高分子成型加工實(shí)驗(yàn)

轉(zhuǎn)矩流變儀實(shí)驗(yàn)

1.

實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊罅私廪D(zhuǎn)矩流變儀的基本結(jié)構(gòu)及其適應(yīng)范圍；

熟悉轉(zhuǎn)矩流變儀的工作原理及其使用方法；

掌握聚氯乙烯（PVC）熱穩(wěn)定性的測(cè)試方法。2.

實(shí)驗(yàn)原理

物料被加到混煉室中，受到兩個(gè)轉(zhuǎn)子所施加的作用力，使物料在轉(zhuǎn)子與室壁間進(jìn)行混煉剪切，物料對(duì)轉(zhuǎn)子凸棱施加反作用力，這個(gè)力由測(cè)力傳感器測(cè)量，在經(jīng)過機(jī)械分級(jí)的杠桿和臂轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)矩值的單位牛頓.米（N.m

）讀數(shù)。其轉(zhuǎn)矩值的大小反應(yīng)了物料黏度的大小。通過熱電偶對(duì)轉(zhuǎn)子溫度的控制，可以得到不同溫度下物料的黏度。3.

實(shí)驗(yàn)原材料和儀器設(shè)備

原材料

聚氯乙烯（PVC）45份鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）2份三鹽基硫酸鉛2份硬酯酸鋇(BaSt)

0.7份硬酯酸鈣(CaSt)0.5份石蠟0.2份

儀器設(shè)備圖1-2轉(zhuǎn)矩流變儀示意圖1－壓桿；2－加料口；3－密煉室；4－漏斗；5－密煉機(jī)；6－緊急制動(dòng)開關(guān)；7－手動(dòng)面板；8－驅(qū)動(dòng)及扭矩傳感器；9－開關(guān)；10－計(jì)算機(jī)4.

實(shí)驗(yàn)步驟

稱量為便于對(duì)試樣的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較，每次應(yīng)稱取相同質(zhì)量的試樣。合上總電源開關(guān)，打開扭矩流變儀上的開關(guān)(這時(shí)手動(dòng)面板上

STOP和PROGRAM的指示燈變亮)，開啟計(jì)算機(jī)；

10min后按下手動(dòng)面板上的START，這時(shí)START上的指示燈變亮；雙擊計(jì)算機(jī)桌面的轉(zhuǎn)矩流變儀應(yīng)用軟件圖標(biāo)，然后按照一系列的操作步驟（由實(shí)驗(yàn)教師對(duì)照計(jì)算機(jī)向?qū)W生講解完成），通過這些操作，完成實(shí)驗(yàn)所需溫度、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速及時(shí)間的設(shè)定；當(dāng)達(dá)到實(shí)驗(yàn)所設(shè)定的溫度并穩(wěn)定10min后，開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。先對(duì)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行校正，并觀察轉(zhuǎn)子是否旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子不旋轉(zhuǎn)不能進(jìn)行下面的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)正常時(shí)，才可進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)；點(diǎn)擊開始實(shí)驗(yàn)快捷鍵，將原料加入密煉機(jī)中，并將壓桿放下用雙手將壓桿鎖緊；實(shí)驗(yàn)時(shí)仔細(xì)觀察轉(zhuǎn)矩和熔體溫度隨時(shí)間的變化；到達(dá)實(shí)驗(yàn)時(shí)間，密煉機(jī)會(huì)自動(dòng)停止，或點(diǎn)擊結(jié)束實(shí)驗(yàn)快捷鍵可隨時(shí)結(jié)束實(shí)驗(yàn)；提升壓桿，依次打開密煉機(jī)二塊動(dòng)板，卸下兩個(gè)轉(zhuǎn)子，并分別進(jìn)行清理，準(zhǔn)備下一次實(shí)驗(yàn)用；待儀器清理干凈后，將已卸下的動(dòng)板和轉(zhuǎn)子安裝好。

（1）圖1-3為PVC的典型轉(zhuǎn)矩－時(shí)間流變曲線。曲線上有三個(gè)峰。分別指出三個(gè)峰代表的意義。

（2）轉(zhuǎn)矩流變儀在聚合物成型加工中有哪些方面的應(yīng)用？

（3）加料量、轉(zhuǎn)速、測(cè)試溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有哪些影響？圖1-3PVC干粉料密煉的扭矩譜5.思考題聚合物熔體流動(dòng)速率的測(cè)定實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵罅私馑芰先垠w流動(dòng)指數(shù)與分子量大小及其分布的關(guān)系掌握測(cè)定塑料熔體流動(dòng)速率的原理及操作熔體流動(dòng)速率塑料熔體流動(dòng)速率(MFR)是指在一定溫度和負(fù)荷下，塑料熔體每10min通過標(biāo)準(zhǔn)口模的質(zhì)量工業(yè)上常稱為熔融指數(shù)(MI)在塑料成型加工過程中，熔體流動(dòng)速率是用來衡量塑料熔體流動(dòng)性的一個(gè)重要指標(biāo)，其測(cè)試儀器通常稱為塑料熔體流動(dòng)速率測(cè)試儀（或熔體指數(shù)儀）一定結(jié)構(gòu)的塑料熔體，若所測(cè)得MFR愈大，表示該塑料熔體的平均分子量愈低，成型時(shí)流動(dòng)性愈好。此種儀器測(cè)得的流動(dòng)性能指標(biāo)是在低剪切速率下獲得的，不存在廣泛的應(yīng)力－應(yīng)變速率關(guān)系不能用來研究塑料熔體粘度與溫度，粘度與剪切速率的依賴關(guān)系，僅能比較相同結(jié)構(gòu)聚合物分子量或熔體粘度的相對(duì)數(shù)值1－磕碼2－砝碼托盤3－溫度計(jì)4－活塞5－隔熱套6－爐體7－料筒8－控溫元件9－標(biāo)準(zhǔn)口模10－隔熱層11－隔熱墊12－托盤主要技術(shù)特性負(fù)荷由砝碼、托盤（0.231Kg）、活塞（0.094Kg）之和組成，分為0.325Kg、1.200Kg、2.160Kg、5.000kg等幾個(gè)檔次（2.095±0.005）mm和（1.180±0.010）mm；料筒長(zhǎng)度160mm，料筒直徑（9.55±0.025）mm

