高分子材料成型加工原理试题

MaterialScience&TechnologyDepartment,Major:PolymerScience&Engineering,Class:2008-2.1Theprincipleofpolymermanufacture一、填空1、聚合物具有一些特有的加工性质，如有良好的__可模塑性__，__可挤压性__，__可纺性__和__可延性__。2、__熔融指数__是评价聚合物材料的可挤压性的指标。4、按照经典的粘弹性理论，线形聚合物的总形变由普弹性变、推迟高弹形变、粘弹性变三部分组成。5、晶核形成的方法：均相成核、异相成核。6、单螺杆挤出机的基本结构：传动部分、加料装置、料筒、螺杆、机头和口模、辅助设备。1.按照塑料塑化方式的不同，挤出工艺可分为（干法）和（湿法）二种；按照加压方式的不同，挤出工艺又可分为（连续式）和（间歇式）两种。2、聚合物流动过程最常见的弹性行为是：端末效应和不稳定流动。3、注射过程包括加料、塑化、注射、冷却和脱模五大过程。7、螺杆结构的主要参数：t、W、h分别指的是螺距、螺槽宽度、螺槽深度。1、非牛顿流体受到外力作用时，其流动行为有以下特征：（剪应力）和（剪切速率）间通常不呈比例关系，因而剪切粘度对剪切作用有依赖性；非牛顿性是(粘性)和(弹性)行为的综合，流动过程中包含着不可逆形变和可逆形变两种成分。2、聚合物的粘弹性行为与加工温度T有密切关系，当TTf时，主要发生(粘性形变)，也有弹性效应，当TgTTf时，主要发生（弹性形变），也有粘性形变8.聚合物加工过程中的主要的物理变化有：（结晶）和（取向）；主要化学变化有：（降解）和（交联)。3、制品的尺寸和型坯尺寸之比，即型坯吹胀的倍数称（吹胀比)，一般吹胀比为（2~4）倍。9、单螺杆挤出机的基本结构：（传动部分）、（加料装置）、（料筒）、（螺杆）、（机头和口模）、（辅助设备）1.根据聚合物的力学性质和分子热运动特征，可将聚合物划分为三种聚集状态，即（玻璃态）、（高弹态）和（粘流态）。2.根据应变中有无弹性效应和应变对时间的关系，通常可将非牛顿流体分为三种类型：（粘性液体）、（粘弹性液体）和（时间依赖性液体）。6.表示螺杆结构特征的基本参数有（直径）、（长径比）、（压缩比）、（螺距）、（螺槽深度）、（螺旋角）、（螺杆与料筒的间距）等。6、口径不大的各种瓶、壶、桶和儿童玩具等选用（中空吹塑成型）生产方法。7.塑料中空吹塑成型有三种常见的方法，它们分别是：（注射吹塑）、（挤出吹塑）和（注射拉伸吹塑）。二、名词解释1、熔融指数：热塑性塑料在一定温度和压力下，熔体在10钟内通过标准毛细管的重量值，以（g/10min）来表示。1.滞后效应：由于松弛过程的存在，材料的形变必然落后于应力的变化，聚合物对外力响应的滞后现象叫滞后效应。3.压缩比：是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，压缩比愈大塑料受到的挤压作用愈大。5.一次成型：通过加热使塑料处于粘流态的条件下，经过流动、成型和冷却硬化（或交联固化），而将塑料制成各种形状产品的方法。注射周期：完成一次注射成型所需的时间称注射周期或称总周期。它由注射、保压时间、冷却和加料时间以及开模、辅助作业和闭模时间组成。滞后效应（或弹性滞后）：由于松弛过程的存在，材料的形变必然落后于应力的变化，聚合物对外力响应的滞后现象称为滞后效应。切力变稀：如果因为剪切作用使液体原有结构破坏，液体的流动阻力减小，以致引起液体表观粘度随剪切速率增大而降低，这种现象称为“切力变稀”。2、切力增稠：若因新结构形成而导致表观粘度随剪切速率增大而增加的现象则称为“切力增稠”。1.拉伸流动：聚合物在加工过程中受到拉应力作用引起的流动称为拉伸流动。MaterialScience&TechnologyDepartment,Major:PolymerScience&Engineering,Class:2008-2.2Theprincipleofpolymermanufacture3.