高分子材料成型加工考試重點(diǎn)復(fù)習(xí)內(nèi)容_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、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(dá)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,PVCK氯乙烯。3、通用塑料:是指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價(jià)格便宜的塑料。4、工程塑料:具有較好的力學(xué)性能,拉伸強(qiáng)度大于50MPa沖擊強(qiáng)度大于6kJ/m2,長(zhǎng)期耐熱溫度超過100度的、剛性好、蠕變小、自

2、潤(rùn)滑、電絕緣、耐腐蝕可作為結(jié)構(gòu)材料。舉例:PA聚酰胺類、ABSPETPC5、緩冷:Tc=Tmax結(jié)晶度提高,球晶大。透明度不好,強(qiáng)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(shí)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(zhǎng)大,性能好。透明度一般,結(jié)晶度一般,強(qiáng)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

3、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(rùn)滑劑)和功能性添加劑(除潤(rùn)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(duì)熱、氧、光三個(gè)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PV球氯乙烯樹脂),是生產(chǎn)PVCS料最重要的添加劑??寡鮿┦强梢种苹蜓泳徃叻肿硬牧献詣?dòng)氧化速度,延長(zhǎng)其使用壽命的物質(zhì)。光穩(wěn)定劑是指可有效抑制光致降解物理和化

4、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(rùn)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(rùn)滑性。C、有機(jī)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(jī)睇類穩(wěn)定劑,包括硫醇睇類。E、有機(jī)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(jī)輔助穩(wěn)定劑以及潤(rùn)滑劑復(fù)配而成。G稀土類穩(wěn)定劑,屬于錮系稀土元素的有機(jī)復(fù)合物。4、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(jìn)其柔軟性、延伸性和加工性的物質(zhì)。增塑劑按作

5、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(jī)低分子化合物或聚合物,通常為高沸點(diǎn)的油類或低熔點(diǎn)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(duì)非極性聚合物的增塑是溶劑化作用機(jī)理,即增塑劑進(jìn)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(duì)極性聚合物的增塑機(jī)理是“屏蔽效應(yīng)”,即增塑劑分子中的極性基團(tuán)與聚合物分子的極性基團(tuán)互相吸引,取代了聚合物分子間的極性基團(tuán)的相互作用,從而削弱了聚合物分子間的作

6、用力,其增塑效果與增塑劑分子數(shù)有關(guān),同時(shí)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(jìn)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(qiáng)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: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

7、過高的橡膠分子量,提高橡膠塑性。7、潤(rùn)滑劑:定義是降低熔體與加工機(jī)械或成型模具之間以及熔體內(nèi)部相互之間的摩擦和黏附,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。潤(rùn)滑劑是典型的工藝性添加劑,僅在加工時(shí)發(fā)揮作用。分為內(nèi)潤(rùn)滑劑和外潤(rùn)滑劑。內(nèi)潤(rùn)滑劑是降低物料之間的內(nèi)摩擦,外潤(rùn)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質(zhì)。常用于電線絕緣層。c有機(jī)過氧化物,最常用的是過氧化二異丙

8、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(tuán)或活潑酸性基團(tuán)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(gè)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(tuán)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(duì)應(yīng):不飽和橡膠選擇硫磺、促進(jìn)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

9、極性基團(tuán)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(jìn)劑、活性劑。促進(jìn)劑:凡在膠料中能夠提高硫化速度、縮短硫化時(shí)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(jī)械性能的物質(zhì)稱為硫化促進(jìn)劑。按與硫化氫反應(yīng)的性質(zhì)分為酸性、堿性、中性促進(jìn)劑?;钚詣悍材軌蛱岣吣z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)間的物質(zhì)稱為硫化活性劑,也叫“促進(jìn)助劑”,一般分無機(jī)活性劑和有機(jī)活性劑。無機(jī)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,還可作為含鹵橡膠的硫化劑。有機(jī)活性劑主要是硬脂酸(HSt)。11、填充劑(也

10、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?yàn)榱嗽黾游锪象w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(bǔ)強(qiáng)填充劑。增量填充劑(又叫“增量劑”),用于橡膠時(shí)一般沒有補(bǔ)強(qiáng)作用,僅為了增加膠料體積和降低制品成本,對(duì)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(shí)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(bǔ)強(qiáng)填充劑(又叫“補(bǔ)強(qiáng)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(qiáng)度、定伸強(qiáng)度、彈性、耐磨性等力學(xué)性能,而且能增大膠料體積、降低制品成本。最常用的填充劑是碳酸鈣。橡膠

