青岛科技大学橡胶与塑料加工工艺重点
名词解释
链段：链段是指高分子链上划分出来的可以任意取向的最小单元。
柔顺性: 高分子链能够改变其构象的性质。
均聚物:由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物。
共聚物:由两种或两种以上不同单体经聚合反应而得的聚合物。
近程结构一个或几个结构单元的化学组成、空间结构及其与近程邻近基团间的键接关系。远程结构:相距较远的原子（团）间在空间的形态及其相互作用。
取向态结构 :由于大分子链的取向而形成的聚集态结构。
聚集态结构:高分子材料中分子链与链间的排列与堆砌结构。。
构象:分子中由于共价单键的旋转所表现出的原子或基团的不同空间排列。
构型:在立体化学中，因分子中存在不对称中心而产生的异构体中的原子或取代基团的空间排列关系。
松弛时间: 黏弹性材料作松弛试验时，应力从初始值降至1／e(=0.368)倍所需的时间。
普弹性:材料瞬时产生的由能变化导致的可逆小形变的特性。
高弹性:小应力作用下由于高分子链段运动而产生很大的可逆形变的性质。所产生的形变称为高弹形变。
强迫高弹性:玻璃态高分子在大应力作用下由熵变导致的大形变，升温后可回复。
玻璃化转变温度: 是玻璃态物质在玻璃态和高弹态之间相互转化的温度
粘流温度:Tf为高弹态与粘流态间的转变温度，叫做粘流温度或软化温度。
力学松弛:由分子运动的松弛特性导致的高分子力学性能也具有时间依赖性的特性。
蠕变:恒温、恒负荷下，高聚物材料的形变随时间的延长逐渐增加的现象。
应力松弛: 恒温恒应变下，材料部的应力随时间延长而逐渐衰减的现象。
滞后现象: 聚合物在交变应力作用下应变落后于应力的现象称为滞后现象
耗:聚合物在交变应力作用下，产生滞后现象，使机械能转变为热能的现象。
流变性:物质在外力作用下的变形和流动性质,主要指加工过程中应力，形变，形变速率和粘度之间的联系
剪切变稀流体:流动时表现粘度随剪切应力或剪切速率增加而逐渐下降的流体。
挤出胀大:挤出机挤出的高聚物熔体直径比挤出模孔直径大的现象。
切力增稠流体:流动时表现粘度随剪切应力或剪切速率增加而逐渐增大的流体。
熔融指数:表示塑胶材料加工时的流动性的数值。
门尼粘度：反映橡胶加工性能的好坏和分子量高低及分布围宽窄的数值。
可塑度：是指被测试样在一定外力作用下产生压缩形变的大小和除去外力后保持形变的能力。
高分子的基本概念、高分子的结构
二.问答题
1. 高分子有何特征?
（1）分子量很高或分子链很长，这是高分子化合物最根本的特点。
（2）高分子是由很大数目的结构单元通过共价键相连接而成（均聚物，共聚物）
（3）高分子的结构具有不均一性（多分散性）
（4）大多数高分子的分子链具有一定的柔顺性
2. 试分析线型、支链型、交联型高分子的结构和性能特点?
线型：
形状：整条高分子犹如一条又细又长的线，大分子既可卷曲成团，也可舒展成直线，这取决于高分子链本身的柔性及所处的外部条件。通常各种橡胶、大多数的纤维、塑料等都属线形大分子。2. 特点：既可溶解又可熔融，易于加工成型。
支链型：链分子在二维空间键合增长所形成的高聚物。其主链上带有长短不一的支链，支链的形状有星型、梳型、无规支链型等几种。2. 特点：与线形大分子相比，带短支链的高聚物更易溶解和熔融，且机械强度低此外，支链型高聚物大分子上有叔碳原子，其反应活性高，所以热稳定性差，易老化变硬变脆。
交联型：高分子链之间通过支链或某种化学键相键接，形成的三维网状大分子热固性塑料、硫化橡胶都属于网状大分子。2. 特点：若分子间形成网状结构，则整个高聚物可看成一个大分子，既不溶解也不熔融，只能熔胀。随着分子间交联程度的增加，材料的弹性降低，但机械强度和硬度都增加
3. 以丁二烯和苯乙烯共聚物为例，说明单体共聚方式对高聚物性能的影响。
1) 75%的丁二烯和25%的苯乙烯无规共聚，共聚物具有良好的弹性，是丁苯橡胶；
2) 20%的丁二烯和80%的苯乙烯接枝共聚，共聚物是韧性很好的耐冲击PS塑料；
3）若苯乙烯与丁二烯进行嵌段共聚生成S-B-S三嵌段共聚物，其分子链中段是聚丁二烯，两端是聚苯乙烯链段，则为热塑性弹性体。
4. 说明下列各组高分子链柔顺性的差别并说明原因.
1) PE(聚乙烯) PP（聚丙烯） PS（聚苯乙烯）
2) PP> PVC > PAN 取代基极性大小，极性越大，链的柔顺性越小
3) 氯丁橡胶 PVC PP
4) BR SBR NR 主链结构，主链上含有非共轭的双键，则高分子链的柔顺性好
5. 什么叫结晶度?结晶度的大小对高聚物性能有哪些影响?
定义：结晶高聚物中结晶部分所占的百分数。
影响：
1)力学性能：模量↑；硬度↑；伸长率↓；冲击强度↓；拉伸强度—（非晶区处于高弹态）↑；
2) 其它性能：耐热性能↑；耐溶剂性↑；溶解性能↓；抗气透性↑；密度↑；光学透明性↓
6. 取向方式有哪些?对材料的力学性能各产生哪些影响?
取向方式：链段取向，整链取向。
影响：1性能变化：取向前-各向同性；取向后-各向异性
2一般情况下，材料的力学性能（拉伸强度、弯曲强度等）在取向方向上显著增强，而在垂直于取向方向上则有所下降；
3结晶聚合物，取向后材料的密度和结晶度都会增大，使材料的使用温度得到提高
4由于折射率在取向方向和垂直方向上有差别，取向后的材料还会出现双折射现象高聚物的弹性和力学松弛现象
二. 问答题
1高弹性的特点
1）弹性模量小。2）形变量大。3）弹性模量随温度上升而增大。4）高弹形变有时间依赖性——力学松弛特性。5）形变过程有明显的热效应。
2画出线形高聚物和交联高聚物的应力松弛曲线和蠕变曲线。
应力松弛曲线蠕变曲线
3、分子运动的角度解释高聚物的蠕变、应力松弛、滞后及力学损耗产生的原因。
蠕变和应力松弛的根本原因：外力作用下，高分子链自身产生的缓慢构象重排和分子链的滑移。
影响因素：
1）分子结构：分子链的柔顺性：高，应力松弛速度快，抗蠕变性差；分子间作用力：高，应力松弛速度慢，抗蠕变性好；交联或结晶：应力松弛速度慢，抗蠕变能力好。
2）温度：只有当温度在Tg附近几十度的围，链段在外力作用下可以运动。但运动时受到摩擦阻力较大，链段只能缓慢的改变去构象，应力松弛及蠕变现象才比较明显。
3）外力作用速度：只有在外力作用时间基本接近或等于应力松弛时间，方可观察到明显的应力松弛现象。
滞后的原因：受到外力作用时，链段运动要受到摩擦阻力的作用，链段通过热运动达到新平衡需要时间，由此引起应变落后于应力的现象。
耗的原因：分子链的结构：对于柔性的高分子，一般是分子的极性越高，取代基数目越多，取代基体积越大，则分子间相互作用力越大，分子运动时受到的摩擦阻力越大，则耗就越大。耗大小：BR＜ NR＜ SBR＜ NBR ＜IIR 刚性链分子的滞后一般比柔性链分子的轻，在同样的力场中变形小，因此耗低。
高聚物的流变性
二. 问答题
1与低分子相比，高聚物的粘性流动有何特点？
1)粘度大，流动性差：高聚物熔体的粘度比小分子液体大得多 2)高分子流动是通过链段的位移运动来完成的：粘流态下大分子运动的基本结构单元不是分子整链，而是链段
2.液体流动曲线有几种类型？大多数高聚物流体属于哪种类型？
牛顿流体，非牛顿流体。高分子流体不完全服从牛顿流动定律，属于非牛顿型流体
3. 高聚物流动性的表征方法有哪些？
1）熔体流动速率（MFR），又称为熔融指数（MI）
2）门尼粘度3）可塑度4）拉伸粘度
4.何为挤出胀大？产生原因是什么？如何预防？
定义：挤出机挤出的高聚物熔体直径比挤出模孔直径大的现象原因：样品的弹性模量太大，在挤出时弹性模量被储存，当离开挤出机，弹性模量迅速恢复，结果造成挤出胀大。预防：引起聚合物弹性形变储能剧烈变化区域为：模孔入口处，毛细管壁和模孔出口处。模口设计成流线型，提高加工温度、降低挤出速率等。
