第二章
要点
1. 塑料和橡胶的区别：
T g 塑料>室温，室温下处于玻璃态，呈现塑性 T g 橡胶<<室温，室温下处于高弹态，呈现弹性 PE 、PP 的T g <室温，为何是塑料？
因为结晶度高，刚性，柔韧性不佳，主要作为塑料使用。橡胶要求材料必须常温下具备高弹性，而聚乙烯常温下由于结晶的原因不具备这一特点，所以聚乙烯常温下不能单独作为橡胶来使用。 2. 工程塑料的特点： 拉伸强度>50 MPa 冲击强度>6 KJ/m 2
长期耐热温度>100 ℃
特种工程塑料：
热固性塑料：分子链中有可反应的活性基团！
：PE PP PA POM PET （非100%结晶） 非晶态塑料：PS PVC PC PSF
7.
8.
11. 聚氯乙烯PVC
本体聚合法、悬浮法、乳液法
市售85%以上为悬浮法PVCor 乳液法PVC 乳液法PVC ：糊树脂。
开发最早，用量最大；高强度高刚性；制作织物
19.顺丁橡胶BR=高顺式-1,4-聚丁二烯
弹性：BR>NR>SBR
21.氯丁橡胶CR=氯丁二烯的
均聚物
=反式1,4结构80%+顺式1,4
结构10%
三元乙丙橡胶EPDM
24. PE 的结晶性与性能 随结晶度提高，密度、熔点、拉伸强度、硬度增高，但伸长率、冲击韧性下降，透明性下降。
相容的共混聚合物：ΔG M=ΔH M-TΔS M≤0 玻璃化温度转变法：T gM=W1T g1+W2T g2部分相容：两个T g相互靠拢
完全不相容：两个T g，分别为两聚合物的T g 34.
<0.005%
<0.05% <0.02%
<0.2%
35.高分子材料热-机械特性与成型加工的关系
36.成型时剪切速率范围与成型方法定义
1.生胶：无配合剂且尚未交联，线型大分子or带支链
的线型，可溶于有机溶剂
2.混炼胶：生胶与配合剂经加工混合均匀，且未被交
联
3.硫化胶：已交联
4.橡胶：（硫化胶）是一种在室温下具有高弹性的高分
子材料。在外力作用下橡胶可以伸长几倍甚至几十倍，外力撤除后几乎可以恢复到原状。
5.通用橡胶：指性能与天然橡胶相近，物理性能和加
工性能较好，可广泛用作轮胎和其他一般橡胶制品的橡胶。
6.特种橡胶：指具有特殊性能，可用于制备各种耐热、
耐寒、耐油、耐溶剂、耐化学腐蚀、耐辐射等特殊使用要求的橡胶。
7.热塑性弹性体：分子结构中一部分或全部由具有橡
胶弹性的链段所组成，大分子链之间存在化学或物理交联而成的网状结构，起补强作用，常温下显示橡胶的弹性，而高温下，受热的作用这种网状结构消失，呈现塑性，可按热塑性塑料的成型方法塑化成型，冷却下这种网状结构又复原。具有塑料和橡胶的加工性和使用性。
8.熔体流动指数MFI=熔体流动速率MFR（melt flow
rate）=熔融指数MI：用一定温度、一定压力下，10min 内聚合物从出料孔挤出的重量（g）来表示，单位为g/10min。
9.均相成核:指分子链的初始集聚并达到一定的尺寸，
其他的分子链可以在这些初始集聚体上进行排列增长。
10.异相成核：指体系中杂质提供分子链进行有序排列
的场所。
11.二次结晶：指一次结晶后，在一些残留的非晶区和
结晶不完整的部分区域内，继续结晶并逐步完善的过程。
12.后结晶：指聚合物加工过程中一部分来不及结晶的
区域，在成型后继续结晶的过程。在这过程中，不形成心的结晶区域，而在球晶界面上使晶体进一步长大，是初结晶的继续。
13.后收缩：二次结晶和后结晶造成的制品性能和尺寸
发生变化的现象，包括晶粒变粗、产生内应力，制品翘曲、开裂，冲击韧性变差。
14.退火：（热处理）将试样在Tg~Tm温度范围内的某一
温度下加热，以等温或缓慢变温的方式使结晶逐渐完善化的过程。
15.淬火：（骤冷）指熔融状态或半熔融状态的结晶性聚
合物，在该温度下保持一段时间后，快速冷却使其来不及结晶，以改善制品的冲击性能。
16.流动取向：聚合物熔体或浓溶液中的分子链、链段
或几何形状不对称的固体粒子在剪切流动时沿剪切流动的运动方向排列的现象。
17.拉伸取向：聚合物的分子链、链段或微晶等受拉伸
力的作用时沿受力方向作定向排列的现象。
18.互穿聚合物网络IPN：两种聚合物以网络的形式互
相贯穿的聚集态结构，在互穿聚合物网络中至少有一种聚合物是合成交联的，另一种聚合物与前一种没有共价键的结合，而是贯穿于前一种聚合物的网络之中。
19.高分子合金：指多种组分聚合物经物理共混或化学
改性后，形成的宏观均相、（亚）微观分相的材料。
20.热力学相容性：在任意比例下都能形成均相体系的
能力。
21.工艺相容性：两种聚合物容易互相分散而容易制得
性能稳定的共混物的能力。
22.相容剂：与两种高分子化合物组分都有较好的相容
性，可降低界面张力，强化两种或两种以上高分子化合物界面粘结性的物质。
23.3R原则：减量化原则（reduce），再使用原则（reuse），
再循环原则（recycle）
24.氧指数（OI）：指规定的试验条件下通入（23±2）℃
氧氮混合气体中刚好能维持材料燃烧所需的以体积分数表示的最低氧浓度。<22：易燃材料；22~27：难燃材料，具有自燃性；>27：不燃材料。
第三章添加剂
要点
3.热稳定剂的作用
1)去除聚合物降解后产生的活性中心（如聚合物降解后产
生的自由基、不稳定氯原子），抑制聚合物进一步降解
2)对成为降解中心的不饱和双键结构起加成作用
3)转变在降解中起催化剂作用的物质（如HCl、金属杂质
等）。
5.抗氧剂
塑料——抗氧剂；橡胶——防老剂
6.主链键能大小：越小越不稳定易被氧化。
伯碳>仲碳>叔碳
>
季碳
如PP含有叔碳原子，其稳定性比PE差，易与O2反应而产生降解
7.自动氧化反应的结果
1)分子链的断裂（PP、NR）
2)分子链的交联（SBS和NBR等大部分合成胶）
3)链的化学结构或侧基的变化
8.变价金属离子对
ROOH的分解有很
强的催化作用
11.抗氧剂的加入方式：主抗氧剂和辅助抗氧剂并用
1)材料合成后立即进行防护
2)材料成型加工中加入
抗氧剂用量：塑料0.1~1%，橡胶1~5%
13.引起高分子材料降解的光的波长
波长290nm~400nm（占5%）的紫外线
17.增塑剂的塑化效果之表示方式：塑化效率（相对值）
以邻苯二甲酸二辛酯（DOP）的效率值定义为1
<1为较有效的增塑剂，>1为较差的增塑剂。
19.增塑剂的用量
软质PVC塑料：45~50份
硬质PVC塑料：不加增塑剂
20.润滑剂用量
主要用于PVC塑料，0.5~1份
※注意与增塑剂的区别！
热固性塑料的交联剂：惯称固化剂
24.橡胶硫化体系
硫化剂+促进剂+活性剂+防焦剂
25.硫化剂：硫磺，一种天然矿物，熔点112.8℃
硫化中，一部分硫磺与橡胶分子结合成为结合硫，
另一部分残留在胶料中，成为游离硫
缩短胶料硫化时间
改善硫化胶物理机
