高分子加工小结自己修改.doc

3绪论
1. 高分子材料分为哪几类？
可分为塑料、橡胶弹性体和纤维；按所用原料类别分类（起始材料或单体的来源），按反应类型分类（加成聚合物、缩聚物），按热行为分类（热塑性高分子材料、热固性高分子材料）。
2. 名词解释：工程塑料 通用塑料 特种塑料 化学纤维 合成纤维
工程塑料：指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料（PA、PC、POM、PPO、PTFE）
通用塑料：一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料（PE、PP、PVC、PS、PMMA）
特种塑料：一般是指具有特种功能，可用于航空、航天等特殊应用领域的塑料
化学纤维：用天然或合成的高分子化合物经过化学加工而得到的纤维
合成纤维：用石油、天然气、煤及农副产品为原料，经一系列的化学反应，制成合成高分子化合物，再经加工而制得的纤维
3. 生产塑料制品的完整工序有哪五个？
原料准备、成型、机械加工、修饰和后处理（后三者合称后加工）。
4. 热塑性高分子材料和热固性高分子材料的物理性质及加工性能比较。
项目
热塑性高分子材料
热固性高分子材料
物理性质
受热可融化，冷却又变硬，可反复此过程；可溶于特定溶剂，溶剂挥发后，又回复原有状态，多数能制成透明制品
不溶不熔，仅在某些溶剂中溶胀，制品几乎不透明
加工性能
再次受热，仍可软化，熔融，可反复多次加工，可用注射、挤出、压延、热成型等方法加工，也可用机械加工的方法加工，大多数可回收再次利用
受热不熔融，达到一定温度分解破坏，不能反复加工；可用模压、层压成型及机械加工等方法加工，不能回收再次使用

高分子材料成型原理
1. 高分子材料的熔融性能（聚合物的加热与冷却）。
高分子材料的熔融方法
无熔体移走的传导熔融；有强制熔体移走(由拖曳或压力引起)的传导熔融；耗散混合——熔融 ；利用电的、化学的或其它能源的耗散熔融方法；压缩熔融。
热扩散系数及其影响因素 α=k/Cp•ρ
聚合物在成型加工中为使流动和成型，必须加热和冷却。任何物料加热与冷却的难易是由温度或热量在物料中的传递速度决定的，而传递速度又取决于物料的固有性能——热扩散系数α；各种聚合物的热扩散系数相差几乎不大，但数值小，冷却与加热都不容易；黏流态聚合物黏度高，对流传热速率小，成型过程为使各部分温度短时间内一致，需要复杂设备与很大消耗；加大温差可提高传热速率，但可能导致冷却过程产生内应力而是制品物理力学性能变差。
聚合物的摩擦热对流动的影响
聚合物熔体的粘度大，熔体流动时，会因内摩擦而产生显著的热量。用摩擦热加热塑料是通过挤出机或注射机的螺杆与料筒的相对旋转运动等途径来实现的。由于聚合物的表观粘度随摩擦升温而降低，使物料熔体烧焦的可能性不大，而且塑化效率高，塑化均匀。
2. 聚合物的流动和流变性能
拉伸流动和剪切流动，各类型流体的流动曲线，影响高聚物熔体粘度的因素，
粘度、流动稠度、流动指数、流动性的关系， 熔体流动速率
拉伸流动
流体流动时，流体内质点速度仅沿流动方向发生变化的流动类型。（合成纤维的熔融纺丝与拉伸粘度密切相关；在中空吹塑、热成型和薄膜生产中，与双轴拉伸粘度有关；拉伸流动常寓于高聚物熔体各种成型流动之中。）
剪切流动
流体流动时，流体内质点速度仅沿与流动方向垂直的方向发生变化的流动类型。
各类型流体的流动曲线

