颗粒或粉料，排出气体减少固体间的缝隙，有利于传热。<2>压缩段（熔融段）：螺杆中部一段（L2=3-15D）;作用：加热熔化；加压压实物料；排除空气。物料状态：液相、固相共存.要求：物料得到进一步压缩，排出气体和挥发物；完成有松散料转变成熔体的密度的变化。通常使这一段的螺槽深度逐渐减小，直至计量端的H2.压缩比（H1/H2）：加料段的一个螺槽容积/计量段的一个螺槽的容积，大小取决于物料的种类、物料进料时聚集状态和制品的状态，一般值为2-4。<3>均化段(计量段）：螺杆最后一段；作用：使熔体塑化均匀；使料流定量、定压挤出。物料特征：液态结构：等距等深(H2=0.02-0.06D)，长度据情况而定(L3=6-10D)。增大L3的长度，物料在均化段的停留时间长，物料的剪切作用增加，有利于对物料的分散和混合。但不利于低温挤出，热敏性树脂易分解。（3）螺杆上的螺旋角θ和螺棱宽度e：<1>螺旋角：30°时适合于细粉状。加料段：15°方块料；17°球、柱状料。计量段：30°产率最高；θ＝17.6°对产率影响不大。<2>螺棱的宽度：e为0.08-0.12De大：占据螺槽容积，增加螺杆的功率局部过热e小：削弱螺棱强度，增大漏流。螺棱的形状：矩形和锯齿形。螺杆头部的形状：螺杆头部一般呈钝尖的锥形以避免物料在螺杆头部停滞过久而引起分期。4、影响固体输送的因素？答：螺槽深度、螺杆的表面光洁度、塑料与料筒的摩擦系数、送料段料筒和螺杆的温度。影响挤出量的熔体输送过程参数？答：熔体输送过程的挤出量只与螺杆转速、螺杆和口模的结构尺寸有关。6、新型螺杆的种类和特点？答：（1）排气式螺杆：典型的两阶排气式挤出机螺杆，至少有5个不同几何形状的功能段。前3段为加料段、压缩段、计量段，而计量段之后，用排气段相接以迅速解除压缩，其后便是迅速压缩和泵出段。屏障型螺杆：特点是在压缩段的螺纹旁再加一道辅助螺纹（屏蔽螺纹），于是将螺纹主螺纹的前缘一边分为熔体槽，而其后缘一边分为固体槽。销钉型螺杆：在靠近熔化段末端到计量段这一区间设置一组或几组起混合作用的销钉。波型螺杆：螺杆的螺槽根部是偏心的，偏心部位沿轴向按螺旋形移动，由于螺槽深度前后点不一样，螺槽彼此的连接呈现波浪的形式。混合螺杆：为了改进通用螺杆的分配混合程度，在计量段设置分配混合元件，是螺槽中的速度分布扰乱，以产生分配混合。双螺杆挤出机功能与结构？（P130）答：（1）结构：传动、加料、料筒、螺杆等。（2）重要特征：啮合与非啮合；同向转动与反向转动；平行螺杆与锥形螺杆；（3）压缩比的实现形式（①变动螺纹的高度或导程②螺纹的根径由小变大或者外经由大变小③螺纹头数由单头变成双头或三头。）；螺杆是整体或者组合。8、典型挤出制品的工艺流程？答：加料——在螺杆中熔融塑化——机头口模挤出——定型——冷却——牵引——切割。挤出双向拉伸操作过程为何先冷却再加热拉伸？答：因为用于双向拉伸的厚片应该是无定型的，工艺上为达到这一目的，对结晶性聚合物所采取的措施是在厚片挤出后立即实行急冷。对有结晶倾向的聚合物要提高制品性能，拉伸操作时，应该先产生晶体再拉伸，还是先拉伸在让其结晶。分子定向能否促进结晶？答：（1）应先拉伸后让其结晶，纵拉后聚合物结晶度增至10%~14%，横拉后聚合物结晶度增至20%~25%；（2）分子定向能促进结晶。拉伸聚合物如何取得较高的定向程度？答：（1）对厚片进行拉伸时，纵横两向的的定向度最好取得平衡。（2）拉伸前预热，重新加热到玻璃化温度以上；控制拉伸倍数.思考：许多包装用材料(方便面)为什么用PVC膜而不用PE、PP膜？