高分子材料加工成型原理考試復(fù)習(xí)資料PAGE151聚合物主要有哪幾種聚集態(tài)形式？玻璃態(tài)（結(jié)晶態(tài)）、高彈態(tài)和粘流態(tài)2線性無(wú)定形聚合物當(dāng)加工溫度T處于Tb<T<Tg，Tg<T<Tf，Tf<T<Td時(shí)，分別適合進(jìn)行何種形式的加工？聚合物加工的最低溫度？

T

<

Tg

玻璃態(tài)——適應(yīng)機(jī)械加工；聚合物使用的最低

(下限)

溫度為脆化溫度Tb

Tg

<T

<Tf

高彈態(tài)，非晶聚合物

Tg

<T

<Tf

溫度區(qū)間，靠近Tf一側(cè)，粘性大，可進(jìn)行真空、壓力、壓延和彎曲成型等；高彈形變有時(shí)間依賴性，加工中有可逆形變，加工的關(guān)鍵的是將制品溫度迅速冷卻到Tg以下；結(jié)晶或部分結(jié)晶聚合物在Tg～Tm,

施加外力

>

材料的屈服強(qiáng)度，可進(jìn)行薄膜或纖維拉伸；聚合物加工的最低溫度:

玻璃化溫度

Tg

T

>

Tf

(Tm)

粘流態(tài)（熔體，液態(tài)）比Tf略高的溫度，為類橡膠流動(dòng)行為，可進(jìn)行壓延、擠出和吹塑成型?？蛇M(jìn)行熔融紡絲、注射、擠出、吹塑和貼合等加工3熔融指數(shù)？說(shuō)明熔融指數(shù)與聚合物粘度、分子量和加工流動(dòng)性的關(guān)系,擠出和注塑成型對(duì)材料的熔融指數(shù)要求有何不同？熔融指數(shù)（MeltFlowIndex）一定溫度（T>Tf或Tm）和壓力（通常為2.160kg）下，10分鐘內(nèi)從出料孔(?=2.095mm)擠出的聚合物重量（g∕10min）。a評(píng)價(jià)熱塑性聚合物的擠壓性;b評(píng)價(jià)熔體的流動(dòng)度(流度φ=1/η),間接反映聚合物的分子量大小;c購(gòu)買原料的重要參數(shù)。分子量高的聚合物，易纏結(jié)，分子間作用力大，分子體積大，流動(dòng)阻力較大，熔體粘度大，流動(dòng)度小，熔融指數(shù)低；加工性能較差。分子量高的聚合物的力學(xué)強(qiáng)度和硬度等較高。分子量較低的聚合物，流動(dòng)度小，熔體粘度低，熔融指數(shù)大，加工流動(dòng)性好。分子量較低的聚合物的力學(xué)強(qiáng)度和硬度等較低4成纖聚合物的一般特性，纖維成型過(guò)程，紡絲液體的制備，工業(yè)生產(chǎn)主要紡絲成形方法。1）分子量較高，分子間作用力（含強(qiáng)極性基團(tuán)或氫鍵）較大；可制成強(qiáng)度好的纖維；2）無(wú)較長(zhǎng)支鏈、交聯(lián)結(jié)構(gòu)和很大的取代基團(tuán)，為線型結(jié)構(gòu)，結(jié)晶性較好，使拉伸取向結(jié)晶后，纖維的強(qiáng)度和模量較高。3）分子量分布窄：低分子級(jí)份過(guò)多，纖維強(qiáng)度下降；高分子級(jí)份太多，熔體粘度急劇增大，出現(xiàn)凝膠型顆粒，難于拉伸取向。4）溶解或熔融后，液體具有適度的粘度；5）良好的熱穩(wěn)定。纖維成形過(guò)程包括：液體紡絲及液體細(xì)流的冷卻固化過(guò)程紡絲液體的制備：成纖聚合物的熔融/成纖聚合物的溶解：溶劑同高聚物相互擴(kuò)散、滲透、溶解的過(guò)程。工業(yè)生產(chǎn)中，纖維紡絲成形的方法：熔法紡絲、干法紡絲、濕法紡絲5解釋：應(yīng)變軟化；應(yīng)力硬化；塑性形變及其實(shí)質(zhì)。Tb是塑料使用的下限溫度;應(yīng)變軟化：材料在拉伸時(shí)發(fā)熱，溫度升高，以致形變明顯加速，并出現(xiàn)形變的細(xì)頸現(xiàn)象。

應(yīng)力硬化：隨著取向度的提高，分子間作用力增大，引起聚合物粘度升高，表現(xiàn)出“硬化”傾向，形變也趨于穩(wěn)定而不再發(fā)展。

塑性變形：材料在外力作用下產(chǎn)生不可逆的變形。實(shí)質(zhì)：大分子鏈的解纏和滑移隨溫度升高，屈服強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度均下降，兩曲線在Tb

相交。T<Tb時(shí)，斷裂強(qiáng)度低于屈服強(qiáng)度，曲服前材料已斷裂；材料因脆性而失去使用價(jià)值；

溫度在Tb

～Tg

，較大外力作用下，非晶高聚物產(chǎn)生強(qiáng)迫高彈形變，強(qiáng)迫高彈性是塑料具有韌性的原因6根據(jù)線性聚合物塑性拉伸的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，可獲得哪些性能參數(shù)?彈性模量，屈服強(qiáng)度（應(yīng)力），定伸強(qiáng)度,

抗張強(qiáng)度（應(yīng)力），斷裂伸長(zhǎng)率，斷裂能7分析聚合物在貯存或使用過(guò)程中，制品變形和收縮的原因，提出穩(wěn)定制品形狀的方法。原因：1)

成型時(shí)熔體的驟冷，使大分子堆積松散

(自由體積大)；

2)

貯存或使用中，大分子或鏈段重排運(yùn)動(dòng)，后結(jié)晶等，使堆積變緊密，密度增加，體積收縮。

隨冷卻速度增大，體積收縮程度增大。3)

驟冷對(duì)制件質(zhì)量不利，降低制品尺寸和形狀的穩(wěn)定性，嚴(yán)重變形或收縮不勻形成的內(nèi)應(yīng)力，使制品開(kāi)裂。同時(shí)降低制品的綜合性能

改進(jìn)方法：

在（Tg～Tf）對(duì)制品熱處理，可縮短松弛時(shí)間，加速結(jié)晶，使制品形狀較快穩(wěn)定。如PC,

PS,

PA,

PVC等。8說(shuō)明粘度對(duì)剪切速率和溫度的敏感性在成型加工中的應(yīng)用。1）在煉膠、壓延、壓出和注射成型中，提高剪切速率和溫度，聚合物粘度降低，可改善加工流動(dòng)性。2）外力解除或流動(dòng)停止時(shí)（材料或半成品停放過(guò)程中），降低溫度，粘度增大，使半成品有良好的挺性，不易變形。3）可根據(jù)原材料特性，正確選擇加工工藝（剪切速率和溫度）PS、PE、PP和PVC等的粘度對(duì)剪切速率敏感，通過(guò)提高剪切速率可降粘，改善加工流動(dòng)性。PS、PC、PMMA、CA、PET、PA等的粘度對(duì)溫度敏感，通過(guò)提高加工溫度可降粘，改善加工流動(dòng)性。POM、PC、PET和PA的粘度對(duì)剪切速率不敏感4）加工制品時(shí)，合理的加工剪切速率范圍應(yīng)選擇在粘度對(duì)剪切速率不敏感區(qū)域（400秒-1～600秒-1以上）9說(shuō)明壓力對(duì)熔體粘度的影響機(jī)理，壓力-溫度等效性原理。增大壓力，自由體積減小，大分子間距離縮小，鏈段活動(dòng)范圍減小，分子間作用力增加，熔體粘度增大。但單純通過(guò)增大壓力提高熔體流量不恰當(dāng)，過(guò)大壓力造成功率消耗過(guò)大，設(shè)備磨損更大。不同聚合物的壓縮率不同，粘度對(duì)壓力的敏感性不同壓力從138公斤／厘米2升至173公斤／厘米2，HDPE和PP的粘度增加4～7倍，PS的粘度增加100倍壓力—溫度等效性加工溫度范圍，增加壓力或降低溫度，可使熔體獲得同樣的粘度變化。壓力增加到1000大氣壓，等效于降溫30～50℃。根據(jù)壓力-溫度等效性原理，加工中為維持粘度恒定，增加熔體壓力的同時(shí)，應(yīng)提高溫度10解釋控制加工溫度是調(diào)節(jié)熱塑性聚合物熔體流動(dòng)性的重要手段,但PE、PP、POM和天然橡膠等加工時(shí)，粘度對(duì)加工溫度變化并不敏感。11分別說(shuō)明固體填充劑（以炭黑為例）、增塑劑或溶劑對(duì)聚合物粘度的影響。通常，固體填料用量（

