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1、第一章第一章 高聚物加工流變學(xué)基礎(chǔ)高聚物加工流變學(xué)基礎(chǔ) 習(xí)題課講稿及參考答案習(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(diǎn)是什么?原因假塑性流體和膨脹性流體的主要特點(diǎn)是什么?原因 何在?何在? (1)主要存在問題:)主要存在問題: . 兩者的主要特點(diǎn)是一定溫度下,表觀黏度隨剪切速兩者的主要特點(diǎn)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(gè)特點(diǎn)都可歸結(jié)到這方面。率增大而降低(增大),其它幾個(gè)特點(diǎn)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;液或分散體的原因; . 對膨脹性流體部分,原因不具
2、體,只講了原有結(jié)構(gòu)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(shí)用。的破壞,新結(jié)構(gòu)的形成,對所有體系都實(shí)用。 . 有的不完善,比如應(yīng)在一定溫度下等。原因太簡單,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)。只講是高分子的長鏈性質(zhì)。 (2)參考答案)參考答案 假塑性流體主要特點(diǎn)是,在溫度一定時(shí),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)歸因于大分子的長鏈性質(zhì)。當(dāng)剪切速率增大時(shí),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
3、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(tuán)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(tuán)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(diǎn):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(shí),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液體。(當(dāng)剪切應(yīng)力或剪切速率很低時(shí),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(gè)懸浮液體沿受力方向移動,故懸浮液有恒定的表觀黏
4、度。) 當(dāng)剪切應(yīng)力或剪切速率較高時(shí),隨剪切速率的增大,粒子間碰撞機(jī)會較多,流動阻力增大;此外,粒子也不能再保持靜止時(shí)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(qiáng)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(shí)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?度的主要結(jié)構(gòu)因素有哪些?有何影響? (1)主要存在問題)主要存在問題 . 柔順性、剛性和極性等對黏度的影響柔順性、剛性和極性等對黏度的影響沒有講清楚。沒有講清楚。 . 側(cè)基對黏度的影響。(大量側(cè)基,大側(cè)基對黏度的影響。(大量側(cè)
5、基,大側(cè)基越大,則黏度不一定降低)側(cè)基越大,則黏度不一定降低) . 要求的是結(jié)構(gòu)因素,對溫度和組成沒要求的是結(jié)構(gòu)因素,對溫度和組成沒有要求。有要求。 . 有的太簡單,只講了幾個(gè)方面,沒有有的太簡單,只講了幾個(gè)方面,沒有講有什么影響。講有什么影響。 (2)參考答案)參考答案 . 高分子鏈的柔性越大,其黏度越小高分子鏈的柔性越大,其黏度越?。◤?fù)旦高物);(復(fù)旦高物); . 高分子鏈的剛性和極性(分子間作用高分子鏈的剛性和極性(分子間作用力)越大,表觀黏度越大;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?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(高長支鏈
6、影響明顯;(也許使表觀黏度降低(高分子化學(xué)與物理);分子化學(xué)與物理); . 大量側(cè)基使表觀黏度降低;大量側(cè)基使表觀黏度降低; . 分子量增大,表觀黏度提高;分子量增大,表觀黏度提高; . 分子量分布變寬,表觀黏度降低。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?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)主要存在問題 . 對原因講的不夠完善,尤其是溫度,有的沒有講出對原因講的不夠完善,尤其是溫度,有的沒有講出原因。原因。 (2)參考答案)參考答案 溫度升高,高聚物熔體黏度減小。溫度升高,高聚物熔體黏度減小。 因?yàn)闇囟壬?,分子間自由體積增
7、大,分子運(yùn)動活躍,因?yàn)闇囟壬?,分子間自由體積增大,分子運(yùn)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??;分子間作用力減小,從而使高聚物熔體的表觀黏度減小; 壓力增大,高聚物熔體黏度增大。壓力增大,高聚物熔體黏度增大。 主要是因?yàn)閴毫υ龃?,使高聚物中的自由體積減小,分主要是因?yàn)閴毫υ龃?,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。黏度增大。 4什么叫入口效應(yīng)和出口膨脹效應(yīng)?簡要什么叫入口效應(yīng)和出口膨脹效應(yīng)?簡要說明引起的原因和克服措施?說明引起的原因和克服措施? (1)主要存在問題)主要
8、存在問題 . 有部分同學(xué)對這兩個(gè)概念還不夠清楚,有部分同學(xué)對這兩個(gè)概念還不夠清楚,回答不完善。回答不完善。 . 原因講的不完善,尤其是對出口膨脹效原因講的不完善,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。關(guān)系。如拉伸等。 . 措施主要是工藝和設(shè)備方面的,其他沒措施主要是工藝和設(shè)備方面的,其他沒有講(不要求)。有講(不要求)。 . 轉(zhuǎn)速、剪切速率要考慮。轉(zhuǎn)速、剪切速率要考慮。 (2)參考答案)參考答案 答:入口效應(yīng):高聚物液體(在管道中進(jìn)行剪切流動時(shí),答:入口效應(yīng):高聚物液體(在管道中進(jìn)行剪切流動時(shí),液體)進(jìn)入管子進(jìn)口端一定