11、最常用的補(bǔ)強(qiáng)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(duì)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pvcW脂,由于pvc是一種極性高分子,分子間作用力很強(qiáng),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(shí)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)塑化效率可分為哪些類型其各自的特點(diǎn)如何答:增塑劑是指添加到高分子材料中能使體系

12、的可塑性增加,改進(jìn)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(qiáng),可大量添加并單獨(dú)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(dú)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(jìn)劑,作用是能提高硫化速度、縮短硫化時(shí)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(jī)械性能。b硫化活性劑,作用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、可使交聯(lián)

13、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(shí)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(jì)和配方設(shè)計(jì)試分析下列配方,要求:(1)指出各成分在配方中的作用;(2)判斷制品基本性能,并說出相應(yīng)的理由。成分類型配方1添加量成分類型配方2添加量主體材料PVC樹脂(XS-4)100主體材料PVC對(duì)月旨(XS-5)100增塑劑1鄰苯一甲酸二辛酯10熱穩(wěn)定劑1三鹽基性硫酸鉛5增塑劑2鄰苯一甲酸二.酯8熱穩(wěn)定劑2二鹽基性亞磷酸鉛輔助增塑劑1環(huán)氧脂肪酸辛酯3熱穩(wěn)定劑3硬脂酸鉛熱穩(wěn)定劑1液體鋼輔助熱穩(wěn)定劑亞磷酸二聚酯熱穩(wěn)定劑2硬脂酸

14、鎘潤(rùn)滑劑1硬脂酸止酯潤(rùn)滑劑1硬脂酸潤(rùn)滑劑2石蠟著色劑二氧化鈦3阻燃劑氧化睇5基本性能制品為白色,半硬質(zhì)PVC可能有較高的流動(dòng)性,可以低溫加工基本性能阻燃硬質(zhì)PVC,耐熱性好,可以做Upvc門窗型材成分類型配方3添加量成分類型配方4添加量主體材料PVCW脂(XS-3)100主體材料晴橡膠100增塑劑1DOP20潤(rùn)滑劑2石蠟增塑劑2DBP20硫化劑硫磺輔助增塑劑1DOS10主促進(jìn)劑促進(jìn)劑M1.5輔助增塑劑2氯化石蠟5輔助促進(jìn)劑TMTD熱穩(wěn)定劑1二月桂酸二丁基錫3活性劑1ZnO5著色劑氧化鐵活性劑2硬脂酸1紫外光吸收劑UV-9抗氧化劑防老劑4010N1填充料滑石粉1補(bǔ)強(qiáng)填充劑半補(bǔ)強(qiáng)炭黑60基本性能軟

15、質(zhì)PVG鐵紅色,高流動(dòng)性,抗紫外光耐候材料填充劑1陶土30填充劑25基本性能黑色晴橡膠,耐油,強(qiáng)度較局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旌稀7欠稚⒒旌希涸诨旌现袃H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(jiǎn)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(shí)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(shí)現(xiàn)的?;旌显O(shè)備高速混合機(jī):非分散混合。擠出機(jī)、開煉機(jī)、密煉機(jī):分散混合。2、橡膠的塑煉目的、

16、實(shí)質(zhì)、機(jī)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)?shù)牧鲃?dòng)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(jìn)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(shí)質(zhì):是橡膠分子鏈斷裂,相對(duì)分子質(zhì)量降低,從而橡膠的彈性下降。機(jī)理:塑煉方法分為機(jī)械塑煉法和化學(xué)塑煉法,機(jī)械塑煉法最廣泛,機(jī)械塑煉分為低溫塑煉和高溫塑煉,低溫塑煉以機(jī)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(dòng)氧化降解作用為主,機(jī)械作用強(qiáng)化橡膠與氧的接觸。機(jī)械塑煉機(jī)理:是典型的力化學(xué)反應(yīng)過程,在機(jī)械塑煉過程中,機(jī)械力作用使大分子鏈斷裂,氧對(duì)橡膠分子起化學(xué)降解作用,這兩個(gè)作用同時(shí)存在。低溫機(jī)械塑