10%～50wt%

）增加，粒徑減小，表面活性增高，會(huì)阻礙大分子鏈段的運(yùn)動(dòng)，使聚合物熔體粘度增大。尤其加入活性炭黑的橡膠。炭黑粒子細(xì)、表面含有活性基團(tuán)，與高聚物的親合性極好，可形成化學(xué)或物理結(jié)點(diǎn)，阻礙大分子鏈的運(yùn)動(dòng)和滑移，使粘度大幅升高。增塑劑類小分子或溶劑，會(huì)增大分子間距離，減小分子間作用力和流動(dòng)阻力，使聚合物粘度降低。

液體或增塑劑的作用：

削弱聚合物分子間力，分子間距離增大，纏結(jié)減少，使聚合物粘度降低；隨溶劑含量增加，出現(xiàn)非牛頓流動(dòng)的臨界剪切速率升高，牛頓性增強(qiáng)。

相容性對(duì)粘度影響：1)增塑劑與聚合物之間相溶性好

隨濃度增大，增塑劑/聚合物體系的粘度上升；聚合物粒子被溶脹，形成軟外層，剪切力增大時(shí)，容易變形滑過(guò)，表現(xiàn)假塑性流動(dòng)；

2)增塑劑與聚合物之間相溶性差

剪應(yīng)力作用時(shí)，粒子間相互滑移困難，膨脹性流動(dòng)行為。12熱固性聚合物加工工藝關(guān)鍵?使熱固性聚合物在交聯(lián)之前，完成流動(dòng)過(guò)程熱固性成型設(shè)備與模具溫度的控制：注射或擠出的溫度控制：粘度最低，不迅速交聯(lián)的溫度；模具或后處理的溫度控制：有利于迅速硬化的溫度。13.賓漢流體、牛頓流體、膨脹性流體、假塑性流體、觸變性液體，震凝性液體觸變性液體：在恒溫和恒定的切變速率下，粘度隨時(shí)間遞減的流體。

震凝性流體：在恒溫和恒定的切變速率下，粘度隨時(shí)間遞增的流體。賓漢流體：與牛頓型流體的流動(dòng)曲線均為直線，但它不通過(guò)原點(diǎn)，只有當(dāng)剪切應(yīng)力超過(guò)一定屈服應(yīng)力值之后才開(kāi)始塑性流動(dòng)14賓漢流體、牛頓流體、膨脹性流體、假塑性流體、觸變性液體，震凝性液體?對(duì)于每一種流體，各試舉出一個(gè)例子，其中多數(shù)聚合物熔體屬于哪一類流體？賓漢流體：牙膏，巧克力醬牛頓流體：酒，汽油膨脹性流體：淀粉溶液，蜂蜜假塑性流體：蛋黃醬，血液觸變性液體：油漆，護(hù)手霜震凝性液體：飽和聚酯15影響聚合物粘度的環(huán)境因素有哪些?粘度對(duì)剪切速率敏感的聚合物有哪幾種?粘度對(duì)溫度敏感的聚合物有哪幾種?溫度、應(yīng)力、應(yīng)變速率、低分子物(溶劑)等PS、PE、PP和PVC等的粘度對(duì)剪切速率敏感，通過(guò)提高剪切速率可降粘，改善加工流動(dòng)性PS、PC、PMMA、CA、PET、PA等的粘度對(duì)溫度敏感，通過(guò)提高加工溫度可降粘，改善加工流動(dòng)性16影響聚合物粘度的結(jié)構(gòu)因素有哪些?如何用熔融指數(shù)儀辨別聚合物分子量大小及其分布?聚合物結(jié)構(gòu)（鏈結(jié)構(gòu)和極性、分子量、分子量分布和組成等）流動(dòng)粘度源于分子間內(nèi)摩擦，分之間作用力小，分子鏈柔性高，相對(duì)位移容易，粘度低，流動(dòng)性好。（1）鏈柔性大，纏結(jié)點(diǎn)多，解纏和滑移困難，非牛頓性愈強(qiáng)；（2）鏈剛性或分子間力大(極性和結(jié)晶)，粘度高，加工難；粘度的溫敏性增加，升溫可增大流動(dòng)性(PC、PS、PET、PA)；（3）長(zhǎng)支鏈高分子中，主鏈及支鏈均形成纏結(jié)結(jié)構(gòu)，其粘度大于直鏈高分子粘度，其粘度對(duì)剪切速率的敏感性增大。短支鏈高分子,大分子纏結(jié)減小，分子間距離增大，分子間作用力降低,其粘度低于直鏈高分子粘度。（4）分子中含大側(cè)基，自由體積增大，粘度對(duì)壓力和溫度敏感性增加，升溫和升壓均能改變流動(dòng)性（PMMA，PS）流動(dòng)是分子鏈間發(fā)生相對(duì)位移，分子量增大，分子的纏結(jié)程度提高，分子間作用力增大，分子鏈重心移動(dòng)愈慢，流動(dòng)需更長(zhǎng)時(shí)間和更多能量，粘度增大分子量分布寬，剪切速率增大，熔體粘度迅速下降，表現(xiàn)更多假塑性；分子量分布窄，在寬剪切速率范圍內(nèi)，熔體表現(xiàn)更多牛頓性17聚合物流體有幾種流動(dòng)類型?什么是零切粘度、極限粘度、表觀粘度?零切粘度，就是當(dāng)剪切速率趨于零時(shí)，非牛頓指數(shù)n=1，表觀粘度與剪切速率無(wú)關(guān)，流體流動(dòng)性之與牛頓性流體相仿，粘度趨于常數(shù)，稱零切粘度表觀黏度，是指在一定速度梯度下，用相應(yīng)的剪切應(yīng)力除以剪切速率所得的商。表觀黏度有可能大于真實(shí)黏度也有可能小于真實(shí)黏度極限黏度18拖曳流動(dòng)，收斂流動(dòng)，管外拉伸流動(dòng)的特點(diǎn)收斂流動(dòng)：在流道截面尺寸逐漸變小的錐管或其它形狀管道中的流動(dòng)。特點(diǎn)：流動(dòng)液體受剪切和拉伸兩種作用。拖曳流動(dòng)：管道或口模的一部分運(yùn)動(dòng)，使聚合物隨管道或口模的運(yùn)動(dòng)部分產(chǎn)生拖曳流動(dòng)。特點(diǎn)：剪切流動(dòng)，液體壓力降及流速分布受運(yùn)動(dòng)部分的影響。管外拉伸流動(dòng)：非抑制性收斂流動(dòng)（拉伸流動(dòng)），壁面速度不為0；收斂角很??；拉伸方向存在速度梯度dvz/dz；拉伸流動(dòng)區(qū)，聚合物細(xì)流在徑向不存在速度梯度，細(xì)流截面上各點(diǎn)的速度相同。19評(píng)價(jià)聚合物流變性的常用儀器和方法有哪些?毛細(xì)管粘度計(jì)、旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)、落球粘度計(jì)、熔融指數(shù)儀、螺旋流動(dòng)試驗(yàn)和轉(zhuǎn)矩流變儀等。1）擠出式毛細(xì)管粘度計(jì)：剪切速率，10-1～6秒-1，熔體和溶液，102～8泊能觀察熔體彈性行為和熔體破裂等現(xiàn)象。2）旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)：剪切速率，10-3～105秒-1轉(zhuǎn)筒式適合濃溶液，錐板和平板式適合熔體。能觀測(cè)聚合物體系的彈性行為和松弛特性。3)落球粘度計(jì)：剪切速率。10-2秒-1以下，溶液。4）熔融指數(shù)儀、螺旋流動(dòng)試驗(yàn)和轉(zhuǎn)矩流變儀等。20非牛頓液體在管壁上產(chǎn)生滑移的原因。判斷各種因素對(duì)入口效應(yīng)和離模膨脹的影響。理論上，管壁液體流速為零。