溫度范圍：室溫~400℃連續(xù)可調(diào)，出料口上端12.7~50mm間溫差≤1℃。標(biāo)準(zhǔn)口模直徑序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)口模內(nèi)徑實(shí)驗(yàn)溫度負(fù)荷11.1801902.16022.0951900.32532.0951902.16042.0951905.00052.09519010.00062.09519021.60072.0952005.00082.09520010.00092.09522010.000102.0952300.325112.0952301.200122.0952302.160132.0952303.800142.0952305.000152.0952750.325162.0953001.200標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件塑料種類實(shí)驗(yàn)序號(hào)塑料種類實(shí)驗(yàn)序號(hào)塑料種類實(shí)驗(yàn)序號(hào)聚乙烯1、2、3、4、6ABS7、9聚甲醛3聚苯乙烯5、7、11、13聚苯醚12、14丙烯酸酯8、11、13聚酰按10、15聚碳酸酯16纖維素酯2、3常見塑料試驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)步驟吸濕性塑料，測(cè)試前應(yīng)按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行干燥處理熟悉熔體流動(dòng)速率儀主體結(jié)構(gòu)和操作規(guī)程，根據(jù)塑料類型選擇測(cè)試條件安裝好口模，在料筒內(nèi)插入活塞。接通電源開始升溫，調(diào)節(jié)加熱控制系統(tǒng)使溫度達(dá)到要求，恒溫至少15min實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)計(jì)試料的MFR范圍，按下表稱取試料流動(dòng)速率/g/10min試樣加入/g切樣時(shí)間間隔/s流動(dòng)速率/g/10min試樣加入量/g切樣時(shí)間間隔/s0.1~0.53~4120~240>3.5~106~810~30>0.5~1.03~460~120>10~256~85~10>1.0~3.54~530~60實(shí)驗(yàn)步驟取出活塞將試料加入料筒，隨即把活塞再插入料筒并壓緊試料，預(yù)熱4min使?fàn)t溫回復(fù)至要求溫度在活塞頂托盤上加上砝碼，隨即用手輕輕下壓，促使活塞在1min內(nèi)降至下環(huán)形標(biāo)記距料筒口5~10mm處。待活塞（不用手）繼續(xù)降至下環(huán)形標(biāo)記與料筒口相平行時(shí)，切除已流出的樣條，并按表2-6規(guī)定的切樣時(shí)間間隔開始切樣，保留連續(xù)切取的無氣泡樣條三個(gè)。當(dāng)活塞下降至上環(huán)形標(biāo)記和料筒口相平時(shí)，停止切樣；實(shí)驗(yàn)步驟停止切樣后，趁熱將余料全部壓出，立即取出活塞和口模，除去表面的余料并用合適的黃銅絲頂出口模內(nèi)的殘料。然后取出料筒用綢布蘸少許溶劑伸入筒中邊推邊轉(zhuǎn)地清洗幾次，直至料筒內(nèi)表面清潔光亮為止；所取樣條冷卻后，置于天平上分別稱其質(zhì)量（準(zhǔn)確至0.001g）。若其質(zhì)量的最大值和最小值之差大于平均值的10%，則實(shí)驗(yàn)重做數(shù)據(jù)處理試料的熔體流動(dòng)速率按下式計(jì)算式中MFR——熔體流動(dòng)速率，g/10minW——切取樣條質(zhì)量的算術(shù)平均值，gt——切取時(shí)間間隔，min計(jì)算三次測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差聚合物沖擊性能測(cè)試簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)懸臂梁沖擊試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求熟悉高分子材料沖擊性能測(cè)試的簡(jiǎn)支梁和懸臂梁沖擊試驗(yàn)方法、操作熟悉沖擊試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理方法了解測(cè)試條件對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響試樣形狀A(yù)型缺口試樣B型缺口試樣C型缺口試樣A型缺口B型缺口試樣類型基本尺寸

極限偏差基本尺寸

極限偏差基本尺寸

極限偏差支撐線間距L180±210±0.54±0.260250±16±0.24±0.2403120±215±0.510±0.5704125±213±0.513±0.595長(zhǎng)度L寬度b厚度d缺口類型和制品尺寸(mm)試樣類型缺口類型缺口剩余厚度dk缺口底部圓弧半徑r基本尺寸