作时间多
30.硫化活性剂
ZnO——无机，用量3~5份
硬脂酸——有机，用量0.5~2份
35. 炭黑的命名：由四位数码组成
1) N 、S ：硫化速度，正常硫化速度或慢速 2) 第一位数：平均粒径范围 3) 其他表示不同牌号 36. 炭黑的结构
元素碳→碳核→多核层面→炭黑微晶 →炭黑的一次粒子（聚集体）：炭黑粒子以化学键结合在一起而形成的链枝状结构 →炭黑的二次粒子（附聚体）：炭黑聚集体间以范德华力相互聚集而成的空间网状结构
38. 白炭黑的特点
1) 微粒硅酸，无定型体，补强效果仅次于炭黑而
优于其他白色填料，对极性胶的补强作用比非极性胶大。
2) 与炭黑相比，使胶料定身强度较低，伸长率较大，弹性和耐热性较好，但硬度高
3)
混炼时不易分散，生热大 4) 酸性使硫化速度变慢 5) 硅橡胶的最理想补强剂
定义
1. 老化：高分子材料在制备、贮存、运输、加工成型
和使用过程中，由于物理、化学因素的作用而逐渐发生结构与性能的变化，直至失去使用价值的过程。 物理因素：光、热、应力
化学因素：氧、臭氧、化学介质、金属离子等。 2. 热稳定剂：凡是能改善聚合物热稳定性的添加剂，
主要用于PVC 塑料。
3. 自动氧化反应：高分子材料在空气（室温~150℃）
中发生氧化反应，反应机理为自由基反应，具有自动催化的特征，故常称作自动氧化反应。
4. 抗氧剂：可抑制或延缓高分子材料自动氧化速度，
延长其使用寿命的物质。
5. 喷霜：混炼胶或硫化胶内部的液体或固体配合剂因
迁移而在橡胶制品表面析出形成云雾状或白色粉末物质的现象。原因是由于硫、石蜡、某些防老剂、软化剂的使用量超过了它们在橡胶中的溶解度。 6. 抗臭氧剂：可以阻止或延缓高分子材料发生臭氧破
坏的化学物质。 7. 光氧化（光老化）：高分子材料暴露在日光和强的荧
光下，由于吸收了紫外光能量，引发了自动氧化反应，导致聚合物降解，使制品的外观和物理机械性能变坏。
8. 增塑剂：添加到高分子材料中能使体系的可塑性增
加，改进其柔软性、延伸性和加工性的物质。塑料（PVC ）称增塑剂，橡胶称软化剂。
9. 塑料增塑剂：主要用于降低聚合物的熔融温度、熔
体粘度和玻璃化温度，增加熔体的流动性、制品的柔软性和耐寒性，从而改善塑料的加工和使用性能。 10. 橡胶增塑剂：主要用于降低胶料的黏度、生热和收
缩变形，提高胶料的可塑性和流动性，便于压延、压出等成型操作，同时还能改善硫化胶的某些物理机械性能。分为软化剂（物理）和塑解剂（化学）。
11. 润滑剂：降低熔体和加工机械之前及熔体内部相互
间的摩擦和粘附，改善流动性，促进加工成型，提高生产能力和制品外观质量及光洁度等的一类添加剂。主要用于PVC 。
12. 交联剂：可以利用交联反应使线型或轻度支型化的
高分子材料转变为体型结构的高分子材料。
13. 交联密度：单位体积硫化胶内的交联点数目，它正
比于单位体积内的有效链数目。
14. 硫化活性剂：能够提高胶料中硫化促进剂的活性，
减少促进剂用量，缩短硫化时间的物质，也称促进助剂。 15. 焦烧：指胶料在硫化前的加工（塑炼、混炼、压延、
压出等）及贮存过程中发生的早期轻度硫化现象。发生焦烧时间越长，胶料操作安全性越好。
16. 防焦剂：少量加入即可延迟或防止胶料发生焦烧的
物质。
第四章配方设计
要点
第六章混合与制备
要点
较大团块破坏成较小粒
使聚
较小粒子克服内聚能渗在剪应力作用下使较小
4. 影响分散混合的因素
分散混合主要通过剪切应力起作用
分散度取决于混合器内最大有效剪切速率和通过
16.开炼机与密炼机之异同
定义
1. 塑炼：使生胶由强韧的弹性状态变为柔软的可塑状
态的工艺过程
2. 混炼：将各种配合剂与可塑度合乎要求的生胶或塑
炼胶在机械作用下混合均匀，制成混炼胶的过程。
第七章压制成型
要点
加速物料的物理化学变化，防止制品出现气泡，保证制品的质量
7. 硫化曲线
最小转矩M L ：反映胶料在一定温度下的可塑性 最大转矩M H ：反映硫化胶的模量
t 90-t 10=硫化反应速度，值越小，硫化速度越快
10. 硫化三要素
硫化压力+硫化温度+硫化时间
11. 等效硫化时间：用范特霍夫方程式计算
t 1
=K T 2
?T 110 硫化温度提高10℃时，硫化时间为原来的0.5倍（一半） 硫化温度降低10℃时，硫化时间为原来的2倍
定义
1. 保压固化：模压成型中排气后以慢速升高压力，在
一定的模压压力和温度下保持一段时间，是热固性树脂的缩聚反应推进到所需的程度。
2. 硫化返原现象：天然橡胶、丁基橡胶等主链为线型
大分子结构的橡胶，在过硫阶段断链多于交联的现象。
3. 硫化非返原现象：大部分合成橡胶，如丁苯、丁腈
橡胶等在过硫阶段中易产生氧化支化反应和环化结构，胶料的物理机械性能变化很小，甚至保持恒定的现象。
4. 层压成型：指在压力和温度的作用下将多层相同或
不同材料的片状物通过树脂的粘结和熔合、压制成层压塑料的成型方法。
5. 高分子复合材料：指由高聚物和各种填充材料或增
强材料所组成的多相复合体。
6. 模压成型：将模压料放在金属对模中在一定温度和
压力的作用下，制成异型制品的工艺过程。
第八章挤出成型
要点
2. 挤出成型的优点
1) 塑化能力强 2）生产效率高 3) 材料适应宽 4）产品范围大
4. 口模膨胀率B=D/d
螺杆越长，物料在其中形变的时间越长，应力松弛越多，则挤出以后的弹性形变越少，B 越小。 形变分为黏性形变（不可恢复）和弹性形变（可恢复）
→ d → D 挤出挤出后
5. 挤出机的总生产能力
（正流-逆流-漏流）
6. 塑料薄膜的挤出吹塑
定义
1.挤出成型：使高聚物的熔体（或黏性流体）在挤出
机的螺杆或柱塞的挤压作用下通过一定形状的口模而连续成型，所得制品为具有恒定断面形状的连续型材。
2.吹塑：实质是在挤出的型坯内通过压缩空气吹胀后
成型。
3.橡胶挤出：在挤出机中对混炼胶加热与塑化，通过
螺杆旋转，使胶料在螺杆和料筒筒壁之间受到强大的挤压作用，不断向前推进，并借助于口模压出具有一定断面形状的橡胶半成品。
第九章注射成型
要点
4.注射机的工作过程
5. 注射机的塑化过程=热+剪切
注射成型的准备阶段，最重要最关键
π
1剪切作用强时2剪切作用较平缓3料筒壁的物料4部分物料A:料筒与塑料接触面积
Vp ：塑料受热面积
K ：与料筒加热效率有关的常数
D,n,H,C,η分别为螺杆的直径、转速、螺槽深度、塑料的比热、熔体的黏度 6. 注射充模过程
塑化好的塑料熔体在柱塞或螺杆的推动下，由料筒前端经喷嘴和模具浇注系统流入型腔而获得型样的过程
熔体从料筒进入模腔需克服的阻力：
熔体与料筒、喷嘴、浇注系统和型腔之间的外摩擦以及熔体内部的摩擦
9. 倒流与冷却定型过程
保压切换得越早，凝封点的压力越低 10.