實(shí)際上，管壁上液體產(chǎn)生滑移。流動(dòng)過(guò)程中聚合物分子量的分級(jí)效應(yīng)；聚合物中低分子物導(dǎo)致的分層流動(dòng)影響入口效應(yīng)和離模膨脹的各種因素與流動(dòng)中的彈性成分增加密切相關(guān)(聚合物性質(zhì)，應(yīng)力或應(yīng)變速率，溫度以及管道形狀等)。（1）分子量高、分子量分布窄和非牛頓性強(qiáng)的聚合物流動(dòng)中儲(chǔ)存的可逆彈性成分多，松弛時(shí)間長(zhǎng)，離模膨脹明顯；（2）高彈性模量的聚合物流動(dòng)中可逆彈性應(yīng)變少，離模膨脹降低；PA，POM，PET，Df/D=1.5；PP，PE，Df/D=3～4.5（3）應(yīng)力或應(yīng)變速率的提高使流動(dòng)中法向應(yīng)力差和可逆彈性應(yīng)變?cè)黾?，出口膨脹?yán)重；（4）熔體溫度的影響：低剪切速率下，降低熔體溫度，使入口區(qū)彈性應(yīng)變?cè)黾?，松弛時(shí)間延長(zhǎng)，離模膨脹變大；超過(guò)臨界剪切速率，膨脹比反而降低，為不穩(wěn)定流動(dòng)。（5）管子流道尺寸和形狀的影響：增大管徑D或管長(zhǎng)徑比（L／D），減小入口端收斂角，能降低液體中的可逆彈性應(yīng)變，使離模膨脹降低。管道形狀的影響：窄縫口模厚度方向的膨脹比＞其水平方向膨脹比圓形口模21分析管道中流動(dòng)液體，管中心區(qū)域溫度低，管壁附近區(qū)域溫度高的原因。（1）摩擦熱

管中心，剪應(yīng)力（剪切速率）低，摩擦熱小；

隨半徑增大，剪應(yīng)力和剪切速率增加，管壁區(qū)域的摩擦熱最大。

（2）膨脹冷卻效應(yīng)

流體沿流動(dòng)方向，存在壓力降，體積逐漸膨脹，表觀密度減小。

膨脹作用消耗液體中部分能量，產(chǎn)生冷卻效應(yīng)。管壁：

限制和摩擦力較大，膨脹率小，冷卻效應(yīng)較?。还苤行模号蛎浡蚀?，冷卻效應(yīng)更大。22端末效應(yīng)對(duì)加工主要有哪些不利影響?減小或消除端末效應(yīng)和不穩(wěn)定流動(dòng)的主要方法。端末效應(yīng)：:不管是那種截面流道的流動(dòng)方程，都只能用于穩(wěn)態(tài)流動(dòng)的流體，但總有不穩(wěn)態(tài)流動(dòng)。（包括入口效應(yīng)和離模膨脹）加工中如何減小入口效應(yīng)和離模膨脹的影響注射、擠出和紡絲中，入口效應(yīng)和離模膨脹導(dǎo)致產(chǎn)品變形和扭曲，降低尺寸穩(wěn)定性，增大內(nèi)應(yīng)力，降低機(jī)械性能。增加（L／D）或口模平直段長(zhǎng)度Ls，減小收斂角；降低加工應(yīng)力，提高加工溫度，適當(dāng)速度的牽引拉伸；在保證產(chǎn)品性能的前提上，選用分子量較低、分子量分布較寬的樹(shù)脂。？？？？？？23“拉伸變硬”及其在加工中的應(yīng)用。吹塑薄膜或擠壓中空容器型型坯時(shí)，采用“拉伸變硬”的物料,制品很少出現(xiàn)應(yīng)力集中或局部強(qiáng)度變?nèi)醵屏?，可獲得形變均勻的制品，有利于擠壓中空容器型坯、紡絲、吹塑薄膜以及片材的熱成型?！袄熳兿　睍?huì)導(dǎo)致材料破壞。24入口效應(yīng)（入口端產(chǎn)生更大壓力降）的原因（1）大管小管（液體收斂流動(dòng)），流速和剪切速率增大，要消耗更多的能量才能相應(yīng)提高剪應(yīng)力和壓力梯度；（2）流速增大，液體動(dòng)能增加，使能量消耗增多；（3）液體剪切速率的增大，使大分子伸展取向更大，高彈形變?cè)黾樱朔肿觾?nèi)和分子間的作用作力，也要消耗能量。導(dǎo)致液體進(jìn)入小管時(shí)，能量消耗增多，壓力降更大。25聚合物結(jié)構(gòu)和固體雜質(zhì)對(duì)聚合物結(jié)晶的影響;（1）摩擦熱

管中心，剪應(yīng)力（剪切速率）低，摩擦熱??；

隨半徑增大，剪應(yīng)力和剪切速率增加，管壁區(qū)域的摩擦熱最大。

（2）膨脹冷卻效應(yīng)

流體沿流動(dòng)方向，存在壓力降，體積逐漸膨脹，表觀密度減小。

膨脹作用消耗液體中部分能量，產(chǎn)生冷卻效應(yīng)。管壁：

限制和摩擦力較大，膨脹率小，冷卻效應(yīng)較??；管中心：膨脹率大，冷卻效應(yīng)更大。26聚合物結(jié)晶的溫度范圍?結(jié)晶過(guò)程是大分子鏈段重排進(jìn)入晶格，有無(wú)序變?yōu)橛行虻乃沙谶^(guò)程。

（1）重排需要一定的熱運(yùn)動(dòng)能，當(dāng)T＜Tg

，大分子雙重運(yùn)動(dòng)凍結(jié)，不能發(fā)生分子重排和結(jié)晶。(2）穩(wěn)定結(jié)晶結(jié)構(gòu)的形成需要足夠內(nèi)聚能，當(dāng)T＞Tm，分子熱運(yùn)動(dòng)的自由能大于內(nèi)聚能，難形成有序結(jié)構(gòu)。結(jié)晶所必需的熱力學(xué)條件：熱運(yùn)動(dòng)能和內(nèi)聚能有適當(dāng)比值結(jié)晶的溫度范圍在：