17、煉機(jī)理:機(jī)械力作用,對(duì)橡膠塑煉的直接結(jié)果就是使橡膠分子斷裂。造成橡膠分子斷裂的主要作用力,就是塑煉中的剪切力。高溫塑煉機(jī)理:溫度提高,橡膠分子和氧均活潑,可直接進(jìn)行氧化反應(yīng),使橡膠分子降解。影響因素:機(jī)械塑煉有開煉機(jī)塑煉、密煉機(jī)塑煉、螺桿塑煉機(jī)塑煉。開煉機(jī)塑煉:輥距、輥速比、溫度是影響塑煉效果的主要因素。密煉機(jī)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(jī)塑煉:溫度是影響因素。3、橡膠的混煉,加料次序:開煉機(jī)混煉中最常用的投料順序是:生膠-固體軟化劑-促進(jìn)劑、促進(jìn)助劑、防老劑-補(bǔ)強(qiáng)劑、填充劑-液體軟化劑-硫磺、超促進(jìn)劑。密煉機(jī)混煉加料順序:基本同上,但交聯(lián)劑和促進(jìn)劑須在密煉后的

18、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”,兩者各主要通過何種物料運(yùn)動(dòng)和混合操作來實(shí)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(jiǎn)單混合。這種混合的運(yùn)動(dòng)基本形式是通過對(duì)流來實(shí)現(xiàn)的,可以通過包括塞形流動(dòng)和不需要物料連續(xù)變形的簡(jiǎn)單體積排列和置換來達(dá)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(shí)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(shí)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

19、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,是分散混合過程。橡膠的塑煉:強(qiáng)迫生膠反復(fù)通過兩個(gè)轉(zhuǎn)速不同的滾筒之間的間隙,使之在強(qiáng)剪切力作用下長(zhǎng)分子鏈被切斷,相對(duì)分子量減小,降低生膠的彈性,從而流動(dòng)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

20、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: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(shí)間很短即可(零點(diǎn)幾秒-幾秒),如此連續(xù)幾次(2-5次)。排氣的次數(shù)、間隔時(shí)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(shí)間,使熱固性樹脂的縮聚反應(yīng)推進(jìn)到所需的程度。保壓固化時(shí)間取決于塑料的類型、模壓溫度和壓力,時(shí)間不能過長(zhǎng)也不能過段,一般在模內(nèi)的保壓固化時(shí)間為數(shù)分鐘左右。4、模型硫化:硫化歷程分四個(gè)階段:焦燒階段、預(yù)硫階段、正硫化階段、過硫階段。焦燒

21、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(shí)間,在此階段膠料尚未開始交聯(lián),膠料在模型內(nèi)具有良好的流動(dòng)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(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,但有些性能卻優(yōu)于正硫化階段時(shí)的膠料。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)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)鍵會(huì)發(fā)生重排、裂解等反應(yīng),同時(shí)存在的交聯(lián)裂解反應(yīng)達(dá)到了平衡,因此膠料的物理機(jī)械性能在一個(gè)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(jìn)入過硫階段,

22、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(huì)出現(xiàn)物理機(jī)械性能下降的現(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、丁月青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(jī)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(cè)得的膠料硫化曲線:硫化儀能連續(xù)的測(cè)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(shí)間、硫化速度、正硫化時(shí)間和活化能等。測(cè)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(duì)膠料

23、施加一定振幅的剪切變形,通過剪切力的測(cè)定,即可反映硫化交聯(lián)過程的情況。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(duì)料斗送來的塑料進(jìn)行加熱,同時(shí)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(duì)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(duì)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(shí)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

24、,能夠成為完全塑化的黏流狀態(tài)。壓縮段應(yīng)能對(duì)塑料產(chǎn)生較大的壓縮作用和剪切作用,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(shí)現(xiàn)。壓縮段的長(zhǎng)度與塑料的性質(zhì)有關(guān)。(漸變型和突變型螺桿有何區(qū)別各適合哪類型料的擠出為什么答:無定形塑料的壓縮段較長(zhǎng),熔融溫度范圍寬的塑料其壓縮段最長(zhǎng),如pvca出成型用的螺桿,壓縮段為螺桿全長(zhǎng)的io。%即全長(zhǎng)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(gè)螺距的長(zhǎng)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

25、型螺桿。)c均化段。又叫計(jì)量段,作用是將塑化均勻的物料在均化段螺桿與料筒和機(jī)頭相配合所產(chǎn)生的強(qiáng)大剪切作用和回壓作用下進(jìn)一步攪拌塑化混合均勻,并定量定壓的通過機(jī)頭口模進(jìn)行擠出成型。由于從壓縮段來的物料已達(dá)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(zhǎng)度,通常是螺桿全長(zhǎng)的20%-25%但又t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(shí)間過長(zhǎng)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(dòng)):通常把物料在螺

