高分子材料_第一章_緒論

1、12 聚乙烯丙綸高分子聚乙烯丙綸高分子 防水膠防水膠 復(fù)合防水卷材復(fù)合防水卷材 高分子材料3我被高分子包圍了呀！酚醛塑料酚醛塑料滌綸滌綸聚氯乙烯聚氯乙烯有機(jī)玻璃聚苯乙烯聚四氟乙烯塑料塑料聚丙烯聚丙烯4高分子材料四大塑料四大塑料“四烯四烯”聚乙烯、聚丙烯聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯聚氯乙烯、聚苯乙烯合成纖維合成纖維“六綸六綸”滌綸、滌綸、 錦綸、腈綸、丙綸、維綸、氯綸錦綸、腈綸、丙綸、維綸、氯綸合成橡膠合成橡膠“四膠四膠” 順丁橡膠、丁苯橡膠、乙丙橡膠、異戊橡膠順丁橡膠、丁苯橡膠、乙丙橡膠、異戊橡膠 以及聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯、有機(jī)玻璃等都是以及聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯、有機(jī)玻璃等都是經(jīng)過聚

2、合反應(yīng)得到的高分子化合物。經(jīng)過聚合反應(yīng)得到的高分子化合物。5高分子材料阿斯匹林阿斯匹林( (Aspirin) )是一個是一個“古老古老”的解熱鎮(zhèn)痛藥物，而緩釋長效的解熱鎮(zhèn)痛藥物，而緩釋長效阿斯匹林又使阿斯匹林煥發(fā)了青春。近年，科學(xué)家通過乙二醇的阿斯匹林又使阿斯匹林煥發(fā)了青春。近年，科學(xué)家通過乙二醇的橋梁作用把阿斯匹林連接在高聚物上，制成緩釋長效阿斯匹林，橋梁作用把阿斯匹林連接在高聚物上，制成緩釋長效阿斯匹林，用于關(guān)節(jié)炎和冠心病的輔助治療，用于關(guān)節(jié)炎和冠心病的輔助治療，緩釋長效阿斯匹林可分為三部緩釋長效阿斯匹林可分為三部分分：高分子載體（高分子載體（聚甲基丙烯酸聚甲基丙烯酸）；）；低分子藥物（低

3、分子藥物（阿斯匹阿斯匹林）林）；作為橋梁作用的作為橋梁作用的乙二醇乙二醇。腸胃中水解變?yōu)榘⑺蛊チ帧Ｄc胃中水解變?yōu)榘⑺蛊チ??！尽楷F(xiàn)代醫(yī)藥發(fā)展方向之一：合成藥物長效化和低現(xiàn)代醫(yī)藥發(fā)展方向之一：合成藥物長效化和低毒化，其有效途徑是低分子藥物高分子化。例如可將藥物分子連毒化，其有效途徑是低分子藥物高分子化。例如可將藥物分子連在安全無毒的高分子鏈上。在安全無毒的高分子鏈上。緩釋長效阿斯匹林緩釋長效阿斯匹林的結(jié)構(gòu)簡式如下：的結(jié)構(gòu)簡式如下：6高分子材料緩釋長效阿斯匹林緩釋長效阿斯匹林在體內(nèi)的分解過程在體內(nèi)的分解過程人造器官組織 人造器官組織 人造器官組織 7高分子化學(xué)【】螺苯并吡喃類衍生物是一類典型的光螺

4、苯并吡喃類衍生物是一類典型的光致變色化合物，將其引入纖維素類聚合物分子鏈上，用這種致變色化合物，將其引入纖維素類聚合物分子鏈上，用這種聚合物仿制的纖維就具有光致變色功能。變色反應(yīng)式如下：聚合物仿制的纖維就具有光致變色功能。變色反應(yīng)式如下：共軛鏈變化引起顏色變化通過上述反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了人們的服裝可以隨光線強(qiáng)弱變化而變化。通過上述反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了人們的服裝可以隨光線強(qiáng)弱變化而變化。NMeOCH2NO2MeMeNO2CH2NMeO-+hu8高分子材料人造器官組織 人造器官組織 人造器官組織 人造器官組織 【】由于某些合成高分子材料（如：有機(jī)硅聚由于某些合成高分子材料（如：有機(jī)硅聚合物、有機(jī)氟聚合物、聚氨酯、聚乙

5、烯、聚丙烯、聚乙烯醇、合物、有機(jī)氟聚合物、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、醋酸纖維素等）與生物體中的天然高分子有極其相似的化學(xué)結(jié)醋酸纖維素等）與生物體中的天然高分子有極其相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，生物相容性較好，較少受到排斥，安全無毒，可用于制作構(gòu)，生物相容性較好，較少受到排斥，安全無毒，可用于制作醫(yī)用組織和人造器官的高分子材料。醫(yī)用組織和人造器官的高分子材料。 從皮膚到內(nèi)臟，從血液到五官都有用醫(yī)用高分子材料制成的人從皮膚到內(nèi)臟，從血液到五官都有用醫(yī)用高分子材料制成的人造器官組織，如人造血管、人造心臟、人造腎臟、人造皮膚、造器官組織，如人造血管、人造心臟、人造腎臟、人造皮膚、人造骨髓等，最早應(yīng)用的醫(yī)用

6、高分子材料是代替手術(shù)縫合線的人造骨髓等，最早應(yīng)用的醫(yī)用高分子材料是代替手術(shù)縫合線的聚乳酸聚乳酸 。使聚乳酸作為外科手術(shù)的縫合線，因聚乳酸極易水解、。使聚乳酸作為外科手術(shù)的縫合線，因聚乳酸極易水解、縫合傷口愈合后，不需拆線，縫合線經(jīng)體液水解為乳酸，由代縫合傷口愈合后，不需拆線，縫合線經(jīng)體液水解為乳酸，由代謝循環(huán)排出體外。謝循環(huán)排出體外。9高分子材料高分子材料 講授內(nèi)容及課時分配講授內(nèi)容及課時分配 第一章第一章 緒論緒論.（4h4h） 第二章第二章 通用塑料通用塑料.（6h6h） 第三章第三章 工程塑料工程塑料.( (6h)6h) 第四章第四章 合成纖維合成纖維. . （6h6h） 第五章第五章

7、橡膠橡膠（6h6h） 第六章第六章 涂料和粘合劑涂料和粘合劑.（4h4h） 第七章第七章 功能高分子材料功能高分子材料. .（4h4h） 第八章第八章 高分子共混和復(fù)合材料高分子共混和復(fù)合材料.（4h4h）高分子材料高分子材料10l教學(xué)目標(biāo)：通過本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)使學(xué)生了解常用的高分子材料，掌握各種高分子材料的結(jié)構(gòu)、性能及使用要求，在實(shí)踐中會選用合適的材料，并初步具有工藝實(shí)踐的能力。l教學(xué)要求：熟悉各種合成高分子材料，如塑料、橡膠、纖維、涂料、膠粘劑以及功能高分子材料，如離子交換樹脂、離子選擇性薄膜等的種類與性能及應(yīng)用。l重點(diǎn)與難點(diǎn)：各種合成高分子材料的結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用。l考核：平時30 考試7

8、0 11第一章第一章 緒論緒論 l主要內(nèi)容：l高分子材料的發(fā)展史l高分子材料的類型和特征l高分子材料的成型加工*121.1 高分子材料的發(fā)展史高分子材料的發(fā)展史l15世紀(jì) 美洲瑪雅人用天然橡膠做容器，雨具等生活用品。 l1839年 美國人Charles Goodyear發(fā)現(xiàn)天然橡膠與硫磺共熱后明顯地改變了性能，使它從硬度較低、遇熱發(fā)粘軟化、遇冷發(fā)脆斷裂的不實(shí)用的性質(zhì)，變?yōu)楦挥袕椥?、可塑性的材料。l1869年 美國人John Wesley Hyatt把硝化纖維、樟腦和乙醇的混合物在高壓下共熱，制造出了第一種人工合成塑料“賽璐珞”。l1887年 法國人Count Hilaire de Chardo

