橡胶及塑料加工工艺重点青岛科技大学

1、 高分子结构层次，构象、构型、构造

结构层次：组成高分子不同尺寸的结构单元在空间的相对排列。 构型：指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。

构象：是指分子中的原子或原子团由于C－C 单键内旋转而形成的空间排布(位置、形态)。 构造：单体键合成大分子链的几何形状 2、影响柔顺性的因素有哪些？并举例

柔顺性： 高分子长链能够改变其构象的性质。影响因素：内在因素(结构因素)

主链结构：当主链中含C-O，C-N，Si-O 键时，柔顺性好。含有孤立双键时，柔顺性好。当主链中由共轭双键组成时，由于共轭双键因p 电子云重叠不能内旋转，因而柔顺性差，是刚性链。如聚乙炔、聚苯：

侧基(或取代基)：极性越小，作用力小，易旋转，柔顺性好；体积：越大，位阻越大，越不易旋转柔性差；数量：多，相互作用大，柔性差；位置：对称时，分子间距大，链间作用力小，柔顺性好。

其它结构因素(支化与交联, 分子链长度, 分子间作用力, 聚集态结构等)：支链，分子间距增加，分子间作用力降低，柔性好；交联，柔性差。

外界因素：温度, 外力及溶剂等；温度高，热运动愈大，内旋转愈自由，柔性好；外力：作用快，来不及运动，柔性差。

3、取向单元类型及特点。

取向单元分两类:链段取向和分子链取向。链段取向:分子链的排列杂乱的, 链段沿外场方向平行排列;（高弹态下通过单键的内旋转造成链段运动来实现）。分子链取向:整个分子链沿外场方向平行排列,链段不一定取向.（粘流态下通过链段的协同运动实现）。 4、取向和结晶的异同点

相同：都与高分子有序性相关

相异：取向态是一维或二维有序，结晶态是三维有序

取向状态在热力学上是一种非平衡态；取向过程: 分子在外场作用下的有序化过程;解取向: 外场除去后，分子热运动又使分子重新回复无序化。热力学上是一自发过程。

5、取向和结晶对制品性能的影响 取向对高聚物性能的影响

取向方向的拉伸强度显著提高、材料呈现各向异性的特性（单轴拉伸）、热稳定性能得到相应提高。取向方向上：机械强度增高；垂直方向： 强度不能提高，甚至降低。 结晶对高聚物性能的影响

抗透气性、耐酸碱腐蚀性、耐氧老化及耐油性能均有所提高。可以提高塑料纤维类高聚物的热变形温度，即提高耐热性。结晶使链段活动空隙减少，分子间力增大，所以冲击强度降低，拉伸强度、定伸应力与硬度增加。可见光照射后在其内部会出现折射和散射现象，使透光率大大降低。 6、高分子热运动的特点？

1、运动单元的多重性 分子链的整体运动 链段的运动 链节、侧基的运动 晶区内的运动

2、高分子运动的时间依赖性

3、高分子热运动的温度依赖性 温度增加， 变短，可在短时内观察到分子运动 温度降低， 增加，需长时才能观察到松弛现象 升高温度和延长观察时间具有等效性——时温等效原理 7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。 热机械曲线

玻璃态 运动单元： 键长、键角 链段和整个分子的运动被冻结 玻璃化转变区 运动单元：键长、键角 链段运动被激活

高弹态 运动单元：键长、键角 链段运动充分

粘流转变区 运动单元：键长、键角 链段协同运动，分子链重心位移 开始流动 粘流态 运动单元：整个分子链互相滑移 8、弹性的基本概念及分类，各自特点

弹性——物体反抗外力变形并在外力消除后恢复原状的能力

普弹性 大应力作用下，材料分子中键长、键角变化引起的小形变，形变瞬时完成，除去外力后形变立即恢复——普弹性

高弹性 小应力作用下由于高分子链段运动而产生的很大的可逆形变，称为高弹性，所产生的形变称为高弹形变。 高弹性的特点 1、弹性模量小，形变大 2、弹性模量随温度的升高而增加3、高弹形变时有热效应4、形变需要时间

