一,名词解释:1:假塑性流体:假塑性流体是指无屈服应力,并具有粘度随剪切速率增加而减小的流动特性的流体. 由于曲线在弯曲的起始阶段有类似塑性流动的行为,所以称这种流动为假塑性流动,具有假塑性流动行为(切力变稀)的流体称为假塑性流体。 2:宾汉塑性流体:流体的流动只有当剪切应力高至一定值后才发生塑性流动。表观粘度不随剪切速率变化
3:膨胀性流体:在外力作用下,其粘度会因剪切速率的增大而上升的流体,但在静置时,能逐渐恢复原来流动较好的状态
8:拖曳流动:聚合物液体的流动性为除受压力因素的影响外,还要受到管道运动部分的影响,这种影响表现在粘滞性很大的聚合物液体能随管道的运动部分移动,所以称这种流动为拖拽流动。
15:协议转换模块收敛角:结构单元排列方向与流动方向或拉伸方向之间形成一定的角度。
16:膨胀比:流化床的膨胀比R=某流速下密相流化床高度Lf/最小流化速度时床高Lmf
17:螺杆压缩比:螺杆加料段最初一个螺槽容积与均化段最后一个螺槽容积之比。
21:冷料井:冷料井又称冷料穴,是在塑料注射成型模具中用来储存注射间隔期间产生的冷料头,防止冷料进入型腔而影响塑件质量,并使熔料能顺利地充满型腔的一个结构 22:浇铸成型(静态浇注):浇铸是在常压下将液态单体或预聚物注入模具内,经聚合而固化成型,变成与模具内腔形状相同的制品
27:吹胀比:1) 中空吹塑时,吹塑模腔横向最大直径和管状型坯外径之比.
(2) 吹塑薄膜时,吹胀管膜直径和口模直径之比
33: 压延效应: 在高分子材料成型加工过程中,若进行压延成型,则物料在压延过程中,在通过压延辊筒间隙时会受到很大的剪切力和一些拉伸应力,因此高聚物大分子会沿着压延方向做定向排列,以致制品在物料机械性能上出现各向异性,这种现象在压延成型中称为压延效应
34:收敛流动:当聚合物在截面尺寸变小的管道中流动或粘弹性流体从管道中流出,流体中的流线不能保持相互平行的关系。
36.端末效应:聚合物流体经贮槽或大管进入小管时,在入口端需先经一段长Le的不稳定流动的过渡区域,才进入稳流区Ls,称此现象称为入口效应也成为端末效应。
二、简述
①非结晶聚合物:取向方向拉伸强度、伸长率、冲击强度增大、垂直于取向方向强度下降。
②结晶聚合物:韧性、弹性上升,强度、密度上升,伸长率下降。
③取向方向:单轴取向:各向异性; 双轴取向:各向同性。
④制品:热收缩率与取向度成正比。玻璃化温度Tg上升
2.为什么聚合物加热和冷却不能有太大的温差?
1)不能将推动传热速率的温差提的过高,否则局部温度过高,会引起降解;
2)熔体冷却时也不能使冷却介质与熔体之间温差太大,否则将产生内部应力。 3.说明挤出机机头和口模的组成及作用。
机头的作用是将处于旋转运动的塑料熔体转变为平行直线运动,使塑料进一步塑化均匀,并将熔体均匀而平稳地导入口模,赋予必要的成型压力,使塑料易于成型和取得制品密实。
口模为具有一定截面形状的通道,塑料熔体在口模中流动时取得所需形状,并被口模外的定型装置和冷却系统冷却硬化而成型。
机头与口模的组成部件包括过滤网、多孔板、分流器、模芯、口模和机颈等部件。
4.挤出机的螺杆可分为几段,各有什么作用?各段长度分配的依据是什么?
加料段、压缩段、均化段,加料段作用:对料斗送来的塑料进行加热,同时输送到压缩段.
压缩段作用:对加料段送来的料起挤压和剪切作用.
