擠出成型類型和工藝流程

1、擠出成型類型和工藝流程3. 擠出成型工藝與過(guò)程原料的預(yù)處理原料干燥物料稱重預(yù)混合擠出成型冷卻定型牽引和熱處理擠出工藝的調(diào)節(jié)冷卻方式的調(diào)節(jié)定型方式的選擇適當(dāng)?shù)臓恳ＷC一定的取向，同時(shí)消除部分離模膨脹效應(yīng)。熱處理過(guò)程，使制品穩(wěn)定性提高。3.1 管材成型工藝 塑料管材是塑料擠出成型的主要產(chǎn)品之一。塑料擠出管材就是將粒狀或粉狀塑料原料從料斗加入擠出機(jī)，物料被加熱成熔融的料流，經(jīng)螺桿旋轉(zhuǎn)的推力使熔融料通過(guò)機(jī)頭環(huán)形通道，形成管狀物，經(jīng)冷卻定型裝置對(duì)成型的管材進(jìn)行冷卻定型即成為塑料管樹(shù)。 可供生產(chǎn)管材的塑料原料有：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、ABS、聚酰胺、聚碳酸酯等。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的塑料管材以聚乙烯、聚氯乙

2、烯、聚丙烯等材料為主。 與金屬管相比，塑料管材有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)相對(duì)密度小，僅為鐵的l8左右。(2)腐蝕性好。(3)電絕緣性優(yōu)良。(4)不生銹，(5)耐磨性好，(6)鋪設(shè)施工方便宜。3.1.1 圓 管3.1.1.1 聚乙烯管 優(yōu)點(diǎn)： 聚乙烯管材成型加工較容易，用擠出成型的方法可方便地加工成各種規(guī)格的管材。而且它具有良好的柔韌、無(wú)毒、耐腐蝕、電絕緣性、耐寒性、沖擊性能，所以這種管材廣泛地用于自來(lái)水管、排污管、農(nóng)田排灌管、化工管道以及電器絕緣套管等。配方選擇：生產(chǎn)聚乙烯管材一般采用聚乙烯樹(shù)脂作為原料直接進(jìn)行生產(chǎn)，而不需加入其他助刑。聚乙烯樹(shù)脂有高壓聚乙烯(低密度聚乙烯)與低壓聚乙烯(高密度聚乙烯)

3、兩種。作為原料的選擇主要依據(jù)所加工產(chǎn)品的使用要求，其次是加工設(shè)備的特性，原料的來(lái)源及價(jià)格等。工藝流程：低密度聚乙烯管材生產(chǎn)流程 (1)溫度控制 聚乙烯原料熔體指數(shù)不同，生產(chǎn)過(guò)程溫度控制也不同，應(yīng)根據(jù)原料的熔體指數(shù)確定控制溫度。一般高密度聚乙烯結(jié)晶度高，結(jié)晶熔化潛熱大故成型溫度較低密度聚乙烯高一些。聚乙烯管加工溫度范圍 一般聚乙烯管溫度控制采取口模溫度低于機(jī)身最高溫度，其目的有三個(gè)，第一聚乙烯材料熔體粘度低，成型溫度范圍寬，降低溫度有利于提高成型性，使制品更密實(shí)，第二機(jī)頭溫度低有利于定型，可提高生產(chǎn)效率，第三可節(jié)約能源，減少浪費(fèi)。 (2)冷卻控制 整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程冷卻的部位有料斗、螺扦、定徑套、冷卻

4、水箱等處。1. 料斗：因聚乙烯軟化溫度較低，一般在料斗處設(shè)有夾套，內(nèi)通冷卻水防止聚乙烯顆粒因受熱過(guò)早粘連，從而影響物料向前輸送。2. 螺桿：一般不需通冷卻水，為了提高生產(chǎn)效率也可在螺桿加料段通冷卻水。定徑套：不論是內(nèi)壓法或真空法定徑，其定徑套內(nèi)均需通水冷卻，以保證管材盡快固定形狀，由于管材剛離開(kāi)口模溫度較高，為使其緩慢冷卻，一般用溫水(30一50C)較好，或者空氣中冷卻后再進(jìn)行定徑。3. 冷卻水箱：為排出管空中余熱，使管材進(jìn)一步冷卻，將已成型的管材通入冷卻水箱，水箱中進(jìn)出水方向與管材擠出方向相反使管材逐漸冷卻，以減少內(nèi)應(yīng)力，水位應(yīng)以浸沒(méi)管材為準(zhǔn)，為防止管材在水箱中因浮力作用而彎曲，在水箱中設(shè)2

5、4個(gè)定位環(huán)。 (3)冷卻速度 聚乙烯管材應(yīng)緩慢冷卻，否則管材表面無(wú)光澤，且易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。綜上所述，冷卻過(guò)程不僅對(duì)生產(chǎn)過(guò)程，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量均有重要的影響。3.1.1.2 聚氯乙烯管 優(yōu)點(diǎn)：聚氯乙烯管材分軟硬兩種，硬聚氯乙烯管是將聚氯乙烯樹(shù)脂與穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑等助劑混合，經(jīng)造粒后擠出成型制成，也可采用粉料一次擠出成型。硬聚氯乙烯管耐化學(xué)腐蝕性與絕緣性好，主要輸送各種流體，以及用作電線套管等。硬聚氯乙烯管易切別、焊接、鉆接、加熱可彎曲，因此安裝使用非常方便。軟聚氯乙烯管是由聚氯乙烯樹(shù)脂加入較大量增塑劑和一定量穩(wěn)定劑，以及其他助劑，經(jīng)造粒后擠出成型制成。軟聚氯乙烯管材具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，卓越的電絕緣性和良

