聚合物成型加工答案

聚合物成型加工答案

【篇一：高分子材料成型加工课后答案】

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1、0.1 高分子材料的定义和分类

高分子材料是以高分子化合物为主要组分的材料。通常所说的高分

子材料是从应用的角度对高分子进行归类，分为塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂、功能高分子、聚合物基复合材料等。

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；还有

uf mf pe pvc pu等。

3、1.6 聚合物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、2.1 高分子材料中添加剂的目的是什么？

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、2.3 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、3.3 高分子材料配方设计的一般原则和依据是什么？

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、5.1 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、5.6 为何橡胶的混炼？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？

答：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

9、5.9 什么叫塑料的混合和塑化，其主要区别在哪里？

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。10、6.2 简述

热固性模压成型的工艺步骤。

压塑料计量预压或预热闭模排气脱模制品后处理

11、6.5 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？

预热可降低模压压力，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，但模压提高也会使塑料的交联反应速度加快，从

而导致熔融物料的黏度迅速增高，反而需要更高的模压压力，因此

模温不能过高，同时塑料进行预热可以提高流动性，降低模压压力。

12、7.2 挤出螺杆一般分为哪几段？每段各有什么作用？

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---使塑化均匀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。

13、7.3 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？

：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。

14、7.12 管材挤出的工艺过程是什么？挤出管材如何定径？

粒状或粉料热塑性塑料---预热和干燥-----

挤出机加热——开动螺杆——冷却——牵引——卷曲（切割）——

后处理——挤出管材

外定径：内压法，抽真空；内定径：直角式或偏移式机头

15、9.1 压延成型工艺能生产哪些塑料盒橡胶制品？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。

各种配合剂

塑料压延成型工艺流程图

16、9.4 何为压延效应？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，受很大剪切

力和一些拉伸应力，线形大分子沿着压延方向作定向排列制品在物

理机械性能上出现各向异性的现象在压延成型中称为压延效应。

适当提高物料温度可提高其塑性，加强大分子热运动，破坏其定向

排列，压延效应可降低；辊筒的转速与速比下降，则压延时间增加，压延效应可降低；尽量不使用各向异性的配合剂和提高物料塑性，

压延后缓慢冷却，有利于取向松弛，也可降低压延效应。

17、10.6 简述热成型的影响因素。

热成型工艺过程包括片材的准备、夹持、加热、成型。冷却、脱模

和制品的后处理等，其中加热、成型冷却、脱模是影响质量的主要

因素。

18、11.1 铸塑成型包括哪几种？有哪些工艺特点？

静态铸塑，较简单和使用较广泛嵌铸，离心浇铸，流延铸塑，搪塑，滚塑

19、11.3 简述发泡塑料的成型工艺。

气体的产生；气孔的产生；气孔的增大；气孔的稳定

大多数高分子泡沫材料的生产都是在树脂和生胶中加入化学发泡剂

或物理发泡剂，

在生产工艺条件下，让发泡剂分解货汽化产生气体并在高分子材料

中形成气孔。

20、13.1 简述的废旧橡胶回收和利用方法有哪些？

①胶粉②再生橡胶③热分解④焚烧回收热能⑤轮胎翻修⑥间接利用

21、13.2 ps泡沫回收常采用什么方法？

减容后造粒，粉碎后用作各种填充材料，裂解制油或回收苯乙烯和

其他。

一.减容后造粒：聚苯乙烯泡沫塑料可熔融挤出造粒制成再生粒料，

但因此体积庞大，大便运输，通常在回收时先需减容。方法有机械法，溶剂法和加热法。

二.粉碎后用作填料：聚苯乙烯泡沫塑料制品经粉碎后可用作填料，

制成各种制品。

①重新模塑成泡沫塑料制品②混凝土复合板制品③石膏夹芯砖④用

作沥青增强剂

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

【篇二：聚合物加工工程习题及答案】

个要素是什么？高分子材料的定义是什么？制造高分子材料的关键因素是什

么？

四个要素：材料的制备（加工），材料的结构，材料的性能和材料的使用性能

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组成）在成型设备中，受一定温度和压力的作用融化，然后通过模塑成一定形状，冷却后在常温下能保持既定形状的材料制品。

关键因素是适宜的材料组成，正确的成型方法，合理的成型机械及模具。

2，结合形变温度曲线讨论高聚物的状态变化与成型加工的关系（影响状态变化的因素有哪些？温度是如何影响的？成型加工技术是如何从形变中出发进行选择的？）

影响状态变化的因素：聚合物的分子结构，聚合物的体系组成，聚合物所受的压力以及环境温度。第十页图7

3，高分子化合物的成型加工性能包括哪些性能？具体是什么？

可挤压性：材料受挤压作用形变时，获取和保持形变的能力

可模塑性：材料在温度和压力作用下，产生形变和在模具中模制成型的能力

可延展性：材料在一个或两个方向上受到压延或拉伸的形变能力

可纺性：材料通过成型而形成连续固体纤维的能力

第一章

6，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：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。

