高分子材料成型加工(考試重點及部分習(xí)題答案)

1、高分子材料成型加工考試重點內(nèi)容及部分習(xí)題答案第二章 高分子材料學(xué)1、熱固性塑料：未成型前受熱軟化，熔融可塑制成一定形狀，在熱或固化劑作用下，一次硬化成型。受熱不熔融，達到一定溫度分解破壞，不能反復(fù)加工。在溶劑中不溶?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)是由線型分子變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu)。舉例：PF、UF、MF2、熱塑性塑料：受熱軟化、熔融、塑制成一定形狀，冷卻后固化成型。再次受熱，仍可軟化、熔融，反復(fù)多次加工。在溶劑中可溶?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)是線型高分子。舉例：PE聚乙烯，PP聚丙烯，PVC聚氯乙烯。3、通用塑料：是指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價格便宜的塑料。4、工程塑料：具有較好的力學(xué)性能，拉伸強度大于50MPa，沖擊強度大于6kJ/m2

2、，長期耐熱溫度超過100度的、剛性好、蠕變小、自潤滑、電絕緣、耐腐蝕可作為結(jié)構(gòu)材料。舉例：PA聚酰胺類、ABS、PET、PC5、緩冷：Tc=Tmax，結(jié)晶度提高，球晶大。透明度不好，強度較大。6、驟冷（淬火）：Tc<Tg，大分子來不及重排，結(jié)晶少，易產(chǎn)生應(yīng)力。結(jié)晶度小，透明度好，韌性好。定義：是指熔融狀態(tài)或半熔融狀態(tài)的結(jié)晶性聚合物，在該溫度下保持一段時間后，快速冷卻使其來不及結(jié)晶，以改善制品的沖擊性能。7、中速冷：Tc>=Tg，有利晶核生成和晶體長大，性能好。透明度一般，結(jié)晶度一般，強度一般。8、二次結(jié)晶：是指一次結(jié)晶后，在一些殘留的非晶區(qū)和結(jié)晶不完整的部分區(qū)域內(nèi)，繼續(xù)結(jié)晶并逐步完

3、善的過程。9、后結(jié)晶：是指聚合物加工過程中一部分來不及結(jié)晶的區(qū)域，在成型后繼續(xù)結(jié)晶的過程。第三章 添加劑1、添加劑的分類包括工藝性添加劑（如潤滑劑）和功能性添加劑（除潤滑劑之外的都是，如穩(wěn)定劑、填充劑、增塑劑、交聯(lián)劑）2、穩(wěn)定劑：防止或延緩高分子材料的老化，使其保持原有使用性能的添加劑。針對熱、氧、光三個引起高分子材料老化的主要因素，可將穩(wěn)定劑分為熱穩(wěn)定劑、抗氧劑（防老劑）、光穩(wěn)定劑。熱穩(wěn)定劑是一類能防止高分子材料在成型加工或使用過程中因受熱而發(fā)生降解或交聯(lián)的添加劑。主要用于熱敏性聚合物（如PVC聚氯乙烯樹脂），是生產(chǎn)PVC塑料最重要的添加劑。抗氧劑是可抑制或延緩高分子材料自動氧化速度，延長其

4、使用壽命的物質(zhì)。光穩(wěn)定劑是指可有效抑制光致降解物理和化學(xué)過程的一類添加劑。3、熱穩(wěn)定劑分為A、鉛鹽類穩(wěn)定劑（包括三鹽基硫酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛、二鹽基硬脂酸鉛），具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、電絕緣性、潤滑性，毒性大，透明性差。B、金屬皂類穩(wěn)定劑，包括硬脂酸、油酸等的金屬鹽。加工性能好，潤滑性。C、有機錫類穩(wěn)定劑，包括硫醇鹽類、馬來酸鹽型。優(yōu)良的穩(wěn)定性、透明性。D、有機銻類穩(wěn)定劑，包括硫醇銻類。E、有機輔助穩(wěn)定劑，包括環(huán)氧化物、亞磷酸酯、多元醇類。F、復(fù)合穩(wěn)定劑，由金屬皂類穩(wěn)定劑與有機輔助穩(wěn)定劑以及潤滑劑復(fù)配而成。G、稀土類穩(wěn)定劑，屬于鑭系稀土元素的有機復(fù)合物。4、增塑劑：是指添加到高分子材料中能使體系的

