聚合物加工工藝

1、聚合物加工工藝第_部分塑料第一章緒論本章要點(diǎn)：第一節(jié)、塑料的基本概念一、定義二、分類(lèi)1、根據(jù)原料：合成塑料，半合成塑料；2、根據(jù)塑料熱行為：(1)熱塑性塑料一一結(jié)晶性塑料、非結(jié)晶性塑料；熱固性塑料；3、根據(jù)使用領(lǐng)域：通用塑料，工程塑料。三、主要品種主要有 PE、PP、PS、ABS、PVC、PMMA、PA、PU 和其它。四、塑料在包裝領(lǐng)域的應(yīng)用廣泛應(yīng)用于無(wú)菌包裝中。醫(yī)藥用塑料包裝材料：主要形式材料種類(lèi)PVC、PE、PP、PS、PET、尼龍等；特點(diǎn)一一高強(qiáng)、輕便易攜帶、具有良好的氣體阻隔性、可視性好、回收 再利用率高等發(fā)展劣勢(shì)第二節(jié)、塑料的生產(chǎn)方法一、塑料制品成型物料的準(zhǔn)備于配制原材料：聚合物、添

2、加劑；成型物料四種狀態(tài)：粉狀、粒料、溶液狀、糊狀。二、成型加工一一擠出成型、注塑成型、壓制成型、壓延成型、鑄塑成型、模壓燒結(jié)成型、傳遞模塑、泡沫塑料的成型、中空吹塑成型、熱成型、拉幅薄膜的成型、冷成型。第三節(jié)、塑料的主要品質(zhì)指標(biāo)一、熔融指數(shù)(MI) 一一熱塑性流動(dòng)的好壞二、硬度：1、洛氏硬度HR2、布氏硬度HB3、邵氏硬度三、拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)和拉伸彈性模數(shù)四、壓縮強(qiáng)度和壓縮彈性模數(shù)五、彎曲強(qiáng)度、彎曲屈服強(qiáng)度和彎曲彈性模數(shù)六、剪切強(qiáng)度七、沖擊強(qiáng)度一一材料在高速?zèng)_擊狀態(tài)下的韌性，對(duì)斷裂應(yīng)力的抵抗能力八、蠕變性能一一塑料尺寸的穩(wěn)定性九、電性能十、光學(xué)性能一一透光率、霧度。十一、其它一一熱性能、抗老

3、化性能、穩(wěn)定性能等第二章塑料的成型加工原理及工藝本章要點(diǎn)：第一節(jié)、擠出成型1、定義2、適用：管材、薄膜、板材、片材、棒材等。3、特點(diǎn)：生產(chǎn)過(guò)程可連續(xù)的，產(chǎn)品可連續(xù)； 生產(chǎn)效率高，應(yīng)用范圍廣。4、設(shè)備：擠出機(jī)。一、擠出機(jī)及擠出成型原理（一）擠出機(jī)單螺桿擠出機(jī)的基本結(jié)構(gòu)：1、傳動(dòng)裝置一一由電動(dòng)機(jī)、減速箱和軸承組成2、加料裝置3、料筒一一外有加熱器、溫度自控裝置和冷卻系統(tǒng)4、螺桿5、機(jī)頭和口模（二）擠出成型原理1、固體輸送：（1）建立固體塞摩擦模型一一認(rèn)為粒料之間無(wú)碰撞和摩擦，外力作 用下，固體塞整體運(yùn)動(dòng)。（2）受力分析及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析：受力分析：A g =Af 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析：vz（3）固體輸送能力Q

4、提高固體輸送能力的措施:增加螺槽深度h提高螺桿表面的光潔度在機(jī)筒內(nèi)開(kāi)縱向溝槽。取最佳值；合理控制溫度a）熔化相遷移過(guò)程：（1）物料狀態(tài)隨時(shí)間的變化表面被破壞，同時(shí)發(fā)生粒子膨脹一物料粘度增大一粘性流動(dòng)一物料溫度和粘度達(dá)平衡狀態(tài)一熱機(jī)械降解或交聯(lián)（2）物料在螺桿中的分布變化b）液/熔體輸送：設(shè)送料段送料速率Q1,壓縮段的熔化速率Q2，均化段的擠出速率Q3若Q1Q2Q3,供料不足。Q13Q23Q3,每段都有足夠的料。Q1, Q2, Q3相差太大，壓力太大，操作不正常。二、典型塑料制品的擠出成型（一）片材和平膜成型：1、板（片）材擠出成型；2、平膜擠出成型一一T型模頭法。（二）管材的成型工藝：1、擠管

