当前位置：文档库 › 高分子材料成型加工及力学性能检测实验指导书

高分子材料成型加工及力学性能检测实验指导书

高分子材料加工工程专业实验课程设计

高分子材料加工工程专业实验课程设计一、实验课程设计概述随着科技的不断发展，高分子材料在各种领域得到越来越广泛的应用。而在高分子材料的加工工程中，实验是十分重要的一部分。本实验课程设计旨在为高分子材料加工工程专业的学生提供基础实验操作技能，并且让学生对高分子材料的性质、结构和加工过程有更深入的理解。二、实验目的 1.学习高分子材料基础的实验操作技能 2.了解各种不同类型的高分子材料，并且掌握它们的加工过程 3.掌握高分子材料的物理和化学性质测试方法 4.通过实验，学生们能够理解在工业应用中不同的加工工艺和方法的优缺点，并且了解工艺过程中可能出现的问题及其解决方法三、实验内容实验1：聚合物的制备 1.实验目的：通过聚合反应制备成聚合物 2.实验步骤： 1.准备所需材料和设备

2.制备聚合反应物 3.开展聚合反应 4.提取得到的聚合物样品实验2：聚合物的结构表征 1.实验目的：通过不同的方法分析聚合物的结构 2.实验步骤： 1.准备所需材料和设备 2.使用不同的方法进行结构分析 3.记录分析结果实验3：高分子材料的形态表征 1.实验目的：通过测试技术掌握不同高分子材料的形态表征方法 2.实验步骤： 1.准备所需材料和设备 2.对高分子材料进行加工处理 3.掌握和使用多种形态表征方法实验4：高分子材料物理性质测试 1.实验目的：通过测试技术掌握高分子材料的物理性质 2.实验步骤： 1.准备所需材料和设备 2.对高分子材料进行加工处理

3.掌握和使用多种物理性质测试方法实验5：高分子材料化学性质测试 1.实验目的：通过测试技术掌握高分子材料的化学性质 2.实验步骤： 1.准备所需材料和设备 2.对高分子材料进行加工处理 3.掌握和使用多种化学性质测试方法实验6：高分子材料加工工艺及优化 1.实验目的：了解高分子材料加工工艺及优化方法 2.实验步骤： 1.准备所需材料和设备 2.对高分子材料进行加工处理 3.掌握和使用不同的加工工艺和优化方法四、实验设备和材料实验设备：实验室通用设备、各种测试仪器实验材料：各种高分子材料、反应物、生产原料五、实验报告格式要求 1.实验目的：简单明了阐述实验的目的 2.实验内容：详细阐述实验的内容，每一步都需要描述整个操作过程，并给出操作原理

高分子加工挤出注塑实验报告

聚合物加工实验报告

综合实验1--挤出注塑 Ⅰ、三元乙丙橡胶/聚丙烯共混改性及其挤出造粒一、实验目的 1、聚烯烃改性的基本原理和方法 2. 认识EPDM对聚丙烯的增韧改性。 3. 理解双螺杆挤出机的基本工作原理，学习挤出机的操作方法。 4. 了解聚烯烃挤出的基本程序和参数设置原理。二、实验原理 1、聚丙烯以丙烯聚合而得到的聚合物称为聚丙烯．聚丙烯颗粒外观为白色蜡状物透明性也较好。它易燃，燃烧时熔融滴落并发出石油气味。有时为了满足各种性能需要，在聚丙烯合成过程中，常引入少量乙烯单体(或丁烯－1、己烯—1等)进行共聚，得到共聚聚丙烯。共聚聚丙烯中最重要的是乙烯与丙烯的共聚物。聚丙烯的拉伸强度、屈服强度、刚性、硬度都较聚乙烯高。聚丙烯的电气性能与聚乙烯相似。有优良的电绝缘性。室温下任何液体对聚丙烯不发生溶解作用。成型收缩串较大，低温易脆裂，酌磨性不足，热变形温度不高，耐光性差，不易染色等，通过共混对聚丙烯改性获得显著成效，例如聚丙烯与乙—丙共聚物、聚异丁烯、聚丁二烯等共混均可改善其低温脆裂性，提高抗冲强度。

2、EPDM 乙烯(质量百分数45%~70%)、丙烯(质量百分数30%~40%)和双烯第三单体(质量百分数1%~3%)形成的无规共聚物，最主要的特性就是其优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力。由于三元乙丙橡胶属于聚烯烃家族，它具有极好的硫化特性。在所有橡胶当中，EPDM具有最低的比重。它能吸收大量的填料和油而影响特性不大。因此可以制作成本低廉的橡胶化合物。 3、聚丙烯与EPDM的共混增韧聚丙烯作为世界上五大通用塑料之一，它的应用时非常广泛的，然而，纯的聚丙烯抗冲击能力是很差的，也就是说它是非韧性材料，而在不同的工程应用中韧性是影响聚合物工作情况的关键因素。因此，聚丙烯无法作为工程塑料来使用。但是，如果聚丙烯经过增韧改性以后，其增韧会得到显著的增加，完全可以作为适用于各行各业的工程塑料使用，针对聚丙烯冲击韧性差的缺点，主要是在聚丙烯中加入玻璃化温度低，分子链柔顺的弹性体。对于聚丙烯增韧，研究较多的是用橡胶增韧聚丙烯，尤其是用乙丙橡胶来改性聚丙烯，要控制的参数较多。有些产品的质量不能满足人们的需求，而采用共混的方法，其冲击韧性提高显著，制造工艺相对简单易行。三、主要原料和设备原料：三元乙丙橡胶/聚丙烯（EPDM / PP）改性配方如下：

