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1、川大学高分子材料加工工程专 业外语一纯中文99 ,9最重要的 (但不是唯一的)决定一种聚合物是否是非晶态 或晶态的一个重要特征是聚合物重复单位的形 状。如果重复单位是复杂的,尤其是有大侧基, 聚合物不能紧紧的折叠在一起,即是非晶态。一 些最常见的非晶态高分子聚合物有聚苯乙烯、丙 烯、聚碳酸酯和大多数共聚物。除了这些结构性的本质因素之外,聚合物的结晶 度还取决于成型或加工条件。聚合物的结晶需要 时间。因此,冷却速率等因素可以对材料的结晶 度产生很大影响影响,因为在一定的温度以下分 子运动将减小到缺乏以使分子链重新排列一个 紧密的折叠晶体构型。大多数聚合物材料有一些特征,既类似于粘性液 体又跟弹性
2、固体相似。因此这些材料的这种性质 被称为粘弹性。粘弹性材料可以是液体或固体, 尽管液体和固体的区别在这些材料中并不明确。 这些粘弹性材料的时间依赖性的是一个重要的 考虑因素,很大程度上影响材料的性质。大多数 聚合物粘弹性液体表现剪切稀释特性,而且许多 是触变。聚合物固体的粘性与协同运动有关。当施加力的 时候粘性材料将比弹性固体材料运动的更加自 由,所有输入材料的能量将不能返回来全部被吸 收,用于使粘性材料产生永久变形或产生内能的 增加。协同运动比短程运动需要更多的能量来激 发。因此,超过一定水平的内部能量,材料的行 为将更倾向于分子链的协同动作,低于这一特定 能级,材料会只展出分子内琏段的短程
3、运动。. 弹性和塑性行为的分子水平的解释 就是,在弹性区,应变来自于在非晶区和小变形 的结晶区的分子的可恢复的伸展和扭曲。在屈服 点,不可恢复的运动开始,导致永久变形。最常见 有分子解缠,不可恢复的分子间滑动,沿晶面滑 移,形成一个裂缝。高分子量与高韧性城正比。这个是由高强度的分 子间结合,和通过沿着聚合物链引起更多的原子 旋转,震动,并延伸来吸收能量吸收冲击的能量, 以更好的分担冲击力导致的。结晶度可以导致高 强度同时降低韧性,除非分子链的主链改变。脆 性聚合物的交联通常会降低韧性,因为分子间键 会增加聚合物运动的限制。), ()不同商品热塑性塑料之间的差异是由碳碳双键 上的取代基官能团(原
4、子)导致的。其中最重要的 影响是空间,即不同取代基大小的差异导致。当 官能团很小(比方氢),遭到的是小位阻(干扰因 为大小)。如果没有位阻,聚合物会相对自由旋 转,弯曲,并且混合在一起。大局部的工程热塑性塑料在许多方面是相似的。他们通常具有高的强度,使用温度,良好的冲击 强度、在很宽的温度范围内良好的尺寸稳定性, 较好的耐环境条件的性质,比它们所经常替代的 金属、陶瓷、或木制品可塑性好得多。大多数工 程树脂也可以被制成纤维,胶片,和涂料,这超出 了大局部金属的性能。除了铸塑零件以外,挤出成型是最有效的和广泛 使用的把塑料树脂制成零件的方法,在融化过程 要中添加或混合填料、着色剂、和其它添加剂到
5、 熔融塑料。挤出成型可以在混合后直接成型零 件,或挤出机可以用作熔化装置,再加上其他成 形过程。当用于直接成型,成形设备或工具是直 接放在挤出机最后面的,这个过程叫做挤压成 型。在正常的塑料挤出成型中,塑料颗粒或球和其他材料混合着被送入一个附加到挤压机上的 漏斗中。通过漏斗材料从下料口落入挤出螺杆。JI I大学高分子材料加工工程专业外语聚丙烯聚聚-1, 4 丁二烯-1,4聚苯乙烯 聚四氟乙烯 聚乙烯醇 聚甲基丙烯酸甲酯聚马来酸酊聚对苯二甲酸乙二醇酯66聚己二酸己二酰胺环氧树脂 聚氨酯这个螺杆在挤出机管道内旋转,将塑料向前传送 到加热区,在这个区域外部加热和摩擦生热结合 起来将塑料熔化。螺杆将熔
