高分子材料成型加工

高分子材料成型加工演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)課程介紹高分子化學(xué)：?jiǎn)误w→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(dòng)、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)目前二頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)目前三頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)塑料產(chǎn)品目前四頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)塑料產(chǎn)品目前五頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)汽車(chē)防塵罩汽車(chē)密封條空氣軟管高壓阻尼線(xiàn)擋泥板車(chē)燈橡膠件目前六頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)目前七頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)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.研究提高產(chǎn)量和降低消耗的途徑。高分子成型加工目前八頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)參考書(shū)：《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)出版社目前九頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)內(nèi)容簡(jiǎn)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(dòng)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)目前十頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)課程要求★閉卷考試，參考平時(shí)成績(jī)（考勤、提問(wèn)、作業(yè)、工藝設(shè)計(jì)）?！锝Y(jié)合實(shí)驗(yàn)課、生產(chǎn)實(shí)踐，加深認(rèn)識(shí)理解?！锢斫饩酆衔锛庸さ睦碚摶A(chǔ)?！锘菊莆站酆衔锊牧系某尚图庸し椒ǎㄒ运芰蠟橹鳎Ｄ壳笆豁?yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)緒論一、聚合物加工過(guò)程首先，使原材料產(chǎn)生變形或流動(dòng)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(dòng)－硬化是加工過(guò)程的基本程序。聚合物可塑性狀態(tài)流動(dòng)與變形硬化定形制品方法方法工藝條件目前十二頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)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(lèi)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(chē)、銑、刨目前十三頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)三、成型加工方法分類(lèi)根據(jù)聚合物在加工過(guò)程有否物理或化學(xué)變化，分為三類(lèi)：1.主要發(fā)生物理變化的：熱塑性聚合物的擠出、注射、壓延等升溫→流動(dòng)→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、傳遞模塑等目前十四頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)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

目前十五頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)課后了解內(nèi)容：高分子材料成型工業(yè)的發(fā)展我國(guó)的高分子材料工業(yè)目前十六頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)第一篇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)目前十七頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)第一節(jié)聚合物材料的加工性一、聚合物的可擠壓性★定義：聚合物通過(guò)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)?！锖饬恐笜?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(dòng)度的大小，是粘度的倒數(shù)。目前十八頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)目前十九頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)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?？赡Ｋ苄匀Q于聚合物的流變性、熱性質(zhì)，模塑條件和模具的結(jié)構(gòu)。目前二十頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)★表征方法：螺旋流動(dòng)試驗(yàn)?zāi)壳岸豁?yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)三、聚合物的可紡性★定義：聚合物材料通過(guò)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、強(qiáng)度以及熱和化學(xué)穩(wěn)定性。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。目前二十二頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)四、聚合物的可延性★定義：無(wú)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(zhǎng)徑比很大的產(chǎn)品，如纖維、薄膜?？裳有詠?lái)自大分子的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)和柔性。目前二十三頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)★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)。目前二十四頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)第二節(jié)聚合物在加工過(guò)程中的

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。目前二十五頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)Tg玻璃化溫度Tf粘流溫度TD分解溫度目前二十六頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)<Tg玻璃態(tài)鍵長(zhǎng)鍵角微小變化很小的普彈形變（與時(shí)間無(wú)關(guān)、可逆）只能進(jìn)行車(chē)、銑、削、刨等機(jī)械加工Tg～Tf

高彈態(tài)鏈段的形變和位移大的高彈形變（時(shí)間依賴(lài)性、可逆）可進(jìn)行加壓、彎曲、中空或真空成型>Tf粘流態(tài)大分子鏈解纏和滑移粘性形變（時(shí)間依賴(lài)性、不可逆）常進(jìn)行紡絲、注射、擠出、吹塑、貼合等成型加工目前二十七頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)二、聚合物的粘彈形變與加工條件的關(guān)系普彈形變推遲高彈形變粘性形變目前二十八頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)1.與加工溫度T的關(guān)系T↑η2↓η3↓γH↑γV↑，且γH增大趨勢(shì)大于γV。當(dāng)T>Tf（或Tm）時(shí)，以粘性形變?yōu)橹?，但不是純粘性的，也表現(xiàn)一定的彈性。當(dāng)T<Tf時(shí)，以高彈形變?yōu)橹鳎承猿煞譁p小，有效形變值減小。目前二十九頁(yè)\總數(shù)三十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)2.與作用力、作用時(shí)間的關(guān)系當(dāng)T<Tf時(shí)，σ↑t↑γV↑,可逆形變部分的轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢赡嫘巫?。塑性形變：固體聚合物在Tg~Tf范圍，以較大的外力和較長(zhǎng)的作用時(shí)間下產(chǎn)生的不可逆形變。其