高分子材料成型加工

1、第一章1. 高分子材料的定義 以高分子材料為主要組分的材料2. 高分子材料成型加工的定義 高分子材料是通過(guò)成型加工工藝得到具有實(shí)用性的材料或制品過(guò)程的工程技術(shù)3. 高分子材料工程特征的含義 高分子材料制品的性能既與材料本身的性質(zhì)有關(guān)，有很大程度上受成型加工過(guò)程所產(chǎn)生的附加性質(zhì)的影響第三章 2. 熱穩(wěn)定劑是一類能夠防止高分子材料在成型加工或使用過(guò)程中因受熱而發(fā)生降解或交聯(lián)的添加劑分類： 鉛鹽類穩(wěn)定劑，有機(jī)錫類穩(wěn)定劑，有機(jī)銻類穩(wěn)定劑，有機(jī)輔助穩(wěn)定劑，復(fù)合穩(wěn)定劑，稀土類穩(wěn)定劑 用于食品： 有機(jī)錫類穩(wěn)定劑，復(fù)合穩(wěn)定劑，稀土類穩(wěn)定劑3. Pvc塑料 因?yàn)镻VC是一種極現(xiàn)在高溫下的加工成型。 ？/、？性高

2、分子，分子間的作用力很強(qiáng)，導(dǎo)致加工溫度超過(guò)其分解溫度，只有加入熱穩(wěn)定劑才能實(shí)4. 抗氧劑是指可抑制或延緩高分子材料自動(dòng)氧化速度，延長(zhǎng)其使用壽命的物質(zhì)。 抗臭氧劑是指可以阻止或延緩高分子材料發(fā)生臭氧破壞的化學(xué)物質(zhì)。 不同：抗氧劑是抑制擴(kuò)散到制品內(nèi)部的氧，而抗臭氧只是在制品表面上發(fā)揮作用。5. 光穩(wěn)定劑是可有效地抑制光致降解物理和化學(xué)過(guò)程的一類添加劑。 ？/、？/8. 潤(rùn)滑劑是降低熔體與加工機(jī)械或成型模具之間以及熔體內(nèi)部相互直接按的摩擦和黏附，改善加工流動(dòng)性，提高生產(chǎn)能力和制品外觀質(zhì)量的一類添加劑。 因?yàn)槠淇梢哉{(diào)節(jié)PVC樹脂熔化速率和降低熔體黏度9. ？10. 硫化促進(jìn)劑：提高硫化速度，縮短硫化時(shí)

3、間，降低硫化溫度，減少了硫化劑用量，提高或改善硫化膠物理機(jī)械性能硫化活性劑：提高膠料中硫化促進(jìn)劑的活性，減少硫化促進(jìn)劑的用量，縮短硫化時(shí)間防焦劑：少量加入即可防止或延遲膠料在加工和貯存時(shí)產(chǎn)生焦燒12. 著色劑，發(fā)泡劑，阻燃劑，抗靜電劑，偶聯(lián)劑，防霉劑第四章1. 高分子材料制品設(shè)計(jì)中，成型加工方法選擇的依據(jù)是什么？ 制品形狀，產(chǎn)品尺寸，材料特征，公差精度，加工成本2. ？3. ？4. 高分子材料進(jìn)行配方設(shè)計(jì)的一般原則和依據(jù)各是什么？ 制品的性能要求：抓住主要矛盾，用其所長(zhǎng)，避其所短，必要時(shí)可共混或復(fù)合改性 成型加工性能的要求：各種成型加工方法的工藝和設(shè)備各有其特點(diǎn)，對(duì)材料的要求也不同，故需充分考

4、慮。 原材料的要求：材料的主體成分-高分子化合物決定了材料的基本性能，添加劑對(duì)材料及其制品的性能有很大的影響 產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)成本要求：在滿足使用性能的前提下，選用質(zhì)量穩(wěn)定可靠，價(jià)格低的原材料，調(diào)節(jié)配方，盡可能的減少成本5. 配方有哪幾種表示方法？各有何作用？相互關(guān)系是什么？ 以質(zhì)量份數(shù)表示的配方：以高分子化合物為100份，計(jì)量容易，應(yīng)用廣泛，適于工業(yè)生產(chǎn) 以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示的配方：以混合料為100份，計(jì)算原材料消耗，定額指標(biāo)等方便，便于財(cái)務(wù)的成本核算及定價(jià) 以體積百分?jǐn)?shù)表示的配方：以混合體積為100份，便于計(jì)算體積成本及原材料倉(cāng)儲(chǔ)體積 生產(chǎn)配方：生產(chǎn)中實(shí)際使用的配方表示形式，便于直接計(jì)算，符合生產(chǎn)實(shí)

5、際相互關(guān)系：？/?、?？第六章1物料的混合有哪三種基本運(yùn)動(dòng)形式？聚合物成型時(shí)熔融物料的混合以哪一種運(yùn)動(dòng)形式為主？為什么？答：混合涉及到三種擴(kuò)散的基本運(yùn)動(dòng)形式，即分子擴(kuò)散、渦流擴(kuò)散和體積擴(kuò)散。體積擴(kuò)散，即對(duì)流混合。是指流體質(zhì)點(diǎn)、液滴或固體粒子由系統(tǒng)的一個(gè)空間位置向另一空間位置的運(yùn)動(dòng)，兩種或多種組分在相互占有的空間內(nèi)發(fā)生運(yùn)動(dòng)，以期達(dá)到各組分的均勻分布。在聚合物加工中，這種混合占支配地位。2什么是“非分散混合”，什么是“分散混合”， 兩者各主要通過(guò)何種物料運(yùn)動(dòng)和混合操作來(lái)實(shí)現(xiàn)？答：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(guò)程稱為非分散混合或簡(jiǎn)單混合。這種混合的運(yùn)動(dòng)基本

6、形式是通過(guò)對(duì)流來(lái)實(shí)現(xiàn)的，可通過(guò)包括塞形流動(dòng)和不需要物料連續(xù)變形的簡(jiǎn)單體積排列和置換來(lái)達(dá)到。分散混合。是指在混合過(guò)程中發(fā)生粒子尺寸減小到極限值，同時(shí)增加相界面和提高混合物組分均勻性的混合過(guò)程。分散混合的目的是把少數(shù)組分的固體顆粒和液滿分散開(kāi)來(lái)，成為最終粒子或允許的更小顆?；蛞旱?，并均勻地分布到多組分中，這就涉及少組分在變形粘性流體中的破裂問(wèn)題，這是靠強(qiáng)迫混合物通過(guò)窄間隙而形成的高剪切區(qū)來(lái)完成的。3. 為什么在評(píng)定固體物料的混合狀態(tài)時(shí)不僅要比較取樣中各組分的比率與總體比率的差異大小，而且還要考察混合料的分散程度？答：衡量混合效果需從物料的均勻程度和組分的分散程度兩方面來(lái)考慮。均勻程度指混入物所占物

