8.保压在热塑性塑料注射成型过程中的作用是什么？

答：保压阶段。是熔体充满模腔时起至柱塞或螺杆撤回时为止的一段时间。在这段时间内，塑料熔体会因受到冷却而发生收缩，柱塞或螺杆需保持对塑料的压力，使模腔中的塑料进一步得到压实，同时料筒内的熔体会向模腔中继续流入以补足因塑料冷却收缩而留出的空隙。随模腔内料温下降，模内压力也因塑料冷却收缩而开始下降。 9.常见的塑料制品后处理包括那些？各具有什么作用？

答：注射成型的制品，常常要进行适当的后处理，以提高其使用性能。注射制品需后处理的原因是多方面的。

(1)热处理(退火处理)。使制品在塑料的玻璃化温度和软化温度之间的某一温度附近加热一段时间，让制品“退火”，加热介质可以用热水、热油或热空气。 (2)调湿处理。 (3)整修。

10.试述晶态聚合物注射成型时模温对其结晶性能和力学性能的影响。

答：模具温度不但影响塑料充模时的流动行为，而且影响制品的物理机械性能和表观质量。实际上冷却速度的大小取决于塑料熔体温度(Tm)与冷却介质温度(Tc)的温差；当Tc＜Tg为骤冷，Tc≈Tg为中速冷，Tc＞Tg为缓冷。

结晶型塑料注射入模具后，将发生相转变，冷却速率将影响塑料的结晶速率。缓冷，即模温高，结晶速率大，有利结晶，能提高制品的密度和结品度，制品成型收缩性较大，刚度大，大多数力学性能较高，但伸长率和冲击强度下降；反过来，骤冷所得制品的结晶度下降，韧性较好。但骤冷不利于大分子的松弛过程，分子取向作用和内应力较大。中速冷塑料的结晶和取向较适中，是用得最多的条件。实际生产中用何种冷却速度，还应按具体的塑料性质利制品的使用性能要求来决定。例如对于结晶速率较小的聚对苯二甲酸乙二酯塑料，要求提高其结晶度就应选用较高模温。

第九章 压延成型

1．压延成型工艺能生产哪些塑料和橡胶制品？以软质PVC薄膜的生产过程为例，画出生产工艺流程。

答：橡胶的压延是橡胶制品生产的基本工艺过程之一，是制成胶片或与骨架材料制成胶布半成品的工艺过程，它包括压片、压型、贴胶和擦胶等作业。

塑料的压延成型主要适用于热塑性塑料，其中以非晶型的聚氯乙烯及其共聚物最多，其次是ABS，乙烯-醋酸乙烯共聚物以及改性聚苯乙烯等塑料，近年来也有压延聚丙烯、聚乙烯等结晶型塑料。

压延成型产品除了薄膜和片材外，还有人造革和其他涂层制品。塑料压延成型一般适用于生产厚度为

的软质PVC薄膜和厚度为

的硬质PVC片材。

压延软质塑料薄膜时，如果以布、纸或玻璃布作为增强材料，将其随同塑料通过压延机的最后一对辊简，把粘流态的塑料薄膜紧覆在增强材料之上，所得的制品即为人造革或涂层

布(纸)，这种方法通称为压延涂层法。根据同样的原理，压延法也可用于塑料与其他材料(如铝箔、涤纶或尼龙薄膜等)贴合制造复合薄膜。

2．压延时，压延机的辊筒为什么会产生挠度，对压延质量有何影响？说明对挠度有何补偿方法？

答：物料在辊简的间隙受压延时，对辊筒有横向压力，这种企图将辊筒分开的作用—力称为分离力，将使两端支撑在轴承上的辊简产生弹性弯曲，这样就有可能造成压延制品的厚度不均，其横向断面呈现中间部分厚两端部分薄的现象。

通常采用以下三种方法来补偿辊筒弹性变形对薄膜横向厚度分布均匀性的影响。

(1)中高度法，亦称凹凸系数法，即把辊筒的工作表面加工成中部直径大，两端直径小的腰鼓型，沿辊筒的长度方向有一定的弧度。

(2)轴交叉法。如果将压延机相邻的两个平行辊筒中的一个辊筒绕其轴线的中点的连线旋转一个微小角度，使两轴线成交叉状态，在两个辊筒之间的中心间隙不变的情况下将增大两端的间隙。

(3)预应力法。在辊筒工作负荷作用前，在辊筒轴承的两端的轴颈上预先施加额外的负荷，其作用方向正好与工作负荷相反，使辊简产生的变形与分离力引起的变形方向正好反，这样，在压延过程中辊筒所产生的两种变形便可以互相抵消，从而达到补偿的目的。

3．用四辊压延机压延塑料薄膜时各辊的温度和转速应如何控制？为什么？

答：辊筒具有足够的热量是使物料熔融塑化、延展的必要条件。压延中热量主要来源于两部分：一部分由压延辊筒的加热装置供给；另一部分来自物料通过辊隙时产生的物料与辊筒之间的摩擦热及物料自身的剪切摩擦热。