9、nnet用硝化纖維素的溶液進(jìn)行紡絲，制得了第一種人造絲。 13l 1909年 美國人Leo Baekeland用苯酚與甲醛反應(yīng)制造出第一種完全人工合成的塑料酚醛樹酯。l1920年 德國人Hermann Staudinger發(fā)表了“關(guān)于聚合反應(yīng)”的論文提出：高分子物質(zhì)是由具有相同化學(xué)結(jié)構(gòu)的單體經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)（聚合），通過化學(xué)鍵連接在一起的大分子化合物，高分子或聚合物一詞即源于此。l1926年 瑞典化學(xué)家斯維德貝格等人設(shè)計(jì)出一種超離心機(jī)，用它測量出蛋白質(zhì)的分子量：證明高分子的分子量的確是從幾萬到幾百萬。l1926年 美國化學(xué)家Waldo Semon合成了聚氯乙烯，并于1927年實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。14

10、l1930年 聚苯乙烯(PS)發(fā)明。 l1932年 Hermann Staudinger總結(jié)了自己的大分子理論，出版了劃時代的巨著高分子有機(jī)化合物成為高分子化學(xué)作為一門新興學(xué)科建立的標(biāo)志。l1935年 杜邦公司基礎(chǔ)化學(xué)研究所有機(jī)化學(xué)部的Wallace H. Carothers合成出聚酰胺66，即尼龍。尼龍?jiān)?938年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。l1930年 德國人用金屬鈉作為催化劑，用丁二烯合成出丁鈉橡膠和丁苯橡膠。 15l1940年 英國人T. R. Whinfield合成出聚酯纖維（PET）。 l1940年代 Peter Debye 發(fā)明了通過光散射測定高分子物質(zhì)分子量的方法。l1948年 Paul

11、Flory 建立了高分子長鏈結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)理論。l1953年 德國人Karl Ziegler與意大利人Giulio Natta分別用金屬絡(luò)合催化劑合成了聚乙烯與聚丙烯。 16l1955年 美國人利用齊格勒-納塔催化劑聚合異戊二烯，首次用人工方法合成了結(jié)構(gòu) 與天然橡膠基本一樣的合成天然橡膠。l1956年 Szwarc提出活性聚合概念。高分子進(jìn)入分子設(shè)計(jì)時代。l1971年 S. L Wolek 發(fā)明可耐300高溫的Kevlar。l1970以后 高分子合成新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，高分子新材料層出不窮。 171953 Hermann Staudinger (1881-1965)l 施陶丁格(Hermann Sta

12、udinger)是德國著名的化學(xué)家，1881年3月23日生于德國的沃爾姆斯(Worms)，1965年8月8日在弗賴堡(Freiburg)逝世，終年84歲。他是1953年諾貝爾化學(xué)獎的獲得者。1947年，他編輯出版了高分子化學(xué)(Die makromolekulare Chemie)雜志，形象地描繪了高分子(Macromolecules)存在的形式。從此，他把“高分子”這個概念引進(jìn)科學(xué)領(lǐng)域，并確立了高分子溶液的粘度與分子量之間的關(guān)系，創(chuàng)立了確定分子量的粘度的理論(后來被稱為施陶丁格爾定律)。他的科研成就對當(dāng)時的塑料、合成橡膠、合成纖維等工業(yè)的蓬勃發(fā)展起了積極作用。由于他對高分子科學(xué)的杰出貢獻(xiàn)，19

13、53年,他以72歲高齡，走上了諾貝爾獎金的領(lǐng)獎臺。181963 Karl Ziegler (1903-1979) Giulio Natta(1898-1973)l德國人齊格勒(Karl Ziegler)與意大利人納塔(Giulio Natta)分別發(fā)明用三乙基鋁和三氧化鈦組成的金屬絡(luò)合催化劑合成低壓聚乙烯與聚丙烯的方法。這種催化劑被統(tǒng)稱為齊格勒納塔型催化劑。1963年12月10日，他們共享諾貝爾化學(xué)獎的崇高榮譽(yù)。191974 Paul J. Flory (1910-1985)l美國高分子物理化學(xué)家弗洛里(Paul J. Flory)由于在高分子科學(xué)領(lǐng)域，尤其在高分子物理性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的研究方面取得

14、巨大成就，1974年榮獲瑞典皇家科學(xué)院授予的諾貝爾化學(xué)獎。201991 Pierre-Gilles de Gennes l法國科學(xué)家吉尼(Pierre-Gilles de Gennes)成功地將研究簡單體系中有序現(xiàn)象的方法推廣到高分子、液晶等復(fù)雜體系。1991年被授予諾貝爾物理學(xué)獎。 212000 Hideki Shirakawa Alan J. Heeger Alan G. MacDiarmid l2000年10月10日，日本筑波大學(xué)都得白川英樹(Hideki Shirakawa)，美國加利福尼亞大學(xué)的黑格(Alan J. Hegger)和美國賓夕法尼亞大學(xué)的馬克迪爾米德(Alan G. M

15、acDiarmid)因?qū)?dǎo)電聚合物的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展而獲得2000年度諾貝爾化學(xué)獎。 221.2 高分子材料的類型和特征高分子材料也叫做聚合物材料天然高分子：天然橡膠、纖維素、淀粉、甲殼素、蠶絲等。合成高分子材料：塑料、橡膠、纖維、粘合劑、涂料、功能高分子材料、聚合物合金和聚合物基復(fù)合材料、生物高分子材料（用途和物理形態(tài)）。23 例1. 生產(chǎn)1 kt天然橡膠，要300萬株橡膠樹，占地約3萬畝，而且需5000-6000人。而生產(chǎn)1 kt合成橡膠，廠房占地僅l0畝左右，僅需幾十人。現(xiàn)代化的合成橡膠生產(chǎn)裝置一條生產(chǎn)線年產(chǎn)量可高達(dá)5-8萬t。年產(chǎn)100萬t天然橡膠可節(jié)約1000萬畝土地，節(jié)約種植勞動力500

16、萬人。l例2. 一個年產(chǎn)10萬t合成纖維工廠相當(dāng)于200多萬畝棉田的產(chǎn)量，也相當(dāng)于2000萬多頭綿羊的年產(chǎn)毛量，我國如能年產(chǎn)100萬t合成纖維，可節(jié)約2000多萬畝土地，可養(yǎng)活3000-4000萬人口。241.2.1塑料：l塑料是以合成樹脂為基本成分，它是在加工過程中可塑制成一定形狀，而產(chǎn)品最后能保持形狀不變的材料。l它具有質(zhì)輕、絕緣、耐腐蝕、美觀、制品形式多樣化等優(yōu)點(diǎn)。其主要缺點(diǎn)是絕大多數(shù)塑料制品易燃燒，在長期使用過程中發(fā)生老化現(xiàn)象。l根據(jù)受熱后的情況，塑料可分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類。前者可反復(fù)受熱軟化或融化，后者經(jīng)固化成型后，再受熱則不能熔化，強(qiáng)熱則分解。l根據(jù)生產(chǎn)量與使用情況可以