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。

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。

5，何谓聚合物的二次结晶和后结晶？

二次结晶：是指在一次结晶后，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

后结晶：是指一部分来不及结晶的区域，在成型后继续结晶的过程

第五章

1，材料的混合油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。

2，什么是非分散混合，什么事分散混合，两者主要通过何种物料

运动和混合操作来实现？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。

3，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。

5，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。

7，何谓胶料混炼过程中产生的结合橡胶？

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）

9，什么叫塑料的混合和塑化？其主要区别在哪里？

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。

11，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。）

10，哪些机械通常用于塑料初混合？哪些机械用于塑炼？

转鼓式混合机，螺带式混合机，捏合机，高速混合机用于初混合

开炼机，密炼机，挤出机用于塑炼

第六章

补充：

1，简述压缩模塑成型的工艺流程

2，模压成型中的预压有什么优点？

（1）加料快、准确、无粉尘

（2）降低压缩率，可减小模具装料室和模具高度

（3）预压料紧密，空气含量少，传热快，又可提高预热温度，从而

缩短了预热和固化的时间，制品业不容易出现气泡

（4）便于成型较大或带有精细嵌件的制品

3，预热的方式有哪几种？

预热方式很多，常用的有电热板加热，烘箱加热，红外线加热，高

频电热

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？

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。

9，生胶和硫化胶在分子结构及性能上有何不同？

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。

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。

15，某一胶料的硫化温度系数为2，当硫化温度为137℃时，测出

其硫化时间为80min，若将硫化温度提高到143℃，求该胶料达正

硫化所需要的时间？上述胶料的硫化温度时间缩短到60min时，求

所选取的硫化温度是多少？

17，绘出增强热固性塑料层压板成型时热压过程五个时期的温度和

压力与时间的关系曲线，并说明各时期的温度和压力在成型中的作用。

答：压制的温度控制一般分为五个阶段

【篇三：成型加工工艺部分答案】

料制品的重要成型方法？

答：挤出成型；压延成型；注射成型；吹塑成型；泡沫塑

料的成型

2、成型方法的定义？

①压延成型：压延成型多用于热塑性塑料．它是将经过塑炼的塑料，送到多组平行排

列、反向旋转的热辊筒中，经多次压延而成制品．多生产薄膜或薄片．

②挤塑成型：挤塑成型多用于热塑性塑料。这是将熔融塑化的塑料．经挤塑机的机头处模具的口型缝隙中挤出，而成与模口形状相

仿的型材．多生产板材、管材、棒材、线材、异型材等．

③注塑成型：注塑成型多用于热塑性塑料．它与挤塑成型相类似，

所不同的是熔融塑料经喷嘴进入的是闭合模具内，在模具内凝固成

型而得制品。多生产小包装盒，日用品．异型零件等．它也可用于

热闹性塑料加工．

④吹塑成型：吹塑成型多用于热塑性塑料。这是将熔融塑料置于模

具中，在压缩空气压力下，将塑料吹胀升紧贴模具内表面。经冲却、脱模而成制品．多生产各类中空包装容器，也可生产薄膜、薄片等．⑤加热成型：加热成型多用热塑性塑料．这是将塑料片材加热成弹

性态，再施以压力使之贴附于模具上成型。多生产盆类、盘类制品．⑥压制成型：压制成型是利用压力将置于模具内的粉料压紧至结构

紧密，称为具有一定形状和尺寸的坯体的成型方法。

第二章

1、成型的分子定向、组成部分、如何产生及影响？

答：塑料中的聚合物大分子、细而长的纤维状填料分子在成型过程

中由于受到应力作用而产生分子整齐、平行排列的现象，这种现象

称之为分子取向。影响：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。

2、产生流动缺陷的重要原因？什么是溶体破裂？什么情况下会发生？答：重要原因：（1）管壁上的滑移（2）端末效应：入口效应；离

模膨胀（3）弹性对层流的干扰（4)“鲨鱼皮”症（5）熔体破裂

熔体破裂：是指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。

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。

3、聚合物降解方式？

答：热降解、力降解、氧化降解、水降解

答：

4、聚合物降解外界因素？

答：热、机械力、光、氧、水、化学药品、微生物等。

5、拉伸定向的变形有哪几个部分？

答：高弹拉伸、塑性拉伸、粘流拉伸。

6、哪些是假塑性流体？

答：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。

7、成型制品的厚度、结构等如何影响分子定向程度？

8、假塑性流体在圆形流道中、狭缝（ h/w20）流道中的流动方程？（1）（2）

9、塑料塑化过程中受力类型？

答：剪切应力；拉伸应力；压缩应力。

10、加工过程中对聚合物溶体粘度的影响因素？

答：温度、压力、剪切速率。

11、结晶与成型过程中的冷却速率关系？

答：

12、制品热处理与内应力、结晶、物理性能的关系？答：

13、成型过程中聚合物加热与剪切速率的关系？

答：

14、哪些塑料调湿处理？

答：聚酰胺类制品。

第三章

1、混合作用机理混合机理？

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。

2、溶胶塑料类型？

答：塑性溶胶；有机溶胶；塑性凝胶；有机凝胶

3、聚氯乙烯四中溶胶塑料之间关系？

答：

4、润性物料的初混合工艺步骤？

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l 00℃。

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。

5、热塑性塑料的工艺性能及影响？

聚合物成型加工习题答案

高分子材料加工工艺 第一章绪论 1.材料的四要素是什么？相互关系如何？ 答：材料的四要素是：材料的制备(加工)、材料的结构、材料的性能和材料的使用性能。 这四个要素是相互关联、相互制约的，可以认为： 1)材料的性质与现象是新材料创造、发展及生产过程中，人们最关注的中心问题。 2)材料的结构与成分决定了它的性质和使用性能，也影响着它的加工性能。而为了实现某种性质和使用性能，又提出了材料结构与成分的可设计性。 3)材料的结构与成分受材料合成和加工所制约。 4)为完成某一特定的使用目的制造的材料(制品)，必须是最经济的，且符合社会的规范和具有可持续发展件。 在材料的制备(加工)方法上，在材料的结构与性能关系的研究上，在材料的使用上，各种材料都是相互借鉴、相互渗透、相互补充的。 2.什么是工程塑料？区分“通用塑料”和“工程塑料”，“热塑性塑料”和“热固性塑料”。 答：按用途和性能分，又可将塑料分为通用塑料和工程塑料。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、耐腐蚀性优良等的、可替代金属用作结构件的塑料。但这种分类并不十分严格，随着通用塑料工程化(亦称优质化)技术的进展，通过改性或合金化的通用塑料，已可在某些应用领域替代工程塑料。 热塑性塑料一般是线型高分子，在溶剂可溶，受热软化、熔融、可塑制成一定形状，冷却后固化定型；当再次受热，仍可软化、熔融，反复多次加工。例如：PE、PP、PVC、ABS、PMMA、PA、PC、POM、PET、PBT。

热固性塑料一般由线型分子变为体型分子，在溶剂中不能溶解，未成型前受热软化、熔融，可塑制成一定形状，在热或固化剂作用下，一次硬化成型；一当成型后，再次受热不熔融，达到一定温度分解破坏，不能反复加工。如PF（酚醛树脂）、UF（脲醛树脂）、MF（三聚氰胺甲醛树脂）、EP（环氧树脂）、UP（不饱和树脂）等。 3.与其它材料相比，高分子材料具有那些特征（以塑料为例）？ 答：与其他材料相比，高分子材料有以下特性(以塑料为例)。 (1)质轻。通常密度在900-2300kg/m3之间。当制成泡沫塑料时，其密度更低，在10-50kg/m3之间。 (2)拉伸强度和拉伸模量较低，韧性较优良。而塑料，尤其是纤维增强的比强度（强度与密度之比）接近或超过金属材料。 (3)传热系数小(约为金属的1/100-1/1000)，可用作优良的绝热材料。泡沫塑料的绝热性能更为优良，被广泛用于冷藏、建筑、节能及其他绝热工程上。 (4)电气绝缘性优良。体积电阻率在10131018Ωcm ，介电常数一般小于2，介电损耗小于l0-4，常用作电气绝缘材料。缺点是易产生并积累静电。 (5)成型加工性优良。适应各种成型方法，多数情况下可以一次成型，毋须经过车、铣、刨等加工工序。必要时也可进行二次加工，但难于制得高精度的制品，且成型条件对制品物理性能的影响较大。 (6)减震、消音性能良好。可作减震、消音材料。 (7)某些塑料具有优良的减磨、耐磨和自润滑性能。但由于其导热性较差、线膨胀系数大，采取有效的散热措施，防止摩擦过程中热量积聚十分必要。 (8)耐腐蚀性能优良。有较好的化学稳定性，对酸、碱、盐溶液、蒸汽、水、有机溶剂等的稳定性能也较好(因品种而异)，优于金属材料。 (9)透光性良好可作透明或半透明材料。

