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文檔簡介

1、第一章 高聚物加工流變學(xué)基礎(chǔ) 習(xí)題課講稿及參考答案 1假塑性流體和膨脹性流體的主要特點是什么?原因 何在? (1)主要存在問題: . 兩者的主要特點是一定溫度下,表觀黏度隨剪切速率增大而降低(增大),其它幾個特點都可歸結(jié)到這方面。 . 對假塑性流體部分,只講了熔體的原因,沒有講溶液或分散體的原因; . 對膨脹性流體部分,原因不具體,只講了原有結(jié)構(gòu)的破壞,新結(jié)構(gòu)的形成,對所有體系都實用。 . 有的不完善,比如應(yīng)在一定溫度下等。原因太簡單,只講是高分子的長鏈性質(zhì),2)參考答案 假塑性流體主要特點是,在溫度一定時,其表觀黏度隨剪切速率或剪切應(yīng)力的增大而減小,即出現(xiàn)剪切變稀現(xiàn)象。 對高聚物熔體,應(yīng)歸因

2、于大分子的長鏈性質(zhì)。當(dāng)剪切速率增大時,大分子逐漸從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中解纏和滑移,熔體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯的改變,(高彈形變相對減小) ,分子間范德華力減弱,使流動阻力減小,熔體黏度隨剪切速率增大而降低,所以增大剪切應(yīng)力就使剪切速率迅速增大。 對具有假塑性行為的高聚物溶液或分散體系來說,增大剪切應(yīng)力或剪切速率會迫使已滲入高聚物大分子線團或粒子內(nèi)部的低分子物質(zhì)(溶劑)從原來穩(wěn)定體系中分離出來,從而導(dǎo)致體系的破壞,并使無規(guī)線團或粒子的尺寸縮小,因此液體的表觀黏度減小,膨脹性流體的主要特點:在一定溫度下表觀黏度隨剪切速率增大而增大。主要原因是: 懸浮液在靜止時,液體中的固體粒子處于很緊密的狀態(tài),粒子間空隙很小并充滿了

3、液體。(當(dāng)剪切應(yīng)力或剪切速率很低時,固體粒子在液體中的潤滑作用下會產(chǎn)生滑動,并能大致保持原有緊密堆砌的情況下使整個懸浮液體沿受力方向移動,故懸浮液有恒定的表觀黏度。) 當(dāng)剪切應(yīng)力或剪切速率較高時,隨剪切速率的增大,粒子間碰撞機會較多,流動阻力增大;此外,粒子也不能再保持靜止時的緊密堆砌,粒子間空隙增大,懸浮液的總體積增加,原來勉強能充滿粒子間空隙的液體已不能充滿增大了的空隙,粒子間移動時潤滑作用減小,阻力增大,引起表觀黏度增大,2在高聚物成型加工中,影響高聚物黏度的主要結(jié)構(gòu)因素有哪些?有何影響? (1)主要存在問題 . 柔順性、剛性和極性等對黏度的影響沒有講清楚。 . 側(cè)基對黏度的影響。(大量

4、側(cè)基,大側(cè)基越大,則黏度不一定降低) . 要求的是結(jié)構(gòu)因素,對溫度和組成沒有要求。 . 有的太簡單,只講了幾個方面,沒有講有什么影響,2)參考答案 . 高分子鏈的柔性越大,其黏度越小(復(fù)旦高物); . 高分子鏈的剛性和極性(分子間作用力)越大,表觀黏度越大; . 長支鏈?zhǔn)贡碛^黏度提高,短支鏈沒有長支鏈影響明顯;(也許使表觀黏度降低(高分子化學(xué)與物理); . 大量側(cè)基使表觀黏度降低; . 分子量增大,表觀黏度提高; . 分子量分布變寬,表觀黏度降低,3溫度和壓力對高聚物熔體黏度有何影響?為什么? (1)主要存在問題 . 對原因講的不夠完善,尤其是溫度,有的沒有講出原因。 (2)參考答案 溫度升高

5、,高聚物熔體黏度減小。 因為溫度升高,分子間自由體積增大,分子運動活躍,分子間作用力減小,從而使高聚物熔體的表觀黏度減??; 壓力增大,高聚物熔體黏度增大。 主要是因為壓力增大,使高聚物中的自由體積減小,分子間距離減小,分子間作用力增大,從而使高聚物熔體表觀黏度增大,4什么叫入口效應(yīng)和出口膨脹效應(yīng)?簡要說明引起的原因和克服措施? (1)主要存在問題 . 有部分同學(xué)對這兩個概念還不夠清楚,回答不完善。 . 原因講的不完善,尤其是對出口膨脹效應(yīng),一方面是伸展取向,一方面與正應(yīng)力差有關(guān)系。如拉伸等。 . 措施主要是工藝和設(shè)備方面的,其他沒有講(不要求)。 . 轉(zhuǎn)速、剪切速率要考慮,2)參考答案 答:入

6、口效應(yīng):高聚物液體(在管道中進行剪切流動時,液體)進入管子進口端一定區(qū)域內(nèi)的收斂流動中產(chǎn)生較大的壓力降,這種現(xiàn)象稱為入口效應(yīng)。 引起入口效應(yīng)的主要原因為: . 當(dāng)高聚物以收斂流動方式進入小管時,為保持恒定流率,只有調(diào)整和提高液體中各部分流速,流速的增大,液體的動能增大,使能量消耗增大,所以壓力降會增大。 . 液體增大的剪切速率迫使高分子產(chǎn)生更大和更快的形變,分子的這種高彈形變由于要克服分子內(nèi)和分子間的作用力,也要消耗一部分能量。 以上兩個方面,都使流體進入小管時的能量消耗增大,壓力降增大,出口膨脹效應(yīng):黏彈性液體流出管口后,流出液體的直徑增大膨脹的現(xiàn)象稱為出口膨脹。 引起出口膨脹效應(yīng)的主要原因

7、為: . 出口膨脹主要是分子鏈在流動過程中的彈性行為的表現(xiàn),它不僅與分子鏈在流動過程中的伸展和取向有關(guān),還與液流的正應(yīng)力有關(guān); . 當(dāng)純黏性液體處于一維流動時,與剪切應(yīng)力相垂直的兩個直角坐標(biāo)上的正應(yīng)力相等,在純碎的剪切應(yīng)力作用下,彈性行為不明顯。 . 當(dāng)黏彈性液體處于一維流動時,與剪切應(yīng)力相垂直的兩個直角坐標(biāo)上的正應(yīng)力不相等,存在正應(yīng)力差,使液體流出管口時發(fā)生垂直于流動方向的膨脹,且正應(yīng)力差越大,膨脹效應(yīng)越明顯,主要克服措施有(工藝): . 適當(dāng)增大管道或口模平直部分的長度; . 適當(dāng)降低剪切應(yīng)力; . 升高溫度; . 對擠出物給予適當(dāng)?shù)臓恳蚶斓取?. 使剪切速率小于臨界剪切速率,5. 什

