高分子分离膜材料产业应用研究

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高分子分离膜材料产业应用研究 本文关键词：高分子，分离，产业，研究，膜材

高分子分离膜材料产业应用研究 本文简介：高分子分离膜材料产业应用研究【摘要】高分子分离膜，由于具有半透性，具有省能、高校和洁净等特点，因而被认为是支撑新技术革命的重大技术。本文主要从高分子分离膜材料的发展及特点出发，简要介绍了高分子分离膜材料在水处理、气体收集及生物医疗等产业上的普遍应用。【关键词】高分子分离膜；半透性；高效；应用高分子分

高分子分离膜材料产业应用研究 本文内容：

高分子分离膜材料产业应用研究

【摘要】

高分子分离膜，由于具有半透性，具有省能、高校和洁净等特点，因而被认为是支撑新技术革命的重大技术。本文主要从高分子分离膜材料的发展及特点出发，简要介绍了高分子分离膜材料在水处理、气体收集及生物医疗等产业上的普遍应用。

【关键词】高分子分离膜；半透性；高效；应用

高分子分离膜是用高分子材料制成的具有选择透过功能的半透性薄膜。传统的分离物质的技术，不论筛分、沉淀、过滤、蒸馏、结晶、吸附和离子交换等，都需要消耗大量的能量，而且分离的结果往往不满意。而高分子分离膜，由于具有半透性，以压力差、温度梯度、浓度梯度或电位差为动力，使气体混合物、液体混合物或有机物、无机物的溶液等分离，具有省能、高校和洁净等特点，因而被认为是支撑新技术革命的重大技术。

1.高分子分离膜材料的发展

1748年，Nollet发现水能自发地扩散到装有酒精溶液的猪膀胱内，这一发现开创了膜渗透的研究；1846年，德国学者Willbas用硝基纤维素制成第一张高分子膜；1854年，Graham发表了利用膜渗透分离混合物的文章；1907年，Bechlod发表了第一篇系统研究滤膜性质的报告，指出滤膜孔径可以用改变硝酸纤维素溶液的浓度来控制，从而可制出不同孔径的膜，并列出了相应的过滤颗粒物质梯级表；1931年，Elford报道了新的适于微生物应用的火棉胶滤膜系列，并用它来分离和富集微生物和极细粒子；50年代初期，Juda研制成功离子交换膜，从而使电渗析获得了工业应用，这种膜由阳离子或阴离子的迁移所产生的选择性比任何非离子系统的选择性都大；70年代以来，超滤膜、微滤膜成功地开发和应用，有支撑的液膜和乳液膜及气体分离膜也相继问世。

我国的膜科学技术的发展是从1958年研究离子交换膜开始的，六十年代进入开创阶段。1965年着手反渗透技术的探索。1967年开始全国的海水淡化会战。大大促进了我国膜技术的发展。70年代进入开发阶段。这时期，微滤、电渗析、反渗透和超滤等各种膜和组器件都相继研究开发出来，80年代跨入推广应用阶段。80年代又是气体分离和其他膜的开发阶段。

2.高分子分离膜材料的特点

膜分离过程是一个高效、环保的分离过程，与传统的分离技术如蒸馏、吸附、吸收、萃取、深冷分离等相比，高分子分离膜材料具有以下特点。

分离过程更高效。高分子分离膜材料的分离过程是用分离膜作间隔层，在压力差、浓度差或电位差的推动力下，借流体混合物中各组分透过膜的速率不同，使之在膜的两侧分别富集，以达到分离、精制、浓缩及回收利用的目的。膜分离过程是以压力差、浓度差或电位差作推动力来实现的，因此分离过程更高效。

耗能更低。高分子分离膜材料再分离过程中几乎没有相变，能源消耗小，是一种低能耗、低成本的分离技术。

工作温度接近室温。高分子分离膜材料的分离过程通常在温和的条件下进行，因而对需避免高温分级、浓缩与富集的物质，如药品、蛋白质、果汁等，具有明显的优点。

品质稳定性好，环保。高分子分离膜材料膜分离装置简单、操作容易、制造方便，易于与其它分离技术相结合，分离技术应用范围广，对无机物、有机物及生物制品均可适用，且没有二次污染。

