高分子材料成型加工唐颂超第三版第2-10章课后习题答案(仅供参考)

高分子材料成型加工Chapter2-10 课后习题答案（仅供参考）Chapter2 高分子材料学

1.分别区分“通用塑料”和“工程塑料”、“热塑性塑料”和“热固性塑料”，并请各举2、3 例。

答：通用塑料：一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。通用塑料有PE、PP、PVC 、PS 等

工程塑料是指拉伸强度大于50MPa 冲击强度大于6kJ/m2 ,长期耐热温度超过100℃，刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀等可代替金属用作结构件的塑料。工程塑料有PA、PET、PBT、POM 等。

热塑性塑料：加热时变软以至流动，冷却变硬。这种过程是可逆的、可以反复进行。如聚乙

烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚好和氯化聚醚等都是热塑性塑料。

热固性塑料：第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应一交链固化而变硬，这种变化是不可逆的。此后，再次加热时，已不能再变软流动了。正是借助这种特性进

行成型加工，利用第一次加热时的塑化流动在压力下充满型腔，进而固化成为确定形状和尺

寸的制品。这种材料称为热固性塑料。酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、不饱和聚酯、有机硅等

塑料都是热固性塑料。

2. 什么是聚合物的结晶和取向？它们有何不同？研究结晶和取向对高分子材料加工有何实

际意义？

聚合物的结晶：高聚物发生的分子链在三维空间形成局部区域的、高度有序的排列的过程。

聚合物的取向：高聚物的分子链沿某特定方向作优势的平行排列的过程。包括分子链、链段和结晶高聚物的晶片、晶带沿特定方向择优排列。

不同之处：（1）高分子的结晶属于高分子的一个物理特性，不是所有的高聚物都会结晶，而

所有的高聚物都可以在合适的条件下发生取向。（2）结晶是某些局部区域内分子链在三维空

间的规整排列，而取向一般是在一定程度上的一维或二维有序，是在外力作用下整个分子链

沿特定方向发生较为规整排列。（3）结晶是在分子链内部和分子链之间的相互作用下发生的，

外部作用也可以对结晶产生一定的影响；取向一般是在外力作用和环境中发生的，没有外力的作用，取向一般不会内部产生。（4）结晶主要发生在Tg~Tm 范围内，而取向可以发生在

Tg 或Tm 以上的任何温度（热拉伸或流动取向），也可以在室温下进行冷拉伸获得。（5）结晶单元为高分子链和链段，而取向单元还可以是微晶(晶粒)。

结晶是结晶性高聚物加工成型过程中必然经历的过程，结晶直接影响到聚合物的成型加

工和制品的性能。结晶温度越低，聚合物加工熔点越低且熔限越宽，结晶温度越高，熔点较

高且熔限越窄。化学结构相似而结晶度较大的聚合物成型加工温度较高。结晶过程中结晶速

度的快慢直接决定了制品的成型加工周期，结晶越快，冷却时间越短，而结晶越慢，加工成

型周期变长。聚合物结晶颗粒的尺寸对制品的透明性、表观形态和机械性能也有非常大的影

响。因此结晶在聚合物的成型加工过程中占有举足轻重的低位。

取向是聚合物在加工过程中或者加工后处理阶段形成的，结晶聚合物和非晶聚合物均可

以产生取向。非晶态高聚物的取向，包括链段的取向和大分子链的取向，而结晶态高分子的

取向包括晶区的取向和非晶区的取向，晶区的取向发展很快，非晶区取向较慢。取向能提高拉伸制品的力学强度，还可使分子链有序性提高，这有利于结晶度的提高，从而提高其耐热性。在纤维和薄膜的生产中取向状况的控制显得特别重要。但对其他成型制品，如果流动过程中取向得以保存，则制品的力学强度会降低并易变型，严重时会造成内力不均而易开裂。

3. 请说出晶态与非晶态聚合物的熔融加工温度范围，并讨论两者作为材料的耐热性的好坏。

晶态聚合物：（1）若聚合物的分子量较小，Tm>Tf ，则聚合物达到熔点时已进入粘流态，则

熔融加工温度范围即为Tm～Td（热分解温度）；若聚合物的分子量较大，分子链相互作用

力较大，当晶区熔融时，分子链还需要吸收更多能量克服分子间作用力，才能产生运动，因

此聚合物的Tm

非晶态聚合物：熔融加工温度范围为Tf ～Td。

比较结晶聚合物和非晶聚合物耐热性的好坏必须在两者化学结构相似的前提下。在两者化学结构相似时，结晶聚合物由于晶区分子链排列较为规整，聚合物由固态变为熔融状态时，需要先吸收热量使晶区变为非晶区，然后再进入粘流态，非晶态聚合物由于分子链刚性较大，

链柔顺性较差或者规整度较低，因此结晶聚合物比非晶态聚合物能够耐更高的温度，作为材料使用时，其耐热性更好些。如结晶的等规聚苯乙烯的耐热性比非晶的无规聚苯乙烯高

4. 为什么聚合物的结晶温度范围是Tg～Tm？

答：T>Tm 分子热运动自由能大于内能，难以形成有序结构

T

5.什么是结晶度？结晶度的大小对聚合物性能有哪些影响

1）力学性能结晶使塑料变脆（耐冲击强度下降），韧性较强，延展性较差。

2）光学性能结晶使塑料不透明，因为晶区与非晶区的界面会发生光散射。减小球晶尺寸到

一定程式度，不仅提高了塑料的强度（减小了晶间缺陷）而且提高了透明度，（当球晶尺寸小于光波长时不会产生散射）。

3）热性能结晶性塑料在温度升高时不出现高弹态，温度升高至熔融温度TM 时，呈现粘流态。因此结晶性塑料的使用温度从Tg（玻璃化温度）提高到TM （熔融温度）。

4）耐溶剂性，渗透性等得到提高，因为结晶分排列更加紧密。

6.何谓聚合物的二次结晶和后结晶？

二次结晶：指一次结晶后，在残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内，继续结晶并逐步完善的过程，此过程很缓慢,可能几年甚至几十年。

后结晶：指一部分来不及结晶的区域，在成型后继续结晶的过程，不形成新的结晶区域，而

在球晶界面上使晶体进一步张大，是初结晶的继续。

7. 聚合物在成型过程中为什么会发生取向？成型时的取向产生的原因及形式有哪几种？取

向对高分子材料制品的性能有何影响？

答：在成型加工时，受到剪切和拉伸力的影响，高分子化合物的分子链将发生取向，依受

力情况，取向作用可分为两类：

（1）流动取向由于在管道或型腔中沿垂直于流动方向上各不同部位的流动速度不相同，由于存在速度差，卷曲的分子力受到剪切力的作用，将沿流动方向舒展伸直和取向。

（2）拉伸取向高分子化合物的分子链、链段或微晶等受拉伸力的作用沿受力方向排列，拉伸取向又分为单向拉伸和双向拉伸。

高分子材料经取向后，拉伸强度、弹性模量、冲击强度、透气性等增加。

8. 要使聚合物在加工中通过拉伸获得取向结构应在该聚合物的什么温度下拉伸？

应该在聚合物的玻璃化温度和熔点之间进行因为分子在高于Tg 时才具有足够的活动，

这样在拉应力的作用下分子才能从无规线团中被拉伸应力拉开、拉直和在分子彼此之间发

生移动。

9. 分析并讨论影响热塑性塑料成型加工中熔体粘度的因素。

答：影响热塑性塑料成型加工熔体粘度的因素可分为内因和外因。

内因：（1）聚合物主链结构的影响：聚合物分子链柔性越大，缠结点越多，链的解缠和滑

移越困难，聚合物流动时非牛顿性越强。聚合物分子链刚性增加，分子间作用力愈大，粘度对剪切速率的敏感性减小，但粘度对温度的敏感性增加，提高这类聚合物的加工温度可有效

改善其流动性。

聚合物分子中支链结构的存在对粘度也有很大的影响。具有短支链的聚合物的粘度低于具

有相同相对分子质量的直链聚合物的粘度；支链长度增加，粘度随之上升，支链长度增加到一定值，粘度急剧增高。在相对分子质量相同的条件下，支链越多，越短，流动时的空间位

阻越小，粘度越低，越容易流动。较多的长支

链可增加与临近分子的缠结几率，使流体流动阻力增加，粘度增大；长支链越多，粘度升

高愈多，流动性愈差。

（2）相对分子质量的影响：聚合物相对分子质量增大，不同链段偶然位移相互抵消的机

会增多，因此分子链重心转移减慢，要完成流动过程就需要更长的时间和更多的能量，所以聚合物的粘度随相对分子质量的增大而增加。

（3）相对分子质量分布的影响：相对分子质量分布宽的聚合物，对剪切敏感，即使在较

低剪切速率或剪切应力下流动时，也比相对分子质量分布窄的聚合物更具有假塑性。

外因：（1）温度的影响：粘流温度以上，高聚物的粘度与温度的关系符合如下关系：

Ln η= ln A + ΔEη/ RT

分子链刚性越大，或分子间作用力越大，则高聚物的粘度对温度有较大的敏感性，可采用升高温度的方法降低成型加工粘度。而柔性分子链的高聚物的粘度对温度敏感性较差。

（2）剪切速率的影响：在低和高剪切速率区，高聚物熔体的剪切粘度不随剪切速率而改

变，而在中间剪切速率区，粘度随着剪切速率增加而降低。柔性分子链的表观粘度随着剪切

速率的增加明显下降，而刚性分子链粘度下降不多。因此可采用提高转速的方法增加剪切速率，从而降低熔体粘度。

（3）压力的影响：压力增加，自由体积减小，分子间的相互作用增大，熔体粘度升高。

（4）添加剂的影响：增塑剂、润滑剂、稳定剂等小分子改性剂的加入，使聚合物共混物

的粘度有所下降；而大量无机填料的添加会增加熔体的粘度。

Chapter3 添加剂

10.高分子材料中加入添加剂的目的是什么？添加剂可分为哪些主要类型？

①满足性能上的要求

②满足成型加工上的要求

③满足经济上的要求

添加剂可分为稳定剂、增塑剂、润滑剂、交联剂、填充剂等

11.什么是热稳定剂？热稳定剂可分为哪些主要类型？其中那些品种可用于食品和医药包装

材料

热稳定剂是一类能防止或减少聚合物在加工使用过程中受热而发生降解或交联,延长复合材料使用寿命的添加剂。可分为铅盐类、金属皂类、有机锡类、有机锑类、有机辅助、复合稳

定剂和稀土类稳定剂。

食药包装：有机锡类、有机锑类、复合稳定剂和稀土类稳定剂。

3．什么是热稳定剂？哪一类聚合物在成型加工中须使用热稳定剂？对于加有较多增塑剂和

不加增塑剂的两种塑料配方，如何考虑热稳定剂的加入量？请阐明理由。

热稳定剂是指在加工塑料制品时为防止加工时的热降解或者防止制品在长期使用过程中老

化而添加的物质。热稳定剂主要用于PVC 塑料中，PVC 是热不稳定性的塑料，其加工温度

与分解温度相当接近，只有加入热稳定剂才能实现在高温下的加工成型，制得性能优良的制品。含较多增塑剂的塑料不加或少加热稳定剂，不加增塑剂的塑料应多加热稳定剂。加入增塑剂的塑料降低了聚合物分子之间的作用力，制品的玻璃化温度和软化温度均降低，故可少加热稳定剂。

12.什么是抗氧剂和抗臭氧剂？其对高分子材料制品的作用机理有何不同？

抗氧剂：可以阻止或者延缓高材自动氧化速度，延长其使用寿命的物质。

抗臭氧剂：可以阻止或者延缓高材发生臭氧破坏的化学物质。

不同：抗氧化剂抑制扩散到制品内部的氧，而抗氧化剂只是在制品表面上发挥作用。

13.什么是光稳定剂？提高聚合催化剂的活性对聚丙烯的光稳定性有何影响？

光稳定剂：可有效地抑制光致降解物理和化学过程的一类添加剂。

影响：光敏催化剂，这种聚合物能够吸收一定波长的光线进入激发态，然后将吸收的能量转递给其他分子发生光化学反应，所以提高聚合催化剂的活性会使PP更易光降解。

14.什么是增塑剂?根据塑化效率可分为哪些类型?其各自的特点如何?