进一步压实物料,使物料由固体转为熔融体,并排除物料中的空气。
均化段防裂霜作用:将塑化均匀的物料在均化段螺槽和机头回压作用下进一步搅拌塑化均匀,并定量定压地通过机头口模挤出成型。
加料段的长度随塑料品种而异:挤出结晶聚合物最长,硬性无定形聚合物次之,软性无定形聚合物最短。压缩段的长度与塑料的性质、塑料的压缩率有关。
无定形塑料压缩段较长,为螺杆全长的55%一65%,熔融温度范围宽的塑料其压缩段最长,宜用渐变螺杆;
结晶型塑料,熔融温度范围较窄,压缩段较短,为3—5D,宜用突变螺杆。
5.聚合物流体在挤出机螺杆槽中的流动可分为哪几种流动,对挤出机的流率(挤出量)有什么影响?
熔体在均化段输送中的流动形式:
正流(拖曳流动)、逆流(压力流动)、横流、漏流(泄流)
正流(拖曳流动):是由物料受机筒的摩擦拖曳引起的。流量用Qd表示。
led生产
逆流(压力流动):由机头,口型等阻力元件产生的压力引起的回流。方向与正流方向相反,流量为QP.表示。
横流(环流):由垂直于螺棱方向的分速度引起使物料在螺槽内产生翻转运动。对生产能力没有影响,但能促进物料的混合、搅拌和热交换,流量Qc=0。
漏流:由机筒与螺棱间隙δ处形成的倒流。方向沿螺杆轴线方向,并由机头向后。流量用QL表示。
⏹螺槽中熔体的总的流动是这几种流动的总和,挤出机的生产能力即等于正流、压力流、漏流的总和
Q=Qd-Qp-Ql
6.连续铸造机说明注射成型过程压力的作用。注射过程由哪几个过程组成?
1.推动料筒中塑料向前端移动,同时使塑料混合和塑化,柱塞(或螺杆)必须提供克服固体塑料粒子和熔体在料筒和喷嘴中流动所引起的阻力。
2.充模阶段注射压力应克服浇注系统和型腔对塑料的流动阻力,并使塑料获得足够的充模速度及流动长度,使塑料冷却前能充满型腔。
3.保压阶段注射压力应能压实模腔中的塑料,并对塑料因冷却而产生的收缩进行补料,使从不同的方向先后进入模腔中的塑料熔为一体,从而使制品保持精确的形状,获得所需的性能。
7.试分析注射成型过程中快速充模和慢速充模各有什么利弊。
提高冲模速度会提高冲模压力,制品各部分的熔接缝强度增高。但注射速度增大,常使熔体由层流变为湍流,严重的湍流引起喷射而带入空气,由于模底先被塑料充满,模内空气无法排出而被压缩,这种高温气体会引起塑料局部烧伤及分解,使制品不均匀,内应力较大,表面常有裂纹。 慢速注射时,熔体以层流形式自浇口端向模底一端流动,能顺利排出空气,制品的质量较均匀,但过慢的速度会延长冲模时间使塑料表层迅速冷却,容易降低熔体的流动性,引起冲模不全,并出现分层和结合不好的熔接痕,降低了制品的强度和表面质量。
8.分析充模不满、收缩率大、表面凹陷的原因。
充模不满:1.料筒、喷嘴及模具温度偏低2.加料量不够3.料筒剩料太多4.注射压力太低5.注射速度太慢6.流道或浇口太小,浇口数目不够,位置不当7.模腔排气不良8注射时间太短9.浇注系统发生堵塞10.原料流动性太差
收缩率大:原料的收缩率大;保压时间太短;浇口太小;温度太低不能很好补料。
表面凹陷:1.加料量不足2.料温太高3.制品壁厚或壁薄相差大4.注射及保压时间太短5.注射压力不够6.注射速度太快7.浇口位置不当
9.热塑性塑料注塑制品内为什么总有一定程度的聚合物大分子取向?取向对注塑制品的力学性能有何影响?
