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文檔簡介
1、緒論作業(yè)1. 材料的分類,材料的四要素以及它們之間的關系?答:材料一般分為金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料(高分子材料)2.畫圖說明制造高分子材料的三個關鍵因素以及它們之間的關系。 3.區(qū)別塑料與橡膠的主要物理參數(shù)是什么?答:主要在于玻璃化溫度,塑料的玻璃化溫度高于室溫,在室溫下處于玻璃態(tài),呈現(xiàn)塑性;橡膠的玻璃化溫度低于室溫,在室溫下處于高彈態(tài),呈現(xiàn)彈性。4. 熱塑性彈性體的結構與性能特點,試舉幾種常用品種。答:熱塑性彈性體的分子結構中一部分或全部由具有橡膠彈性的鏈段所組成,大分子鏈之間存在化學或物理交聯(lián)而成的網(wǎng)狀結構,起補強作用,常溫下顯示橡膠的彈性;而高溫下,受熱的作用這種網(wǎng)狀結構
2、消失,呈現(xiàn)塑性,可按熱塑性塑料的成型方法塑化成型,冷卻下這種網(wǎng)狀結構又復原。很多場合可以取代橡膠應用。主要品種有SBS、SIS、SEBS、聚烯烴共混物、熱塑彈性體、彈性體合金,熱塑性聚氨酯,熱塑性共聚酯和熱塑性聚酰胺彈性體等。5. 滌綸、錦綸、晴綸和丙綸所對應的化學名稱或英文縮寫。答:聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET,滌綸),聚酰胺纖維(PA,錦綸或尼龍),聚乙烯醇醛甲醛纖維(維綸),聚丙烯腈纖維(腈綸),聚乙烯纖維,聚丙烯纖維(丙綸),聚氯乙烯纖維(氯綸),聚氨酯彈性體纖維(氨綸)6. .添加劑選用的基本原則。答:1)與高分子化合物的配伍性.2)耐久性.3)加工適應性.4)制品性能的制約性.5)
3、不同添加劑之間的相互作用性.6)經(jīng)濟性7. 潤滑劑屬于何種添加劑?可以改善聚合物的何種性能?答:潤滑劑屬于功能性添加劑的改善表觀形成的添加劑,主要是降低摩擦副的摩擦阻力、減緩其磨損的潤滑介質(zhì)。潤滑劑對摩擦副還能起冷卻、清洗和防止污染等作用。8.高分子材料的制造及成型加工流程;高分子化合物的成型加工過程。9. 高分子材料的特定溫度包括哪些?各溫度時,高分子材料所處的狀態(tài)及特點怎樣?答:玻璃化溫度(Tg)、粘流溫度(Tf)無定型聚合物、熔融溫度(Tm)結晶性聚合物、分解溫度(Td)當高分子材料在Tg以下時,處于普彈性狀態(tài)(玻璃態(tài)),為堅硬的固體,受外力作用形變(普彈形變)很小,外力消失,形變可以立
4、即恢復。在Tg以上時,處于高彈態(tài)(橡膠態(tài)),較小的外力就可使其發(fā)生較大的形變(高彈形變),形變可逆。當高分子材料達到Tf(Tm)時,處于粘流態(tài)(流動態(tài)),只要不太大的外力就可使其發(fā)生形變,這種形變是不可逆的,外力除去后,形變繼續(xù)保持。達到Td時,高分子材料開始分解。綜上所述,可得出:在Tg以下,高分子材料只能進行機械加工,不能進行模塑成型。10. 注射成型和擠出成型起始于哪年?始于何種高分子材料的加工成型?答:1870年賽璐珞擠出成型,1892年立式注射機賽璐珞成型二大成型方法開始。11. 現(xiàn)代擠出機和注射機的原型由什么時間確定的?答:現(xiàn)代擠出機、注射機的原型由20世紀30年代確定。12. 熱
