《高分子成型原理与工艺2》分章节复习题

第五章 热塑性塑料的主要成型加工技术

5.3 压延成型

1、名词解释：压延成型、钳住区、压延效应：由于沿压延方向上物料受到很大的剪切和拉伸力作用，因而聚合物大分子会顺着薄膜的压延方向取向排列，使薄膜在物理力学性能上出现各向异性，这种现象在压延成型中通称为压延效应或定向效应 

压延成型：生产薄膜和片材的主要方法。            压延成型过程是借助于辊筒间产生的强大剪切力，使粘流态物料多次受到挤压和延展作用，成为具有一定宽度和厚度的薄层制品的过程

钳住区:压延中物料受辊筒的挤压，受到压力的区域称为钳住区

2、什么叫压延效应？压延效应的大小受哪些因素影响？

压延效应的大小受到压延温度、辊筒转速与速比、辊隙存料量、制品厚度以及物料的性质等因素的影响

3、影响压延制品质量的因素有哪些？

（1）操作因素：辊温、辊速、辊速比、辊筒间距、剪切和拉伸（压延效应）

（2）原料因素：树脂、增塑剂、稳定剂、供料的事前混合和塑炼（关键：塑炼温度和时间）

（3）设备因素：辊筒长径比愈大，弹性变形也愈大

（4）冷却因素：冷却温度、冷却辊流道的结构、冷却辊速度

4、压延成型中各辊筒温度和速度之间有什么关系？

◆压延机辊筒最适宜的转速主要由压延的物料和制品厚度要求来决定的，一般软质制品压延时的转速要高于硬质制品的转速，操作时辊筒的转速一般控制为：V3＞V4＞V2＞V1。

●注意：辊速和辊温是有关联的。在物料配方和压延制品厚度不变的条件下，提高压延速度，如果辊筒温度不变，则物料温度会升高，会引起包辊故障；反之，则料温会过低，从而使压延制品的表面粗糙、不透明、有气泡，甚至会出现孔洞。

辊温与辊速之间的关系还涉及到辊温分布、辊距与存料调节等条件的变化

5、压延机的辊筒为什么会产生饶度？对压延质量有何影响？对饶度的补偿方法有哪几种？压延时由于辊筒对物料的挤压，使物料对辊筒产生很大反作用的分离力，即横压力，使辊筒发生的弹性弯曲变形，造成压延产品的厚度不均匀，通常是中间厚两端薄。

       辊筒长径比愈大，弹性变形也愈大；保证压延制品横向厚度均匀，对饶度的补偿方法有中高度法、轴交叉法和预应力法

5、压延成型两辊筒辊隙要存有一定的存料，为什么？

在两辊的辊隙之间应有少量存料，是为了保证在压延过程中压延压力恒定，起到储备补充和继续完善塑化的作用

5.4 中空吹塑

1、什么是中空吹塑？包括哪些类型？

中空吹塑是将挤出或注射成型所得的管坯置于模具中，在管坯中通入压缩空气将其吹胀，使之紧贴于模腔壁上，再经冷却脱模得到中空制品的成型方法。

包括挤出吹塑 、注射吹塑、拉伸吹塑（1. 挤出－拉伸－吹塑、2注射－拉伸－吹塑 ）

1、用吹塑成型方法有哪几种，各自有何特点？

（1）针吹法，特点：适于不切断型坯连续生产的旋转吹塑成型。吹制首尾相连的小型容器。在模具内部装入型坯切割器，可吹塑无颈制品。适合吹制有手柄的容器，手柄与本体不相通

