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文檔簡介
1、第二章要點(diǎn)1. 塑料和橡膠的區(qū)別:Tg塑料室溫,室溫下處于玻璃態(tài),呈現(xiàn)塑性Tg橡膠室溫,室溫下處于高彈態(tài),呈現(xiàn)彈性PE、PP的Tg50 MPa沖擊強(qiáng)度6 KJ/m2長期耐熱溫度100 聚酰胺聚酯聚甲醛聚碳酸酯聚苯醚ABS樹脂聚砜氟塑料聚酰亞胺氯化聚醚PAPETPBTPOMPCPPO/PSFPTFEPCTFEPICP特種工程塑料:使用溫度150 聚酰亞胺聚砜聚苯硫醚聚醚醚酮氟塑料PIPSFPPSPEEK見上表3. 熱塑性塑料:分子鏈中無可反應(yīng)的活性基團(tuán)聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯ABS樹脂聚甲基丙烯酸甲酯聚酰胺聚碳酸酯聚甲醛聚酯PEPPPVCPMMAPAPCPOMPET PBT熱固性塑料:分子鏈中有可反
2、應(yīng)的活性基團(tuán)!酚醛樹脂脲醛樹脂三聚氰胺甲醛樹脂環(huán)氧樹脂不飽和樹脂PFUFMFEPUP4. 結(jié)晶性塑料:PE PP PA POM PET(非100%結(jié)晶)非晶態(tài)塑料:PS PVC PC PSF5. 通用橡膠丁苯橡膠氯丁橡膠順丁橡膠異戊橡膠丁基橡膠乙丙橡膠三元乙丙橡膠天然橡膠SBRCRBRIRIIREPREPDMNR6. 特種橡膠丁腈橡膠硅橡膠氟橡膠聚氨酯橡膠聚硫橡膠NBRMQFPMUR/聚丙烯酸酯橡膠氯醚橡膠氯化聚乙烯丁吡橡膠ACMCO ECOCPE7. 熱塑性彈性體SBSSIS氫化SBS(SEBS)苯乙烯(硬)-丁二烯(軟)-苯乙烯苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯8. 合成纖維雜鏈纖維滌綸聚對(duì)苯二甲酸
3、乙二醇酯纖維錦綸聚酰胺纖維(尼龍)氨綸聚氨酯彈性體纖維碳鏈纖維腈綸聚丙烯腈纖維維綸聚乙烯醇縮甲醛纖維丙綸聚丙烯纖維氯綸聚氯乙烯纖維芳綸芳香族聚酰胺纖維(Kevlar)9. 聚乙烯(PE)分子形態(tài)結(jié)晶度機(jī)械強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度用途LDPE支鏈最多,長短不一,最長最低較柔軟,較低,熔點(diǎn)較低最低,614制薄膜,電纜LLDPE支鏈少而短,規(guī)整兩者之間比LDPE高,熔點(diǎn)也比其高。但加工時(shí)熔融粘度高,熔體強(qiáng)度低中等,2028制薄膜,藥品容器,水管直鏈狀HDPE支鏈最少而最短最高,幾乎是LDPE的兩倍剛性較大,機(jī)械強(qiáng)度、熔點(diǎn)較高最高,2431制中空容器、注射制品直鏈狀10. 聚丙烯PP耐老化性比PE差各種包裝、阻隔
4、薄膜、透明膠成型收縮率大耐低溫、抗沖擊性能差(韌性差)改性PP做保險(xiǎn)杠必須復(fù)合or共混改性11. 聚氯乙烯PVC本體聚合法、懸浮法、乳液法市售85%以上為懸浮法PVCor乳液法PVC乳液法PVC:糊樹脂。熱穩(wěn)定性差不能用于制作透明制品和電絕緣制品。適合制作人造革、搪塑制品、發(fā)泡制品電絕緣性差顆粒較細(xì)懸浮法PVC性能分類外觀加工性能分子量3.68.5萬,白色粉末狀固體,無色嗅味緊密型(乒乓球型)顆粒細(xì)小且分布較寬,表面光滑,表觀密度較高,內(nèi)部帶有小孔,致密細(xì)粉多易飛揚(yáng),輸送效率低進(jìn)料慢熱敏性無定型熱塑性塑料塑化慢初期變色大,著色鮮艷性差阻燃、自息性(與PE區(qū)別,是可燃的)殘留VCM多,魚眼多電絕
5、緣性優(yōu)良Tm=210,T130迅速分解疏松性(棉花球型)顆粒較粗分布較窄,表面粗糙,表觀密度小,內(nèi)部多孔,疏松飛揚(yáng)少,輸送効率高樹脂無毒,VCM單體為強(qiáng)致癌物,含量應(yīng)低于1ppm進(jìn)料快塑化快初期變色小,著色鮮艷性好殘留VCM少,魚眼少12. 聚苯乙烯PS本體聚合透明制品:燈罩等。透光率僅次于PMMA(有機(jī)玻璃)加工:注塑法為主懸浮聚合發(fā)泡制品:包裝、飯盒、保溫板13. ABS樹脂ABS工程塑料A丙烯腈耐油性好,耐化學(xué)腐蝕,有一定的剛性和硬度Tm=217237熱分解溫度250B丁二烯提高韌性,耐沖擊,耐寒具有突出的力學(xué)性能,良好的綜合性能S苯乙烯介電性好,加工流動(dòng)性好,有剛性,有光澤14. 聚酰
6、胺PA開發(fā)最早,用量最大;高強(qiáng)度高剛性;制作織物15. 聚酯PET PBTPET聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯強(qiáng)韌性,透明性,良好的阻隔性可制作碳酸飲料瓶成型以注射、擠出、吹塑為主高結(jié)晶性120長期使用PBT聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯耐化學(xué)、耐高溫、良好的電性能電子電器、汽車、機(jī)械設(shè)備、精密儀器的零部件。取代銅、鋅、鋁及鑄鐵等金屬材料140連續(xù)使用半透明吸濕性低16. 聚碳酸酯PCPC高強(qiáng)度、高彈性系數(shù)、高沖擊強(qiáng)度使用溫度范圍廣高透明性、自由染色性成形收縮率低、尺寸安定性良好耐疲勞性佳、耐候性佳、電氣性特優(yōu)無嗅無味對(duì)人體無害符合衛(wèi)生安全17. 酚醛樹脂PF=甲醛+苯酚甲醛過量,堿性熱固性酚醛樹脂苯酚過量,酸性
7、熱塑性酚醛樹脂金屬堿式鹽或過渡元素氫氧化物為催化劑,酸性高鄰位酚醛樹脂,熱塑性固化速度比酸法快23倍18. 天然橡膠NR=順式1,4-聚異戊二烯不飽和化學(xué)性質(zhì)活潑,可用硫磺硫化非極性不耐油(相似相容)結(jié)晶性自補(bǔ)強(qiáng)作用,可達(dá)25MPaTg-70(純膠),-40(碳黑填充膠)良好的綜合性能拉伸強(qiáng)度高,彈性大,伸長率高,耐磨,耐疲勞,生熱低,加工性好19. 順丁橡膠BR=高順式-1,4-聚丁二烯反式易結(jié)晶,彈性差,只能用作塑料彈性&耐寒性:通用橡膠中最佳輪胎用膠(與NR、SBR并用)結(jié)晶性耐磨性:優(yōu)于NR、SBR動(dòng)態(tài)生熱:低,優(yōu)于NR抗?jié)窕裕翰?0. 丁苯橡膠SBR丁苯橡膠SBR=B丁二烯+S苯乙