6、好的柔軟性和著色性，此種管常用來(lái)代替橡膠管，用以輸送液體及腐蝕性介質(zhì)，也用作電纜套管及電線絕緣管。 (1)硬聚氯乙烯管材 聚氯乙烯原料的聚合度愈高，其物理力學(xué)性能及耐熱性愈好，但樹(shù)脂流動(dòng)性差，給加工帶來(lái)一定困難所以一般選用粘度為(1718)10 -3 PaS的SG一5型樹(shù)脂為宜。硬管一般采用鉛系穩(wěn)定劑其熱穩(wěn)定性優(yōu)秀，常用三鹽基性硫酸鉛，但它本身潤(rùn)滑性較差，通常和潤(rùn)滑性好的鉛、鋇皂類并用。加工硬管，潤(rùn)滑劑的選擇和使用很重要，既要考慮內(nèi)潤(rùn)滑降低分子間作用力，使熔體粘度下降有利成型，又要考慮外潤(rùn)滑，防止熔體與熾熱的金屬粘連，也使制品表面光亮。內(nèi)潤(rùn)滑一般用金屬皂類，外潤(rùn)滑用低熔點(diǎn)蠟，填充劑主要用碳酸鈣

7、和硫酸鋇(重晶石粉)碳酸鈣使管材表面性能好，硫酸鋇可改善成型性，使管材易定型，兩者都可降低成本，但用量過(guò)多會(huì)影響管材性能，壓力管和耐腐蝕管最好不加或少加填充劑。硬聚氯乙烯管材的生產(chǎn)配方軟聚氯乙烯管材的生產(chǎn)配方工藝流程： 為提高助劑和聚氯乙烯基體的塑化混煉效果，通常經(jīng)過(guò)初混合，造粒的過(guò)程。 在生產(chǎn)過(guò)程中，由于聚氯乙烯是熱敏性材料，即使加入熱穩(wěn)定劑也只能是提高分解溫度，延長(zhǎng)穩(wěn)定時(shí)間而不可能不出現(xiàn)分解，這就要求聚氯乙烯的成型加工溫度應(yīng)嚴(yán)格控制。特別是硬聚氯乙烯因其加工溫度與分解濕度很接近，往往因?yàn)闇囟瓤刂撇划?dāng)造成分解現(xiàn)象。因此，擠出溫度應(yīng)根據(jù)配方、擠出機(jī)特性、機(jī)頭結(jié)構(gòu)、螺桿轉(zhuǎn)速、測(cè)溫點(diǎn)位置、測(cè)溫儀器

8、的誤差及測(cè)溫點(diǎn)深度等因素確定。 (1)溫度控制 如前所述，生產(chǎn)管材軟硬品種不同其加工溫度不同硬管比軟管加工溫度高1020C。原料狀態(tài)不同加工溫度也不同，粒料比粉料加工溫度高10C左右。具體的溫度控制應(yīng)根據(jù)具體配方確定。聚氯乙烯管加工溫度范圍 (2)螺桿冷卻 由于硬聚氯乙烯熔體粘度大，流動(dòng)性差，為防止螺桿因摩擦熱過(guò)大而升溫，引起螺桿粘料分解或使管材內(nèi)壁毛糙，必須降低螺桿溫度，這樣可使物料塑化好，管內(nèi)表面光亮，提高管材內(nèi)外質(zhì)量。螺桿溫度一般控制在80一100 C之間，若溫度過(guò)低反壓力增加，產(chǎn)量大大下降，甚至?xí)l(fā)生物料擠不出來(lái)而損壞螺桿軸承的事故，因此，螺桿冷卻應(yīng)控制出水溫度不低于70一80 C。冷

9、卻方法是在螺桿內(nèi)部用通銅管的方法進(jìn)行水冷卻 。 (3) 牽引速度 牽引速度直接影響管材生產(chǎn)的產(chǎn)量，同時(shí)影響管材壁厚，牽引速度不穩(wěn)定會(huì)使管徑出現(xiàn)忽大忽小的現(xiàn)象。牽引速度應(yīng)與管材的擠出速度密切配合。正常生產(chǎn)時(shí)，牽引速度應(yīng)比擠出線速度稍快l一10。牽引速度愈侵，管壁愈厚，牽引速度愈快，管壁愈薄還會(huì)使管材縱向收縮率增加，內(nèi)應(yīng)力增大，從而影響管材尺寸合格率及使用效果。 生產(chǎn)中調(diào)節(jié)牽引速度可用以下簡(jiǎn)單方法，將擠出的管材放于牽引履帶內(nèi)，但履帶不夾緊管材，觀察履帶與管材線速度差，若牽引速度比擠出速度慢，應(yīng)調(diào)節(jié)加快到壁厚符合要求為止。3.1.1.3 聚丙烯管 聚丙烯是無(wú)色蠟狀材料，外觀似聚乙烯但比聚乙烯更透明、