5、可塑性增加，改進其柔軟性、延伸性和加工性的物質(zhì)。增塑劑按作用方式，有外增塑作用和內(nèi)增塑作用。起外增塑作用的增塑劑大多是有機低分子化合物或聚合物，通常為高沸點的油類或低熔點的固體，有極性和非極性之分。極性增塑劑的溶解度參數(shù)高，主要增塑極性聚合物，非極性增塑劑的溶解度參數(shù)低，多數(shù)用于非極性聚合物的增塑。非極性增塑劑對非極性聚合物的增塑是溶劑化作用機理，即增塑劑進入聚合物的分子鏈段之間，加大了大分子之間的距離，降低了聚合物分子間的作用力，其增塑效果與增塑劑的體積成正比，故又稱“體積效應(yīng)”。極性增塑劑對極性聚合物的增塑機理是“屏蔽效應(yīng)”，即增塑劑分子中的極性基團與聚合物分子的極性基團互相吸引，取代了聚

6、合物分子間的極性基團的相互作用，從而削弱了聚合物分子間的作用力，其增塑效果與增塑劑分子數(shù)有關(guān)，同時體積效應(yīng)也起作用。5、常用的增塑劑：塑料增塑劑和橡膠增塑劑。塑料增塑劑，極性，酯類增塑劑（常用在PVC中）。橡膠增塑劑，非極性，包括：物理增塑劑（又稱軟化劑）（包括石油系、煤焦油系、松油系、合成酯類、液體聚合類）和化學(xué)增塑劑（又稱塑解劑）（包括含硫化合物、噻唑類和胍類）6、增塑和塑煉的區(qū)別：增塑是加小分子的增塑劑，使制品的塑性增加，改進其柔軟性、延伸性和加工性。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(tài)變成柔軟而具有可塑性的狀態(tài)，這種使彈性生膠變成可塑狀態(tài)的工藝過程稱作塑煉。區(qū)別

7、：增塑是依靠增加小分子增塑劑，塑煉是依靠剪切或塑解劑來降低過高的橡膠分子量，提高橡膠塑性。7、潤滑劑：定義是降低熔體與加工機械或成型模具之間以及熔體內(nèi)部相互之間的摩擦和黏附，改善加工流動性，提高生產(chǎn)能力和制品外觀質(zhì)量的一類添加劑。潤滑劑是典型的工藝性添加劑，僅在加工時發(fā)揮作用。分為內(nèi)潤滑劑和外潤滑劑。內(nèi)潤滑劑是降低物料之間的內(nèi)摩擦，外潤滑劑是降低物料與設(shè)備之間的外摩擦。8、交聯(lián)劑：定義是凡能引起聚合物交聯(lián)的物質(zhì)就稱為交聯(lián)劑。（橡膠的交聯(lián)劑習(xí)慣上稱為硫化劑）a硫磺，適用于不飽和橡膠、含少量雙鍵的三元乙丙橡膠和丁基橡膠。b含硫化合物，是分子中含有硫原子，能夠在硫化溫度下分解出活性硫使得橡膠硫化的物

8、質(zhì)。常用于電線絕緣層。c有機過氧化物，最常用的是過氧化二異丙苯和過氧化苯甲酰，適用于氟橡膠、硅橡膠、乙丙橡膠等飽和橡膠、部分不飽和橡膠以及聚烯烴的交聯(lián)，不能用于丁基橡膠和氯磺化聚乙烯橡膠。d金屬氧化物，常用的有氧化鋅、氧化鎂，適用于含極性基團或活潑酸性基團的聚合物，如氯丁橡膠、氯化丁基橡膠的交聯(lián)。還可作為硫磺硫化體系中的硫化活性劑。e胺類化合物，含有兩個或以上的胺基，主要用于酚醛樹脂、氨基樹脂等熱固性塑料以及氟橡膠的交聯(lián)。f雙官能團化合物，可作為不飽和聚酯樹脂的交聯(lián)劑。g合成樹脂，主要為酚醛樹脂，可作為不飽和丁基橡膠、乙丙橡膠的交聯(lián)劑。9、不同交聯(lián)劑與聚合物的一一對應(yīng)：不飽和橡膠選擇硫磺、促進

