高分子材料與工程專業(yè)實驗教程

內(nèi)容概要

《高分子材料與工程專業(yè)實驗教程(材料科學(xué)與工程專業(yè)應(yīng)用型本科系列教材)》由劉方主編，本書將高分子材料與工程驗證性實驗、綜合性實驗和研究創(chuàng)新性實驗有機結(jié)合，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)為目的，將實驗分為三個層次，即由科學(xué)、嚴謹、規(guī)范的基礎(chǔ)操作訓(xùn)練到初步設(shè)計、系列化基礎(chǔ)實驗，最后跨入綜合性、設(shè)計性實驗，由淺人深、循序漸進、逐步提高，最終使學(xué)生掌握必備的高分子材料與工程專業(yè)實驗基礎(chǔ)知識與基本操作，培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗素質(zhì)、嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，使他們初步具備主動獲取知識的能力、開拓進取的創(chuàng)新意識和科學(xué)的思維方法。

書籍目錄

第一篇  實驗基礎(chǔ)知識
第二篇  高分子化學(xué)實驗
  第1章  試劑精制和基本操作
  第2章  合成實驗
    實驗1 甲基丙烯酸甲酯聚合物的制備及成型
    實驗2 苯乙烯的溶液聚合
    實驗3 苯乙烯的乳液聚合
    實驗4 丙烯腈和醋酸乙烯酯的乳液共聚合
    實驗5 丙烯酰胺的反相微乳液聚合
    實驗6 懸浮聚合
    實驗7 苯乙烯的分散聚合
    實驗8 四氫呋喃的陽離子聚合
    實驗9 苯乙烯的陰離子聚合
    實驗10 脲醛膠的制備及應(yīng)用
    實驗11 環(huán)氧樹脂的制備
    實驗12 從醋酸乙烯酯制備107膠
    實驗13 膨脹計法測定苯乙烯本體聚合反應(yīng)速率
第三篇  高分子物理實驗
    實驗14 偏光顯微鏡法觀察聚合物的結(jié)晶形態(tài)
    實驗15 黏度法測定聚合物分子量
    實驗16 聚合物溫度一形變曲線的測定
    實驗17 塑料耐熱性能實驗
    實驗18 聚合物的熱譜圖分析
    實驗19 聚合物熔體流動速率的測定
    實驗20 塑料力學(xué)性能的測試——拉伸、彎曲和沖擊
    實驗21 聚合物電阻的測試
    實驗22 介電常數(shù)及介電損耗測定
    實驗23 結(jié)晶聚合物的X射線衍射分析
    實驗24 平衡溶脹法測定交聯(lián)聚合物的交聯(lián)度
    實驗25 聚合物氧指數(shù)的測定
    實驗26 膨脹計法測定玻璃化溫度
    實驗27 用旋轉(zhuǎn)黏度計法測定聚合物濃溶液的流動曲線
第四篇  高分子成型加工實驗
    實驗28 PVC復(fù)合物塑料模壓成型實驗
    實驗29 PVC硬板壓制成型  
    實驗30 標準測試試樣的注射成型實驗
    實驗31 混煉型平行雙螺桿擠出造粒
    實驗32 擠出吹膜工藝實驗
    實驗33 擠出共混法制備聚合物復(fù)合材料
    實驗34 泡沫塑料的成型
    實驗35 聚丙烯擠出造粒實驗
    實驗36 聚乙烯發(fā)泡成型
    實驗37 普通聚乙烯管材擠出成型實驗
    實驗38 熱成型實驗
    實驗39 熱固性粉末的加工工藝實驗
    實驗40 熱固性塑料模壓成型
    實驗41 熱塑性塑料模壓成型
    實驗42 軟質(zhì)聚氯乙烯的混合與塑煉
    實驗43 手糊法玻璃鋼的制造
    實驗44 塑料／橡膠的共混
    實驗45 塑料的回收利用
    實驗46 搪塑成型
    實驗47 天然橡膠硫化模壓成型
    實驗48 填充聚合物的制備
    實驗49 橡膠塑煉
    實驗50 橡膠的混煉
    實驗51 醫(yī)用高分子導(dǎo)管的成型及性能測試
    實驗52 異型材的擠出成型
    實驗53 硬聚氯乙烯塑料的配制
    實驗54 中空容器的吹塑成型實驗
    實驗55 注射成型
    實驗56 注塑機注射特性參數(shù)測定
    實驗57 注塑機塑化特性參數(shù)測定
    實驗58 擠出機口模特性曲線測定
    實驗59 擠出機螺桿特性曲線測定
    實驗60 模具組裝實驗
第五篇  綜合實驗
    實驗61 脲醛樹脂的合成與檢測
    實驗62 己內(nèi)酰胺陰離子開環(huán)聚合
    實驗63 設(shè)計配方(或加工工藝參數(shù))
    實驗64 環(huán)氧樹脂的制備、表征、固化及黏結(jié)
    實驗65 窄分子量分布聚苯乙烯的合成、分子量及分布測定
    實驗66 聚丙烯阻燃材料的制備
    實驗67 高性能橡膠的制備及性能
    實驗68 陽離子聚丙烯酰胺絮凝劑