高分子材料成型加工习题参考答案

高分子材料成型加工习题参考答案(1~5章) 绪论 1、高分子材料可应用于哪些方面? 有哪些特点, 答:高分子材料可应用于如下各个方面: 结构材料: 机械零部件、机电壳体、轴承…… 电器材料: 电缆、绝缘版、电器零件、家用电器、通讯器材…… 建筑材料: 贴面板、地贴、塑料门窗、上下水管…… 包装材料: 各种瓶罐、桶、塑料袋、薄膜、绳、带、泡沫塑料…… 日用制品: 家具、餐具、玩具、文具、办公用品、体育用品及器材…… 交通运输: 道路交通设施、车辆、船舶部件…… 医疗器械: 医疗器具、药品包装、医药附件、人造器官…… 航天航空: 飞机、火箭、飞船、卫星零部件…… 军用器械: 武器装备、军事淹体、防护器材…… 交通运输: 道路交通设施、车辆、船舶部件…… 医疗器械: 医疗器具、药品包装、医药附件、人造器官…… 航天航空: 飞机、火箭、飞船、卫星零部件……

军用器械:武器装备、军事淹体、防护器材…… 化纤类:布、线、服装、…… 高分子材料具有如下特点: 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 2、塑料制品生产的完整工序有哪五步组成, 答:成型加工完整工序共五个 1.成型前准备:原料准备:筛选，干燥，配制，混合 ? 2.成型:赋预聚合物一定型样 ? 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。 ? 说明:a 并不是所有制品的加工都要完整地完成此5个工序 b 五个次序不能颠倒 3、学习本课程的重点是什么, 答:本课程的重点是: 高分子材料方面:应掌握高分子材料定义，高分子材料工程特征，高分子材料及其制品的制备方法，高分子材料的组成，添加剂的作用、机理、品种及其选择，高分子材料配方设计原则，配方分析，影响高分子材料性能的化学因素和物理因素。 成型加工方面:应掌握高分子材料制品各种成型方法，成型加工过程，成型工艺特点，成型工艺的适应性，成型工艺流程，成型设备结构及作用原理，成型工艺条件及其控制，成型工艺在橡胶、塑料、纤维加工中的共性和特殊性。

聚合物加工成型选填判断题库

1、聚合物具有一些特有的加工性质，如有良好的__可模塑性__，__可挤压性__，__可纺性__和__可延性__。 2、__熔融指数__是评价聚合物材料的可挤压性的指标。 3、分别写出下列缩写对应的中文：PS: 聚苯乙烯, PMMA: 聚甲基丙烯酸甲酯, PE:聚乙烯, PP:聚丙烯, PVC 聚氯乙烯, PC 聚碳酸酯, SBS: 苯乙烯丁二烯苯乙烯共聚物, PA: 聚酰胺,POM 聚甲醛 4、按照经典的粘弹性理论，线形聚合物的总形变由普弹性变、推迟高弹形变、粘弹性变三部分组成。 5、晶核形成的方法：均相成核、异相成核。 6、单螺杆挤出机的基本结构：传动部分、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模、辅助设备。 7、生胶按物理性状通常分为捆包胶、颗粒胶、粉末胶、乳胶和液体胶。 1聚合物加工转变包括：（形状转变）、（结构转变）、（性能转变）。 2写出熔融指数测量仪结构示意图各个结构的名称：（热电偶测温管）、（料筒）、（出料孔）、（保温层）、（加热器）、（柱塞）、（重锤）。3按照塑料塑化方式的不同，挤出工艺可分为（干法）和（湿法）二种；按照加压方式的不同，挤出工艺又可分为（连续式）和（间歇式）两种。 4填充剂按用途可分为两大类：（补强填充剂）、（惰性填充剂）。 5测硫化程度的硫化仪：（转 子旋转振荡式硫化仪）。 6合成纤维纺聚合物的加工 方法：（熔融法）和（溶液法）。 7聚合物流动过程最常见的 弹性行为是：端末效应和不 稳定流动。 8、注射过程包括加料、 塑化、注射、冷却和 脱模五大过程。 5、开放式炼胶机混炼通常胶 料顺序：生胶（或塑炼胶）、 小料、液体软化剂、补强剂、 填充剂、硫黄 6、常用的硫化介质有：饱和 蒸汽、过热蒸汽、过热水、 热空气以及热水。 7、螺杆结构的主要参数：t、 W、h分别指的是螺距、螺 槽宽度、螺槽深度。 1、非牛顿流体受到外力作 用时，其流动行为有以下特 征：（剪应力）和（剪切速率） 间通常不呈比例关系，因而 剪切粘度对剪切作用有依赖 性；非牛顿性是(粘性)和(弹 性)行为的综合，流动过程中 包含着不可逆形变和可逆形 变两种成分。 2、制造泡沫塑料的发泡方 法可分为（机械发泡）、（物 理发泡）、（化学发泡）三种。 3、聚合物的粘弹性行为与 加工温度T有密切关系，当 T>Tf时，主要发生(粘性形 变)，也有弹性效应，当 Tg

聚合物成型加工答案

聚合物成型加工答案 【篇一：高分子材料成型加工课后答案】 >（本文档版权归高材1201所有） 1、0.1 高分子材料的定义和分类 高分子材料是以高分子化合物为主要组分的材料。通常所说的高分 子材料是从应用的角度对高分子进行归类，分为塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂、功能高分子、聚合物基复合材料等。 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；还有 uf mf pe pvc pu等。 3、1.6 聚合物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、2.1 高分子材料中添加剂的目的是什么？ 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、2.3 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。