17、分為通用塑料和工程塑料251.2.2合成橡膠l合成橡膠是用化學(xué)合成方法生產(chǎn)的高彈性體。經(jīng)硫化加工可制成各種橡膠制品。其成型基本過程包括：塑煉、混煉、壓延或擠出、成型和硫化等基本工序。l特征：大分子鏈具有足夠的柔性；玻璃化溫度比室溫低得多；在使用條件下不結(jié)晶或結(jié)晶很少，比較理想的情況是在拉伸時可結(jié)晶，除去外力之后結(jié)晶又消失。某些合成橡膠具有較天然橡膠為優(yōu)良的耐熱、耐磨、耐老化、耐腐蝕或耐油等性能。缺點(diǎn)是發(fā)生老化現(xiàn)象。26l根據(jù)產(chǎn)量和使用情況合成橡膠可分為通用合成橡膠與特種合成橡膠兩大類。通用合成橡膠主要代替部分天然橡膠生產(chǎn)輪胎、膠鞋、橡皮管、帶等橡膠制品，包括丁苯橡膠、順丁橡膠(順式聚丁二烯橡膠

18、)、丁基橡膠、乙丙橡膠、異戊橡膠等品種。特種合成橡膠主要制造耐熱、耐老化、耐油或耐腐蝕等特殊用途的橡膠制品，包括氟橡膠、有機(jī)硅橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠、聚氨酯橡膠等。271.2.3 合成纖維l線型結(jié)構(gòu)的高分子量合成樹脂，經(jīng)過適當(dāng)方法紡絲得到的纖維稱為合成纖維。l與天然纖維相比較強(qiáng)度高、耐摩擦、防蛀、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是不易著色，未經(jīng)處理時易產(chǎn)生靜電，多數(shù)合成纖維的吸濕性差。因此制成的衣物易污染，不吸汗，透氣性差。l工業(yè)生產(chǎn)的合成纖維品種有：聚酯纖維(滌綸纖維)、聚丙烯腈纖維(腈綸纖維)、聚酰胺纖維(綿綸纖維或尼龍纖維)等。尚有具有耐高溫、耐腐蝕或耐輻射的特種用途的合成纖維，如聚芳酰胺纖維、酰亞

19、胺纖維等。281.2.4 涂料和粘合劑l涂料是指涂布在物理表面而形成的具有保護(hù)和裝飾作用的膜層材料。l主要組分：成膜物、顏料、溶劑。l粘合劑是一種把各種材料緊密地結(jié)合在一起的物質(zhì)。291.2 .5 聚合物基復(fù)合材料l復(fù)合材料是有兩種或兩種以上物理和化學(xué)性質(zhì)不同的材料組成的，并具有復(fù)合效應(yīng)的多相固體材料。l復(fù)合材料組成：基體、增強(qiáng)材料l聚合物基復(fù)合材料是以高分子聚合物為基體，添加各種增強(qiáng)材料制得的一種復(fù)合材料。30聚合物基復(fù)合材料的優(yōu)異性能l具有很高的比強(qiáng)度及比模量l耐疲勞性能好l減振性能好l過載安全性好l耐高溫性好l具有很強(qiáng)的可設(shè)計(jì)性， 可以具備各向異性的性能311.2.6 聚合物合金l聚合物

20、共混物是指兩種或以上均聚物或共聚物的混合物。l聚合物共混物通常又稱為聚合物合金或高分子合金，兩者是等義的，這在塑料工程界比較常見。l在科學(xué)研究領(lǐng)域中，大多把具有良好的相容性的多組分聚合物體系稱為聚合物合金，其形態(tài)結(jié)構(gòu)應(yīng)為均相或微觀非均相。所以，按后一種概念，那些相容性不很好，形態(tài)結(jié)構(gòu)呈亞微觀非均相或宏觀相分離的聚合物共混物不屬于高分子合金之列；另一方面，高分子合金卻可包含嵌段和接枝共聚物，因?yàn)樗麄兙哂锌擅黠@區(qū)分的高分子鏈（組分），并且一般不呈現(xiàn)宏觀的相分離。321.2.7 功能高分子l表現(xiàn)出特殊的化學(xué)反應(yīng)性或具有特殊的物理、生物、藥物或其他用途的聚合物。l功能高分子材料的典型功能有：作為催化劑

21、，選擇性地結(jié)合待殊物質(zhì)(高分子吸附劑)，捕獲或輸運(yùn)電荷或能量(導(dǎo)電和壓電聚合物、將光轉(zhuǎn)換成電荷載體或?qū)㈦姾奢d體轉(zhuǎn)換成光(光敏高分了材料和發(fā)光材料)、將藥物輸運(yùn)到特定組織細(xì)胞使其在其中釋放(藥物釋放體系)等。331.3 高分子材料的成型加工34原料準(zhǔn)備；成型；機(jī)械加工；修飾；裝配。 35l成型是將各種形態(tài)的塑料(粉料、粒料、溶液或分散體)制成所需形樣的制品或坯件的過程，在整個過程中最為重要，是一切塑料制品或型材生產(chǎn)的必經(jīng)過程。成型的種類很多，如各種模塑、層壓以及壓延等。其它過程，通常都是根據(jù)制品的要求來取舍的，也就是說，不是每種制品都須完整地經(jīng)過這些過程。l機(jī)械加工是指在成型后的工件上鉆眼、切螺

22、紋、車削或銑削等，用來完成成型過程所不能完成或完成得不夠準(zhǔn)確的一些工作。l修飾主要是為美化塑料制品的表面或外觀。l裝配是將各個已經(jīng)完成的部件連接或配套使其成為一個完整制品的過程。后三種過程有時統(tǒng)稱為二次加工或后加工。對比來說，二次加工過程常居于次要地位。361.3.1 擠出成型擠出成型是借助螺桿的擠壓作用,使塑化均勻的塑料強(qiáng)行通過機(jī)頭成為的連續(xù)制品，如管、板、絲、薄膜、電線電纜等。擠出成型是塑料成型加工中重要方法之一。37l擠出成型 擠出成型也稱擠壓模塑或擠塑，它是在擠出機(jī)中通過加熱、加壓而使物料以流動狀態(tài)連續(xù)通過口模成型的方法。擠出法主要用于熱塑性塑料的成型，也可用于某些熱固性塑料。擠出的制

23、品都是連續(xù)的型材，如管、棒、絲、板、薄膜、電線電纜包覆層等。此外，還可用于塑料的混合、塑化造粒、著色、摻合等。38擠出機(jī)組成 39擠出模塑原理 40螺桿、機(jī)頭工作原理41塑料擠出成型工藝流程l擠出過程：加料在螺桿中熔融塑化機(jī)頭口模擠出定型冷卻牽引切割42l擠出成型的特點(diǎn): 連續(xù)化,效率高,質(zhì)量穩(wěn)定 應(yīng)用范圍廣 設(shè)備簡單,投資少,見效快 生產(chǎn)環(huán)境衛(wèi)生,勞動強(qiáng)度低 適于大批量生產(chǎn)l 適用的樹脂材料： 絕大部分熱塑性塑料及部分熱固性塑料，如PVC、PS、ABS、PC、PE、PP、PA、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂及密胺樹脂等 l 應(yīng)用： 塑料薄膜、網(wǎng)材、帶包覆層的產(chǎn)品、截面一定、長度連續(xù)的管材、板

24、材、片材、棒材、打包帶、單絲和異型材等等，還可用于粉末造粒、染色、樹脂摻和等。43擠出設(shè)備：l由擠出機(jī)、機(jī)頭和口模、輔機(jī)等組成。44設(shè)備組成45單螺桿擠出機(jī)的組成l1、單螺桿擠出機(jī)主要由傳動系統(tǒng)、加料系統(tǒng)、塑化系統(tǒng)、加熱與冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。l2、擠出系統(tǒng)是最主要的系統(tǒng)，它由料筒、螺桿、多孔板和過濾網(wǎng)組成。46單螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)47雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)48螺桿的幾種形式l常用的是等距不等深螺桿49普通擠出機(jī)的工作過程50雙螺桿擠出原理l(一)雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)51（二）雙螺桿擠出的特點(diǎn)l 和單螺桿擠出機(jī)相比，雙螺桿擠出機(jī)的特點(diǎn)是： 1、較高的固體輸送能力和擠出產(chǎn)量； 2、自潔能力； 3、混

