高分子材料加工工程实验教程吴智华主编RHRRRREUDNIEs主银BERDODO!品品品品ooo0O0O0000DO00000000化学工业版社教材出版中心
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前言《高分子材料加工工程专业实验教程》是根据教育部高分子材料加工工程本科专业实验教学大纲，在本校原塑料工程实验讲义基础上进行修改和编写。本教程共分6章：第1章介绍高分子材料加工工程专业实验基础知识，第2章介绍高分子材料成型工艺性能（水分、密度、塑化性能、热塑性塑料熔体流动性能、热固性塑料流动性能）测定8个实验，第3章介绍高分子材料和制品性能（力学性能、热性能、电性能、燃烧性能、光学性能、渗透性能）测定23个实验，第4章介绍高分子材料成型加工（模压成型、挤出成型、注塑成型、中空吹塑成型、泡沫塑料成型、热成型、塑性溶胶制备及糖塑成型、中空纤维成型）16个实验，第5章介绍注塑机和挤出机特性分析9个实验，第6章介绍塑料注射模具组装实验，共计57个实验。本教程实验涉及高分子材料加工工程中原材料、成型加工、成型制品、成型设备及模具诸方面，包括性能检测、规范操作、设备控制和工艺技术等实际操作能力的综合训练内容，性能测试条件、操作方法和数据处理均参照执行相应的国家标准，加工实验实施性强、操作规范，除了用作高等学校高分子材料加工工程专业、高分子材料与工程专业实验教材外，还可供从事高分子材料和高分子材料制品生产、应用、研究开发的工程技术人员参考。本教程第1章、第4章（除4.2.2、4.5.1和4.8实验外）由四川大学吴智华编写，第2章、第3章第3节由四川大学阮文红编写，第3章第1节14实验部分和第3章第4节由四川大学陈军编写，第3章第1节5～8实验部分由四川大学张卫勤编写，第3章第2、5、6节由四川大学杨其编写，第4章中第2节第2个实验、第5节第1个实验和第8节由四川大学何成生编写，第5章和第6章由四川大学严正编写。本教程由吴智华主编、主审。本教程在编写过程中得到了中国化工出版社龚浏澄主编、本学院黄锐教授、万昌秀教授、塑料专业实验室各位老师以及学院领导的关心和支持，谨此致谢。因水平有限，教程内容中有不妥或错漏之处，敬请批评指正。编者2004年2月3
3 前 言 《高分子材料加工工程专业实验教程》是根据教育部高分子材料加工工程本科专业实验 教学大纲，在本校原塑料工程实验讲义基础上进行修改和编写。本教程共分 6 章：第 1 章介 绍高分子材料加工工程专业实验基础知识，第 2 章介绍高分子材料成型工艺性能（水分、密 度、塑化性能、热塑性塑料熔体流动性能、热固性塑料流动性能）测定 8 个实验，第 3 章介 绍高分子材料和制品性能（力学性能、热性能、电性能、燃烧性能、光学性能、渗透性能） 测定 23 个实验，第 4 章介绍高分子材料成型加工（模压成型、挤出成型、注塑成型、中空 吹塑成型、泡沫塑料成型、热成型、塑性溶胶制备及搪塑成型、中空纤维成型）16 个实验， 第 5 章介绍注塑机和挤出机特性分析 9 个实验，第 6 章介绍塑料注射模具组装实验，共计 57 个实验。本教程实验涉及高分子材料加工工程中原材料、成型加工、成型制品、成型设 备及模具诸方面,包括性能检测、规范操作、设备控制和工艺技术等实际操作能力的综合训 练内容，性能测试条件、操作方法和数据处理均参照执行相应的国家标准，加工实验实施性 强、操作规范，除了用作高等学校高分子材料加工工程专业、高分子材料与工程专业实验教 材外，还可供从事高分子材料和高分子材料制品生产、应用、研究开发的工程技术人员参考。 本教程第 1 章、第 4 章（除 4.2.2、4.5.1 和 4. 8 实验外）由四川大学吴智华编写，第 2 章、第 3 章第 3 节由四川大学阮文红编写，第 3 章第 1 节 1～4 实验部分和第 3 章第 4 节 由四川大学陈军编写，第 3 章第 1 节 5～8 实验部分由四川大学张卫勤编写，第 3 章第 2、5、 6 节由四川大学杨其编写，第 4 章中第 2 节第 2 个实验、第 5 节第 1 个实验和第 8 节由四川 大学何成生编写，第 5 章和第 6 章由四川大学严正编写。本教程由吴智华主编、主审。 本教程在编写过程中得到了中国化工出版社龚浏澄主编、本学院黄锐教授、万昌秀教授、 塑料专业实验室各位老师以及学院领导的关心和支持，谨此致谢。 因水平有限，教程内容中有不妥或错漏之处，敬请批评指正。 编者 2004 年 2 月