7、料的比率與理論或總體比率的差異。但就是相同比率的混合情況也是十分復(fù)雜的。在取樣分析組成時(shí)，若一次抽取的試樣的量足夠多，或者，一次取樣量雖不多，但取樣的次數(shù)足夠多，雖然每次抽取的試樣分析結(jié)果有所出入，但（取多個(gè)試樣分析結(jié)果的平均值時(shí)，） 仍可得出混合情況相同的結(jié)論。然而從混合料中各組分的分散程度來(lái)看，則可能相差甚遠(yuǎn)。因此，在判定物料的混合狀態(tài)時(shí)，還必須考慮各組分的分散程度。4. 溫度對(duì)生膠塑煉有何影響？為什么天然橡膠在110時(shí)塑煉效果最差？答：低溫下，氧和橡膠大分子的直接引發(fā)氧化作用很小，但是低溫橡膠的粘度很高，機(jī)械剪切作用力大大提高，橡膠大分子鏈在機(jī)械力作用下的斷裂破壞是主要的，其斷

8、裂生成的大分子游離基立即與周圍的空氣中的氧相結(jié)合，生成分子量較小的穩(wěn)定大分子，自由基活性得到終止。高溫時(shí)，氧和橡膠大分子的化學(xué)活潑性大大提高，氧可以直接引發(fā)大分子發(fā)生氧化裂解反應(yīng)，隨著溫度的升高反應(yīng)速度急劇加大，所以機(jī)械塑煉效果也隨之加大。當(dāng)天然橡膠在110攝氏度的時(shí)候，它的機(jī)械力作用是最小的時(shí)候，氧化裂解的作用也是最小的時(shí)候。5天然橡膠的低溫機(jī)械塑煉的目的及其原理與聚氯乙烯塑料中添加鄰苯二甲酸二丁酯的目的及其原理有何異同？答：天然橡膠的低溫機(jī)械塑煉的目的是提高天然橡膠的可塑性，便于配合劑在基體中的均勻分布，也有利于后續(xù)的成型加工；原理是在主要在機(jī)械力的作用下，使大分子鏈發(fā)生斷鏈。聚氯乙烯塑料

9、中添加鄰苯二甲酸二丁酯的目的是為了降低大分子鏈之間的作用下，提高鏈段的運(yùn)動(dòng)能力，使得玻璃化溫度降低，最終制品的韌性增強(qiáng)，柔性增大。6何謂橡膠的混煉？用開(kāi)煉機(jī)混煉時(shí)三階段及配合劑的加入次序？答：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(jī)械作用下混合均勻，制成混煉膠的過(guò)程。開(kāi)煉機(jī)混煉經(jīng)歷包輥、吃粉、翻搗三個(gè)階段。配合劑加入順序是混煉主要的工藝條件，為了能在較短的混煉時(shí)間里得到質(zhì)量良好的混煉膠，應(yīng)根據(jù)配合劑的作用、用量及其混煉特性來(lái)合理安排加入順序。一般原則是；難分散的、量少的先加；易分散的、量多的后加；硫化劑和促進(jìn)劑分開(kāi)加，以免混在一起加入時(shí)因局部溫度過(guò)高而使膠料焦燒；硫黃最后加。所以

10、通常配合劑加入順序?yàn)椋荷z一固體軟化劑促進(jìn)劑、活性劑、防老劑一補(bǔ)強(qiáng)劑、填充劑一液體軟化劑硫黃及超促進(jìn)劑。7何謂膠料混煉過(guò)程中產(chǎn)生的結(jié)合橡膠？答：生膠在塑煉時(shí)橡膠大分子斷鏈生成自由基，這種情況在混煉時(shí)同樣會(huì)發(fā)生。在混煉過(guò)程中，橡膠分子斷鏈生成大分子自由基可以與炭黑粒子表面的活性部位結(jié)合，也可以與發(fā)黑聚集體在混煉時(shí)被搓開(kāi)所產(chǎn)生的具有較高活性的新生面結(jié)合，或者已與炭黑結(jié)合的橡膠又通過(guò)纏結(jié)或交聯(lián)結(jié)合更多的橡膠，形成一種不溶于橡膠溶劑的產(chǎn)物-結(jié)合橡膠。8. 區(qū)分“簡(jiǎn)單組分高分子材料”和“復(fù)雜組分高分子材料”，并請(qǐng)各舉2-3例答：簡(jiǎn)單組分高分子材料：主要由高聚物組成(含量很高，可達(dá)95%以上)，加入少量(

11、或不加入)抗氧劑、潤(rùn)滑劑、著色劑等添加劑。如：PE、PP、PTFE。復(fù)雜組分高分子材料：復(fù)雜組分塑料則是由合成樹脂與多種起不同作用的配合劑組成，如填充劑、增塑劑、穩(wěn)定劑等組成。如：PF、SPVC9.成型用的塑料形態(tài)有哪幾種？各種形態(tài)的塑料有什么不同的特點(diǎn)？它們的應(yīng)用情況如何？ 答：熱塑性塑料：熱塑性塑料分子結(jié)構(gòu)都是線型結(jié)構(gòu)，在受熱時(shí)發(fā)生軟化或熔化，可塑制成一定的形狀，冷卻后又變硬。在受熱到一定程度又重新軟化，冷卻后又變硬，這種過(guò)程能夠反復(fù)進(jìn)行多次。如聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等。塑性塑料成型過(guò)程簡(jiǎn)單，能夠連續(xù)化生產(chǎn)，并且具有相當(dāng)高的機(jī)械強(qiáng)度，因此發(fā)展很快。熱固性塑料：熱固性塑料的分子結(jié)構(gòu)是體型

12、結(jié)構(gòu)，在受熱時(shí)也發(fā)生軟化，可以塑制成一定的形態(tài)，但是受熱到一定程度或加入少量固化劑后，就硬化定型，再加熱也不會(huì)變軟和改變形態(tài)了。熱固性塑料加工成型后，受熱不再軟化，因此不能回收再用，如酚醛塑料、氨基塑料、環(huán)氧樹脂等都是屬于此類塑料。熱固性塑料成型工藝過(guò)程比較復(fù)雜，所以連續(xù)生產(chǎn)有一定的困難，但其耐熱性好、不容易變形，而且價(jià)格比較低廉。工程塑料：工程塑料是可作為工程結(jié)構(gòu)材料和代替金屬制造機(jī)器零部件等的塑料。例如聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、ABS樹脂、聚四氟乙烯、聚酯、聚砜聚酰亞胺等。工程塑料具有密度小、化學(xué)穩(wěn)定性高、機(jī)械性能良好、電絕緣性優(yōu)越、加工成型容易等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車、電器、化工、機(jī)械、儀

