高分子材料加工工艺复习题及答案Word文件下载.docx

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（）

C.

2、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

3、下列哪一个不属于粘度计的主要形式（B）

A转筒式B螺纹式C锥板式D平行板式

4、下列哪一个不是聚合物结晶的基本特点（C）

A结晶速度慢B结晶不完全

C结晶后折射率高D结晶聚合没有清晰的熔点。

5、聚合物加工与成型过程管道流动的极端情况包括（BC）

A菱形B圆形C狭缝形D长方形

1、以下哪个指标随着分子量的增加而降低（C）

A.抗张强度B.断裂伸长C.蠕变D.热变形温度

4、以下哪种胶用密炼机时采用一段法（B）

A.丁苯胶B.天然胶C.氯丁胶D.顺丁胶

1.下列成型加工方法中属于一次成型的是：

（）

A．中空吹塑成型B．挤出成型C．注射成型D．热成型

2.材料当中的哪些性能会随着聚合物分子量的增加而增大？

（）

A．抗张强度B．热变形温度C．成型收缩率D．软化温度

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？

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、B、10C、10sD、

3、下列属于切力增稠的是（B）

A、茂金属聚乙烯悬浮链B、糊C、聚丙烯腈溶液D、环氧树脂

4、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）

8、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

9、下列是开放式炼胶机混炼通常胶料顺序是：

（A）

A、生胶—促进剂—液体软化剂—补强剂—硫黄

B、塑炼胶—小料—补强剂—液体软化剂—硫磺

C、生胶—液体软化剂—活性剂—填充剂—硫磺

D、塑炼胶—防老剂—补强剂—硫磺—液体软化剂

（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

（3）下列哪个是使用最普遍的硫化剂，且适用于不饱和胶：

A硫化钠B硫化氢C硫磺D氧化锌

（4）挤出设备的核心是：

（D）

A机头B口模C螺杆D挤出机

（3）合成胶按其性能和用途分为：

A通用合成胶B饱和胶C特种合成胶D不饱和胶

（4）下列哪些是常用的硫化介质：

A饱和蒸汽B过热水C硫化氢气体D热空气

（5）聚合物本身性能对加工性能和产品性能的影响因素包括：

A分子量分布B分子量C颗粒结构D粒度

5.以下哪种胶用密炼机时采用二段混炼法（A）

A.氯丁胶B.天然胶C.丁苯胶D.顺丁胶

1、炭黑混入时间用下列哪个缩写表示（A）

A、B、C、D、

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

5、下列介质中可用做硫化介质的是哪些（ACD）

A、热空气B、油C、饱和蒸汽D、热水

2.润滑剂的用量通常少于，使用过多，超过其相溶性时，容易由成型表面析出，从而影响外观。

（A）

A.1%B.2%C.3%D.4%

二、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。

2.聚合物成型加工松弛时间与温度无关。

（错误）

3.通常把在室温至附近的拉伸称为“冷拉伸”，在附近的拉伸称为“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。

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。

5、不饱和胶采用有机过氧化物为硫化剂。

6、是指转子旋转振荡式硫化仪。

7、硫化时间以过氧化物耗尽为止来决定，一般可取预订温度下半衰期的10-15倍的时间。

（╳）

8、氯丁胶采用开放式炼胶机混炼时，辊温为40-50℃，用密炼机时采用二段法。

（√）

9、使橡胶由线型长链分子转变为网状大分子的物质得转变过程成为塑炼。

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、挤出设备的核心是口模（×

4、塑料的二次成型仅适用于热塑性塑料的成型（√）

5、硫化时间以过氧化物耗尽为止来决定，一般可取预订温度下半衰期的5-10倍的时间。

（√）

6、天然胶热塑性大，收缩率较小，压延较易，辊温依次增大（√）

7、天然胶采用开放式炼胶机混炼时，辊温（50-60℃）、用密炼机时采用二段法（×

8、丁苯橡胶则粘附冷滚，所以后辊的辊度应该高一些。

）

9、润滑剂的用量通常少于0.1%，使用过多，超过其相溶性时，容易由成型表面析出，从而影响外观。

（×

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、制品挠曲度随料温的增大而降低。

7、塑料的二次成型仅适用于热塑性塑料的成型。

1.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，在和处成核速度为零，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。