26、槽中的流動(dòng)視為四種類型的流動(dòng)組成:a正流。是物料沿螺槽方向向機(jī)頭的流動(dòng),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(dòng),是由機(jī)頭口模、過濾網(wǎng)等對(duì)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。c橫流。物料沿X軸和Y軸兩方向在螺槽內(nèi)往復(fù)流動(dòng),也是由螺桿旋轉(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(dòng),也是由于機(jī)頭和口模等對(duì)物料的阻力所產(chǎn)生的反壓流動(dòng)。影響擠出機(jī)生產(chǎn)能力的是正流、逆流、漏流,橫

27、流對(duì)擠出量沒有影響。3、橡膠壓出,半成品:不是制品、經(jīng)過硫化才能得到制品。第九章注射成型1、柱塞式分流梭的作用:減毛料,增加流速,促進(jìn)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(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(jìn)一步的混合塑化,有效提高柱塞式注射機(jī)的生產(chǎn)率及制品質(zhì)量。分流梭為柱塞式注射機(jī)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

28、噴嘴、料筒前端的熔融塑化物料通過流道繼續(xù)緩慢注入到模具型腔,補(bǔ)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(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,塑料熔體因冷卻而收縮,柱塞或螺桿仍需保持對(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)繼續(xù)流入模腔中以補(bǔ)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(shí)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

29、高于澆道內(nèi)的壓力,尚未凍結(jié)的塑料熔體就會(huì)從模腔倒流入澆道并導(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(duì)澆口的加熱作用減小,溫度也就迅速下降。到t4時(shí)刻澆口內(nèi)的熔體凝固,倒流隨之停止,此時(shí)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(duì)由交聯(lián)反應(yīng)而引起的體積收縮有補(bǔ)償作用,因此在充模結(jié)束后不必保壓補(bǔ)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(shí)的流動(dòng)行為,而且影響制品的物理機(jī)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(qiáng)度影響。模具溫度越低,冷卻越快,透明度越高,結(jié)晶度低,強(qiáng)度韌性較好。應(yīng)用于結(jié)

30、晶型塑料,結(jié)晶型塑料注射入模腔后,將發(fā)生相轉(zhuǎn)變,冷卻速率將影響塑料的結(jié)晶速率。緩也,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(zhǎng)率和沖擊強(qiáng)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(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(jiǎn)單,制造方便,無加熱裝置,注射壓力損失小,常用于PVCPE及纖維素等注射成型。b延伸式噴嘴。是通用式噴嘴的改進(jìn)型

31、,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便,有加熱裝置,注射壓力較小,使用于PMM將高粘度樹脂。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、幅距大小不均勻性調(diào)節(jié)。(顧目:壓延時(shí),壓延機(jī)的輻筒為什么會(huì)產(chǎn)牛撓度對(duì)壓延質(zhì)量有何影響說明對(duì)撓度有何補(bǔ)償方法,并比較優(yōu)缺點(diǎn))制品的厚度首先由輾距調(diào)節(jié)。物料在輾筒的間隙受壓延時(shí)、對(duì)輾筒有橫向壓力、這種企圖將輾筒分開的作用力稱為分離力,將使兩端支撐在軸承上的輾筒產(chǎn)生彈性彎曲、其程度大小以輾筒軸線中央部位偏離原來水平位置的距離表示、稱為輾筒的撓度。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

32、分厚兩端部分薄的現(xiàn)卷。為了克服這種現(xiàn)象,通常采用三種方法補(bǔ)償輾筒彈性變形對(duì)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”,即把輾筒的工作表面加工成中部直徑大,兩端直徑小的腰鼓型,沿輾筒的長(zhǎng)度方向有一定的弧度。固定不變的中高度補(bǔ)償法有很大的局限性。但應(yīng)用普遍,特別是橡膠壓延機(jī)往往采用中高度法。b軸交叉法。將壓延機(jī)相鄰兩個(gè)平行輾筒的軸線加工成交叉狀態(tài),則在兩個(gè)輾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(bǔ)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(diǎn)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。在輾筒兩端的軸頸上預(yù)先施加額外的負(fù)荷,其作用方向正好與工作負(fù)荷相反,使輾筒產(chǎn)生的變形與分離力引起的

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