成型加工课后思考题答案

第一章 1.什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？ 答：热的饱和溶液冷却后，溶质以晶体的形式析出这一过程叫结晶。高聚物的取向意味着其内部的结构单元（如分子或晶粒等）的空间指向遵循一些择优的方向，而不是完全随机的。高聚物取向时，它的性能会呈现各向异性。适当调节取向状况，可在很大范围内改变高聚物的性能。一般说，取向时物体在取向方向上的模量和强度会明显增大。在纤维和薄膜的生产中取向状况的控制显得特别重要。通过液晶态加工而获得高度取向的刚性链高分子纤维的模量和强度已能达到钢丝和玻璃纤维的水平。其他高分子材料或制品中的取向状况也是影响性能的一种因素。（取向能提高材料的各向异性，也就是高分子链向一个方向规整的排列能提高材料的一个方向强度。结晶能提高材料的熔点和韧性。） 2.请说出晶态与非晶态聚合物熔融加工温度范围，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。对于作为塑料使用的高聚物来说，在不结晶或结晶度低时，最高使用温度是Tg；当结晶度达到40%以上时，晶区互相连接，形成贯穿整个材料的连续相，因此在Tg 以上仍不会软化，其最高使用温度可提高到结晶熔点。 3.聚合物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会发生取向。原因：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。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。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.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. 答：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。 第三章

聚合物加工工程答案

聚合物加工工程答案 【篇一：聚合物成型加工习题答案】 第一章绪论 1.材料的四要素是什么？相互关系如何？ 答：材料的四要素是：材料的制备(加工)、材料的结构、材料的性能和材料的使用性能。这四个要素是相互关联、相互制约的，可以认为： 1)材料的性质与现象是新材料创造、发展及生产过程中，人们最关 注的中心问题。 2)材料的结构与成分决定了它的性质和使用性能，也影响着它的加 工性能。而为了实现某种性质和使用性能，又提出了材料结构与成 分的可设计性。 3)材料的结构与成分受材料合成和加工所制约。 4)为完成某一特定的使用目的制造的材料(制品)，必须是最经济的， 且符合社会的规范和具有可持续发展件。 在材料的制备(加工)方法上，在材料的结构与性能关系的研究上，在材料的使用上，各种材料都是相互借鉴、相互渗透、相互补充的。 2.什么是工程塑料？区分“通用塑料”和“工程塑料”，“热塑性塑料” 和“热固性塑料”。答：按用途和性能分，又可将塑料分为通用塑料 和工程塑料。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、耐腐蚀性优良等的、可替代金属用作结构件的塑料。但这 种分类并不十分严格，随着通用塑料工程化(亦称优质化)技术的进展，通过改性或合金化的通用塑料，已可在某些应用领域替代工程塑料。热塑性塑料一般是线型高分子，在溶剂可溶，受热软化、熔融、可 塑制成一定形状，冷却后固化定型；当再次受热，仍可软化、熔融，反复多次加工。例如：pe、pp、pvc、abs、pmma、pa、pc、pom、pet、pbt。 热固性塑料一般由线型分子变为体型分子，在溶剂中不能溶解，未 成型前受热软化、熔融，可塑制成一定形状，在热或固化剂作用下，一次硬化成型；一当成型后，再次受热不熔融，达到一定温度分解 破坏，不能反复加工。如pf（酚醛树脂）、uf（脲醛树脂）、mf （三聚氰胺甲醛树脂）、ep（环氧树脂）、up（不饱和树脂）等。 3.与其它材料相比，高分子材料具有那些特征（以塑料为例）？

聚合物成型加工练习题

1.介绍热塑性塑料的成型方法，以及成型加工过程中影响产品（）和（）的因素是 本课程的主要研究内容。 2.（）是材料的内因，是设计和生产制品时选材的主要依据。 3.要成型合格的产品，选择（）和（）是前提。 4.由于在T g＜T＜T f 发生的变形是可回复的，因此，将制品（）到T g以下是确保制 品形状和尺寸稳定的关键。 5.T f是聚合物一次成型的（） 6.温度越高，高/粘比例越（）。降温速率越大，即降温越快，高/粘形变比例越（）。聚 合物成型过程中考虑到制品的因次稳定性，总是希望高/粘比例（），因此，在工艺上可以采用诸如（）、（）等措施达到这一目的。 7.内应力的检验在工厂中常采用（） 8.结晶过程最主要的变化可概括为：（）,( ),( ),( ) 9.影响结晶的成型条件：（）、( )、( )。 10.发生取向后的材料呈现明显的（）。取向是一种热力学的（） 11.根据外力的作用方式不同，可将取向分为（）和（）。 12.根据取向的方式不同，取向可分为（）和（）。 13.根据取向过程中聚合物的温度分布和变化情况，取向可分为（）和（）。 14.在进行塑料制品和模具设计时应尽量避免在成型过程中（）的形成。 15.属于热力学非平衡态的取向在条件合适时会自动发生（），从而造成制品形状和尺 寸的不稳定。较典型的表现就是沿取向方向（直向）的热收缩率（）垂直取向方向（横向）的热收缩率。 16.( )具有促使聚合物分子取向的作用，是聚合物分子取向的( )；而另一方面 取向是一种热力学非平衡状态，在分子无规热运动的影响下会自动发生( )，所以，分子热运动具有破坏取向的作用，而分子热运动的强弱取决于( )的高低。 17.制品中任一点最终的取向状态和结构都是( )和( )这两个主要因素综合作 用的结果。 18.( )的取向在塑料制品的使用过程中，一般不会由于聚合物分子的热运动而发生 解取向。 19.因为粘流形变在发生时间上总是（）高弹形变。所以在拉伸取向时合理控制各种参 数，使总形变中粘流形变的比例（），也就是说链段沿外力方向取向而造成的高弹形变占据主导地位，则拉伸取向后的制品取向程度( )。 20.拉伸取向不同于流动取向，它往往是为改善制品性能而特意在制品中造成( )，是 对制品进行的一种( )改性方法。 21.实际的交联反应( )使交联度达到100%。 22.目前常见的塑料成型材料的存在形态有四种：（） 23.粉料和粒料在塑料制品的成型中应用较多，它们的区别不在组成，而在（） 不同。 24.粉料和粒料组成中的添加剂种类：（） 25.在配制物料时常将在粉状固态聚合物中加入相当数量的液态助剂（如增塑剂）的物料称

塑料成型工艺与模具设计课后答案

一、高分子聚合物结构特点与性能 问答P19 1.高分子聚合物链结构有哪些特点？根据链结构的不同，高 分子聚合物可以分几类？ 答：高分子聚合物是以分子较小的有机分子，通过一定条件聚合成一个个大分子链结构。其特点是高分子含有原子很多，相对分子质量很高、分子很长的巨型分子。聚物中大分子链的空间构型有三种类型，线型、支链状线型及体型。线型聚合物热塑性塑料为多，具有一定弹性；塑性好。易于熔胀、溶解。成型时仅有物理变化，可以反复成型。体性聚合物热固性塑料为多，脆性大、弹性好，不易于熔胀、溶解。成型时不仅有物理变化，同时伴有化学变化。不可以反复成型。 2.根据聚集态结构的不同，高分子聚合物可以分成哪几类？ 试阐述其结构特点和性能特点。 答：分为结晶型和无定型两类。结晶型聚合物的分子与分子之间主要为有序排列。由“晶区”和“非晶区”组成，晶区所占的质量百分数称为结晶度。结晶后其硬度、强度、刚度、耐磨性提高，而弹性、伸长率、冲击强度降低。聚合物的分子与分子之间无序排列结构。当然也存在“远程无序，近程