9、區(qū)域內(nèi)的收斂流動中產(chǎn)生較大的液體)進(jìn)入管子進(jìn)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)。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?yàn)椋阂鹑肟谛?yīng)的主要原因?yàn)椋?. 當(dāng)高聚物以收斂流動方式進(jìn)入小管時(shí),為保持恒定流當(dāng)高聚物以收斂流動方式進(jìn)入小管時(shí),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,使能量消耗增大的動能增大,使能量消耗增大,所以壓力降會增大。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
10、彈形變由于要克服分子內(nèi)和分子間的作用變,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。力,也要消耗一部分能量。 以上兩個(gè)方面,都使流體進(jìn)入小管時(shí)的能量消耗增大,壓以上兩個(gè)方面,都使流體進(jìn)入小管時(shí)的能量消耗增大,壓力降增大。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。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?yàn)椋阂鸪隹谂蛎浶?yīng)的主要原因?yàn)椋?. 出口膨脹主要是分子鏈在流動過程中的彈性行為的表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
11、過程中的伸展和取向有關(guān),還與現(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);液流的正應(yīng)力有關(guān); . 當(dāng)純黏性液體處于一維流動時(shí),與剪切應(yīng)力相垂直的當(dāng)純黏性液體處于一維流動時(shí),與剪切應(yīng)力相垂直的兩個(gè)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,兩個(gè)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。彈性行為不明顯。 . 當(dāng)黏彈性液體處于一維流動時(shí),與剪切應(yīng)力相垂直的當(dāng)黏彈性液體處于一維流動時(shí),與剪切應(yīng)力相垂直的兩個(gè)直角坐標(biāo)上的正應(yīng)力不相等,存在正應(yīng)力差,使液體流兩個(gè)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(shí)發(fā)生垂直于流動方向的膨脹,且正應(yīng)力差越大
12、,膨出管口時(shí)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。脹效應(yīng)越明顯。 主要克服措施有(工藝):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)增大管道或口模平直部分的長度; . 適當(dāng)降低剪切應(yīng)力;適當(dāng)降低剪切應(yīng)力; . 升高溫度;升高溫度; . 對擠出物給予適當(dāng)?shù)臓恳蚶斓?。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。使剪切速率小于臨界剪切速率。 5. 什么叫熔體破裂什么叫熔體破裂(碎碎)? 如何克服如何克服? 主要存在問題主要存在問題 . 概念解釋不夠完善、準(zhǔn)確。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、克服措施
13、講的不完善。比如分子量、牛頓性、剪切速率(轉(zhuǎn)速)等。牛頓性、剪切速率(轉(zhuǎn)速)等。 參考答案參考答案 在高應(yīng)力或高剪切速率時(shí),液體中的擾在高應(yīng)力或高剪切速率時(shí),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)象稱為流破壞,這種現(xiàn)象稱為“熔體破裂熔體破裂”。 主要克服措施有主要克服措施有: . 選擇牛頓性強(qiáng)的高聚物,因?yàn)槠涑霈F(xiàn)熔體破裂的臨界剪選擇牛頓性強(qiáng)的高聚物,因?yàn)槠涑霈F(xiàn)熔體破裂的臨界剪切速率高。切速率高。 如:聚酰胺如:聚酰胺66的臨界剪切速率高達(dá)的臨界剪切速率高達(dá)105 秒秒-1。,而聚乙烯熔而聚乙烯熔體的臨界剪切速率僅為體的臨界剪切速率僅
14、為102103 秒秒-1。 . 選擇分子量較小和分子量分布較寬的高聚物,其出現(xiàn)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熔體破碎的臨界剪切速率較高. . 提高提高 熔體溫度,出現(xiàn)不穩(wěn)定流動的和熔體溫度,出現(xiàn)不穩(wěn)定流動的和c 值增加。值增加。 . 收斂角減小,長徑比增大,流道表面流線型化,可使收斂角減小,長徑比增大,流道表面流線型化,可使 提高。提高。 . 減小剪切速率(轉(zhuǎn)速)和作用力,使其小于或減小剪切速率(轉(zhuǎn)速)和作用力,使其小于或c。 以上幾個(gè)方面都有利于以上幾個(gè)方面都有利于c增大增大,有利于克服熔體破碎。有利于克服熔體破碎。 6. 牛頓流體和非牛頓流體的主要
15、差別是什牛頓流體和非牛頓流體的主要差別是什么?么? (1)主要存在問題(流動方程、物理意義和)主要存在問題(流動方程、物理意義和形變特征)形變特征) . 回答不夠完善。回答不夠完善。 . 回答沒有抓住要點(diǎn)。回答沒有抓住要點(diǎn)。 (2)參考答案)參考答案 兩者的主要區(qū)別是:兩者的主要區(qū)別是: . 牛頓流體流動時(shí)服從牛頓流動定律牛頓流體流動時(shí)服從牛頓流動定律= (dv/dr)= = ,與與 成比例關(guān)系;成比例關(guān)系;dtd 非牛頓流體流動時(shí)不服從牛頓流動定律,而服從指數(shù)定非牛頓流體流動時(shí)不服從牛頓流動定律,而服從指數(shù)定律律= K( )n = K( )n =K n,與與 不成比例關(guān)系,不成比例關(guān)系,n1