高分子材料加工工程专业实验教程前言3第一章高分子材料加工工程专业实验基础知识71.1原材料特性1.1.1塑料特性1.1.2化学药品特性101.2试样制备.111.2.1直接从塑料制品上截取试样11111.2.2直接从树脂取样..1.2.3直接注塑成型标准试样..14151.2.4间接从压制板材上切取试样1.3数据处理18181.3.1测量误差，1.3.2近似数18191.3.3数据分析...201.4影响实验结果的因素1.4.1原材料因素20211.4.2制样因素..211.4.3测试条件.221.5安全知识，1.5.1现场人员意外受到危险化学品伤害和玻璃划伤221.5.2火灾及火伤.221.5.3爆炸.22第二章高分子材料成型工艺性能测试..232.1水分...232.2密度26.262.2.1材料密度.2.2.2堆砌密度.292.3塑化性能（转矩流变仪）.312.4热塑性塑料熔体流动性.33332.4.1熔体流变曲线.382.4.2熔体流动速率..402.5热固性塑料流动性.43第三章高分子材料性能测试3.1力学性能.43433.1.1拉伸实验，3.1.2压缩实验，49.513.1.3弯曲实验543.1.4冲击实验.3.1.5硬度实验.663.1.5.1邵氏硬度实验.664
4 高分子材料加工工程专业实验教程 前 言 .3 第一章 高分子材料加工工程专业实验基础知识.7 1.1 原材料特性.7 1.1.1 塑料特性. 7 1.1.2 化学药品特性. 10 1.2 试样制备.11 1.2.1 直接从塑料制品上截取试样 . 11 1.2.2 直接从树脂取样 . 11 1.2.3 直接注塑成型标准试样 . 14 1.2.4 间接从压制板材上切取试样 . 15 1.3 数据处理.18 1.3.1 测量误差. 18 1.3.2 近似数 . 18 1.3.3 数据分析. 19 1.4 影响实验结果的因素.20 1.4.1 原材料因素 . 20 1.4.2 制样因素. 21 1.4.3 测试条件. 21 1.5 安全知识.22 1.5.1 现场人员意外受到危险化学品伤害和玻璃划伤 . 22 1.5.2 火灾及火伤. 22 1.5.3 爆炸. 22 第二章 高分子材料成型工艺性能测试.23 2.1 水分.23 2.2 密度.26 2.2.1 材料密度 . 26 2.2.2 堆砌密度 . 29 2.3 塑化性能（转矩流变仪）.31 2.4 热塑性塑料熔体流动性.33 2.4.1 熔体流变曲线. 33 2.4.2 熔体流动速率. 38 2.5 热固性塑料流动性.40 第三章 高分子材料性能测试.43 3.1 力学性能.43 3.1.1 拉伸实验. 43 3.1.2 压缩实验. 49 3.1.3 弯曲实验. 51 3.1.4 冲击实验. 54 3.1.5 硬度实验. 66 3.1.5.1 邵氏硬度实验.66
.683.1.5.2球压痕硬度实验3.1.6剪切强度实验，70723.1.7直角撕裂强度实验，3.1.8拉伸蠕变实验..733.2热性能...76763.2.1热导率测定3.2.2线膨胀系数测定..79823.2.3维卡软化点测定.3.2.4热变形温度测定.833.3电性能....86863.3.1击穿强度和耐电压实验。