塑料成型工藝學(xué)復(fù)習(xí)提綱濟(jì)南大學(xué)_第1頁
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文檔簡介

1、第一章緒論1、國內(nèi)外塑料和聚合物工業(yè)發(fā)展概況(綜述)2、建筑塑料及化學(xué)建材的發(fā)展3、塑料在各技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用第二章聚合物成型的理論基礎(chǔ)1、非牛頓流體的類型和特征?答:( 1)粘性系統(tǒng) 在受到外力作用而發(fā)生流動時的特性是:其剪切速率只依賴于所施加剪切應(yīng)力的大小。根據(jù)其剪切應(yīng)力和剪切速率的關(guān)系。又可分為賓哈(漢) 流體、假塑性流體和膨脹性流體三種。特征: 賓哈流體 :與牛頓流體相比,剪切應(yīng)力與剪切速率之間也呈線性關(guān)系。但此直線的起始點存在屈服應(yīng)力,只有當(dāng)剪切應(yīng)力高于時,賓哈流體才開始流動。賓哈流體因流動而產(chǎn)生的形變完全不能恢復(fù)而作為永久變形保存下來,即這種流動變形具有典型塑性形變的特征,故又常將賓哈

2、流體稱為塑性流體。 假塑性流體: 非牛頓流體中最為普通的一種。流動曲線不是直線,而是一條斜率先迅速變大而后又逐漸變小的曲線,而且不存在屈服應(yīng)力。流體的表觀粘度隨剪切應(yīng)力的增加而降低。即:剪切變稀。 膨脹性流體:流動曲線非直線的,斜率先逐漸變小而后又逐漸變大的曲線,也不存在屈服應(yīng)力。表觀粘度會隨剪切應(yīng)力的增加而上升。即:剪切變稠。(2) 有時間依賴性的系統(tǒng):這類液體的流變特征除與剪切速率與剪切應(yīng)力的大小有關(guān)外,時間長短有關(guān),即在恒溫、恒剪切力作用下,表觀粘度隨所施應(yīng)力持續(xù)時間而變化為震凝液體,后者為觸變性液體),直至達(dá)到平衡為止。還與施加應(yīng)力的(增大或減小,前者特征: 搖溶性(或觸變性)流體:表

3、觀粘度隨剪切應(yīng)力持續(xù)時間下降的流體。如:涂料、油墨。 震凝性流體:表觀粘度隨剪切應(yīng)力持續(xù)時間上升的流體。如:石膏水溶液。2、假塑性流體指數(shù)定律的幾種表達(dá)式(課本P10)3、聚合物熔體的黏度的影響因素?答:溫度、壓力、剪切速率。4、符合指數(shù)定律流體在圓形流道中的流動方程(推導(dǎo)流量、壓力、幾何參數(shù)之間的關(guān)系)?( P18)5、符合指數(shù)定律流體在狹縫(h/w20 )流道中的流動方程(推導(dǎo))?(P21)6、聚合物成型的流動缺陷的種類及產(chǎn)生的原因?答: ( 1)管壁上的滑移: 塑料熔體在高剪切力下流動,貼近管壁處的一層流體會發(fā)生間斷的流動,稱為滑移。滑移產(chǎn)生原因:剪切速率的徑向不均勻分布(靠管壁附近剪切

4、速率最大);流動中出現(xiàn)分級效應(yīng)(即相對分子質(zhì)量低的級分較多地集中在管壁附近);管壁附近的彈性形變的不均勻性(管壁處彈性形變大)。( 2)端末效應(yīng): 不管是那種截面流道的流動方程,都只能用于穩(wěn)態(tài)流動的流體,但總有不穩(wěn)態(tài)流動。(包括入口效應(yīng)和離模膨脹)末端效應(yīng)產(chǎn)生原因:入口效應(yīng):1.物料從料筒進(jìn)入口模時由于熔體粘滯流動,流線在入口處產(chǎn)生收斂所引起的能量損失;2.在入口處由于聚合物熔體產(chǎn)生彈性變形,因彈性能的貯蓄所造成的能量損失;3.熔體流經(jīng)入口時,由于剪切速率的劇烈增加所引起的速度的激烈變化,為達(dá)到流速分布所造成的。離模膨脹:1取向效應(yīng): 聚合物熔體流動期間處于高剪切場內(nèi),其大分子在流動方向取向,

5、但在口模處發(fā)生解取向。2記憶效應(yīng): 當(dāng)聚合物熔體由大直徑的料筒進(jìn)入小直徑的口模時,產(chǎn)生了彈性形變,而熔體離開口模時,彈性變形獲得恢復(fù)。3正應(yīng)力效應(yīng):由于粘彈性流體的剪切變形,在垂直于剪切方向上引起了正應(yīng)力的作用。( 3)彈性對層流的干擾:產(chǎn)生原因:塑料熔體在管內(nèi)流動時,其可逆的彈性形變是逐漸回復(fù)的,如果恢復(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從而會引起湍流。( 4) “鯊魚皮”癥:產(chǎn)生原因:擠壓口模對擠出物表面所產(chǎn)生的周期性的張力和流體在管壁上的滑移(時粘時結(jié)的間斷性流動 )的結(jié)果。( 5)熔體破裂:產(chǎn)生原因:熔體在導(dǎo)管(流道)內(nèi)流動時,各點所受應(yīng)力作用的經(jīng)歷不盡相同,因此在離開

