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文檔簡介

1、3緒論1. 高分子材料分為哪幾類?可分為塑料、橡膠彈性體和纖維;按所用原料類別分類(起始材料或單體的來源),按反應(yīng)類型分類(加成聚合物、縮聚物),按熱行為分類(熱塑性高分子材料、熱固性高分子材料)。2. 名詞解釋:工程塑料 通用塑料 特種塑料 化學(xué)纖維 合成纖維工程塑料:指被用做工業(yè)零件或外殼材料的工業(yè)用塑料,是強度、耐沖擊性、耐熱性、硬度及抗老化性均優(yōu)的塑料(PA、PC、POM、PPO、PTFE)通用塑料:一般是指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價格便宜的塑料(PE、PP、PVC、PS、PMMA)特種塑料:一般是指具有特種功能,可用于航空、航天等特殊應(yīng)用領(lǐng)域的塑料化學(xué)纖維:用天然或合成的高分子化合

2、物經(jīng)過化學(xué)加工而得到的纖維合成纖維:用石油、天然氣、煤及農(nóng)副產(chǎn)品為原料,經(jīng)一系列的化學(xué)反應(yīng),制成合成高分子化合物,再經(jīng)加工而制得的纖維3. 生產(chǎn)塑料制品的完整工序有哪五個?原料準(zhǔn)備、成型、機械加工、修飾和后處理(后三者合稱后加工)。4. 熱塑性高分子材料和熱固性高分子材料的物理性質(zhì)及加工性能比較。項目熱塑性高分子材料熱固性高分子材料物理性質(zhì)受熱可融化,冷卻又變硬,可反復(fù)此過程;可溶于特定溶劑,溶劑揮發(fā)后,又回復(fù)原有狀態(tài),多數(shù)能制成透明制品不溶不熔,僅在某些溶劑中溶脹,制品幾乎不透明加工性能再次受熱,仍可軟化,熔融,可反復(fù)多次加工,可用注射、擠出、壓延、熱成型等方法加工,也可用機械加工的方法加工

3、,大多數(shù)可回收再次利用受熱不熔融,達到一定溫度分解破壞,不能反復(fù)加工;可用模壓、層壓成型及機械加工等方法加工,不能回收再次使用 高分子材料成型原理1. 高分子材料的熔融性能(聚合物的加熱與冷卻)。高分子材料的熔融方法無熔體移走的傳導(dǎo)熔融;有強制熔體移走(由拖曳或壓力引起)的傳導(dǎo)熔融;耗散混合熔融 ;利用電的、化學(xué)的或其它能源的耗散熔融方法;壓縮熔融。熱擴散系數(shù)及其影響因素 =k/Cp聚合物在成型加工中為使流動和成型,必須加熱和冷卻。任何物料加熱與冷卻的難易是由溫度或熱量在物料中的傳遞速度決定的,而傳遞速度又取決于物料的固有性能熱擴散系數(shù);各種聚合物的熱擴散系數(shù)相差幾乎不大,但數(shù)值小,冷卻與加熱

4、都不容易;黏流態(tài)聚合物黏度高,對流傳熱速率小,成型過程為使各部分溫度短時間內(nèi)一致,需要復(fù)雜設(shè)備與很大消耗;加大溫差可提高傳熱速率,但可能導(dǎo)致冷卻過程產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力而是制品物理力學(xué)性能變差。聚合物的摩擦熱對流動的影響聚合物熔體的粘度大,熔體流動時,會因內(nèi)摩擦而產(chǎn)生顯著的熱量。用摩擦熱加熱塑料是通過擠出機或注射機的螺桿與料筒的相對旋轉(zhuǎn)運動等途徑來實現(xiàn)的。由于聚合物的表觀粘度隨摩擦升溫而降低,使物料熔體燒焦的可能性不大,而且塑化效率高,塑化均勻。2. 聚合物的流動和流變性能拉伸流動和剪切流動,各類型流體的流動曲線,影響高聚物熔體粘度的因素,粘度、流動稠度、流動指數(shù)、流動性的關(guān)系, 熔體流動速率拉伸流動流

5、體流動時,流體內(nèi)質(zhì)點速度僅沿流動方向發(fā)生變化的流動類型。(合成纖維的熔融紡絲與拉伸粘度密切相關(guān);在中空吹塑、熱成型和薄膜生產(chǎn)中,與雙軸拉伸粘度有關(guān);拉伸流動常寓于高聚物熔體各種成型流動之中。)剪切流動流體流動時,流體內(nèi)質(zhì)點速度僅沿與流動方向垂直的方向發(fā)生變化的流動類型。各類型流體的流動曲線 a-賓漢流體;b, e-假塑性流體;c-膨脹性流體;d-牛頓型流體影響高聚物熔體粘度的因素= F (,T,P,M,)為剪切速率T為溫度P為靜壓力M為聚合物的分子參數(shù)增塑劑、潤滑劑、填料粘度、流動稠度、流動指數(shù)、流動性的關(guān)系黏度隨剪切速率的增加而下降;隨著溫度升高,黏度降低,流動性增大;靜壓力增大,流體黏度增

6、加;相對分子量越大,流動性越差,黏度較高相對分子量分布寬,流動性好,黏度低,易于加工;合成橡膠支化程度高,流動性差;聚烯烴支化度高,黏度?。坏陀谂R界相對分子質(zhì)量,長支鏈聚合物黏度低,高于臨界相對分子質(zhì)量,長支鏈聚合物低剪切速率下黏度高,高剪切速率黏度低。熔體流動速率規(guī)定的溫度、壓力(2160×9.81×10-3N)下,每10min內(nèi)通過國標(biāo)指定尺寸(書P76裝料筒直徑9.55±0.025mm, 出料口直徑2.095±0.005mm)毛細(xì)管的試樣總質(zhì)量(克數(shù))單位:g/10min3. 聚合物的熔體的彈性在中空吹塑以及單絲、薄膜的熱拉伸時,成型過程中外力、溫

7、度、作用時間對聚合物在彈性形變的影響增大成型時的外力,固然可以增大彈性變形,但外力的增大更能迅速增加粘性變形。以較大外力或較長外力作用時間施加予高彈態(tài)材料,能使可逆變形部分轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢赡孀冃巍.?dāng)成型溫度上升,導(dǎo)致高彈形變與黏性形變的增加且隨時間延伸,黏性形變比例增大。當(dāng)成型溫度上升到tf或tm以上時,聚合物處于黏流態(tài),主要是黏性形變,能表現(xiàn)一定程度的彈性行為。溫度降低到tf以下時,聚合物處于高彈態(tài),其形變主要是彈性形變。對中空吹塑,壓塑成型以及單絲、薄膜的熱拉伸等,都可以提高外力,在tgtf之間成型加工。調(diào)整應(yīng)力和應(yīng)力作用時間,并配合適當(dāng)?shù)臏囟?,就能使材料由彈性變形向塑性變形轉(zhuǎn)變。流動缺陷 :滑

