《高分子材料加工與成型實驗》共3 篇,33個實驗。*篇為高分子原料性能表征與測試,主要介紹了分子量及分子量分布測定、密度和相對密度、流變性能、結構與形貌、熱性能等分析測試方法。第二篇為高分子材料加工與成型工藝,主要介紹了塑料、橡膠、纖維和復合材料的成型工藝,包括注塑、擠出、模壓、發泡、吹塑、壓延、纏繞、手糊等。第三篇為高分子制品性能表征與測試,主要介紹了高分子制品的力學性能、導電性能、吸附性能以及纖維細度、強度、膠黏劑性能的測定。本書在編寫過程中注重實用性和可操作性,介紹每種具體性能測試時重點突出制樣技術及操作過程,介紹成型方法時對實驗原理和成型設備作了較詳細的介紹,使學生更好地掌握加工與成型技術,提高分析和解決實際問題的能力。本書除可作為高分子材料與工程及相關專業的教材外,也可供從事高分子材料加工與成型的工程技術人員閱讀參考。
前言《高分子材料加工與成型實驗》第一版于2012年出版,迄今已5年有余,廣為各高校高分子材料相關專業選用。高分子材料及其制備技術發展很快,在教材使用過程中,也收到部分教師和學生的反饋,故進行再版修訂。工程教育專業認證是我國大力推進工業化進程,培養高素質、應用型人才的必然選擇,更是構建與國際接軌、實質等效的高等工程教育的必由之路。工程教育專業認證通用標準中明確提出所培養的學生能夠針對復雜工程問題,開發、選擇與使用恰當的技術、資源、現代工程工具和信息技術工具,包括對復雜工程問題的預測與模擬,并能夠理解其局限性。為使工科專業畢業生達到標準要求,學生分析問題和解決問題的工程實踐能力培養越來越受重視。本教材選用的實驗內容涉及高分子材料成型加工的原理、工藝、原料及制品的性能,充分體現了理論和實踐的緊密結合,可培養學生綜合運用專業基礎理論和技術手段分析并解決高分子材料相關領域復雜工程問題的能力。為深化高等教育改革,滿足培養高素質、應用型人才的需要,同時保證本課程基本內容的系統性和完整性,本次修訂全書框架未作較大改動,具體在兩個方面進行了加強。1.準確、清晰地闡明高分子材料成型加工原理,既避免繁瑣的理論,又強調理論在成型加工中的應用,以便學生在遇到復雜問題時能夠做出正確的預測,找出解決辦法和途徑。2.對原教材中部分實驗的小標題作了文字處理,使全書形式上更加統一;對原教材中名稱、符號、定義、術語及圖例中的內容進行了細致的校核和修訂,并在敘述和修辭上進行了改進,使全書更加規范。由于我們水平有限,書中可能還存在很多暫未發現的瑕疵,懇請批評指正。編者2018年1月第一版前言本書是以高分子原料性能加工與成型制品性能為主線編寫的。明確高分子材料的加工性能及其影響因素,是材料成型加工的前提;在高分子材料加工與成型部分,注重塑料的成型加工,同時又兼顧了橡膠、纖維及復合材料的成型加工,對成型工藝的適應范圍、成型工藝流程、成型設備結構及作用原理、成型工藝條件及其控制作了描述;通過對制品性能的測試,進一步加深讀者對高分子材料制品性能與成型加工工藝條件之間關系的理解。本書共3篇,33個實驗。第一篇為高分子原料性能表征與測試,主要介紹了分子量及分子量分布、密度和相對密度、流變性能、結構與形貌、熱性能等分析測試方法。第二篇為高分子材料加工與成型工藝,主要介紹了塑料、橡膠、纖維和復合材料的成型工藝,包括注塑、擠出、模壓、發泡、吹塑、壓延、纏繞、手糊等。第三篇為高分子制品性能表征與測試,主要介紹了高分子制品的力學性能、導電性能、吸附性能以及纖維細度、強度、膠黏劑性能的測定。