a-宾汉流体；b, e-假塑性流体；c-膨胀性流体；d-牛顿型流体
影响高聚物熔体粘度的因素
η= F (γ，T，P，M，……)
γ为剪切速率
T为温度
P为静压力
M为聚合物的分子参数
增塑剂、润滑剂、填料
粘度、流动稠度、流动指数、流动性的关系
黏度随剪切速率的增加而下降；随着温度升高，黏度降低，流动性增大；静压力增大，流体黏度增加；相对分子量越大，流动性越差，黏度较高相对分子量分布宽，流动性好，黏度低，易于加工；合成橡胶支化程度高，流动性差；聚烯烃支化度高，黏度小；低于临界相对分子质量，长支链聚合物黏度低，高于临界相对分子质量，长支链聚合物低剪切速率下黏度高，高剪切速率黏度低。
熔体流动速率
规定的温度、压力（2160×9.81×10-3N）下，每10min内通过国标指定尺寸（书P76装料筒直径φ9.55±0.025mm, 出料口直径φ2.095±0.005mm）毛细管的试样总质量（克数）单位：g/10min
3. 聚合物的熔体的弹性
在中空吹塑以及单丝、薄膜的热拉伸时，成型过程中外力、温度、作用时间对聚合物在弹性形变的影响
增大成型时的外力，固然可以增大弹性变形，但外力的增大更能迅速增加粘性变形。
以较大外力或较长外力作用时间施加予高弹态材料，能使可逆变形部分转变为不可逆变形。
当成型温度上升，导致高弹形变与黏性形变的增加且随时间延伸，黏性形变比例增大。当成型温度上升到tf或tm以上时，聚合物处于黏流态，主要是黏性形变，能表现一定程度的弹性行为。温度降低到tf以下时，聚合物处于高弹态，其形变主要是弹性形变。
对中空吹塑，压塑成型以及单丝、薄膜的热拉伸等，都可以提高外力，在tg～tf之间成型加工。调整应力和应力作用时间，并配合适当的温度，就能使材料由弹性变形向塑性变形转变。
流动缺陷 ：滑移，端末效应，离模膨胀，弹性对层流的干扰，熔体破裂，鲨鱼皮
管壁上的滑移：塑料熔体在高剪切力下流动时，贴近管壁处的一层的流体会发生间断的流动。滑移是不稳定流动，会影响流率的稳定，这可说明为何有时会发生挤出物出模膨胀不均，以及几何形状相同或相似的仪器测定同种样品的流变数据不尽相同的原因。滑移程度与聚合物品种、润滑剂和管壁的性质有关。
端末效应：在流体由大管或贮槽流入小管后的最初一段区域内,流体的流动不是稳态流动。这段管长L，对高聚物熔体而言，根据试验确定大约等于0.03～0.05ReD, Re为雷诺准数，D为管径。
离模膨胀：被挤出的聚合物熔体断面积远比口模断面积大。挤出物的膨胀是由于弹性回复造成的圆形流道中的聚合物熔体，其相对膨胀率约在30%～100%。
弹性对层流的干扰：塑料熔体在成型过程中的Re<10，不应出现湍流。但聚合物具有弹性，熔体在管内流动时，其可逆的弹性形变是在逐渐回复的。如果回复太大或过快，则流动单元的运动就不会限制在一个流动层，势必引起湍流（弹性湍流）。
熔体破裂：当挤出速率逐渐增加，挤出物表面将出现不规则现象（畸变、支离和断裂），甚至使内在质量受到破坏的现象。
鲨鱼皮：挤出物周边具有周期性的皱褶波纹。这些波纹并不影响挤出物的内部材料结构。它与熔体破裂有关，也是一种不稳定流动的挤出物，但与熔体破裂有区别。
4. 成型过程中的取向作用
拉伸取向 高聚物取向在生产中有何作用？
拉伸取向：分子链、链段、晶片、晶带等结构单元在拉伸应力作用下沿受力方向取向
高聚物取向在生产中有何作用：
没取向的高分子材料的物理力学性能各向是同性的。而在取向后，拉伸强度、冲击强度、断裂伸长率、弹性模量、透气性等性能会有很大提高。单轴取向时，取向方向和垂直于取向方向强度不一样，纵向强度增加，横向减少；拉伸取向能提高高分子材料（PS、PMMA等脆性材料）的韧性；流动取向后，制品沿流动方向的力学强度高于垂直方向上的强度。对于结晶性高分子，由于拉伸后结晶度增加，玻璃化温度增加，对高度取向和高结晶度的高分子，玻璃化温度约升高25℃。
5. 高分子材料的降解与交联
降解 交联、交联度 熟化
降解：高分子材料在成型、贮存或使用过程中，由外界因素——物理的（热、力、光、电、超声波、核辐射等）、化学的（氧、水、酸、碱、胺等）及生物的（霉菌、昆虫等）作用下所发生的聚合度减小的过程；降解是断链、交联、主链化学结构改变、侧基改变以及上述四种作用的综合。
交联：线性大分子链之间以新的化学键连接、形成三维网状或体型结构的反应。
交联度：已发生作用的基团或活点对原有反应基团或活点的比值。
熟化：塑料成型工业，常用“硬化”或“熟化”代替“交联”。“硬化得好”或“熟化得好”，并不意味着交联度达到100%，而是指交联度发展到一种最为适宜的程度(此时硬化度为100%，交联度<100%)，以致制品的力学性能达到最佳境界。

成型用物料及配方设计
1. 熟悉几种高分子材料的聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、丙烯腈－丁二烯－苯乙烯共聚物、聚酰胺、丁苯橡胶、顺丁橡胶、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯的代号、结构、加工特性及应用。
材料
代号
结构
加工特性
应用
低密度聚乙烯
LDPE

质地柔韧、耐低温、耐环境性好，应力开裂，难黏合和印刷，抗张强度低
包装盖、垃圾袋、服装袋、拉伸包装、农膜、碗、玩具、印刷薄膜、电线电缆外皮、通讯电缆
高密度聚乙烯
HDPE

力学性能如拉伸、压缩、弯曲强度高于ＬＤＰＥ，耐候性差，应力开裂，热稳定性差，热膨胀大，易燃
奶瓶容器桶货盘座椅易处理注射器管材型材日用和工业用品薄膜发泡制品
聚氯乙烯
PVC