9、强迫高弹形变和高弹形变的异同点 普弹、高弹、强迫高弹区别

运动单元 普弹：键长、键角变化引起的小形变，瞬时完成 高弹：链段运动， Tg-Tf 时的形变

强迫高弹：链段运动， Tb-Tg 时的 形变 变形大小 普弹：胡克定律

高弹：小应力大变形 强迫高弹：大应力大变形 回复能力 普弹：除去外力可回复 高弹：除去外力可回复

强迫高弹：除去外力不可回复，加热至Tg 或Tm 以上，形变回复

10、非晶态和晶态高聚物拉伸曲线的特征及高分子材料应力应变曲线类型。

第一阶段：拉伸初期， σ-ε线性增加，普弹性，试样被均匀地拉长，应力达到屈服点后，随着应变的发展，应力有一下降，即出现“应变软化”；试样截面积也变得突然不均匀，出现一个或几个“细颈”。

第二阶段：应力不变，应变增加，非晶部分链段开始运动，晶区部分的微晶也进行重排，甚至某些晶体可能破裂，发生取向

外观表现：细颈扩展，非细颈缩短，截面积分别维持不 变，直至整个试样完全变细为止。除去外力，形变不能回复，加热到熔点左右，形变可回复，本质也是高弹形变，属于强迫高弹形变。

第三阶段：对细颈试样继续拉伸，应力又随应变急剧增大，出现应变硬化，直至断裂。在这阶段应力又出现上

升趋势，是因为在拉伸过程中，被破坏的微晶取向从而形成新的结晶，从而使其强度增加。

非晶与结晶聚合物相拉伸性能比较

（1）均经历了普弹形变，应变软化，发展大形变，应变硬化四个阶段。 （2）被拉伸后材料都出现各向异性，

（3）产生大的形变，室温不能回复，产生强迫形变－“冷 1）冷拉的温度范围：非晶态Tb～Tg 结晶态Tg～Tm

2）晶态聚合物，伴随着凝聚态结构的变化 非晶聚合物，主要是链段取向

软而弱：E

低，断裂强度σ*低，伸长率ε*中等程度，高聚物软凝胶； 软而韧：E 低，σY 低，ε*大（20-100%），σ*高，硫化橡胶、软PVC； 硬而脆：E 高，σ*中等，无屈服点，小σ破坏，PS、PMMA、酚醛树脂等； 硬而强：E 高，σ*高，ε*低（5%），断在Y 点，硬PVC、芳香尼龙等刚性耐

高温材料；

硬而韧：E 高，σY、σ*都高，ε*较大，抗冲击性好的工程塑料，如尼龙、聚甲醛等。

11、韧性断裂和脆性断裂的区别。

脆性断裂: 屈服之前断裂，断前，σ—ε曲线呈线性关系，ε<5%，断裂能较小

韧性断裂: 断裂发生在屈服点之后，断裂前σ—ε非线性关系，断裂ε很大，断裂能很高 脆性断裂：断裂面光滑,屈服前断裂,无塑性流动,表面光滑,张应力分量

韧性断裂: 断面较为粗糙，有凹凸不平的丝状物, 屈服后断裂,有塑性流动,表面粗糙,切应力分量

12、力学松弛现象有哪些？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，并分析原因。 力学松弛（粘弹现象）——或高聚物力学性质随时间而变化的现象。高分子链的构象重排和分子链滑移是导致材料蠕变和应力松弛的根本原因。