压延机辊筒最适宜的转速主要由压延的物料和制品厚度要求来决定的，一般软质制品压延时的转速要高于硬质制品的压延。

压延机相邻两辊筒线速度之比称为辊筒的速比，压延辊筒具有速比的目的在于：使压延物料依次粘辊，使物料受到剪切，能更好地塑化，还可以便压延物取得一定的延伸和定向作用。

辊筒速比根据薄膜的厚度和辊速来调节，速比过大会出现包辊现象，而速比过小则薄膜

吸辊性差，空气极易夹入使产品出现气泡，对硬质制品来说，会出现“脱壳”现象，塑化不良，质量下降。

4．橡胶中的压延工艺包括那些？

答：胶片压延(压片)：压片是将预热好的胶料用辊速相同的压延机压制成具有一定厚度和宽度的胶片；压型：压型是指将热炼后的胶料压制成具有一定断面形状或表面具有某种花纹的胶片的工艺；纺织物挂胶：纺织物的挂胶是用压延机在纺织物上挂上一层薄胶，制成的挂胶帘布或挂胶帆布作为橡胶制品的骨架层，如轮胎外胎的尼龙挂胶帘布。 5．何谓纺织物的贴胶和擦胶？比较其有缺点。

答：贴胶：将两层(或一层)薄胶片通过两个等速相对旋转的辊筒间隙，在辊简的压力作用下，压贴在帘布两面(或一面)的为贴胶，常用四辊压延机进行一次两面贴胶和三辊压延机进行一次单面贴胶。

擦胶：利用压延机辊筒速比不同所产生的剪切力和辊简的压力将胶料撩人纺织物布纹组织的缝隙中，以提高胶料与纺织物的附着力。

在橡胶制品中，贴胶和擦胶法都普遍采用，有些纺织物采用一面贴胶和一面擦胶。贴胶和擦胶各有优缺点。贴胶法由于两辊筒间摩擦力小，对纺织物损伤较小，而且压延速度快，效率高，但胶料对纺织物的渗透性差，会影响胶料与纺织物的附着力，因此，贴胶法较多用于薄的纺织物或经纬线密度稀的纺织物(如帘布)，特别适用于已浸胶的纺织物。擦胶法胶料浸透程度大，胶料与纺织物的附着力较高，但易擦坏纺织物，故较适用于密度大的纺织物，如帆布等。

6.何谓压延效应？产生的原因及减小的方法是什么？

答：由于物料在压延过程中，在通过压延辊简间隙时受到很大的剪切力和一些拉伸应力，因此高聚物大分子会沿着压延方向作定向排列，以致制品在物理力学性能上出现各向异性，这种现象在压延成型中称为压延效应。

压延效应引起制品的性能发生变化，使压延薄膜(片)的纵向(沿压延方向)拉伸强度大于横向拉伸强度，横向断裂伸长率大于纵向，在制品使用温度有较大变化时，各向尺寸会发生不同的变化，纵向出现收缩，甚至出现纵向破裂，而横向与厚度则出现膨胀，即表现出各向异性，制品质量不均。对于要求各向同性的压延制品来说，压延效应应尽可能地予以消除或控制到适宜的程度；如果压延制品需要这种定向效应，例如要求薄膜具有较高的单向强度，则在生产中注意压延的方向，促进这种效应，尽量发挥它的作用。

压延效应的大小受到压延温度、辊筒转速与速比、辊隙存料量、制品厚度以及物料的性质等因素的影响。

物料温度适当提高，可以提高其塑性，加强大分子的热运动，破坏其定向排列，压延效应可以降低；辊简的转速与速比增加，压延效应提高，若转速下降，则压延的时间增加，压延效应可降低；辊隙存料量多，压延效应也上升：制品的厚度小，物料所受的剪切作用增加，则压延效应也增加，所以压延制品越薄，质量难以保证，这也是为何薄膜厚度小于很少用压

延法生产，而多采用挤出吹塑法的原因；物料中采用针状或片状配合剂，易带来较大的压延效应，物料的表观粘度大，压延效应也大，要消除这些因素产生的压延效应，应尽量不使用各向异性的配合剂并提高物料的塑性，压延后缓慢冷却，有利于取向分子松弛，也可降低压延效应。此外引离辊、冷却辊和卷取辊等之间的速比，也对压延效应有影响。

第十章 二次成型

1．二次成型的定义，二次成型与一次成型的主要区别是什么？

答：二次成型是指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。

二次成型技术与一次成型技术相比，除成型对象不同外，二者的主要区别在于：一次成型是通过材料的流动或塑性形变而成型，成型过程中伴随着聚合物的状态或相态转变，而二次成型是在低于聚合物流动温度或熔融温度的“半熔融”类橡胶态下进行的，一般是通过粘弹形变来实现材料型村或坯件的再成型。