高分子材料性能实验指导书

实验一聚合物热变形温度、维卡软化点的测定一、实验目的通过实验测定高聚物维卡软化点温度，掌握维卡软化点温度测试仪的使用方法和高聚物维卡软化温度的测试方法。二、实验原理维卡软化温度是指一个试样被置于所规定的试验条件下，在一定负载的情况下，一个一定规格的针穿透试样1mm深度的温度。这个方法适用于许多热塑性材料，并且以此方法可用于鉴别比较热塑性软化的性质。图1. 维卡软化点试验装置图三、实验仪器维卡软化点测试仪主要由浴槽和自动控温系统两大部分组成。浴槽内又装有导热液体、试样支架、砝码、指示器、温度计等构件，其基本结构见图1。（1）传热液体：一般常用的矿物油有硅油、甘油等，最常用的是硅油。本仪器所用传热液体为硅油，它的绝缘性能好，室温下黏度较低，并使用试样在升温时不受影响。

（2）试样支架：支架是由支撑架、负载、指示器、穿透针杆等组成。都是用同样膨胀系数的材料制成。（3）穿透针：常用的针有两种，一种是直径为1 -0。02mm +0.05mm的设有毛边的圆形平头针，另一种为正方形平头针。（4）砝码和指示器：常用的砝码有两种，1kg和5kg；指示器为一百分表，精确度可达0.02mm。（5）温度计：温度计测温精确度可达0.5℃,使用范围为0~360℃。（6）等速升温控制器：采用铂电阻作感温元件与可变电压器、恒速电动机构组成。作不定时等速运动来调整可变电位器的阻值，以达到自动平衡（可变电位器调整阻值的变化即为铂电阻受热后的阻值），电桥输出信号经晶体管放大输出脉冲，推动可控管工作，并控制了加热器工作时间，以（5± 0.5）℃/6min的速度来提高浴槽温度。（7）加热器：一个1000W功率的电炉丝直接加热传热液体。四、试样与测试条件（1）试样：所用的每种材料的试样最少要有2个。一般试样的厚度必须大于3mm，面积必须大于10mm×10mm 。（2）测试条件：保持连续升温速度为（5±0.5）℃/min，并且穿透针必须垂直地压入试样，压入载荷为5kg。它是砝码和加力杆等的总和。即相应负荷分别为9.81N和49.05N。五、实验步骤（1）选试样：试样可注射成型。成型后使用选取厚度大于3mm，宽和长大于10mm×10mm的试样，并要求试样表面平整，没有裂纹，没有气泡。

高分子材料成型加工课后答案

熔体破裂：聚合物熔体在导管中流动时，如剪切速率大于某一极限值，往住产生不稳定流动，挤出物表面出现凹凸不平或外形发生竹节状、螺旋状等畸变．以至支离、断裂，统称为熔体破裂塑化：通过热能和(或)机械能使热塑性塑胶软化并赋予可塑性的过程假塑性流体：假塑性流体是指无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体固化：固化是指物质从低分子转变为高分子的过程。增塑剂：指用以是高分子材料制品塑性增加，改进其柔韧性、延展性和加工性的物质 1、高分子材料的定义和分类高分子材料是一定配合的高分子化合物（由主要成分树脂或橡胶和次要成分添加剂）在成型设备中受一定温度和压力的作用熔融塑化，然后通过模塑制成一定形状，冷却后在常温下能保持既定形状的材料制品。分类：橡胶、塑料、化学纤维、涂料、粘合剂 2 交联能影响高分子材料的哪些性能哪些材料或产品是经过交联的力学性能、耐热性能、化学稳定性能、使用性能。 PF可用于电器产品 EP可用于高强度的增强塑料、优良的电绝缘材料、具有优秀黏结强度的黏结剂 UP可用于性能优良的玻璃纤维增强塑料 UF MF PE PVC PU 3、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会发生取向。原因：①由于在管道或型腔中沿垂直于流动方向上的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。主要包括单轴拉伸取向和双轴拉伸取向。形式：非晶态高分子取向包括链段的取向和大分子链的取向；结晶性高分子的拉伸取向包括晶区的取向和非晶区的取向高分子材料经取向后，拉伸强度、弹性模量、冲击强度、透气性增加 4、高分子材料添加助剂的目的：添加剂是实现高分子材料成型加工工艺过程并最大限度的发挥高分子材料制品的性能或赋予其某些特殊功能性必不可少的辅助成分。 5、试述增塑剂的作用机理：增塑剂的作用机理是增塑剂分子插入到聚合物分子链间，削弱了聚合物分子间的应力。结果增加聚合物分子链的稳定性，降低了聚合物的结晶度，削弱了分子间的极性，从而使聚合物的塑性增加。 6、高分子材料进行配方设计的一般规则和依据各是什么规则：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；必要时采取不同品种和价格的原材料复配；适当加入填充剂，降低成本。依据：7、物料的混合有哪三种基本运动形式7，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分子扩散、涡旋扩散、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层流而使物料变形，发生在熔体之间的混合，物料受到剪切、伸长和挤压。 8，何为橡胶的混炼，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:装胶容量、辊距、混炼温度、混炼时间、辊速和速比、加料顺序；密炼机进行混炼时应控制的工艺条件:装胶容量、上顶栓压力、转子转速和混炼时间、混炼温度、加料顺序

④密炼 - 高分子,聚合物成型加工实验报告

聚合物加工实验报告实验四天然橡胶密炼机塑炼姓名：张涵学号：1514171034 班级：2班年级：2015级专业：高分子材料与工程实验时间：2018年5月31日

目录一、实验目的 (3) 二、实验原理 (3) 三、主要设备及原料 (5) 四、注意事项 (7) 五、实验步骤、现象及分析 (7) 六、实验结果及分析 (11) 七、思考题 (12) 2