16、為為假塑性流體,假塑性流體,n為膨脹性流體。為膨脹性流體。 . 牛頓黏度表示產(chǎn)生單位牛頓黏度表示產(chǎn)生單位 所必須的剪切應(yīng)力,僅與其所必須的剪切應(yīng)力,僅與其本性和溫度有關(guān),而不隨本性和溫度有關(guān),而不隨和和 的變化而變化,是一個(gè)常數(shù)。的變化而變化,是一個(gè)常數(shù)。 非牛頓流體的表觀黏度與非牛頓流體的表觀黏度與和和 有關(guān),定溫下不是一個(gè)常有關(guān),定溫下不是一個(gè)常數(shù)。數(shù)。 . 牛頓流體流動時(shí)發(fā)生的應(yīng)變具有不可逆性,為永久形牛頓流體流動時(shí)發(fā)生的應(yīng)變具有不可逆性,為永久形變,屬黏性行為;變,屬黏性行為; 非牛頓流體流動時(shí)發(fā)生的應(yīng)變是彈性和黏性的綜合,流非牛頓流體流動時(shí)發(fā)生的應(yīng)變是彈性和黏性的綜合,流動中發(fā)生的形
17、變包括可逆形變和不可逆形變。動中發(fā)生的形變包括可逆形變和不可逆形變。drdvdtd 7解釋解釋:賓漢液體、觸變性液體、震凝性液體、拖動流賓漢液體、觸變性液體、震凝性液體、拖動流動、收斂流動、拉伸流動動、收斂流動、拉伸流動 (1)主要存在問題)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。的不夠。 (2)參考答案)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(shí),賓漢液體:當(dāng)作用與液體上的剪切應(yīng)力小于某一值時(shí),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
18、一臨界值時(shí)過某一臨界值時(shí)y時(shí),液體則象牛頓流體一樣流動,這種時(shí),液體則象牛頓流體一樣流動,這種液體稱為賓漢液體。液體稱為賓漢液體。 . 觸變性流體:在定溫下表觀粘度隨剪切持續(xù)時(shí)間而降觸變性流體:在定溫下表觀粘度隨剪切持續(xù)時(shí)間而降低的液體稱為觸變性液體。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(shí)間延長震凝性液體:在定溫下表觀粘度隨剪切持續(xù)時(shí)間延長而增大的液體稱為震凝性液體。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(jìn)行運(yùn)動,粘滯性很大度和規(guī)律相對于其它部分進(jìn)行運(yùn)動,粘滯性很大的高
19、聚物液體能隨管道的運(yùn)動部分移動,所以稱的高聚物液體能隨管道的運(yùn)動部分移動,所以稱為拖動流動。為拖動流動。 . 收斂流動:當(dāng)高聚物液體沿流動方向在截面收斂流動: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(shí)或粘彈性液體從管道中尺寸變小的管道中流動時(shí)或粘彈性液體從管道中流出時(shí),液體中各部分流線不再保持相互平行關(guān)流出時(shí),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。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(shí)產(chǎn)生的流動稱為拉伸管道中流出并受外力拉伸時(shí)產(chǎn)生的流動稱為拉伸流動。流動。 8試推導(dǎo)非牛頓流體在圓
20、管中流動時(shí)的任意半試推導(dǎo)非牛頓流體在圓管中流動時(shí)的任意半徑處的流動速度和剪切速率。徑處的流動速度和剪切速率。 主要存在問題主要存在問題 . 沒有假設(shè)。沒有假設(shè)。 . 黏度和稠度系數(shù)沒有搞清。黏度和稠度系數(shù)沒有搞清。 參考答案參考答案 (1)幾點(diǎn)假設(shè))幾點(diǎn)假設(shè) . 液體為不可壓縮的;液體為不可壓縮的; . 流動是等溫過程;流動是等溫過程; . 液體在管道壁面不產(chǎn)生滑移(壁液體在管道壁面不產(chǎn)生滑移(壁表面速度等于零);表面速度等于零); . 液體的粘度不隨時(shí)間而變化,并液體的粘度不隨時(shí)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。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
21、半徑處的流動速度任意半徑處的流動速度 第二章第二章 成型物料的配制成型物料的配制 習(xí)題課講稿及參考答案習(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?各有什聚氯乙烯的增塑劑主要有哪幾類?各有什么特點(diǎn)?各舉出一些例子?么特點(diǎn)?各舉出一些例子? (1)主要存在問題)主要存在問題 . 特點(diǎn)不夠完善;特點(diǎn)不夠完善; . 例子不準(zhǔn)確,如二異丁酯、符號、磷例子不準(zhǔn)確,如二異丁酯、符號、磷酸三酸三-二甲苯酯、(環(huán)氧)硬脂酸酯、脂和酯二甲苯酯、(環(huán)氧)硬脂酸酯、脂和酯等;等; (2)參考答案)參考答案 按化學(xué)組成分,主要有:按化學(xué)組成分,主要有: . 鄰苯二甲酸酯類:其主要特點(diǎn)是相容性好,可做主鄰苯二甲
22、酸酯類:其主要特點(diǎn)是相容性好,可做主增塑劑,性能全面,能大量生產(chǎn),價(jià)廉,增塑劑,性能全面,能大量生產(chǎn),價(jià)廉,DBP易揮發(fā),易揮發(fā),DIBP對農(nóng)作物有害等;如對農(nóng)作物有害等;如DOP 、DBP等。等。 . 脂肪族二元酸酯類:耐寒、低溫性能好,光熱穩(wěn)定脂肪族二元酸酯類: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,性好,有潤滑作用,但相容性差,易抽出、遷移和滲出等,如如DOZ、 DOS 、DOA等;等; . 磷酸酯類:相容性好,耐化學(xué)腐蝕性好,光熱穩(wěn)定磷酸酯類: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;如性好,難燃,但耐寒性差,有臭味
23、、有毒等;如TXP、 TCP、 TOP等;等; . 環(huán)氧化合物類:可兼做熱穩(wěn)定劑,價(jià)較廉,無毒,環(huán)氧化合物類:可兼做熱穩(wěn)定劑,價(jià)較廉,無毒,但相容性差只能做輔助增塑劑,如但相容性差只能做輔助增塑劑,如ESO 、環(huán)氧油酸丁酯等;、環(huán)氧油酸丁酯等; . 石油磺酸苯酯:機(jī)械強(qiáng)度高,電絕緣性和耐候性好,石油磺酸苯酯:機(jī)械強(qiáng)度高,電絕緣性和耐候性好,吸水性小,揮發(fā)性小,價(jià)廉,但見光易變黃,耐寒性差等,吸水性小,揮發(fā)性小,價(jià)廉,但見光易變黃,耐寒性差等,如如M50。 2聚氯乙烯的熱穩(wěn)定劑主要有哪幾類?各有聚氯乙烯的熱穩(wěn)定劑主要有哪幾類?各有什么特點(diǎn)?各舉出一些例子?什么特點(diǎn)?各舉出一些例子? (1)主要存