3.高分子分离膜材料的产业应用

3.1

水处理应用

在废水处理方面，高分子分离膜材料分离技术的应用十分广泛。由于在膜分离过程中不加入任何其他物质，因此膜技术净化废水的过程同时也使用有物质得以回收，产品质量或生产效率得以提高，成本降低，能耗物物耗减少，污染消除或减轻，因而是名副其实的环保生产技术。

高分子分离膜技在淡化海水及苦咸水方面因其能量消耗最小而发展良好。世界上最大的高分子分离膜技术海水淡化厂在沙特，日本、美国也有大型的膜淡化水厂，我国宝钢总厂自备电厂采用分离膜―离子交换的联合处理流程，取得了满意的效果。在纯水、超纯水制备方面，分离膜技术能较好的克服传统采用的化学凝聚、离子交换树脂等方法的缺点，流程简单、成本低廉、水质优良。美日电子工业的绝大部分纯水都是采用高分子分离膜的预处理过程。而且，分离膜法作为新兴、高效的方法在国内外已广泛应用于处理工业废水。如采用超过滤法处理电泳漆，电透析处理造纸废水、电镀废水、印刷制版废水、液膜法回收废液中的锌等。

3.2

气体的分离和富集

现在入们对气体分离膜的研究很多，研究其选择性、透过性、结构表征等。另类高分子分离膜对氢气具有选择性，可有效地用于合成气体的调节，冶炼气体中氢气的回收以及液态氨合成中的氢气回收，此类技术在美国广泛应用。而有机气体在高分子膜材料中具有穿透性快的特点，因此分离膜用于有机气体回收方面也较为普遍，如回收在塑料合成中的单分子气体，回收工业排放气中的有机物质，既使能源在利用，又净化了气体，美国和西方国家生产出的此类高分子分离膜已广泛用于化工工业及环境治理。另一方面，天然气中含有CO2，H2O和H2S是造成天然气质量低，输送管道易被腐蚀的主要原因，高分子分离膜能有效的出去此类有害物质，提高天然气质量，延长管道使用寿命。此外，以空气作为原料，高分子分离膜可分离出百分之九十九的氮气，含量为百分之九十以上的氧气。新一代的高分子分离膜产品应用技术将更加精湛，用途将涉及到血液的净化，人造肝胆一类的生物工程领域，前景可观。

4.结论与展望

总之，高分子分离膜的用途越来越广泛。目前世界上已经有数千座大型海水脱盐厂采用高分子分离膜进行脱盐制淡水，在人体医学领域，人工肾，人工肺，人工肝和人工脾都是用中空纤维分离膜制的。在生物化学领域，可以将聚乙烯醇超细纤维载体，生物酶和有机硅中空纤维富氧膜组合起来形成。

未来我们要致力于将新兴的膜分离技术和传统的工艺技术有机的结合起来，不断地将膜分离技术的研究成果从实验室推向产业化应用。

参考文献：

王忠刚，陈天禄，徐纪平.不同结构聚芳醚的H2/N2透过选择性能＼[期刊论文＼].高分子材料科学与工程，1995

沈之荃，张一峰，江东林.高选择性透过二氧化硫分离膜的研究（Ⅳ）不同烃基乙烯基亚砜接枝乙始醇膜的透过性能，1995

张俊彦，潘光明.四羧酸环戊烷型聚酰亚胺膜对CO2和CH4的透过性，1997

汪多仁.高分子分离膜的研制与应用＼[期刊论文＼].过滤与分离，1999

张子勇，林尚安.乙丙三元橡胶磺酸钴离聚体膜的富氧性能研究，1997

平郑弊渗透蒸发研究的现状，1995（04）

潘岚，周军志，刘荣娥.渗透汽化膜材料的选择＼[期刊论文＼].高分子材料科学与工程，1997（03）

唐小真.材料化学导论，1997

篇2：应用广泛的高分子材料3

应用广泛的高分子材料3 本文关键词：高分子材料

应用广泛的高分子材料3 本文简介：航帆教育随堂知识题库沂水四中2010-2011学年度第二学期09级化学◆选修五◆学讲案编写：李晓波校审:江培培2011-4-27第五章第二节应用广泛的高分子材料课标考纲1.高分子化合物的结构与性能之间的关系2.合成纤维的结构和性能3.合成橡胶的结构与性能之间的关系内容目标1.掌握高分子化合物的结构与

应用广泛的高分子材料3 本文内容：

航帆教育随堂知识题库

沂水四中2010-2011学年度第二学期

09级化学

◆选修五◆

学讲案

编写：李晓波

校审:江培培

2011-4-27

第五章

第二节

应用广泛的高分子材料

课标考纲

1.