静态粘弹性：蠕变、应力松弛；动态粘弹性：滞后、内耗。 线性高分子：形变随时间逐渐增加。

交联高聚物：形变随时间增加，到一定程度后不再继续增加。

应力松弛：——在恒定温度和形变保持不变的情况下，高聚物内部的应力随时间延长而逐渐衰减的现象

线型高聚物：在外力作用下，突然产生一恒定应变，则相互缠结在一起的高分子链被迫沿外力方向伸直，其原有的平衡态被破坏，因而产生与外力向抵抗的内力，随时间的延长，分子链热运动使缠结点解脱，分子链产生滑移。同时分子不断调整其自身的构象，达到与该形状相平衡的状态，则内力逐渐消除，外力逐步衰减至零。

交联高聚物：随时间的延长，通过分子链段的移动重排也

能逐渐消除一部分不平衡的内应力。但由于交联键的存在，限制了分子链间的相对位移，使分子链不能产生大的变形，应力也就不能完全松弛掉。

13、从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。

蠕变和应力松弛见上题；

滞后：受到外力时, 链段通过热运动达到新平衡需要时间(受到内摩擦力的作用), 由此引起应变落后于应力的现象. 外力作用的频率与温度对滞后现象有很大的影响.

力学损耗：拉伸时，外力做功，一部分用来改变链构象，另一部分用来提供克服内摩擦所需要的能量；回缩时，橡胶对外做功，一方面使分子重新卷曲起来，回复到原来的状态，另一方面仍克服摩擦阻力；一个循环中，分子构象由伸展到完全回复不损耗功，所损耗是功全部用于克服内摩擦阻力上，转换为热量使橡胶温度升高。 14、取向和解取向的概念，如何使纤维即具有较高强度又具有适当弹性。

取向状态在热力学上是一种非平衡态；取向过程: 分子在外场作用下的有序化过程;解取向: 外场除去后，分子热运动又使分子重新回复无序化。热力学上是一自发过程。

15、银纹与裂缝的不同

银纹体是由微纤和空穴两部分构成，银纹体的密度不是零；而裂缝是一个空穴，没有密度；

银纹具有可逆性，在压应力下或在Tg 以上温度退火处理，银纹会回缩或消失，材料重新回复光学均一状态。裂缝不可消失。

16、简单剪切流场和拉伸流场的特点

剪切流动：能产生横向的速度梯度场，即流体的速度方向与变化方向相垂直的流动，（高聚物熔体在等横截面管道中的流动）能产生纵向的速度梯度场，即流速方向与速度的变化方向相平行的流动，称为拉伸流动。合成纤维的抽丝过程

17、影响粘度的因素有哪些？在工厂中如何用仪器表征，通过数值大小如何判别分子量大小。评价粘度指标？

因素：1.实验条件和生产工艺条件的影响（温度T ；压力p ；剪切速度或剪切应力σ等） 2

大分子结构参数的影响（平均分子量；分子量分布；长链支化度等） 3物料结构及成分的影响（配方成分，如添料、软化剂等） 流动性表征方法：

1表观粘度：是根据高聚物直观流动测得的，包括两部分：不可逆的粘性流动（真实粘度）和可逆的高弹形变。ηa 并不完全反映高分子材料不可逆形变的难易程度

2熔体流动速率（MFR ）熔融指数：表征热塑性塑料的流动性 3门尼粘度（ML ）：衡量橡胶工业胶料流动性的好坏

4可塑度：常用威氏可塑度在橡胶加工厂来表示胶料的流动性

5拉伸粘度：在拉伸流动中，用拉伸粘度来表征物料拉伸流动的难易程度 18、高聚物熔体的流动弹性效应有哪些？

主要有挤出过程中的挤出胀大现象，不稳定流动和熔体破裂

现象，“爬杆”现象，

①高分子熔体被强迫挤出口模时，挤出物尺寸大于口模尺寸，截面形状也发生变化的现象。 ②实验表明，高分子熔体从口模挤出时，当挤出速率（或剪切应力）超过某一临界剪切速率（或临界剪切应力），容易出现弹性湍流，导致流动不稳定，挤出物表面粗糙。随挤出速率的增大，可能先后出现波浪形、鲨鱼皮形、竹节形、螺旋形畸变，最后导致完全无规则的熔体破裂