无明显熔点，热稳定性较差，成型时需加稳定剂，热分解放出ＨＣｌ，受硫污染，比其他塑料密度高，溶剂敏感性，耐酸、碱、盐
软管薄膜人造革电线电缆外皮硬管板材型材鞋材墙纸地板
聚丙烯
PP

力学性能、耐热性能良好，低温脆性，易燃，经过是党的增强或改性既可作为工程塑料用
印刷薄膜医疗用具地毯背衬食品和纺织品捆扎装饰带盘管帽、盖电池壳泵外壳汽车挡泥板
聚苯乙烯
PS

优异的介电性能，耐电弧性和高频绝缘性很好，吸水率低，耐热和耐溶剂性差，脆性，易燃
活动刀具发泡和非发泡杯人造黄油桶蛋盒花瓶百叶窗室内门帽盖灯罩空调外壳
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物
ABS

物理力学性能、低温抗冲击性、化学稳定性好，成型收缩率低，耐酸、碱、盐，无味，耐溶剂性差
用于管道齿轮轴承叶片仪器盘（电视机）壳体冰箱内衬帽扶手体育器材替代木材制造建筑材料和家具
聚酰胺
PA

力学性能优异，耐磨性、坚韧性和自润滑性能突出，耐溶剂、耐油，对酸、碱、盐和许多腐蚀介质都很稳定。吸水性较差，尺寸稳定性较差。
用于汽车仪表食品蒸煮袋包装薄膜纺织地毯轮胎帘线体育器材齿轮和轴承刷子仪器外壳
丁苯橡胶
SR

加工性能不如天然橡胶好，不结晶，非自补强橡胶
应用最广的通用合成塑料，制轮胎运输带传动带胶管电缆胶鞋胶辊胶布等
顺丁橡胶
BR

弹性好，玻璃化温度低，耐磨性优于天然橡胶和丁苯橡胶
很少单独使用，常与天然橡胶丁苯橡胶和氯丁橡胶并用，适于制汽车轮胎耐寒橡胶制品缓冲材料胶鞋胶带胶管
聚对苯二甲酸乙二酯
PET

力学强度好，吸水率低，化学稳定性好，耐浓酸、但不耐碱，耐溶剂性差，成型难
用作电影胶片Ｘ光片磁带录像带电容器膜工业和食品包装膜
聚对苯二甲酸丁二酯
PBT

力学强度好，耐磨性好、有自润滑性、吸水率低、电绝缘性优良，耐电弧性好
汽车及精密仪器零部件，挡泥板化油器齿轮外壳开关电视机反馈变压器接插件
2. 掌握增塑剂、稳定剂、交联剂、润滑剂、填充剂、阻燃剂、着色剂和抗静电剂等的性能、作用及其对塑料、橡胶性能的影响。
添加剂
性能
作用
影响
增塑剂
与树脂相容性好，增塑效率要高，增塑效果要持久，低温柔韧性好，电绝缘性好，耐老化型好，阻燃性好，毒性低
增塑剂分子因溶剂化及偶极力等作用而“插入”聚合物分子间并与聚合物分子的活性中心发生时解时结的联络点，使其分子间作用力减弱
经过增塑的聚合物，其软化点玻璃化温度脆性硬度拉伸强度弹性模量均下降，而耐寒性柔顺性断裂伸长率等则会提高。
稳定剂
热稳定，光稳定，抗氧化，生物抑制
制止或抑制聚合物因外界因素（光热细菌霉菌以至简单的长期存放）所引起的破坏作用
在成型加工和使用期间材料性能能保持或接近原始值
交联剂

使线型聚合物转变成网状或体型聚合物
材料的物理力学性能，如拉伸强度抗撕裂强度回弹性定伸强度等上升，伸长率永久变形下降耐热性高温下的尺寸稳定性和耐化学药品性能提高
润滑剂
内润滑剂与聚合物有一定的相容性，外润滑剂与高聚物仅有很小的相容性
内润滑剂减少高聚物分子间的内聚力，降低其熔融粘度，从而削弱高聚物分子间的内摩擦；外润滑剂在加工机械的金属表面和高聚物表面的界面上形成一层润滑层，以降低高聚物与加工设备之间的摩擦
塑料熔体的流动性能得到改进，减少了对设备的摩擦和粘附，改进了制品表面光亮度
填充剂
橡胶中填充剂粒子大小形状表面性质影响其性能；塑料中填充剂力学性能受形状影响，其他性能受化学成分影响

橡胶：增大容积降低成本；改进混炼胶性能；改进硫化胶性能
塑料：降低制品成本；提高制品尺寸稳定性耐热性硬度耐候性，赋予隐蔽性
阻燃剂

添加阻燃或减缓燃烧物质；引入难燃结构
具有不燃或自熄性能
着色剂
与树脂相容性好，具有一定的耐热性，具有良好的稳定性，具有鲜明色彩和高度的着色力，耐酸碱良好，耐溶剂性良好；不应有粘附在加工机械表面的现象，考虑制品的限定用途