高分子化合物的结构与性能之间的关系

2.

合成纤维的结构和性能

3.

合成橡胶的结构与性能之间的关系

内容目标

1.

掌握高分子化合物的结构与性能之间的关系

2.了解合成纤维的结构和性能

3.了解合成橡胶的结构与性能之间的关系

重、难点

1.高分子化合物结构与性能之间的关系

2.三大合成材料”的结构与性能之间的关系

知识回顾

1.

聚合反应

2.

单体www.jsfw8.com

学习新知:

一、塑料

1．塑料的组成：合成树脂、添加剂

【说明】树脂和塑料的关系：

树脂就是指还有跟各种添加剂混合的高聚物，如是聚乙烯树脂，

是聚丙烯树脂。

塑料是由树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂所组成的，它的主要成分为是树脂。有时这两个名词也混用，因为有些塑料基本上是由树脂所组成的，不含或少含其他添加剂，如有机玻璃、聚乙烯、聚苯乙烯等。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性，但添加剂也起着重要作用。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

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2．塑料的主要性能

热塑性:

树脂为线型结构，有热塑性。

热固性:

树脂为体型结构，有热固性。

3．几种常见塑料的性能和用途

名

称

性

能

用

途

聚

丙

烯

机械强度好，电绝缘性好，耐化学腐蚀，质轻，无毒

耐油性差，低温发脆，容易老化

可制薄膜、日常用品、

管道、包装材料等

聚苯乙烯

电绝缘性好，透光性好，耐水、耐化学腐蚀，无毒

室温下硬、脆，温度较高时变软，耐溶剂性差

可制高频绝缘材料，电视、雷达部件，医疗卫生用具，合成纤维、涂料，还可制成泡沫塑料用于防震、防湿、隔音、包装垫材等

聚

甲

基

丙烯

酸

甲

酯（有机玻璃）

透光性好，质轻，耐水，耐酸、碱，抗霉，易加工

耐磨性较差，能溶于有机溶剂

可制飞机、汽车用玻璃，光学仪器、医疗器械等

酚

醛

塑

料

（俗称电木）

绝缘性好，耐热，抗酸

可作电工器材、汽车部件、涂料、日常用品等，用玻璃纤维增强的酚醛塑料可用于宇航领域

聚四氟乙烯

耐低温、高温，耐化学腐蚀，耐溶剂性好，电绝缘性好

可制电器、航空、化学、医药、冷冻等工业的耐腐蚀、耐高温、耐低温的制品

4．简介几种具有特殊用途的塑料

工程塑料、增强塑料、改性塑料等。

二、合成纤维

1．纤维的分类

2．“六大纶”的性能和重要用途

“六大纶”都具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀、不缩水等优点，而且每一种还具有各自独特的性能。它们除了供人类穿着外，在生产和国防上也有很多用途。例如，锦纶可制衣料织品、降落伞绳、轮胎帘子线、缆绳和渔网等。

3．几种具有某些特殊性能的合成纤维

芳纶纤维、碳纤维、耐辐射纤维、光导纤维和防火纤维。

三、合成橡胶w.w.w.k.s.5.u.c.o.m

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1．橡胶的分类

2．合成橡胶的性能和主要用途

合成橡胶一般在性能上不如天然橡胶全面，但它具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或低温等性能，因而广泛应用于工农业、国防、交通及日常生活中。

3．使用合成材料的负面作用及对策

合成材料的快速发展与大量应用，其废弃物的急剧增加带来了环境污染，一些塑料制品所带来的“白色污染”尤为严重。目前，治理“白色污染”主要应从减少使用和加强回收开始。从长远来看，可逐步以可降解塑料取代现在普遍使用的塑料，从根本上解决“白色污染”的问题。

