高分子材料成型加工 含答案

2022-03-15 00:07:42 字數 4564 閱讀 1253

1.高分子材料成型加工:通常是使固體狀態(粉狀或粒狀)、糊狀或溶液狀態的高分子化合物熔融或變形,經過模具形成所搖的形狀並保持其已經取得的形狀,最終得到製品的工藝過程。

2. 熱塑性塑料:是指具有加熱軟化、冷卻硬化特性的塑料(如:abs、pp、pom、pc、ps、pvc、pa、pmma等),它可以再**利用。具有可塑性可逆

熱固性塑料:是指受熱或其他條件下能固化或具有不溶(熔)特性的塑料(如:酚醛樹脂、環氧樹脂、氨基樹脂、聚胺酯、發泡聚苯乙烯、不飽和聚酯樹脂等)具有可塑性,是不可逆的、不能再**利用。

3. 通用塑料:一般是指產量大、用途廣、成型性好、**便宜的塑料

工程塑料:指拉伸強度大於50mpa,衝擊強度大於6kj/m2,長期耐熱溫度超過100°c的、剛性好、蠕變小、自潤滑、電絕緣、耐腐蝕等的、可代替金屬用作結構件的塑料.

4. 可擠壓性:材料受擠壓作用形變時,獲取和保持形狀的能力。

可模塑性:材料在溫度和壓力作用下,產生形變和在模具中模製成型的能力。

可延展性:材科在乙個或兩個萬向上受到壓延或拉伸的形變能力。

可紡性:材料通過成型而形成連續固態纖維的能力。

5. 塑化效率:高分子化合物達到某一柔軟程度時增塑劑的用量定義為增塑劑的塑化效率。定義dop的效率值為標準1,小於1的則較有效,大於1的較差.

6. 穩定流動:凡在輸送通道中流動時,流體在任何部位的流動狀況及一切影響流體流動的因素不隨時間而變化,此種流動稱為穩定流動。

不穩定流動:凡流體在輸送通道中流動時,其流動狀況及影響流動的各種因素都隨時間而變化,此種流動稱之不穩定流動。

7. 等溫流動是指流體各處的溫度保持不變情況下的流動。 (在等溫流動情況下,流體與外界可以進行熱量傳遞,但傳入和輸出的熱量應保持相等)

不等溫流動:在塑料成型的實際條件下,由於成型工藝要求將流道各區域控制在不同的溫度下:而且由於粘性流動過程中有生熱和熱效應,這些都使其在流道徑向和軸向存在一定的溫度差,因此聚合物流體的流動一般均呈現非等溫狀態。

8. 熔體破裂: 聚合物在擠出或注射成型時,在流體剪下速率較低時經口模或澆口擠出物具有光滑的表面和均勻的形狀。

當剪下速率或剪下應力增加到一定值時,在擠出物表面失去光澤且表面粗糙,類似於「橘皮紋」。剪下速率再增加時表面更粗糙不平。在擠出物的周向出現波紋,此種現象成為「鯊魚皮」。

當擠出速率再增加時,擠出物表面出現眾多的不規則的結節、扭曲或竹節紋,甚至支離和斷裂成碎片或柱段,這種現象統稱為熔體破裂.

9. 離模膨脹:聚合物熔體擠出後的截面積遠比口模截面積大。

此種現象稱之為巴拉斯效應,也成為離模效應。離模膨脹依賴於熔體在流動期間可恢復的彈性變形。有如下三種定性的解釋:

取向效應、彈性變形效應(或稱記憶效應)、正應力效應。

10. 均勻程度指混人物所佔物料的比率與理論或總體比率的差異。

分散程度指混合體系中各個混人組分的粒子在混合後的破碎程度。破碎度大。粒徑小,起分散程度就高;反之。粒徑大,破碎程度小,則分散的不好

11. 塑煉:為了滿足各種加工工藝的要求,必須使生膠由強韌的彈性狀態變成柔軟而具有可塑性的狀態,這種使彈性生膠變成可塑狀態的工藝過程稱作塑煉。

混煉就是將各種配合劑與可塑度合乎要求的生膠或塑煉膠在機械作用下混合均勻,製成

混煉膠的過程。

12. 固化速率:是以熱固性塑料在一定的溫度和壓力下,壓制標準試樣時,使製品的物理機械效能達到最佳值所需的時間與標準試件的厚度的比值(s/mm厚度)來表示,此值愈小,固化速率愈大。

