《高分子材料成型加工》课后部分习题参考答案

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1、2．分别区分“通用塑料”和“工程塑料”，“热塑性塑料”和“热固性塑料”，“简单组分高分子材料”和“复杂组分高分子材料”，并请各举2～3例。答：通用塑料：一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。通用塑料有：PE，PP，PVC，PS等；工程塑料：是指拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m2,长期耐热温度超过100℃的，刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀等，可代替金属用作结构件的塑料。工程塑料有：PA，PET，PBT，POM等；工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。日本业界将它定义为“可以做为构造用及机械零件用

2、的高性能塑料，耐热性在100℃以上，主要运用在工业上”。热塑性塑料：加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚，氯化聚醚等都是热塑性塑料。(热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动、冷却变硬的过程是物理变化；)热固性塑料：第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应一交链固化而变硬，这种变化是不可逆的，此后，再次加热时，已不能再变软流动了。正是借助这种特性进行成型加工，利用第一次加热时的塑化流动，在压力下充满型腔，进而固化成为确定形状和尺寸的制品。这种材料

3、称为热固性塑料。(热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的，固化后分子链之间形成化学键，成为三维的网状结构，不仅不能再熔触，在溶剂中也不能溶解。)酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、不饱和聚酯、有机硅等塑料，都是热固性塑料。简单组分高分子材料：主要由高聚物组成(含量很高，可达95%以上)，加入少量(或不加入)抗氧剂、润滑剂、着色剂等添加剂。如：PE、PP、PTFE。复杂组分高分子材料：复杂组分塑料则是由合成树脂与多种起不同作用的配合剂组成，如填充剂、增塑剂、稳定剂等组成。如：PF、SPVC。用天然或合成的聚合物为原料，经过人工加工制造的纤维状物质。可以分类两类1）人造纤维：又称再生纤维，以天然聚

4、合物为原料，经过人工加工而改性制得。如：粘胶纤维、醋酸纤维、蛋白质纤维等2）合成纤维：以石油、天然气等为原料，通过人工合成和纺丝的方法制成。如：涤纶、尼龙、腈纶、丙纶、氨纶、维纶等3．高分子材料成型加工的定义和实质。高分子材料成型加工是将聚合物(有时还加入各种添加剂、助剂或改性材料等)转变成实用材料或制品的一种工程技术。大多数情况下，聚合物加工通常包括两个过程:首先使原材料产生变形或流动，并取得所需要的形状，然后设法保持取得的形状(即硬化)，流动-硬化是聚合物工过程的基本程序。高分子材料加工的本质就是一个定构的过程，也就是使聚合物结构确定，并获得一定性能的过程。第一章习题与思考题2．

5、请说出晶态与非晶态聚合物的熔融加工温度范围，并讨论两者作为材料的耐热性好坏。答：晶态聚合物：Tm～Td；非晶态聚合物：Tf～Td。对于作为塑料使用的高聚物来说，在不结晶或结晶度低时，最高使用温度是Tg，当结晶度达到40%以上时，晶区互相连接，形成贯穿整个材料的连续相，因此在Tg以上仍不会软化，其最高使用温度可提高到结晶熔点。熔点（Tm）：是晶态高聚物熔融时的温度。表征晶态高聚物耐热性的好坏。3．为什么聚合物的结晶温度范围是Tg～Tm？答：T>Tm分子热运动自由能大于内能，难以形成有序结构T

6、结构，应在该聚合物的什么温度下拉伸？答：应该在聚合物的玻璃化温度和熔点之间进行，因为分子在高于Tg时才具有足够的活动，这样在拉应力的作用下，分子才能从无规线团中被拉伸应力拉开、拉直和在分子彼此之间发生移动。门尼黏度(Mooneyviscosity)：在一定温度下（通常100℃）和一定的转子速度下，测定未硫化的橡胶对转子转动的阻力。门尼黏度又称转动(门尼)黏度，是用门尼黏度计测定的数值，基本上可以反映合成橡胶的聚合度与分子量。按照GB1232标准规定，转动(门尼)黏度以符号Z100℃1+4表示。其中Z——转动黏度值；1——预热时间为1min；4——转动时间为4min；100℃——试验温

7、度为100℃，习惯上常以ML100℃1+4表示门尼黏度。熔体流动速率（MFR）测定高分子熔体在一定温度和负荷下，单位时间内从标准毛细管中流出的重量。熔体流动速率是表示热塑性树脂流动特性最典型的方法。比相对平均分子量方便、快捷，表示聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等各种成型材料的流动性。在其加热料筒中放入定量的样品，按树脂品种规定其加热温度与负荷条件。其结果是从加热料筒底部的细孔挤出熔融的树脂并通过标准口模的质量（g/10min），以此定义为熔体流动速率，以前我国曾