有序”现象，体型聚合物由于分子链间存在大量交联分子链难以有序排列，所以绝大部分是无定型聚合物。 3.什么是结晶型聚合物？结晶型聚合物与非结晶型相比较， 其性能特点有什么特点？ 答：结晶态聚合物是指，在高聚物微观结构中存在一些具有稳定规整排列的分子的区域，这些分子有规则紧密排列的区域称为结晶区，存在结晶区的高聚物称为结晶态高聚物。 这种又结晶而导致的规整而紧密的微观结构还可以使聚合物的拉伸强度增大，冲击强度降低，弹性模量变小，同时结晶还有助于提高聚合物的软化温度和热变形温度，使成型的塑件脆性增大，表面粗糙度增大，而且还会导致塑件的透明度降低甚至消失。 4.什么是聚合物的取向？聚合物的取向对其成型物的性能 有什么影响？ 答：当线型高分子受到外力而充分伸展的时候，其长度远远超过其宽度，这种结构上的不对称性，使题目在某些情况下很容易烟某特定的方向做占优势的平行排列，这种现象称为取向聚合物取向的结果是导致高分子材料的力学性能，光学性质以及热性能等方面发生了显著的变化。在力学性能中，抗张强度和挠曲疲劳强度在取向方向上显著增加，而与取向方向垂直的方向上则显著降低，同时，冲击强度、断裂伸长率也发生相应的变化，聚合物的光学性质也将呈现各向异

塑料成型工艺与模具设计课后答案

塑料成型工艺与模具设计课后答案

一、高分子聚合物结构特点与性能 问答P19 1.高分子聚合物链结构有哪些特点？根据链结构的不同，高 分子聚合物可以分几类？ 答：高分子聚合物是以分子较小的有机分子，通过一定条件聚合成一个个大分子链结构。其特点是高分子含有原子很多，相对分子质量很高、分子很长的巨型分子。聚物中大分子链的空间构型有三种类型，线型、支链状线型及体型。线型聚合物热塑性塑料为多，具有一定弹性；塑性好。易于熔胀、溶解。成型时仅有物理变化，可以反复成型。体性聚合物热固性塑料为多，脆性大、弹性好，不易于熔胀、溶解。成型时不仅有物理变化，同时伴有化学变化。不可以反复成型。 2.根据聚集态结构的不同，高分子聚合物可以分成哪几类？ 试阐述其结构特点和性能特点。 答：分为结晶型和无定型两类。结晶型聚合物的分子与分子之间主要为有序排列。由“晶区”和“非晶区”组成，晶区所占的质量百分数称为结晶度。结晶后其硬度、强度、刚度、耐磨性提高，而弹性、伸长率、冲击强度降低。聚合物的分子与分子之间无序排列结构。当然也存在“远程无序，近程

有序”现象，体型聚合物由于分子链间存在大量交联分子链难以有序排列，所以绝大部分是无定型聚合物。 3.什么是结晶型聚合物？结晶型聚合物与非结晶型相比较， 其性能特点有什么特点？ 答：结晶态聚合物是指，在高聚物微观结构中存在一些具有稳定规整排列的分子的区域，这些分子有规则紧密排列的区域称为结晶区，存在结晶区的高聚物称为结晶态高聚物。 这种又结晶而导致的规整而紧密的微观结构还可以使聚合物的拉伸强度增大，冲击强度降低，弹性模量变小，同时结晶还有助于提高聚合物的软化温度和热变形温度，使成型的塑件脆性增大，表面粗糙度增大，而且还会导致塑件的透明度降低甚至消失。 4.什么是聚合物的取向？聚合物的取向对其成型物的性能 有什么影响？ 答：当线型高分子受到外力而充分伸展的时候，其长度远远超过其宽度，这种结构上的不对称性，使题目在某些情况下很容易烟某特定的方向做占优势的平行排列，这种现象称为取向聚合物取向的结果是导致高分子材料的力学性能，光学性质以及热性能等方面发生了显著的变化。在力学性能中，抗张强度和挠曲疲劳强度在取向方向上显著增加，而与取向方向垂直的方向上则显著降低，同时，冲击强度、断裂伸长率也发生相应的变化，聚合物的光学性质也将呈现各向异

聚合物成型加工复习题-最终版

一、填空题： 1.影响聚合物流变行为的主要因素有温度、压力、剪切速率、聚合物结构和组成。 2.对塑料制品进行热处理的主要目的是消除制品的内应力、提高尺寸稳定性。热处理应该在 高于玻璃态转化温度低于粘流温度的温度范围内进行。此过程中聚合物的结晶度增高，取向度降低。 3.在处于粘流温度以上较小区域的温度范围，聚合物的粘度符合ln= lnA + E/RT η，其中Eη为聚合物的粘流活 η 化能（千卡/克分子）。 5.螺旋流动试验被广泛地用来判断聚合物的可模塑性。 7.在平均分子量相同时，随分子量分布变宽，聚合物熔体的粘度迅速下降，流体的非牛顿性更强。 8.混合过程一般是靠扩散、对流、剪切作用来完成的，在初混合过程中起主要作用的是对流作用，塑炼过程中起 主要作用的是剪切作用。 9.固体物料的混合效果可以用分散程度和均匀程度来评定。 11.在聚合物成型加工中，流动和拉伸会使聚合物产生取向。 13.用于物料的塑炼的常用设备有开炼机、密炼机、螺杆挤出机等。 14.“五大合成树脂”是指聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）和ABS树脂，其中，热 15.某PP熔体的粘度为4000Pa·s，若其平均分子量增加一倍，在同样条件下，熔体的粘度约为42224Pa·s。 16.聚合物熔体在园管中流动，在管壁处所受的剪切应力最大。 17.某PVC配方为（以PVC为100份计）：邻苯二甲酸二辛酯40，二盐基亚磷酸铅3，石蜡0.8，氯化石蜡5。各 组分的主要作用分别为：邻苯二甲酸二辛酯是增塑剂，二盐基亚磷酸铅 是热稳定剂，石蜡是润滑剂，氯化石蜡是增塑剂。 19.注射成型时充模不满的可能原因有树脂塑化量不足、模温过低、流道部分堵塞、注射压力过低、注射速度太低 等。 20.单螺杆挤出机的螺杆可分为加料段、压缩段、均化段等基本功能段。其中，压缩段的螺槽容积逐渐变小，料筒 中的压力在均化段提升最大。 21.为了提高物理机械性能和尺寸稳定性，初生纤维要进行后拉伸和热定型等后处理。