8、么叫熔體破裂(碎)? 如何克服? 主要存在問題 . 概念解釋不夠完善、準(zhǔn)確。 . 克服措施講的不完善。比如分子量、牛頓性、剪切速率(轉(zhuǎn)速)等。 參考答案 在高應(yīng)力或高剪切速率時,液體中的擾動難以抑制并易發(fā)展成不穩(wěn)定流動,引起液流破壞,這種現(xiàn)象稱為“熔體破裂,主要克服措施有: . 選擇牛頓性強的高聚物,因為其出現(xiàn)熔體破裂的臨界剪切速率高。 如:聚酰胺66的臨界剪切速率高達105 秒-1。,而聚乙烯熔體的臨界剪切速率僅為102103 秒-1。 . 選擇分子量較小和分子量分布較寬的高聚物,其出現(xiàn)熔體破碎的臨界剪切速率較高. . 提高 熔體溫度,出現(xiàn)不穩(wěn)定流動的和c 值增加。 . 收斂角減小,長徑比增

9、大,流道表面流線型化,可使 提高。 . 減小剪切速率(轉(zhuǎn)速)和作用力,使其小于或c。 以上幾個方面都有利于c增大,有利于克服熔體破碎,6. 牛頓流體和非牛頓流體的主要差別是什么? (1)主要存在問題(流動方程、物理意義和形變特征) . 回答不夠完善。 . 回答沒有抓住要點。 (2)參考答案 兩者的主要區(qū)別是: . 牛頓流體流動時服從牛頓流動定律= (dv/dr)= = ,與 成比例關(guān)系,非牛頓流體流動時不服從牛頓流動定律,而服從指數(shù)定律= K( )n = K( )n =K n,與 不成比例關(guān)系,n1為假塑性流體,n為膨脹性流體。 . 牛頓黏度表示產(chǎn)生單位 所必須的剪切應(yīng)力,僅與其本性和溫度有關(guān)

10、,而不隨和 的變化而變化,是一個常數(shù)。 非牛頓流體的表觀黏度與和 有關(guān),定溫下不是一個常數(shù)。 . 牛頓流體流動時發(fā)生的應(yīng)變具有不可逆性,為永久形變,屬黏性行為; 非牛頓流體流動時發(fā)生的應(yīng)變是彈性和黏性的綜合,流動中發(fā)生的形變包括可逆形變和不可逆形變,7解釋:賓漢液體、觸變性液體、震凝性液體、拖動流動、收斂流動、拉伸流動 (1)主要存在問題 對概念的解釋要做到準(zhǔn)確、完善、簡明等,有的同學(xué)作的不夠。 (2)參考答案 . 賓漢液體:當(dāng)作用與液體上的剪切應(yīng)力小于某一值時,液體并不發(fā)生流動而類似與固體,當(dāng)所施加的剪切應(yīng)力超過某一臨界值時y時,液體則象牛頓流體一樣流動,這種液體稱為賓漢液體。 . 觸變性流

11、體:在定溫下表觀粘度隨剪切持續(xù)時間而降低的液體稱為觸變性液體。 . 震凝性液體:在定溫下表觀粘度隨剪切持續(xù)時間延長而增大的液體稱為震凝性液體,拖動流動:管道結(jié)構(gòu)中的一部分能以一定速度和規(guī)律相對于其它部分進行運動,粘滯性很大的高聚物液體能隨管道的運動部分移動,所以稱為拖動流動。 . 收斂流動:當(dāng)高聚物液體沿流動方向在截面尺寸變小的管道中流動時或粘彈性液體從管道中流出時,液體中各部分流線不再保持相互平行關(guān)系的流動稱為收斂流動。 . 拉伸流動:粘彈性高聚物熔體從任何形式的管道中流出并受外力拉伸時產(chǎn)生的流動稱為拉伸流動,8試推導(dǎo)非牛頓流體在圓管中流動時的任意半徑處的流動速度和剪切速率。 主要存在問題

12、. 沒有假設(shè)。 . 黏度和稠度系數(shù)沒有搞清。 參考答案 (1)幾點假設(shè) . 液體為不可壓縮的; . 流動是等溫過程; . 液體在管道壁面不產(chǎn)生滑移(壁表面速度等于零); . 液體的粘度不隨時間而變化,并在沿管道流動的全過程中其他性質(zhì)也不發(fā)生變化。 (2) 任意半徑處的流動速度,第二章 成型物料的配制 習(xí)題課講稿及參考答案 1聚氯乙烯的增塑劑主要有哪幾類?各有什么特點?各舉出一些例子? (1)主要存在問題 . 特點不夠完善; . 例子不準(zhǔn)確,如二異丁酯、符號、磷酸三-二甲苯酯、(環(huán)氧)硬脂酸酯、脂和酯等,2)參考答案 按化學(xué)組成分,主要有: . 鄰苯二甲酸酯類:其主要特點是相容性好,可做主增塑劑

13、,性能全面,能大量生產(chǎn),價廉,DBP易揮發(fā),DIBP對農(nóng)作物有害等;如DOP 、DBP等。 . 脂肪族二元酸酯類:耐寒、低溫性能好,光熱穩(wěn)定性好,有潤滑作用,但相容性差,易抽出、遷移和滲出等,如DOZ、 DOS 、DOA等; . 磷酸酯類:相容性好,耐化學(xué)腐蝕性好,光熱穩(wěn)定性好,難燃,但耐寒性差,有臭味、有毒等;如TXP、 TCP、 TOP等; . 環(huán)氧化合物類:可兼做熱穩(wěn)定劑,價較廉,無毒,但相容性差只能做輔助增塑劑,如ESO 、環(huán)氧油酸丁酯等; . 石油磺酸苯酯:機械強度高,電絕緣性和耐候性好,吸水性小,揮發(fā)性小,價廉,但見光易變黃,耐寒性差等,如M50,2聚氯乙烯的熱穩(wěn)定劑主要有哪幾類?

14、各有什么特點?各舉出一些例子? (1)主要存在問題 . 有些不完善;有的只講了兩個或三個方面。 . 舉例不準(zhǔn)確;如硬脂酸鹽(脂肪酸皂和二月桂酸皂)、符號、二鹽基性亞磷酸鉛等。 (2)參考答案 按化學(xué)組成分類,主要有以下幾類: . 鹽基性鉛鹽類 主要特點是電絕緣性好,光熱穩(wěn)定作用好,耐候性好,效率高,吸水性小,價格低,用量大;但是其毒性大,使制品透明性差,硫化污染嚴(yán)重,分散性差,比重大,用量大等。如三鹽、二鹽等,2)硬脂酸鹽類 主要特點是色澤良好,透明,具有良好的長期穩(wěn)定性,與環(huán)氧類具有協(xié)同效應(yīng),并兼有潤滑作用;但其鈣鹽易使制品變黃,鎘、鉛鹽等有毒,鋅鹽用量多時易變黑。如硬脂酸鋇、硬脂酸鎘、硬脂

15、酸鋅等。 (3)有機錫類 主要特點是光熱穩(wěn)定性好,透明,防老效率高,相容性好;但其毒性大,貨源緊張,價格高等。如二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫等。 (4)環(huán)氧化合物類 主要特點是與金屬皂類有協(xié)同效應(yīng),穩(wěn)定性好,兼具增塑作用;相容性差等。環(huán)氧大豆油、環(huán)氧油酸丁酯等。 此外還有螯合劑等,但其不能單獨使用,3簡述混合的基本原理(三種作用)。 (1)主要存在問題 . 有個別同學(xué)按混合、捏合和塑煉三個方面講。 . 有的講了三者的影響因素,有的沒有;簡要講一下更好。 (2)參考答案 擴散:利用物料各組份的濃度差,推動構(gòu)成各組份的微粒,從濃度較大的區(qū)域中向較小的區(qū)域遷移,以達到組成均一。 對流:兩種物料

