高分子材料成型加工課件7

高分子成型加工原理高分子成型加工原理1第七章塑料的二次成型7.1概述7.1.1何為二次成型：

在一定條件下將一次成型得到的片、板、棒等塑料型材通過再次加工成型為制品的方法，稱二次成型。

7.1.2二次成型與一次成型的區(qū)別：

一次成型：依靠塑性流動，加工時物態(tài)為粘流態(tài)（T>Tf），熱固、熱塑性材料均可；二次成型：依靠高彈形變，加工時物態(tài)為高彈態(tài)（Tg<T<Tf），主要用于熱塑性材料。第七章塑料的二次成型7.1概述2*E2：高彈模量；η2：高彈形變粘度。若t→∞，γ(∞)=σ/E2,γ=γE+γH+γv，二次成型中γE,γv很少，可忽略。故：，t*=η2/E2（推遲時間）,*E2：高彈模量；η2：高彈形變粘度。γ=γE+γH+γv，37.1.3二次成型的基本原理：*將一次成型制品加熱→外力作用成型→（Tg<T<Tf）（取得一定的形狀尺寸）降溫、冷卻、定型→退模（保持制品的形狀）*對聚合物的要求：①Tg比室溫高；②熱塑性材料。*注意：結(jié)晶聚合物定型是因為分子鏈本身為結(jié)晶結(jié)構(gòu)的一部分，或與結(jié)晶區(qū)域相聯(lián)系而被固定下來，不能產(chǎn)生基于熱彈性的蜷曲回復(fù)；無定形聚合物定型是使得大分子產(chǎn)生彈性回復(fù)很困難而定型的。（t→∞時可能回復(fù)）

7.1.3二次成型的基本原理：*將一次成型制品加熱→47.2中空吹塑成型7.2.1定義：將擠出或注射成型的塑料管坯(型坯)在高彈態(tài)時置于各種形狀的模具中，并即時在管坯中通入壓縮空氣將其吹脹，使其緊貼于模腔壁上成型，經(jīng)冷卻脫模后即得中空制品。*常用原料：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、纖維系塑料和聚碳酸酯等。7.2中空吹塑成型7.2.1定義：57.2.2成型工藝方法：*型坯形成（擠出、注射）→入?！邓艹尚汀鋮s脫模

7.2.2成型工藝方法：*型坯形成（擠出、注射）→入模6成型工藝2成型工藝27成型工藝3成型工藝387.2.3影響吹塑成型的因素：*型坯溫度、壁厚、空氣壓力、吹脹比、模溫和冷卻時間等。（1）型坯的溫度：Tg<T<Tf，偏向于Tf，過低則制品的強度差，易破裂，表面粗糙。（2）吹氣壓力：太高→浪費；太低→影響取得的形狀尺寸。（3）充氣速度：太高→i)易吹破；ii)吹口處內(nèi)陷。太低→影響取得的形狀。7.2.3影響吹塑成型的因素：*型坯溫度、壁厚、空氣壓9影響吹塑成型的因素：（4）吹脹比：太小→浪費材料，冷卻慢影響成型周期；太大→影響制品性能，特別是強度。（5）模溫：太低→材料形變較困難，制品輪廓及表面紋路不清晰；太高→冷卻時間長，生產(chǎn)周期加長。（6）冷卻時間：影響生產(chǎn)周期。影響吹塑成型的因素：（4）吹脹比：太小→浪費材料，冷卻慢107.3熱成型7.3.1含義：利用熱塑性塑料的片材作為原料，夾在模具的框架上，讓其在Tg至Tf間的適宜溫度加熱軟化，施加壓力，使其緊貼模具的型面，取得與型面相仿的形狀尺寸，經(jīng)冷卻定型和修整后即得制品。7.3.2工藝方法：*方法：真空、壓力、覆蓋、柱塞輔助、推氣、對模成型等。*主要工序：材料的夾持→加熱→成型（型坯正反面保持不透氣）（Tg<T<Tf）

