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文檔簡介

1、2.2 聚合物的加熱和冷卻,學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1、掌握聚合物熱擴散系數(shù)對其加熱和冷卻的影響。 2、注意結(jié)晶性聚合物熔融的特征。,加熱與冷卻應(yīng)用實例,熱源： 外熱：電阻絲（經(jīng)濟、簡單、方便、溫度波動較大）；微波（適合較厚發(fā)泡成型）；紅外線；熱油（溫度控制精確，設(shè)備復(fù)雜，成本高）；熱水、蒸氣。 內(nèi)熱：摩擦熱 冷卻：水（注射模、擠出定型模、中空模等）； 空氣,塑料的熱性能特點（表2-4）,1、塑料的熱擴散系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于金屬、鋼材、玻璃等材料，這說明聚合物熱傳導(dǎo)的速率很小，冷卻和加熱都不很容易。 意義： 聚合物加熱時有一項限制，就是不能將推動傳熱速率的溫差提得過高，因為聚合物的傳熱既然不好，則局部溫度就可能過

2、高，會引起降解。聚合物熔體在冷卻時也不能使冷卻介質(zhì)與熔體之間溫差太大，否則就會因為冷卻過快而使其內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。因為聚合物熔體在快速冷卻時，皮層的降溫速率遠(yuǎn)比內(nèi)層為快，這樣就可能使皮層溫度已經(jīng)低于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度而內(nèi)層依然在這一溫度之上。此時皮層就成為堅硬的外殼，彈性模量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過內(nèi)層 ( 大至 103 倍以上 ) 。當(dāng)內(nèi)層獲得進(jìn)一步冷卻時，必會因為收縮而使其處于拉伸的狀態(tài)，同時也使皮層受到應(yīng)力的作用。這種冷卻情況下的聚合物制品，其物理機械性能，如彎曲強度、拉伸強度等都比應(yīng)有的數(shù)值低。嚴(yán)重時，制品會出現(xiàn)翹曲變形以致開裂，成為廢品。,塑料的熱性能特點（傳熱學(xué)）,2、注意聚合物加熱中的外熱和內(nèi)部剪切熱的配合，防止局部過熱分解。 由于許多聚合物熔體的粘度都很大，因此在成型過程中發(fā)生流動時，會因內(nèi)摩擦而產(chǎn)生顯著的熱量。此摩擦熱在單位體積的熔體中產(chǎn)生的速率 Q 為：,3、結(jié)晶性聚合物在熔融時需要大量的熱，成型中要注意這一點。,思考題,為什么塑料加熱與冷卻不能有太大的溫差？ 答：塑料是熱的不良導(dǎo)體，導(dǎo)熱性較差。加熱時，熱源與被加熱物的溫差大，物料表面已達(dá)到規(guī)定溫度甚至已經(jīng)分解，而內(nèi)部溫度還很低，造成塑化不

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