高分子材料成型加工唐頌超第三版第2-10章課后習(xí)題答案(僅供參考)

1、高分子材料成型加工高分子材料成型加工Chapter210課后習(xí)題答案（僅供參考）課后習(xí)題答案（僅供參考）Chapter2高分子材料學(xué)高分子材料學(xué)1.分別區(qū)分分別區(qū)分“通用塑料通用塑料”和“工程塑料工程塑料”、“熱塑性塑料熱塑性塑料”和“熱固性塑料熱固性塑料”，并請(qǐng)各舉，并請(qǐng)各舉2、3例。例。答：通用塑料：一般指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價(jià)廉的塑料。通用塑料有PE、PP、PVC、PS等工程塑料是指拉伸強(qiáng)度大于50MPa沖擊強(qiáng)度大于6kJm

2、2長(zhǎng)期耐熱溫度超過(guò)100℃，剛性好、蠕變小、自潤(rùn)滑、電絕緣、耐腐蝕等可代替金屬用作結(jié)構(gòu)件的塑料。工程塑料有PA、PET、PBT、POM等。熱塑性塑料：加熱時(shí)變軟以至流動(dòng)，冷卻變硬。這種過(guò)程是可逆的、可以反復(fù)進(jìn)行。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚好和氯化聚醚等都是熱塑性塑料。熱固性塑料：第一次加熱時(shí)可以軟化流動(dòng)，加熱到一定溫度，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)一交鏈固化而變硬，這種變化是不可逆的。此后，再次加熱時(shí)，已不能再變軟流動(dòng)了

3、。正是借助這種特性進(jìn)行成型加工，利用第一次加熱時(shí)的塑化流動(dòng)在壓力下充滿(mǎn)型腔，進(jìn)而固化成為確定形狀和尺寸的制品。這種材料稱(chēng)為熱固性塑料。酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、不飽和聚酯、有機(jī)硅等塑料都是熱固性塑料。2.什么是聚合物的結(jié)晶和取向？它們有何不同？研究結(jié)晶和取向?qū)Ω叻肿硬牧霞庸び泻螌?shí)什么是聚合物的結(jié)晶和取向？它們有何不同？研究結(jié)晶和取向?qū)Ω叻肿硬牧霞庸び泻螌?shí)際意義？際意義？聚合物的結(jié)晶：高聚物發(fā)生的分子鏈在三維空間形成局部區(qū)域的、高度有序的

4、排列的過(guò)程。聚合物的取向：高聚物的分子鏈沿某特定方向作優(yōu)勢(shì)的平行排列的過(guò)程。包括分子鏈、鏈段和結(jié)晶高聚物的晶片、晶帶沿特定方向擇優(yōu)排列。不同之處：（1）高分子的結(jié)晶屬于高分子的一個(gè)物理特性，不是所有的高聚物都會(huì)結(jié)晶，而所有的高聚物都可以在合適的條件下發(fā)生取向。（2）結(jié)晶是某些局部區(qū)域內(nèi)分子鏈在三維空間的規(guī)整排列，而取向一般是在一定程度上的一維或二維有序，是在外力作用下整個(gè)分子鏈沿特定方向發(fā)生較為規(guī)整排列。（3）結(jié)晶是在分子鏈內(nèi)部和分子鏈

5、之間的相互作用下發(fā)生的，外部作用也可以對(duì)結(jié)晶產(chǎn)生一定的影響；取向一般是在外力作用和環(huán)境中發(fā)生的，沒(méi)有外力的作用，取向一般不會(huì)內(nèi)部產(chǎn)生。（4）結(jié)晶主要發(fā)生在Tg~Tm范圍內(nèi)，而取向可以發(fā)生在Tg或Tm以上的任何溫度（熱拉伸或流動(dòng)取向），也可以在室溫下進(jìn)行冷拉伸獲得。（5）結(jié)晶單元為高分子鏈和鏈段，而取向單元還可以是微晶(晶粒)。?結(jié)晶是結(jié)晶性高聚物加工成型過(guò)程中必然經(jīng)歷的過(guò)程，結(jié)晶直接影響到聚合物的成型加工和制品的性能。結(jié)晶溫度越低，聚合

6、物加工熔點(diǎn)越低且熔限越寬，結(jié)晶溫度越高，熔點(diǎn)較高且熔限越窄?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)相似而結(jié)晶度較大的聚合物成型加工溫度較高。結(jié)晶過(guò)程中結(jié)晶速度的快慢直接決定了制品的成型加工周期，結(jié)晶越快，冷卻時(shí)間越短，而結(jié)晶越慢，加工成型周期變長(zhǎng)。聚合物結(jié)晶顆粒的尺寸對(duì)制品的透明性、表觀(guān)形態(tài)和機(jī)械性能也有非常大的影響。因此結(jié)晶在聚合物的成型加工過(guò)程中占有舉足輕重的低位。?取向是聚合物在加工過(guò)程中或者加工后處理階段形成的，結(jié)晶聚合物和非晶聚合物均可以產(chǎn)生取向。非晶態(tài)高

7、聚物的取向，包括鏈段的取向和大分子鏈的取向，而結(jié)晶態(tài)高分子的取向包括晶區(qū)的取向和非晶區(qū)的取向，晶區(qū)的取向發(fā)展很快，非晶區(qū)取向較慢。取向能提高拉伸制品的力學(xué)強(qiáng)度，還可使分子鏈有序性提高，這有利于結(jié)晶度的提高，從而提高其耐熱性。在纖維和薄膜的生產(chǎn)中取向狀況的控制顯得特別重要。但對(duì)其他成型制品，如9.分析并討論影響熱塑性塑料成型加工中熔體粘度的因素。分析并討論影響熱塑性塑料成型加工中熔體粘度的因素。答：影響熱塑性塑料成型加工熔體粘度的因素可分