美观，提高抵抗紫外线能力，有助于阻缓光老化作用
抗静电剂

使高分子材料表面形成导电分子层
使材料的体积电阻降低到1010Ω·cm以下消除静电作用

混合与塑化
1. 聚合物共混物常用的制备方法有几种？其混合机理如何？
制备方法
机械共混法 液体共混法 共聚——共混法 互穿网络聚合物（IPS）制备技术
混合机理
分子扩散：参与混合的低分子物组分（如抗氧剂、发泡剂、颜料等）
体积扩散：在聚合物加工中占支配地位
在聚合物物理改性的混合过程中，其混合机理包括“剪切”“分流、合并和置换”“挤压（压缩）”“拉伸”“集聚”诸作用，而这些作用并非在每一混合过程中都等程度出现，它们的出现和占有的地位会因混合最终目的、物料的状态、温度、压力、速度等不同而不同。
2. 熟悉混合与塑化设备
间歇式：静态——重力混合器、气动混合器
滚筒类——鼓式混合机、双锥混合机、V型混合机
转子类——螺带混合机、锥筒螺杆混合机、犁状混合机、双行星混合机、Z型捏合机、高速混合机
开炼机、密炼机
连续式：单螺杆挤出机
双螺杆挤出机
行星螺杆挤出机
连续混炼机（如FCM混炼机）

1． 混炼三要素
压缩、剪切和分配置换
3. 理解塑炼、混炼含义，分析影响橡胶塑炼的因素,了解塑炼设备及其特点
塑炼——使橡胶材料由强韧的弹性状态变为柔软的可塑状态，这种使弹性材料增加可塑性（流动性）的工艺过程称为塑炼。
混炼——将配合剂与可塑度合乎要求的生胶或塑炼胶在机械作用下混合均匀，制成混炼胶的过程。
影响塑炼的因素：机械力、氧,、温度、静电、化学塑解剂(硫酚)
塑炼机械：开炼机、密炼机和螺杆式塑炼机
6．溶胶塑料分类及特点，如何制备溶胶塑料
塑性溶胶：由固体树脂和其它固体配合剂悬浮在液体增塑剂里中的稳定体系，其液相全是增塑剂(含量较高)
有机溶胶：在塑性溶胶中加入有挥发性而对树脂无溶胀性的有机溶剂(稀释剂)，也可都用稀释剂而无增塑剂。
塑性凝胶：加有胶凝剂（如有机膨润粘土和金属皂类）的塑性溶胶。
有机凝胶：加有胶凝剂的有机溶胶。 制备溶胶塑料的关键：将成团的粉状物料很好地分散在液态物料中，并将分散体中的气体含量减至最小。 配制工艺通常由研磨、混合、脱泡和贮存等工序组成。
7. 简述胶乳配制常用的三种方法。
（书111）
①配合剂分别加入法　
搅拌时按顺序加入各种配合剂，一般顺序为：
胶乳→稳定剂→硫化剂→促进剂→防老剂→活性剂→填充剂→着色剂→增稠剂→消泡剂等。
搅拌速度不宜过快，应保证均匀混合。配合剂加完后继续搅拌10～20min，使配合剂与胶乳充分混合均匀。
②配合剂一次加入法　
将所需的配合剂按配方先混合均匀再加入胶乳中，再充分搅拌均匀。
③母胶配合法　
取出一小部分胶乳，加入稳定剂后再加入各种配合剂的混合料，搅拌均匀制得母胶，再把母胶在搅拌下加入其余的胶乳中，搅拌均匀。

