Министерство образования и науки Российской Федерации
Саратовский государственный технический университет
ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРОВ
Рабочая программа,
методические указания и контрольные задания
для студентов специальности 240502.65
заочной формы обучения
Электронное издание локального распространения
Одобрено Редакционно-издательским советом Саратовского государственного технического университета |
Саратов 2010
Все права на размножение и распространение в любой форме остаются за разработчиком.
Нелегальное копирование и использование данного продукта запрещено.
Составители:
Под редакцией
Рецензент
Саратов,
Научно-техническая библиотека СГТУ
Тел. ,
http: // lib. *****
Регистрационный
номер
ã Саратовский государственный Технический университет, 2008 |
ВВЕДЕНИЕ
Курс «Технология переработки полимеров» относится к числу спецдисциплин в соответствии с ГОС-2000 и рабочим учебным планом специальности «Технология переработки пластмасс и эластомеров». Его целью является овладение методами переработки полимеров и формирование у студентов научно-технологического мышления. Технология переработки полимеров – это область науки и техники, изучающая процессы и способы получения изделий из пластмасс. Поэтому данный курс базируется на знаниях студентами химии и физики полимеров.
Основное внимание в рассматриваемом курсе уделяется изучению теоретических основ типовых методов переработки, технологических операций, выбору и обоснованию оптимальных параметров переработки, с учетом технологических свойств перерабатываемых материалов и эксплуатационных свойств изделий, овладению принципами создания малоотходных, энергосберегающих и автоматизированных технологических процессов переработки.
Основной формой изучения курса является самостоятельная работа с рекомендуемой литературой. Кроме того, студенты слушают обзорные лекции, выполняют лабораторные работы и контрольную работу.
Содержание и объем курса определяется ГОС и рабочей программой. Распределение часов указано в таблице.
№ п/п | Разделы курса | Количество лекционных часов | Количество часов лабораторных занятий |
1. | Технология переработки полимерных материалов методом экструзии. | 4 | - |
2. | Технология переработки полимерных материалов методом прессования. | 2 | 4 |
3. | Технология переработки полимерных материалов методом литья под давлением. | 4 | 4 |
4. | Принципы создания малоотходных и энергосберегающих автоматизированных технологических процессов переработки полимерных материалов. | 2 | - |
ВСЕГО: | 12 | 8 |
Выходной контроль – экзамен.
Сроки выполнения контрольной работы определяются графиком учебного процесса.
ЛИТЕРАТУРА
1. Основы технологии переработки пластмасс / под ред. , . – М.: Химия, 2004 – 600 с.
2. Бортников технологии переработки пластических масс. - Л.: Химия, 1983. – 304 с.
3. Бортников изделий из пластических масс в 3х томах: учеб. пособие. Том 2. Технология переработки пластических масс. – Казань: Изд-во «Дом печати» - 2002. – 399 с.
4. Швецов переработки пластических масс / , , . – М.: Химия, 1988. – 512 с.
5. Производство изделий из полимерных материалов / , , ; под ред. . – СПб.: Профессия, 2004. – 464 с.
6. Володин профильных изделий из термопластов. – СПб: Профессия, 2005. – 480 с.
7. Панова , технология и оборудование переработки ПКМ методом прессования: учеб. пособие / , . – Саратов: СГТУ, 2002. – 60 с.
8. Панова , технология и оборудование переработки ПКМ методами прессования и литья под давлением: учеб. пособие / , , . – Саратов: СГТУ, 2007. – 119 с.
9. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология: учеб. пособие / , , и др.; под ред. . – СПб: Профессия, 2008. – 560 с.
10. Периодические издания: Пластические массы, Полимерные материалы, Полимерные трубы, Международные новости мира пластмасс.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Тема 1. Технология переработки полимерных материалов
методом экструзии.
Сущность, назначение, преимущества и физико-химические основы экструзионного метода. Критерии выбора базовой марки полимеров. Закономерности движения полимера в шнековом экструдере. Технологические параметры экструзии. Технологические особенности переработки дисперсно - и волокно наполненных экструзионных композиций.
Технология производства труб, листов, пленок методом экструзии.
Технология изготовления экструзионно-выдувных, вспененных и профильно-погонажных изделий.
Соэкструзионная технология. Технологические процессы изготовления многослойных пленок и труб.
Основные направления совершенствования экструзионного метода.
Виды дефектов экструзионных изделий, причины их возникновения и способы устранения.
Литература: [1-6,9].
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
При изучении данной темы обратить внимание на требования к технологическим свойствам полимеров, экструзионному оборудованию и формующим головкам, а также особенности переработки волокно - и дисперсно наполненных термопластов. При изучении технологии производства экструзионных изделий необходимо уметь обосновать целесообразную технологическую схему производства, технологические параметры и их влияние на качество изделий. Кроме того, следует рассмотреть взаимосвязь скорости охлаждения расплава, степени кристаллизации и прочности полимеров, а также пути повышения качества экструзионных изделий. Кроме того, следует рассмотреть взаимосвязь скорости охлаждения расплава, степени кристаллизации и прочности полимеров, а также пути повышения качества экструзионных изделий.