5、設(shè)備及裝置一一擠出機(jī)，機(jī)頭與口模，冷卻定型裝置，冷卻水槽，牽引設(shè)備和切斷設(shè)備等。2、擠管工藝第二節(jié)、注射成型一、注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu)：（一）注塑機(jī)的基本結(jié)構(gòu)1、注射系統(tǒng)：一一加料裝置，料筒，螺桿（或分流梭及柱塞）及噴嘴。2、鎖模系統(tǒng)一一固定模板，移動(dòng)模板，合模油缸，頂出裝置。3、模具一一澆注系統(tǒng)，成型零件和結(jié)構(gòu)零件。（二）注塑成型的工藝原理及塑化質(zhì)量1、注塑成型工藝原理三大工序：成型前的準(zhǔn)備，注射過(guò)程，制品的后處理。注塑過(guò)程：計(jì)量，塑化，注射充模，冷卻定型，脫模。（1）預(yù)塑計(jì)量過(guò)程一一適量（或定容）加料一一保證操作穩(wěn)定性，塑料塑化均勻。（2）注射充模過(guò)程注射充模過(guò)程：注射充模流動(dòng)、保壓補(bǔ)縮流動(dòng)、保

6、壓切換倒流等階段。（3）、制件的后處理：熱處理，調(diào)濕處理。2、塑化質(zhì)量決定因素：物料所受的熱量情況；物料所受的剪切作用。（三）注射成型工藝的影響因素一一料溫，模具溫度，注射壓力，注射周期和注射速度二、熱塑性塑料注塑成功舉例PS塑料、PP塑料、硬PVC塑料、PC塑料三、熱固性物料的注塑成型四、反應(yīng)注塑成型（RIM）1、過(guò)程2、成型系統(tǒng)：兩組液料的供給系統(tǒng)和液料泵出及注射系統(tǒng)。3、適用：成型發(fā)泡制品和增強(qiáng)制品。第三節(jié)、模壓成型一、概述1、工藝過(guò)程一一原料預(yù)熱、計(jì)量和預(yù)壓，加料，閉模，排氣，固化，脫模和吹洗模具。2、設(shè)備：油壓機(jī)二、模壓工藝過(guò)程及其操作方法1、物料的準(zhǔn)備一一壓制料的儲(chǔ)存、預(yù)壓、預(yù)熱和

7、干燥2、模壓過(guò)程一一加料、閉模、排氣、固化、脫模、清理模具等3、制品后處理三、模壓工藝條件1、成型壓力2、成型溫度3、固化時(shí)間第四節(jié)、壓延成型一、概述1、工藝過(guò)程2、設(shè)備：壓延機(jī)3、適用：熱塑性塑料，壓延薄膜，薄板，片材。二、壓延工藝過(guò)程影響制品質(zhì)量的因素：原材料因素，壓延機(jī)的操作因素，輔助過(guò)程各因素三、人造革的生產(chǎn)生產(chǎn)方法：1、壓延法生產(chǎn)PVC人造革2、涂覆法3、層合法第五節(jié)、塑料的二次成型一、概述主要方法：中空吹塑成型，熱成型，薄膜拉伸成型。二、二次成型的粘彈性原理1、聚合物三種力學(xué)狀態(tài)：玻璃態(tài)；高彈態(tài)；粘流態(tài)。聚合物在TgTf/Tm之間，具有固體和液體的雙重性質(zhì)，表現(xiàn)出粘彈性。2、適于二

8、次成型的聚合物：Tg比室溫高得多的聚合物。3、無(wú)定形高聚物二次成型原理4、結(jié)晶性高聚物二次成型原理三、薄膜吹塑成型1、過(guò)程2、吹塑薄膜生產(chǎn)工藝：上吹法、平吹法、下吹法3、冷卻形式：外部空氣冷卻，內(nèi)部空氣冷卻法，外部水浴冷卻4、吹脹比5、冷卻線(xiàn)高度及其影響因素四、拉伸薄膜成型1、拉伸薄膜的特點(diǎn)2、拉伸方式：?jiǎn)屋S拉伸，雙軸拉伸3、拉伸薄膜成型過(guò)程中影響因素：溫度、拉伸速度、取向度、熱處理第六節(jié)1、內(nèi)徑定型法、外徑定型法2、板材擠出機(jī)頭扁平機(jī)頭：?jiǎn)沃Ч苁綑C(jī)頭，衣架式板機(jī)頭，魚(yú)尾式機(jī)頭，多流道板機(jī)頭，分配螺桿 機(jī)頭。3、螺桿擠出機(jī)4、圓管擠出機(jī)頭5、機(jī)頭連接器三、Reactive Extrusion一