聚合物合成工艺学答案

聚合物合成工艺学—习题指导 1.简述高分子材料的主要类型,主要品种以及发展方向 答:天然高分子和合成高分子. 天然-棉麻等;合成-塑料橡胶纤维等. 向耐候性,耐热性,耐 水性,功能性,环保性合成高分子发展 2.高分子合成材料的生产过程 答:1）原料准备与精制过程特点:单体溶剂等可能含有杂质,会影响到聚合物的原子量,进 而影响聚合物的性能,须除去杂质意义:为制备良好的聚合物做准备2）催化剂配制过程特 点:催化剂或引发剂的用量在反应中起到至关重要的作用,需仔细调制. 意义:控制反应速 率,引发反应3）聚合反应过程特点:单体反应生成聚合物,调节聚合物的分子量等,制取所 需产品意义:控制反应进程,调节聚合物分子量4）分离过程特点:聚合物众位反应的单体 需回收,溶剂,催化剂须除去意义:提纯产品,提高原料利用率5）聚合物后处理过程特 点:聚合物中含有水等;需干燥. 意义:产品易于贮存与运输6）回收过程特点:回收未反应 单体与溶剂意义:提高原料利用率,降低成本,防止污染环境 3.简述高分子合成材料的基本原料（即三烯三苯乙炔）的来源 答:石油化工路线煤炭路线其他原料路线 4.简述石油裂解制烯烃的工艺过程 答:石油裂解装置大多采用管式裂解炉.石油裂解过程是沸点在350 C左右的液态烃,在稀释 剂水蒸气的存在下,于750-820高温裂解化为低级烯烃,二烯烃的过程 5.画出C4馏分制取丁二烯的流程简图,并说明采用两次萃取.精馏及简单精馏的目的 答:萃取精馏是用来分离恒沸点混合物或挥发度相近的液体混合物的特殊精

馏方法.以上操作过 程目的是为了得C4馏分中的丁烷,丁烯与丁二烯分离.简单精馏则是为了出去甲基乙炔,2-顺丁 烯1,2-丁二烯与高沸点物 6.试述合成高分子材料所用的单体的主要性能,在贮存,运输过程中以及在使用时应注意那些 问题? 答:主要性能:能够发生聚合反应的单体分子应当含有两个或两个以上能够发生聚合反应的活性 官能团或原子,仅含有两个聚合活性官能度的单体可以生成高分子量的线形结构高分子化合物, 分子中含有两个以上聚合活性官能度的单体则要求生产分子量低的具有反应活性的聚合物1）防 止与空气接触产生易爆炸的混合物或产生过氧化物2）提供可靠的措施保证在任何情况下贮罐不 会产生过高的压力,以免贮罐爆炸3）防止有毒易燃的单体泄露出贮罐管道泵等输送设备4）防止 单体贮存过程发张自聚现象,必要时添加阻聚剂5）贮罐应当远离反应装置以免减少着火危险 6)为防止贮罐内进入空气高沸点单体的贮罐应当采用氮气保护.为防止单体受热后产生自聚现 象,单体贮罐应当防止阳光照射并且采取隔热措施;或安装冷却水管,必要时进行冷却. 7.自由基集合过程中反应速度和聚合物分子量与哪些因素有关?工艺过程如何调节? 答:影响因素:聚合反应温度,引发剂浓度,单体浓度,链转剂种类和用量.反应温度的升高, 所得聚合物的平均分子量降低严格控制引发剂用量,一般仅为千分之几,严格控制反应温度在一 定范围内和其他反应条件;选择适当的分子量调节剂并严格控制其用量,由于聚合物品种的不

聚合物成型加工部分题库及答案

一.填空题 2. 热固性塑料的注射过程包括___________、______________和______________三个大阶段。 3. 挤出机的_______________ 和____________是管材挤出的关键部件。 6. 聚合物粘度主要由两方面内部因素来决定，聚合物熔体内的自由体积和大分子长链之间的缠结。 7. _______________ 型压延机在用于生产薄而透明薄膜的压延成型过程中，显示出明显优于__________型压延机的功能。 8. 双辊式压延机通常用于________ 和压片，目前以三辊式和四辊式压延机用得最为普遍。一般 _______ 压延用三辊式压延机较多，而_______压延较多用四辊式压延机进行压延。 9. 化学纤维制造可以概括为四个工序： 。 10.橡胶制品成型前的准备工艺包括： 、 、 、__________等工艺过程，在这些工艺过程中， 和 ________ 是最主要的两个工序。 11.随着高分子化合物相对分子质量的增加，高分子材料的 黏度 增加， 加工流动性 下降， 成型_困难。 ○12．橡胶在开炼机中混炼时，配合剂是靠 堆积胶_夹带混入胶料中的。（机械作用、辊筒） 14．橡胶加工过程中的主要配合剂有 硫化剂、补强填充剂、软化剂、增塑剂、防老剂 等。 15．高分子材料制品生产中，聚合物与其它物料混合进行配料后才能进行成型加工。混合设备是完成混合操作工序必不可少的工具。混合设备品种很多，主要有： 间歇式、连续式、分布式、分散式、高强度、中强度和低强度混合设备_等。 ○19．冷拉伸是指_室温至Tg 附近，热拉伸取向在___Tg-Tf 或Tm_范围内进行。 31. 高聚物的结构包括高分子_链_结构（它包括_高分子链的近程结构_和_高分子链的远程结构_）及高分子的_聚集态_结构，它由_晶态结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构_和织态结构。 32. _热塑_性高分子能在适当的溶剂中溶解，加热时也能熔融，它的几何形态有 线型 和_支链型_；热固_性高分子既不能在溶剂中溶解，受热也不熔化，它的几何形态是_体型_。 33.高聚物在力学性能上表现出来的最大特点是：在一定条件下呈_粘_弹性；具有突出的_高_弹性。 34.高聚物只有在_张应力_作用下才能产生银纹，且其方向总是与银纹面_垂直_。 ○35.高聚物熔体是一种高弹性流体，它在流动时存在三种基本变形即__能量耗散形变、可恢复弹性形变、破裂。 36.在研究聚合物液的流动规律时，为简化计算，有如下四点假设： 液体不可压缩、等温流动、管壁处无滑移、粘度不随时间变化。 50.制备性能良好的高分材料的三个关键因素：适宜的材料组成 、正确的成型加工方法和合理的成型机械及模具。 塑化 注射充模 固化 机头口模 定型装置 倒L 斜Z 原料的塑炼 橡胶 塑料 原料制备 纺丝流体的制备 化学纤维的纺丝成型 化学纤维的后加工 原材料处理 生胶的塑炼 配料 胶料的混炼 生料的塑炼 胶料的混炼