6、導(dǎo)管后所出現(xiàn)的彈性恢復(fù)就不可能一致,如果彈性恢復(fù)的力不為熔體強度所容忍,則擠出物就會出現(xiàn)表面糙、螺旋型的大規(guī)則性、細(xì)微而密集的裂痕,一致成塊地斷裂。7、聚合物加熱和冷卻的傳熱特點?毛答:( 1)各種聚合物由玻璃態(tài)至熔融態(tài)的熱擴(kuò)散系數(shù)是逐漸下降的,但是在熔融狀態(tài)下的較大溫度范圍內(nèi)卻幾乎保持不變。( 2)聚合物熱傳導(dǎo)的傳熱速率很小,冷卻和加熱都不容易;其次,黏流態(tài)聚合物由于粘度很高,對流傳熱速率也很小。( 3)聚合物加熱時有一項限制,不能將推動傳熱速率的溫差提得過高。8、聚合物結(jié)晶的影響因素?答:( 1)化學(xué)結(jié)構(gòu)的規(guī)整性有利于高聚物結(jié)晶;( 2)分子鏈節(jié)小和柔順性適中有利于結(jié)晶;( 3)分子間作用

7、力越強,結(jié)晶結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,而且結(jié)晶度和熔點越高。9、結(jié)晶度和性能之間的關(guān)系?答:結(jié)晶態(tài)聚合物抵抗形變的能力優(yōu)于非晶態(tài)下的同一聚合物。結(jié)晶度高的優(yōu)于低的。絕大多數(shù)結(jié)晶聚合物,在其TgTm 之間,出現(xiàn)屈服點。10、分子定向程度和制品性能之間關(guān)系?答:定向的單元如果存在于制品中,則制品的整體就會出現(xiàn)各向異性。各向異性有時會在制品中特意形成,這樣就能使制品沿拉伸方向的拉伸強度和抗蠕變性能得到提高。但在制造許多厚度較大的制品時,又力圖消除這種現(xiàn)象。因為制品存在的定向現(xiàn)象不僅定向不一致,而且各部分的定向程度也有差別,這樣會使制品在有些方向上的力學(xué)強度得到提高,而在另外一些方向上必會變劣,甚至發(fā)生翹曲或裂縫。

8、11、聚合物降解的實質(zhì)及降解方式?答:( 1)降解實質(zhì):斷鏈、交聯(lián)、分子鏈結(jié)構(gòu)的改變、側(cè)基的改變、以上四種作用的綜合。( 2)降解方式:熱降解、力降解、氧化降解、水降解。12、成型操作過程中,僅憑增加溫度來增加流動性,是否適合于任何聚合物?答:不是,用升高溫度增加流動性,只適用于對粘度的溫度敏感性大的聚合物,即剛性聚合物,而不適合于對溫度敏感性較小的熱塑性聚合物。13、壓力對聚合物熔體和聚合物分散體黏度的影響,那一種更顯著?答:聚合物熔體加工壓力通常都比較高。壓力對分散體的粘度影響比較小,因為分散體中有一部分屬于低分子物。14、聚合物熔體彈性變形的實質(zhì)?答:大分子長鏈的彎曲和延伸,應(yīng)力解除后,

9、這種彎曲和延伸部分的回復(fù)需要克服內(nèi)在的粘性阻滯。15、成型過程中聚合物熔體發(fā)生的主要變形是粘性變形還是彈性變形?答:與聚合物的松弛時間有關(guān),松弛時間大的,彈性形變明顯。16、熔體在一個錐型流道中流動發(fā)生了那些變形?答:拉伸變形、剪切變形17、同種聚合物結(jié)晶度的變化如何影響熔點、彈性模量、密度、透明度?答:結(jié)晶度增加熔點上升、彈性模量增加、密度增加、透明度降低第三章成型用物料極其配制1、聚合物成型用物料的形態(tài)類型?答: ?粉料:主要用于雙螺桿擠出機(jī)的擠出成型,壓延成型,滾塑。?粒料:主要用于單螺桿擠出機(jī)的擠出成型,注射成型。?分散體:主要用于涂覆成型,搪塑。?溶液:主要用于流涎成型,澆鑄成型。2

10、、 成型用粉料與粒料的組成?答:由聚合物和助劑兩類物質(zhì)組成,聚合物為主要成分。聚合物助劑:助劑是為了使復(fù)合物或制品具有某種特性所 加入的物質(zhì)。常用的助劑有:增塑劑、穩(wěn)定劑、填充劑、增強劑、著色劑、潤滑劑、防靜電劑、防火劑、防靜電劑 等二十多類。3、 增塑劑的作用機(jī)理和種類?答:( 1)作用機(jī)理:聚合物分子鏈常會以次價鍵力而彼此形成聚合物聚合物聯(lián)結(jié)點,從而使聚合物具有剛性,這些聯(lián)結(jié)點在分子熱運動中會解而復(fù)結(jié)的,但是在一定溫度下,聯(lián)結(jié)點的數(shù)目卻相對穩(wěn)定,所以是一種動平衡。加入增塑劑后,增塑劑的分子因溶劑化及偶極力等作用而“插入”聚合物分子之間并與聚合物分子的活性中心發(fā)生 時解時結(jié)的聯(lián)結(jié)點。這種聯(lián)結(jié)