四．高分子化合物的结构与性质

线型高分子

体型(网状)高分子

结构

分子中的原子以共价键相互连结，构成一条很长的卷曲状态的“链”

分子链与分子链之间还有许多共价键交联起来，形成三维空间的网状结构

溶解性

能缓慢溶解于适当溶剂

很难溶解，但往往有一定程度的胀大

性能

具有热塑性，无固定熔点

具有热固性，受热不熔化

特性

强度大、可拉丝、吹薄膜、绝缘性好

强度大、绝缘性好，有可塑性

常见物质

聚乙烯、聚氯乙烯、天然橡胶

酚醛树脂、硫化橡胶

例1

(白色污染与环境保护)

科技文献中经常出现下列词汇，其中与相关物质的颜色并无联系的是(

)

A．赤色海潮

B．绿色食品

C．白色污染

D．棕色烟气

例2

(有机高分子的结构与性质)

橡胶树是热带植物，在我国海南已有大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶，天然橡胶的成分是聚异戊二烯，其结构为

。试回答下列问题：

(1)天然橡胶能溶于汽油的根本原因是

天然橡胶加入适当硫进行硫化后，其结构由__________变成____________，因而硫化橡胶________(填“能”或“不能”)溶于汽油。

(2)天然橡胶的单体是一种无色液体，将该无色液体加入溴水中，________(填“能”或“不能”)使溴水褪色。

答案

(1)天然橡胶是线型结构

线型结构

网状结构

不能

(2)能

达标检测:

第五章

第二节

应用广泛的高分子材料

1．下列各种高聚物中，具有热固性的是(

)

A．有机玻璃

B．聚氯乙烯

C．聚丙烯

D．酚醛塑料

2．航天科学家正在考虑用塑料飞船代替铝制飞船进行太空探索，其依据是(

)

A．塑料是一种高分子化合物，可以通过取代反应大量生产

B．塑料生产中加入添加剂可得到性能比铝优良的新型材料

C．塑料用途广泛，可从自然界中直接得到

D．塑料是有机物，不会和强酸强碱作用

3．橡胶属于重要的工业原料。它是一种有机高分子化合物，具有良好的弹性，但强度较差。为了增加某些橡胶制品的强度，加工时往往需要进行硫化处理(即将橡胶原料与硫磺在一定条件下反应)；橡胶制品硫化程度越高，强度越大，弹性越差。下列橡胶制品中，加工时硫化程度较高的是(

)

A．橡皮筋

B．汽车外胎

C．普通气球

D．医用乳胶手套

4．下列说法不正确的是(

)

A．从实验中测得的某种高分子的相对分子质量只能是平均值

B．聚乙烯是高分子化合物，加热至某一温度，即可全部熔化

C．线型结构的高分子也可以带支链

D．同质量的乙烯和聚乙烯燃烧后生成的CO2的质量相等

5．目前用于制造环保餐具的一种生物塑料是PHB，它的最大特点是废弃物易于处理其结构式为

，下列关于PHB的叙述中不正确的是(

)

A．它能发生水解反应

B．它在微生物作用下可降解成CO2和水

C．它可能是由一种含羟基的羧酸经缩聚反应而得

D．制备它的单体为HCOOH和CH3CH2CH2OH

6．下列说法正确的是(

)

A．利用石油作原料制得的纤维是人造纤维

B．天然纤维是不能再被加工处理的

C．合成纤维、人造纤维和天然纤维统称为化学纤维

D．煤和农副产品也可经过处理制得合成纤维

7．下列说法中正确的是(

)

A．合成纤维和人造纤维可统称为化学纤维

B．酚醛树脂和聚氯乙烯都是热固性塑料

C．锦纶丝接近火焰时先蜷缩，燃烧时有烧焦毛发的气味，灰烬为有光泽的硬块，能压成粉末

D．复合材料一般具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等优异性能，其综合性能超过了单一材料

8．奥运吉祥物福娃外材料为纯羊毛线，内充物为无毒的聚酯纤维,下列说法正确的是

A．羊毛与聚酯纤维的化学成分相同

B．聚酯纤维和羊毛在一定条件下均能水解

C．纯羊毛为纯净物

D．羊毛与聚酯纤维不能用燃烧的方法区别

9．中央电视台《科技博览》报道，2004年3月中科院首创用CO2合成可降解塑料——聚二氧化碳。下列相关说法合理的是(

)