極限偏差缺口寬度n基本尺寸

極限偏差1,2,3,4A0.8d0.25±0.05//B0.8d1.0±0.05//1,3Cd≤0.1/2±0.22C≤0.1/0.8±0.1試樣制備注塑標(biāo)準(zhǔn)試樣試樣表面應(yīng)平整、無氣泡、無裂紋、無分層和無明顯雜質(zhì)，缺口試樣在缺口處應(yīng)無毛刺板材試樣厚度在3~13mm之間時(shí)取原厚度。大于13mm時(shí)應(yīng)從兩面均勻地進(jìn)行機(jī)械加工到10±0.5mm。4型試樣的厚度必須加工到13mm簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)試樣的沖擊刀刃和支座尺寸操作步驟(1)對(duì)于無缺口試樣，分別測(cè)定試樣中部邊緣和試樣端部中心位置的寬度和厚度，并取其平均值為試樣的寬度和厚度，準(zhǔn)確至0.02mm。缺口試樣應(yīng)測(cè)量缺口處的剩余厚度，測(cè)量時(shí)應(yīng)在缺口兩端各測(cè)一次，取其算術(shù)平均值。操作步驟(2)根據(jù)試樣破壞時(shí)所需的能量選擇擺錘，使消耗的能量在擺錘總能量的10%~85%范圍內(nèi)。(3)調(diào)節(jié)能量刻度盤指針零點(diǎn)，使它在擺錘處于起始位置時(shí)與主動(dòng)針接觸。進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)，保證總摩擦損失在規(guī)定的范圍內(nèi)。操作步驟(4)抬起工鎖住擺錘，把試樣按規(guī)定放置在兩支撐塊上，試樣支撐面緊貼在支撐塊上，使沖擊刀刃對(duì)誰(shuí)試樣中心，缺口試樣使刀刃對(duì)準(zhǔn)缺口背向的中心位置。(5)平穩(wěn)釋放擺錘,從刻度盤上讀取試樣破壞時(shí)所吸收的沖擊能量值。試樣無破壞的,吸收的能量應(yīng)不作取值,實(shí)驗(yàn)記錄為不破壞或NB；試樣完全破壞或部分破壞的可以取值。(6)如果同種材料在實(shí)驗(yàn)中觀察到一種以上的破壞類型時(shí),須在報(bào)告中標(biāo)明每種破壞類型的平均沖擊值和試樣破壞的百分?jǐn)?shù)。不同破壞類型的結(jié)果不能進(jìn)行比較。數(shù)據(jù)處理(1)無缺口試樣簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度a(kJ/m2)式中

A為試樣吸收的沖擊能量值，J；

b為試樣寬度，mm；

d為試樣厚度，mm。(2)缺口試樣簡(jiǎn)支梁沖擊強(qiáng)度ak(kJ/m2)式中

Ak為試樣吸收的沖擊能量值，J；

b為試樣寬度，mm；

dk為缺口試樣缺口處剩余厚度，mm。懸臂梁沖擊試驗(yàn)?zāi)芰縀/J沖擊速度VS

/(m/s)無試樣時(shí)的最大摩擦損失

/J有試樣經(jīng)校正后的允許誤差

/J1.03.5(±10%)0.020.012.750.030.015.50.030.0211.00.050.0222.00.100.10懸臂梁擺錘沖擊實(shí)驗(yàn)機(jī)的特性方法名稱試樣類型缺口類型缺口底部半徑

rN/mm缺口底部的剩余寬度

bN/mmGB1843/1U1無缺口/GB1843/1A1A0.25±0.058.0±0.2GB1843/1B1B1.0±0.058.0±0.2方法名稱、試樣類型、制品類型及尺寸無缺口試樣沖擊處、虎鉗支座、試樣及沖擊刃位置圖操作步驟(1)測(cè)量每個(gè)試樣中部的厚度和寬度或缺口試樣的剩余寬度bN，精確到0.02mm。(2)檢查實(shí)驗(yàn)機(jī)是否有規(guī)定的沖擊速度和正確的能量范圍，破斷試樣吸收的能量在擺錘容量的10%~80%范圍內(nèi)，若表11-1中所列的擺錘中有幾個(gè)都能滿足這些要求時(shí)，應(yīng)選擇其中能量最大的擺錘。(3)進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)，記錄所測(cè)得的摩擦損失，該能量損失不能超過表11-1所規(guī)定的值。操作步驟(4)抬起并鎖住擺錘，正置試樣沖擊。測(cè)定缺口試樣時(shí)，缺口應(yīng)放在擺錘沖擊刃的一邊。釋放擺錘，記錄試樣所吸收的沖擊能，并對(duì)其摩擦損失等進(jìn)行修正。(5)試樣可能出現(xiàn)四種破壞類型，即完全破壞（試樣斷開成兩段或多段）、鉸鏈破壞（斷裂的試樣由沒有剛性的很薄表皮連在一起的一種不完全破壞）、部分破壞（除鉸鏈破壞外的不完全破壞）和不破壞。測(cè)得的完全破壞和鉸鏈破壞的值用以計(jì)算平均值。在部分破壞時(shí)，如果要求部分破壞值，則以字母P表示。完全不破壞時(shí)用NB表示，不報(bào)告數(shù)值。(6)在同一樣品中，如果有部分破壞和完全破壞或鉸鏈破壞時(shí)，應(yīng)報(bào)告每種破壞類型的自述平均值。(1)無缺口試樣懸臂梁沖擊強(qiáng)度aiu

(kJ/m2)式中W為破壞試樣吸收并修正后的能量值，J；

b為試樣寬度，mm；

h為試樣厚度，mm。(2)缺口試樣懸臂梁沖擊強(qiáng)度aiN(kJ/m2)式中W為破壞試樣吸收并修正后的能量值，J；h為試樣厚度，mm；

bN為缺口試樣缺口底部的剩余寬度，mm。

(3)標(biāo)準(zhǔn)偏差s(4)變異系數(shù)CV%兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果都需要邵氏硬度測(cè)定