11、點也處于一種動平衡。但是聚合物增塑劑聯(lián)結(jié)點會使聚合物原有的聯(lián)結(jié)點減少,從而使分子間的力減弱,導(dǎo)致聚合物材料性能改變。( 2)種類: 按化學(xué)組成分為: 鄰苯二甲基酸酯、 脂肪族二元酸酯、 石油磺酸苯酯、 磷酸酯、 環(huán)氧化合物等。 按相容性分為:主增塑劑和次增塑劑。 按結(jié)構(gòu)分為:單體型和聚合體型。 按用途分為:耐熱、耐寒、電絕緣等增塑劑。4、 內(nèi)外潤滑劑的作用機(jī)理和種類?答:將聚合物分為內(nèi)外兩類是根據(jù)潤滑劑與聚合物之間的相容性。( 1)作用機(jī)理: 內(nèi)潤滑劑:內(nèi)潤滑劑與聚合物有一定的相容性,加入后可減少聚合物分子間的內(nèi)聚力,降低其熔體粘度,減少聚合物分子間的內(nèi)摩擦;如硬脂酸及其鹽類。 外潤滑劑:外潤

12、滑劑與聚合物僅有很低的相容性,故能保留在聚合物的表面,降低塑料與設(shè)備的摩擦。石蠟、礦物油、硅油等。( 2)種類:脂肪酸及其皂類、脂肪酸酯類、脂肪醇類、酰胺類、石蠟、低分子量酯類、某些有機(jī)硅化合物。PE、合成蠟、丙烯酸5、 穩(wěn)定劑的類型?答:按所發(fā)揮的作用:熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑(紫外線吸收劑、紫外線猝滅劑、光屏蔽劑)、及抗氧劑等。按作用原理:紫外線抗御劑、抗氧劑、轉(zhuǎn)變降解催化的物質(zhì)、去除活性中心的物質(zhì)。6、 潤性物料的混合方法?答:潤性物料的初混合工藝步驟:將聚合物加入設(shè)備內(nèi),同時開始混合加熱,物料的溫度應(yīng)不超過l 00 。用噴射器將預(yù)先混合并熱至預(yù)定溫度的增塑劑混合物噴到翻動的聚合物中。加入由穩(wěn)

13、定劑,染料和增塑劑(所用的數(shù)量應(yīng)計入規(guī)定的用量中)調(diào)制的漿料。加入顏料、填料以及其它助劑(其中潤滑劑最好也用少量的增塑劑進(jìn)行調(diào)制,所用數(shù)量也應(yīng)并入規(guī)定用量內(nèi)計算 )。 混合料達(dá)到質(zhì)量變求時,即行停車出料。7、 初混合設(shè)備?答:轉(zhuǎn)鼓式混合機(jī)、螺帶式混合機(jī)、捏合機(jī)、高速混合機(jī)。8、 粒料的制造設(shè)備?答:( 1)塑煉:雙輥機(jī)、密煉機(jī)、擠出機(jī)。( 2)造粒:成粒機(jī)、切粒機(jī)。9、成型用物料的工藝性能?(P71 )答:收縮率、流動性、水分與揮發(fā)分、細(xì)度與均勻度、壓縮率、硬化速率10、混合作用的機(jī)理?答:混合一般是靠擴(kuò)散、對流、剪切三種作用來完成的。( 1)擴(kuò)散:利用物料各組分的濃度差,推動構(gòu)成各組分的微粒

14、,從濃度較大的區(qū)域中向較小的區(qū)域遷移,以達(dá)到組成均一。( 2)對流:靠各組分在外界因素下向其它組分所占空間流動,達(dá)到各組分在空間上的均勻分布(主要手段為機(jī)械攪拌)。( 3)剪切:依靠機(jī)械的作用產(chǎn)生的剪切力,促使物料組分均一的混合過程。11、常用的通用塑料和工程塑料(簡述)答:( 1)通用塑料:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、苯乙烯系樹脂、酚醛樹脂與氨基樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、丙烯酸樹脂、有機(jī)硅樹脂、不飽和聚酯樹脂。( 2)工程塑料:聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚、聚酯類樹脂、聚酰亞胺類、聚苯硫醚、聚砜類、聚芳醚酮類、氟塑料。12、聚氯乙烯加熱條件下,由白色變成為黃色、紅色、棕色、黑色時,發(fā)生了何種

15、結(jié)構(gòu)改變?答:聚氯乙烯樹脂脫去HCl 后,在主鏈上產(chǎn)生了共軛雙鏈,顏色也會改變。而隨著氯化氫分解的數(shù)量增加,聚氯乙烯樹脂則由原來的白色變?yōu)辄S色、玫瑰色、紅色、棕色以至黑色。第四章壓縮模塑1、熱固性塑料的模壓過程?答:加熱加壓,熔融流動,充模,交聯(lián)固化,開模取出制品。2、為何要進(jìn)行預(yù)壓和預(yù)熱?答:( 1)預(yù)壓優(yōu)點:加料快、準(zhǔn)確而簡單,從而避免了加料過多或不足時造成的廢次品。降低塑料的壓縮率,從而減小磨具的裝料室,簡化了磨具結(jié)構(gòu)。避免壓縮粉的飛揚,改善了勞動條件。預(yù)壓物中的空氣含量少,使傳熱加快,從而縮短了預(yù)熱和固化時間,并能避免制品出現(xiàn)較多的氣泡,有利于提高制品的質(zhì)量。便于運轉(zhuǎn),改進(jìn)預(yù)熱進(jìn)程。便

