中空吹塑和模壓成型共48張課件

1、中空吹塑和模壓成型共48張吹塑成型中空吹塑和模壓成型共48張 中空吹塑是制造空心塑料制品的成型方法。 借鑒的是歷史悠久的玻璃容器的吹制工藝。中空吹塑成型的原理及分類 n中空成型的粘彈性原理n根據(jù)中空成型原理的兩點(diǎn)推論中空吹塑和模壓成型共48張n中空吹塑成型的粘彈性原理聚合物由于其長鏈結(jié)構(gòu)及分子鏈的柔順性一定溫度下受力聚合物發(fā)生形變大分子鏈伸展大分子鏈回復(fù)大分子鏈回復(fù)到與外力相適應(yīng)的平衡狀態(tài)松弛過程中空吹塑和模壓成型共48張若在高彈形變回復(fù)之前，將溫度降低到Tg (或結(jié)晶溫度)以下，大分子鏈段被凍結(jié)，形變很難恢復(fù)。受力形變過程松弛過程形變不恢復(fù)中空吹塑和模壓成型共48張中空吹塑和模壓成型共48張

2、利用聚合物松馳時(shí)間的溫度依賴性，在聚合物玻璃化溫度以上的Tf附近，使聚合物半成品（管，中空異型材等）快速變形，然后保持形變，在較短時(shí)間內(nèi)冷卻到玻璃化溫度或結(jié)晶溫度以下，使成型物的形變被凍結(jié)下來，這就是中空吹塑成型的粘彈性原理。原理敘述中空吹塑和模壓成型共48張根據(jù)成型原理的推論 n1.中空吹塑成型制品的使用溫度應(yīng)比聚合物的玻璃化溫度或結(jié)晶溫度低得多。 n2.成型溫度越高，制品中不可逆形變所占比例越大，成型物的形狀穩(wěn)定性越好。 中空吹塑和模壓成型共48張吹塑成型：吹塑成型：n中空吹塑 吹塑薄膜 吹塑薄片中空吹塑成型原理： 借助于壓縮空氣使閉合模具內(nèi)處于高彈態(tài)的塑料型坯吹脹，并貼合于模具，取得型腔

3、賦予的形狀和尺寸，然后經(jīng)冷卻定型即可制得中空的塑料制品。中空吹塑和模壓成型共48張(5)(2)(3)(4)(1)(6)中空吹塑和模壓成型共48張n中空吹塑是熱塑性塑料成型方法n屬于二次成型過程。問：交聯(lián)后的橡膠能不能作為制備容器的原材料？常用的吹塑塑料有：PE、PVC、PP、PA等中空吹塑和模壓成型共48張n中空吹塑：型坯的制造型坯的吹脹n根據(jù)型坯的生產(chǎn)特性不同中空吹塑擠出吹塑注塑吹塑拉伸吹塑擠出-拉伸-吹塑注塑-拉伸-吹塑中空吹塑和模壓成型共48張擠出吹塑工藝過程擠出吹塑工藝過程擠出型坯型坯達(dá)到預(yù)定長度時(shí)夾住型坯定位后合模型坯的頭部成型或定徑壓縮空氣導(dǎo)入型坯進(jìn)行吹脹，使之緊貼模具型腔形成制品

4、制品在模具內(nèi)冷卻定型開模脫出制品，對制品進(jìn)行修邊、整飾中空吹塑和模壓成型共48張中空吹塑和模壓成型共48張擠出吹塑控制因素?cái)D出吹塑控制因素1.型坯溫度 影響中空制品的表觀質(zhì)量，縱向壁厚均勻性，生產(chǎn)效率。 注意保持熔體溫度的均勻性。 適宜地偏低以提高熔體強(qiáng)度，減小自重垂伸?？s短冷卻時(shí)間，提高生產(chǎn)率。 中空吹塑和模壓成型共48張擠出吹塑控制因素?cái)D出吹塑控制因素 型坯溫度過低，離模膨脹嚴(yán)重，會(huì)出現(xiàn)長度收縮，壁厚增大現(xiàn)象，降低型坯的表面質(zhì)量，出現(xiàn)流痕，同時(shí)增加不均勻性。還會(huì)導(dǎo)致制品的強(qiáng)度差，表面粗糙無光。 型坯溫度過高，型坯易下垂，引起型坯縱向厚度不均，延長冷卻時(shí)間，甚至喪失熔體強(qiáng)度，難以成型。 中空