增塑剂是能够降低聚合物Tg 并提高其塑性的添加剂。

根据塑化效率可分为主增塑剂、辅助增塑剂、增量剂。

主增塑剂：与聚合物的相容性好，凝胶能力很强，可大量添加并单独使用主要有邻苯二甲酸

酯类和磷酸酯类增塑剂。

辅助增塑剂：与聚合物的相容性有限，凝胶能力较低，只能与主增塑剂并用，但往往起到功

能性作用。主要品种有环氧大豆油。聚酯增塑剂、耐寒性增塑剂。

增量剂：与聚合物的相容性很差，凝胶能力较差，不可单独使用，只可限量使用，以减少主

增塑剂的用量。主要有烷基磺酸苯酯。

15.增塑剂的作用机理？

增塑剂是指用以使高分子材料制品塑性增加，改进其柔软性、延伸性和加工性的物质。按作用机理不同，有外增塑和内增塑之分。

（1）起外增塑作用的是低相对分子质量的化合物或聚合物，通常为高沸点的较难挥发的液

体或低熔点的固体，且绝大多数为酯类有机化合物。以PVC 为例，增塑剂分子上的极性基

团与PVC 上的氯原子相互吸引，减少了PVC 分子间的相互作用，即减少了物理交联点。

此外，增塑剂的分子比PVC 要小得多，活动较容易，增加了PVC 分子链段活动的空间，从而使PVC 的Tg 下降，塑性增加。这类增塑剂生产较简单，性能较全面，其增塑作用可在

较大范围内依加入增塑剂的品种和数量进行调节。其缺点是耐久性较差，易挥发、迁移和抽出。

（2）起内增塑作用的通常为共聚树脂，即在均聚物Tg 较高的单体中引入均聚物Tg 较低的第二单体，进行共聚，降低高分子化合物的有序程度（即结晶度），增加分子的柔软性，氯

乙烯-醋酸乙烯共聚树脂即为典型的一种。此外，在高分子化合物分子链上引入支链或取代

基也是一种常见的方法，如氯化聚乙烯。它们的优点是耐久性好，不挥发、难抽出，缺点是

必须在聚合过程中引入，工艺较复杂，成本高，使用温度范围较窄，应用较少。

16.什么是润滑剂？为什么硬质PVC 配方中必须添加润滑剂？

润滑剂：降低熔体与加工机械或成型模具之间以及熔体内部相互之间的摩擦和黏附，改善加工流动性，提高生产能力和制品外观质量。

因为降低熔体与加工机械或成型模具之间以及熔体内部相互之间的摩擦和黏附，改善加工流动性调节PVC 树脂熔化速率和降低熔体黏度的作用。

9．橡胶硫化剂可分为哪些类型？其各自适用的橡胶类型是什么？

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10.橡胶硫化体系主要是由哪些添加剂组成的？其各自的作用是什么？

硫化剂：硫化。

硫化促进剂：在胶料中能够提高硫化速度、缩短硫化时间、降低硫化温度、减少硫化剂用量，并能提高或改善硫化胶物理机械性能的物质。

硫化活性剂：凡能够提高胶料中硫化促进剂的活性、减少硫化促进剂的用量、缩短硫化时间

的物质。

防焦剂：防止胶料出现在硫化加工和贮存过程发生的早期轻度硫化现象。

17.什么是填充剂？根据其作用可分为哪些类型？其各自的作用是什么？

填充剂：改善高材的成型加工性能，赋予或提高制品某些特定的性能，或为了增加物料体积、降低制品成本而加入的一类物质。

分为两类：增量填充剂和补强剂。

增量填充剂：降低成本，增加体积，而不影响材料的使用性能或对材料性能的影响很小。

补强剂：加入后提高材料性能（主要是力学性能）的配合剂。

18.其他可满足对高分子材料的特殊要求的添加剂，根据其作用可分为哪些类型？

着色剂、发泡剂、阻燃剂、抗静电剂、偶联剂和防腐剂等。

Chapter4 高分子材料制品设计和配方设计

★1.高分子材料中加入添加剂的目的是什么？添加剂可分为哪些主要类型？

目的:满足成型加工上的要求、满足制品性能上的要求、满足制品功能上的要求、满足制品经济上的要求。

主要类型：工艺性添加剂和功能性添加剂。

★2. 分析下列配方，要求：

（1）指出各成分在配方中的作用；

（2）判断制品基本性能，并说出相应的理由。

①PVC 树脂（XS-4）100，邻苯二甲酸二辛酯10，邻苯二甲酸二丁酯8，环氧脂肪酸辛酯3，液体钡－镉2，硬脂酸钡0.5，硬脂酸镉0.3，硬脂酸0.3，二氧化钛 3

②PVC 树脂（XS-5）100，三盐基性硫酸铅5，二盐基性亚磷酸铅 1.5，亚磷酸三苯脂0.5，硬脂酸铅0.5，硬脂酸正丁酯0.3，石蜡0.3，氧化锑 5

③PVC 树脂（XS-3）100，DOP 20，DBP 20，DOS 10，氯化石蜡5，UV-9 0.1 ，滑石粉1，氧化铁0.2，二月桂酸二丁基锡 3

④丁睛橡胶100，硫磺 1.5，促进剂M 1.5 ，促进剂TMTD 0.2 ，ZnO 5 ，硬脂酸1，防老剂4010NA 1 ，半补强碳黑60，陶土30，沥青5，石蜡 1.5

①PVC 树脂（XS-4）100，邻苯二甲酸二辛酯10，邻苯二甲酸二丁酯8，环氧脂肪酸辛酯3，液体钡-镉2，硬脂酸钡0.5，硬脂酸镉0.3，硬脂酸0.3，二氧化钛 3 PVC ：基体材料；

邻苯二甲酸二辛酯10，邻苯二甲酸二丁酯8：增塑剂；

环氧脂肪酸辛酯：适用于PVC 加工过程中的增塑剂和稳定剂，具优异的耐寒性，与

PVC 的相溶性好，该品的分子内环氧基团可吸收PVC 分解出的HCl ，从而起到耐热性和耐光稳定的作用。

液体钡-镉：液体稳定剂；并可减少加工时的粉尘污染；

硬脂酸钡0.5：热稳定剂兼润滑剂；

硬脂酸镉0.3：用作聚氯乙烯树脂加工中的耐热光透明稳定剂；

硬脂酸：润滑剂；

二氧化钛：颜料。

材料的基本性能：具有一定柔韧性的增塑后的塑料。

②PVC 树脂（XS-5）100，三盐基性硫酸铅5，二盐基性亚磷酸铅 1.5：PVC 常用热稳定剂，提高材料加工时对热的承受能力，防止侧基脱除、分解；

亚磷酸三苯脂0.5：PVC 辅助稳定剂，捕捉金属氧化物和HCL 分解过氧化物，一般与上述两种稳定剂配合使用；

硬脂酸铅0.5：热稳定剂兼润滑剂，改善PVC 的热承受能力和加工性能，；

硬脂酸正丁酯0.3、石蜡0.3：润滑剂，；

氧化锑5：阻燃剂；

基本性能：配方中加入较多热稳定剂，故有很好的加工性能、热承受能力，加入了阻燃剂，

故制品较难燃，较可能为硬质PVC 。

PVC 树脂（XS-3 ）100，DOP 20，DBP 20：通用增塑剂，降低制品的加工温度，软化制品；

DOS 10：耐寒性增塑剂，起辅助增塑作用，强化制品对低温的承受能力；

氯化石蜡5：增塑剂并且有阻燃性；

UV-9 0.1 ：紫外线吸收剂，起光稳定作用；

滑石粉1：润滑剂，填充剂，起各向补强作用；

氧化铁0.2：着色剂；

二月桂酸二丁基锡3：有机锡类热稳定剂；

基本性能：配方中加入大量增塑剂，而未加入太多稳定剂，故为软质PVC 制品。加入了有机锡类稳定剂和POS 耐寒剂，可能为耐寒性PVC 薄膜。

④丁腈橡胶100，硫磺 1.5，促进剂M 1.5 ，促进剂TMTD 0.2 ，ZnO 5 ，硬脂酸1，防老剂4010NA 1 ，半补强碳黑60，陶土30，沥青5，石蜡 1.5

丁腈橡胶：基体材料；

硫磺：交联剂；

促进剂M ：2-硫醇基苯并噻唑，通用型促进剂；

促进剂TMTD ：二硫化四甲基秋兰姆，超促进剂；

ZnO 5，硬脂酸1：活化剂；

防老剂4010NA ：橡胶防老剂；

半补强碳黑60：补强作用；

陶土30：填充剂；

沥青5，石蜡 1.5：橡胶软化剂。

基本性能：一种补强的硫化橡胶，在室温下处于高弹态度。

19.高分子材料进行配方设计的一般原则和依据各是什么？

答：配方设门必须满足以下基本原则：

1)制品的性能要求；

2)成型加工性能的要求；

3)选用的原材料来源容易，产地较近，质量稳定可靠，价格合理；

4)配方成本应在满足上述三条的前提下，尽量选用质量稳定可靠、价格低的原材料；必要时

采用不同品种和价格的原材料复配；适当加入填充剂，降低成本。

20.配方有哪几种表示方法?各有何作用?相互关系是什么？

a 基本配方：即以高分子化合物质量为100 份，其他组分则以相对于高分子化合物的质量份

数表示。此法计量容易，应用广泛，适于工业生产，也是大多数科研论文和报告巾的配方表

示方法。

b 以重量百分数来表示配方以混合料为100 份的配方表示法,即以高分子化合物及各种添加

剂的混合料总质量为100 份，各组分以质量分数表示。用于计算含胶量和混合料（混炼胶）

成本。

c 以混合料体积为100 份表示的配方。当己知各种组分密度时，可以高分子化合物为l00 份的配方很方便地换算出来，然后归一即可。此法常用于按体积计算成本时。

d 生产配方。即按设备的生产能力，由基本配方换算出各组分每次的投料质量数。此法便于

直接计量，符合生产实际。

Chapter6 高分子材料混合与制备

21.物料的混合有哪三种基本运动形式？聚合物成型时熔融物料的混合以哪一种运动形式为

主？为什么？

有分子扩散，涡流扩散，体积扩散。

主要以体积扩散为主，体积对流混合通过塞流对物料进行体积重排，而不需要物料变形，这种重复的重新排列可以是无规的，也可以是有序的。在固体掺混机中混合是无规的，而在静态混合器中的混合则是有序的。层流对流混合是通过而使物料变形，物料受到剪切、伸长和挤压。

22.什么是“非分散混合”，什么是“分散混合”，两者各主要通过何种物料运动和混合操作实现？

非分散混合：在混合物中仅增加粒子在混合物中空间分布均匀性，而不减小粒子初始尺寸的

过程。

分散混合：在混合过程中发生粒子尺寸减小到极限值，同时增加相界面和提高混合物组分均

匀性的混合过程。

非分散混合运动基本形式是通过对流来实现的，可以通过包括塞形流动和不需要物料连续变

形的简单体积排列和置换来达到。

分散混合主要是靠剪切应力和拉伸应力作用实现的。

23.为什么在评定固体物料的混合状态时不仅要比较取样中各组分的比率与总体比率的差异

大小而且还要考察混合料的分散程度？

答：衡量混合效果需从物料的均匀程度和组分的分散程度两方面来考虑。均匀程度指混入物所占物料的比率与理论或总体比率的差异。但就是相同比率的混合情况也是十分复杂的。在取样分析组成时，若一次抽取的试样的量足够多，或者，一次取样量虽不多，但取样的次数

足够多，虽然每次抽取的试样分析结果有所出入，但取多个试样分析结果的平均值时，仍可得出混合情况相同的结论。然而从混合料中各组分的分散程度来看，则可能相差甚远。因此，在判定物料的混合状态时，还必须考虑各组分的分散程度。

24.温度对生胶塑炼有何影响？为什么天然橡胶在110℃时塑炼效果最差？

答：低温下，氧和橡胶大分子的直接引发氧化作用很小，但是低温下橡胶的粘度很高，机械剪切作用力大大提高，橡胶大分子链在机械力作用下的断裂破坏是主要的，其断裂生成的大分子游离基立即与周围的空气中的氧相结合，生成分子量较小的稳定大分子，自由基活性得到终止。高温时，氧和橡胶大分子的化学活泼性大大提高，氧可以直接引发大分子发生氧化

裂解反应，随着温度的升高反应速度急剧加大，所以机械塑炼效果也随之加大。由于高温下橡胶的粘度大大减小，所以机械力对大分子的直接破坏作用也很小，而主要起搅拌作用，使橡胶的表面不断更新，以增加大分子与氧的接触机会，加速大分子的氧化裂解反应。天然橡胶在空气中塑炼时，低温下机械塑炼效果随着塑炼温度的升高而减小，高温下，机械塑炼效果温度升高而急剧增加，大约在110℃左右温度范围内，机械塑炼效果最小。因为在110℃左右温度范围内，机械剪切力作用很小，橡胶大分子和氧的化学反应活性也不高，所以总的机械塑炼效果最小.

