高分子成型加工習(xí)題答案_第1頁
高分子成型加工習(xí)題答案_第2頁
高分子成型加工習(xí)題答案_第3頁
高分子成型加工習(xí)題答案_第4頁
高分子成型加工習(xí)題答案_第5頁
已閱讀5頁,還剩8頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

1、添加劑:是實現(xiàn)高分子材料加工過程,最大限度地發(fā)揮制品的性能或賦予某些特殊性能,便于加工,可降低成本的重要輔助成分。二次成型:指在一定條件下將高分子材料一次成型所得的型材通過再次成型加工,以獲得制品的最終型樣的技術(shù)。注射成型是將固體聚合物加熱塑化成熔融體,并高壓、高速注射入模具中,賦予模腔的形狀,經(jīng)冷卻(或交聯(lián)、硫化)成型的過程。注射成型又叫注塑成型(=注射+模塑)。壓延成型是利用壓延機的輥筒之間的擠壓力作用并在適當?shù)臏囟龋ń咏沉鳒囟龋l件下,使聚合物發(fā)生塑性變形,制成薄膜或片狀材料的加工工藝。是加工塑料薄膜、片材如地板膠及膠布、人造革、等制品的主要方法。擠出成型是指物料通過擠出機料筒和螺桿間

2、的作用,邊受熱塑化,邊被螺桿向前推送,連續(xù)通過機頭而制成各種截面制品或半制品的一種加工方法。壓制成型:是指借助外壓實現(xiàn)成型物料造型的一次成型技術(shù)??煞譃閷訅撼尚秃湍撼尚?。穩(wěn)定劑:能防止或抑制高分子材料由光、熱、氧、霉菌等引起的老化作用的助劑的總稱潤滑劑:能降低熔體與加工機械或模具之間和熔體內(nèi)部相互之間的摩擦和粘附,改善流動性,促進加工成型,利于脫模,提高生產(chǎn)能力和制品外觀質(zhì)量及光潔度的物質(zhì)交聯(lián)劑及相關(guān)添加劑:提高交聯(lián)效率,改善工藝性能,提高制品質(zhì)量填充劑;能降低成本并(或)提高制品某些性能而添加到高分子材料基質(zhì)中的固體物質(zhì)。2 請說出晶態(tài)與非晶態(tài)聚合物的熔融加工溫度范圍,并討論兩者作為材料的

3、耐熱性好壞。 答:晶態(tài)聚合物:T mTd ;非晶態(tài)聚合物:TfTd 。 對于作為塑料使用的高聚物來說,在不結(jié)晶或結(jié)晶度低時,最高使用溫度是Tg,當結(jié)晶度達到40% 以上時,晶區(qū)互相連接,形成貫穿整個材料的連續(xù)相,因此在Tg以上仍不會軟化,其最高使用溫度可提高到結(jié)晶熔點。 熔點(Tm):是晶態(tài)高聚物熔融時的溫度。表征晶態(tài)高聚物耐熱性的好壞。 7 要使聚合物在加工中通過拉伸獲得取向結(jié)構(gòu),應(yīng)在該聚合物的什么溫度下拉伸? 答:應(yīng)該在聚合物的玻璃化溫度和熔點之間進行,因為分子在高于Tg時才具有足夠的活動,這樣在拉應(yīng)力的作用下,分子才能從無規(guī)線團中被拉伸應(yīng)力拉開、拉直和在分子彼此之間發(fā)生移動。 7 何謂膠

4、料混煉過程中產(chǎn)生的結(jié)合橡膠(炭黑凝膠)? 答:橡膠與炭黑混煉時,由于炭黑表面具有一定的活性,因而與混煉時產(chǎn)生的R 生成一定數(shù)量的化學(xué)形式和物理形式的結(jié)合體,形成一種不溶于橡膠溶劑的產(chǎn)物,稱結(jié)合橡膠(炭黑凝膠)。 9 什么叫塑料的混合和塑化,其主要區(qū)別在哪里? 答:塑料的混合:這是物料的初混合,是一種簡單混合,在低于流動溫度和較為緩和的剪切速率下進行的一種混合?;旌虾?,物料各組份的物理和化學(xué)性質(zhì)無變化。只是增加各組份顆粒的無規(guī)則排列程度,沒有改變顆粒的尺寸。設(shè)備:捏合機、高速混合機。 塑料的塑化:再混合,是高一級的混合,在高于流動溫度(T f 或Tm)和較強烈的剪切速率下進行?;旌虾?,物料各組份