3 一、实验目的（1）掌握橡胶制品配方设计的基本知识，熟悉密炼机进行橡胶塑炼的工艺；（2）了解橡胶塑炼的主要机械设备：密炼机基本结构及操作方法。二、实验原理橡胶制品的基本工艺过程包括配合、生胶塑炼、胶料混炼、成型、硫化五个基本过程，如图1所示。图1. 橡胶制品工艺过程生胶是线型的高分子化合物，在常温下大多数处于高弹态。然而生胶的高弹性却给成型加工带来极大的困难，一方面各种配合剂无法在生胶中分散均匀，另一方面，由于可塑性小，不能获得所需的各种形状。为满足加工工艺的要求，使生胶由强韧的弹性状态变成柔软而具有可塑性状态的工艺过程称作塑炼。塑炼的目的在于：使生胶由弹性状态转变为可塑性状态，使其可塑性增大，可塑性提高的实质就是橡胶的长链分子断裂，变成分子量较小的，链长较短的分子结构，以利混炼时配合剂的混入和均匀分散；改善胶料的流动性，便于压延、压出操作，使胶胚形状和尺寸稳定；增大胶料的粘着性，方便成型操作；提高胶料在溶剂中的溶解性，便于制造胶浆，并降低胶浆粘度，使之易于深入纤维孔眼，增加附着力；改善胶料的冲模性，使模型制品的花纹饱满清晰。生胶经塑炼以增加其可塑性。其实质是生胶分子链断裂，相对分子质量降低，从而使生胶的弹性下降。在生胶塑炼时，主要受到机械力、氧、热、电和某些化学增塑剂等因素的作用。工艺上用以降低生胶相对分子质量获得可塑性的塑炼方法可分为机械塑炼法和化学塑炼法两大类。其中机械塑炼法应用最为广泛。橡胶机械塑炼的实质是力化学反应过程，即以机械力作用及在氧或其他白由基受体存

材料力学实验指导书

目录序言0 实验一金属材料拉伸实验 2 实验二金属材料扭转实验9 实验三纯弯曲梁正应力电测实验16 附件：1、实验报告册封面 2、材料力学实验要求 3、实验报告要求

序言材料力学实验是材料力学的重要支柱之一。材料力学从理论上研究工程结构构件的应力分析和计算，并对构件的强度、刚度和稳定性进行设计或校核其可靠性。材料力学实验从实验角度为材料力学理论和应用提供实验支持。一、材料力学实验由三部分组成： 1、材料的力学性能测定。材料的力学性能是指在力的作用下，材料的变形、强度等方面表现出的一些特征，如弹性模量、弹性极限、屈服极限、强度极限、疲劳极限、冲击韧度等。这些强度指标或参数是构件强度、刚度和稳定性计算的依据，而他们一般通过实验来测定。此外，材料的力学性能测定又是检验材质、评定材料热处理工艺、焊接工艺的重要手段。随着材料科学的发展，各种新型材料不断涌现，力学性能测定是研究新型材料的重要手段。材料的力学性能测定一般是通过对标准试样加载至破坏，记录其应力-应变关系曲线（扭转破坏时记录其扭矩-扭转角或剪应力-剪应变曲线），测定材料的一些力学性能特征指标，如弹性模量、弹性极限、屈服极限、强度极限、冲击韧度等；因此，学会记录材料的应力-应变关系曲线成为材料力学性能实验的一项重要任务。 2、验证已建立的理论。材料力学的一些理论是以某些假设为基础的，例如杆件的弯曲理论是以平面假设为基础。用实验验证这些理论的正确性和适用范围，有助于加深对理论的认识和理解。实验是验证、修正、发展理论的必要手段，是揭示材料受力、变形过程本质的重要方法。 3、应力分析实验。某些情况下，如因构件形状不规则、受力复杂或精确地边界条件难以确定等，应力分析计算难以获得准确结果。这时，采用如电测实验应力分析方法可以直接测定构件的应力。应力分析实验主要是对构件形状不规则、受力复杂或边界条件很难确定、计算法难以得到准确结果的情况，用实验方法测定构件的应力。二、材料力学实验的标准、方法材料的强度指标如屈服极限、强度极限等，虽然是材料的固有属性，但往往与试样的形状、尺寸、表面加工精度、加载速度、周围温度湿度环境等有关。为使试验结果能相互比较，国家标准对试样的取材、形状、尺寸、加工精度、试验手段和方法，以及数据处理等都做了统一规定。我国国家标准的代号是GB，国际标准的代号为ISO。

高分子材料力学性能

高分子材料力学性能姓名：程小林学号：5701109004 班级：高分子091 学院：材料学院研究背景：在世界范围内, 高分子材料的制品属於最年轻的材料．它不仅遍及各个工业领域, 而且已进入所有的家庭, 其产量已有超过金属材料的趋势，將是2 1世纪最活跃的材料支柱.高分子材料在我们身边随处可见。在我们的认识中，高分子材料是以高分子化合物为基础的材料。高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料。今天，我想就高分子材料为主线，简单研究一下高分子材料所具有的一些方面的力学性能。从我们以前学过的化学知识中可以知道，高分子材料其实是有机化合物, 有机化合物是碳元素的化合物．除碳原子外, 其他元素主要是氢、氧、氮等．碳原子与碳原子之间, 碳原子与其他元素的原子之间, 能形成稳定的结构．碳原子是四价, 每个一价的价键可以和一个氢原子键连接, 所以可形成为数众多的、具有不同结构的有机化合物．有机化合物的总数已接近千万种, 远远超过其他元素的化合物的总和, 而且新的有机化合物还不断地被合成出來．這样, 由於不同的特殊结构的形成, 使有机化合物具有很独特的功能．高分子中可以把某些有机物结构（又称为功能团）替换, 以改变高分子的特性．高分子具有巨大的分子