Tg＜T＜Tm27熔融溫度和時(shí)間對(duì)成核、結(jié)晶和制品性能等影響;1加工熔融溫度原料本身結(jié)晶度高，晶粒較完整，重新熔化需較高溫度。加工溫度高，對(duì)原結(jié)晶結(jié)構(gòu)破壞愈多，殘存晶核愈少；2熔融狀態(tài)的停留時(shí)間高溫停留時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)原結(jié)晶結(jié)構(gòu)破壞愈多，殘存晶核愈少3熔融溫度和熔融時(shí)間對(duì)成核過(guò)程和制品性能的影響熔融溫度高和熔融時(shí)間長(zhǎng)，冷卻時(shí)，殘存晶核少，結(jié)晶主要為均相成核，成核需要誘導(dǎo)期，結(jié)晶速度慢，結(jié)晶尺寸較大；熔融溫度低和熔融時(shí)間短，冷卻時(shí)，殘存晶核引起異相成核，結(jié)晶速度快，晶體尺寸小而均勻，有利于提高力學(xué)強(qiáng)度、耐磨性和熱畸變溫度28何謂高分子的取向?取向和結(jié)晶有何異同?取向?qū)酆衔镄阅苡绊懙睦?。聚合物的取向：高聚物的分子鏈沿某特定方向作?yōu)勢(shì)的平行排列的過(guò)程。包括分子鏈、鏈段和結(jié)晶高聚物的晶片、晶帶沿特定方向擇優(yōu)排列。結(jié)晶取向的異同（1）高分子的結(jié)晶屬于高分子的一個(gè)物理特性，不是所有的高聚物都會(huì)結(jié)晶，而所有的高聚物都可以在合適的條件下發(fā)生取向。（2）結(jié)晶是某些局部區(qū)域內(nèi)分子鏈在三維空間的規(guī)整排列，而取向一般是在一定程度上的一維或二維有序，是在外力作用下整個(gè)分子鏈沿特定方向發(fā)生較為規(guī)整排列。（3）結(jié)晶是在分子鏈內(nèi)部和分子鏈之間的相互作用下發(fā)生的，外部作用也可以對(duì)結(jié)晶產(chǎn)生一定的影響；取向一般是在外力作用和環(huán)境中發(fā)生的，沒(méi)有外力的作用，取向一般不會(huì)內(nèi)部產(chǎn)生。（4）結(jié)晶主要發(fā)生在Tg~Tm范圍內(nèi)，而取向可以發(fā)生在Tg或Tm以上的任何溫度（熱拉伸或流動(dòng)取向），也可以在室溫下進(jìn)行冷拉伸獲得。（5）結(jié)晶單元為高分子鏈和鏈段，而取向單元還可以是微晶(晶粒)。取向是聚合物在加工過(guò)程中或者加工后處理階段形成的，結(jié)晶聚合物和非晶聚合物均可以產(chǎn)生取向。非晶態(tài)高聚物的取向，包括鏈段的取向和大分子鏈的取向，而結(jié)晶態(tài)高分子的取向包括晶區(qū)的取向和非晶區(qū)的取向，晶區(qū)的取向發(fā)展很快，非晶區(qū)取向較慢。取向能提高拉伸制品的力學(xué)強(qiáng)度，還可使分子鏈有序性提高，這有利于結(jié)晶度的提高，從而提高其耐熱性。在纖維和薄膜的生產(chǎn)中取向狀況的控制顯得特別重要。但對(duì)其他成型制品，如果流動(dòng)過(guò)程中取向得以保存，則制品的力學(xué)強(qiáng)度會(huì)降低并易變型，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成內(nèi)力不均而易開(kāi)裂。29聚合物中的低分子物(溶劑或增塑劑)對(duì)取向的影響使Tg和Tf降低，高彈形變活化能減小，松弛時(shí)間縮短；內(nèi)摩擦減弱，聚合物形變加速，易于取向，且取向應(yīng)力和溫度降低；但解取向速度增大。取向后，去除溶劑或形成凝膠有利于保持取向結(jié)構(gòu)。30聚合物中不對(duì)稱性固體物（纖維）的取向特點(diǎn)?纖維取向方向與液流方向一致；取向主要依賴于剪切力而非溫度；制品使用時(shí)，不發(fā)生解取向；導(dǎo)致制品性能呈現(xiàn)各向異性。31球晶拉伸形變過(guò)程有哪些階段?？？？？？32聚合物結(jié)構(gòu)對(duì)降解的影響。加工時(shí)的能量≧共價(jià)鍵能；從弱鍵開(kāi)始降解（1）（2）—C—C＝C—，雙鍵β位置上的單鍵不穩(wěn)定，含不飽和雙鍵的橡膠比飽和聚合物更易降解、（3）極性大和分布規(guī)整的取代基，增加主鏈的穩(wěn)定性；不規(guī)整取代基，使聚合物穩(wěn)定性降低。（4）主鏈有芳環(huán)、飽和環(huán)、雜環(huán)，等規(guī)立構(gòu)和結(jié)晶結(jié)構(gòu)的聚合物，穩(wěn)定性好。（5）含碳—雜鏈結(jié)構(gòu)的大分子，鍵能弱；對(duì)雜質(zhì)（微量水分、酸、堿等極性物）敏感，易發(fā)生無(wú)規(guī)降解，穩(wěn)定性差。33游離基鏈?zhǔn)浇到膺^(guò)程中伴隨聚合物結(jié)構(gòu)的變化，其活性鏈轉(zhuǎn)移和減短階段會(huì)形成哪些產(chǎn)物；其鏈終止階段可能形成的降解產(chǎn)物有哪些。初始游離基使相鄰C—C鍵斷裂，同時(shí)形成以下產(chǎn)物1新游離基和分子鏈末端有雙鍵的降解產(chǎn)物(2)新游離基和單體(3)游離基向鄰近大分子轉(zhuǎn)移，產(chǎn)生有支鏈的降解產(chǎn)物鏈終止游離基結(jié)合，鏈終止,過(guò)程中伴隨聚合物結(jié)構(gòu)的改變，(1)形成線型降解產(chǎn)物(2)形成支鏈型降解產(chǎn)物(3)形成交聯(lián)降解產(chǎn)物(4)兩游離基歧化，活性消失，分別形成不飽和和飽和產(chǎn)物。34易發(fā)生水降解的聚合物有哪些。水解的難易取決于聚合物結(jié)構(gòu)中是否存在被水解的基團(tuán)35降解的實(shí)質(zhì)，降解機(jī)理的分類。降解的實(shí)質(zhì)：大分子的斷鏈；交聯(lián)；分子鏈結(jié)構(gòu)的改變；側(cè)基的改變；上述四種的綜合作用。分類：

鏈鎖降解和無(wú)規(guī)降解。

聚合物以熱降解為主；力、氧和水引起的降解居其次；光、超聲波和核輻射的降解很少。36加工過(guò)程中減小和避免聚合物降解的措施。(1)

嚴(yán)格控制原材料（雙鍵，支鏈，多分散性等），減少雜質(zhì)的催化降解作用；（2）嚴(yán)格干燥，控制樹(shù)脂

(聚酯,聚酰胺,聚醚等)

水含量（<

0.01％~

0.05％）；

(3)

確定合理的加工工藝和加工條件；（4）設(shè)備和模具應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)；

(5)

根據(jù)聚合物特性，

在配方中添加抗氧劑、穩(wěn)定劑等。37交聯(lián)度。大分子上總的反應(yīng)活性中心中已參與交聯(lián)的分?jǐn)?shù)38影響聚合物大分子交聯(lián)的因素。(1)

溫度的影響：

溫度升高，硬化時(shí)間縮短，硬化速度加快。初期，溫度升高，流動(dòng)性增大；

隨溫度升高，最大流動(dòng)峰對(duì)應(yīng)的時(shí)間提前；溫度升高，交聯(lián)速度加快。

(2)

硬化時(shí)間的影響：隨交聯(lián)形成，聚合物流動(dòng)性降低，大分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)減慢，交聯(lián)反應(yīng)愈來(lái)愈困難；