高聚物的分子运动和热转变
问答题
高分子热运动的特点？
(1)分子运动的多样性①运动单元的多样性②运动方式的多样性
（2）分子运动具有时间依赖性——松弛特性
（3）分子运动具有温度依赖性——时-温等效原理
画出非结晶性高聚物的热机械曲线（温度-形变曲线），并从分子运动的角度对曲线各阶段特征加以解释。
影响结晶高聚物Tm的因素有哪些？
（1主链结构的组成②分子间作用力③分子链柔性④分子链的对称性和规整性（2）结晶温度（3）拉伸（4）杂质
在选择高分子材料时，Tg有何参考价值？
（1）工艺意义①是非晶热塑性塑料(如PS,PMMA和硬质PVC等)的使用温度的上限②是非晶性橡胶(如NR天然橡胶,BSR Rubber丁苯橡胶等)使用温度的下限
（2）学术意义①聚合物分子链柔性②表征高聚物的特征指标
试述影响高聚物玻璃化转变温度的因素。
（1）化学结构①主链②侧基结构③分子间作用力④分子量
（2）交联度（3）增塑剂（4）共聚、共混的影响（5）作用力的影响（6）外力作用频率和升温速率的影响
高聚物的断裂、屈服和强度
1. 试画出高聚物材料典型的应力-应变曲线，并从分子运动的角度对曲线各阶段特征加以解释。
弹性形变-屈服-应变软化-冷拉-应变硬化-断裂
应变软化：当应力超过屈服应力σA后，应力与应变不再保持线性关系，到达Y点，应力达到最大值，此时非晶态高聚物的链段开始运动，卷曲的分子链沿拉伸方向伸展，结晶态高聚物的微晶也进行重排，甚至某些晶体可能破裂，发生取向，出现较大应变，而应力几乎不变或先降低后不变。
应变硬化：此时应变变化不大，而应力又急剧增加，直至断裂。
配合剂
1.橡胶制品为什么要使用配合剂？共分哪几大类？各自的作用是什么？
配合剂的作用1改善或提高制品的物理机械性能及使用性能；2改善材料的工艺加工性能；3节约聚合物原材料或降低制品成本。
分类：分成硫化体系、补强填充体系、防护体系、增塑体系和其它专用配合剂。
硫化体系：促使橡胶大分子发生硫化（或交联反应）的配合体系。
补强填充体系补强剂亦有增容或填充作用，填充剂也有一定补强作用，二者没有严格界限，故亦将其统称为填料。
防护体系防止橡胶老化
增塑体系改善橡胶的加工工艺性能：通过降低分子间作用力，使粉末状配合剂更好地与生胶浸润并分散均匀，改善混炼工艺；通过增加胶料的可塑性、流动性、粘着性改善压延、压出、成型工艺；改善橡胶的某些物理机械性能：降低制品的硬度、定伸应力、提高硫化胶的弹性、耐寒性、降低生热等；降低成本：价格低、耗能省
2. 了解各种塑料添加剂的作用？
1)特性添加剂是改进塑料制品的某种特性，如物理机械性能、柔韧性、阻燃性等包括增塑剂、填充剂、增强剂、偶联剂、着色剂、阻燃剂、抗静电剂、防霉剂、冲击改性剂和降解剂等2)稳定剂延缓或防止塑料在物理（加热、光）和化学（氧、微生物）因素作用下发生降解的物质。包括热稳定剂、光稳定剂、抗氧剂、抗微生物剂
3)加工添加剂使塑料易于成型或提高成型效率的添加剂。包括润滑剂、脱模剂。
塑炼、混炼工艺
1.什么叫塑炼？塑炼的目的及其实质是什么？
塑炼的定义：通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方式，使橡胶由强韧的高弹性状态转变为柔软而富有可塑性状态的工艺过程。
塑炼的目的?减小弹性，提高可塑性；?降低粘度，改善流动性；?提高胶料溶解性和成型粘着性本质粘度的降低，可塑性的提高是通过分子量的降低来实现的。
2.开炼机塑炼和密炼机塑炼的原理是什么？各有什么优缺点？
原理：开炼机在炼胶过程中主要是依靠两个相对回转的辊筒对胶料产生挤压、剪切作用，经过多次捏炼，以及捏炼过程中伴随的化学作用，将橡胶部的大分子链打断，使胶料部的各种成分掺和均匀，而最后达到炼胶的目的。
开炼机塑炼
优点：结构简单、加工适应性强、胶种变换方便缺点：劳动条件差，劳动强度大，胶料易氧化等密炼机塑炼的优点：密封性好，污染轻，配合剂飞扬损失少，改善了工作环境；降低了劳动强度；缩短了生产周期，提高了生产效率；自动化程度高。
缺点：密炼机塑炼温度高，操作不慎易发生过炼、可塑度不均匀等现象；加上排胶不规则，需要配备专用设备进行补充塑炼和压片，设备造价高。
3.混炼的作用是什么？什么是结合橡胶？起什么作用？
结合橡胶在混炼过程中，橡胶分子与活性填料（主要是炭黑、白炭黑）粒子结合生成一种不溶于橡胶良溶剂的产物，称为炭黑结合橡胶或称为炭黑凝胶。
作用提高硫化胶的性能；在混炼初期生成适量的结合橡胶，有利于炭黑附集体发生破碎和分散均匀；溶剂化隔离作用，防止了炭黑分散颗粒的再附聚，对混炼质量起到了稳定的作用。
4.混炼胶停放的目的？
松弛部的残余应力，消除疲劳，减少后续加工中的收缩率；使橡胶与配合剂之间继续进行相互扩散渗透；有利于橡胶与炭黑在界面处进一步发生结合作用，提高结合橡胶生成量和补强效果。但停放时间最多不能超过36h
压延工艺
1.什么是压延工艺？能够完成的作业形式有哪些？
压延工艺是利用压延机辊筒之间的挤压力作用，使物料发生塑性流动变形，最终制成具有一定断面尺寸规格和规定断面几何形状的片状聚合物材料或薄膜状材料；或者将聚合物材料覆盖并附着于纺织物和纸等基材的表面，制成具有一定断面厚度和断面几何形状要求的复合材料，如胶布、塑料革或人造革和某些塑料涂层制品。
橡胶作业形式：压片---胶料挂胶、擦胶---帘布贴合、贴胶---胶片压型---胶胚
塑料作业形式PVC薄膜人造革装饰纸地板树脂片材无纺布
2.辊筒挠度的产生原因、影响及其补偿措施？
产生：压延时，辊筒在胶料的横压力作用下会产生轴向的弹性弯曲变形，其程度大小以辊筒轴线中央部位偏离原来水平位置的距离表示，称为辊筒的挠度。影响：压延产品中间厚度大，两边厚度小。
补偿措施1）辊筒中高度法2）辊筒轴线交叉法3）辊筒预弯曲法
3.什么是压延后的收缩变形和压延效应？产生原因及预防措施？
收缩变形：压延制品产生纵向收缩变形，即长度减小，断面厚度增加的现象。
橡胶加工工艺基础知识
橡胶加工工艺基础知识 一、塑炼 橡胶受外力作用产生变形，当外力消除后橡胶仍能保持其形变的能力叫做可塑性。增加橡胶可塑性工艺过程称为塑炼。橡胶有可塑性才能在混炼时与各种配合剂均匀混合； 在压延加工时易于渗入纺织物中；在压出、注压时具有较好的流动性。此外，塑炼还能使橡胶的性质均匀，便于控制生产过程。但是，过渡塑炼会降低硫化胶的强度、弹性、耐磨等性能，因此塑炼操作需严加控制。 橡胶可塑度通常以威廉氏可塑度、门尼粘度和德弗硬度等表示。 1、塑炼机理 橡胶经塑炼以增加其可塑性，其实质乃是使橡胶分子链断裂，降低大分子长度。断裂作用既可发生于大分子主链，又可发生于侧链。由于橡胶在塑炼时，遭受到氧、电、热、机械力和增塑剂等因素的作用，所以塑炼机理与这些因素密切相关，其中起重要作用的则是氧和机械力，而且两者相辅相成。通常可将塑炼区分为低温塑炼和高温塑炼，前者以机械降解作用为主，氧起到稳定游离基的作用；后者以自动氧化降解作用为主，机械作用可强化橡胶与氧的接触。 塑炼时，辊筒对生胶的机械作用力很大，并迫使橡胶分子链断裂，这种断裂大多发生在大分子的中间部分。 塑炼时，分子链愈长愈容易切断。顺丁胶等之所以难以机械断链，重要原因之一就是因为生胶中缺乏较高的分子量级分。当加入高分子量级分后，低温塑炼时就能获得显著的效果。 氧是塑炼中不可缺少的因素，缺氧时，就无法获得预期的效果。生胶塑炼过 塑炼时，设备与橡胶之间的摩擦显然使得胶温升高。热对塑炼效果极为重要，而且在不同温度范围内的影响也不同。 由于低温塑炼时，主要依靠机械力使分子链断裂，所以在像章区域内（天然胶低于110℃）随温度升高，生胶粘度下降，塑炼时受到的作用力较小，以致塑炼效果反而下降。 