24、在問題)主要存在問題 . 有些不完善;有的只講了兩個(gè)或三個(gè)方面。有些不完善;有的只講了兩個(gè)或三個(gè)方面。 . 舉例不準(zhǔn)確;如硬脂酸鹽(脂肪酸皂和二舉例不準(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。月桂酸皂)、符號、二鹽基性亞磷酸鉛等。 (2)參考答案)參考答案 按化學(xué)組成分類,主要有以下幾類:按化學(xué)組成分類,主要有以下幾類: . 鹽基性鉛鹽類鹽基性鉛鹽類 主要特點(diǎn)是電絕緣性好,光熱穩(wěn)定作用好,耐主要特點(diǎn)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(jià)格低,用量大;但候性好,效率高,吸水性小,價(jià)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,分是其毒性
25、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。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(diǎn)是色澤良好,透明,具有良好的長期穩(wěn)主要特點(diǎn)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;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,鋅鹽用但其鈣鹽易使制品變黃,鎘、鉛鹽等有毒,鋅鹽用量多時(shí)易變黑。如硬脂酸鋇、硬脂酸鎘、硬脂酸鋅量多時(shí)易變黑。如硬脂酸鋇、硬脂酸鎘、硬脂酸鋅等。等。 (3)有機(jī)錫類)有機(jī)錫類 主要特點(diǎn)是光熱穩(wěn)定性好,透明,防老效率高,主要特點(diǎn)是光熱穩(wěn)定性好,透明,防老
26、效率高,相容性好;但其毒性大,貨源緊張,價(jià)格高等。如相容性好;但其毒性大,貨源緊張,價(jià)格高等。如二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫等。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)環(huán)氧化合物類 主要特點(diǎn)是與金屬皂類有協(xié)同效應(yīng),穩(wěn)定性好,主要特點(diǎn)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。酸丁酯等。 此外還有螯合劑等,但其不能單獨(dú)使用。此外還有螯合劑等,但其不能單獨(dú)使用。 3簡述混合的基本原理(三種作用)。簡述混合的基本原理(三種作用)。 (1)主要存在問題)主要存在問題 . 有個(gè)別同學(xué)按混合、
27、捏合和塑煉三個(gè)方面有個(gè)別同學(xué)按混合、捏合和塑煉三個(gè)方面講。講。 . 有的講了三者的影響因素,有的沒有;簡有的講了三者的影響因素,有的沒有;簡要講一下更好。要講一下更好。 (2)參考答案)參考答案 擴(kuò)散:利用物料各組份的濃度差,推動構(gòu)成各擴(kuò)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(dá)到組成均一。移,以達(dá)到組成均一。 對流:兩種物料相互向各自占有的空間進(jìn)行流對流:兩種物料相互向各自占有的空間進(jìn)行流動,以期達(dá)到組成均一。動,以期達(dá)到組成均一。 捏合中主要靠對流達(dá)到混合的目的捏合中主要靠對流達(dá)到混合的目的 剪切:
28、依靠機(jī)械的作用產(chǎn)生剪切力,促進(jìn)物料剪切:依靠機(jī)械的作用產(chǎn)生剪切力,促進(jìn)物料組成達(dá)到均一。塑練中主要靠剪切達(dá)到混合的目的。組成達(dá)到均一。塑練中主要靠剪切達(dá)到混合的目的。 4生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)管材時(shí),應(yīng)如何選擇樹脂的型號?生產(chǎn)聚氯乙烯硬質(zhì)管材時(shí),應(yīng)如何選擇樹脂的型號?為什么?為什么? (1)主要存在問題)主要存在問題 . 疏松型沒有講;疏松型沒有講; . 原因講的不完善,比如有的沒有講滿足強(qiáng)度,有的原因講的不完善,比如有的沒有講滿足強(qiáng)度,有的沒有講滿足成型加工。沒有講滿足成型加工。 (2)參考答案)參考答案 應(yīng)選用疏松型的高型號應(yīng)選用疏松型的高型號PVC樹脂。如樹脂。如XS-4(5) 主要主要 原因
29、是:原因是: . 疏松型疏松型PVC樹脂易吸收增塑劑,混合、塑化良好,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。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,成型加工性高型號樹脂分子量低,熔體流動性好,成型加工性能好。否則能好。否則, 硬制品不加或僅加少量增塑劑,成型加工溫硬制品不加或僅加少量增塑劑,成型加工溫度高,接近分解溫度,難以成型加工出高質(zhì)量制品。度高,接近分解溫度,難以成型加工出高質(zhì)量制品。 . 能滿足強(qiáng)度要求。能滿足強(qiáng)度要求。 雖然其本身分子量低,強(qiáng)度不算高,但由于硬制品不加雖然其本身分子量低,強(qiáng)度不算高,但由于硬制品不加或僅加少量增塑劑,
30、強(qiáng)度不會進(jìn)一步降低。能夠滿足強(qiáng)度的或僅加少量增塑劑,強(qiáng)度不會進(jìn)一步降低。能夠滿足強(qiáng)度的要求。要求。 5塑煉的方法主要有哪些?提高開煉機(jī)塑煉效果的塑煉的方法主要有哪些?提高開煉機(jī)塑煉效果的主要措施有哪些?主要措施有哪些? (1)主要存在問題)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(jī);塑煉方法按課堂上四種塑煉造粒方法講,螺桿機(jī); . 幾個(gè)主要方面講的不完善;只講了控制條件,沒幾個(gè)主要方面講的不完善;只講了控制條件,沒有講提高措施。有講提高措施。 . 應(yīng)該控制適當(dāng)溫度;翻料缺的較多。應(yīng)該控制適當(dāng)溫度;翻料缺的較多。 (2)參考答案)參考答案 按照塑煉所使用的設(shè)備,主要有開煉機(jī)塑煉
31、、密煉機(jī)按照塑煉所使用的設(shè)備,主要有開煉機(jī)塑煉、密煉機(jī)塑煉和擠出機(jī)塑煉。塑煉和擠出機(jī)塑煉。 提高開煉機(jī)塑煉效果的主要措施有:提高開煉機(jī)塑煉效果的主要措施有: . 提高輥筒速比,塑煉效果提高;提高輥筒速比,塑煉效果提高; . 提高輥筒轉(zhuǎn)速,塑煉效果提高;提高輥筒轉(zhuǎn)速,塑煉效果提高; . 減小輥筒距離,塑煉效果提高;減小輥筒距離,塑煉效果提高; . 進(jìn)行適當(dāng)翻料,塑煉效果提高;進(jìn)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。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、解釋:捏合、塑煉、母料、增塑劑、防老劑、抗氧劑防老劑、抗氧劑 (1)主要存在問題)主要存在問題 .