10.丁苯胶的收缩率较天然胶大，因此用于压延的胶料必须充分塑炼，且压延温度应低于天然胶。

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。

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。

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。

6、流动主要包括正流、逆流、横流、竖流这四种主要形式。

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）

8、硫黄是使用最普遍的硫化剂，适用于不饱和胶。

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）

8天然橡胶会黏附在热辊上，后辊的温度应该低一些;

丁苯橡胶则粘附冷滚，所以后辊的辊度应该高一些。

9、塑料的二次成型仅适用于热塑性塑料的成型。

4.在（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。

三、简答

1.合成胶塑炼较天然胶困难的原因

（1）在天然胶中存在的甲基共轭效应在合成橡胶中是不存在的。

（2）合成胶分子链短，门尼粘度一般较低。

在塑炼时，分子间易滑动，剪切作用减少。

同时，合成胶在辊压伸长时的结晶也不如天然胶那样显著。

（3）生成的自由基不如天然橡胶的自由基稳定。

2.影响结晶过程的主要因素

（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。

3.聚磷酸铵的防火阻燃机理？

答：

聚磷酸铵（）用于膨胀型防火涂料的阻燃机理：

使防火涂料在火焰温度下膨胀起泡，在被覆盖基材上，受热脱水生成聚磷酸，使有机物表面脱水生成碳化膜，并产生大量的不燃气体，形成厚厚的泡沫绝热层，对基材起到绝热，隔绝空气而达到阻燃目的。

4、简述什么是一次成型、二次成型？

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（在材料的或间），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。

5.简述防老剂的防老机理？

1）抑制聚合物的降解作用2）抑制聚合物的氧化作用3）抑制聚合物的光降解作用4）消除聚合物杂质的催化作用

6.简述切力增稠现象及其原因？

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”。

“切力增稠”现象起因：

剪切速率或剪应力增加到某一数值时液体中有新的结构形成，引起阻力增加，以致液体的表观粘度剪切速率或剪切应力的增加而增大，这一过程并伴有体积的胀大。

7.简述含有机促进剂的硫黄硫化过程分为四个阶段？

（1）硫化体系各组分间相互作用生成中间化合物，这些中间化合物是事实上的硫化剂；

（2）中间化学物与橡胶相互作用在橡胶分子链上生成活性侧基；

（3）这些活性侧基相互间或与橡胶分子作用形成交联键；

（4）交联键的继续反应。

8.控制球晶大小的方法有哪些？

答;

（1）控制冷却速度；

（2）控制成型速度；

（3）控制成核时间。

9、吹塑工艺过程的影响因素？

（1）型坯温度

（2）吹气压力和充气速度（3）吹胀比（4）模温和冷却时间（5）成型周期

10.什么是“喷流现象”及其原因和解决方法？

答：

当温度超过68摄氏度以上时，硫黄完全溶解能稳定的溶液；

当胶料冷却到35-68摄氏度之间时，则一部分硫黄处于亚稳定状态。

当胶料表面粘上灰尘或手抚摸时，处理亚状态的硫黄便在胶料表面呈细微结晶而分析，这种现象叫喷流。

原因：

1）混炼不均匀2）混炼温度过高3）配方中硫黄用量过多4）停放时间过长等

解决方法：

1）低温混炼2）停留时间短3）提高分散性4）加入胶料5）加入炭黑

6）加入软化剂7）加入吸附硫黄的配合剂。

11、合成胶塑炼较天然胶困难的原因

答;