16、于模壓較大或帶有精細(xì)嵌件的制品。( 2)預(yù)熱優(yōu)點: 縮短筆墨時間和加快固化速率,同時縮短模塑周期。 增進(jìn)制品固化的均勻性,從而提高制品的物理力學(xué)性能。 提高塑料的流動性, 從而降低模塑損耗和制品的廢品率, 同時還可減小制品的收縮率和內(nèi)應(yīng)力,提高制品的因次穩(wěn)定性和表面光潔度??梢杂幂^低的壓力進(jìn)行模壓。3、模壓的壓力和溫度的影響因素?答:( 1)模壓壓力:壓力變化過程:與塑模的類型有關(guān)。正確預(yù)熱的塑料,模壓壓力可以小。適當(dāng)提高模具溫度也可以降低模壓壓力,但溫度過高,會局部過熱交聯(lián)。制品深度增加,壓力增加。( 2)模壓溫度:指規(guī)定的模具溫度模壓溫度與模壓周期的關(guān)系:酚醛木粉模壓的統(tǒng)計關(guān)系:溫度增加,

17、周期縮短。實踐證明:在制品強度等性能保證的前提下,適當(dāng)提高溫度對周期和質(zhì)量都有好處。4、簡述聚四氟乙烯的燒結(jié)過程?答:( 1)升溫階段:將型坯由室溫加熱至燒結(jié)溫度。聚四氟乙烯的傳熱性能差,加熱應(yīng)按一定的升溫速率進(jìn)行。( 2)保溫:將達(dá)到燒結(jié)溫度的型坯在該溫度下保持一段時間使其完全“燒透”的過程。( 3)冷卻:將已經(jīng)燒結(jié)好的成型物從燒結(jié)溫度降到室溫的過程。( 4)成品檢驗和后加工。第五章擠出成型工藝1、擠出工藝及其特點?答:( 1)定義:也稱擠壓模塑或擠塑,即借助螺桿或柱塞的擠壓作用,使受熱熔化的塑料在壓力推動下,強行通過口模而成為具有恒定截面的連續(xù)型材的一種成型方法。( 2)特點:?擠出成型生

18、產(chǎn)工藝分干法和濕法;?擠出過程根據(jù)對塑料的加壓方式的不同分為連續(xù)和間歇式擠出;?擠出成型工藝控制參數(shù)除與擠出溫度、壓力、速率有關(guān)外,擠出機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)、冷卻、牽引等控制因素都會影響制品的質(zhì)量;?擠出機(jī)因機(jī)頭及輔機(jī)不同,可生產(chǎn)多種產(chǎn)品;?擠出成型工藝按用途可分為:擠出制品成型和成型用原料配制。2、單螺桿擠出機(jī)的基本結(jié)構(gòu)?答:( 1)傳動裝置:帶動螺桿轉(zhuǎn)動的部分,由電動機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、軸承組成。( 2)加料裝置:一般都采用加料斗,且料斗容量至少應(yīng)能容納一小時的用料。( 3)料筒:塑料的塑化和加壓過程都在料筒中進(jìn)行。( 4)螺桿:基礎(chǔ)螺桿的主要參數(shù)包括直徑和長徑比、螺桿各段的功能、螺桿上螺旋角和螺棱的寬度

19、、螺桿頭部的形狀等。3、擠出螺桿的主要參數(shù)?答:表示螺桿結(jié)構(gòu)特征的基本參數(shù)有直徑、長徑比、各段長度比例以及螺槽深度等,對螺桿的工作特性均有重大的影響。( 1)螺桿直徑(D )和長徑比(L/D):根據(jù)所制制品的形狀、大小及需要的生產(chǎn)率來決定的。一般45 150mm ,螺桿直徑增大,加工能力提高,擠出機(jī)的生產(chǎn)率與螺桿直徑D 的平方成正比。螺桿工作部分有效長度與直徑之比。通常為18 25,目前以25 居多。L/D 大,能改善物料溫度分布,有利于塑料的混合和塑化,并能減少漏流和逆流,提高擠出機(jī)的生產(chǎn)能力。 L/D 大,螺桿適應(yīng)能力強,能用于多種塑料的擠出。 但 L/D 過大,使塑料受熱時間增長而降解;

20、螺桿自重增加,自由端撓曲下垂,引起料筒與螺桿間擦傷,使制造加工困難,增大功率消耗。過短的螺桿,容易引起混煉的塑化不良。( 2)螺桿各段的功能: 加料段(固體輸送段):靠近料斗附近;作用:使塑料受熱前移,將料斗供給的物料送往壓縮段。物料特征:固態(tài)結(jié)構(gòu):螺槽深度H1 為 0.10-0.15D ,長度據(jù)情況而定(L1=4-8D) 。要求:固體輸送能力應(yīng)稍高于或等于熔融段或均化段的工作能力。壓實固體顆粒或粉料,排出氣體減少固體間的縫隙,有利于傳熱。 壓縮段(熔融段):螺桿中部一段(作用:加熱熔化;加壓壓實物料;物料狀態(tài):液相、固相共存.L2=3-15D 排除空氣。) ; 要求:物料得到進(jìn)一步壓縮,排出

21、氣體和揮發(fā)物;完成有松散料轉(zhuǎn)變成熔體的密度的變化。通常使這一段的螺槽深度逐漸減小,直至計量端的H2. 壓縮比( H1/H2 ):加料段的一個螺槽容積 /計量段的一個螺槽的容積, 大小取決于物料的種類、物料進(jìn)料時聚集狀態(tài)和制品的狀態(tài),一般值為2-4 。 均化段 (計量段):螺桿最后一段;作用:使熔體塑化均勻;使料流定量、定壓擠出。物料特征:液態(tài)結(jié)構(gòu):等距等深,長度據(jù)情況而定。增大的長度,物料在均化段的停留時間長,物料的剪切作用增加,有利于對物料的分散和混合。但不利于低溫擠出,熱敏性樹脂易分解。( 3)螺桿上的螺旋角和螺棱寬度e: 螺旋角: 30 時適合于細(xì)粉狀。加料段: 15 方塊料; 17 球

