1、弟一早1、請用粘彈性的滯后效應相關理論解釋塑料注射成型制品的變形收縮 現象以及熱處理的作用。答：（1）粘彈性滯后效應是指在外作用力下，聚合物分子鏈由于跟不上外力作用速 度而造 成的形變總是落后于外力作用速度的效應。（2）當注射制件脫模時大分子的形變并非已經停止，在貯存和使用過程中，大分子重 排運動的發展，以致密度增加，體積收縮。（3）在Tg-Tf溫度圍對成型制品進行熱處理，可以縮短大分子形變的松弛時間，加速 結晶聚合物的結晶速度，使制品的形狀能加快的穩定下來。2、比較塑性形變和粘彈性形變的異同點。答：同：都是不可逆變形。異：（1）溫度區間不同，塑性形變溫度區間為Tg-Tf;粘性形變溫度區間為T

2、f以 上。（2）作用力和時間不同，塑性形變需較大外力和較長時間；粘性形變要很小的 外力和瞬時。塑性形變粘性形變溫度區間Tq TfTf以上作用力和時間較大外力和較長時 間很小的外力和瞬時3、什么是聚合物的力學三態，各自的特點是什么？各適用于什么加工方法？答：玻璃態、高彈態、粘流態稱為聚合物的力學三態(1)玻璃態：聚合物模量高，形變小，故不宜進行大形變的成型加工。適用：二次加工(2) 高彈態：產生較大的可逆形變；聚合物粘性大，且具有一定的強度。適用：較大變 形的成型工藝。(3) 粘流態：很大的不可逆形變；熔體黏度低。適用：流動性要求較高的成型加工技 術。弟一早1、畫出幾種典型流體的剪切力-剪切速率

3、流動曲線，并簡單說明各自的流變行為特征剪切速率oo空2-3不廚類型流休的流動曲線答：賓漢流體：與牛頓流體相同，剪切速率s剪切應力的關系也是一條直線,不同處：它的流動只有當高到一定程度后才開始。假塑性流體：流體的表觀粘度隨剪切應力的增加而降低。也即切力變稀現象。膨脹性流體：流體的表觀粘度隨剪切應力的增加而增加。也即切力增稠現象。2、怎么樣根據聚合物粘度的溫敏特性以及切敏特性詵擇加工條件?答：（1）根據聚合物粘度的溫敏特性，當聚合物處于粘流溫度以上不寬的溫度圍時，用Andrade為加工條件。當溫度包的溫度圍時，用W.L.F方程:公式：選擇盡可能打的溫度作 括從玻璃化溫度到熔點這樣打log小計算溫度

4、T時的年度選擇加工條件。（2）根據切敏特性，加工過程中，通過調整敏感參數來實現對粘度的有效控制。對于 粘度對剪切速率敏感的一類聚合物，通過調整熔體剪切速率（或剪切力）來改變熔體粘 度。3、影響聚合物粘度的因素分別有哪些？答：影響聚合物流變形為的主要因素有應力、應變速率、溫度、壓力和分子參數和結構、 相對分子質量及其分布、添加劑等。溫度對粘度的影響一般來講，T,鏈段活動能力，自由體積 ，分子間相互作用，聚合物熔體 ，流動性增大。壓力對粘度的影響一般來說：壓力粘度/r/r- 第二早1 .壓力流動、收斂流動、拖曳流動的定義及各自常見發生場合。壓力流動：在簡單的形狀管道中因受壓力作用而產生的流動。v受

