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1、学 海 无 涯 名词解释 离模膨胀离模膨胀； 聚合物熔体挤出后的截面积远比口模面积大。 此现象称为巴拉斯效应 （Barus Effect） ， 也称为离模膨胀 熔体破裂熔体破裂；熔体破裂是挤出物表面出现凹凸不平或外形发生畸变或断裂的总称。 高分子合金高分子合金 ；塑料与塑料或橡胶经物理共混或化学改性后，形成的宏观上均相、微观上分相的 一类材料。 螺杆压缩比螺杆压缩比 ；螺杆加料段第一个螺槽的容积与均化段的最后一个螺槽的容积之比，它表示塑料 通过螺杆的全过程被压缩的程度。 机头压缩比机头压缩比 ； 是指分流器支架出口处流道的断面积与机头出料口模和芯棒之间形成环隙面积之 比。 螺杆的背压螺杆的背压
2、 ；在移动螺杆式注射机成型过程中，预塑化时，塑料随螺杆旋转经螺槽向前输送并 熔融塑化，塑化后堆积在料筒的前部，螺杆端部的塑料熔体就产生一定的压力，即背压。 热固性塑料收缩率热固性塑料收缩率：在常温常压下，模具型腔的单项尺寸和制品相应的的单向尺寸之差与模具 型腔的单项尺寸之比。 冷压烧结成型冷压烧结成型 ：是将一定量的成型物料（如聚四氟乙烯悬浮树脂粉料）入常温的模具中，在高 压下压制成密实的型坯（又称锭料、冷坯或毛坯），然后送至高温炉中进行烧结一定时间，从 烧结炉中取出经冷却后即成为制品的塑料成型技术。 第四章 1、举例说明高聚物熔体粘弹性行为的举例说明高聚物熔体粘弹性行为的表现。表现。 聚合物
3、流动过程最常见的弹性行为是端末效应和不稳定流动。端末效应包括入口效应和模口膨 化效应(离模膨胀)即巴拉斯效应。不稳定流动即可由于熔体弹性回复的差异产生熔体破碎现象。 2、简述高聚物熔体流动的特点。、简述高聚物熔体流动的特点。 由于高聚物大分子的长链结构和缠绕，聚合物熔体、溶液和悬浮体的流动行为远比低分子液体 复杂。在宽广的剪切速率范围内，这类液体流动时剪切力和剪切速率不再成比例关系，液体的 粘度也不是一个常此因而聚合物液体的流变行为不服从牛顿流动定律。即非牛顿型流动。 3、聚合物熔体在剪切流动过程中有哪些弹性表现形式、聚合物熔体在剪切流动过程中有哪些弹性表现形式?在塑料成在塑料成型过程中可采取
4、哪些措施以减型过程中可采取哪些措施以减 少弹性表现对制品质量的不良影响少弹性表现对制品质量的不良影响? 聚合物熔体在加工过程中的弹性行为主要有入口效应、离模膨胀和熔体破裂。随熔体在口模内 停留时间延长，弹性变形得到恢复，离模膨胀呈指数关系减小。故增长口模长度可减小离模膨 胀。保证挤出速率在临界挤出速率以下，c随挤塑温度的增加而变大，但与口模的表面粗糙度 无关。因此，升高温度是挤塑成功的有效办法。入口收敛角， c，L/D, c减小 入口收敛角，增大长径比可增大临界挤出速率。 4、取向度对注塑制品的力学性能有何影响、取向度对注塑制品的力学性能有何影响? 非晶聚合物取向后，沿应力作用方向取向的分子链
5、大大提高了取向方向的力学强度，但垂直于 取向方向的力学强度则因承受应力的是分子间的次价键而显著降低。团此拉伸取向的非品聚合 物沿拉伸方向的拉伸强度，断裂伸长率和冲击强度均随取向度提高而增大。 取向结晶聚合物的力学强度主要由连接晶片的伸直链段所贡献，其强度随伸直钱段增加而 增大，晶片间伸直链段的存在还使结晶聚合物具有韧性和弹性。通常，随取向度提高，材料的 密度和强度都相应提高，而伸长率则逐渐降低 5、聚合物在成型过程中为什么会发生取向？成型时取向产生的原因及形式有哪几种？取向对聚合物在成型过程中为什么会发生取向？成型时取向产生的原因及形式有哪几种？取向对 高分子材料制品的性能有高分子材料制品的性
