《成型加工原理》

sample · 发表于 2007-12-8 06:00:11

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《成型加工原理》纲要
INTRODUCTION　绪论
一、高分子材料（记忆：①材料具备的特点；②高分子材料、热塑性弹性体、高分子合金
的定义）
二、添加剂（①定义；②分类；③选用注意事项）
三、高分子材料的制造（①高分子材料的优点与缺点；②高分子材料制造的过程、成型加
工流程）
四、高分子化合物的成型加工性能——①可挤压性、可模塑性、可延展性、可仿性（定义
）；②热机械特性特性与成型加工的关系。
1. 材料具备的特点：①一定组成；②可加工性；③形状保持性；④使用性能；⑤经济性；
⑥再生性。
2. 高分子材料：是一定配合的高分子化合物（由主要成分树脂或橡胶和次要成分添加剂组
成）在成型设备中，受一定温度和压力的作用熔融塑化，然后通过模塑制成一定形状，冷
却后在常温下能保持既定形状的材料制品。
3. 热塑性弹性体：分子结构中一部分或全部由具有橡胶弹性的链段组成，大分子之间存在
化学和物理交联而成的网状结构起增强作用。高温时，受热的作用，这种网状结构消失，
呈软塑性，可按塑料成型方法成型；冷却时，这种网状结构又复原，具有橡胶使用性能。

4. 高分子合金：
5. 添加剂：是一类为了改善高分子材料加工性能和制品的使用性能而使用的辅助材料。包
括工艺性添加剂（利于高分子材料的加工）和功能性添加剂（赋予高分子材料一定性能）
。
6. 可挤压性：材料受挤压作用形变时获取和保持形状的能力。
7. 可模塑性：材料在温度和压力作用下产生形变和在模具中模制成型的能力。
8. 可延展性：材料在一个或两个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。
9. 可纺性：材料通过加工而形成连续的固态纤维的能力。
10. 热机械特性与成型加工的关系：①粘流态：熔融纺丝、注射成型、挤出成型、压延成
型；②高弹态：二次成型；③固态：二次加工。（参P3图1-1）
CHAPTER ONE　高聚物加工过程中的物理化学变化
一、影响高分子材料性能的化学因素（①成型加工过程的物理、化学变化；②高分子科学
定义；③影响因素）
二、影响高分子材料性能的物理因素（①影响因素；②结晶性的影响因素；③取向的分类
及其特点、影响因素；④影响熔体粘度的因素）
三、制造方法及其组成对高分子材料性能的影响（①影响因素；②高分子合金的通用流程
）
1. 流动取向：指在熔融成型或浓溶液成型中高分子化合物的分子链、链段或其它添加剂沿
剪切流动方向排列。
2. 拉伸取向：高分子化合物的分子链、链段或微晶等受拉伸的作用沿受力的方向排列。