16、相互向各自占有的空間進行流動,以期達到組成均一。 捏合中主要靠對流達到混合的目的 剪切:依靠機械的作用產(chǎn)生剪切力,促進物料組成達到均一。塑練中主要靠剪切達到混合的目的,4生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)管材時,應(yīng)如何選擇樹脂的型號?為什么? (1)主要存在問題 . 疏松型沒有講; . 原因講的不完善,比如有的沒有講滿足強度,有的沒有講滿足成型加工。 (2)參考答案 應(yīng)選用疏松型的高型號PVC樹脂。如XS-4(5) 主要 原因是: . 疏松型PVC樹脂易吸收增塑劑,混合、塑化良好,成型加工性能好,制品質(zhì)量高。 . 高型號樹脂分子量低,熔體流動性好,成型加工性能好。否則, 硬制品不加或僅加少量增塑劑,成型加工溫度

17、高,接近分解溫度,難以成型加工出高質(zhì)量制品。 . 能滿足強度要求。 雖然其本身分子量低,強度不算高,但由于硬制品不加或僅加少量增塑劑,強度不會進一步降低。能夠滿足強度的要求,5塑煉的方法主要有哪些?提高開煉機塑煉效果的主要措施有哪些? (1)主要存在問題 . 塑煉方法按課堂上四種塑煉造粒方法講,螺桿機; . 幾個主要方面講的不完善;只講了控制條件,沒有講提高措施。 . 應(yīng)該控制適當(dāng)溫度;翻料缺的較多。 (2)參考答案 按照塑煉所使用的設(shè)備,主要有開煉機塑煉、密煉機塑煉和擠出機塑煉。 提高開煉機塑煉效果的主要措施有: . 提高輥筒速比,塑煉效果提高; . 提高輥筒轉(zhuǎn)速,塑煉效果提高; . 減小輥

18、筒距離,塑煉效果提高; . 進行適當(dāng)翻料,塑煉效果提高; . 控制適當(dāng)溫度,塑煉效果提高,6解釋:捏合、塑煉、母料、增塑劑、防老劑、抗氧劑 (1)主要存在問題 . 不完善,如一定溫度等條件; . 有的不具體,如防老劑,沒有將光、熱和氧等講出來,只說了各種因素; . 有的與前面講的混合、捏合和塑煉搞混了,2)參考答案 捏合:將粉狀樹脂與各種助劑在一定溫度(熔點或Tf以下)和較為緩和的剪切作用下(機械攪拌),充分混合為均勻的多分散體的工藝過程。 塑煉:在一較高溫度(Tf以上)和較強的剪切作用下,初混料(干混料、捏合料)經(jīng)熔融、塑化、混合而獲得適宜柔軟度和可塑性的工藝過程稱為塑煉。 母料:指事先配制

19、的含有高百分比小劑量助劑的塑料。 增塑劑:能夠降低塑料的熔融(黏流)溫度或熔體黏度,改善成型加工性能,使最終產(chǎn)品變得柔韌而添加的一類高沸點液體或高熔點固體物質(zhì)稱為增塑劑。 防老劑:能夠防止或抑制高分子材料在成型、貯存和使用過程中因光、熱、氧等引起降解、交聯(lián)等破壞作用(制品變色、發(fā)黏、變脆)的物質(zhì)稱為防老劑。 抗氧劑:能夠抑制或延緩塑料氧化降解的物質(zhì),7. 光穩(wěn)定劑主要有幾類?各舉一些例子。簡述各類光穩(wěn)定劑的作用機理? (1)主要存在問題 . 舉例不準(zhǔn)確;類型和品種不明確; . 紫外光猝滅劑; . 屏蔽劑的作用機理沒有講; (2)參考答案 紫外光吸收劑 作用機理: 吸收光能后,內(nèi)氫鍵被破壞,吸收

20、的能量以無破壞性的熱能放出。 主要品種: . 鄰羥基二苯甲酮類, 如:uv-531,uv-9等 鄰羥基苯并三唑類,如:uv-、uv-326、uv-327等。 水楊酸酯類,如BAD、TBS、OPS等。 其它:取代丙烯腈、三嗪類(三嗪-5)等,先驅(qū)型紫外線吸收劑: 作用機理:本身不具備吸收紫外線作用,光照射后分子重排,改變結(jié)構(gòu)而成為紫外線吸收劑。 常見品種有:苯甲酸酯類(光穩(wěn)定劑901,紫外線吸收劑RMB)等 紫外線淬滅劑 作用機理:能將高分子吸收紫外光后產(chǎn)生的“激發(fā)態(tài)能”轉(zhuǎn)移掉,從而避免由此產(chǎn)生的游離基而使高聚物進一步降解。 主要品種: 光穩(wěn)定劑AM-101:2,2-二硫代雙(特辛基苯酚)鎳。

21、光穩(wěn)定劑NBC:1084、2002等。 紫外線屏蔽劑: 作用機理:在光源與高分子材料間形成一道屏障,阻止紫外線射入。 主要品種有:炭黑、ZnO、亞硫酸鋅、受阻胺類(GM-508,LS-770,LS-774等)、TiO2(用量多時,對PP起屏蔽作用,如用量少,則起降解作用,8增塑劑的性質(zhì)(要求)有哪些? (1)主要存在問題 (2)參考答案 對增塑劑的主要要求有: . 與高聚物的混溶性好。 . 揮發(fā)性、游移性和萃取性要低。 . 耐熱、耐光、抗氧、化學(xué)穩(wěn)定性好。 . 無毒、無嗅、不燃、成本低,第三章 塑料的擠出成型 1. 等距不等深螺桿一般分為哪幾段?各段的結(jié)構(gòu)特征和主要作用是什么? (1)主要存在

22、問題 . 加料段作用:部分同學(xué)沒有答;預(yù)熱、預(yù)壓; 計量段塑化均勻等。 . 結(jié)構(gòu)特征:h、 t、 L、 等。 (2)參考答案 答:等距不等深螺桿通??煞譃榧恿隙?、熔融段(壓縮段)、計量段(均化段)三段。 結(jié)構(gòu)特征: 加料段:螺距t不變,螺旋角不變,槽深h1不變,結(jié)晶塑料L1最長,非結(jié)晶塑料L1較長,非結(jié)晶軟質(zhì)塑料L1較小,壓縮段:螺距t不變,螺旋角不變,槽深h2變小,結(jié)晶塑料h2很快變小,非結(jié)晶塑料h2逐漸變??;結(jié)晶塑料L2小,非結(jié)晶塑料L2長。 計量段:螺距t不變,螺旋角不變,槽深h3不變,h3h1,結(jié)晶塑料L3長,非結(jié)晶塑料L3短。 主要作用: 加料段: 輸送固體物料,兼有加壓、預(yù)熱作用。