本書在編寫過程中注重實用性和可操作性,介紹每種具體性能測試時重點突出制樣技術及操作過程,介紹成型方法時對實驗原理和成型設備作了較詳細的介紹,使學生更好地掌握加工與成型技術,提高分析和解決實際問題的能力。本書第一篇高分子原料性能表征與測試,由陳厚、李桂英、牛余忠、蒙延峰、郭磊、張盈、孫昌梅和楊正龍編寫;第二篇高分子材料加工與成型工藝,由馬松梅、牛余忠、蒙延峰、楊正龍和張錦峰編寫;第三篇高分子制品性能表征與測試,由陳厚、牛余忠、郭磊、楊正龍和崔亨利編寫。全書由陳厚統稿和修改,由曲榮君主審。本書除可作為高分子材料與工程及相關專業的教材外,也可供從事高分子材料加工與成型的工程技術人員閱讀參考。本書在編寫過程中,得到了山東省高等學校教學改革研究項目(2009330)、山東省高等學校特色專業建設項目、魯東大學應用型人才培養改革與建設項目等的資助。本書在出版過程中參考了國內外相關書刊,在此深表感謝。《高分子材料加工與成型實驗》內容涉及面廣、信息量大,限于編寫者的水平,疏漏和不妥之處難免,敬請讀者批評指正。編者2012年2月
陳厚,魯東大學,院長,教授1999.092004.06 山東大學材料學專業碩博連讀,獲博士學位2011.11至今 山東省高校重點實驗室高性能與功能高分子重點實驗室主任2014.03至今 魯東大學化學與材料科學學院院長
第一篇高分子原料性能表征與測試
第一單元分子量及分子量分布測定1
實驗1黏度法測聚合物的分子量1
實驗2滲透壓法測聚合物的分子量5
實驗3光散射法測定聚合物的重均分子量9
實驗4凝膠滲透色譜法測定聚丙烯腈的分子量及分子量分布13
第二單元密度和相對密度測定18
實驗5密度梯度法測定聚乙烯的密度18
第三單元流變性能測定21
實驗6聚合物熔體流動速率及流動活化能的測定21
第四單元結晶度測定25
實驗7結晶態聚合物結晶度的測定25
第五單元紅外測定28
實驗8聚合物紅外光譜測定28
第六單元聚合物形貌表征34
實驗9聚合物偏光顯微鏡形貌表征34
實驗10掃描電子顯微鏡觀察聚合物的形態結構37
實驗11比表面積及孔度分析42
實驗12微球粒徑及其分布的測定46
第七單元聚合物熱性能分析49
實驗13熱重分析、差示掃描量熱法測定聚對苯二甲酸乙二酯的熱性能49
第二篇高分子材料加工與成型工藝
第八單元塑料成型工藝54
實驗14注塑成型工藝54
實驗15擠出造粒工藝58
實驗16擠出管材工藝62
實驗17模壓成型工藝64
實驗18發泡成型工藝68
實驗19吹塑成型工藝70
實驗20壓延成型工藝71
實驗21聚氯乙烯的搪塑成型工藝74
第九單元橡膠加工工藝77
實驗22橡膠加工工藝77
第十單元纖維纏繞成型工藝80
實驗23纖維纏繞成型工藝80
第十一單元復合材料手糊成型工藝85
實驗24復合材料手糊成型工藝85
第三篇高分子制品性能表征與測試
第十二單元塑料力學性能測定88
實驗25塑料拉伸強度測定88
實驗26塑料沖擊強度測定91
實驗27塑料老化性能測定94
第十三單元纖維性能測定96
實驗28纖維細度與強度測定96
第十四單元高分子材料導電性能測定100
實驗29高分子材料導電性能測定100
第十五單元高分子材料吸附性能測定103
實驗30原子吸收光譜法測定高分子材料對Cu(Ⅱ)的吸附性能103
實驗31ICP-AES法測定高分子材料對Cd(Ⅱ)與Pb(Ⅱ)的吸附性能106
第十六單元膠黏劑性能測定110
實驗32膠黏劑黏度測定110
實驗33膠黏劑固化后剪切強度測定112