10、更硬、更輕。聚丙烯的拉伸強(qiáng)度比聚乙烯、聚苯乙烯、ABS均大，特別是當(dāng)溫度超過(guò)80C時(shí)，聚丙烯的拉伸強(qiáng)度下降不大，即使在100C時(shí)仍保留常溫時(shí)拉伸強(qiáng)度的一半。 聚丙烯管材是以聚丙烯為原料經(jīng)擠出成型制成，其特點(diǎn)是無(wú)毒、耐酸、耐化學(xué)腐蝕、相對(duì)密度小，比聚乙烯管堅(jiān)韌，耐熱性好。在低負(fù)荷下于110 C，可以連續(xù)使用，間歇使用溫度可達(dá)120C，耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性優(yōu)于聚乙烯。所以，聚丙烯管主要用于腐蝕性化工液體和氣體輸送管、農(nóng)田排灌管、城市排水管、熱交換管、太陽(yáng)能加熱器管、井水管、自來(lái)水管等等。 如前所述，聚丙烯與其他通用塑料相比，有很多優(yōu)點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。但聚丙烯也有自身的缺欠，從結(jié)構(gòu)分析，聚丙烯與聚

11、乙烯相比，被甲基取代氫原子的主鏈，由于甲基空間位阻大，使整個(gè)分子鏈運(yùn)動(dòng)困難，宏觀上表現(xiàn)為低溫脆性。又由于甲基取代了氫原子，使主鏈上出現(xiàn)很多叔碳原子，而叔碳原子上的氫原子極為活潑，特別容易發(fā)生氧化反應(yīng)，宏觀上表現(xiàn)為耐老化性很差，特別是光氧老化，不加入抗氧劑無(wú)法作為制品使用。 為了改善聚丙烯的低溫脆性，一般采取丙烯與乙烯(30左右)共聚的方法，因聚乙烯是柔性鏈，補(bǔ)充到聚丙烯分子鏈中可提高低溫柔性，降低脆性。而對(duì)光氧老化的問(wèn)題，則在聚丙烯樹(shù)脂中加入適量的抗氧劑和光穩(wěn)定劑等。 因聚丙烯材料導(dǎo)熱性差，傳熱慢，結(jié)晶熔化潛熱大，所以加熱塑化所需的熱量多，最好選用長(zhǎng)徑比大一些的螺桿式擠出機(jī)。冷卻時(shí)移出的熱量慢

12、，冷卻過(guò)程比其他管材長(zhǎng)，故一般采用兩個(gè)冷卻水槽串聯(lián)形式進(jìn)行逐步冷卻。(1)溫度控制 聚丙烯是結(jié)晶高聚物，熔點(diǎn)在170C左右，但因熔化潛熱大，故熔融溫度比熔點(diǎn)高，大致在200一210C。生產(chǎn)聚丙烯管材必須注意使擠出機(jī)溫度達(dá)到足夠高，而且控制擠出機(jī)溫度在一個(gè)較窄的范圍內(nèi)，才能保證均勻擠出。聚丙烯管材加工成型溫度范圍3.1.2 波紋管、夾網(wǎng)管、增強(qiáng)管3.1.2.1 波紋管 塑料波紋管具有柔軟、抗壓和高抗沖的特點(diǎn)，廣泛用于電器絕緣管、地面排水管、電纜管道、道路排水管和污水管。在日常生活中，洗衣機(jī)的排水管、吸塵器的吸塵軟管等都采用塑料波紋管。近年來(lái)，它還廣泛用于飛機(jī)制造船舶制造，家用器具，食品工業(yè)、化學(xué)

13、工業(yè)以及眾多的保護(hù)套管和各種輸送管。 一般來(lái)說(shuō)，一切通用熱塑性塑料均可加工成波紋管，通常的塑料波紋管用原料有：聚乙烯、聚氯乙烯等。下面以聚氯乙烯為例進(jìn)行討論。 聚氯乙烯波紋管是以聚氯乙烯樹(shù)脂為主要原料，加入適當(dāng)添加劑經(jīng)擠出成型制成。聚氯乙烯波紋管利用其環(huán)形槽的結(jié)構(gòu)，可兼具硬聚氯乙烯的剛性和軟聚氯乙烯的柔性，因此，可使管材具有剛中帶柔的特點(diǎn)。聚氯乙烯波紋管可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼管和塑料硬管用于輸送某些液體和氣體等。聚氯乙烯波紋管工藝流程圖2. 工藝流程 3生產(chǎn)工藝過(guò)程 物料經(jīng)擠出造?；虿捎秒p螺桿擠出機(jī)粉料一次成型，將物料充分塑化，利用壓縮空氣，從芯模中將管吹脹后，立即由波紋成型機(jī)制成波紋狀。波紋成型機(jī)