5、吹塑和模壓成型共48張擠出吹塑控制因素?cái)D出吹塑控制因素2.吹氣壓力、鼓氣速率、吹脹比粘度低，壁厚、小容積制品，采用較低的吹氣壓力。一般在0.21MPa。(1)吹氣壓力型坯的吹脹是利用壓縮空氣對型坯施加空氣壓力而吹脹并緊貼模腔壁。吹塑中壓縮空氣的作用：吹脹吹脹和冷卻冷卻中空吹塑和模壓成型共48張(2) 鼓氣速率 指充入空氣的容積速率。 鼓氣速率大，可縮短型坯的吹脹時(shí)間，使制品厚度均勻，表面質(zhì)量好。 但鼓氣速率大，會(huì)在空氣進(jìn)口處產(chǎn)生局部真空，造成該部分內(nèi)陷，甚至將型坯從口模處拉斷，無法吹脹中空吹塑和模壓成型共48張(3) 吹脹比 定義：吹塑制品的外徑（非圓形時(shí)，以橫向尺寸最大處為準(zhǔn)）與型坯直徑之比

6、，即型坯吹脹的倍數(shù)。 吹脹比越大，制品尺寸越大，加大吹脹比，制品壁厚減薄，節(jié)約原料，但吹脹困難，制品強(qiáng)度降低。吹脹比過小，原材料成本提高，制品壁厚，有效容積減小，制品冷卻時(shí)間延長通?？刂圃谕ǔ？刂圃?-4倍倍中空吹塑和模壓成型共48張4. 模具溫度影響制品的質(zhì)量。溫度控制在2050之間。 模具溫度應(yīng)保持均勻分布，以保證制品的均勻冷卻。 根據(jù)塑料的種類、制品的薄厚來確定。小型制品模具溫度偏低，低于軟化溫度40左右。 中空吹塑和模壓成型共48張冷卻速度：冷卻方式、冷卻介質(zhì)的選擇、冷卻時(shí)間、型坯的溫度和厚度?？刂浦破返耐庥^質(zhì)量、性能和生產(chǎn)效率。 冷卻時(shí)間延長，可防止形變，使外觀規(guī)整，表面圖紋清晰，質(zhì)

7、量好。但制品結(jié)晶度增大，韌性下降，透明度降低，生產(chǎn)周期延長，降低生產(chǎn)效率。 保證制品充分冷卻，加快冷卻速率。 方法：加大冷卻面積； 采用冷凍水或冷凍氣體； 液態(tài)氮或二氧化碳 5.冷卻時(shí)間 中空吹塑和模壓成型共48張擠出吹塑成型優(yōu)點(diǎn)：n適用塑料品種多，生產(chǎn)效率高，型坯從擠出機(jī)頭流出后可直接引入吹塑模內(nèi)成型，無須再二次加熱n能生產(chǎn)大型容器，設(shè)備投資少中空吹塑和模壓成型共48張擠出吹塑成型缺點(diǎn)：擠出吹塑成型缺點(diǎn)：n擠出型坯易在自身重力作用下發(fā)生流動(dòng)，從而造成型坯的平均壁厚減小、壁厚不均現(xiàn)象；n由于擠出的型坯呈管狀，要成型帶底的中空制品，還必須利用吹塑模的閉合及夾緊作用對型坯封底，并切斷多余的部分，這

8、樣不僅材料的利用率低，而且還容易在制品中造成拼縫。中空吹塑和模壓成型共48張注塑吹塑注塑吹塑 注射吹塑型坯的形成是通過注射成型方法將型坯模塑在一根金屬管上。注射模塑的型坯通常在冷卻后取出，吹塑前重新加熱到Tg以上，迅速移入模具中，并吹入壓縮空氣，型坯即脹大脫離金屬管貼于模壁上成型和冷卻。 中空吹塑和模壓成型共48張加熱到Tg以上中空吹塑和模壓成型共48張拉伸吹塑 在型坯吹塑前于Tg-Tf間，用機(jī)械方法使型坯先作軸向拉伸，繼而在吹塑中，型坯徑向尺寸增大，又得到橫向拉伸，后快速冷卻至Tg以下。 中空吹塑和模壓成型共48張適用于中空吹塑成型的材料n氣密性好n耐環(huán)境應(yīng)力開裂性好n耐沖擊性好 PE, P