相反，高温塑炼时，主要是氧化裂解反应起主导作用，因而塑炼效果在高温区（天然胶高于110℃）将随温度的升高而增大，所以温度对塑炼起着促进作用。各种橡胶由于特性不同，对应于最低塑炼效果的温度范围也不一样，但温度对塑炼效果影响的曲线形状是相似的。由前已知，不论低温塑炼还是高温塑炼，使用化学增塑剂皆能提高塑炼效果。接受剂型增塑剂，如苯醌和偶氮苯等，它们在低温塑炼时起游离基接受剂作用，能使断链的橡胶分子游离基稳定，进而生成较短的分子；引发剂型增塑剂，如过氧化二苯甲酰和偶氮二异丁腈等，它们在高温下分解成极不稳定的游离基，再引发橡胶分子生成大分子游离基，并进而氧化断裂。此外，如硫醇类及二邻苯甲酰胺基苯基二硫化物类物质，它们既能使橡胶分子游离基稳定，又能在高温下引发橡胶形成游离基加速自动氧化断裂，所以，这类化学增塑剂称为混合型增塑剂或链转移型增塑剂。 2、塑炼工艺 生胶在塑炼前通常需进行烘胶、切胶、选胶和破胶等处理。烘胶是为了使生胶硬度降低以便切胶，同时还能解除结晶。烘胶要求温度不高，但时间长，故需注意不致影响橡胶的物理机械性能；例如天然胶烘胶温度一般为50~60℃，时间则需长达数十小时。生胶自烘房中取出后即切成10~20公斤左右的大块，人工选除其杂质后再用破胶机破胶以便塑炼。按塑炼所用的设备类型，塑炼可大致分为三种方法。 1、开炼机塑炼 其优点是塑炼胶料质量好，收缩小，但生产效率低，劳动强度大。此法适宜于胶料变化多和耗胶量少的工厂。 开炼钢机塑炼属于低温塑炼。因此，降低橡胶温度以增大作用力是开炼机塑炼的关键。与温度和机械作用有关的设备特性和工艺条件都是影响塑炼效果的重要因素。 为了降低胶温，开炼钢机的辊筒需进行有效的冷却，因此辊筒设有带孔眼的水管，直接向辊筒表面喷水冷却以降低辊筒需进行有效的冷却，这样可以满足各种胶料塑炼时对辊温的基本要求。此外，采用冷却胶片的方法也是有效的，例如使塑炼形成的胶片通过一较长的运输带（或导辊）经空气自然冷却后再返回辊上，以及薄通塑炼（缩小辊距，使胶片变薄，以利于冷却）皆可。分段塑炼的目的也是为了降低胶温，其操作是将全塑炼过程分成若干段，来完成，每段塑炼后生胶需充分停放冷却。塑炼一般分为2~3段，每段停放冷却4~8小时。胶温随塑炼时间的延长而增高，若不能及时冷却，则生胶可塑性仅在塑炼初期显著提高，随后则变化很少，这种现象是由于生胶温度升高而软化，分子易滑动和机械降解效率降低所致。胶温高还会产生假可塑性，一旦停放冷却后，可塑性又降低。两个辊筒的速比愈大则剪切作用愈强；因此，塑炼效果愈好。缩小辊间距也可以增大机械剪切作用，提高塑炼效果。 2、密炼机塑炼（高温、间断） 密炼机塑炼的生产能力大，劳动强度较低、电力消耗少； 1 / 5
青岛科技大学橡胶工艺复习题
一、简答题 1、何谓喷霜？何谓焦烧？其产生原因何在？ 答：喷霜即为某些配合剂（如硫磺、促进剂、防老剂、石蜡等）析出胶料或硫化胶表面的现象；造成这种现象的原因主要是某些配合剂用量过大，超过其常温下在橡胶中的溶解度所造成的。焦烧是一种胶料早期硫化的现象，即胶料在硫化前的操作或停放中发生不应有的提前硫化现象；原因是配合不当，炼胶操作不当，胶料冷却停放不当。 2、何谓老化？影响橡胶老化的因素有哪些？ 答：橡胶或橡胶制品的在加工、贮存和使用的过程中，由于受到各种外界因素的作用，而逐步失去原有的优良性能，以致最后失去使用价值，这种现象称为橡胶老化；影响因素有热、氧、臭氧、金属离子、电离辐射、光、机械力等。 3、何谓塑炼？其目的意义何在？ 答：把具有弹性的生胶变成柔软的具有可塑性的胶料的工艺过程称为塑炼； 生胶塑炼的目的： 一、使生胶获得一定的可塑性，适合混炼、压延、挤出、成型等后续工艺操作； 二、使生胶的可塑性均匀化，以便制得质量均匀的胶料。 4、何谓混炼？其目的意义何在？ 答：在炼胶机上将各种配合剂加入到橡胶中制成混合胶的工艺过程叫混炼；使配合剂均匀分散,制得质量均匀的混炼胶,并使胶料具有适合的可塑性；混炼不好，出现配合剂分散不均匀，可塑度过高或低、焦烧、喷霜现象，影响压延等后续工序的正常进行，还会导致产品的性能下降。 5、何谓压延？它包括哪些作业形式？ 答：压延工艺是利用压延机辊筒的挤压力作用使胶料发生塑性流动和变形,将胶料制成具有一定断面规格和一定断面几何形状的胶片,或者将胶料覆盖于纺织物表面制成具有一定断面厚度的胶布的工艺加工过程；作业形式：胶料的压片、压型和胶片贴合及纺织物的贴胶、擦胶和压力贴胶。 6、何谓挤出？它有何作用？ 答：橡胶的挤出是使胶料通过挤出机连续地制成各种不同形状半成品的工艺过程；应用于制造胎面、内胎、胶管以及各种复杂断面形状或空心、实心、包胶等半成品。 7、何谓弹性变形和塑性变形？ 答：弹性变形：橡胶在变形后能够恢复其原来状态的形变行为。 塑性变形：橡胶在变形后不能够恢复其原来状态的形变行为（永久变形）分子链间发生了位移 8、何谓硫化？它在制品生产中有何意义？ 硫化是橡胶长分子链进行化学交联反应的过程。 使橡胶获得更完善的物理机械性能和化学性能，使橡胶变为更有使用价值的材料 9、何谓硫化介质？ 答：橡胶硫化，在大多数情况下，都是在加热的条件下进行的，要对胶料进行加热，就需要使用一种能传递热能的物质，这种物质就称为加热介质 10、何谓挤出膨胀？其产生原因？ 答：胶料在压力下从口型挤出后，挤出物直径（或断面尺寸）比口型直径（或断面尺寸）增大，这一现象称为挤出膨胀；由入口效应和剪切变形的弹性变形引起的。 11、口型设计的一般步骤？ 答：一、要事先掌握胶料的膨胀率；二、根据胶料膨胀率来确定口型样板的尺寸；三、取略小于计算值
青岛科技大学 橡胶实验七 威廉姆可塑度
实验七威廉姆可塑度 胶料的可塑性是指物体受外力作用而变形，当外力除去后，不能恢复原来形状的性质。橡胶胶料在进行混炼、压延、压出和成型时，必须具备适当的可塑性。 一、试验目的 橡胶胶料在进行混炼、压延、压出和成型时，必须具备适当的可塑性。因为胶料的可塑性直接关系到整个橡胶加工工艺过程和产品质量。可塑度过大时，胶料不易塑炼，压延时胶料粘辊，胶料黏着力降低；可塑度过小时，胶料混炼不均匀，且收缩力大，模压时制品表面粗糙，边角不整齐。因此，加料在加工前必须测定并控制胶料的粘度，以保证加工的顺利进行。 二、实验设备及测试原理 可塑性测定仪可分为压缩型、转动型和压出型三大类。威廉氏可塑计、快速塑性计和德弗塑性计属压缩型。这类塑性计结构简单，操作简易，适用于工厂控制生产用。威廉氏可塑性是指试样在外力作用下产生压缩变形的大小和除去外力后保持变形的能力。 威廉氏可塑计是至今仍为广泛应用的较早期的可塑计。它可以测定生胶或胶料的可塑性，还可以在测定回复值时同时测出橡胶的弹性。威廉氏可塑计至今仍保持在美国的标准之中。威廉氏可塑计的结构如图7-1所示，可塑计的负荷由上压板与重锤等组成，压铊可作上下移动，其总重为49+0.0049N（5+0.005Kg），在支架上装有百分表，分度为0.01mm，可塑计垂直装在恒温箱内的架子上，离箱底不少于60mm，重锤温度可调节为70+1℃和100+1℃。重锤的温度有温度计读出。 图7-1 威廉氏可塑度计 试样置于重锤与平板之间，压缩变形量由百分表指示。 按标准规定，威廉氏可塑性测定采用直径为16+0.5mm，高为10+0.3mm的圆柱形试样。为防止发粘，试样上下可各垫一层玻璃纸。实验时，先将试样预热3分钟，测量在负荷作用下的高度，然后去掉负荷，取出试样在室温下放至3分钟，测量恢复后的高度。 试样结果计算：
工业设计材料与加工工艺考试题及答案