22、、柱狀料。計量段: 30 產(chǎn)率最高;17.6 對產(chǎn)率影響不大。 螺棱的寬度:e 為 0.08-0.12De 大:占據(jù)螺槽容積,增加螺桿的功率局部過熱e ?。合魅趼堇鈴姸?,增大漏流。螺棱的形狀:矩形和鋸齒形。( 4)螺桿頭部的形狀:螺桿頭部一般呈鈍尖的錐形以避免物料在螺桿頭部停滯過久而引起分期。4、影響固體輸送的因素?答:螺槽深度、螺桿的表面光潔度、塑料與料筒的摩擦系數(shù)、送料段料筒和螺桿的溫度。5、影響擠出量的熔體輸送過程參數(shù)?答:熔體輸送過程的擠出量只與螺桿轉(zhuǎn)速、螺桿和口模的結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)。6、新型螺桿的種類和特點?答: ( 1)排氣式螺桿:典型的兩階排氣式擠出機(jī)螺桿,至少有5 個不同幾何形狀的

23、功能段。前3 段為加料段、 壓縮段、 計量段, 而計量段之后,用排氣段相接以迅速解除壓縮,其后便是迅速壓縮和泵出段。( 2)屏障型螺桿: 特點是在壓縮段的螺紋旁再加一道輔助螺紋(屏蔽螺紋),于是將螺紋主螺紋的前緣一邊分為熔體槽,而其后緣一邊分為固體槽。( 3)銷釘型螺桿: 在靠近熔化段末端到計量段這一區(qū)間設(shè)置一組或幾組起混合作用的銷釘。( 4)波型螺桿: 螺桿的螺槽根部是偏心的,偏心部位沿軸向按螺旋形移動,由于螺槽深度前后點不一樣,螺槽彼此的連接呈現(xiàn)波浪的形式。( 5)混合螺桿: 為了改進(jìn)通用螺桿的分配混合程度,在計量段設(shè)置分配混合元件,是螺槽中的速度分布擾亂,以產(chǎn)生分配混合。7、雙螺桿擠出機(jī)

24、功能與結(jié)構(gòu)?( P130)答:( 1)結(jié)構(gòu):傳動、加料、料筒、螺桿等。( 2)重要特征:嚙合與非嚙合;同向轉(zhuǎn)動與反向轉(zhuǎn)動;平行螺桿與錐形螺桿;( 3)壓縮比的實現(xiàn)形式(變動螺紋的高度或?qū)С搪菁y的根徑由小變大或者外經(jīng)由大變小螺紋頭數(shù)由單頭變成雙頭或三頭。);螺桿是整體或者組合。8、典型擠出制品的工藝流程?答:加料在螺桿中熔融塑化機(jī)頭口模擠出定型冷卻牽引切割。9、擠出雙向拉伸操作過程為何先冷卻再加熱拉伸?答:因為用于雙向拉伸的厚片應(yīng)該是無定型的,工藝上為達(dá)到這一目的,對結(jié)晶性聚合物所采取的措施是在厚片擠出后立即實行急冷。10、對有結(jié)晶傾向的聚合物要提高制品性能,拉伸操作時,應(yīng)該先產(chǎn)生晶體再拉伸,還

25、是先拉伸在讓其結(jié)晶。分子定向能否促進(jìn)結(jié)晶?答:( 1)應(yīng)先拉伸后讓其結(jié)晶,縱拉后聚合物結(jié)晶度增至10%14% ,橫拉后聚合物結(jié)晶度增至20%25% ;( 2)分子定向能促進(jìn)結(jié)晶。11、拉伸聚合物如何取得較高的定向程度?答:( 1)對厚片進(jìn)行拉伸時,縱橫兩向的的定向度最好取得平衡。( 2)拉伸前預(yù)熱,重新加熱到玻璃化溫度以上;控制拉伸倍數(shù).第六章注射成型1、注射系統(tǒng)的組成?答:系統(tǒng)包括:加料裝置、料筒、螺桿、柱塞及分流梭、噴嘴等部分。( 1)加料裝置 :倒圓錐或錐形,容量可供 1 2 小時的用料。有的配有計量裝置、加熱或干燥裝置、自動上料裝置等。( 2)料筒: 加熱和加壓的容器,類似擠出機(jī)的料筒

26、。( 3)柱塞和分流梭: 柱塞式注射機(jī)料筒內(nèi)的重要部件。 柱塞作用:將注射油缸的壓力傳給塑料并使容料注射入模具。 分流梭:裝在料筒前端內(nèi)腔中形狀頗似魚雷體的一種金屬部件。作用:將料筒內(nèi)流經(jīng)該處的塑料分成薄層,使塑料產(chǎn)生分流和收斂流動,以縮短傳熱導(dǎo)程,加快熱傳遞,提高塑化質(zhì)量。( 4)螺桿: 移動螺桿式注射機(jī)的重要部件。作用:對塑料進(jìn)行輸送、壓實、塑化和施壓。( 5)噴嘴: 聯(lián)結(jié)料筒和模具的橋梁。作用:控制料流,防止物料流涎,使物料流積存在料筒前端;提高注射壓力,使物料具有一定射程。進(jìn)一步塑化。( 6)加壓和驅(qū)動裝置:加壓裝置:供給柱塞或螺桿對塑料施加的壓力,使柱塞或螺桿在注射周期中發(fā)生必要的往