量，达到至少1 万以上，或几百万至千万以上所以, 人們將其称为高分子、大分子或高聚物．高分子材料包括三大合成材料, 即塑料、合成纤维和合成橡胶研究理论：高分子材料的使用性能包括物理、化学、力学等性能。对于用于工程中作为构件和零件的结构高分子材料，人们最关心的是它的力学性能。力学性能也称为机械性能。任何材料受力后都要产生变形，变形到一定程度即发生断裂。这种在外载作用下材料所表现的变形与断裂的行为叫力学行为，它是由材料内部的物质结构决定的，是材料固有的属性。同时, 环境如温度、介质和加载速率对于高分子材料的力学行为有很大的影响。因此高分子材料的力学行为是外加载荷与环境因素共同作用的结果。聚合物材料力学性能是材料抵抗外加载荷引起的变形和断裂的能力。在力学性能方面，它的高弹性、粘弹性和其力学性能对时间与温度强烈的依赖关系，是这类材料与金属材料显著的差别。高分子材料可以分为工程塑料、橡胶和合成纤维三大类，其中工程塑料可作为工程结构材料使用。工程塑料是热塑性材料和热固性材料总称。按力学性能可分为两类，一类是塑性很好，延伸率可达几十〜几百％，—部分热塑性材料属于这种情况；一类是比较脆，其拉伸过程简单，拉伸曲线与铸铁类似，热固性材料都属于这种情况。高分子材料拉伸试件一般为矩形截面的板状试件。试件形状和尺寸的设计可参考金属材料。聚合物材料的力学性能通过材料的强度、刚度、硬度、塑性、韧性等方面来反映。定量描述这些性能的是力学性能指标。力学性能指

高分子物理实验指导书

高分子物理实验指导书一、实验目的本实验旨在通过实践，加深对高分子物理性质的理解和掌握，培养实验操作和数据分析的能力。二、实验原理 1. 高分子材料的基本性质 2. 高分子结构与性能的关系 3. 高分子物理性质的测量方法 4. 高分子材料的结晶与玻璃化过程三、实验仪器与材料的准备 1. 热分析仪（例如差示扫描量热仪） 2. 动态力学分析仪（DMA） 3. 红外光谱仪 4. 多用途实验台 5. 高聚物样品（例如聚丙烯、聚苯乙烯等）四、实验步骤 1. 热分析法测定热稳定性 a) 将高聚物样品制备成适当形状的试件

b) 将试件放入差示扫描量热仪中，设置合适的温度范围和升温速率 c) 记录热分析曲线，分析高聚物的热稳定性 2. 动态力学分析法测定力学性能 a) 制备高聚物样品的拉伸试件或剪切试件 b) 将试件放入DMA中，设置合适的测试条件（如频率、应变等） c) 测量高聚物的模量、损耗因子等力学性能参数 3. 红外光谱法表征结构 a) 制备高聚物样品的薄膜 b) 将样品放入红外光谱仪中，记录红外光谱图 c) 分析红外光谱图，了解高聚物的官能团及结构特征 4. 结晶与玻璃化过程的研究 a) 选取合适的高聚物样品 b) 制备样品的不同状态（如非晶态、部分结晶态） c) 运用热分析仪和DMA，研究高聚物的结晶和玻璃化过程五、实验数据处理和分析根据实验结果，进行数据分析和统计，并撰写实验报告。报告中应包括实验目的、原理、实验步骤、数据分析和结论等。

六、实验安全注意事项 1. 实验过程中需佩戴安全眼镜和实验服，注意防护措施。 2. 高温仪器需要注意烫伤风险，操作时要小心轻放。 3. 在红外光谱仪操作时，注意避免样品因氧化或污染造成误差。七、实验结果示例 1. 热分析曲线示意图 2. DMA测量的力学性能曲线示意图 3. 红外光谱图示例以上，为了更好地展示实验指导书的排版要求和格式美观，请以实际文字替代示例图片。八、实验总结通过本实验，我们深入了解了高分子物理性质的测量方法和性能特征。实验结果表明，热分析法、动态力学分析法和红外光谱法对于研究高聚物的热稳定性、力学性能和结构特征非常有用。我们通过对实验数据的分析和讨论，进一步加深了对高分子物理的认识，并提高了实验操作和数据处理的能力。注意事项：在实施实验时，请严格按照实验操作步骤和安全措施进行。实验中遇到任何问题，请及时向实验教师或指导人员寻求帮助。

高分子材料成型加工及性能测试综合实验指导书

高分子材料成型加工及性能测试一、实验目的应用《高分子物理》、《高分子材料工艺学》、《高分子材料成型与加工》所学的理论知识，进行高分子材料压制成型和注射成型实验，制得的高分子材料试样进行性能测试与分析。通过本实验，掌握常用塑料的压制成型和注射成型工艺流程，了解影响塑料制品性能的因素，初步锻炼学生对高分子材料成型加工方法的实践能力以及对实验数据的综合分析能力。二、实验内容 1、塑料压制成型：（1）熟练操作开炼机、高速混合机、平板硫化仪成型设备，操作步骤见附录1；（2）制备出塑料试样。 2、塑料注射成型：（1）了解实验设备的基本结构，工作原理和操作要点，操作步骤见附录2；（2）了解注射成型设备对制品性质的影响；（3）掌握如何根据聚合物的性质，确定注射成型机料筒温度和模具温度；（4）制备出塑料试样。 3、塑料制品拉伸性能测试：（1）掌握电子拉力机测定塑料拉伸试样的基本操作，操作步骤见附录3；（2）依据应力-应变曲线，计算出各种力学参数（拉伸强度、断裂伸长率、断裂强度）。 4、塑料制品硬度测试：利用邵氏A型硬度计测定试样的硬度，操作步骤见附录4； 5、塑料制品导电性测试：利用高阻仪测定试样的表面电阻。测试时，将充分放电后的试样，接入仪器测量端，调整仪器，加上实验电压一分钟，读取电阻的指示值。三、实验原理大多数高分子材料（尤其是热塑性塑料）可以通过压制和注射成型。压制是板材成型的重要方法，其工艺过程包括下列工序：（1）混合：按照一定配方称量各组分，按照一定的加料顺序，将各组分加入到高速分散机中进行几何分散；（2）双辊塑炼拉片：用双辊开炼机使混合物料熔融混合塑化，得到片材；（3）压制：把片材放入恒温压制模具中预热、加温、加压，使片材熔融塑化，然后冷却定型成板材。正确选择和调节压制温度、压力、时间以及制品的冷却程度是控制板材性能的工艺措施。通常在不影响制品性能的前提下，适当提高压制温度，降低成型压力，缩短成型周期对提高生产效率是行之有效的；但过高的温度、过长的加热时间会加剧树脂降解和熔料外溢，致使制品的各方面性能变劣。注射成型亦称注射模塑或注塑，是热塑性塑料的一种重要成型方法。注射成型是将塑料（一般为粒料）在注射成型机的料筒内加热溶化，当呈流动状态时，熔融塑料在柱塞或螺杆的加压下被压缩并向前移动，进而通过塑料筒前端的喷嘴以很快的速度注入温度较低的闭合