8、移,端末效應(yīng),離模膨脹,彈性對層流的干擾,熔體破裂,鯊魚皮管壁上的滑移:塑料熔體在高剪切力下流動時,貼近管壁處的一層的流體會發(fā)生間斷的流動。滑移是不穩(wěn)定流動,會影響流率的穩(wěn)定,這可說明為何有時會發(fā)生擠出物出模膨脹不均,以及幾何形狀相同或相似的儀器測定同種樣品的流變數(shù)據(jù)不盡相同的原因。滑移程度與聚合物品種、潤滑劑和管壁的性質(zhì)有關(guān)。端末效應(yīng):在流體由大管或貯槽流入小管后的最初一段區(qū)域內(nèi),流體的流動不是穩(wěn)態(tài)流動。這段管長L,對高聚物熔體而言,根據(jù)試驗確定大約等于0.030.05ReD, Re為雷諾準(zhǔn)數(shù),D為管徑。離模膨脹:被擠出的聚合物熔體斷面積遠(yuǎn)比口模斷面積大。擠出物的膨脹是由于彈性回復(fù)造成的圓形

9、流道中的聚合物熔體,其相對膨脹率約在30%100%。彈性對層流的干擾:塑料熔體在成型過程中的Re<10,不應(yīng)出現(xiàn)湍流。但聚合物具有彈性,熔體在管內(nèi)流動時,其可逆的彈性形變是在逐漸回復(fù)的。如果回復(fù)太大或過快,則流動單元的運動就不會限制在一個流動層,勢必引起湍流(彈性湍流)。熔體破裂:當(dāng)擠出速率逐漸增加,擠出物表面將出現(xiàn)不規(guī)則現(xiàn)象(畸變、支離和斷裂),甚至使內(nèi)在質(zhì)量受到破壞的現(xiàn)象。鯊魚皮:擠出物周邊具有周期性的皺褶波紋。這些波紋并不影響擠出物的內(nèi)部材料結(jié)構(gòu)。它與熔體破裂有關(guān),也是一種不穩(wěn)定流動的擠出物,但與熔體破裂有區(qū)別。4. 成型過程中的取向作用拉伸取向 高聚物取向在生產(chǎn)中有何作用?拉伸取

10、向:分子鏈、鏈段、晶片、晶帶等結(jié)構(gòu)單元在拉伸應(yīng)力作用下沿受力方向取向高聚物取向在生產(chǎn)中有何作用:沒取向的高分子材料的物理力學(xué)性能各向是同性的。而在取向后,拉伸強度、沖擊強度、斷裂伸長率、彈性模量、透氣性等性能會有很大提高。單軸取向時,取向方向和垂直于取向方向強度不一樣,縱向強度增加,橫向減少;拉伸取向能提高高分子材料(PS、PMMA等脆性材料)的韌性;流動取向后,制品沿流動方向的力學(xué)強度高于垂直方向上的強度。對于結(jié)晶性高分子,由于拉伸后結(jié)晶度增加,玻璃化溫度增加,對高度取向和高結(jié)晶度的高分子,玻璃化溫度約升高25。5. 高分子材料的降解與交聯(lián)降解 交聯(lián)、交聯(lián)度 熟化 降解:高分子材料在成型、貯

11、存或使用過程中,由外界因素物理的(熱、力、光、電、超聲波、核輻射等)、化學(xué)的(氧、水、酸、堿、胺等)及生物的(霉菌、昆蟲等)作用下所發(fā)生的聚合度減小的過程;降解是斷鏈、交聯(lián)、主鏈化學(xué)結(jié)構(gòu)改變、側(cè)基改變以及上述四種作用的綜合。交聯(lián):線性大分子鏈之間以新的化學(xué)鍵連接、形成三維網(wǎng)狀或體型結(jié)構(gòu)的反應(yīng)。交聯(lián)度:已發(fā)生作用的基團或活點對原有反應(yīng)基團或活點的比值。熟化:塑料成型工業(yè),常用“硬化”或“熟化”代替“交聯(lián)”。“硬化得好”或“熟化得好”,并不意味著交聯(lián)度達到100%,而是指交聯(lián)度發(fā)展到一種最為適宜的程度(此時硬化度為100%,交聯(lián)度<100%),以致制品的力學(xué)性能達到最佳境界。成型用物料及配方

12、設(shè)計1. 熟悉幾種高分子材料的聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物、聚酰胺、丁苯橡膠、順丁橡膠、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯的代號、結(jié)構(gòu)、加工特性及應(yīng)用。材料代號結(jié)構(gòu)加工特性應(yīng)用低密度聚乙烯LDPE質(zhì)地柔韌、耐低溫、耐環(huán)境性好,應(yīng)力開裂,難黏合和印刷,抗張強度低包裝蓋、垃圾袋、服裝袋、拉伸包裝、農(nóng)膜、碗、玩具、印刷薄膜、電線電纜外皮、通訊電纜高密度聚乙烯HDPE力學(xué)性能如拉伸、壓縮、彎曲強度高于,耐候性差,應(yīng)力開裂,熱穩(wěn)定性差,熱膨脹大,易燃奶瓶容器桶貨盤座椅易處理注射器管材型材日用和工業(yè)用品薄膜發(fā)泡制品聚氯乙烯PVC無明顯熔點,熱穩(wěn)定性較差,成型時需加穩(wěn)定劑

13、,熱分解放出,受硫污染,比其他塑料密度高,溶劑敏感性,耐酸、堿、鹽軟管薄膜人造革電線電纜外皮硬管板材型材鞋材墻紙地板聚丙烯PP力學(xué)性能、耐熱性能良好,低溫脆性,易燃,經(jīng)過是黨的增強或改性既可作為工程塑料用印刷薄膜醫(yī)療用具地毯背襯食品和紡織品捆扎裝飾帶盤管帽、蓋電池殼泵外殼汽車擋泥板聚苯乙烯PS優(yōu)異的介電性能,耐電弧性和高頻絕緣性很好,吸水率低,耐熱和耐溶劑性差,脆性,易燃活動刀具發(fā)泡和非發(fā)泡杯人造黃油桶蛋盒花瓶百葉窗室內(nèi)門帽蓋燈罩空調(diào)外殼丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS物理力學(xué)性能、低溫抗沖擊性、化學(xué)穩(wěn)定性好,成型收縮率低,耐酸、堿、鹽,無味,耐溶劑性差用于管道齒輪軸承葉片儀器盤(電視機)殼

14、體冰箱內(nèi)襯帽扶手體育器材替代木材制造建筑材料和家具聚酰胺PA力學(xué)性能優(yōu)異,耐磨性、堅韌性和自潤滑性能突出,耐溶劑、耐油,對酸、堿、鹽和許多腐蝕介質(zhì)都很穩(wěn)定。吸水性較差,尺寸穩(wěn)定性較差。用于汽車儀表食品蒸煮袋包裝薄膜紡織地毯輪胎簾線體育器材齒輪和軸承刷子儀器外殼丁苯橡膠SR加工性能不如天然橡膠好,不結(jié)晶,非自補強橡膠應(yīng)用最廣的通用合成塑料,制輪胎運輸帶傳動帶膠管電纜膠鞋膠輥膠布等順丁橡膠BR彈性好,玻璃化溫度低,耐磨性優(yōu)于天然橡膠和丁苯橡膠很少單獨使用,常與天然橡膠丁苯橡膠和氯丁橡膠并用,適于制汽車輪胎耐寒橡膠制品緩沖材料膠鞋膠帶膠管聚對苯二甲酸乙二酯PET力學(xué)強度好,吸水率低,化學(xué)穩(wěn)定性好,耐