A．聚二氧化碳塑料是通过加聚反应得到的

B．聚二氧化碳塑料与干冰互为同素异形体

C．聚二氧化碳塑料与干冰都是纯净物

D．使用聚二氧化碳塑料会产生白色污染一、高分子化合物的分类

10

．焚烧下列物质，严重污染大气的是(

)

A．聚氯乙烯

B．聚乙烯

C．聚丙烯

D．有机玻璃

11．在下列塑料制品中，可选择作为食品包装的是(

)

A．聚氯乙烯

B．聚乙烯、聚丙烯

C．聚苯乙烯

D．聚四氟乙烯

5

篇3：ok高分子材料成型加工原理复习课提纲

ok高分子材料成型加工原理复习课提纲 本文关键词：提纲，成型，高分子材料，复习，原理

ok高分子材料成型加工原理复习课提纲 本文简介：高分子材料成型加工原理复习课提纲1在工业上获得成功应用的“高分子材料”在概念上要具有哪些方面的特点或要求？有一定的力学性能兼或同时具有一定的功能特性具有一定的可加工性市场价值经济价值环保、节能、安全特征社会价值。要求：可满足生产或生活中的某种需要，并能够参与社会经济发展的循环过程3如何理解“流动”？

ok高分子材料成型加工原理复习课提纲 本文内容：

高分子材料成型加工原理复习课提纲

1

在工业上获得成功应用的“高分子材料”在概念上要具有哪些方面的特点或要求？

有一定的力学性能

兼或同时具有一定的功能特性

具有一定的可加工性

市场价值

经济价值

环保、节能、安全特征

社会价值。

要求：可满足生产或生活中的某种需要，并能够参与社会经济发展的循环过程

3

如何理解“流动”？

流动：运动单元在外力场作用下运动并损耗能量

聚合物流体的流动现象：聚合物流体某尺寸水平上的运动单元在外力场作用下产生相对运动而损失能量的现象。

5为满足成型和加工的需要，通常如何获得或调控某些特定的高分子材料的流动性？

调整温度压力等外部工艺条件，影响包括范氏力，氢键，分子间配合键等等

对分子结构进行改性，如纤维素，或将化学结构与工艺条件相结合，如针对一些天然高分子材料

优选，引入低分子增塑剂和超临界流体等介质，如对淀粉，PVC改性等

6

聚合物材料的可加工性通常包含哪些方面？

可挤压性，可模塑性，可延展性，可纺性

7

熔融指数？熔融指数在实际的成型加工过程中有什么样的应用？其局限性？

熔融指数定义为：在一定的温度和压力下，10min内从特定毛细管中流出的聚合物熔体的克数，单位为g/10min。

熔体流动速率可表征热塑性塑料在熔融状态下的粘流特性，对保证热塑性塑料及其制品的质量，对调整生产工艺，都有重要的指导意义。

但该方法也有局限性，不同品种的高聚物之间不能用其熔融指数值比较其测定结果，不能直接用于实际加工过程中的高切变速率下的计算，只能作为参考数据。此种仪器测得的流动性能指标，是在低剪切速率下测得的，不存在广泛的应力应变速率关系，因而不能用来研究熔体粘度和温度、粘度与剪切速率的依赖关系，仅能比较相同结构聚合物分子量或熔体粘度的相对数值。

11什么是静态流变学？什么是动态流变学？各侧重于哪些应用？

.静态流变学：又称稳态流变学，研究单一方向稳态剪切作用下聚合物流体的流动和形变

动态流变学：研究周期动态作用下聚合物流体的流动和形变。

12

什么是剪切速率？

剪切速率:单位时间内，流体在剪切作用下产生的剪切应变

剪切速率的含义：1.流体流动速度的梯度，

2.距离dy的液层在dt时间内相对移动的距离

13

什么是牛顿流体？其在结构上有什么特点？

牛顿流体：满足牛顿流动定律的流体

特点：黏度不随剪切的改变而改变，剪切应力和剪切速率始终呈正比关系，流体内部结构不随剪切条件改变而改变。

14

什么是牛顿粘度？

从流体力学的角度来说，凡是服从牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体牛顿流体的粘度即是牛顿粘度