5、收縮膜是在什么條件通過什么方法制得的?答:無定型聚合物一般在Tg以上不高的溫度下(20左右)進行拉伸。熱收縮薄膜就是在此溫度附近進行拉伸,急冷定型,使之具有熱收縮性。13. 填充劑與高分子化合物復合化時,為什么要對其表面進行處理?答:由于填充劑的表面活性比較低,因此需要對其表面進行處理14.在20世紀獲得諾貝爾獎的高分子科學家姓名、獲獎時間?答:1920年,H. Staudinger提出高分子概念,并于1953年獲諾貝爾獎(鏈狀高分子化合物的研究)。K. Ziegler和G. Natta于1963年獲諾貝爾獎(新型催化劑和聚合方法的開發(fā)及其基礎研究),P. J. Flory于1974年獲諾貝爾
6、獎(高分子物理化學理論及實驗的基礎研究)。第一章 高分子材料學1、 影響高分子材料性能的化學因素有哪些?答:高分子材料的化學結構,即構成元素的種類及其連接方式(重復結構單元的特性)、端基、支化與交聯(lián)、結構缺陷、基團的空間位置等是決定其性能的主要化學因素。2、 按高分子材料的主鏈構成元素可將其分成哪幾類?試舉例。答:(1)碳鏈高分子 主鏈以碳碳共價鍵相聯(lián)結而成,大多由加聚反應制得,分子間主要以次價力(范德華力)或氫鍵相吸引而顯示一定強度,耐熱性較低,不易水解。如PE、PP、PVC、PS、PMMA等。(2)雜鏈高分子 由碳氧、碳氮、碳硫等以共價鍵相聯(lián)結而成,主要是由縮聚反應或開環(huán)聚合制得。特點是鏈
7、剛性較大,耐熱性和力學性能較高,但一般易水解、醇解或酸解。如PET、PA、PF、POM、PSF、PEEK等。(3)元素有機高分子 主鏈中常含硅、磷、硼等,常見的為有機硅高分子化合物,熱穩(wěn)定性好,具有較好的彈性和塑性,高耐熱性是其特征。3、 影響高分子材料性能的物理因素有哪些?答:一、相對分子質(zhì)量及其分布;二、結晶性;三、粒徑與粒度分布;四、成型過程中的取向;五、熔體粘度與成形性4、 相對分子質(zhì)量對高分子材料制品的哪些性能影響較大,哪些性能影響較???答:受相對分子量影響大的性能有:拉伸強度、彎曲強度、彈性模量、沖擊強度、玻璃化轉變溫度、熔點、熱變形溫度、熔融粘度、溶液粘度、溶解性、溶解速度等。受
8、相對分子量影響較小的性能有:比熱、熱傳導率、折射率、透光性、吸水性、透氣性、耐化學藥品性、熱穩(wěn)定性、耐候性、燃燒性等。5、 高分子材料相對分子質(zhì)量分布與其成型性及制品性能的關系任何?為兼顧成型性和制品的性能,可采取什么措施?答:對于塑料制品,一般要求相對分子量分布較窄,這樣成型加工性和制品性能都較均一。相對分子量分布過寬說明其中存在相對分子量偏低和過高部分。當相對分子量偏低部分所占比例過高時,有利于改善加工性能,但力學性能、耐熱性、熱穩(wěn)定性、電氣絕緣性能和耐老化性能均有下降;而當相對分子量過高的部分比例過高時,則塑化困難,影響制品的內(nèi)在質(zhì)量,降低外觀質(zhì)量,甚至出現(xiàn)象“魚眼”一樣的未塑化顆粒。對
9、于塑料的成型加工來說,相對分子量分布可適當寬些。往往采用雙峰分布的樹脂,其相對分子量高的部分賦予制品優(yōu)良的機械性能,而相對分子量低的部分則提供足夠的成型加工流動性。對于合成纖維,則希望相對分子量分布盡可能窄些。6、 高分子化合物的哪些鏈結構因素有利于其結晶?答:有利于結晶性的因素有:1)鏈結構簡單,重復結構單元較小,相對分子量適中;2)主鏈上不帶或只帶極少的支鏈;3)主鏈化學對稱性好,取代基不大且對稱;4)規(guī)整性好;5)高分子鏈的剛柔性及分子間作用力適中。各種高分子化合物的結晶形態(tài)不同,但以斜方晶型、單斜晶型、三斜晶型為主。7、 熔融溫度和熔融時間對制品的結晶度有何影響?為提高制品的機械性能和