充模时间 定义 1. 保压过程：注射过程的压实结束后柱塞或螺杆不立 即退回，而必须在最大前进位置上再停留一段时间，使成型物在一定压力作用下进行冷却。 2. 凝封点：如果模腔浇口还没有冻结就撤除保压压力， 则熔体在较高的模腔压力作用下就会发生大的倒流，使模腔压力很快下降，倒流将一直持续到浇口冻结点E 点为止，E 点即凝封点。 3. 注压：将胶料通过注射机进行加热，然后在压力作 用下从机筒注入密闭的模型中，经热压硫化而成为制品。 第十章压延成型 要点 2. 压延机辊筒的要求 1) 足够的刚度和硬度，受挤压时弯曲变形小 2) 表面硬度大（镀硬铬），耐磨性和耐腐蚀性好 3) 表面的加工精度高，保证制品的表面光洁度和 宽度 4) 辊筒材料有良好的导热性 （1） 始钳住点：A=-A0，P ’=0，P=0 （2） 最大压力点：A=-A1，P ’=1，P=Pmax （3） 中心钳住点：A=0，P ’=0.5，P=0.5Pmax （4） 终钳住点：A=A1，P ’=0，P=0 从A 点物料的压力从零逐渐上升，到b 点达到最大值，在中心钳住点压力为最大压力的一半，到d 点压力降为零。 辊筒的弹性变形 辊筒表面温度的波动 （a ）、（b ）：中下辊不积胶；（c ）：中下辊积胶 擦胶： 定义 1.压延成型：将接近黏流温度的物料通过一系列相向 旋转着的平行辊筒的间隙，使其受到挤压和延展作 用，成为具有一定厚度和宽度的薄片状制品的连续 成型方法 2.压延效应：物料在通过压延辊筒间隙时受到很大的 剪切力和拉伸应力，在制品的物理力学性能上出现 各向异性的现象。 第十一章二次成型 要点 2.中空成型的粘弹性原理 利用聚合物推迟高弹形变的松弛时间的温度依赖 性，在聚合物玻璃化温度以上的Tf附近，使聚合物 半成品（管，中空型材等）快速变形，然后保持形 变，在较短时间内冷却到玻璃化温度或结晶温度以 下，使成型物的形变被冻结下来。 6.用于生产拉幅薄膜的聚合物 PET PP PS PVC PE PA PI PEN 聚偏氯乙烯及其共聚物 8.用作热成型的塑料品种 纤维素 PS PVC PMMA ABS HDPE PA PC PET 定义 1. 二次成型：在一定条件下将高分子材料一次成型所得到型材通过再次成型加工，以获得制品最终型样的技术。 2. 中空吹塑成型：借助气体压力使闭合在模具型腔中 的处于类橡胶态的型坯吹胀成为中空制品的二次成型技术。 3. 拉幅薄膜成型：在挤出成型的基础上发展起来的一 种塑料薄膜的成型方法。它是将挤出成型所得的厚度为1~3mm 的厚片或管坯重新加热到材料的高弹态下进行大幅度拉伸而成薄膜。 4. 热成型：利用热塑性塑料的片材作为原料来制造塑 料制品的一种塑料二次成型方法。 各种设备图 1聚合物主要有哪几种聚集态形式？ 玻璃态(结晶态)、高弹态与粘流态 2线性无定形聚合物当加工温度T处于Tb < T 高分子材料成型加工 考试重点内容及部分习题答案 第二章高分子材料学 1、热固性塑料:未成型前受热软化,熔融可塑制成一定形状,在热或固化剂作用下,一次硬化成型。受热不熔融,达到一定温度分解破坏,不能反复加工。在溶剂中不溶。化学结构就是由线型分子变为体型结构。举例:PF、UF、MF 2、热塑性塑料:受热软化、熔融、塑制成一定形状,冷却后固化成型。再次受热,仍可软化、熔融,反复多次加工。在溶剂中可溶。化学结构就是线型高分子。举例:PE聚乙烯,PP聚丙烯,PVC聚氯乙烯。 3、通用塑料:就是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。 4、工程塑料:具有较好的力学性能,拉伸强度大于50MPa,冲击强度大于6kJ/m2,长期耐热温度超过100度的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀可作为结构材料。举例:PA聚酰胺类、ABS、PET、PC 5、缓冷:Tc=Tmax,结晶度提高,球晶大。透明度不好,强度较大。 6、骤冷(淬火):Tc A 卷 一、 填空题:(30X1) 1、高分子或称聚合物分子或大分子 由许多重复单元通过 键有规律地连接而成的分子,具有高的分子量。 2、添加剂包括工艺添加剂与功能添加剂请任意写出四种添加剂的名称: 、 、 、 。 3、 聚合物物理状态有 、 、 。所对应的温度有: 、 、 。 4、写出四种聚合物成型方法: 、 、 、 。 5、通常单螺杆挤出机由 、 、 组成。 6、据实现功能的不同,可将双螺杆元件分为 (由正向螺纹元件组成,不同的螺杆头数与导程)、 (主要就是指反向螺纹元件)、 (就是捏合盘及其组合)、 (主要就是指齿形盘元件)等。 注塑机性能的基本参数有: 、 、 、 。等。 8、压延辊表面应该具有高的光洁度、机械 与 精度。 9、锁模力的校核公式: 中,p 就是 A 分就是 。 二、简答题(3X10) 1、聚合物成型过程中降解？ 分锁pA F 2、什么单螺杆的几何压缩比？长径比？ 3、什么就是双螺杆传动过程中的正位移移动？ 三、说明题:(2X10) 1、注塑成型的一个工作周期？(以生产一产品为例) 2、在单螺杆设计过程中,采用那些方法可实现对物料的压实？(从螺杆的结构上说明) 四、分析题:(20) 1、简述管材成型机头的组成(1-10的名称)及工作过程？ B卷 一、填空题:(40X1) 1、高分子或称聚合物分子或大分子由许多重复单元通过键有规律地连接而成的分子,具有高的分子量。 2、热塑性塑料的挤出成型工艺过程可分为3个阶段,其分别就是: 、 、 。 3、添加剂包括工艺添加剂与功能添加剂请任意写出四种添加剂的名称: 、 、 、 。 4、 聚合物物理状态有 、 、 。所对应的温度有: 、 、 。 5、写出四种聚合物成型方法: 、 、 、 。 6、通常单螺杆挤出机由 、 、 与温控系统组成。 7、注塑机的基本参数有: 、 、 、 。等。 8、压延辊表面应该具有 、 、 。 9、锁模力的校核公式: 中,p 就是 A 分就是 。 二、简答题(3X10) 1、什么就是聚合物成型过程中入口效应？ 2、什么就是单螺杆的几何压缩比？长径比？物料的物理压缩比？ 3、什么就是双螺杆传动过程中的正位移移动？ 三、说明题:(2X15) 1、高速高效单螺杆挤出机就是如何来实现的？ 分 锁pA F 高分子材料成型加工考 试试题 文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256） A 卷 一、 填空题：（30X1） 1、高分子或称聚合物分子或大分子 由许多重复单元通过 键有规律地连接而成的分子，具有高的分子量。 