32、 不完善,如一定溫度等條件;不完善,如一定溫度等條件; . 有的不具體,如防老劑,沒有將光、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;熱和氧等講出來,只說了各種因素; . 有的與前面講的混合、捏合和塑煉搞有的與前面講的混合、捏合和塑煉搞混了。混了。 (2)參考答案)參考答案 捏合:將粉狀樹脂與各種助劑在一定溫度(熔點(diǎn)或捏合:將粉狀樹脂與各種助劑在一定溫度(熔點(diǎn)或Tf以以下)和較為緩和的剪切作用下(機(jī)械攪拌),充分混合為均下)和較為緩和的剪切作用下(機(jī)械攪拌),充分混合為均勻的多分散體的工藝過程。勻的多分散體的工藝過程。 塑煉:在一較高溫度(塑煉:在一較高溫度(Tf以上)和
33、較強(qiáng)的剪切作用下,以上)和較強(qiáng)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。柔軟度和可塑性的工藝過程稱為塑煉。 母料:指事先配制的含有高百分比小劑量助劑的塑料。母料:指事先配制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,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(diǎn)液體或高熔點(diǎn)固體物質(zhì)稱為增塑劑。點(diǎn)液體或高熔點(diǎn)固體物質(zhì)稱為增塑劑。 防老劑:能
34、夠防止或抑制高分子材料在成型、貯存和使防老劑: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。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)??寡鮿耗軌蛞种苹蜓泳徦芰涎趸到獾奈镔|(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)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(jī)理?定劑的作用機(jī)理? (1)主要存在問題)主要存在問題 . 舉例不準(zhǔn)確;類型和品種不明確;舉例不準(zhǔn)確;類型和品種不明確; . 紫外光猝滅劑;
35、紫外光猝滅劑; . 屏蔽劑的作用機(jī)理沒有講;屏蔽劑的作用機(jī)理沒有講; (2)參考答案)參考答案 紫外光吸收劑紫外光吸收劑 作用機(jī)理:作用機(jī)理: 吸收光能后,內(nèi)氫鍵被破壞,吸收的能量以無吸收光能后,內(nèi)氫鍵被破壞,吸收的能量以無破壞性的熱能放出。破壞性的熱能放出。 主要品種:主要品種: . 鄰羥基二苯甲酮類,鄰羥基二苯甲酮類, 如:如:uv-531,uv-9等等 鄰羥基苯并三唑類,如:鄰羥基苯并三唑類,如:uv-、uv-326、uv-327等。等。 水楊酸酯類,如水楊酸酯類,如BAD、TBS、OPS等。等。 其它:取代丙烯腈、三嗪類(三嗪其它:取代丙烯腈、三嗪類(三嗪-5)等。)等。 先驅(qū)型紫外線
36、吸收劑:先驅(qū)型紫外線吸收劑: 作用機(jī)理:本身不具備吸收紫外線作用,光照射后分子作用機(jī)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。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)定劑常見品種有:苯甲酸酯類(光穩(wěn)定劑901,紫外線吸收,紫外線吸收劑劑RMB)等)等 紫外線淬滅劑紫外線淬滅劑 作用機(jī)理:能將高分子吸收紫外光后產(chǎn)生的作用機(jī)理:能將高分子吸收紫外光后產(chǎn)生的“激發(fā)態(tài)能激發(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(jìn)一步降解。轉(zhuǎn)移掉,從而避免由此產(chǎn)生的游離基而使高聚物進(jìn)一步降解。 主要品種:主要品種: 光穩(wěn)定劑光穩(wěn)定劑AM-101:2,2
37、-二硫代雙二硫代雙(特辛基苯酚特辛基苯酚)鎳。鎳。 光穩(wěn)定劑光穩(wěn)定劑NBC:1084、2002等。等。 紫外線屏蔽劑:紫外線屏蔽劑: 作用機(jī)理:在光源與高分子材料間形成一道屏障,阻止紫作用機(jī)理:在光源與高分子材料間形成一道屏障,阻止紫外線射入。外線射入。 主要品種有:炭黑、主要品種有:炭黑、ZnO、亞硫酸鋅、受阻胺類(、亞硫酸鋅、受阻胺類(GM-508,LS-770,LS-774等)、等)、TiO2(用量多時(shí),對(用量多時(shí),對PP起屏蔽起屏蔽作用,如用量少,則起降解作用)。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?增塑劑的性質(zhì)(要求)有哪些? (1)主要存在問題)主要存在
38、問題 (2)參考答案)參考答案 對增塑劑的主要要求有:對增塑劑的主要要求有: . 與高聚物的混溶性好。與高聚物的混溶性好。 . 揮發(fā)性、游移性和萃取性要低。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。耐熱、耐光、抗氧、化學(xué)穩(wěn)定性好。 . 無毒、無嗅、不燃、成本低。無毒、無嗅、不燃、成本低。 第三章第三章 塑料的擠出成型塑料的擠出成型 1. 等距不等深螺桿一般分為哪幾段?各段的結(jié)構(gòu)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?特征和主要作用是什么? (1)主要存在問題)主要存在問題 . 加料段作用:部分同學(xué)沒有答;預(yù)熱、預(yù)壓;加料段作用:部分同學(xué)沒有答;預(yù)熱