9、、概念把擠出機(jī)作為連續(xù)化的微背混式柱塞流反應(yīng)器，使預(yù)反應(yīng)的混合物在熔融擠出過(guò)程中同 時(shí)完成制定的化學(xué)反應(yīng)。二、特點(diǎn)三、反應(yīng)擠出要求：（1）足夠的長(zhǎng)徑比；（2）物料的停留時(shí)間分布要窄；（3）優(yōu)秀的排氣性能；（4）螺桿對(duì)于物料具強(qiáng)輸送能力和強(qiáng)剪切功能。四、應(yīng)用五、提高E的方法（1）延長(zhǎng)物料在料筒內(nèi)停留時(shí)間t；（2）提高傳熱效率；減少料層厚度兒第二部分橡膠第_章 緒論本章要點(diǎn)：第一節(jié)一、橡膠工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位及橡膠制品的分類(lèi)二、橡膠工業(yè)發(fā)展簡(jiǎn)史三、橡膠的生產(chǎn)方法1、塑煉一一在加工前，由彈性狀態(tài)變?yōu)槿彳?，易于加工的塑性狀態(tài)的工藝。2、膠料的混煉一一通過(guò)機(jī)械作用使生膠與各種配合劑均勻混合的過(guò)程。開(kāi)放

10、式煉膠機(jī)混煉；密煉機(jī)混煉；螺桿混煉機(jī)混煉3、壓延4、擠出一一膠料通過(guò)擠出機(jī)連續(xù)地制成各種不同半成品的工藝過(guò)程。5、硫化硫化的方法：平板硫化；注壓硫化；硫化罐硫化；個(gè)體硫化機(jī)硫化；共熔鹽 硫化四、橡膠的主要品質(zhì)指標(biāo)：1、可塑度一一反映生膠、塑煉膠和混煉膠可塑性的品質(zhì)指標(biāo)。2、門(mén)尼粘度一反映橡膠加工性能的好壞。3、門(mén)尼焦燒一一反映未硫化膠硫化特性的指標(biāo)。4、抗張強(qiáng)度，定伸強(qiáng)度，扯斷伸長(zhǎng)率和扯斷永久變形。5、 磨耗6、彈性7、耐低溫性能。第二節(jié)、膠料的加工性能一、粘度1、粘度與可塑性關(guān)系粘度大，可塑性?。徽扯刃?，可塑性大；粘度不均勻則可塑 度不均勻，工藝性能及硫化膠物理性能不一致。2、粘度的影響因素

11、溫度，外力作用。3、膠料的粘彈性受受力時(shí)間、溫度、橡膠結(jié)構(gòu)的影響。二、彈性記憶1、影響因素：生膠的彈性模量，生膠的最大松弛時(shí)間。2、降低彈性記憶效應(yīng)的措施。第三節(jié)、塑煉一、塑煉的目的：1、使橡膠有恰當(dāng)?shù)目伤苄浴?、使橡膠性質(zhì)均勻。二、塑煉機(jī)理與塑煉效果（一）塑煉機(jī)理1、低溫塑煉機(jī)理：分子鏈在機(jī)械力作用下降解生成游離基，氧氣穩(wěn)定了生成的游離基，從而達(dá)到降低分子鏈長(zhǎng)度的目的。2、高溫塑煉機(jī)理：氧化裂解占主導(dǎo)地位，攪拌作用可強(qiáng)化橡膠與氧的接觸化學(xué)塑解劑可引發(fā)、促進(jìn)氧化作用，穩(wěn)定游離基。（二）塑煉效果一一機(jī)械力作用，氧化斷鏈作用三、各種橡膠的塑煉性質(zhì)一一天然膠、合成膠第四節(jié)、混煉一、混煉的目的二、混煉

12、理論（一）混煉機(jī)理1、親水配合劑進(jìn)行表面化學(xué)改性，提高其與橡膠作用的活性。2、疏水性配合劑：碳黑一一表面性能與生膠相近，易被橡膠潤(rùn)濕。（二）生膠的混煉性能1、混煉性能的表征BIT值測(cè)定原理；2、混煉性能的影響因素（1）生膠分子量分布；（2）碳黑粒徑、結(jié)構(gòu)、表面活性（三）混煉時(shí)膠料的包輥特性一一受斷裂特性的影響影響因素：（l）Tg（2）分子量分布（3）平均分子量第五節(jié)、壓延一、膠片壓延1、定義2、壓延效應(yīng)一一壓延后由于膠料中橡膠和各種配合劑經(jīng)壓延作用產(chǎn)生定向排列，會(huì)出現(xiàn)縱橫向性能差異的現(xiàn)象3、壓延工藝4、輥溫的確定二、壓型1、將膠料壓制成具一定斷面形狀或表面有某種花紋的膠片，并急速冷卻，使花紋定型的工藝。2、設(shè)備：壓延機(jī)一一至少有一個(gè)輥筒表面刻有圖案。三、紡織物的貼膠和擦膠四、幾種橡膠的壓延特性：1、天然膠2、丁苯膠3、氯丁膠第六節(jié)、壓出一、壓出的特點(diǎn)二、影響壓出的因素1、膠料的組成和性質(zhì)；2、壓出機(jī)的特