25.天然橡胶的低温机械塑炼的目的以及其原理与聚氯乙烯塑料中添加邻苯二甲酸二丁酯的

目的以及其原因有何异同？

天然橡胶：机械塑炼以机械力作用使大分子链断裂，氧对橡胶分子起化学降解的作用。非晶态橡胶分子的构象是卷曲的，分子间以范德华力相互作用。塑炼时，由于受到机械的剧烈摩擦、挤压和剪切作用，使卷曲缠结的大分子链相互缠结，容易使机械应力局部集中。当应力

大于分子链上某一个链断裂能时，造成大分子链断裂，相对分子质量降低，因而获得可塑

性。聚氯乙烯：PVC 分子间存在极性，分子链僵硬，当其仅加稳定剂和润滑剂时，得到的

是刚性的硬质PVC 塑料制品。邻苯二甲酸二丁酯作为增塑剂使用。加入增塑剂后，削弱了

PVC 分子间作用力，增加了其塑性。

26.何谓橡胶的混炼？用开炼机和密炼机分别进行混炼时应控制的工艺条件有哪些？有何影

响？

混炼就是将各种配合剂与可塑度合乎要求的生胶或塑炼胶在机械作用下混合均匀，制成混炼胶的过程。

开炼机混炼时应控制的工艺条件有（1）装胶容量（ 2 ）辊距（3）混炼温度（ 4 ）混炼时间（5）辊速和速比（6）加料顺序；

密炼机分别进行混炼时应控制的工艺条件有（1）装胶容量（ 2 ）上顶栓压力（3）转子转速和混炼时间（ 4 ）混炼温度（5）加料顺序

几种胶的塑炼特性：

天然橡胶用开炼机塑炼时，辊筒温度为30-40℃，时间约为15-20min；采用密炼机塑炼当温

度达到120℃以上时，时间约为3-5min 。

丁苯橡胶的门尼粘度多在35-60 之间，因此，丁苯橡胶也可不用塑炼，但是经过塑炼后可以

提高配合机的分散性

顺丁橡胶具有冷流性，缺乏塑炼效果。顺丁胶的门尼粘度较低，可不用塑炼。氯丁橡胶得塑性大，塑炼前可薄通3-5 次，薄通温度在30-40℃。

乙丙橡胶的分子主链是饱和结构，塑炼难以引起分子的裂解，因此要选择门尼粘度低的品种

而不用塑炼。

丁腈橡胶可塑度小，韧性大，塑炼时生热大。开炼时要采用低温40℃以下、小辊距、低容

量以及分段塑炼，这样可以收到较好的效果。

7．何谓胶料混炼过程中产生的结合橡胶？

答：橡胶与炭黑混炼时，由于炭黑表面具有一定的活性，因而与混炼时产生的R?生成一定数量的化学形式和物理形式的结合体，形成一种不溶于橡胶溶剂的产物，称结合橡胶（炭黑凝胶）。

11. 简单组分高分子材料和复杂组分高分子材料，各举2-3 例。

简单组分高分子材料：主要由高聚物组成(含量很高，可达95%以上)，加入少量(或不加入) 抗氧剂、润滑剂、着色剂等添加剂。如：PE、PP、PTFE。

复杂组分高分子材料：复杂组分塑料则是由合成树脂与多种起不同作用的配合剂组成，如填充剂、增塑剂、稳定剂等组成。如：PF、SPVC。

12. 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？它们的应用情况如

何？

粉料、粒料。P144

13. 什么叫塑料的混合和塑化，其主要区别在哪里？

答：塑料的混合：这是物料的初混合，是一种简单混合，在低于流动温度和较为缓和的剪切

速率下进行的一种混合。混合后，物料各组份的物理和化学性质无变化。只是增加各组份颗粒的无规则排列程度，没有改变颗粒的尺寸。设备：捏合机、高速混合机。

塑料的塑化：再混合，是高一级的混合，在高于流动温度（Tf 或Tm）和较强烈的剪切速率

下进行。混合后，物料各组份的物理和化学性质有所变化。塑化的目的是使物料在一定温度

和剪切力下熔融，驱出其中的水份和挥发物。使各组份的分散更趋均匀，得到具有一定可塑性的均匀物料。设备：密炼机、开炼机、挤出机。

14.混合的机械和塑化的机械？

塑料的混合：捏合机、高速混合机。

塑料的塑化：设备：密炼机、开炼机、挤出机。

27.塑料的塑化与橡胶的塑炼二者的目的和原理有何异同？

答：塑化：再混合，是高一级的混合。在高于流动温度（Tf 或Tm）和较强烈的剪切速率下进行。混合后，塑料各组份的物理和化学性质有所变化。其目的是使物料在一定温度和剪切

力下熔融，驱出其中的水份和挥发物。使各组份的分散更趋均匀，得到具有一定可塑性的均匀物料。

塑炼：使生胶由强韧的弹性转变为柔软的便于加工的塑性状态的过程。目的是使生胶获得一定的可塑性，使之适合于混炼、压延、压出、成型等工艺操作；使生胶的可塑性均匀化，以

便得到质量均匀的胶料。（目的是降低弹性，增加可塑性，获得流动性；混炼时配合剂易

于分散均匀，便于操作；使生胶分子量分布变窄，胶料质量均匀一致。）

28.什么是“生胶的塑炼”，什么是“塑料的塑炼”，为什么要分别对生胶和塑料进行塑炼？

两者分别可采取哪些措施，提高塑炼效果？

答：生胶的塑炼：使生胶由强韧的弹性转变为柔软的便于加工的塑性状态的过程。目的是使生胶获得一定的可塑性，使之适合于混炼、压延、压出、成型等工艺操作；使生胶的可塑性

均匀化，以便得到质量均匀的胶料。（目的是降低弹性，增加可塑性，获得流动性；混炼时

配合剂易于分散均匀，便于操作；使生胶分子量分布变窄，胶料质量均匀一致。）

塑料的塑炼：再混合，是高一级的混合。在高于流动温度（Tf 或Tm）和较强烈的剪切速率下进行。混合后，塑料各组份的物理和化学性质有所变化。其目的是使物料在一定温度和剪

切力下熔融，驱出其中的水份和挥发物。使各组份的分散更趋均匀，得到具有一定可塑性的均匀物料。

Chapter7 压制成型

1．何谓热固性塑料的固化速度？试述其影响因素。

答：这是热固性塑料成型时特有的也是最重要的工艺性能，它是衡量热固性塑料成型时化学反应的速度。它是以热固性塑料在一定的温度和压力下，压制标准试样时，使制品的物理机械性能达到最佳值所需的时间与试件的厚度的比值(s／mm 厚度)来表示，此值愈小，固化速率愈大。

固化速率主要由热固性塑料的交联反应性质决定，并受成型前的预压、预热条件以及成

型工艺条件如温度和压力等多种因素的影响。

2．简述热固性塑料模压成型的工艺步骤。

答：热固性塑料模压成型工艺过程通常由成型物料的准备、成型和制品后处理三个阶段组成，工艺步骤如下：

1、计量；

2、预压；

3、预热；

4、嵌件安放；

5、加料；

6、闭模；

7、排气；

8、保压固化；

9、脱模冷却；10 制品后处理

3．试分析模温的高低对模压成型工艺的影响。

答：模压温度是指成型时所规定的模具温度，对塑料的熔融、流动和树脂的交联反应速度有决定性的影响。

在一定的温度范围内，模温升高、物料流动性提高，充模顺利，交联固化速度增加，模

压周期缩短，生产效率高。但过高的模压温度会使塑料的交联反应过早开始和固化速度太快

而使塑料的熔融黏度增加，流动性下降，造成充模不全。另外一方面，由于塑料是热的不良导体，模温高，固化速度快，会造成模腔内物料内外层固化不一，表层先行硬化，内层固化

时交联反应产生的低分子物难以向外挥发，会使制品发生肿胀、开裂和翘曲变形，而且内层固化完成时，制品表面可能已过热，引起树脂和有机填料等分解，会降低制品的机械性能。

因此模压形状复杂、壁薄、深度大的制品，不宜选用高模温，但经过预热的塑料进行模压时，

由于内外层温度较均匀，流动性好，可选用较高模温。

模压温度过低时，不仅物料流动性差，而且固化速度慢，交联反应难以充分进行，会造

成制品强度低，无光泽，甚至制品表面出现肿胀，这是由于低温下固化不完全的表层承受不

住内部低分子物挥发而产生的压力的缘故。

4．在热固性塑料模压成型中，提高模温应相应地降低还是升高模压压力才对模压成型工艺

有利？为什么？

答：在热固性塑料模压成型中，提高模温一般应相应地升高模压压力才对模压成型工艺

有利。

在一定范围内模温提高能增加塑料的流动性，模压压力可降低；但模温提高也会使塑料

的交联反应速度加速，从而导致熔融物料的粘度迅速增高，因而需更高的模压压力。综合以上因素，提高模温一般应相应地提高模压压力。

5．热固性塑料模压成型中物料的预热温度对模压压力有何影响？为什么？

答：进行预热可以使物料熔化速度加快，黏度下降，流动性提高，模压压力降低；但如

果预热温度过高会使塑料在预热过程中有部分固化，会抵消预热增大流动性效果，模压时需更高的压力来保证物料充满型腔。在预热时软化倾向>交联倾向，一般经过预热的物料可使

用较低的模压压力。

6．在高分子材料成型加工中，哪些地方要求交联？交联能赋予高聚物制品哪些性能？

答：未硫化的橡胶Tg在室温以下，常温下发黏，强度很低，基本无使用价值。通过硫

化(交联)，才能使用。

酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂、不饱和聚酯等是具有活性官能团的低分子量的齐聚物，

也只有通过交联，才能充分发挥它们的特性。

在聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等泡沫塑料生产中，交联也是极为重要的工艺技术，交联

有助于提高泡孔壁的强度。

交联后的性能取决于交联密度。交联密度高，相邻交联点之间相对分子质量小，链段活

动性受到限制，Tg随之增高。交联改善了高分子材料的力学性能、耐热性能、化学稳定性

能和使用性能。

7．试述天然橡胶以硫磺硫化后的制品大分子结构特征。

答：硫化后，橡胶大分子结构中各部位已程度不同地形成了网状结构，大分子链之间有主价键力的作用，使大分子链的相对运动受到一定的限制，在外力作用下，不易发生较大的位移，变形减小，强度增大，失去可溶性，只能有限溶胀。

8．试述橡胶硫化后的物理性能的变化，并解释之。

答：天然橡胶在硫化过程中，随着线型大分子逐渐变为网状结构，可塑性减小，拉伸强度、定伸强度、硬度、弹性增加，而伸长率、永久变形、疲劳生热等相应减小，但若继续硫

化，则出现拉伸强度、弹性逐渐下降，伸长率、永久变形反而会上升的现象。

这些现象都是线形大分子转变为网状结构的特征。

9．生胶和硫化胶在分子结构及性能上有何不同？

答：硫化前：

结构：线性大分子，分子与分子之间无价键力；

性能：可塑性大，伸长率高，具可溶性。

硫化后：

结构：1）化学键；2）交联键的位置；3）交联程度；4）交联

性能：1）力学性能（定伸强度、硬度、拉伸强度、伸长率、弹性）；

2）物理性能；3）化学稳定性

10．橡胶的硫化历程分为几个阶段？各阶段的实质和意义是什么？

答：（1）焦烧期－硫化起步阶段，是指橡胶在硫化开始前的延迟作用时间，在此阶段胶料尚未开始交联，胶料在模型内有良好的流动性。（对于模型硫化制品，胶料的流动、充模

必须在此阶段完成，否则就发生焦烧．出现制品花纹不清，缺胶等缺陷。）

意义：焦烧期的长短决定了胶料的焦烧性及操作安全性。这一阶段的长短取决于配合剂

的种类和数量。

（2）欠硫期－预硫阶段，焦烧期以后橡胶开始交联的阶段。在此阶段，随着交联反应

的进行，橡胶的交联程度逐渐增加，并形成网状结构．橡胶的物理机械性能逐渐上升，但尚未达到预期的水平．但有些性能如抗撕裂性、耐磨性等却优于正硫化阶段时的胶料。

意义：预硫时间的长短反映了硫化反应速度的快慢（，主要取决于配方）。

（3）正硫期－正硫化阶段，正硫化是胶料的各项性能在一个阶段基本上保持恒定或变

化很少，也称硫化平坦期。

意义：这个阶段橡胶的综合性能最好，是选取正硫化时间的范围。（硫化平坦期的宽窄

取决于：配方、温度等）

（4）过硫期－过硫阶段，橡胶的交联反应达到一定的程度，此时的各项物理机械性能

均达到或接近最佳值，其综合性能最佳。此时交联键发生重排、裂解等反应。

意义：过硫阶段的性能变化情况反映了硫化平坦期的长短，不仅表明了胶料热稳定性的

高低，而且对硫化工艺的安全性及制品硫化质量有直接影响。

11．橡胶制品生产过程中，残余焦烧时间的长短与橡胶制品的类型有什么关系？

答：不同的硫化方法和制品，对焦烧时间的长短亦有不同要求。在硫化模压制品时，总

是希望有较长的焦烧期，使胶料有充分时间在模型内进行流动，而不致使制品出现花纹不清

晰或缺胶等缺陷。在非模型硫化中，则应要求硫化起步应尽可能早一些，因为胶料起步快而迅速变硬，有利于防止制品因受热变软而发生变形。不过在大多数情况下，仍希望有较长的

焦烧时间以保证操作的安全性。

12．何谓返原性胶料和非返原性胶料？

答：天然橡胶等主链为线形大分子结构，在过硫阶段中断链多于交联，机械性能下降，

这种胶料称为返原性胶料；

大部分合成橡胶，如丁苯、丁腈橡胶，在过硫阶段中易产生氧化支化反应和环化结构，

胶料的物理机械性能变化很小，甚至保持恒定，这种胶料称为非返原性胶料。

13．何谓硫化三要素？对硫化三要素控制不当会造成什么后果？

答：硫化三要素是指硫化的压力、温度和时间。

模型硫化时必须施以压力。压力过低，胶料流动性差，不能充满模腔，制品容易产生泡，

胶料不够致密，机械性能下降；但过高压力对橡胶的性能也不利，高压会对橡胶分子链的热降解有加速作用；对于含纤维织物的胶料，高压会使织物材料的结构被破坏，导致耐屈挠性能下降。