9、P, PVC, PA, TP(thermoplastic polyester), PS, PET, PC中空吹塑和模壓成型共48張n氣密性好阻止O2、CO2、N2、H2O等氣體向容器內(nèi)外透散的性能；鏈柔性，氣密性；結(jié)晶度，氣密性；分子鏈上引入極性基團(tuán)時(shí)，氣密性；例如：分子鏈長度，鏈柔順性，氣密性； iPP結(jié)晶度，氣密性；，氣密性；中空吹塑和模壓成型共48張n耐環(huán)境應(yīng)力開裂性好 聚合物分子量越大，大分子鏈間作用力和纏結(jié)程度增加，其制品抗應(yīng)力開裂能力較強(qiáng)；聚合物分子量分布越寬，其中低分子量成分越大，容易首先形成微觀撕裂，造成應(yīng)力集中，便制品開裂。選用分子量較大的材料，提高抗龜裂(漁網(wǎng)狀裂紋)能力；

10、n耐沖擊性好制品從1m以上的高度下落而不裂不碎，即韌性好，沖擊強(qiáng)度高；中空吹塑和模壓成型共48張吹塑成型中不正?，F(xiàn)象及解決方法： 吹塑瓶透明度差。 吹塑瓶出現(xiàn)霧狀水紋或熔體流動(dòng)條紋。1.吹塑瓶壁厚度不均勻。吹塑瓶透明度差： 擠出溫度偏低，樹脂塑化不良。應(yīng)當(dāng)適當(dāng)提高擠出溫度，使樹脂塑化均勻； 冷卻效果不佳，應(yīng)加大風(fēng)量，提高冷卻效果； 牽引速度太快，薄膜冷卻不足，應(yīng)適當(dāng)降低牽引速度；中空吹塑和模壓成型共48張吹塑瓶出現(xiàn)霧狀水紋或熔體流動(dòng)條紋 擠出溫度偏低，樹脂塑化不良，應(yīng)適當(dāng)提升擠出機(jī)的擠出溫度；吹塑瓶壁厚度不均勻 模口溫度分布不均，有高有低，從而使得吹塑后薄膜薄厚不均；調(diào)整機(jī)頭模口溫度，使?？诓?/p>

11、分溫度均勻一致；中空吹塑和模壓成型共48張壓制成型模壓成型中空吹塑和模壓成型共48張模壓成型： 將一定量的模壓粉放入金屬對模中，在一定的溫度和壓力作用下成型制品的方法。加熱加壓的作用加熱加壓的作用 使模壓料塑化、流動(dòng)，充滿使模壓料塑化、流動(dòng)，充滿空腔，并使樹脂發(fā)生固化反應(yīng)?？涨唬⑹箻渲l(fā)生固化反應(yīng)。適用模壓成型的材料種類： 熱固性塑料：酚醛塑料、環(huán)氧塑料; 部分熱塑性塑料:氟塑料、聚酰亞胺、超高分子量PE中空吹塑和模壓成型共48張模壓熱固性塑料step1：將熱固性塑料加入到模具型腔中；step2：將熱固性塑料加熱，在壓力下塑料流滿型腔，同時(shí)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，固化程度提高，粘度增加，變?yōu)楣腆w；st

12、ep3：脫模成為制品；中空吹塑和模壓成型共48張“粘流階段粘流階段”：當(dāng)模壓料在模具內(nèi)被加熱到：當(dāng)模壓料在模具內(nèi)被加熱到一定的溫度時(shí)，樹脂受熱熔化成為粘流狀一定的溫度時(shí)，樹脂受熱熔化成為粘流狀態(tài)，在壓力作用下粘裹著纖維一道流動(dòng)，態(tài)，在壓力作用下粘裹著纖維一道流動(dòng)，直至充滿模腔。直至充滿模腔。 “硬固階段硬固階段”：繼續(xù)提高溫度，樹脂發(fā)生：繼續(xù)提高溫度，樹脂發(fā)生交聯(lián)，分子量增大，流動(dòng)性很快降低，表交聯(lián)，分子量增大，流動(dòng)性很快降低，表現(xiàn)為一定的彈性，最后失去流動(dòng)性，樹脂現(xiàn)為一定的彈性，最后失去流動(dòng)性，樹脂成為不溶不熔的體型結(jié)構(gòu)。成為不溶不熔的體型結(jié)構(gòu)。 模壓工藝的兩個(gè)階段模壓工藝的兩個(gè)階段中空吹塑