15、濃酸、但不耐堿,耐溶劑性差,成型難用作電影膠片光片磁帶錄像帶電容器膜工業(yè)和食品包裝膜聚對苯二甲酸丁二酯PBT力學(xué)強度好,耐磨性好、有自潤滑性、吸水率低、電絕緣性優(yōu)良,耐電弧性好汽車及精密儀器零部件,擋泥板化油器齒輪外殼開關(guān)電視機反饋變壓器接插件2. 掌握增塑劑、穩(wěn)定劑、交聯(lián)劑、潤滑劑、填充劑、阻燃劑、著色劑和抗靜電劑等的性能、作用及其對塑料、橡膠性能的影響。添加劑性能作用影響增塑劑與樹脂相容性好,增塑效率要高,增塑效果要持久,低溫柔韌性好,電絕緣性好,耐老化型好,阻燃性好,毒性低增塑劑分子因溶劑化及偶極力等作用而“插入”聚合物分子間并與聚合物分子的活性中心發(fā)生時解時結(jié)的聯(lián)絡(luò)點,使其分子間作用力

16、減弱經(jīng)過增塑的聚合物,其軟化點玻璃化溫度脆性硬度拉伸強度彈性模量均下降,而耐寒性柔順性斷裂伸長率等則會提高。穩(wěn)定劑熱穩(wěn)定,光穩(wěn)定,抗氧化,生物抑制制止或抑制聚合物因外界因素(光熱細(xì)菌霉菌以至簡單的長期存放)所引起的破壞作用在成型加工和使用期間材料性能能保持或接近原始值交聯(lián)劑使線型聚合物轉(zhuǎn)變成網(wǎng)狀或體型聚合物材料的物理力學(xué)性能,如拉伸強度抗撕裂強度回彈性定伸強度等上升,伸長率永久變形下降耐熱性高溫下的尺寸穩(wěn)定性和耐化學(xué)藥品性能提高潤滑劑內(nèi)潤滑劑與聚合物有一定的相容性,外潤滑劑與高聚物僅有很小的相容性內(nèi)潤滑劑減少高聚物分子間的內(nèi)聚力,降低其熔融粘度,從而削弱高聚物分子間的內(nèi)摩擦;外潤滑劑在加工機械

17、的金屬表面和高聚物表面的界面上形成一層潤滑層,以降低高聚物與加工設(shè)備之間的摩擦塑料熔體的流動性能得到改進,減少了對設(shè)備的摩擦和粘附,改進了制品表面光亮度填充劑橡膠中填充劑粒子大小形狀表面性質(zhì)影響其性能;塑料中填充劑力學(xué)性能受形狀影響,其他性能受化學(xué)成分影響橡膠:增大容積降低成本;改進混煉膠性能;改進硫化膠性能塑料:降低制品成本;提高制品尺寸穩(wěn)定性耐熱性硬度耐候性,賦予隱蔽性阻燃劑添加阻燃或減緩燃燒物質(zhì);引入難燃結(jié)構(gòu)具有不燃或自熄性能著色劑與樹脂相容性好,具有一定的耐熱性,具有良好的穩(wěn)定性,具有鮮明色彩和高度的著色力,耐酸堿良好,耐溶劑性良好;不應(yīng)有粘附在加工機械表面的現(xiàn)象,考慮制品的限定用途美

18、觀,提高抵抗紫外線能力,有助于阻緩光老化作用抗靜電劑使高分子材料表面形成導(dǎo)電分子層使材料的體積電阻降低到1010·cm以下消除靜電作用混合與塑化1. 聚合物共混物常用的制備方法有幾種?其混合機理如何? 制備方法機械共混法 液體共混法 共聚共混法 互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物(IPS)制備技術(shù)混合機理分子擴散:參與混合的低分子物組分(如抗氧劑、發(fā)泡劑、顏料等)體積擴散:在聚合物加工中占支配地位在聚合物物理改性的混合過程中,其混合機理包括“剪切”“分流、合并和置換”“擠壓(壓縮)”“拉伸”“集聚”諸作用,而這些作用并非在每一混合過程中都等程度出現(xiàn),它們的出現(xiàn)和占有的地位會因混合最終目的、物料的狀態(tài)、溫

19、度、壓力、速度等不同而不同。2. 熟悉混合與塑化設(shè)備間歇式:靜態(tài)重力混合器、氣動混合器 滾筒類鼓式混合機、雙錐混合機、V型混合機 轉(zhuǎn)子類螺帶混合機、錐筒螺桿混合機、犁狀混合機、雙行星混合機、Z型捏合機、高速混合機 開煉機、密煉機連續(xù)式:單螺桿擠出機 雙螺桿擠出機 行星螺桿擠出機 連續(xù)混煉機(如FCM混煉機)1 混煉三要素壓縮、剪切和分配置換3. 理解塑煉、混煉含義,分析影響橡膠塑煉的因素,了解塑煉設(shè)備及其特點塑煉使橡膠材料由強韌的彈性狀態(tài)變?yōu)槿彳浀目伤軤顟B(tài),這種使彈性材料增加可塑性(流動性)的工藝過程稱為塑煉?;鞜拰⑴浜蟿┡c可塑度合乎要求的生膠或塑煉膠在機械作用下混合均勻,制成混煉膠的過程。影

20、響塑煉的因素:機械力、氧,、溫度、靜電、化學(xué)塑解劑(硫酚)塑煉機械:開煉機、密煉機和螺桿式塑煉機6溶膠塑料分類及特點,如何制備溶膠塑料塑性溶膠:由固體樹脂和其它固體配合劑懸浮在液體增塑劑里中的穩(wěn)定體系,其液相全是增塑劑(含量較高) 有機溶膠:在塑性溶膠中加入有揮發(fā)性而對樹脂無溶脹性的有機溶劑(稀釋劑),也可都用稀釋劑而無增塑劑。 塑性凝膠:加有膠凝劑(如有機膨潤粘土和金屬皂類)的塑性溶膠。 有機凝膠:加有膠凝劑的有機溶膠。 制備溶膠塑料的關(guān)鍵:將成團的粉狀物料很好地分散在液態(tài)物料中,并將分散體中的氣體含量減至最小。 配制工藝通常由研磨、混合、脫泡和貯存等工序組成。7. 簡述膠乳配制常用的三種方