23、 壓縮段: . 使物料熔融塑化; . 壓實物料; . 排出物料中的氣體。 計量段:. 使物料進一步混合、塑化均勻。 . 使物料定壓、定溫、定量的由機頭流道穩(wěn)定擠出,2. 物料在加料段和計量段是如何流動的? (1)主要存在問題 . 簡單說成是平直流動和螺旋流動; . 實際流動模型沒有講; (2)參考答案 答:物料在加料段和計量段流動 加料段: . 物料在該段類似于“彈性固體塞”,固體塞在螺槽內(nèi)的運動就如螺帽在螺絲上的運動一樣。 . 成型時,塑料與螺桿的摩擦力應(yīng)小于塑料與料筒的摩擦力,也即螺桿的光潔度應(yīng)大于料筒的光潔度。否則,塑料只能抱著螺桿空轉(zhuǎn)打滑不能前移,計量段:四種流動 在實際成型加工過程中

24、,物料在螺桿中流動包括正流、倒流、環(huán)流和漏流四種流動。實際上這四種流動不會截然分開,而是四種流動的組合,形象的說“物料在螺桿計量段中的流動是以螺旋形的軌跡向前流動的。,3影響擠出機計量段流率的主要因素有哪些?有何影響? (1)主要存在問題 . 回答問題不完善; . 有些要講出影響塑化的方面,如h、 N 、等; (2)參考答案 答:主要影響因素有: . 擠出機的結(jié)構(gòu) A. Q隨著D的增大而增大。 B. Q隨著h的增大而增大。 但h太大時,A 塑化效果差;(受到的剪切作用小) BQdh,Qph3,Qp與h的三次方成正比。 aP低時,Q淺Q深。 C. L,Q,擠出量波動也小。(漏流隨L3而,D. Q

25、隨而。 原因 QL3,所以一般應(yīng)較小,0.10.6mm。 a. 小,剪切作用大,有利于塑化,Q。 b. 太小時,塑料易分解,混合作用不好。 原因,a 剪切作用大,易分解。 bQL=0,QP=0,混合作用差。 E. 通常取1530C,一般取t=D,則=1741。 . 擠出工藝條件 A . Q(P)。 B . Q(N)。增大的速率與有關(guān),越大,Q增大的幅度越大。 C. T,Q。 原因:溫度升高,物料的黏度,從而引起倒流、逆流量增大,4簡述塑料在螺槽中的熔化過程。 (1)主要存在問題 . 太簡單。 . 最后部分不完善。 (2)參考答案 答:塑料在螺槽中的熔化過程為 A. 熔膜:與料筒(螺桿)表面接觸

26、的固體物料,由于料筒的熱傳導(dǎo)和摩擦熱的作用,首先熔化,并形成一層熔體薄膜。即稱為熔膜(1)。 B. 熔池:逐漸熔化的物料,在料筒與螺桿的相對運動作用下,不斷向槽螺的推進面匯集,而形成漩渦狀的流動區(qū),稱為熔池(2)液相。 C. 固體床: 熔池前面充滿著受熱軟化和半熔化后粘接在一起的固體粒子(4),和完全未熔化的固體粒子(5)。(4)和(5)總稱為固體床。固相。 D. 遷移面:熔膜和固體床間的界面稱為遷移面(3)。熔化過程主要在遷移面進行。 E. 隨著塑料相機頭方向的移動,熔化過程逐漸進行。從始熔點A起,固體床寬度逐漸減小,熔池寬度逐漸增大,直至B點時,固體床消失,即完成了熔化過程,5 影響吹塑薄

27、膜厚度的主要因素和克服措施有哪些? (1)主要存在問題 . 不太完善。 . 原因和克服措施。 (2)參考答案 答:主要因素為 . 設(shè)備: A. 芯模和口模定位不正。 B. 牽引與擠出不正。 C. 冷卻風(fēng)環(huán)位置不適當(dāng)(高低,四周)。 . 工藝: A. 口模四周溫度不均勻,不穩(wěn)定。 B. 牽引速度大小不合適,不穩(wěn)定。 C. 冷卻風(fēng)量大小不合適,不穩(wěn)定。 D. 牽伸比和吹脹比不適當(dāng)。 E. 機頭壓力不穩(wěn)定,6解釋:吹脹比 、 牽伸比、 螺桿壓縮比、 SJ-90、 SJ-15025 、 壓縮率 (1)主要存在問題 不太完善,如塑料擠出機、螺桿外徑、線速度等。 (2)參考答案 吹脹比:在吹塑薄膜中,吹脹

28、后的泡管直徑與口模直徑之比稱為吹脹比。 牽伸比:在擠出成型中,牽引線速度與擠出速度之比稱為牽引比。 螺桿壓縮比:指螺桿加料段第一個螺槽容積與計量段最后一個螺槽容積之比。 SJ-120:螺桿外徑為120mm的塑料(S)擠出機(J)。 SJ-15025: 螺桿外徑為150mm,螺桿長徑比L/D為25的塑料(S)擠出機(J)。 壓縮率:塑料制品的密度與塑料原料的表觀密度之比,7在擠出塑料管坯時,料筒溫度和螺桿轉(zhuǎn)速對性能的主要影響有哪些? (1)主要存在問題: 不夠完善,有個別同學(xué)答題沒有掌握重點。 (2)參考答案 答:主要影響有: . 料筒溫度對性能的影響 A. a. T,有利于塑料的塑化; b.

29、T,形狀穩(wěn)定性差,收縮率,產(chǎn)生發(fā)黃、氣泡,難以正常擠出; c. T, 塑料易分解,甚至出現(xiàn)爆炸現(xiàn)象。 B. a. T,P,有利于擠出物的壓實,制品形狀穩(wěn)定性好。 b. T,出口膨脹,應(yīng)提高牽伸速度,以減少膨脹而增大的壁厚; c. T,塑化不良,黏度明顯增大,功率消耗增大,擠出成型難進行。 C. 口模和芯模溫度差別大,制品出現(xiàn)向內(nèi)翻或向外翻,扭曲等。,桿轉(zhuǎn)速對性能的影響 A. N,強化了剪切作用,有利于物料的混合和塑化; B. N, 進料過快,超出塑化能力,反而不利于混合和塑化; C. N,Q,對提高產(chǎn)量有利; 如單靠提高N來提高產(chǎn)量,而不改造設(shè)備,則會造成塑化不良,內(nèi)壁粗糙,強度; D. N,

30、多數(shù)塑料熔體,提高料筒中塑料的壓力,8寫出固體輸送速率的數(shù)學(xué)表達式,影響固體輸送速率的主要因素有哪些?有何影響。 (1)主要存在問題 . 公式有錯誤; . 不夠全面,如D、 N 等。 . 螺旋角回答不夠準(zhǔn)確。 (2)參考答案 答:固體輸送速率的數(shù)學(xué)表達式為: Q= 2Dh(D-h)Ntantan/ tan+tan,影響固體輸送速率的主要因素有: . 前進角的影響:090 A. =0時, Q =0。 B. =90時, Q最大。 . 槽深h的影響: 在D不變時,h增大, Q提高。 . 減小fs,Q。 . 增大fb,Q。 . 減小螺旋角,并使tantan/ tan+tan最大,Q。 . D,Q。 .