高分子材料成型加工教学大纲

高分子材料成型加工一、课程说明课程编号：080616Z10 课程名称：高分子材料成型加工/Polymer Processing 课程类别：专业教育学时/学分：40/2.5（其中实验8学时）先修课程：材料力学，传热学，机械工程材料适用专业：机械设计制造及其自动化专业教材、教学参考书：唐颂超，高分子材料成型加工（第3版），中国轻工业出版社，2013.05 二、课程设置的目的意义高分子材料成型加工是为机械设计制造及其自动化专业模具方向设立的拓展知识体系的专业选修课，课程设置的目的是让学生通过学习这门课程，了解高分子材料制品结构、成型工艺和制品服役性能。熟悉高分子材料成型工艺-微观结构-制品性能之间的关系，将工业制品和材料性能和成型工艺联系起来，构建产品-工艺-性能一体化知识体系。作为一门独立的专门工程技术学科，它在高分子材料及其复合材料的应用及其推广和开发方面具有十分重要的意义。本课程同时也是机械设计制造及其自动化专业模具方向必修的特色课程。三、课程的基本要求知识：掌握高分子材料物理与化学的基本概念，材料结构特点与性能之间的关系，复合材料和功能材料的性能与应用等知识。掌握高分子材料学和加工基础知识，学会分析具体的制品成型过程工艺与制品结构和性能之间的关系；能力：掌握高分子材料成型原理与典型成型方法，将高分子材料成型加工的知识用于解决工程实际问题；掌握典型高分子材料特性，针对具体产品提出有效的成型加工方案；在高分子材料与成型加工的交叉知识讨论中培养创新意识，提高分析、发现、研究和解决问题的能力；素质：建立产品-工艺-性能一体的观念，通过课程中的分析讨论辩论培养分析沟通交流素质，拓宽学生知识面，加深学生对本专业方向潜力的认识，增强从事本专业方向工作的信心。四、教学内容、重点难点及教学设计

热塑性塑料加工与力学性能综合实验讲义-阻燃

本文由cmyxiaoyun贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。热塑性塑料加工与力学性能综合实验塑料加工与力学性能综合实验是材料学院设置的基础实验课——专业实验（2）的内容之一，要求学生针对高分子材料的加工性能特征进行自我设计加工工艺和加工条件，完成工艺的全过程，并对产品的力学性能进行表征和分析。让学生掌握高分子材料加工原理及常用的高分子材料的加工设备的操作方法，培养学生实际动手能力，同时为其毕业设计打下良好的基础。一、热塑性塑料挤出造粒高分子材料的成型加工方法：高分子材料的成型加工方法：（1）橡胶：炼胶机（双辊塑炼机、密炼机和平板硫化机）（2）塑料：热塑性塑料：挤出机和注塑机热固性塑料：模压或者挤出（3）纤维：熔融纺丝：高聚物加热熔融后喷丝、冷却、拉丝溶液纺丝：溶剂溶解高聚物成溶液、喷丝、拉丝（4）胶粘剂和涂料：搅拌实验目的： 1.实验目的：实验目的（1）通过本实验，应熟悉挤出成型的原理，了解挤出工艺参数对塑料制品性能的影响（2）了解挤出机的基本结构及各部分的作用，掌握挤出成型基本操作 2.实验原理实验原理（1）塑料造粒：合成出来的树脂大多数呈粉末状，粒径小成型加工不方便，而且合成树脂中又经常需要加入各种助剂才能满足制品的要求，为此就要将树脂与助剂混合，制成颗粒，这步工序称作“造粒”。树脂中加入功能性助剂可以造功能性母粒。造出来的颗粒是塑料成型加工的原料。使用颗粒料成型加工的主要优点有：①颗粒料比粉料加料方便，无需强制加料器；②颗粒料比粉料密度大，制品质量好；③挥发物及空气含量少，制品不易产生气泡；④使用功能性母料比直接添加功能性助剂更容易分散。塑料造粒可以使用辊压法混炼，塑炼出片后切粒，也可以使用挤出塑炼，塑化挤出后切粒。本实验采用挤出冷却后造粒的工艺。（2）挤出成型原料及应用热塑性塑料的挤出成型是主要的成型方法之一，塑料的挤出成型就是塑料在挤出机中，在一定的温度和一定的压力下熔融塑化，并连续通过有固定截面的模型，得到具有特定截面形状连续型材的加工方法。不论挤出造粒还是挤出制品，都分两个阶段，第一阶段，固体状树脂原料在机筒中，借助于料筒外部的加热和螺杆转动的剪切转动的剪切挤压作用而熔融，同时熔体在压力的推动下被连续挤出口模；第二阶段是被挤出的型材失去塑性变为固体即制品，可以分条状、片状、棒状、筒状等。因此，应用挤出的方法既可以造粒也能够生产型材或异材。 3、挤出成型工艺、 1 粒状或粉状塑料或混合物预热和干燥配料调整工艺挤出成型加料挤出机加热开动螺杆定型冷却牵引卷取或切割后处理挤出制品

