导图社区 高分子材料成型加工原理
高分子材料成型加工原理的思维导图，讲述了材料的加工性质、聚合物的流变性质、在管和槽中的流动、加工过程的物理和化学变化等。
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高分子材料成型加工原理
材料的加工性质
聚合物材料的加工性
加工的基本原理
可挤压性
可模塑性
可纺性
可延性
加工过程的粘弹行为
粘弹性形变与加工条件的关系
粘弹性形变的滞后效应
聚合物的流变性质
聚合物熔体的流变行为
牛顿流体(n=1)
应力和应变速率成正比
非牛顿流体
不服从牛顿定律的流体
膨胀性流体（n>1）
假塑性流体(n<1)
宾汉流体
指数定律
时间依赖性液体
粘弹性液体
影响聚合物流变行为的主要因素
温度
刚性链对温度影响大，柔性链对温度影响小，呈反比
压力
压力与粘度呈正比，但影响较小，1000大气压相对于减少30-40度
剪切速率和剪切力
对剪切速率有依赖性，大多数都是剪切变稀
聚合物结构
相对分子量
较低时缠结对粘度影响不大
较大缠结多，粘度随分子量的增加而增加
添加剂
增塑剂
隔离作用
相互作用
遮蔽作用
导致分子间距变大，减少分子间作用力
在管和槽中的流动
在简单几何形状管道的流动
假设流动符合几大条件
液体为不可压缩的
流动是等温过程
液体在管道壁面不产生滑动
液体的粘度不随时间而变化，并在沿管道流动时其他性质不变
有速度梯度有剪切利于混合
在圆管中的流动
牛顿液体在简单圆管中的流动
类似抛物线
非牛顿液体在简单圆管中的流动
膨胀性流体
n越大，越接近锥型
n越小，越接近柱塞，其中中心区域不适合混合
在圆管中的非等温流动
在狭缝通道中的等温流动
拖曳流动和收敛流动
拖曳流动
在粘滞性很大的聚合物液体能随管道运动部分移动
让聚合物充分混合
收敛流动
大管进小管，受外力拉伸时发生
聚合物液体流动过程的弹性行为
端末效应
入口效应
离模效应
不稳定流动和熔体破裂现象
聚合物液体流动性测量方法
毛细管粘度计
旋转粘度计
落球粘度计
加工过程的物理和化学变化
聚合物的结晶
结晶聚合物模型
缨状微束模型
折叠链模型
插线板模型
球晶的形成和结晶速度
球晶的产生过程
结晶速度受成核速度和结晶速度共同影响
测量结晶度的方法
密度法
x射线衍射法
DSC法
红外光谱法
影响结晶的因素
冷却速度
快速结晶不利于结晶度的降低
熔融温度和熔融时间
聚合物的熔点强烈依赖热历史
熔融温度高，熔融时间长不利于结晶
应力作用（有利）
固体杂质和链结构的影响
结晶对制件性能的影响
聚合物的取向
流动取向
等温流动区域
外面取向高，内部取消低
模腔中
最外面取向较次外面低，内部取向低
速度梯度和冷却速度影响
拉伸取向
结晶破坏先球晶破坏，三维破坏，片晶重新形成，慢慢重新形成新的三维结晶
非晶聚合物拉伸取向没有相变
影响取向的因素
温度和应力
拉伸比（正相关）
聚合物结构和低分子物的影响
取向对聚合物性能的影响
沿应力方向的力学强度提高
垂直于取向方向的力学强度显著降低
物理变化
加工过程中的聚合物的降解
降解的机理
游离基链式降解
逐步降解
各种因素对降解的影响
聚合物结构的影响
温度的影响
氧的影响
应力的影响
水分的影响
加工过程对降解作用的利用与避免
加工过程聚合物的交联
交联的机理
游离基交联反应
逐步交联反应
影响交联的因素
硬化时间
反应物的官能度
物理变化（次要）
塑料的成型加工（PPT）
产品性能和特点的研究和分析
产品配方的选择
聚合物基体的选择
选择树脂的类型
选择树脂的牌号
添加剂的选择
DOP
DOS
增韧剂
CPE
稳定剂
二盐，三盐，有机锡类稳定剂起协同作用
润滑剂
金属皂类润滑剂
填料
色料
炭黑
固化剂
生产流程及工艺参数
生产设备
工艺参数
时间
转速
工艺流程
混合熔融和均化作用
输送和挤压过程
拉伸和吹塑
冷却和固化
挤出成型