25、合塑化能力高； 4、較低的塑化溫度，減小分解可能； 5、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。 521.3.2 注射成型 注射成型是將塑料加熱熔融塑化后，在柱塞或螺桿加壓下，物料通過機(jī)筒前端的噴嘴快速注入溫度較低的閉合模具內(nèi)，經(jīng)過冷卻定型后，開啟模具即得制品。這種成型方法是一種間歇式的操作過程，可生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品，其成型制品占目前全部塑料制品的2030，是塑料成型加工中重要方法之一。53注射成型產(chǎn)品示例 54注射成型原理55注射成型也稱注塑，是塑料的一種重要成型方法。成型過程：注射成型是將粒狀或粉狀塑料從注射成型機(jī)的料斗送入機(jī)簡內(nèi)加熱熔融塑化后，在柱塞或螺桿加壓下，物料被壓縮并向前移動，通過機(jī)筒前端的噴嘴，以很

26、快的速度注入溫度較低的閉合模具內(nèi)，經(jīng)過一定時間的冷卻定型后，開啟模具即得制品。這種成型方法是一種間歇式的操作過程。 原料：除極少數(shù)幾種熱塑性塑料外，幾乎所有的熱塑性塑料都可用此法成型。注射成型也能加工某些熱固性塑料，如酚醛塑料等。564. 成型周期注射成型周期從幾秒鐘到幾分鐘不等。周期的長短取決于制品的壁厚、大小、形狀、注射成型機(jī)的類型以及所采用的塑料品種和工藝條件等。5. 產(chǎn)品注射成型可生產(chǎn)各種形狀、尺寸、精度滿足各種要求的制品。注射成型制品的重量從一克到幾十公斤不等，視需要而定。57注塑成型特點(diǎn)生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)效率高；能成型形狀復(fù)雜、尺寸精確或帶嵌件的制品；成型塑料品種多；易于實(shí)現(xiàn)自動化。

27、 因此廣泛用于各種塑料制品的生產(chǎn)。其成型制品占目前全部塑料制品的2030。注射成型是一種比較先進(jìn)的成型工藝，目前正繼續(xù)向著高速化和自動化方向發(fā)展。58注射機(jī)的分類l根據(jù)塑化方式不同分類： 柱塞式注射機(jī)、螺桿式注射機(jī)59l螺桿式注射機(jī)60l柱塞式注射機(jī)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、但壓力損失大、塑化不均勻以，不適合熱敏性塑料。l實(shí)際應(yīng)用：目前工廠中廣泛使用的是螺桿式注射機(jī)，60g以下的小型制件多用柱塞式。61根據(jù)排列方式不同分類：臥式、立式、角式62注射機(jī)的組成63一、注射系統(tǒng) l作用：將物料塑化，并在很高的壓力和較快的速度下，通過柱塞/螺桿的推擠，將熔融塑料注射入型腔 l組成：料斗、加料裝置、料筒、螺桿、柱

28、塞和分流梭、噴嘴。 64l（一）塑化裝置 l、料斗、加料計(jì)量裝置、料筒 、螺桿 與擠出裝置大致相同l 2、注射螺桿與擠出螺桿的不同：注射螺桿在旋轉(zhuǎn)的同時有軸向運(yùn)動，有效長度是變化 的。長徑比小，只需塑化，不需穩(wěn)定。螺槽深以提高生產(chǎn)率。加料段較長。螺桿頭部多為尖頭，有的加止逆環(huán)。653、螺桿頭部結(jié)構(gòu) l要注意防止出現(xiàn)熔融塑料積存、回流現(xiàn)象。l 一般大的塑料，用錐行尖頭；小的塑料，必須裝止逆環(huán)以防回流。 664、噴嘴 l作用：保持較高注射壓力和速度，使物料進(jìn)一步塑化 l類型：直通式、自鎖式、杠桿針閥式等。物料粘度大，熱穩(wěn)性差，用大口徑直通式；粘度小，用自鎖式和杠桿針閥式。67自鎖式噴嘴68自鎖式噴

29、嘴的原理69二合模裝置 l組成：導(dǎo)柱、固定模板、調(diào)模裝置、頂出裝置 。 l分類：機(jī)械式、液壓式、機(jī)械液壓式。l作用：開啟閉合模具、鎖模、脫出。70三模具 71四、液壓和電器控制系統(tǒng)l 注射成型機(jī)是由塑料塑化、模具閉合、注射入模、壓力保持、制品固化定型、開模取出制品等多道工序組成的連續(xù)生產(chǎn)過程。液壓傳動和電器控制則是為了保證注射成型機(jī)按照成型工藝的要求（如壓力、速度、溫度等）和動作程序準(zhǔn)確有效地進(jìn)行工作而設(shè)置的。 721.3.3模壓成型模壓成型主要用于熱固性塑料制品的生產(chǎn)。成型經(jīng)過加熱使其熔化，加壓充模，再經(jīng)加熱交聯(lián)固化，脫模后即得制品。73特點(diǎn)：l 優(yōu)點(diǎn)設(shè)備投資少，工藝簡單，易操作；壓力損失小

30、，多用以成型大型平面制品及多型腔制品；材料取向小；無流道及澆口，材料浪費(fèi)少；適用的材料廣泛（可成型帶碎屑狀、片狀及纖維狀填料制品）l 缺點(diǎn)固化時間長，生產(chǎn)效率低；精度不高；合模面處易產(chǎn)生飛邊；對形狀復(fù)雜或帶嵌件的制品不易成型；自動化程度低。l 模壓成型主要用于熱固性塑料制品的生產(chǎn)。對于熱塑性塑料也可以采用，但由于生產(chǎn)效率低，很少采用。74l模壓成型又稱壓縮模塑，這種方法 是將粉狀、粒狀、碎悄狀或纖維狀的塑料放入加熱的陰模中，合上陽模后加熱使其熔化，并在壓力的作用下，使物料充滿模腔，形成與模腔形狀一樣的模制品，再經(jīng)加熱或冷卻，脫模后即得制品。從工藝角度看,上述過程可分為三個階段：流動階段、膠凝階

31、段、硬化階段。l適用對象、幾乎所有熱固性塑料。常見的有酚醛、脲醛、環(huán)氧塑料、不飽和聚酯、氨基塑料、聚 酰亞胺、有機(jī)硅等，也可用于熱塑性的聚四氟乙烯和PVC唱片生產(chǎn)；、適于形狀復(fù)雜或帶有復(fù)雜嵌件的制品，如電器零件，電話機(jī)件、收音機(jī)外殼等、無翹曲變形的薄壁平面熱塑性塑料制品。751.3.3.1 預(yù)壓l 將松散的原料預(yù)先用冷壓法（模具不加熱）壓成形狀將松散的原料預(yù)先用冷壓法（模具不加熱）壓成形狀規(guī)整，質(zhì)量一定的密實(shí)體的過程規(guī)整，質(zhì)量一定的密實(shí)體的過程 l1預(yù)壓的作用預(yù)壓的作用l2壓縮粉的性能對預(yù)壓的影響壓縮粉的性能對預(yù)壓的影響 水分及揮發(fā)分水分及揮發(fā)分 顆粒大小，最好是大小相間顆粒大小，最好是大小相