材料硬度的測(cè)試方法布氏硬度洛氏硬度維氏硬度莫氏硬度邵氏硬度邵氏硬度計(jì)是將規(guī)定形狀的壓針在標(biāo)準(zhǔn)的彈簧力下壓入試樣，把壓針壓入試樣的深度轉(zhuǎn)換為硬度值。邵氏硬度分為邵氏A和邵氏D兩種，邵氏A硬度適用于橡膠及軟質(zhì)塑料，用HA表示，邵氏D硬度適用于較硬的塑料，用HD表示。邵氏硬度壓力彈簧對(duì)壓針?biāo)┘拥牧?yīng)與壓針伸出壓板位移量有恒定的線性關(guān)系。其大小與硬度計(jì)所指刻度的關(guān)系如下式所示：A型硬度計(jì)：D型硬度計(jì)：

式中

FA、FD分別為彈簧施加于A型和D型硬度計(jì)壓針上的力（mN）或gf；

HA、HD分別為A型硬度計(jì)和D型硬度計(jì)的讀數(shù)。操作步驟將硬度計(jì)垂直安裝在硬度計(jì)支架上，用厚度均勻的玻璃平放在試樣臺(tái)上，在相應(yīng)的重錘作用下使硬度計(jì)下壓板與玻璃完全接觸，此時(shí)讀數(shù)盤指針應(yīng)指示100，當(dāng)指針完全離開玻璃片時(shí)，指針應(yīng)指示0。允許最大偏差為±1個(gè)邵氏硬度值;操作步驟將待測(cè)試樣置于測(cè)定架的試樣平臺(tái)上，使壓針頭離試樣邊緣至少12mm，平穩(wěn)而無沖擊地使硬度計(jì)在規(guī)定重錘的作用下壓在試樣上，從下壓板與試樣完全接觸15s后立即讀數(shù)。如果規(guī)定要瞬時(shí)讀數(shù)，則在下壓板與試樣完全接觸后1s內(nèi)讀數(shù);操作步驟在試樣上相隔6mm以上的不同點(diǎn)處測(cè)量硬度至少5次，取其平均值。注意：如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不用硬度計(jì)支架和重錘也能得到重復(fù)性較好的結(jié)果，也可以用手壓緊硬度計(jì)直接在試樣上測(cè)量硬度。數(shù)據(jù)處理從讀數(shù)度盤上讀取的分度值即為所測(cè)定的邵氏硬度值。用符號(hào)HA或HD來表示邵氏A或邵氏D的硬度。如：用邵氏A硬度計(jì)測(cè)得硬度值為50，則表示為HA50。實(shí)驗(yàn)結(jié)果以一組試樣的算術(shù)平均值表示。標(biāo)明測(cè)試結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差聚乙烯發(fā)泡成型

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?/p>

掌握生產(chǎn)聚烯烴泡沫塑料的基本原理，了解聚烯烴泡沫塑料的主要生產(chǎn)法；掌握生產(chǎn)聚乙烯泡沫塑料的基本配方，了解配方各種組分的作用；掌握實(shí)驗(yàn)室制備聚乙烯泡沫塑料的操作過程。2.實(shí)驗(yàn)原理

泡沫塑料是以樹脂為基礎(chǔ)、內(nèi)部具有無數(shù)微孔性氣體的塑料制品。塑料產(chǎn)生微孔結(jié)構(gòu)的過程稱為發(fā)泡，發(fā)泡前原材料密度與發(fā)泡后泡沫塑料密度的比值叫做發(fā)泡倍數(shù)。

實(shí)驗(yàn)時(shí)，先按配方配齊原料，而后在開煉機(jī)上進(jìn)行混煉，混煉溫度應(yīng)在樹脂熔點(diǎn)之上，但須注意保持在交聯(lián)劑和發(fā)泡劑分解溫度以下，以防止過早交聯(lián)和發(fā)泡致使以后發(fā)泡不足或降低制品的質(zhì)量。經(jīng)過充分混煉的料片裁切后即加入模具并放入壓機(jī)。在加熱和加壓下，交聯(lián)劑分解使樹脂交聯(lián)，隨之再進(jìn)一步提高溫度使發(fā)泡劑分解而發(fā)泡。發(fā)泡劑分解完畢后，卸壓使熱的熔融物膨脹彈出而完成發(fā)泡。3.實(shí)驗(yàn)原材料和儀器設(shè)備

原材料（配方）

低密度聚乙類烯（LDPE）過氧化二異丙苯（DCP）：工業(yè)一級(jí)品偶氮二甲酰胺（ADCA）：工業(yè)一級(jí)品氧化鋅（ZnO）：化工一級(jí)品硬脂酸鋅（ZnSt）：化工一級(jí)品

儀器設(shè)備天平：感量0.1g1臺(tái)天平：感量1g1臺(tái)密煉機(jī)1臺(tái)雙輥煉塑機(jī)（SK-160B）1臺(tái)平板硫化機(jī)（XLB-D350mm×350mm）

