高聚物成型工艺备课笔记(1)

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1、高聚物成型工艺绪论一.基本概念1.高分子化合物：相对分子质量超过1W的材料.2.高分子材料：将高分子化合物经过工程技术处理后才能成为高分子材料,高分子材料再经过成型加工,才能进入实用领域,成为高分子制品或成品.3.塑料：以树脂为主要成分，一般含有添加剂，在加工过程中能流动成型的材料。4.橡胶：具有高弹性，能在外力作用下变形，除去外力后又恢复原来形状的材料，是具有独特的高弹性，优异的疲劳强度，极好的电绝缘性能与耐磨性的材料。5.纤维：指柔韧纤细的丝状物，有相当的长度强度和弹性。6.高分子材料加工：将高分子材料转变成所需要的形状和性质的实用材料或制品的工程技术。二.本书内容1.基础理

2、论高分子材料的流变行为及基本特征；在成型加工过程中能量的交换及变化规律；常用高分子材料及其基本特征。2.基本工艺成型用物料的配置原理及工艺流程；高分子材料的压延成型的基本原理和工艺过程；高分子材料的挤出成型的基本原理和工艺过程；高分子材料的注射成型的基本原理和工艺过程；泡沫塑料的工艺原理及工艺参数；高分子材料的模压工艺原理和工艺参数；橡胶的硫化和塑料的交联的基本原理和工艺参数其他工艺方法的基本原理和工艺参数。一.高分子材料成型的特性1.可挤压性：指聚合物通过挤压作用形变时获得形状和保持形状的能力。只有当高分子材料处于粘流态时才能通过挤压获得宏观而有用的变形。主要取决于熔体的剪切黏

3、度，拉伸黏度等。2.可模塑性：指材料在温度和压力作用下形变和在摸具中成型的能力。其主要取决于材料的流变性，热性能和其他物理力学性能等。可通过注射，模压和挤出等成型方法制成各种形状的模塑制品。3.可延性：表示无定型或半结晶固体聚合物在一个方向或两个方向上受到压延或拉伸应力时变形的能力。利用可延性，可通过压延或拉伸工艺生产薄膜，片材和纤维。主要取决于材料产生塑性变形的能力和应变硬化作用。二.高分子材料加工工业的发展概论见教材P3-4小结：主要讲述了高分子材料领域的几个基本概念，如：高分子化合物，高分子材料，高分子材料加工，塑料，橡胶，纤维等，同时简单介绍了本书的内容概况以及高分子材料

4、成型加工特性，最后介绍了高分子材料加工工业的发展概况。新课导入：通过复习高分子物理中相关知识引入新课新课讲解：第一章高分子材料加工流变学概论第一节高分子流体的剪切流动一．牛顿流体的流动牛顿黏性定律：具有流动性而没有固定形状的物体，包括液体和气体。流体在外力作用下其内部质点可以产生相对运动。黏性使流体流动性的基本性质之一。流体在运动状态下，流体存在着一种抗拒内在的向前运动的特性，这种特性称为黏性。流体的黏度：黏度的物理意义使促使流体流动产生单位速度梯度的剪应力。二．非牛顿流体的流动非牛顿流体的分类见教材P13图1-5在一定剪切速率下，非牛顿流体表观黏度随剪切作用的时间的延长而降低或

5、升高的流体，则为与时间有关的黏性流体，可分为以下两种：触变性流体流凝性流体第二节高分子材料流体的拉伸流动一．拉伸流体与拉伸黏度通常在流体流动中，凡是发生了流线收敛或发散的流动都包含拉伸流动成分。拉伸流动又可按拉伸使沿着一个方向或相互垂直的两个方向同时进行而分为单轴和双轴拉伸流动。单丝生产属于单轴拉伸，双向拉伸薄膜和塑料薄膜生产属于双轴拉伸。对于牛顿流体，拉伸应力与拉伸应变速率之间又类似于牛顿流动定律的关系。二．拉伸流动与剪切流动的关系多数情况下，剪切黏度随剪切应力的增加而大幅度下降，但拉伸黏度随拉伸应力的增加而增加，因此，在大应力情况下，拉伸黏度不再等于剪切黏度的3倍，前者可能较

6、后者大一个甚至两个数量级。小结：主要讲述了流体的相关概念、牛顿流体和非牛顿流体的相关知识。新课导入：通过复习上节课主要内容引入新课。新课讲解：第三节高分子熔体的黏性流动与弹性热塑性塑料加工过程一般需经历加热塑化，流动成型和冷却固化3个基本步骤。所谓加热塑化就是经过加热使玻璃态的高分子化合物变成粘性流体；流动成型使借助注塑机或挤出机等成型设备有关部件的运动，以很高的压力讲黏性流体注入闭合模具中，或以很高的压力讲黏性流体所要求形状的口模挤出，得到连续的型材；冷却固化使用冷却的方法使塑料从粘流态变成玻璃态。一．高分子黏性流体流动的特点1.由链段的位移运动完成流动2.大多数高分子流体流动

7、不符合牛顿流体的流动规律3.高分子流体流动时伴随有高弹形变二．影响高分子熔体黏度的因素1．相对分子质量2.温度3.压力4．分子链的支化5.剪切速率6.增塑剂三．高分子熔体的弹性及影响因素1.包轴现象2.挤出胀大现象3.熔体破裂现象影响高分子熔体弹性的因素：1.剪切速率2.温度3.相对分子质量及相对分子质量分布4.流道的几何形状小结：主要讲述了高分子黏性流体流动的特点、影响高分子熔体黏度的因素、高分子熔体的弹性及影响因素等相关内容。新课导入：通过复习上节课主要内容引入新课。新课讲解