第一章成型加工讲述.pptVIP

第一节：聚合物的加工性质 聚合物通常可以分为线性聚合物和体形聚合物。 什么是聚集态？--玻璃态、高弹态、粘流态。 线性聚合物分子在聚集态中分子结构的特点是什么？--长链分子，相互缠结。 三种力学状态与分子热运动的特点是什么？ 影响聚集态转变的因素有什么？ 处于不同聚集态的聚合物与加工技术的适应性怎样？ 第二节：聚合物在加工过程中的粘弹行为 “弹性”是描述固体的变形行为；“粘性”是描述液体的流动行为。而聚合物由于其大分子的长链结构和的分子运动的逐步性质，聚合物的变形和流动不可能是纯粹的弹性或纯粹的粘性，而是粘性和弹性的综合—即粘弹性。 一、聚合物粘弹性变形和加工条件的关系 二、粘弹性形变的滞后效应 松弛过程： 弹性滞后（滞后效应）：材料的变形必然滞后于应力的变化。 滞后效应在聚合物加工成型过程中普遍存在。 * * 第一篇 塑料成型的理论基础 1.1 概述 1.2 聚合物的流变行为 1.3 聚合物的加热与冷却 1.4 聚合物的结晶 1.5 成型过程中的定向作用 1.6 聚合物的降解 1.7 聚合物的交联 第一章 材料的加工性质 材料都具有可以加工成各种形状的性质。如金属材料可拔丝、压延（板、箔）等。聚合物材料可制成板材、异型材、纺丝等。 　 本章内容：介绍与聚合物成型加工有密切联系的基本性质，包括可挤压性、可模塑性、可纺性、可延性等。以及聚合物材料加工过程中松弛过程的特点。 一、聚合物的可挤压性 第一节：聚合物的加工性质 可挤压性是指聚合物通过挤压作用形变时获得一定形状并保持这种形状的能力。 在塑料成型过程中，常见的挤压作用有物料在挤出机和注射机料筒中、压延机辊筒间以及在模具中所受到的挤压作用。 衡量聚合物可挤压性的物理量是熔体的粘度(剪切粘度和拉伸粘度)。 聚合物的可挤压性不仅与其分子结构、相对分子质量和组成有关，而且与温度、压力等成型条件有关。 评价聚合物挤压性的方法，是测定聚合物的流动度(粘度的倒数)，通常简便实用的方法是测定聚合物的熔体流动速率； 熔融指数： 在给定温度和给定剪切应力(定负荷)下，10min内聚合物经一定长度和直径的出料孔挤出的克数，以[MFR]表示。 聚合物熔体粘度与分子量的关系： 问题：为什么聚合物在合成过程中需要 加入分子量调节剂？ 二、聚合物的可模塑性 1. 可模塑性的定义： 聚合物在温度和压力作用下发生形变并在模具型腔中模制成型的能力，称为可模塑性。 注射、挤出、模压等成型方法对聚合物的可模塑性要求是：能充满模具型腔获得制品所需尺寸精度，有一定的密实度，满足制品合格的使用性能等。 2. 影响可模塑性的因素： 可模塑性主要取决于聚合物本身的属性(如流变性、热性能、物理力学性能以及热固性塑料的化学反应性能等)，工艺因素(温度、压力、成型周期等)以及模具的结构尺寸。 压力：压力过高会引起溢料，压力过低则充模不足成型困难； 温度：温度过高会使制品收缩率增大，甚至引起聚合物的分解，温度过低则物料流动困难，交联反应不足，制品性能变劣。 四条曲线所构成的面积，才是模塑的最佳区域。 聚合物的热性能： 模具的结构尺寸： 3. 螺旋流动试验 聚合物的可模塑性通常用下图所示的螺旋流动试验来判断。 聚合物熔体在注射压力作用下，由阿基米德螺旋形槽的模具的中部进入，经流动而逐渐冷却硬化为螺旋线．以螺旋线的长度来判断聚合物流动件的优劣。 聚合物的可模塑性(即L的长度)与加工条件ΔP/ Δt有关，也与聚合物的流变性、热性能ρΔH／λη有关，还与螺槽的截面尺寸、形状(cd2)有关，螺旋线愈长．聚合物的流动性愈好。 螺旋流动实验的意义在于帮助人们了解聚合物的流变性质，确定压力、温度、模塑周期等最佳工艺条件，反映聚合物相对分子质量和配方中各助剂的成分和用量以及模具结构，尺寸对聚合物可模塑性的影响。 为求得较好的可模塑性，要注意各影响因素之间的相互匹配和相互制约的关系；在提高可模塑性的同时，要兼顾到诸因素对制品使用性能的影响。 三、聚合物的可纺性 常规的纺丝方法有三种，即熔体纺丝、湿法纺丝和干法纺丝。 聚合物的可纺性是指材料经成型加工为连续的固态纤维的能力。 可纺性主要取决于聚合物材料的流变性，熔体粘度、拉伸比、喷丝孔尺寸和形状、 挤出丝条与冷却介质之间传质和传热速率、熔体的热化学稳定性等。 当熔体以速度υ从喷丝板毛细孔流出后，形成稳定细流。 细流的稳定性可用下式表示： 可以看出，聚合物具有可纺性，在于其熔体粘度较高(约104Pa·s)、表面张力较小(约为0.025N／m)所致。纺丝过程中，由于拉伸定向以及随着冷却作用而使熔体粘度增大，都有利于拉丝熔体强度的提高，从面提高熔体绍流的稳定性。 在纤维工业中，还常用拉伸比的最大值表示材料的可纺性。 四、聚合物的可延性 非晶或半结晶聚合物在受到压延或