→冷卻定型、退模7.3熱成型7.3.1含義：7.3.2工藝方法：11工藝方法1工藝方法112工藝方法2工藝方法213工藝方法3工藝方法3147.4拉幅薄膜成型7.4.1含義：薄膜拉幅是將擠出得到的厚度為1—3毫米的厚片或管坯，重新加熱到Tg至Tm（Tf）間，進(jìn)行平面內(nèi)的大幅度拉伸而制成薄膜的方法。

7.4.2拉幅薄膜的成型原理：*在Tg~Tm（Tf）下，在平面內(nèi)施加拉應(yīng)力，使聚合物厚片發(fā)生彈性形變，分子鏈沿受力方向取向而伸長，當(dāng)拉伸到需要的程度時，進(jìn)行應(yīng)力松弛、冷卻、張緊定型制得產(chǎn)品。

7.4拉幅薄膜成型7.4.1含義：157.4.3薄膜拉幅的方法及工藝：7.4.3薄膜拉幅的方法及工藝：16（1）平膜法（以先縱后橫拉伸工藝為主）：*工藝過程：擠出→冷卻→預(yù)熱→縱向拉伸→冷卻→橫向拉伸→熱定型→冷卻→卷取

*熱定型階段：對無定形材料：減少殘余應(yīng)力，只允許力學(xué)松弛，但取向不破壞。

對結(jié)晶材料：希望形成微晶結(jié)構(gòu)。（1）平膜法（以先縱后橫拉伸工藝為主）：*工藝過程：擠出17平膜法成型工藝平膜法成型工藝18（2）管膜法（雙向同時取向，主要用于生產(chǎn)熱收縮性薄膜）：*工藝過程：管坯成型→拉伸→熱定型*優(yōu)點：設(shè)備簡單、占地面積??；缺點：薄膜厚度公差大。（2）管膜法（雙向同時取向，主要用于生產(chǎn)熱收縮性薄膜）：*19（3）拉幅薄膜成型的影響因素：①溫度：對無定形材料，T稍大于Tg以免結(jié)晶。T↑有利于取向。但T過大則薄膜強度較低易斷裂；②拉伸速度：V拉↑，薄膜易破裂；延伸率↓，取向度↓；③拉伸比：Λ↑，取向度↑；④熱定型條件：無定形材料Tg~Tf，結(jié)晶材料在結(jié)晶速率最快的溫度點（~0.85Tm）；⑤冷卻速度：V冷卻↑，取向結(jié)構(gòu)易及時固定。（3）拉幅薄膜成型的影響因素：20*熱塑性聚合物拉伸取向的一般規(guī)律：①V拉、Λ→，T↓，取向作用↑；②T、V拉→，Λ↑，取向度↑；③V冷卻↑，有效取向↑；④T、Λ→，V拉↑，取向作用↑；⑤T、V拉→，σ拉↑，Λ↑，取向度↑；⑥T↑，V拉↑，V冷卻→，有效取向↑。

*熱塑性聚合物拉伸取向的一般規(guī)律：①V拉、Λ→，T↓，取217.5冷成型（固相成型）*冷成型不屬于一次成型和二次成型，它是移植金屬加工方法(如鍛壓、滾軋、沖壓等)，使塑料在常溫(也可在聚合物Tg以下)下成型的加工工藝。

7.5.1冷成型的優(yōu)缺點1）優(yōu)點：成本低、生產(chǎn)周期短、加工范圍大、無接縫澆口、無降解、取向度高；2）缺點：制品尺寸、形狀、精度差；制品中分子取向明顯引起強度各向異性。7.5冷成型（固相成型）227.5.2冷成型的基本條件1）玻璃態(tài)時加工料坯與成型產(chǎn)品比較接近；2）成型溫度由室溫至高于室溫10一20℃，可低于Tm或Tf；3）成型時在屈服點加壓進(jìn)行。7.5.2冷成型的基本條件1）玻璃態(tài)時加工料坯與成型產(chǎn)品比237.5.3冷成型的工藝方法1）鍛造：把塑料坯料預(yù)熱后，放在壓機上、下模之間，隨著上、下模的閉合，依靠模具的機械作用力成型為制品。2）沖壓：靠機械的沖力將坯料成型為塑料制品，通常沖壓法只能成型深度6．2毫米(1／4英寸)的制品。3）滾軋：借助于軋光機上輥的機械作用，成型塑料板材和薄膜等。7.5.3冷成型的工藝方法1）鍛造：244）橡皮墊成型：壓機的上模是一塊橡皮塾，塑料坯料與橡皮墊直接接觸，下模是陽模，合模時橡皮墊變形，實際上成了陰模，塑料就在這金屬陽模和橡皮陰模之間成型。5）液壓成型：是在上模裝有一塊橡皮隔膜，液體的壓力可以通過該膜傳到塑料上，合模時，流體的壓力迫使橡皮隔膜變形把力傳遞至塑料，使其在上、下模中間成型。4）橡皮墊成型：壓機的上模是一塊橡皮塾，塑料坯料與橡25★作業(yè)：