5、力:壓力、剪切力；聚合物成型時在管的流動多屬于壓力梯度引起的剪切流動。如注射時流道 熔體的 流動。收斂流動：在截面積逐漸減小的流道中的流動。<受力:壓力、剪切力、拉伸力；多發 生在在錐形管或其他截面積逐漸變小的管道中。拖拽流動：在具有部分動件的流道中的流動。V受力：拉伸力、剪切力 >,如在擠出機 螺槽中的聚合物流動以及線纜包覆物生產口模中。2 .用簡圖表示牛頓流體及非牛頓流體在圓管中的流動特征各是什么？答：牛頓流體在圓管中流動特征：剪切應力：管壁處剪切應力最大，中心處為零；剪切應力在液體中的分布與半徑 成正比, 并呈直線關系。流體速度：液體在圓形管道中的流動時具有拋物線型的速率分布

6、；管中心處的速率最大，管壁處為零，圓管中的等速線為一些同心圓。非牛頓流體流動的特征： 剪切應力：管壁處剪切應力最大，中心處為零；剪切應力在液體中的分布與半徑 成正比, 并呈直線關系。(與牛頓流體相同) 流體速度：對于膨脹性非牛頓液體(nl),速度分布曲線變得較為陡峭，n值愈大，愈 接近于錐形；對假塑性非牛頓液體(n <1),分布曲線則較拋物線平坦；n愈小，管中心 部分的速度分布愈平坦，曲線形狀類似于柱塞。管中心處的速率最 大，管壁處為零，圓管 中的等速線為一些同心圓。牛頓流體:非牛頓流體:(1)n值不同的流體在圓管的流速分布:(2) n值不同的流體在圓管的剪切速率分布:(3) n值不同的

7、流體在圓管的剪切力分布:3、聚合物加工中，對于尺寸變化的管道常采用一段有收斂作用的管道來連接，是何原因？答：避免任何死角的存在，減少聚合物因過久停留而引起的分解，同時有利于降低流動 過程因強烈擾動帶來的總壓力降，減少能耗，減少流動缺陷，提高產品質量和設備生產能 力。4、入口效應和出口效應對聚合物加工有何不利？ 一般怎樣去降低？答：入口效應和出口效應對聚合物加工都是不利的，特別是注射、擠出和纖維紡 絲過程 中，引起制品變形和扭曲，降低制品尺寸穩定性，甚至引起制品應力。降低方法：（1）提高加工溫度；（2）適當減小剪切應力；（3）增大L/D （增加管子長度、增加管徑、L/D增加，減小入口端的收斂 角

8、）；（4）對擠出物加以適當牽引。卜hr pi I I第四早1.加工成型過程中影響結晶的因素。答：1、冷卻速度的影響2、熔融溫度和熔融時間的影響3、應力作用的影響：壓 力影響 球晶的大小：壓力低能生成大而完整的晶體；高壓下形成小而形狀不規則的球晶。壓應力會使聚合物的結晶溫度提高。4、低分子物和固體雜質的影響2、聚合物結晶對制件性能的影響有哪些？答：（1）結晶對制品密度影響，由于結晶時聚合物分子鏈做規則、緊密排列，所以晶區 密度高于非晶區密度。制品密度隨結晶度增加而增大。（2）結晶對制品力學性能的影響，a.一般隨著結晶度的提高，制品硬度提高、彈性模量提高、拉伸強度提高、沖擊強度下 降、斷裂伸長率等

9、韌性指標下降。b.結晶形態、晶粒尺寸和數量也對制品的力學性能產生影響。細小而均勻的晶粒結構, 制品綜合力學性能好。(3)結晶對熱及其它方面的影響a結晶有利于提高制品的耐熱性，結晶度提高，耐熱性 提圖。b、 結晶性聚合物，分子鏈排列規整、緊密，與無定形聚合物相比，能更好地阻擋各種 試劑的滲入，所以結晶度提高，耐溶劑性提高。c、 結晶度提高，產品收縮率增加。3 .聚合物取向對制件性能的影響有哪些？答：力學性能 單軸取向：取向方向上制品的拉伸屈服強度T,模量T,壓縮屈服強度非晶聚合物斷裂伸長率T,結晶聚合物斷裂伸長率J；非取向方向上性能變化和上述相反。 雙軸取向：兩個取向方向上制品的模量、抗拉強度和