32、間 傾倒性（傾倒性（120g壓縮粉通過管徑為壓縮粉通過管徑為10mm，錐角為，錐角為60度的標(biāo)準(zhǔn)度的標(biāo)準(zhǔn) 漏斗時間來衡量，一般取漏斗時間來衡量，一般取2530s） 壓縮率在壓縮率在3.0左右左右 潤滑劑用量要適當(dāng)潤滑劑用量要適當(dāng) 溫度，一般為室溫溫度，一般為室溫 壓力壓力,以預(yù)壓物的密度達(dá)到制品密度的以預(yù)壓物的密度達(dá)到制品密度的80為適宜。約為適宜。約40200MPa 3. 設(shè)備和操作設(shè)備和操作 l 壓模，上下陽模和陰模組成壓模，上下陽模和陰模組成 預(yù)壓機(jī)，偏心式（尺寸較預(yù)壓機(jī)，偏心式（尺寸較大的預(yù)壓物，但效率不高）旋轉(zhuǎn)式（尺寸小的預(yù)壓物，效大的預(yù)壓物，但效率不高）旋轉(zhuǎn)式（尺寸小的預(yù)壓物，效率

33、高）液壓式（用于松散性較大的預(yù)壓物，效率高，緊湊）率高）液壓式（用于松散性較大的預(yù)壓物，效率高，緊湊）761.3.3.2 預(yù)熱l 為了改善物料的成型性能及除去多余的水分和揮發(fā)分，對預(yù)壓物進(jìn)行加熱處理 l 1作用 縮短成型周期 提高制品的力學(xué)性能 提高塑料流動性 降低模壓壓力 l 2預(yù)熱工藝溫度范圍 酚醛塑料：分低溫和高溫兩種，低溫為80120，高溫為160200； 脲甲醛塑料：最高不超過85； 三聚氰胺甲醛塑料：105120； 脲三聚氰胺甲醛塑料：80100 聚酯塑料：只有增強(qiáng)塑料才預(yù)熱，預(yù)熱溫度為5560。l 3預(yù)熱方法 熱板加熱 烘箱加熱（料層不要超過2.5cm，加熱均勻） 紅外線加熱 高

34、頻加熱（不宜加熱水分含量大的物料和非極性物料） 771.3.3.3 壓縮模塑設(shè)備l一.壓機(jī) 1. 形式形式: 上動式和下動式液壓上動式和下動式液壓機(jī)機(jī) 2. 結(jié)構(gòu)組成：上、下壓板，固結(jié)構(gòu)組成：上、下壓板，固定（活動）墊塊，柱塞（主定（活動）墊塊，柱塞（主機(jī)筒）。機(jī)筒）。 3. 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 上動式上動式 :下壓板固定，上壓下壓板固定，上壓板與主柱塞連并上下運(yùn)動；板與主柱塞連并上下運(yùn)動；頂出機(jī)構(gòu)由位于下部機(jī)座內(nèi)頂出機(jī)構(gòu)由位于下部機(jī)座內(nèi)的頂出活塞帶動的頂出活塞帶動 下動式下動式: 上壓板固定，主柱上壓板固定，主柱塞位于下壓板下并與之相連；塞位于下壓板下并與之相連；脫模一般由安裝在活動板上脫模一般由

35、安裝在活動板上的機(jī)械裝置完成的機(jī)械裝置完成上動式液壓機(jī)上動式液壓機(jī)1一柱塞一柱塞2一壓筒一壓筒3一液壓管線一液壓管線4固定墊板固定墊板5活動墊板活動墊板6一絕熱層一絕熱層7一上壓板一上壓板8一拉桿一拉桿9一下壓板一下壓板l0機(jī)座機(jī)座78二二.模具模具l壓縮模由陰陽模組成，按結(jié)構(gòu)特征分為三種：溢式、不溢壓縮模由陰陽模組成，按結(jié)構(gòu)特征分為三種：溢式、不溢式和半溢式式和半溢式l溢式壓模成本低，操作容易，適合用于模壓扁平狀或近溢式壓模成本低，操作容易，適合用于模壓扁平狀或近90碟狀制品，制品精度不高。碟狀制品，制品精度不高。 溢式塑模示意圖溢式塑模示意圖1一上模板一上模板2一組合式陽模一組合式陽模3一

36、一導(dǎo)合釘導(dǎo)合釘4一陰模一陰模5一氣口一氣口6一下模板一下模板7一推頂桿一推頂桿8一制品一制品9一溢料縫一溢料縫79l不溢式壓模適合流動性較差的物料和不溢式壓模適合流動性較差的物料和深度較大的制品，投料量要準(zhǔn)確，排深度較大的制品，投料量要準(zhǔn)確，排氣不利。氣不利。 l半溢式模具兼具以上兩種特點(diǎn)。半溢式模具兼具以上兩種特點(diǎn)。不溢式塑模示意圖不溢式塑模示意圖1一陽模一陽模2一陰模一陰模3一制品一制品4一脫模一脫模桿桿5一定位下模板一定位下模板無支承面半溢式塑模示意圖無支承面半溢式塑模示意圖1一陽模一陽模2一溢料槽一溢料槽3制品制品4一陰一陰模模A段為平直段段為平直段801.3.3.4模壓過程和操作方法

37、l模壓成型工序：安放嵌件、加料、閉模、排氣、固化、脫模、模具清理 l1、嵌件的安放 埋入塑料的部分要采用滾花、鉆孔或設(shè)有凸出的棱角、型槽等以保證連接牢靠 安放時要正確平穩(wěn) 嵌件材料收縮率要盡量與塑料相近 l2、加料 加料方法：重量法，容量法，計(jì)數(shù)法。 l3、閉模 陽模未觸及物料前要快，觸及物料后要放慢速度。 l4、排氣閉模后需再將塑模松動少許時間，以便排出其中的氣體。一般一到兩次，20s/次 l5、固化熱固性塑料依靠在型腔中發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)達(dá)到固化定型的目的 l6、脫模一般是靠推頂桿完成，帶嵌件的制品要先用專用工具將成型桿件擰脫，再行脫模 l7、清理模具型腔用鋼刷或銅刷刮去殘留的塑料，并用壓縮空氣

38、吹凈。 811.3.3.5模壓成型的控制因素l一模壓壓力 ：模壓壓力是指成型時壓機(jī)對塑料所施加的壓力。 壓力的作用：促使塑料在模腔內(nèi)流動；增加原料的密實(shí)性；克服樹脂在縮聚反應(yīng)中放出的低分子物和塑料中其它揮發(fā)物所產(chǎn)生的壓力，避免出現(xiàn)腫脹，脫層等缺陷；使模具緊密閉合，從而使制品具有固定的尺寸，形狀和最小毛邊；防止制品在冷卻時發(fā)生變形。 影響因素：、物料流動性越小，固化速度越快，物料的壓縮率越大時，所需模具壓力越大。、制品復(fù)雜，壓力越大。82用不溢式塑模時，壓力與體積隨時間的變化示意圖：83二模壓溫度二模壓溫度l 模壓溫度是指成型時所規(guī)定的模具溫度，對塑料的熔融、流動和樹脂的交聯(lián)反應(yīng)速度有決定性的影

39、響。l作用：使物料熔融流動充滿型腔；提供固化所需熱量。 l 調(diào)節(jié)和控制模溫的原則：保證充模固化定型并盡可能縮短模塑周期 l 一般模壓溫度越高，模塑周期越短。對于厚壁制品，應(yīng)適當(dāng)降低模壓溫度，以防表面過熱，而內(nèi)部得不到應(yīng)有的固化。模溫與物料是否預(yù)熱有關(guān)，預(yù)熱料內(nèi)外溫度均勻，塑料流動性好，模壓溫度可比不預(yù)熱的高些。其它影響因素還有如材料的形態(tài)、成型物料的固化特征等，應(yīng)確保各部位物料的溫度均勻。 84三模壓時間三模壓時間l 模壓時間是指熔融體充滿型腔到固化定型所需時間，一般提高模溫，可縮短模壓時間。模具溫度不變，壁厚增加，時間延長。另外還受預(yù)熱、固化速率、制品壁厚等因素影響。 通常，模壓壓力、溫度和