為何結(jié)晶聚合物在薄膜拉幅時不希望結(jié)晶？有何措施？為什么最終制品又希望有結(jié)晶結(jié)構(gòu)？可采取什么措施?

★作業(yè)：為何結(jié)晶聚合物在薄膜拉幅時不希望結(jié)晶？有何26第八章高分子復(fù)合材料8.1概述1）復(fù)合材料的特點：a.性能優(yōu)良，高于其組分；b.內(nèi)部存在相界面，為非勻相結(jié)構(gòu)。2）復(fù)合材料的組成：a.高聚物（要求：①綜合性能良好；②對填料具有強大的粘附力；③良好的工藝性能）；b.填料（玻纖、紙、棉布、石棉等，→增強填料）

第八章高分子復(fù)合材料278.2復(fù)合材料的成型工藝*成型方法：壓制、擠出、注射、壓延、粘(貼)合等。1）手糊成型法通過手工在預(yù)先涂好脫模劑的模具上，先涂上或噴上一層按配方混合好的樹脂，隨后鋪上—層增強材料，排擠氣泡后再重復(fù)上述操作直至達(dá)到要求的厚度，最后經(jīng)固化后脫模，必要時再經(jīng)過加工和修飾工序即得成品。

*手糊成型通常還包括袋壓法、熱壓釜法、柔性柱塞法等。

8.2復(fù)合材料的成型工藝*成型方法：壓制、擠出、注射、壓28手糊成型法1手糊成型法129手糊成型法2手糊成型法2302）層壓成型法

2）層壓成型法313）模壓成型法

聚合物+填料→預(yù)混或預(yù)浸→模壓料→壓制成型→后處理

4）注射成型法*填料為短纖維→在料斗中混合；長纖維→在機頭處混合；纖維氈→在模具中混合。3）模壓成型法

聚合物+填料→預(yù)混或預(yù)浸→模壓料→325)卷繞及纏繞成型法卷繞成型主要用以獲得營狀層合制品。膠布自膠布卷牽引出，經(jīng)張緊輥和導(dǎo)向輥后在已加熱的功支承輥上受熱軟化發(fā)粘，隨后卷到包好底布的管芯上去，當(dāng)卷至要求的厚度時，割斷膠布，將卷好的管坯連同管芯一同取下送入加熱爐進(jìn)行固化，然后取出管芯即得層合管。

5)卷繞及纏繞成型法卷繞成型主要用以獲得營狀層合制33卷繞成型卷繞成型34第九章高分子物的共混9.1概述1）概念：將兩種或兩種以上的高分子材料加以混合，使之形成一種表現(xiàn)均勻的混合物，稱為高分子共混物，這種混合過程稱為高分子材料的共混。

2）目的：改善材料的使用性能——物理機械性能↑，加工性能↑，使用范圍↑，成本↓。

3）分類：塑料→塑料、塑料→橡膠——塑料共混物（高分子合金）；橡膠→橡膠、橡膠→塑料——橡膠共混物（并用膠）第九章高分子物的共混9.1概述359.2高分子物的相容性理論*共混機理——一種物理混合過程。1）含義：高分子的相容性概念是基于低分子液體相溶性概念而提出的。A+B→均相→相容非均相→不相容2）熱力學(xué)條件：ΔFm=ΔHm-TΔSA、B相容→要求ΔFm<0。ΔFm：混合自由能變；ΔHm：混合焓變；ΔS：混合熵變。*混合過程中ΔS>0，但高聚物混合過程ΔS很小，故高聚物間相容性的條件可近似為ΔH<0（混合過程放熱）。很少有高聚物達(dá)到這樣的條件，因此絕大多數(shù)高分子物質(zhì)間不具有熱力學(xué)相容性。