39、、預(yù)壓; 計(jì)量段塑化均勻等。計(jì)量段塑化均勻等。 . 結(jié)構(gòu)特征:結(jié)構(gòu)特征:h、 t、 L、 等。等。 (2)參考答案)參考答案 答:等距不等深螺桿通常可分為加料段、熔融段答:等距不等深螺桿通常可分為加料段、熔融段(壓縮段)、計(jì)量段(均化段)三段。(壓縮段)、計(jì)量段(均化段)三段。 結(jié)構(gòu)特征:結(jié)構(gòu)特征: 加料段:螺距加料段:螺距t不變,螺旋角不變,螺旋角不變,槽深不變,槽深h1不變,不變,結(jié)晶塑料結(jié)晶塑料L1最長,非結(jié)晶塑料最長,非結(jié)晶塑料L1較長,非結(jié)晶軟質(zhì)較長,非結(jié)晶軟質(zhì)塑料塑料L1較小。較小。 壓縮段: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逐漸變小
40、;結(jié)晶塑料L2小,非結(jié)晶塑料L2長。 計(jì)量段:計(jì)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:主要作用: 加料段加料段: 輸送固體物料,兼有加壓、預(yù)熱作用。 壓縮段壓縮段: . 使物料熔融塑化; . 壓實(shí)物料; . 排出物料中的氣體。 計(jì)量段:計(jì)量段:. 使物料進(jìn)一步混合、塑化均勻。 . 使物料定壓、定溫、定量的由機(jī)頭流道穩(wěn)定擠出。 2. 物料在加料段和計(jì)量段是如何流動的?物料在加料段和計(jì)量段是如何流動的? (1)主要存在問題)主要存在問題 . 簡單說成是平直流動和螺旋流動; . 實(shí)際流動模型沒有講; (2)參考答案)參考答案 答:物料在加
41、料段和計(jì)量段流動答:物料在加料段和計(jì)量段流動 加料段: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(yùn)動就如螺帽在螺絲上的運(yùn)動一樣。 . 成型時(shí),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(jì)量段:四種流動計(jì)量段:四種流動 在實(shí)際成型加工過程中,物料在螺桿中流在實(shí)際成型加工過程中,物料在螺桿中流動包括正流、倒流、環(huán)流和漏流四種流動。動包括正流、倒流、環(huán)流和漏流四種流動。實(shí)際上這四種流動不會截然分開,而是四種實(shí)際上這四種流動不會截然分開,而是四種流動的組合,形象的說流動的組合,形象的說“物料在螺桿計(jì)量段
42、物料在螺桿計(jì)量段中的流動是以螺旋形的軌跡向前流動的。中的流動是以螺旋形的軌跡向前流動的。” 3影響擠出機(jī)計(jì)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(jī)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(shí),A 塑化效果差;(受到的剪切作用?。?BQdh,Qph3,Qp與h的三次方成正比。 aP低時(shí),Q淺Q深。 C. L,Q,擠出量波動也小。(漏流隨L3而 D. Q隨隨而而。 原因原因 QL3,所以一般應(yīng)較小,0.10.6mm。 a. 小,
43、剪切作用大,有利于塑化,Q。 b. 太小時(shí),塑料易分解,混合作用不好。 原因原因,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。簡述塑料在螺槽中的熔化過程。 (1)主要存在問題)主要存在問題 . 太簡單。太簡單。 . 最后部分不完善。 (2)參考答案)參考答案 答:塑料在螺槽中的熔化過程為答:塑料在螺槽中的熔化
44、過程為 A. 熔膜:與料筒(螺桿)表面接觸的固體物料,由于料筒的熱傳導(dǎo)熔膜:與料筒(螺桿)表面接觸的固體物料,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(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(yùn)動作用下,不斷熔池:逐漸熔化的物料,在料筒與螺桿的相對運(yùn)動作用下,不斷向槽螺的推進(jìn)面匯集,而形成漩渦狀的流動區(qū),稱為熔池(向槽螺的推進(jìn)面匯集,而形成漩渦狀的流動區(qū),稱為熔池(2)液相。液相。 C. 固體床: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熔池前面充滿著受熱軟化和半熔化后粘
45、接在一起的固體粒子(粒子(4),和完全未熔化的固體粒子(),和完全未熔化的固體粒子(5)。()。(4)和()和(5)總稱為固體)總稱為固體床。床。固相。固相。 D. 遷移面:熔膜和固體床間的界面稱為遷移面(遷移面:熔膜和固體床間的界面稱為遷移面(3)。熔化過程主)。熔化過程主要在遷移面進(jìn)行。要在遷移面進(jìn)行。 E. 隨著塑料相機(jī)頭方向的移動,熔化過程逐漸進(jìn)行。從始熔點(diǎn)隨著塑料相機(jī)頭方向的移動,熔化過程逐漸進(jìn)行。從始熔點(diǎn)A起,起,固體床寬度逐漸減小,熔池寬度逐漸增大,直至固體床寬度逐漸減小,熔池寬度逐漸增大,直至B點(diǎn)時(shí),固體床消失,即點(diǎn)時(shí),固體床消失,即完成了熔化過程。完成了熔化過程。 5 影響吹
46、塑薄膜厚度的主要因素和克服措施有哪影響吹塑薄膜厚度的主要因素和克服措施有哪些?些? (1)主要存在問題)主要存在問題 . 不太完善。 . 原因和克服措施。 (2)參考答案)參考答案 答:主要因素為:主要因素為 . 設(shè)備設(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(jī)頭壓力不穩(wěn)定。 6解釋:吹脹比解釋:吹脹比 、 牽伸比、牽伸比、 螺桿壓縮比、螺桿壓縮比、 SJ-90、 SJ-150
47、25 、 壓縮率壓縮率 (1)主要存在問題)主要存在問題 不太完善,如塑料擠出機(jī)、螺桿外徑、線速度等。不太完善,如塑料擠出機(jī)、螺桿外徑、線速度等。 (2)參考答案)參考答案 吹脹比:在吹塑薄膜中吹脹比:在吹塑薄膜中,吹脹后的泡管直徑與口模直徑之比吹脹后的泡管直徑與口模直徑之比稱為吹脹比。稱為吹脹比。 牽伸比:在擠出成型中牽伸比:在擠出成型中,牽引線速度與擠出速度之比稱為牽牽引線速度與擠出速度之比稱為牽引比。引比。 螺桿壓縮比:指螺桿加料段第一個(gè)螺槽容積與計(jì)量段最后螺桿壓縮比:指螺桿加料段第一個(gè)螺槽容積與計(jì)量段最后一個(gè)螺槽容積之比。一個(gè)螺槽容積之比。 SJ-120:螺桿外徑為:螺桿外徑為120m