21、法。(書111) 配合劑分別加入法 攪拌時按順序加入各種配合劑,一般順序為: 膠乳穩(wěn)定劑硫化劑促進劑防老劑活性劑填充劑著色劑增稠劑消泡劑等。 攪拌速度不宜過快,應(yīng)保證均勻混合。配合劑加完后繼續(xù)攪拌1020min,使配合劑與膠乳充分混合均勻。 配合劑一次加入法 將所需的配合劑按配方先混合均勻再加入膠乳中,再充分?jǐn)嚢杈鶆?。母膠配合法 取出一小部分膠乳,加入穩(wěn)定劑后再加入各種配合劑的混合料,攪拌均勻制得母膠,再把母膠在攪拌下加入其余的膠乳中,攪拌均勻。熱塑性塑料的主要加工成型技術(shù)擠出成型1. 擠出機的規(guī)格及結(jié)構(gòu),分析螺桿各段作用。規(guī)格與結(jié)構(gòu)間歇式:柱塞式擠出機:料筒、由液壓操縱的柱塞連續(xù)式:螺桿擠出

22、機:擠出裝置(螺桿和料筒)、傳動裝置和加熱冷卻系統(tǒng)單螺桿擠出機:料筒、螺桿、加料裝置和傳動裝置、機頭和口模雙螺桿擠出機:料筒、螺桿、加料裝置和傳動裝置、機頭和口模螺桿各段作用送料段 由料斗加入的物料在此段向前輸送,壓實,螺槽容積一般不變,等深等距壓縮段物料在此段繼續(xù)被壓實,并向熔融態(tài)轉(zhuǎn)化,螺槽容積變小,排氣計量段使熔體進一步塑化均勻,并定量、定壓地均勻擠出,螺槽容積不變有關(guān)螺桿的幾個重要概念,如直徑 長徑比 螺槽深度 壓縮比 螺距 螺旋角直徑:D,螺桿的直徑長徑比:L/D,螺桿的有效長度L與其直徑之比,以25左右居多螺槽深度:H,H1-加料段(0.100.150nm);H2-計量段(均化段0.

23、020.06D)壓縮比:加料段一個螺槽的容積與計量段一個螺槽的容積之比(24)螺距:e相鄰螺棱之間的寬度0.080.12D螺旋角:(30°-細(xì)粉狀塑料;15°方塊料;17°球、柱狀料;通常螺桿最易加工17.6°;一般為右旋)2. 擠出理論的理解的應(yīng)用A. 固體輸送理論(固體塞模型)加熱段防止螺桿打滑?處理辦法:降溫,改變摩擦情況;塑料與螺桿摩擦系數(shù)fs<塑料與料筒摩擦系數(shù)fb最佳螺旋角?fs0.250.50,最佳應(yīng)17°20°,選17°41'如何提高固體輸送速率?固體輸送速率Q=2DbNHf(Db-Hf) (t

24、antanb)/( tan+tanb)要提高Q,可從擠出機結(jié)構(gòu)和擠出工藝來考慮。從擠出機結(jié)構(gòu)來看:增加螺槽深度對提高Q有利,但會受到螺桿扭矩的限制選擇移動角大的,對提高Q有利,但其值為0<<90°降低塑料和螺桿的摩擦系數(shù)fs,對提高Q有利,這需要提高螺桿的表面光潔度增大塑料與料筒的摩擦系數(shù)fb,也可以提高固體輸送率,基于此,料筒內(nèi)表面似乎應(yīng)該祖糙些,但這會引起物料停滯甚至分解,因此料筒內(nèi)表面還是要盡量光潔。提高料筒摩擦系數(shù)的有效辦法是:料筒內(nèi)開設(shè)縱向溝槽;采用錐形開槽的料筒。從擠出工藝角度來看:關(guān)鍵是控制送料段料筒和螺桿的溫度,控制fs<fb,避免打滑現(xiàn)象因為塑料對

25、鋼材的摩擦系數(shù)是隨溫度而變化的。如果物料與螺桿之間的摩擦力是如此之大,以致物料抱住螺桿,此時擠出量Qs和移動速度均為零,因為=0,這時物料不能向前行進,這就是常說的“不進料”的情況。如果物料與螺桿之間的摩擦力很小,甚至可略而不計,而對料筒的摩擦力很大,這時物料即以很大的移動速度前進,即90°。如果在料筒內(nèi)開有縱向溝槽,迫使物料沿90°方向前進,這是固體輸送速率的理論上限。一般情況是在0<<90°范圍。在擠出過程中,如果不能控制物料與螺桿和料筒的摩擦力為恒定值,勢必引起移動角變化,最后造成產(chǎn)率波動。 提高Qs從兩方面采取措施(1)從擠出機結(jié)構(gòu)加螺槽深度是

26、有利的,但會受到螺桿扭矩的限制。降低塑料與螺桿的摩擦系數(shù)fs有利,這就需要提高螺桿表面光潔度增大塑料與料筒表面的摩擦系數(shù)fb有利,料筒內(nèi)表面似乎應(yīng)該粗糙些,但這會引起物料停滯甚至分解,因此料筒內(nèi)表面還是要盡量光潔。提高fb有效辦法是:料筒內(nèi)開設(shè)縱向溝槽;采用錐形開槽的料筒。(2)從擠出工藝角度來考慮:關(guān)鍵控制送料段料筒和螺桿的溫度,因為摩擦系數(shù)是隨溫度而變化的,如螺桿通水可降低fs避免“打滑”現(xiàn)象, 當(dāng) fs< fb 避免“打滑”fs過大,以致物料抱住螺桿, Qs和移動速度均為零,因為=0,這時物料不前行, “不進料” fs很小, fb很大,物料以很大的移動速度前進,即90°。

27、如果在料筒內(nèi)開有縱向溝槽,迫使物料沿90°方向前進,這是Qs的理論上限。一般情況0<<90°B. 熔化理論(熔體池和固體床共存理論模型)熔化段分析熔融過程料斗物料經(jīng)過固體輸送段被壓實成固體床。固體床在前進時同已加熱的料筒表面接觸逐漸升溫并開始熔融,在料筒表面形成一層熔膜,當(dāng)熔膜的厚度超過螺桿與料筒的間隙時,就會被旋轉(zhuǎn)螺棱刮落,并將其強制積存螺紋推力面的前方,形成熔池。隨著螺桿轉(zhuǎn)動,來自加熱器的熱量和熔膜中的剪切熱不斷傳至未熔融的固體床,使與熔膜相接觸的固體物料熔融。固體床逐漸變窄,熔池逐漸變寬,在進入計量段處,固體床消失,螺槽全部為熔體充滿。等深螺槽的固體床分布

28、 固體床的寬度X是順著螺槽向下的長度Z的函數(shù)H1是Z為零時的螺槽深度對等深螺槽 A/0 固體床分布呈拋物線熔化區(qū)長度ZT(需幾圈螺紋)ZT=2H1/對等深螺槽的單螺桿擠出機,如何提高固體熔融的質(zhì)量流率?- 熔化速率的量度,即值大則熔化速率W高 ZT與質(zhì)量流率(G)成正比G增大又要保持ZT不變,必須使值與流率齊量增加。增大的方法是將提高料筒溫度Tb,物料溫度Ts和螺桿轉(zhuǎn)速應(yīng)用:新型螺桿分布、結(jié)構(gòu)、工作原理排氣式螺桿(五段)屏障型螺桿(熔化段將固體和熔體分離)銷釘型螺桿(熔化段設(shè)置銷釘)波型螺桿(螺槽根部偏心,螺槽連接呈現(xiàn)波浪)混合型螺桿(混合元件)共同特點:在螺桿的末端(均化段)設(shè)置一些剪切混合