10、熱變形溫度,應采用怎樣的熔融溫度和時間?答:熔體中殘存的晶核數(shù)量和大小與成型溫度有關,也影響結晶速度。成型溫度越高,即熔融溫度高,如熔融時間長,則殘存的晶核少,熔體冷卻時主要以均相成核形成晶核,故結晶速度慢,結晶尺寸較大;反之,如熔融溫度低,熔融時間短,則殘存晶核多,熔體冷卻時會引起異相成核作用,結晶速度快,結晶尺寸小而均勻,有利于提高機械性能和熱變形溫度。8、 為了改善高分子材料制品的結晶度和尺寸穩(wěn)定性,應對成型后的制品做何處理?并簡述處理方法的實質(zhì)。而為了提高制品的沖擊韌性,應對制品如何處理?簡述處理方法的實質(zhì)。答:幾個術語1)二次結晶 指一次結晶后,在殘留的非晶區(qū)和結晶不完整的部分區(qū)域內(nèi)
11、,繼續(xù)結晶并逐步完善的過程。過程相當緩慢,有時可達幾年,甚至幾十年。2)后結晶 是指一部分來不及結晶的區(qū)域,在成型后繼續(xù)結晶的過程。這一過程不形成新的結晶區(qū)域,而在球晶界面上使晶體進一步長大,是初結晶的繼續(xù)。3)后收縮 指制品脫模后,在室溫下存放1h后所發(fā)生的、到不再收縮時為止的收縮率。通常,制品脫模后24h可基本定型。上面情況的出現(xiàn),將引起晶粒變粗、產(chǎn)生內(nèi)應力,造成制品曲撓、開裂等弊病,沖擊韌性變差。因此,在成型后,往往對大型或精密制品進行退火處理。退火是將試樣加熱到熔點以下某一溫度(一般控制在制品使用溫度以下1020,或熱變形溫度以下1020為宜),以等溫或緩慢變溫的方式使結晶逐漸完善化的
12、過程。另一種方法是淬火(驟冷)。淬火是指熔融狀態(tài)或半熔融狀態(tài)的結晶性高分子,在該溫度下保持一段時間后,快速冷卻使其來不及結晶,以改善制品的沖擊性能。9、 液晶聚合物注射注射成型制品的哪一層面取向度最高?哪一層面取向度最低?答:表層最高,中心層最低10、 加工溫度對聚合物的熔體粘度有何影響?為降低聚合物的熔融粘度,采用升高溫度的辦法對于PMMA和PP哪個更有效?答:溫度升高,可使高分子鏈熱運動和分子間的間距增加,從而使熔體粘度下降。通常溫度升高10,熔體粘度降低1/21/3。同升高40后,PP熔體粘度比為1.5,PMMA為4.1,故對PMMA更有效。11、 畫圖說明相對分子質(zhì)量、壓力、填充劑、溫
13、度和增塑劑對高分子化合物熔體粘度的影響,并做簡要說明。 12、 高分子共混物可分為幾種型式?什么型式的為高分子合金?畫出示意圖說明。答: 宏觀上分相型高分子共混物(分散相粒徑1m) 共混物 微觀分相型高分子共混物(分散相的粒徑在0.11m) 完全相容型高分子共混物 微觀分相型高分子共混物 高分子合金 完全相容型高分子共混物 13、 簡述高分子合金化的制造技術,并畫出高分子合金制造的通用流程。答:(1)簡單共混技術完全相容型體系有效;不相容體系效果很差。(2)接枝共聚技術HIPS、ABS;嵌段共聚物也是一種高分子合金,如SBS、SEBS等。(3)多層乳液技術乳液聚合,形成核、殼結構不同的多層乳膠
14、微粒。(4)相容劑技術可制得具有穩(wěn)定微觀分相型結構、性能優(yōu)良的高分子合金。已較廣泛應用。(5)互穿聚合物網(wǎng)絡技術(IPN)如PU/EP、PU/UP、PU/POM、PU/PVC等。(6)反應擠出技術如PA/EPDM超韌尼龍、PP/EPDM熱塑性彈性體等。(7)分子復合技術剛性高分子化合物均勻分散在柔性或半剛性鏈的高分子化合物基體中,形成分子水平的復合。(8)力化學技術利用高剪切力作用下,高分子鏈的斷裂或交聯(lián)而形成接枝、嵌段或交聯(lián)高分子。14、 聚合物填充劑分為哪幾類?試舉例說明。答:15、 填充劑與高分子化合物復合化時,為什么要對填充劑進行處理?答:采用偶聯(lián)劑進行表面處理,改善高分子化合物與填充
