高分子材料成型加工

EP逆变器制作环氧树脂卤素管取暖器)CR丁橡胶BR(顺丁橡胶)EPM(氟橡胶)EPDM三元乙丙橡胶EPR乙丙橡胶IBR()IR异戊橡胶IIR丁基橡胶NBR丁晴橡胶NR天然橡胶PA聚酰胺)PB聚丁烯)PC聚碳酸酯PCL-ε内酯PE聚乙烯PF酚醛树脂PI聚酰亚胺PLA(聚乳酸)亲贝PMMA聚甲基丙烯酸甲脂POM聚甲醛PP聚丙烯PPO聚苯醚PS聚苯乙烯PST聚砜PTFE聚四氟乙烯PU聚氨酯PVA聚乙烯醇PVC聚氯乙烯SBR丁苯橡胶UF尿醛树脂UP 不饱和树脂
高分子材料成型加工:指使固体状态,糊状或溶液状态的高分子化合物熔融或变形,经过模具形成所需要的形状,并保持已经取得的形状,最终得到制品的工艺过程
高分子材料:一定配合的高分子化合物在成型设备中,受一定温度和压力的作用熔融塑化,然后通过模具制成一定形状,冷却后在常温下能保持既定形状的制品
第一章
在成型加工时,高分子材料的结晶(晶核,晶核增长)来实现的。
在成型加工时,高分子化合物的分子链易发生取向,依受力情况,取向作用可分(流动取向,拉伸取向
淬火(是指熔融状态或半熔融状态的结晶性高分子,在该温度下保持一段时间后,快熟冷却使其来不及结晶,以改善制品的冲击性能
、退火(是将试样加热到熔点一下某一温度(一般控制在只适用温度温度一下10—20度为宜)以等温和缓慢变温的方式使结晶逐步完善化过程
高分子合金
二次结晶(是指一次结晶后,在残留的非晶区和结晶区不完整的部分区域,继续结晶并逐步完善的过程)、
后结晶 是指一部分来不及结晶的区域,在成型后继续结晶的过程
第二章节能转轮除湿机
增塑剂/润滑剂——作用和作用机理
增塑剂:用以使高分子材料制品塑性增加,改善其柔性、延伸性加工性的物质
作用:降低塑料软化范围,玻璃化转变温度,提高加工性、柔顺性或延展性
作用机理:①外增塑一是隔离作用,非极性增塑剂加人到非极性聚合物中增塑时, 非极性增塑剂的主要作用是通过聚合物-增塑剂间的溶剂化 用来增大分子间的距离,削弱它们之间本就很小的作用力。二是相互作用,极性增塑剂加入到极性聚合物中增塑时,增塑剂分子的极性基团与聚合物分子的极性基团相互作用,破坏了 原聚合物分子间的极性连接,减少了连接点,削弱了分子间的作用力,增大了塑性。三是遮蔽作用,非极性增塑剂加到极性聚合物中增塑时,非极 性的增塑剂分子遮蔽了聚合物的极性基团。使相邻聚合物分子的极 性基团不发生或很少发生作用,从而削弱聚合物分子间的作用 力,达到增塑目的。
②内增塑是通常为共聚树脂,即在均聚物Tg较高的单体中引入Tg较低的第二种单体,进行共聚,降低高分子化合物的有序程度,增加分子柔性,氯乙烯醋酸乙烯共聚树脂即为典型的一种
润滑剂
氨分解制氢
作用:减少分子间、聚合物粒子间、树脂和填料之间的摩擦,以及熔体和设备,制品和模具之间的摩擦,以改善加工流动性和脱模性
作用机理:①内润滑:利用其与高分子的相容性,少量可进入高分子化合物分子链之间,削弱链间的相互作用,引起滑动和旋转,同时又不过分降低高分子化合物Tg。②外润滑:与高分子化合物相容性极差,只能附着在熔体或加工机械的表面,形成润滑界面,降低熔体与加工机械之间的摩擦力
橡胶制品的交联体系主要四种助剂(硫化促进剂,硫化活性剂,防焦剂,配合剂)
配方体系——PVC和橡胶