8、烯溶聚丁苯橡膠省燃油,更優(yōu)輪胎用膠(與NR、BR并用)不飽和性化學(xué)活性比NR差(硫磺、氧),耐老化性能比NR好非極性不耐油非結(jié)晶性純膠強(qiáng)度低,需要炭黑補(bǔ)強(qiáng)耐磨性彈性好彈性:BRNRSBR21. 氯丁橡膠CR=氯丁二烯的均聚物=反式1,4結(jié)構(gòu)80%+順式1,4結(jié)構(gòu)10%結(jié)晶性純膠強(qiáng)度高,物機(jī)性能好,耐寒性差制作膠管、膠帶、耐油膠鞋極性耐油性好化學(xué)穩(wěn)定性良好:耐氧化、耐老化、耐腐蝕耐燃性好,HCl阻燃硫化需用金屬氧化物(ZnO,MgO)硫化粘著性良好,易與金屬、皮革、纖維粘合22. 丁腈橡膠NBR=丁二烯+丙烯腈丙烯腈強(qiáng)極性:耐油、耐溶劑性優(yōu)良耐油橡膠制品。汽車、油田開采、航空航天領(lǐng)域丁二烯不飽和
9、,可用硫磺硫化;耐熱、耐老化性能較差23. 硅橡膠MQ:主鏈-Si-O-Si-耐高低溫卓越:Si-O鍵能370KJ/mol,C-C:347KJ/mol耐臭氧、耐候性優(yōu)異電絕緣性優(yōu)良生理惰性純膠強(qiáng)度低,需用白炭黑補(bǔ)強(qiáng)(相容性好)飽和性需用過氧化物硫化三元乙丙橡膠EPDM組成乙烯+丙烯+少量含雙鍵的第三單體乙烯+丙烯飽和。耐熱、耐老化性能好第三單體含碳碳雙鍵,可用硫磺硫化,但速率慢用途制造較高溫或戶外使用的耐老化橡膠制品與聚烯烴塑料共混:PP/EPDM,熱塑性彈性體,海島結(jié)構(gòu),動(dòng)態(tài)硫化。PP:連續(xù)相;EPDM:分散相其他橡膠丁基橡膠IIR氣密性優(yōu)異氟橡膠FPM耐高溫、耐油、耐高真空、耐酸堿、耐化學(xué)
10、介質(zhì)聚氨酯橡膠UR耐磨性優(yōu)異,很好的拉伸強(qiáng)度丙烯酸橡膠ACM耐熱氧老化、耐油性優(yōu)異氯磺化聚乙烯CPE耐老化氯醚橡膠CO ECO耐油、耐寒順丁BR與氯丁橡膠CR之比較柔順性彈性耐寒性耐油性耐老化性BR高高高低低CR低低低高高PP的熔體流動(dòng)速率與成型方法的關(guān)系熔體流動(dòng)速率(g/10min)成型方法制品0.52擠出成型管、板、片、棒0.58單絲、窄帶、撕裂纖維、雙向拉伸薄膜612吹塑薄膜、T型機(jī)頭平膜0.51.5中空吹塑成型中空容器115注射成型注射成型制品1020熔融紡絲纖維24. PE的結(jié)晶性與性能隨結(jié)晶度提高,密度、熔點(diǎn)、拉伸強(qiáng)度、硬度增高,但伸長率、沖擊韌性下降,透明性下降。25. 聚合物結(jié)
11、晶過程晶核成核過程晶體增長過程晶核多結(jié)晶速度快,球晶尺寸小,材料韌性好;加成核劑可增加晶核(異相成核)結(jié)晶方式靜態(tài)結(jié)晶(等溫條件下)動(dòng)態(tài)結(jié)晶(非等溫條件下):加工過程結(jié)晶階段成核階段(結(jié)晶誘導(dǎo)期)一次結(jié)晶(主期結(jié)晶)二次結(jié)晶(球晶間隙間進(jìn)行結(jié)晶)26. 成型方法與結(jié)晶度熔融溫度、時(shí)間高:殘存晶核少,均相成核為主,結(jié)晶速度慢,結(jié)晶尺寸大低:殘存晶核多,異相成核為主,結(jié)晶速度快,結(jié)晶尺寸小冷卻速度、溫度快:結(jié)晶度小,尺寸小在Tg與最大結(jié)晶溫度之間慢:結(jié)晶度大,尺寸大27. 成型后處理方法與結(jié)晶性二次結(jié)晶、后結(jié)晶、后收縮使晶粒生長變大制品內(nèi)應(yīng)力增大,制品質(zhì)量下降退火有利于分子鏈重排,提高結(jié)晶度和球晶
12、尺寸消除熱歷史引起的內(nèi)應(yīng)力,提高制品性能和尺寸穩(wěn)定性淬火結(jié)晶度降低改善制品的沖擊性能(韌性)28. 結(jié)晶性和物性的關(guān)系結(jié)晶分子鏈排列有序分子鏈間吸引力增加力學(xué)性能、熱性能提高結(jié)晶度提高阻隔性提高、抗沖性下降結(jié)晶尺寸小到光波波長的一半以下,則透明結(jié)晶性塑料成型收縮率大29. 成型過程中的取向形成流動(dòng)取向、拉伸取向方向單軸取向、平面取向解取向分子熱運(yùn)動(dòng):纖維拉伸后用熱風(fēng)吹,以解取向,得到一定的彈性影響材料的拉伸強(qiáng)度、彈性模量、沖擊強(qiáng)度、透氣性增加30. 影響聚合物取向的因素聚合物的結(jié)構(gòu)簡單、柔性大、分子量較低利于取向,又易解取向低分子化合物如增塑劑、溶劑,使聚合物Tg、Tf降低溫度提高拉伸比增大取
13、向度提高31. 影響熔體黏度的外在因素溫度升高10,熔體黏度降低1/31/2壓力提高,聚合物自由體積減少,鏈間距縮小,分子間作用力增大,熔體黏度增加。每增強(qiáng)100MPa,相當(dāng)于降溫3050剪切速率增加,熔體黏度下降剪切變??!32. 聚合物改性對(duì)材料性能的影響化學(xué)改性PP、PEO2、鹵素、SO2、MAH、丙烯酸、乙烯基硅氧烷PS鹵素、SO2、MAH二烯類橡膠氫化,拉伸強(qiáng)度增大嵌段改性SBS、SEBS拉伸強(qiáng)度、加工性能提高互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)IPN33. 熱力學(xué)相容性相容的共混聚合物:GM=HM-TSM0l 玻璃化溫度轉(zhuǎn)變法:TgM=W1Tg1+W2Tg2部分相容:兩個(gè)Tg相互靠攏完全不相容:兩個(gè)Tg,
14、分別為兩聚合物的Tg34. 一些塑料成型時(shí)允許的含水量PETPBTPCPA-6,PA-660.005%0.05%0.02%0.2%35. 高分子材料熱-機(jī)械特性與成型加工的關(guān)系36. 成型時(shí)剪切速率范圍與成型方法定義1. 生膠:無配合劑且尚未交聯(lián),線型大分子or帶支鏈的線型,可溶于有機(jī)溶劑2. 混煉膠:生膠與配合劑經(jīng)加工混合均勻,且未被交聯(lián)3. 硫化膠:已交聯(lián)4. 橡膠:(硫化膠)是一種在室溫下具有高彈性的高分子材料。在外力作用下橡膠可以伸長幾倍甚至幾十倍,外力撤除后幾乎可以恢復(fù)到原狀。5. 通用橡膠:指性能與天然橡膠相近,物理性能和加工性能較好,可廣泛用作輪胎和其他一般橡膠制品的橡膠。6.