中期检测1．聚合物熔体产生离模膨胀的原因是什么？分析影响因素。2．聚合物在成型过程中为什么会发生取向？取向对制品性能有何影响？3．成型用的塑料形态有哪几种？各种形态的塑料有什么不同的特点？4．什么是“分散混合”。5．什么是挤出机螺杆的长径比？长径比太大又会造成什么后果？6．对于晶态塑料的挤出成型，应选择何种螺杆？为什么？7．为什么说聚氯乙烯是热敏性塑料？8．哪些机械通常用于塑料的初混合？哪些机械用于塑炼？9．何谓聚合物的二次结晶和后结晶？10．提高挤出机加料某厂要生产三种产品：聚乙烯水管、聚乙烯管件、聚乙烯薄膜，现有三个牌号的聚乙烯树脂可供选择：A树脂熔融指数（MI）为0.4；B树脂熔融指数（MI）为4；C树脂熔融指数（MI）为20，该如何选择？为什么？段固体输送能力，应对设备采取什么措施？指出其理论依据。作业题：1、挤出工艺及其特点2、单螺杆挤出机的基本结构3、挤出螺杆的主要参数4、简述单螺杆挤出机的螺杆的几个功能段的作用5、影响固体输送的因素6、影响挤出量的熔体输送过程参数7、挤出管材的机头形式，定型方式8、双螺杆挤出机功能与结构9、典型挤出制品的工艺流程10、简述挤出成型中，对挤出物进行牵引的作用11、反应挤出技术的定义12、静电纺丝的定义及其产品特点第六章注射成型1、注射系统的组成？答：系统包括：加料装置、料筒、螺杆、柱塞及分流梭、喷嘴等部分。加料装置：倒圆锥或锥形，容量可供1～2小时的用料。有的配有计量装置、加热或干燥装置、自动上料装置等。（2）料筒：加热和加压的容器，类似挤出机的料筒。（3）柱塞和分流梭：柱塞式注射机料筒内的重要部件。柱塞作用：将注射油缸的压力传给塑料并使容料注射入模具。分流梭：装在料筒前端内腔中形状颇似鱼雷体的一种金属部件。作用：将料筒内流经该处的塑料分成薄层，使塑料产生分流和收敛流动，以缩短传热导程，加快热传递，提高塑化质量。（4）螺杆：移动螺杆式注射机的重要部件。作用：对塑料进行输送、压实、塑化和施压。（5）喷嘴：联结料筒和模具的桥梁。作用：控制料流，防止物料流涎，使物料流积存在料筒前端；提高注射压力，使物料具有一定射程。进一步塑化。（6）加压和驱动装置：加压装置：供给柱塞或螺杆对塑料施加的压力，使柱塞或螺杆在注射周期中发生必要的往复运动进行注射。（类型：液压式和机械式）驱动装置：使注射机螺杆转动完成对塑料的预塑化。（包括：单速交流电机和液压马达）。2、注射螺杆与挤出螺杆的区别？答：（1）从作用上与挤出机螺杆相比：注射机螺杆除了送料、压实、塑化外，还有注射作用，对于塑化能力、压力稳定以及操作连续性和对操作稳定性的要求没有挤出机螺杆的高。（2）从螺杆运动形式比较：挤出机的螺杆只在原位作连续旋转，而注射机除旋转外，还前后往复运动，并时转时停。当料筒前端料压大于螺杆背压时，螺杆边转边后退，这种情况工艺上称为预塑化。（3）从螺杆结构上比较：注射机螺杆的均化段长度较短，螺槽较深；加料段长度较长，约为螺杆长度一半；螺杆头部是尖头形，优点是可减少脉冲流动，不易积存物料，可减少塑料发生降解，对粘度低的塑料带有止逆环；注射螺杆的长径比和压缩比较小。L/D=16-20,ε=2-2.5。3、注射喷嘴的类型和选用？答：喷嘴的内径一般都是自进口逐渐向出口收敛的。喷嘴的选择应根据加工的塑料性能及成型制品的特点来考虑。<1>直通（通用）式喷嘴：呈短管状，压力和热量损失小，不易产生滞料和分解，不用附设加热装置。延伸式喷嘴，需添设加热装置。适用于大部分塑料，特别适合加工高粘度塑料。