903.3.2介电系数和介电损耗角正切测定：933.3.3体积电阻系数和表面电阻系数测定..3.4燃烧性能..983.4.1氧指数测定，981043.4.2水平燃烧和垂直燃烧实验3.4.3烟密度测定1113.5光学性能..1143.5.1热台偏光显微观察聚合物结晶形态，1143.5.2透光率和雾度测定1171193.5.3色泽测定3.6渗透性能...1223.6.1透气性测定1221263.6.2水蒸汽渗透率测定（杯式法）第四章高分子材料成型加工实验...1294.1模压成型实验..1294.1.1热塑性塑料模压成型1291334.1.2热固性塑料模压成型4.2挤出成型实验.1361364.2.1普通聚乙烯管材...1394.2.2医用高分子导管的成型及性能测试.4.2.3异型材.1434.2.4单丝.1464.3注塑成型实验..1484.3.1注射机操作技能实验1481534.3.2标准测试试样1574.3.3精密制品.4.4中空吹塑成型实验..1591594.4.1中空容器1624.4.2吹塑薄膜..4.5泡沫塑料成型实验..1654.5.1医用聚氨酯泡沫1654.5.2聚乙烯泡沫.1724.6热成型实验.177n
5 3.1.5.2 球压痕硬度实验.68 3.1.6 剪切强度实验. 70 3.1.7 直角撕裂强度实验. 72 3.1.8 拉伸蠕变实验. 73 3.2 热性能.76 3.2.1 热导率测定. 76 3.2.2 线膨胀系数测定. 79 3.2.3 维卡软化点测定. 82 3.2.4 热变形温度测定. 83 3.3 电性能.86 3.3.1 击穿强度和耐电压实验. 86 3.3.2 介电系数和介电损耗角正切测定. 90 3.3.3 体积电阻系数和表面电阻系数测定. 93 3.4 燃烧性能.98 3.4.1 氧指数测定. 98 3.4.2 水平燃烧和垂直燃烧实验 . 104 3.4.3 烟密度测定. 111 3.5 光学性能.114 3.5.1 热台偏光显微观察聚合物结晶形态. 114 3.5.2 透光率和雾度测定. 117 3.5.3 色泽测定. 119 3.6 渗透性能.122 3.6.1 透气性测定. 122 3.6.2 水蒸汽渗透率测定（杯式法）. 126 第四章 高分子材料成型加工实验.129 4.1 模压成型实验.129 4.1.1 热塑性塑料模压成型. 129 4.1.2 热固性塑料模压成型. 133 4.2 挤出成型实验.136 4.2.1 普通聚乙烯管材. 136 4.2.2 医用高分子导管的成型及性能测试. 139 4.2.3 异型材. 143 4.2.4 单丝. 146 4.3 注塑成型实验.148 4.3.1 注射机操作技能实验 . 148 4.3.2 标准测试试样. 153 4.3.3 精密制品. 157 4.4 中空吹塑成型实验.159 4.4.1 中空容器. 159 4.4.2 吹塑薄膜. 162 4.5 泡沫塑料成型实验.165 4.5.1 医用聚氨酯泡沫. 165 4.5.2 聚乙烯泡沫. 172 4.6 热成型实验.177
..1804.7塑性溶胶制备及塘塑成型实验4.8聚醚中空纤维的制备及性能测试..185第五章高分子材料成型加工设备剖析实验..190..1905.1注射机实验.1905.1.1注射充模流动模型实验1925.1.2注射机注射特性参数测定1955.1.3注射机塑化特性参数测定.1985.1.4注射机锁模力测定5.1.5注射模具型腔压力测定2062095.1.6注射模具温度分布测定5.2挤出机实验.2122125.2.1挤出机转速一产量一功率测定2145.2.2挤出机口模特性曲线测定.2155.2.3挤出机螺杆特性曲线测定第六章高分子材料成型模具组装实验.217..219附表1.附表2220附表3221错误！未定义书签。塑料及树脂缩写代码6
6 4.7 塑性溶胶制备及搪塑成型实验.180 4.8 聚醚砜中空纤维的制备及性能测试.185 第五章 高分子材料成型加工设备剖析实验.190 5.1 注射机实验.190 5.1.1 注射充模流动模型实验 . 190 5.1.2 注射机注射特性参数测定 . 192 5.1.3 注射机塑化特性参数测定 . 195 5.1.4 注射机锁模力测定 . 198 5.1.5 注射模具型腔压力测定 . 206 5.1.6 注射模具温度分布测定. 209 5.2 挤出机实验.212 5.2.1 挤出机转速－产量－功率测定 . 212 5.2.2 挤出机口模特性曲线测定 . 214 5.2.3 挤出机螺杆特性曲线测定 . 215 第六章 高分子材料成型模具组装实验.217 附表 1 .219 附表 2 .220 附表 3 .221 塑料及树脂缩写代码.错误！未定义书签