特殊塑料成型工艺

《特殊塑料成型工艺》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第19章特殊塑料成型工艺教学目的、要求：了解压延、铸塑、搪塑、烧结、旋转、缠绕、喷射、流涎等成型的原理；掌握各成型方法的特点及应用；重点：压延成型原理、设备及应用7/5/20211§19-1压延成型生产薄膜和片材的主要方法，它是将已经塑化的接近粘流温度的热塑性塑料通过一系列相向旋转着的水平辊筒间隙，使物料承受挤压和延展作用，成为具有一定厚度、宽度与表面光洁的薄片状制品。大多是热塑性非晶态塑料，聚氯乙烯及其共聚物最多，适于生产厚度在0.05〜0.5毫米的软质PVC薄膜和厚度0.3〜1.0毫米硬质PVC片材。7/5/20212压延成型具有较大生产能力（可连续生产，且易

2、于自动化），较好的产品质量（优于吹塑薄膜和T型挤出薄膜），还可取制复合材料（人造革、涂层纸等），印刻花纹等，但所需加工设备庞大，精高要求高，辅助设备多，同时制品宽度受压延机辊筒最大工作长度的限制。7/5/20213一、压延原理借助于辊筒间产生的剪切力，让物料多次受到挤压、剪切以增大可塑性，在进一步塑化的基础上延展成为薄型制品。物料与辊间的摩擦和本身的剪切摩擦→产生大量热，局部过热→降解；故应注意辊筒温度、辊速比等。（下图）表示物料在两辊筒间挤压情况7/5/20214物料同时受到两辊作用的区域——钳住区7/5/202151．压力分布情况在y轴方向，辊筒对物料压力是不

3、变的在x轴方向，压力是变化的（见右图a）A、D→Px=07/5/202162．速度分布情况（右图b)速度分布直线，在B→D点，压力梯度<0，速度分布曲线呈凸形。3．剪应力、剪切速率分布剪应力τ与移动速度V、熔体粘度η成正比，与辊间距h0成反比。即V大、h0小、η大→τ愈大7/5/20217而剪切速率与V、η成正比，与h0成反比，且τ和在y方向分布→直线（右图a）。中性面；物料与辊筒接触表面→、但物料在B点、D点→速率分布直线关系，故，，，7/5/20218另一方面，由于物料沿x方向压力是变化的，故x方向τ、也是变化的。物料在辊筒间所受到的剪切作用及其变形程度

4、（右图b）7/5/202194．热量分布情况由于剪切作用不同→各点热量产生速率也不相同辊筒表面→热量产生速率最大中性层，→热量产生速率=0沿x方向：A→B压力P、均增加→辊筒进料端较大摩擦热→吸热升温7/5/202110B→D，P、逐渐降低→摩擦热减小，→物料可能放热降温。辊筒对塑料的挤压和剪切作用改变了物料的宏观结构和分子的形态，在温度配合下使塑料塑化和延展。辊压的结果——使料层变薄，而延展后使料层的宽度、长度均增加。7/5/202111[注]：①压延时，辊筒对物料挤压、剪切，物料对辊筒也有反作用力→分离力→使辊筒沿轴向长度上发生弯曲弹性形变→产生挠曲→两辊中心

5、间距最大，两端逐渐减小→腰鼓形。分离力与辊筒半径、长度、速度成正比；而与辊间距成反比。腰鼓形→制品中间厚、两边薄（降低尺寸精度）7/5/202112克服或减轻分离力有害作用——a.辊筒设计和加工成略带腰鼓形b.调整两辊筒的轴，使其交叉一定角度c.加预应力②压延时，很大剪切作用→大分子顺着薄膜前进方向发生定向作用，薄膜物理机械性能出现各向异性→压延效应，其大小受压延温度、转速、供料厚度、物料性能等影响。升温或增加压延时间→减轻压延效应。7/5/202113二、压延设备压延机是关键设备，其辊筒数目有双辊、三辊、四辊、五辊甚至六辊，以三辊和四辊用得最普遍。辊筒数目的增加

6、→压延次数增加→更薄制品，且更均匀，更光滑，质量↑；但设备太复杂庞大，目前只有五辊压延机同在硬质PVC片材生产上。7/5/202114辊筒的排列形式很多三辊——I型、三角型四辊——I、L、倒L、Z型、斜Z型等（见下图）以倒L型（e）、斜Z型（g）应用最广。7/5/202115压延机主要由压延辊筒、加热冷却装置、制品厚度调整机构、传动设备及其它辅助装置等组成（下图）7/5/202116辊筒是最主要部件，中空圆柱体，内部可通蒸汽、过热水或油（加热、冷却）空心式钻孔式（下图）钻孔式优越，多用；多用冷铸钢或冷硬铸铁制造。7/5/202117三、压延工艺过程两个阶段：供料阶

7、段（塑料的配制、混合、塑化、喂料等）压延阶段（压延、牵引、刻花、冷却定型、输送及卷取或切割等）（如下图）7/5/202118压延制品：软质薄膜硬质片材以软质聚氯乙烯薄膜和人造革为例7/5/2021191．软质聚氯乙烯薄膜生产生产过程如（下图）所示7/5/202120树脂加入高速捏合机中，增塑剂、稳定剂等先经旋涡式大混合器混合后，加入高速捏合机中充分混合→螺杆式挤出机（或密练机）中预塑化→辊筒机内反复塑炼、塑化→四辊压延机→受到几次压延和辗平→形成厚薄均匀的薄膜→冷却卷绕。[注]：将辊筒之间隙调节在0.25mm以上时，产品便成薄片或薄板，其流程基本同上。7/5/20

8、21212