<2>自锁式喷嘴：防止熔料的流涎或回缩，对喷嘴通道实行暂时封锁。弹簧式：依靠弹簧压合喷嘴体内的阀芯来实现封锁，有效地杜绝流涎现象。适用于注射粘度较低的塑料。<3>杠杆针阀式喷嘴：用外在液压系统通过杠杆来控制联动机构启闭阀芯。锁模系统的几种形式？答：机械式、液压式、机械液压组合式。注射工艺过程？答：（1）成型前的准备：成型前对原料的预处理、料筒的清洗、嵌件的预热、脱模剂的选用。注射过程：塑化、流动和冷却。（3）制件的后处理：退货处理、调湿处理。注射制品的后处理？答：后处理：退火和调湿处理，以改善和提高制件的性能及稳定性。（1）退火处理：原因：由于塑料在料筒内塑化不均匀或在模腔内冷却速度不同，因此常会产生不均的结晶、定向和收缩，致使制品存有内应力，这在生产厚壁或带有金属嵌件的制品时更为突出。退火实质：(1)位强迫冻结的分子链得到松弛，凝固的大分子链段转向无规位置，从而消除这一部分的内应力；(2)提高结晶度，稳定结晶结构，从而提高结晶塑料制品的弹性模里和硬度，降低裂断仰长率。调湿处理：将刚脱模的制品放在热水中进行处理故称为调湿处理。作用：①隔绝空气防止氧化，聚酰胺类塑料制件在高温下与空气接触时常会氧化变色。②加快达到吸湿平衡，注塑工艺的温度和压力条件？答：温度：（1）料筒温度：料筒温度的选择与塑料的特性有关，最适温度范围在Tf或Tm~Td之间。喷嘴温度：喷嘴温度通常略低于料筒最高温度，这是为了防止熔料在直通式喷嘴可能发生的“流涎现象”。模具温度：模具温度对制品的内在性能和表观质量影响很大。模具温度的高低决定于塑料结晶性、制品的尺寸与结构，性能要求，以及其它工艺条件(熔料温度、注射速度及注射压力、模塑周期等)。压力：塑化压力(背压)：采用螺杆式注射机时，螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力称为塑化压力，亦称背压，这种压力的大小是可以通过液压系统中的溢流阀来调整。影响塑化质量。注射压力：在当前的生产中，几乎所有注射机的注射压力都是以柱塞或螺杆顶部对塑料所施的压力(由油路压力换算来的)。与制品质量、熔体粘度、制品厚薄、大小、充模速率有关。8、注塑成型的时间周期？答：完成一次注射过程所需的时间称成型周期，也称模塑周期。成型周期直接影响劳动生产率和设备利用率，生产中应在保证质量的前提下，尽量缩短成型周期中各时间9、什麽叫反应注射，有何特点？答：（1）定义：(RIM)是将两种具有高化学活性的低相对分子量液体原料，在高压下（14—20MPa）下经过撞击混合，然后注入密闭的模具内，完成聚合、交联、固化等化学反应并形成制品的工艺过程。（2）特点：优点：聚合反应与注射模塑结合为一体；物料混合效率高、节能、产品性能好、成本低；液体原料粘度低、流动性好，易于输送；混合均匀，原料配方灵活，充模压力低，锁模力低；调整化学组分，可模塑性能不同的产品；反应速度快，生产周期短；模具数量及夹具少，可节约设备投资；生产过程简化，不需造粒、熔化，耗能少，适宜大型及形状复杂的制品。10、反应注射的几种常用原料？答：聚氨酯、尼龙-6、苯乙烯树脂、环氧树脂等。作业题：1、注射系统的组成及各部分功能2、注射螺杆与挤出螺杆的区别3、注射喷嘴的类型和选用4、注塑成型的时间周期5、反应注射的定义及特点第七章中空吹塑１、型坯的制造方法分别有几种，各自生产中空制品的过程？答：挤出型坯：管状型坯－两瓣模具－闭合－切断－封闭坯料上下端－针头注司气－吹胀－冷却－开模－制品。