③与牛顿型流体不同，盛在容器中的高分子液体，当插入其中的圆棒旋转时，没有因惯性作用而甩向容器壁附近，反而环绕在旋转棒附近，出现沿棒向上爬的“爬杆”现象。这种现象称Weissenberg 效应，又称“包轴”现象。

19、分析挤出胀大行为的影响因素？

高聚物熔体的弹性记忆效应，即熔体出模口后要恢复到它进模口前的形状

①入口效应 外力作用下，熔体由大尺寸机腔流入小尺寸口模，流速由小变大，入口区流线收敛，流动方向上产生速度梯度。分子链受拉伸力产生拉伸弹性形变，在口型内不能完全松弛掉，出口型后外力作用消失，分子链由伸展重新成卷曲状态，发生出口膨胀

②法向应力效应 高聚物在机头及口型中流动时，受到剪切力的作用，法向应力差产生的弹性形变在出口型后恢复也引起产品膨胀

20.流动曲线的分类及各自特点

A:宾汉流体：受外力作用只有剪切应力达到一定值后才发生牛顿性流动

流动临界应力的存在，与

分子缔合或某种有序结构的破坏有关 牙膏、油漆、润滑油、聚合物在良溶剂中的浓溶液和凝胶性糊塑料 B: 假塑性流体：随着剪切速率的增加，剪切应力增加的速率有所降低，即表观粘度随着剪切速率或剪切应力的增加而逐渐降低，又称为“切力变稀”流体 橡胶、大多数热塑性塑料和高聚物溶液,流动指数n<1

C: 胀塑性流体：随着剪切速率的增加，剪切应力增加的速率增大，即其表观粘度随着剪切应力及剪切速率的增大而增加，故又称为“切力增稠流体” 如高聚物悬浮液、胶乳,高聚物-填料体系, 流动指数n>1

D: 牛顿流体：理想粘性流体的流动符合牛顿型流体的流变方程，其剪切应力与剪切速率成正比η——剪切粘度或牛顿粘度，PaS，粘度是流体流动时内部抵抗流动的阻力，是流体内摩擦力的宏观表现，流体本身所固有

的性质，大小表征抵抗外力所引起的流体变形的能力 21.了解橡胶的几个概念（橡胶、生胶、混炼胶、硫化胶）

（1）

橡胶：一种材料，他在大的变形下能迅速有力的恢复其变形；能够被改性。

（2）生胶：没有加配合剂、未经加工、尚未交联的橡胶

（3）混炼胶：生胶与配合剂经加工混合均匀但未被交联的橡胶 （4）硫化胶：混炼胶在一定温度、压力和时间作用下，经交联由线性大分子变成三维网状结构而得到的橡胶。

（5）再生胶：废旧橡胶制品经粉碎再生和机械加工等物理化学作

用，使其由弹性状态变成具有塑性及黏性状态，并且能够再硫化的材料。 22.橡胶的配合体系主要有哪些内容？各体系主要起什么作用？ 1).生胶：基体材料，包括橡胶与其它聚合物并用

2）.硫化体系：与橡胶大分子起化学反应使橡胶由线性大分子变为三维网状结构，3).提高橡胶性能，稳定形状

4).补强填充体系：提高力学性能，改善加工性能，降低成本 5).防护体系：延缓橡胶老化，延长制品使用寿命

6).增塑体系：降低粘度，改善加工性能，降低成品硬度 7).特殊体系：阻燃、着色、发泡、抗静电体系等

23.硫化体系主要包括哪几种组分？各自作用是什么？ 1).硫化剂:与橡胶发生硫化反应或使之交联的物质

2).促进剂:能加快硫化速度，降低硫化温度，缩短硫化时间，减少硫磺用量，又能改善硫化胶的物理性能的物质。其本质是提高硫磺效率，提高生成效率，降低能耗，提高产品质量。