高分子材料与工程专业综合实验教学大纲

高分子材料与工程专业（材料方向）综合实验教学大纲课程简介综合实验是高分子材料科学与工程专业学生在已开设专业课实验的基础上开设的实验。学生在教师指导下完成聚合物的制备、聚合物的性能测试、聚合物的成型等全部实验过程。教学目标与基本要求: 教学目标：本课程为毕业班学生所设，目的是要求学生对实验进行自行设计、自行操作，培养学生的创新能力，激发学生学习的主观能动性。鼓励学生提出新的实验方案并提供指导和实验条件，鼓励优秀学生搞发明创造。基本要求：实验过程中，应尽可能让每个学生进行操作并互相协作，掌握聚合物的制备、聚合物的性能测试、聚合物的成型等实验方法和操作，最后共同讨论、分析实验结果。每人写出完整的实验报告并作实验结果的综合分析。

ETRP 型增韧母料具有特殊的结构特征，与聚丙烯热机械共混可以制得具有优良刚性的增韧聚丙烯工程塑料。ETRP 型增韧母料的研制成功，为解决如何使弹性体增韧聚丙烯韧性大幅度提高的同时，还能较高的保持其刚性这一科学技术问题做出了贡献。实验目的：让学生在学习、研究弹性体增韧塑料增韧机理、影响增韧效果因素的基础上，设计出具有优良刚性的增韧聚丙烯应具有的结构特征；认识母料法的意义；设计出制备ETRP 型增韧母料方法、技术、工艺流程、工艺条件；设计出所需的原材料；设计出表征ETRP 型增韧母料结构、性能的方法。制备出ETRP 型增韧母料。对实验原理与方法的要求：让学生完成上述的4 个设计，理解清楚相关的原理、方法。对操作技能与仪器设备的要求：让学生拟订出具体的试验方案、操作技术，尤其是关键技术；提出所需仪器设备清单，自己安装ETRP 型增韧母料制备、分离的仪器设备。对实验报告的要求：写出4 个设计的具体内容，并进行论证；写出具体的实验方案；报告研究结果，对有关问题进行讨论；写出心得体会。其他特殊要求：无

《高分子材料加工实验》教学大纲

《高分子材料加工实验》课程教学大纲一、课程基本信息二、课程目标（一）总体目标：本课程是高分子学科的一门重要学位课，是高分子材料与工程专业学术型学生必修的一门独立的综合实验课程。通过实验课程训练，巩固并加深对聚合物加工原理，加工工艺及加工设备等课程的理解，掌握高分子材料相关的制备方法及工艺，了解高分子材料结构与性能的之间的关系。同时，培养学生的团队合作、动手能力、观察能力、思维创新能力、表达能力和归纳处理、分析实验数据及撰写科学报告的能力。（二）课程目标：课程目标1：巩固聚合物加工原理，加工工艺及设备等课程的基本原理和概念的理解，能够熟练掌握高分子材料配方、混合、制备、成型加工工艺过程，掌握高分子材料合成与成型加工工艺原理；掌握高分子材料的分子量、流动行为、力学性能、热性能等分析测试方法；熟练操作高分子材料成型设备及分析测试仪器，能够规范地完成实验操作。课程目标2：能应用工程数学方法处理实验数据，获得实验参数；采用图、表的形式规范地表达实验结果；能够有条理、有逻辑地表达和完成实验报告。课程目标3：能运用高分子材料工程的思维方法，根据实验目的，选用合适的研究方法，设计实验方案并实施，通过分析实验结果研究材料与加工工艺及其参数对性能的影响等高分子材料工程问题，取得有效实验数据并进行分析。课程目标4：能够团队合作完成实验任务；能够主动承担或积极配合解决实验过程中出现的情况，顺利完成实验。（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表

三、教学内容高分子材料加工实验注重将课堂理论教学与实验研究相结合。实验前通过教师阐述实验目的、原理、操作流程、安全注意事项等。以学生实际操作为主，教师讲授为辅培养学生的实验动手能力，使学生掌握高分子材料结构、性能表征的基本操作和过程，加深学生对基础知识的理解，提高动手能力。要求学生准确记录实验数据和观察实验现象，开展团队合作，培养学生运用综合知识进行研究的能力，学会从工艺、工程角度分析问题和解决问题，提高学生的工程应用水平。实验项目1：绪论、学生实验安全要求和风险责任和团队合作教育（课程目标4） 1.教学目标（1）培养学生遵守验室规则，培养学生具备安全责任意识。（2）掌握高分子材料工程各实验目的、基本原理、实验内容和安全要求。（3）发挥课程思政作用，培养学生的团队合作意识与专业认同感。 2.教学重难点培养学生具备安全责任意识。 3.教学内容实验安全要求和风险责任和团队合作教育。 4.教学方法课堂授课 5.教学评价课堂提问、预习报告。实验项目2：高分子材料合成与加工虚拟仿真实验（课程目标1-4） 1.教学目标（1）了解高分子材料加工设备。（2）熟悉聚合物材料的加工类型。（3）掌握聚合物合成与加工的工艺流程与原理。 2.教学重难点虚拟仿真实验。 3.教学内容利用虚拟仿真实验教学中心现有的虚拟仿真软件，通过聚酯合成、聚酯纤维制备（直纺、切片纺）、聚酯纤维后处理、尼龙6合成及其短纤维制备、双螺杆共混挤出、注塑成型、轮胎制备等高分子材料的合成或加工全过程训练，提高学生发现、提出、分析和解决复杂工程问题的能力，支撑学生达成相关毕业要求，为后续的真实训练打下基础；