15、劑的界面張力16、 對于納米顆粒填充劑常采用哪些方法使其在高分子化合物中分散均勻?答:(1)層間插入法高分子化合物插入層狀分子層間。 (2)就地聚合法 (3)溶膠凝膠法 (4)超細粒子直接分散法17、 乙烯、丙稀共聚物的性能特點。答:第二章 添加劑1、 添加劑對高分子材料成型及制品有什么作用?答:添加劑是實現(xiàn)高分子材料成型加工工藝過程并最大限度地發(fā)揮高分子材料制品的性能或賦予其某些特殊功能性必不可少的輔助成分2、 塑鋼窗在使用一段時間后,外觀發(fā)生了變化,這是為什么?是如何發(fā)生的?常采取什么方法加以控制?答:制造塑鋼窗的聚合物發(fā)生了老化,造成了外觀變暗、變色、變形等變化。聚合物的老化是光、熱、氧
16、以及微生物等物理、化學、生物等多種因素的共同作用造成的。為控制這種現(xiàn)象,會在生產(chǎn)過程中加入熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、抗氧劑、抗臭氧劑、生物抑制劑等添加劑。3、 高分子材料的光降解是由什么光引起的?還有什么影響因素?答:290400nm之間的紫外線光降解還與氧氣、溫度、濕度、大氣組成有關。4、 增塑劑對材料的哪些性能有影響?答:增塑劑使高分子材料制品塑性增加,改進其柔軟性、延伸性和加工性。5、 潤滑劑對高分子材料的加工有何作用?潤滑劑可分為幾類?答:潤滑劑可降低熔體與加工機械(如筒體、螺桿)之間和熔體內(nèi)部相互間的摩擦和粘附,改善流動性,促進加工成型,提高生產(chǎn)能力和制品外觀質(zhì)量及光潔度。按作用機理可分為
17、內(nèi)潤滑劑和外潤滑劑兩類。6、 優(yōu)良的潤滑劑應具有哪些性能?答:一個優(yōu)良的潤滑劑應具有以下性能:與聚合物有適當?shù)南嗳菪裕环稚⑿粤己?,不引起顏色漂移;熱穩(wěn)定性良好,具有高溫潤滑性,加工溫度下?lián)]發(fā)性較低,不分解,不變色;不影響制品強度,耐老化性和透明性等,用于食品包裝材料時必須無毒性;價廉等。7、 主要的交聯(lián)方法有哪些?哪種方法最常用?答:高分子材料常用的交聯(lián)方法有加熱交聯(lián)、輻射交聯(lián)、添加交聯(lián)劑交聯(lián)等,添加交聯(lián)劑交聯(lián)的方法應用最普遍。8、 一種含有活性交聯(lián)點的熱塑性聚合物,用于核反應堆的電磁線絕緣包覆,耐熱溫度和強度都較低,而暴露于核反應堆一段時間后,耐熱溫度和強度都達到了使用要求,這是為什么?答:
18、聚合物中的活性交聯(lián)點暴露在核反應堆中由于受到輻射而引發(fā)交聯(lián),交聯(lián)后耐熱溫度和強度性能得到了提高。9、 天然橡膠在不經(jīng)任何處理情況下能否使用?若使其具有使用價值應如何處理?答:天然橡膠由于受熱極易變軟和易老化,不能直接使用。應加入防老劑、填充劑等添加劑和硫化處理后使用(自己寫的答案,大家可以再補充)10、填充劑的主要作用是什么?答:1)增加體積,減少高分子化合物的用量,降低制品成本。2)改善某些特定的性能,如賦予隱蔽性;改善高分子化合物的熔融粘度、流動性及其他加工性能;提高制品的電性能、導熱性、耐水、耐溶劑性和耐候性;賦予制品抗粘性能;增加制品的粘合性;改善制品的力學性能,提高尺寸穩(wěn)定性;改善制