3).活性剂:参与橡胶的硫化反应，提高促进剂活性并充分发挥其效能，减少促进剂用量，既能提高硫化速度，又能提高交联程度，影响交联结构，改善硫化胶物理机械性能。 4).防焦剂:防止或延缓胶料在硫化前的加工及存放期间产生早期硫化 的物质

塑炼、混炼

1. 什么叫塑炼？塑炼的目的及其实质是什么？

橡胶最宝贵的性质就是高弹性，但这种高弹性又会给橡胶的加工和成型制造带来极大的困难，所以要对橡胶进行加工制造，使之由强韧的高弹态转变为柔软而富有可塑性的状态，这种工艺过程称为塑炼。

目的：降低生胶的弹性，使之具有一定的可塑性和流动性，以适合于各种工艺操作，同时还要使生胶的塑性均匀一致，以制得质量均一的胶料。 2、 开炼机密炼机型号意义？

国家标准用“前辊筒工作部分直径×后辊筒工作部分直径×辊筒工作部分长度”来表示，单位是mm。 各开炼机厂生产开炼机规格的表示方法是在辊筒直径数字前冠以汉语拼音符号，表示机台的用途， 如XK－450，其中X 表示橡胶用，K 表示开炼机，450表示辊筒工作部分直径为450mm 3、混炼的作用是什么？

为提高橡胶制品的使用性能，改进工艺性能和降低产品成本，通常需要在橡胶中加入各种配合剂。

混炼的基本任务就是把橡胶与配合剂加以混合，制造性能符合要求的混炼胶，保证成品具有良好的物理机械性能和良好的工艺性能。 4、混炼过程三个阶段？

第一阶段：湿润和吃粉阶段 第二阶段：分散阶段 第三阶段：塑化阶段

五．挤出机 1.挤出机螺杆

1）加料段：固体输送理论 2）压缩段（塑化段）：熔体输送理论 3）计量段（挤出段、均化段）：熔融理论

2.成型工艺：塑化，挤出成型，冷却定型，塑件的牵引，卷曲切割。

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

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。

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

常用塑料注塑工艺参数表：资料

常用塑料注塑工艺参数表：

常用塑料注塑工艺参数（2） 2010-06-16 20:02:13| 分类：个人日记| 标签：|字号大中小订阅 聚甲醛加工参数聚甲醛的成型收缩率聚甲醛的后收缩九、PC注塑工艺特性与工艺参数的设定1、聚集态特性属于无定型塑料，Tg为149～150℃；Tf为215～225℃；成型温度为250～310℃； 2、热稳定性较好，并随分子量的增大而提高。但PC高温下遇水易降解，成型时要求水分含量在0.02%以下。高温下水分对PC特别有害。在成型前，PC树脂必须进行充分干燥（并且应当充分注意防止干燥过的物料再吸湿）。干燥效果的快速检验法，是在注塑机上采用“对空注射”。 3、熔体粘度高，流动性较差，其流动特性接近于牛顿流体，熔体粘度受剪切速率影响较小，而对温度的变化十分敏感，在适宜的成型加工温度范围内调节加工温度，能有效地控制PC的粘度。4、由于粘度高，注射压力较高，一般控制在80～120MPa。对于薄壁长流程、形状复杂、浇口尺寸较小的制品，为使熔体顺利、及时充模，注射压力要适当提高至120～150MPa。保压压力为80～100MPa。 5、成型时，冷却固化快，为延迟物料冷凝，需控制模温为80～120℃。6、PC分子主链中有大量苯环，分子链的刚性大，注塑中易产生较大的内应力，使制品开裂或影响制品的尺寸稳定性；（在100℃以上作长时间热处理，它的刚硬性增加，内应力降低）。PC的典型干燥曲