9.2高分子物的相容性理論*共混機理——一種物理混合過36*對若干熱力學(xué)不相容的高分子體系，工業(yè)上仍可制得相態(tài)穩(wěn)定的制品。穩(wěn)定性的原因在于：①高分子物粘度大，分子鏈段移動困難。雖有相分離的趨勢，但需要的時間長；②熱力學(xué)不相容的兩種高分子物，在共混物的相界面上因分子鏈段相互擴(kuò)散形成了過渡層，穩(wěn)定了其共混體系；③共混過程中，共混高聚物的分子鏈因剪切作用發(fā)生破壞，由此引發(fā)嵌段和接枝共聚形成新的共聚物，成為增容作用。這些提高了共混組分相容性的嵌段和接枝共聚物，稱為增容劑（ComnpatibilizingAgent）；*對若干熱力學(xué)不相容的高分子體系，工業(yè)上仍可制得相態(tài)穩(wěn)定的37*高聚物相容的衡量標(biāo)準(zhǔn)：以任何比例混合后，能得到穩(wěn)定的均相體系。④附加物的分散作用：小顆粒填料可促使混合相結(jié)構(gòu)趨于細(xì)小，更趨均勻穩(wěn)定；⑤混合過程中的交聯(lián)作用可使所獲得的均勻分散相態(tài)固定，不易發(fā)生相分離。*高聚物相容的衡量標(biāo)準(zhǔn)：以任何比例混合后，能得到穩(wěn)定的均相38*混合過程熱效應(yīng)的計算——Hildebrand方程：其中：ΔHm為混合熱(卡／克分子)；Vm為混合體系總體積(毫升)；ΔEA和ΔEB分別為組分A及組分B的內(nèi)聚能(卡／克分子)；VA和VB分別為組分A及組分B的克分子體積(毫升)；ФA及ФB分別為組分A及組分B的體積分率。為組分的比內(nèi)聚能，又稱內(nèi)聚能密度。→溶解度參數(shù)（溶度參數(shù)）*混合過程熱效應(yīng)的計算——Hildebrand方程：其中39∴<3，相容；→=0，相容性特別好；>3，不相容。

3）共混物的相態(tài)：A+B→AB相容：界面不明顯，Tg=ФATgA+ФBTgB不相容:界面明顯，出現(xiàn)TgA和TgB兩軟化點?！?lt;3，相容；40*相態(tài)互鎖香腸結(jié)構(gòu)*相態(tài)互鎖香腸結(jié)構(gòu)419.3高分子共混物的流變特性1）共混物粘度與組成間的關(guān)系:*粗略估計共混物的粘度：lgη=ФAlgηA+ФBlgηB*C.D.Han（韓）認(rèn)為：共混物的粘度除了與組分比例有關(guān)，還與組成有關(guān)，通常會出現(xiàn)η的極值。解釋：A、B→非均相結(jié)構(gòu)。當(dāng)A、B間比例從連續(xù)相→分散相相突變→從分散相→連續(xù)相粘度突變9.3高分子共混物的流變特性1）共混物粘度與組成間的關(guān)系:42圖示：圖示：432）共聚物分散相的變化*流動時分散相顆粒取向，橢球長軸變長，取向角變小。

2）共聚物分散相的變化*流動時分散相顆粒取向，橢球長軸變長44產(chǎn)品后果：制品形成各向異性，易脆裂。*注射成型時，電子顯微照相結(jié)果：改善方法：提高熔體溫度，減緩冷卻速度。產(chǎn)品表面層：取向度較高；次表面層（剪切層）：取向度下降；中心層：取向度更小或為0。產(chǎn)品后果：制品形成各向異性，易脆裂。*注射成型時，電子顯微照45*工藝：混合（物理、化學(xué)）→成型→制品1）物理混合法①干粉共混：將不同類型的高分子物粉末在球磨機、螺帶式混合機、捏合機以及其它形式的非加熱熔融的混合設(shè)備中混合。*優(yōu)點：設(shè)備簡單、加工費用低和大分子受機械破壞程度?。?/p>