10、斷裂伸長率T,但取向度小的取向 方向上的性能變化程度低于另一個方向上的。4 .成型加工過程中如何避免聚合物的降解？答：(1)嚴格控制原材料技術指標，使用合格原材料；(2)使用前對聚合物進行嚴格干燥；(3)確定合理的加工工藝和加工條件，使聚合物能在不易產生降解的條件下加工成型；(4)加工設備和模具應有良好的結構；(5)在配方中考慮使用抗氧劑、穩定劑等以加強聚合物對降解的抵抗能力。/r/v- -J- -rr第五早1、塑料制品中有哪些原材料和添加劑？其各自的作用？答：(1)原材料：聚合物或樹脂。添加劑：增塑劑、防老劑、填料、潤滑劑、著色劑、固化劑(2)作用增塑劑作用：降低塑料的軟化溫度圍、提高其加工

11、性、柔韌性或延展性防老劑作用：（1）抑制聚合物的降解作用：穩定劑一一去除聚合物中原有的和新形成的活性中心，以抑制聚合物繼續降解。（2）抑制聚合物的氧化作用：抗氧劑一一能代替易受氧化分解的聚合物與氧反應，防止或推遲氧對聚合物的影響，抑制聚 合物的氧化。填料作用：降低成本，減少聚合物消耗；提高制品性能。潤滑劑作用：是減少分子之間、聚合物粒子之間、樹脂和填料之間的摩擦,以及 熔體和設 備、制品和模具之間的摩擦，以改善加工流動和脫模性。著色劑作用：使制品獲得鮮艷的色彩，增進美觀。固化劑作用：使樹脂完成或加快交聯反應的物質。2、一般如何區分混合、捏合、塑煉這三種混合過程？答：三個基本概念：混合：指粉狀固

12、體物的混合。捏和：是指液體和粉狀（纖維狀）固體物料的浸漬與混合塑煉：指塑性物料與液體或固體物料的混合。混合和捏和是在低于聚合物的流動溫度和較緩和的剪切速率下進行的，混合后的物料各組分本質基本上沒有什么變化，而塑煉是在高于流動溫度和較強的剪切速率下 進行的，塑煉后的物料中各組分在化學性質（分子量J、交聯）或物理性質上（粒度）會 有所改變。3 .分別指出理想的增塑劑和防老劑所具有的性質。1、理想增塑劑：增塑劑和聚合物有良好的相容性2、塑化效率高3、低揮發性4、耐寒性好5、耐老化性好6、耐久性好7、電結緣性好8、具有難燃性 能9、要求 盡可能是無色、無臭、無味、無毒10、耐霉菌性好11、配置增塑劑糊

13、的黏度穩定性好12、良好耐化學藥品和耐污染性好13、價格低廉2、理想防老劑：防老效果高無著色性和污染性對硫化無影響揮發性小分散 性好、無水解性無毒、無臭第八早1 .簡述單螺桿擠出機的基本結構，機頭和口模的組成部件。螺桿的基本結構主要包括：傳動裝置、加料裝置、料筒、螺桿、機頭與口模。主要參數：直徑、長徑比、壓縮比、螺距螺槽深度、螺旋角、桿筒間隙 機頭與 口模： 主要組成：濾網、多孔板、分流器、模芯、口模和機頸等。2 .分析擠出機主要螺桿參數對加工過程的影響。（1）直徑（D）DT,加工能力T。擠出機生產率* D2, D通常為30s200mll1；長徑比（L/D）（螺桿工作部分有效長度/直徑）：L/