14、的上下成型模的環(huán)形槽必須對(duì)正，不應(yīng)錯(cuò)位。4. 溫度控制 波紋成型裝置 它是生產(chǎn)塑料波紋管的關(guān)鍵設(shè)備。主要由成型模具、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。其中，成型模具是由數(shù)十對(duì)上下對(duì)開(kāi)的連續(xù)吹塑模組成，上下模以履帶式分別固定在兩個(gè)傳動(dòng)帶上。在擠出管子的正前方設(shè)置一波紋成型裝置，由傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)模具轉(zhuǎn)動(dòng)，上下模具重復(fù)進(jìn)行閉合、打開(kāi)動(dòng)作，模具閉合構(gòu)成圓形管子的成型腔，模具打開(kāi)，可使制品脫模。其成型原理見(jiàn)圖 聚氛乙烯夾網(wǎng)增強(qiáng)軟管是以聚氯乙烯樹(shù)脂、增塑刑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑等為原料，經(jīng)擠出內(nèi)管、纏網(wǎng)、復(fù)合外管而制成的透明或不遠(yuǎn)明的軟管。該產(chǎn)品易成型加工，又具有耐腐蝕、可承受較高壓力、不易形成死皺、耐一定負(fù)壓等特性。所以

15、可以廣泛地應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)、柴油機(jī)，以及液壓、氣動(dòng)等化工，輕工業(yè)輸送某些液體或氣體的機(jī)械設(shè)備中。如目前日常牛活中煤氣灶具的連接管，已逐漸由塑料夾網(wǎng)管取代了不耐油的橡膠管。 3.1.2.2 夾網(wǎng)管 3生產(chǎn)工藝過(guò)程 將物料加入擠出機(jī)內(nèi)，經(jīng)擠管機(jī)頭擠出內(nèi)管，內(nèi)管充分冷卻后，在內(nèi)管的外壁上纏網(wǎng)，(在纏網(wǎng)機(jī)上進(jìn)行)然后在纏網(wǎng)的內(nèi)管上用第二臺(tái)擠出機(jī)擠出復(fù)合外管，再經(jīng)冷卻，制取即得到成品。內(nèi)管可為各種顏色，外管呈透明狀。3.1.2.3 增強(qiáng)管 工業(yè)上有實(shí)用意義的增強(qiáng)管都是以增強(qiáng)填料增強(qiáng)的熱固性樹(shù)脂復(fù)合管，或稱熱固性樹(shù)脂增強(qiáng)塑料管。熱固性增強(qiáng)塑料管是以熱固性合成樹(shù)脂為粘結(jié)劑。以玻璃纖維、碳纖維及其制品(布、

16、帶、氈)為增強(qiáng)材料通過(guò)各種成型工藝所制得。制造這類增強(qiáng)材料管的方法大致分為手糊、卷繞、纏繞、拉拔等四種。手糊制品工藝落后，制品質(zhì)量不高應(yīng)用不多?，F(xiàn)將其他三種工藝做一簡(jiǎn)單介紹。1卷繞法 卷繞法是將浸有各種熱固性樹(shù)脂的增強(qiáng)織物(浸膠布)利用卷管機(jī)卷繞在管芯上(模具)，然后固化、脫管芯成為制品。 常用原料有酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂等等。 工藝流程圖如下： 2纏繞法 纏繞法制管通常用不飽和聚酯樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂為粘結(jié)劑，玻璃纖維絲或帶為增強(qiáng)材料，所制管最大長(zhǎng)度可達(dá)300-400cm，管徑140 cm。壁厚O22cm，管的強(qiáng)度可以通過(guò)鋪層設(shè)計(jì)達(dá)到所需的橫向縱向強(qiáng)度的要求，該法制備的管材

17、多用于化工防腐、拖油及一些受力的管形制品。 工藝流程如下： 3拉拔法 拉拔法制管是在卷繞及纏繞兩種制管法基礎(chǔ)上新開(kāi)發(fā)的方法。拉拔法理論上可以制造無(wú)限長(zhǎng)的管樹(shù)，還可以根據(jù)拉拔模具構(gòu)型的不同，分別制造各種斷面形狀的異型管材。此外，此法生產(chǎn)效率高，拉擠速度可達(dá)45mmin，因而生產(chǎn)成本低。由于以上優(yōu)點(diǎn)，此法生產(chǎn)的管道及其他異型制品，每年以17左右速度增長(zhǎng)。它主要用于化工管遁及受力構(gòu)件。 浸好樹(shù)脂的纖維按制品要求經(jīng)過(guò)分配盤進(jìn)行分配后進(jìn)入預(yù)成型模具，預(yù)成型摸具的作用是使浸膠后的纖維在此模具中預(yù)先制成制品的坯料，再經(jīng)過(guò)主成型模具使坯料壓實(shí)，固化。主成型模具的幾何形狀與制品的要求輪廓完全相同。一般模具長(zhǎng)度為

18、100cm的鍍鉻鋼模，該?？蛇B續(xù)拉制80000m以上的型材。固化后由持殊的第一夾頭夾住管子送交第二夾頭，在此過(guò)程中完成脫模冷卻，當(dāng)?shù)诙A頭夾住制品后，第一夾頭向前運(yùn)動(dòng)，再去夾住從主模具出來(lái)的制品，第二夾頭向后退*將制品繼續(xù)冷卻并送去切割成一定長(zhǎng)度的成品。3.2 板材成型工藝 擠出方法是生產(chǎn)片材和板材最簡(jiǎn)單的方法其他尚有壓延法、層壓法、澆注法、流延法等以上幾種方法。3.2.1 平板3.2.1.1 聚氯乙稀平板 聚氯乙烯為多組分塑料，按其加入增塑劑份數(shù)不同，有軟硬之分主要產(chǎn)品有：硬片、板和軟板。硬片主要通過(guò)二次成型制成各種物品如食品、藥品的包裝，還可作為室內(nèi)裝飾及制作廣告牌等。硬板可分為工業(yè)板材、