1、金属材料的性能包括使用性能和工艺性能。 2、金属材料的使用性能是指材料在使用过程中表现出来的性能，它包括机械性 能、物理性能和化学性能等。 3、金属材料的工艺性能是指材料对各种加工工艺适应的能力，它包括铸造性 能、压力加工性能、焊接性能和切削加工性能等。 4、根据载荷作用性质不同，载荷可分为静载荷、冲击载荷、疲劳载荷等 三种。 5、材料按照其化学组成可以分为金属材料、非金属材料、复合材料和有机材料四类。 6、材料基本性能包括固有特性和派生特性。 7、材料的工艺性能包括切削加工工艺性能、铸造工艺性能、锻造工艺性能、焊接工艺性能、热处理工艺性能等。 8、工业产品造型材料应具备的特殊性能包括感觉物性、加工成型性、表面工艺性和环境耐候性。 9、钢铁材料按化学组成分为钢材、纯铁和铸铁；其中钢材按化学组成分为碳素钢和合金钢。 10．铸铁材料按照石墨的形态可分为可锻铸铁、灰口铸铁和球墨铸铁三种。 11、变形铝合金主要包括锻铝合金、硬铝合金、超硬铝合金和防锈铝合金。 12、金属制品的常用铸造工艺包括砂型铸造、熔模铸造和金属型铸造等。 13、金属材料的表面处理技术包括表面改质处理、表面精整加工和表面被覆处理。 14、塑料按照其重复加工利用性能可以分为热塑性塑料和热固性塑料。 15、塑料制品的成型工艺主要包括吹塑成型、挤塑成型、吸塑成型、注塑成型等。 16、陶瓷材料根据其原料、工艺和用途，可以分为传统陶瓷和近代陶瓷两 大类。 17、陶瓷制品的工艺过程一般包括原配料、坯料成型和窑炉烧结三个主 要工序。 18、陶瓷制品的坯体成型方法主要有压制成型、可塑成型和注浆成型三种。
19、陶瓷制品的旋压成型可以分为覆旋旋压法和仰旋旋压法两种。 20、日用陶瓷制品可以分为陶器、瓷器和炻器。其中陶器的气孔率和吸水率介于炻器和瓷器之间。 21、玻璃按用途可分为日用器皿玻璃、技术用玻璃、建筑用玻璃、和玻璃纤维四大类。 22、玻璃的加工工艺包括原料装配、加热熔融、成型加工、热处理和表面装饰。 23、玻璃成型工艺包括压制、拉制、吹制、压延、浇注和结烧等。 24、锻造是利用手锤锻锤或压力设备上的模具对加热的金属抷料施力，使金属材料在不分离条件下产生变形，以获得形状尺寸和性能符合要求的零件。 25、金属焊接按其过程特点可分为3大类：熔焊、压焊、钎焊 26、金属切削加工可分为钳工和机械加工两部分。 27、木材与其他材料相比，具有多孔性、各向异性、湿涨干缩性、燃烧性和生物降解性等独特性质。 28、木材在横切面上硬度大，耐磨损，但易折断，难刨削，加工后不易获得光洁表面。 29、塑料的基本性能：质轻比强度高，优异的电绝缘性能，减摩耐磨性能好，优良的化学性能，透光及防护性能，减震消音性能好，独特的造型工艺性能，良好的质感和光泽度。 30、塑料的挤出成型也称挤压模塑和挤塑，它是在挤出机中通过加热，加压而使物料以流动状态连续通过挤出模成型的方法。 31、按照陶瓷材料的性能功用可分为普通陶瓷和特种陶瓷两种。 32、玻璃的熔制过程分为：硅酸盐的形成，玻璃的形成，澄清和均化，冷却。 33、金属材料的表面处理技术包括表面改质处理、表面精整加工和表面被覆处理。 34、金属件的连接工艺可以分为机械性连接、金属性连接和化学性连接三种类型。 35、涂料由主要成膜物质、次要成膜物质和辅助材料三部分组成。
各种塑料加工工艺
PC/ABS 聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物 典型应用围:计算机和商业机器壳体、电器设备、草坪园艺机器、汽车零件仪表板、部装修以及车轮盖）。 注塑模工艺条件:干燥处理：加工前的干燥处理是必须的。湿度应小于0.04%，建议干燥条件为90~110C，2~4小时。熔化温度： 230~300C。模具温度：50~100C。注射压力：取决于塑件。注射速度：尽可能地高。 化学和物理特性: PC/ABS具有PC和ABS两者的综合特性。例如ABS的易加工特性和PC的优良机械特性和热稳定性。二者的比率将影响PC/ABS材料的热稳定性。PC/ ABS这种混合材料还显示了优异的流动特性。收缩率在0.5%左右。 PC/PBT 聚碳酸酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯的混合物 典型应用围:齿轮箱、汽车保险杠以及要求具有抗化学反应和耐腐蚀性、热稳定性、抗冲击性以及几何稳定性的产品。注塑模工艺条件:干燥处理：建议110~135C,约4小时的干燥处理。熔化温度：235~300C。模具温度：37~93C。化学和物理特性: PC/PBT具有PC和PBT二者的综合特性，例如PC的高韧性和几何稳定性以及PBT的化学稳定性、热稳定性和润滑特性等。收缩率在0.5%左右。 PE-HD 高密度聚乙烯典型应用围:电冰箱容器、存储容器、家用厨具、密封盖等。 注塑模工艺条件:干燥：如果存储恰当则无须干燥。熔化温度：220~260C。对于分子较大的材料，建议熔化温度围在200~250C之间。模具温度：50~95C。6mm以下壁厚的塑件应使用较高的模具温度，6mm以上壁厚的塑件使用较低的模具温度。塑件冷却温度应当均匀以减小收缩率的差异。对于最优的加工周期时间，冷却腔道直径应不小于8mm，并且距模具表面的距离应在1.3d之（这里“d”是冷却腔道的直径）。注射压力：700~1 050bar。注射速度：建议使用高速注射。流道和浇口:流道直径在4到7.5mm之间，流道长度应尽可能短。可以使用各种类型的浇口，浇口长度不要超过0.75mm。特别适用于使用热流道模具。 化学和物理特性: PE-HD的高结晶度导致了它的高密度，抗力强度，高温扭曲温度，粘性以及化学稳定性。PE-HD比PE-LD有更强的抗渗透性。PE-HD的抗冲击强度较低。PH-HD的特性主要由密度和分子量分布所控制。适用于注塑模的PE-HD分子量分布很窄。对于密度为0.91~ 0.925g/cm3，我们称之为第一类型PE-HD；对于密度为0.926~ 0.9 4g/cm3，称之为第二类型PE-HD；对于密度为0.94~ 0.965g/cm3，称之为第三类型P E-HD。该材料的流动特性很好，MFR为0.1到28之间。分子量越高，PH-LD的流动特性越差，但是有更好的抗冲击强度。PE-LD是半结晶材料，成型后收缩率较高，在1.5%到4%之间。PE-HD很容易发生环境应力开裂现象。可以通过使用很低流动特性的材料以
橡胶基本工艺流程
一、基本工艺流程 橡胶制品种类繁多，但生产工艺过程却基本相同。以一般固体橡胶——生胶为原料的橡胶制品的基本工艺过程包括：塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。当然，原材料准备、成品整理、检验包装等基本工序也少不了。橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性性能这个矛盾的过程。通过各种工艺手段，使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶，再加入各种配合剂制成半成品，然后通过硫化使具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。 二、原材料准备 1.橡胶制品的主要原料是以生胶为基本材料，而生胶就是生长在热带，亚热带的橡胶树上通过人工割开树皮收集而来。 2.各种配合剂，是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料。 3.纤维材料有（棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维和金属材料、钢丝）是作为橡胶制品的骨架材料，以增强机械强度、限制制品变型。在原材料准备过程中配料必须按照配方称量准确。为了使生胶和配合剂能相互均匀混合，需要对材料进行加工。生胶要在60--70℃烘房内烘软后再切胶、破胶成小块，配合剂有块状的。