大分子中反應(yīng)活性點(diǎn)或官能團(tuán)濃度逐漸降低，交聯(lián)速度降低，交聯(lián)度<100%，交聯(lián)聚合物中保留有殘存的活性點(diǎn)。39環(huán)氧樹(shù)脂交聯(lián)的過(guò)程（階段）。3-3P21121240PVC的非正常交聯(lián)反應(yīng)過(guò)程是如何進(jìn)行的。3-3p209-21041應(yīng)力對(duì)聚合物大分子交聯(lián)有哪些影響。增大加工過(guò)程中的擴(kuò)散因素（流動(dòng)，攪拌等）或剪切作用，能增加官能團(tuán)或活性點(diǎn)間接觸和反應(yīng)的機(jī)會(huì)，加快交聯(lián)反應(yīng)速度；引起應(yīng)力活化作用，使大分子間反應(yīng)活化能降低，反應(yīng)速度增加。42橡膠硫化（交聯(lián)，固化）過(guò)程的四個(gè)階段及其各階段對(duì)橡膠性能的影響。1硫化起步階段(焦燒期或硫化誘導(dǎo)期)：硫化時(shí)膠料開(kāi)始變硬，到不能進(jìn)行熱塑性流動(dòng)的那一段時(shí)間。交聯(lián)未開(kāi)始，焦燒期內(nèi)膠料在模具內(nèi)具有流動(dòng)性2欠硫階段(預(yù)硫)：膠料的交聯(lián)度很低，硫化膠力學(xué)性能較低，制品無(wú)實(shí)用意義。3正硫階段：制品達(dá)到適當(dāng)交聯(lián)度，硫化膠綜合機(jī)械性能最好。對(duì)應(yīng)硫化的正硫化溫度和正硫化時(shí)間4過(guò)硫階段：超過(guò)正硫化平坦期之后，由于斷鏈多于交聯(lián)，橡膠出現(xiàn)硫化返原現(xiàn)象而變軟；或因交聯(lián)繼續(xù)占優(yōu)勢(shì)和環(huán)化結(jié)構(gòu)增多，橡膠變硬，伸長(zhǎng)率降低，使橡膠性能受損。43粉料和粒料的制備過(guò)程,混合、捏和與塑煉的區(qū)別1）混合固態(tài)組分間的混合，如粉狀固體物；2）捏和液態(tài)與固體物料的浸漬和混合，捏合機(jī)中，借助剪切作用；混合和捏和，T<Tf，緩和的剪切速率下進(jìn)行，物料各組分本質(zhì)基本無(wú)變化；3）塑煉塑性物料與液體或固體物料的混合。塑煉，T>Tf，熔融狀態(tài)下，較強(qiáng)剪切速率下進(jìn)行，組分化學(xué)或物理性質(zhì)有所44初混合的目的，常用的初混合設(shè)備。熔點(diǎn)以下，低剪切下的混合增加各組分微粒的無(wú)規(guī)排列程度，獲得原料組份間的一定均勻性；增加塑煉前的各組分物料的均勻性，縮短塑煉時(shí)間，減輕降解；設(shè)備：轉(zhuǎn)鼓式混合機(jī)、螺帶混合機(jī)、Z型捏合機(jī)、高速混合機(jī)45塑煉的目的，塑煉工藝控制因素，常用的塑煉設(shè)備。1塑煉的目的：使物料在剪切力作用下，熱熔、剪切混合達(dá)到適當(dāng)柔軟度和可塑性，使各組分分散更趨均勻，同時(shí)驅(qū)出其中的揮發(fā)物，改變物料的性狀，利于輸送和成型。2塑煉工藝控制：塑煉時(shí)間、塑煉溫度、剪切力3塑煉設(shè)備雙輥塑煉機(jī)，密煉機(jī)，擠出機(jī)46內(nèi)潤(rùn)滑劑，外潤(rùn)滑劑，潤(rùn)滑劑的作用機(jī)理改進(jìn)熔體流動(dòng)性，減少或避免對(duì)設(shè)備的粘附，提高制品表面光潔度等（包括脫模劑）；內(nèi)潤(rùn)滑劑：與聚合物有一定相溶性，可減少聚合物分子間的內(nèi)聚力，削弱分子間內(nèi)摩擦，降低熔體粘度。硬酯酸及其鹽類、硬酯酸丁酯、硬脂酰胺，油酰胺等。外潤(rùn)滑劑：與聚合物相溶性小，成型過(guò)程中易析出至表面，粘附于設(shè)備表面，形成潤(rùn)滑劑層，降低熔體和設(shè)備表面間的摩擦，防止熔體對(duì)設(shè)備的粘結(jié)，避免降解。硬酯酸、石蠟、礦物物油及硅油等。47樹(shù)脂溶液配制所用設(shè)備和配料方法設(shè)備：溶解釜（強(qiáng)力攪拌，加熱夾套）方法：慢加快攪和低溫分散法，以不出現(xiàn)聚合物結(jié)塊為度。慢加快攪：先加熱溶劑至一定溫度，高速攪拌下，緩慢投入粉狀或片狀聚合物。48粉料和粒料的配制一般分為哪四步，混合過(guò)程一般是靠哪三種作用來(lái)完成。答：粉料和粒料的配制一般分為四步：①原料的準(zhǔn)備，包括原料的預(yù)處理、稱量及輸送。