19、透明板材、彩色裝飾板村。工業(yè)用板主要作化工防腐材料的耐腐蝕設(shè)備和風(fēng)道。透明板材主要用于建筑材料、包裝材料及機(jī)械設(shè)備的視窗，在某些場(chǎng)合可代替玻璃。彩色裝飾板主要作為裝橫材料大量用作廣告宣傳和匠牌等制品可作為有機(jī)玻璃的代用品。而軟板因其具有耐磨和耐腐蝕性廣泛用于實(shí)驗(yàn)室、辦公室、住宅、旅館及車輛的鋪地材料。也可做防腐設(shè)備襯里。1原料選擇及典型配方聚氯乙烯擠出硬片典型配方聚氯乙烯軟板典型配方(卷材地板)2工藝流程聚氯乙烯擠出軟板工藝流程聚氯乙烯板、片材加工溫度范圖 機(jī)頭溫度 一般比機(jī)身溫度稍高5一10C左右，因若機(jī)頭溫度偏低，板、片材表面無(wú)光澤易斷裂。但機(jī)頭溫度過(guò)高，物料易分解變色。另外，機(jī)頭溫度沿寬

20、度方向控制為中間低兩端高。其原固有二。其一，機(jī)頭兩瑞散熱快熱損失大；其二，機(jī)頭兩端料流流程長(zhǎng)而小間部位料流流程短，為提高兩端物料流動(dòng)性，所以考慮略提高兩端溫度。 三輥壓光溫度 ：從機(jī)頭擠出的板片材溫度較高，為使其均勻緩慢冷卻，要求三輥筒應(yīng)加熱，并設(shè)置調(diào)溫裝置。加熱介質(zhì)有蒸汽、熱水、電熱、熱油等，根據(jù)具體情況而定，一般根據(jù)溫度高低多采用蒸汽、熱水加熱方法。輥簡(jiǎn)表面溫度應(yīng)保持足以使熔料和輥簡(jiǎn)表面完全貼緊。溫度過(guò)高難以脫輥，溫度過(guò)低不易緊貼輥表面。聚氯乙烯板片生產(chǎn)時(shí)，輥簡(jiǎn)溫度不超過(guò)100C，三輥溫度控制如表所示，一船控制中輥溫度最高，上輥溫度稍低，下輥溫度最低。包輥方向?yàn)樯现休佒林邢螺仭?.2.1.

21、2 聚乙烯板材 聚乙烯板、片材是以聚乙烯為原料經(jīng)擠出成型生產(chǎn)的板材和片材，其產(chǎn)品具有表面光滑平整、耐腐蝕、無(wú)毒、低溫性能好、電絕緣性優(yōu)異等待點(diǎn)。廣泛應(yīng)用在包裝、化工、電力等上業(yè)上。 1原料選擇 聚乙烯板片材通常用聚乙烯樹(shù)脂生產(chǎn)在有特殊用途要求時(shí)可加入助劑。一般選用擠出板、片專用樹(shù)脂生產(chǎn)，其熔體指數(shù)為低密度聚乙烯0.31g10min，高密度聚乙烯一15g10min，若制成彩色片需加入色母料。2工藝流程聚乙烯板片加工溫度范圖三輥壓光機(jī)溫度3.2.1.3 聚丙烯板材 聚丙烯板片材具有質(zhì)輕、厚度均勻、表面光滑、力學(xué)強(qiáng)度高、耐熱性好、無(wú)毒、優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性及電絕緣性等待點(diǎn)，廣泛用于化工、機(jī)械、電器及電子

22、工業(yè)，特別是在較高溫度環(huán)境下使用性能基本不降低。聚丙烯片材經(jīng)過(guò)熱成型可制成飲料杯等日用品。 1原料 一般選用適于擠出板材的熔體指數(shù)一10min范圍內(nèi)的牌號(hào)。 2工藝流程 與聚氯乙烯板、片材工藝流程相同。聚丙烯板片材加工溫度范圍3.2.2 波紋板和鈣塑板 (一)波紋板 波紋板是在擠出板材的板機(jī)頭前設(shè)置一波紋成型裝置，而成型加工各種波峰距的波紋板。波紋板的規(guī)格是技通用波紋的波峰距大小規(guī)定的隊(duì)36，63，76，130mm最常用的是63mm的波紋板。根據(jù)使用要求可制成透明半透明與不透明波紋板。 波紋板是在普通平板的基礎(chǔ)上增加了波紋這樣提高了板材的力學(xué)強(qiáng)度，特別是沖擊性能、彎曲性能等，可大量代替石棉瓦作