3. 高分子科学：研究高分子化合物及其制品的特性、结构与性能之间的关系。
CHAPTER　TWO 　聚合物加工的流变学基础
一、聚合物熔体的流动特性（①流变学定义；②流动的类型；③流谱定义；④非牛顿型流
体的分类；⑤缠结学说）
二、影响聚合物流变行为的主要因素（内因与外因）
三、聚合物液体在管和槽中的流动（①聚合物在圆管、柱塞、狭缝管道中的流动的计算；
②聚合物熔体的弹性行为——入口效应、离模膨胀、熔体破裂）
四、聚合物熔体流动性测量方法简介（双转子转矩流变仪、转动粘度计）
1. 流变学：研究材料流动和变形的科学。流谱：质点在流动场中运动的速度分布。
2. 缠结学说：当分子量超过一定临界值后，柔性链线型高聚物分子间形成缠结（包括位相
几何学缠结、范德华交联点缠结）。
3. 入口效应（端末效应、离模膨胀、模口膨化效应、Barus效应）：在聚合物流出管子的
出口端时，高弹形变的回复又引起液流出现膨胀，特别是聚合物熔体更为明显。
4. 熔体破裂：在高应力或高剪切速率时，液体中的扰动难以抑制并易发展成不稳定流动，
引起液流破坏的现象。
CHAPTER　THREE　添加剂
一、稳定剂（热稳定剂、抗氧剂、光稳定剂、生物抑制剂的定义、作用、品种）
二、增塑剂（作用、分类、性质、主要品种、选用原则）
三、润滑剂（作用、分类、常用品种、选用原则）
四、交联剂及相关添加剂（①交联反应定义；②不同材料交联的不同；③交联作用与常用
交联剂P19；④其它添加剂——硫化促进剂、硫化活性剂、防焦剂；⑤交联体系的选用P20
）
五、填料（作用、影响因素、常用品种）
六、其它添加剂（偶联剂、着色剂、阻燃剂、发泡剂及其助剂、抗静电剂、成核剂、橡胶
软化剂、抗冲击改性剂、加工改性剂的作用与常用品种）
1. 老化：高分子材料曝露于空气中，会发生氧化反应，使材料的性能变坏。
2. 抗氧剂：指可抑制或延缓高分子材料自动氧化速度，延长其使用寿命。
3. 光稳定剂：指可有效地抑制光致降解物理和化学过程的一类化合物。
4. 生物抑制剂：凡能保护材料免受微生物不利影响的物质。
5. 增塑剂：用于使高分子材料制品塑性增加，改进其柔软性、延伸性和加工性的物质。

6. 润滑剂：是降低熔体与加工机械（如筒体、螺杆）之间和熔体内部相互之间的摩擦和粘
附，改善流动性，促进加工成型，提高生产能力和制品外观质量及光洁度的一类添加剂。

7. 交联反应：线型或轻度支化型的高分子材料转变为体型结构的高分子材料。
8. 不同材料交联的不同：①热固性塑料塑化的交联程度约100%；②橡胶硫化的交联程度＜
＜100%；③纤维：不交联；④热塑性塑料在特殊情况下需要交联：如PE、PP因其η太小而
在发泡时需要交联以提高η。
CHAPTER　FOUR　高分子材料的配方设计
一、高分子材料制品设计的一般原则和程序（①配方设计就注意和考虑的问题；②一般原
则和程序）
二、高分子材料的配方设计（①基本原则和一般步骤；②配方的表示法）
三、配方设计的方法（①考虑因素；②配方设计）
CHAPTER　FIVE　混合
一、混合和分散理论（①不同材料的混合；②混合机理；③混合的分类；④混合状态的测
定）
二、混合设备（①分类；②间歇式设备的品种；③连续式设备——挤出机）
三、橡胶的塑炼与混炼（①生胶塑炼的目的、机理、塑炼工艺；②开炼机、密炼机、螺杆
塑炼机的优缺点、工艺的比较；③混炼理论与工艺；④生胶、塑炼胶、混炼胶定义）
四、塑料的混合与塑化（混合与塑化的流程框图、粉碎的流程）
五、聚合物溶液、分散体的配制（①塑料溶液的组成和溶剂的选择、制备工艺；②溶胶塑
料的定义、分类、工艺流程）
1. 混炼：通过机械作用使生胶与各种配合剂均匀混合的过程。
2. 塑炼：增加橡胶可塑性的工艺过程。
3. 溶胶塑料（糊塑料）：用固体树脂稳定地悬浮在非水液体介质中形成的分散体（悬浮体
）。
CHAPTER　SIX　压制成型
一、热塑性塑料的模压成型（①压制成型定义与应用；②工艺过程及其优缺点；③模压成
型工艺、工艺条件及其控制）
二、橡胶制品的模型流化（①塑料制品及其工艺流程；②塑料制品的硫化、硫化工艺及条
件）
1. 压制成型：指主要依靠外压的作用实现成型物料造型的一次成型技术。
CHAPTER　SEVEN　挤出成型
一、单螺杆挤出机基本结构及其作用（①挤出成型定义、工艺过程；②挤出系统：螺杆作
用、L2、L3的作用）
二、挤出成型原理（①各段作用；②挤出理论；③挤出机的生产能力计算；④螺杆和机头
（口模）的特性曲线；⑤影响挤出机生产率的因素；⑥典型挤出制品的生产工艺）
三、双螺杆挤出（结构和分类）
四、热固性塑料挤出（热固性与热塑性塑料挤出的区别）
五、反应性挤出（定义、非啮合型的双螺杆挤出机）
六、橡胶的压出（①定义、应用、特点；②压出机、压出工艺、压出成型的影响因素）