40、時間三者并不是獨(dú)立的，實(shí)際生產(chǎn)中一般是憑經(jīng)驗(yàn)確定三個參數(shù)中的一個，再由試驗(yàn)調(diào)整其它兩個，若效果不好，再對已確定的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。851.3.3.6模壓成型不正?，F(xiàn)象分析不正?，F(xiàn)象 產(chǎn)生原因 解決辦法 制品表面起泡和內(nèi)部鼓起 、壓縮粉中的水分及揮發(fā)物含量過多、模具溫度過低或過高、成型壓力過低、保持溫度時間過長或過短、模具內(nèi)有其它氣體、材料壓縮率太大、含空氣量過多、加壓不均勻、將壓塑粉干燥和預(yù)熱、調(diào)節(jié)好溫度、增加成型壓力、延長固化時間、閉模時緩慢和加壓模具、物料先預(yù)熱，改變加料方式、改進(jìn)加壓裝置制品欠壓有缺料現(xiàn)象 、塑料流動性過小、加料少、加壓時物料溢出模具、壓力不足、模具溫度過高，以致存料過早固化

41、、改用流動性大的物料、加大加料量、增加壓力、調(diào)節(jié)壓力、加速閉模、降低成型溫度毛料（飛邊）過厚 、加料過長、物料流動性太小、模具設(shè)計(jì)不合理、模具導(dǎo)柱孔被堵塞、模具毛刺清理不凈、準(zhǔn)確加料、降低成型溫度、改進(jìn)模具設(shè)計(jì)、徹底清理模具，保證閉模嚴(yán)密、仔細(xì)清模制品尺寸不合格 、材料不符合要求、加料不準(zhǔn)確、模具已壞或設(shè)計(jì)加工尺寸不準(zhǔn)確、改用合格材料、調(diào)整加料量、修理與更換模具86思考題l、簡述壓縮模塑成型的工藝流程。l、模壓成型中的預(yù)壓有什么優(yōu)點(diǎn)？l、預(yù)熱的方式有哪幾種？871.3.4壓延成型 壓延成型是生產(chǎn)塑料薄膜和片材的主要方法。它是將已經(jīng)塑化好的接近粘流溫度的熱塑性塑料通過一系列相向旋轉(zhuǎn)著的水平輥簡間

42、隙，使物料承受擠壓和延展作用，而使其成為規(guī)定尺寸的連續(xù)片狀制品的成型方法。用作壓延成型的塑料大多數(shù)是熱塑性非晶態(tài)塑料，其中以聚氯乙烯用得最多，另外還有聚乙烯、ABS、聚乙烯醇、醋酸乙烯和丁二烯的共聚物等塑料。88l 壓延制品廣泛地用作農(nóng)業(yè)薄膜、工業(yè)包裝薄膜、室內(nèi)裝飾品、地板、錄音唱片基材以及熱成型片材等。薄膜與片材之間的區(qū)分主要在于厚度，大抵以0.25毫米為分界線，薄者為薄膜，厚者為片材。聚氯乙烯薄膜與片材又有硬質(zhì)、半硬質(zhì)與軟質(zhì)之分，由所含增塑劑量而定。含增塑劑0-5份為硬制品，25份以上者則為軟制品。壓延成型適用于生產(chǎn)厚度在0.05-0.5毫米范圍內(nèi)的軟質(zhì)聚氯乙烯薄膜和片材，以及0.3-0.

43、7毫米范圍內(nèi)的硬質(zhì)聚氯乙烯 片材。制品厚度大于或低于這 個范圍內(nèi)的制品一般均不采用 壓延成型，而是用擠出成型法 來生產(chǎn)。89l壓延成型在塑料成型中占有相當(dāng)重要的地位，它的特點(diǎn)是加工能力大、生產(chǎn)速度快、產(chǎn)品質(zhì)量好、能連續(xù)化地生產(chǎn)。一臺7001800毫米的四輥壓延機(jī)的年加工能力可達(dá)5000噸到l0000噸。壓延產(chǎn)品厚薄度均勻，厚度公差可控制在10以內(nèi)，而且表面平整。若與軋花或印刷配套還可直接得到具有各種花紋圖案的制品。此外，壓延機(jī)生產(chǎn)的自動化程度高，先進(jìn)的壓延成型聯(lián)動裝置只需1、2人操作。l 壓延成型的主要缺點(diǎn)是設(shè)備龐大、投資高、維修復(fù)雜、制品寬度受到壓延輥簡長度的限制等。另外生產(chǎn)流水線長、工序多

44、。所以在生產(chǎn)連續(xù)片材方面不如擠出機(jī)成型技術(shù)發(fā)展快。90壓延設(shè)備l 壓延過程可分為前后兩個階段；前階段是壓延前的準(zhǔn)備階段，主要包括所用塑料的配制、塑化和向壓延機(jī)供料等：后階段包括壓延、牽引、軋花、冷卻、卷取、切割等。91一、壓延機(jī)的分類l 壓延機(jī)通常以輥筒的數(shù)目及排列的方式分類。根據(jù)輥調(diào)數(shù)目的不同，壓延機(jī)有雙輥、三輥、四輥、五輥甚至六輥壓延機(jī)。雙輥壓延機(jī)通常稱為開放式煉塑機(jī)，簡稱開煉機(jī)，主要用于原料的塑煉和壓片。壓延成型通常以三輥四輥壓延機(jī)為主。由于四輥壓延機(jī)對塑料的壓延較三輥壓延機(jī)多一次，因而可生產(chǎn)較薄的薄膜，并且厚度均勻。表面光滑，輥簡的轉(zhuǎn)速可以大大提高，生產(chǎn)效率提高較大。三輥壓延機(jī)的輥速一

45、般只有30米分，而四輥壓延機(jī)能達(dá)到它的2、4倍。此外，四輥壓延機(jī)還可以完成一次雙面貼膠工藝。因此它正在逐步取代三輥壓延機(jī)。至于五輥、六輥壓延機(jī)的壓延效果就更好了，可是設(shè)備的復(fù)雜程度同時增加，而且設(shè)備龐大，設(shè)備投資費(fèi)用較高，目前使用尚不普遍。輥簡的排列方式很多，通常三輥壓延機(jī)的排列方式有I型、三角型等幾種。四輥壓延機(jī)則有I型、倒L型、正L型、T型、斜z型(S型)等。92常見壓延輥簡的排列形式排列輥筒的主要原則是盡量避免各個輥簡在受力時彼此發(fā)生干擾，并應(yīng)充分考慮操作的要求和方便，以及自動供料需要等。然而實(shí)際上沒有一種排列是盡善盡美的。往往是顧此失被。例如目前應(yīng)用比較普通的斜z型，它與L型相比時有如

46、下優(yōu)點(diǎn)： 各輥筒互相獨(dú)立受力時互相不干擾，這種傳動乎穩(wěn)，操作穩(wěn)定，制品厚度容易調(diào)整和控制。 物料與輥簡的接觸時間短，受熱少；各輥簡折卸方便，便于檢修；上料方便，便于觀察存料； 、廠房高度要求低；便于雙面貼膠。93可是在另外一些方面卻不如倒L型， 物料包住輥簡面積小，因此產(chǎn)品表面光潔性受到影響； 容易掉入雜質(zhì)。用倒L型壓延機(jī)生產(chǎn)透明的膜片要比用斜z型質(zhì)量好，這是因?yàn)榍罢呱a(chǎn)時中輥受力不大(上下作用力差不多相等，相互抵消)，因而輥筒撓度小，機(jī)架剛性好，牽引輥可離得近，只要補(bǔ)償?shù)谒妮伒膿隙染涂梢詨撼鼍鶆虻闹破?。至于它存在的中輕浮動和易受熱的缺點(diǎn)，目前已由于采用零間精密滾柱軸承，鉆孔輥簡、輥簡預(yù)應(yīng)力裝