6、融塑料向前传动,直 到它从挤出管道最后面一个洞中被挤出。3)3), (,(4)挤出机螺杆有几个重要的功能要执行,比方 输送树脂通过挤出机、(2)提供熔化过程能量的 一局部-机械能,(3)将配料混合在一起,(4)在挤 出机中制造压力,以便推动树脂通过模具。在螺 杆设计上一个主要的开展是创造双螺杆挤出机, 两个螺杆一起运作实现独特的性能特征。与能形成连续零件和稳定截面的挤出成型相比, 注塑成型使独立的零件,可以有复杂多变的截面以及一系列的外表纹理和特点。通过注射成型可 以制造各种各样的类型的零件,是注塑机器比任 何其他类型的成型设备更多的用于塑料加工一 个关键的原因。几乎所有的热塑性塑料、一局部
7、热固性塑料可以通过注塑成型,这样就使加工的 灵活性大大增加。注射成型大受欢送的另一个重要的原因是,加工 的零件是高度可重复的;也就是说,制造的零件 零件间的变差可以很小。此外,注射成型是高度 可自动化的,只需要很少的大局部零件所需的后成型加工,并且有很高的产出率,所以劳动力本 钱可以可以只占零件本钱的一小局部。),在注塑成型中,塑料被融化,然后被强行注入使 塑料成型的封闭的模具的型腔 经过充分的时 间使塑料零件凝固(通常通过冷却),模具翻开和 零件取出。聚合物可以分为天然聚合物和合成聚合 物。大分子链的长度是决定大分子间相互作用的 本质的关键因素。常常称为通用塑料的树脂有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙
8、烯、聚苯乙烯及这些根底树脂的各种改性产品。材料吸收能量而不断裂的能力称为韧性。蠕变是材料在静载荷下的逐渐变形。许多塑料材料的强度和模量能通过添加增 强材料而获得提高。工程塑料通常具有高的强度、使用温度、良 好的冲击强度和很宽温度范围内良好的尺寸稳 定性。聚合物的加工温度就是聚合物能方便的进 行模塑成型的温度。典型的塑料成型方法包括挤出模塑、注射模 塑、压缩模塑、压延成型等。挤出生产线的主要局部包括挤出机、口模、冷却系统、牵引装置等。注射成型设备分为三个主要的功能段:注射 单元、模具、合模系统。决定注射成型制件本钱的主要因素包括材料种类、模具本钱、模塑周期等。聚碳酸酯聚苯硫酸聚乙 聚丙 (聚酰胺
9、)尼聚苯乙 聚碳酸 聚氯乙烯,()有机玻合聚催化剂,化学反响烯烯龙,聚酯烯酯,璃聚甲基丙烯酸甲酯成 ,合,性,单体单体结构热塑性塑料, 塑料, 性体 2.热固性键, 元,型数均分子量重复单构象支链,吸引力,键,结,分子间的氢 纠缠、纠 取向非交联的核,型合,合,形态,成 ,组分,聚集相法差 示 扫法线衍射3.成折叠连模 球晶混复组红外吸收光谱描 量 热 射玻璃化转变温度,降解,热稳定性,热膨胀系数冲击韧性,抗张强度,熔融指数应力-应变曲线,率,率,断裂伸长变形变,应力松弛,退火/剪切2。=1假塑性体,粘弹性4. -双螺杆挤出机 注塑 冲模,模,型腔/加工助剂,填料,熔固化因为树脂、塑料、和聚合物这些术语之间密切的 联系,它们有时可以互换使用,虽然准确地使用 有差异。总之,聚合物是由分子链构成的物质, 塑料是合成的,长链的可以成形的聚合物,而树 脂是以后可以形成一个塑料零件的固体或液体 高聚物。在聚合物的复杂性的产生是因为固体聚合物材 料可以存在于两个非常不同的类型的结构中。在 一个类型的结构中,聚合物分子随机盘绕互相纠 缠,这种结构类型被称为非晶。在第二个类型的 结构中、聚合物分子可以折叠成常规,重复的结 构模式,这些结构区域经常被称为晶体或晶 区。
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