31、 N,Q,9熱塑性高聚物拉伸取向的一般規(guī)律有哪些? 主要存在問題:不夠全面。 參考答案 答:熱塑性高聚物拉伸取向的一般規(guī)律為: (1)拉伸速度與拉伸傳數(shù)一定時,拉伸溫度(Tg稍高)越低,取向度越高。 (2)拉伸溫度與拉伸速度一定時,取向度隨拉伸倍數(shù)而提高。 (3)任何拉伸條件下,冷卻速度越快,取向度越高。 (4)拉伸溫度和拉伸倍數(shù)一定時,拉伸速度越大,取向作用越大。 (5)固定的拉伸溫度和速率下,拉伸比隨拉應(yīng)力而增大時,薄膜取向度。 (6)拉伸速度隨溫度升高而加快,在有效冷卻條件下有效取向度提高,第四章 塑料的注射成型 1 熱塑性塑料注射成型時,如何確定料筒溫度? 主要存在問題 (1)結(jié)晶和非

32、結(jié)晶;(2)熱敏性;(3)與擠出成型混淆。 參考答案: (1)塑料性能: 熱性能 A料筒溫度一般應(yīng)控制在Tf(Tm)Td范圍, 實際要 比Tf(Tm)Td小。 對非晶高聚物,成型溫度應(yīng)比Tg高100150C。 對結(jié)晶高聚物,料筒溫度至少應(yīng)比Tm高525C。 B熱敏性塑料,應(yīng)嚴(yán)格控制料溫,分子量及其分布: A分子量高且分布窄,熔體黏度高,料溫應(yīng)高。 B分子量低且分布寬,熔體黏度低,料溫應(yīng)低。 C通常用熔體指數(shù)(MI),MI大,M小,料溫應(yīng)低,反之,則應(yīng)高。 加有填料或增強材料時,料溫一般應(yīng)提高。(用量,料溫) 原因:填料一般會使物料流動性降低。 加有增塑劑和潤滑劑時,料筒溫度可適當(dāng)降低。 原因:

33、因為兩者的加入可降低熔體黏度,使流動性提高,2)制品和模具結(jié)構(gòu): 薄壁長流程制品,應(yīng)適當(dāng)提高料筒溫度。 厚壁短流程制品,應(yīng)適當(dāng)降低料筒溫度。 形狀復(fù)雜,流程曲折多,帶嵌件的制品,料筒溫度應(yīng)高。 (3)注射機類型:其它一定時,柱塞式應(yīng)比螺桿式高1020C。 原因:因柱塞式注射機傳熱、混合和塑化效果差,流動壓力損失大。 (4)模溫高,注射壓力高,料筒可低些,2. 注射成型中,背壓對塑料的結(jié)構(gòu)和性能有何影響? 主要存在問題: (1)熔點溫度;(2)熔點降低。 參考答案: (1)背壓,T熔,溫度均勻性,混合、混色、塑 化效果提高,有利排氣。 (2)背壓過高: . 塑化效率降低。(原因:延長了塑化時間)

34、 流動阻力,機頭壓力,倒流,漏流,流涎,再生料。 物料易降解,交聯(lián),制品性能。(PVC=0) (3)背壓過小時,螺桿后退快,帶入空氣多,注射時因 排氣而壓力損失大。如轉(zhuǎn)速不高,則類似柱塞,塑化效果降 低,3 解釋注射成型制品出現(xiàn)下列缺陷的主要原因和克服措施? (1) 表面凹陷和內(nèi)部縮孔; (2)充模不足和飛邊。 主要存在問題: (1)模溫升高和降低同時存在的原因; (2) 料溫升高和降低同時存在的原因。 參考答案: 表面凹陷和內(nèi)部縮孔; 主要(原因)克服措施 設(shè)備和模具: 模具:a. 壁厚均勻,冷卻均勻。 b. 澆注系統(tǒng)設(shè)計要合理。(澆口大小、數(shù)量)。 c排氣順利。 設(shè)備:a. 噴嘴孔徑大小要

35、合適。(不能太大太?。?b. 鎖模要可靠。 c. 料筒與柱塞或螺桿磨損嚴(yán)重應(yīng)更換。(漏流,充模壓力,料量,工藝條件: A提高注射+保壓壓力。 B延長注射+保壓時間。 C提高料溫(有利于充模、補縮); 降低料溫(收縮率減?。?D提高模溫(有利于縮孔、補縮);降 低模溫,(凹陷),加速表層固化定型。 E降低注射速度。(廣東版,注射速 度) F增大加料量(可以發(fā)揮保壓作用); 減少加料量,(使注射壓力不至于過分消耗,制品不足和飛邊 (1)制品不足: . 料量調(diào)節(jié)不當(dāng)(缺料,料多)。 . 工藝條件:A. 提高注射壓力。 B. 提高注射速度。 C延長注射+保壓時間 D提高料溫和模溫。 提高物料流動性。

36、 . 模具設(shè)計:A. 過分復(fù)雜,轉(zhuǎn)折多(筒 化模具結(jié)構(gòu)。) B澆口數(shù)目不足,形式不當(dāng)。 C. 斷面?。ū。?,排氣不良,2)飛邊: . 料量多。 . 工藝條件:A. 降低注射壓力和注射 速度。 B縮短注射+保壓間 C降低料溫和模溫。 降低物料流動性。 . 模具設(shè)備:A. 模具分型面精度差。 B模具設(shè)計和進料配置不合理,排氣不良,芯模偏。 C. 鎖模力不足,4 . 在塑料的注射成型中,注射壓力的主 要確定原則有哪些? 主要存在問題: (1)料溫沒有;(2)模溫沒有。 參考答案 (1)設(shè)備: 其它條件相同時,P柱P螺。 (2)塑料熔體黏度高,摩擦系數(shù)大,Tg 高,注射壓力應(yīng)高。PC(100140MP

37、a,3)成型大制品,形狀復(fù)雜、薄壁長流程、帶嵌件制品,注射壓力應(yīng)高。 (4)厚制品應(yīng)以低壓,多料注射為宜。注射P過低,充不滿模腔。 (5)加填料和增強材料時,壓力應(yīng)高。 (6)加增塑劑和潤滑劑時,壓力應(yīng)低。 (7)料溫和模溫高時,注射壓力應(yīng)低,5. 注射制品為什么要進行熱處理?熱處理的本質(zhì)是什么? 主要存在問題: (1)本質(zhì)部分沒有將結(jié)晶。 參考答案 熱處理的主要原因是 A. 注射制品結(jié)構(gòu)復(fù)雜,壁厚不均; B. 成型時流動行為復(fù)雜,有不同的取向、結(jié)晶; C. 制品各部分冷卻不一致; D. 制品中可能帶有嵌件; F. 塑化質(zhì)量不均等。 這些因素會使制品產(chǎn)生復(fù)雜內(nèi)應(yīng)力,輕者在使用和貯存中產(chǎn)生裂紋,

38、重者在脫模時就發(fā)生破壞。 熱處理的本質(zhì)為 使強迫凍結(jié)的分子鏈得到松弛,從而消除這部分內(nèi)應(yīng)力。 提高制品結(jié)晶度,完善結(jié)晶結(jié)構(gòu)。從而提高彈性模量、拉伸強度,伸長率,6. 保壓壓力對塑料的結(jié)構(gòu)和性能有什么影 響? 答:主要影響有 (1)提高保壓壓力,壓實補縮作用大,尺寸 穩(wěn)定性好,收縮率小,取向度高,強度高,斷裂伸 長率。(結(jié)晶度) (2)保壓壓力太高時,脫模困難,內(nèi)應(yīng)力增 大,制品變形,翹曲并開(龜)裂,產(chǎn)生冷料亮斑。 (3)降低保壓壓力,壓實補縮作用小,出現(xiàn) 內(nèi)部縮孔,表面凹陷,收縮率,強度,尺寸穩(wěn) 定性差。(取向度,結(jié)晶度,7. 注射速率對制品質(zhì)量有什么影響? 答:主要影響有 低速注射時,熔體