15、特種橡膠:指具有特殊性能,可用于制備各種耐熱、耐寒、耐油、耐溶劑、耐化學(xué)腐蝕、耐輻射等特殊使用要求的橡膠。7. 熱塑性彈性體:分子結(jié)構(gòu)中一部分或全部由具有橡膠彈性的鏈段所組成,大分子鏈之間存在化學(xué)或物理交聯(lián)而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),起補(bǔ)強(qiáng)作用,常溫下顯示橡膠的彈性,而高溫下,受熱的作用這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)消失,呈現(xiàn)塑性,可按熱塑性塑料的成型方法塑化成型,冷卻下這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)又復(fù)原。具有塑料和橡膠的加工性和使用性。8. 熔體流動(dòng)指數(shù)MFI=熔體流動(dòng)速率MFR(melt flow rate)=熔融指數(shù)MI:用一定溫度、一定壓力下,10min內(nèi)聚合物從出料孔擠出的重量(g)來表示,單位為g/10min。9. 均相成核:
16、指分子鏈的初始集聚并達(dá)到一定的尺寸,其他的分子鏈可以在這些初始集聚體上進(jìn)行排列增長。10. 異相成核:指體系中雜質(zhì)提供分子鏈進(jìn)行有序排列的場(chǎng)所。11. 二次結(jié)晶:指一次結(jié)晶后,在一些殘留的非晶區(qū)和結(jié)晶不完整的部分區(qū)域內(nèi),繼續(xù)結(jié)晶并逐步完善的過程。12. 后結(jié)晶:指聚合物加工過程中一部分來不及結(jié)晶的區(qū)域,在成型后繼續(xù)結(jié)晶的過程。在這過程中,不形成心的結(jié)晶區(qū)域,而在球晶界面上使晶體進(jìn)一步長大,是初結(jié)晶的繼續(xù)。13. 后收縮:二次結(jié)晶和后結(jié)晶造成的制品性能和尺寸發(fā)生變化的現(xiàn)象,包括晶粒變粗、產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,制品翹曲、開裂,沖擊韌性變差。14. 退火:(熱處理)將試樣在TgTm溫度范圍內(nèi)的某一溫度下加熱,
17、以等溫或緩慢變溫的方式使結(jié)晶逐漸完善化的過程。15. 淬火:(驟冷)指熔融狀態(tài)或半熔融狀態(tài)的結(jié)晶性聚合物,在該溫度下保持一段時(shí)間后,快速冷卻使其來不及結(jié)晶,以改善制品的沖擊性能。16. 流動(dòng)取向: 聚合物熔體或濃溶液中的分子鏈、鏈段或幾何形狀不對(duì)稱的固體粒子在剪切流動(dòng)時(shí)沿剪切流動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方向排列的現(xiàn)象。17. 拉伸取向:聚合物的分子鏈、鏈段或微晶等受拉伸力的作用時(shí)沿受力方向作定向排列的現(xiàn)象。18. 互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)IPN:兩種聚合物以網(wǎng)絡(luò)的形式互相貫穿的聚集態(tài)結(jié)構(gòu),在互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)中至少有一種聚合物是合成交聯(lián)的,另一種聚合物與前一種沒有共價(jià)鍵的結(jié)合,而是貫穿于前一種聚合物的網(wǎng)絡(luò)之中。19. 高分子
18、合金:指多種組分聚合物經(jīng)物理共混或化學(xué)改性后,形成的宏觀均相、(亞)微觀分相的材料。20. 熱力學(xué)相容性:在任意比例下都能形成均相體系的能力。21. 工藝相容性:兩種聚合物容易互相分散而容易制得性能穩(wěn)定的共混物的能力。22. 相容劑:與兩種高分子化合物組分都有較好的相容性,可降低界面張力,強(qiáng)化兩種或兩種以上高分子化合物界面粘結(jié)性的物質(zhì)。23. 3R原則:減量化原則(reduce),再使用原則(reuse),再循環(huán)原則(recycle)24. 氧指數(shù)(OI):指規(guī)定的試驗(yàn)條件下通入(232)氧氮混合氣體中剛好能維持材料燃燒所需的以體積分?jǐn)?shù)表示的最低氧濃度。27:不燃材料。第三章 添加劑要點(diǎn)1.