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   在保壓程序中，保壓程序主要控制的因素是保壓壓力和保壓時間。它們對于提高制品密度、穩(wěn)定制品形樣、改善制品質(zhì)量均有影響。保壓壓力一般可以等于或稍低于注射壓力，其大小以施行壓實、補縮、增密作用為量度。保壓時間以壓力保持到澆口剛封閉時為好，過早卸壓會引起模腔內(nèi)物料倒流，產(chǎn)生制品不足的缺陷。而保壓時間過長或保壓壓力過大，過量的充填會使?jié)部谥車纬蓛?nèi)應(yīng)力，同時因為模腔內(nèi)物料溫度不斷降低，取向分子冷卻凍結(jié)，制品內(nèi)應(yīng)力增大，產(chǎn)生開裂、脫模困難等現(xiàn)象。 4.冷卻和預(yù)塑 完成保壓程序，卸料在模腔內(nèi)冷卻定型所需要的時間為冷卻時間。冷卻時間的長短與塑料的結(jié)晶性能、狀態(tài)轉(zhuǎn)變溫度、熱導(dǎo)率、比熱容、剛性以及制品厚度、模具冷卻效率、模具溫度等有關(guān)。冷卻時間應(yīng)以塑料在開模頂出時具有足夠的剛度不致引起制品變形為好。 在保證制品質(zhì)量的前提下，為獲得良好的設(shè)備效率和勞動生產(chǎn)率，要盡量減少冷卻時間及其他各程序的時間，以求縮短完成一次成型所需的全部操作時間——成型周期。 除冷卻時間外，模具溫度也是冷卻過程控制的一個主要因素。模溫高低和塑料結(jié)晶性能、狀態(tài)轉(zhuǎn)變溫度、熱性能、制品形樣、使用要求以及其他工藝條件（如熔料溫度、注射速度及壓力、成型周期）等關(guān)系密切。塑料在模腔內(nèi)冷卻定型溫度的上限由材料的玻璃化溫度或熱變形溫度確定。提高模溫不僅有助于保持熔體溫度、便于熔體流動，對充模程序有益，而且可以調(diào)整塑料的冷卻速度，使之均勻一致；模溫高還利于分子熱運動，促進取向分子的松弛過程，提高流動性。但是，模具溫度過高會導(dǎo)致冷卻時間延長、脫模困難。對于結(jié)晶性塑料模溫直接影響結(jié)晶度和晶體構(gòu)型。模溫適應(yīng)時晶體生長良好、結(jié)晶速率較大，可以大大減少后結(jié)晶過程，改善收縮不均勻及結(jié)晶不良等導(dǎo)致的質(zhì)量下降現(xiàn)象。 進入冷卻定型的同時，注射機的螺桿在液壓馬達驅(qū)動下轉(zhuǎn)動，原料從料斗進入料筒，借助螺桿旋轉(zhuǎn)、受力和熱的共同作用，逐漸變?yōu)槿垠w，積存于螺桿頭部。當達到成型制品所需的計量值時，螺桿即停止轉(zhuǎn)動和后移，完成預(yù)塑程序，準備下一次注射。 預(yù)塑程序中，螺桿能否后移及后移速度大小，取決于螺桿后移的各種阻力，如摩擦阻力及注射油缸內(nèi)液壓油的回泄阻力。螺桿頭部熔料壓力及注射油缸內(nèi)液壓油回泄阻力分別稱為塑化壓力及螺桿背壓。預(yù)塑程序要求得到一定數(shù)量塑化均勻、流動性良好的熔體。螺桿轉(zhuǎn)動時塑料不斷沿著螺槽向前輸送，原料中混入的氣體自加料口逸出，塑料被逐漸壓實，在剪切力、摩擦熱以及外部加熱等共同作用下，塑料實現(xiàn)物理狀態(tài)的變化，塑化為均質(zhì)熔體，外部加熱量由料筒、噴嘴的加熱溫度控制；在螺桿結(jié)構(gòu)不變的情況下，影響剪切熱量的則是螺桿的背壓和轉(zhuǎn)速。 料筒溫度確定受樹脂本性如熱穩(wěn)定性、流變性、結(jié)晶行為、定向作用，塑料組成如填料、潤滑劑、增塑劑等組分，注射裝置類型、制品幾何大小、模具結(jié)構(gòu)以及其他工藝因素如噴嘴、模具溫度、注射壓力、注射速度、螺桿轉(zhuǎn)速與背壓、成型周期等的影響。料筒溫度的上限應(yīng)該在材料的流動溫度Tf（或熔點Tm）至分解溫度Td區(qū)間，料筒溫度可以分為二至五段控制，分布差通常在60℃以內(nèi)。 噴嘴溫度控制在維持熔體良好的流動性而不出現(xiàn)“流涎現(xiàn)象”之下，也不能使噴嘴溫度過低，散失熱量產(chǎn)生冷料堵塞噴嘴或影響制品性能情況。除聚氯乙烯等易受熱分解材料之外，噴嘴溫度常常高于或略低于料筒的最高溫度。

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《材料科學(xué)與工程專業(yè)應(yīng)用型本科系列教材:高分子材料與工程專業(yè)實驗教程》是配合高分子材料與工程（包括高分子化學(xué)、高分子物理和高分子材料成型加工等）課程教學(xué)的實驗用書。全書共分實驗基礎(chǔ)知識、高分子化學(xué)實驗、高分子物理實驗、高分子成型加工實驗和綜合實驗五大部分，每個實驗基本包括實驗?zāi)康摹嶒炘?、主要原材料和儀器設(shè)備、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)分析與討論、思考題等，使學(xué)生通過實驗達到了解原理，能獨立操作，寫出實驗報告的目的?？勺鳛楦叻肿硬牧蠈I(yè)本科生用實驗教材，也可供從事高分子材料研究、開發(fā)和應(yīng)用的研究生和工程技術(shù)人員參考。

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