27、復(fù)運動進(jìn)行注射。(類型:液壓式和機(jī)械式)驅(qū)動裝置:使注射機(jī)螺桿轉(zhuǎn)動完成對塑料的預(yù)塑化。(包括:單速交流電機(jī)和液壓馬達(dá))。2、注射螺桿與擠出螺桿的區(qū)別?答:( 1)從作用上與擠出機(jī)螺桿相比:注射機(jī)螺桿除了送料、壓實、塑化外,還有注射作用,對于塑化能力、壓力穩(wěn)定以及操作連續(xù)性和對操作穩(wěn)定 性的要求沒有擠出機(jī)螺桿的高。( 2)從螺桿運動形式比較:擠出機(jī)的螺桿只在原位作連續(xù)旋轉(zhuǎn),而注射機(jī)除旋轉(zhuǎn)外,還前后往復(fù)運動,并時轉(zhuǎn)時停。當(dāng)料筒前端料壓大于螺桿背壓時,螺桿邊轉(zhuǎn)邊后退,這種情況工藝上稱為預(yù)塑化。( 3)從螺桿結(jié)構(gòu)上比較: 注射機(jī)螺桿的均化段長度較短,螺槽較深;加料段長度較長,約為螺桿長度一半;螺桿頭部

28、是尖頭形,優(yōu)點是可減少脈沖流動,不易積存物料,可減少塑料發(fā)生降解,對粘度低的塑料帶有止逆環(huán);注射螺桿的長徑比和壓縮比較小。L/D=16-20, =2-2.5 。3、注射噴嘴的類型和選用?答:噴嘴的內(nèi)徑一般都是自進(jìn)口逐漸向出口收斂的。噴嘴的選擇應(yīng)根據(jù)加工的塑料性能及成型制品的特點來考慮。 直通(通用)式噴嘴:呈短管狀,壓力和熱量損失小,不易產(chǎn)生滯料和分解,不用附設(shè)加熱裝置。延伸式噴嘴,需添設(shè)加熱裝置。適用于大部分塑料,特別適合加工高粘度塑料。 自鎖式噴嘴:防止熔料的流涎或回縮,對噴嘴通道實行暫時封鎖。彈簧式:依靠彈簧壓合噴嘴體內(nèi)的閥芯來實現(xiàn)封鎖,有效地杜絕流涎現(xiàn)象。適用于注射粘度較低的塑料。 杠

29、桿針閥式噴嘴:用外在液壓系統(tǒng)通過杠桿來控制聯(lián)動機(jī)構(gòu)啟閉閥芯。4、鎖模系統(tǒng)的幾種形式?答:機(jī)械式、液壓式、機(jī)械液壓組合式。5、注射工藝過程?答:( 1)成型前的準(zhǔn)備:成型前對原料的預(yù)處理、料筒的清洗、嵌件的預(yù)熱、脫模劑的選用。( 2)注射過程:塑化、流動和冷卻。( 3)制件的后處理:退貨處理、調(diào)濕處理。6、注射制品的后處理?答:后處理:退火和調(diào)濕處理,以改善和提高制件的性能及穩(wěn)定性。( 1)退火處理:原因:由于塑料在料筒內(nèi)塑化不均勻或在模腔內(nèi)冷卻速度不同,因此常會產(chǎn)生不均的結(jié)晶、定向和收縮,致使制品存有內(nèi)應(yīng)力,這在生產(chǎn)厚壁或帶有金屬嵌件的制品時更為突出。退火實質(zhì): (1) 位強迫凍結(jié)的分子鏈得到

30、松弛,凝固的大分子鏈段轉(zhuǎn)向無規(guī)位置,從而消除這一部分的內(nèi)應(yīng)力; (2) 提高結(jié)晶度,穩(wěn)定結(jié)晶結(jié)構(gòu),從而提高結(jié)晶塑料制品的彈性模里和硬度,降低裂斷仰長率。( 2)調(diào)濕處理:將剛脫模的制品放在熱水中進(jìn)行處理故稱為調(diào)濕處理。作用:隔絕空氣防止氧化,聚酰胺類塑料制件在高溫下與空氣接觸時常會氧化變色。加快達(dá)到吸濕平衡,7、注塑工藝的溫度和壓力條件?答:溫度:( 1)料筒溫度:料筒溫度的選擇與塑料的特性有關(guān),最適溫度范圍在T f 或 Tm Td 之間。( 2)噴嘴溫度:噴嘴溫度通常略低于料筒最高溫度,這是為了防止熔料在直通式噴嘴可能發(fā)生的“流涎現(xiàn)象”。( 3)模具溫度:模具溫度對制品的內(nèi)在性能和表觀質(zhì)量影

31、響很大。模具溫度的高低決定于塑料結(jié)晶性、制品的尺寸與結(jié)構(gòu),性能要求,以及其它工藝條件 (熔料溫度、注射速度及注射壓力、模塑周期等壓力:)。( 1)塑化壓力 (背壓 ): 采用螺桿式注射機(jī)時, 螺桿頂部熔料在螺桿轉(zhuǎn)動后退時所受到的壓力稱為塑化壓力,亦稱背壓,這種壓力的大小是可以通過液壓系統(tǒng)中的溢流閥來調(diào)整。影響塑化質(zhì)量。( 2)注射壓力: 在當(dāng)前的生產(chǎn)中,幾乎所有注射機(jī)的注射壓力都是以柱塞或螺桿頂部對塑料所施的壓力 (由油路壓力換算來的 ) 。與制品質(zhì)量、熔體粘度、制品厚薄、大小、充模速率有關(guān)。8、注塑成型的時間周期?答:完成一次注射過程所需的時間稱成型周期,也稱模塑周期。成型周期直接影響勞動生