1. 挤出成型（Extrusion）：在挤出机中通过加热，加压而使物料以流动状态连续通过口
模的成型方法。产品为具有恒定断面形状的连续型材。
2. 螺杆作用：①输送物料；②传热塑化物料；③混合与均化物料。
3. L1、L2、L3的作用：①L1起传热塑化，输送物料的作用；②L2起压实物料，排除水分子
及低分子物，熔融，完全塑化；③L3起均化熔体、质量均一的作用。
4. 反应性挤出：指聚合物单体或低聚物熔体在螺杆挤出机内发生物理变化的同时发生化学
反应，从而挤出直接获得高聚物或制品的一种工艺方法。
5. 橡胶的压出：在压出机中对混炼胶加热与塑化，通过螺杆的旋转，使胶料在螺杆和机筒
筒壁之间受到强大的挤压作用，不断向前推进，并借助于口型（口模）压出具有一定断面
形状的橡胶半成品。
CHAPTER　EIGHT　注射成型
一、注射机的结构与作用（①注射成型的特点；②注射机的分类；③注射机的基本结构；
④成型过程）
二、注射过程原理（塑料的塑化要求及工艺参数控制）
三、注射成型工艺及工艺条件（①工艺流程；②工艺条件的选择；③应用）
四、橡胶注射成型（①定义；②成型设备；③成型过程及原理；④成型工艺条件）
五、热固性塑料注射成型（①成型原理；②对原料的要求；③注射机的结构特性；④成型
条件）
六、反应注射成型（①定义与工艺特点；②成型设备；③工艺流程及其控制）
1. 橡胶的注射成型：胶料在注射机加热，然后在压力作用下从机筒注入密闭的模型中，经
热压硫化成为制品的生产方法。
2. 反应注射成型（RIM）：是一种将两种具有化学活性的低相对分子质量液体在高压下撞
击混合，然后注入密闭的模具内进行聚合、交联、固化等化学反应而形成制品的工艺方法
。
CHAPTER NINE 压延成型
一、压延设备（①压延成型定义与工艺特点；②压延机的分类与基本结构）
二、压延成型原理（压延成型定义及原理）
三、压延成型工艺（工艺流程及操作条件）
四、影响压延制品的因素（①压延效应定义；②影响制品表面质量的因素）
五、橡胶的压延（分类、设备、工艺）
1. 压延成型：将热塑性塑料通过一系列加热的压辊，而使其连续成型为薄膜或片材的一种
成型方法。
2. 压延成型过程是借助于辊筒间产生的强大剪切力，使粘流态物料多次受到挤压和延展作
用，成为具有一定宽度和厚度的薄层制品的过程。
3. 压延效应：物料在压延过程中，高聚物会沿着压延的方向作定向排列，以至制品在物理
化学性能上出现各向异性的现象。
CHAPTER　TEN　二次成型
一、二次成型原理（定义、特点、分类、成型条件）
二、中空吹塑成型（定义与工艺过程的控制）
三、拉幅薄膜成型（定义、平膜与管膜的成型）
四、热定型（基本方法、成型工艺）
1. 二次成型：在一定条件下，将高分子材料一次成型所得的型材通过再次成型加工，以获
得制品的最终型样的技术。
2. 中空吹塑成型：制造空心塑料制品的方法，是借助于气体压力使闭合模具型腔中的处于
类橡胶态的型坯吹胀成为中空制品的二次成型技术。
3. 拉幅薄膜成型：将挤出成型所得厚为1～3mm的厚片或管坯重新加热到材料的高弹态下进
行大幅度拉伸而成薄膜。
4. 热定型：利用热塑性塑料的片材作为原料来制造塑料制品的一种方法。
CHAPTER　ELEVEN　其它成型工艺
一、铸塑成型（定义、工艺流程；静态注塑、嵌铸、离心浇铸、流涎成膜、搪塑、滚塑等
的定义）
二、泡沫材料成型（成型原理、成型方法）
三、冷压烧结成型（定义、适用材料）
四、合成纤维的纺丝（定义、适用材料）
1. 铸塑成型：将聚合物的单体、预聚物的浆状物、塑料的溶融体、高聚物的溶液、分散体
等倾倒到一定形状规格的模具里，而后使其固化定型从而得到一定形状的制品的一种方法
。
2. 嵌铸（封入成型）：将各种非塑料物件到塑料中去的一种技术。
3. 离心浇铸：将原料加入到高速旋转的模具中，在离心力的作用下，使原料充满模具，而
后使之硬化定型为制品。
4. 流涎成膜：将热塑性塑料溶于溶剂中配成一定浓度的溶液，然后以一定的速度流布在回
转的基材上（一般为无接缝的不锈钢带），通过加热使溶液蒸发而使塑料硬化成膜，从基
材上剥离即为制品。
5. 搪塑：将糊塑料（塑性溶胶）倾倒在预先加热（130℃左右）到一定程度的模具（阴模
）中，接近模壁的塑料因受热而胶凝，及时倒出没有胶凝的塑料并将附在阴模壁上的一层
塑料进行热处理（165℃左右），冷却（80℃）固化后可得中空制品。
6. 滚塑：先将塑料加入到模具中，然后模具沿两垂直轴不断旋转并使之加热，模内的塑料
在重力和热的作用下，逐渐均匀地涂布、熔融粘附于模腔的整个表面上，成型为所需的形
状，经冷却定型而得到塑料制品。
7. 泡沫材料成型：以气体物质为分散相，以聚合物为分散介质所组成的分散体。（气体与
固体聚合物的共混复合材料）。
8. 冷压烧结成型：将一定量的成型物料加入常温的模具中，在高压下压制成密实的型坯，
然后送至高温炉进行烧结，炉中取出经冷却后即成为制品的塑料成型技术。
9. 合成纤维的纺丝：聚合物制成具有纤维基本结构及其性能的纺织纤维的过程。
作业部分
1. 简述对剪切粘度的影响因素。
2. 试写出T、P对η影响的经验式。
3. 画出PVC的混炼型转矩流变曲线，并把该流变曲线转矩的变化分段加以说明。
4. 混炼型转矩流变仪的平均转矩的波动值λ是什么？通常应在何数值范围？
5. 试比较开炼机和密炼机的生胶塑炼（设备、温度、机理、影响因素）。
6. 试写出天然橡胶从生胶到混炼胶的工艺流程框图。
7. 什么是溶胶塑料？塑性溶胶的主要组成是什么？它的制备工艺怎样？可用作什么制品？