如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎。粉状的若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去液态的如松焦油、古马隆需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质, 配合剂要进行干燥不然容易结块、混炼时若不能分散均匀硫化时产生气泡会影响产品质量。 三、塑炼 生胶富有弹性,缺乏加工时必需的可塑性性能,因此不便于加工。为了提高其可塑性,所以要对生胶进行塑炼,这样在混炼时配合剂就容易均匀分散在生胶中,同时在压延、成型过程中也有助于提高胶料的渗透性渗入纤维织品内和成型流动性。将生胶的长链分子降解形成可塑性的过程叫做塑炼。生胶塑炼的方法有机械塑炼和热塑炼两种。机械塑炼是在不太高的温度下通过塑炼机的机械挤压和摩擦力的作用使长链橡胶分子降解变短由高弹性状态转变为可塑状态。热塑炼是向生胶中通入灼热的压缩空气在热和氧的作用下使长链分子降解变短从而获得可塑性。 四、混炼 为了适应各种不同的使用条件、获得各种不同的性能,也为了提高橡胶制品的性能和降低成本必须在生胶中加入不同的配合剂。混炼就是将塑炼后的生胶与配合剂混合、放在炼胶机中通过机械拌合作用使配合剂完全、均匀地分散在生胶中的一种过程。混炼是橡胶制品生产过程中的一道重要工序,如果混合不均匀就不能充分发挥橡胶和配合剂的作用影响产品的使用性能。混炼后得到的胶料人们称为混炼胶它是制造各种橡胶制品的半成品材料,俗称胶料通常均作为商品出售购买者可利用胶料直接加工成型、硫化制成所需要的橡胶制品。根据配方的不同?混炼胶有一系列性能各异的不同牌号和品种?提供选择。 五、成型 在橡胶制品的生产过程中利用压延机或压出机预先制成形状各式各样、尺寸各不相同的工艺过程?称之为成型。成型的方法有 1.压延成型 适用于制造简单的片状、板状制品。它是将混炼胶通过压延机压制成一定形状、一定尺寸的胶片的方法叫压延成型。有些橡胶制品?如轮胎、胶布、胶管等所用纺织纤维材料必须涂上一层薄胶在纤维上涂胶也叫贴胶或擦胶??涂胶工序一般也在压延机上完成。纤维材料在压延前需要进行烘干和浸胶烘干的目的是为了减少纤维材料的含水量以免水分蒸发起泡?和提高纤维材料的温度以保证压延工艺的质量。浸胶是挂胶前的必要工序目的是为了提高纤维材料与胶料的结合性能。 2.压出成型 用于较为复杂的橡胶制品?象轮胎胎面、胶管、金属丝表面覆胶需要用压出成型的方法制造。它是把具有一定塑性的混炼胶放入到挤压机的料斗内在螺杆的挤压下通过各种各样的口型也叫样板进行连续造型的一种方法。压出之前胶料必须进行预热使胶料柔软、易于挤出从而得到表面光滑、尺寸准确的橡胶制品。 3.模压成型 也可以用模压方法来制造某些形状复杂如皮碗、密封圈的橡胶制品?借助成型的阴、阳模具将胶料放置在模具中加热成型。
(完整版)设计材料及加工工艺整理
设计材料及加工工艺（章节总结）
第一章概论 1.1 设计与材料纵观人类的进化史，与人类的生活和社会发展密不可分的有很多因素，其中材料的的开发、使用和完善就是其中之一。 材料是人类生产各种所需产品和生活中不可缺少的物质基础。可以说我们生活的周围任何物品都离开材料。材料科学的发展，使产品形态产生了根本变化，材料的发展，更是推动了人们生活的进步。 1.2 产品造型设计的物质基础材料在产品造型设计中，是用以构成产品造型，不依赖于人的意识而客观存在的物质，所以材料是工业造型设计的物质基础。 工艺：材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。是人类认识、利用和改造材料并实现产品造型的技术手段。 材料与工艺是设计的物质技术条件，与产品的功能、形态构成了产品设计的三大要素。而产品的功能和造型的实现都建立在材料和工艺上。 1.3 材料设计 1.材料设计的内容 产品造型中的材料设计，以“物—人—环境的材料系统为对象，将材料的性能、使用、选择、制造、开发、废弃处理和环境保护啊看成一个整体，着重研究材料特性与人、社会、环境的协调关系，对材料的工学性，社会性、经济性、历史性、生理性、心理性和环境性等问题进行平衡和把握，积极评价各种材料在设计中的使用和审美价值，是材料的特性和产品的物理功能和犀利功能达到高度的和谐统一，是材料具有开发新产品和新功能的可行性，并从各种材料的质感中获取最完美的结合和表现，给人以自然，丰富、亲切的视觉和触觉的综合感受。产品造型的材料选择中，我们不仅要从材料本身的角度考虑材料的功能特性，还要考虑整个材料设计系统。 材料设计的方式出发点：原材料所具有的特性与产品所需性能之间的比较。 两种主要方式：（从产品的功能用途出发，思考如何选择和研制相应材料（从原料出发，思考 如何发挥材料的特性，开拓产品的新功能，甚至创造全新的产品。 材料与产品的匹配关系产品设计包含功能设计、形式设计，在产品设计中都要匹配。 材料性能的三个层次：核心部分是材料的固有性能；中间层次世人的感觉器官能直接感受的材料性能；外层是材料性能中能直接赋予视觉的表面性能。 产品功能设计所要求的是与核心部分的材料固有性能相匹配，而在产品设计中除了材料的形态之外，还必须考虑材料与使用者的触觉、视觉相匹配。 1.4 设计材料的分类 1.按材料的来源分类：①天然材料②技工材料③合成材料④复合材料⑤智能材料或应变材料按材料的物质结构分类：①金属材料②无机材料③有机材料④复合材料 按材料的形态分类：①线状材料②板状材料③块状材料 1.5 材料特性的基本特性 从材料特性包括：①材料的固有特性，即材料的物理化学特性②材料的派生特性，即材料的加工特性材料的感觉特性和经济特性。 特性的综合效应从某种角度讲决定着产品的基本特点。 1.5.1 材料特性的评价 材料特性的评价：①基础评价，即以单一因素评价②综合评价，即以组合因素进行评价。 1.5.2 材料的固有特性材料的固有特性是由材料本身的组成、机构所决定的，是指材料在使用条件下表现出来的性能，他受外界条件的制约。 1.5.3 材料的派生特性材料的派生特性包括材料的加工特性、材料的感觉特性、环境特性和材料的经济性。 第二章材料的工艺特性材料的工艺特性是指：材料适应各种工艺处理要求的能力，材料的工艺性包括材料的成型工艺、加工工艺和表面处理工艺。他是材料固有特性的综合反映，是决定材料能否进行加工或如何
塑料制品生产工艺过程
塑料制品的生产工艺流程 根据塑料的固有性能，使其成为具有一定形状和使用价值的塑料制品，是一个复杂而繁重的过程。塑料制品工业生产中，塑料制品的生产系统主要是由塑料的成型、机械加工、装饰和装配四个连续的过程组成的。 在这四个过程中，塑料成型是塑料加工的关键。成型的方法多达三十几种，主要是将各种形态的塑料（粉、粒料、溶液或分散体）制成所需形状的制品或坯件。成型方法主要决定于塑料的类型（热塑性还是热固性）、起始形态以及制品的外形和尺寸。塑料加工热塑性塑料常用的方法有挤出、注射成型、压延、吹塑和热成型等，塑料加工热固性塑料一般采用模压、传递模塑，也用注射成型。层压、模压和热成型是使塑料在平面上成型。上述塑料加工的方法，均可用于橡胶加工。此外，还有以液态单体或聚合物为原料的浇铸等。在这些方法中，以挤出和注射成型用得最多，也是最基本的成型方法。 塑料制品生产之机械加工是借用金属和木材等的塑料加工方法，制造尺寸很精确或数量不多的塑料制品，也可作为成型的辅助工序，如挤出型材的锯切。由于塑料的性能与金属和木材不同，塑料的热导性差，热膨胀系数、弹性模量低，当夹具或刀具加压太大时，易于引起变形，切削时受热易熔化，且易粘附在刀具上。因此，塑料进行机械加工时，所用的刀具及相应的切削速度等都要适应塑料特点。常用的机械加工方法有锯、剪、冲、车、刨、钻、磨、抛光、螺纹加工等。此外，塑料也可用激光截断、打孔和焊接。