19、品 的表面特性,如提高電鍍性、賦予印刷性;抑制高分子化合物硬化時的發(fā)熱、防止龜裂;賦予阻燃性等。3)改善橡膠混煉膠的性能,如調(diào)節(jié)可塑度和粘度,防止收縮,提高表面性能等;提高硫化膠的性能,如增加拉伸強度等,改善耐熱性、耐油性、電性能等。 第三章 高分子材料的配方設計1、 高分子材料制品設計的一般程序是什么?畫圖說明。答:從嚴格意義上說,配方設計應是制品設計。而配方設計是其核心部分,只有好的配方設計,再加上其他要素的配合,才能獲得好的制品。制品設計是在對制品形狀、結構和使用性能科學的預測和判定的前提下,通過充分把握并正確選用高分子材料,制定出一套完整的制品制造過程的實施方案和程序。2、 配方的表示
20、方法有幾種?簡述每種方法的具體含義?答:(1)以高分子化合物為100份的配方表示法 即以高分子化合物質(zhì)量為100份,其他組分則以相對于高分子化合物的質(zhì)量份數(shù)表示,此法計量容易,應用廣泛,適于工業(yè)生產(chǎn),也是大多數(shù)科研論文和報告中的配方表示方法。(2)以混合料為100份的配方表示法 即以高分子化合物及各種添加劑的混合料總質(zhì)量為100份,各組分以質(zhì)量分數(shù)表示。此法對計算原材料消耗、定額指標等較方便,便于財務的成本核算及定價。3、 配方設計中因素和水平的概念是什么?答:因素:影響材料性能指標的因子,如原材料、工藝條件等。水平:每個因素可能處于的狀態(tài)??梢允窃牧系钠贩N、用量或工藝參數(shù)等,可由經(jīng)驗確定,
21、也可在確定前先做一些探索性試驗4、 單因素變量的配方設計方法有哪些?爬山法的關鍵問題是什么?答:單因素變量配方設計方法 此法適用于材料制品性能只受一個因素(添加劑)影響的配方。(1)爬山法(逐步提高法) 關鍵是起點位置、試驗范圍和步長的選擇。(2)黃金分割法(0.618法) 在試驗范圍內(nèi)的0.618處及其對應點(0.382處)分別做一試驗,比較兩個結果,舍去壞點以外的部分。(3)平分法(對分法) 適于在試驗范圍內(nèi),制品有一定的物理性能指標(目標函數(shù)是單調(diào)的),以此標準作為對比條件。應預先知道該因素對物理性能影響的規(guī)律。5、 多因素變量配方設計方法有哪些?寫出正交表的表示方法,說明正交表L4(2
22、3)中各符號的物理意義。答:(1)正交設計法(2)中心復合試驗計算法(回歸分析法) LM(bk)式中 L正交表的符號; k因素數(shù); b每個因素所取的水平數(shù); M實驗次數(shù),可由經(jīng)驗確定。一般對于二水平實驗,M=k+1,對于三水平實驗, M=b(k-1)。L4(23):正交實驗次數(shù)為4次,3因素,2水平。6、 高分子材料密度的估算。答:無定形高分子的密度式中 M重復結構單元的摩爾質(zhì)量,g/mol 組成重復結構單元各個基團摩爾體 積之和,cm3/mol。結晶性高分子的密度 rc (298)=1.13rg(298) 7、 高分子材料的Tg、Tm估算。答:式中 摩爾玻璃化轉變函數(shù)之和,Kg / mol在
23、熔點(Tm)估算時要考慮的因素與估算Tg時基本一致,但基團的貢獻值不同。8、 高分子材料熔體的熱膨脹率及其在擠出溫度時的密度估算。答: 摩爾熱膨脹可表示為:低于Tg時 Eg4.510-4Vw(cm3/molK) 高于Tg時 El 1010-4Vw(cm3/molK)式中 Vw 分子的范德華體積貢獻值,cm3/mol。 熱膨脹率: eg=Eg(298) /M (cm3/gK) el=El(298) /M (cm3/gK) 因此,溫度T時的摩爾體積為: Vl (T)=Vg(298)+Eg(Tg-298)El (T-Tg)r (T)=M/V(T)第四章 混 合1、 什么是混合?答:混合是一種操作,是
