聚合物加工工程習(xí)題及答案(編輯修改稿)
2025-07-23 05:00 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 度和產(chǎn)品質(zhì)量。硫化溫度太高，硫化速度太快，膠料剛受熱即交聯(lián)而流動(dòng)性下降，得不到所需要的產(chǎn)品，且高溫易引起橡膠分子鏈裂解，乃至發(fā)生硫化返原現(xiàn)象，結(jié)果導(dǎo)致強(qiáng)伸性能下降；反之，硫化溫度低，硫化速度慢，生產(chǎn)效率低，直至不硫化。 在一定的硫化溫度和壓力下，橡膠有一最適宜的硫化時(shí)間，時(shí)間太長(zhǎng)則過(guò)硫，時(shí)間太短則欠硫，對(duì)產(chǎn)品性能都不利。14，何謂正硫化和正硫化時(shí)間？正硫化時(shí)間的測(cè)定方法有哪幾種？各有何特點(diǎn)？ 答：正硫化是膠料的各項(xiàng)性能在一個(gè)階段基本上保持恒定或變化很少，也稱硫化平坦期。 理論正硫化：從硫化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理來(lái)說(shuō)，正硫化應(yīng)是膠料達(dá)到最大交聯(lián)密度時(shí)的硫化狀態(tài)，正硫化時(shí)間應(yīng)由膠料達(dá)到最大交聯(lián)密度所需的時(shí)間來(lái)確定比較合理。 工藝正硫化：橡膠處在正硫化時(shí)，其物理機(jī)械性能或綜合性能達(dá)到最佳值，預(yù)硫或過(guò)硫階段膠料性能均不好。達(dá)到正硫化所需的時(shí)間為正硫化時(shí)間，而正硫化是一個(gè)階段。在實(shí)際應(yīng)用中是根據(jù)某些主要性能指標(biāo)(與交聯(lián)密度成正比)來(lái)選擇最佳點(diǎn)，確定正硫化時(shí)間。 （1）物理機(jī)械法 麻煩，不經(jīng)濟(jì)； （2）化學(xué)法 簡(jiǎn)單、方便，但誤差較大，適應(yīng)性不廣，有一定限制，不適于非硫黃硫化的膠料； （3）專用儀器法 不僅具有方便、精確、經(jīng)濟(jì)、快速和重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)，并且能夠連續(xù)測(cè)定與加工性能和硫化性能等有關(guān)的參數(shù)而且只需進(jìn)行一次試驗(yàn)即可得到完整的硫化曲線。15，某一膠料的硫化溫度系數(shù)為2，當(dāng)硫化溫度為137℃時(shí)，測(cè)出其硫化時(shí)間為80min，若將硫化溫度提高到143℃，求該膠料達(dá)正硫化所需要的時(shí)間？上述膠料的硫化溫度時(shí)間縮短到60min時(shí)，求所選取的硫化溫度是多少？17，繪出增強(qiáng)熱固性塑料層壓板成型時(shí)熱壓過(guò)程五個(gè)時(shí)期的溫度和壓力與時(shí)間的關(guān)系曲線，并說(shuō)明各時(shí)期的溫度和壓力在成型中的作用。答：壓制的溫度控制一般分為五個(gè)階段預(yù)熱階段：板坯的溫度由室溫升至樹(shù)脂開(kāi)始交聯(lián)反應(yīng)的溫度，使樹(shù)脂開(kāi)始熔化，并進(jìn)一步滲入增強(qiáng)材料中，同時(shí)排出部分揮發(fā)物。此時(shí)的壓力＝最高壓力的1/3～1/2。 中間保溫階段：樹(shù)脂在較低的反應(yīng)速度下進(jìn)行交聯(lián)固化反應(yīng)，直至溢料不能拉成絲，然后開(kāi)始升溫升壓。 升溫階段：將溫度和壓力升至最高，加快交聯(lián)反應(yīng)。