23、屋頂材料。既成型容易又安裝方便，而且質(zhì)量輕、美觀，可根據(jù)需要制成各種顏色波紋板。 波紋板生產(chǎn)過(guò)程是擠出板材離開(kāi)機(jī)頭后，立即被上下可移動(dòng)的輥夾持而成型，并經(jīng)冷卻定型，牽引定長(zhǎng)切割。另一種是擠出板材后，先冷卻定型裁成一定長(zhǎng)度，置于帶波紋的模具中，經(jīng)熱壓成型。前一種生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高較多采用。如圖所示。波紋板成型原理示意簡(jiǎn)圖(二)鈣塑板 鈣塑板是以聚乙烯和碳酸鈣為主要原料，適當(dāng)加入交聯(lián)劑、發(fā)泡劑等助劑，經(jīng)配料捏合、塑煉、擠出等工序而制成的高填充的鈣塑板。 鈣塑板具有塑料的二次成型性又兼具木材的機(jī)械加工性。具有質(zhì)輕保溫性好、隔音、耐腐蝕和優(yōu)良的電絕緣性。所以在某些場(chǎng)合下可代替木材在建筑、化工、交

24、通等部門使用?？杉庸こ商旎ò?、車輛車廂隔板、化學(xué)工業(yè)中的腐蝕性材料和生產(chǎn)車間的裝修材料等。1. 原料及典型配方聚乙烯鈣塑板材配方 3生產(chǎn)工藝過(guò)程 鈣塑板材加入大量碳酸鈣一定要分散均勻，另外發(fā)泡劑應(yīng)在擠出離開(kāi)口模后減壓而發(fā)泡，以保證板材發(fā)泡均勻。3.3 異型材成型工藝 異型材種類繁多，有軟質(zhì)、硬質(zhì)之分，有不發(fā)泡與低發(fā)泡之分。其品種以聚氯乙烯為主，也有聚烯烴、聚苯乙烯、ABS、聚甲基丙烯酸酯及工程塑料等品種。按斷面形狀有以下幾大類： (一)敞口型異型材 敞口型異型材是異型材中最一般的制品。已經(jīng)開(kāi)發(fā)的主要制品有住宅天花板圍條、住宅門檻、天花板分型條、窗框、長(zhǎng)凳板條、雨水糟(管)、配線槽等便聚氯乙烯制

25、品，主要用作建筑材料。 除以上硬制品外，還有軟質(zhì)聚氯乙烯嵌條，如鋁門窗玻璃嵌墊、皮箱包邊牙子家具鑲邊等。 (二)中空異型材 與上述敞口異型材一樣，以往只能制造小型中空異型材制品，幾乎不能制造復(fù)雜而精密的大型制品。但是由于真空定型技術(shù)的發(fā)展，制造這種制品就較容易了。 大型中空異型材的代表為聚氯乙烯窗框和中空板材等建材構(gòu)件。 采用雙層玻璃的硬質(zhì)聚氯乙烯窗框是中空異型材的代表性制品，它是節(jié)約資源的一個(gè)重要措施，需要量急劇增加。 中空板材和雙層表皮片材可以提高隔熱效果、隔音效果和采光性，而且質(zhì)量輕，采用硬聚氯乙烯、聚碳酸酷和聚甲基丙烯酸甲酯制造，廣泛用于室內(nèi)游泳池頂棚、園藝溫室和太陽(yáng)能集熱器等。 中空

26、板材的另一種是中空瓦楞板。將高密度聚乙烯、聚丙烯或高抗沖聚苯乙烯等熱塑性樹(shù)脂擠出通過(guò)具有聯(lián)片狀模隙和瓦楞片狀模隙的口模，再通過(guò)前面與其相連接的受壓熔接口模，將成型的薄片和瓦楞片連同它們之間的間隙，在背壓的作用下將熔體粘接成一體。 (三)實(shí)心異型材 代表性的實(shí)心異型材有：圓棒、方棒、超厚壁管、厚板等。這些異型材大多用作各種機(jī)械部件的坯料或直接用作建材構(gòu)件和機(jī)械構(gòu)件。 制造實(shí)心異型村所用的樹(shù)脂通常有高密度聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚丙烯、硬聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛樹(shù)脂，此外還有改性聚苯撐氧、聚研和聚芳醋樹(shù)脂等。 異型材成型工藝流程 異型材的擠出設(shè)備，主要有擠出成型機(jī)、機(jī)

27、頭、定型冷卻裝置、牽引裝置及其他附屬裝置等。異型材制品的成型工藝流程見(jiàn)圖。配方及工藝條件(一)配方 聚氯乙烯異型制品種類繁多，如軟質(zhì)與硬質(zhì)、發(fā)泡與不發(fā)泡、高填充與無(wú)填充等，由于使用要求不同，因此對(duì)原材料的選擇和配方組成也應(yīng)不同。 1原材料選擇 (1)聚氯乙烯樹(shù)脂 應(yīng)根據(jù)制品所要求的強(qiáng)度及其使用方向確定，最好選擇琉松型、粒度均勻、相對(duì)分子質(zhì)量分布窄、雜質(zhì)較少、熱穩(wěn)定性高、流動(dòng)性好的懸浮法樹(shù)脂。硬質(zhì)制品主要選用SG一4、8G一5、SG一6型樹(shù)脂；軟質(zhì)制品則選用SG一2、SO一3型樹(shù)脂。 (2)穩(wěn)定刑 應(yīng)根據(jù)型材的用途及成型的要求選擇。對(duì)不透明制品多采用熱鏡定性好的鹽基性鉛鹽，代表品種是三鹽基性硫酸