28聚合物熔体的剪切流动特征可以用流动曲线进行表征，请画出其在一般情况下的典型关系曲线，并解释说明曲线上各个流动区域对应的分子机制？135页和147页

29什么是零剪切粘度？极限粘度？

零剪切黏度:高分子溶液中的分子或熔融态的高分子宛如乱成一团柔软而纠缠的线球，虽然每一条分子链都在努力蠕动着，但是由于分子链与链之间的纠缠点却有效的维系着彼此结构的稳定。此所以初期很小的剪力(shear

force)并无法超越结构强度，结构依然保持着，是以黏度居高不下，类似牛顿流体(黏度恒定不随剪率而变化)，所以称为“零剪切黏度(zero-shear

viscosity)”

高聚物溶液的浓度较稀时,其相对粘度的对数值与高聚物溶液质量浓度的比值，即为该高聚物的特征粘度，也叫极限粘度。

36

什么是端末效应？其产生的流体结构基础是什么？牛顿流体流经毛细管流道时是否会产生端末效应？

当聚合物流体由较粗的流道进入毛细管时或在毛细管中流动时，沿着流动方向都会产生压力降，一方面消耗于粘性流体的摩擦损耗，同时储存于流动过程中沿毛细管轴向分子链产生一定程度的取向；若毛细管比较短，流体在出口处会表现为回弹现象（弹性效应），即端口处流体比毛细管中显著膨胀的现象。这种在毛细管入口端产生压力降和出口端离模膨胀的现象，与聚合物流体的粘弹性有关，称为端末效应，或分别称为入口效应和模口膨化效应

结构基础是熔体是具有黏弹性的塑性流体

牛顿流体不会产生端末效应，因为挤出后直径比模口细

37

聚合物流体的端末效应在成型加工过程中，尤其在挤出过程中，往往是影响产品尺寸控制的重要方面，如需要进一步减弱这种不需要的端末效应，可以考虑用哪些具体的措施或方法？

降低熔体粘度

增大流道的直径和流道的长径比，以及减少流道入口处的收敛角，减少熔体流动过程中的弹性变形，从而减轻离模膨胀效应。

减小切应力和剪切速率。

在中等剪切速率范围内升高温度。

38

什么是聚合物流体的熔体破裂现象？挤出过程中若出现这种现象通常是什么原因？如何消除？

在聚合物的成型加工过程中，对相关产品的表面状态一般有比较高的要求，但实际生产中经常会出现表面不良的情况，尤其在挤出成型过程中，操作不当时很容易出现表面粗糙的现象，类似鲨鱼皮，该现象即熔体破裂现象。

原因是由于熔体流动时在口模壁上滑移和口模对挤出物产生周期性的拉伸作用。还有一种说法是由于熔体中的弹性恢复引起的，在口模内由于熔体各处受应力作痛不尽相同，因而在离开口模后所出现的弹性恢复就不可能一致，如果弹性恢复力不能为熔体强度所容忍，就会引起熔体破裂。

消除方法是升高温度。因为临界挤出速率随挤出温度的增加而变大，但与口模粗糙度无关。所以升高温度是避免出现鲨鱼皮现象的有效办法。

40

在实际生产或科研活动中，流体的流变性能及其测试常受到很多人的关注，通过流体流变性能的测试常可以得到哪两个方面的信息？需要在什么样的对应条件下进行测试才是正确的？

41了解聚合物材料的流变性能，不仅可以籍此了解材料在某些条件下的加工性能，还可以了解到材料的结构特征，请列出你所知道可用于测定聚合物流体流变性质的仪器或设备，并简要说明其各有什么特点？适用的范围？

1

毛细管流变仪/粘度计??是一种常用的实验方法??可得到接近加工条件下

的流体流变性能??适合高剪切条件下的测定??剪切速率10-106s-1??可观察到

挤出物的形状??能直接用于材料成型工艺的借鉴和指导。

2

旋转流变仪/粘度计??假设??稳态、等温、切向速度分量唯一、无末端效

应、流体复合指数定律。可以测法向应力??末端效应在L/d>100

时可忽略??

