高分子材料成型加工原理期末复习重点(升华提升版).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，Tg<T<Tf，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。T<Tb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 5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 6分析讨论聚集态与成型加工的关系; T<?Tg?，玻璃态，链段冻结，自由体积小，内聚力较强，力学强度较大，为坚硬固体；外力作用下，大分子链的键角或键长发生变形，形变小，为可逆普弹形变，弹性模量高；适于机械加工,如车削,锉削,制孔,切螺纹等；? ???????Tg?<T?<?Tf?高弹态，高分子链段运动能力增大，形变增大，模量减少，可进行较大变形的成型,?如压延，中空吹塑，热成型，薄膜或纤维拉伸等。但此形变是可恢复的；加工的关键的是将制品温度迅速冷却到Tg以下；? ???????T?>?Tf?粘流态?，整个大分子运动,?滑移和解缠，外力作用下，主要为不可逆的粘性形变，产生宏观流动，可进行变形大，形状复杂的成型。如熔融纺丝、注射、挤出等。冷却后形变永久保存 7写出线型聚合物的总形变γ公式，画出聚合物在外力作用下的形变-时间曲线, 分析各部分的性质特点; 8画出线性聚合物塑性拉伸的应力-应变曲线，并说明各阶段的应力-应变行为特点 1.直线o—a线段 普弹形变，模量高，由键角和键长拉伸引起，形变很小, ab弯曲，形变加速，由普弹形变向高弹形变转变； 2.屈服点b点，水平曲线，屈服应力σy下，链段逐渐形变和位移，应变增大。 由高弹形变发展为塑性形变 (大分子链解缠和滑移) ； “应变软化”： 拉伸时 材料发热(外力功 → 分子热运动能)，温度升高变软，形变加速。 “细颈”现象： 拉应力下，材料形变加速，截面突然变细。 屈服应力下，聚合物中结构单元(链段、大分子和微晶)拉伸取向。 9聚合物加工技术分类及其过程 按材料分类 （1）化学纤维成型加工 熔体纺丝, 溶液纺丝。 （2）塑料成型加工 注塑、挤塑、吹塑、模压、层压、传递模塑、浇铸、旋转成型、涂覆等 。 （3橡胶成型加工 工艺过程包括：塑炼、混炼、压出 (压延) 、成型、硫化等过程 根据加工过程中的物理或化学变化 （1）主要是物理变化 热塑性聚合物：