19、老化的表現(xiàn)外觀發(fā)粘(分子量下降);發(fā)脆(交聯(lián)過度);變形;變色物性耐熱、耐候性、溶解性、密度力學(xué)性能拉伸強(qiáng)度、伸長率、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度、硬度電性能絕緣電阻、介電常數(shù)、擊穿電壓結(jié)構(gòu)分子鏈斷裂or過度交聯(lián);雙鍵含量;鏈結(jié)構(gòu)2. PVC不加熱穩(wěn)定劑100開始分解,放出HCl白微紅黃褐棕黑130分解較顯著150分解嚴(yán)重影響因素?zé)幔囟龋┦滓蛩匮?、光加速熱降解可變價(jià)金屬離子(雜質(zhì))Cu2+、Fe3+HCl自催化降解3. 熱穩(wěn)定劑的作用1) 去除聚合物降解后產(chǎn)生的活性中心(如聚合物降解后產(chǎn)生的自由基、不穩(wěn)定氯原子),抑制聚合物進(jìn)一步降解2) 對(duì)成為降解中心的不飽和雙鍵結(jié)構(gòu)起加成作用3) 轉(zhuǎn)變?cè)诮到庵衅?/p>
20、催化劑作用的物質(zhì)(如HCl、金屬雜質(zhì)等)。4. 熱穩(wěn)定劑的分類預(yù)防型中和HCl硬脂酸鈣、硬脂酸鎘等金屬皂類、環(huán)氧大豆油等環(huán)氧化合物取代不穩(wěn)定氯原子(置換為更穩(wěn)定的基團(tuán))三鹽基硫酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛(有污染、有毒性)鈍化雜質(zhì)亞磷酸三苯酯防自動(dòng)氧化硫醇甲基錫(使ROOH分解不能繼續(xù)進(jìn)行)補(bǔ)救型與不飽和部位反應(yīng)金屬硫醇鹽破壞碳正離子鹽(引起顏色變深)5. 抗氧劑塑料抗氧劑;橡膠防老劑6. 主鏈鍵能大小:越小越不穩(wěn)定易被氧化。伯碳 仲碳 叔碳 季碳如PP含有叔碳原子,其穩(wěn)定性比PE差,易與O2反應(yīng)而產(chǎn)生降解7. 自動(dòng)氧化反應(yīng)的結(jié)果1) 分子鏈的斷裂(PP、NR)2) 分子鏈的交聯(lián)(SBS和NBR等大部
21、分合成膠)3) 鏈的化學(xué)結(jié)構(gòu)或側(cè)基的變化8. 變價(jià)金屬離子對(duì)ROOH的分解有很強(qiáng)的催化作用9. 抗氧劑的分類鏈終止型抗氧劑(主抗氧劑)可與R*、R00*反應(yīng),消除ROO*,能抑制ROOH的分解,終止鏈增長酚類(抗氧劑264、2246)透明,用于塑料胺類(防老劑RD、4010NA)陽光下變黑色,用于橡膠預(yù)防型抗氧劑(輔助抗氧劑)可除去自由基的來源,抑制或減緩引發(fā)反應(yīng)過氧化物分解劑(有機(jī)硫化物、亞磷酸酯)與過氧化物反應(yīng)變?yōu)榉€(wěn)定的非自由基物質(zhì)金屬離子鈍化劑變價(jià)金屬離子轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定絡(luò)合物10. 常見抗氧劑酚類烷基單酚類:抗氧劑264,防老劑SP適用于塑料、橡膠;不變色、不污染,可用于白色或淺色制品烷基多
22、酚類:抗氧劑2246,抗氧劑1010硫代雙酚類:防老劑2246-S,抗氧劑300多元酚衍生物:防老劑DBH氨基酚衍生物:防老劑CEA,防老劑CMA對(duì)苯二胺類N,N-二烷基對(duì)苯二胺:防老劑288,防老劑4030防老劑,對(duì)熱、氧、臭氧、有害金屬有防護(hù)作用;有色污性,僅深色制品N,N-二芳基對(duì)苯二胺:防老劑H,防老劑DNPN,N-烷基芳基對(duì)苯二胺:防老劑4010,防老劑4010NA二芳基仲胺類苯基萘胺類:防老劑A,防老劑D橡膠、塑料;抗熱、氧和屈撓老化;毒性,色污性,僅深色二苯胺類:防老劑OD酮胺類防老劑RD,防老劑AW,防老劑BLE橡膠;抗熱、氧老化,深色硫代酯及亞磷酸酯類輔助抗氧劑硫代酯類:抗氧
23、劑DLTP,抗氧劑DSTP塑料和橡膠;不著色不污染,可用于白色或艷色制品亞磷酸酯類:抗氧劑TNP,抗氧劑ODP11. 抗氧劑的加入方式:主抗氧劑和輔助抗氧劑并用1) 材料合成后立即進(jìn)行防護(hù)2) 材料成型加工中加入抗氧劑用量:塑料0.11%,橡膠15%12. 抗臭氧劑與抗氧劑抗氧劑抗臭氧劑抑制擴(kuò)散到制品內(nèi)部的氧只在制品表面發(fā)揮作用,故效率取決于其向表面的遷移性。13. 引起高分子材料降解的光的波長波長290nm400nm(占5%)的紫外線14. 光穩(wěn)定劑的種類:用量0.05%2%光屏蔽劑炭黑氧化鋅紫外線吸收劑猝滅劑鎳的有機(jī)化合物自由基捕捉劑受阻胺類衍生物15. 增塑劑的作用和表現(xiàn)(主要用于PVC
24、、橡膠)作用表現(xiàn)削弱了分子間的次價(jià)鍵(范德華力),從而增加了聚合物分子鏈的移動(dòng)性硬度、模量、軟化溫度(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg,粘流溫度Tf,熔融溫度Tm)和脆化溫度下降;伸長率、屈撓性和柔韌性提高降低了聚合物分子鏈的結(jié)晶性,即增加了聚合物的塑性16. 增塑劑的分類外增塑劑增塑機(jī)理:屏蔽效應(yīng)(極性);體積效應(yīng)(非極性)加工時(shí)加入內(nèi)增塑劑可降低聚合物分子鏈的有規(guī)度,降低其結(jié)晶度聚合過程中引入,成本較高,如氯乙烯-醋酸乙烯共聚物17. 增塑劑的塑化效果之表示方式:塑化效率(相對(duì)值)以鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)的效率值定義為11為較差的增塑劑。18. 各種增塑劑塑料增塑劑鄰苯二甲酸酯類:二丁酯DBP,二辛
25、酯DOP磷酸酯:磷酸三甲苯酯TCP,磷酸三辛酯TOP脂肪酸二元酯:已二酸二辛酯DOA脂肪酸類:蓖麻油酯,檸檬酸酯聚酯類、環(huán)氧類、含氯類橡膠增塑劑石油系:操作油、重油、煤焦油、石蠟、凡士林煤焦油系:煤焦油、古馬隆樹脂、煤瀝青松油系:松香、松焦油、萜烯樹脂、油膏合成酯類:鄰苯二甲酸酯類,磷酸酯類,脂肪二元酸類液體聚合物類:液體丁腈橡膠,液體丁二烯,液體二丁烯19. 增塑劑的用量軟質(zhì)PVC塑料:4550份硬質(zhì)PVC塑料:不加增塑劑20. 潤滑劑用量主要用于PVC塑料,0.51份21. 潤滑劑的分類內(nèi)潤滑劑與高分子化合物有一定相容性,可少量進(jìn)入高分子的分子鏈之間,削弱分子間的相互作用力,引起滑動(dòng)和旋轉(zhuǎn)