高分子材料学实验指导书

《高分子材料及助剂》实验指导书适用专业:材料科学与工程课程代码: 6000409 总学时: 40 总学分: 2.5 编写单位:材料科学与工程学院编写人:陈宝书审核人: 审批人:

目录高分子材料学课程力学综合实验实验一塑料拉伸实验 (2) 实验二塑料冲击实验 (5) 实验三塑料硬度实验 (9)

实验一塑料拉伸实验一、实验目的和任务 1．测定聚乙烯材料的屈服强度，拉伸强度和断裂伸长率，并绘制应力—应变曲线； 2．观察结晶性高聚物的拉伸特征； 3．掌握高聚物的静载拉伸实验方法。二、实验仪器、设备及材料 1．电子万能实验机 2．游标卡尺一把 3．试样（高密度聚乙烯HDPE，标准哑铃试条若干）三、实验原理 1．应力“应变曲线本实验是在规定的实验温度、湿度及不同的拉伸速度下，于试祥上沿纵轴方向施加静态拉伸载荷，以测定塑料的力学性能。拉伸样条的形状如图1—1所示。拉伸实验是最常用的一种力学实验，由实验测定的应力－应变曲线，可以得出评价材料性能的屈服强度(σ屈)，断裂强度(σ断)和断裂伸长率(ε断)等表征参数，不同的高聚物、不同的测定条件，测得的应力—应变曲线是不同的。图1—1 拉伸试样形状 P一拉力，L0一拉伸长度结晶性高聚物的应力—应变曲线分三个区域如图1—2所示。图1—2 高聚物的应力—应变曲线 (1)OA段曲线的起始部分，近平是条直线，试样被均匀拉长，应变很小，而应力增加很快，呈普弹变形，是由于分子的键长、键角以及原子间距离的改变所引起的，其变形是可逆的，应力与应变之间服从虎克定律，即： σ＝Eε

式中σ－应力 ε－应变 E－弹性模量 A为屈服点，A点所对应力叫屈服应力(σ屈)或屈服强度。 (2)BC段到达屈服点A后，试样突然在某处出现一个或几个“细颈”现象，出现细颈部分的本质是分子在该处发生了取向的结晶，该处强度增大，故拉伸时细颈不会再变细拉断，而是向两端扩展，直至整个试样完全变细为止，此阶段应力几乎不变，而变形却增加很多。 (3)CD段被均匀拉细后的试样，再度变细即分子进一步取向，应力随应变的增加而增大，直到断裂点D，试样被拉断，对于D点的应力称为强度极限，是工程上重要指标，即抗拉伸强度或断裂强度σ断，其计算公式如下： σ断＝P/（b×d）（MPa）式中P－最大破坏载荷，N； b－试样宽度，mm； d－试样厚度，mm。断裂点D，可能高于或者低于屈服点A 断裂伸长率ε断是材料在断裂时相对伸长，ε断按下式计算 ε断＝（L－L0）/L0×100％式中L0－试样标距间距离 L－试样拉断时标距间距离 2．玻璃态高聚物拉伸时曲线发展的几个阶段 (1)屈服前区曲线的起始部分近乎是条直线，试样被均匀拉长，应变很小，而应力增加很快，呈普弹形变，服从虎克定律，σ＝Eε，应力随着应变增加而上升，这是因为外力使键长键角以及原子间距离改变而使大分子间存在的大量物理交联点发生形变所致，当外力解除后，这个形变可立即回复。 (2)屈服区继续拉伸，曲线开始变弯，出现转折点为屈服点阶段，外力使大分子链间旧有交联点遭到破坏。 (3)延伸区材料屈服以后，再被拉伸，从曲线上可以看出应力基本不变，而形变很大，这是由于在外力作用下，强迫大分子链运动，分子重新构象，而且运动的范围可以很大，大分子链沿外力作用方向可能被拉直。 (4)增强区随着拉伸过程的进行，取向拉直的大分子链之间断裂的物理交联点逐步增加，若使材料再神长，只有用更大的力才能使分子之间产生滑移，致使形变应力重新增加，曲线急转向上，直至材料断裂。 3．影响高聚物机械强度的因素 (1)大分子链的主价链，分子间力以及高分子链的柔性等是决定高聚物机械强度的主要内在因素 (2)在加工过程中所留下来的各种痕迹如成型制品表层及内部冷却速度不一致，表面先凝固，内部仍处于高热状态，产生一种阻止表面形成完整表皮结构的内应力，使得外表皮上出现许多龟裂，整个物体冷却后，这些龟裂以裂缝、结构不均匀的细纹凹陷、真空泡等形式留在制品表面或内层。此外，由于混料及塑化不均，以及引进微小气泡或各种杂质等，这些隐患均成为制件强度的薄弱环节。 (3)环境温度、湿度及拉伸速度等对机械强度有着非常重要的影响，塑料是属于高弹性材料，它的力学松弛过程对拉仲速度和环境温度非常敏感。升高温度使分子链段的热运动加强，松弛过程进行的较快，拉伸时表现较大的变形和较低的强度；低速拉伸时，由于速度慢，外力作用持续的时间长，分子链来得及取向位移．进行重排，所以，试样表现出较大的变形和较低的强度，因此，降低拉伸速度和增加实验温度的结果是等效的。