5、的物理和化學(xué)性質(zhì)有所變化。塑化的目的是使物料在一定溫度和剪切力下熔融,驅(qū)出其中的水份和揮發(fā)物。使各組份的分散更趨均勻,得到具有一定可塑性的均勻物料。設(shè)備:密煉機、開煉機、擠出機。 11塑料的塑化與橡膠的塑煉二者的目的和原理有何異同? 答:塑化:再混合,是高一級的混合。在高于流動溫度(Tf 或Tm)和較強烈的剪切速率下進行。混合后,塑料各組份的物理和化學(xué)性質(zhì)有所變化。其目的是使物料在一定溫度和剪切力下熔融,驅(qū)出其中的水份和揮發(fā)物。使各組份的分散更趨均勻,得到具有一定可塑性的均勻物料。 塑煉:使生膠由強韌的彈性轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳浀谋阌诩庸さ乃苄誀顟B(tài)的過程。目的是使生膠獲得一定的可塑性,使之適合于混煉、壓延

6、、壓出、成型等工藝操作;使生膠的可塑性均勻化,以便得到質(zhì)量均勻的膠料。(目的是降低彈性,增加可塑性,獲得流動性;混煉時配合劑易于分散均勻,便于操作;使生膠分子量分布變窄,膠料質(zhì)量均勻一致。) 12什么是“生膠的塑煉” , 什么是“塑料的塑煉” , 為什么要分別對生膠和塑料進行塑煉?兩者分別可采取哪些措施,提高塑煉效果? 答:生膠的塑煉:使生膠由強韌的彈性轉(zhuǎn)變?yōu)槿彳浀谋阌诩庸さ乃苄誀顟B(tài)的過程。目的是使生膠獲得一定的可塑性,使之適合于混煉、壓延、壓出、成型等工藝操作;使生膠的可塑性均勻化,以便得到質(zhì)量均勻的膠料。(目的是降低彈性,增加可塑性,獲得流動性; 混煉時配合劑易于分散均勻,便于操作;使生膠

7、分子量分布變窄,膠料質(zhì)量均勻一致。) 塑料的塑煉:再混合,是高一級的混合。在高于流動溫度(Tf 或Tm)和較強烈的剪切速率下進行?;旌虾?,塑料各組份的物理和化學(xué)性質(zhì)有所變化。其目的是使物料在一定溫度和剪切力下熔融,驅(qū)出其中的水份和揮發(fā)物。使各組份的分散更趨均勻,得到具有一定可塑性的均勻物料。 4 在熱固性塑料模壓成型中,提高模溫應(yīng)相應(yīng)地降低還是升高模壓壓力才對模壓成型工藝有利?為什么? 答:在熱固性塑料模壓成型中,提高模溫一般應(yīng)相應(yīng)地升高模壓壓力才對模壓成型工藝有利。 在一定范圍內(nèi)模溫提高能增加塑料的流動性,模壓壓力可降低;但模溫提高也會使塑料的交聯(lián)反應(yīng)速度加速,從而導(dǎo)致熔融物料的粘度迅速增高

8、,因而需更高的模壓壓力。綜合以上因素,提高模溫一般應(yīng)相應(yīng)地提高模壓壓力。 10橡膠的硫化歷程分為幾個階段?各階段的實質(zhì)和意義是什么? 答:(1 )焦燒期硫化起步階段,是指橡膠在硫化開始前的延遲作用時間,在此階段膠料尚未開始交聯(lián),膠料在模型內(nèi)有良好的流動性。(對于模型硫化制品,膠料的流動、充模必須在此階段完成,否則就發(fā)生焦燒出現(xiàn)制品花紋不清,缺膠等缺陷。) 意義:焦燒期的長短決定了膠料的焦燒性及操作安全性。這一階段的長短取決于配合劑的種類和數(shù)量。 (2 )欠硫期預(yù)硫階段,焦燒期以后橡膠開始交聯(lián)的階段。在此階段,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,