线台湾奇美典型牌号加工参数：十、PA及玻纤增强PA注塑工艺特性与工艺参数设定 1、常用品种及其熔点：q 品种：尼龙-66；尼龙-610；尼龙-1010；尼龙-1212；尼龙-46尼龙-6；尼龙-7；尼龙-9；尼龙-11；尼龙-12；尼龙-66/6、尼龙-66/610；尼龙-6∕66∕1010；尼龙-66/6/610q 熔点：尼龙n系列：尼龙－6 215～220℃；尼龙－12为178℃；尼龙m,n系列：尼龙－46 295 ℃；尼龙－66 255～265℃；尼龙－610 215～223℃；尼龙－1010 200℃；共缩聚尼龙：由于分子链的规整性较差，结晶性和熔点一般较低，如尼龙－6∕66∕1010的熔点仅为155～175℃，但其有较好的透明性和弹性。2、熔点高，熔化范围窄（约10℃）。考虑到PA熔点高、热稳定性较差，故加工温度不宜太高，一般高于熔点30℃左右即可。3、吸湿性大，且酰胺基易于高温水解，引起分子量严重降低；（须严格干燥至含水量低于0.05％，尤其是回料使用时更应严格干燥，必要时可添加“增粘剂”。）4、熔体粘度低，表观粘度对温度敏感，由于熔体的冷却速率快，要防止塑料堵塞喷孔、流道、浇口等。为阻止熔体逆流，螺杆头应装有止逆环；另外，为防止喷嘴处熔体的“流涎”现象，应选用自锁式喷嘴。5、注射PA时不需高的注射压力，一般选取范围为70～100MPa，通常不超过120MPa。注射速率宜略快些，这样可防止因冷却速率快而造成波纹及充模不足等问题。 6、模具温度一般控制在40～90℃。模具温度对制品的性能影响较大。 7、酰胺基在高温下对氧敏感，容易发生氧化变色（必要时可添加尼龙专用的热稳定剂）； 8、高结晶性，成型收缩率大，易产生结晶应力，并且明显随制品的厚度增大而增加；9、成型后制品的缓慢吸湿易引起尺寸精度的较大变化。这点也被利用来进行调湿处理，通常可在沸水或醋酸钾水溶液（醋酸钾与水的比例为1.25∶1，沸点为121℃）中进行。 10、熔体着色所适用的有机颜料品种较少（酰胺基具有还原性，加之成型温度高）。尼龙吸水率尼龙及玻纤增强尼龙成型温度PA46安全加工温度－时间组合图玻璃纤维增强尼龙（GF－PA）工艺特性1、GF-PA中由于含大量玻纤，注塑中存在四大问题：（1）流动性差。（2）收缩率小，且各向异性明显。（3）制品性能易出现波动。（4）制品表面粗糙度数值大。 2、由于流动性差，且加入玻纤后的熔体冷凝硬化快，需要比未加玻纤时提高温度约10－30 ℃；3、应采用较大的注射速率和较高的注射压力； 4、由于大量玻纤引起的高粘度，增强尼龙可用通用喷嘴；5、对机筒的磨损大；6、为使增强尼龙制品有较高的强度，需要注意尽可能地保护玻纤的长度，减少玻纤损伤；（从螺杆、喷嘴、浇口等装备因素到注塑工艺条件）7、玻纤增强料成型加工中最常有缺陷：“浮纤”或称“玻纤外露”；玻纤取向引起的各向异性；熔接痕处强度特低；纤维取向不同厚度处的取向状况皮－芯效应与熔接痕前锋料遇到障碍后分流－合流－熔接玻纤含量与熔接痕强度十一、PMMA注塑工艺特性与工艺参数的设定 PMMA树脂俗称“压克力”，国内著名商品牌号有372＃（实为MS）1、PMMA无定形聚合物，Tg为105℃，熔融温度大于160℃，而分解温度高达270℃以上，成型的温度范围较宽；2、PMMA树脂颗粒易吸收水份，而这些水分的存在，在成型过程中由于受热挥发，导致熔体起泡、膨胀、使制品出现银丝、气泡、透明度变差、有糊斑等问题。PMMA在热风循环干燥设备上的干燥，其干燥工艺参数：温度为70～80℃，时间为2～4h；3、 PMMA熔体粘度对温度变化比较敏感。注射温度的改变对熔体流动长度的影响要比注射压力与比注射速率明显些，更比模具温度显著得多。故在成型时改变PMMA的流动性主要是从注射温度着手。但选用高料温时易受其它工艺参数影响而给制品表面带来变色等问题；4、PMMA熔体粘度较大，流动性比较差，因此，需要较大的注射压力，通常宽浇口、易流动的厚壁制品所选取的注射压力为80～100MPa 之间，而熔体流动较为困难的制品所需的压力要大于140MPa，110～140MPa则适用于大多数制品的成型； 5、注塑PMMA制品时，高速注射往往会使制品的浇口周围模糊不清，从而使制品的透光性大为降低，故在一般情况下最好不要采用高速注射，6、由于透明度高是PMMA的特点，任何杂质的存在都会因光折射关系而在制品上暴露无遗，故要求在加工该材料时必须做好环境的清洁工作。7、温范围为40～60℃，最高不得超过80℃台湾奇美典型牌号PMMA加工参数：十二、PBT的注塑工艺特性与工艺参数的设定 1、PBT是结晶型材料，具有明显的熔点，熔点约为225℃左右； PBT的分解温度为280℃；实际生产中注射温度一般选择在240～265℃之间,未增强品级用较低温度，增强品级用较高温度。2、 PBT在高温下易水降解。注塑前要进行干燥，要将水分含量控制在0.02%以下。采用热风循环干燥时，当温度为105℃、120℃或140℃时，所对应的时间不超过8h、5h、3h；3、 PBT在熔融状态下流动性好，粘度低，仅此于尼龙，在成型易出“流延”现象； 4、由于良好的流动性，一般采用较到中等的注射压力，PBT的注射压力一般为50~100MPa；5、PBT