9、劑、活性劑組成的硫化體系。飽和橡膠選擇過氧化物作為硫化劑。有極性基團的橡膠用金屬氧化物交聯(lián)。大多數(shù)熱固性塑料和丙烯酸酯類橡膠一般用胺類交聯(lián)劑。10、交聯(lián)體系：包括交聯(lián)劑、促進劑、活性劑。促進劑：凡在膠料中能夠提高硫化速度、縮短硫化時間、降低硫化溫度、減少硫化劑用量，并能提高或改善硫化膠物理機械性能的物質(zhì)稱為硫化促進劑。按與硫化氫反應(yīng)的性質(zhì)分為酸性、堿性、中性促進劑?；钚詣悍材軌蛱岣吣z料中硫化促進劑的活性、減少硫化促進劑的用量、縮短硫化時間的物質(zhì)稱為硫化活性劑，也叫“促進助劑”，一般分無機活性劑和有機活性劑。無機活性劑主要是氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣等金屬氧化物。氧化鋅是最重要的，還可作為含鹵橡膠

10、的硫化劑。有機活性劑主要是硬脂酸（HSt）。11、填充劑（也稱“填料”）：為了改善高分子材料的成型加工性能，賦予或提高制品某些特定的性能，或為了增加物料體積、降低制品成本而加入的一類物質(zhì)。一般為固體物質(zhì)，分為增量填充劑和補強填充劑。增量填充劑（又叫“增量劑”），用于橡膠時一般沒有補強作用，僅為了增加膠料體積和降低制品成本，對材料的使用性能無影響或影響很小，但往往能夠改善壓出、壓延等工藝性能。用于塑料時雖不能提高制品的力學(xué)性能，但可改善成型加工性能或賦予制品某些新的性能。補強填充劑（又叫“補強劑”）主要用于橡膠，不但能改善膠料的工藝性能，提高硫化膠的拉伸強度、定伸強度、彈性、耐磨性等力學(xué)性能，而

11、且能增大膠料體積、降低制品成本。最常用的填充劑是碳酸鈣。橡膠最常用的補強劑是炭黑。12、哪一類熱塑性聚合物在成型加工中需使用熱穩(wěn)定劑？為什么？對于加有較多增塑劑和不加增塑劑的兩種塑料配方，應(yīng)如何考慮熱穩(wěn)定劑的加入量？為什么？答：熱敏性聚合物，如聚氯乙烯PVC樹脂，由于PVC是一種極性高分子，分子間作用力很強，導(dǎo)致加工溫度超過分解溫度，只有加入熱穩(wěn)定劑才能實現(xiàn)在高溫下的加工成型，制得性能優(yōu)良的制品。加有較多增塑劑的塑料不加或少加熱穩(wěn)定劑，不加增塑劑的塑料應(yīng)多加熱穩(wěn)定劑。假如增塑劑的塑料降低了聚合物分子間的作用力，制品的玻璃化溫度和軟化溫度均降低，故可少加熱穩(wěn)定劑。13、什么是增塑劑？根據(jù)塑化效率

12、可分為哪些類型？其各自的特點如何？答：增塑劑是指添加到高分子材料中能使體系的可塑性增加，改進其柔軟性、延伸性和加工性的物質(zhì)。根據(jù)塑化效率可分為三種類型：a主增塑劑，與聚合物的相容性好，凝膠化能力很強，可大量添加并單獨使用。b輔助增塑劑，與聚合的相容性有限，凝膠化能力較低，只能與主增塑劑并用，但往往起到功能性作用。c增量劑，與聚合物的相容性很差，凝膠化能力極差，不可單獨使用，只可限量使用，以減少主增塑劑用量。14、橡膠硫化體系主要是由哪些添加劑組成的？各自作用是什么？答：a硫化促進劑，作用是能提高硫化速度、縮短硫化時間、降低硫化溫度、減少硫化劑用量，并能提高、改善硫化膠物理機械性能。b硫化活性劑