9、但尚未達到預(yù)期的水平但有些性能如抗撕裂性、耐磨性等卻優(yōu)于正硫化階段時的膠料。 意義:預(yù)硫時間的長短反映了硫化反應(yīng)速度的快慢(,主要取決于配方)。 (3 )正硫期正硫化階段,正硫化是膠料的各項性能在一個階段基本上保持恒定或變化很少,也稱硫化平坦期。 意義:這個階段橡膠的綜合性能最好,是選取正硫化時間的范圍。(硫化平坦期的寬窄取決于:配方、溫度等) (4 )過硫期過硫階段,橡膠的交聯(lián)反應(yīng)達到一定的程度,此時的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)鍵發(fā)生重排、裂解等反應(yīng)。 意義:過硫階段的性能變化情況反映了硫化平坦期的長短,不僅表明了膠料熱穩(wěn)定性的高低,而且對硫化工藝的安全性及

10、制品硫化質(zhì)量有直接影響。13何謂硫化三要素?對硫化三要素控制不當會造成什么后果? 答:硫化三要素是指硫化的壓力、溫度和時間。 1 模型硫化時必須施以壓力。壓力過低,膠料流動性差,不能充滿模腔,制品容易產(chǎn)生泡,膠料不夠致密,機械性能下降;但過高壓力對橡膠的性能也不利,高壓會對橡膠分子鏈的熱降解有加速作用;對于含纖維織物的膠料,高壓會使織物材料的結(jié)構(gòu)被破壞,導(dǎo)致耐屈撓性能下降。 2 硫化溫度是橡膠發(fā)生成化反應(yīng)的基本條件,它直接影響硫化速度和產(chǎn)品質(zhì)量。硫化溫度太高,硫化速度太快,膠料剛受熱即交聯(lián)而流動性下降,得不到所需要的產(chǎn)品,且高溫易引起橡膠分子鏈裂解,乃至發(fā)生硫化返原現(xiàn)象,結(jié)果導(dǎo)致強伸性能下降;

11、反之,硫化溫度低,硫化速度慢,生產(chǎn)效率低,直至不硫化。 3 在一定的硫化溫度和壓力下,橡膠有一最適宜的硫化時間,時間太長則過硫,時間太短則欠硫,對產(chǎn)品性能都不利。3 什么叫壓縮比?擠出機螺桿設(shè)計中的壓縮比根據(jù)什么來確定? 答:螺桿的壓縮比是指螺桿加料段第一個螺槽的容積與均化段最后一個螺槽的容積之比,它表示塑料通過螺桿的全過程被壓縮的程度。 壓縮比的大小取決于擠出塑料的種類和形態(tài),粉狀塑料的相對密度小,夾帶空氣多,其壓縮比應(yīng)大于粒狀塑料。另外擠出薄壁制品時,壓縮比應(yīng)比厚壁制品的大。 2 擠出螺桿一般分為哪幾段?每段各有什么作用?對于晶態(tài)塑料的擠出成型,應(yīng)選擇何種螺桿?其L2的長度有何特征,為什么

12、? 答:加料段- 對料斗送來的塑料進行加熱,同時輸送到壓縮段。塑料在該段始終保持固體狀態(tài)。 壓縮段-對加料段來的料起擠壓和剪切作用,同時使物料繼續(xù)受熱,由固體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴隗w,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,應(yīng)該成為完全塑化的黏流狀態(tài)。 均化段-使熔融物料在均化段螺桿和機頭回壓作用進一步攪拌塑化均勻,并定量定壓地通過機頭口模擠出成型。 結(jié)晶型聚合物,熔化溫度范圍很窄,因而壓縮段很短,應(yīng)選擇突變型螺桿。 4 什么是擠出機螺桿的長徑比?長徑比的大小對塑料擠出成型有什么影響?長徑比太大又會造成什么后果? 答:擠出機螺桿的長徑比是指螺桿工作部分的有效長度L 與直徑Ds