(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：

几种常用塑料的成型工艺介绍

几种常用塑料的成型工艺 AＢＳ丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物?典型应用范围: 汽车(仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（头发烘干机,搅拌器，食品加工机，割草机等)，电话机壳体,打字机键盘,娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。 注塑模工艺条件: ?干燥处理:ABS材料具有吸湿性,要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件?为８0~90Ｃ下最少干燥2小时。材料温度应保证小于０.1%。?熔化温度:２１0～２80Ｃ；建议温度:24５Ｃ。?模具温度:25…70Ｃ。(模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。?注射压力：500~10０0bａｒ。?注射速度：中高速度。 化学和物理特性: ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性:丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性;苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ＡBＳ是非结晶性材料。 三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物,一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ＡBＳ的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性,并且由此产生了市场上百种不同品质的A ＢＳ材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。 ABS材料具有超强的易加工性,外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。?ＰA１2 聚酰胺12或尼龙12 ?典型应用范围: 水量表和其他商业设备,电缆套，机械凸轮,滑动机构以及轴承等。 注塑模工艺条件: 干燥处理:加工之前应保证湿度在0.１%以下。如果材料是暴露在空气中储存，建议要在85C热空气中干燥４~5小时。如果材料是在密闭容器中储存,那么经过3小时温度平衡即可直接使用。 熔化温度:240～300C；对于普通特性材料不要超过31０C，对于有阻燃特性材料不要超过270C。 模具温度:对于未增强型材料为３0~40C,对于薄壁或大面积元件为80~90Ｃ，对100Ｃ。增加温度将增加材料的结晶度。精确地控制模具温~ 于增强型材料为? 90 度对PA12来说是很重要的。?注射压力：最大可到10０0bar（建议使用低保压压力和高熔化温度)。?注射速度:高速(对于有玻璃添加剂的材料更好些)。 流道和浇口: 对于未加添加剂的材料,由于材料粘性较低,流道直径应在30ｍm左右。对于增强型材料要求5～8ｍm的大流道直径。流道形状应当全部为圆形。注入口应尽可能的短。可以使用多种形式的浇口。大型塑件不要使用小浇口，这是为了避免对塑件过高的压力或过大的

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