热塑性塑料的主要加工成型技术
挤出成型
1. 挤出机的规格及结构，分析螺杆各段作用。
规格与结构
间歇式：柱塞式挤出机：料筒、由液压操纵的柱塞
连续式：螺杆挤出机：挤出装置（螺杆和料筒）、传动装置和加热冷却系统
单螺杆挤出机：料筒、螺杆、加料装置和传动装置、机头和口模
双螺杆挤出机：料筒、螺杆、加料装置和传动装置、机头和口模
螺杆各段作用
送料段—— 由料斗加入的物料在此段向前输送，压实，螺槽容积一般不变，等深等距
压缩段——物料在此段继续被压实，并向熔融态转化，螺槽容积变小，排气
计量段——使熔体进一步塑化均匀，并定量、定压地均匀挤出，螺槽容积不变
有关螺杆的几个重要概念，如直径 长径比 螺槽深度 压缩比 螺距 螺旋角
直径：D，螺杆的直径
长径比：L/D，螺杆的有效长度L与其直径之比，以25左右居多
螺槽深度：H，H1-加料段（0.10~0.150nm）；H2-计量段（均化段0.02~0.06D）
压缩比：加料段一个螺槽的容积与计量段一个螺槽的容积之比（2~4）
螺距：e相邻螺棱之间的宽度0.08~0.12D
螺旋角：Ө（30°-细粉状塑料；15°方块料；17°球、柱状料；通常螺杆最易加工17.6°；一般为右旋）
2. 挤出理论的理解的应用
A. 固体输送理论（固体塞模型）——加热段
防止螺杆打滑？
处理办法：降温，改变摩擦情况；塑料与螺杆摩擦系数fs<塑料与料筒摩擦系数fb
最佳螺旋角？
fs＝0.25~0.50，最佳θ应17°~20°,θ选17°41'
如何提高固体输送速率？
固体输送速率Q=π2DbNHf(Db-Hf) (tanφtanθb)/( tanφ+tanθb)
要提高Q,可从挤出机结构和挤出工艺来考虑。
从挤出机结构来看：
增加螺槽深度对提高Q有利，但会受到螺杆扭矩的限制
选择移动角φ大的，对提高Q有利，但其值为0<φ<90°
降低塑料和螺杆的摩擦系数fs，对提高Q有利，这需要提高螺杆的表面光洁度
增大塑料与料筒的摩擦系数fb，也可以提高固体输送率，基于此，料筒内表面似乎应该祖糙些，但这会引起物料停滞甚至分解，因此料筒内表面还是要尽量光洁。提高料筒摩擦系数的有效办法是：①料筒内开设纵向沟槽；②采用锥形开槽的料筒。
从挤出工艺角度来看：关键是控制送料段料筒和螺杆的温度，控制fs<fb，避免打滑现象
因为塑料对钢材的摩擦系数是随温度而变化的。如果物料与螺杆之间的摩擦力是如此之大，以致物料抱住螺杆，此时挤出量Qs和移动速度均为零，因为φ=0，这时物料不能向前行进，这就是常说的“不进料”的情况。如果物料与螺杆之间的摩擦力很小，甚至可略而不计，而对料筒的摩擦力很大，这时物料即以很大的移动速度前进，即φ＝90°。如果在料筒内开有纵向沟槽，迫使物料沿φ＝90°方向前进，这是固体输送速率的理论上限。一般情况是在0<φ<90°范围。在挤出过程中，如果不能控制物料与螺杆和料筒的摩擦力为恒定值，势必引起移动角变化，最后造成产率波动。
提高Qs从两方面采取措施
（1）从挤出机结构
加螺槽深度是有利的，但会受到螺杆扭矩的限制。
降低塑料与螺杆的摩擦系数fs有利，这就需要提高螺杆表面光洁度
增大塑料与料筒表面的摩擦系数fb有利，料筒内表面似乎应该粗糙些，但这会引起物料停滞甚至分解，因此料筒内表面还是要尽量光洁。提高fb有效办法是：①料筒内开设纵向沟槽；②采用锥形开槽的料筒。
（2）从挤出工艺角度来考虑：
关键控制送料段料筒和螺杆的温度，因为摩擦系数是随温度而变化的，如螺杆通水可降低fs
避免“打滑”现象, 当 fs< fb 避免“打滑”
fs过大，以致物料抱住螺杆， Qs和移动速度均为零，因为φ=0，这时物料不前行， “不进料”
fs很小， fb很大，物料以很大的移动速度前进，即φ＝90°。如果在料筒内开有纵向沟槽，迫使物料沿φ＝90°方向前进，这是Qs的理论上限。
一般情况0<φ<90°
B. 熔化理论（熔体池和固体床共存理论模型）——熔化段
分析熔融过程
料斗物料经过固体输送段被压实成固体床。固体床在前进时同已加热的料筒表面接触逐渐升温并开始熔融，在料筒表面形成一层熔膜，当熔膜的厚度超过螺杆与料筒的间隙时，就会被旋转螺棱刮落，并将其强制积存螺纹推力面的前方，形成熔池。随着螺杆转动，来自加热器的热量和熔膜中的剪切热不断传至未熔融的固体床，使与熔膜相接触的固体物料熔融。固体床逐渐变窄，熔池逐渐变宽，在进入计量段处，固体床消失，螺槽全部为熔体充满。
等深螺槽的固体床分布

固体床的宽度X是顺着螺槽向下的长度Z的函数
H1是Z为零时的螺槽深度
对等深螺槽 A/ψ＝0 固体床分布呈抛物线
熔化区长度ZT（需几圈螺纹）ZT=2H1/ψ
对等深螺槽的单螺杆挤出机，如何提高固体熔融的质量流率？

φ-- 熔化速率的量度，即φ值大则熔化速率W高
ZT与质量流率(G)成正比
G增大又要保持ZT不变，必须使φ值与流率齐量增加。
增大φ的方法是将提高料筒温度Tb，物料温度Ts和螺杆转速
应用：新型螺杆分布、结构、工作原理
排气式螺杆（五段）
屏障型螺杆（熔化段将固体和熔体分离）
销钉型螺杆（熔化段设置销钉）
波型螺杆（螺槽根部偏心，螺槽连接呈现波浪）
混合型螺杆（混合元件）
共同特点：在螺杆的末端（均化段）设置一些剪切混合元件，以达到促进混合、熔化和提高产量的目的（为防止熔化过程中固体床的崩溃和加速固体床的熔融）
C. 熔体输送理论（平行板模型）——均化段
最佳螺旋角