硫化温度是橡胶发生成化反应的基本条件，它直接影响硫化速度和产品质量。硫化温度

太高，硫化速度太快，胶料刚受热即交联而流动性下降，得不到所需要的产品，且高温易引

起橡胶分子链裂解，乃至发生硫化返原现象，结果导致强伸性能下降；反之，硫化温度低，

硫化速度慢，生产效率低，直至不硫化。

在一定的硫化温度和压力下，橡胶有一最适宜的硫化时间，时间太长则过硫，时间太短

则欠硫，对产品性能都不利。

14．何谓正硫化和正硫化时间？正硫化时间的测定方法有哪几种？各有何特点？

答：正硫化是胶料的各项性能在一个阶段基本上保持恒定或变化很少，也称硫化平坦期。理论正硫化：从硫化反应动力学原理来说，正硫化应是胶料达到最大交联密度时的硫化状态，

正硫化时间应由胶料达到最大交联密度所需的时间来确定比较合理。

工艺正硫化：橡胶处在正硫化时，其物理机械性能或综合性能达到最佳值，预硫或过硫

阶段胶料性能均不好。达到正硫化所需的时间为正硫化时间，而正硫化是一个阶段。在实际应用中是根据某些主要性能指标(与交联密度成正比)来选择最佳点，确定正硫化时间。

（1）物理机械法麻烦，不经济；

（2）化学法简单、方便，但误差较大，适应性不广，有一定限制，不适于非硫黄硫化的胶

料；

（3）专用仪器法不仅具有方便、精确、经济、快速和重现性好等优点，并且能够连续测

定与加工性能和硫化性能等有关的参数而且只需进行一次试验即可得到完整的硫化曲线。Chapter8 挤出成型

1．挤出机螺杆在结构上为何分段？分段的根据是什么？

答：根据物料在螺杆中的温度、压力、黏度等的变化特征，可将螺杆分为加料段、压缩段、

均化段三段。

2．挤出螺杆一般分为哪几段？每段各有什么作用？对于晶态塑料的挤出成型，应选择何种

螺杆？其L2 的长度有何特征，为什么？

答：加料段---对料斗送来的塑料进行加热，同时输送到压缩段。塑料在该段始终保持固体状态。

压缩段---对加料段来的料起挤压和剪切作用，同时使物料继续受热，由固体逐渐转变为熔融体，赶走塑料中的空气及其他挥发成分，增大塑料的密度，塑料通过压缩段后，应该成

为完全塑化的黏流状态。

均化段---使熔融物料在均化段螺杆和机头回压作用进一步搅拌塑化均匀，并定量定压

地通过机头口模挤出成型。

结晶型聚合物，熔化温度范围很窄，因而压缩段很短，应选择突变型螺杆。

★3．什么叫压缩比？挤出机螺杆设计中的压缩比根据什么来确定？

答：螺杆的压缩比是指螺杆加料段第一个螺槽的容积与均化段最后一个螺槽的容积之比，它表示塑料通过螺杆的全过程被压缩的程度。

压缩比的大小取决于挤出塑料的种类和形态，粉状塑料的相对密度小，夹带空气多，

其压缩比应大于粒状塑料。另外挤出薄壁制品时，压缩比应比厚壁制品的大。

4．什么是挤出机螺杆的长径比？长径比的大小对塑料挤出成型有什么影响？长径比太大又

会造成什么后果？

答：挤出机螺杆的长径比是指螺杆工作部分的有效长度L 与直径Ds 之比。

L/Ds 大，能发送塑料的温度分布，混合更均匀，并可减少挤出时的逆流和漏流，提高

挤出机的生产能力。L/Ds 过小，对塑料的混合和塑化都不利。L/Ds 太大，对热敏性塑料会因受热时间太长而易分解，同时螺杆的自重增加，自由端挠曲下垂，容易引起料筒和螺杆擦伤，制造和安装都困难，也增大了挤出机的功率消耗。

5．渐变型和突变型螺杆有何区别？它们各适合哪类塑料的挤出？为什么？

答：渐变型螺杆的压缩段较长，为螺杆全长的55%~65%，PVC 挤出成型用螺杆压缩段

甚至达到100% 。渐变型螺杆适合无定型塑料的生产，因为无定型塑料的熔融温度范围宽。

突变型螺杆的压缩段较短，为3~5Ds，PA 的挤出成型用螺杆压缩段甚至仅为一个螺距

的长度。突变型螺杆适合结晶型塑料的生产，因为结晶型塑料的熔融温度范围很窄。

(所谓渐变型螺杆是指由加料段较深螺槽向均化段较浅螺槽的过渡，是在一个较长的螺杆轴

向距离内完成的：而所谓突变型螺杆的上述过渡是在较短的螺杆轴向距离内完成的。) 6．提高挤出机加料段固体输送能力，应对设备采取什么措施？指出其理论依据。

答案要点: 结构角度： 1 增加螺槽深度； 2 降低物料与螺杆的摩擦系数； 3 增加物料与料筒的摩擦系数； 4 选择适当的螺旋角。

工艺角度： 1 增加料筒温度（fb↑）；②降低螺杆温度（fs↓）。

7．塑料在挤出机中的熔化长度的意义是什么？

答：挤出机中从熔化开始到固体床的宽度降到零的总长度称为熔化长度，熔化长度的大小反映了固体的熔化速度，一般熔化速度越高则熔化长度越短。

29.塑料熔体在挤出机螺槽内有几种流动形式？造成这几种流动的主要原因是什么？

答：塑料熔体在挤出机螺槽内有正流、逆流、横流和漏流。造成这几种流动的主要原因是：

正流是沿螺槽向机头方向的流动；逆流是受机头口模阻力所致；横流是螺杆的螺旋状挤压造成；漏流是螺杆和料筒间隙的流动，是机头口模的回压造成。

30.分析挤出成型时,螺杆均化段末端粘流态物料的压力与哪些因素有关？

螺杆转速，螺杆长径比，螺杆与机筒间隙，温度，螺杆压缩比等

31.各种挤出成型制品的生产线由各自的主、辅机组成，请归纳它们的工艺过程，用框图表

示。

Chapter9 注射成型

1．何谓注射成型，它有何特点？请用框图表示一个完整的注射成型工艺过程。

定义：可成型几乎所有的热塑性塑料和多种热固性塑料，可用于树脂的直接注射，可复合材料、增强塑料及泡沫塑料的成型，或注射—吹塑成型。

特点、成型周期短、生产效率高、能一次成型外形复杂、尺寸精度高、带嵌件的制品、适应

性强、制品种类繁多，容易实现自动化。

2．塑料挤出机的螺杆与移动螺杆式注射机的螺杆在结构特点和各自的成型作用上有何异

同？

(a)注射螺杆长径比较小，约在10~15 之间。(b)注射螺杆压缩比较小，约在2~5 之间。(c) 注射螺杆均化段长度较短，但螺槽深度较深，以提高生产率。为了提高塑化量，加料段较长，约为螺杆长度的一半。(d)注射螺杆的头部呈尖头形，与喷嘴能有很好的吻合，以防止物

料残存在料筒端部而引起降解。(p221)挤出机螺杆成型作用是对物料的输送、传热塑化塑

料及混合均化物料。移动螺杆式注射机的螺杆成型作用是对塑料输送、压实、塑化及传递注射压力。是间歇式操作过程，它对塑料的塑化能力、操作时的压力稳定以及操作连续性等要

求没有挤出螺杆严格

3．请从加热效率出发，分析柱塞式注射机上必须使用分流梭的原因。

答：使用分流梭加快了热传导，有利于减少或避免塑料过热而引起的热分解现象。塑料熔体分流后，在分流梭与料筒间隙中流速增加，剪切速度增大，从而产生较大的摩擦热，料温升

高，黏度下降，是塑料得到进一步的混合塑化，有效提高注塞式注射机的生产量及制品质量。4．注射机的喷嘴有哪几种类型？各适合何种聚合物材料的注射成型？

（1）通用式喷嘴：最普遍的形式，它结构简单，制造方便，注射压力损失小，常用于PE,PS,PVC 及纤维素等注射成型

（2）延伸式喷嘴：通用式喷嘴的改进型，结构比较简单，制造方便，有加热装置，注射压

力降较小，适用于PMMA,POM,PSF,PC 等高黏度树脂

（3）弹簧针阀式喷嘴：是一种自锁式喷嘴，结构较复杂，制造困难，流程较短，注射压力

损失较大，叫适用于PA,PET 等熔体黏度较低的塑料注射5．以柱塞式注射机成型聚丙烯制

品时，注射机料筒的加热效率为0.8，如果聚丙烯预热温度50℃，注射料温230℃，注射机的料筒最高温度应控制几度？

6．试分析注射成型中物料温度和注射压力之间的关系，并绘制成型区域示意图。

答：注射压力与料温是相互制约的，料温高时，注射压力减小；反之，所需注射压力加大。

7．保压在热塑性塑料注射成型过程中的作用是什么？保压应有多少时间？何谓凝封？

答：当注射成型塑料熔体充满模腔后，模具中熔体冷却收缩，继续保持施压状态的柱塞或螺杆，迫使浇口和喷嘴附近的熔体不断补充入模中（补塑），使模腔中的塑料能形成形状压实）；保压适当的时间，可防止螺杆或柱塞退还时，因模具主流道处完整而致密的制品（塑料尚未冷却凝固而发生模内熔融塑料倒流现象（防倒流）。保压时间一般约20-100s，大型和厚制品可达2-5min。塑料注射充模保压时，浇注系统的熔体先行冷却硬化的现象叫“凝封”，凝封可防止模腔内尚未冷却的熔体向喷嘴方向倒流。

8．试述晶态聚合物注射成型时温度（包括料温和模温）对其结晶性能和力学性能的影响。

结晶性塑料注射入模具后，将发生向转变，冷却速率将影响塑料的结晶速率。缓冷，即模温

高，结晶速率大，有利结晶，能提高制品的密度和结晶度，制品成型收缩性较大，刚度大，

大多数力学性能较高，但伸长率和充及强度下降。反过来，骤冷所得制品的结晶度下降，韧

性较好。但在骤冷的时不利大分子的松弛过程，分子取向作用和内应力较大。中速冷塑料的结晶和曲性较适中，是用得最多的条件。实际生产中用何种冷却速度，还应按具体的塑料性

质和制品的使用性能要求来决定。例如对于结晶速率较小的PET 塑料，要求提高其结晶度

就应选用较高的模温。

9．聚丙烯和聚苯乙烯注射成型时，考虑到产品的性能和生产效率，它们的模具温度应分别

控制在哪个温度范围最适宜？为什么？（PP：Tg＝－10℃左右，PS：Tg＝80℃左右）

答：聚丙烯的结晶能力较强，提高模具温度有助于改善熔体在模内的流动性，减小内应力和分子的定向作用，增强制件的密度和结晶度甚至能够提前脱模；但制件的冷却时间、收缩率和脱模后的翘曲变形将增大。制品结晶度的增加，制件的表面粗糙度值也会随之减小。综合考虑PP 模具温度Tc>Tg，生产上常用温度为40-90℃

无定形塑料注射充模后无相转变，故模温高低主要影响充模时间长短，较低的模温，冷却快，生产效率提高。PS 熔融黏度较低，采用偏低的模温Tc

10．试述注射成型制品易产生内应力的原因及解决的办法。

结晶性塑料注射入模具后，将发生相转变，冷却速率将影响塑料的结晶速率。在骤冷的时不利大分子的松弛过程，分子取向作用和内应力较大。而无定型塑料注射入模时，不发生相转变，故其内应力产生的机率较低，一般常发生在制作厚制品时，由于其充模和冷却均需较长