2、添加剂包括工艺添加剂和功能添加剂请任意写出四种添加剂的名 称： 、 、 、 。 3、 聚合物物理状态有 、 、 。所对应的温度有： 、 、 。 4、写出四种聚合物成型方法： 、 、 、 。 5、通常单螺杆挤出机由 、 、 组成。 6、据实现功能的不同，可将双螺杆元件分为 (由正向螺纹元件组成，不同的螺杆头数和导程)、 (主要是指反向螺纹元件)、 (是捏合盘及其组合)、 (主要是指齿形盘元件)等。 注塑机性能的基本参数有： 、 、 、 。等。 8、压延辊表面应该具有高的光洁度、机械 和 精度。 9、锁模力的校核公式： 中，p 是 A 分是 。 二、简答题（3X10） 1、聚合物成型过程中降解 2、什么单螺杆的几何压缩比长径比 3、什么是双螺杆传动过程中的正位移移动 分 锁pA F 三、说明题：（2X10） 1、注塑成型的一个工作周期（以生产一产品为例） 2、在单螺杆设计过程中，采用那些方法可实现对物料的压实（从螺杆的结构上说明） 四、分析题：（20） 1、简述管材成型机头的组成（1-10的名称）及工作过程 B卷 一、填空题：（40X1） 1、高分子或称聚合物分子或大分子由许多重复单元通过键有规律地连接而成的分子，具有高的分子量。 2、热塑性塑料的挤出成型工艺过程可分为3个阶段，其分别是： 、、。 3、添加剂包括工艺添加剂和功能添加剂请任意写出四种添加剂的名称：、、、。 4、聚合物物理状态有、、。所对应的温度有：、、。 5、写出四种聚合物成型方法：、、、。 6、通常单螺杆挤出机由、、和温控系统组成。 7、注塑机的基本参数有：、、、。等。 1.高分子材料成型加工：通常是使固体状态(粉状或粒状)、糊状或溶液状态的高分子化合物熔融或变形，经过模具形成所摇的形状并保持其已经取得的形状，最终得到制品的工艺过程。 2.热塑性塑料：是指具有加热软化、冷却硬化特性的塑料(如:ABS、PP、POM、PC、PS、PVC、PA、PMMA等),它可以再回收利用。具有可塑性可逆 热固性塑料：是指受热或其他条件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料(如:酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、聚胺酯、发泡聚苯乙烯、不饱和聚酯树脂等)具有可塑性,是不可逆的、不能再回收利用。 3. 通用塑料：一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料 工程塑料：指拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6KJ/m2,长期耐热温度超过100°C 的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀等的、可代替金属用作结构件的塑料. 4.可挤压性：材料受挤压作用形变时，获取和保持形状的能力。 可模塑性：材料在温度和压力作用下，产生形变和在模具中模制成型的能力。 可延展性：材科在一个或两个万向上受到压延或拉伸的形变能力。 可纺性：材料通过成型而形成连续固态纤维的能力。 5.塑化效率：高分子化合物达到某一柔软程度时增塑剂的用量定义为增塑剂的塑化效率。定义DOP的效率值为标准1,小于1的则较有效,大于1的较差. 6.稳定流动：凡在输送通道中流动时，流体在任何部位的流动状况及一切影响流体流动的因素不随时间而变化，此种流动称为稳定流动。 不稳定流动：凡流体在输送通道中流动时，其流动状况及影响流动的各种因素都随时间而变化，此种流动称之不稳定流动。 7. 等温流动是指流体各处的温度保持不变情况下的流动。（在等温流动情况下，流体与外界可以进行热量传递，但传入和输出的热量应保持相等） 不等温流动：在塑料成型的实际条件下，由于成型工艺要求将流道各区域控制在不同的温度下:而且由于粘性流动过程中有生热和热效应，这些都使其在流道径向和轴向存在一定的温度差，因此聚合物流体的流动一般均呈现非等温状态。 8. 熔体破裂: 聚合物在挤出或注射成型时，在流体剪切速率较低时经口模或浇口挤出物具有光滑的表面和均匀的形状。当剪切速率或剪切应力增加到一定值时，在挤出物表面失去光泽且表面粗糙，类似于“橘皮纹”。剪切速率再增加时表面更粗糙不平。在挤出物的周向出现波纹，此种现象成为“鲨鱼皮”。当挤出速率再增加时，挤出物表面出现众多的不规则的结节、扭曲或竹节纹，甚至支离和断裂成碎片或柱段，这种现象统称为熔体破裂. 9. 离模膨胀:聚合物熔体挤出后的截面积远比口模截面积大。此种现象称之为巴拉斯效应，也成为离模效应。离模膨胀依赖于熔体在流动期间可恢复的弹性变形。有如下三种定性的解释：取向效应、弹性变形效应（或称记忆效应）、正应力效应。 10. 均匀程度指混人物所占物料的比率与理论或总体比率的差异。 分散程度指混合体系中各个混人组分的粒子在混合后的破碎程度。破碎度大。粒径小，起分散程度就高；反之。粒径大，破碎程度小，则分散的不好 11. 塑炼：为了满足各种加工工艺的要求，必须使生胶由强韧的弹性状态变成柔软而具有可塑性的状态，这种使弹性生胶变成可塑状态的工艺过程称作塑炼。 混炼就是将各种配合剂与可塑度合乎要求的生胶或塑炼胶在机械作用下混合均匀，制成混炼胶的过程。 12. 固化速率：是以热固性塑料在一定的温度和压力下，压制标准试样时，使制品的物理机械性能达到最佳值所需的时间与标准试件的厚度的比值（s/mm厚度）来表示，此值愈小，固化速率愈大。 13.成型收缩率：在常温常压下，模具型腔的单向尺寸L 。和制品相应的单向尺寸L之差与 第一章绪论 1.按所属成型加工阶段划分，塑料成型加工可分为几种类型？分别说明其特点。 (1)一次成型技术 一次成型技术，是指能将塑料原材料转变成有一定形状和尺寸制品或半制品的各种工艺操作方法。目前生产上广泛采用的挤塑、注塑、压延、压制、浇铸和涂覆等。 (2)二次成型技术 二次成型技术，是指既能改变一次成型所得塑料半制品(如型材和坯件等)的形状和尺寸，又不会使其整体性受到破坏的各种工艺操作方法。 目前生产上采用的只有双轴拉伸成型、中空吹塑成型和热成型等少数几种二次成型技术。 (3)二次加工技术 这是一类在保持一次成型或二次成型产物硬固状态不变的条件下，为改变其形状、尺寸和表观性质所进行的各种工艺操作方法。也称作“后加工技术”。大致可分为机械加工、连接加工和修饰加工三类方法。 2.成型工厂对生产设备的布置有几种类型？ (1)过程集中制 生产设备集中； 宜于品种多、产量小、变化快的制品； 衔接生产工序时所需的运输设备多、费时、费工、不易连续化。 (2)产品集中制 一种产品生产过程配套； 宜于单一、量大、永久性强的制品、连续性强； 物料运输方便，易实现机械化和自动化，成本降低。 3.塑料制品都应用到那些方面？ (1)农牧、渔业(2)包装(3)交通运输(4)电气工业 (5)化学工业(6)仪表工业(7)建筑工业(8)航空工业 (9)国防与尖端工业(10)家具(11)体育用品和日用百货 4.如何生产出一种新制品？ (1)熟悉该种制品在物理、机械、热、电及化学性能等方面所应具备的指标； (2)根据要求，选定合适的塑料，从而决定成型方法； (3)成本估算； (4)试制并确定生产工艺规程、不断完善。 第二章塑料成型的理论基础 1.什么是聚合物的结晶和取向？它们有何不同？研究结晶和取向对高分子材料加工有何实际意义？ 2.请说出晶态与非晶态聚合物的熔融加工温度范围，并讨论两者作为材料的耐热性好坏。 晶态聚合物：Tm——Td；非晶态聚合物：Tf——Td。 对于作为塑料使用的高聚物来说，在不结晶或结晶度低时最高使用温度是Tg，当结晶度达到40%以上时，晶区互相连接，形成贯穿整个材料的连接相，因此在Tg以上仍不会软化，其最高使用温度可提高到结晶熔点。 1、什么叫混合、混炼？并指出各自的特点。 混合是一种趋向于减少混合物非均匀性的操作。 混炼是指用炼胶机将生胶或塑炼生胶与配合剂练成混炼胶的工艺。 混合：温度低（一般低于聚合物熔点），剪切速率小；混炼：温度高（一般高于聚合物熔点），剪切速率大。 2、试述捏合机、高速混合机、开炼机、密炼机的基本结构、工作原理和机器的规格型号。 （1） Z形捏合机 基本结构：带有加热（冷却）夹套的鞍形混合室、一对Z形搅拌器、电气传动装置等。捏合机除了通过夹套加热和冷却外，还可在搅拌器中心开设通道，通加热或冷却载体，以便准确及时地控制捏合时物料的温度。 工作原理：混合时，物料借助于相向转动的一对搅拌器沿着混合室的侧壁上翻,而后在混合室的中间下落，再次为搅拌器所作用。这样重复循环，物料得到多次折叠和撕捏作用，从而得到均匀混合。 (2)高速混合机 基本结构：附有加热或冷却夹套的圆筒形混合室、一个装在混合室底部的高速转动的搅拌叶轮、排料装置、折流板（挡板）以及电气传动装置等。 工作原理：高速混合机工作时，高速旋转的叶轮借助表面与物料的摩擦力和侧面对物料的推力使物料沿叶轮切向运动。同时，由于离心力的作用物料被抛向混合室内壁，并且沿内壁面爬升，当升到一定高度后，由于重力的作用，物料又落回到叶轮中心，接着又被抛起。物料的表面不断得到更新，由于叶轮的转速很高，物料运动速度很快，快速运动的物料粒子之间相互碰撞、摩擦，使得团块破碎，物料因摩擦升温，同时迅速地进行着交叉混合，这些作用促进了各组分的均匀分布和对液态添加剂的吸收。规格型号：GH200，GH表示高速混合机，200表示工作容量200升。实际加料量为工作容量的50～75％。 （3）开炼机 基本结构：两只辊筒、辊距调节装置、安全装置、加热冷却系统和传动系统等。辊筒为中空结构，内部可通加热或冷却载体，也可直接放置电加热棒加热。 工作原理：开炼机工作时，两个辊筒相向旋转，且速度不等。放在辊筒上的物料由于与辊筒的摩擦和粘附作用以及物料之间的粘结力而被拉入辊隙之间，在辊隙内物料受到强烈的挤压和剪切，这种剪切使物料产生大的形变，从而增加了各组分之间的界面，产生了分布混合。该剪切也使物料受到大的应力，当应力大于物料的许用应力时，物料会分散开，即分散混合。所以提高剪切作用就能提高混合塑炼效果。 规格型号：SK-160；SK表示塑料开炼机，160表示辊筒直径160mm。 XK橡胶双辊开炼机。 3、决定开炼机正常工作的条件是什么？ 开炼机正常工作时的两个条件： ①物料与辊筒的摩擦角应大于接触角； ②两个辊筒之间存在速比。减小辊筒间距和加大辊筒速比，可以加大剪切作用。 4、高速混合机中折流板的作用是什么？ 改变混合时物料的流型；内部安装测温传感器，测试物料的温度。 5、常见的连续混合设备有哪几种，各有什么特点？ 连续混合设备主要有单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、行星螺杆挤出机和连续混炼机。 6、生胶在成型加工前为什么要进行塑炼？ 塑炼主要是为了降低生胶的弹性，增加可塑性，获得适当流动性，使橡胶与配合剂在混炼过程中易于混合分散均匀，也利于胶料进行各种成型操作。此外，还要使生胶的可塑性均匀一致，从而使制得的胶料质量也均匀一致。 模压成型部分 1、试简述热固性塑料的模压成型（压缩模塑）工艺过程。 模压成型通常称压缩模塑，是将模塑塑料在已加热到指定温度的模具中加压，使物料熔融流动并均匀地充满模腔，在加热和加压的条件下，经过一定的时间，使其发生化学交联反应而变成具有三维体型结构的热固性塑料制品。 2、为什么热塑性塑料较少采用模压成型的方法加工？ 热塑性塑料模压成型时，必须将模具冷却到塑料固化温度以下才能定型为制品，为此需交替加热与冷却模具，生产周期长，故生产中很少采用。 3、什么是BMC、SMC？它们常采用何种方法成型？ BMC:块状模塑料，用预混法制成的聚酯树脂模塑料，模塑料成团块状，故也称料团。 SMC:片状模塑料，用预浸法制成的片状聚酯树脂模压料。 4、热固性塑料、热塑性塑料、橡胶的模压成型有什么不同？ 成型过程中热塑性塑料不发生化学变化，而后两者有物理和化学变化。 高分子材料成型加工原理试题 Material Science & Technology Department, Major: Polymer Science & Engineering, Class: 2008-2. 一、填空 1、聚合物具有一些特有的加工性质，如有良好的__可模塑性__，__可挤压性__，__可纺性__和__可延性__。 2、__熔融指数__是评价聚合物材料的可挤压性的指标。 4、按照经典的粘弹性理论，线形聚合物的总形变由普弹性变、推迟高弹形变、粘弹性变三部分组成。 5、晶核形成的方法:均相成核、异相成核。 6、单螺杆挤出机的基本结构:传动部分、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模、辅助设备。 1. 按照塑料塑化方式的不同，挤出工艺可分为(干法)和(湿法)二种;按照加压方式的不同，挤出工艺 又可分为(连续式)和(间歇式)两种。 2 、聚合物流动过程最常见的弹性行为是:端末效应和不稳定流动。 3、注射过程包括加料、塑化、注射、冷却和脱模五大过程。 7、螺杆结构的主要参数:t、W、h分别指的是螺距、螺槽宽度、螺槽深度。 