26、,同時(shí)又不過分降低其Tg外潤滑劑與高分子化合物相容性極差,只能附著在熔體或加工機(jī)械、模具的表面,形成潤滑界面,降低熔體與加工機(jī)械之間的摩擦力注意與增塑劑的區(qū)別!22. 橡膠、塑料的交聯(lián)橡膠的交聯(lián)硫化塑料的交聯(lián)固化、硬化、熟化橡膠的交聯(lián)劑:慣稱硫化劑熱固性塑料的交聯(lián)劑:慣稱固化劑23. 交聯(lián)密度的表征交聯(lián)點(diǎn)間分子量Mc兩個(gè)交聯(lián)點(diǎn)間鏈段的平均分子量與聚合物分子量的分布相似,具有多分散性交聯(lián)密度單位體積硫化膠內(nèi)的交聯(lián)點(diǎn)數(shù)目,它正比于單位體積內(nèi)的有效鏈數(shù)目與性能的關(guān)系:見下圖24. 橡膠硫化體系硫化劑+促進(jìn)劑+活性劑+防焦劑25. 硫化劑:硫磺,一種天然礦物,熔點(diǎn)112.8硫化中,一部分硫磺與橡膠分子
27、結(jié)合成為結(jié)合硫,另一部分殘留在膠料中,成為游離硫S結(jié)=S總-S游交聯(lián)鍵類型鍵能(KJ/mol)單硫鍵-C-S-C-227.8雙硫鍵-C-S-S-C-167多硫鍵-C-Sn-C-11526. 硫磺硫化膠的結(jié)構(gòu)27. 硫化體系常硫硫化體系(CV)S1.5份多硫鍵為主,硫化膠拉伸強(qiáng)度好,耐疲勞性較好,但耐熱、耐老化性能較差半有效硫化體系(SEV)S=0.81.5份適當(dāng)比例的多硫鍵和低硫鍵,性能適中有效硫化體系(EV)S=0.30.5份,高促進(jìn)劑量(24份)低硫鍵為主,硫化膠耐熱、耐老化性能較好,但拉伸強(qiáng)度、耐疲勞性較差28. 硫化促進(jìn)劑的作用及硫化曲線作用硫化曲線縮短膠料硫化時(shí)間降低硫化溫度減少硫磺
28、用量改善硫化膠物理機(jī)械性能理想促進(jìn)劑的硫化曲線:平坦期長,耐熱性能好,操作時(shí)間多29. 各類促進(jìn)劑次磺酰胺類(遲效高速促進(jìn)劑):中性N-環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(CZ)N-氧二亞乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺(NOBS)N,N-二環(huán)己基-2-苯并噻唑次磺酰胺(DZ)秋蘭姆類(超促進(jìn)劑):酸性一硫化四甲基秋蘭姆(TMTM)二硫化四甲基秋蘭姆(TMTD)二硫化四乙基秋蘭姆(TETM)二硫代氨基甲酸鹽類:酸性二甲基二硫代氨基甲酸鋅(ZDMC)二乙基二硫代氨基甲酸鋅(ZDC)二丁基二硫代氨基甲酸鋅(BZ)30. 硫化活性劑ZnO無機(jī),用量35份硬脂酸有機(jī),用量0.52份31. 防焦劑的種類亞硝基化合物
29、效果好,有污染性有機(jī)酸類效果稍差,污染性較小硫氮類防焦劑PVI(CTP)效果最好32. 其他添加劑對(duì)交聯(lián)的影響填充劑酸性降低交聯(lián)速度和強(qiáng)度(白炭黑,陶土,槽法炭黑)增塑劑影響較小抗氧劑降低交聯(lián)能力33. 填充劑的作用與分類補(bǔ)強(qiáng)劑炭黑、白炭黑提高制品的力學(xué)性能總體作用增大容積,降低成本改善混煉膠性能,如調(diào)節(jié)可塑度、粘性、防止收縮,提高表面性能填充劑陶土、碳酸鈣、滑石粉增加制品體積,降低成本,改善加工工藝性能改善某些特定性能,如提高電性能、導(dǎo)熱性、耐候性,改善力學(xué)性能,提高尺寸穩(wěn)定性,改善表面性質(zhì)34. 炭黑的品種按制造方法接觸法炭黑:包括槽法、滾筒法、圓盤法爐法炭黑:最常用熱烈法炭黑:粒子較大新
30、工藝炭黑:N234等按作用硬質(zhì)炭黑:粒徑40nm35. 炭黑的命名:由四位數(shù)碼組成1) N、S:硫化速度,正常硫化速度或慢速2) 第一位數(shù):平均粒徑范圍3) 其他表示不同牌號(hào)36. 炭黑的結(jié)構(gòu)元素碳碳核多核層面炭黑微晶炭黑的一次粒子(聚集體):炭黑粒子以化學(xué)鍵結(jié)合在一起而形成的鏈枝狀結(jié)構(gòu)炭黑的二次粒子(附聚體):炭黑聚集體間以范德華力相互聚集而成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)37. 補(bǔ)強(qiáng)三要素補(bǔ)強(qiáng)三要素粒子的化學(xué)活性和表面化學(xué)性質(zhì)表面化學(xué)性質(zhì)活潑,補(bǔ)強(qiáng)性好。酸性填充劑延遲橡膠硫化,堿性填充劑促進(jìn)硫化和焦燒粒子的大?。ㄓ绊懼破防鞆?qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、耐磨耗性)粒徑1000nm,只起填充作用粒子的結(jié)構(gòu)性結(jié)構(gòu)性越高,補(bǔ)
31、強(qiáng)作用越明顯。(1)形狀因素F=L/W,F(xiàn)越大結(jié)構(gòu)性越高;(2)吸油值(1g或100g炭黑吸附的DOP的ml數(shù))越大,結(jié)構(gòu)性越高38. 白炭黑的特點(diǎn)1) 微粒硅酸,無定型體,補(bǔ)強(qiáng)效果僅次于炭黑而優(yōu)于其他白色填料,對(duì)極性膠的補(bǔ)強(qiáng)作用比非極性膠大。2) 與炭黑相比,使膠料定身強(qiáng)度較低,伸長率較大,彈性和耐熱性較好,但硬度高3) 混煉時(shí)不易分散,生熱大4) 酸性使硫化速度變慢5) 硅橡膠的最理想補(bǔ)強(qiáng)劑39. 白炭黑分類氣相法白炭黑粒徑1525nm補(bǔ)強(qiáng)性好主要用于硅橡膠沉淀法白炭黑粒徑2040nm純度較低,補(bǔ)強(qiáng)性較差,但價(jià)格便宜,工藝性能也較前者好可單用于NR、SBR等通用橡膠中40. 白炭黑對(duì)硫化膠