13、，作用提高膠料中硫化促進劑的活性、減少硫化促進劑的用量、縮短硫化時間、可使交聯(lián)鍵的數(shù)量增加、交聯(lián)鍵中硫原子數(shù)減少、因而硫化膠的熱穩(wěn)定性能得到提高。c防焦劑，作用是可防止或延遲膠料在加工和貯存時產(chǎn)生焦燒、提高膠料的操作安全性和貯存穩(wěn)定性。第四章 制品設(shè)計和配方設(shè)計分析下列配方，要求：1、指出各組分在配方中的作用；2、判斷制品基本性能，并說出相應(yīng)的理由。配方1：PVC樹脂（XS-4）100，鄰苯二甲酸二辛酯10，鄰苯二甲酸二丁酯8，環(huán)氧脂肪酸辛酯3，液體鋇-鎘2，硬脂酸鋇0.5，硬脂酸鎘0.3，硬脂酸0.3，二氧化鈦3配方2：PVC樹脂（XS-5）100，三鹽基性硫酸鉛5，二鹽基性亞磷酸鉛1.5，

14、亞磷酸三苯酯0.5，硬脂酸鉛0.5，硬脂酸正丁酯0.3，石蠟0.3，氧化銻5配方3：PVC樹脂（XS-3）100，DOP 20，DBP20，DOS10，氯化石蠟5，UV-90.1，滑石粉1，氧化鈦0.2，二月桂酸二丁基錫3配方4：丁腈橡膠100，硫磺1.5，促進劑M 1.5，促進劑TMTD0.2，ZnO 5，硬脂酸1，防老劑4010NA 1，半補強碳黑60，陶土30，瀝青5，石蠟1.5答：配方1：增塑劑體系：鄰苯二甲酸二辛酯，有良好綜合性能，混合性能好、增速效率高、揮發(fā)性較低、耐水抽出、電氣性能高、耐熱及耐氣候性良好。苯二甲酸二丁酯，穩(wěn)定性、耐撓曲性、粘結(jié)性和防水性均優(yōu)于其他增塑劑。環(huán)氧脂肪酸

15、辛酯，具有杰出的熱穩(wěn)固性、同時耐寒性、耐候性和光穩(wěn)固性亦佳。與聚氯乙烯的相容性好，塑化速度快，塑化溫度比DOP低，增速效力高，潤滑性，可改良共同料的操縱機能。在成品中參加一定比例的成品，在低溫中能堅持成品的堅韌柔嫩，增添產(chǎn)物的光澤度，延伸產(chǎn)物的應(yīng)用壽命。熱穩(wěn)定體系：液體鋇-鎘，液體穩(wěn)定劑，分散性好，透明性優(yōu)良，具有優(yōu)良的熱和光穩(wěn)定性、潤滑性、無析出性，優(yōu)良的初期著色和色澤保持穩(wěn)定性。硬脂酸鋇，熱穩(wěn)定劑，具有良好的長期耐熱性及潤滑性，穩(wěn)定效果比硬脂酸鈣大，但不及硬脂酸鉛，與鎘皂、鋅皂或環(huán)氧化合物并用有良好的協(xié)同效應(yīng)。硬脂酸鎘，熱穩(wěn)定劑和潤滑劑，具有優(yōu)良的透明性、光穩(wěn)定性、耐水性、電絕緣性，初期著

16、色性極小，熱穩(wěn)定效能高，制品的耐候性好。本品可單獨使用，也可與鋇皂、有機錫化合物、環(huán)氧化合物或亞磷酸酯并用，有顯著的協(xié)同效應(yīng)。本品常與鋇皂并用，但加工操作性不太好，加工溫度低時，塑化不完全，溫度過高時易焦化。在硬質(zhì)制品中與鉛類穩(wěn)定劑配合可改善加工性。硬脂酸，熱穩(wěn)定劑和潤滑劑，具有很好的潤滑性和較好的光熱穩(wěn)定作用。在塑料PVC中，硬脂酸有助于防止加工過程中的焦化。著色劑：二氧化鈦，白色無機顏料，是白色顏料中著色力最強的一種，具有優(yōu)良的遮蓋力和著色牢度，適用于不透明的白色制品。從配方1中可知，由于用的是中等粘度的4型PVC樹脂，加有增塑劑體系用量21份，故應(yīng)屬半硬制品，又因加入了二氧化鈦作著色劑，

17、所以是一種白色的半硬制品。第六章 高分子材料混合與制備1、混合：定義是將兩種組分相互分布在各自所占的空間中，即，使兩種或多種組分所占空間的最初分布情況發(fā)生變化?；旌戏譃榉欠稚⒒旌虾头稚⒒旌?。非分散混合：在混合中僅增加粒子在混合物中空間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。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。分散混合主要靠剪切應(yīng)力和拉伸應(yīng)力作用實現(xiàn)的?；旌显O(shè)備高速混合機：非分散混合。擠出機、開煉機、密煉機：分散混合。2、橡膠的塑煉目的、實質(zhì)、機理、影響因素：目的：主要是為了降低生膠的彈性、增加可塑性、獲得適當(dāng)