 （2）顶吹法：通过型芯吹气 。特点：直接利用型芯作为吹气芯轴，压缩空气从十字机头上方引进，径芯轴进入型坯，简化了吹气机构

（3）底吹法。特点：挤出的型坯落到模具底部的型芯上，通过型芯对型坯吹胀。

        型芯的外径和模具瓶颈配合以固定瓶颈的内外尺寸

3、影响挤出吹塑成型的主要因素是什么？

1、型坯温度；2、吹气压力和鼓气速率；吹胀比；4、模具温度；5、冷却时间

4、什么是吹胀比？吹胀装置包括哪些部分？吹气方式有哪些？

吹塑制品的外径（非圆形时，以横向尺寸最大处为准）与型坯直径之比，即型坯吹胀的倍数。吹胀装置包括吹气机构、模具及其冷却系统、排气系统等部分。吹气方式有针吹法、顶吹法、底吹法。

5、简述注射型坯定向拉伸吹塑工艺过程。1.注射型坯形成2.型坯加热3。型坯拉伸4吹塑成型5.脱模。先注塑成型有底型坯，并连续的有传送带送至加热炉经加热至拉伸温度，而后纳入吹塑模内借助拉伸棒进行轴向拉伸，最后经吹胀成型。

5.5 泡沫塑料成型

1、泡沫塑料的分类方法。1、根据软硬程度不同分为（以塑料的弹性模量为标准）：软质泡沫塑料（小于70MPa）、半硬质泡沫塑料（介于70～700MPa）、硬质泡沫塑料（大于700MPa）

•2、泡沫塑料有哪几种发泡方法。（一）物理发泡法：物理发泡是借助于发泡剂在树脂中使物理状态改变，形成大量的气泡，使聚合物发泡，在整个发泡过程中，发泡剂本身没有发生任何化学变化。物理发泡剂按照发泡成型的特性，一般可以分为三类：

                        惰性气体、低沸点液体、固态空气球

•（二）化学发泡法：制造泡沫塑料时，如果发泡的气体是由混合原料的某些组分在过程中通过化学作用产生的，则这种制造泡沫塑料的方法称为化学发泡法。

•按照发泡的原理不同，化学发泡法分为两类:

化学发泡剂发泡（由加入的化学发泡剂受热时释放出气体）；

发泡组分间相互作用析出气体发泡

●三）机械发泡法：机械发泡法是用强烈的机械搅拌将空气卷入树脂中，使其形成均匀的泡沫物；

●而后再经过物理或化学变化，使之稳定而成为泡沫塑料的方法；

●为了缩短时间，可同时通入空气和加入乳化剂或表面活化剂等。

3、泡沫塑料的成型过程。（1）泡沫的形成：气体栽溶液 中过饱和逸出成核。加入成核剂有利于提高泡沫生成速度，提高泡孔细度。如PU发泡通入少量空气泡，PE发泡加入少量填料。

（2）泡孔增长：增加溶解气体量和升高温度使气体膨胀，有利于促进泡沫生长。

（3）泡孔的稳定：稳定有两个途径，一是加入表面活性剂降低界面张力，二是提高树脂黏度，如冷却和交联

5.6 热成型

1、什么是热成型？是利用热塑性塑料片材为原料（有挤出片材、压延片材）的二次成型技术，它先将片材裁切成一定尺寸和形状的坯件，再将坯件夹在框架上，加热到软化温度，即弹塑性状态，然后施加压力使坯件弯曲和延伸，在达到一定的型样后使其冷却定型成为敞口薄壳形制品

2、热成型的模具有哪几种基本形式？模具具有哪两种功能？热成型模具有三种基本形式：阴模、阳模和对模（极少数的自由成型可不用模具）。两项功能：给受热热塑性塑料片材提供一个接受其形状的基础，以及冷却并从成型塑料中除去热量。