29、元件,以達到促進混合、熔化和提高產(chǎn)量的目的(為防止熔化過程中固體床的崩潰和加速固體床的熔融)C. 熔體輸送理論(平行板模型)均化段最佳螺旋角 熔體在計量段有哪幾種流動方式正流(拖曳流動) Qd :物料沿螺槽向機頭方向的流動逆流(壓力流動) Qp :由機頭、多孔板及濾網(wǎng)等阻力部件引起的流動,其方向與正流相反橫流Qt:物料沿x軸所產(chǎn)生的流動,為了保證橫流的連續(xù)性,物料在y軸上也有流動,這樣便形成環(huán)流,它對混合和傳熱有影響,但不影響流量。漏(泄)流QL:是由機頭等熔體的反壓力引起螺桿與料筒間隙處沿螺桿軸向向料斗方向流動深槽/淺槽對熔體輸送時機頭壓力的敏感性壓力較低, Qm淺槽螺桿< Qm深槽螺

30、桿壓力高至一定程度,Qm淺槽螺桿> Qm深槽螺桿說明深槽螺桿的擠出量對壓力的敏感性大。淺槽螺桿在壓力波動的情況下擠出比較均勻的制品。但螺槽也不能太淺,否則剪切作用太大,易使物料燒焦D. 螺桿和機頭口膜特性曲線,擠出機的操作點螺桿口模兩組直線的交點就是操作點 擠出機(帶有口模)的擠出量僅與螺桿轉(zhuǎn)速以及螺桿、口模的結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān),而與塑料的粘度無關(guān)。E. 綜合這三段來考慮,擠出機如何才能達到多產(chǎn)優(yōu)質(zhì)? 影響擠出機產(chǎn)率的主要因素?什么時候能獲得最大擠出量。單螺桿擠出機可分為進料段(加料段、送料段)Q1、壓縮段Q2、計量段(均化段)Q3段。影響因素:在上述三段中,若Q1<Q2<Q3 供

31、料不足,生產(chǎn)不正常;若Q1>Q2>Q3 均化段為控制區(qū)域,操作平穩(wěn),三者之間相差不能太大,正常狀態(tài)下均化段的擠出速率就可代表擠出機的生產(chǎn)率,要使擠出機達到多產(chǎn)優(yōu)質(zhì)就是保證擠出機在正常操作下,擠出機的生產(chǎn)率最大。下面分析擠出機的生產(chǎn)率(1)螺桿轉(zhuǎn)速與生產(chǎn)率的關(guān)系 在機頭和螺桿的幾何尺寸一定時,擠出生產(chǎn)率與螺桿轉(zhuǎn)速成正比。(2)物料溫度與生產(chǎn)率的關(guān)系物料粘度和擠出生產(chǎn)率關(guān)系能間接地反映物料溫度和Qm的關(guān)系。當(dāng)粘度增加時,壓力也增加,擠出流速不變,但當(dāng)溫度有較大幅度變化,擠出流率也有一定變化,相當(dāng)于均化段長度變化,從而引起擠出生產(chǎn)率的變化。(3)機頭壓力與生產(chǎn)率的關(guān)系在均化段中熔體流量有

32、正流、逆流和漏流。正流流率與壓力無關(guān),逆流和漏流則與壓力成正比,壓力增大,擠出流率減少。但對物料的進一步混合和塑化有利。在生產(chǎn)中,增大了口模尺寸,即減少了壓力降,擠出量雖然提高了,但對制品的質(zhì)量不利。(4)螺桿幾何尺寸與生產(chǎn)率的關(guān)系螺桿直徑Dd: 擠出生產(chǎn)率接近于與螺桿直徑的平方成正比。螺槽深度Hm: 當(dāng)壓力較低時,深槽螺桿具有較大的生產(chǎn)能力,而壓力較高時,則淺槽螺桿的生產(chǎn)能力較高。計量段長度L: 均化段長度L增大時,逆流和漏流減少,擠出生產(chǎn)率增加。(5)機頭和口模阻力擠出阻力與機頭口模截面積成反比,與長度成正比,口模截面積尺寸越大或口模平直部分越短,機頭阻力越小,這時擠出生產(chǎn)率受機頭、壓力變

33、化影響就越大。2. 雙螺桿機分類,它較單螺桿擠出機有什么特別之處?主要有哪些用途?共同點:組成都是由傳動裝置、加料裝置、料筒、螺桿、機頭和口模組成。區(qū)別:在結(jié)構(gòu)上,雙螺桿擠出機與單螺桿擠出機區(qū)別:料筒內(nèi)并列安裝兩根相互嚙合或相切的螺桿,單螺桿擠出機是料筒內(nèi)含有一根螺桿。雙螺桿擠出機的結(jié)構(gòu)比單螺桿擠出機復(fù)雜多,而混合效果、擠出量和產(chǎn)品質(zhì)量雙螺桿擠出機比單螺桿擠出機更好、更多。在工作原理方面,單螺桿擠出機物料的輸送是拖曳型的,固體物料的摩擦性能和熔融物料的粘性決定了其輸送行為。如果物料的摩擦性能不良,則難以將物料喂入單螺桿擠出機中,這也就是單螺桿擠出機難以加工粉料的主要原因。而在雙螺桿擠出機中,物

34、料的輸送在某種程度上是正向位移輸送,正向位移的程度取決于一根螺桿的螺凌已另一根螺桿的的相對螺槽的接近程度,從運動原理看,雙螺桿擠出機中反向嚙合、同向嚙合和非嚙合型正向位移程度是有區(qū)別的。特別之處是雙螺桿擠出機具有強制作用、混合作用、自潔作用及壓延作用。3. 分流板、過濾網(wǎng)有何作用分流板:使物料由旋轉(zhuǎn)流動變?yōu)槠街绷鲃?,改變物料流動方式;增加機頭內(nèi)膠料的壓力過濾網(wǎng):過濾熔融料流和增加料流阻力,以濾去機械雜質(zhì)和提高塑化和混合的效果4. 何謂吹脹比?牽伸比?何謂反應(yīng)性擠出吹脹比:膜泡直徑與管毛坯直徑之比牽伸比:牽引線速度與口模環(huán)形間隙出料速度之比反應(yīng)性擠出:聚合物反應(yīng)性加工的一種技術(shù),是指聚合性單體或

35、低聚物熔體在螺桿擠出機內(nèi)發(fā)生物理變化的同時發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而擠出直接獲得高聚物或制品的一種新的擠出工藝方法。1 擠出吹塑薄膜的生產(chǎn)方法有哪幾種?(上、下、平吹法)2 吹塑薄膜成型設(shè)備有哪幾部分。擠出機、機頭與口模、冷卻裝置、人字板、牽引輥、卷取裝置)3 何謂吹脹比?牽伸比?何謂反應(yīng)性擠出膜泡直徑/管毛坯直徑)牽伸比?(牽引線速度/口模環(huán)形間隙出料速度)4 擠管設(shè)備及裝置是怎樣的?擠出成型機、機頭、定型裝置、冷卻裝置、牽引裝置)5 螺桿轉(zhuǎn)速、牽引速度對管材質(zhì)量有何影響牽引過快,殘余應(yīng)力大,易彎曲變形,拉斷;過慢,離膜膨脹,壁厚過大注射成型5. 什么叫塑化?什么叫注射?塑化有哪些作用?塑化:物料在