注射型坯：注入型坯模－有底型坯－闭合吹塑模－吹胀－冷却脱模。２、中空吹塑的常用原料？答：要求熔体流动速率：0.04~1.12，聚乙烯（用量最大），聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、PET、PA等。挤出型坯成型机头和口模的类型？答：机头主要包括：多孔板、滤网连接管、型芯组件等。吹塑机头一般分为：转角机头、直通式机头、带储料缸式机头三种类型。４、挤出吹塑的特点？答：耐应力开裂、气密性、耐冲击、耐药品、韧性、耐挤压等塑中的空气操作压力的高低选择与厚壁和薄壁如何对应？答：（1）对厚壁小容积制品采用较低的吹气压力，由于型胚厚度大，降温慢，熔体粘度不会很快增大以致妨碍吹胀；（2）对于薄壁大容积制品，需采用较高的吹气压力来保证制品的完整性。６、注射吹塑的生产工序？答：两步法成型：注入型坯模具－管状型坯－坯模退出－吹塑模具闭合－吹胀－冷却－脱模。７、何谓拉伸吹塑？答：在注射—吹塑成型和挤出—吹塑的基础上发展起来的拉伸—吹塑，是双轴定向拉伸的吹塑方法。双轴定向拉伸：挤出注射型坯－温度调节－纵向拉伸－横向拉伸－制品拉伸吹塑包括：挤出——拉伸——吹塑、注射——拉伸——吹塑８、拉伸吹塑工艺中拉伸的作用以及考虑因素？答：（1）作用：拉伸的目的是为了改善塑料的物理力学性能。考虑因素：对与非结晶型的热塑性塑料，拉伸应在热弹性范围内进行；对于部分结晶型热塑性塑料，拉伸过程应在低于结晶熔点较窄的温度范围内进行。拉伸过程中要保持一定的拉伸速度，其作用是在进行吹塑之前，是塑料大分子链拉伸定向而不至于松弛。还要考虑晶体晶核的生成速率及结晶的成长速率。注射拉伸吹塑为何要进行型坯的冷却和加热？答：（1）冷却：成型周期与冷冻水的控温有关，控温良好，不仅能缩短成型周期，并能提高产品质量；型坯迅速冷却到Tg以下，不仅可减少发雾和结晶，同时，树脂在高温下滞留时间短，因热降解而产生的乙醛含量也减少。再加热：型坯的再加热目的是增加侧壁温度达到热塑范围，以进行拉伸吹塑，使之获得充分的双轴定向，从而使制品达到所需的物理性能。作业题：挤出吹塑及注射吹塑的工序及过程。中空吹塑的常用原料影响挤出吹塑成型的主要因素是什么？注－拉－吹的工艺特点和要求第九章泡沫塑料的成型1、泡沫塑料的应用特点？答：1）密度很小，一般在0.02-0.2g/cm3之间，因此重量很轻，原料消耗少，既减少包装重量，降低运输费用，成本也不高。2）具有极好的冲击吸收性能，防震效果极好，能有效地保护被包装物品。3）机械性能好，有较好的抗压强度和回弹性能，特别是它可根据被包装物品的重量等要求来选择性能不同的泡沫塑料。4）化学稳定性好，对酸、碱，盐等化学药品均有较强的抗力，自身pH值处于中性，不会腐蚀包装物品。5）加工性能优良，既可以制成不同密度的软质和硬质泡沫塑料，又可以按包装物品的外形、尺寸模压成各种包装容器，还可以把泡沫板（块）材用多种粘合剂粘接，制成各种缓冲结构材料。6）有很好的耐水性和很低的吸湿性，即使在较湿的情况下也不会出现变形和毁体，影响其吸收外力的能力。7）对温度的变化有相当好的稳定性，完全可以满足一般正常包装的要求.8）由于泡沫塑料中含有大量微小气泡，故绝热性能优良，可作绝热材料，也可用于绝热包装。2、塑料发泡的工艺方法？答：（1）物理发泡法：惰性气体发泡法、低沸点的液体发泡法、化学发泡法：化学发泡剂发泡法、发泡组分间相互作用析出气体发泡法、机械发泡法：利用机械的搅拌作用，混入空气发泡。3、聚苯乙烯通常使用那种发泡方法？