13.成型收縮率:在常溫常壓下,模具型腔的單向尺寸l。和製品相應的單向尺寸l之差與模具型腔的單向尺寸l。之比。sl=(l。-l)/l。*100%

14.螺桿的長徑比:指螺桿工作部分的有效長度l與直徑ds之比。l/ds大,能改善塑料的溫度分布,混合更均勻,並可減少擠出時的逆流和漏流,提高擠出機的生產能力。

螺桿的壓縮比a指螺桿加料段第乙個螺槽的容積與均化段最後乙個螺槽的容積之比,它表示塑料通過螺桿的全過程被壓縮的程度。a越大,塑料受到的擠壓作用也就越大,排除物料中所含空氣的能力就大。壓縮比的獲得主要採用等距變深螺槽、等深變距螺槽和變深變距螺槽等方法,其中等距變深螺槽是最常用的方法。

15.注射量:指注射機在注射螺桿(或柱塞)作一次最大注射行程時,注射裝且所能達到的最大注射量。

其有兩種表示法:一種是以ps原料為標準。用注射ps熔料的質量以「g」為單位表示;另一種是用注射出的容積以「cm3」為單位表示。

鎖模力是由合模機構所能產生的最大模具閉緊力決定的,它反映了注射機成型製品面積的大小。

16. 包軸現象: 在移動螺桿注射機中,螺桿轉速過高時,螺桿表面的橡膠分子發生拉伸取向,形成多層取向狀態,會產生一種收縮力,起到一種鉗住作用,使膠料成團抱住螺桿一起轉動的現象叫包軸現象(又稱韋森貝爾格效應)

17.壓延效應由於物料在壓延過程中,在通過壓延輥筒間隙時受到很大的剪下力和一些拉伸應力,因此高聚物大分子沿著壓延方向作定向排列,以致製品在物理機械效能上出現各向異性,這種現象在壓延成型中稱為壓延效應。壓延效應引起製品的效能發生變化,使壓延薄膜的縱向拉伸強度大於橫向拉伸強度,橫向斷裂伸長率大於縱向。

壓延效應的大小受到壓延溫度、輥筒轉速與速比、輥隙存料量、製品厚度以及物料的性質等因素影響。

壓延塗層法:壓延軟質塑料薄膜時,如果以布、紙或玻璃布作為增強材料,將其隨同塑料通過壓延機的最後一對輥筒,把黏流態的塑料薄膜緊覆在增強材料之上,所得的製品即為人造革或塗層布(紙),這種方法統稱為壓延塗層法。

二簡述題

1高分子材料的加工性(含義,場合,制約因素)

2簡述口模入口處壓力降產生的原因

1)物料從料筒進入口模時,熔體黏滯流動流線在入口處產生收斂所引起的能量損失

2)在入口處由於聚合物熔體產生彈性變形,因彈性能的儲蓄所造成的能量消耗

3)熔體流經入口處時,由於剪下速率的劇烈增加而引起速度的激烈變化,為達到穩定的流速分布所造成的壓力降

3.聚合物熔體的離膜膨脹產生的原因是什麼?

答:離模膨脹依賴於熔體在流動期間可恢復的彈性變形。有如下三種解釋

1)取向效應:聚合物溶體流動期間處於高剪下場內,其大分子在流動方向取向,但在口模在出口處發生解取向,從而引起離模膨脹

2)彈性變形效應(記憶效應):當聚合物熔體由大直徑的料筒進入小口徑口模時,產生了彈性形變,而在熔體離開時,彈性形變獲得恢復,從而引起離模膨脹,

3)正應力效應:由於黏彈性流體的剪下變形,在垂直於剪下方向上引起了正應力的作用,從而引起離模膨脹

4.簡述分散混合的定義、目的和實現手段.