24、一個過程,是一種趨向于減少混合物非均勻性的操作,是在整個系統(tǒng)的全部體積內(nèi)各組分在其基本單元沒有本質(zhì)變化的情況下的細化和分布過程。2、 什么是分子擴散,什么是體積擴散?答:(1)分子擴散 是由濃度梯度驅使自發(fā)地發(fā)生的一種過程,各組分的微粒子由濃度較大的區(qū)域遷移到濃度較小的區(qū)域,從而達到各處組分的均化。分子擴散在氣體和低粘度液體中占支配地位。(2)體積擴散 即對流混合。是指流體質(zhì)點、液滴或固體粒子由系統(tǒng)的一個空間位置向另一空間位置的運動,兩種或多種組分在相互占有的空間內(nèi)發(fā)生運動,以期達到各組分的均勻分布。3、 粘性流體的混合要素是什么?答:粘性流體的混合要素有剪切、分流和位置交換4、 如何計算混合
25、物分流時的分流數(shù)?答:在進行分流時,若分流用的剪切片數(shù)為1,則分流數(shù)為2,剪切片數(shù)為n時,分流數(shù)為(n十1)。如果用于分流的剪切片設置成串聯(lián),其串聯(lián)階數(shù)為m,則分流數(shù)N為: N(n+1)m 5、 擠壓在混合過程中有何作用?答:如果物料在承受剪切前先經(jīng)受壓縮,使物料密度提高,這樣剪切時剪應力作用大,可提高剪切效率。6、 在擠出機中壓縮(擠壓)作用是如何實現(xiàn)的?有何作用?答:當物料被壓縮時,物料內(nèi)部會發(fā)生流動,產(chǎn)生由于壓縮引起的流動剪切,如圖所示。這種壓縮作用發(fā)生在密煉機的轉子突棱側壁和室壁之間,也發(fā)生在兩輥開煉機的兩個輥隙之間。在擠出機中,由于螺槽由加料段到均化段,其深度是由深變淺的,因而對松散
26、的固體物料進行了壓縮,該壓縮有利于固體輸送,有利于傳熱熔融,也有利于物料受到剪切。7、 按混合形式分類,混合可分為幾類?它們之間的主要區(qū)別是什么?答:1)非分散混合 在混合中僅增加粒子在混合物中分布均勻性而不減小粒子初始尺寸的過程稱為非分散混合或簡單混合。2)分散混合 是指在混合過程中發(fā)生粒子尺寸減小到極限值,同時增加相界面和提高混合物組分均勻性的混合過程。8、 間歇式混合的主要步驟,其生產(chǎn)能力如何計算?答:間歇式混合設備的混合過程是不連續(xù)的。 混合過程主要有三個步驟:投料、混煉、缷料。間歇式混合設備的生產(chǎn)能力是指單位時間的生產(chǎn)量,表示為: q=w/t式中 q生產(chǎn)能力 w 一次加料量 t混合時
27、間或混合周期,包括加料時間t1,封蓋或加壓時間t2,混合時間t3和 卸料時間t4,即t= t1 + t2 + t3 + t4。9、 連續(xù)混煉設備中單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機的適用范圍。答:單螺桿擠出機 聚合物加工應用最廣的設備之一,主要用來擠出造粒,成型板、管、絲、膜、中空制品、異型材等,也用來完成某些混合任務。雙螺桿擠出機是極為有效的混合設備,可用作粉狀PVC料的熔融混合、填充改性、纖維增強改性、共混改性以及反應性擠出等10、 橡膠塑煉的實質(zhì)是什么?機械塑煉的機理是什么?有幾種作用?答:實質(zhì)是橡膠分子鏈斷裂,相對分子質(zhì)量降低,從而橡膠的彈性下降。機械塑煉機理 橡膠的機械塑煉的實質(zhì)是力化學反應