3、热成型的基本方法有哪些？一、差压成型 二、覆盖成型 三、柱塞助压成型  四、回吸成型  五、对模成型  六、双片热成型

4、简述影响热成型制品的主要因素。

一、加热：1、加热温度、2、加热坯件的原则、3、加热均匀性、4、加热时间 

二、成型：1、成型过程中的拉伸、2、成型时分子定向问题、3、成型力的大小

三、成型物的冷却与脱模:1、冷却时间、2、冷却方式、3、允许的降温速率

4、制品的修整、5、脱模、6、热处理

第六章 热固性塑料的主要成型加工技术

6.1 模压成型

1、名词解释：片状模塑料、成型收缩率、压缩率

片状模塑料SMC是用不饱和聚酯树脂、增稠剂、引发剂、交联剂、低收缩添加剂、填料、内脱模剂和着色剂等混合成树脂糊浸渍短切纤维粗纱或玻璃纤维毡，并在两面用聚乙烯或聚丙烯薄膜包覆起来形成的片状模压料

成型收缩率：热固性塑料在高温下模压成型后脱模冷却至室温，其各向尺寸都会收缩。 成型收缩率SL定义为：                                         

SL=(L0-L)/L0×100%   L0——模具空腔在室温下的尺寸，mm

L——制品在室温下的尺寸，mm

压缩比：模压料和模压制品比容的比值，即制品密度与模压料密度的比值

2、适用于模压成型的热固性塑料主要有哪些？

酚醛塑料、脲醛塑料、环氧塑料、不饱和聚酯塑料、氨基塑料、聚酰亚胺塑料等热固性塑料模塑粉，以及以这些热固性树脂和短切纤维状增强材料为主要成分，制成的块状模塑复合料BMC(Buck Molding Compound)和片状模塑复合料SMC(Sheet Molding Compound)

3、何谓热固性塑料的固化速度？试述其影响因素。

在一定温度和压力下压制热固性塑料标准试样时，使制品物理力学性能达到

最佳值所需的时间与试件的厚度的比值（s/mm)来表示，此值越小，固化速率

越大。

固化速率主要由热固性塑料的交联反应性质决定，并受成型前预压、预热条件以及成型工艺条件如温度和压力等因素影响。

固化速率应当适中，过小则生产周期长，效率低；过大则流动性下降

4、在热固性塑料模压成型中，提高模温应相应地降低还是升高模压压力才对模压成型工艺有利？为什么？

在一定范围内，提高模具温度有利于模压压力降低。原因: 在一定范围内模温提高能增加塑料的流动性，模压压力可降低

5、热固性模压成型中物料的预热温度对模压压力有何影响？为什么？

塑料进行预热可以提高流动性，降低模压压力，但如果预热温度过高会使塑料在预热过程中有部分固化，会抵消预热增大流动性效果，模压时需要更高的压力来保证物料充满型腔。

6、影响模压成型过程的主要因素有哪些？

影响模压成型过程的主要因素是模压压力、模压温度和模压时间

7、试分析模温的高低对模压成型工艺的影响。

（1）温度升高，加速热固性塑料在模腔中的固化速度，固化时间缩短。高温有利于缩短模压周期；（2）过高温度，会因固化速度太快而使塑料流动性迅速降低，引起充模不满，特别是形状复杂、壁薄、深度大的制品；

