高分子材料成型加工原理 期末复习重点.docx

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1、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 材料的屈

2、服强度,可进行薄膜或纤维拉伸;聚合物加工的最低温度:  玻璃化温度  Tg  T > Tf (Tm)   粘流态(熔体,液态)比Tf略高的温度,为类橡胶流动行为,可进行压延、挤出和吹塑成型。可进行熔融纺丝、注射、挤出、吹塑和贴合等加工3熔融指数?说明熔融指数与聚合物粘度、分子量和加工流动性的关系,挤出和注塑成型对材料的熔融指数要求有何不同?熔融指数(MeltFlowIndex)一定温度(T>Tf或Tm)和压力(通常为2.160kg)下,10分钟内从出料孔(Ø=2.095mm)挤出的聚合物重量(g∕10min)。a评价热塑性聚合物的挤压性;b评价熔体的流动

3、度(流度φ=1/η),间接反映聚合物的分子量大小;c购买原料的重要参数。分子量高的聚合物,易缠结,分子间作用力大,分子体积大,流动阻力较大,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

4、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散、渗透、溶解的过程。工业生产中,纤维纺丝成形的方法:熔法纺丝、干法纺丝、湿法纺丝5解释:应变软化;应力硬化;塑性形变及其实质。Tb是塑料使用的下限温度;应变软化:材料在拉伸时发热,温度升高,以致形变明显加速,并出现形变的细颈现象。 

5、应力硬化:随着取向度的提高,分子间作用力增大,引起聚合物粘度升高,表现出“硬化”倾向,形变也趋于稳定而不再发展。 塑性变形:材料在外力作用下产生不可逆的变形。实质:大分子链的解缠和滑移随温度升高,屈服强度和断裂强度均下降,两曲线在Tb 相交。T

6、分析聚合物在贮存或使用过程中,制品变形和收缩的原因,提出稳定制品形状的方法。原因:1) 成型时熔体的骤冷,使大分子堆积松散   (自由体积大); 2)  贮存或使用中,大分子或链段重排运动,后结晶等,使堆积变紧密,密度增加,体积收缩。 随冷却速度增大,体积收缩程度增大。3)   骤冷对制件质量不利,降低制品尺寸和形状的稳定性,严重变形或收缩不匀形成的内应力,使制品开裂。同时降低制品的综合性能  改进方法: 在(Tg~Tf)对制品热处理,可缩短松弛时间,加速结晶,使制品形状较快稳定。如PC,  PS,  PA,  PVC等。8说明粘度对剪切速率和温度的敏感

7、性在成型加工中的应用。1)在炼胶、压延、压出和注射成型中,提高剪切速率和温度,聚合物粘度降低,可改善加工流动性。2)外力解除或流动停止时(材料或半成品停放过程中),降低温度,粘度增大,使半成品有良好的挺性,不易变形。3)可根据原材料特性,正确选择加工工艺(剪切速率和温度)PS、PE、PP和PVC等的粘度对剪切速率敏感,通过提高剪切速率可降粘,改善加工流动性。PS、PC、PMMA、CA、PET、PA等的粘度对温度敏感,通过提高加工温度可降粘,改善加工流动性。POM、PC、PET和PA的粘度对剪切速率不敏感4)加工制品时,合理的加工剪切速率范围应选择在粘度对

8、剪切速率不敏感区域(400秒-1~600秒-1以上)9说明压力对熔体粘度的影响机

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