28、過程,即以機械力作用及在氧或其他自由基受體存在下進行的。在機械塑煉過程中,機械力作用使大分子鏈斷裂,氧對橡膠分子起化學降解作用,這兩個作用同時存在。11、 密煉機塑煉的效果與哪些因素有關?答:密煉機塑煉效果取決于塑煉溫度、時間、轉子的轉速、裝膠量和上頂栓壓力等。12、 開煉機對橡膠及其配合劑混煉時,配合劑的加入順序是什么?答:生膠固體軟化劑促進劑、活性劑、防老劑補強劑、填充劑液體軟化劑硫磺及超促進劑13、 影響密煉機混煉效果的因素是什么?答:影響密煉機混煉的重要因素:裝膠量、加料順序、混煉溫度、上頂栓壓力、轉子轉速和混煉時間。14、 粉狀和粒狀塑料配制的工藝流程圖。答:15、 塑化的操作條件和
29、目的是什么?答:在初混合基礎上的再混合過程,是在高于樹脂流動溫度和較強剪切作用下進行的。塑化的目的是使物料在溫度和剪切力的作用下熔融,獲得剪切混合的作用,驅出其中的水分和揮發(fā)物,使各組分的分散更趨均勻,得到具有一定可塑性的均勻物料。16、 聚合物共混物的形態(tài)結構類型有哪幾類?共混物的制備方法有哪些?答:共混物的形態(tài)結構類型(1)均相體系 兩種或兩種以上聚合物混合后形成均一的、不分相的體系,即達到微觀均相。(2)單相連續(xù)結構 聚合物共混物中的兩個相或多個相中只有一個是連續(xù)相,稱為分散介質(zhì),其他的相分散于連續(xù)相中,稱為分散相。可分為以下四種:一種是分散相形狀不規(guī)則;第二種是分散相較規(guī)則,一般為球形
30、;第三種是分散相為胞狀結構或香腸狀結構;第四種是分散相為片層狀結構分散于連續(xù)相中。(3)兩相互鎖或交錯結構 也稱兩相共連續(xù)結構,每一組分都沒有形成貫穿整個體系的連續(xù)相,以嵌段共聚物為主要成分的聚合物共混物容易形成這種結構。(4)兩連續(xù)相結構 兩種聚合物網(wǎng)絡相互貫穿,使得整個體系成為交織網(wǎng)絡,兩個相都是連續(xù)相,典型例子是互穿網(wǎng)絡聚合物(IPNs)。 共混物的制備方法(1)干粉共混法將兩種或兩種以上不同類型聚合物粉末在球磨機、螺帶式混合機、高速混合機、捏合機等非加熱熔融的混合設備中加以混合。(2)熔融共混法將聚合物各組分在軟化或熔融流動狀態(tài)下用各種混煉設備加以混合,獲得混合分散均勻的共混物熔體,經(jīng)
31、冷卻,粉碎或?;笤俪尚汀?3)溶液共混法將共混聚合物各組分溶于共溶劑中,攪拌混合均勻或將聚合物各組分分別溶解再混合均勻,然后加熱驅除溶劑即可制得聚合物共混物。(4)乳液共混法將不同種的聚合物乳液攪拌混合均勻后經(jīng)共同凝聚即得共混物料。(5)共聚共混法此法是化學共混法,操作過程是在一般的聚合設備中將一種聚合物溶于另一聚合物的單體中,然后使單體聚合,即得到共混物。17、 影響螺桿塑煉機的塑煉效果的主要因素。答:影響螺桿塑煉機的塑煉效果的主要因素是機頭和機身溫度、生膠的溫度、填膠速度和機頭出膠空隙的大小等。18、 塑料?;心膸追N方式?答:(1)開煉機軋片造粒 開煉機塑化或密煉機塑化的物料經(jīng)開煉機軋
32、成片狀物,經(jīng)過風冷或水冷后進入平板切粒機,先被上、下圓輥切刀縱切成矩形斷面的窄條,再被回轉刀模切成方塊狀的粒料(2)擠出機擠出條冷切造粒 擠出機塑化的物料在有許多圓孔的口模中擠出料條,在水槽中冷卻后引出并切成粒料,可制得圓柱形粒料。(3)擠出熱切造粒 用裝在擠出機機頭前的旋轉切刀切斷由多孔口模擠出的塑化料條。第五章 壓制成型1、 熱固性塑料的模壓成型工藝流程。答:2、 模壓溫度對模壓成型的影響。答:在一定的溫度范圍內(nèi),模溫升高,物料流動性提高,充模順利,交聯(lián)固化速度增加,模壓周期縮短,生產(chǎn)效率高。但過高的模壓溫度會使塑料的交聯(lián)反應過早開始和固化速度太快而使塑料的熔融粘度增加,流動性下降,造成充