13、器、儀表等工業(yè)，也應(yīng)用于宇宙航行、火箭、導(dǎo)彈等方面。通用塑料：是指產(chǎn)量大、價(jià)格低、應(yīng)用范圍廣的塑料，主要包括聚烯烴、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料五大品種。人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫脑S多制品都是由這些通用塑料制成。10什么叫塑料的混合和塑化，其主要區(qū)別在哪里？答：這是物料的初混合，是一種簡(jiǎn)單混合，是在樹脂的流動(dòng)溫度以下和較低剪切作用下進(jìn)行的，在這一混合過(guò)程中，只是增加各組分微?？臻g的無(wú)規(guī)則排列程度，而不減小粒子的尺寸。一般是一個(gè)間歇操作過(guò)程。塑化物料在初混合基礎(chǔ)上的再混合過(guò)程，是在高于樹脂流動(dòng)溫度和較強(qiáng)剪切作用下進(jìn)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(qū)出其

14、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。11哪些機(jī)械通常用于塑料的初混合？哪些機(jī)械用于塑煉？答：初混合：在大批量生產(chǎn)時(shí)，較多使用高速混合機(jī)，其適用于固態(tài)混合和固液混合。S型和Z型捏合機(jī)主要適用于固態(tài)和液態(tài)混合，對(duì)物料有較強(qiáng)的撕捏作用，另外還有轉(zhuǎn)鼓式混合機(jī)和螺帶式混合機(jī)。塑化常用的設(shè)備主要是開(kāi)放式塑煉機(jī)、密煉機(jī)和擠出機(jī)。12. 塑料的塑化與橡膠的塑煉二者的目的和原理有何異同？答：塑化：再混合，是高一級(jí)的混合。在高于流動(dòng)溫度（Tf或Tm）和較強(qiáng)烈的剪切速率下進(jìn)行?；旌虾?，塑料各組份的物理和化學(xué)性質(zhì)有所變化。其目的是使物料在一定溫度和剪切力下熔融，驅(qū)出其中的水份和揮發(fā)

15、物。使各組份的分散更趨均勻，得到具有一定可塑性的均勻物料。 塑煉：使生膠由強(qiáng)韌的彈性轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳浀谋阌诩庸さ乃苄誀顟B(tài)的過(guò)程。目的是使生膠獲得一定的可塑性，使之適合于混煉、壓延、壓出、成型等工藝操作；使生膠的可塑性均勻化，以便得到質(zhì)量均勻的膠料。（目的是降低彈性，增加可塑性，獲得流動(dòng)性；混煉時(shí)配合劑易于分散均勻，便于操作；使生膠分子量分布變窄，膠料質(zhì)量均勻一致。） 13. 什么是“生膠的塑煉”，什么是“塑料的塑煉”，為什么要分別對(duì)生膠和塑料進(jìn)行塑煉？?jī)烧叻謩e可采取哪些措施，提高塑煉效果？答：生膠的塑煉：使生膠由強(qiáng)韌的彈性轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳浀谋阌诩庸さ乃苄誀顟B(tài)的過(guò)程。目的是使生膠獲得一定

16、的可塑性，使之適合于混煉、壓延、壓出、成型等工藝操作；使生膠的可塑性均勻化，以便得到質(zhì)量均勻的膠料。（目的是降低彈性，增加可塑性，獲得流動(dòng)性；混煉時(shí)配合劑易于分散均勻，便于操作；使生膠分子量分布變窄，膠料質(zhì)量均勻一致。）塑料的塑煉：再混合，是高一級(jí)的混合。在高于流動(dòng)溫度（Tf或Tm）和較強(qiáng)烈的剪切速率下進(jìn)行?；旌虾笏芰细鹘M份的物理和化學(xué)性質(zhì)有所變化。其目的是使物料在一定溫度和剪切力下熔融，驅(qū)出其中的水份和揮發(fā)物。使各組份的分散更趨均勻，得到具有一定可塑性的均勻物料。 14. 聚氯乙烯粒狀塑料與酚醛壓塑粉在配置過(guò)程中的塑化工序、目的、作用原理有何不同？答：聚氯乙烯粒狀塑料：通過(guò)雙鍵聚合

17、而成，經(jīng)過(guò)篩選、配料、混合、塑化成粒狀。酚醛壓塑粉：過(guò)濾、配料、混合、塑化的粉狀塑料。目的：都是為了得到制品成型前的物料。原理：使用的機(jī)械不同，他們的自身的物理化學(xué)性質(zhì)不同，致使他們得到的物料不同。15、何謂塑料溶液和溶膠塑料？答：塑料溶液的主要組成是作為溶質(zhì)的合成樹脂及各種配合劑和作為溶劑的有機(jī)溶劑。溶劑的作用是為了分散溶解樹脂，使得到的塑料溶液獲得流動(dòng)性。溶劑對(duì)制品是沒(méi)有作用的，只是為了加工而加入的一種助劑，在成型過(guò)程中必須予以排出。溶膠塑料又稱糊塑料，是固體樹脂穩(wěn)定地懸浮在非水液體介質(zhì)中形成的分散體(懸浮體)。在溶膠塑料中氯乙烯聚合物或共聚物應(yīng)用最廣，通常稱聚氯乙烯糊。溶膠塑料中的非水液

18、體主要是在室溫下對(duì)樹脂溶劑化作用很小而在高溫下又很易增塑樹脂的增塑劑或溶劑，是分散劑。有時(shí)還可加入非溶劑性的稀釋劑，甚至有些加入熱因性樹脂或其單體。除此之外，溶膠塑料還因不同的要求加入膠凝劑、填充劑、表面活性劑、穩(wěn)定劑、著色劑等各種配合劑，因此，溶液塑料的組成是比較復(fù)雜的，其在室溫下是非牛頓液體，具有一定流動(dòng)性。16. 簡(jiǎn)述聚合物共混的目的及原則答：1.利用各聚合物組分的性能，取長(zhǎng)補(bǔ)短，消除各單一聚合物組分性能的缺點(diǎn)，保持各自的優(yōu)點(diǎn)，得到綜合性能優(yōu)異的聚合物材料。2. 少量的某一聚合物作為另一個(gè)聚合物的改性劑，獲得顯著的改性效果。3. 通過(guò)共混改善聚合物的加工性能。第七章1何謂熱固性塑料的固化

19、速度？固化速率太慢或太快對(duì)制品有何影響？ 答：這是熱固性塑料成型時(shí)特有的也是最重要的工藝性能，它是衡量熱固性塑料成型時(shí)化學(xué)反應(yīng)的速度。它是以熱固性塑料在一定的溫度和壓力下，壓制標(biāo)難試樣時(shí)，使制品的物理機(jī)械性能達(dá)到最佳值所需的時(shí)間與試件的厚度的比值(s/mm厚度)來(lái)表示，此值愈小，固化速率愈大。固化速率應(yīng)當(dāng)適中，過(guò)小則生產(chǎn)周期長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，但過(guò)大則流動(dòng)性下降，會(huì)發(fā)止塑料尚未充滿模具型腔就已固化的現(xiàn)象，就不能適于成型薄壁和形狀復(fù)雜的制品。2簡(jiǎn)述熱固性塑料模壓成型的工藝步驟。答：熱固性塑料模壓成型工藝過(guò)程通常由成型物料的準(zhǔn)備、成型和制品后處理三個(gè)階段組成。1、 計(jì)量；2、預(yù)壓；3、預(yù)熱；4、嵌件安