13、和模壓成型共48張模壓熱塑性塑料step1：將熱塑性塑料加入到模具型腔中；step2：將熱塑性塑料加熱，在壓力下塑料流滿型腔；step3：冷卻模具，熔體固化，脫模成為制品；流動(dòng)性差的熱塑性塑料采用模壓成型；中空吹塑和模壓成型共48張模壓成型工藝的種類 模塑粉模壓 吸附預(yù)成型坯模壓法 團(tuán)狀模塑料及散狀模塑料模壓法 片狀模塑料模壓成型 高強(qiáng)度短纖維料模壓成型 定向鋪設(shè)模壓成型中空吹塑和模壓成型共48張模壓工藝模壓工藝模具預(yù)熱模具預(yù)熱脫模劑涂刷脫模劑涂刷料的稱量料的稱量料預(yù)熱料預(yù)熱成預(yù)成型成預(yù)成型裝模裝模壓制壓制脫模脫模后處理后處理檢驗(yàn)檢驗(yàn)成品成品壓制前準(zhǔn)備壓制前準(zhǔn)備壓制壓制打底及輔打底及輔助加工助

14、加工中空吹塑和模壓成型共48張模壓成型物料的組分及其性能模壓成型物料的組分及其性能 以不飽和聚酯樹脂為例以不飽和聚酯樹脂為例（1）低粘度，便于浸漬玻纖）低粘度，便于浸漬玻纖（2）易同增稠劑反應(yīng)，滿足增稠要求）易同增稠劑反應(yīng)，滿足增稠要求（3）固化迅速，提高生產(chǎn)效率）固化迅速，提高生產(chǎn)效率（4）熱強(qiáng)度較高，保證脫模時(shí)制品不被損壞）熱強(qiáng)度較高，保證脫模時(shí)制品不被損壞（5）有足夠的韌性，在制件發(fā)生某些變形時(shí)不致開裂）有足夠的韌性，在制件發(fā)生某些變形時(shí)不致開裂中空吹塑和模壓成型共48張交聯(lián)劑、引發(fā)劑、阻聚劑交聯(lián)劑、引發(fā)劑、阻聚劑 降低樹脂的粘度，可與聚酯發(fā)降低樹脂的粘度，可與聚酯發(fā)生共聚反應(yīng)，使聚酯大

15、分子通過交生共聚反應(yīng)，使聚酯大分子通過交聯(lián)單體自聚的聯(lián)單體自聚的“鏈橋鏈橋”而交聯(lián)固化，而交聯(lián)固化，改善制品硬度、耐腐蝕性能等。改善制品硬度、耐腐蝕性能等。 常用的交聯(lián)劑常用的交聯(lián)劑 苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、鄰苯二甲酸二丙烯酯等。苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、鄰苯二甲酸二丙烯酯等。 CHCH2CCCH3CH2OOCH3CCOOOOCH2CH2CHCH2CHCH2交聯(lián)劑中空吹塑和模壓成型共48張必須滿足的要求：必須滿足的要求： 貯存、操作安全；室溫下不分解；貯存、操作安全；室溫下不分解；制得的制品貯存期長，達(dá)到溫度時(shí)能制得的制品貯存期長，達(dá)到溫度時(shí)能迅速分解、交聯(lián)；價(jià)格便宜。迅速分解、交聯(lián)；價(jià)格便宜。

16、引發(fā)劑的用量需進(jìn)行控制：引發(fā)劑的用量需進(jìn)行控制： 用量過多：產(chǎn)物分子質(zhì)量較低，力學(xué)性能差；反應(yīng)用量過多：產(chǎn)物分子質(zhì)量較低，力學(xué)性能差；反應(yīng)速度過快，樹脂急劇固化收縮，制品容易開裂。速度過快，樹脂急劇固化收縮，制品容易開裂。 用量過少，產(chǎn)品固化不足。用量過少，產(chǎn)品固化不足。 引發(fā)劑中空吹塑和模壓成型共48張防止不飽和聚酯樹脂在室溫下交聯(lián)聚合防止不飽和聚酯樹脂在室溫下交聯(lián)聚合目的：目的： 延長貯存期延長貯存期 隨阻聚劑加入量增多凝膠時(shí)間增長隨阻聚劑加入量增多凝膠時(shí)間增長 阻聚劑中空吹塑和模壓成型共48張模壓成型工藝性及其影響因素模壓成型工藝性及其影響因素-以熱固性聚合物為例成型壓力成型壓力 剪切速