47、置，以及軸交叉裝置等辦法而得到解決。此外，對斜z型壓延機(jī)來講，第三輥與第四輥速度不能相差太小，否則物料容易包住第四輥：若兩輥速度相差不大，對生產(chǎn)透明膜不利。 94l二、壓延機(jī)的構(gòu)造 壓延機(jī)主要由機(jī)座、機(jī)架、主軸承、輥簡、輥筒調(diào)節(jié)裝置、軸交叉和預(yù)應(yīng)力裝置、卷取裝置、金屆檢測裝置、測厚裝置、傳動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、加熱和冷卻系統(tǒng)等組成。 95壓延過程中的流動分析l 壓延過程中，借助了輥筒間產(chǎn)生的剪切力，使物料多次受到擠壓、剪切，在逐步塑化的基礎(chǔ)上延展成薄型制品。在壓延過程中受熱熔化的物料由于與輥筒的摩擦和物料內(nèi)部的剪切摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱，局部過熱會使塑料發(fā)生分解，因而要注意輥簡的溫度，輥筒的速度比等，

48、以便很好地控制輥溫。96一、壓延工藝流程 l生產(chǎn)軟質(zhì)聚氯乙烯薄膜的工藝流程，首先按規(guī)定配方，將材脂和助劑加入高速混合機(jī)(或管道式捏合機(jī))中充分混合，混合好的物料送入到密煉機(jī)中去預(yù)塑化，然后輸送到擠出機(jī)(或煉塑機(jī))經(jīng)反復(fù)塑煉塑化，塑化好的物料經(jīng)過金屬檢測儀，即可送入壓延機(jī)中壓延成型。壓延成型中的料坯，經(jīng)過連續(xù)壓延后得到進(jìn)一步塑煉并壓延成一定厚度的薄膜，然后經(jīng)引離輥引出，再經(jīng)軋花、冷卻、測厚、卷取得到制品。 979899二、硬聚氯乙烯壓延片材生產(chǎn)工藝流程l 主要由高速混合機(jī)、密煉機(jī)、煉塑機(jī)、壓延機(jī)等組成。 l 輔料混合吸附器旋風(fēng)分離器儲罐風(fēng)機(jī)布袋過濾器風(fēng)機(jī)文氏管螺旋加料器儲倉高速混合機(jī)密煉機(jī)煉塑機(jī)

49、壓延機(jī)冷卻裝置光電器切割裝置片材。 100三、影響壓延制品質(zhì)量的因素l 影響壓延制品質(zhì)員的因素很多，一般說來，可以歸納為四個方面。即壓延機(jī)的操作因素，原材料因素，設(shè)備因素和輔助過程中的各種因素。所有這些因素對各種塑料的影響都是相同的，但以壓延軟聚氯乙烯制品最為復(fù)雜。下面以此為例來說明各種因素的影響。101（一）、壓延機(jī)的操作因素l、輥溫與輥速 物料在壓延成型時所需的熱量，一部分是輥筒提供的，另一部分來自物料與輥簡間的摩擦以及物料本身的剪切作用產(chǎn)生的熱量。產(chǎn)生摩擦熱的大小除與輥速有關(guān)外，還與物料的增塑程度有關(guān)，也即與其粘度有關(guān)。因此，不同的物料，在相同的輥速條件下，其溫度控制就不同，同樣，相同配

50、方不同的轉(zhuǎn)速時，其控制溫度也不同。 壓延時，物料常粘于高溫或高速輥簡上，為了使物料能依次貼于輥筒上，避免空氣夾入，各輥筒的溫度一般是依次遞增的，但三、四輥溫度較接近，這樣便于薄膜從三輥上引離下來。各輥的溫度差為510。102、輾筒的速比l 壓延機(jī)相鄰兩輥筒線速度之比稱為輥簡的速比。使壓延機(jī)具有速比的目的，不僅使壓延物依次貼于輥簡，而且還在于使塑料能更好地塑化，因?yàn)檫@樣能使物料受到更多的剪切作用。此外，還可以位壓延物取得一定的拉伸與取向，從而使所制薄膜厚度減小和質(zhì)量提高。為了達(dá)到拉伸與取向的目的，輔機(jī)與壓延機(jī)輥簡速度也有相應(yīng)的速比。這就使引離輥冷卻輥、卷取輥的線速度依次增加，并都大于壓延機(jī)主輥簡

51、(一般四輥壓延機(jī)以三輥為準(zhǔn))的線速度。但速比不能太大，否則薄膜厚度將會不均勻，有時還使薄膜產(chǎn)生過大的內(nèi)應(yīng)力。薄膜冷卻后要盡量避免拉伸。l 103l調(diào)節(jié)速比的要求是既不能使物料包輥，又不能不吸輥。速比過大會發(fā)生包輥現(xiàn)象，反之則會出現(xiàn)不吸輥現(xiàn)象，以致空氣帶入使產(chǎn)品出現(xiàn)氣泡，如果對硬片來說，則會產(chǎn)生“脫殼”現(xiàn)象，塑化不良，造成質(zhì)量下降。1043、輥距與存料量l 調(diào)節(jié)輥距的目的是為了適應(yīng)不同厚度制品的要求，也是為了改變存料量。壓延機(jī)的輥距，除最后一道與產(chǎn)品厚度大致相等之外，其它各道都比這個數(shù)值要大，而且按壓延機(jī)輥筒的排列次序自下而上逐漸增加，借以使輥筒間隙中有少量存料，輥隙存料在壓延成型中起儲備補(bǔ)充和

52、進(jìn)一步塑化的作用。存料的多少與存料旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)宜接影響產(chǎn)品質(zhì)量。存料過多，薄膜表面出現(xiàn)毛糙和云紋，并容易產(chǎn)生氣泡。在硬片生產(chǎn)中還會出現(xiàn)冷疤。此外，存料過多對設(shè)備也不利，因?yàn)樵黾恿溯佂驳呢?fù)荷。若存料過少，則因壓力不足造成薄膜表面毛糙。如在硬片中會出現(xiàn)變形孔洞。存料過少通常容易引起邊料的斷裂，以致不易牽致壓延機(jī)再用。存旋轉(zhuǎn)也不佳，會使產(chǎn)品橫向厚度不均勻，薄膜有氣泡，硬片有冷疤。存料旋轉(zhuǎn)不好的原因在于料溫太低，輥筒溫度也低或輥距調(diào)節(jié)不當(dāng)，所以綜上所述可知輥隙存料是壓延操作中需要經(jīng)常觀察和調(diào)節(jié)的。 105（二）、原材料因素、樹脂 一般說來，使用分子量較高和分子量分布較窄的樹脂較好，可以得到物理力學(xué)性能好

53、的，熱穩(wěn)定性高和表面均勻性好的制品，但會增加壓延溫度和對設(shè)備負(fù)荷，對生產(chǎn)較薄的膜更為不利，所以在設(shè)計(jì)配方時要進(jìn)行多方面考慮，選用適用的樹脂。 近幾年來為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量，用于壓延成型的樹脂有了很大的發(fā)展，用本體聚合的樹脂產(chǎn)品透明度好，吸收增塑劑效果也好。此外通過樹脂與其它材料的摻合改性和單體接枝成段共聚，從而得到性能更好的樹脂，如在聚氯乙烯中加入丙烯酸類均聚物，可提高加工速度和生產(chǎn)片材厚度至0.8毫米的硬片，由于主體有較高的強(qiáng)度，壓延時就允許有較大的牽引速度和以后熱成型時可以有較大的牽伸度，而且可以在較低的溫度下加工。樹脂的灰分、水分和揮發(fā)物含量不能大大，次分過高，降低膜的透明度，而水分和揮發(fā)