48、m的塑料的塑料(S)擠出機(jī)擠出機(jī)(J)。 SJ-15025: 螺桿外徑為螺桿外徑為150mm,螺桿長徑比螺桿長徑比L/D為為25的的塑料塑料(S)擠出機(jī)擠出機(jī)(J)。 壓縮率:塑料制品的密度與塑料原料的表觀密度之比。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(shí),料筒溫度和螺桿轉(zhuǎn)速對性能的主要影響有在擠出塑料管坯時(shí),料筒溫度和螺桿轉(zhuǎn)速對性能的主要影響有哪些?哪些? (1)主要存在問題主要存在問題: 不夠完善,有個(gè)別同學(xué)答題沒有掌握重點(diǎn)。不夠完善,有個(gè)別同學(xué)答題沒有掌握重點(diǎn)。 (2)參考答案)參考答案 答:主要影響有:答:主要影響有: . 料筒溫度對性能的影響料筒溫度對性能
49、的影響 A. a. T,有利于塑料的塑化;有利于塑料的塑化; b. T,形狀穩(wěn)定性差,收縮率形狀穩(wěn)定性差,收縮率,產(chǎn)生發(fā)黃、氣泡,難以正常擠出;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。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(shí),制品形狀穩(wěn)定性好。有利于擠出物的壓實(shí),制品形狀穩(wěn)定性好。 b. T,出口膨脹出口膨脹,應(yīng)提高牽伸速度,以減少膨脹而增大的壁厚;,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(jìn)塑化不良,黏度明顯增大,功率消耗增大,擠出成型難進(jìn)行。行。 C. 口模和芯模溫度
50、差別大,制品出現(xiàn)向內(nèi)翻或向外翻,扭曲等??谀:托灸囟炔顒e大,制品出現(xiàn)向內(nèi)翻或向外翻,扭曲等。) . 桿轉(zhuǎn)速對性能的影響桿轉(zhuǎn)速對性能的影響 A. N,強(qiáng)化了剪切作用,有利于物料的,強(qiáng)化了剪切作用,有利于物料的混合和塑化;混合和塑化; B. N, 進(jìn)料過快,超出塑化能力,反而進(jìn)料過快,超出塑化能力,反而不利于混合和塑化;不利于混合和塑化; C. N,Q,對提高產(chǎn)量有利;,對提高產(chǎn)量有利; 如單靠提高如單靠提高N來提高產(chǎn)量,而不改造設(shè)備,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(qiáng)度則會造成塑化不良,內(nèi)壁粗糙,強(qiáng)度; D. N,多數(shù)塑料熔體,多數(shù)塑料熔體,提高料筒中塑,提高料筒中塑料的
51、壓力;料的壓力; 8寫出固體輸送速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式,影寫出固體輸送速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式,影響固體輸送速率的主要因素有哪些?有何影響固體輸送速率的主要因素有哪些?有何影響。響。 (1)主要存在問題)主要存在問題 . 公式有錯(cuò)誤; . 不夠全面,如D、 N 等。 . 螺旋角回答不夠準(zhǔn)確。 (2)參考答案)參考答案 答:固體輸送速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:答:固體輸送速率的數(shù)學(xué)表達(dá)式為: Q= 2Dh(D-h)Ntantan/ tan+tan 影響固體輸送速率的主要因素有:影響固體輸送速率的主要因素有: . 前進(jìn)角前進(jìn)角的影響:的影響:090 A. =0時(shí), Q =0。 B. =90時(shí), Q最大。 . 槽深槽深h
52、的影響的影響: 在D不變時(shí),h增大, Q提高。 . 減小減小fs,Q。 . 增大增大fb,Q。 . 減小螺旋角減小螺旋角,并使tantan/ tan+tan最大,Q。 . D,Q。 . N,Q。 9熱塑性高聚物拉伸取向的一般規(guī)律有哪些?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。主要存在問題:不夠全面。 參考答案參考答案 答:熱塑性高聚物拉伸取向的一般規(guī)律為: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(shí),拉伸溫度()拉伸速度與拉伸傳數(shù)一定時(shí),拉伸溫度(Tg稍高)越低,取向度越高。稍高)越低,取向度越高。 (2)拉伸溫度與拉伸速度一定時(shí),取向度隨拉伸
53、)拉伸溫度與拉伸速度一定時(shí),取向度隨拉伸倍數(shù)而提高。倍數(shù)而提高。 (3)任何拉伸條件下,冷卻速度越快,取向度越)任何拉伸條件下,冷卻速度越快,取向度越高。高。 (4)拉伸溫度和拉伸倍數(shù)一定時(shí),拉伸速度越大,)拉伸溫度和拉伸倍數(shù)一定時(shí),拉伸速度越大,取向作用越大。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)固定的拉伸溫度和速率下,拉伸比隨拉應(yīng)力而增大時(shí),薄膜取向度而增大時(shí),薄膜取向度。 (6)拉伸速度隨溫度升高而加快,在有效冷卻條)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。件下有效取向度提高。 第四章第四章 塑料的注射成型塑料的注射成型 1 熱塑性塑料注射成型時(shí)