不适于粘弹性特性很强的流体测定。

3

落球黏度计??主要用于测定流体的零切粘度??所得到的结果与分子结构及

测定温度有关??得不到通常所言的流动曲线关系。

4

转矩流变仪??研究材料的流动、塑化、热、剪切稳定性的理想设备??该流

变仪提供了更接近于实际加工的动态测量方法??可以在类似实际加工的情况

下??连续、准确可靠地对材料的流动性能进行测定。其两个转速不同??转向

相反形成复杂的转子??在物料混合过程中能进行转矩大小的测定??反映物料

混合情况及其能耗。

46

在高分子材料成型与加工过程中，通常涉及的物理和化学变化有哪些？b

加热、冷却、结晶、取向、降解、交联

加热为了让聚合物产生流动性，冷却为了使产品定型。在加热和冷却的过程中必须注意：加热介质和聚合物流体间的温度差不能太大。

结晶聚合物的形态结构不仅与聚合物本身的分子结构有关，还与其结晶形成的过程密切相关。

热固性和热塑性塑料中各自顾存在的细找的纤维状填料（如木粉、短玻璃纤维等）和聚合物分子，在很大程度上，都会顺着流动的方向作平行的排列。

通常称聚合物分子链断裂导致相对分子质量降低的现象或过程，称为降解

在聚合物材料的成型加工过程中，由于力学或化学等作用，使线型或轻度支化型的高分子之间通过化学键合的形式，形成体型结构高分子材料或制品的现象。

49

环氧脂常作为电子器件的封装材料，使用过程中的相应电子产品的寿命通常取决于封装材料的应力开裂，分析原因，并提出解决措施？

主要原因：

1.环氧树脂固化物内部的缺陷

2.应力在材料内部缺陷和裂纹处集中

3.浇筑成型过程中产生并累积应力

4.外部作用如碰撞，挤压，震动等使材料内应力加大。

解决方法：

1.降低反应体系中官能团的浓度

2.加入高分子增韧剂

3.加入无机粉状填料

4.改进固化工艺

5.利用易膨胀单体共聚

65

材料设计体系的基本组成包括有哪些组分？各自功能？

聚合物基体：热塑性材料、热固性材料

增塑剂：改善流动性

稳定剂：光稳定剂、热氧稳定剂、抗老剂

填充剂：填充材料、补强材料、增韧增强

润滑剂：改善流动性，增塑剂的补充

着色剂：色母料，各种颜色调配

防静电剂：导电组分或小分子表面活性剂

阻燃剂：阻燃防火

抗菌剂：抗菌功能

脱模剂：利于制品从模具中脱出，提高生产效率

原料组成

重量分数

PVC(XS-2型)

100

DOP

40

DBP

5

轻质碳酸钙

105

三盐基硫酸铅

1.5

二盐基亚磷酸铅

1.0

硬脂酸铅

1.0

硬脂酸钡

0.5

下面为PVC粒料原料制造电缆线的配方：

原料组成

重量分数

PVC(XS-2型)

100

DOP

40

三盐基硫酸铅

1.5

二盐基亚磷酸铅

1.0

硬脂酸铅

1.0

硬脂酸钡

0.5

下面为聚丙烯粒料原料制造洗衣机外壳的配方：

原料组成

重量分数

PP

100

聚丙烯蜡

5

抗氧剂1010

0.6

抗氧剂168

0.2

硬脂酸钙

1.0

锌白母料

1

DOP：通用型增塑剂

DBP:用做增塑剂

轻质碳酸钙：碳酸钙在塑料制品中能起到一种骨架作用，对塑料制品尺寸的稳定性有很大作用，能提高制品的硬度，还可以提高制品的表面光泽和表面平整性。在一般塑料制品中添加碳酸钙耐热性可以提高，由于碳酸钙白度在90%以上，还可以取代昂贵的白色颜料起到一定的增白作用