定義:指在混合過程中發生粒子尺寸減小到極限值時,同時增加相介面和提高混合物組分均勻性的混合過程。

目的:把少數組分的固體顆粒和液相滴分散開來,成為最終粒子或允許的更小顆粒或滴,並均勻的分布到多組分中。

實現手段:主要靠剪下應力和拉伸應力作用實現。

5.簡述高速混合機的結構和工作原理.

答:結構:主要由附有加熱或冷卻夾套的圓筒形混合室和乙個裝在混合室內底部的高速轉動葉輪所組成。

工作原理:高速混合機工作時,高速旋轉的葉輪借助表面與物料的摩擦力和側面對物料的推力使物料沿葉輪切線運動。同時,由於離心力的作用,物料被拋向混合室內壁,並且沿壁面上公升,當公升到一定高度後,由於重力的作用,又落回到葉輪中心,接著又被拋起,由於葉輪轉速很高,物料運動速度很快,快速運動著的粒子間相互碰撞、摩擦,使得團塊破碎,物料溫度相應公升高,同時迅速地進行著交叉混合,這些作用促進了組分的均勻分布和液態新增劑的吸收

6.簡述z形捏合機的結構和工作原理.

答:它的主要結構部分是乙個有可加熱和冷卻夾套的鞍型底部的混合室和一對z型攪拌器。

工作原理:混合時,物料借助於相向轉動的一對攪拌器沿著混合室的側壁上翻而後在混合室的中間下落,再次為攪拌器作用,這樣周而復始,物料得到重新折迭和撕捏作用,從而取得均勻的混合。

7.試比較三種模壓成型用模具的不同。

答:模壓成型用的模具按其結構特點分主要有溢式、不溢式和半溢式模具三種。

溢式模具是由陰模和陽模兩部分組成,陰陽兩部分的正確閉合由導柱來保證,製品的脫模靠頂出桿完成這種模具結構比較簡單,操作容易,製造成本低對壓制扁平盤狀或蝶狀製品較為合適

不溢式模具結構較為複雜,製造成本高沒有溢料縫,所以物料不能從模具型腔中溢位,適合加工高密度製品陰模壁厚,陰模帶有頂桿或可製造成可拆卸的幾部分採用重量法準確加料

半溢式模具結構介於溢式和不溢式之間,分有支承面和無支承面兩種形式。

有支承面:具有除裝料室,物料的外溢受到限制特點是製造成本高,模壓時物料容易積留在支承面上,從而使型腔內的物料得不到足夠的壓力。

無支承面:陰模在進口處開設向外傾斜的斜面,陰模陽模之間形成乙個溢料槽,多餘料可從溢料槽滋出,但受到一定限制

8.橡膠的硫化歷程包含哪幾個階段?簡述每個階段橡膠結構和物理機械效能的變化規律。

答:橡膠的硫化歷程可分為四個階段:焦燒階段、預硫階段、正硫化階段和過硫階段。

焦燒階段又稱硫化誘導期,是指橡膠在硫化開始前的延遲作用時間,在此階段膠料尚未開始交聯,膠料在模型內有良好的流動性。焦燒階段的長短決定了膠料的焦燒效能和操作安全性。

預硫階段焦燒期以後橡膠開始交聯的階段。在此階段,隨著交聯反應的進行,橡膠的交聯程度逐漸增加,並形成網狀結構。橡膠的物理機械效能逐漸上公升,但尚未達到預期的水平,但有些效能如抗斯裂性、耐磨性等卻優於正硫化階段時的膠料。

預硫階段的長短反映了橡膠硫化反應速度的快慢,主要取決於膠料的配方。

正硫化階段橡膠的交聯反應達到一定的程度,此時的各項物理機械效能均達到或接近最佳值,其綜合性能最佳。此時交聯鍵發生重排、裂解等反應,膠料的物理機械效能在這個階段基本上保持恆定或變化很少,所以該階段也稱為平坦硫化階段。

高分子材料成型加工

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