高分子成型加工工藝與設(shè)備

1、課課 程程 介介 紹紹高分子化學(xué)：單體 聚合物 （反應(yīng)、反應(yīng)速率）高分子物理：結(jié)構(gòu) 性能 （分子鏈運(yùn)動、粘彈性、流變性 ）高分子加工：原料 材料、產(chǎn)品 （轉(zhuǎn)變方法、工藝參數(shù)） 工藝、設(shè)備、模具 高分子科學(xué)塑料產(chǎn)品塑料產(chǎn)品塑料產(chǎn)品塑料產(chǎn)品汽車防塵罩 汽車密封條 空氣軟管 高壓阻尼線 擋泥板 車燈橡膠件 定義：將聚合物（有時(shí)加入各種添加劑、助劑或改性材料）轉(zhuǎn)變?yōu)橹破坊驅(qū)嵱貌牧系囊环N工程技術(shù)。 基本任務(wù)： 1.研究各種成型加工方法和技術(shù)； 2.研究產(chǎn)品質(zhì)量與各種因素之間的關(guān)系； 因素包括：a.聚合物本身的性質(zhì)； b.各種加工條件參數(shù)； c.設(shè)備和模具的結(jié)構(gòu)尺寸； d.各種添加劑、助劑； 3.研究提高

2、產(chǎn)量和降低消耗的途徑。高分子成型加工參考書：高分子材料成型加工 周達(dá)飛 輕工版高分子材料加工原理 沈新元 紡織出版社聚合物成型工藝學(xué) 黃銳 輕工版教材：高分子材料成型加工原理 王貴恒 化學(xué)工業(yè)出版社內(nèi)內(nèi) 容容 簡簡 介介第一篇 聚合物加工的理論基礎(chǔ) 16學(xué)時(shí) 流變性質(zhì)、聚合物流動第二篇 塑料的成型加工 24學(xué)時(shí) 擠出、注射、壓制、壓延、吹塑等第三篇 高分子復(fù)合材料成型 12學(xué)時(shí) 原料、成型設(shè)備、方法第四篇 實(shí)踐課 4學(xué)時(shí) 常用高分子及復(fù)合材料制品設(shè)計(jì)課課 程程 要要 求求閉卷考試，參考平時(shí)成績（考勤、提問、作業(yè)、工藝設(shè)計(jì)）。結(jié)合實(shí)驗(yàn)課、生產(chǎn)實(shí)踐，加深認(rèn)識理解。理解聚合物加工的理論基礎(chǔ)?；菊莆?/p>

3、聚合物材料的成型加工方法（以塑料為主）。緒緒 論論一、聚合物加工過程 首先，使原材料產(chǎn)生變形或流動取得所需要的形狀；然后，設(shè)法保持取得的形狀（即硬化）。 流動硬化是加工過程的基本程序。聚合物可塑性狀態(tài)流動與變形硬化定形制品方法方法工藝條件二、聚合物加工形式二、聚合物加工形式聚合物熔體的加工擠出、注射、壓延、模壓類橡膠狀聚合物的加工吹塑、拉幅薄膜聚合物溶液的加工流涎薄膜、濕或干法紡絲低分子聚合物或預(yù)聚物的加工澆鑄聚合物懸浮體的加工膠乳、搪塑聚合物的機(jī)械加工車、銑、刨三、成型加工方法分類三、成型加工方法分類 根據(jù)聚合物在加工過程有否物理或化學(xué)變化，分為三類： 1.主要發(fā)生物理變化的： 熱塑性聚合物

4、的擠出、注射、壓延等 升溫流動 冷卻 硬化2.只發(fā)生化學(xué)變化的：鑄塑3.兼有物理和化學(xué)變化的： 熱固性聚合物的模壓、注射、傳遞模塑等按階段分一次成型 擠出、注射二次成型 吹塑、熱成型二次加工（后加工）按操作方式連續(xù)成型 管、棒等的生產(chǎn)間歇成型 課后了解內(nèi)容： 高分子材料成型工業(yè)的發(fā)展 我國的高分子材料工業(yè)第一篇第一篇 聚合物加工的理論基礎(chǔ)聚合物加工的理論基礎(chǔ) 聚合物具有一些特有的加工性質(zhì)，如可擠壓性、可模塑性、可紡性和可延性，為聚合物提供了適于多種多樣加工技術(shù)的可能性，也是聚合物得到廣泛應(yīng)用的重要原因。第一章 材料的加工性質(zhì)第一節(jié)第一節(jié) 聚合物材料的加工性聚合物材料的加工性一、聚合物的可擠壓性