1臺(tái)發(fā)泡模具（160×160×3mm）1套整形模具(長(zhǎng)×寬：350×300mm)1套泡沫材料測(cè)厚儀或游標(biāo)尺(精度0.02mm)1件4.實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)定LDPE樹脂的密度和熔融流動(dòng)速率；計(jì)算出LDPE質(zhì)量為45g時(shí)加入助劑的質(zhì)量。用天平(感量lg)稱量LDPE于容器中，按發(fā)泡促進(jìn)劑、交聯(lián)劑、發(fā)泡劑順序分別用天平(感量0.1g)稱量助劑并放入容器中；按密煉機(jī)的操作規(guī)程，開啟密煉機(jī)；設(shè)定密煉機(jī)混料參數(shù)，溫度為120℃，轉(zhuǎn)子速度為60rpm，時(shí)間10min;當(dāng)密煉機(jī)的溫度到達(dá)120℃，并在此溫度下恒定3min，校正扭矩，開始實(shí)驗(yàn)；打開上頂栓加料，放下上頂栓；在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中，觀察密煉室中時(shí)間——轉(zhuǎn)矩和時(shí)間——熔體溫度曲線，從物料的轉(zhuǎn)矩——溫度——時(shí)間曲線判斷物料熔融，并已均勻后或經(jīng)密煉10min后，打開密煉機(jī)卸料，立即輥煉放片；啟動(dòng)雙輥煉塑機(jī)、調(diào)節(jié)輥距為3～4mm，在100～120℃的溫度下將密煉好的團(tuán)塊狀物料輥煉1～2次，取下成為發(fā)泡使用的片坯；

片坯未冷卻變硬時(shí)，裁切為略小于160×160mm的正方塊；按發(fā)泡模具型腔容積(同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前)計(jì)算的質(zhì)量數(shù)值，用天平(感量lg)稱量片坯；將已恒溫160～180℃的發(fā)泡模具清理干凈，置于平板硫化機(jī)下工作臺(tái)中心部位，放入已稱量的片坯；合模加壓至平板硫化機(jī)液壓表壓強(qiáng)為10MPa(同學(xué)實(shí)驗(yàn)前換算kgf/cm２)，開始計(jì)算模壓發(fā)泡成型時(shí)間；在模具溫度160～180℃下，模壓發(fā)泡成型10～12min。解除壓力，迅速開模取出泡沫板材，置于整形模具的二塊模板間定型2～6min；用三角尺(自備)在泡沫板材面畫出100×100mm的正方形，剪切成塊，用泡沫材料測(cè)厚儀或游標(biāo)尺測(cè)量各邊的厚度；用天平(感量0.1g)稱量泡沫塊的質(zhì)量；在泡沫板材表面及切斷面用肉眼或放大鏡觀查氣泡結(jié)構(gòu)及外觀質(zhì)量缺陷(如熔接痕、翹曲、僵塊、凹陷等)狀況；用切樣機(jī)切取試樣，測(cè)試?yán)鞆?qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率。5.思考題（1）同一塑料的模壓成型與模壓發(fā)泡成型有何特點(diǎn)?注射成型工藝實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?yàn)證理論課程講述的注射成型工藝原理二、了解、熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基本構(gòu)成及工作原理三、掌握注射成型工藝條件的設(shè)計(jì)并進(jìn)行調(diào)控正確把握實(shí)驗(yàn)的三個(gè)環(huán)節(jié)要求預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)報(bào)告查、看、寫觀察、記錄、思考數(shù)據(jù)處理、現(xiàn)象解釋給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出問題并討論實(shí)驗(yàn)設(shè)備注射機(jī)基本結(jié)構(gòu)注射系統(tǒng)鎖模系統(tǒng)液壓系統(tǒng)塑模加料裝置（料斗）料筒（塑化室）移動(dòng)螺桿噴嘴注射成型原理注射成型過程（每一周期）定量加料熔化塑料施壓注射充模冷卻啟模取件注射機(jī)所完成的任務(wù)是：

物料升溫，熔化，在壓力下流動(dòng)；

閉模，將熔料注入模腔，冷卻固化定型；

開模，頂出制品。注射成型的關(guān)鍵過程：

塑化；流動(dòng)；冷卻。實(shí)驗(yàn)方法一、準(zhǔn)備工作1選擇實(shí)驗(yàn)用原料：PP、PE、PS2根據(jù)原料特性及試樣質(zhì)量要求，擬定工藝條件：原料干燥工藝、各區(qū)段溫度、螺桿行程與背壓、注射壓力、保壓壓力及保壓時(shí)間、模溫與冷卻時(shí)間、制品后處理?xiàng)l件3模具安裝，并作好調(diào)整4熟悉注射機(jī)的操作規(guī)程實(shí)驗(yàn)方法二、實(shí)驗(yàn)操作1手動(dòng)操作：按下手動(dòng)按扭,依次進(jìn)行閉?！⑸渥耙啤⑸洹骸杷?冷卻—注射座后退—開?！敵鲋破?半自動(dòng):設(shè)定好各工藝參數(shù),按下半自動(dòng)按扭,確認(rèn)溫度已達(dá)設(shè)定值.然后合上安全門,注射機(jī)會(huì)按動(dòng)作程序自動(dòng)工作直至頂出制品,打開安全門,人工取出制品.再合上安全門進(jìn)入下一個(gè)循環(huán).實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄實(shí)驗(yàn)相關(guān)的各類工藝參數(shù)作必要的數(shù)據(jù)分析與計(jì)算對(duì)制品質(zhì)量進(jìn)行觀察分析擠出吹膜工藝實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧Ⅱ?yàn)證理論課程講述的擠出成型工藝原理二、了解、熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備的基本構(gòu)成及工作原理三、掌握擠出成型工藝條件的設(shè)計(jì)并進(jìn)行調(diào)控正確把握實(shí)驗(yàn)的三個(gè)環(huán)節(jié)要求預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)報(bào)告查、看、寫觀察、記錄、思考數(shù)據(jù)處理、現(xiàn)象解釋給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出問題并討論實(shí)驗(yàn)設(shè)備單螺桿擠出機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)擠出系統(tǒng)加熱和冷卻系統(tǒng)控制系統(tǒng)附屬裝置加料裝置料筒螺桿機(jī)頭口模擠出成型基本過程