答:聚合物熔体以层流方式流动时,在速度梯度的作用下,卷曲的长链大分子会逐渐沿流动方向舒展、伸直、进行取向。与此同时,由于流动中的熔体温度都比较高,分子链的热运动剧烈,故解取向过程也在进行。因此,流动过程中所能达到的大分子取向程度,由取向和解取向二者的相对优势所决定。由于速度梯度是外加应力引起的,在外部剪切应力停止作用或减小后,已取向的长链大分子将通过链段的热运动继续进行解取向。制品内取向
结构的分布,与熔体在充模时的非等温流动持性和模腔内的压力分布有关。1)在注塑制品的横截面上,取向度最大的地方并不是表层,而是距表层不远的次表层。
2)轴向纵断面上,模腔长度方向上取向度最高的点,不是在靠近浇口处,而是在与浇口有一段距离的点上。取向度最高的点,往往也是被流入模腔的熔体最先填满的横截面。从这一点到浇口和到模腔底部的取向度都逐渐减小。
10.保压在热塑性塑料注射成型过程中的作用是什么?实现在保压期内往模腔中补料的必要条件是什么?
使模腔中的塑料能形成形状完整而致密的制品。保持对塑料的压力,使模腔中的熔体得到压实和成型,并缓慢地向模腔中补压入少量塑料,以补充塑料冷却时的体积收缩,降低收缩和克服制品表面缺陷。
实现在保压期内往模腔中补料的必要条件是:(1)注射结束后料筒前端还应有一定量的熔体(常称料垫)。(2)喷嘴和浇道系统中没有被冷凝的料堵塞,而且从料筒到模腔的通道能允许熔体通过。
11.常用吹塑成型方法有哪几种,各自有何特点?
根据管坯成型方法不同分类:
a)挤出—吹塑:生产方法简单,产量高,精度低,应用较多
b)注射—吹塑:精度高,质量好,价高,适于批量大产品。
根据成型工艺不同分类:
c)普通吹塑
d)带外衰减拉伸吹塑:产品经拉伸,强度高,气密性好。
i.挤出—拉伸—吹塑(简称挤—拉—吹)
ii.注射—拉伸—吹塑(简称注—拉—吹)
根据管坯层数不同分类:
e)单层吹塑
f)多层吹塑:综合性能好,生产复杂,适于包装要求高的产品包装。
12.挤出中空吹塑的型坯温度对挤出吹塑的影响。
型坯温度过高,挤出速度慢,型坯易下垂,引起型坯纵向厚度不均,延长冷却时间,甚至丧失熔体强度,难以成型。
型坯温度过低,离模膨胀严重,会出现长度收缩,壁厚增大现象,降低型坯的表面质量,出现流痕,同时增加不均匀性。还会导致制品的强度差,表面粗糙无光。
蜂房哈夫尼菌13.压延成型的工艺流程是什么?
前阶段——备料,主要包括塑料的配制、塑化和向压延机供料;
后阶段——成型,主要包括压延、牵引、轧花、冷却、卷取、切割.是压延成型的主要阶段。
14.影响压延产品质量的因素有哪些?
(1)压延机的操作因素:辊温、辊速、速比、辊距与存料量。
(2)原材料因素:树脂、助剂、塑化。
(3)设备因素
(4)冷却定型阶段影响因素。
15.浇铸成型工艺具有哪些特点?包括哪些成型方法?
塑料在铸塑过程中一般不需加压,故不需要加压设备;塑模的强度要求也较低;所得制品大分子取向低,内应力小,质量较均匀;对制品的尺寸大小限制也较少;生产周期长及制品尺寸准确性较差。
成型方法:静态铸塑、嵌铸、离心浇铸、流延铸塑、搪塑、滚塑等
16.说出热成型的工序和五种热成型的方法。
成型工序:片材的夹持—片材的加热—成型—冷却—脱模。
五种:差压成型,覆盖成型,柱塞助压成型,回吸成型,对模成型双片热成型。
17.冷却速率、应力、成核剂如何影响结晶?
冷却速率:聚合物从Tm以上降低到Tg以下的冷却速度,实际上决定了晶核生成和晶体生长的条件,所以聚合物加工过程能否形成结晶,结晶速度、晶体的形态和尺寸都与熔体冷却速度有关。