36、料筒內(nèi)受熱達到流動狀態(tài)并具有良好的可塑性的全過程 注射:對熔融物料施加高壓,使其射出而充滿模具型腔的過程塑化的作用:加熱物料使其達到熔融狀態(tài),進一步混合物料使其達到均勻混合狀態(tài)6. 注射機有哪幾種基本類型?試比較其優(yōu)缺點?注射機由哪三大部分組成? 基本類型結(jié)構(gòu)特點優(yōu)點缺點柱塞式注射機單料筒,單柱塞結(jié)構(gòu)簡單塑化不均勻,注射壓力損耗大,注射速度不均勻單螺桿定位預(yù)塑注射機雙料筒,單螺桿,單柱塞預(yù)塑均勻,注射壓力穩(wěn)定,加料量大結(jié)構(gòu)復(fù)雜,操作困難移動螺桿式注射機單料筒,單螺桿,螺桿可前后移動與單螺桿定位預(yù)塑注射機比較,預(yù)塑效果相當(dāng);與柱塞式注射機比較,塑化效果好,注射量大螺桿傳動部分復(fù)雜組成:注射系統(tǒng)、

37、鎖模系統(tǒng)、注塑模具7. 分流梭的作用是什么?將料筒內(nèi)流經(jīng)該處的熔料成為薄層,使塑料流體產(chǎn)生分流和收斂流動,以縮短傳熱導(dǎo)程,有利于減少或避免塑料過熱而引起的熱分解,并提高塑化質(zhì)量8. 注射螺桿按其作用可分成幾段?試畫簡圖示意之。并分析每一段的作用、結(jié)構(gòu)特點 和在該段處的物料狀態(tài)? 送料段作用:使物料受熱、前移物料狀態(tài):固體結(jié)構(gòu)特點:螺距等距等深長度: 1/2壓縮段(熔化段),螺桿中部作用:使物料受熱、前移;使物料軟化,熔融;排氣物料狀態(tài):逐漸熔融結(jié)構(gòu)特點:螺槽逐漸變?。u變),有擠壓作用長度: 1/4均化段(計量段)作用: 與送料段相同;使熔體均勻;使熔體定量、定壓由噴咀射出物料狀態(tài):熔融狀態(tài)結(jié)

38、構(gòu)特點:等距等深,螺距比前兩段小(熔化后體積比原料小)長度: 1/48. 試敘述模具的結(jié)構(gòu)分類?模具由澆注系統(tǒng)、成型部件和結(jié)構(gòu)零件三大部分組成按運行特點分:定模和動模。從作用功能分:澆注系統(tǒng):主流道、分流道、冷料穴、澆口等型腔成型系統(tǒng):型腔、型態(tài)、陰模、陽模、成型桿、排氣孔結(jié)構(gòu)零件:用于導(dǎo)向、抽芯、脫模、分型各種零件,包括前后夾模板、前后扣膜板、承壓板、承壓柱、導(dǎo)向板、脫模板、脫模桿、加程桿等。冷卻裝置:在陰、陽模中設(shè)置冷卻介質(zhì)流動的通道9. 什么是澆口?試分析其結(jié)構(gòu)特點和作用連接主流道(或分流道)與型腔之間的通道,澆口小,提高沖模速度,防倒流。10. 什么是型腔、陰模、陽模?型腔:模具中成型

39、塑料制品的空間陰模:構(gòu)成制品外形的成型零件陽模:構(gòu)成制品內(nèi)部形狀的成型零件11. 為什么說在注射機上,確定了注射速度和注射時間之后,就能相應(yīng)地確定注射速率和注射量?反之亦然?qj=100D2sj/4 qj=Qj/j qj注射速率 j注射速度 Qj注射量 j注射時間12. 試分析塑化過程中的熱量來源。(料筒的加熱元件和螺桿的剪切摩擦)柱塞式注射機內(nèi)物料的熱源絕大多數(shù)靠料筒的外加熱13. 流動和傳動過程可分成幾個階段?試分析每一階段的物料狀態(tài)和熔體流動特征?充模階段物料狀態(tài):熔體熔體的流動特征:以注射速度流動模腔壓力開始小,結(jié)束最大保壓階段(壓實階段)物料狀態(tài):熔體熔體流動特征:基本靜止,少量熔體

40、繼續(xù)流入(補縮)模模腔壓力,基本不變倒流階段物料狀態(tài):大部分是烘干熔體,澆口處變成固體熔料狀態(tài):基本靜止,但有倒流現(xiàn)象。模腔壓力:開始下降,保壓時間長,倒流消除;噴咀中帶有止逆閥,避免倒流;凍結(jié)后冷卻階段物料狀態(tài):從熔體變成固體熔體流動特征:仍有少量在流動模腔壓力,不斷下降,結(jié)束,留殘余壓力14. 試分析下列生產(chǎn)制品出現(xiàn)的問題原因,并指出解決辦法。(1)制品注射不滿。 (2)制品出現(xiàn)毛刺(溢邊、飛邊)。(3)銀紋(包括表面氣泡和內(nèi)部氣泡)。 (4)收縮凹痕。(5)開裂。 (6) 黑點。(7)制品貼留在模內(nèi)。 (8) 制品尺寸不穩(wěn)定。 (9)制品褪色。 (10)制品強度下降。原因解決辦法(1)料

41、筒噴嘴及模具,溫度偏低。提高料筒噴嘴及模具溫度(2)加料量不夠。增大加料量(3)料筒剩料太多。減少料筒剩料(4)注射壓力太低。提高注射壓力(5)流道或澆口太小,澆口數(shù)目不夠,位置不當(dāng)流道或澆口改小,增加澆口數(shù)目,調(diào)整澆口位置(6)注射速度太慢。提高注射速度(7)模腔排氣不了。檢查和調(diào)整模腔排氣系統(tǒng)(8)注射時間太短。延長注射時間(9)澆注系統(tǒng)發(fā)生堵塞。疏通澆注系統(tǒng)(10)原料流動性太差。選擇流動性好的原料18 注射螺桿在注射成型過程中的運動情況(1)將物料卷入料筒中,螺桿移動、后移;(2)當(dāng)物料量達到一次注射量的時候,螺桿不轉(zhuǎn)動也不移動;(3)螺桿將物料注入模具中,螺桿在不轉(zhuǎn)動的情況下,作軸向