39、以層流形式注入模腔內(nèi),排氣順 利,質(zhì)量均勻,質(zhì)量尺寸穩(wěn)定,波動小。因剪切速率降低,所 以內(nèi)應(yīng)力小且分布均勻,有助于克服凹陷和縮孔。 但注射速率太小時,注射時間延長,先進入 模內(nèi)的熔體溫度,后進入的熔體則受到阻力,因此需要壓 力高,否則易出現(xiàn)出模不滿;因壓力高,大,分子取向,各向異性大, 尺寸穩(wěn)定性差(因為表面冷卻快,流動性差),而易出現(xiàn)分層和熔結(jié)痕,內(nèi)在性能和表面性能降低,高速注射時,物料在澆注系統(tǒng)、模腔內(nèi) 受到的大,T,流程,熔結(jié)強度,光澤度 和光澤,減小了熔結(jié)痕和分層現(xiàn)象,收縮凹陷減小, 顏色均勻一致。 充模過快時,易出現(xiàn)湍流(射流),將大量 空氣帶如模內(nèi)。由于模低先被熔體充滿,排氣口被堵

40、 死,這種高溫、高壓氣體會將塑料燒傷、分解,制品內(nèi) 應(yīng)力增大,表面有裂紋,脫模困難,近澆口處出現(xiàn)云霧 斑紋,透明制品變得不透明,8. 模具溫度對塑料的成型性能有什么 影響? 答:主要影響有 (1)模溫升高,流動性,制品光潔 度,制品冷卻時間,制品密度和結(jié)晶度,模塑收縮率,制品撓曲度。 (2)模溫升高,充模壓力,注射機生產(chǎn)率,制品內(nèi)應(yīng)力,9. 熱塑性塑料注射成型時,應(yīng)如何確定模具溫度? 答:主要應(yīng)從以下幾個方面考慮: (1)對非結(jié)晶高聚物,模溫應(yīng)比Tg低2030C。 (2)對結(jié)晶性高聚物,模溫應(yīng)低于熱變形溫度。 (3)熔體黏度大,模溫高;如PC90120C,聚苯 醚110130C,聚砜13015

41、0C。 熔體黏度小,模溫低。如PS常用水冷,CA,PE, PA40-100,PP70-90C。 (4)制品厚度大,模溫應(yīng)適當(dāng)高。 原因:因充滿模腔,冷卻時間長,如模溫低,則易形 成縮孔,內(nèi)應(yīng)力。 (5)應(yīng)考慮模溫對去向,內(nèi)應(yīng)力等的影響。(結(jié)晶) (6)其它工藝條件:如注射壓力高,料溫高,模溫可 低些。(從流動性角度,06級高聚物成型工藝學(xué)第五章習(xí)題 1. 在熱固性塑料模壓成型中,模壓壓力的確定原 則主要有哪些? 答:主要確定原則有: A物料流動性好,Pm,流動性小,Pm。 B物料固化速度快,Pm。 原因:防止很快固化而來不及充滿模腔。 C物料壓縮率大,Pm應(yīng)高。(以獲得合適的 密實度,強度)

42、D模溫高,Pm高。 E制品形狀復(fù)雜、深度大、壁薄、面積大時, Pm,反之,則Pm F預(yù)熱的塑料所需模壓壓力比不預(yù)熱的Pm小,2. 簡要說明模壓成型工藝過程。 答:主要成型過程為: 準(zhǔn)備加料合模排氣固化脫模 預(yù)壓|預(yù)熱 (1)準(zhǔn)備:預(yù)壓:將松散的物料冷壓為一定重量 和形狀的密實體。 預(yù)熱: . 減小內(nèi)外溫差, 預(yù)熱溫度過高過低均會降低 流動性。 . 除去揮發(fā)物,預(yù)熱時間應(yīng)控制。 .成型周期,提高生產(chǎn)效率,2)模壓過程: 加料:料量要適當(dāng)。 過多時,溢邊,尺寸不準(zhǔn)。 難脫模; 過少時,光澤差,不密實(缺料,廢品)。 合模:先快后慢:A. 提高生產(chǎn)率。 B. 保證模具安全。 C避免合模過快而使原料被

43、空氣 帶出,嵌件移位,破壞成型桿等 排氣:A. 作用:排除模內(nèi)小分子揮發(fā)物,空氣??s短 固化時間,提高物理機械性能。(避免制品內(nèi)部分層,氣泡) B排氣要適時:a. 過早時,達不到排氣目的。 b. 過遲時,表面硬化,排不出氣體。 固化:在模溫下保壓一段時間,使樹脂發(fā)生交聯(lián)反 應(yīng),達到要求的交聯(lián)度。一般為20-30分鐘 。 脫模后處理,3. 何謂聚四氟乙烯的冷(模)壓燒結(jié)成型?燒結(jié)溫度和保溫時間的確 定原則主要有哪些?。 答:將粉狀的PTFE冷壓成所需形狀的密實予制品,然后將予制品加熱 至熔點(327C)以上溫度,使樹脂顆粒相互熔結(jié)擴散而形成密實的連續(xù)整 體,冷至室溫后即得到制品。 保溫溫度:一般

44、在Tm-Td間。 a. 懸浮法PTFE:385-395C。 分散性PTFE:3705C。(因分子量小,熱穩(wěn)定性差) b. 熱穩(wěn)定性好:380-400C;熱穩(wěn)定性差:365-375C c. 厚制品,溫度偏低。時間應(yīng)長。 保溫時間: a. 燒結(jié)溫度高,燒結(jié)時間短。 b. 燒結(jié)溫度低,燒結(jié)時間長。 c. 熱穩(wěn)定性差,燒結(jié)時間短。 d. 厚制品,燒結(jié)時間長。(5-10小時) e. 制品薄而小,燒結(jié)時間短。(1小時左右,4. 在熱固性塑料的模壓成型中,應(yīng)該如何確定 模具溫度? 答:A厚制品采取低溫長時間的工藝。 原因:內(nèi)外溫差小,易脫模,但延長了成型時間。 B對預(yù)熱坯料,模溫可適當(dāng)提高。 原因:內(nèi)外溫差

45、小。 C流動性好,交聯(lián)反應(yīng)速度快的物料,模溫 可低些。 D形狀復(fù)雜,薄壁制品,應(yīng)適當(dāng)提高模溫。 (注意:合模時,應(yīng)在模溫不太高時,迅速加大 壓力,趁流動性大時,迅速充模。 原因:溫度,流動性,但達到一定溫度后, T,交聯(lián)反應(yīng)速度,粘度由小變大,流動性, 以至使充模困難。,5. 何謂泡沫塑料?何謂泡沫塑料的機械發(fā)泡,物 理發(fā)泡和化學(xué)發(fā)泡? 答:以樹脂為基礎(chǔ),具有無數(shù)微孔的塑料制品。(多孔性塑料) 機械發(fā)泡法: 以強烈的機械攪拌將空氣卷入樹脂的乳液、溶液 或懸浮液中,使其成為均勻的泡沫物,然后通過物理或 化學(xué)變化使其硬化定型。 物理發(fā)泡法: 利用物理原理而發(fā)泡的方法。 加入不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而能起發(fā)泡