塑料制品生产之接合塑料加工把塑料件接合起来的方法有焊接和 粘接。焊接法是使用焊条的热风焊接，使用热极的热熔焊接，以及高频焊接、摩擦焊接、感应焊接、超声焊接等。粘接法可按所用的胶粘剂，分为熔剂、树脂溶液和热熔胶粘接。 塑料制品生产表面修饰的目的是美化塑料制品表面，通常包括：机械修饰，即用锉、磨、抛光等工艺，去除制件上毛边、毛刺，以及修正尺寸等；涂饰，包括用涂料涂敷制件表面，用溶剂使表面增亮，用带花纹薄膜贴覆制品表面等；施彩，包括彩绘、印刷和烫印；镀金属，包括真空镀膜、电镀以及化学法镀银等。塑料加工烫印是在加热、加压下，将烫印膜上的彩色铝箔层（或其他花纹膜层）转移到制件上。许多家用电器及建筑制品、日用品等都用此法获得金属光泽或木纹等图案。 装配是用粘合、焊接以及机械连接等方法，使制成的塑料件组装成完整制品的作业。例如：塑料型材，经过锯切、焊接、钻孔等步骤组装成塑料窗框和塑料门。
青岛科技大学《橡胶及塑料加工工艺》复习重点
名词解释 链段：链段是指高分子链上划分出来的可以任意取向的最小单元。 柔顺性：高分子链能够改变其构象的性质 均聚物：由一种单体聚合而成的聚合物称为均聚物。 共聚物：由两种或两种以上不同单体经聚合反应而得的聚合物。 近程结构：一个或几个结构单元的化学组成、空间结构及其与近程邻近基团间的键接关系。 远程结构：相距较远的原子（团）间在空间的形态及其相互作用。 取向态结构：由于大分子链的取向而形成的聚集态结构。 聚集态结构：高分子材料中分子链与链间的排列与堆砌结构。 构象：分子中由于共价单键的旋转所表现出的原子或基团的不同空间排列。 构型：在立体化学中，因分子中存在不对称中心而产生的异构体中的原子或取代基团的空间排列关系。 松弛时间：黏弹性材料作松弛试验时，应力从初始值降至1／e(=0.368)倍所需的时间。 普弹性：材料瞬时产生的由内能变化导致的可逆小形变的特性 高弹性：小应力作用下由于高分子链段运动而产生很大的可逆形变的性质。所产生的形变称为高弹形变。 强迫高弹性：玻璃态高分子在大应力作用下由熵变导致的大形变，升温后可回复。 玻璃化转变温度：是玻璃态物质在玻璃态和高弹态之间相互转化的温度 粘流温度：Tf为高弹态与粘流态间的转变温度，叫做粘流温度或软化温度 力学松弛：由分子运动的松弛特性导致的高分子力学性能也具有时间依赖性的特性。 蠕变：恒温、恒负荷下，高聚物材料的形变随时间的延长逐渐增加的现象 应力松弛：恒温恒应变下，材料内部的应力随时间延长而逐渐衰减的现象。 滞后现象：聚合物在交变应力作用下应变落后于应力的现象称为滞后现象 内耗：聚合物在交变应力作用下，产生滞后现象，使机械能转变为热能的现象。 流变性：物质在外力作用下的变形和流动性质,主要指加工过程中应力，形变，形变速率和粘度之间的联系 剪切变稀流体：流动时表现粘度随剪切应力或剪切速率增加而逐渐下降的流体 挤出胀大：挤出机挤出的高聚物熔体直径比挤出模孔直径大的现象。 切力增稠流体：流动时表现粘度随剪切应力或剪切速率增加而逐渐增大的流体。 熔融指数：表示塑胶材料加工时的流动性的数值 门尼粘度：反映橡胶加工性能的好坏和分子量高低及分布范围宽窄的数值 可塑度：是指被测试样在一定外力作用下产生压缩形变的大小和除去外力后保持形变的能力。 高分子的基本概念、高分子的结构 1. 高分子有何特征? （1）分子量很高或分子链很长，这是高分子化合物最根本的特点。 （2）高分子是由很大数目的结构单元通过共价键相连接而成（均聚物，共聚物） （3）高分子的结构具有不均一性（多分散性） （4）大多数高分子的分子链具有一定的柔顺性 2. 试分析线型、支链型、交联型高分子的结构和性能特点? 线型：形状：整条高分子犹如一条又细又长的线，大分子既可卷曲成团，也可舒展成直线，这取决于高分子链本身的柔性及所处的外部条件。通常各种橡胶、大多数的纤维、塑料等都属线形大分子。特点：既可溶解又可熔融，易于加工成型。 支链型：链分子在二维空间键合增长所形成的高聚物。其主链上带有长短不一的支链，支链的形状有星型、梳型、无规支链型等几种。特点：与线形大分子相比，带短支链的高聚物更易溶解和熔融，且机械强度低此外，支链型高聚物大分子上有叔碳原子，其反应活性高，所以热稳定性差，易老化变硬变脆。 交联型：高分子链之间通过支链或某种化学键相键接，形成的三维网状大分子热固性塑料、硫化橡胶都属于网状大分子。特点：若分子间形成网状结构，则整个高聚物可看成一个大分子，既不溶解也不熔融，只能熔胀。随着分子间交联程度的增加，材料的弹性降低，但机械强度和硬度都增加 3. 以丁二烯和苯乙烯共聚物为例，说明单体共聚方式对高聚物性能的影响。 1）75%的丁二烯和25%的苯乙烯无规共聚，共聚物具有良好的弹性，是丁苯橡胶； 2）20%的丁二烯和80%的苯乙烯接枝共聚，共聚物是韧性很好的耐冲击PS塑料；
橡胶技术专业高等院校
橡胶技术专业高等院校 一、青岛科技大学高分子科学与工程学院 高分子科学与工程学院是青岛科技大学创办历史最长、最具学科专业特色的学院之一，其前身可以追溯到1950年创办的沈阳轻工高级职业学校的橡胶工艺专业。经过61年的建设，学院已发展成为我国高分子材料与工程（橡胶工程、塑料工程、高分子合成）、包装工程、印刷工程及复合材料与工程领域高级专业人才培养、科学研究以及技术开发的重要基地，特别是橡胶工程专业已为社会输送了各类高级专业技术及管理人才近2万人，是我国橡胶工业人才培养的摇篮。 学院现有教职工99人，其中教授26人、双聘院士1人、博士生导师8人、泰山学者3人（洪堡学者3人）、拥有博士学位的教师43人、省级教学名师、省突出贡献专家及省拔尖人才各1人。目前各类在校生达2300人。 学院设有材料科学与工程博士后流动站、三个博士学位授予点（材料学、材料加工工程、高分子化学与物理）和材料科学与工程一级学科硕士学位授予点及材料工程硕士学位授予点。依托高分子学科建有橡塑材料与工程教育部重点实验室。 1、高分子材料与工程（包括橡胶工程、塑料工程、高分子合成三个专业方向） Polymer Material and Engineering 高分子材料与工程涉及高分子量有机化合物的设计合成、结构性能、化学与物理改性、成型加工及其应用，是当代材料科学与工程的重要组成部分。本校高分子材料与工程专业发端于1950年设立的橡胶工艺专业，经60年的积累和发展，已成为青岛科技大学的传统和特色学科，也是山东省重点建设的优势学科，2008年又被评为国家级特色专业。依托该学科建立有橡塑材料与工程教育部重点实验室、高性能聚合物及成型技术教育部工程研究中心和国家轮胎工艺与控制工程技术研究中心。目前，本学科已发展成为我国橡胶与塑料加工工程和高分子材料合成的重要科研与开发基地，在高分子基础材料和先进材料的人才培养方面独具特色，我国高分子工业，特别是橡胶企业的领军人物和工程技术骨干大都出自我校高分子学科及其相关专业。 培养目标： 该专业培养适应社会发展需要的具有高分子材料与工程相关基础知识和专
常见注塑机加工费和塑料件成本核算方法.doc
常见注塑机加工费和塑料件成本核算方法 从60T-1300T常见注塑机的注塑加工费，见下表，注意：只是来料来模具纯注