5、一、聚合物的可擠壓性定義：聚合物通過擠壓作用形變時(shí)獲得形狀和保持形狀的能力。 粘流態(tài)才能擠壓變形，受到剪切作用。 可擠壓性與粘度、設(shè)備結(jié)構(gòu)、壓力有關(guān)。衡量指標(biāo)：熔融指數(shù)MI 給定剪切應(yīng)力、定溫下10分鐘內(nèi)聚合物從出料孔擠出的重量（克）。MI表征流動度的大小，是粘度的倒數(shù)。二、聚合物的可模塑性二、聚合物的可模塑性定義：聚合物在溫度和壓力作用下形變和在模具中模制成型的能力。 可模塑性取決于聚合物的流變性、熱性質(zhì)，模塑條件和模具的結(jié)構(gòu)。表征方法：螺旋流動試驗(yàn) dTHPdCHTPdCdL22三、聚合物的可紡性三、聚合物的可紡性定義：聚合物材料通過加工形成連續(xù)的固態(tài)纖維的能力。 可紡性取決于熔體的粘度、

6、強(qiáng)度以及熱和化學(xué)穩(wěn)定性。FvdL36max 熔體細(xì)流的穩(wěn)定性表示為： 熔體強(qiáng)度與紡絲速度的穩(wěn)定性和材料的內(nèi)聚能密度有關(guān)。衡量指標(biāo)：能形成穩(wěn)定細(xì)流，且有較高的熔體強(qiáng)度。四、聚合物的可延性四、聚合物的可延性定義：無定型或半結(jié)晶聚合物在一個(gè)或兩個(gè)方向上受到壓延或拉伸時(shí)變形的能力。 長徑比很大的產(chǎn)品，如纖維、薄膜。 可延性來自大分子的長鏈結(jié)構(gòu)和柔性。衡量指標(biāo)：塑性形變的能力和應(yīng)變硬化 形變能力與聚合物結(jié)構(gòu)、溫度有關(guān)，有冷拉伸和熱拉伸。 應(yīng)變硬化與取向程度有關(guān)。第二節(jié)第二節(jié) 聚合物在加工過程中的聚合物在加工過程中的粘彈行為粘彈行為一、聚合物的聚集態(tài)及其加工性 聚合物可劃分為玻璃態(tài)（結(jié)晶態(tài)）、高彈態(tài)和粘流

7、態(tài)等聚集態(tài)。聚合物聚集態(tài)的多樣性導(dǎo)致其成型加工的多樣性。Tg 玻璃化溫度 Tf 粘流溫度 TD 分解溫度Tf 粘流態(tài) 大分子鏈解纏和滑移 粘性形變 （時(shí)間依賴性、不可逆） 常進(jìn)行紡絲、注射、擠出、吹塑、貼 合等成型加工二、聚合物的粘彈形變與加工條件的關(guān)系二、聚合物的粘彈形變與加工條件的關(guān)系tteEEEVHE321221普彈形變E推遲高彈形變H粘性形變V1. 1.與加工溫度與加工溫度T的關(guān)系的關(guān)系 T 2 3 H V，且H增大趨勢大于V。 當(dāng)TTf（或Tm）時(shí)，以粘性形變?yōu)橹鳎皇羌冋承缘?，也表現(xiàn)一定的彈性。 當(dāng)TTf時(shí)，以高彈形變?yōu)橹鳎承猿煞譁p小，有效形變值減小。2.與作用力、作用時(shí)間的關(guān)系 當(dāng)TTf時(shí)， t V,可逆形變部分的轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢赡嫘巫儭?塑性形變：固體聚合物在TgTf范圍，以較大的外力和較長的作用時(shí)間下產(chǎn)生的不可逆形變。其實(shí)質(zhì)是高彈條件下大分子的強(qiáng)制性流動。比較塑性形變和粘性形變的異同點(diǎn)。三、粘彈性形變的滯后