32、的影響膠料撕裂強(qiáng)度高、絕緣性好、生熱低輪胎所制輪胎滾動(dòng)阻力低、耗油少,對(duì)干、濕路面抓著力好通常將炭黑和白炭黑并用定義1. 老化:高分子材料在制備、貯存、運(yùn)輸、加工成型和使用過程中,由于物理、化學(xué)因素的作用而逐漸發(fā)生結(jié)構(gòu)與性能的變化,直至失去使用價(jià)值的過程。物理因素:光、熱、應(yīng)力化學(xué)因素:氧、臭氧、化學(xué)介質(zhì)、金屬離子等。2. 熱穩(wěn)定劑:凡是能改善聚合物熱穩(wěn)定性的添加劑,主要用于PVC塑料。3. 自動(dòng)氧化反應(yīng):高分子材料在空氣(室溫150)中發(fā)生氧化反應(yīng),反應(yīng)機(jī)理為自由基反應(yīng),具有自動(dòng)催化的特征,故常稱作自動(dòng)氧化反應(yīng)。4. 抗氧劑:可抑制或延緩高分子材料自動(dòng)氧化速度,延長其使用壽命的物質(zhì)。5. 噴
33、霜:混煉膠或硫化膠內(nèi)部的液體或固體配合劑因遷移而在橡膠制品表面析出形成云霧狀或白色粉末物質(zhì)的現(xiàn)象。原因是由于硫、石蠟、某些防老劑、軟化劑的使用量超過了它們?cè)谙鹉z中的溶解度。6. 抗臭氧劑:可以阻止或延緩高分子材料發(fā)生臭氧破壞的化學(xué)物質(zhì)。7. 光氧化(光老化):高分子材料暴露在日光和強(qiáng)的熒光下,由于吸收了紫外光能量,引發(fā)了自動(dòng)氧化反應(yīng),導(dǎo)致聚合物降解,使制品的外觀和物理機(jī)械性能變壞。8. 增塑劑:添加到高分子材料中能使體系的可塑性增加,改進(jìn)其柔軟性、延伸性和加工性的物質(zhì)。塑料(PVC)稱增塑劑,橡膠稱軟化劑。9. 塑料增塑劑:主要用于降低聚合物的熔融溫度、熔體粘度和玻璃化溫度,增加熔體的流動(dòng)性、
34、制品的柔軟性和耐寒性,從而改善塑料的加工和使用性能。10. 橡膠增塑劑:主要用于降低膠料的黏度、生熱和收縮變形,提高膠料的可塑性和流動(dòng)性,便于壓延、壓出等成型操作,同時(shí)還能改善硫化膠的某些物理機(jī)械性能。分為軟化劑(物理)和塑解劑(化學(xué))。11. 潤滑劑:降低熔體和加工機(jī)械之前及熔體內(nèi)部相互間的摩擦和粘附,改善流動(dòng)性,促進(jìn)加工成型,提高生產(chǎn)能力和制品外觀質(zhì)量及光潔度等的一類添加劑。主要用于PVC。12. 交聯(lián)劑:可以利用交聯(lián)反應(yīng)使線型或輕度支型化的高分子材料轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu)的高分子材料。13. 交聯(lián)密度:單位體積硫化膠內(nèi)的交聯(lián)點(diǎn)數(shù)目,它正比于單位體積內(nèi)的有效鏈數(shù)目。14. 硫化活性劑:能夠提高膠料
35、中硫化促進(jìn)劑的活性,減少促進(jìn)劑用量,縮短硫化時(shí)間的物質(zhì),也稱促進(jìn)助劑。15. 焦燒:指膠料在硫化前的加工(塑煉、混煉、壓延、壓出等)及貯存過程中發(fā)生的早期輕度硫化現(xiàn)象。發(fā)生焦燒時(shí)間越長,膠料操作安全性越好。16. 防焦劑:少量加入即可延遲或防止膠料發(fā)生焦燒的物質(zhì)。第四章 配方設(shè)計(jì)要點(diǎn)配方設(shè)計(jì)步驟和表示方法步驟表示方法1. 確定性能要求2. 收集相關(guān)技術(shù)資料3. 配方設(shè)計(jì)及試驗(yàn)4. 合格配方擴(kuò)大試驗(yàn),確定性能5. 實(shí)物試驗(yàn)6. 終定配方和工藝7. 材料和工藝的規(guī)范化以高分子化合物質(zhì)量份為100份以混合料質(zhì)量份為100份以混合料體積份為100份第六章 混合與制備要點(diǎn)1. 混合過程要素目的一種物料以
36、可接受的概率分布到另一種物料中,得到組成均勻的混合物關(guān)鍵使物料發(fā)生形變和重新分布,克服顆粒凝聚所需的外加作用力黏性流體的混合要素剪切、分流、位置交換混煉的三要素壓縮、剪切、分配置換2. 混合的分類非分散混合(簡單混合)在混合中僅增加粒子在混合物中空間分布均勻性而不減小粒子初始尺寸的過程分散混合在混合過程中發(fā)生粒子尺寸減小到極限值,同時(shí)增加相界面和提高混合物組分均勻性的混合過程。3. 分散混合的過程1.較大團(tuán)塊破壞成較小粒子2.剪切力和傳導(dǎo)熱下,使聚合物熔融塑化,降低粘度3.較小粒子克服內(nèi)聚能滲入聚合物中4.在剪應(yīng)力作用下使較小粒子組分分散到最小尺寸4. 影響分散混合的因素分散混合主要通過剪切應(yīng)
37、力起作用分散度取決于混合器內(nèi)最大有效剪切速率和通過次數(shù)粒子粒子大:剪應(yīng)力大,易破裂粒子黏度達(dá)到臨界值:分散完全停止粒子小,粘度降低:剪應(yīng)力小黏度溫度低粘度大剪應(yīng)力大剪切速率提高混合機(jī)械的轉(zhuǎn)數(shù)有利于分散混合5. 混合狀態(tài)的判定直接描述法均勻程度混入物占物料的比率與理論或總體比率的差異分散程度混合體系中各個(gè)混入組分的粒子在混合后的破碎程度間接描述法檢測(cè)制品或試樣的物理性能、力學(xué)性能和化學(xué)性能等:性能與混合物的混合狀態(tài)密切相關(guān)。如Tg測(cè)定法,力學(xué)性能測(cè)定法6. 間歇式與連續(xù)式混合設(shè)備間歇式一個(gè)周期:投料、混煉、卸料。生產(chǎn)效益低開煉機(jī)、密煉機(jī)、高速混合機(jī)連續(xù)式連續(xù)操作,生產(chǎn)能力高,能耗低單、雙螺桿擠出
38、機(jī)7. 間歇式混合設(shè)備高速混合機(jī)塑料混合設(shè)備,適用于固態(tài)混合和固液混合有加熱或冷卻夾套的圓筒形混合室混合室底部有高速轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪擋板:加強(qiáng)物料混合開煉機(jī)橡膠的塑煉和混煉、塑料的塑化和混合、為壓延機(jī)連續(xù)供料輥筒以一定的速比1:1.2(前:后)相向旋轉(zhuǎn)由于輥筒表面的摩擦和粘附作用以及物料的粘彈性而被拉入輥隙間,在輥隙間受剪切和擠壓,通過人為的翻搗混合均勻。影響因素:輥溫、輥距、輥速、堆積膠密煉機(jī)一對(duì)表面有螺旋形突棱的轉(zhuǎn)子和一個(gè)密煉室物料由加料口加入,上頂栓壓住物料,物料在轉(zhuǎn)子的作用下進(jìn)行強(qiáng)烈的混合1. 轉(zhuǎn)子外表面與混煉室內(nèi)壁之間的作用2. 兩轉(zhuǎn)子之間的作用3. 轉(zhuǎn)子軸向大往返切割作用密煉室由室壁、上