18、的流動性、使橡膠與配合劑在混煉過程中易于混合分散均勻，有利于膠料進行各種成型操作，使生膠分子量分布變窄，膠料質(zhì)量均勻一致。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。機理：塑煉方法分為機械塑煉法和化學(xué)塑煉法，機械塑煉法最廣泛，機械塑煉分為低溫塑煉和高溫塑煉，低溫塑煉以機械降解作用為主，氧起穩(wěn)定游離基的作用，高溫塑煉以自動氧化降解作用為主，機械作用強化橡膠與氧的接觸。機械塑煉機理：是典型的力化學(xué)反應(yīng)過程，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(xué)降解作用，這兩個作用同時存在。低溫機械塑煉機理：機械力作用，對橡膠塑煉的直接結(jié)果就是使橡膠分子斷裂。造成橡膠分子斷

19、裂的主要作用力，就是塑煉中的剪切力。高溫塑煉機理：溫度提高，橡膠分子和氧均活潑，可直接進行氧化反應(yīng)，使橡膠分子降解。影響因素：機械塑煉有開煉機塑煉、密煉機塑煉、螺桿塑煉機塑煉。開煉機塑煉：輥距、輥速比、溫度是影響塑煉效果的主要因素。密煉機塑煉：裝膠容量和上頂栓壓力是影響塑煉效果的主要因素。螺桿塑煉機塑煉：溫度是影響因素。3、橡膠的混煉，加料次序：開煉機混煉中最常用的投料順序是：生膠-固體軟化劑-促進劑、促進助劑、防老劑-補強劑、填充劑-液體軟化劑-硫磺、超促進劑。密煉機混煉加料順序：基本同上，但交聯(lián)劑和促進劑須在密煉后的開煉輔助操作中加入。4、什么是“非分散混合”，什么是“分散混合”，兩者各主

20、要通過何種物料運動和混合操作來實現(xiàn)？答：非分散混合：在混合中僅增加粒子在混合物中空間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。這種混合的運動基本形式是通過對流來實現(xiàn)的，可以通過包括塞形流動和不需要物料連續(xù)變形的簡單體積排列和置換來達到。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。分散混合主要靠剪切應(yīng)力和拉伸應(yīng)力作用實現(xiàn)的。5、塑料的塑化與橡膠的塑煉二者的目的和原理有何異同？答：塑料的塑化：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

21、，是分散混合過程。橡膠的塑煉：強迫生膠反復(fù)通過兩個轉(zhuǎn)速不同的滾筒之間的間隙，使之在強剪切力作用下長分子鏈被切斷，相對分子量減小，降低生膠的彈性，從而流動性增加（即可塑性增加）的工藝過程，使橡膠與配合劑在混煉過程中易于混合分散均勻，此外使得制得的膠料質(zhì)量也均勻一致。第七章 壓制成型1、壓縮率與螺桿壓縮比的區(qū)別：壓縮率的定義是熱固性塑料制品的比重與粉狀或粒狀的熱固性模塑料的表觀比重之比。即，壓塑料在壓制前后的體積變化。螺桿的壓縮比：螺桿第一螺槽的容積/螺桿最后螺槽的容積。壓縮比的獲得：等距變深，等深變距，變深變距。壓縮比升高，制品致密，排除物料中所含空氣的能力大。2、排氣的作用、方式：排氣的作用：

22、趕走氣泡、水分、揮發(fā)物，縮短固化周期，避免制品內(nèi)部出現(xiàn)氣泡或分層現(xiàn)象。排氣的方式：卸壓，松模，時間很短即可（零點幾秒-幾秒），如此連續(xù)幾次（2-5次）。排氣的次數(shù)、間隔時間決定于所模壓物料的性質(zhì)。排氣不能過早，也不能過遲。3、保壓的作用和方法：排氣后以慢速升高壓力，在一定的模壓壓力和溫度下保持一段時間，使熱固性樹脂的縮聚反應(yīng)推進到所需的程度。保壓固化時間取決于塑料的類型、模壓溫度和壓力，時間不能過長也不能過段，一般在模內(nèi)的保壓固化時間為數(shù)分鐘左右。4、模型硫化：硫化歷程分四個階段：焦燒階段、預(yù)硫階段、正硫化階段、過硫階段。焦燒階段：又稱“硫化誘導(dǎo)期”，是指橡膠在硫化開始前的延遲作用時間，在此階