高分子材料成型加工原理复习题及答案

高分子材料加工成型原理考试复习资料考试题型 1.填空题251 2.选择题102 3.名词解释53 4.解答题56 5.论述题110 可挤压性是指聚合物通过挤压作用是获得形状和保持形状的能力; 可挤压性主要取决于熔体的剪切粘度和拉伸粘度; 熔融指数是评价热塑性聚合物特别是聚烯烃的挤压性的一种简单而实用的方法,它是在熔融指数仪中测定的; 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;可模塑性主要取决于材料的流变性,热性质和其它物理力学性质; 聚合物的可延性取决于材料产生塑性形变的能力和应变硬化能力作用; 由于松弛过程的存在,材料的形变必然落后于应力的变化,聚合物对外力响应的这种滞后现象称为滞后效应或弹性滞后; 聚合物熔体的流变行为按作用力可分为剪切流动、拉伸流动; 均相成核又称散现成核,是纯净的聚合物中由于热起伏而自发的生成晶核的过程,过程中晶核的密度能连续上升;异相成核又称瞬时成核是不纯净的聚合物中某些物质起晶核作用成为结晶中心,引起晶体生长过程,过程中晶核密度不发生变化; 在Tg~Tm温度范围内,常对制品进行热处理以加速聚合物的二次结晶或后结晶的过程,热处理为一松弛过程,通过适当的加热能促使分子链段加速重排以提高结晶度和使晶体结构趋于完善; 通常热处理的温度控制在聚合物最大结晶速度的温度Tmax; 塑料成型加工一般包括原料的配制和准备、成型及制品后加工等几个过程; 混合过程一般是靠扩散、对流、剪切三种作用来完成; 衡量其混合效果需从物料的分散程度和组成的均匀程度两方面来考虑; 最常见的螺杆直径为45~150毫米;长径比L/D一般为18~25; 压缩比是螺杆加料段最初一个螺槽容积于均化段最后一个螺槽容积之比,表示塑料通过螺杆全长范围时被压缩的倍数,压缩比愈大塑料受到的挤压作用愈大; 根据物料的变化特征可将螺杆分为加料段、压缩段和均化段; 锁模机构在启闭模具的各阶段的速度都不一样的,闭合时应先快后慢,开启时则应先慢后快再转慢; 利用本身特定形状,使塑料或聚合物成型为具有一定形状和尺寸的制品的工具称模具; 浇注系统是指塑料熔体从喷嘴进入型腔前的流道部分,包括主流道、分流道、浇口等; 完成一次注射成型所需的时间称注射周期或称总周期; 压制成型的加料方法可以分为重量法、容量法、计数法; 分离力与辊筒的半径、长度和速度成正比,而和辊间距称反比; 通常可将辊筒设计和加工成略带腰鼓型,或调整两辊筒的轴,使其交叉一定角度或加预应力,就能在一定程度上克服或减轻分离力的有害作用,提高压延制品厚度的均匀性; 在压延过程中,热塑性塑料由于受到很大的剪切应力的作用,因此大分子会顺着薄膜前进方向发生定向作用,使生成的薄膜在物理机械性能上出现各向异性,这种现像称为压延效应;压延效应的大小,受压延温度、转速、供料厚度和物料性能等的影响,升温或增加压延时间,均可减轻压延效应; 压延机的二辊用于橡胶或PVC的塑炼,三辊用于橡胶,四辊塑料；固定倒数第二辊; 人造革就是以布或纸为基体,在其上覆以聚氯乙烯糊的一种复合材料; 在一定条件下将片、板、棒等塑料型材通过再次加工成型为制品的方法,称为二次成型法;二次成型包括：

高分子材料成型加工考试重点及部分习题答案

高分子材料成型加工 考试重点内容及部分习题答案 第二章高分子材料学 1、热固性塑料：未成型前受热软化，熔融可塑制成一定形状，在热或固化剂作用下，一次硬化成型。受热不熔融，达到一定温度分解破坏，不能反复加工。在溶剂中不溶。化学结构是由线型分子变为体型结构。举例：PF、UF、MF 2、热塑性塑料：受热软化、熔融、塑制成一定形状，冷却后固化成型。再次受热，仍可软化、熔融，反复多次加工。在溶剂中可溶。化学结构是线型高分子。举例：PE聚乙烯，PP聚丙烯，PVC聚氯乙烯。 3、通用塑料：是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。 4、工程塑料：具有较好的力学性能，拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m2，长期耐热温度超过100度的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀可作为结构材料。举例：PA聚酰胺类、ABS、PET、PC 5、缓冷：Tc=Tmax，结晶度提高，球晶大。透明度不好，强度较大。 6、骤冷（淬火）：Tc=Tg，有利晶核生成和晶体长大，性能好。透明度一般，结晶度一般，强度一般。 8、二次结晶：是指一次结晶后，在一些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。 9、后结晶：是指聚合物加工过程中一部分来不及结晶的区域，在成型后继续结晶的过程。 第三章添加剂 1、添加剂的分类包括工艺性添加剂（如润滑剂）和功能性添加剂（除润滑剂之外的都是， 如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂） 2、稳定剂：防止或延缓高分子材料的老化，使其保持原有使用性能的添加剂。针对热、氧、光三个引起高分子材料老化的主要因素，可将稳定剂分为热稳定剂、抗氧剂（防老剂）、光稳定剂。