（3）温度过高，能引起色料变色、有机填料等分解，使制品表面暗淡；

（4）高温下，外层固化比内层快，以至内层挥发物难以排除，会降低制品的机械 

     性能，开启模具时发生肿胀、开裂、变形和翘曲等；

6.2 热固性塑料的挤出成型和注射成型

•1、热固性塑料挤出成型与热塑性塑料挤出成型的区别。

•制品形状

  热固性塑料制品形状在离开挤出模头后不会变化，因此每一种制品要有专用的模头，且模头要精确地与制品的断面形状一致。

  模头一旦确定，产品的质量便有了保证，其制品的尺寸稳定性远比热塑性塑料挤出制品的要好。

• 生产率

  热固性塑料挤出只能以每秒几毫米的速度进行，且挤出速度还受物料固化速度的。

• 应用

  热固性塑料制品可在高温下长时间使用，其结构刚度不会降低，所以仍有一定应用。

2、热固性塑料注射成型与热塑性塑料注射成型的区别。

•  热固性塑料在料筒内塑化时，料筒温度必须严格控制，要求温度适中且均 

  一，所含固化产物尽量少，流动性应满足从料筒中能顺利注出。

• 热固性塑料熔体充模时，其流动过程也是熔体进一步塑化的过程。因其喷嘴

  和模具均处在加热的高温状态，流动时受热而进一步塑化。

• 热固性塑料在模腔内的固化是依靠高温下的固化反应完成的。

 热固性塑料在充模结束后不必保压补料，也不会出现倒流

第七章 复合材料的成型加工技术

7.1 概述

1、名词解释：聚合物基复合材料、支数、无捻纱、捻度、合成纤维

聚合物基复合材料:以有机聚合物（热固性树脂、热塑性树脂及橡胶等）为基体、纤维类增强材料为增强剂的复合材料；复合材料：由两种以上在物理和化学上不同的物质组合起来而得到的一种多相固体材料

无捻纱：无捻粗纱是由平行原丝或平行单丝集束而成。无捻粗纱是加工方格布、网格布的基本原料，是玻璃钢基材最基本的原材料

捻度：单位长度内纤维与纤维之间所加的转数，以捻／m为单位 

2、无捻纱和加捻纱的区别。无捻纱一般用增强型浸润剂，由原纱直接并股、络纱制成。

有捻纱则多用纺织型浸润剂，原纱经过退绕、加捻、并股、络纱而制成。由于生产玻璃纤维纱的纤维直径、支数及股数不同，使无捻纱和有捻纱的规格有许多种

2、玻璃纤维按含碱金属氧化物含量的不同，分为哪几种？

含铝硼硅酸盐多的称为无碱或低碱玻璃纤维（E-玻璃纤维），含钙钠硅酸盐较多的称为有碱或中碱玻璃纤维（A-玻璃纤维）。中碱玻璃纤维所含的碱金属氧化物（RO2）含量是6%-12%，低碱玻璃纤维是2%-6%，无碱玻璃纤维是2%以下

4、玻璃纤维的化学处理法有哪几种？化学处理法：后处理法、前处理法和迁移法

7.2 层压成型

1、什么是层压成型？层压成型工艺主要有哪几个阶段组成？

层压成型工艺，是把一定层数的浸胶布(纸)叠在一起，送入多层液压机，在一定的温度和压力下压制成板材的工艺。层压成型工艺阶段：1.下料、2.配叠（排版或配布）、3.组合、4.热压、5.冷却脱模、6.后处理

2、简述浸渍上胶过程中影响上胶量的因素。影响上胶的因素是胶液的浓度和粘度、增强材料和胶液的接触时间以及挤压辊的间隙。

3、简述层压成型叠合本的组合顺序。顺序如下：铁板（较厚）→衬纸→单面钢板→板料→双面钢板→板料→····→双面钢板→板料→单面钢板→衬纸→铁板

4、层压成型工艺中热压分为哪几个阶段？层压板的热压过程分为两个阶段：预热预压阶段和热压阶段。

1）预热、预压阶段

   使树脂熔化，除去挥发份，进一步浸渍玻璃布，并使树脂进入凝胶状态。

2）热压阶段——从加全压到热压结束

7.3 模压成型

1、简述SMC模压成型工艺  

    1）压制前的准备：a 片状模塑料的质量检查、b 剪裁、c 模压料预热和预成型

d 装料量的估算 e 脱模剂选用 2）模压工艺参数

a 温度制度：装模温度、升温速度、最高模压温度、恒温时间、降温速度、后固化温度

b 压力制度 ：成型压力、加压时机、放气等

7.4 缠绕成型

1、什么是缠绕成型？缠绕成型的主要成型工艺参数有哪些

缠绕工艺：将浸过树脂胶液的连续纤维或布带，按照一定规律缠绕到芯模上，然后固化脱模成为复合材料制品的工艺过程。工艺参数：（1）缠绕张力、（2）树脂硬化、（3）纤维的烘干和热处理