42、向前移動, 注射是大位移,軸向運動; 保壓是小位移,軸向運動;23. 分析注射成型時,塑料注射流動過程。用柱塞或螺桿的推動將具有流動性和溫度均勻的塑料熔體注入模具,充滿模具型腔。(1)物料在注射機料筒中的流動 塑料受壓和受熱時,首先由壓力將粒狀物壓成柱狀固體,而后在受熱中,逐漸變成半固體以至熔體。(2) 物料在噴嘴中的流動 噴嘴是料筒與模具之間的連接件,充模時熔體流過噴嘴孔時會有較多壓力損失和較大溫升。 (3) 物料在注射模腔內(nèi)的流動 塑料熔體進入模腔內(nèi)的流動情況均可分為充模、保壓、倒流和澆口凍結(jié)后的冷卻四個階段。 壓延成型15. 什么是人造革?為什么要進行人造革的表面修飾?壓延軟質(zhì)塑料薄膜時

43、將布或紙隨同塑料通過壓延機的最后一對輥筒,則薄膜就會緊覆在布或涂層紙上,所得的制品。人造革:以布或紙為基材,在其上面覆蓋一層PVC糊或其它的樹脂,形成具有柔軟性,耐揉曲折的仿皮革材料,稱為人造革。既是一種表面處理方法,保護人造革,增加其耐用性;又是一種修飾手段,增加人造革美感。何謂壓延成型?雙輥壓延機又稱雙輥模壓機、雙輥塑煉機,用于原材料的塑化和壓片,試分析壓延成型的特點。熟悉壓延成型工藝過程和如何控制制品質(zhì)量.它是將加熱塑化的熱塑性塑料通過一系列加熱的壓輥,使其連續(xù)成型為薄膜或片材的一種成型方法。中空吹塑16. 名詞解釋:中空吹塑 多層吹塑中空吹塑:借助氣體壓力使閉合在摸具中的熱熔塑料型坯吹

44、脹形成空心制品的工藝多層吹塑:利用兩臺以上的擠出機,將同種或異種塑料在不同的擠出機內(nèi)熔融混煉后,在同一個機頭內(nèi)復(fù)合、擠出,然后吹塑制造多層中空容器的技術(shù)17. 擠出型胚吹脹時,吹入的壓縮空氣有何作用?吹脹型坯使之貼緊模具型腔;對已吹脹的型坯施加壓力,以得到形狀正確,表面文字與圖案清晰的制品;有助于冷卻制品。18. 吹塑模具和注射模具有何區(qū)別?擠出吹塑和注射吹塑的不同點擠出吹塑注塑吹塑模 具陰 模陰模和陽模吹脹壓力0.21MPa1040MPa成 型型坯膨脹成型熔體流動成型脫 模容 易需滑動嵌塊、頂桿為什么要排出吹塑模具的氣體?排氣的方法有哪幾種?成型容積相同的容器時,吹塑模具內(nèi)要排出的空氣量比注

45、射成型模具的大許多,與注射成型模具相比,吹塑模具內(nèi)的壓力很?。ㄒ话?lt;1MPA)。因此,對吹塑模具的排氣性能要求較高。若夾留在模腔與型坯之間的空氣無法完全或盡快排出,型坯就不能快速地吹脹,吹脹后不能與模腔良好地接觸(尤其是棱角部位),會使制品表面出現(xiàn)粗糙、凹痕等缺陷,表面文字、圖案不夠清晰,影響制品的外觀性能與外部形狀,尤其當(dāng)型坯擠出時出現(xiàn)條痕或發(fā)生熔體破裂時,排氣不良還會延長制品的冷卻時間,降低其機械性能,造成其壁厚分布不均勻。要設(shè)法提高吹塑模具的排氣性能。排氣方法:分模面上的排氣; 模腔內(nèi)的排氣;模頸圈螺紋槽內(nèi)的排氣;抽真空排氣19. 如何排除噴膨脹過量的現(xiàn)象?提高機頭、型坯的溫度降低

46、擠出速率減少機頭口模的直徑/間隙采用合適的聚合物20. 擠出吹塑、注射吹塑、拉伸吹塑有什么區(qū)別?各有何特點?類型定義特點優(yōu)點缺點擠出吹塑擠塑制造型坯,擠出吹塑中型坯的吹脹是在聚合物的粘流態(tài)下進行的,故可得較大的吹脹比,吹塑制品與吹塑模具的設(shè)計靈活性較大。適用于多種塑料生產(chǎn)效率較高型坯溫度比較均勻能生產(chǎn)大型容器設(shè)備投資較少等,在中空吹塑中占絕對優(yōu)勢注射吹塑注塑制造型坯,基本特征是型坯是在注射模具中完成,制品是在吹塑模具中完成制品壁厚均勻一致;制品無合縫線。 每件制品必須使用兩副模具(注射型坯模和吹脹成型模)拉伸吹塑拉伸吹塑是指經(jīng)雙軸定向拉伸的一種吹塑成型拉伸吹塑型坯的吹脹是在高彈態(tài)下進行的,可提

47、高制品的強度等性能制品透明性、沖擊強度、硬度和剛性、表面光澤度及阻隔性都有明顯提高擠出吹塑控制因素有哪些?它是如何影響的。(1)型坯溫度和擠出速度n 型坯溫度過高,擠出速度快,型坯易產(chǎn)生下垂,引起型坯縱向厚度不均,延長冷卻時間,甚至喪失熔體熱強度,難以成型。n 型坯溫度過低,離模膨脹突出,會出現(xiàn)長度收縮,壁厚增大現(xiàn)象,降低型坯的表面質(zhì)量,出現(xiàn)流痕,不均勻性。 (2)吹氣壓力和鼓氣速率n 粘度大,吹氣壓力大n 鼓氣速率大,可縮短型坯的吹脹時間,使制品厚度均勻,表面質(zhì)量好。 (3)吹脹比吹脹比愈大,制品的尺寸愈大,一般吹脹比為24 (4)模溫n 模溫過低,型坯冷卻快,形變困難,夾口處塑料的延伸性降

48、低,不易吹脹。易造成制品的輪廓和花紋不清楚,甚至出現(xiàn)斑點和桔皮狀。 n 模溫過高時,冷卻時間延長,生產(chǎn)周期增加,當(dāng)冷卻不夠時,制品脫模后易變形,收縮率大。n 小型厚壁模溫控制偏低 (5)冷卻時間n 在保證制品充分冷卻定型的前提下加快冷卻速率,來提高生產(chǎn)效率。n 加大模具的冷卻面積,采用冷凍水或冷凍氣體在模具內(nèi)進行冷卻,利用液態(tài)氮或CO2進行型坯的吹脹和內(nèi)冷卻泡沫塑料成型21. 什么叫泡沫塑料?以塑料為基本組分而內(nèi)部具有無數(shù)微小氣孔結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料22. 泡沫塑料有哪幾種發(fā)泡方法?簡單敘述這些發(fā)泡方法特點。方法優(yōu)點缺點物理發(fā)泡法操作中毒性較?。ǔ齻€別外)用作發(fā)泡劑的原料成本較低發(fā)泡后沒有發(fā)泡劑留下