Вопросы для самопроверки
1. Назовите основные технологические операции при изготовлении труб, листов, пленок.
2. В чем заключаются отличительные особенности трубных марок термопластов?
3. Обосновать выбор температур шнека, по зонам материального цилиндра и головки экструдера.
4. Каковы принципы возникновения пульсации расплава и способы её устранения?
5. Сравните рукавный и щелевой метод производства полимерных пленок.
6. Проанализируйте влияние технологических параметров на свойства труб, пленок, листов.
7. Какие факторы определяют прочность экструзионных изделий?
8. Назовите функциональные зоны канала червяка и происходящие в них процессы.
9. Какие факторы оказывают существенное влияние на процесс пластикации.
10. В чем заключаются особенности технологии соэкструзии.
Тема 2. Технология переработки полимерных материалов
методом прессования.
Сущность и преимущества метода, требования к технологическим свойствам термо - и реактопластов, технологическая схема, основные операции, технологические параметры и их влияние на качество изделий. Механическая обработка изделий. Дефекты пресс-изделий, причины образования и рекомендации по их устранению.
Технология прессования многоцветных, армированных, вспененных и слоистых пластиков. Направления совершенствования метода прямого прессования.
Литература: [1-5, 7-9].
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
При изучении темы обратить внимание на особенности переработки базовых марок волокно - и дисперснонаполненных реактопластов и обоснование основных технологических параметров прессования с учетом технологических свойств материалов и эксплуатационных свойств изделий.
Вопросы для самопроверки
1. Сформулируйте требования к технологическим свойствам реактопластов прессовочных марок.
2. Объясните влияние температуры прессования на длительность технологического цикла и качество изделий.
3. Обоснуйте выбор удельного давления прессования.
4. В чем заключаются особенности прессования в пресс-формах различной конструкции.
5. Чем отличается технология прессования слоистых пластиков?
6. Какие положительные эффекты возникают при использовании вибрационных воздействий, ультразвуковых колебаний и магнитных полей в процессе прессования.
7. Проанализируйте влияние параметров переработки на виды брака.
8. В каких случаях целесообразно использование для прессования автоматических линий.
9. От каких факторов зависит выбор технологических параметров прессования реактопластов.
10. Сформулируйте технологические особенности прессования вспененных изделий.
Тема 3. Технология переработки полимерных материалов
методом литья под давлением.
Сущность и преимущества метода. Требования к технологическим свойствам литьевых марок термо - и реактопластов. Методы литья, физико-химические основы, основные операции, параметры технологического процесса. Взаимосвязь режимов литья и свойств изделий. Разработка технологической карты литья.
Рекомендации по переработке различных видов ненаполненных, волокно - и дисперснонаполненных, окрашенных термо - и реактопластов. Виды брака литьевых изделий, причины возникновения и рекомендации по его устранению. Механическая обработка изделий. Рекомендации по переработке отходов.
Специальные методы литья под давлением. Технология изготовления вспененных литьевых изделий.
Основные направления совершенствования литьевого метода.
Литература: [1-5, 7-9].
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
При изучении темы обратить внимание на обоснование выбора технологических параметров литья с учетом вида полимера, его вязкостных и теплофизических свойств, размеров и сложности конфигурации изделий, а также технического уровня применяемого оборудования и оснастки. Структура и свойства литьевых изделий зависят от организации процесса пластикации: размера гранул, равномерности температуры расплава, распределения температуры по зонам нагревательного цилиндра, характеристики и частоты вращения шнека, давления пластикации. Рекомендации по пластикации полимеров связаны с технологическими задачами: окрашивание полимеров, пластикация смесей полимеров, пластикация полимеров с антипиренами, дисперсными и волокнистыми наполнителями (стеклянное, углеродное волокно).
Совершенствование технологии литья базируется на применении не только работотехнологических комплексов, но и новых технологических приемов: ультразвуковых колебаний, магнитных полей.
Вопросы для самопроверки
1. Какова принципиальная схема литья под давлением термопластов?
2. В чем заключается процесс формования изделий в литьевой форме?
3. Каковы особенности пластикации термопластов и реактопластов?
4. Назовите основные параметры процесса литья под давлением и как они взаимосвязаны?
5. От каких факторов зависит общая продолжительность цикла литья?
6. Каковы особенности переработки ненаполненных и стеклонаполненных полиамидов?
7. Сравните режим пластикации дисперсно - и волокнонаполненных термопластов.
8. Обоснуйте выбор температуры по зонам нагревательного цилиндра при переработке аморфных и кристаллизующихся термопластов.
9. Назовите рекомендации по регулированию механических свойств литьевых изделий.
10. Какие виды брака возможны при литье термопластов и каковы пути их предупреждения?
Тема 4. Принципы создания малоотходных и энергосберегающих автоматизированных технологических процессов переработки полимерных материалов.