缺點：混合分散效果較差，制品的相區(qū)尺寸較大，性能改進(jìn)不突出。且橡膠類聚合物和韌性聚合物難以采用。9.4高分子共混物的制備方法*工藝：混合（物理、化學(xué)）→成型→制品9.4高分子46②溶液共混：將兩種高分子物的溶液加以混合，然后加熱驅(qū)除溶劑即可制得高分子共混物。*需消耗大量溶劑，在工業(yè)上無法推廣。

③乳液共混：將兩種聚合物乳液混合后經(jīng)共同凝聚即得共混物料。*受原料形態(tài)的限制，共混效果亦不很理想。④熔融共混：使用混煉機和螺旋擠出機將高分子物在軟化或熔融流動狀態(tài)下加以混合。*混煉設(shè)備的強剪切力作用可引發(fā)生成促進(jìn)高分子物之間相容性的嵌段或接技共聚物，故其混合分散效果優(yōu)于上述各法。由于過程中伴隨有化學(xué)反應(yīng)，故又稱為機械—化學(xué)共混法。②溶液共混：將兩種高分子物的溶液472）化學(xué)共混法*接枝共聚——共混法：將一種高分子物溶于另一種高分子物的單體中，然后使單體聚合，即得到共混物。*接枝共聚物促進(jìn)了兩種均聚物的相容，共混物相區(qū)尺寸較小，制品性能較優(yōu)?！鷥?nèi)部形成互穿網(wǎng)絡(luò)。

2）化學(xué)共混法*接枝共聚——共混法：將一種高分子物溶于另一48高分子材料成型加工課件749高分子材料成型加工課件750高分子成型加工原理高分子成型加工原理51第七章塑料的二次成型7.1概述7.1.1何為二次成型：

在一定條件下將一次成型得到的片、板、棒等塑料型材通過再次加工成型為制品的方法，稱二次成型。

7.1.2二次成型與一次成型的區(qū)別：

一次成型：依靠塑性流動，加工時物態(tài)為粘流態(tài)（T>Tf），熱固、熱塑性材料均可；二次成型：依靠高彈形變，加工時物態(tài)為高彈態(tài)（Tg<T<Tf），主要用于熱塑性材料。第七章塑料的二次成型7.1概述52*E2：高彈模量；η2：高彈形變粘度。若t→∞，γ(∞)=σ/E2,γ=γE+γH+γv，二次成型中γE,γv很少，可忽略。故：，t*=η2/E2（推遲時間）,*E2：高彈模量；η2：高彈形變粘度。γ=γE+γH+γv，537.1.3二次成型的基本原理：*將一次成型制品加熱→外力作用成型→（Tg<T<Tf）（取得一定的形狀尺寸）降溫、冷卻、定型→退模（保持制品的形狀）*對聚合物的要求：①Tg比室溫高；②熱塑性材料。*注意：結(jié)晶聚合物定型是因為分子鏈本身為結(jié)晶結(jié)構(gòu)的一部分，或與結(jié)晶區(qū)域相聯(lián)系而被固定下來，不能產(chǎn)生基于熱彈性的蜷曲回復(fù)；無定形聚合物定型是使得大分子產(chǎn)生彈性回復(fù)很困難而定型的。（t→∞時可能回復(fù)）

7.1.3二次成型的基本原理：*將一次成型制品加熱→547.2中空吹塑成型7.2.1定義：將擠出或注射成型的塑料管坯(型坯)在高彈態(tài)時置于各種形狀的模具中，并即時在管坯中通入壓縮空氣將其吹脹，使其緊貼于模腔壁上成型，經(jīng)冷卻脫模后即得中空制品。*常用原料：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、纖維系塑料和聚碳酸酯等。7.2中空吹塑成型7.2.1定義：557.2.2成型工藝方法：*型坯形成（擠出、注射）→入?！邓艹尚汀鋮s脫模