1、非牛顿流体受到外力作用时，其流动行为有以下特征:(剪应力)和(剪切速率)间通常不呈比例关系，因而剪切粘度对剪切作用有依赖性;非牛顿性是(粘性)和(弹性)行为的综合，流动过程中包含着不可逆形变和可逆形变两种成分。 2、聚合物的粘弹性行为与加工温度T有密切关系，当T>Tf时，主要发生(粘性形变)，也有弹性效应，当Tg 高分子材料加工成型原理题库 一、填空： 1．聚合物具有一些特有的加工性质，如有良好的可模塑性，可挤压性，可纺性和可延性。 正是这些加工性，正是这些加工性质为聚合物材料提供了适于多种多样加工技术的可能性。 2．熔融指数是评价聚合物材料的可挤压性这一加工性质的一种简单而又实用的方法，而螺旋流动试验是评价聚合物材料的可模塑性这一加工性质的一种简单而又实用的方法。3．在通常的加工条件下，聚合物形变主要由高弹形变和粘性形变所组成。从形变性质来看包括可逆形变和不可逆形变两种成分，只是由于加工条件不同而存在着两种成分的相对差异。 4．PS、PP、PVC、PC、HDPE、PMMA和PA分别是聚合物聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、高密度聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚酰胺的缩写。 5．聚合物的粘弹性行为与加工温度T有密切关系，当T>Tf时，主要发生粘性形变，也有弹性效应，当Tg 中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 高分子成型加工是研究将聚合物转变成实用材料或制品的工程技术，是一门实践性、综合性很强的课程。课程内容包括高分子材料的成型原理、配方、加工方法、工艺过程等，测重研究实现转变的方法及所获得的产品质量与材料性质和工程技术因素的关系。通过本课程的学习，学生掌握高分子材料成型加工的主要原理以及一些重要的成型加工方法，熟悉高分子材料加工过程中的工艺调节以及高分子制品的质量控制等。 “Form and process of polymer” is a practical and comprehensive course which will introduce the engineering technology of transforming polymer into practical materials or products. The contents of this course are including that: the forming principle, formula, processing method and processing procedure of polymer materials. This course will focus on the method of transformation and the relationship between product quality and engineering factors. Through this course, students will master the main principles and some important processing methods of polymer materials, and be familiar with the processing adjustment and quality control of polymer products. 2.设计思路： 高分子材料的成型加工是高分子科学体系的一个重要组成分支，是建立在高分子化学和高分子物理基础上的。本课程的内容十分庞杂，包括了成型加工原理、成型加工工艺、加工设备、成型模具等几方面。同时本课程也是一门实践性很强的课程，不仅需要学生掌握基础理论知识，更需要培养学生的实际操作能力和知识运用能力。本课程从高分子材料的角度学习成型加工方法，主要内容包括塑料的成型加工方法，橡胶的成型加工方法及纤维纺丝成型。学生通过课程学习，可以明确材料的适用成型方法，具备对高分子材料生产过程的宏观调控的能力。 3. 课程与其他课程的关系： 先修课程：高分子物理、高分子化学。后置课程：专业实习。高分子成型加工是一门处于承上启下枢纽地位的重要专业课程，一方面要应用高分子物理、高分子化学方面的知识，另一方面更要注重在实践教学中对课程知识的巩固。 1聚合物主要有哪几种聚集态形式？ 玻璃态（结晶态）、高弹态和粘流态 2线性无定形聚合物当加工温度T处于Tb < T 熔体粘度大，流动度小，熔融指数低；加工性能较差。分子量高的聚合物的力学强度和硬度等较高。 分子量较低的聚合物，流动度小，熔体粘度低，熔融指数大，加工流动性好。分子量较低的聚合物的力学强度和硬度等较低 4成纤聚合物的一般特性，纤维成型过程，纺丝液体的制备，工业生产主要纺丝成形方法。 1）分子量较高，分子间作用力（含强极性基团或氢键）较大；可制成强度好的纤维； 2）无较长支链、交联结构和很大的取代基团，为线型结构，结晶性较好，使拉伸取向结晶后，纤维的强度和模量较高。 3）分子量分布窄：低分子级份过多，纤维强度下降；高分子级份太多，熔体粘度急剧增大，出现凝胶型颗粒，难于拉伸取向。 4）溶解或熔融后，液体具有适度的粘度； 5）良好的热稳定。 纤维成形过程包括：液体纺丝及液体细流的冷却固化过程 纺丝液体的制备：成纤聚合物的熔融/成纤聚合物的溶解：溶剂同高聚物相互扩 一、填空 1、聚合物具有一些特有的加工性质，如有良好的__可模塑性__，__可挤压性__，__可纺性__和__可延性__。 2、__熔融指数__是评价聚合物材料的可挤压性的指标。 3、分别写出下列缩写对应的中文：PS: 聚苯乙烯, PMMA: 聚甲基丙烯酸甲酯, PE:聚乙烯, PP:聚丙烯 , PVC 聚氯乙烯, PC 聚碳酸酯 , SBS: 苯乙烯丁二烯苯乙烯共聚物 , PA: 聚酰胺,POM 聚甲醛 4、按照经典的粘弹性理论，线形聚合物的总形变由普弹性变、推迟高弹形变、粘弹性变三部分组成。 5、晶核形成的方法：均相成核、异相成核。 6、单螺杆挤出机的基本结构：传动部分、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模、辅助设备。 7、生胶按物理性状通常分为捆包胶、颗粒胶、粉末胶、乳胶和液体胶。 1.聚合物加工转变包括：（形状转变）、（结构转变）、（性能转变）。 2.写出熔融指数测量仪结构示意图各个结构的名称：（热电偶测温管）、（料筒）、 （出料孔）、（保温层）、（加热器）、（柱塞）、（重锤）。 3.