高分子材料成型加工问答完整版

高分子材料成型加工问答完整版 1.聚合物熔体的流动行为有哪些？（郑治公） 假塑性：此种流体的流动曲线是非线性的，剪切速率的增加比剪切应力增加的快，并且不存在屈服应力。流体特征是黏度随剪切速率或剪切应力的增大而降低，此种流体称为剪切变稀的流体。 涨塑性：此种流体的流动曲线是非线性的，剪切速率的增加比剪切应力增加的慢，并且不存在屈服应力。流体特征是黏度随剪切速率或剪切应力的增大而升高，此种流体称为剪切增稠的流体。 宾汉流体：是指当所受的剪切应力不超过屈服应力 τ时，表现出线性弹性 y 响应，只发生虎克变形；当所受剪切应力超过 τ时，发生线性粘性流动，遵循 y 牛顿定律的流体，亦称为塑形流体。 触变性：剪切速率保持不变，黏度随时间而减小，或所需的剪切应力随时间减少的流体称为触变性流体。触变性描述的是具有时间依赖性的假塑性流体的流动行为。 震凝性：剪切速率保持不变，黏度随时间而增大，或所需的剪切应力随时间增大的流体称为震凝性流体，亦称为反触变流体。震凝性描述的是具有时间依赖性的胀塑性流体的流动行为。 2. 聚合物加工中的形变种类有哪些？拉伸取向和剪切取向有何区别？（曹淑言） 形变种类：答：普弹性变：（玻璃态下）普弹形变是外力作用下，链长和键角的变化中晶格的变形扭曲而致，撤去外力形变就能恢复，形变量小。 高弹性变：链段运动，大形变，大模量，形变一定时间可恢复。 粘流形变：高分子链发生质心位移，形变大，模量小，不可恢复。 1）剪切流动取向：聚合物熔体或浓溶液中的分子链、链段或几何

形状不对称的固体粒子在剪切流动时沿剪切流动的运动方向排列的现象称为剪切流动取向。 2）拉伸取向：聚合物的分子链、链段或微晶等受拉伸力的作用时沿受力方向作定向排列的现象称为拉伸取向。 如果受一个方向作用力引起的结构单元只朝一个方向取向为单轴拉伸取向。如果同时受两个相互垂直的作用力引起的取向结构单元朝两个方向取向称双轴拉伸取向。 拉伸取向的类型：高弹拉伸、塑性拉伸和黏性拉伸。 区别：作用一个是拉伸应力一个是剪切应力，拉伸取向的应力范围是有限的，而剪切取向在宽广的应力范围里永远存在的。长径比大于6可消除1）在剪切流动取向情况下，一方面由于在成型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，存在速度梯度，蜷曲的分子链受到剪切力的作用，将沿流动方向舒展伸直和取向；另一方面，由于熔体温度很高，分子热运动剧烈，也存在解取向作用。因成型制品各部位流动速度的差异和冻结时各部位的温度不同，造成如挤出管材到中心部位取向度并不相同。 2）拉伸取向分为非晶态高分子的取向和晶态高分子的取向。非晶态高分子的取向包括链段的取向和大分子链的取向两个部分，两个过程同时进行，但速率不同。主要是受高弹拉伸、塑性拉伸或黏性拉伸所致。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，两个过程同时进行，但速率不同，晶区取向发展较快，非晶区取向发展较慢，在晶区取向达到最大时，其才达到中等 程度。晶区取向包括晶区的破坏、链段的重排和重结晶以及微晶的取向等，还伴随着相变发生。随着拉伸取向的进行，结晶度会有所提高。 3. 临界分子量、缠结分子量、分子量分布对聚合物成型加工的影响？（陈宇） 答：①分子量对聚合物黏度的影响可用下式表示： 当平均分子量小于临界缠结分子量时，聚合物的粘度与分子量基本成正比关系，分子间相互作用较弱。一旦分子量大到分子链间发生

聚合物合成工艺学思考题及其答案

第一章 1.简述高分子化合物的生产过程。 答：(1)原料准备与精制过程; 包括单体、溶剂、去离子水等原料的贮存、洗涤、精制、干燥、调整浓度等过程和设备。(2)催化剂(引发剂)配制过程; 包括聚合用催化剂、引发剂和助剂的制造、溶解、贮存。调整浓度等过程与设备。(3)聚合反应过程；包括聚合和以聚合釜为中心的有关热交换设备及反应物料输送过程与设备.(4)分离过程；包括未反应单体的回收、脱出溶剂、催化剂，脱出低聚物等过程与设备。(5)聚合物后处理过程；包括聚合物的输送、干燥、造粒、均匀化、贮存、包装等过程与设备。(6)回收过程；主要是未反应单体和溶剂的回收与精制过程及设备。 2 简述连续生产和间歇生产工艺的特点 答：间歇生产是聚合物在聚合反应器中分批生产的，经历了进料、反应、出料、清理的操作。优点是反应条件易控制，升温、恒温可精确控制，物料在聚合反应器中停留的时间相同，便于改变工艺条件，所以灵活性大，适于小批量生产，容易改变品种和牌号。缺点是反应器不能充分利用，不适于大规模生产。 连续生产是单体和引发剂或催化剂等连续进入聚合反应器，反应得到的聚合物则连续不断的流出聚合反应器的生产。优点是聚合反应条件稳定，容易实现操作过程的全部自动化、机械化，所得产品质量规格稳定，设备密闭，减少污染。适合大规模生产，因此劳动生产率高，成本较低。缺点是不宜经常改变产品牌号，不便于小批量生产某牌号产品。 3.合成橡胶和合成树脂生产中主要差别是哪两个过程，试比较它们在这两个生产工程上的主要差别是什么？ 答:合成树脂与合成橡胶在生产上的主要差别为分离工程和后处理工程。 分离工程的主要差别：合成树脂的分离通常是加入第二种非溶剂中，沉淀析出；合成橡胶是高粘度溶液，不能加非溶剂分离，一般为将高粘度橡胶溶液喷入沸腾的热水中，以胶粒的形式析出。 后处理工程的主要差别：合成树脂的干燥，主要是气流干燥机沸腾干燥；而合成橡胶易粘结成团，不能用气流干燥或沸腾干燥的方法进行干燥，而采用箱式干燥机或挤压膨胀干燥剂进行干燥。 4. 简述高分子合成工业的三废来源、处理方法以及如何对废旧材料进行回收利用。 答: 高分子合成工业中:废气主要来自气态和易挥发单体和有机溶剂或单体合成过程中使用的气体;污染水质的废水主要来源于聚合物分离和洗涤操作排放的废水和清洗设备产生的废水;废渣主要来源于生产设备中的结垢聚合物和某些副产物.。 对于废气处理，应在生产过程中严格避免设备或操作不善而造成的泄露，并且加强监测仪表的精密度，以便极早察觉逸出废气并采取相应措施，使废气减少到容许浓度之下。对于三废的处理，首先在井陉工厂设计时应当考虑将其消除在生产过程中，不得已时则考虑它的利用，尽可能减少三废的排放量，例如工业上采用先进的不适用溶剂的聚合方法，或采用密闭循环系统。必须进行排放时，应当了解三废中所含各种物质的种类和数量，有针对性地回收利用和处理，最后再排放到综合废水处理场所。 废弃物的回收利用有以下三种途径： 1,、作为材料再生循环利用； 2、作为化学品循环利用； 3、作为能源回收利用