熔体在计量段有哪几种流动方式
正流(拖曳流动) Qd ：物料沿螺槽向机头方向的流动
逆流(压力流动) Qp ：由机头、多孔板及滤网等阻力部件引起的流动,其方向与正流相反
横流Qt：物料沿x轴所产生的流动，为了保证横流的连续性，物料在y轴上也有流动，这样便形成环流，它对混合和传热有影响，但不影响流量。
漏(泄)流QL：是由机头等熔体的反压力引起螺杆与料筒间隙处沿螺杆轴向向料斗方向流动
深槽/浅槽对熔体输送时机头压力的敏感性
压力较低， Qm浅槽螺杆< Qm深槽螺杆
压力高至一定程度，Qm浅槽螺杆> Qm深槽螺杆
说明深槽螺杆的挤出量对压力的敏感性大。浅槽螺杆在压力波动的情况下挤出比较均匀的制品。但螺槽也不能太浅，否则剪切作用太大，易使物料烧焦
D.. 螺杆和机头口膜特性曲线，挤出机的操作点

螺杆
口模
两组直线的交点就是操作点

挤出机(带有口模)的挤出量仅与螺杆转速以及螺杆、口模的结构尺寸有关，而与塑料的粘度无关。
E. 综合这三段来考虑，挤出机如何才能达到多产优质？ 影响挤出机产率的主要因素？什么时候能获得最大挤出量。
单螺杆挤出机可分为进料段（加料段、送料段）Q1、压缩段Q2、计量段（均化段）Q3段。
影响因素：
在上述三段中，若Q1<Q2<Q3 供料不足，生产不正常；若Q1>Q2>Q3 均化段为控制区域，操作平稳，三者之间相差不能太大，正常状态下均化段的挤出速率就可代表挤出机的生产率，要使挤出机达到多产优质就是保证挤出机在正常操作下，挤出机的生产率最大。下面分析挤出机的生产率
（1）螺杆转速与生产率的关系
在机头和螺杆的几何尺寸一定时，挤出生产率与螺杆转速成正比。
（2）物料温度与生产率的关系
物料粘度和挤出生产率关系能间接地反映物料温度和Qm的关系。当粘度增加时，压力也增加，挤出流速不变，但当温度有较大幅度变化，挤出流率也有一定变化，相当于均化段长度变化，从而引起挤出生产率的变化。
（3）机头压力与生产率的关系
在均化段中熔体流量有正流、逆流和漏流。正流流率与压力无关，逆流和漏流则与压力成正比，压力增大，挤出流率减少。但对物料的进一步混合和塑化有利。在生产中，增大了口模尺寸，即减少了压力降，挤出量虽然提高了，但对制品的质量不利。
（4）螺杆几何尺寸与生产率的关系
螺杆直径Dd: 挤出生产率接近于与螺杆直径的平方成正比。
螺槽深度Hm: 当压力较低时，深槽螺杆具有较大的生产能力，而压力较高时，则浅槽螺杆的生产能力较高。
计量段长度L: 均化段长度L增大时,逆流和漏流减少，挤出生产率增加。
（5）机头和口模阻力
挤出阻力与机头口模截面积成反比，与长度成正比，口模截面积尺寸越大或口模平直部分越短，机头阻力越小，这时挤出生产率受机头、压力变化影响就越大。
2. 双螺杆机分类，它较单螺杆挤出机有什么特别之处？主要有哪些用途？
共同点：组成都是由传动装置、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模组成。
区别：
在结构上，双螺杆挤出机与单螺杆挤出机区别：料筒内并列安装两根相互啮合或相切的螺杆，单螺杆挤出机是料筒内含有一根螺杆。双螺杆挤出机的结构比单螺杆挤出机复杂多，而混合效果、挤出量和产品质量双螺杆挤出机比单螺杆挤出机更好、更多。
在工作原理方面，单螺杆挤出机物料的输送是拖曳型的，固体物料的摩擦性能和熔融物料的粘性决定了其输送行为。如果物料的摩擦性能不良，则难以将物料喂入单螺杆挤出机中，这也就是单螺杆挤出机难以加工粉料的主要原因。而在双螺杆挤出机中，物料的输送在某种程度上是正向位移输送，正向位移的程度取决于一根螺杆的螺凌已另一根螺杆的的相对螺槽的接近程度，从运动原理看，双螺杆挤出机中反向啮合、同向啮合和非啮合型正向位移程度是有区别的。
特别之处是双螺杆挤出机具有强制作用、混合作用、自洁作用及压延作用。
3. 分流板、过滤网有何作用
分流板：使物料由旋转流动变为平直流动，改变物料流动方式；增加机头内胶料的压力
过滤网：过滤熔融料流和增加料流阻力，以滤去机械杂质和提高塑化和混合的效果
4. 何谓吹胀比？牵伸比？何谓反应性挤出
吹胀比：膜泡直径与管毛坯直径之比
牵伸比：牵引线速度与口模环形间隙出料速度之比
反应性挤出：聚合物反应性加工的一种技术，是指聚合性单体或低聚物熔体在螺杆挤出机内发生物理变化的同时发生化学反应，从而挤出直接获得高聚物或制品的一种新的挤出工艺方法。
1． 挤出吹塑薄膜的生产方法有哪几种？
（上、下、平吹法）
2． 吹塑薄膜成型设备有哪几部分。
挤出机、机头与口模、冷却装置、人字板、牵引辊、卷取装置）
3． 何谓吹胀比？牵伸比？何谓反应性挤出
膜泡直径/管毛坯直径）牵伸比？（牵引线速度/口模环形间隙出料速度）
4． 挤管设备及装置是怎样的？
挤出成型机、机头、定型装置、冷却装置、牵引装置）
5． 螺杆转速、牵引速度对管材质量有何影响
牵引过快，残余应力大，易弯曲变形，拉断；过慢，离膜膨胀，壁厚过大