32、產(chǎn)率和設(shè)備利用率,生產(chǎn)中應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下,盡量縮短成型周期中各時間9、什麼叫反應(yīng)注射,有何特點?答:( 1)定義: (RIM) 是將兩種具有高化學(xué)活性的低相對分子量液體原料,在高壓下(1420MPa )下經(jīng)過撞擊混合,然后注入密閉的模具內(nèi),完成聚合、交聯(lián)、固化等化學(xué)反應(yīng)并形成制品的工藝過程。( 2)特點:優(yōu)點:聚合反應(yīng)與注射模塑結(jié)合為一體;物料混合效率高、節(jié)能、產(chǎn)品性能好、成本低;液體原料粘度低、流動性好,易于輸送;混合均勻,原料配方靈活,充模壓力低,鎖模力低;調(diào)整化學(xué)組分,可模塑性能不同的產(chǎn)品;反應(yīng)速度快,生產(chǎn)周期短;模具數(shù)量及夾具少,可節(jié)約設(shè)備投資;生產(chǎn)過程簡化,不需造粒、熔化,耗能少

33、,適宜大型及形狀復(fù)雜的制品。10、反應(yīng)注射的幾種常用原料?答:聚氨酯、尼龍-6、苯乙烯樹脂、環(huán)氧樹脂等。第七章中空吹塑、型坯的制造方法分別有幾種,各自生產(chǎn)中空制品的過程?答:擠出型坯:管狀型坯兩瓣模具閉合切斷封閉坯料上下端針頭注司氣吹脹冷卻開模制品。注射型坯:注入型坯模有底型坯閉合吹塑模吹脹冷卻脫模。、中空吹塑的常用原料?答:要求熔體流動速率:0.041.12 ,聚乙烯(用量最大),聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、PET 、 PA 等。、擠出型坯成型機(jī)頭和口模的類型?答:機(jī)頭主要包括:多孔板、濾網(wǎng)連接管、型芯組件等。吹塑機(jī)頭一般分為:轉(zhuǎn)角機(jī)頭、直通式機(jī)頭、帶儲料缸式機(jī)頭三種類型。、擠出吹塑的特點?

34、答:耐應(yīng)力開裂、氣密性、耐沖擊、耐藥品、韌性、耐擠壓等、塑中的空氣操作壓力的高低選擇與厚壁和薄壁如何對應(yīng)?答:( 1)對厚壁小容積制品采用較低的吹氣壓力,由于型胚厚度大,降溫慢,熔體粘度不會很快增大以致妨礙吹脹;( 2)對于薄壁大容積制品,需采用較高的吹氣壓力來保證制品的完整性。、注射吹塑的生產(chǎn)工序?答:兩步法成型:注入型坯模具管狀型坯坯模退出吹塑模具閉合吹脹冷卻脫模。、何謂拉伸吹塑?答:在注射吹塑成型和擠出吹塑的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的拉伸吹塑,是雙軸定向拉伸的吹塑方法。雙軸定向拉伸:擠出注射型坯溫度調(diào)節(jié)縱向拉伸橫向拉伸制品拉伸吹塑包括:擠出拉伸吹塑、注射拉伸吹塑、拉伸吹塑工藝中拉伸的作用以及考慮因

35、素?答:( 1)作用:拉伸的目的是為了改善塑料的物理力學(xué)性能。( 2)考慮因素: 對與非結(jié)晶型的熱塑性塑料,拉伸應(yīng)在熱彈性范圍內(nèi)進(jìn)行;對于部分結(jié)晶型熱塑性塑料,拉伸過程應(yīng)在低于結(jié)晶熔點較窄的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。 拉伸過程中要保持一定的拉伸速度,其作用是在進(jìn)行吹塑之前,是塑料大分子鏈拉伸定向而不至于松弛。還要考慮晶體晶核的生成速率及結(jié)晶的成長速率。、注射拉伸吹塑為何要進(jìn)行型坯的冷卻和加熱?答:( 1)冷卻:成型周期與冷凍水的控溫有關(guān),控溫良好,不僅能縮短成型周期,并能提高產(chǎn)品質(zhì)量;型坯迅速冷卻到 Tg 以下,不僅可減少發(fā)霧和結(jié)晶,同時,樹脂在高溫下滯留時間短,因熱降解而產(chǎn)生的乙醛含量也減少。( 2)

36、再加熱:型坯的再加熱目的是增加側(cè)壁溫度達(dá)到熱塑范圍,以進(jìn)行拉伸吹塑,使之獲得充分的雙軸定向,從而使制品達(dá)到所需的物理性能。第九章泡沫塑料的成型1、 泡沫塑料的應(yīng)用特點?答: 1)密度很小,一般在0.02-0.2g/cm3 之間,因此重量很輕,原料消耗少,既減少包裝重量,降低運輸費用,成本也不高。2)具有極好的沖擊吸收性能,防震效果極好,能有效地保護(hù)被包裝物品。3)機(jī)械性能好,有較好的抗壓強度和回彈性能,特別是它可根據(jù)被包裝物品的重量等要求來選擇性能不同的 泡沫塑料。4)化學(xué)穩(wěn)定性好,對酸、 堿,鹽等化學(xué)藥品均有較強的抗力,自身pH值處于中性, 不會腐蝕包裝物品。5)加工性能優(yōu)良,既可以制成不同