7.2.2成型工藝方法：*型坯形成（擠出、注射）→入模56成型工藝2成型工藝257成型工藝3成型工藝3587.2.3影響吹塑成型的因素：*型坯溫度、壁厚、空氣壓力、吹脹比、模溫和冷卻時間等。（1）型坯的溫度：Tg<T<Tf，偏向于Tf，過低則制品的強度差，易破裂，表面粗糙。（2）吹氣壓力：太高→浪費；太低→影響取得的形狀尺寸。（3）充氣速度：太高→i)易吹破；ii)吹口處內(nèi)陷。太低→影響取得的形狀。7.2.3影響吹塑成型的因素：*型坯溫度、壁厚、空氣壓59影響吹塑成型的因素：（4）吹脹比：太小→浪費材料，冷卻慢影響成型周期；太大→影響制品性能，特別是強度。（5）模溫：太低→材料形變較困難，制品輪廓及表面紋路不清晰；太高→冷卻時間長，生產(chǎn)周期加長。（6）冷卻時間：影響生產(chǎn)周期。影響吹塑成型的因素：（4）吹脹比：太小→浪費材料，冷卻慢607.3熱成型7.3.1含義：利用熱塑性塑料的片材作為原料，夾在模具的框架上，讓其在Tg至Tf間的適宜溫度加熱軟化，施加壓力，使其緊貼模具的型面，取得與型面相仿的形狀尺寸，經(jīng)冷卻定型和修整后即得制品。7.3.2工藝方法：*方法：真空、壓力、覆蓋、柱塞輔助、推氣、對模成型等。*主要工序：材料的夾持→加熱→成型（型坯正反面保持不透氣）（Tg<T<Tf）

→冷卻定型、退模7.3熱成型7.3.1含義：7.3.2工藝方法：61工藝方法1工藝方法162工藝方法2工藝方法263工藝方法3工藝方法3647.4拉幅薄膜成型7.4.1含義：薄膜拉幅是將擠出得到的厚度為1—3毫米的厚片或管坯，重新加熱到Tg至Tm（Tf）間，進(jìn)行平面內(nèi)的大幅度拉伸而制成薄膜的方法。

7.4.2拉幅薄膜的成型原理：*在Tg~Tm（Tf）下，在平面內(nèi)施加拉應(yīng)力，使聚合物厚片發(fā)生彈性形變，分子鏈沿受力方向取向而伸長，當(dāng)拉伸到需要的程度時，進(jìn)行應(yīng)力松弛、冷卻、張緊定型制得產(chǎn)品。

7.4拉幅薄膜成型7.4.1含義：657.4.3薄膜拉幅的方法及工藝：7.4.3薄膜拉幅的方法及工藝：66（1）平膜法（以先縱后橫拉伸工藝為主）：*工藝過程：擠出→冷卻→預(yù)熱→縱向拉伸→冷卻→橫向拉伸→熱定型→冷卻→卷取

*熱定型階段：對無定形材料：減少殘余應(yīng)力，只允許力學(xué)松弛，但取向不破壞。

對結(jié)晶材料：希望形成微晶結(jié)構(gòu)。（1）平膜法（以先縱后橫拉伸工藝為主）：*工藝過程：擠出67平膜法成型工藝平膜法成型工藝68（2）管膜法（雙向同時取向，主要用于生產(chǎn)熱收縮性薄膜）：*工藝過程：管坯成型→拉伸→熱定型*優(yōu)點：設(shè)備簡單、占地面積??；缺點：薄膜厚度公差大。（2）管膜法（雙向同時取向，主要用于生產(chǎn)熱收縮性薄膜）：*69（3）拉幅薄膜成型的影響因素：①溫度：對無定形材料，T稍大于Tg以免結(jié)晶。T↑有利于取向。但T過大則薄膜強度較低易斷裂；②拉伸速度：V拉↑，薄膜易破裂；延伸率↓，取向度↓；③拉伸比：Λ↑，取向度↑；④熱定型條件：無定形材料Tg~Tf，結(jié)晶材料在結(jié)晶速率最快的溫度點（~0.85Tm）；⑤冷卻速度：V冷卻↑，取向結(jié)構(gòu)易及時固定。（3）拉幅薄膜成型的影響因素：70*熱塑性聚合物拉伸取向的一般規(guī)律：①V拉、Λ→，T↓，取向作用↑；②T、V拉→，Λ↑，取向度↑；③V冷卻↑，有效取向↑；④T、Λ→，V拉↑，取向作用↑；⑤T、V拉→，σ拉↑，Λ↑，取向度↑；⑥T↑，V拉↑，V冷卻→，有效取向↑。