末端效应（入口效应或模口膨化效应或巴拉斯效应）：管子进口端与出口端这种与出口端这种与聚合物液体弹性行为有紧密关系的现象4.可延性：表示无定形或半结晶固体聚合物在一个方向或二个方向上受到压延或拉伸时变形的能力3.收敛流动：聚合物在具有截面尺寸逐渐变小的锥形管或其它形状管道中的流动称为收敛流动。三、选择1.由图形-非牛顿流体的应力-应变关系，可得出结论是（ABC）A.剪应力和剪切速率间通常不呈比例关系；B.剪切粘度对剪切作用有依赖性；C.非牛顿性是粘性和弹性行为的综合；D.流动过程中只包含着不可逆形变4、聚合物分子量对材料热性能、加工性能的影响，下列叙述正确的是（B）Ａ、软化温度降低Ｂ、成型收缩率降低Ｃ、粘度下降Ｄ、加工温度降低5、同时改进塑料的流动性，减少或避免对设备的粘附，提高制品的表面光洁度助剂是（A）A润滑剂B增塑剂C防老剂D偶联剂5、下列不属于单螺杆挤出机的基本结构的是C）A传动部分B加料装置C切割装置D机头和口模1、注射速度增大，下降的是（D）A冲模压力B内应力C接缝强度D表面质量1.下列成型加工方法中属于一次成型的是：（BC）A．中空吹塑成型B．挤出成型C．注射成型D．热成型3.注塑机的注射系统中不包括下列哪些部件？（D）A．螺杆B．分流梭和柱塞C．喷嘴D．定模型腔4.随着硫化时间的增加，橡胶的哪些性能会随之逐渐下降？（AD）A．可塑性B．回弹性C．硬度D．伸长率5.下列哪种炭黑吸油能力最强？（C）A．热裂炭黑B．槽法炭黑C．炉法炭黑D．白炭黑1、下列不属于聚合物加工转变的是（C）A、形状转变B、结构转变C、化学键转变D、性能转变2、熔融指数的单位（B）A、g/minB、g/10minC、g/10sD、g/s4、下列哪种流动属于聚合物的复杂流动（D）A、摇曳流动B、环形流动C、不稳定流动D、收敛流动5、成型加工过程中的聚合物的取向（A）A、流动取向和拉伸取向B、剪切取向和流动取向C、剪切取向和拉伸取向D、结晶取向和流动取向6、主要为了体现聚合物光化性能的添加剂是（D）A、增容剂B、补强剂C、阻火燃剂D、热稳定剂7、如图是料温对某些成型性能及制品物性的影响，其中表示对流动长度的影响的曲线是（B）MaterialScience&TechnologyDepartment,Major:PolymerScience&Engineering,Class:2008-2.3Theprincipleofpolymermanufacture8、口径不大的各种瓶、壶、桶和儿童玩具等选用哪种成型生产方法（B）A、冷挤压成型法B、中空吹塑法C、注射成型法D、拉伸成型法(1)下列哪个不是聚合物一些特有的加工性质：（C）A可挤塑性B可挤压性C可抗拉性D可纺性(4)挤出设备的核心是：（D）A机头B口模C螺杆D挤出机4、单螺杆挤出机的生产能力与其螺杆直径的关系是（B）A、平方B、立方C、四次方D、五次方四、判断2.牛顿液体在圆形管道中流动时具有抛物线形的速度分布，管中心处的速度最大，管壁处速度为零，圆管中的等速线为一些同心圆，平均速度是中心速度的1/2。（正确）3.落球粘计常用于测定聚合物溶液浓度，而很少用于测熔体浓度。（正确）4.增塑剂通常是对热和化学试剂都很稳定的一类有机化合物；一般是在一定范围内能与聚合物相溶而又不易挥发的液体；少数是熔点较低的固体。（正确）7.硫化速度随温度的升高而降低（错误）1.聚合物大分子松弛过程的速度与分子间相互作用能和热运动能的比值有关。(正确)2.聚合物成型加工松弛时间与温度无关。（错误）3.通常把在室温至Tg附近的拉伸称为“冷拉伸”，在Tg附近的拉伸称为“热拉伸”。（正确）4.判断聚合物可模塑性的方法是螺旋流动试验。(正确)5.塑料的二次成型适用于热固性塑料的成型。（错误）聚合物大分子松弛过程的速度（即松弛时间）与分子间相互作用能和热运动能的比值无关(╳)2、聚合物柔性越大，缠结点越多，聚合物流动时非流动性愈强。（√）3、聚合物分子量增加材料蠕变性能增加。