20、放；5、加料；6、閉模；7、排氣；8保壓固化；9、脫模冷卻；10、制品后處理；3試分析模壓溫度的高低對(duì)模壓成型工藝的影響。答：模壓溫度是指成型時(shí)所規(guī)定的模具溫度，對(duì)塑料的熔觸、流動(dòng)和樹脂的交聯(lián)反應(yīng)速度有決定性的影響。在一定的溫度范圍內(nèi)，模溫升高、物料流動(dòng)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(guò)高的模壓溫度會(huì)使塑料的交聯(lián)反應(yīng)過(guò)早開(kāi)始和固化速度太快而使塑料的熔融粘度增加，流動(dòng)性下降，造成充模不全。另外一方面，由于塑料是熱的不良導(dǎo)體，模溫高，固化速度快，會(huì)造成模腔內(nèi)物料內(nèi)外層固化不一，表層先行硬化，內(nèi)層固化時(shí)交聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生的低分子物難以向外揮發(fā)，會(huì)使制品發(fā)生腫脹、開(kāi)裂和翹曲變

21、形，而且內(nèi)層固化完成時(shí)，制品表面可能已過(guò)熱，引起樹脂和有機(jī)填料等分解，會(huì)降低制品的機(jī)械性能。因此模壓形狀復(fù)雜、壁薄、深度大的制品，不宜選用高模溫，但經(jīng)過(guò)預(yù)熱的塑料進(jìn)行模壓時(shí)，由于內(nèi)外層溫度較均勻，流動(dòng)性好，可選用較高模溫。模壓溫度過(guò)低時(shí)，不僅物料流動(dòng)性差，而且固化速度慢，交聯(lián)反應(yīng)難以充分進(jìn)行，會(huì)造成制品強(qiáng)度低，無(wú)光澤，甚至制品表面出現(xiàn)腫脹，這是由于低溫下固化不完全的表層承受不住內(nèi)部低分子物揮發(fā)而產(chǎn)生的壓力的緣故。4. 在熱固性塑料模壓成型中，提高模溫應(yīng)相應(yīng)地降低還是升高模壓壓力才對(duì)模壓成型工藝有利？為什么？答：在熱固性塑料模壓成型中，提高模溫一般應(yīng)相應(yīng)地升高模壓壓力才對(duì)模壓成型工藝有利。在一定

22、范圍內(nèi)模溫提高能增加塑料的流動(dòng)性，模壓壓力可降低；但模溫提高也會(huì)使塑料的交聯(lián)反應(yīng)速度加速，從而導(dǎo)致熔融物料的粘度迅速增高，因而需更高的模壓壓力。綜合以上因素，提高模溫一般應(yīng)相應(yīng)地提高模壓壓力。5. 熱固性塑料模壓成型中物料的預(yù)熱溫度對(duì)模壓壓力有何影響？為什么？答：進(jìn)行預(yù)熱可以使物料熔化速度加快，黏度下降，流動(dòng)性提高，模壓壓力降低；但如果預(yù)熱溫度過(guò)高會(huì)使塑料在預(yù)熱過(guò)程中有部分固化，會(huì)抵消預(yù)熱增大流動(dòng)性效果，模壓時(shí)需更高的壓力來(lái)保證物料充滿型腔。在預(yù)熱時(shí)軟化傾向>交聯(lián)傾向，一般經(jīng)過(guò)預(yù)熱的物料可使用較低的模壓壓力。6在高分子材料成型加工中，哪些地方要求交聯(lián)？交聯(lián)能賦予高聚物制品哪些性能？答：未

23、硫化的橡膠Tg 在室溫以下，常溫下發(fā)黏，強(qiáng)度很低，基本無(wú)使用價(jià)值。通過(guò)硫化(交聯(lián))，才能使用。酚醛樹脂、氨基樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯等是具有活性官能團(tuán)的低分子量的齊聚物，也只有通過(guò)交聯(lián)，才能充分發(fā)揮它們的特性。在聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等泡沫塑料生產(chǎn)中，交聯(lián)也是極為重要的工藝技術(shù)，交聯(lián)有助于提高泡孔壁的強(qiáng)度。交聯(lián)后的性能取決于交聯(lián)密度。交聯(lián)密度高，相鄰交聯(lián)點(diǎn)之間相對(duì)分子質(zhì)量小，鏈段活動(dòng)性受到限制，Tg 隨之增高。交聯(lián)改善了高分子材料的力學(xué)性能、耐熱性能、化學(xué)穩(wěn)定性能和使用性能。7 試述天然橡膠以硫磺硫化后的制品大分子結(jié)構(gòu)特征。答：硫化后，橡膠大分子結(jié)構(gòu)中各部位已程度不同地

24、形成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，大分子鏈之間有主價(jià)鍵力的作用，使大分子鏈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)受到一定的限制，在外力作用下，不易發(fā)生較大的位移，變形減小，強(qiáng)度增大，失去可溶性，只能有限溶脹。8試述橡膠硫化后的物理性能的變化，并解釋之。 答：天然橡膠在硫化過(guò)程中，隨著線型大分子逐漸變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可塑性減小，拉伸強(qiáng)度、定伸強(qiáng)度、硬度、彈性增加，而伸長(zhǎng)率、永久變形、疲勞生熱等相應(yīng)減小，但若繼續(xù)硫化，則出現(xiàn)拉伸強(qiáng)度、彈性逐漸下降，伸長(zhǎng)率、永久變形反而會(huì)上升的現(xiàn)象。這些現(xiàn)象都是線形大分子轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的特征。9生膠和硫化膠在分子結(jié)構(gòu)及性能上有何不同？ 答：硫化前：結(jié)構(gòu)：線性大分子，分子與分子之間無(wú)價(jià)鍵力；

25、60; 性能：可塑性大，伸長(zhǎng)率高，具可溶性。 硫化后：結(jié)構(gòu)：1）化學(xué)鍵；2）交聯(lián)鍵的位置；3）交聯(lián)程度； 4）交聯(lián) 性能：1）力學(xué)性能（定伸強(qiáng)度、硬度、拉伸強(qiáng)度、伸 長(zhǎng)率、彈性）；2）物理性能；3）化學(xué)穩(wěn)定性10. 橡膠的硫化歷程分為幾個(gè)階段？各階段的實(shí)質(zhì)和意義是什么？答：橡膠在硫化過(guò)程中，其各種性能隨硫化時(shí)間增加而變化。將與橡膠交聯(lián)程度成正比的某一些性能(如定伸強(qiáng)度)的變化與對(duì)應(yīng)的硫化時(shí)間作曲線圖，可得到硫化歷程圖。橡膠的硫化歷程可分為四個(gè)階段：焦燒階段、預(yù)硫階段、正硫化階段和過(guò)硫階段。焦燒階段。又稱硫化誘導(dǎo)期，是指橡膠在硫化開(kāi)始前的延遲作用時(shí)間，在此階段膠料尚未開(kāi)始交聯(lián)，膠料在模型內(nèi)有良好

