聚合物成型加工原理和设备-期末试卷及答案-2019第一学期

☆****学生考核专用纸☆第1页，共5页****2018/2019学年第一学期考试卷（B卷）答案及评分标准考试科目：聚合物成型加工原理和设备（共6页）题号一二三四五六七八九十总得分得分一．名词解释（每题2分，共10分）（1）剪切应力单位面积上所受的剪切力称为剪切应力（2）再生纤维以天然聚合物为原料改性而成的化学纤维（3）注射成型将粒状或粉状塑料从注射机的料斗送入加热的料筒(0.5’)，经充分塑化后在螺杆或柱塞的推动作用下(0.5’)以一定的压力和速度由喷嘴注入闭合的模具中(0.5’)，经冷却（或固化）后打开模具得到与模具型腔相同形状的制件(0.5’)。（4）塑炼初混物借助加热和剪切力使聚合物获得熔化、剪切、混合等作用(1’)而驱出其中的挥发物并进一步分散其中的不均匀组分(1’)（5）流变材料在应力、应变、温度湿度、辐射等条件下(1’)与时间因素有关的流动和变形(1’)。二．选择题（每题1分，共10分）（C）1.下列设备中可用于聚合物粉料初混的设备有A．挤出机B.密炼机C.高速混合机（C）2.增塑剂能使聚合物的哪种性能降低？A.断裂伸长率B.加工流动性C.玻璃化转变温度（B）3.深槽螺杆应该与下列哪种机头相匹配？A.高阻力B.低阻力C.以上均可（A）4.聚丙烯的注塑制品通常需要进行哪种后处理？A.热处理B.调湿处理C.以上均需（C）5.下列哪种成型方法不能用来成型薄膜？A.挤出吹塑B.挤出压延C.注射成型（B）6.下列哪种成型方法可以用来成型中空制品？姓名学号学院专业班级密封线适用专业高材适用年级16级考试形式闭卷送卷单位****学院任课教师总印数31教研室(系)主任教学院长☆****学生考核专用纸☆第2页，共5页A.模压成型B.搪塑C.热成型（B）7.注射成型制品，一般芯层的取向度比过度层的A.高B.低C.一样（A）8.纤度是用来表征纤维的A．粗细B.强度C.模量（B）9.下列哪种配合剂能使橡胶由线性大分子转变为网状大分子A．防焦剂B.硫化剂C.防老剂（A）9.下列属于塑料二次加工的是A.机械加工B.退火处理C.加热三．判断题（每题1分，共10分）（√）1.按塑料中合成树脂的分子结构及热性能分为热塑性塑料和热固性塑料。（×）2.泡沫塑料按照密度的大小可分为重、中和轻泡沫塑料三种。（√）3.化学纤维按原料来源可分为再生纤维、合成纤维和无机纤维三类。（×）4.橡胶按性能和用途可分为天然橡胶和合成橡胶两类。（√）5.浇铸成型可分为静态浇铸、嵌铸、离心浇铸、搪塑、滚塑等。（√）6.热成型的工序包括夹持片材、加热、成型、冷却和脱模。（×）7.单螺杆挤出机均化段熔体的流动形式包括正流和逆流两种（×）8.中空成型属于制品的一次成型。（×）9.采用不溢式模具进行模压成型时，模腔的体积保持不变。（√）10.塑化指塑料在料筒内经加热达到流动状态并具有良好的可塑性的全过程。四．画图题（共20分）1.画出挤出成型片材的工艺流程图。（5分）加料(0.5’)—在螺杆中熔融塑化(1’)—机头口模挤出(1’)—定型(1’)—冷却(0.5’)—牵引(0.5’)—切割(0.5’)2.画出模压成型中模压过程的工艺流程图。（5分）每点1’，没有画出闭环扣1’3.分别画出PP和PS的表观黏度随温度的变化关系图。（5分）4.画出注射成型中注塑过程的工艺流程图。（5分）每个流程0.5’，箭头方向1.5’☆****学生考核专用纸☆第3页，共5页五．简答题（共20分）1.什么是大分子结晶？成型过程中影响结晶的因素有哪些？（5分）大分子结晶是从熔体或溶液中得到有序结构的过程(2’)。成型过程中影响结晶的因素主要有熔融温度和熔融时间(1’)、成型压力(1’)、冷却速度(1’)2.聚合物原料混合过程的机理（推动力）有哪些？如何评定混合效果？（5分）机理主要有扩散(1’)、对流(1’)和剪切(1’)，均匀程度(1’)和分散程度(1’)评定混合效果。3根据职能不同，挤出机的螺杆可分为哪三段？各段的作用是什么？（5分）分为加料段(0.5’)、压缩段(0.5’)和计量段(0.5’)。加料段作用是输送固体物料(0.5’)；压缩段作用是压实(0.5’)并熔融物料(0.5’)，且将物料中夹带的气体向加料段排出(0.5’)；计量段作用是使熔体进一步塑化均匀(0.5’)，并使料流定量、定压地挤出(1’)4.注塑机的基本结构包括哪三个部分？每部分的作用是什么？（5分）注射系统(0.5’)、锁模系统(0.5’)和塑模(0.5’)。注射系统作用：使固态的塑料颗粒均匀地塑化呈熔融状态，并以足够的压力和速度将塑料熔体注入到闭合的模具型腔中(1.5’)；锁模系统作用：锁合模具、启闭模具、顶出制件(1’)（或保证注射模具不致于受到物料高速冲击而分开，避免模具分型面离缝，造成制品溢边现象）；塑模作用：赋予塑料以形状和尺寸(1’)六．案例分析题（共30分）1.采用注射成型生产某一透明制品时，制品中出现了气泡，试分析原因并给出解决办法。（10分）原因：vfe（1）注射/塑化过程中分解；（2）塑化不良；（3）注射时模具内排气问题；（4）制品冷却收缩产生真空泡对策：（1）提高注射压力；（2）提高模温；姓名学号班级☆****学生考核专用纸☆第4页，共5页（3）提高保压压力、时间；（4）降低注射速度（5）降低熔体温度（6）更改模具结构每点各1’2.若采用注射成型生产PA6的汽车操控台面板，应如何设置成型工艺条件？并简要说明原因（包括原料准备、料筒温度、模具温度、注射压力、后处理等工艺条件）（10分）（1）由于PA6含有酰胺基，易吸水分解，因此成型前必须严格进行干燥；（2）由于PA6熔融温度200°C左右，分解温度330°C-350°C料筒温度可控制在210°C-315°C（或料筒温度应比熔融温度高20-30°C，比分解温度低20-30°C）;（3）由于PA6为结晶性聚合物，因此模具温度中等；（4）由于PA6对温度和剪切速率变化都十分敏感，但热稳定性差，因此在注射过程中，可采用较高的注射压力；（5）由于PA6为结晶性聚合物，收缩率大，因此脱模后的制品需要进行热处理；又由于PA6含有酰胺基，易吸水分解，因此脱模后应进行调湿处理。每点各2’3.采用双螺杆挤出机成型PP管材时，如何实现压缩比？（10分）（a）采用不同螺距的三段螺杆(2’)（b）采用连续的渐变螺距(2’)（c）螺距不变，螺棱厚度改变(2’)（d）螺距不变，连续改变螺槽的深度—改变螺槽容积(2’)（e）锥形双螺杆—螺杆内外径连续变化—螺槽容积逐渐减小(2’)☆****学生考核专用纸☆第5页，共5页