23、段膠料尚未開始交聯(lián)，膠料在模型內(nèi)具有良好的流動性。預(yù)硫階段：焦燒期以后橡膠開始交聯(lián)的階段。隨著交聯(lián)反應(yīng)的進行，橡膠的交聯(lián)程度逐漸增加，并形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，橡膠的物理機械性能逐漸上升，但尚未達到預(yù)期的水平，但有些性能卻優(yōu)于正硫化階段時的膠料。正硫化階段：橡膠的交聯(lián)反應(yīng)達到一定的程度，此時各項物理機械性能均達到或接近最佳值，其綜合性能最佳。此時交聯(lián)鍵會發(fā)生重排、裂解等反應(yīng)，同時存在的交聯(lián)裂解反應(yīng)達到了平衡，因此膠料的物理機械性能在一個階段基本上保持恒定或變化很少，所以也稱為“平坦硫化階段”。過硫階段：正硫化以后繼續(xù)硫化便進入過硫階段，此階段往往氧化及熱斷鏈反應(yīng)占主導(dǎo)地位，因此膠料會出現(xiàn)物理機械性能下降

24、的現(xiàn)象。返原性膠料：在過硫階段中，天然橡膠、丁基橡膠等主鏈為線型大分子結(jié)構(gòu)，在過硫階段斷鏈多于交聯(lián)而出現(xiàn)硫化返原現(xiàn)象的膠料稱為返原性膠料；非返原性膠料：大部分合成橡膠，如丁苯、丁腈橡膠等在過硫階段中易產(chǎn)生氧化支化反應(yīng)和環(huán)化結(jié)構(gòu)，膠料的物理機械性能變化很小，甚至保持恒定，這種膠料稱為硫化非返原性膠料。5、 硫化儀測得的膠料硫化曲線：硫化儀能連續(xù)的測定與加工性能和硫化性能有關(guān)的參數(shù)，包括初始黏度、最低粘度、焦燒時間、硫化速度、正硫化時間和活化能等。測定的基本原理是根據(jù)膠料的剪切模量與交聯(lián)密度成正比為基礎(chǔ)的。硫化儀在硫化過程中對膠料施加一定振幅的剪切變形，通過剪切力的測定，即可反映硫化交聯(lián)過程的情況

25、。第八章 擠出成型1、 擠出螺桿分哪三段，各段的作用、結(jié)構(gòu)參數(shù)、形式、適應(yīng)性、溫度設(shè)置a加料段。作用是對料斗送來的塑料進行加熱，同時輸送到壓縮段。塑料在該段螺槽內(nèi)始終保持固體狀態(tài)。加料段對塑料一般沒有壓縮作用，故螺距和螺槽深度都可以保持不變，而且螺槽深度也較深，因此加料段通常是等深等距的深槽螺紋。b壓縮段。又叫相遷移段，作用是對加料段送來的物料起擠壓和剪切作用，螺桿與料筒配合使物料接觸傳熱面不斷更新，在料筒的外加熱和螺桿摩擦作用下，固體物料逐漸軟化、熔融為黏流態(tài)。同時趕走塑料中的空氣及其他揮發(fā)成分，增大塑料的密度，塑料通過壓縮段后，能夠成為完全塑化的黏流狀態(tài)。壓縮段應(yīng)能對塑料產(chǎn)生較大的壓縮作用

26、和剪切作用，該段螺槽容積應(yīng)逐步減小。從螺桿的結(jié)構(gòu)特征來看，壓縮作用可以通過減小螺距及螺槽深度來實現(xiàn)。壓縮段的長度與塑料的性質(zhì)有關(guān)。（漸變型和突變型螺桿有何區(qū)別？各適合哪類塑料的擠出？為什么？答：無定形塑料的壓縮段較長，熔融溫度范圍寬的塑料其壓縮段最長，如PVC擠出成型用的螺桿，壓縮段為螺桿全長的100%，即全長均起壓縮作用，這樣的螺桿叫漸變型螺桿。結(jié)晶型塑料熔融溫度范圍較窄，壓縮段較短，某些熔化溫度范圍很窄的結(jié)晶型塑料，如PA，其壓縮段更短，甚至僅為一個螺距的長度，這樣的螺桿叫突變型螺桿。非晶型塑料適合選用漸變形螺桿，結(jié)晶型塑料適合選用突變型螺桿。）c均化段。又叫計量段，作用是將塑化均勻的物料