26、的流動(dòng)性。對(duì)于模型硫化制品，膠料的流動(dòng)、充模必須在此階段完成，否則就發(fā)生焦燒，出現(xiàn)制品花紋不清，缺膠等缺陷。預(yù)硫階段。焦燒期以后橡膠開(kāi)始交聯(lián)的階段。在此階段，隨著交聯(lián)反應(yīng)的進(jìn)行，橡膠的交聯(lián)程度逐漸增加，并形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，橡膠的物理機(jī)械性能逐漸上升，但尚未達(dá)到預(yù)期的水平，但有些性能如抗撕裂性、耐磨性等卻優(yōu)于正硫化階段時(shí)的膠料。預(yù)硫階段的長(zhǎng)短反映了橡膠硫化反應(yīng)速度的快慢，主要取決于膠料的配方。正硫化階段。橡膠的交聯(lián)反應(yīng)達(dá)到一定的程度，此時(shí)的各項(xiàng)物理機(jī)械性能均達(dá)到或接近最佳值，其綜合性能最佳。此時(shí)交聯(lián)鍵發(fā)生重排、裂解等反應(yīng)，膠料的物理機(jī)械性能在這個(gè)階段基本上保持恒定或變化很少所以該階段也稱為平坦硫化階

27、段。過(guò)硫階段。正硫化以后繼續(xù)硫化便進(jìn)入過(guò)硫階段。交聯(lián)反應(yīng)和氧化及熱斷鏈反應(yīng)貫穿于橡膠硫化過(guò)程的始終，只是在不同的階段，這兩種反應(yīng)所占的地位不同，在過(guò)硫階段中往往氧化及熱斷鏈反應(yīng)占主導(dǎo)地位，因此膠料出現(xiàn)物理機(jī)械性能下降的現(xiàn)象。11 橡膠制品生產(chǎn)過(guò)程中，剩余焦燒時(shí)間的長(zhǎng)短與橡膠制品的類型有什么關(guān)系？答：不同的硫化方法和制品，對(duì)焦燒時(shí)間的長(zhǎng)短亦有不同要求。在硫化模壓制品時(shí)，總是希望有較長(zhǎng)的焦燒期，使膠料有充分時(shí)間在模型內(nèi)進(jìn)行流動(dòng)，而不致使制品出現(xiàn)花紋不清晰或缺膠等缺陷。在非模型硫化中，則應(yīng)要求硫化起步應(yīng)盡可能早一些，因?yàn)槟z料起步快而迅速變硬，有利于防止制品因受熱變軟而發(fā)生變形。不過(guò)在大多數(shù)情況下，仍

28、希望有較長(zhǎng)的焦燒時(shí)間以保證操作的安全性。12. 何謂返原性膠料和非返原性膠料？答：在過(guò)硫階段中不同的橡膠出現(xiàn)的情況是不同的。天然橡膠、丁苯橡膠等主鏈為線型大分子結(jié)構(gòu)，在過(guò)硫階段斷鏈多于交聯(lián)而出現(xiàn)硫化返原現(xiàn)象；而對(duì)于大部分合成橡膠，如丁苯、丁腈橡膠，在過(guò)硫階段中易產(chǎn)生氧化支化反應(yīng)和環(huán)化結(jié)構(gòu)，膠料的物理機(jī)械性能變化很小，甚至保持恒定，這種膠料稱硫化非返原性膠料。13. 何謂硫化三要素？對(duì)硫化三要素控制不當(dāng)會(huì)造成什么后果？答：硫化溫度、硫化壓力和硫化時(shí)間。硫化溫度是促進(jìn)硫化反應(yīng)的主要因素，提高硫化溫度可以加快硫化速度，縮短硫化時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。硫化壓力的選取主要根據(jù)膠料的性質(zhì)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和其他工藝條

29、件等決定的。對(duì)流動(dòng)性較差的，產(chǎn)品形狀結(jié)構(gòu)復(fù)雜的，或者產(chǎn)品較厚、層數(shù)多的宜選用較大的硫化壓力。硫化溫度提高，硫化壓力也應(yīng)高一些。但過(guò)高壓力對(duì)橡膠的性能也不利，高壓會(huì)對(duì)橡膠分子鏈的熱降解有加速作用；對(duì)于含纖維織物的膠料，高壓會(huì)使織物材料的結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致耐屈撓性能下降。橡膠在硫化過(guò)程中，性能在不斷變化，所以選取恰當(dāng)?shù)牧蚧瘯r(shí)間對(duì)保證制品質(zhì)量十分重要。在一定的硫化溫度和壓力下，橡膠有一最宜的硫化時(shí)間，時(shí)間太長(zhǎng)則過(guò)硫，時(shí)間太短則欠硫，對(duì)產(chǎn)品性能都不利。14. 何謂正硫化和正硫化時(shí)間？正硫化時(shí)間的測(cè)定方法有哪幾種？各有何特點(diǎn)？答：正硫化是一個(gè)階段，在正硫化階段中，膠料的各項(xiàng)物理機(jī)械性能保持最高值，但橡膠的

30、各項(xiàng)性能指標(biāo)往往不會(huì)在同一時(shí)間達(dá)到最佳值。橡膠處在正硫化時(shí)，其物理機(jī)械性能或綜合性能達(dá)到最佳值，預(yù)硫或過(guò)硫階段膠料性能均不好。達(dá)到正硫化所需的時(shí)間為正硫化時(shí)間。測(cè)定正硫化點(diǎn)的方法很多，主要有物理機(jī)械性能法、化學(xué)法和專用儀器法。(1)物理機(jī)械性能法。此法的缺點(diǎn)是麻煩，不經(jīng)濟(jì)。(2)化學(xué)法。測(cè)定橡膠在硫化過(guò)程中游離硫的含量，以及用溶脹法測(cè)定硫化膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的變化來(lái)確定正硫化點(diǎn)。此法誤差較大，適應(yīng)性不廣，有一定限制。(3)專用儀器法。這是用專門的測(cè)試儀器來(lái)測(cè)定橡膠硫化特性并確定正硫化點(diǎn)的方法。目前主要有門尼粘度計(jì)和各類硫化儀，其中轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)振蕩式硫化儀用得最為廣泛。15某一膠料的硫化溫度系數(shù)為2，當(dāng)硫