注射成型
5. 什么叫塑化？什么叫注射？塑化有哪些作用？
塑化：物料在料筒内受热达到流动状态并具有良好的可塑性的全过程
注射：对熔融物料施加高压，使其射出而充满模具型腔的过程
塑化的作用：加热物料使其达到熔融状态，进一步混合物料使其达到均匀混合状态
6. 注射机有哪几种基本类型？试比较其优缺点？注射机由哪三大部分组成？

基本类型
结构特点
优点
缺点
柱塞式注射机
单料筒，单柱塞
结构简单
塑化不均匀，注射压力损耗大，注射速度不均匀
单螺杆定位预塑注射机
双料筒，单螺杆，单柱塞
预塑均匀，注射压力稳定，加料量大
结构复杂，操作困难
移动螺杆式注射机
单料筒，单螺杆，螺杆可前后移动
与单螺杆定位预塑注射机比较,预塑效果相当；与柱塞式注射机比较,塑化效果好,注射量大
螺杆传动部分复杂
组成：注射系统、锁模系统、注塑模具
7. 分流梭的作用是什么？
将料筒内流经该处的熔料成为薄层，使塑料流体产生分流和收敛流动，以缩短传热导程，有利于减少或避免塑料过热而引起的热分解，并提高塑化质量
8. 注射螺杆按其作用可分成几段？试画简图示意之。并分析每一段的作用、结构特点 和在该段处的物料状态？

送料段
作用：使物料受热、前移
物料状态：固体
结构特点：螺距等距等深
长度： 1/2
压缩段(熔化段)，螺杆中部
作用：使物料受热、前移；使物料软化，熔融；排气
物料状态：逐渐熔融
结构特点：螺槽逐渐变小（渐变），有挤压作用
长度： 1/4
均化段（计量段）
作用： 与送料段相同；使熔体均匀；使熔体定量、定压由喷咀射出
物料状态：熔融状态
结构特点：等距等深，螺距比前两段小(熔化后体积比原料小)
长度： 1/4
8. 试叙述模具的结构分类？
模具由浇注系统、成型部件和结构零件三大部分组成
按运行特点分：定模和动模。
从作用功能分：
浇注系统：主流道、分流道、冷料穴、浇口等
型腔成型系统：型腔、型态、阴模、阳模、成型杆、排气孔
结构零件：用于导向、抽芯、脱模、分型各种零件，包括前后夹模板、前后扣膜板、承压板、承压柱、导向板、脱模板、脱模杆、加程杆等。
冷却装置：在阴、阳模中设置冷却介质流动的通道
9. 什么是浇口？试分析其结构特点和作用
连接主流道(或分流道)与型腔之间的通道，浇口小，提高冲模速度，防倒流。
10. 什么是型腔、阴模、阳模？
型腔：模具中成型塑料制品的空间
阴模：构成制品外形的成型零件
阳模：构成制品内部形状的成型零件
11. 为什么说在注射机上，确定了注射速度和注射时间之后，就能相应地确定注射速率和注射量？反之亦然？
qj=100πD2sυj/4 qj=Qj/τj
qj――注射速率 υj――注射速度 Qj――注射量 τj――注射时间
12. 试分析塑化过程中的热量来源。
（料筒的加热元件和螺杆的剪切摩擦）柱塞式注射机内物料的热源绝大多数靠料筒的外加热
13. 流动和传动过程可分成几个阶段？试分析每一阶段的物料状态和熔体流动特征？
充模阶段
物料状态：熔体
熔体的流动特征：以注射速度流动
模腔压力开始小，结束最大
保压阶段（压实阶段）
物料状态：熔体
熔体流动特征：基本静止,少量熔体继续流入(补缩)模
模腔压力，基本不变
倒流阶段
物料状态：大部分是烘干熔体，浇口处变成固体
熔料状态：基本静止，但有倒流现象。
模腔压力：开始下降，保压时间长，倒流消除；喷咀中带有止逆阀，避免倒流；
冻结后冷却阶段
物料状态：从熔体变成固体
熔体流动特征：仍有少量在流动
模腔压力，不断下降，结束，留残余压力
14. 试分析下列生产制品出现的问题原因，并指出解决办法。
（1）制品注射不满。 （2）制品出现毛刺（溢边、飞边）。
（3）银纹（包括表面气泡和内部气泡）。 （4）收缩凹痕。
（5）开裂。 （6） 黑点。
（7）制品贴留在模内。 （8） 制品尺寸不稳定。
（9）制品褪色。 （10）制品强度下降。