1、塑化

在擠出機(jī)內(nèi)將固體塑料加熱并依靠塑料之間的內(nèi)摩擦熱使其成為粘流態(tài)物料。2、成型

在擠出機(jī)螺桿的旋轉(zhuǎn)推擠作用下，通過具有一定形狀的口模，使粘流態(tài)物料成為連續(xù)的型材。3、定型

用適當(dāng)?shù)姆椒?，使擠出的連續(xù)型材冷卻定型為制品。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備1選擇實(shí)驗(yàn)用原料：PE2根據(jù)原料特性和薄膜質(zhì)量要求，擬定擠出工藝參數(shù)：擠出機(jī)、機(jī)頭、口模溫控范圍、螺桿轉(zhuǎn)速、牽引速度、空氣壓力。3預(yù)熱擠出機(jī)和機(jī)頭4熟悉擠出機(jī)操作規(guī)程實(shí)驗(yàn)操作1恒溫半小時(shí)，啟動(dòng)主機(jī)，觀察口模出料狀況。待擠出的泡管壁厚基本均勻，用手（戴手套）將管狀物慢慢引向冷卻、牽引裝置，隨即通入壓縮空氣。觀察泡管質(zhì)量結(jié)合實(shí)際情況及時(shí)協(xié)調(diào)工藝、設(shè)備因素，使整個(gè)操作控制處于正常狀態(tài)。2取樣一組，并記錄此時(shí)的工藝條件。實(shí)驗(yàn)操作改變工藝條件（如料溫、螺桿轉(zhuǎn)速、牽引速度、風(fēng)量調(diào)整），重復(fù)上述操作過程，分別觀察和記錄薄膜質(zhì)量情況。實(shí)驗(yàn)完畢，逐漸降低螺桿轉(zhuǎn)速，停機(jī)。趁熱清理。對(duì)所取試樣進(jìn)行測(cè)量并稱重，作好記錄。實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄實(shí)驗(yàn)相關(guān)的各類工藝參數(shù)。作必要的數(shù)據(jù)分析與計(jì)算，從而得出產(chǎn)率、吹脹比、牽伸比。對(duì)制品質(zhì)量進(jìn)行觀察分析。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私釶VC硬板成型的基本原理熟悉掌握PVC硬板壓制成型的基本工藝了解PVC板材的基本配方及配方的要求PVC硬板壓制成型二、基本原理PVC的特性：1.剛性2.熔體粘度大3.熱穩(wěn)定性差配料：熱穩(wěn)定劑——

防加工過程中的熱降解使成型加工和應(yīng)用成為可能；增塑劑——具有柔韌性、彈性；抗氧劑、紫外線吸收劑——防止老化；改性劑——物理力學(xué)性能著色劑——獲得特定色彩；此外還有填料等加工過程：前階段——備料，主要包括塑料的配制、塑化等。后階段——成型，主要包括成型、冷卻、卷取、切割等。

板、片材模壓成型分為冷沖壓和熱壓成型。

1．冷沖壓：在常溫下對(duì)塑料板、片材進(jìn)行沖壓成型的方法稱為冷沖壓

2．熱壓成型：板、片材熱壓成型又稱為片材成型，它是一種將塑料板材或片材加熱到一定溫度后，再對(duì)其進(jìn)行模壓的成型方法。加熱溫度既可低于塑料熔融溫度，亦可高于塑料熔融溫度，前者稱固態(tài)模壓成型，后者稱粘流態(tài)模壓成型。三、原料及設(shè)備

主要原料選擇及依據(jù)－見課本（略)硬質(zhì)PVC板材配方四、主要儀器設(shè)備

Ｚ型捏合機(jī)或高速混合機(jī)

SK—160B雙輥煉塑機(jī)壓力成型機(jī)不銹鋼模板(型腔尺寸120×120mm)

淺搪瓷盤水銀溫度計(jì)表面溫度計(jì)天平制樣機(jī)測(cè)厚儀或游標(biāo)卡尺小銅刀、棕刷、手套、剪刀等實(shí)驗(yàn)用具。五、實(shí)驗(yàn)方法

粉料配制

1．以PVC樹脂500g為基準(zhǔn)，按上述配方在天平上稱量各添加劑，經(jīng)研磨、磁選后依次放置配料瓷盤中(與配方核對(duì)有無差錯(cuò))；

2．熟悉混合機(jī)模作操程，備好混合機(jī)的加熱、運(yùn)轉(zhuǎn)、測(cè)量器件。先將

PVC樹脂與穩(wěn)定劑等干粉狀組分加入混合機(jī)中，開動(dòng)攪拌，同時(shí)對(duì)物料進(jìn)行加熱。2-3分鐘后在攪動(dòng)下緩慢加入增塑劑等液體組分，注意控制物料混合溫度不超過80℃，使添加劑均勻分散吸附在PVC顆粒表面，固體潤(rùn)滑劑最好在臨近混合終點(diǎn)前的一小段時(shí)間加入；

3．加熱混合約半小時(shí)后，可憑實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)觀察混合料顏色的變化；或取樣熱壓成試片，借助放大鏡觀看白色穩(wěn)定劑著色劑斑點(diǎn)的大小和分布以及有無結(jié)聚粗粒等狀況，由此判斷各組份大體分散均勻。停止加熱、攪拌、出料至配料瓷盤中待用。