*熱塑性聚合物拉伸取向的一般規(guī)律：①V拉、Λ→，T↓，取717.5冷成型（固相成型）*冷成型不屬于一次成型和二次成型，它是移植金屬加工方法(如鍛壓、滾軋、沖壓等)，使塑料在常溫(也可在聚合物Tg以下)下成型的加工工藝。

7.5.1冷成型的優(yōu)缺點1）優(yōu)點：成本低、生產(chǎn)周期短、加工范圍大、無接縫澆口、無降解、取向度高；2）缺點：制品尺寸、形狀、精度差；制品中分子取向明顯引起強度各向異性。7.5冷成型（固相成型）727.5.2冷成型的基本條件1）玻璃態(tài)時加工料坯與成型產(chǎn)品比較接近；2）成型溫度由室溫至高于室溫10一20℃，可低于Tm或Tf；3）成型時在屈服點加壓進(jìn)行。7.5.2冷成型的基本條件1）玻璃態(tài)時加工料坯與成型產(chǎn)品比737.5.3冷成型的工藝方法1）鍛造：把塑料坯料預(yù)熱后，放在壓機上、下模之間，隨著上、下模的閉合，依靠模具的機械作用力成型為制品。2）沖壓：靠機械的沖力將坯料成型為塑料制品，通常沖壓法只能成型深度6．2毫米(1／4英寸)的制品。3）滾軋：借助于軋光機上輥的機械作用，成型塑料板材和薄膜等。7.5.3冷成型的工藝方法1）鍛造：744）橡皮墊成型：壓機的上模是一塊橡皮塾，塑料坯料與橡皮墊直接接觸，下模是陽模，合模時橡皮墊變形，實際上成了陰模，塑料就在這金屬陽模和橡皮陰模之間成型。5）液壓成型：是在上模裝有一塊橡皮隔膜，液體的壓力可以通過該膜傳到塑料上，合模時，流體的壓力迫使橡皮隔膜變形把力傳遞至塑料，使其在上、下模中間成型。4）橡皮墊成型：壓機的上模是一塊橡皮塾，塑料坯料與橡75★作業(yè)：

為何結(jié)晶聚合物在薄膜拉幅時不希望結(jié)晶？有何措施？為什么最終制品又希望有結(jié)晶結(jié)構(gòu)？可采取什么措施?

★作業(yè)：為何結(jié)晶聚合物在薄膜拉幅時不希望結(jié)晶？有何76第八章高分子復(fù)合材料8.1概述1）復(fù)合材料的特點：a.性能優(yōu)良，高于其組分；b.內(nèi)部存在相界面，為非勻相結(jié)構(gòu)。2）復(fù)合材料的組成：a.高聚物（要求：①綜合性能良好；②對填料具有強大的粘附力；③良好的工藝性能）；b.填料（玻纖、紙、棉布、石棉等，→增強填料）

第八章高分子復(fù)合材料778.2復(fù)合材料的成型工藝*成型方法：壓制、擠出、注射、壓延、粘(貼)合等。1）手糊成型法通過手工在預(yù)先涂好脫模劑的模具上，先涂上或噴上一層按配方混合好的樹脂，隨后鋪上—層增強材料，排擠氣泡后再重復(fù)上述操作直至達(dá)到要求的厚度，最后經(jīng)固化后脫模，必要時再經(jīng)過加工和修飾工序即得成品。