时间，如果模温过低，会造成制品内外冷却速率不均匀一致，使其内部形成真空泡或收缩，

因而引起内应力。解决方法：由于结晶、取向不同，冷却速率不一，易造成应力集中，制品

质量不均。可采用热处理（退火处理）方法加以解决。

11．试分析注射成型过程中快速充模和慢速充模各有什么利弊。

答：充模速度↑，物料受剪切↑，生热↑，T ↑，黏度下降，充模压力↑，充模顺利，能

提高制品的熔接缝强度，生产周期缩短；但速度↑↑，料流为湍流，严重时引起喷射作用，

卷入空气，可引起塑料局部烧伤及分解，使制品不均匀，内应力较大表面常有裂纹。慢速充

模时，熔体以层流状态流动，顺利将模腔内的空气排出，制品质量较均匀；但充模过慢，会

使熔体在流道中冷却降温，引起黏度提高，流动性下降，引起充模不全，并出现分层和结合

不好的熔接痕，影响制品强度和表面质量。

Chapter10 压延成型

32.压延成型工艺能生产哪些塑料和橡胶制品？以软质PVC 薄膜的生产过程为例，画出生产工艺流程。

热塑性塑料：非晶型PVC 及其共聚物、ABS 、EVA 及改性PS 等也有压延PP、PE 塑料橡胶的压延是橡胶制品生产的基本工艺过程，是制成胶片或骨架材料制成胶布半成品的工艺过程。

包括压片、压型、贴胶和擦胶等作业。

2．压延时，压延机的辊筒为什么会产生挠度，对压延质量有何影响？说明对挠度有何补偿

方法，并比较其优缺点？

1）中高度法，将辊筒设计和加工成略带腰鼓形。辊筒加工要求高，且辊筒的弹性弯曲受物

料的性质及压延工艺条件等诸多因素，所以固定不变的中高度补偿法有很大的局限性。

2）轴交叉法，调整两辊筒的轴，使其交叉一定角度。该法的优点是可以随产品的品种、规

格和工艺条件不同进行调节轴交叉角度，从而扩大了压延机的工作范围。轴交叉装置补偿的挠度差有三高二低特征。轴交叉补偿的挠度量是有限定的,因为轴线偏转角度大了就不能正

常工作

从理论上讲，无论何种二次曲线都不可能完全与四次曲线的挠度曲线相吻合，因此中高度法和轴交叉法都不能完全补偿挠度差.

3）预应力法，在辊筒轴承的两端预先施加额外的负荷，其作用方向正好与工作负荷相反，

达到补偿目的。这种方法可以调节预应力的大小使辊筒弧度有较大变化范围，以适应变形的实际要求，比较容易控制而且补偿效果更好。

在实际生产中往往把上述三种补偿方式结合使用。

3．用四辊压延机压延塑料薄膜时各辊的温度和转速应如何控制？为什么？

答：压延成型所用热塑性塑料大多都有容易黏附高温、高转速辊筒的特点，为了使压延成型

顺利进行，操作上应控制温度和转速，以四辊压延机为例：

TⅢ≧TⅣ>T Ⅱ>TⅠ; V Ⅲ≧VⅣ>VⅡ>V Ⅰ(第Ⅲ辊筒为主辊筒) 速比为1：1.05－1：1.25 4．何谓压延效应？产生的原因及减小的方法是什么？

压延成型过程中，黏流态塑料在通过压延辊筒间隙时，线形大分子沿着压延方向作定向排列。出现制品的各向异性，制品的纵向和横向的物理机械性能不同，这种现象在压延成型中称为压延效应。

↑温度；↓速度及速比；辊距↑；尽量不使用各向异性的配合剂、改变喂料方向和提高物料的塑性，压延后缓慢冷却，可降低压延效应。

整理By杭师大材化学院高材131班某学屌

高分子材料成型加工唐颂超第三版第2-10章课后习题答案(仅供参考)

高分子材料成型加工Chapter2-10 课后习题答案（仅供参考）Chapter2 高分子材料学 1.分别区分“通用塑料”和“工程塑料”、“热塑性塑料”和“热固性塑料”，并请各举2、3 例。 答：通用塑料：一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。通用塑料有PE、PP、PVC 、PS 等 工程塑料是指拉伸强度大于50MPa 冲击强度大于6kJ/m2 ,长期耐热温度超过100℃，刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀等可代替金属用作结构件的塑料。工程塑料有PA、PET、PBT、POM 等。 热塑性塑料：加热时变软以至流动，冷却变硬。这种过程是可逆的、可以反复进行。如聚乙 烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚好和氯化聚醚等都是热塑性塑料。 热固性塑料：第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应一交链固化而变硬，这种变化是不可逆的。此后，再次加热时，已不能再变软流动了。正是借助这种特性进 行成型加工，利用第一次加热时的塑化流动在压力下充满型腔，进而固化成为确定形状和尺 寸的制品。这种材料称为热固性塑料。酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、不饱和聚酯、有机硅等 塑料都是热固性塑料。 2. 什么是聚合物的结晶和取向？它们有何不同？研究结晶和取向对高分子材料加工有何实 际意义？ 聚合物的结晶：高聚物发生的分子链在三维空间形成局部区域的、高度有序的排列的过程。 聚合物的取向：高聚物的分子链沿某特定方向作优势的平行排列的过程。包括分子链、链段和结晶高聚物的晶片、晶带沿特定方向择优排列。 不同之处：（1）高分子的结晶属于高分子的一个物理特性，不是所有的高聚物都会结晶，而 所有的高聚物都可以在合适的条件下发生取向。（2）结晶是某些局部区域内分子链在三维空 间的规整排列，而取向一般是在一定程度上的一维或二维有序，是在外力作用下整个分子链 沿特定方向发生较为规整排列。（3）结晶是在分子链内部和分子链之间的相互作用下发生的， 外部作用也可以对结晶产生一定的影响；取向一般是在外力作用和环境中发生的，没有外力的作用，取向一般不会内部产生。（4）结晶主要发生在Tg~Tm 范围内，而取向可以发生在 Tg 或Tm 以上的任何温度（热拉伸或流动取向），也可以在室温下进行冷拉伸获得。（5）结晶单元为高分子链和链段，而取向单元还可以是微晶(晶粒)。 结晶是结晶性高聚物加工成型过程中必然经历的过程，结晶直接影响到聚合物的成型加 工和制品的性能。结晶温度越低，聚合物加工熔点越低且熔限越宽，结晶温度越高，熔点较 高且熔限越窄。化学结构相似而结晶度较大的聚合物成型加工温度较高。结晶过程中结晶速 度的快慢直接决定了制品的成型加工周期，结晶越快，冷却时间越短，而结晶越慢，加工成 型周期变长。聚合物结晶颗粒的尺寸对制品的透明性、表观形态和机械性能也有非常大的影 响。因此结晶在聚合物的成型加工过程中占有举足轻重的低位。 取向是聚合物在加工过程中或者加工后处理阶段形成的，结晶聚合物和非晶聚合物均可 以产生取向。非晶态高聚物的取向，包括链段的取向和大分子链的取向，而结晶态高分子的 取向包括晶区的取向和非晶区的取向，晶区的取向发展很快，非晶区取向较慢。取向能提高拉伸制品的力学强度，还可使分子链有序性提高，这有利于结晶度的提高，从而提高其耐热性。在纤维和薄膜的生产中取向状况的控制显得特别重要。但对其他成型制品，如果流动过程中取向得以保存，则制品的力学强度会降低并易变型，严重时会造成内力不均而易开裂。 3. 请说出晶态与非晶态聚合物的熔融加工温度范围，并讨论两者作为材料的耐热性的好坏。

高分子材料成型加工唐颂超第三版第210章课后习题答案

高分子材料成型加工Chapter2-10课后习题答案（仅供参考）Chapter2高分子材料学 1.分别区分“通用塑料”和“工程塑料”、“热塑性塑料”和“热固性塑料”，并请各举2、3 例。 答：通用塑料：一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。通用塑料有PE、PP、PVC、PS 等 工程塑料是指拉伸强度大于50MPa冲击强度大于6kJ/m2 ,长期耐热温度超过100℃，刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀等可代替金属用作结构件的塑料。工程塑料有PA、PET、PBT、POM等。 热塑性塑料：加热时变软以至流动，冷却变硬。这种过程是可逆的、可以反复进行。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚好和氯化聚醚等都是热塑性塑料。热固性塑料：第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应一交链固化而变硬，这种变化是不可逆的。此后，再次加热时，已不能再变软流动了。正是借助这种特性进行成型加工，利用第一次加热时的塑化流动在压力下充满型腔，进而固化成为确定形状和尺寸的制品。这种材料称为热固性塑料。酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、不饱和聚酯、有机硅等塑料都是热固性塑料。 2. 什么是聚合物的结晶和取向？它们有何不同？研究结晶和取向对高分子材料加工有何实际意义？ 聚合物的结晶：高聚物发生的分子链在三维空间形成局部区域的、高度有序的排列的过程。聚合物的取向：高聚物的分子链沿某特定方向作优势的平行排列的过程。包括分子链、链段和结晶高聚物的晶片、晶带沿特定方向择优排列。 不同之处：（1）高分子的结晶属于高分子的一个物理特性，不是所有的高聚物都会结晶，而所有的高聚物都可以在合适的条件下发生取向。（2）结晶是某些局部区域内分子链在三维空间的规整排列，而取向一般是在一定程度上的一维或二维有序，是在外力作用下整个分子链沿特定方向发生较为规整排列。（3）结晶是在分子链内部和分子链之间的相互作用下发生的，外部作用也可以对结晶产生一定的影响；取向一般是在外力作用和环境中发生的，没有外力的作用，取向一般不会内部产生。（4）结晶主要发生在Tg~Tm范围内，而取向可以发生在Tg或Tm以上的任何温度（热拉伸或流动取向），也可以在室温下进行冷拉伸获得。（5）结晶单元为高分子链和链段，而取向单元还可以是微晶(晶粒)。 结晶是结晶性高聚物加工成型过程中必然经历的过程，结晶直接影响到聚合物的成型加工和制品的性能。结晶温度越低，聚合物加工熔点越低且熔限越宽，结晶温度越高，熔点较高且熔限越窄。化学结构相似而结晶度较大的聚合物成型加工温度较高。结晶过程中结晶速度的快慢直接决定了制品的成型加工周期，结晶越快，冷却时间越短，而结晶越慢，加工成型周期变长。聚合物结晶颗粒的尺寸对制品的透明性、表观形态和机械性能也有非常大的影响。因此结晶在聚合物的成型加工过程中占有举足轻重的低位。 取向是聚合物在加工过程中或者加工后处理阶段形成的，结晶聚合物和非晶聚合物均可以产生取向。非晶态高聚物的取向，包括链段的取向和大分子链的取向，而结晶态高分子的取向包括晶区的取向和非晶区的取向，晶区的取向发展很快，非晶区取向较慢。取向能提高拉伸制品的力学强度，还可使分子链有序性提高，这有利于结晶度的提高，从而提高其耐热性。在纤维和薄膜的生产中取向状况的控制显得特别重要。但对其他成型制品，如果流动过程中取向得以保存，则制品的力学强度会降低并易变型，严重时会造成内力不均而易开裂。 3. 请说出晶态与非晶态聚合物的熔融加工温度范围，并讨论两者作为材料的耐热性的好坏。

《高分子材料成型加工》课后部分习题参考答案

2．分别区分“通用塑料”和“工程塑料”，“热塑性塑料”和“热固性塑料”，“简单组分高分子材料”和“复杂组分高分子材料”，并请各举2～3例。 答：通用塑料：一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。通用塑料有：PE，PP，PVC，PS 等； 工程塑料：是指拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m2 ,长期耐热温度超过100℃的，刚性好、 蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀等，可代替金属用作结构件的塑料。工程塑料有：PA，PET，PBT，POM等； 工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。日本业界将它定义为“可以做为构造用及机械零件用的高性能塑料，耐热性在100℃以上，主要运用在工业上”。 热塑性塑料：加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚，氯化聚醚等都是热塑性塑料。(热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动、冷却变硬的过程是物理变化；) 热固性塑料：第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应一交链固化而变硬，这种变化是不可逆的，此后，再次加热时，已不能再变软流动了。正是借助这种特性进行成型加工，利用第一次加热时的塑化流动，在压力下充满型腔，进而固化成为确定形状和尺寸的制品。这种材料称为热固性塑料。(热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的，固化后分子链之间形成化学键，成为三维的网状结构，不仅不能再熔触，在溶剂中也不能溶解。)酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、不饱和聚酯、有机硅等塑料，都是热固性塑料。 简单组分高分子材料：主要由高聚物组成(含量很高，可达95%以上)，加入少量(或不加入)抗氧剂、润滑剂、着色剂等添加剂。如：PE、PP、PTFE。 复杂组分高分子材料：复杂组分塑料则是由合成树脂与多种起不同作用的配合剂组成，如填充剂、增塑剂、稳定剂等组成。如：PF、SPVC。 用天然或合成的聚合物为原料，经过人工加工制造的纤维状物质。可以分类两类 1）人造纤维：又称再生纤维，以天然聚合物为原料，经过人工加工而改性制得。如：粘胶纤维、醋酸纤维、蛋白质纤维等 2）合成纤维：以石油、天然气等为原料，通过人工合成和纺丝的方法制成。如：涤纶、尼龙、腈纶、丙纶、氨纶、维纶等 3．高分子材料成型加工的定义和实质。 高分子材料成型加工是将聚合物(有时还加入各种添加剂、助剂或改性材料等)转变成实用材料或制品的一种工程技术。 大多数情况下，聚合物加工通常包括两个过程:首先使原材料产生变形或流动，并取得所需要的形状，然后设法保持取得的形状(即硬化)，流动-硬化是聚合物工过程的基本程序。 高分子材料加工的本质就是一个定构的过程，也就是使聚合物结构确定，并获得一定性能的过程。 第一章习题与思考题 2．请说出晶态与非晶态聚合物的熔融加工温度范围，并讨论两者作为材料的耐热性好坏。 答：晶态聚合物：Tm～Td；非晶态聚合物：Tf～Td。

