高分子材料成型加工原理期末复习重点讲述.docx

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 T Tg，TgTTf，Tf T Td时，分别适合进行何种形式的加工？聚合物加工的最低温度？ ?T??Tg?玻璃态——适应机械加工；聚合物使用的最低?(下限)?温度为脆化温度Tb? ?Tg?T?Tf?高弹态，非晶聚合物?Tg?T?Tf?温度区间，靠近Tf一侧，粘性大，可进行真空、压力、压延和弯曲成型等；高弹形变有时间依赖性，加工中有可逆形变，加工的关键的是将制品温度迅速冷却到Tg以下；结晶或部分结晶聚合物在Tg～Tm,??施加外力??材料的屈服强度，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（Melt Flow Index） 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 (? = 2.095mm ) 挤出的聚合物重量（ g∕10 min）。 a评价热塑性聚合物的挤压性; b评价熔体的流动度 (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。? 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。TTb时，断裂强度低于屈服强度，曲服前材料已断裂；材料因脆性而失去使用价值；?温度在Tb?～Tg?，较大外力作用下，非晶高聚物产生强迫高弹形变，强迫高弹性是塑料具有韧性的原因 6根据线性聚合物塑性拉伸的应力-应变曲线，可获得哪些性能参数? 弹性模量，屈服强度（应力），定伸强度,??抗张强度（应力），断裂伸长率，断裂能 7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、PE