39、頂栓、下頂栓組成影響因素:轉(zhuǎn)子的形狀、轉(zhuǎn)速、速比、物料溫度、填充率、混合時(shí)間、上頂栓壓力、加料順序室壁外和轉(zhuǎn)子內(nèi)部有加熱或冷卻系統(tǒng)8. 塑煉的目的、實(shí)質(zhì)、結(jié)果目的獲得一定的可塑度,使之適合于混煉,壓延,擠出,成型等工藝操作使生膠的可塑度均勻一致,以便制得質(zhì)量均勻的膠料實(shí)質(zhì)橡膠分子鏈斷裂,降低橡膠分子量,降低彈性結(jié)果可塑度變大,硫化膠的機(jī)械強(qiáng)度、彈性、耐磨性、耐老化性等下降避免過度塑煉9. 生膠的塑煉:(1)生膠的高彈性帶來的加工困難(2)各種配合劑無法在生膠中分散均勻(3)大部分機(jī)械能將消耗在彈性變形上10. 可塑性的測(cè)量:威廉氏可塑度p圓柱體在70、5Kg負(fù)荷作用下,經(jīng)3min壓縮后測(cè)其高度
40、的變化,以及除去負(fù)荷后在室溫下恢復(fù)3min后高度的變化。p=(h0-h2)/(h0+h1)h0:試樣原高。h1:3min后 h2:恢復(fù)后11. 塑煉過程的影響因素機(jī)械力當(dāng)機(jī)械功化學(xué)鍵能時(shí)機(jī)械斷鏈分子斷裂發(fā)生在應(yīng)力大、鍵能低的化學(xué)鍵最大相對(duì)分子質(zhì)量級(jí)分最先斷裂相對(duì)分子質(zhì)量下降的同時(shí),分子量分布變窄氧穩(wěn)定由機(jī)械力切斷的分子鏈(低溫下)直接使橡膠分子鏈產(chǎn)生氧化斷鏈(高溫下)溫度低溫區(qū):機(jī)械力斷鏈為主,溫度上升,生膠粘度下降,受作用力小,塑煉效果下降高溫區(qū):熱氧催化氧化斷鏈為主,溫度上升,加快了氧化降解速度,塑煉效果迅速上升靜電、化學(xué)塑解劑12. 混煉理論配合劑的性質(zhì)親水性疏水性結(jié)合膠的作用在混煉過程
41、橡膠分子能與活性填料(主要是炭黑)粒子結(jié)合成不溶于橡膠溶劑炭黑橡膠凝膠結(jié)合膠混料膠的結(jié)構(gòu)由各種細(xì)分散體與生膠介質(zhì)組成的膠體分散體系13. 結(jié)合膠的成因橡膠分子通過范德華力吸附在炭黑粒子表面有助于配合劑粒子的分散;改善橡膠性能;形成穩(wěn)定的分散體系橡膠分子的游離基與炭黑粒子表面的活性部位結(jié)合橡膠分子纏結(jié)在已和炭黑顆粒結(jié)合的橡膠分子中14. 塑煉工藝開煉機(jī)塑煉低溫機(jī)械塑煉薄通法:輥距0.51.0mm塑煉效果好溫度低,輥筒速比大,輥距小,加入化學(xué)塑解劑一次塑煉:塑煉一次完成,可塑度較高分段塑煉:一段塑煉后冷卻再二段塑煉密煉機(jī)塑煉高溫塑煉塑煉溫度140160;裝膠量合適;使用化學(xué)塑解劑螺桿塑煉機(jī)塑煉高溫
42、下連續(xù)塑煉15. 混煉工藝開煉機(jī)混煉加料原則:難分散、量少的先加,易分散、量多的后加,硫磺和超速促進(jìn)劑最后加生膠固體軟化劑促進(jìn)劑、活性劑、防老劑補(bǔ)強(qiáng)、填充劑液體軟化劑硫磺、超速促進(jìn)劑密煉機(jī)混煉:濕潤、分散、捏煉三階段濕潤:橡膠滲入炭黑附聚體的空隙中,造成高濃度炭黑-橡膠凝聚體。分散:炭黑-橡膠凝聚體在剪切應(yīng)力作用下被搓開,變成較小團(tuán)塊分散于整個(gè)膠料中連續(xù)混煉(略)16. 開煉機(jī)與密煉機(jī)之異同17. 常用橡膠的混煉特點(diǎn)丁苯橡膠生熱大、升溫快,對(duì)配合劑的濕潤能力差配合劑難分散,混煉時(shí)間比NR長開煉機(jī):低溫(40)、裝膠容量小于NR;后輥溫度比前輥溫度稍高510(包冷輥)密煉機(jī):二段混煉法,排膠溫度
43、低于13018. 塑料的混合和塑化熔融塑化再混合,在高于樹脂流動(dòng)溫度和較強(qiáng)剪切力作用下塑化的目的使塑料在溫度和剪切力的作用下熔融,獲得剪切混合作用,驅(qū)出其中的水分和揮發(fā)物,使各組分的分散更加均勻,得到一定可塑性的均勻物料工藝條件開煉機(jī)、密煉機(jī)、擠出機(jī);溫度時(shí)間剪切力熱塑性物理過程,防止樹脂的化學(xué)變化(降解、交聯(lián))熱固性一定的化學(xué)過程(樹脂縮聚)19. 塑化終點(diǎn)的判定測(cè)定均勻度和分散程度,或力學(xué)性能(撕裂)開煉機(jī):憑經(jīng)驗(yàn),截面色澤均勻密煉機(jī):功率曲線或電流負(fù)荷20. 粉碎和粒化粉碎先切碎,再粉碎熱固性塑料模壓成型用粉料粒化開煉機(jī)軋片造粒擠出機(jī)擠出條冷切造粒擠出機(jī)熱切造粒:得到球狀物料一般擠出、注
44、射用粒料定義1. 塑煉:使生膠由強(qiáng)韌的彈性狀態(tài)變?yōu)槿彳浀目伤軤顟B(tài)的工藝過程2. 混煉:將各種配合劑與可塑度合乎要求的生膠或塑煉膠在機(jī)械作用下混合均勻,制成混煉膠的過程。第七章 壓制成型要點(diǎn)1. 壓制成型的分類模壓成型熱固性塑料(壓縮模塑)橡膠(模型硫化)增強(qiáng)復(fù)合材料層壓成型復(fù)合材料的高壓和低壓壓制成型2. 加壓的目的加速物料的物理化學(xué)變化,防止制品出現(xiàn)氣泡,保證制品的質(zhì)量3. 橡膠和熱固性塑料的模壓成型將混煉膠或模塑料在已加熱到指定溫度的模具中加壓,使物料熔融流動(dòng)充模,在加熱和加壓條件下一定時(shí)間后,發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)成為體型結(jié)構(gòu)的熱固性制品優(yōu)點(diǎn):生產(chǎn)方便,設(shè)備模具簡單,產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力小,不易變形,穩(wěn)定性