輥壓

1.按照雙輥煉塑機(jī)操作規(guī)程，利用加熱、控溫裝置將輥筒預(yù)熱至160士

5℃，，恒溫一定時(shí)間后開動(dòng)輥筒機(jī)，調(diào)節(jié)輥間距為2～3mm。

2．在輥隙上部加上初混物料，操作開始后從兩輥間隙掉下來的物料應(yīng)立即再加往輥隙上去，不要讓其在底盤內(nèi)停留時(shí)間過長(zhǎng)，且注意經(jīng)常保持一定的輥隙存料。待混合料已粘結(jié)成包輥的連續(xù)狀料帶后，適當(dāng)松寬輥隙以控制料溫和料帶的厚度。

3．塑煉過程中，用切割裝置或銅刀不斷地將料帶從輥筒上拉下來折迭輥壓，或者把物料翻過來沿輥筒軸向不同的位置重迭交叉再送入輥隙中，使各組分充分地分散，塑化均勻。

4．輥壓數(shù)分鐘后，再將輥距調(diào)至2—3mm進(jìn)行薄通1—2次，若觀察物料色澤已均勻，截面上不顯毛粒，表面已光澤且有一定強(qiáng)度時(shí)，輥壓過程可告終結(jié)。迅速將塑煉好的料帶成整片剝下，平整放置并剪裁成一定尺寸的片坯。

壓制成型

1.按照壓力成型機(jī)操作規(guī)程，檢查壓機(jī)上各部份的運(yùn)轉(zhuǎn)、加熱和冷卻情況并調(diào)整到工作狀況。利用壓機(jī)的加熱和控溫裝置將壓機(jī)上、下模板加熱至180℃左右。

2.升壓

3.保溫

4.冷卻脫模

5.改變配制成型工藝條件，重復(fù)上述操作過程進(jìn)行下一輪實(shí)驗(yàn)，可制得不同性能的PVC板材。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及記錄（見課本）

六、思考題（P88-1、2）天然橡膠硫化模壓成型一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1．掌握橡膠制品配方設(shè)計(jì)基本知識(shí)。熟悉橡膠加工全過程和橡膠制品模塑硫化工藝。

2．了解橡膠加工的主要機(jī)械設(shè)備如開煉機(jī)、平板硫化機(jī)等基本結(jié)構(gòu)，掌握這些設(shè)備的操作方法。二、基本原理生膠是橡膠彈性體，屬線型高分子化合物。高彈性是它的最寶貴的性能，但是過份的強(qiáng)韌高彈性會(huì)給成型加工帶來很大的困難，而且即使成型的制品也沒有實(shí)用的價(jià)值，因此，它必須通過一定的加工程序，才能成為有使用價(jià)值的材料。不管天然的還是合成的生膠，其加工程序不外乎是干膠工藝和乳膠工藝兩條工藝路線，其中又以干膠工藝應(yīng)用得最多，最為廣泛。在配方制訂的基礎(chǔ)上進(jìn)行下列工藝程序（略），其中的半成品成型包括有幾種成型工藝方法。本實(shí)驗(yàn)僅討論橡膠的干膠工藝。塑煉和混煉是橡膠加工的兩個(gè)重要的工藝過程，通稱煉膠，其目的是要取得具有柔軟可塑性，并賦予一定使用性能的、可用于成型的膠料。

生膠的分子量通常都是很高的，從幾十萬(wàn)到百萬(wàn)以上。過高的分子量帶來的強(qiáng)韌高彈性給加工帶來很大的困難，必須使之成為柔軟可塑性狀態(tài)才能與其他配合劑均勻混合，這就需要進(jìn)行塑煉。塑煉可以通過機(jī)械的、物理的或化學(xué)的方法來完成。

本實(shí)驗(yàn)是天然橡膠的加工，選用開放式煉膠機(jī)進(jìn)行機(jī)械法塑煉。天然生膠盱開煉機(jī)的兩個(gè)相向轉(zhuǎn)動(dòng)的輥筒間隙中，在常溫(小于50℃)下反復(fù)被機(jī)械作用，受力降解；與此同時(shí)降解后的大分子自由基在空氣中的氧化作用下，發(fā)生了一系列力學(xué)與化學(xué)反應(yīng)，最終可以控制達(dá)到一定的可塑度，生膠從原先強(qiáng)韌高彈性變?yōu)槿彳浛伤苄裕瑵M足混煉的要求。塑煉的程度和塑煉的效率主要與輥筒的間隙和溫度有關(guān)，若問隙愈小、溫度愈低，力化學(xué)作用愈大，塑煉效率愈高。此外，塑煉的時(shí)間，塑煉工藝操作方法及是否加入塑解劑也影響塑煉的效果。

混煉是在塑煉膠的基礎(chǔ)上進(jìn)行的又一個(gè)煉膠工序。本實(shí)驗(yàn)也是在開煉機(jī)上進(jìn)行的。為了取得具有一定的可塑度且性能均勻的混煉膠，除了控制輥距的大小，適宜的輥溫外，必須注意按一定的加料混合程序。即量小難分散的配合劑首先加到塑煉膠中，它有較長(zhǎng)的時(shí)間分散；量大的配合劑則后加。硫磺用量雖少，但應(yīng)最后加入，因?yàn)榱蚧且坏┘尤?，便可能發(fā)生硫化效應(yīng)，過長(zhǎng)的混合時(shí)間將使膠料的工藝性能變壞，于其后的半成品成型及硫化工序都不利。不同的制品及不同的成型工藝要求混煉膠的可塑度、硬度等都是不同的，混煉過程要隨時(shí)抽樣測(cè)試，并且要嚴(yán)格混煉的工藝條件.