按照塑料塑化方式的不同，挤出工艺可分为（干法）和（湿法）二种；按照加 压方式的不同，挤出工艺又可分为（连续式）和（间歇式）两种。 4.填充剂按用途可分为两大类：（补强填充剂）、（惰性填充剂）。 5.测硫化程度的硫化仪：（转子旋转振荡式硫化仪）。 6.合成纤维纺聚合物的加工方法：（熔融法）和（溶液法）。 2 、聚合物流动过程最常见的弹性行为是：端末效应和不稳定流动。 3、注射过程包括加料、塑化、注射、冷却和脱模五大过程。 5、开放式炼胶机混炼通常胶料顺序：生胶（或塑炼胶）、小料、液体软化剂、补强剂、填充剂、硫黄 6、常用的硫化介质有：饱和蒸汽、过热蒸汽、过热水、热空气以及热水。 7、螺杆结构的主要参数：t、W、h分别指的是螺距、螺槽宽度、螺槽深度。 1、非牛顿流体受到外力作用时，其流动行为有以下特征：（剪应力）和（剪切速率）间通常不呈比例关系，因而剪切粘度对剪切作用有依赖性；非牛顿性是(粘性)和(弹性)行为的综合，流动过程中包含着不可逆形变和可逆形变两种成分。 2、制造泡沫塑料的发泡方法可分为（机械发泡）、（物理发泡）、（化学发泡）三种。 3、聚合物的粘弹性行为与加工温度T有密切关系，当T>Tf时，主要发生(粘性形变)，也有弹性效应，当Tg 第二章 要点 1. 塑料和橡胶的区别： T g 塑料>室温，室温下处于玻璃态，呈现塑性 T g 橡胶<<室温，室温下处于高弹态，呈现弹性 PE 、PP 的T g <室温，为何是塑料？ 因为结晶度高，刚性，柔韧性不佳，主要作为塑料使用。橡胶要求材料必须常温下具备高弹性，而聚乙烯常温下由于结晶的原因不具备这一特点，所以聚乙烯常温下不能单独作为橡胶来使用。 2. 工程塑料的特点： 拉伸强度>50 MPa 冲击强度>6 KJ/m 2 长期耐热温度>100 ℃ 特种工程塑料： 热固性塑料：分子链中有可反应的活性基团！ ：PE PP PA POM PET （非100%结晶） 非晶态塑料：PS PVC PC PSF 7. 8. 11. 聚氯乙烯PVC 本体聚合法、悬浮法、乳液法 市售85%以上为悬浮法PVCor 乳液法PVC 乳液法PVC ：糊树脂。 开发最早，用量最大；高强度高刚性；制作织物 19.顺丁橡胶BR=高顺式-1,4-聚丁二烯 弹性：BR>NR>SBR 21.氯丁橡胶CR=氯丁二烯的 均聚物 =反式1,4结构80%+顺式1,4 结构10% 三元乙丙橡胶EPDM 24. PE 的结晶性与性能 随结晶度提高，密度、熔点、拉伸强度、硬度增高，但伸长率、冲击韧性下降，透明性下降。 相容的共混聚合物：ΔG M=ΔH M-TΔS M≤0 玻璃化温度转变法：T gM=W1T g1+W2T g2部分相容：两个T g相互靠拢 完全不相容：两个T g，分别为两聚合物的T g 34. <0.005% <0.05% <0.02% <0.2% 35.高分子材料热-机械特性与成型加工的关系 36.成型时剪切速率范围与成型方法定义 1.生胶：无配合剂且尚未交联，线型大分子or带支链 的线型，可溶于有机溶剂 2.混炼胶：生胶与配合剂经加工混合均匀，且未被交 联 3.硫化胶：已交联 4.橡胶：（硫化胶）是一种在室温下具有高弹性的高分 子材料。在外力作用下橡胶可以伸长几倍甚至几十倍，外力撤除后几乎可以恢复到原状。 5.通用橡胶：指性能与天然橡胶相近，物理性能和加 工性能较好，可广泛用作轮胎和其他一般橡胶制品的橡胶。 6.特种橡胶：指具有特殊性能，可用于制备各种耐热、 耐寒、耐油、耐溶剂、耐化学腐蚀、耐辐射等特殊使用要求的橡胶。 7.热塑性弹性体：分子结构中一部分或全部由具有橡 胶弹性的链段所组成，大分子链之间存在化学或物理交联而成的网状结构，起补强作用，常温下显示橡胶的弹性，而高温下，受热的作用这种网状结构消失，呈现塑性，可按热塑性塑料的成型方法塑化成型，冷却下这种网状结构又复原。具有塑料和橡胶的加工性和使用性。 8.熔体流动指数MFI=熔体流动速率MFR（melt flow rate）=熔融指数MI：用一定温度、一定压力下，10min 内聚合物从出料孔挤出的重量（g）来表示，单位为g/10min。 9.均相成核:指分子链的初始集聚并达到一定的尺寸， 其他的分子链可以在这些初始集聚体上进行排列增长。 10.异相成核：指体系中杂质提供分子链进行有序排列 的场所。 11.二次结晶：指一次结晶后，在一些残留的非晶区和 结晶不完整的部分区域内，继续结晶并逐步完善的过程。 12.后结晶：指聚合物加工过程中一部分来不及结晶的 区域，在成型后继续结晶的过程。在这过程中，不形成心的结晶区域，而在球晶界面上使晶体进一步长大，是初结晶的继续。 13.后收缩：二次结晶和后结晶造成的制品性能和尺寸 发生变化的现象，包括晶粒变粗、产生内应力，制品翘曲、开裂，冲击韧性变差。 14.退火：（热处理）将试样在Tg~Tm温度范围内的某一 讲稿 课程名称：高分子材料成型加工原理 课程编号：808025 授课学期：第七学期 授课班级：08高分1、2班 任课教师：张志明 河北联合大学材料科学与工程学院 第一讲 本单元的学习目的和要求：通过了解高分子材料的基本概念、分类、主要品种及其分析、高分子材料在国民经济中的地位和作用、高分子材料加工的学科分类。要求学生掌握高分子材料成型的理论基础知识和品种分类。 本单元的重点和难点：高分子材料的基本概念、分类、主要品种及其分析。 第一部分 前言及绪论 第一章 前言及绪论 1.1前言 1.1.1 自我介绍（略） 1.1.2 本课程在专业学科中的定位 1.1. 2.1 学科培养结构简图 基础课 化工学科基础课 专业基础课 专业课 1.1.2.2 本课程定位 联系高分子工业原料与制品的纽带，通过设备表达。 1.1. 2.3 本课程的内容 聚合物的加工理论基础，纤维、塑料、橡胶的成型加工，涂料及粘合剂加工原理简介，以及一些特殊加工方法简介。 1.1.3 本课程教学的时间安排 章节 学时分配 第一部分 前言及绪论 2 第二部分 高分子材料成型原理中的共性问题 10 聚合物流体的制备 聚合物的混合 聚合物流体的流变性 第三部分高分子材料成型原理中的个性问题26 塑料材料的成型加工原理10 专题一：吹塑、吸塑及冷压烧结成型 橡胶材料的成型加工原理10 化学纤维的成型加工原理 4 专题二：静电纺丝的原理及其过程 涂料、粘合剂及功能高分子的简介 2 第四部分：本课程的复习总结 2 合计40 1.1.4 本课程所使用的教材 [1] 沈新元主编. 高分子材料加工原理(第2版). 中国纺织出版社，2009，3. 1.1.5 推荐参考书 [1] 史玉升，李远才，杨劲松. 高分子材料成型工艺. 化学工业出版社，2006，7 [2] 王贵恒主编. 高分子材料成型加工原理. 