初混合，是在聚合物熔點(diǎn)以下的溫度和較為緩和的剪切應(yīng)力下進(jìn)行的一種簡(jiǎn)單混合?；旌蠒r(shí)的加料次序：樹(shù)脂、增塑劑、由穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、染料等調(diào)制的混合物和其它固態(tài)填料等。③初混物的塑煉，塑煉的目的是為了改變物料的性狀，使物料在剪切力的作用下熱熔、剪切混合達(dá)到適當(dāng)?shù)娜彳浂群涂伤苄裕垢鹘M分的分散更趨均勻，同時(shí)還依賴于這種條件來(lái)驅(qū)逐其中的揮發(fā)物及彌補(bǔ)樹(shù)脂合成中帶來(lái)缺陷（驅(qū)趕殘余單體、催化劑殘余體等），使有利于輸送和成型等。④塑煉物的粉碎和?；?，粉碎和?；际鞘构腆w物料在尺寸上得到減??；所不同的只是前者所成的顆粒大小不等，而后者比較整齊且具有固定形狀。49增強(qiáng)剪切混合效果的因素(方法)提高剪切速率，混合效果提高；改變剪切方向，混合效果提高。50塑料工業(yè)常用的混合設(shè)備及其用途常用混合設(shè)備：初混合設(shè)備：捏合機(jī)、高速混合機(jī)、管道式捏合機(jī)等，主要靠對(duì)流作用完成混合；塑煉設(shè)備：雙輥塑煉機(jī)、密煉機(jī)和螺桿擠出機(jī)等，主要靠剪切作用完成混合。51混合的基本原理為哪三種作用(1)擴(kuò)散：濃度差推動(dòng)（對(duì)于聚合物熔體，擴(kuò)散作用不明顯）(2)對(duì)流：機(jī)械攪拌下，達(dá)到各組分在空間上的均勻分布。物料的初混。(3)剪切：機(jī)械剪切力，達(dá)到均勻混合，物料組分的形態(tài)發(fā)生變化。塑煉。52標(biāo)注螺桿結(jié)構(gòu)的主要參數(shù),討論螺桿結(jié)構(gòu)的各主要參數(shù)對(duì)加工能力、混合塑化效果等的影響。螺桿結(jié)構(gòu)的基本參數(shù)：直徑、長(zhǎng)徑比、螺距、螺槽深度、螺桿壓縮比、螺旋角、螺桿與料筒的間隙等。（1）螺桿直徑：45～150mm，D↑，加工能力↑∝D2；（2）螺桿長(zhǎng)徑比:18～25。L/D↑，有利于混合和塑化，減少漏流，適應(yīng)性較強(qiáng)；L/D過(guò)大，降解；螺桿下垂，功率消耗大；L/D過(guò)小，塑化不良。（3）螺桿壓縮比：加料段最初一個(gè)螺槽容積與均化段最后一個(gè)螺槽容積之比。表示塑料在通過(guò)螺桿全長(zhǎng)范圍內(nèi)被壓縮的倍數(shù)。壓縮比↑，塑料受到的擠壓作用↑，有利于壓實(shí)物料和排除物料中的氣體。53標(biāo)注單螺桿擠出機(jī)和圓管擠出機(jī)頭的各結(jié)構(gòu)名稱。（4）螺槽深度（h）：h↓，剪切速率↑，傳熱效率↑，混合及塑化效率↑，生產(chǎn)率↓。熱敏塑料，深螺槽，PVC。熔體粘度低，熱穩(wěn)定性好的塑料，淺螺槽，PA（5）螺旋角φ：螺紋與螺桿橫斷面的夾角。φ↑，產(chǎn)量↑，剪切作用和擠壓力↓。通常φ=10~300；等距螺桿（螺距=直徑），17041，（6）螺桿的各段結(jié)構(gòu)及其作用：加（送）料段：將物料輸送往壓縮段，物料呈固態(tài)或部分熔化。螺槽容積可保持不變；擠出結(jié)晶聚合物，加料段較長(zhǎng)；光滑的螺桿可減少物料與螺桿的摩擦；冷卻料筒，在料筒內(nèi)壁面開(kāi)縱向溝槽，增大物料與料筒摩擦，有利于物料輸送。壓縮（遷移）段：固體物料轉(zhuǎn)化為熔體，壓實(shí)物料，排除低分子。螺槽容積逐減。物料壓縮率=制品比重/塑料表觀比重，粉料（4～5），粒料（2.5～3）。熔溫寬的PVC，壓縮段長(zhǎng)；熔溫很窄的PA，一個(gè)螺距。LDPE105～120℃；HDPE125～130℃，45～50％；（7）螺桿間隙：0.1～0.6mm間隙大，生產(chǎn)率降低。間隙小，剪切較大，塑化好；間隙過(guò)小，強(qiáng)烈剪切使物料熱機(jī)械降解，螺桿與料筒壁易摩擦；漏流和逆流減小，影響熔體的混合。54擠出成型圓管的定型方法及其原理；3-342055熔化(塑化)物料的熱源；擠出壓力是如何建立建立的。熱源（料筒傳熱；物料內(nèi)摩擦剪切生熱）擠出壓力的建立擠出成型時(shí)，沿料筒軸線方向，在物料內(nèi)部建立起不同的壓力。擠出壓力的建立是物料得以經(jīng)歷物理狀態(tài)變化，獲得均勻密實(shí)的熔體，并最后成型制品的重要條件之一。擠出壓力的建立主要源于：a.螺桿壓縮比的存在（螺桿螺槽深度或螺距的逐漸減?。?；b.濾網(wǎng)和機(jī)頭（口模）等產(chǎn)生的阻力；56擠出成型原理主要涉及哪三個(gè)過(guò)程，并簡(jiǎn)述擠出成型過(guò)程。57簡(jiǎn)述擠出機(jī)頭的作用。改變?nèi)哿系牧鲃?dòng)方向，由螺旋流動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)；賦予成型壓力，使制品密實(shí)；使物料進(jìn)一步塑化均勻；熔體通過(guò)一定截面形狀的口模，取得所需形狀，成型制品。58簡(jiǎn)述熔融理論的物理模型；熔化理論的物理模型：熔化過(guò)程，假設(shè)：(1)擠出過(guò)程穩(wěn)定，分界面位置固定不變；(2）整個(gè)固相為均勻連續(xù)體；(3)熔溫范圍窄，固液相界面明顯；螺槽與固相的橫斷面是矩形。）在熱源（料筒傳熱；物料內(nèi)摩擦剪切生熱）作用下，螺槽固體物料在料筒附近部分熔化，形成熔膜；2）熔膜厚度>螺紋間隙，熔膜被“拖曳”，匯集于熔池；3）固體床移向分界面，形成新熔膜；4）固體床減小，直至物料完全熔融。59寫出機(jī)頭特性曲線方程和螺桿特性曲線方程。繪制螺桿口模特性曲線圖,討論螺桿和機(jī)頭特性曲線與擠出機(jī)生產(chǎn)率的關(guān)系，以及螺桿特性曲線與擠出量和壓力降的關(guān)系。3-340460交聯(lián)法制備交聯(lián)聚乙烯管的工藝過(guò)程，偶氮化合物和過(guò)氧化物交聯(lián)法制備交聯(lián)聚乙烯管的交聯(lián)反應(yīng)機(jī)理;61壓延成型；共擠出；交聯(lián)擠出壓延成型是生產(chǎn)薄膜和片材的主要方法，它是將已經(jīng)塑化的接近粘流溫度的熱塑性塑料通過(guò)一系列相向旋轉(zhuǎn)著的水平輥筒間隙，使物料承受擠壓和延展作用，成為具有一定厚度寬度與割面光潔的薄片狀制品共擠出：使用數(shù)臺(tái)擠出機(jī)向一個(gè)復(fù)合機(jī)頭同時(shí)供給不同塑膠熔融料流、匯合