6、能有何影响何影响？ 成型加工时，受到剪切和拉伸力的影响，高分子分子链发生取向。依受力方向分为：1、流动取 向：系指在熔融成型或浓缩成型中，高分子化合物的分子链、链段或其他添加剂，沿剪切流动 的方向排列。次表层的取向度最高。2、拉伸取向：系指高分子化合物的分子链、链段或结晶等 受到拉伸力的作用沿受力方向排列。有单向拉伸和双向拉伸。 影响因素：1、分子结构（结构简单，柔性的有利于取向）2、低分子化合物（降低 Tg/Tf 有利 于取向）3、温度（升温有利取向）4、拉伸比（增加有利取向）高分子材料经取向后，拉伸强 学 海 无 涯 度、弹性模量、冲击强度、透气性等增加，单轴拉伸后，取向方向（纵向）和垂直
7、于取向方向 （横向）强度不一样，纵向强度增加，横向减少，对于结晶性高分子，取向拉伸后结晶度增加， 玻玻璃化温度增加。 6、入口压力降产生原因有哪些？、入口压力降产生原因有哪些？ （1） 、物料从料筒进入口模时，熔体粘滞流动流线在入口处产生收敛所引起的能量损失； （2） 、 在入口处由于聚合物熔体产生弹性变形，因弹性能的储蓄所造成的能量消耗； （3） 、熔体流经入 口处时，由于剪切速率的剧烈增加而引起速度的激烈变化，为达到稳定的流速分布所造成的压 力降。 7、聚合物的结晶度将如何影响注射制品的性能？对结晶度较、聚合物的结晶度将如何影响注射制品的性能？对结晶度较高的材料，在注射工艺参数的选高的材料
8、，在注射工艺参数的选 择中应该注意那些问题？择中应该注意那些问题？ 聚合物结晶度对制品性能影响包括：密度、力学性能、热性能及其他性能等。密度密度：结晶度高, 分子链排列有序而紧密, 分子间作用力强, 所以密度随结晶度的提高而增大。拉伸强度拉伸强度：结晶度 高, 拉伸强度高。弹性模量弹性模量：弹性模量随结晶度的增加而增大。冲击强度冲击强度：冲击强度随结晶度 的提高而减小。热性能热性能：结晶度增加有利于提高软化温度和热变形温度。光泽度光泽度：结晶度提高 会增加制品的致密性, 使制品表面光泽度提高, 但由于球晶的存在会引起光波的散射, 而使透 明度降低。翘曲：翘曲：结晶度提高会使体积变小, 收缩率加
9、大。 对结晶度较高的塑料设定工艺参数应注意：主要是模温的设定，当聚合物熔体温度高于熔融温 度时(T Tm ) , 大分子链的热运动显著增加, 当大于分子的内聚力时, 分子就难以形成有序排 列而不易结晶; 当温度过低时, 大分子链段的运动能很低, 甚至处于冻结状态, 也不容易结晶。 所以结晶的温度范围是在T g 和Tm 之间。冷却速度：冷却速度： 冷却速度决定于熔体温度与模具温度的 温差。冷却速度快, 结晶时间短, 结晶度低, 制品密度也会降低。注射压力：注射压力：对于结晶性高聚物 而言, 在注塑过程中, 可通过提高注塑压力和注射速率获得较高的结晶度, 当然, 提高的程度应 以不发生熔体破裂为限
10、。 挤出成型 单螺杆挤出机的挤出系统和传动系统包括哪几个部分单螺杆挤出机的挤出系统和传动系统包括哪几个部分? 单螺杆挤出机由传动系统，挤出系统，加热和冷却系统，控制系统等几部分组成。挤出系统和 传动系统主要包括传动装置、加料装置、机筒、螺杆、机头和口模等五部分 简述单螺杆挤出机的螺杆的几个功能段的作用简述单螺杆挤出机的螺杆的几个功能段的作用. 加料段：自物料入口向前延伸的一段称为加料段，在加料段中，物料依然是固体，主要作用是 使物料受压，受热前移，螺槽一般等距等深。 压缩段：压缩段是指螺杆中部的一段，物料在这一段中受热前移并压实熔化，同时也能排 气，压缩段的螺槽体积逐渐减小。 均化段：螺杆最后
11、一段，均化段的作用是使熔体进一步塑化均匀，并使料流定量，定压由 机头流道均匀挤出，这段螺槽截面是恒等的，但螺槽深度较浅。 什么是螺杆的压缩比什么是螺杆的压缩比,单螺杆挤出机的螺杆通过哪些形式获得压缩比单螺杆挤出机的螺杆通过哪些形式获得压缩比? 螺杆加料段第一个螺槽的容积与均化段的最后一个螺槽的容积之比，它表示塑料通过螺杆的全 过程被压缩的程度。 在螺杆的压缩段附加一条螺纹，这两条螺纹把原来一条螺纹形成的螺槽分成两个螺槽，一条螺 槽与加料段螺槽相通，用来输送固态物料；另一条螺槽与均化段相通，用于液态物料的输送。 这就避免了单螺纹螺杆固液共存于一个螺槽引起的温度波动。 如何获得单螺杆挤出机最大的固