详细计算方法如下： 固定成本 固定成本说明：固定成本是指：只要工厂开门运转，无论生产与否都要支出的成本。以元为单位，计算到：单机元/天，小数保留三位（人民币：厘）。 固定成本测算仅适用于纯注塑企业单位。 如企业涵盖注塑、模具制造、成品装配等生产内容，其基础设施等费用应合理分割计算。 序号内容计算公式 1.厂房折旧自有厂房：造价总额/30年÷255天 租用厂房：年租金÷255天 2.机器设备折旧机器设备总价÷10年÷225天 3.基础设施维修费年维修费总额÷225天 4.机器设备维修费年维修费总额÷225天 5.财务费年附出利息总额÷225天 6.管理费年支出总额÷225天 7.电变压器摊派年支出总额÷225天 8.不可预见费用 9.其他 10.小计1+2+3+。。。。。。9=X元/天 11.单机成本 Z元/天X元÷（注塑总容量（克）×利用率75%）=Y元/克/天 Y元/克/天×单机克容量=Z元/天 内容及公式说明： 30年：一般工厂厂房设计使用寿命为50年，按30年计较为合理。 注塑总容量：工厂所有注塑机注塑量之和。 225天：一年有效工作日以225天计算。 10年：注塑机及相关设备使用寿命以10年计。
基础设施维修费：一般按基础设施总值2%估算 机器设备维修费：一般按机器设备总值3%估算，再加上注塑模具费用。 管理费：行政人员工资、招待费、差旅费、交通费、证书费等等总和。 电变压器摊派：独立变压器的固定支出费用。 变动成本 变动成本说明：变动成本是指：直接发生在产品本身的成本。以元为单位，计算到：元/只（交付的合格品），小数保留三位（人民币：厘）。 加工费：元/每一模次 序号内容计划公式 12.单机每天（24小时）可生产模次实测×合格品率95%A 13.工人工资每天三班总用工工资合计÷A 14.电费机电总容量×0.75×24÷A 15.固定成本摊销Z元/天÷A 16.每模加工费 B元/模次。13+14+15=B元/模次。 模具费摊销： 17.单个产品模具费 （来模加工免计）模具费总额/模具寿命模次C元/只 原、辅材料费 18.原材料原料克重单价×产品毛重D元/只 19.辅助材料三班消耗总值÷AE元/只 包装费 20.单个产品包装费实测计算F元/只 运输费 21.运输费实测计算G元/只 二次加工费：组装、印刷等等 22.二次加工费实测计算H元/只 成本合计：
橡胶生产技术工艺
橡胶生产技术工艺 1 综述 橡胶制品的主要原料是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料，橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化 6 个基本工序。橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性矛盾的过程，通过 各种加工手段，使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶，在加入各种配合剂制 成半成品，然后通过硫化是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好 的橡胶制品。 2 橡胶加工工艺 2.1 塑炼工艺 生胶塑炼是通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方法，使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。生胶塑炼的目的是降低它的弹性，增加可塑性，并获得适当的流动性，以满足混炼、亚衍、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造等各种加工工艺过程的要求。掌握好适当的塑炼可塑度，对橡胶制品的加工和成品质量是至关重要的。在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度。随着恒粘度橡胶、低粘度橡胶的出现，有的橡胶已经不需要塑炼而直接进行混炼。在橡胶工业中，最常用的塑炼方法有机械塑炼法和化学塑炼法。机械塑炼法所用的主要设备是开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼机。化学塑炼法是在机械塑炼过程中加入化学药品来提高塑炼效果的方法。开炼机塑炼时温度一般在80℃以下，属于低温机械混炼方法。密炼机和螺杆混炼机的排胶温度在120℃以上，甚至高达160-180℃，属于高温机械混炼。生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶和破胶等处理才能塑炼。几种胶的塑炼特性：天然橡胶用开炼机塑炼时，辊筒温度为30-40℃，时间约为15-20min；采用密炼机塑炼当温度达到120℃以上时，时间约为3- 5min。丁苯橡胶的门尼粘度多在35-60 之间，因此，丁苯橡胶也可不用塑炼，但是经过塑炼后可以提高配合机的分散性顺丁橡胶具有冷流性，缺乏塑炼效果。顺丁胶的门尼粘度较低，可不用塑炼。氯丁橡胶得塑性大，塑炼前可薄通3-5次，薄通温度在30-40℃。乙丙橡胶的分子主链是饱和结构，塑炼难以引起分子的裂解，因此要选择门尼粘度低的品种而不用塑炼。丁腈橡胶可塑度小，韧性大，塑炼时生热大。开炼时要采用低温40℃以下、小辊距、低容量以及分段塑炼，这样可以收到较好的效果。 2.2 混炼工艺
橡胶加工工艺基础知识
橡胶加工工艺基础知识一、塑炼 橡胶受外力作用产生变形，当外力消除后橡胶仍能保持其 形变的能力叫做可塑性。增加橡胶可塑性工艺过程称为塑 炼。橡胶有可塑性才能在混炼时与各种配合剂均匀混合； 在压延加工时易于渗入纺织物中；在压出、注压时具有较好的流动性。此外，塑炼还能使橡胶的性质均匀，便于控制生产过程。但是，过渡塑炼会降低硫化胶的强度、弹性、耐磨等性能，因此塑炼操作需严加控制。 橡胶可塑度通常以威廉氏可塑度、门尼粘度和德弗硬度等表示。 1、塑炼机理 橡胶经塑炼以增加其可塑性，其实质乃是使橡胶分子链断 裂，降低大分子长度。断裂作用既可发生于大分子主链，又可发生于侧链。由于橡胶在塑炼时，遭受到氧、电、热、机械力和增塑剂等因素的作用，所以塑炼机理与这些因素密切相关，其中起重要作用的则是氧和机械力，而且两者相辅相成。通常可将塑炼区分为低温塑炼和高温塑炼，前者以机械降解作用为主，氧起到稳定游离基的作用；后者以自动氧化降解作用为主，机械作用可强化橡胶与氧的接
塑炼时，辊筒对生胶的机械作用力很大，并迫使橡胶分子链断裂，这种断裂大多发生 在大分子的中间部分。塑炼时，分子链愈长愈容易切断。顺丁胶等之所以难以机械 断链，重要原因之一就是因为生胶中缺乏较高的分子量级分。当加入高分子量级分后， 低温塑炼时就能获得显著的效果。 氧是塑炼中不可缺少的因素，缺氧时，就无法获得预期的效果。生胶塑炼过 塑炼时，设备与橡胶之间的摩擦显然使得胶温升高。热对塑炼效果极为重要，而且在 不同温度范围内的影响也不同。 由于低温塑炼时，主要依靠机械力使分子链断裂，所以在像章区域内（天然胶低于 110C ）随温度升高，生胶粘度下降，塑炼时受到的作用力较小，以致塑炼效果反而下降。相反，高温塑炼时，主要是氧化裂解反应起主导作用，因而塑炼效果在高温区 （天然胶高于110C ）将随温度的升高而增大，所以温度对塑炼起着促进作用。各种橡胶由于特性不同，对应于最低塑炼效果的温度范围也不一样，但温度对塑炼效果 影响的曲线形状是相似的。由前已知，不论低温塑炼还是高温塑炼，使用化学增塑剂 皆能提高塑炼效果。接受剂型增塑剂，如苯醌和偶氮苯等，它们在低温塑炼时起游 离基接受剂作用，能使断链的橡胶分子游离基稳 定，进而生成较短的分子；引发剂型增塑剂，如过氧化二苯甲酰和偶氮二异丁腈等，它们在高温下分解成极不稳定的游离基，再引发橡胶分子生成大分子游离基，并进而氧化断裂。此外，如硫醇类及二邻苯甲酰胺基苯基二硫化物类物质，它们既能使橡胶分子游离基稳定，又能在高温下引发橡胶形成游离基加速自动氧化断裂，所以，这类化学增塑剂称为混合型增塑剂或链转移型增塑剂。 2、塑炼工艺 生胶在塑炼前通常需进行烘胶、切胶、选胶和破胶等处理。 烘胶是为了使生胶硬度降低以便切胶，同时还能解除结晶。