高分子材料成型加工-个人整理资料

第二章要点 1. 塑料和橡胶的区别： T g 塑料>室温，室温下处于玻璃态，呈现塑性 T g 橡胶<<室温，室温下处于高弹态，呈现弹性 PE 、PP 的T g <室温，为何是塑料？因为结晶度高，刚性，柔韧性不佳，主要作为塑料使用。橡胶要求材料必须常温下具备高弹性，而聚乙烯常温下由于结晶的原因不具备这一特点，所以聚乙烯常温下不能单独作为橡胶来使用。 2. 工程塑料的特点：拉伸强度>50 MPa 冲击强度>6 KJ/m 2 长期耐热温度>100 ℃ 特种工程塑料： 3. 热塑性塑料:分子链中无可反应的活性基团热固性塑料：分子链中有可反应的活性基团！：PE PP PA POM PET （非100%结晶）非晶态塑料：PS PVC PC PSF 5. 通用橡胶 7. 热塑性弹性体 8. 合成纤维 10. 聚丙烯PP 本体聚合法、悬浮法、乳液法市售85%以上为悬浮法PVCor 乳液法PVC 乳液法PVC ：糊树脂。

14.聚酰胺PA 开发最早，用量最大；高强度高刚性；制作织物 15.聚酯PET PBT =甲醛+苯酚 =顺式1,4-聚异戊二烯 =高顺式-1,4-聚丁二烯反式易结晶，弹性差，只能用作塑料 20.丁苯橡胶SBR 弹性：BR>NR>SBR 21.氯丁橡胶CR=氯丁二烯的均聚物 =反式1,4结构80%+顺式1,4 结构10%

=丁二烯+丙烯腈 23. 硅橡胶MQ ：主链-Si-O-Si- 顺丁BR 与氯丁橡胶CR 之比较随结晶度提高，密度、熔点、拉伸强度、硬度增高，但伸长率、冲击韧性下降，透明性下降。 28. 结晶性和物性的关系 29. 成型过程中的取向

高分子材料成型工艺实验指导书

福建工程学院高分子材料成型工艺课程实验指导书学生姓名：____________ 班级：____________ 学号：____________ 指导教师：____________ 材料科学与工程学院 2019.2

实验一PVC混合配制实验 1. 实验目的 1.1了解聚氯乙烯塑料的组成,各组分作用原理及配制方法； 1.2初步掌握聚氯乙烯塑料的配料、混合与塑炼工艺； 1.3 了解高速混合机、双辊开放式炼塑机工作原理及操作技能。 2. 实验原理 PVC是应用很广泛的一种通用树脂之一，单纯的PVC树脂是较刚硬的原料，其熔体粘度大，流动性差，虽具有一般非晶态线型聚合物的热力学状态，但T g~T f 范围窄，对热不稳定，在成型加工中会发生严重的降解，放出氯化氢气体、变色和粘附设备。因此在成型加工之前必须加入热稳定剂、加工改性剂、抗冲改性剂等多种助剂。PVC成型的生产包括下列工序：①混合按一定配方称量PVC及各种组分，按一定的加料顺序，将各组分加入到高速混合机中进行混合；②双辊塑炼拉片用双辊炼塑机将混合物料熔融混合塑化，得到组成均匀的成型用PVC片材。硬质PVC，可以制透明的或不透明的两种类型。硬聚氯乙烯塑料的配制是在PVC树脂中加入适量的稳定剂和少量的增塑剂(或不加增塑剂)及其他添加剂,构成多组分的体系。软质PVC需要加入25份以上的增塑剂。混合是利用对物料加热和搅拌作用，使树脂粒子在吸收液体组分时，同时受到反复撕捏、剪切，形成能自由流动的粉状掺混物。塑炼是使物料在黏流温度以上和较大的剪切作用下来回折叠、辊压，使各组分分散更趋均匀，同时驱出可能含有水分等挥发气体。PVC混合物经塑炼后，可塑性得到很大改善，配方中各组分的独特性能和它们之间的“协同作用”将会得到更大发挥，这对下一步成型和制品的性能有着极其重要的影响。因此，塑炼过程中与料温和剪切作用有关的工艺参数、设备物性（如辊温、辊距、辊速、时间）以及操作的熟练程度都是影响塑炼效果的重要因素。 3. 实验原材料和仪器设备 3.1 原材料（1）树脂及改性剂PVC树脂的聚合度对塑料制品的性能影响很大,一般相对分子质量越大,则物理力学性能及耐热性能越好,但成型加工困难。为了配制透明的和不透明的两种类型板材，按PVC树脂的加工性和硬板的一般用途，选用分子量适当、颗粒度大小分布较窄的悬浮聚合松型树脂为宜。这类树脂含杂质少、流动性较好、有较高的热变形温度和耐化学稳定性，成本也较低廉。由于硬质PVC塑料制品冲击强度低，在板配方中加入一定量的改性剂，如甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物（MBS）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物（ABS）和氯化聚乙烯（CPE）等可弥补其不足。冲击改性剂的特点是：与PVC有较好的相容性，在PVC基质中分散均匀，形成似橡胶粒子相，如甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物（MBS）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯接枝共聚物（ABS）和丙烯酸酯类共聚物（ACR）或弹性网络（如CPE）。具有两相结构材料的透明性取决于两相的折射率是否接近。如两相折射率不相匹配，光线会在两相的界面产生散射，所得制品不透明。当抗冲改性剂粒子足够小时，也能使PVC硬板显示优良的透明性和冲击韧性。当然，PVC配方中其他添加剂（如润滑剂、稳定剂、着色剂等）的类型与含量对折射率的匹配也有明显的影响，需全面考查调配，才能实现最佳透明效果。（2）稳定剂为了防止或延缓PVC树脂在成型加工和使用过程中受光、热、氧的作用而降解，配方中必须加入适当类型和用量的稳定剂。常用的有：铅盐化合物、有机锡化合物、金属盐及其复合稳定剂等类型和用量的稳定剂。各类稳定剂的稳定效果除本身特性外，还受其他组分、加工条件影响。铅盐稳定剂成本低、光稳定作用与电性能良好，不存在被萃取，挥发或使热变形温度下降等问题。但比重大、有毒、透明性差，与含硫物质或大气接触易受污染。仅适用于透明性、毒性和污染性不是主要要