33、模不全。模壓形狀復雜、壁薄、深度大的制品,不宜選用高模溫,但經(jīng)過預熱的塑料進行模壓時,由于內(nèi)外層溫度較均勻,流動性好,可選用較高模溫。模壓溫度過低時,不僅物料流動性差,而且固化速度慢,交聯(lián)反應難以充分進行,會造成制品強度低,無光澤,甚至制品表面出現(xiàn)腫脹。3、 畫圖并闡述說明無支承面的模具中熱固性塑料模壓成型時的壓力溫度體積的變化關系。答:在無支承面的模具中,當模具完全閉合時,物料所承受的壓力是不變。A點為模具處在開啟狀態(tài)下加料時物料的壓力、溫度和體積情況;B點為模具閉合并施加壓力,物料受壓而體積減小,溫度升高,壓力升高;B點之后,當模腔內(nèi)壓力達最大時,體積也壓縮到所對應的值,物料溫度也達一定值
34、;隨后由于物料吸熱膨脹,在模腔壓力不變的情況下體積脹大,到C點物料溫度達到模具相同的溫度,體積也膨脹到一定值;隨著交聯(lián)固化反應的進行,因反應放熱,物料溫度會升高,甚至高于模溫,到D點達最高;同時由于交聯(lián)以及反應過程中低分子物放出引起物料體積收縮,之后雖然壓力和溫度均保持不變,但交聯(lián)固化反應的繼續(xù)進行使物料體積不斷減?。籈點模壓完成后卸壓,模內(nèi)壓力迅速降至常壓,但開模后成型物的體積由于壓縮彈性形變的回復而再次脹大,脫模后制品在常壓下逐漸冷卻,溫度下降,體積也隨之減小;F點以后,制品逐漸冷至室溫,由于體積收縮的滯后,制品體積減小到與室溫相對應的值需要相當長的時間。4、 橡膠制品硫化后的結構與性能變
35、化。答:(1)物理機械性能的變化 橡膠在硫化過程中,隨著線型大分子逐漸變?yōu)榫W(wǎng)狀結構,可塑性減小,拉伸強度、定伸強度、硬度、彈性增加,而伸長率、永久變形、疲勞生熱等相應減小,但若繼續(xù)硫化,則拉伸強度、彈性逐漸下降,伸長率、永久變形反而會上升的現(xiàn)象(2)物理性質(zhì)的變化 橡膠在硫化過程中,交聯(lián)密度發(fā)生了顯著的變化。橡膠的密度增加,透氣性、透水性減少,相對分子質(zhì)量增大,能使生膠溶解的溶劑只能使硫化膠溶脹,而且交聯(lián)度越大,溶脹越少。硫化也提高了橡膠的熱穩(wěn)定性和使用溫度范圍。(3)化學穩(wěn)定性的變化 硫化后,化學活性比較高的基團或原子上發(fā)生了交聯(lián),老化反應難以進行。橡膠形成網(wǎng)狀結構后,使低分子擴散受到更大的
36、阻礙,導致橡膠老化的自由基難以擴散,提高了橡膠的化學穩(wěn)定性。5、 橡膠制品模型硫化工藝流程。答:6、 橡膠制品模型硫化的溫度與時間的關系表達式及各符號的物理意義?答:t1溫度為T1時所需的硫化時間,min; t2溫度為T2時所需的硫化時間,min; K硫化溫度系數(shù),大多數(shù)橡膠在硫化溫度為120180范圍內(nèi)K1.52.5之間,通常取K2。7、 玻璃鋼層壓成型工藝流程。答:8、 熱固性塑料的傳遞模塑工藝流程。答:9、 熱固性模塑料的成型收縮率如何計算?答:成型收縮率SL定義為:在常溫常壓下,模具型腔的單向尺寸L0和制品相應的單向尺寸L之差與模具型腔的單向尺寸L0之比:10、 熱固性塑料模壓成型工藝流程。答:11、 有哪幾種傳遞模塑形式?傳遞模塑的成型壓力與模壓成型壓力相比有怎樣的特點答:(1) 活板式傳遞模塑 (2) 罐式傳遞模塑 (3) 柱塞式傳遞模塑 (4) 螺桿式傳遞模塑傳遞模塑的成型壓力通常比模壓成型壓力高,通常是模壓的1.53.5倍,一般為6080MPa,高者可達100120MPa。第六章 擠出成型1.礦泉水瓶是通過哪些成型加工方法
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