青岛科技大学-橡胶实验九--撕裂强度
实验九撕裂强度 (Determination of tear strength) 一、实验目的 1、了解撕裂试样种类，掌握撕裂试样的制备 2、熟悉测试撕裂强度的设备及其工作原理 3、掌握实验结果的分析 4、掌握影响撕裂强度的因素 二、试样种类及形状 按试样形状分类，撕裂试验的试样主要有以下几种。 1、直角型 直角型试样的形状和尺寸如图9-1所示。 图9-1 直角型试样（GB530-81）（单位：mm） 2、圆弧型 此类试样又称为新月型或腰型。国家标准试验方法中，过去称为延续型。其形状和尺寸如图9-2所示。 图9-2 圆弧型试样（GB529-81）（单位：mm） 3、裤型 试样的形状和尺寸如图9-3所示。它是一种带有割口的试样。该试样在试验机上的夹持情况如图9-4所示。
该试样的特点是其撕裂强度对割口长度不敏感。因此，试验结果的重复性好。它还便于进行撕裂能的计算，为撕裂能的理论分析提供较理想的方法。 4、德耳夫特（Delft ）型 该试样的形状和尺寸如图9-5所示。 此种试样内，切有一个狭长的切口，是一种比较容易从成品上裁取的小尺寸试样。在国际标准ISO816中，采用了此种试样。 图6-5 德耳夫特型试样（ISO 816） (单位：mm) 直角型撕裂试验，由于试验不需事先割口，故测试的人为影响因素少，本试验选用此法。 三、试样的制备 国家标准GB 529和GB 530对试样的裁取和圆弧型试样割口方法均有规定。 1、试样的裁取 圆弧型和直角型试样均用裁刀裁取。裁刀刃口应保持锋利，不应出现缺口或卷刃等现象。用裁片机裁取试样时，可先用水或中性肥皂溶液润滑刀的刃口，以便于裁切。在裁切过程中，为了防止裁刀刃口与裁片机的金属底板相撞而受到损坏，在试样的下面应垫有合适的软质材料。裁取试样时，裁刀撕裂角等分线的方向应与胶料压延、压出方向一致，即试样的长度方向应与压延、压出方向垂直。这是因为，橡胶材料产生裂口后，撕裂扩展的方向常是沿着与压延、压出平行的方向进行的。 2、试样割口方法 试样在拉伸过程中，为了使应力集中于一点，以便迅速地从此产生裂口，使撕裂从该裂口扩展，可于试样的某一部位进行割口。 图9-3 裤型试样（BS 903/A3-1982） (单位：mm) 图9-4 裤型试样在试验机上的位置
设计材料与工艺
《设计材料与工艺》课程教学大纲 一、课程目标与教学任务 在工业产品造型设计中，造型材料与加工技术和设计的关系十分密切。优秀的设计只有通过合适的材料和加工技术得以实现。通过本课程的学习，使学生全面了解常用材料的性能、加工工艺及其应用范围，能从经济、实用、美观等诸因素出发，合理选用各种不同的材料，了解具有良好前景的新材料、新工艺，了解材料表面加工工艺及面饰处理，为正确设计出能给人以物质和精神享受现代化工业产品打基础。 本课程的主要任务是培养学生 （1）了解常用材料的性能及其加工工艺； （2）产品设计中合理选择材料的能力。 （3）了解具有良好前景的新材料、新工艺。 （4）了解材料表面加工工艺及面饰处理工艺。 二、课程内容与基本要求 第一章：概论 主要内容：介绍本课程的学习方法，了解材料与设计关系、掌握材料的发展史以及设计材料的分类。 教学要求：了解设计材料的发展史、设计材料的分类。 重点难点：如何使学生了解学习材料的重要性，调动学习热情。 第二章：设计材料的一般性能 主要内容：了解设计材料的固有特性和设计材料的派生特性。 教学要求：了解性能的概念。 重点难点：性能在设计中的运用。 第三章：设计材料感觉特性的运用 课程英文名 Materials and Technique for Industrial Design 课程编号 B0102510 课程类别 专业课 课程性质 限选 学 分 2 总学时数 32 开课学院 数字媒体与艺术设计 开课教研室 艺术设计 面向专业 工业设计 开课学期 5 完成实现课程与毕业要求对应关系表中的能力要求 系统掌握本专业领域的基础理论知识
塑料的工艺性能
塑料的工艺性能 1.1 聚合物的热力学性能与加工工艺 1 .聚合物的热力学性能 聚合物的物理、力学性能与温度密切相关，当温度变化时，聚合物的受力行为发生变化，呈现出不同的力学状态，表现出分阶段的力学性能特点。图2 一2 所示为线型无定形聚合物在恒应力作用下变形量与温度的关系曲线，也称为热力学曲线。此曲线明显分为三个阶段，即线型无定形聚合物常存在的三种物理状态：玻璃态、高弹态和猫流态。 在温度较低时(温度低于T : ) ，曲线基本上是水平的，变形量小，而且是可逆的;但弹性模量较高，聚合物处于此状态时表现为玻璃态。此时，物体受力的变形符合胡克定律，应变与应力成正比，并在瞬时达到平衡。当温度上升时(温度在T 。至T ，间)，曲线开始急剧变化，但很快趋于水平。聚合物的体积膨胀，表现为柔软而富有弹性的高弹态(或橡胶态)。此时，变形量很大，而弹性模量显著降低，外力去除后变形量可以回复，弹性是可逆的。如果温度继续上升(温度高于Tf ) ，变形迅速发展，弹性模量再次很快下降，聚合物即产生私性流动，成为勃流态。此时变形是不可逆的，物质成为液体。这里，T ：为玻璃态与高弹态间的转变温度，称为玻璃化温度;T .为高弹态与猫流态的转变温度，称为猫流沮度。在常温下，玻璃态的典型材料是有机玻璃，高弹态的典型材料是橡胶，勃流态的典型材料是熔融树脂(如猫合剂)。 聚合物处于玻璃态时硬而不脆，可作为结构件使用。但塑料的使用温度不能太低，当温度低于T 卜时，物理性能发生变化，在很小的外力作用下就会发生断裂，使塑料失去使用价值。通常称T ‘为脆化温度，它是塑料使用的下限温度。当温度高于T .时，塑料不能保持其尺寸的稳定性和使用性能，因此，几是塑料使用的上限温度.显然，从使用的角度看，TL 与T 。间的范围越宽越好。当聚合物的温度升到如图2 一2 所示中的Td 温度时，便开始分解，所以称Td 为分解温度。聚合物在T 「一Td 温度范围内是猫流态，塑料的成型加工就是在这个范围内进行的。这个范围越宽，塑料成型加工就越容易进行。聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯的T ，一Td 范围相当宽，可在相当宽的温度范围里呈私流态，不易分解，因而易于操作。硬聚氯乙烯则不然，它的赫流温度与分解温度很接近，而且即使在接近Td 的温度下，虽经高压作用，其流动性仍然很小，成型加工就很困难。 聚合物的成型加工是在勃流状态中实现的，要使聚合物达到私流态，加热只是方法之一;加入溶剂使聚合物达到砧流态则是另外的一种方式。通过加入增塑剂可以降低聚合物的勒流温度。粘流温度T ，是塑料成型加工的最低温度，猫流温度不仅与聚合物的化学结构有关，而且与相对分子质量的大小有关。勃流温度随相对分子质量的增高而升高。在塑料的成型加工过程中，首先要化验聚合物的猫度与熔融指数(熔融指数是指聚合物在挤压力作用下产生变形和流动的能力)，然后确定成型加工的温度。猫度值小，熔融指数大的树脂(即相对分子质量低的树脂)成型加工温度可选择低一些，但相对分子质量低的树脂制成的塑件强度较差。因此，塑料的使用性能与成型加工工艺必须科学、合理地选择。以上叙述的是热塑性线型无定形聚合物的热力学性能，而常用热固性树脂在成型前分子结构是线型的或带有支链型的，成型时在热和压力的作用下可达到一定的高弹态甚至翁流态，具有变形和可成型的能力。但在热力作用下，大分子间的交联化学反应也同时进行，直至形成高度交联的体型聚合物，此时，由于分子运动的阻力很大，随温度发生的力学状态变化很小，高弹态和勃流态基本消失，即转变成遇热不熔、高温时分解的物体。因此，热固性树脂成型时，应注意成型温度和成型时间的控制。