27、在均化段螺桿與料筒和機頭相配合所產(chǎn)生的強大剪切作用和回壓作用下進一步攪拌塑化混合均勻，并定量定壓的通過機頭口模進行擠出成型。由于從壓縮段來的物料已達到所需的壓縮比，故均化段一般無壓縮作用，螺距和螺槽深度可以不變，這一段常常是等距等深的淺槽螺紋。為了穩(wěn)定料流，均化段應(yīng)有足夠的長度，通常是螺桿全長的20%-25%。但對于PVC等熱敏性塑料，所采用的漸變型螺桿往往無均化段，可避免黏流態(tài)物料在均化段停留時間過長而導(dǎo)致分解。2、 擠出理論：固體輸送理論、熔化理論和熔體輸送理論。熔融過程的兩種物態(tài)：固體物料和熔融物料。熔體輸送（四種流動）：通常把物料在螺槽中的流動視為四種類型的流動組成：a正流。是物料沿螺

28、槽方向向機頭的流動，是均化段熔體的主流，起擠出物料的作用。b逆流。沿螺槽與正流方向相反方向的流動，是由機頭口模、過濾網(wǎng)等對料流的阻礙所引起的反壓流動，故又稱壓力流動，它將引起擠出生產(chǎn)能力的損失。c橫流。物料沿X軸和Y軸兩方向在螺槽內(nèi)往復(fù)流動，也是由螺桿旋轉(zhuǎn)時螺棱的推擠作用和阻擋作用所造成的，僅限于在每個螺槽內(nèi)的環(huán)流，對總的擠出生產(chǎn)率影響不大，但對于物料的熱交換、混合和進一步均勻塑化影響很大。d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，也是由于機頭和口模等對物料的阻力所產(chǎn)生的反壓流動。影響擠出機生產(chǎn)能力的是正流、逆流、漏流，橫流對擠出量沒有影響。3、 橡膠壓出，半成品：不是制品

29、，經(jīng)過硫化才能得到制品。第9章 注射成型1、 柱塞式分流梭的作用：減毛料，增加流速，促進混合分散。作用是將料筒內(nèi)流經(jīng)該處的物料引導(dǎo)成為薄層，使塑料流體產(chǎn)生分流和收斂流動，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熱而引起的熱分解現(xiàn)象。在塑料熔體分流后，在分流梭與料筒間隙中的流速增加，剪切速度增大，從而產(chǎn)生較大的摩擦熱，料溫升高，黏度下降，使塑料得到進一步的混合塑化，有效提高柱塞式注射機的生產(chǎn)率及制品質(zhì)量。分流梭為柱塞式注射機所特有。（從加熱效率出發(fā)分析必須使用分流梭的原因）2、凝封、保壓（與熱固性塑料模壓保壓的區(qū)別）凝封前保壓，可以將噴嘴、料筒前端的熔融塑化物料通過流道繼續(xù)緩慢注

30、入到模具型腔，補償模具當(dāng)中的冷卻收縮而產(chǎn)生的體積收縮。注射成型工藝，包括充模階段、保壓階段、倒流階段、凍結(jié)后的冷卻階段。保壓階段是熔體充滿模腔時起至柱塞或螺桿撤回時為止的一段時間，在這段時間，塑料熔體因冷卻而收縮，柱塞或螺桿仍需保持對塑料的壓力，使模腔中的塑料進一步得到壓實，同時料筒內(nèi)的熔體會繼續(xù)流入模腔中以補充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始下降。倒流階段是從柱塞或螺桿后退時開始，到澆口處熔體凍結(jié)為止。保壓結(jié)束后，柱塞或螺桿開始后退，作用在其上的壓力隨之消失，噴嘴和澆口處壓力也迅速下降，而模腔內(nèi)的壓力要高于澆道內(nèi)的壓力，尚未凍結(jié)的塑料熔體就會從模腔