橡胶——四大体系 硫化剂、促进剂、活性剂、防老剂
第五章
物料的混合主要三种扩散的基本运动形式 分子扩散,涡流扩散,体积扩散
物料分散混合三要素 压缩、剪切和置换
非分散混合:在混合中仅增加粒子在混合物中空间分布均匀性而不粒子粒子初始
尺寸过程
分散混合:混合过程中发生粒子减小到极值,同时增加相界面和提高混合物组分均匀性的过程
橡胶的塑炼——目的/原理/温度的影响
目的:①降低生胶弹性,增加可塑性②提高分散性③降低分子量分布
原理:①机械塑炼:机械塑炼过程中,机械作用使大分子断裂,氧化作用对橡胶分子起化学降解作用②化学塑炼:加入化学增塑剂能加强氧化作用,促进橡胶分子断裂
温度影响:低温塑炼区,主要依靠机械力使分子链断裂,随着温度升高,生胶粘度下降,塑炼时受到的作用力较小,因而塑炼效果下降。相反,在高温塑炼区,虽然机械力左营下降,但由于热和氧的自动催化氧化破坏作用随着温度的升高而急剧增加,大大加快了橡胶大分子的氧化降解素的,塑炼效果也迅速增大
橡胶的混炼——目的/原理
目的:将各种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
原理:依靠塑炼机强烈的机械作用进行搅拌
塑料的塑化——目的/原理
——区别
目的:物料在温度和剪切力的作用下①熔融获得剪切混合②排除水等小分子,使个组分分散更加均匀③增大物料密度,提高可塑性
原理:通过物理作用均匀分散
传递模塑:是将热塑性压塑料或预压料片加入在压模上的加料室内,使其受热软化,然后再压力作用下,使融化的塑料通过加料室地底部的浇口和模具的流道进入加热的闭合模腔内,经过一定时间固化脱模得制品
预热温度/模温——目的/高低对成型工艺条件(模压压力和模压时间)的影响
预热温度:
目的:
模压前对塑料进行加热具有预热和干燥两个作用,前者为了提高料温,后者为了去除水分和其他挥发物。① 能加快塑料成型时的固化速度,缩短成型时间;② 提高塑料流动性,增进固化的均匀性,提高制品质量,降低废品率;③ 可降低模压压力,可成型流动性差的塑料或较大的制品。
模温:一定温度范围内模温升高,物料流动性增大,充模顺利,交联固化速度增加,模压周期缩短,生产效率提高
熔体输送理论四种流动方式 正流,逆流,横流,漏流
合成纤维的溶液纺丝方法可分 两种方法 干法纺丝,湿法纺丝
节能灯灯头
合成纤维的纺丝的三种基本纺丝方法 熔融纺丝,干法纺丝,湿法纺丝
挤出机三段\各段作用\三段长度特征
加料段:对料斗送来的塑料进行加热,同时输送到压缩段。塑料在该段始终保持固体状态。
压缩段:对加料段来的料起挤压和剪切作用,同时使物料继续受热,由固体逐渐转变为熔融体,赶走塑料中的空气及其他挥发成分,增大塑料的密度,塑料通过压缩段后,应该成为完全塑化的黏流状态。
均化段:使熔融物料在均化段螺杆和机头回压作用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。
结晶型聚合物,熔化温度范围很窄,因而压缩段很短,应选择突变型螺杆。无定型塑料熔融温度范围宽,所以压缩段长,应选用渐变螺杆。均化段一般为全长的20%-25
固体输送理论如何提高挤出机加料段固体输送能力
结构角度直径不变的情况下,加深螺槽深度,但会受到螺杆扭矩的限制②降低物料与