31、化溫度為137時(shí)，測(cè)出其硫化時(shí)間為80min，若將硫化溫度提高到143，求該膠料達(dá)正硫化所需要的時(shí)間？上述膠料的硫化溫度時(shí)間縮短到60min時(shí)，求所選取的硫化溫度是多少？答： t2=52min 1.249=0.3010(T2-137) T2=141.216. 某膠料的硫化溫度系數(shù)為2，在實(shí)驗(yàn)室中用試片測(cè)定，當(dāng)硫化溫度為143時(shí)，硫化平坦時(shí)間為20-80min，該膠料在140下于模型中硫化了70min,問(wèn)是否達(dá)到正硫化？ 解：由范特霍夫方程得 t1/t2=KT2-T1/10得t1/70=2140-143/10 解得t1=56.9min  t1=5

32、6.9min在硫化平坦時(shí)間20-80min范圍內(nèi) 該膠料已達(dá)到正硫化17繪出增強(qiáng)熱固性塑料層壓板成型時(shí)熱壓過(guò)程五個(gè)時(shí)期的溫度和壓力與時(shí)間的關(guān)系曲線，并說(shuō)明各時(shí)期的溫度和壓力在成型中的作用。 答：壓制的溫度控制一般分為五個(gè)階段預(yù)熱階段：板坯的溫度由室溫升至樹脂開(kāi)始交聯(lián)反應(yīng)的溫度，使樹脂開(kāi)始熔化，并進(jìn)一步滲入增強(qiáng)材料中，同時(shí)排出部分揮發(fā)物。此時(shí)的壓力最高壓力的1/31/2。中間保溫階段：樹脂在較低的反應(yīng)速度下進(jìn)行交聯(lián)固化反應(yīng)，直至溢料不能拉成絲，然后開(kāi)始升溫升壓。升溫階段：將溫度和壓力升至最高，加快交聯(lián)反應(yīng)。（此時(shí)樹脂的流動(dòng)性已下降，高溫高壓不會(huì)造成膠料流失）熱壓保溫階段：在規(guī)

33、定的溫度和壓力下，保持一定時(shí)間，使樹脂充分交聯(lián)固化。冷卻階段：樹脂在充分交聯(lián)后，使溫度逐漸降低，進(jìn)行降溫冷卻。第八章1擠出機(jī)螺桿在結(jié)構(gòu)上為何分段？分段的根據(jù)是什么？答：根據(jù)物料在螺桿中的溫度、壓力、黏度等的變化特征，可將螺桿分為加料段、壓縮段、均化段三段。2擠出螺桿一般分為哪幾段？每段各有什么作用？對(duì)于晶態(tài)塑料的擠出成型，應(yīng)選擇何種螺桿？其L2 的長(zhǎng)度有何特征，為什么？答：根據(jù)物料在螺桿中的溫度、壓力、粘度等的變化特征，可將螺桿分為加料段、壓縮段和均化段三段。加料段：加料段的作用是對(duì)料斗送來(lái)的塑料進(jìn)行加熱，同時(shí)輸送到壓縮段。塑料在該段螺槽始終保持固體狀態(tài)。壓縮段：又叫相遷移段，其作用是對(duì)加料段

34、送來(lái)的料起擠壓和剪切作用，同時(shí)使物料繼續(xù)受熱，由固體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴隗w，趕走塑料中的空氣及其他揮發(fā)成分，增大塑料的密度，塑料通過(guò)壓縮段后，應(yīng)該成為完全塑化的粘流狀態(tài)。均化段：又叫計(jì)量段，其作用是將塑化均勻的物料在均化段螺槽和機(jī)頭回壓作用下進(jìn)一步攪拌塑化均勻，并定量定壓地通過(guò)機(jī)頭口模擠出成型。對(duì)于晶態(tài)塑料的擠出成型：擠出結(jié)晶型熱塑性塑料的加料段要求較長(zhǎng)，使塑料有足夠的停留時(shí)間，慢慢軟化，該段約占螺桿全長(zhǎng)的60%65%；結(jié)晶型塑料，熔融溫度范圍較窄，壓縮段較短，為35Ds；為了穩(wěn)定料流，均化段應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度，通常是螺桿全長(zhǎng)的20%25%。其L2 的長(zhǎng)度較短，因?yàn)槠淙廴跍囟确秶^窄。3什么叫壓縮比？擠

35、出機(jī)螺桿設(shè)計(jì)中的壓縮比根據(jù)什么來(lái)確定？答：螺桿的壓縮比A：指螺桿加料段第一個(gè)螺槽的容積與均化段最后一個(gè)螺槽的容積之它表示塑料通過(guò)螺桿的全過(guò)程被壓縮的程度。A愈大，塑料受到擠壓的作用也就愈大，排除物料中所含空氣的能力就大。但A太大，螺桿本身的機(jī)械強(qiáng)度下降。壓縮比一般在25之間。壓縮比的大小取決于擠出塑料的種類和形態(tài)，粉狀塑料的相對(duì)密度小，夾帶空氣多，其壓縮比應(yīng)大于粒狀塑料。另外擠出薄壁狀制品時(shí)，壓縮比應(yīng)比擠出厚壁制品大。壓縮比的獲得主要采用等距變深螺槽、等深度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。4什么是擠出機(jī)螺桿的長(zhǎng)徑比？長(zhǎng)徑比的大小對(duì)塑料擠出成型有什么影響？長(zhǎng)徑比太大

36、又會(huì)造成什么后果？答：螺桿的長(zhǎng)徑比L/Ds：指螺桿工作部分的有效長(zhǎng)度L與直徑Ds之比，此值通常為1525，但近年來(lái)發(fā)展的擠出機(jī)有達(dá)40的，甚至更大。L/Ds大，能改善塑料的溫度分布，混合更均勻，并可減少擠出時(shí)的逆流和漏流，提高擠出機(jī)的生產(chǎn)能力。L/Ds過(guò)小，對(duì)塑料的混合和塑化都不利。因此，對(duì)于硬塑料、粉狀塑料或結(jié)晶型塑料要求塑化時(shí)間長(zhǎng)，應(yīng)選較大的L/Ds。L/Ds大的螺桿適應(yīng)性強(qiáng)，可用于多種塑料的擠出。但L/Ds大大，對(duì)熱敏性塑料會(huì)因受熱時(shí)間大長(zhǎng)而易分解，同時(shí)螺桿的自重增加，制造和安裝都困難，也增大了擠出機(jī)的功率消耗。目前，L/Ds以25居多。5漸變型和突變型螺桿有何區(qū)別？它們各適合哪類塑料的