（╳）4、塑料的二次成型仅适用于热塑性塑料的成型。（√）1、聚合物柔性越大，缠结点越多，聚合物流动时非流动性愈强。（√）2、分子量增大，抗张强度，蠕变增大。（×）3、单螺杆挤出机生产能力计算：Ｑ＝βＤ３ｎ（Ｄ－螺杆半径。（×）好像是对的4、挤出设备的核心是口模（×）5、塑料的二次成型仅适用于热塑性塑料的成型（√）1、判断聚合物可模塑性的方法是螺旋流动试验。（√）2、聚合物成型加工松弛时间与温度无关。（×）4、聚合物的成型收缩率随着分子量的增加而增大（×）5、润滑剂的改进塑料的流动性，减少或避免对设备的粘附，提高制品的表面光洁度。（√）6、塑料的二次成型仅适用于热塑性塑料的成型。（√）MaterialScience&TechnologyDepartment,Major:PolymerScience&Engineering,Class:2008-2.4Theprincipleofpolymermanufacture1.注塑成型熔融指数小，挤出成型熔融指数大。（×）2.非牛顿流体受到外力作用时，剪应力和剪切速率之间不呈比例关系，因而剪切粘度对剪切作用有依赖性√3.收敛流动中最大流速出现在管道的最小截面处。（√）4.聚合物结晶时，在Tg和Tm处成核速度为零，但晶体的生长速度不为零。（×）5.随着聚合物分子量分布增宽，材料的大多数力学性能、热性能升高。（×）6.选用增塑剂时要考虑分子量，分子量越小，增塑效果越好，但稳定性差。（√）7.单螺杆挤出机的螺杆的长径比大，能改善物料的温度分布，但不利于塑料的混合和塑化。（×）8.熔体流动包括三种主要形式：正流、横流和漏流。（×）9.注射成型中，注射机压力降会随着料温的升高而降低，而充模压力会随着模温的升高而升高。（×）1、随温度的升高，自由体积减小，聚合物粘度下降。（错）2、聚合物大分子松弛过程的速度仅与分子间相互作用能有关。（错）3、制品收缩的原因主要是熔体成型时骤冷使大分子堆积的较紧密。（错）4、常用的毛细管粘度计是挤压式毛细管流变仪。（对）5、粒度主要影响混合的均匀性。（对）6、流动主要包括正流、逆流、横流、竖流这四种主要形式。（错）7、制品的尺寸和型坯尺寸之比，亦即型坯吹胀的倍数称吹胀比，一般吹胀比为（1~3）倍。（错）1、线性聚合物的可延性来自于大分子的长链结构和柔性。（对）2、聚合物成型加工松弛时间有关与温度无关。（错）5、润滑剂可以改进塑料的流动性，减少或避免对设备的粘附，提高制品的表面光洁度。（对）9、塑料的二次成型仅适用于热塑性塑料的成型。（对）1、线性聚合物的可延性来自于大分子的长链结构和柔性。（√）4.在（Tg~Tf温度）对成型制品进行热处理，可以缩短大分子形变的松弛时间，加速结晶聚合物的结晶速度，使制品的形状能较快的稳定下来。（√）5.聚合物的成型收缩率随着分子量的增加而增大。（×）1、判断聚合物可模塑性的指标是熔融指数。（X）2、通常非牛顿流体的剪应力与剪切速率不成线性关系。（√）3、随着注射速度的增加，制品的内应力增加。（√）5、不饱和胶可采用硫磺硫化。（√）1.聚合物的形变和流动可能是纯弹性和或纯粘性的。（×）2.结晶速度慢、结晶完全、结晶聚合没有清晰的熔点是聚合物结晶的基本特点。（×）3.料温越高流动长度和制品表面光洁度越高。（√）4.挤出设备的核心是挤出机。（√）五、简答2.影响结晶过程的主要因素（8）（1）冷却速度的影响；（2）融融温度和熔融时间的影响；（3）应以作用的影响；（4）低分子物：固体杂质和链结构的影响。4、简述什么是一次成型、二次成型？（4ˊ）答：一次成型：通过加热使塑料处于粘流态的条件下，经过流动、成型和冷却硬化（或交联固化），而将塑料制成各种形状产品的方法。二次成型：将一次成型法制得的片、管、板等塑料成品，加热使其处于类橡胶状态（在材料的Tg-Tf或Tm间），通过外力使其形变而成型为各种较简单形状，再经冷却定型而得产品。简述防老剂的防老机理？（4ˊ）1）抑制聚合物的降解作用2）抑制聚合物的氧化作用