材料成型技术基础第2版课后习题答案

第一章金属液态成形 1. ①液态合金的充型能力是指熔融合金充满型腔，获得轮廓清晰、形状完整的优质铸件的能力。 ②流动性好，熔融合金充填铸型的能力强，易于获得尺寸准确、外形完整的铸件。流动性不好，则充型能力差，铸件容易产生冷隔、气孔等缺陷。 ③成分不同的合金具有不同的结晶特性，共晶成分合金的流动性最好，纯金属次之，最后是固溶体合金。 ④相比于铸钢，铸铁更接近更接近共晶成分，结晶温度区间较小，因而流动性较好。 2.浇铸温度过高会使合金的收缩量增加，吸气增多，氧化严重，反而是铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、夹杂等缺陷。 3.缩孔和缩松的存在会减小铸件的有效承载面积，并会引起应力集中，导致铸件的力学性能下降。 缩孔大而集中，更容易被发现，可以通过一定的工艺将其移出铸件体外，缩松小而分散，在铸件中或多或少都存在着，对于一般铸件来说，往往不把它作为一种缺陷来看，只有要求铸件的气密性高的时候才会防止。 4 液态合金充满型腔后，在冷却凝固过程中，若液态收缩和凝固收缩缩减的体积得不到补足，便会在铸件的最后凝固部位形成一些空洞，大而集中的空洞成为缩孔，小而分散的空洞称为缩松。 浇不足是沙型没有全部充满。冷隔是铸造后的工件稍受一定力后就出现裂纹或断裂，在断口出现氧化夹杂物，或者没有融合到一起。 出气口目的是在浇铸的过程中使型腔内的气体排出，防止铸件产生气孔，也便于观察浇铸情况。而冒口是为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。 逐层凝固过程中其断面上固相和液相由一条界线清楚地分开。定向凝固中熔融合金沿着与热流相反的方向按照要求的结晶取向进行凝固。 5.定向凝固原则是在铸件可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，并同时采用其他工艺措施，使铸件上远离冒口的部位到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，从而实现由远离冒口的部位像冒口方向顺序地凝固。 铸件相邻各部位或铸件各处凝固开始及结束的时间相同或相近，甚至是同时完成凝固过程，无先后的差异及明显的方向性，称作同时凝固。 定向凝固主要用于体收缩大的合金，如铸钢、球墨铸铁等。同时凝固适用于凝固收缩小的合金，以及壁厚均匀、合金结晶温度范围广，但对致密性要求不高的铸件。 6. 不均匀冷却使铸件的缓冷处受拉，快冷处受压。零件向下弯曲。 10. 铸件的结构斜度指的是与分型面垂直的非加工面的结构斜度，以便于起模和提高铸件精度。 结构斜度是零件原始设计的结构；拔模斜度是为了造型拔模（起模）方便，而在铸件上设计的斜度。 无法起模，结构可改为下图所示;

工程材料与技术成型基础课后习题答案

工程材料与技术成型基础课后习题答案 第一章 1-1由拉伸试验可以得出哪些力学性能指标?在工程上这些指标是如何定义的? 答:强度和韧性.强度(σb)材料抵抗塑性变形和断裂的能力称为强度;塑性(δ)材料在外力作用下产生永久变形而不被破坏的能力.强度指标里主要测的是:弹性极限,屈服点,抗拉强度等.塑性指标里主要测的是:伸长率,断面收缩率. 1-2 1-3锉刀:HRC 黄铜轴套:HB 供应状态的各种非合金钢钢材：HB 硬质合金刀片：HRA,HV 耐磨工件的表面硬化层：HV 调质态的机床主轴：HRC 铸铁机床床身：HB 铝合金半成品：HB 1-4公式HRC=10HBS,90HRB=210HBS,HV=HBS 800HV>45HRC>240HBS>90HRB 1-7材料在加工制造中表现出的性能，显示了加工制造的难易程度。包括铸造性，锻造性，切削加工性，热处理性。

第二章 2-2 答:因为γ-Fe为面心立方晶格,一个晶胞含4个原子,致密度为0.74;γ-Fe冷却到912°C 后转变为α-Fe后，变成体心立方晶格，一个晶胞含2个原子，致密度为0.68，尽管γ-Fe 的晶格常数大于α-Fe的晶格常数，但多的体积部分抵不上因原子排列不同γ-Fe变成α-Fe 体积增大的部分，故γ-Fe冷却到912℃后转变为α-Fe时体积反而增大。 2-3.答：（1）过冷度理论结晶温度与实际结晶温度只差。 （2）冷速越快则过冷度越大，同理，冷速越小则过冷度越小 （3）过冷度越大则晶粒越小，同理，过冷度越小则晶粒越大。过冷度增大，结晶驱动力越大，形核率和长大速度都大，但过冷度过大，对晶粒细化不利，结晶发生困难。 2-4：答：（1）在一般情况下，晶粒越小，其强度塑性韧性也越高。 （2）因为晶粒越小则晶界形成就越多，产生晶体缺陷，在晶界处晶格处于畸变状态，故晶界能量高因此晶粒的大小对金属的力学性能有影响。 （3）在凝固阶段晶粒细化的途径有下列三种： ①提高结晶时的冷却速度增加过冷度 ②进行变质处理处理：在液态金属浇筑前人工后加入少量的变质剂，从而形成大量非自发结晶核心而得到细晶粒组织。 ③在液态金属结晶时采用机械振动，超声波振动，电磁搅拌等。 2-5答：（1）固溶体是溶质原子溶于溶剂晶格中而保持溶剂晶格类型的合金相。 （2）固溶体中溶剂由于溶质原子的溶入造成固溶体晶格产生畸变，使合金的强度与硬度提高，而塑性与韧性略有下降。 （3）通过溶入原子，使合金强度与硬度提高的办法称之为固溶强化。 2-6答(1)金属化合物是指合金组元之间相互作用形成具有金属特征的物质; (2)金属化合物的晶格类型和性能不同与组元,具有熔点高,硬度高,脆性大的特点.他在合金中能提高其硬度强度,但降低其塑性韧性. (3)如果金属化合物呈细小颗粒均匀分布在固溶体的基本相上,则将使合金的轻度硬度耐磨性明显提高,这一现象称弥散强化. 2-10

《工程材料与成型技术基础》课后习题答案第三章(庞国兴主编)

《工程材料与成型技术基础》课后习题答案 第三章(庞国兴主编) 庞国星主编 工程材料作业第三章答案 1、判断下列说法是否正确： 钢在奥氏体化后，冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。错误，钢在奥氏体化后，冷却时形成的组织主要取决于钢的冷却速度。低碳钢与高碳钢工件为了便于切削加工，可预先进行球化退火。 错误，低碳钢工件为了便于切削加工，预先进行热处理应进行正火或完全退火。而高碳钢工件则应进行球化退火，其目的都是为了将硬度调整到HB200左右并细化晶粒、均匀组织、消除网状渗碳体。钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度。错误，钢的实际晶粒度主要取决于钢的加热温度。过冷奥氏体冷却速度快，钢冷却后的硬度越高错误，钢的硬度主要取决于含碳量。 钢中合金元素越多，钢淬火后的硬度越高错误，钢的硬度主要取决于含碳量。 同一钢种在相同加热条件下，水淬比油淬的淬透性好，小件比大件的淬透性好。正确。同一钢种，其C曲线是一定的，因此，冷速快或工件小容易淬成马氏体。钢经

过淬火后是处于硬脆状态。 基本正确，低碳马氏体韧性要好些，而高碳马氏体硬而脆。冷却速度越快，马氏体的转变点Ms和Mf越低。 正确。 淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度。错误，淬火钢回火后的性能主要取决于回火温度。钢中的含碳量就等于马氏体的含碳量 错误，钢中的含碳量是否等于马氏体的含碳量，要看加热温度。完全奥氏体化时，钢的含碳量等于奥氏体含碳量，淬火后即为马氏体含碳量。如果是部分奥氏体化，钢的含碳量一部分溶入奥氏体，一部分是未溶碳化物，从而可以减轻马氏体因含碳量过高的脆性，也能细化晶粒，此时马氏体含碳量要低于钢的含糖碳量。 2、将含碳量为%的两个试件，分别加热到760℃和900℃，保温时间相同，达到平衡状态后以大于临界冷速的速度快速冷却至室温。问： 哪个温度的试件淬火后晶粒粗大。900℃粗大，处于完全奥氏体化区，对于过共析钢易造成晶粒粗大。 哪个温度的试件淬火后未溶碳化物较少。900℃，处于完全奥氏体化区。 哪个温度的试件淬火后马氏体的含碳量较多。900℃，处于完全奥氏体化区，奥氏体的含碳量即为马氏体含碳量。

高分子物理课后习题答案(详解)

高分子物理答案详解〔第三版〕 第1章高分子的链结构 1.写出聚氯丁二烯的各种可能构型。 等。 2．构象与构型有何区别？聚丙烯分子链中碳—碳单键是可以旋转的，通过单键的内旋转是否可以使全同立构聚丙烯变为间同立构聚丙烯？为什么？ 答：〔1〕区别：构象是由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化，而构型那么是分子中由化学键所固定的原子在空间的排列；构象的改变不需打破化学键，而构型的改变必须断裂化学键。 〔2〕不能，碳-碳单键的旋转只能改变构象，却没有断裂化学键，所以不能改变构型，而全同立构聚丙烯与间同立构聚丙烯是不同的构型。 3.为什么等规立构聚丙乙烯分子链在晶体中呈31螺旋构象，而间规立构聚氯乙烯分子链在晶体中呈平面锯齿构象？ 答〔1〕由于等归立构聚苯乙烯的两个苯环距离比其范德华半径总和小，产生排斥作用，使平面锯齿形〔…ttt…〕构象极不稳定，必须通过C-C键的旋转，形成31螺旋构象，才能满足晶体分子链构象能最低原那么。 〔2〕由于间规聚氯乙烯的氯取代基分得较开，相互间距离比范德华半径大，所以平面锯齿形构象是能量最低的构象。 4.哪些参数可以表征高分子链的柔顺性？如何表征？ 答：〔1〕空间位阻参数〔或称刚性因子〕，值愈大，柔顺性愈差； 〔2〕特征比Cn，Cn值越小，链的柔顺性越好； 〔3〕连段长度b，b值愈小，链愈柔顺。 5．聚乙烯分子链上没有侧基，内旋转位能不大，柔顺性好。该聚合物为什么室温下为塑料而不是橡胶？ 答：这是由于聚乙烯分子对称性好，容易结晶，从而失去弹性，因而在室温下为塑料而不是橡胶。

6.从结构出发，简述以下各组聚合物的性能差异： 〔1〕聚丙烯睛与碳纤维； 〔2〕无规立构聚丙烯与等规立构聚丙烯； 〔3〕顺式聚1，4-异戊二烯〔天然橡胶〕与反式聚1，4-异戊二烯〔杜仲橡胶〕。 〔4〕高密度聚乙烯、低密度聚乙烯与交联聚乙烯。 (1)线性高分子梯形高分子 (2 非晶高分子结晶性高分子 (3)柔性 (4)高密度聚乙烯为平面锯齿状链，为线型分子，模量高，渗透性小，结晶度高，具有好的拉伸强度、劲度、耐久性、韧性；低密度聚乙烯支化度高于高密度聚乙烯〔每1000 个主链C 原子中约含15～35 个短支链〕，结晶度较低，具有一定的韧性，放水和隔热性能较好；交联聚乙烯形成了立体网状的结构，因此在韧性、强度、耐热性等方面都较高密度聚乙烯和低密度聚乙烯要好。 7.比拟以下四组高分子链的柔顺性并简要加以解释。 解：