螺杆的静摩擦因数fs,也就是提高螺杆表面光滑度③增物料与料筒的静摩擦因数fb,有效方法是在料筒内表面开设纵向沟槽④选择合适的螺角θ一般为17.41°,但要考虑螺杆制造时的方便
工艺角度①在不使物料分解的情况下,增加料筒温度,增高fb②螺杆中心通水冷却可降低fs.因为绝大多数聚合物对钢的静摩擦因数随温度下降而减小
凝封在浇注系统里的熔体(体积比制品小的多)先行冷却硬化,模腔内还未冷却固化的熔体就不会向喷嘴方向倒流,这一现象叫凝封
螺杆与挤出机用螺杆区别
注射螺杆①塑化注射②均化段槽深h3深,长径比L/D小,压缩比ε小③加料段L1长,均化段L3短④转动+平动(前移+注射)⑤螺杆头部为尖锥型⑥物料熔融是一种非稳态的间歇过程
挤出螺杆①输送,塑化,计算②均化段槽深h3浅,长径比L/D大,压缩比ε大③加料段L1短,均化段L3长④转动+平动(前移)⑤螺杆头部形状多样⑥物料熔体是一个稳态的连续过程
压制模温的作用:模温升高,物料流动性提高,冲模顺利,交联速率增加,模压低,生产周期短
注射模温的作用:对塑料进行降温,从而达到固化塑化效果
模温对注射成型工艺和制品的影响
工艺:模温升高①使物料温度下降,熔体粘度上升,注射速度下降生产周期延长②导致模压下降,注射速率下降,剪切作用下降,熔体粘度下降,物料流程变短③导致注射时间变长
制品:模温升高①内应力下降②取向程度变大,结晶度变大③规整度降低④结晶性:结晶速率大,制品密度增大,结晶度变大,成型收缩性增加,刚度变大,性能提高伸长率降低⑤顺利冲模的穷狂下,高模温会延长冷却时间,降低成型效率⑥对厚制品高模温可使制品内外冷却速率一致,提高制品性能
在压延成型中,补偿辊筒弹性变形对薄膜横向厚度分布均匀性的影响三种方法 中高度法、轴交叉法、预应力法
压延效应 压延成型过程中,黏流态塑料在通过压延辊筒间隙时,线形大分子沿着压延方向作定向排列。出现制品的各向异性,制品的纵向和横向的物理机械性能不同,这种现象在压延成型中称为压延效应。
二次成型 是指一定条件下将高分子材料一次成型所得的材料再次成型加工,以获得制品的最终型样的技术
中空吹塑成工艺根据型坯制造方法的不同,可分为两种方法{胚吹塑和挤胚吹塑}
拉幅薄膜的两种拉伸取向方法。 {平模法,管模法}
第十一章
铸塑 将聚合物的单体,预聚物,塑料的熔融体,高聚物的溶液,分散体等倾倒到一定形状规格的模具里,而后使其固化定型从而得到一定形状的制品的方法
搪塑 将糊塑料倾倒在预先加热到一定温度的模具中,接近模壁的塑料因受热而胶凝,及时倒出没有胶凝的塑料,并将以附在阴模壁上的一层塑料进行热处理,冷却固化后可得中空制品
根据泡沫材料成型中气体产生的来源,一般可将泡沫材料的发泡三种方法 物理发泡法 机械发泡法 化学发泡法
冷压交结成型:冷压制胚-烧结-冷却
胶乳胶凝的四种方法。 离子沉积法、热敏化法、迟缓胶凝法、电沉积法
胶凝 胶乳从流动状态转为凝胶状态,使乳胶粒子之间相互形成疏松,但不可逆的结构,这一过程叫做凝胶
在温热条件下为粘稠性流动液体,当温度降低时,高分子溶液就形成网状结构,分散介质水被包含在网状结构中,形成了不流动的半固体状物,这一过程称为胶凝

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