46、作用的物質(zhì)。 化學(xué)發(fā)泡法: 由混合原料的某些組份在成型過程中發(fā)生化學(xué)反 應(yīng)而產(chǎn)生氣體來發(fā)泡,6. 何謂壓延成型?影響壓延制品質(zhì)量的主要操作因素有哪些?有何影 響? 答:將加熱塑化的熱塑性塑料通過兩個以上相向旋轉(zhuǎn)的輥筒間隙,使 其成型為規(guī)定尺寸的連續(xù)片材的成型方法。 主要操作因素為 輥溫和輥速: A輥速高,輥溫應(yīng)低。 否則,料溫升高,從而引起包輥。 B輥速低,輥溫應(yīng)高。否則:料溫低,膜面毛糙,不透 明,有氣泡、空洞。 C黏度高,輥溫應(yīng)高,反則反之。 D其它條件不變時,輥速升高(40-60米/分鐘),厚度,存料量 橫向厚度偏差大。 原因:速度增大,壓延時間縮短,分離力增大。 E其它條件不變時,輥速

47、降低(6040米/分),厚度,膜面毛 糙。 原因:摩擦熱減少,壓延時間延長,輥筒速比:壓延機相鄰兩輥筒的線速度之比。 輥距及輥間存料: 輥距自下而上增大,/間距與膜厚基本相同。 存料量的控制 膜厚(mm) / / 0.10 一條直線 直徑為10mm鉛筆 0.50 10mm 10-20mm . 剪切與拉伸: 均會產(chǎn)生壓延效應(yīng),其對性能的影響: a. 伸長率: 縱向為140150%,橫向為3773%。 b. 收縮性: 在自然狀態(tài)加熱時,縱向出現(xiàn)收縮,橫 向和厚度則出現(xiàn)膨脹,7. 解釋:搪塑、靜態(tài)澆注、離心澆注、 可發(fā)性聚苯乙烯珠粒 壓延效應(yīng) 答:搪塑:將聚氯乙烯溶膠塑料倒入一定溫度(170180C

48、)的模具 中,停留一段時間(30-45s),接近模內(nèi)壁的一層受熱膠凝,將未膠凝部分 倒出,再將附在模內(nèi)壁上的一層加熱熔化,冷卻脫模即得制品。 靜態(tài)澆鑄:(有機玻璃) 將已準(zhǔn)備好的澆鑄原料(單體、予聚物以及高聚物與單體溶液、催化劑 等)注入到一定溫度的模具中使其固化(完成聚合反應(yīng)),從而達到與模腔 形狀相似的制品的成型方法。 離心澆鑄: 將塑料原料澆鑄入高速旋轉(zhuǎn)的一定溫度模具或容器中,在離心力的作用 下,使其均勻布滿回轉(zhuǎn)體形的模具或容器內(nèi)壁,再使其硬化定型而得到制品 的一種成型方法。 可發(fā)性聚苯乙烯珠粒: 在加壓加熱下,讓低沸點液體物質(zhì)(石油醚等)滲入由懸浮聚合的聚苯 乙烯顆粒中,而形成的PS顆

49、粒稱為可發(fā)性聚苯乙烯珠粒。 壓延效應(yīng): 在壓延過程中,壓延物在縱向受到很大的剪切應(yīng)力和拉伸應(yīng)力,因此高 聚物分子會順著薄膜前進方向取向,以至薄膜在物理機械性能上出現(xiàn)各向異 性。這種現(xiàn)象稱為壓延效應(yīng),8. 什么叫塑料的熱成型?主要有哪些成型方法? 答:將裁成一定尺寸和形狀的塑料片材夾在模具的框架上,讓其在TgTf間加 熱軟化,然后憑借施加的壓力使其緊貼模具型面,取得與型面相仿的形樣,冷卻定型 和修整后即得制品的成型方法。 差壓成型: 真空成型:用夾持框?qū)⑵募泳o放在模具上,然后加熱至高彈態(tài),移開加熱 器,并立即抽真空,使受熱軟化的片材兩面形成了壓差,片材被迫向壓力較低的一片 延伸和彎曲,最后緊貼

50、在模具型腔表面,獲得所需形狀,冷卻定型,脫模即得制品。 壓力成型:用夾持框?qū)⑵募泳o放在模具上,然后加熱至高彈態(tài),移開加熱 器,并立即通入壓縮空氣,使受熱軟化的片材兩面形成了壓差,片材被迫向壓力較低 的一片延伸和彎曲,最后緊貼在模具型腔表面,獲得所需形狀,冷卻定型,脫模即得 制品。 覆蓋成型: 借助于液壓系統(tǒng)的推力,將陽模頂入由框架夾持且已加熱至高彈態(tài)的片材中,也 可以由機械移動框架,將受熱軟化的片材扣復(fù)在模具上,然后再抽真空使片材包復(fù)于 模具上而成型。 柱塞輔助成型: 在封閉模底氣門情況下,先用柱塞將預(yù)先加熱至高彈態(tài)的片材壓入???,由于模 框內(nèi)封閉氣體的反壓作用,使片材先包復(fù)在柱塞上,使片材

51、受熱而得到延伸,停止柱 塞移動的同時立即抽真空,片材被吸附于模壁而成型,第六章習(xí)題參考答案 1. 硫化劑和硫化促進劑主要有哪些類型?各舉出一些例子?各適合哪些橡膠的硫化? 答:主要硫化劑有: . 硫磺:如硫磺粉、升華硫磺、沉淀硫磺、膠體硫磺、不溶性硫磺等; . 有機過氧化物:如過氧化二異丙苯(DCP); . 金屬氧化物:如ZnO 、 MgO; . 樹脂類:熱固性烷基酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等。 硫化促進劑有: 無機類:氧化鋅、氧化鎂、氧化鉛等(目前很少用,有機類 . 噻唑類:2硫醇基苯并噻唑(促進劑M)。 二硫化二苯并噻唑(促進劑DM)。 . 秋蘭母類:二硫化四甲基秋蘭母:促進劑TT(超速 促進劑)

52、。 用量為0.20.3份。 . 次磺酰胺類:(遲效、焦燒時間長,硫化活性大, 發(fā)展快有前途)。 促進劑CZ: N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺。0.22份。 促進劑NOBS: N氧二乙撐-2-苯并噻唑次磺酰胺。05 25份。 促進劑NS: N叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺。 促進劑DZ: N,N-環(huán)己基-2-丙并噻唑次磺酰胺 用量為 051份。 . 胍類:促進劑D或DPG,用量為0105 份。 . 促進劑PZ: 促進劑BZ:二硫代氨基甲酸 鹽類。 . 醛胺類:促進劑H(六次甲基四胺)促 進劑808。 . 黃原酸鹽類:促進劑ZBX。 . 硫脲類:促進劑NA-22,2橡膠有哪些塑煉方法?各有什么特點