在高分子材料中，橡胶和热固性塑料经一次成型以后，发生了交联反应，其分子结构变成网状或体型结构，遇热不再熔融，也不溶于溶剂。如果加热温度过高，只能炭化。因此，橡胶和热固性塑料是不适于二次成型的。

热塑性塑料在一定温度下可以软化、熔融流动，冷却后获得一定的形状，其分子结构设有变化，再加热理论上又可再软化乃至熔融流动，所以二次成型仅适用于热塑性塑料。 2．简述二次成型的粘弹性原理。

答：聚合物在不同的温度下分别表现为玻璃态(或结晶态)、高弹态和粘流态三种物理状态。

根据经典的粘弹性理论，聚合物在加工过程中的总形变是由普弹形变、推迟高弹形变和粘性形变三部分组成的。对于玻璃化温度Tg比室温高得多的无定形聚合物，其二次成型加工是在Tg以上，粘流温度Tf以下，受热软化，并受外力作用而产生形变，此时聚合物的普弹形变很小，通常可以忽略，又因其粘性很大，粘(塑)性形变几乎可以忽略，因此在二次加工过程中聚合物的形变省去了普弹形变和粘性(塑性)形变。

对于Tg比室温高得多的无定形聚合物，二次成型的过程是：先将聚合物材料在Tg

变冻结并固定其形状。

对于部分结晶的聚合物形变过程则是在接近熔点Tm的温度下进行，此时粘度很大，成型形变情况与上述无定形聚合物一样，但其后的冷却定型与无定形聚合物有本质的区别。结晶聚合物在冷却定型过程中会产生结晶，分子链本身因成为结晶结构的一部分或与结晶区域相联系而被固定，不可能产生弹性回复，从而达到定型的目的。 3．根据型坯生产特征，中空吹塑成型可分为哪两大类型？

答：中空吹塑(Blowing Molding)是制造空心塑料制品的成型方法，是借助气体压力使闭合在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。

吹塑工艺按型坯制造方法的不同，可分为注坯吹塑和挤坯吹塑两种。 4．用平挤逐次双向拉伸法成型PP薄膜时，挤出的厚片为何要急冷？冷却后的厚片在拉伸前为什么又要预热？

Tf

温度范围内加热，使之产生形变并成型为一定形状，然后将其置于接近室温下冷却，使其形

答：先纵拉后横拉成型聚丙烯双轴取向膜时，挤出机经平缝机头将塑料熔体挤成厚片，厚片立即被送至冷却辊急冷（用于双向拉伸的厚片应是无定形的，工艺上为达到这一要求，对聚丙烯、聚酯等结晶性聚合物所采取的方法是将离开口模的熔融态厚片实行急冷。）。

冷却定型后的厚片经预热辊加热到拉伸温度后，进入到粘弹态的二次加工温度范围内，被引入具有不同转速的一组拉伸辊进行纵向拉伸，达到预定纵向拉伸比后，膜片经过冷却；即可直接送至拉幅机(横向拉伸机)。在拉幅机内经过预热、横拉伸、热定型和冷却作用后离开拉幅机，再经切边和卷统即得到双向拉伸膜。

5．塑料片材热成型的工艺原理是什么？列出五种具体方法，说明其成型过程。

答：热成型是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，是塑料的二次成型。首先将裁成一定尺寸和形状的片材夹在模具的框架上，格其加热到Tg仿的型样，经冷却定型和修整后即得制品。

热成型时，施加的压力主要是靠抽真空和引进压缩空气在片材的两面所形成的压力差，但也有借助于机械压力和液压力的。

差压成型：差压成型是热成型中最简单的一种，也是最简单的真空成型。用夹持框格片材夹紧在模具上，并用加热器进行加热，当片材加热至足够的温度时，移开加热器并采用适当措施使片材两面具有不同的气压。

覆盖成型：覆盖成型多用于制造厚壁和深度大的制品。

柱塞助压成型：差压成型的凹形制品底部偏薄，而覆盖成型的凹形制品侧壁偏薄，为了克服这些缺陷，产生了柱塞助压成型的方法。

回吸成型：回吸成型有真空回吸成型、气胀真空回吸成型和推气真空回吸成型等。 对模成型：采用两个彼此配对的单模来成型。

双片热成型：将两片相隔—定距离的塑料片加热至一定温度，故入上下模具的模框上并将其夹紧，一根吹针插入两片材之间，将压缩空气从吹针引入两片材之间的中空区，同时在两闭合模具壁中抽真空，使片材贴合于两闭合模的内腔，经冷却、脱模、修整而得中空制品。

Tf间的适宜温度，

片材一边受热，一边延伸，然后凭借施加的压力，使其紧贴模具的型面，从而取得与型面相