（1）在天然胶异戊二烯链中存在的甲基共轭效应在聚丁二烯橡胶和丁苯胶中是不存在的。

（2）合成胶初始粘度一般较低，分子链短。

（3）在机械那个下生成的丁二烯类橡胶分子游离基稳定性比聚异戊二烯低。

12.炭黑补强机理

（1）物理吸附：

橡胶能够很好地吸附在炭黑表面，湿润了炭黑。

吸附是一种物理过程，即炭黑与橡胶分子之间的吸引力大于橡胶分子之间的内聚力，这种结合力较弱。

（2）化学吸附：

炭黑的不均匀性，有些活性很大的活化点，具有不配对的电子，能与橡胶起化学作用。

橡胶吸附在炭黑的表面上而有若干个点与炭黑表面其化学的结合，这种作用力称为化学吸附。

橡胶分子链比较容易在能够滑动炭黑表面上滑动，但不易和炭黑脱离。

橡胶与炭黑就构成了能够滑动的强固的键。

13、螺杆的各部分分类及作用？

（1）分类：

根据物料的变化特征可将螺杆分为加料段、压缩段、均化段。

（2）作用：

加料段的作用是将料斗供给的料送往压缩段，塑料在移动过程中一般保持固体状态，由于受热而部分熔化。

压缩段的作用是压实物料，使物料由固

体转化为熔体，并排除物料中的空气。

均化段的作用是将熔融物料，定容定压地送入机头使其在口模中成型。

14.橡胶加工工序主要包括?

（1）生胶的塑炼；

（2）塑炼胶与各种配合剂的混炼；

（3）胶料的成型；

（4）胶料的硫化。

15、分别阐述聚合物在高弹态和粘流态时的粘弹性形变特点。

高弹态时，即使在较小的外力作用下，也能迅速产生很大的形变，并且当外力除去后，形变又可逐渐恢复。

这种受力能产生很大的形变，除去外力后能恢复原状的性能称高弹性。

粘流态时，当温度升到足够高，在外力作用下，由于链段运动剧烈，导致整个分子链质量中心发生相对位移，聚合物完全变为粘性流体，其形变不可逆。

16、成型加工过程中如何避免聚合物的降解？

（1）严格控制原材料技术指标，使用合格原材料；

（2）使用前对聚合物进行严格干燥；

（3）确定合理的加工工艺和加工条件，使聚合物能在不易产生降解的条件下加工成型；

（4）加工设备和模具应有良好的结构；

（5）在配方中考虑使用抗氧剂、稳定剂等以加强聚合物对降解的抵抗能力。

17..图为圆管挤出机头结构示意图，请指出图中的字母标示各指的是什么部件。

答螺杆外径螺杆根茎t螺距W螺槽宽度螺纹宽度螺槽深度Φ螺旋角螺杆长度δ间隙

18、注射成型制得的塑料制品进行热处理的作用？

（1）注射成型的制品大都有结构复杂，壁厚不均的特点。

（2）塑料成型时流动行为复杂、有各种不同的取向、结晶。

（3）制件各部分的冷却速度极难达到一致。

（4）制品中可能带有嵌件

（5）塑料在料桶中塑化质量不均等

19.压延成型的优缺点？

参考答案：

优点：

（1）加工量大，1年的加工量可达5000—10000吨；

（2）生产速度快：

薄膜生产的线速度可达60—100，甚至300；

（3）质量好：

制品的厚度公差可控制在5%左右，表面平整；

（4）连续生产，效率高

缺点：

（1）设备庞大，投资大；

（2）设备专用性强，产品调整困难；

（3）维修困难（设备庞大、辅机众多）；

（4）幅宽同样受到限制

20.、影响压延产品质量的因素有哪些？

一、压延机的操作因素：

辊温、辊速、速比、辊距与存料量。

二、原材料因素：

树脂、助剂、塑化。

三、设备因素

四、冷却定型阶段影响因素。

21.什么是挤出成型,挤出过程分为哪两个阶段?

答案要点:

挤出成型亦称挤压模塑或挤塑，即借助螺杆或柱塞的挤压作用，使受热熔化的聚合物物料在压力推动下，强行通过口模而成为具有恒定截面的连续型材的成型方法。

可分为聚合物物料的塑化和塑性体的挤出定型两个阶段。

22.简述屏障型螺杆的结构特点.

屏障型螺杆就是在螺杆的某部位设立屏障段，使未熔的固态物料不能通过，并促使固态物料熔融的一种螺杆。

通常情况下，屏障段设在均化段与压缩段相交处。

23.简述双螺杆挤出机的主要工作特性.

a.强制输送作用在同向旋转啮合的双螺杆挤出机中，两根螺杆相互啮合，啮合处一根螺杆的螺纹插入另一根螺杆的螺槽中，使其在物料输送过程中不会产生倒流或滞流。

无论螺槽是否填满。

输送速度基本保持不变，具有最大的强制输送性。

b.混合作用由于两根螺杆相互啮合，物料在挤出过程中进行着比在单螺杆挤出机中更为复杂的运动，不断受到纵向横向的剪切混合，从而产生大量的热能，使物料加热更趋均匀，达到较高的塑化质量。

c.自洁作用反同旋转的双螺杆，在啮合处的螺纹和螺槽间存在速度差，相互擦离过程中，相互剥离粘附在螺杆上的物料，使螺杆得到自洁。

同向旋转的双螺杆，在啮合处两根螺杆的运动方向相反，相对速度更大，因此能剥去各种积料，有更好的自洁作用。

24..如何获得单螺杆挤出机最大的固体输送速率?