13、之比。 L/Ds大,能發(fā)送塑料的溫度分布,混合更均勻,并可減少擠出時的逆流和漏流,提高擠出機的生產(chǎn)能力。L/Ds過小,對塑料的混合和塑化都不利。 L/Ds太大,對熱敏性塑料會因受熱時間太長而易分解,同時螺桿的自重增加,自由端撓曲下垂,容易引起料筒和螺桿擦傷,制造和安裝都困難,也增大了擠出機的功率消耗。 5 漸變型和突變型螺桿有何區(qū)別?它們各適合哪類塑料的擠出?為什么? 答:漸變型螺桿的壓縮段較長,為螺桿全長的 55%65%,PVC 擠出成型用螺桿壓縮段甚至達到100%。漸變型螺桿適合無定型塑料的生產(chǎn),因為無定型塑料的熔融溫度范圍寬。 突變型螺桿的壓縮段較短,為35Ds ,PA的擠出成型用螺桿壓

14、縮段甚至僅為一個螺距的長度。突變型螺桿適合結(jié)晶型塑料的生產(chǎn),因為結(jié)晶型塑料的熔融溫度范圍很窄。 (所謂漸變型螺桿是指由加料段較深螺槽向均化段較淺螺槽的過渡,是在一個較長的螺桿軸向距離內(nèi)完成的:而所謂突變型螺桿的上述過渡是在較短的螺桿軸向距離內(nèi)完成的。) 6 提高擠出機加料段固體輸送能力,應(yīng)對設(shè)備采取什么措施?指出其理論依據(jù)。 答案要點: 結(jié)構(gòu)角度:1 增加螺槽深度; 2 降低物料與螺桿的摩擦系數(shù); 3 增加物料與料筒的摩擦系數(shù); 4 選擇適當?shù)穆菪恰?工藝角度:1 增加料筒溫度(fb);降低螺桿溫度(fs)。 2 塑料擠出機的螺桿與移動螺桿式注射機的螺桿在結(jié)構(gòu)特點和各自的成型作用上有何異同?

15、 答:擠出螺桿: 輸送、塑化、計量。 均化段槽深h 3 淺、長徑比L/D大、壓縮比大。 加料段L1 短,均化段長L3 長。 平動轉(zhuǎn)動(前移)。 螺桿頭部形狀多樣。 物料熔融是一個穩(wěn)態(tài)的連續(xù)過程。 注射螺桿: 預(yù)塑化、注射。 均化段槽深h 3 深、長徑比L/D小、壓縮比小。 加料段L1 長,均化段長L3 短。 平動轉(zhuǎn)動(前移注射)。 螺桿頭部為尖錐形。 物料熔融是一個非穩(wěn)態(tài)的間歇過程。 3 請從加熱效率出發(fā),分析柱塞式注射機上必須使用分流梭的原因。 答:使用分流梭加快了熱傳導(dǎo),有利于減少或避免塑料過熱而引起的熱分解現(xiàn)象。塑料熔體分流后,在分流梭與料筒間隙中流速增加,剪切速度增大,從而產(chǎn)生較大的摩

16、擦熱,料溫升高,黏度下降,是塑料得到進一步的混合塑化,有效提高注塞式注射機的生產(chǎn)量及制品質(zhì)量。 11試分析注射成型過程中快速充模和慢速充模各有什么利弊。 答:充模速度 ,物料受剪切 ,生熱 ,T ,黏度下降,充模壓力 ,充模順利,能提高制品的熔接縫強度,生產(chǎn)周期縮短; 但速度 ,料流為湍流,嚴重時引起噴射作用,卷入空氣,可引起塑料局部燒傷及分解,使制品不均勻,內(nèi)應(yīng)力較大,表面常有裂紋。 慢速充模時,熔體以層流狀態(tài)流動,順利將模腔內(nèi)的空氣排出,制品質(zhì)量較均勻; 但充模過慢,會使熔體在流道中冷卻降溫,引起黏度提高,流動性下降,引起充模不全,并出現(xiàn)分層和結(jié)合不好的熔接痕,影響制品強度和表面質(zhì)量。 15 某一膠料的硫化溫度系數(shù)為 2 ,當硫化溫度為 137時,測出其硫化時間為 80min ,若將硫化溫度提高到143,求該膠料達正硫化所需要的時間?上述膠料的硫化溫度時間縮短到60min 時,求所選取的硫化溫度是多少?16 某膠料的硫化溫度系數(shù)為 2 ,在實驗室中用試片測定,當硫化溫度為 143時,硫化平坦時間為2080min ,該膠料在140下于模型中硫化了70min ,問是否達到正硫化?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? 通用式噴嘴 PE

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論