本實(shí)驗(yàn)所列的配方表明是通過實(shí)驗(yàn)取得一軟質(zhì)的橡膠片(制品)。橡膠制品即硫化膠的硬度主要取決于其硫化程度，按軟硬程度通?？煞周涃|(zhì)膠、半硬質(zhì)和硬質(zhì)膠·本實(shí)驗(yàn)配方中的硫磺含量在5份之內(nèi)，交聯(lián)度不很大，所得制品柔軟。選用兩種促進(jìn)劑對(duì)天然膠的硫化都有促進(jìn)作用；不同的促進(jìn)劑協(xié)同使用，是因?yàn)樗鼈兊幕钚詮?qiáng)弱及活性溫度有所不同，在硫化時(shí)將促進(jìn)交聯(lián)作用更加協(xié)調(diào)、充分顯示促進(jìn)效果。助促進(jìn)劑即活性劑在煉膠和硫化時(shí)起活化作用?；瘜W(xué)防老劑多為抗氧劑，用來防止橡膠大分子因加工及其后的應(yīng)用過程的氧化降解作用，以達(dá)到穩(wěn)定的目的。石蠟與大多數(shù)橡膠的相容性不良，能集結(jié)于制品表面起到濾光阻氧等防老化效果，并且對(duì)于加工成型有潤(rùn)滑性能。碳酸鈣作為填充劑有增容降低成本作用，其用量多少也影響制品的硬度。

本實(shí)驗(yàn)要求制取一塊天然軟質(zhì)硫化膠片，其成型方法采用模壓法。它是一定量的混煉膠置于模具的型腔內(nèi)通過平板硫化機(jī)在一定的溫度和壓力下成型同時(shí)經(jīng)歷一定的時(shí)間發(fā)生了適當(dāng)?shù)慕宦?lián)反應(yīng)，最終取得制品的過程。天然橡膠是異戊二烯的聚合物，大分子的主鏈上仍有雙鍵，硫化反應(yīng)主要發(fā)生在大分子間的雙鍵上。其機(jī)理簡(jiǎn)述見課本，所得的硫化膠制品實(shí)際上是松散的、不完全的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。成型時(shí)施加一定的壓力有利于活性點(diǎn)的接近和碰撞，促進(jìn)了交聯(lián)反應(yīng)的進(jìn)行；也有利于膠料的流動(dòng)，以便取得具有適宜的密度和與模具型腔相符的制品。硫化過程要保持一定的時(shí)間，主要是由膠料的工藝性能來決定的，也是為了使交聯(lián)反應(yīng)達(dá)到配方設(shè)計(jì)所要求的程度。硫化過后，不必冷卻即可脫模，模具內(nèi)的膠料已交聯(lián)定型為橡膠制品。三、原料及設(shè)備

儀器設(shè)備

SK-160B型雙輥筒煉膠機(jī)電熱平板硫化機(jī)

模板淺搪瓷盤溫度計(jì)(0～250℃)2支天平銅鏟、手套、剪刀等實(shí)驗(yàn)用具備齊原料及配方（見課本）四、實(shí)驗(yàn)方法1．配料按上列的配方準(zhǔn)備材料，準(zhǔn)確稱量并復(fù)核備用。2．生膠塑煉

(1)在指導(dǎo)教師和實(shí)驗(yàn)室工作人員指導(dǎo)下，按機(jī)器的操作規(guī)程開動(dòng)開放式煉膠機(jī)，觀察機(jī)器是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常

(2)

破膠：調(diào)節(jié)輥距1.5mm

(3)

薄通：膠塊破碎后，將輥距調(diào)到約0.5mm，輥溫控制在45℃左右

(4)

搗膠：將輥距放寬至1.0mm

(5)

輥筒的冷卻：由于輥筒受到摩擦生熱，輥溫要升高，應(yīng)經(jīng)常以手觸摸輥筒，若感到燙手，則適當(dāng)通入冷卻水，使輥溫下降，并保持不超過50℃。

(6)

經(jīng)塑煉的生膠稱塑煉膠，塑煉過程要取樣作可塑度試驗(yàn)，達(dá)到所需塑煉程度時(shí)為止。

3．膠料混煉

(1)調(diào)節(jié)輥筒的溫度在50～60℃之間，后輥較前輥略低些。

(2)包輥：塑煉膠置于輥縫間，調(diào)整輥距使塑煉膠既包輥又能在輥縫上部有適當(dāng)?shù)亩逊e膠。經(jīng)2-3分鐘的輥壓、翻煉后，使之均勻連續(xù)地包裹在前輥筒上，形成光滑無隙的包輥膠層。取下膠層，放寬輥距至1.5rpm左右，再把膠層投入輥縫使其包于后輥，然后準(zhǔn)備加入配合劑。

(3)吃粉：小同配合劑要按如下順序分別加入。

(4)翻煉：

(5)混煉膠的稱量：

4．膠料模型硫化

成型實(shí)驗(yàn)是要制備一塊160mmX120mmX2mm的硫化膠片，供機(jī)械性能測(cè)試用·模型硫化是在平板硫化機(jī)上進(jìn)行的，模型則是型腔尺寸為160mmx120mmX2mm的橡膠標(biāo)準(zhǔn)試片用的平板模。

(1)混煉膠試樣的準(zhǔn)備;(2)模具預(yù)熱;

(3)加料模壓硫化;(4)硫化膠試片制品的停放。思考