8、為內(nèi)因和外因。內(nèi)因：（1）聚合物主鏈結(jié)構(gòu)的影響：聚合物分子鏈柔性越大，纏結(jié)點(diǎn)越多，鏈的解纏和滑移越困難，聚合物流動(dòng)時(shí)非牛頓性越強(qiáng)。聚合物分子鏈剛性增加，分子間作用力愈大，粘度對(duì)剪切速率的敏感性減小，但粘度對(duì)溫度的敏感性增加，提高這類(lèi)聚合物的加工溫度可有效改善其流動(dòng)性。聚合物分子中支鏈結(jié)構(gòu)的存在對(duì)粘度也有很大的影響。具有短支鏈的聚合物的粘度低于具有相同相對(duì)分子質(zhì)量的直鏈聚合物的粘度；支鏈長(zhǎng)度增加，粘度隨之上升，支鏈長(zhǎng)度增加到一定值，粘度急

9、劇增高。在相對(duì)分子質(zhì)量相同的條件下，支鏈越多，越短，流動(dòng)時(shí)的空間位阻越小，粘度越低，越容易流動(dòng)。較多的長(zhǎng)支鏈可增加與臨近分子的纏結(jié)幾率，使流體流動(dòng)阻力增加，粘度增大；長(zhǎng)支鏈越多，粘度升高愈多，流動(dòng)性愈差。（2）相對(duì)分子質(zhì)量的影響：聚合物相對(duì)分子質(zhì)量增大，不同鏈段偶然位移相互抵消的機(jī)會(huì)增多，因此分子鏈重心轉(zhuǎn)移減慢，要完成流動(dòng)過(guò)程就需要更長(zhǎng)的時(shí)間和更多的能量，所以聚合物的粘度隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大而增加。（3）相對(duì)分子質(zhì)量分布的影響：相對(duì)分子

10、質(zhì)量分布寬的聚合物，對(duì)剪切敏感，即使在較低剪切速率或剪切應(yīng)力下流動(dòng)時(shí)，也比相對(duì)分子質(zhì)量分布窄的聚合物更具有假塑性。外因：（1）溫度的影響：粘流溫度以上，高聚物的粘度與溫度的關(guān)系符合如下關(guān)系：Lnη=lnAΔEηRT分子鏈剛性越大，或分子間作用力越大，則高聚物的粘度對(duì)溫度有較大的敏感性，可采用升高溫度的方法降低成型加工粘度。而柔性分子鏈的高聚物的粘度對(duì)溫度敏感性較差。（2）剪切速率的影響：在低和高剪切速率區(qū)，高聚物熔體的剪切粘度不隨剪切速

11、率而改變，而在中間剪切速率區(qū)，粘度隨著剪切速率增加而降低。柔性分子鏈的表觀(guān)粘度隨著剪切速率的增加明顯下降，而剛性分子鏈粘度下降不多。因此可采用提高轉(zhuǎn)速的方法增加剪切速率，從而降低熔體粘度。（3）壓力的影響：壓力增加，自由體積減小，分子間的相互作用增大，熔體粘度升高。（4）添加劑的影響：增塑劑、潤(rùn)滑劑、穩(wěn)定劑等小分子改性劑的加入，使聚合物共混物的粘度有所下降；而大量無(wú)機(jī)填料的添加會(huì)增加熔體的粘度。Chapter3添加劑添加劑1.高分子材料

12、中加入添加劑的目的是什么？添加劑可分為哪些主要類(lèi)型？高分子材料中加入添加劑的目的是什么？添加劑可分為哪些主要類(lèi)型？①滿(mǎn)足性能上的要求②滿(mǎn)足成型加工上的要求③滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)上的要求添加劑可分為穩(wěn)定劑、增塑劑、潤(rùn)滑劑、交聯(lián)劑、填充劑等2.什么是熱穩(wěn)定劑？熱穩(wěn)定劑可分為哪些主要類(lèi)型？其中那些品種可用于食品和醫(yī)藥包裝什么是熱穩(wěn)定劑？熱穩(wěn)定劑可分為哪些主要類(lèi)型？其中那些品種可用于食品和醫(yī)藥包裝材料材料熱穩(wěn)定劑是一類(lèi)能防止或減少聚合物在加工使用過(guò)程中受熱

13、而發(fā)生降解或交聯(lián)延長(zhǎng)復(fù)合材料使用壽命的添加劑。可分為鉛鹽類(lèi)、金屬皂類(lèi)、有機(jī)錫類(lèi)、有機(jī)銻類(lèi)、有機(jī)輔助、復(fù)合穩(wěn)定劑和稀土類(lèi)穩(wěn)定劑。食藥包裝：有機(jī)錫類(lèi)、有機(jī)銻類(lèi)、復(fù)合穩(wěn)定劑和稀土類(lèi)穩(wěn)定劑。3什么是熱穩(wěn)定劑？哪一類(lèi)聚合物在成型加工中須使用熱穩(wěn)定劑？對(duì)于加有較多增塑劑和什么是熱穩(wěn)定劑？哪一類(lèi)聚合物在成型加工中須使用熱穩(wěn)定劑？對(duì)于加有較多增塑劑和不加增塑劑的兩種塑料配方，如何考慮熱穩(wěn)定劑的加入量？請(qǐng)闡明理由。不加增塑劑的兩種塑料配方，如何考慮熱穩(wěn)定