原因
解决办法
(1)料筒喷嘴及模具，温度偏低。
提高料筒喷嘴及模具温度
(2)加料量不够。
增大加料量
(3)料筒剩料太多。
减少料筒剩料
(4)注射压力太低。
提高注射压力
(5)流道或浇口太小，浇口数目不够，位置不当
流道或浇口改小，增加浇口数目，调整浇口位置
(6)注射速度太慢。
提高注射速度
(7)模腔排气不了。
检查和调整模腔排气系统
(8)注射时间太短。
延长注射时间
(9)浇注系统发生堵塞。
疏通浇注系统
(10)原料流动性太差。
选择流动性好的原料
18． 注射螺杆在注射成型过程中的运动情况
（1）将物料卷入料筒中，螺杆移动、后移；
（2）当物料量达到一次注射量的时候，螺杆不转动也不移动；
（3）螺杆将物料注入模具中，螺杆在不转动的情况下，作轴向向前移动，
注射是大位移，轴向运动；
保压是小位移，轴向运动；
23. 分析注射成型时，塑料注射流动过程。
用柱塞或螺杆的推动将具有流动性和温度均匀的塑料熔体注入模具，充满模具型腔。
（1）物料在注射机料筒中的流动
塑料受压和受热时，首先由压力将粒状物压成柱状固体，而后在受热中，逐渐变成半固体以至熔体。
（2） 物料在喷嘴中的流动
喷嘴是料筒与模具之间的连接件，充模时熔体流过喷嘴孔时会有较多压力损失和较大温升。
（3） 物料在注射模腔内的流动
塑料熔体进入模腔内的流动情况均可分为充模、保压、倒流和浇口冻结后的冷却四个阶段。

压延成型
15. 什么是人造革？为什么要进行人造革的表面修饰？
压延软质塑料薄膜时将布或纸随同塑料通过压延机的最后一对辊筒，则薄膜就会紧覆在布或涂层纸上，所得的制品。人造革：以布或纸为基材，在其上面覆盖一层PVC糊或其它的树脂，形成具有柔软性，耐揉曲折的仿皮革材料，称为人造革。
既是一种表面处理方法，保护人造革，增加其耐用性；又是一种修饰手段，增加人造革美感。

何谓压延成型？双辊压延机又称双辊模压机、双辊塑炼机，用于原材料的塑化和压片，试分析压延成型的特点。熟悉压延成型工艺过程和如何控制制品质量.
它是将加热塑化的热塑性塑料通过一系列加热的压辊，使其连续成型为薄膜或片材的一种成型方法。

中空吹塑
16. 名词解释：中空吹塑 多层吹塑
中空吹塑：借助气体压力使闭合在摸具中的热熔塑料型坯吹胀形成空心制品的工艺
多层吹塑：利用两台以上的挤出机，将同种或异种塑料在不同的挤出机内熔融混炼后，在同一个机头内复合、挤出，然后吹塑制造多层中空容器的技术
17. 挤出型胚吹胀时，吹入的压缩空气有何作用？
①吹胀型坯使之贴紧模具型腔；
②对已吹胀的型坯施加压力，以得到形状正确，表面文字与图案清晰的制品；
③有助于冷却制品。
18. 吹塑模具和注射模具有何区别？挤出吹塑和注射吹塑的不同点

挤出吹塑
注塑吹塑
模 具
阴 模
阴模和阳模
吹胀压力
0.2～1MPa
10～40MPa
成 型
型坯膨胀成型
熔体流动成型
脱 模
容 易
需滑动嵌块、顶杆

为什么要排出吹塑模具的气体？排气的方法有哪几种？
成型容积相同的容器时，吹塑模具内要排出的空气量比注射成型模具的大许多，与注射成型模具相比，吹塑模具内的压力很小（一般<1MPA）。因此，对吹塑模具的排气性能要求较高。
若夹留在模腔与型坯之间的空气无法完全或尽快排出，型坯就不能快速地吹胀，吹胀后不能与模腔良好地接触（尤其是棱角部位），会使制品表面出现粗糙、凹痕等缺陷，表面文字、图案不够清晰，影响制品的外观性能与外部形状，尤其当型坯挤出时出现条痕或发生熔体破裂时，排气不良还会延长制品的冷却时间，降低其机械性能，造成其壁厚分布不均匀。要设法提高吹塑模具的排气性能。
排气方法：分模面上的排气； 模腔内的排气；模颈圈螺纹槽内的排气；抽真空排气

19. 如何排除喷膨胀过量的现象？
提高机头、型坯的温度
降低挤出速率
减少机头口模的直径/间隙
采用合适的聚合物
20. 挤出吹塑、注射吹塑、拉伸吹塑有什么区别？各有何特点？
类型
定义
特点
优点
缺点
挤出吹塑

挤塑制造型坯，挤出吹塑中型坯的吹胀是在聚合物的粘流态下进行的，故可得较大的吹胀比，吹塑制品与吹塑模具的设计灵活性较大。
适用于多种塑料
生产效率较高
型坯温度比较均匀
能生产大型容器
设备投资较少等，在中空吹塑中占绝对优势

注射吹塑

注塑制造型坯，基本特征是型坯是在注射模具中完