8. 写出热固性塑料模压成型的工艺流程和模压时可控条件。
9. 在硫化历程图中标出焦烧时间、正硫化点、焦烧点、正硫化时间、热硫化操作时间、欠
硫化时间、残余焦烧时间。
10. 用硫化仪如何确定焦烧时间和硫化时间。
11. 写出添加剂的名称、作用、品种，列表示之。
12. 试写出PVC门窗异型材的基本配方，并用工艺流程图方式写出从PVC树脂到异型材的流
程。
13. 何为反应性挤出？一般用何挤出机来进行？
14. 写出橡胶压出成型的工艺流程框图。
15. 写出热固性塑料挤出成型的工艺流程框图。
16. 热塑性塑料注射成型的工艺控制条件有哪些？
17. 试比较热塑性塑料和热固性塑料在注射成型中的异同。
18. 什么是RIM？写出其工艺流程图。

hegz73 · 发表于 2007-12-8 06:36:41

这个意义不大！

Royalene · 发表于 2007-12-8 06:39:22

什么格式，多少页？

dsc152 · 发表于 2007-12-8 18:57:28

只是个纲要而已。

shenli · 发表于 2007-12-9 01:19:57

这是理论知识．

dzcrxh · 发表于 2007-12-9 16:18:56

thank you very very much!

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