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高分子材料成型加工综合实验指导书 左继成 徐淑娇 周金华 沈阳理工大学材料学院非金属材料研究所 PAGE 29 前 言 《高分子材料成型加工综合实验指导书》根据高分子材料成型加工综合实验教学大纲编写的。本指导书结合现有的实验设备编排了十个基础实验和一个综合设计型实验。本书叙述的实验操作是按照实验室自身设备情况和设备使用说明书编写的，实验实施性强、操作规范、操作方法正确。本书的数据处理参照相应的标准和规定编写的。所以，本书除了用于高分子材料与工程专业实验教材外，还可供从事高分子材料和高分子材料制品生产、应用和研究开发的研究人员参考。 实验一、二、三、四、五和实验十二由非金属材料研究所左继成编写，实验六、七和实验十一由非金属材料研究所徐淑娇编写。非金属材料研究所周金华编写实验八、九、十，并负责全书的校对、修改和实验记录表格的设计。 本指导书在编写过程中得到了材料学院领导、非金属研究所领导及同事的关心和支持，谨此致谢。 因水平有限，内容中有不妥或错漏之处，敬请批评指正。 编者 2006年9月 目 录 第一部分 高分子材料成型加工基础实验 实验一 测定高分子材料的塑化性能…………………………………………………………………1 实验二 测定热塑性聚合物熔体的流变曲线…………………………………………………………5 实验三 测定热塑性聚合物熔体的流动速率…………………………………………………………10 实验四 热塑性塑料模压成型实验…………………………………………………………………13 实验五 热固性塑料模压成型实验…………………………………………………………………16 实验六 注射成型实验………………………………………………………………………………19 实验七 注塑机注射特性参数测定…………………………………………………………………24 实验八 注塑机塑化特性参数测定…………………………………………………………………27 实验九 挤出机口模特性曲线测定…………………………………………………………………29 实验十 挤出机螺杆特性曲线测定…………………………………………………………………31 实验十一 模具组装实验……………………………………………………………………………33 第二部分 综合和设计型实验 实验十二 设计配方（或加工工艺参数）……………………………………………………………35 第一部分 高分子材料成型加工基础实验 实验一 测定高分子材料的塑化性能 一、实验目的 1、了解转矩流变仪的工作原理和使用； 2、了解高分子材料塑化性能与成型加工的关系； 3、掌握由高分子材料塑化特性拟定成型加工工艺的方法； 4、熟悉测定高分子材料塑化性能的方法及原理； 5、学会运用扭矩－时间曲线图评价加入配合剂后的材料性能。 二、实验原理 高分子材料的成型过程，如塑料的压制、压延、挤出、注塑等工艺，化纤纺丝，橡胶加工等过程，都是利用高分子材料熔体的塑化特性进行的。熔体受力作用，表现有流动和变形，而且这种流动和变形行为强烈地依赖材料结构和外界条件，高分子材料的这种性质称为流变行为（即流变性）。 测定高分子材料熔体流变性质的仪器很多，转矩流变仪是其中的一种。它由微机控制、混合装置（挤出机、混合器）等组成。测量时，被测试物料放入混合装置中，动力系统对混合装置外部进行加热并驱使混合装置的混合元件（螺杆、转子）转动，微处理机按照测试条件给予给定值，保证转矩流变仪在实验控制条件下工作。物料受混合元件的混炼、剪切作用以及摩擦热、外部加热作用，发生一系列的物理、化学变化。在不同的变化状态下，测试出物料对转动元件产生的阻力转矩、物料热量、压力等参数。微处理机再将物料的时间、转矩、熔体温度、熔体压力、转速等测量数据进行处理，得出图形式的实验结果。 利用转矩流变仪可以测量高分子材料在凝胶、熔融、交联、固化、发泡、分解等作用状态下的塑化曲线，如转矩－时间曲线、温度－时间曲线以及转矩－转速曲线，以此了解成型加工过程中的流变行为及其规律。还可以对不同塑料的挤出成型过程进行研究，探索原材料与成型工艺、设备间的影响关系。 所以，测量塑料熔体的塑化曲线，对于成型工艺的合理选择，正确操作，优化控制，获得优质、高效、低耗的制品以及制造成型工艺装备提供必要的设计参数等，都具有重要的意义。 三、实验所用原料 硬质PVC颗粒