2020年《材料成型工艺基础(第三版)》部分课后习题答案

《材料成型工艺基础（第三版）》部分课后习题答案 第一章 ⑵.合金流动性决定于那些因素？合金流动性不好对铸件品质有何影响？ 答：①合金的流动性是指合金本身在液态下的流动能力。决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度范围、浇注温度、浇注压力、金属型导热能力。 ②合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷，也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。 ⑷.何谓合金的收縮？影响合金收縮的因素有哪些？ 答：①合金在浇注、凝固直至冷却至室温的过程中体积和尺寸縮减的现象，称为收縮。②影响合金收縮的因素：化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件。 ⑹.何谓同时凝固原则和定向凝固原则？试对下图所示铸件设计浇注系统和冒口及冷铁，使其实现定向凝固。 答：①同时凝固原则：将内浇道开在薄壁处，在远离浇道的厚壁处出放置冷铁，薄壁处因被高温金属液加热而凝固缓慢，厚壁出则因被冷铁激冷而凝固加快，从而达到同时凝固。 ②定向凝固原则：在铸件可能出现縮孔的厚大部位安放冒口，使铸件远离冒口的部位最先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。 第二章

⑴.试从石墨的存在和影响分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征。 答：石墨在灰铸铁中以片状形式存在，易引起应力集中。石墨数量越多，形态愈粗大、分布愈不均匀，对金属基体的割裂就愈严重。灰铸铁的抗拉强度低、塑性差，但有良好的吸震性、减摩性和低的缺口敏感性，且易于铸造和切削加工。石墨化不充分易产生白口，铸铁硬、脆，难以切削加工；石墨化过分，则形成粗大的石墨，铸铁的力学性能降低。 ⑵.影响铸铁中石墨化过程的主要因素是什么？相同化学成分的铸铁件的力学性能是否相同？ 答：①主要因素：化学成分和冷却速度。 ②铸铁件的化学成分相同时铸铁的壁厚不同，其组织和性能也不同。在厚壁处冷却速度较慢，铸件易获得铁素体基体和粗大的石墨片，力学性能较差；而在薄壁处，冷却速度较快，铸件易获得硬而脆的白口组织或麻口组织。 ⑸.什么是孕育铸铁？它与普通灰铸铁有何区别？如何获得孕育铸铁？ 答：①经孕育处理后的灰铸铁称为孕育铸铁。 ②孕育铸铁的强度、硬度显著提高，冷却速度对其组织和性能的影响小，因此铸件上厚大截面的性能较均匀；但铸铁塑性、韧性仍然很低。

第2章逐步聚合习题参考答案

第二章 缩聚与逐步聚合反应-习题参考答案 1．名词解释：逐步聚合；缩合聚合；官能团等活性；线型缩聚；体型缩聚；凝胶点；转化率；反应程度。 答： 逐步聚合——单体转变成高分子是逐步进行的，即单体官能团间相互反应而逐步增长。 缩合聚合——由带有两个或两个以上官能团的单体之间连续、重复进行的缩合反应。 官能团等活性——在一定聚合度范围内，官能团活性与聚合物分子量大小无关。 线型缩聚——参加反应的单体都含有两个官能团，反应中形成的大分子向两个方向增长，得 到线型缩聚物的一类反应。 体型缩聚——参加反应的单体中至少有一种单体含有两个以上的官能团，且体系平均官能度 大于2，反应中大分子向三个方向增长，得到体型结构的聚合物的这类反应。 凝胶点——开始出现凝胶瞬间的临界反应程度。 转化率——参加反应的单体量占起始单体量的分数 反应程度——参与反应的基团数占起始基团的分数。 3．由己二元酸和己二胺等摩尔合成尼龙—6,6。已知聚合反应的平衡常数K=432，如果要合成聚合度在200的缩聚物，计算反应体系中的水含量应控制为多少？ 解： n X =n X =200，K=432代入此式可得： 224320.0108200 w n K n X === 答：反应体系中的水含量应控制为0.0108 mol/L. 4．计算等摩尔的对苯二甲酸与乙二醇反应体系，在下列反应程度时的平均聚合度和分子量。0.500，0.800，0.900，0.950，0.995。 解： 等物质量条件下，有P X -=11，聚苯二甲酸乙二醇酯结构单元的分子量：M 0=192。 11n X p =-，n o n X M M ⨯=，因此各反应程度时的平均聚合度和分子量见下表：

(完整版)高分子第二章习题参考答案

高分子第二章习题参考答案 1．下列烯类单体适于何种机理聚合：自由基聚合，阳离子聚合或阴离子聚合？并说明理由。 CH2=CHCl，CH2=CCl2，CH2=CHCN，CH2=C（CN）2，CH2=CHCH3，CH2=C（CH3）2，CH2=CHC5H6，CF2=CF2，CH2=C（CN）COOCH3，CH2=C（CH3）－CH=CH2 参考答案： 自由基聚合：CH2=CHCl，CH2=CCl2，CH2=C（CN）2，CH2=CHC5H6，CH2=C（CH3）－CH=CH2，CF2=CF2，CH2=C（CN）COOCH。 阴离子聚合：CH2=CHCN，CH2=C（CN）2，CH2=CHC5H6，CH2=C （CH3）－CH=CH2，CH2=C（CN）COOCH。 阳离子聚合：CH2=CHCH3，CH2=CHC5H6，CH2=C（CH3）－CH=CH2，CH2=C（CH3）2。 CH2=CHCl：适于自由基聚合，Cl原子是吸电子基团，也有共轭效应，但较弱。 CH2=CCl2：适于自由基聚合，Cl原子是吸电子基团。 CH2=CHCN：适于自由基聚合和阴离子聚合，CN是强吸电子基团，并有共轭效应。 CH2=C（CN）2：适于自由基聚合和阴离子聚合，CN是强吸电子基团。

CH2=CHCH3：适于阳离子聚合，CH3是供电子基团，CH3是与双键有超共额轭效应。 CH2=C（CH3）2：适于阳离子聚合，CH3是供电子基团，CH3是与双键有超共轭效应。 CH2=CHC5H6和CH2=C（CH3）－CH=CH2：均可进行自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。因为共轭体系π电子的容易极化和流动。CF2=CF2：适于自由基聚合。F原子体积小，结构对称。 CH2=C（CN）COOCH：适合阴离子和自由基聚合，两个吸电子基，并兼有共轭效应。 2．判别下列单体能否进行自由基聚合，并说明理由。 CH2=C（C5H6）2，ClCH=CHCl，CH2=C（CH3）C2H5，CH3CH=CHCH3，CH2=C（CH3）COOCH3，CH2=CHOCOCH3，CH3 CH=CHCOCH3 参考答案： CH2=C（C5H6）2不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。因为取带基空间阻碍大，形成高分子键时张力也大，故只能形成二聚体。ClCH=CHCl不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。因为单体结构对称，1，2-而取代基造成较大空间阻碍。 CH2=C（CH3）C2H5不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。由于双键电荷密度大不利于自由基进攻。 CH3CH=CHCH3不能通过自由基聚合形成高分子量聚合物。因为为阻

高分子物理习题集及答案

高分子物理习题集及答案 第一章高分子链的结构 一．解释名词、概念 1．高分子的构型：高分子中由化学键固定了的原子或原子团在空间 的排列方式2.全同立构高分子：由一种旋光异构单元键接形成的高分子3.间同立构高分子：由两种旋光异构单元键接形成的高分子4.等规度：聚 合物中全同异构和间同异构的高分子占高分子总数的百分数5.高分子的 构象：由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态6.高分子的柔顺性：高分子能够呈现不同程度卷曲构象状态的性质7.链段：高分子中能 做相对独立运动的段落8.静态柔顺性：由反式微构象和旁氏微构象构象 能之差决定的柔顺性，是热力学平衡条件下的柔顺性9.动态柔顺性：高 分子由一种平衡构象状态转变成另一种平衡构象状态所需时间长短决定的柔顺性10.等效自由连接链：在一般条件下，高分子链中只有部分单键可以内旋转，相邻的两个可以内旋转的单键间的一段链称为链段，这样可以把高分子链看作是由链段连接而成的，链段之间的链不受键角的限制，链段可以自由取向，这种高分子链的均方末段距以及末端距分布函数的表达式与自由连接链相同，只是把链数n转换成链段数n，把键长l换成链段长l，这种链称为等效自由链接链11.高斯链：末端距分布服从高斯分布 的链12.高分子末端距分布函数：表征高分子呈现某种末端距占所有可能呈现末端剧的比例 二．线型聚异戊二烯可能有哪些构型 答：1.4-加成有三种几何异构，1.2加成有三种旋光异构，3.4加成 有三种旋光异构

三．聚合物有哪些层次的结构哪些属于化学结构？哪些属于物理结构？四．为什么说柔顺性是高分子材料独具的特性？ 答：这是由高分子的结构决定的，高分子分子量大，具有可以内旋转 的单键多，可呈现的构象也多，一般高分子长径比很大，呈链状结构，可 以在很大程度内改变其卷曲构想状态。对于小分子，分子量小，可内旋转 的单键少，可呈现的构象数也不多，且小分子一般呈球形对称，故不可能 在很大的幅度范围内改变其构象状态 五．通常情况下PS是一种刚性很好的塑料，而丁二烯与苯乙烯的无 规共聚物 （B:S=75:25）和三嵌段共聚物SBS（B:S=75:25）是相当好的橡胶材料，从结构上分析其原因。 答：p分子上带有刚性侧基苯环，且只通过一个单键与分子相连，再 者沿分子链轴方向苯环的密度大，高分子的刚性很好，所以p是一种刚性 很好的塑料。丁二烯和苯乙烯的无规共聚物的分子链中引入了很多孤立双键，使与之相连的单键内旋转变得容易，分子链上虽仍有苯环侧基，但数 目少，又是无规共聚，沿分子链轴方向苯环密度小，柔顺性好，三嵌段共 聚物中间链段是分子链中含有很多孤立双键且又相当长的聚丁二烯，是一 种典型的柔顺链。 六．若聚丙烯的等规度不高，能否用改变构象的方法提高其等规度？ 为什么？答：不能，碳碳单键的旋转只改变构象，没有化学键的断裂与生成，是物理变化。而要想改变等规度必须改变化学结构。所以，不能用改 变构象的方法提高其等规度。

高分子加工工程复习题(含部分答案)

《高分子加工工程》主要习题 第一章绪论 1. 何谓成型加工？高分子材料成型加工的基本任务是什么？ 将聚合物（有时加入各种添加剂、助剂或改性材料）转变为制品或实用材料的一种工程技术。 1.研究各种成型加工方法和技术； 2.研究产品质量与各种因素之间的关系； 3.研究提高产量和降低消耗的途径。 2. 简述聚合物成型加工时的关键步骤。 A.如何使聚合物产生流动与变形？方法: a.加热熔体； b.加溶剂溶液； c.加增塑剂或其它悬浮液。 B.如何硬化定型？方法：热固性：交联反应固化定型。热塑性：a.熔体冷却b.溶液加热挥发成溶剂c.悬浮体先加热使颗粒熔合，再冷却硬化定型 3. 简述聚合物转变时所发生的主要变化。 a.形状：满足使用要求而进行，通过流动与变形而实现。 b.结构：组成：非纯聚合物组成方式：层压材料，增强材料，复合材料宏观结构：如多孔泡沫，蜂窝状，复合结构微观结构：结晶度，结晶形态，分子取向等 c.性质： 有意识进行：生橡胶的两辊塑炼降解，硫化反应，热固性树脂的交联固化 方法条件不当而进行：温度过高、时间过长而引起的降解 4. 聚合物成型加工方法是如何分类的？简要分为那几类？

1.根据形变原理分6类：a.熔体加工：b.类橡胶状聚合物的加工：c.聚合物溶液加工：d.低分子聚合物和预聚体的加工：e. 聚合物悬浮体加工：f.机械加工： 2.根据加工过程中有无物理或化学变化分为三类： a.主要发生物理变化： b.主要发生化学变化： c.既有物理变化又有化学变化： 5. 简述成型加工的基本工序？ 1.预处理：准备工作：原料筛选，干燥，配制，混合 2.成型：赋予聚合物一定型样 3.机械加工：车，削，刨，铣等。 4.修饰：美化制品。 5.装配：粘合，焊接，机械连接等。 6. 简述塑料的优缺点。 优点：a.原料价格低廉；b.加工成本低；c.重量轻；d.耐腐蚀；e.造型容易；f.保温性能优良； g.电绝缘性好。 缺点：a.精度差；b.耐热性差；c.易燃烧；d.强度差；e.耐溶剂性差；f.易老化。 7. 举实例说明高分子材料在汽车、机械、日用品、化工、航天航空工业等领域的应用。 8. 学习高分子材料加工成型原理的目的、意义？ 1、有利于合理的制定加工工艺方案 2、对推广和开发聚合物的应用有十分重要的意义 3、新材料、新制品、新技术、新…… 第二章聚合物成型加工的理论基础 1、名词解释： 可塑性、指物体在外力作用下发生永久形变和流动的性质。