17、率剪切速率，流動(dòng)性，流動(dòng)性 原因： 壓力增加時(shí)，可提高聚合物剪切變形和剪切速率，使大分子鏈局部取向，部分分子鏈斷裂，分子量減小,導(dǎo)致流動(dòng)性增加。（1）壓力的影響）壓力的影響壓力時(shí)間溫度一定流動(dòng)速度中空吹塑和模壓成型共48張（2）溫度的影響）溫度的影響在較低溫度范圍內(nèi)在較低溫度范圍內(nèi)T 流動(dòng)性流動(dòng)性 溫度繼續(xù)升高溫度繼續(xù)升高 流動(dòng)性流動(dòng)性原因：原因： 溫度對流動(dòng)性的影響有極值點(diǎn)溫度對流動(dòng)性的影響有極值點(diǎn) 溫度升高時(shí)，分子鏈活動(dòng)能力增加，體積膨脹，溫度升高時(shí)，分子鏈活動(dòng)能力增加，體積膨脹，分子間作用力減小，流動(dòng)性增加。溫度繼續(xù)升高，聚分子間作用力減小，流動(dòng)性增加。溫度繼續(xù)升高，聚合物交聯(lián)反應(yīng)加快，

18、占居主導(dǎo)地位，流動(dòng)性下降。合物交聯(lián)反應(yīng)加快，占居主導(dǎo)地位，流動(dòng)性下降。 溫度時(shí)間、壓力一定流動(dòng)速度中空吹塑和模壓成型共48張溫度對熱固性聚合物流動(dòng)性的綜合影響溫度對熱固性聚合物流動(dòng)性的綜合影響 在在Tk以前，溫度對粘度的影響起主導(dǎo)作用，以前，溫度對粘度的影響起主導(dǎo)作用，T流動(dòng)性流動(dòng)性，在，在Tk以后，聚合交聯(lián)反應(yīng)起主導(dǎo)作用，以后，聚合交聯(lián)反應(yīng)起主導(dǎo)作用，T交聯(lián)速度交聯(lián)速度流動(dòng)性流動(dòng)性。A總的流動(dòng)曲線；總的流動(dòng)曲線；B粘度對流動(dòng)性影響曲線；粘度對流動(dòng)性影響曲線；C固化速度對流動(dòng)性影響曲線固化速度對流動(dòng)性影響曲線模壓工藝中物料充滿模腔的適宜溫度，應(yīng)該在粘度最低模壓工藝中物料充滿模腔的適宜溫度，應(yīng)該

19、在粘度最低點(diǎn)附近區(qū)域而又不引起迅速交聯(lián)反應(yīng)的溫度。點(diǎn)附近區(qū)域而又不引起迅速交聯(lián)反應(yīng)的溫度。溫度流動(dòng)性TkBCA中空吹塑和模壓成型共48張?jiān)颍涸颍?在固化前的一段時(shí)間內(nèi)，粘度對溫度敏感，隨在固化前的一段時(shí)間內(nèi)，粘度對溫度敏感，隨時(shí)間增加，聚合物內(nèi)部溫度提高，粘度下降，時(shí)間增加，聚合物內(nèi)部溫度提高，粘度下降，流動(dòng)性提高。過此之后聚合交聯(lián)反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)流動(dòng)性提高。過此之后聚合交聯(lián)反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行，并且占據(jù)了主要地位，分子量迅速增加，行，并且占據(jù)了主要地位，分子量迅速增加，流動(dòng)性下降。流動(dòng)性下降。 （3）加熱時(shí)間的影響）加熱時(shí)間的影響 當(dāng)溫度、壓力一定時(shí)，當(dāng)溫度、壓力一定時(shí)，加熱時(shí)間的影響十分顯著。加熱時(shí)間的影響十分顯著。