49、的殘渣設(shè)備投資大,在樹脂中不易分散均勻,影響泡孔均勻性化學(xué)發(fā)泡法發(fā)泡氣體是由混合原料中的某些組分,在成型過程中發(fā)生的化學(xué)作用而產(chǎn)生的,發(fā)泡均勻機械發(fā)泡法用強烈的機械攪拌將空氣卷入樹脂的乳液、懸浮液或溶液中使其成為均勻的泡沫物,而后再經(jīng)過物理或化學(xué)變化使其穩(wěn)定成為泡沫塑料共同特點:待發(fā)泡的聚合物或復(fù)合物必須處于液態(tài)或一定粘度的塑性狀態(tài),泡沫的形成是依靠能產(chǎn)生泡孔結(jié)構(gòu)的固體、液體或氣體發(fā)泡劑,或者幾種物質(zhì)混合的發(fā)泡劑。23. 理想化學(xué)發(fā)泡劑應(yīng)具有的性能,比較有機發(fā)泡劑和無機發(fā)泡劑的優(yōu)缺點。如何選擇發(fā)泡劑?試舉出幾種常用的物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑?理想發(fā)泡劑的性能 分解溫區(qū)范圍狹窄穩(wěn)定;釋放氣體速率易

50、控,且不受壓力影響;放出氣體無毒,無腐蝕性,無燃燒性;分解時放熱不大;在材脂中有良好的分散性;價廉,貯藏和運輸中穩(wěn)定;分解殘余物, 無色、無味、無毒,對塑料物化性能無影響。發(fā)泡劑優(yōu)點缺點有機發(fā)泡劑釋放氣體無毒無臭,對聚合物滲透性小,在塑料中分散均勻易燃易爆無機發(fā)泡劑價廉、不影響塑料耐熱性,無增塑作用分解速度受壓力影響較大,與樹脂不混溶,難于在塑料中分散均勻物理發(fā)泡劑:系指空氣、惰性氣體(N2、CO2)與低沸點液體,如CCl3F、正戊烷、正己烷等化學(xué)發(fā)泡劑:受熱能釋放出氣體(N2、CO2和NH3)的物質(zhì)。碳酸氫鈉、碳酸氫銨、偶氮二異丁腈理想化學(xué)發(fā)泡劑應(yīng)具有的性能,比較有機發(fā)泡劑和無機發(fā)泡劑的優(yōu)缺

51、點。 如何選擇發(fā)泡劑?試舉出幾種常用的物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑?40.簡述可發(fā)性聚苯乙烯珠粒泡沫塑料的生產(chǎn)工藝發(fā)泡液體(正戊烷或石油醚)與PS先制成易于流動的球狀半透明的可發(fā)性PS珠粒,再用珠狀物為原料,通過蒸汽箱模塑法,擠出法或注射模塑法生產(chǎn)泡沫塑料。 更詳細(xì):首先制備可發(fā)性PS,再模塑成制品??砂l(fā)性PS(EPS)生產(chǎn)工藝是:用懸浮PS珠粒,使其在低沸點液體(戊烷,丁烷或石油醚)中浸漬,沸點液體滲透到PS料中成為EPS,用水沖洗,濾掉水,然后吹干,放置23周后,即可進行預(yù)發(fā)泡,EPS受熱軟化,膨脹,這種預(yù)發(fā)泡過程是在預(yù)發(fā)泡器中進行的,用蒸汽加熱80100,約幾分鐘即可發(fā)泡到20倍,然后出料,于

52、室溫熟化1014h,最后熱壓成型,進一步發(fā)泡膨脹,粘成一整體,冷卻脫模,制品成型。流程如下:GPS浸漬戊烷沖洗干燥EPS預(yù)發(fā)泡熟化模塑成型制品41.比較軟質(zhì)PVC和硬質(zhì)PVC泡沫塑料的組成特點及成型工藝軟質(zhì):PVC樹脂中加發(fā)泡劑,增塑劑,穩(wěn)定劑以及其它助劑。增塑劑使泡沫體具有柔軟性。 可采用壓制、擠出、注射、壓延等成型硬質(zhì):用溶劑代替增塑劑使各組分混勻,加熱成型時溶劑揮發(fā)逸出。 硬PVC主要用于絕緣、保溫、隔音、防震、包裝等材料以及水上漂浮和救生材料。 可采用模壓成型方法熱固性塑料的主要加工成型技術(shù)1. 名詞解釋: 模壓成型,傳遞成型 陽模 陰模模壓成型:在閉合型腔內(nèi)借助加壓的成型方法,將粉狀

53、、粒狀、碎屑或纖維狀的塑料放入加熱陰模槽中,合上陽模并加熱加壓,使塑料在密閉的模槽中塑化流動充滿整個型腔,再將模具加熱(對熱固性塑料,在加熱下使其進一步發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而硬化)或冷卻(對熱塑性塑料,冷卻使其硬化)使塑料硬化脫模而得制品。傳遞成型:將熱固性塑料或預(yù)壓料片加入在壓模上的加料室,使其受熱軟化,然后在壓力作用下,使熔化的塑料通過加料室底部的澆口和模具的流道進入加熱的閉合模腔內(nèi),經(jīng)過一定時間固化,即可脫模得制品。陽模:也稱凸模,構(gòu)成內(nèi)部形狀的成型零件陰模:也稱凹模,構(gòu)成制品外形的成型零件2. 模壓成型用模具有哪幾類?模具從運動特點分為動模和定模結(jié)構(gòu)特點:溢式:用于壓制扁平盤狀或蝶狀制品,不適

54、宜壓制收縮率大的塑料,由于加料差別,制品厚度、強度難一致。 不溢式:用于流動性較差和壓縮率較大的塑料,牽引度較長的制品。陰模和陽模閉合需十分準(zhǔn)確,重量法加料 。 半溢式:有支承面與溢式相似,有裝料室,用于小嵌件制品無支承面與不溢式模具很相似,陰模向外傾斜3°,陰模陽間有溢料槽 。3 簡述模壓成型原理及工藝流程?如何選擇模壓成型的工藝參數(shù)(T,P,時間)模壓溫度的提高是有一定限度的?原理:熱固性塑料在整個成型過程中有化學(xué)反應(yīng),加熱初期呈低分子粘流態(tài),流動性好;隨著官能團相互反應(yīng),部分分子交聯(lián),物料流動性變小,并開始產(chǎn)生一定的彈性,此時物料處于膠凝狀態(tài);再繼續(xù)加熱,分子交聯(lián)反應(yīng)趨于完善,交聯(lián)度增大,樹脂由膠凝態(tài)變?yōu)椴AB(tài),此時樹脂呈體形結(jié)構(gòu),成型完成。、工藝流程:成型物料的準(zhǔn)備、成型和制品后處理三個階段工藝參數(shù)選擇:模壓壓力:Pm主要受物料在模腔內(nèi)的流動情況制約。塑料的流動性愈小,固化速度愈大,壓縮率愈大,模溫愈高,及壓制深度大、形狀復(fù)雜或薄壁和面積大的制品時所需的模壓壓力就高。模具溫度:T(模具溫度)對塑料的熔融、流動和樹脂的交聯(lián)反應(yīng)速度有決定性的影響。T越高,t越短,固化速度加快,保持t越短;T升高,流動性下降,需提高壓力使塑料在完全固化前充滿膜腔。相同保持t內(nèi),T越高

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