高分子材料加工工艺复习题及答案

高分子材料加工工艺复习题及答案 一、选择 1.由图形-非牛顿流体的应力-应变关系，可得出结论是（ABC ） A.剪应力和剪切速率间通常不呈比例关系； B.剪切粘度对剪切作用有依赖性； C.非牛顿性是粘性和弹性行为的综合； D.流动过程中只包含着不可逆形变 2.硫化时间以过氧化物耗尽为止来决定，一般可取预订温度下半衰期的（B）倍的时间。 A1-4 B.5-10 C.11-15 D.16-20 3. 流动中包括下述四种主要形式( ABCD ) A正流B逆流 C.横流 D.漏流 4. 天然胶采用开放式炼胶机混炼时，辊温50-60℃、用密炼机时采用一段法； 丁苯胶用密炼机混炼采用；氯丁胶采用开放式炼胶机混炼时，辊温40-50℃、用密炼机时采用；( D ) A 一段法；一段法 B 一段法；二段法 C 二段法；一段法 D 二段法；二段法 5. 氯丁胶采用（）为硫化剂。（ D ） A 氧化铜B氧化铁 C 氧化铝D氧化锌 1、聚合物在加工过程中的形变都是在（A ）和（C ）共同作用下，大分子( D )和( B ) 的结果。 A温度B进行重排C外力D 形变 4、聚合物分子量对材料热性能、加工性能的影响，下列叙述正确的是（B ） Ａ、软化温度降低Ｂ、成型收缩率降低Ｃ、粘度下降Ｄ、加工温度降低 5、同时改进塑料的流动性，减少或避免对设备的粘附，提高制品的表面光洁度助剂是（A ） A 润滑剂B增塑剂C 防老剂D偶联剂 2、下列是常用的硫化介质的有哪些（ABD） A饱和蒸汽B过热水C冷水D热空气 橡胶配方种类有哪些（BCD） A结构配方B基础配方C性能配方D生产配方 4、下列属于注射过程的是（ABCD） A脱模B塑化C注射D冷却 5、下列不属于单螺杆挤出机的基本结构的是（C） A传动部分B加料装置 C 切割装置D机头和口模 1、下面聚合物中拉伸变稀现象的聚合物有：( AB ) A.PP B.PE C. LDPE D.PS

合工大版材料成型原理课后习题参考答案(重要习题加整理)

第二章 凝固温度场P49 8. 对于低碳钢薄板，采用钨极氩弧焊较容易实现单面焊双面成形（背面均匀焊透）。采用同样焊接规范去 焊同样厚度的不锈钢板或铝板会出现什么后果？为什么？ 解：采用同样焊接规范去焊同样厚度的不锈钢板可能会出现烧穿，这是因为不锈钢材料的导热性能比低碳 钢差，电弧热无法及时散开的缘故； 相反，采用同样焊接规范去焊同样厚度的铝板可能会出现焊不透，这是因为铝材的导热能力优于低碳钢的 缘故。 9. 对于板状对接单面焊焊缝，当焊接规范一定时，经常在起弧部位附近存在一定长度的未焊透，分析其产 生原因并提出相应工艺解决方案。 解：（1）产生原因：在焊接起始端，准稳态的温度场尚未形成，周围焊件的温度较低，电弧热不足以将焊 件熔透，因此会出现一定长度的未焊透。 （2）解决办法：焊接起始段时焊接速度慢一些，对焊件进行充分预热，或焊接电流加大一些，待焊件熔 透后再恢复到正常焊接规范。生产中还常在焊件起始端固定一个引弧板，在引弧板上引燃电弧并进行过渡段焊接，之后再转移到焊件上正常焊接。 第四章 单相及多相合金的结晶 P90 9.何为成分过冷判据?成分过冷的大小受哪些因素的影响? 答: “成分过冷”判据为: R G L ＜ N L D R L L L e K K D C m δ-+-0 011 当“液相只有有限扩散”时，δN =∞， 0C C L =，代入上式后得 R G L ＜000)1(K K D C m L L - ( 其中: G L — 液相中温度梯度 R — 晶体生长速度 m L — 液相线斜率 C 0 — 原始成分浓度 D L — 液相中溶质扩散系数 K 0 — 平衡分配系数K ) 成分过冷的大小主要受下列因素的影响: 1）液相中温度梯度G L , G L 越小,越有利于成分过冷 2）晶体生长速度R , R 越大,越有利于成分过冷 3）液相线斜率m L ,m L 越大,越有利于成分过冷 4）原始成分浓度C 0, C 0越高,越有利于成分过冷 5）液相中溶质扩散系数D L, D L 越底,越有利于成分过冷 6）平衡分配系数K 0 ,K 0＜1时，K 0 越 小,越有利于成分过冷；K 0＞1时，K 0越大,越有利于成分过冷。 (注:其中的G L 和 R 为工艺因素,相对较易加以控制; m L , C 0 , D L , K 0 ,为材料因素,较难控制 ) 13.影响枝晶间距的主要因素是什么？枝晶间距与材料的机械性能有什么关系？

高分子材料基础复习题(含答案)及高分子材料成型加工原理复习题及答案

8、简述干法纺丝和湿法纺丝的区别。 相同点：都是采用成纤高聚物的浓溶液来形成纤维。 不同点：与湿纺不同的是，干纺时从喷丝头毛细孔中压出的纺丝液细流不是进入凝固浴，而是进入纺丝甬道中。通过甬道中热空气流的作用,使原液细流中的溶剂快速挥发,挥发出来的溶剂蒸汽被热空气流带走。原液在逐渐脱去溶剂的同时发生固化，并在卷绕张力的作用下伸长变细而形成初生纤维。 9、橡胶硫化的目的是什么？ 制品强度很低、弹性小、遇冷变硬、遇热变软、遇溶剂溶解等，无使用价值。橡胶经硫化后，通过一系列复杂的化学变化，由塑性的混炼胶变为高弹性的或硬质的交联橡胶，从而获得更完善的力学性能和化学性能，提高和拓宽了橡胶材料的使用价值和应用范围。 10、橡胶加工中最基础、最重要的加工过程包括哪几个阶段？ 塑炼，降低生胶的分子量，增加塑性，提高可加工性 混炼：使配方中各个组分混合均匀，支撑混炼胶 压延：混炼胶或与纺织物，钢丝等骨架材料同过压片，压型，贴合，擦胶，贴胶等操作制成一定规格的半成品的过程。 压出：混炼胶通过口型压出各种断面的半成品的过程。 硫化：通过一定的温度，压力和时间后，使橡胶大分子发生化学反应产生交联的过程。11、成纤聚合物的基本性质是什么？ 1、成纤聚合物大分子必须是线性的、能伸直，大分子上支链尽可能少，且没有庞大侧基及大分子间没有化学键； 2、聚合物分子之间有适当的相互作用力，或具有一定规律性的化学结构和空间结构； 3、聚合物应具有适当高的相对分子质量和较窄的相对分子质量分布； 4、聚合物应具有一定的热稳定性，且具有可溶性或可熔性，其熔点或软化点应比允许使用温度高得多。 12、特种胶粘剂主要有哪几种类型？ 1）耐高温胶粘剂：可在200℃以上长期工作。大多为含芳杂环的耐高温聚合物为基料配制成的。如聚酰亚胺、聚苯并咪唑、聚亚苯基、聚苯硫醚、有机硅氧烷等。 2.超低温胶粘剂：多以聚氨酯及其改性产物为基料构成，能在-180℃以下工作。 3）导电胶粘剂：具有导电能力的胶粘剂。由导电填料如银粉、铜粉、铝粉、炭黑等与粘合基料如环氧树脂、聚氨酯树脂等配制而成。用于需导电而又不能受热的电 子工业产品中。 4）导磁胶粘剂：由导磁铁粉及粘合树脂配制而成。用于导磁性元器件的粘接。 5）导热胶粘剂：由金属粉或其他传热性好的材料粉末与粘合树脂制成。根据传热系数及工作温度要求，可以选择导热材料及用量。 6）密封胶粘剂: 可防止气体或液体渗漏，水分、灰尘侵入的胶粘剂。密封腻子为可塑性很大的固态密封物质。在汽车、飞机等交通工具及建筑上应用较多。 7）光敏胶粘剂：受紫外光照射，发生固化反应的胶粘剂。两种被粘物中，至少有一种能透光，才能应用。适用于透光零件或透光材料与金属、塑料的粘接。电子工业中，广泛用于微型电路的光刻。 13、从组成上看，涂料一般包含哪几大部分？ 从组成上看，涂料一般包含四大组分：成膜物质、分散介质、颜（填）料和各类涂料助剂。 14、现代涂料助剂主要有几大类？简述之。 现代涂料助剂主要有四大类：

《高分子化学教程》习题答案(第三版)

高分子化学教程》习题答案(王槐三第三版) 第1章 1、解释下列概念 (1)高分子化合物：由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在 1 万以上的化合物。 (2)重复结构单元：将大分子链上化学组成和结构可重复的最小单位称为重复结构单元 (在高分子物理里也称为链节 )。 (3)结构单元：由 1 个单体分子通过聚合反应而进入聚合物重复单元的那一部分叫结构单元。 (4)平均相对分子质量：高分子化合物中同系物相对分子质量的统计平均值。 (5)平均聚合度：所有大分子链上所含重复结构单元数量的统计平均值。 (6)多分散性和分散指数：多分散性是指聚合物材料中所含大分子同系物的相对分子质量不相等的这一特性。 分散指数是指重均相对分子质量与数均相对分子质量的比值。 2、写出合成下列聚合物的聚合反应方程式并标出结构单元 (1)涤纶 n HOOC COOH + n HO(CH 2)2OH = HO[OC COO(CH 2)2O]n H + (2n -1)H 2O 结构单元结构 单元

(2) 尼龙 -610 n HOOC (CH 2)8COOH + n H 2N(CH 2)6NH 2 = HO [ OC(CH 2)8COHN(CH 2)6NH ]n H +(2n -1)H 2O 结构单元 结构单元 (3) 有机玻璃 (7) 聚己二氨基甲酸丁二酯 n OCN(CH 2)6NCO + n HO(CH 2)2OH = [ OCNH(CH 2)6NHCOO(CH 2)4O]n (8) 维尼纶 CH CH 2 CH CH 2 CH O CH 2 O OH (9) 丁腈橡胶 CH 3 n CH 2 C COOCH CH 3 3 = [CH 2 C ]n COOCH 3 结构单元： CH 3 CH 2 C 2 COOCH 3 (4) 聚乙烯醇 n CH 2 = CHOCOCH 3 聚合 [ CH 2 C O H CO ]n CH 3水解 [ CH 2 CH]n OH (5) 环氧树脂 (见 P8) (6) 聚碳酸酯 [ CH 2 O CH H ]n +缩 C 醛H 2化O CH nHO OH + n Cl C Cl O C ]n Cl + (2n - 1)HCl O [ H

工程材料与成型工艺基础习题汇编答案--老师版

《工程材料及成形技术》课程习题集班级：________________ 姓名：________________ 学号：________________ 2013年2月——5月

习题一工程材料的性能 一、名词解释 σs：σb：δ：ψ：E：σ-1：αk： HB： HRC： 二、填空题 1、材料常用的塑性指标有（δ）和（ψ）两种，其中用（ψ）表示塑性更接近材料的真实变形。 2、检验淬火钢成品的硬度一般用（洛氏硬度HRC），而布氏硬度是用于测定（较软）材料的硬度。 3、零件的表面加工质量对其（疲劳）性能有很大影响。 4、表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是（ak ），其单位是（ J/cm2 ）。 5、在外力作用下，材料抵抗（塑性变形）和（断裂）的能力称为强度。屈服强度与（抗拉强度）比值，工程上成为（屈强比）。 三、选择题 1、在设计拖拉机缸盖螺钉时，应选用的强度指标是（ A ） A．σs b．σb c．σ-1 2、有一碳钢支架刚性不足，解决办法是（ C ） A．用热处理方法强化 b．另选合金钢 c．增加截面积 3、材料的脆性转化温度应在使用温度（ B ） A．以上 b．以下 c．相等 4、在图纸上出现如下硬度技术条件标注，其中哪种是正确的？（ B ）A．HB500 b．HRC60 c．HRC18

四、简答题 1、下列各种工件应采取何种硬度试验方法来测定其硬度？（写出硬度符号） 锉刀： HRC 黄铜轴套：HB 供应状态的各种非合金钢钢材： HB 硬质合金刀片：HV 耐磨工件的表面硬化层： HV 调质态的机床主轴：HRC 铸铁机床床身：HB 铝合金半成品 HB 2、在机械设计中多用哪两种强度指标？为什么？ 常用σs ： σb ： 原因：大多数零件工作中不允许有塑性变形。但从零件不产生断裂的安全考虑，同时也采用抗拉强度。 3、设计刚度好的零件，应和什么因素有关？ （1）依据弹性模量E 选材，选择E 大的材料 （2）在材料选定后，主要影响因素是零件的横截面积，不能使结构件的横截面积太小。一些横截面积薄弱的零件，要通过加强筋或支撑等来提高刚度。 交作业时间： εσe E =0A P e =σ0L L ∆=ε00EA PL L =∆