28、鉛，戶外制品可適當(dāng)添加二鹽基性亞磷酸鉛，兩者比例可用2：1；透明制品可采用馬來(lái)酸型有機(jī)錫，戶內(nèi)用制品也可用含硫有機(jī)錫；半透明制品可采有鋇、鍋金屬皂與有機(jī)錫并用。 異型材用在建筑上的場(chǎng)合較多，大多數(shù)用在戶外，這時(shí)還應(yīng)添加紫外線吸收劑和抗氧刑。 (3)增塑劑 應(yīng)根據(jù)制品用途和成型要求來(lái)選擇增塑劑的品種和使用量，通常情況下軟質(zhì)制品才使用增塑劑，代表品種有鄰苯二甲酸二辛酯。硬質(zhì)制品有時(shí)添加少量環(huán)氧酯作助穩(wěn)定劑使用。 (4)抗沖改性劑 由于聚氯乙烯耐沖擊強(qiáng)度較低，不能滿足某些使用要求，對(duì)一些高抗沖要求的異型材配方中應(yīng)添加抗沖擊改性劑。 通常的辦法是將聚氯乙烯樹(shù)脂與橡膠、類橡膠的聚合物進(jìn)行共混。主要品種有

29、丁腈橡膠(NBR)、甲基丙烯酸酯丁二烯一苯乙烯(MBS)、氯化聚乙烯(CPE)、乙烯一醋酸乙烯酯(EVA)、丙烯酸酯(ACR)。 丁腈橡膠多為粒狀，不易與聚氯乙烯混合均勻，目前國(guó)內(nèi)用的較少。MBS主要用在透明制品中。CPE、EVA、ACR主要用在不透明制品中，一般加入量為6一8%。采用配VA時(shí)，最好不與鉛穩(wěn)定劑并用，共用時(shí)加工性能較差，又易起粉斑；使用CPE時(shí)，最好不與鋅穩(wěn)定劑并用，而且CFE的低溫性能不太好。 (5)加工改性劑 硬聚氯乙烯熔體鉆度大，尤其斷面不同的異型材的擠出更為困難，這時(shí)配方可加入加工改性劑，代表品種為丙烯酸酯，如K120NDyK175等。 (6)填充劑 應(yīng)根據(jù)制品的品種和

30、用途來(lái)選擇。一般要求填料的細(xì)度小、含水量低，同時(shí)也應(yīng)考慮原料來(lái)源和價(jià)格。異型材配方中加入境充劑的目的是提高剛性和降低成本，日前采用較多的是輕質(zhì)碳酸鈣、赤泥(鋁廠廢渣)、木粉等。(二)成型工藝1混合 混合料的捏合是在高速混合機(jī)或捏合機(jī)(低速)中進(jìn)行的。高速混合機(jī)轉(zhuǎn)速475950rmin 、 6501300rmin、10002000rmin等幾種，物料在機(jī)內(nèi)高速摩擦生熱至93100 C即可出料，全過(guò)程1520min。捏合機(jī)(低速工作時(shí)需向物料補(bǔ)充熱量至料溫9598C)，全過(guò)程約需45一肋min。 混合是重要的工序之一。對(duì)于易吸濕的原材料，必要時(shí)成型前應(yīng)預(yù)先干燥，如鹽基性鉛鹽。有些原材料有結(jié)塊、雜質(zhì)

31、必要時(shí)應(yīng)粉碎、篩析(一般篩網(wǎng)肋一80目)?；旌蠒r(shí)為使樹(shù)脂與助劑充分分散均勻，有些助劑應(yīng)在混合的后期(一半時(shí)間)加入，這樣的材料包括填充劑、抗沖改性劑、潤(rùn)滑劑等。 2造粒 造粒工序?qū)τ趩温輻U擠出機(jī)生產(chǎn)異型材一般是必需的，而雙螺桿擠出機(jī)(錐形)可直接使用捏合好的粉料生產(chǎn)異型材。造?？墒褂脝温輻U擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)和雙輥煉塑機(jī)，單螺桿造粒，料溫度170C左右，雙螺桿造粒機(jī)(平行)可比單螺稈低10一15C，雙輥煉塑機(jī)輥溫在160一180C。3擠出成型 塑料異型材擠出是由一條生產(chǎn)線完成的，生產(chǎn)線包括單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)、異型材擠出機(jī)頭、真空定型(或其他定型)及風(fēng)冷(或水冷)裝置、牽引裝置、切割裝置、堆料

32、臺(tái)等。當(dāng)型材斷面小，每米質(zhì)量小于250g時(shí)，只能用單螺桿擠出機(jī)生產(chǎn)；型材斷面大時(shí)，可用單螺稈或雙螺桿擠出機(jī)。單螺桿擠出，機(jī)頭溫度170190C，雙螺桿擠出，機(jī)頭要低1015C。 真空定型套的真空度大于67kPa。根據(jù)型材大小及牽引速度高低，設(shè)置多個(gè)或一個(gè)定型套，定型套可由黃銅、鋼或不銹鋼制成。牽引裝置一般為腰帶式，速度連續(xù)可調(diào)，一般min。切割鋸為圓片式旋轉(zhuǎn)鋸，切割時(shí)必須保持與異型材相同的移動(dòng)速度。部分異型材制備生產(chǎn)參考工藝條件4. 切割5. 焊接6. 修整3.4 電線電纜成型工藝一、電線電纜用塑料 (一)聚氯乙烯電纜科 電線電纜工業(yè)用的是軟聚氯乙烯塑料，簡(jiǎn)稱電纜科。 1電纜科的品種 電纜料的