37、擠出？為什么？答：等距變深螺桿按其螺槽深度變化的快慢(即壓縮段的長(zhǎng)短)又可分為等距漸變形螺桿和等距突變形螺桿。非晶型塑料宜選用漸變形螺桿，結(jié)晶型塑料宜選用突變形螺桿。6如欲提高擠出機(jī)加料段固體輸送能力，應(yīng)對(duì)設(shè)備采取什么措施？指出其理論依據(jù)。答：固體塞的移動(dòng)情況是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)還是軸向運(yùn)動(dòng)占優(yōu)勢(shì)，主要決定于螺桿表面和料筒表面與物料之間的摩擦力的大小。只有物料與螺桿之間的摩擦力小于物料與料筒之間的摩擦力時(shí)，物料才沿軸向前進(jìn)；否則物料將與螺桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)，因此只要能正確控制物料與螺桿及物料與料筒之間的靜摩擦因數(shù)，即可提高固體輸送能力。為了提高固體輸送速率，應(yīng)降低物料與螺桿的靜摩擦因數(shù)，提高物料與料筒的徑向靜摩

38、擦因數(shù)。要求螺桿表面有很高的光潔度，在螺桿中心通入冷卻水，適當(dāng)降低螺桿的表面溫度，因?yàn)楣腆w物料對(duì)金屬的靜摩擦因數(shù)是隨溫度的降低而減小的。7塑料在擠出機(jī)中的熔化長(zhǎng)度的意義是什么？答：擠出過(guò)程中，在加料段內(nèi)是充滿未熔融的固體粒子，在均化段內(nèi)則充滿著已熔化的物料，而在螺桿中間的壓縮段內(nèi)固體粒子與熔融物共存，物料的熔化過(guò)程就是在此區(qū)段內(nèi)進(jìn)行的，故壓縮段又稱為熔化區(qū)。在熔化區(qū)，物料的熔融過(guò)程是逐漸進(jìn)行的，自熔化區(qū)始點(diǎn)A開(kāi)始，固體床的寬度將逐漸減小，熔池的寬度逐漸增加，直到熔化區(qū)終點(diǎn)B，固體床的寬度下降到零，進(jìn)入均化段，固體床消失，螺槽全部充滿熔體。從熔化開(kāi)始到固體床的寬度降到零為止的總長(zhǎng)度，稱為熔化長(zhǎng)度

39、。8塑料熔體在擠出機(jī)螺槽內(nèi)有幾種流動(dòng)形式？造成這幾種流動(dòng)的主要原因是什么？答：從壓縮段送入均化段的物料是具有恒定密度的粘流態(tài)物料，在該段物料的流動(dòng)已成為粘性流體的流動(dòng)，物料不僅受到旋轉(zhuǎn)螺桿的擠壓作用，同時(shí)受到由于機(jī)頭口模的阻力所造成的反壓作用，物料的流動(dòng)情況很復(fù)雜。通常把物料在螺槽中的流動(dòng)看成由下面四種類型的流動(dòng)所組成：(1)正流：是物料沿螺槽方向向機(jī)頭的流動(dòng)，這是均化段熔體的主流，是由于螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)螺棱的推擠作用所引起的，從理論分析上來(lái)說(shuō)，這種流動(dòng)是由物料在深槽中受機(jī)筒摩擦拖曳作用而產(chǎn)生的，故也稱為拖曳流動(dòng)，它起擠出物料的作用。(2)逆流：沿螺槽與正流方向相反的流動(dòng)，它是由機(jī)頭口模、過(guò)濾網(wǎng)等對(duì)

40、料流的阻礙所引起的反壓流動(dòng)，故又稱壓力流動(dòng)，它將引起擠出生產(chǎn)能力的損失。(3)橫流：物料沿x軸和y軸兩方向在螺槽內(nèi)往復(fù)流動(dòng)，也是螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)螺棱的推擠作用和阻擋作用所造成的，僅限于在每個(gè)螺槽內(nèi)的環(huán)流，對(duì)總的擠出生產(chǎn)率影響不大，但對(duì)于物料的熱交換、混合和進(jìn)一步的均勻塑化影響很大。(4)漏流：物料在螺桿和料筒的間隙沿著螺桿的軸向往料斗方向的流動(dòng)，它也是由于機(jī)頭和口模等對(duì)物料的阻力所產(chǎn)生的反壓流功。9. 分析擠出成型時(shí)，螺桿均化段末端黏流態(tài)物料的壓力與哪些因素有關(guān)？10.各種擠出成型制品的生產(chǎn)線由各自的主、輔機(jī)組成，請(qǐng)歸納它們的工藝過(guò)程，用框圖表示11.塑料薄膜擠出生產(chǎn)工藝方法有哪幾種？簡(jiǎn)要分析各種方

41、法的工藝特點(diǎn)。不同成型方法所得的塑料薄膜性能有何不同的特點(diǎn)及應(yīng)用情況如何？12管材擠出的工藝過(guò)程是什么？擠出管材如何定徑？答：管材擠出的基本工藝是：由擠出機(jī)均化段出來(lái)的塑化均勻的塑料，經(jīng)過(guò)過(guò)濾網(wǎng)、粗濾器而達(dá)分流器，并為分流器文架分為若干支流，離開(kāi)分流器文架后再重新匯合起來(lái)，進(jìn)入管芯口模間的環(huán)形通道，最后通過(guò)口模到擠出機(jī)外而成管子，接著經(jīng)過(guò)定徑套定徑和初步冷卻，再進(jìn)入冷卻水槽或具有噴淋裝置的冷卻水箱，進(jìn)一步冷卻成為具有一定口徑的管材，最后經(jīng)由牽引裝置引出并根據(jù)規(guī)定的長(zhǎng)度要求而切割得到所需的制品。管材擠出裝置由擠出機(jī)、機(jī)頭口模、定型裝置、冷卻水槽、牽引及切割裝置等組成，其中擠出機(jī)的機(jī)頭口模和定型裝

42、置是管材擠出的關(guān)鍵部件。管材擠出后，溫度仍然很高，為了得到準(zhǔn)確的尺寸和幾何形狀以及表面光潔的管子，應(yīng)立即進(jìn)行定徑和冷卻，以使其定型。外徑定型是使擠出的管子的外壁與定徑套的內(nèi)壁相接觸而起定型作用的，為此，可用向管內(nèi)通入壓縮空氣的內(nèi)壓法或在管子外壁抽真空法來(lái)實(shí)現(xiàn)外徑定型。內(nèi)壓法進(jìn)行外徑定型的定徑套如圖所示。定型時(shí)，可通過(guò)分料筋的孔道通入一定壓力的壓縮空氣(一般為0.05-0.3MPa表壓)。并在擠出的管端或管內(nèi)封塞。定徑套的外壁為夾套，內(nèi)通冷卻水以冷卻管子，經(jīng)定徑后的管子離開(kāi)定徑套時(shí)不再變形。第九章1. 何謂注射成型，它有何特點(diǎn)？請(qǐng)用框圖表示一個(gè)完整的注射成型工藝過(guò)程。答：塑料的注射成型又稱注射模