54、,如何確定料筒溫度?熱塑性塑料注射成型時(shí),如何確定料筒溫度? 主要存在問題主要存在問題 (1)結(jié)晶和非結(jié)晶;()結(jié)晶和非結(jié)晶;(2)熱敏性;()熱敏性;(3)與擠出成型混淆。)與擠出成型混淆。 參考答案:參考答案: (1)塑料性能:)塑料性能: 熱性能熱性能 A料筒溫度一般應(yīng)控制在料筒溫度一般應(yīng)控制在Tf(Tm)Td范圍范圍, 實(shí)際要實(shí)際要比比Tf(Tm)Td小。小。 對非晶高聚物,成型溫度應(yīng)比對非晶高聚物,成型溫度應(yīng)比Tg高高100150C。 對結(jié)晶高聚物,料筒溫度至少應(yīng)比對結(jié)晶高聚物,料筒溫度至少應(yīng)比Tm高高525C。 B熱敏性塑料,應(yīng)嚴(yán)格控制料溫。熱敏性塑料,應(yīng)嚴(yán)格控制料溫。 分子量及其
55、分布: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。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。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)(通常用熔體指數(shù)(MI),),MI大,大,M小,料溫小,料溫應(yīng)低,反之,則應(yīng)高。應(yīng)低,反之,則應(yīng)高。 加有填料或增強(qiáng)材料時(shí),料溫一般應(yīng)提高。加有填料或增強(qiáng)材料時(shí),料溫一般應(yīng)提高。(用量(用量,料溫,料溫) 原因:填料一般會使物料流動性降低。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(shí),料筒溫度可適當(dāng)降加有增塑劑和潤滑劑時(shí),料筒溫度可適當(dāng)降低。低。 原因:因?yàn)閮烧叩募尤肟山档腿垠w
56、黏度,使流動原因:因?yàn)閮烧叩募尤肟山档腿垠w黏度,使流動性提高。性提高。 (2)制品和模具結(jié)構(gòu):)制品和模具結(jié)構(gòu): 薄壁長流程制品,應(yīng)適當(dāng)提高料筒溫薄壁長流程制品,應(yīng)適當(dāng)提高料筒溫度。度。 厚壁短流程制品,應(yīng)適當(dāng)降低料筒溫厚壁短流程制品,應(yīng)適當(dāng)降低料筒溫度。度。 形狀復(fù)雜,流程曲折多,帶嵌件的制形狀復(fù)雜,流程曲折多,帶嵌件的制品,料筒溫度應(yīng)高。品,料筒溫度應(yīng)高。 (3)注射機(jī)類型:其它一定時(shí),柱塞式應(yīng))注射機(jī)類型:其它一定時(shí),柱塞式應(yīng)比螺桿式高比螺桿式高1020C。 原因:因柱塞式注射機(jī)傳熱、混合和塑化原因:因柱塞式注射機(jī)傳熱、混合和塑化效果差,流動壓力損失大。效果差,流動壓力損失大。 (4)模
57、溫高,注射壓力高,料筒可低些。)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?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:主要存在問題: (1)熔點(diǎn)溫度;()熔點(diǎn)溫度;(2)熔點(diǎn)降低。)熔點(diǎn)降低。 參考答案:參考答案: (1)背壓)背壓,T熔熔,溫度均勻性,溫度均勻性,混合、混色、塑,混合、混色、塑化效果提高,有利排氣?;Ч岣撸欣艢?。 (2)背壓過高:)背壓過高: . 塑化效率降低。(原因:延長了塑化時(shí)間)塑化效率降低。(原因:延長了塑化時(shí)間) 流動阻力流動阻力,機(jī)頭壓力,機(jī)頭壓力,倒流,倒流,漏流,漏流,流涎,流涎,再,再生料生料
58、。 物料易降解,交聯(lián),制品性能物料易降解,交聯(lián),制品性能。(。(PVC=0) (3)背壓過小時(shí),螺桿后退快,帶入空氣多,注射時(shí)因)背壓過小時(shí),螺桿后退快,帶入空氣多,注射時(shí)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。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?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:主要存在問題: (1)模溫升高和降低同時(shí)存在的原因; (2) 料溫升高和降低同時(shí)存在的原因。 參考答案:參考答案: 表面凹陷和內(nèi)部縮孔表面
59、凹陷和內(nèi)部縮孔; 主要(原因)克服措施主要(原因)克服措施 設(shè)備和模具:設(shè)備和模具: 模具:模具:a. 壁厚均勻,冷卻均勻。 b. 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)要合理。(澆口大小、數(shù)量)。 c排氣順利。 設(shè)備設(shè)備:a. 噴嘴孔徑大小要合適。(不能太大太小) 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:工藝條件: A提高注射提高注射+保壓壓力。保壓壓力。 B延長注射延長注射+保壓時(shí)間。保壓時(shí)間。 C提高料溫(有利于充模、補(bǔ)縮);提高料溫(有利于充模、補(bǔ)縮);降低料溫(收縮率減?。=档土蠝兀ㄊ湛s率減?。?。 D提高模溫(有利于縮孔、補(bǔ)縮);降提高模溫(有利于縮孔、
60、補(bǔ)縮);降低模溫,(凹陷),加速表層固化定型。低模溫,(凹陷),加速表層固化定型。 E降低注射速度。(廣東版,降低注射速度。(廣東版,注射速注射速度)度) F增大加料量(可以發(fā)揮保壓作用);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)。減少加料量,(使注射壓力不至于過分消耗)。 制品不足和飛邊制品不足和飛邊 (1)制品不足:)制品不足: . 料量調(diào)節(jié)不當(dāng)(缺料,料多)。料量調(diào)節(jié)不當(dāng)(缺料,料多)。 . 工藝條件:工藝條件:A. 提高注射壓力。提高注射壓力。 B. 提高注射速度。提高注射速度。 C延長注射延長注射+保壓時(shí)間保壓時(shí)間 D提高料溫和模溫。提高料溫和模溫。
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