復(fù)合成多層混合制品的擠出工藝62判斷螺桿轉(zhuǎn)速、螺桿與料筒的間隙、螺槽深度、均化段壓力降等對(duì)擠出機(jī)擠出量的影響；螺桿轉(zhuǎn)速增加，擠出量增大，模具阻力增大（口模尺寸減?。瑪D出量減小，壓力降增加螺槽深淺對(duì)物料壓力、擠出量和熔體溫度的影響。壓力（模具阻力）變化時(shí),淺螺槽螺桿，擠出量的波動(dòng)較??；淺螺槽螺桿，對(duì)料溫的影響較小。均化段長(zhǎng)度對(duì)擠出量的影響口模阻力變化和機(jī)頭內(nèi)壓較大波動(dòng)時(shí)，均化段長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí),擠出量變化較小63熔體在均化段輸送，其流動(dòng)的主要形式。雙螺桿擠出機(jī)的特點(diǎn)。雙螺桿擠出機(jī)的特點(diǎn)：1）強(qiáng)制輸送物料：螺桿互相嚙合，利用嚙合空間將物料推向前。2）對(duì)物料的剪切力大、塑化效果好：反向旋轉(zhuǎn)雙螺桿，嚙合處螺棱、螺槽的速度方向相同，速度差；同向旋轉(zhuǎn)雙螺桿，嚙合處螺棱、螺槽的速度方向相反，剪切力大，生熱多，3）螺桿具有自潔作用：兩根螺桿的螺棱、螺槽存在速度差，互相剝離或刮去粘附的螺桿上的積料。錐形雙螺桿擠出機(jī)可直接加工PVC粉料，省去造粒工序，可降低生產(chǎn)費(fèi)用。64注塑機(jī)螺桿螺桿的作用螺桿是注塑機(jī)的重要部件。它的作用是對(duì)塑料進(jìn)行輸送、壓實(shí)、熔化、攪拌和施壓。所有這些都是通過(guò)螺桿在料筒內(nèi)的旋轉(zhuǎn)來(lái)完成的。在螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，塑料對(duì)于機(jī)筒內(nèi)壁、螺桿螺槽底面、螺棱推進(jìn)面以及塑料與塑料之間在都會(huì)產(chǎn)生摩擦及相互運(yùn)動(dòng)65討論注塑過(guò)程中壓力的作用；注射過(guò)程中壓力的作用：(１)預(yù)塑時(shí)，推動(dòng)料筒中塑料向前移動(dòng)，使塑料混合和塑化，克服固體粒子和熔體在料筒和噴嘴中流動(dòng)時(shí)的阻力；(２)充模階段應(yīng)克服澆注系統(tǒng)和型腔對(duì)塑料的流動(dòng)阻力，使塑料獲得足夠充模速度及流動(dòng)長(zhǎng)度，使塑料在冷卻前充滿型腔；(３)保壓階段，壓實(shí)模腔中的塑料，對(duì)冷卻收縮的物料進(jìn)行補(bǔ)料，使塑料熔成一體，使制品保持精確形狀，獲得所需性能。注射壓力與塑料品種、注射機(jī)類型、模具澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸、塑件壁厚流程大小等因素有關(guān)。一般40～130MPa66注塑系統(tǒng)由哪幾部分組成；注塑模具由哪幾大部分組成；注射系統(tǒng)均勻塑化達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)，高壓下，螺桿或柱塞的推擠，使熔體快速充模。1加料裝置錐形加料斗，加熱干燥裝置。2料筒內(nèi)壁光滑，呈流線型，避免縫隙、死角；決定注塑機(jī)最大注射量。螺桿攪拌和推擠，傳熱效率高，混合塑化較好；分段加熱，熱電偶控溫。3分流梭和柱塞螺桿注射機(jī)無(wú)分流梭；柱塞式注塑機(jī)，料筒前端中心，魚雷形。流線型凹槽和凸筋（定位和傳熱）熔體變薄，分流和收斂流動(dòng)；縮短傳熱導(dǎo)程，加快傳熱，減少料筒壁塑料過(guò)熱分解。熔體流速增加，剪切速率加大，摩擦熱，料溫升高，粘度下降，加強(qiáng)混合和塑化。4注塑機(jī)螺桿作用：送料、壓實(shí)、塑化、傳壓。預(yù)塑（儲(chǔ)料）過(guò)程：螺桿旋轉(zhuǎn)后退，塑料卷入、物料向前推進(jìn)，壓實(shí)、排氣、塑化，積存在螺桿頂部與噴嘴之間，螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)；注射過(guò)程：螺桿迅速向前平動(dòng)，傳遞液壓或機(jī)械力，使熔體注入模具。5.噴嘴注射模具：澆注系統(tǒng)：噴嘴到型腔前的部分，主流道、分流道、澆口等。成型零件：構(gòu)成制品形狀的各種零件，動(dòng)模和定模型腔、型芯、排氣孔等。結(jié)構(gòu)零件：導(dǎo)向、脫模、抽芯、分型等各種動(dòng)作的各種零件。67標(biāo)注典型注射模具結(jié)構(gòu)圖中各部分名稱。3-346268注射系統(tǒng)的總壓力降構(gòu)成3-350269注塑周期的的組成。注塑周期：完成一次注射成型的時(shí)間注射、保壓、冷卻和加料以及開(kāi)模、輔助作業(yè)和閉模時(shí)間組成70判斷注塑機(jī)和擠出機(jī)的螺桿在結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)和作用等方面差異。注射機(jī)螺桿與擠出機(jī)螺桿的結(jié)構(gòu)基本相同都由進(jìn)料輸送、壓縮、混煉、計(jì)量、螺桿頭等組成。不同的是注塑機(jī)用單螺桿除了徑向轉(zhuǎn)動(dòng)外還有軸向移動(dòng)也叫注射行程一般為3D現(xiàn)在也有采用4.5-6D的通常情況下注塑機(jī)用單螺桿比擠出用單螺桿的長(zhǎng)徑比小其混煉效果也較弱而且兩種螺桿的頭部設(shè)計(jì)出不同。另外在螺桿與筒體的間隙要求方面注塑機(jī)比擠出要更嚴(yán)格這是為了防止注塑時(shí)物料的回流為此注塑機(jī)螺桿都設(shè)計(jì)有止回環(huán)料筒。eq\o\ac(○,1)注塑機(jī)用螺桿的螺紋部分長(zhǎng)L值與螺桿直徑D值之比和螺紋的壓縮比都略小于擠出機(jī)用螺桿。②注塑機(jī)用螺桿的計(jì)量段螺紋槽深度比擠出機(jī)用螺桿的計(jì)量段螺紋槽深度略大些。③注塑機(jī)螺桿的加料段比擠出機(jī)螺桿的加料段略長(zhǎng)些。塑化段長(zhǎng)度要比擠出機(jī)螺桿的塑化段長(zhǎng)度短些。④注塑機(jī)用螺桿頭部結(jié)構(gòu)多數(shù)為尖頭圓錐形而且還帶有逆止閥。注塑機(jī)的漸變型螺桿多用于非結(jié)晶型塑料如聚氯乙烯的注塑成型。注塑機(jī)中的突變型螺桿多用于結(jié)晶型塑料如聚烯烴類和聚酰胺的注塑成型。71根據(jù)注塑過(guò)程中，柱塞、噴嘴和模腔壓力隨時(shí)間的變化曲線，并就注射過(guò)程各階段加以說(shuō)明。a）空載期（to～t1）（柱塞）螺桿前移，物料未進(jìn)入模腔，柱塞空載，熔體流經(jīng)噴嘴和澆口，剪切摩擦，溫升，柱塞和噴嘴壓力增加。b）充模期:（t1～t2）t1時(shí)，充模，模壓上升。t2時(shí)，型腔充滿，模壓最大。料溫、柱塞和噴嘴壓力升到最高。c）保壓期（t2～t3）柱塞（螺桿）保壓，模腔中塑料得到壓實(shí)和成型，補(bǔ)料；熔體冷卻，體積收縮。料溫下降，模壓下降。d）返料期(t3～t4)t3時(shí)，柱塞（螺桿旋轉(zhuǎn)）后退，預(yù)塑。噴嘴和澆口壓力下降，模壓較高，未凍結(jié)熔體倒流。e）凝封期（t4～t5）型腔料溫下降；澆口凍結(jié)，倒流停止。f）繼冷期：澆口凍結(jié)后的冷卻期，冷卻到玻璃化溫度附近，脫模。高分子材料加工成型原理考試復(fù)習(xí)資料可擠壓性是指聚合物通過(guò)擠壓作用是獲得形狀和保持形狀的能力?？蓴D壓性主要取決于熔體的剪切粘度和拉伸粘度。熔融指數(shù)是評(píng)價(jià)熱塑性聚合物特別是聚烯烴的擠壓性的一種簡(jiǎn)單而實(shí)用的方法，它是在熔融指數(shù)儀中測(cè)定的?？赡Ｋ苄允侵覆牧显跍囟群蛪毫ψ饔孟滦巫兒驮谀＞咧心Ｖ瞥尚偷哪芰??？赡Ｋ苄灾饕Q于材料的流變性，熱性質(zhì)和其它物理力學(xué)性質(zhì)。聚合物的可延性取決于材料產(chǎn)生塑性形變的能力和應(yīng)變硬化能力作用。由于松弛過(guò)程的存在，材料的形變必然落后于應(yīng)力的變化，聚合物對(duì)外力響應(yīng)的這種滯后現(xiàn)象稱為滯后效應(yīng)或彈性滯后。聚合物熔體的流變行為按作用力可分為剪切流動(dòng)、拉伸流動(dòng)。均相成核又稱散現(xiàn)成核，是純凈的聚合物中由于熱起伏而自發(fā)的生成晶核的過(guò)程，過(guò)程中晶核的密度能連續(xù)上升。