14、DT,改善物料溫度分布，有利于混合及塑 化，生產能力T；但L/D過大，物料可能發生熱降解，螺桿也可能因自重而彎曲，功耗增 大；L過小則塑化不良。L/D通常為18s25;（3） 壓縮比A （螺桿加料段第一個螺槽與均化段最后一個螺槽的容積比）：壓縮比T,塑料受到的擠壓作用T；A通常為2s5;（4） 螺旋角© （螺紋與螺桿軸線的垂直面的夾角）：©T,生產能力T,對塑料的剪切作用和擠壓力J。通常© =10-300o若用等距螺桿，螺距二直徑，則© =17041,（5）螺槽深度（h）:h剪切速率T,傳熱效率T,混合及塑化效率T,生產率Jo螺槽深度與物料的穩定性有關。

15、對剪切比較敏感的塑料如PE PA適合選擇較淺的螺槽，對剪切速率不太敏感的塑料如PVCPC等，應選擇較深螺槽。3 .根據物料的變化特征可將螺桿分為幾個階段，它們各自的作用是什么？答：根據物料在螺桿中的變化特征將螺桿分為三個部分：加料段（I）、壓縮段（U）、 均化段（川）（1）加料段的作用：將料斗供給的料送往壓縮段，塑料在移動過程中一般保持固體狀 態，由于受熱而部分熔化。（2）壓縮段（遷移段）的作用：是壓實物料，使物料由固體轉化為熔融體，并排除物科中的空氣。(3)均化段(計量段)的作用：是將熔融物料，定容(定量)定壓地送入機頭使其在 口模中成型。均化段的螺槽容積與加料一樣恒定不變。4 .比較注塑螺

16、桿和擠出螺桿在結構上的主要差別。答：注塑螺桿和擠出螺桿在結構上的主要差別：(1)注塑螺桿長徑比比擠出螺桿小；(2)注塑螺桿均化段螺槽深度比擠出螺桿深；(3)注塑螺桿壓縮比比擠出螺桿小；(4)注塑螺桿加料段長度比擠出螺桿長，而均化段長度比擠出螺桿短；(5)擠出螺桿多為圓頭或錐頭，而注塑螺桿多為尖頭并帶有特殊結構。(6)注塑螺桿只起預塑化和注射作用，對塑化能力、壓力穩定性以及操作連續 性和穩 定性沒有擠出螺桿要求高。5 .分析注射壓力和速度對加工性能和制品性能的影響。(1)注射壓力：注射PT-充模速度T,充模順利，pT,性能T,但應力T注射壓力圖 6-43注身寸壓力對寶科兼些旋寶性的妙響（2）注射

17、速度：慢速注射順利排出空氣。速度過慢，產生熔接痕。低溫流動和較高的剪切應力產生流動取向，影響制品強度和熱穩定性。快速充模應力小，制品的熔接強度高。充模過快，產生湍流、噴射，材料燒傷及分解，使制品質量不均勻，表面常有裂 紋。1 .壓延成型的原理是什么？答：將模塑料在已加熱到指定溫度的模具中，然后閉合模具加壓加熱，使物料熔融流動并 均勻地充滿模腔，在加熱加壓下經過一定時間，使其發生化學交聯反應而變成具有三維體型結構的 熱固性塑料制品。2什么是壓延效應？答：物料在壓延過程中，在通過壓延輻筒間隙時受剪切力作用，大分子作定向排歹U,以 致制品物理力學性能會出現縱、橫方向差異的現象，即沿片材縱向（沿著壓延方向）的 拉伸強度大、伸長率小、收縮率大；而沿片材橫向（垂直于壓延方向）的拉伸強度小、伸長率大、收縮率小。這種縱橫方向性能差異的現象就叫做壓延效應。（壓延效應產生的原因及消除方法產生這種現象的原因主要是由于高分子鏈及針狀或片狀的填料粒子，經壓延后產 生了取向排列。壓延效應消除的方法是提高溫度、降低壓延速度。）第七章1 .分析一次成型和二次成型的異同。一次成型：通過加熱使塑料處于粘流態的條件下，經過流動、成型和冷卻硬化（或交聯固化），而 將塑料制成各種形狀的產