53、?塑煉的 目的和本質(zhì)是什么? 答:橡膠有哪些塑煉方法有: (1)開煉機塑煉 特點:塑煉質(zhì)量好,膠料收縮小,生產(chǎn)效率低,勞動強度大等。(2)密煉機塑煉(適用于量大、品種多的工廠) 特點:生產(chǎn)效率高,勞動強度小,電力消耗少,清 理設(shè)備難。 3)螺桿擠出機塑煉 特點:連續(xù)塑煉,效率高,但對膠料物理機械性能影響大(攪拌強烈,生熱多)。塑煉的本質(zhì)是借助機械力和化學(xué)作用,使橡 膠大分子鏈斷裂,大分子鏈由長變短,黏度降 低,可塑性提高。 塑煉的目的是降低橡膠的彈性,提高橡膠的 可塑性,獲得適當(dāng)?shù)牧鲃有?,增加與配合劑的混 溶性,以滿足混煉、壓延、壓出以及膠漿制備等, 各種加工過程的需要,3何謂橡膠的混煉和硫化

54、?主要有哪些硫 化方法? 答:混煉:在加熱條件下,通過機械(強烈) 作用,將各種配合劑與塑煉膠均勻混合為混煉膠 的工藝過程。 硫化:在加熱加壓下,橡膠與硫化劑發(fā)生化 學(xué)反應(yīng),使橡膠由線形結(jié)構(gòu)的大分子交聯(lián)為立體 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)大分子,導(dǎo)致膠料的物理機械性能及其 它性能有明顯變化的過程。 主要硫化方法有:平板硫化、注 壓硫化、 硫化罐硫化、個體硫化機硫化、共熔鹽硫化、沸 騰床硫化、微波硫化和高能輻射硫化等,4簡要說明應(yīng)該如何控制硫化工藝條件? 答:主要有: (1)硫化溫度和時間的主要確定原則 . 橡膠制品應(yīng)采用低溫長時間的硫化工藝。 . 如有纖維增強,硫化溫度應(yīng)低些。 . 天然橡膠硫化溫度應(yīng)不超過160

55、。 . 合成橡膠,硫化速度隨溫度升高而升高。 . 硫磺硫化時,硫化溫度應(yīng)該低些。 硫化溫度低時,硫化時間應(yīng)該長些,反之則應(yīng) 該長些。 (2)硫化壓力的主要確定原則 . 膠料流動性差,硫化壓力應(yīng)高。 . 制品層數(shù)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、形狀復(fù)雜的厚制 品,硫化壓力應(yīng)高,反之應(yīng)低些,3)硫化介質(zhì)的確定原則 . 飽和蒸汽:不宜用于涂有亮油的膠鞋、 不宜硫化低溫長時間的大制品和后制品、不宜 硫化易水解的聚氨酯橡膠。其它基本可以。 . 熱空氣:不宜用于含有有機過氧化物 硫化劑的膠料,適宜涂有亮油的膠鞋的硫化。 其它基本可以。 . 過熱水和熱水:可以用于輪胎等橡膠制 品的硫化,5硫化時間對橡膠的主要性能有何影響?

56、答:主要影響有: (1)隨硫化時間延長,橡膠的回彈性、定伸 強度和硬度等逐漸增大。 (2)隨硫化時間延長,橡膠的伸長率、生熱 和永久變形逐漸降低。 (3) 隨硫化時間延長,橡膠的撕裂強度出現(xiàn) 先升高后降低的趨勢。 (4) 合成橡膠的拉伸強度隨硫化時間延長而 增大。 天然橡膠的拉伸強度隨硫化時間延長而增加 到一定值后,又出現(xiàn)了降低的趨勢,6丁苯橡膠和順丁橡膠的主要特點是什么?各適合做哪些 橡膠制品? 答:丁苯橡膠的主要特點是: (1)優(yōu)點:. 耐熱性好;. 耐老化性好;. 耐磨性好;. 價廉。 (2)缺點:. 彈性、耐屈撓龜裂性和耐撕裂性差; . 滯后損失大; . 耐寒性和耐溶劑性差; . 工藝

57、加工性能差。 順丁橡膠的主要特點是 (1) 優(yōu)點:. 彈性最好。原因:順式含量高,分子排列規(guī)整。 . 耐低溫性能最好;原因:玻璃化溫度低,為105。 . 耐磨性優(yōu)異; . 滯后損失小,生熱少。 (2)缺點:. 拉伸強度、撕裂強度、抗?jié)窕圆睿?. 加工性能、粘著性差,對加工溫度敏感,60以上脫 輥; . 冷流性大。對包裝、儲存、半制品存放不利,7簡述橡膠塑煉和混煉的主要工藝條件? 答:塑煉的工藝條件主要有 (1)塑煉工藝條件 開煉機塑煉工藝條件: . 輥溫:一般為100以下(4555以下),溫度降 低,效果提高; . 輥筒速比:125127,(如過大,摩擦熱多,溫度升 高,效果可能降低; .

58、裝膠量:要適當(dāng),否則,容量大,堆積膠乳動,熱量 難散發(fā),效果差; 容量過小時,塑煉效率降低; . 輥距:054; . 時間:1015分鐘可塑度趨于平衡,所以應(yīng)分段塑煉: 一段:030005,二段:040005,三段:050005,密煉機塑煉效果的主要因素: . 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速:轉(zhuǎn)速提高,可塑度增大(一般不變,為 4080轉(zhuǎn)/分鐘); . 溫度:高于120,有的高達160180,多為140 160; (天然膠155,以110120最好,溫度過高,物理機 械性能降低。 溫度提高,效果提高。丁苯橡膠,溫度低于140,過高易 支化、交聯(lián)等)。 . 時間:時間延長,可塑度提高; 一般為35分鐘,加入塑解劑,有

59、23分鐘即可。 . 容量和上頂栓壓力 上頂栓壓力一般為0508; 裝膠量一般為密煉室容積的4875%。 . 塑解劑(比開煉機效果好) 如使用0.30.5%,可縮短時間3050,擠出機塑煉工藝條件 . 機溫:溫度升高,可塑性提高; 機身溫度:95110,機頭溫度:80 90。 機身溫度高于110時,可塑性變化不大; 機身溫度高于120時,排膠溫度太高,發(fā)黏, 不易補充加工。 機身溫度低于90時,設(shè)備負荷,出現(xiàn) 夾生現(xiàn)象。 . 膠溫:預(yù)熱至7080。 . 螺桿轉(zhuǎn)速,2)混煉工藝條件 開煉機工藝條件: . 輥筒速比:1:1.11.2。 . 輥距:48 mm (薄通)。 . 輥溫:4060;合成橡膠應(yīng)

60、在40 以下。 . 時間:2030分鐘;合成橡膠要適當(dāng) 長些。 . 轉(zhuǎn)速:1618轉(zhuǎn)/分鐘。 . 天然橡膠一般包熱輥,合成橡膠一般包 冷輥,密煉機混煉工藝條件 . 裝料量:填充系數(shù)為0.480.75;指 一次裝膠容量與密煉室容積之比。 . 上頂栓壓力:0.6MPa以上; . 轉(zhuǎn)速與混煉時間: 20轉(zhuǎn)/分鐘(140立升) 1020分鐘 40轉(zhuǎn)/分鐘(140立升) 4 5分鐘 60轉(zhuǎn)/分鐘(140立升) 1 1.5分 鐘。 . 混煉溫度:100130,8寫出天然橡膠在無硫化活性劑時,硫 磺硫化機理(用化學(xué)反應(yīng)方程式表示)。 (1)中間化合物的生成,2)中間化合物與橡膠分子的化學(xué)反應(yīng),3)活性側(cè)基間

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