異相成核又稱瞬時(shí)成核是不純凈的聚合物中某些物質(zhì)起晶核作用成為結(jié)晶中心，引起晶體生長(zhǎng)過(guò)程，過(guò)程中晶核密度不發(fā)生變化。在Tg~Tm溫度范圍內(nèi)，常對(duì)制品進(jìn)行熱處理以加速聚合物的二次結(jié)晶或后結(jié)晶的過(guò)程，熱處理為一松弛過(guò)程，通過(guò)適當(dāng)?shù)募訜崮艽偈狗肿渔湺渭铀僦嘏乓蕴岣呓Y(jié)晶度和使晶體結(jié)構(gòu)趨于完善。通常熱處理的溫度控制在聚合物最大結(jié)晶速度的溫度Tmax。塑料成型加工一般包括原料的配制和準(zhǔn)備、成型及制品后加工等幾個(gè)過(guò)程?；旌线^(guò)程一般是靠擴(kuò)散、對(duì)流、剪切三種作用來(lái)完成。衡量其混合效果需從物料的分散程度和組成的均勻程度兩方面來(lái)考慮。最常見(jiàn)的螺桿直徑為45~150毫米。長(zhǎng)徑比L/D一般為18~25。壓縮比是螺桿加料段最初一個(gè)螺槽容積于均化段最后一個(gè)螺槽容積之比，表示塑料通過(guò)螺桿全長(zhǎng)范圍時(shí)被壓縮的倍數(shù)，壓縮比愈大塑料受到的擠壓作用愈大。根據(jù)物料的變化特征可將螺桿分為加料段、壓縮段和均化段。鎖模機(jī)構(gòu)在啟閉模具的各階段的速度都不一樣的，閉合時(shí)應(yīng)先快后慢，開(kāi)啟時(shí)則應(yīng)先慢后快再轉(zhuǎn)慢。利用本身特定形狀，使塑料或聚合物成型為具有一定形狀和尺寸的制品的工具稱模具。澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從噴嘴進(jìn)入型腔前的流道部分，包括主流道、分流道、澆口等。完成一次注射成型所需的時(shí)間稱注射周期或稱總周期。壓制成型的加料方法可以分為重量法、容量法、計(jì)數(shù)法。分離力與輥筒的半徑、長(zhǎng)度和速度成正比，而和輥間距稱反比。通?？蓪⑤佂苍O(shè)計(jì)和加工成略帶腰鼓型，或調(diào)整兩輥筒的軸，使其交叉一定角度或加預(yù)應(yīng)力，就能在一定程度上克服或減輕分離力的有害作用，提高壓延制品厚度的均勻性。在壓延過(guò)程中，熱塑性塑料由于受到很大的剪切應(yīng)力的作用，因此大分子會(huì)順著薄膜前進(jìn)方向發(fā)生定向作用，使生成的薄膜在物理機(jī)械性能上出現(xiàn)各向異性，這種現(xiàn)像稱為壓延效應(yīng)。壓延效應(yīng)的大小，受壓延溫度、轉(zhuǎn)速、供料厚度和物料性能等的影響，升溫或增加壓延時(shí)間，均可減輕壓延效應(yīng)。壓延機(jī)的二輥用于橡膠或PVC的塑煉，三輥用于橡膠，四輥塑料；固定倒數(shù)第二輥。人造革就是以布或紙為基體，在其上覆以聚氯乙烯糊的一種復(fù)合材料。在一定條件下將片、板、棒等塑料型材通過(guò)再次加工成型為制品的方法，稱為二次成型法。二次成型包括：中空吹塑成型、熱成型、取向薄膜的拉伸等。中空吹塑成型是將擠出或注射成型的塑料管坯或型坯趁熱于半熔融的類橡膠狀時(shí)，置于各種形狀的模具中，并即時(shí)在管坯中通入壓縮空氣將其吹脹，使其緊貼于模腔壁上成型，經(jīng)冷卻脫模后即得中空制品。拉幅薄膜熱定型的目的：（1）消除內(nèi)應(yīng)力（2）降低收縮率（3）改善性能。1、簡(jiǎn)述離模膨脹的含義、原因及主要影響因素。答：定義：被擠出的聚合物熔體斷面積遠(yuǎn)比口模斷面積大的現(xiàn)象。離模膨脹比定義為充分松弛的擠出物直徑d與口模直徑D之比。圓形口模的離模膨脹比為：B=d/D或B’=d2/D2＝B2原因：a、取向效應(yīng)b、彈性變形效應(yīng)c、正應(yīng)力效應(yīng)影響因素：1)長(zhǎng)徑比一定，B隨剪切速率增加而增大。在熔體破裂臨界剪切速率之前有最大值Bmax，而后下降；2)低于τc之下，B隨τ增加而增大。高于τc時(shí)，B值則下降；3)在低于臨界?c的一定的剪切速率下，B隨溫度升高而降低；4)剪切速率恒定，B隨長(zhǎng)徑比L/D的增大而降低。L/D超過(guò)某一數(shù)值時(shí)，B為常數(shù)。5)離模膨脹比隨熔體在口模內(nèi)停留時(shí)間呈指數(shù)關(guān)系地減少。6)離模膨脹比隨聚合物的品種和結(jié)構(gòu)不同而異。線性、柔性聚合物位阻低，松弛時(shí)間短，B值小；粘度大，分子量高，分布窄，非牛頓性強(qiáng)，松弛緩慢，B值大。2、為什么要對(duì)一些成型物料進(jìn)行（干燥）預(yù)處理？舉例說(shuō)明，并列出工藝條件。答：水分以及其它低分子物的存在，一方面因其在塑料的成型溫度下會(huì)揮發(fā)成氣體，從而造成制品表面缺乏光澤和出現(xiàn)氣泡與銀絲等外觀缺陷；另一方面有可能促使聚合物大分子在高溫下發(fā)生降解或交聯(lián)反應(yīng)，其結(jié)果不僅會(huì)使塑料熔體的粘度改變，給成型工藝控制帶來(lái)困難，而且對(duì)制品的力學(xué)性能和電性能等也會(huì)產(chǎn)生不利的影響。各種熱塑性塑料成型時(shí)的允許含水量很不相同。一般來(lái)說(shuō)，成型溫度較高而且在高溫下較容易發(fā)生水解的塑料，其允許含水量就比較低；反之，允許含水量就比較高。例如，PC的成型溫度高達(dá)300℃，因大分子鏈中有酯鍵，高溫下的水解穩(wěn)定性差，粒料的含水量大于0.02％就很難成型，而且隨含水量的增加，其制品外觀和沖擊強(qiáng)度明顯下降；而PS由于成型溫度不超過(guò)200℃，且大分子鏈中無(wú)易水解基團(tuán)，故在其粒料含水量高達(dá)0.5％時(shí)仍可順利成型。PC干燥的工藝條件:循環(huán)鼓風(fēng)干燥,溫度110℃，時(shí)間:12h，料層厚度25～50mm。3、在生產(chǎn)硬聚氯乙烯管材時(shí)，物料經(jīng)擠出塑化后，由機(jī)頭擠出后，緊接著進(jìn)行什么工序，說(shuō)明此工序的作用，該工序是如何影響管材質(zhì)量的？答：緊接著進(jìn)行冷卻定型工序，它的作用是將從口模擠出的物料的形狀和尺寸進(jìn)行精整，并將它們固定下來(lái)，從而得到具有更為精確的截面形狀、表面光亮的制品；影響：定型裝置的內(nèi)表面的粗糙度直接影響管材的外觀質(zhì)量，定型裝置內(nèi)徑尺寸決定了管材外徑尺寸精度。真空度太小，吸管不緊影響尺寸和表面，真空度太大，牽引困難，不能正常生產(chǎn)。4、為什么說(shuō)物料的初始溫度過(guò)高，對(duì)加料段的固體輸送能力不利？答：物料的初始溫度過(guò)高，易形成架橋，進(jìn)料不暢，嚴(yán)重時(shí)不能進(jìn)料。另外，高聚物與金屬的摩擦因數(shù)是溫度的函數(shù)，過(guò)高降低了物料與料筒的摩擦因數(shù)，降低了固體輸送能力。5、為什么在一種設(shè)備上螺桿轉(zhuǎn)速（n）不能過(guò)高？并且靠增加轉(zhuǎn)速來(lái)提高生產(chǎn)率也是有限度的？答：隨著轉(zhuǎn)速的增加，物料所受到的剪切作用加大，即剪切速率增大，因?yàn)榇蠖鄶?shù)聚合物都是假塑性流體，因此，隨γ↑，η↓，則漏流↑，逆流↑，所以，當(dāng)轉(zhuǎn)速高到一定程度時(shí)，漏流和逆流對(duì)產(chǎn)量的影響就不能忽略了。在實(shí)際生產(chǎn)中，也不能靠提高螺桿的轉(zhuǎn)速無(wú)限制的增加生產(chǎn)能力，隨n不斷提高，剪切速率達(dá)到一定范圍后，就會(huì)出現(xiàn)熔體破裂現(xiàn)象。也就是說(shuō)，對(duì)n的提高，限制性的因素就是是否出現(xiàn)了熔體破裂。經(jīng)以上討論，可知，隨n的提高，可以提高生產(chǎn)率，但n的提高是有限制的。6、在模壓成型過(guò)程中，為什么要采取預(yù)熱操作？預(yù)熱有哪些設(shè)備？答：模壓前對(duì)塑料進(jìn)行加熱具有預(yù)熱和干燥兩個(gè)作用，前者為了提高料溫，后者為了去除水分和其他揮發(fā)物。作用：①能加快塑料成型時(shí)的固化速度，縮短成型時(shí)間；②提高塑料流動(dòng)性，增進(jìn)固化的均勻性，提高制品質(zhì)量，降低廢品率；③可降低模壓壓力，可成型流動(dòng)性差的塑料或較大的制品。（預(yù)熱：15～20mpa，未預(yù)熱：30±5mp