31、倒流入澆道并導(dǎo)致模腔內(nèi)壓力迅速下降。隨模腔內(nèi)壓力下降，倒流速度減慢，熔體對澆口的加熱作用減小，溫度也就迅速下降。到t4時刻澆口內(nèi)的熔體凝固，倒流隨之停止，此時也稱凝封。熱固性樹脂交聯(lián)是放熱反應(yīng)，這部分熱量可使模腔內(nèi)的物料升溫膨脹，對由交聯(lián)反應(yīng)而引起的體積收縮有補償作用，因此在充模結(jié)束后不必保壓補料。3、 注射成型工藝條件的選擇：模具溫度。不但影響塑料充模時的流動行為，而且影響制品的物理機械性能和表觀質(zhì)量。模具溫度是由冷卻介質(zhì)控制的，決定了制品的冷卻速度。制品透明度、結(jié)晶性、強度影響。模具溫度越低，冷卻越快，透明度越高，結(jié)晶度低，強度韌性較好。應(yīng)用于結(jié)晶型塑料，結(jié)晶型塑料注射入模腔后，將發(fā)生相轉(zhuǎn)

32、變，冷卻速率將影響塑料的結(jié)晶速率。緩冷，即模溫高，結(jié)晶速率大，有利結(jié)晶，能提高制品的密度和結(jié)晶度，制品成型收縮率較大，剛度大，大多數(shù)力學(xué)性能較高，但伸長率和沖擊強度下降。反過來，驟冷所得制品的結(jié)晶度下降，韌性較好。但驟冷不利于大分子的松弛過程，分子取向作用和內(nèi)應(yīng)力較大。中速冷塑料的結(jié)晶和取向較為適中。4、 注射機的噴嘴有哪幾種類型？各適合何種聚合物材料的注射成型？熱塑性塑料的注射噴嘴類型很多，最普遍的有三種形式：a通用式噴嘴：最普遍的形式，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，無加熱裝置，注射壓力損失小，常用于PVC、PE及纖維素等注射成型。b延伸式噴嘴。是通用式噴嘴的改進型，結(jié)構(gòu)簡單、制造方便，有加熱裝置，注

33、射壓力較小，使用于PMMA等高粘度樹脂。c彈簧針閥式噴嘴。一種自鎖式噴嘴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，流程較短，注射壓力損失較大，主要適用于熔體粘度較低的塑料注射。第十章 壓延成型1、 輥距大小不均勻性調(diào)節(jié)。（題目：壓延時，壓延機的輥筒為什么會產(chǎn)生撓度？對壓延質(zhì)量有何影響？說明對撓度有何補償方法，并比較優(yōu)缺點）制品的厚度首先由輥距調(diào)節(jié)。物料在輥筒的間隙受壓延時，對輥筒有橫向壓力，這種企圖將輥筒分開的作用力稱為分離力，將使兩端支撐在軸承上的輥筒產(chǎn)生彈性彎曲，其程度大小以輥筒軸線中央部位偏離原來水平位置的距離表示，稱為輥筒的撓度。撓度的產(chǎn)生造成壓延制品厚度不均，橫向斷面呈現(xiàn)中間部分厚兩端部分薄的現(xiàn)象。為了克服這種現(xiàn)象，通常采用三種方法補償輥筒彈性變形對薄膜橫向厚度分布均勻性的影響。a中高度法。又稱“凹凸系數(shù)法”，即把輥筒的工作表面加工成中部直徑大，兩端直徑小的腰鼓型，沿輥筒的長度方向有一定的弧度。固定不變的中高度補償法有很大的局限性。但應(yīng)用普遍，特別是橡膠壓延機往往采用中高度法。b軸交叉法。將壓延機相鄰兩個平行輥筒的軸線加工成交叉狀態(tài)，則在兩個輥筒之間的中心間隙不變的情況下將增大兩端的間隙，這樣就彌補了由于彈性彎曲所產(chǎn)生的壓延制品的中間厚兩端薄的缺陷。優(yōu)點是可以隨產(chǎn)品的品種、規(guī)格和工藝條件不同而調(diào)節(jié)軸交叉角度。c預(yù)應(yīng)力法。在輥筒兩端的軸頸上預(yù)先施加額外的負荷，