结构角度：

1增加螺槽深度；

2降低物料与螺杆的摩擦系数；

3增加物料与料筒的摩擦系数；

4选择适当的螺旋角。

工艺角度：

1增加料筒温度（↑）；

②降低螺杆温度（↓）。

25.引起熔体破裂的主要原因是什么？

①入口处经涡流的物料混入未经涡流的物料流出以后，因松弛行为的不同而造成的无规则畸变；

②由于模壁处的应力集中，当挤出速度过高时会造成熔体在模壁附近的时滑时粘而产生的有规则的畸变，如竹节状等。

26.简述挤出成型中,对挤出物进行牵引的作用.

①保持挤出物的稳定性；

②消除离模膨胀引起的尺寸变化；

③使制品产生一定程度的取向,改进轴向强度和刚度。

1.27.柱塞式注塑机中压力损失跟哪些因素有关。

物料在料筒内的输送速度，粒料与料筒壁的序擦系数、粒状区的长度、粒状区直径。

28.

四、论述

1.塑料硫化的四个阶段

整个硫化过程可分为四个阶段：

硫化起步阶段、欠硫阶段、正硫阶段和过硫阶段。

1）硫化起步阶段（又称焦烧期或硫化诱导期），指硫化时塑料开始变硬而后不能进

行热塑性流动性流动那一点的时间。

在这一阶段内，交联尚未开始，胶料在模型内具有良好的流动性。

2）欠硫阶段（又称预硫阶段），指硫化起步与正硫化之间的阶段。

在此阶段，交联度很低，但到了此阶段的后期，制品轻微欠硫时，尽管制品的抗张强度、弹性、伸长率等尚未达到预想水平，但其抗撕裂性、耐磨性和抗冬天裂口性等则优于正硫化胶料，制品可以轻微欠硫。

3）正硫阶段，指使制品达到适当交联度的阶段。

硫化胶的各项物理机械性能并非在同一时间都达到最高值，而是分别达到或接近最佳值，其综合性最好。

正硫化时间视制品所要求的性能和制品断面的厚薄而定。

4）过硫阶段，指正硫阶段后继续硫化进入的阶段。

这一阶段的前期属于硫化平坦的一部分，在平坦期中，硫化胶的各项物理机械性能基本上保持稳定。

当平坦期之后，天然橡胶和丁苯胶由于断链多于交联出现硫化返原现象而变软。

2.什么是鲨鱼皮症？

试总结产生的原因。

一般指“鲨鱼皮症”，是发生在挤出物熔体流柱表面上的一种缺陷现象，其特点是在挤出物表面形成很多细微的皱纹，类似于鲨鱼皮。

v一方面主要是熔体在管壁上的滑移，熔体在管道中流动时，管壁附近速度梯度最大，其大分子伸展变形程度比中心大，在流动过程中因大分子伸展产生的弹性变形发生松弛，就会引起熔体流在管壁上出现周期性滑移。

v另一方面，流道出口对熔体的拉伸作用也是时大时小，随着这种张力的周期性变化，熔体流柱表层的移动速度也时快时慢，流柱表面上就会出现不同形状的皱纹。

4.简述双螺杆挤出机的主要工作特性.

画出几种典型流体的剪切力-剪切速率流动曲线，并简单说明各自的流变行为特征。

3.画出几种典型流体的剪切力-剪切速率流动曲线，并简单说明各自的流变行为特征。

宾汉流体：

与牛顿流体相同，剪切速率～剪切应力的关系也是一条直线，不同处：

它的流动只有当t高到一定程度后才开始，需要使液体产生流动的最小应力称为屈服应力。

当t<

时，完全不流动。

假塑性流体：

流体的表观粘度随剪切应力的增加而降低。

也即