三盐基硫酸铅：热稳定剂

二盐基亚磷酸铅：热稳定剂

硬脂酸铅：稳定剂，润滑剂

硬脂酸钡:用作热稳定剂

76在学术上有些词汇具有特定的含义，如什么是高分子共混物或聚合物共混物？什么是高分子合金？两者有何不同？

聚合物共混物：将两种或者两种以上的聚合物加以混合，使之形成表观均一的混合物，即形成聚合物共混物，这一混合的过程即聚合物共混。

高分子合金：

相结构更加精细、性能优异

81

什么是螺杆的压缩比？a什么是塑料的压缩比？

螺杆的压缩比A是指螺杆加料段第一个螺槽的容积与均化段最后一个螺槽的容积之比，它表示塑料通过螺杆的全过程被压缩的程度。A越大，塑料受到挤压的作用越大，排除物料中所含空气的能力越大，但A过大，螺杆本身机械强度下降。

塑料的压缩比是指其表观相对密度和制品相对密度的比值。

84

有哪些措施可以提高挤出机的固体输送能力？c

在螺杆直径不变时，增大螺槽深度H

减小物料与螺杆的静摩擦因数fa

增大物料与料筒的静摩擦因数fb

选择合适的螺旋角θ

使得（tanθ*tanΦ）/（tanθ+

tanΦ）最大。

85

在挤出机的均化段实现熔体输送时涉及到哪几种流动形式？对生产能力的影响？c

有正流，逆流，横流和漏流四种形式。

正流是指物料沿螺槽方向向机头流动，是均化段熔体的主流，是由于螺杆旋转时螺棱的推挤作用引起的。

逆流是指沿螺槽与正流方向相反的流动，它是由机头口模、过滤网等对料流的阻碍引起的反压流动，也称为压力流动，可以引起挤出生产能力的损失

横流是指物料沿着x轴和y轴两方向在螺槽内往复流动，是由于螺杆旋转时螺楞的推挤和阻挡作用造成的，仅限于在每个螺槽内流动。对生产能力影响不大

漏流是指物料在螺杆和料筒的间隙沿着螺杆和轴的方向往料斗方向流动，它也是由于机头和口模等对物料的阻力产生的反压流动

影响挤出机生产能力的是正流（提高）、逆流（降低）和漏流（降低），横流对寄出量没有以影响。

86

为什么有些挤出机在使用一定时间后，其生产能力会明显降低？

使用时间过长后漏流量正比于φ的三次方，当φ增加后漏流量明显增加，所以生产能力降低

89

什么是注射量？什么是塑化量（也称塑化能力）？

注射量是指注射机在注射螺杆（或者柱塞）作最大一次注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量。其两种表示方法：一种是以PS原料为标准，用注射PS熔料的质量以g为单位表示；另一种是用注射出的容积以cm3为单位表示。用容积表示和原料的密度无关，使用起来比较方便，目前使用较多。

塑化量：注塑机的生产能力取决于加热料筒的塑化能力和注射成型周期，塑化能力以单位时间内单位料筒融化塑料的质量（塑化量）qm来表示，在一个成型周期内，塑化量必须与注射量平行。

90

注射机生产能力的衡量主要考虑哪两个指标？

主要指标是注射量和锁模力。注射量是指注射机在注射螺杆（或者柱塞）作最大一次注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量。其两种表示方法：一种是以PS原料为标准，用注射PS熔料的质量以g为单位表示；另一种是用注射出的容积以cm3为单位表示。用容积表示和原料的密度无关，使用起来比较方便，目前使用较多。锁模力是由合模机构所能产生的最大模具紧闭力决定的，他反应了注射机成型制品面积的大小。锁模力是注射机生产能力的另一个标志，国内外许多厂家是以锁模力作为注射机的系列规格。

97什么是压延成型?什么是压延效应?

压延成型是生产高分子材料薄膜和片材的主要方法，它是将接近黏流温度的物料通过一系列的相同旋转着的平行辊筒的间隙，使其受到挤压和延展作用，成为具有一定厚度和宽度的薄片状制品

由于物料在压延过程中，在通过压延辊筒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做定向排列，以致制品在物理性能上出现各向异性，这种现象在压延成型过程中称为压延效应。

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