答：物理发泡：低沸点的液体发泡法。4、聚氯乙烯塑料通常使用那种发泡方法？答：物理发泡：惰性气体发泡法。5、聚氨酯泡沫塑料通常使用那种发泡方法？答：化学发泡：发泡组分间相互作用析出气体发泡法。6、发泡聚乙烯塑料为何要交联？答：为了改善聚烯烃类塑料的发泡缺陷，常采用树脂分子间交联的方法调节熔融物的粘弹性，使之达到发泡所需的条件，并提高泡沫塑料的物理机械性能。7、一步法生产聚氨酯发泡塑料的工艺流程？掌握内容：1.泡沫塑料定义2.泡沫塑料成型机理及形成条件3.发泡类型及工艺（PS、PE、PU、PVC）第十章浇铸1、常用静态浇铸的原材料种类？答：（1）尼龙6（聚己内酰胺，PA6）：尼龙单体＋催化剂＋助催化剂＋其它助剂（2）环氧树脂：芯片的封装材料：环氧树脂＋固化剂＋稀释剂＋其它助剂（3）有机玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA）：MMA及其它单体＋引发剂＋其它助剂2、何谓嵌铸、离心浇铸、流延铸塑、搪塑、滚塑，各自的应用领域？答：浇铸包括静态浇铸、嵌铸、离心浇铸、流延浇铸、搪塑、滚塑等。嵌铸：嵌铸又称封入成型，它是将各种非塑料物件包封在塑料中的一种成型方法。

应用：用得最多的是采用透明塑料包封各种生物或医用标本、商品样本、纪念品等。离心浇铸：离心浇铸是将液状原料浇入旋转的模具中，在离心力的作用下使之充满回转体形的模具，再使其固化定型而得到制品的成型方法。应用：离心浇铸生产多为圆柱形和近似圆柱形的制品，如大型管材、袖套等，也用于齿轮、滑轮、转子和垫圈的生产。流延铸塑：流延铸塑的生产过程是将热塑性或热固性塑料配成一定粘度的溶液，然后以一定的速度流布在连续回转的基材（一般为不锈钢带）上，通过加热以脱掉溶剂并进而使塑料固化。从基材上剥离下来就得到流延法薄膜（铸塑薄膜）。

应用：多用于光学性能要求很高的塑料薄膜的制造，如电影胶卷、安全玻璃的中间夹胶层薄膜等。搪塑：搪塑是用塑料糊制造空心软制品(如玩具)的一种重要方法。应用：目前国内多以聚氯乙烯糊塑料用该法生产中空塑料玩具。滚塑：滚塑又称旋转成型或旋转浇铸成型。

A、它是将一定量的粉状或糊状塑料加入到模具中

B、通过一边加热一边使模具作纵向和横向的旋转滚动，使塑料熔融塑化，并靠自身重量在模具内壁的整个表面上均匀地形成一层熔融层，经冷却固化后开模取出制品

C、再经整修即得到无缝的中空制品。应用：有利于小批量生产大型的中空容器。3、离心浇铸工艺较静态浇铸的工艺特点？答：（1）离心浇铸比之静态浇注的优点：易于生产薄壁或厚壁的大型制品；制品无内应力或内应力很低，外表面光滑，内部不致产生缩孔；制品较静态浇铸的精度高，机械加工量减少；制品的机械强度较静态铸塑高。缺点：工艺过程较静态铸塑复杂；生产周期长，难以成型外形复杂的精密制品。第十一章压延成型1、压延成型所采用的主要树脂原材料品种答：用作压延成型的塑料一般是热塑性塑料，其中以聚氯乙烯用得最多，另外还有聚乙烯、ABS、聚乙烯醇、醋酸乙烯和丁二烯的共聚物、改性PS等塑料。2、何谓压延成型？何谓压延效应？压延成型：薄膜和片材——塑化后的物料，然后通过两个或两个以上的相对旋转的热辊筒辊隙，使物料受到辊筒连续地挤压、延展作用成为规定尺寸的连续片状材料的成型方法（一定厚度、宽度、表面光洁度较好的片材或薄膜的工艺过程称为压延）压延效应：由于沿压延方向上物料受到很大的剪切和拉伸力作用，因而聚合物大分子会顺着薄膜的压延方向取向排列，使薄膜在物理力学性能上出现各向异性，这种现象在