33、品種很多，常用的有以下幾種。 (1)絕緣級(jí) 一般用于通信、控制、信號(hào)及低壓電纜和具有較高電性能要求的絕緣電線，長(zhǎng)期使用溫度為65C。允許最高使用溫度70 C。 (2)普通絕緣級(jí) 適用于室內(nèi)固定敷設(shè)電線、護(hù)套軟線、500V農(nóng)用電纜絕緣以及儀表安裝線等，長(zhǎng)期使用溫度為65C。最高使用溫度70 C。 (3)普通護(hù)層級(jí) 適用于橡皮和塑料絕緣電纜護(hù)套及其外護(hù)層，長(zhǎng)期使用溫度為65C。最高使用溫度70C。 (4)耐寒護(hù)層級(jí) 適用于戶外及耐寒電線電統(tǒng)的塑料護(hù)層。允許最高使用溫度70C。 (5)柔軟護(hù)層級(jí) 適用于耐寒柔軟電線電線的保護(hù)層。允許最高使用溫度70 C。 此外，還有耐熱90C電纜料、耐熱105C電纜

34、料、防霉電纜料及其他特殊用途的電纜料。 2電纜料的應(yīng)用 (1)用于固定敷設(shè)在交流50Hz、額定電壓6kV及以下輸配電路上的銅芯和鋁芯聚氯乙烯絕緣和護(hù)層電力電纜。 (2）用于各種交直流電氣裝置、電工儀器、儀表、電信設(shè)備、動(dòng)力及照明線路敷設(shè)用聚氯乙烯絕緣電線電纜。(3)用于各種交直流移動(dòng)電器、電子儀器、電信設(shè)備及自動(dòng)化裝置用的銅芯聚氯乙烯絕緣軟線。 (4)用于交流額定電壓250V及以下的電器、儀表、電信電子設(shè)備及自動(dòng)化裝置屏蔽線路用聚氯乙烯絕緣屏蔽電線等。 3電纜料的改性 聚氯乙烯電纜料的主要缺點(diǎn)是電、熱性能不夠理想，使用溫度范圍較窄。近年來(lái)，電纜料在向耐高溫、阻燃、耐低溫、改進(jìn)增塑劑的遷移性、高

35、彈性及高介電性能等方面發(fā)展。 (二)聚乙烯電纜料 與聚氯乙烯比較，聚乙烯的電絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐溶劑性要好一些。但是聚乙烯的耐大氣老化性較差，所以聚乙烯主要用作護(hù)層級(jí)電纜料，這是因?yàn)樘亢谀艽蟠筇岣呔垡蚁┑哪痛髿饫匣阅堋?1聚乙烯護(hù)套料 黑色聚乙烯護(hù)套料的耐大氣老化性比聚氯乙烯優(yōu)越的多。聚乙烯護(hù)套價(jià)格便宜，加工方便，使用壽命長(zhǎng)，可達(dá)90年以上。 2聚乙烯電纜料的應(yīng)用 聚乙烯在通信和電力電纜方面應(yīng)用較為廣泛。 在通信電纜方面，可作長(zhǎng)途高頻通信電纜、市內(nèi)電話電纜、同鉑電纜、海底通信電纜、泡沫聚乙烯絕緣中繼電纜、導(dǎo)彈控制用通信電線等。 3聚乙烯的改性 聚乙烯的缺點(diǎn)是熔點(diǎn)低易軟化變形，耐環(huán)境應(yīng)力性差

36、，收縮率大等。針對(duì)這些缺點(diǎn)，研制了交聯(lián)聚乙烯。用輻射和化學(xué)法交聯(lián)豪乙烯改善了聚乙烯的以上缺點(diǎn)，成為一種優(yōu)越的電線電纜絕緣和護(hù)層材料。 (三)取丙烯電線料 聚丙烯電纜料主要用在耐高溫電纜，如果環(huán)境溫度為100 C，它能在較廣泛頻率下應(yīng)用，介電系數(shù)小于聚乙烯。聚丙烯可作高額電纜的絕緣材料。聚丙烯柔韌、耐磨，可以做成較薄的電線電纜護(hù)層。聚丙烯也可作成特種電纜，如深海小直徑多芯電纜。另外泡沫聚丙烯是電話電纜非常好的絕緣材料。 (四)其他電纜料 1聚酰胺電纜 聚酰胺電纜有較好的耐磨、耐光、耐油、耐溶劑、耐臭氧性能，提高抗韌性，廣泛應(yīng)用于汽車、飛機(jī)、拖拉機(jī)等裝配用電線。 2聚苯乙烯電纜聚苯乙烯電線有較好的介電性能，主要用作長(zhǎng)途通信電纜絕緣。二、工藝流程(一)電纜料工藝流程1聚氯乙烯電纜料生產(chǎn)工藝流程三、配方及成型工藝1.聚氯乙烯 聚氯乙烯樹(shù)脂應(yīng)選用懸浮法疏松型的，相對(duì)分子質(zhì)量較高，雜質(zhì)較少、“魚(yú)眼”較少的。 增塑劑應(yīng)以主增塑劑鄰苯二甲酸二