7.5 手糊成型

1、名词解释：手糊成型、胶衣层

手糊成型：塑料的手糊成型又称手工裱糊成型、接触成型，指在涂好脱模剂的模具上，采用手工作业，即一边铺设增强材料，一边涂刷树脂直到所需塑料制品的厚度为止，然后通过固化和脱模而取得塑料制品的这一成工艺

2、手糊成型制品内气泡过多的原因与解决方法。

    制品内气泡太多

原因1：树脂用量过多，控制胶含量；注意拌合方式 

原因2：树脂粘度过大，适当增加稀释剂，提高环境温度

原因3：增强材料选择不当，选用浸透性好的无捻玻璃布 

3、手糊成型模具结构。

第八章 高分子溶液的成型加工技术

8.1铸塑成型

•1、铸塑成型包括哪几种方法？有哪些工艺特点？静态铸塑,嵌铸,离心浇铸流延铸塑,搪塑,滚塑. 铸塑生产特点

•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；

•对制品的尺寸大小也较少；

•生产周期长及制品尺寸准确性较差的

2、简述静态浇铸成型工艺。将已准备好的浇铸原料(通常是单体、初步聚合或缩聚的预聚体、或聚合物与单体的溶液等)注入模具中使其固化(完成聚合或缩聚反应)，从而得到与模具型腔相似的制品

8.2 流延成型

1、何谓流延成型？有哪些方式？将热塑性或热固性塑料溶于溶剂中配成一定浓度的溶液，然后以一定的速度流布在连续回转的基材上(一般为无接缝的不锈钢带)，通过加热使溶剂蒸发而使塑料硬化成膜，从基材上剥离即为制品

方式：干法流延、湿法流延、流延法双向拉伸薄膜的成型、流延吸塑

2、简述流延薄膜厚度的影响因素。1）机头温度控制、2）机头唇口间隙、3）机头唇口到冷却辊的距离、4）薄膜冷却定型、5）薄膜的收卷

3、拉幅薄膜成型的主要方法有哪两种？纵向拉伸、横向拉伸

第九章 其他材料的成型加工技术

9.1 合成纤维的成型加工

•1、合成纤维的纺丝方法有哪几种？有三种纺丝方法：熔融纺丝、干法纺丝、湿法纺丝

2、简述湿法纺丝原液细流的凝固原理。纺丝原液进入浸泡在凝固浴中的喷丝头后，由喷丝孔挤出的原液细流与凝固浴之间进行质量交换，交换的结果使原液细流的低分子组分的组成发生变化，导致聚合物析出成为溶剂含量较高的凝胶

3、简述熔融纺丝的工艺流程。在纺丝过程中，聚合物熔体以一定的流量自喷丝板细孔挤出，在喷丝板到卷绕装置之间，丝条必须被拉伸至需要的细度并充分地冷却固化

熔体出喷丝孔后，丝条的直径需成十倍的减小，丝条就应成百倍地被拉伸，因此卷绕的速度就应成百倍地高于挤出速度

4、影响熔融纺丝成型的主要因素。熔体温度、冷却速度、喷丝速率和卷绕速率、给湿及油剂处理

5、试述熔融纺丝、湿法纺丝和干法纺丝各自的特点和差别。

9.2 橡胶的成型加工

1、名词解释：硫化、贴胶、压力贴胶、擦胶、橡胶的压出、焦烧期、过硫阶段、压片、压型定伸强度、硫化：线型长链分子转变为网状大分子的过程

2、橡胶的制备过程。

3、简述橡胶中炭黑的补强机理。

4、什么是喷硫现象？有什么危害？产生的原因和解决的办法是什么？ 

5、橡胶制品硫化时，需要施加压力的目的是什么，施加压力的原则是什么？

6、橡胶的硫化历程分为几个阶段？各阶段的实质和意义是什么？

7、橡胶的硫化介质有哪些？