43、塑，或簡(jiǎn)稱注塑，是塑料制品成型的重要方法。目前注射制品約占塑料制品總量的30%。在工程塑料中有80%是采用注射成型。 注射成型是間歇生產(chǎn)過(guò)程，除了很大的管、棒、板等型材不能用此法生產(chǎn)外，其他各種形狀、尺寸的塑料制品都可以用這種方法生產(chǎn)。它不但常用于樹脂的直接注射，也可用于復(fù)合材料、增強(qiáng)塑料及泡沫塑料的成型，也可同其他工藝結(jié)合起來(lái)，如與吹脹相互配合而組成注射吹塑成型。塑料的注射成型是將粒狀成粉狀塑料加入到注射機(jī)的料筒，經(jīng)加熱熔化呈流動(dòng)狀態(tài)，然后在注射機(jī)的柱塞或移動(dòng)螺桿快速而又連續(xù)的壓力下，從料簡(jiǎn)前端的噴嘴中以很高的壓力和很快的速度注入到閉合的模具內(nèi)。充滿模腔的熔體在受壓的情況下，經(jīng)冷卻（熱塑性塑

44、料）或加熱(熱固性塑料)固化后，開(kāi)模得到與摸具型腔相應(yīng)的制品。  2. 塑料擠出機(jī)的螺桿與移動(dòng)螺桿式注射機(jī)的螺桿在結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和各自的成型作用上有何異同？ 答：注射螺桿與擠出螺桿在結(jié)構(gòu)上有如下區(qū)別：1)注射螺桿的長(zhǎng)徑比較小，在1015之間。2)注射螺桿壓縮比較小，在22.5之間。3)注射螺桿均化段長(zhǎng)度較短，但螺槽深度較深，以提高生產(chǎn)率。為了提高塑化量，加料段較長(zhǎng)，約為螺桿長(zhǎng)度的一半。4)注射螺桿的頭部呈尖頭型，與噴嘴能很好的吻合。注射螺桿起預(yù)塑化和注射作用，是間歇操作過(guò)程，它對(duì)物料的塑化能力、穩(wěn)定以及操作連續(xù)性等要求沒(méi)有擠出螺桿那么嚴(yán)格。注射機(jī)的螺桿功能為加料、輸送、塑化和注射

45、；而擠出機(jī)的螺桿功能則是加料、輸送、塑化和擠出。注射機(jī)螺桿的運(yùn)動(dòng)方式為：旋轉(zhuǎn)、軸向運(yùn)動(dòng)；而擠出機(jī)的螺桿運(yùn)動(dòng)方式為旋轉(zhuǎn)。注射機(jī)的螺桿頭部為尖頭；而擠出機(jī)的螺桿頭部為圓頭、平頭。3. 請(qǐng)從加熱效率出發(fā)，分析柱塞式注射機(jī)上必須使用分流梭的原因 。答：分流梭裝在料筒前的中心部分，是兩端錐形的金屬圓錐體，形如魚雷，因此也叫魚雷頭。分流梭的作用是將料筒內(nèi)流經(jīng)該處的料成為薄層，使塑料流體產(chǎn)生分流和收斂流動(dòng)，以縮短傳熱導(dǎo)程。既加快了熱傳導(dǎo)，也有利于減少或避免塑料過(guò)熱而引起的熱分解現(xiàn)象。同時(shí)，塑料熔體分流后，在分流梭與料簡(jiǎn)間隙中流速增加，剪切速度增大，從而產(chǎn)生較大的摩擦熱，料溫升高，粘度下降，使塑料得到進(jìn)一步的

46、混合塑化，有效提高柱塞式注射機(jī)的生產(chǎn)率及制品質(zhì)量。柱塞式注射機(jī)必須采用分流梭，移動(dòng)螺桿式注射機(jī)的塑化效果好，不采用分流梭。4. 注射機(jī)的噴嘴有哪幾種類型？各適合何種聚合物材料的注射成型？ 答：在料筒的前部，是連接料筒和塑模的通道，其作用是引導(dǎo)塑化料從料筒進(jìn)入棋具，并使有一定的射程。噴嘴的內(nèi)徑一般都是自進(jìn)口逐漸向出口收斂，以便與模具緊密接觸，由于噴嘴的內(nèi)徑不大，當(dāng)塑料通過(guò)時(shí)，流速增大，剪切速度增加，能使塑料進(jìn)一步塑化。熱塑性塑料的注射噴嘴類型很多，結(jié)構(gòu)各異，使用最普遍的有如下三種形式：1)通用式噴嘴：是最普遍的形式，制造方便，無(wú)加熱裝置，注射壓力損失小，常用于聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯及纖維素等

47、的注射成型。2)延伸式噴嘴：是通用式噴嘴的改進(jìn)型，制造方便，有加熱裝置，注射壓力降較小，適用于有機(jī)玻璃、聚甲醛、聚砜、聚碳酸酯等高粘度樹脂。3)彈簧針閥式噴嘴：是一種自鎖式噴嘴，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造困難，流程較短，注射壓力降較大，較適用于尼龍、滌綸等熔體粘度較低的塑料注射。5. 以柱塞式注射機(jī)成型聚丙烯制品時(shí)，注射機(jī)料筒的加熱效率為0.8，如果聚丙烯預(yù)熱溫度50，注射料溫230，注射機(jī)的料筒最高溫度應(yīng)控制幾度？答：6. 試分析注射成型中物料溫度和注射壓力之間的關(guān)系，并繪制成型區(qū)域示意圖。答：在同一塑料的摩擦因數(shù)和熔融黏度是隨料筒溫度和模具溫度而變動(dòng)的，故注射壓力與料溫是相互制約的，料溫高時(shí)，注射壓

48、力減?。环粗?，所需注射壓力加大。 7. 保壓在熱塑性塑料注射成型過(guò)程中的作用是什么？保壓應(yīng)有多少時(shí)間？何謂凝封？答：保壓階段。是熔體充滿模腔時(shí)起至柱塞或螺桿撤回時(shí)為止的一段時(shí)間。在這段時(shí)間內(nèi)，塑料熔體會(huì)因受到冷卻而發(fā)生收縮，柱塞或螺桿需保持對(duì)塑料的壓力，使模腔中的塑料進(jìn)一步得到壓實(shí)，同時(shí)料筒內(nèi)的熔體會(huì)向模腔中繼續(xù)流入以補(bǔ)足因塑料冷卻收縮而留出的空隙。隨模腔內(nèi)料溫下降，模內(nèi)壓力也因塑料冷卻收縮而開(kāi)始下降。保壓時(shí)間一般約20-100s，大型和厚制品可達(dá)2-5min。塑料注射充模保壓時(shí)，澆注系統(tǒng)的熔體先行冷卻硬化的現(xiàn)象叫“凝封”，凝封可防止模腔內(nèi)尚未冷卻的熔體向噴嘴方向倒流。8. 試述晶態(tài)