37、密度的軟質(zhì)和硬質(zhì)泡沫塑料,又可以按包裝物品的外形、尺寸模壓成各種包 裝容器,還可以把泡沫板(塊)材用多種粘合劑粘接,制 成各種緩沖結(jié)構(gòu)材料。6)有很好的耐水性和很低的吸濕性,即使在較濕的情況下也不會出現(xiàn)變形和毀體,影響其吸收外力的能力。7)對溫度的變化有相當(dāng)好的穩(wěn)定性,完全可以滿足一般正常包裝的要求.8)由于泡沫塑料中含有大量微小氣泡,故絕熱性能優(yōu)良,可作絕熱材料,也可用于絕熱包裝。2、 塑料發(fā)泡的工藝方法?答:( 1)物理發(fā)泡法:惰性氣體發(fā)泡法、低沸點的液體發(fā)泡法、( 2)化學(xué)發(fā)泡法:化學(xué)發(fā)泡劑發(fā)泡法、發(fā)泡組分間相互作用析出氣體發(fā)泡法、( 3)機(jī)械發(fā)泡法:利用機(jī)械的攪拌作用,混入空氣發(fā)泡。3

38、、 聚苯乙烯通常使用那種發(fā)泡方法?答:物理發(fā)泡:低沸點的液體發(fā)泡法。4、 聚氯乙烯塑料通常使用那種發(fā)泡方法?答:物理發(fā)泡:惰性氣體發(fā)泡法。5、 聚氨酯泡沫塑料通常使用那種發(fā)泡方法?答:化學(xué)發(fā)泡:發(fā)泡組分間相互作用析出氣體發(fā)泡法。6、 發(fā)泡聚乙烯塑料為何要交聯(lián)?答:為了改善聚烯烴類塑料的發(fā)泡缺陷,常采用樹脂分子間交聯(lián)的方法調(diào)節(jié)熔融物的粘彈性,使之達(dá)到發(fā)泡所需的條件,并提高泡沫塑料的物理機(jī)械性能。7、 一步法生產(chǎn)聚氨酯發(fā)泡塑料的工藝流程?第十章澆鑄1、常用靜態(tài)澆鑄的原材料種類?答:( 1)尼龍6(聚己內(nèi)酰胺,PA6 ):尼龍單體催化劑助催化劑其它助劑( 2)環(huán)氧樹脂:芯片的封裝材料:環(huán)氧樹脂固化劑

39、稀釋劑其它助劑( 3)有機(jī)玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA ):MMA及其它單體引發(fā)劑其它助劑2、何謂嵌鑄、離心澆鑄、流延鑄塑、搪塑、滾塑,各自的應(yīng)用領(lǐng)域?答:澆鑄包括靜態(tài)澆鑄、嵌鑄、離心澆鑄、流延澆鑄、搪塑、滾塑等。( 1)嵌鑄: 嵌鑄又稱封入成型,它是將各種非塑料物件包封在塑料中的一種成型方法。( 2)應(yīng)用:用得最多的是采用透明塑料包封各種生物或醫(yī)用標(biāo)本、商品樣本、紀(jì)念品等。( 3)離心澆鑄: 離心澆鑄是將液狀原料澆入旋轉(zhuǎn)的模具中,在離心力的作用下使之充滿回轉(zhuǎn)體形的模具,再使其固化定型而得到制品的成型方法。應(yīng)用:離心澆鑄生產(chǎn)多為圓柱形和近似圓柱形的制品,如大型管材、袖套等,也用于齒輪、滑輪

40、、轉(zhuǎn)子和墊圈的生產(chǎn)。( 3)流延鑄塑: 流延鑄塑的生產(chǎn)過程是將熱塑性或熱固性塑料配成一定粘度的溶液,然后以一定的速度流布在連續(xù)回轉(zhuǎn)的基材(一般為不銹鋼帶)上,通過加熱以脫掉溶劑并進(jìn)而使塑料固化。從基材上剝離下來就得到流延法薄膜(鑄塑薄膜)。( 4)應(yīng)用:多用于光學(xué)性能要求很高的塑料薄膜的制造,如電影膠卷、安全玻璃的中間夾膠層薄膜等。( 5)搪塑: 搪塑是用塑料糊制造空心軟制品(如玩具 ) 的一種重要方法。應(yīng)用:目前國內(nèi)多以聚氯乙烯糊塑料用該法生產(chǎn)中空塑料玩具。( 5)滾塑: 滾塑又稱旋轉(zhuǎn)成型或旋轉(zhuǎn)澆鑄成型。( 6)A、它是將一定量的粉狀或糊狀塑料加入到模具中( 7)B、通過一邊加熱一邊使模具作縱向和橫向的旋轉(zhuǎn)滾動,使塑料熔融塑化,并靠自身重量在模具內(nèi)壁的整個表面上均勻地形成一層熔融層,經(jīng)冷卻固化后開模取出制品C、再經(jīng)整修即得到無縫的中空制品。應(yīng)用:有利于小批量生產(chǎn)大型的中空容器。3、離心澆鑄工藝較靜態(tài)澆鑄的工藝特點?答:( 1)離心澆鑄比之靜態(tài)澆注的優(yōu)點:易于生產(chǎn)薄壁或厚壁的大型制品;制品無內(nèi)應(yīng)力或內(nèi)應(yīng)力很低,外表面光滑,內(nèi)部不致產(chǎn)生縮孔;制品較靜態(tài)澆鑄的精度高,機(jī)械加工量減少;制品的機(jī)械強度較靜態(tài)鑄塑高。( 2)缺點:工藝過程較靜態(tài)鑄塑復(fù)雜;生產(chǎn)周期長,難以成型外形復(fù)雜的精密制品。第十一章壓延成型1、 壓延

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