Комплексная автоматизация процессов переработки. Новые технологические приемы в технологии прессования, литья и экструзии. Ресурсо - и энергосберегающие технологические схемы переработки полимеров. Технологические схемы производства литьевых и прессовочных изделий в полуавтоматическом и автоматическом режимах работы оборудования, на автоматической линии и с применением манипуляторов.
Литература: [1-9].
ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
1. Прессование реактопластов.
2. Литье термопластов.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ
В соответствии с рабочим учебным планом специальности «Технология переработки пластмасс и эластомеров» по дисциплине «Технология переработки полимеров» студенты в 11 семестре выполняют одну контрольную работу, которая включает 3 теоретических вопроса.
Номер варианта выбирается по последней цифре шифра студента.
На титульном листе должно быть название дисциплины, указаны фамилия и инициалы студента, личный шифр, номер специальности, домашний (почтовый) адрес, дата выполнения работы и подпись студента.
Контрольное задание следует выполнять черными или фиолетовыми чернилами в тетради, аккуратно и разборчиво с указанием в конце работы правильно оформленного списка литературных источников.
При выполнении контрольной работы необходимо найти нужные разделы в методических указаниях, изучить литературу, проконтролировать себя по вопросам для самопроверки, а затем сформулировать конкретные исчерпывающие и технически грамотные ответы на поставленные вопросы. В ответе в необходимых случаях приводятся технологические схемы производства, схемы агрегатов и технологических линий.
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
Вариант 1
1. Современное состояние и перспективы развития отрасли переработки пластмасс.
2. Технология изготовления рукавной полимерной пленки методом экструзии. Требования к технологическим свойствам полимеров, виды полимеров, технологическая схема, основные операции, технологические параметры (на конкретном примере) и их влияние на свойства изделий.
Виды брака литьевых изделий, причины возникновения и рекомендации по их устранению.Вариант 2
1. Технология изготовления полимерных труб методом экструзии. Обоснование выбора базовых марок полимеров, экструзионного оборудования, технологического режима (на примере полиэтилена высокой плотности). Технологическая схема производства (с описанием). Взаимосвязь технологических параметров и свойств изделий.
Особенности переработки окрашенных термопластов методом литья под давлением. Дефекты прессовочных изделий, причины образования и рекомендации по их устранению.Вариант 3
1. Технология производства слоистых листовых пластиков. Исходные материалы, технологическая схема, оборудование, основные операции, параметры технологического процесса (на конкретном примере).
2. Экструзия термопластов. Сущность метода, преимущества, физико-химические основы, исходные полимерные материалы, виды изделий, оборудование, основные операции. Обоснование технологического режима экструзии.
3. Дефекты литьевых изделий, причины их возникновения и рекомендации по их устранению.
Вариант 4
1. Технология изготовления листов методом экструзии. Требования к сырью, оборудованию. Технологическая схема производства (с описанием). Нормы технологического режима (на конкретном примере). Влияние режимов переработки на свойства листов.
Особенности переработки дисперснонаполненных термопластов методом литья под давлением. Дефекты прессовочных изделий, причины образования и рекомендации по их устранению.Вариант 5
1. Технология изготовления экструзионно-выдувных изделий. Требования к сырью, операционная схема, технологические параметры и их влияние на качество изделий.
Пути улучшения качества прессовочных изделий. Направления совершенствования метода прямого прессования. Виды брака при производстве труб, причины образования и рекомендации по его устранению.Вариант 6
1. Технология изготовления соэкструзионных полимерных пленок. Варианты соэкструзии. Технологические рекомендации по соэкструзии пленок.
2. Особенности переработки волокнонаполненных термопластов методом литья под давлением.
3. Дефекты прессовочных изделий, причины возникновения и рекомендации по их устранению.
Вариант 7
1. Технология изготовления вспененных литьевых изделий.
2. Закономерности движения полимера в шнековом экструдере.
3. Виды брака при производстве рукавной пленки, причины возникновения и рекомендации по его устранению.
Вариант 8
1. Технология изготовления вспененных экструзионных изделий.
2. Основные направления совершенствования литьевого метода.
3. Дефекты прессовочных изделий, причины возникновения и рекомендации по их устранению.
Вариант 9
1. Технология переработки реактопластов методом литья под давлением. Требования к технологическим свойствам литьевых марок реактопластов, конструктивные особенности литьевых форм, оборудования, нормы технологического режима (на конкретном примере).
2. Особенности переработки дисперсно- и волокнонаполненных термопластов методом экструзии.
3. Дефекты литьевых изделий, причины возникновения и способы устранения.
Вариант 10
1. Технология производства плоских пленок методом экструзии. Сырье, схема технологической линии, основные стадии процесса, нормы технологического режима (на конкретном примере).
2. Особенности литья под давлением различных видов ненаполненных термопластов.
3. Дефекты экструзионных выдувных изделий, причины возникновения и способы устранения.
ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕРАБОТКИ ПОЛИМЕРОВ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Рабочая программа, методические указания
и контрольные задания
Составили: КОНОНЕНКО СВЕТЛАНА ГАЛАКТИОНОВНА
Панова
Луконина