*手糊成型通常還包括袋壓法、熱壓釜法、柔性柱塞法等。

8.2復(fù)合材料的成型工藝*成型方法：壓制、擠出、注射、壓78手糊成型法1手糊成型法179手糊成型法2手糊成型法2802）層壓成型法

2）層壓成型法813）模壓成型法

聚合物+填料→預(yù)混或預(yù)浸→模壓料→壓制成型→后處理

4）注射成型法*填料為短纖維→在料斗中混合；長纖維→在機頭處混合；纖維氈→在模具中混合。3）模壓成型法

聚合物+填料→預(yù)混或預(yù)浸→模壓料→825)卷繞及纏繞成型法卷繞成型主要用以獲得營狀層合制品。膠布自膠布卷牽引出，經(jīng)張緊輥和導(dǎo)向輥后在已加熱的功支承輥上受熱軟化發(fā)粘，隨后卷到包好底布的管芯上去，當(dāng)卷至要求的厚度時，割斷膠布，將卷好的管坯連同管芯一同取下送入加熱爐進(jìn)行固化，然后取出管芯即得層合管。

5)卷繞及纏繞成型法卷繞成型主要用以獲得營狀層合制83卷繞成型卷繞成型84第九章高分子物的共混9.1概述1）概念：將兩種或兩種以上的高分子材料加以混合，使之形成一種表現(xiàn)均勻的混合物，稱為高分子共混物，這種混合過程稱為高分子材料的共混。

2）目的：改善材料的使用性能——物理機械性能↑，加工性能↑，使用范圍↑，成本↓。

3）分類：塑料→塑料、塑料→橡膠——塑料共混物（高分子合金）；橡膠→橡膠、橡膠→塑料——橡膠共混物（并用膠）第九章高分子物的共混9.1概述859.2高分子物的相容性理論*共混機理——一種物理混合過程。1）含義：高分子的相容性概念是基于低分子液體相溶性概念而提出的。A+B→均相→相容非均相→不相容2）熱力學(xué)條件：ΔFm=ΔHm-TΔSA、B相容→要求ΔFm<0。ΔFm：混合自由能變；ΔHm：混合焓變；ΔS：混合熵變。*混合過程中ΔS>0，但高聚物混合過程ΔS很小，故高聚物間相容性的條件可近似為ΔH<0（混合過程放熱）。很少有高聚物達(dá)到這樣的條件，因此絕大多數(shù)高分子物質(zhì)間不具有熱力學(xué)相容性。

9.2高分子物的相容性理論*共混機理——一種物理混合過86*對若干熱力學(xué)不相容的高分子體系，工業(yè)上仍可制得相態(tài)穩(wěn)定的制品。穩(wěn)定性的原因在于：①高分子物粘度大，分子鏈段移動困難。雖有相分離的趨勢，但需要的時間長；②熱力學(xué)不相容的兩種高分子物，在共混物的相界面上因分子鏈段相互擴(kuò)散形成了過渡層，穩(wěn)定了其共混體系；③共混過程中，共混高聚物的分子鏈因剪切作用發(fā)生破壞，由此引發(fā)嵌段和接枝共聚形成新的共聚物，成為增容作用。這些提高了共混組分相容性的嵌段和接枝共聚物，稱為增容劑（ComnpatibilizingAgent）；*對若干熱力學(xué)不相容的高分子體系，工業(yè)上仍可制得相態(tài)穩(wěn)定的87*高聚物相容的衡量標(biāo)準(zhǔn)：以任何比例混合后，能得到穩(wěn)定的均相體系。④附加物的分散作用：小顆粒填料可促使混合相結(jié)構(gòu)趨于細(xì)小，更趨均勻穩(wěn)定；⑤混合過程中的交聯(lián)作用可使所獲得的均勻分散相態(tài)固定，不易發(fā)生相分離。*高聚物相容的衡量標(biāo)準(zhǔn)：以任何比例混合后，能得到穩(wěn)定的均相88*混合過程熱效應(yīng)的計算——Hildebrand方程：其中：ΔHm為混合熱(卡／克分子)；Vm為混合體系總體積(毫升)；ΔEA和ΔEB分別為組分A及組分B的內(nèi)聚能(卡／克分子)；VA和VB分別為組分A及組分B的克分子體積(毫升)；ФA及ФB分別為組分A及組分B的體積分率。為組分的比內(nèi)聚能，又稱內(nèi)聚能密度。→溶解度參數(shù)（溶度參數(shù)）*混合過程熱效應(yīng)的計算——Hildebrand方程：其中89∴<3，相容；→=0，相容性特別好；