54、物過高則會使制品常帶氣泡，此外各級分的純度與均勻皮對制品的質(zhì)量也有影響。106、其它組分l 配方中對壓延成型影響較大的是增塑劑和穩(wěn)定劑。增塑劑含量越多，物料的粘度就越低，因此在不改變壓延機(jī)負(fù)荷下，可以提高輥簡轉(zhuǎn)速或降低壓延溫度。l 采用不適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定劑經(jīng)常使壓延輥筒(包括花輥筒)表面蒙上一層蠟狀物質(zhì)，致使膜面不光，生產(chǎn)中發(fā)生粘輥現(xiàn)象或在更換產(chǎn)品時發(fā)生困難。壓延溫度越高，這種現(xiàn)象越嚴(yán)重。出現(xiàn)蠟狀物質(zhì)的原因，是由于穩(wěn)定劑與樹脂的相容性太差，而且其分子極性基團(tuán)的正電性較高，以致壓延時被擠出而包在輥?zhàn)颖砻?，形成蠟狀物。顏料、潤滑劑及粘合劑等原料也有形成蠟狀層的可能，但不如穩(wěn)定劑嚴(yán)重。l 避免蠟狀物形成的

55、方法有: 選用適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定劑。硬脂酸鋇的正電性高所以在配方中要盡量控制用量。此外最好不用月掛酸鹽而用液體穩(wěn)定劑。 摻入吸收金屬皂類更強(qiáng)的填料，如含水氧化鋁等。 加入酸性潤滑劑，如硬脂酸等。酸性潤滑劑對金屬皂有更強(qiáng)的親合力，可以首先占領(lǐng)輥筒表面并對穩(wěn)定劑起潤滑作用，因而可避免穩(wěn)定劑粘附輥筒表面。但硬脂酸的用量不宜過多，否則物科不好塑化，也容易在薄膜中析出或在膜的二次加工時影響粘接性。107、供料前的混合與塑煉l 混合與塑煉的目的是使塑料各組分充分地分散和塑化均勻。如果分散不好，對薄膜的內(nèi)在性能和表面質(zhì)量都有影響。塑煉時溫度不能過高、時間不宜過長，否則會使過多的增塑劑散失以及引起樹脂的分解。塑煉時溫

56、度不能過低，不然不粘輥或無法塑化。適宜的溫度視配方而定，一般軟制品在165-170，而硬制品在170-190之間。108（三）設(shè)備因素l 操作時，輻筒受塑料的反作用力，這種能使兩輥簡分開的力也稱為分離力或橫壓力，分離力導(dǎo)致輥筒變形，產(chǎn)品出現(xiàn)中間厚兩邊薄的現(xiàn)象。如果用高粘度的塑料，增大輥筒的直徑和寬度，提高線速度和生產(chǎn)簿型制品，都將導(dǎo)致分離力提高，產(chǎn)品厚度均勻性下降。解決的方法：中高度法、軸交叉法、預(yù)應(yīng)力法。109110（四）、冷卻定型階段影響產(chǎn)品的因素l 、冷卻 冷卻必須適當(dāng)，當(dāng)冷卻不足時，薄膜會發(fā)粘發(fā)皺，卷取后收縮率也大；若冷卻過度，輥筒表面處會因溫度過低而有冷凝水珠也會影響制品質(zhì)量。在多雨

57、潮濕季節(jié)里尤為需要注意。l 、冷卻輥流道的結(jié)構(gòu) 冷卻輥進(jìn)水端輥面溫度必然低于出水端，所以薄膜兩端冷卻的程度不同，收縮率也就不一樣。解決的辦法是改進(jìn)冷卻輥的流道流向結(jié)構(gòu)，務(wù)必使冷卻輥表面溫度均勻一致。l 、冷卻輥速比 冷卻輥速比太小，使薄膜發(fā)皺，速比太大產(chǎn)品會由現(xiàn)冷拉伸現(xiàn)象，而導(dǎo)致收縮率增加，所以操作時要調(diào)節(jié)好冷卻輥與主輥的速比。111思考題l、壓延成型的原理是什么？有何工藝特點(diǎn)？ l、壓延成型輥筒的排列方式有哪幾種？輥筒排列的原則是什么？l、壓延成型的工藝流程是什么？l 4、影響壓延產(chǎn)品質(zhì)量的因素有哪些？l 5、什么是壓延效應(yīng)？l 由于物料在壓延過程中，在通過壓延輥筒間隙時受到很大的剪切力和一

58、些拉伸應(yīng)力，因此高聚物大分子會沿著壓延方向作定向排列，以致制品在物理力學(xué)性能上出現(xiàn)各向異性，這種現(xiàn)象在壓延成型中稱為壓延效應(yīng)。1121.3.5 中空成型l中空吹塑是將擠出或注射成型所得的管坯置于模具中，在管坯中通入壓縮空氣將其吹脹，使之緊貼于模腔壁上，再經(jīng)冷卻脫模得到中空制品的成型方法。這種成型方法可生產(chǎn)瓶、壺、桶等各種包裝容器，日常用品和兒童玩具等。113中空吹塑產(chǎn)品114中空吹塑產(chǎn)品115中空吹塑產(chǎn)品116中空吹塑產(chǎn)品117中空吹塑產(chǎn)品118中空吹塑簡要介紹 l中空吹塑工藝是將擠出或注射成型所得的半熔融態(tài)管坯(型坯)置于各種形狀的模具中，在管坯中通入壓縮空氣將其吹脹，使之緊貼于模腔壁上，再

59、經(jīng)冷卻脫模得到中空制品的成型方法。其成型過程包括塑料型坯的制造和型坯的吹塑。 l這種成型方法可生產(chǎn)口徑不同、容量不同的瓶、壺、桶等各種包裝容器，日常用品和兒童玩具等。119中空吹塑用原料l用于中空吹塑的塑料品種有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、線形聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、醋酸纖維素和聚縮醛樹脂等。l其中高密度聚乙烯的消耗量占首位。它廣泛應(yīng)用于食品、化工和處理液體的包裝。高分子量聚乙烯適用于制造大型燃料醝罐和桶等。l聚氯乙烯因?yàn)橛休^好的透明度和氣密性，所以在化妝品和洗滌劑的包裝方面得到普遍應(yīng)用。隨著無毒聚氯乙烯樹脂和助劑的開發(fā)，以及拉伸吹塑技術(shù)的發(fā)展，聚氯乙烯容器在食品包裝方面的用量迅速增加

60、，并且已經(jīng)開始用于啤酒和其它含有二氧化碳?xì)怏w飲料的包裝。120l線形聚酯材料是近幾年進(jìn)入中空吹塑領(lǐng)域的新型材料。由于其制品具有光澤的外觀、優(yōu)良的透明性、較高的力學(xué)強(qiáng)度和容器內(nèi)物品保存性較好，廢棄物焚燒處理時不污染環(huán)境等方面的優(yōu)點(diǎn)，所以在包裝瓶方面發(fā)展很快，尤其在耐壓塑料食品容器方面的使用最為廣泛。l聚丙烯因其樹脂的改性和加工技術(shù)的進(jìn)步，使用量也逐年增加。 121產(chǎn)品特點(diǎn)舉例122中空吹塑分類及特點(diǎn)n根據(jù)管坯成型方法不同分類：n擠出吹塑：生產(chǎn)方法簡單，產(chǎn)量高，精度低，應(yīng)用較多n注射吹塑：精度高，質(zhì)量好，價高，適于批量大產(chǎn)品。n根據(jù)成型工藝不同分類：n普通吹塑n拉伸吹塑：產(chǎn)品經(jīng)拉伸，強(qiáng)度高，氣密性