12、体输送速率如何获得单螺杆挤出机最大的固体输送速率? 结构角度：1 增加螺槽深度； 2 降低物料与螺杆的摩擦系数； 3 增加物料与料筒的摩擦系数； 4 选择适当的螺旋角。 工艺角度：1 增加料筒温度（fb） ；降低螺杆温度（fs） 。 简述双螺杆挤出机的主要工作特性简述双螺杆挤出机的主要工作特性。 a.强制输送作用 在同向旋转啮合的双螺杆挤出机中，两根螺杆相互啮合，啮合处一根螺杆 的螺纹插入另一根螺杆的螺槽中，使其在物料输送过程中不会产生倒流或滞流。无论螺槽是否 学 海 无 涯 填满。输送速度基本保持不变，具有最大的强制输送性。 b. 混合作用 由于两根螺杆相互啮合，物料在挤出过程中进行着比在单
13、螺杆挤出机中更为 复杂的运动，不断受到纵向横向的剪切混合，从而产生大量的热能，使物料加热更趋均匀，达 到较高的塑化质量。 c.自洁作用 反同旋转的双螺杆，在啮合处的螺纹和螺槽间存在速度差，相互擦离过程中， 相互剥离粘附在螺杆上的物料，使螺杆得到自洁。同向旋转的双螺杆，在啮合处两根螺杆的运 动方向相反，相对速度更大，因此能剥去各种积料，有更好的自洁作用。 简述聚合物物料在单螺杆挤出机中的熔化过程。简述聚合物物料在单螺杆挤出机中的熔化过程。 由固体输送区送入的物料，在进入熔化区后，即在前进的过程中同加热的料筒表面接触，熔化 即从这里开始，且在熔化时于料筒壁留下一层熔体膜，若熔体膜的厚度超过螺翅与料
14、筒间隙， 就会被旋转的螺翅刮落，并将其强制积存在螺翅的前侧，形成熔体池，而在螺翅的后侧则为固 体床，这样，在沿螺槽向前移动的过程中，固体床的宽度就会逐渐减少，直至全部消失，即完 全熔化，熔体膜形成后的固体熔化是在熔体膜和固体床的界面发生的，所需热量一部分来自料 筒的加热器，另一部分则来自于螺杆和料筒对熔体的剪切作用。 简述聚合物熔体在挤出机均化段的流动形式。简述聚合物熔体在挤出机均化段的流动形式。 熔体在均化段的流动包括四种形式：正流、逆流、漏流和横流。正流，亦称拖曳流动：由于螺 杆旋转时螺棱的推挤作用引起物料沿螺槽方向(z方向)向机头的流动，这是均化段熔体的主流。 逆流，亦称压力流动：由于机
15、头口模、过滤网等对料流的阻碍作用使料流沿螺槽反向的流动。 横流：螺棱的推挤作用和阻挡作用造成的物料在落槽内的往复流动，仅限于在每个落槽内的环 流。漏流：物料在螺杆和料筒的间隙沿着螺杆的轴向往料斗方向的流动，它也是由于机头和口 模对物料的阻力所产生的反向流动。 什么叫螺杆的长径比？螺杆长径比的增加对物料的加工有何好处？什么叫螺杆的长径比？螺杆长径比的增加对物料的加工有何好处？ 螺杆有效工作长度与直径之比。n一定时，L/D增加，物料在螺杆中运行时间延长，有利于物料 塑化与混合，使升温过程变缓；可使均化段长度增加，可减少逆流和漏流，有利提高生产能力。 简述管材挤出的工艺过程及管材挤出的定径方法。简述
16、管材挤出的工艺过程及管材挤出的定径方法。 挤出工艺：物料经挤出机塑化、机头口模成型后，经定型装置冷却定型、冷却水槽冷却、牵引、 切割，得到管材制品。 定内径：定径套装于挤出的塑料管内，即从机头挤出的管子内壁与定径套的外壁相接触，在定 径套内通冷却水，将管子冷却定型。由于定径套的冷却水管是从管芯处插入的，故这种定型法 只有直角式机头或偏移式机头的挤出才能使用。定外径：使挤出管子的外壁与定径套内壁相接 触而起定型作用。内压法：向管内通入压缩空气的内压法真空法：在管子外壁抽真空法 以尼龙棒材的挤出成型为例以尼龙棒材的挤出成型为例,说明挤出成型的工艺过程说明挤出成型的工艺过程,并讨论原料和设备结构的选择并讨论原料和设备结构的选择,工艺条件工艺条件 的控制中应注意的问题。的控制中应注意的问题。 原料的选择：尼龙的熔融温度范围窄，黏度偏低，须特别注意选择高黏度的尼龙作为挤出棒 材的原料，以保证成型的稳定性；原料干燥：尼龙极易吸水，挤出前必须充分干燥，否则， 会导致尼龙在加工过程中出现降解；挤出成型：是棒材制造的主要过程，挤出成型中应注