45、好缺點(diǎn):生產(chǎn)周期長,生產(chǎn)效率低,勞動(dòng)強(qiáng)度大,不易生產(chǎn)形狀復(fù)雜和較厚的制品4. 模壓成型工藝模壓成型工藝模壓壓力的作用1.計(jì)量:重量法、體積法2.嵌件安放3.加料4.閉模:先高速后低速5.排氣:低分子和水的排出6.保壓固化:溫度壓力時(shí)間7.脫模:防翹曲8.制品后處理:修整、熱處理(退火)、后固化促使物料流動(dòng),充滿模具型腔增大制品密度,提高制品的內(nèi)在質(zhì)量克服物料成型中放出的低分子物,避免制品腫脹、脫層使模具閉合,制品具有固定的形狀尺寸,防止變形5. 橡膠在硫化中的變化結(jié)構(gòu)線型體型。硫化時(shí)交聯(lián)和降解反應(yīng)同時(shí)存在物理機(jī)械性能強(qiáng)度、硬度、彈性增加伸長率、永久變形、疲勞生熱下降6. 橡膠硫化歷程圖7. 硫
46、化曲線最小轉(zhuǎn)矩ML:反映膠料在一定溫度下的可塑性最大轉(zhuǎn)矩MH:反映硫化膠的模量t90-t10=硫化反應(yīng)速度,值越小,硫化速度越快8. 硫化歷程焦燒(硫化誘導(dǎo)期)橡膠在硫化開始前的延遲作用時(shí)間,在此階段膠料尚未開始交聯(lián),膠料在模腔內(nèi)有良好的流動(dòng)性預(yù)硫焦燒期以后橡膠開始交聯(lián)的階段,逐漸形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),物理機(jī)械性能尚未達(dá)到預(yù)期水平,但有些性能如抗撕裂性、耐磨性卻優(yōu)于正硫化階段的膠料正硫化階段橡膠交聯(lián)反應(yīng)達(dá)到一定程度,綜合物理性能得到最佳。交聯(lián)鍵發(fā)生重排、裂解等反應(yīng),膠料的物理機(jī)械性能基本保持恒定過硫階段正硫化后繼續(xù)硫化便進(jìn)入過硫階段,熱斷鏈反應(yīng)占主導(dǎo),交聯(lián)反應(yīng)為次,膠料的物理機(jī)械性能下降9. 正硫化時(shí)
47、間正硫化時(shí)間達(dá)到正硫化狀態(tài)所需的時(shí)間理論正硫化時(shí)間膠料達(dá)到最大交聯(lián)度所需的時(shí)間10. 硫化三要素硫化壓力+硫化溫度+硫化時(shí)間11. 等效硫化時(shí)間:用范特霍夫方程式計(jì)算t1t2=KT2-T110硫化溫度提高10時(shí),硫化時(shí)間為原來的0.5倍(一半)硫化溫度降低10時(shí),硫化時(shí)間為原來的2倍12. 層壓成型高分子復(fù)合材料的組成熱固性樹脂酚醛、環(huán)氧、有機(jī)硅、不飽和聚酯等骨架材料棉布、絕緣紙、玻璃纖維布、合成纖維布、石棉布13. 模壓成型復(fù)合材料的組成樹脂糊不飽和聚酯樹脂、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、增稠劑等增強(qiáng)材料短切玻璃纖維及短切玻璃纖維氈定義1. 保壓固化:模壓成型中排氣后以慢速升高壓力,在一定的模壓壓力和溫度
48、下保持一段時(shí)間,是熱固性樹脂的縮聚反應(yīng)推進(jìn)到所需的程度。2. 硫化返原現(xiàn)象:天然橡膠、丁基橡膠等主鏈為線型大分子結(jié)構(gòu)的橡膠,在過硫階段斷鏈多于交聯(lián)的現(xiàn)象。3. 硫化非返原現(xiàn)象:大部分合成橡膠,如丁苯、丁腈橡膠等在過硫階段中易產(chǎn)生氧化支化反應(yīng)和環(huán)化結(jié)構(gòu),膠料的物理機(jī)械性能變化很小,甚至保持恒定的現(xiàn)象。4. 層壓成型:指在壓力和溫度的作用下將多層相同或不同材料的片狀物通過樹脂的粘結(jié)和熔合、壓制成層壓塑料的成型方法。5. 高分子復(fù)合材料:指由高聚物和各種填充材料或增強(qiáng)材料所組成的多相復(fù)合體。6. 模壓成型:將模壓料放在金屬對(duì)模中在一定溫度和壓力的作用下,制成異型制品的工藝過程。第八章 擠出成型要點(diǎn)1
49、. 擠出成型適用于所有高分子材料塑料擠塑或擠出模塑(最重要的塑料成型方法:80%的塑材材料)管材、板材、棒材、片材、薄膜、單絲、各種異型材及塑料和其他材料的復(fù)合物(改性塑料)橡膠壓出輪胎胎面、內(nèi)胎、膠管及各種斷面形狀復(fù)雜或空心、實(shí)心的半成品、包膠纖維擠出熔融紡絲2. 擠出成型的優(yōu)點(diǎn)1) 塑化能力強(qiáng) 2) 生產(chǎn)效率高3) 材料適應(yīng)寬 4) 產(chǎn)品范圍大3. 螺桿各段職能加料段(固體輸送段)加熱物料并輸送到壓縮段在加料段的末端,固體表面有些發(fā)粘,但熔融仍未開始?jí)嚎s段(熔融區(qū))對(duì)加料段送來的物料起擠壓和剪切的作用,使物料繼續(xù)受熱,由固體轉(zhuǎn)化為熔融體,增大物料的密度塑料進(jìn)一步壓實(shí)和熔融塑化。熔融料和未熔
50、融料以兩相共存均化段(熔體輸送段)將塑化均勻的物料在均化段螺槽和機(jī)頭的回壓的作用下進(jìn)一步攪拌均勻,并定量定壓地通過機(jī)頭口模成型全部熔融的粘流體,定量定壓從機(jī)頭口模擠出4. 口模膨脹率B=D/d螺桿越長,物料在其中形變的時(shí)間越長,應(yīng)力松弛越多,則擠出以后的彈性形變?cè)缴?,B越小。形變分為黏性形變(不可恢復(fù))和彈性形變(可恢復(fù)) d D 擠出 擠出后5. 擠出機(jī)的總生產(chǎn)能力qv=qvD-qvP-qvL (正流-逆流-漏流)正流物料沿螺槽方向(Z)向機(jī)頭運(yùn)動(dòng),為均化段熔體的主流逆流沿-Z方向流動(dòng),由機(jī)頭口模等對(duì)料流的阻礙所引起的反壓流動(dòng),又稱壓力流動(dòng)橫流物料沿x,y兩軸方向在螺槽內(nèi)往復(fù)流動(dòng),螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)螺棱的擠推作用和阻擋作用引起,限于每個(gè)螺槽內(nèi)的環(huán)流,有助于物料的熱交換,混合和進(jìn)一步的均勻塑化漏流物料在螺桿和料筒的間隙沿螺桿的軸向往料斗的方向流動(dòng),由機(jī)頭口模對(duì)物料的阻力所產(chǎn)生的反壓流動(dòng),與正流和逆流比很小6. 塑料薄膜的擠出吹塑塑料薄膜的生產(chǎn)方法適用吹塑法的材料吹塑:較經(jīng)濟(jì)簡便,且薄膜的厚度和寬度范圍廣PVCPEPPPAPVA壓延流延擠出拉幅7. 擠出工藝流程原料的準(zhǔn)備和預(yù)處理預(yù)熱和干燥(含水量0.5%以下):烘箱或烘房
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