（此時(shí)樹(shù)脂的流動(dòng)性已下降，高溫高壓不會(huì)造成膠料流失） 熱壓保溫階段：在規(guī)定的溫度和壓力下，保持一定時(shí)間，使樹(shù)脂充分交聯(lián)固化。 冷卻階段：樹(shù)脂在充分交聯(lián)后，使溫度逐漸降低，進(jìn)行降溫冷卻。第七章1．?dāng)D出機(jī)螺桿在結(jié)構(gòu)上為何分段？分段的根據(jù)是什么？ 答：根據(jù)物料在螺桿中的溫度、壓力、黏度等的變化特征，可將螺桿分為加料段、壓縮段、壓縮段三段。2．?dāng)D出螺桿一般分為哪幾段？每段各有什么作用？對(duì)于晶態(tài)塑料的擠出成型，應(yīng)選擇何種螺桿？其L2的長(zhǎng)度有何特征，為什么？答：加料段對(duì)料斗送來(lái)的塑料進(jìn)行加熱，同時(shí)輸送到壓縮段。塑料在該段始終保持固體狀態(tài)。 壓縮段對(duì)加料段來(lái)的料起擠壓和剪切作用，同時(shí)使物料繼續(xù)受熱，由固體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴隗w，趕走塑料中的空氣及其他揮發(fā)成分，增大塑料的密度，塑料通過(guò)壓縮段后，應(yīng)該成為完全塑化的黏流狀態(tài)。 均化段使熔融物料在均化段螺桿和機(jī)頭回壓作用進(jìn)一步攪拌塑化均勻，并定量定壓地通過(guò)機(jī)頭口模擠出成型。 結(jié)晶型聚合物，熔化溫度范圍很窄，因而壓縮段很短，應(yīng)選擇突變型螺桿。3．什么叫壓縮比？擠出機(jī)螺桿設(shè)計(jì)中的壓縮比根據(jù)什么來(lái)確定？ 答：螺桿的壓縮比是指螺桿加料段第一個(gè)螺槽的容積與均化段最后一個(gè)螺槽的容積之比，它表示塑料通過(guò)螺桿的全過(guò)程被壓縮的程度。 壓縮比的大小取決于擠出塑料的種類和形態(tài)，粉狀塑料的相對(duì)密度小，夾帶空氣多，其壓縮比應(yīng)大于粒狀塑料。另外擠出薄壁制品時(shí)，壓縮比應(yīng)比厚壁制品的大。4．什么是擠出機(jī)螺桿的長(zhǎng)徑比？長(zhǎng)徑比的大小對(duì)塑料擠出成型有什么影響？長(zhǎng)徑比太大又會(huì)造成什么后果？ 答：擠出機(jī)螺桿的長(zhǎng)徑比是指螺桿工作部分的有效長(zhǎng)度L與直徑Ds之比。 L/Ds大，能發(fā)送塑料的溫度分布，混合更均勻，并可減少擠出時(shí)的逆流和漏流，提高擠出機(jī)的生產(chǎn)能力。L/Ds過(guò)小，對(duì)塑料的混合和塑化都不利。 L/Ds太大，對(duì)熱敏性塑料會(huì)因受熱時(shí)間太長(zhǎng)而易分解，同時(shí)螺桿的自重增加，自由端撓曲下垂，容易引起料筒和螺桿擦傷，制造和安裝都困難，也增大了擠出機(jī)的功率消耗。5．漸變型和突變型螺桿有何區(qū)別？它們各適合哪類塑料的擠出？為什么？答：漸變型螺桿的壓縮段較長(zhǎng)，為螺桿全長(zhǎng)的55%~65%，PVC擠出成型用螺桿壓縮段甚至達(dá)到100%。漸變型螺桿適合無(wú)定型塑料的生產(chǎn)，因?yàn)闊o(wú)定型塑料的熔融溫度范圍寬。突變型螺桿的壓縮段較短，為3~5Ds，PA的擠出成型用螺桿壓縮段甚至僅為一個(gè)螺距的長(zhǎng)度。突變型螺桿適合結(jié)晶型塑料的生產(chǎn)，因?yàn)榻Y(jié)晶型塑料的熔融溫度范圍很窄。 (所謂漸變型螺桿是指由加料段較深螺槽向均化段較淺螺槽的過(guò)渡
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