化学工业出版社，2003，9（参考教材，第一版1982，2） 1.2 绪论 1.2.1 高分子材料的基本概念 1.2.1.1 高分子化合物及高分子材料的区别 高分子化合物：系指由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在1万以上的化合物。 高分子材料：以高分子化合物为基体组分的材料。 1.2.1.2 定义中的几个问题 共价键与分子间力、相对分子质量、1万以上 1.2.2 高分子材料的分类 按来源分类：天然高分子材料及合成高分子材料 按化学组成分类：有机高分子材料及无机高分子材料 按性能分类：通用高分子材料及新型高分子材料 等等 1.2.3 高分子材料的主要品种 高分子材料的六大品种：塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂、功能高分子（旧类别） 高分子材料的新类别： 通用高分子材料：塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂 新型高分子材料：功能高分子、智能高分子、高性能高分子、生态高分子1.2.3.1 纤维 合肥学院 Hefei University 高分子成型加工论文 学号： 1203012024 姓名：安绵伟 专业：粉体材料科学与工程 系别：化工系 摘要：高分子复合材料的制备和加工方法繁多，不同的材料有不同的加工方 法，同一种材料也可能对应好几种方法。本文主要讨论了塑料成型加工技术的现状，介绍了挤出成型加工工艺原理与技术特点，综述了高分子材料成型加工技术的新进展。 关键词：塑料，挤出，成型 1 前言 随着工业化技术的发展和人民生活水平的提高，人们对塑料产品种类和质量的需求也越来越高。高分子材料是通过制造成各种制品来实现其使用价值的，因此从应用角度来讲，以对高分子材料赋予形状为主要目的成型加工技术有着重要的意义。高分子材料的主要成型方法有挤出成型、注射成型、吹塑成型、压延成型等，本文主要介绍了挤出成型加工技术的最新进展。 2 挤出成型 挤出成型在塑料加工中又称为挤塑，在非橡胶挤出机加工中利用液压机压力于模具本身的挤出称压出。是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用，边受热塑化，边被螺杆向前推送，连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。该工艺主要用于热塑性塑料制品的成型。挤出工艺流程如图1所示[1]。 图1热固性塑料模压成型工艺流程 挤出成型主要包括加料、塑化、成型、定型等过程。要获得外观和内在质量均优良的型材制品，是与原材料配方、挤出设备水平、机头模具设计与加工精度、型材断面结构设计及挤出成型工艺条件等分不开的。挤出成型工艺参数的控制包括成型温度、挤出机工作压力、螺杆转速、挤出速度、牵引速度、排气、加料速度及冷却定型等。挤出工艺条件又随挤出机的结构、塑料品种、制品类型、产品的质量要求等的不同而改变[2]。 2.1 共挤出技术 共挤出技术是用两台或者两台以上单螺杆挤出机或双螺杆挤出机将两种或 EP（环氧树脂）、CR（氯丁橡胶）、BR（顺丁橡胶）、EPM（氟橡胶）、EPDM（三元乙丙橡胶）、EPR（乙丙橡胶）、IBR（）、IR（异戊橡胶）、IIR（丁基橡胶）、NBR（丁晴橡胶）、 NR（天然橡胶）、PA（聚酰胺）PB（聚丁烯）、PC（聚碳酸酯）、PCL（聚-ε己内酯）、PE （聚乙烯）、PF（酚醛树脂）、PI（聚酰亚胺）、PLA（聚乳酸）、PMMA（聚甲基丙烯酸甲 脂）、POM（聚甲醛）、PP（聚丙烯）、PPO（聚苯醚）、PS（聚苯乙烯）、PST（聚砜）、PTFE （聚四氟乙烯）、PU（聚氨酯）、PV A（聚乙烯醇）、PVC（聚氯乙烯）、SBR（丁苯橡胶）、 UF（尿醛树脂）、UP （不饱和树脂） 高分子材料成型加工：指使固体状态，糊状或溶液状态的高分子化合物熔融或变形，经过模具形成所需要的形状，并保持已经取得的形状，最终得到制品的工艺过程 高分子材料：一定配合的高分子化合物在成型设备中，受一定温度和压力的作用熔融塑化，然后通过模具制成一定形状，冷却后在常温下能保持既定形状的制品 第一章 在成型加工时，高分子材料的结晶（晶核，晶核增长）来实现的。 在成型加工时，高分子化合物的分子链易发生取向，依受力情况，取向作用可分（流动取向，拉伸取向） 淬火（是指熔融状态或半熔融状态的结晶性高分子，在该温度下保持一段时间后，快熟冷却使其来不及结晶，以改善制品的冲击性能） 、退火（是将试样加热到熔点一下某一温度（一般控制在只适用温度温度一下10—20度为宜）以等温和缓慢变温的方式使结晶逐步完善化过程） 高分子合金 二次结晶（是指一次结晶后，在残留的非晶区和结晶区不完整的部分区域，继续结晶并逐步完善的过程）、 后结晶（是指一部分来不及结晶的区域，在成型后继续结晶的过程） 第二章 增塑剂/润滑剂——作用和作用机理 增塑剂：用以使高分子材料制品塑性增加，改善其柔性、延伸性加工性的物质 作用：降低塑料软化范围，玻璃化转变温度，提高加工性、柔顺性或延展性 作用机理：①外增塑一是隔离作用，非极性增塑剂加人到非极性聚合物中增塑时，非极性增塑剂的主要作用是通过聚合物-增塑剂间的“溶剂化”作用来增大分子间的距离，削弱它们之间本就很小的作用力。二是相互作用，极性增塑剂加入到极性聚合物中增塑时，增塑剂分子的极性基团与聚合物分子的极性基团“相互作用”，破坏了原聚合物分子间的极性连接，减少了连接点，削弱了分子间的作用力，增大了塑性。三是遮蔽作用，非极性增塑剂加到极性聚合物中增塑时，非极性的增塑剂分子遮蔽了聚合物的极性基团。使相邻聚合物分子的极性基团不发生或很少发生“作用”，从而削弱聚合物分子间的作用力，达到增塑目的。 ②内增塑是通常为共聚树脂，即在均聚物Tg较高的单体中引入Tg较低的第二种单体，进行共聚，降低高分子化合物的有序程度，增加分子柔性，氯乙烯醋酸乙烯共聚树脂即为典型的一种 润滑剂 作用：减少分子间、聚合物粒子间、树脂和填料之间的摩擦，以及熔体和设备，制品和模具之间的摩擦，以改善加工流动性和脱模性 作用机理：①内润滑：利用其与高分子的相容性，少量可进入高分子化合物分子链之间，削弱链间的相互作用，引起滑动和旋转，同时又不过分降低高分子化合物Tg。②外润滑：与高分子化合物相容性极差，只能附着在熔体或加工机械的表面，形成润滑界面，降低熔体与加高分子材料成型加工原理 期末复习重点
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