成型物料的配制詳解演示文稿

成型物料的配制詳解演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有44頁\編輯于星期五優(yōu)選成型物料的配制現(xiàn)在是2頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO（1）塑料的組成①合成樹脂：人工合成的高分子化合物，是塑料的基本原料，起著膠粘作用，能將其他組分膠結(jié)成一個整體。并決定塑料的基本性能。②添加劑：添加劑的加入，可改善塑料的某些性能，以獲得滿足使用要求的塑料制品。

③簡單組分塑料：以聚合物為主、少量或無添加劑（性能單一、成型性能差，故一般不采用。）④復雜組分塑料：除樹脂外，還加有多種添加劑或輔助材料（性能可調(diào)、易成型加工。）33.1物料的組成和添加劑的作用現(xiàn)在是3頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO（2）聚合物性能對物料性能的影響

聚合物作為主要成份，連續(xù)相，將各種添加劑粘合在一起，賦于制品機械性能。聚合物不同，性能不同；同一種聚合物，牌號不同，性能不同；同一種聚合物，聚合方法不同，性能不同；同一牌號，批號不同，性能也有差異。

聚合物本身的性能影響加工性能和制品性能3.1物料的組成和添加劑的作用4現(xiàn)在是4頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO①分子量的影響：(a)Mn增大，抗張強度增大，抗沖強度先增大再減小，蠕變減小，熱變形溫度提高，總的力學性能和熱性能提高。(b)Mn增大，粘度增大，流動性減小，成品收縮率減小，加工性能下降。

Mn影響結(jié)晶，取向及結(jié)構(gòu)，故要選擇適當?shù)姆肿恿俊?.1物料的組成和添加劑的作用5現(xiàn)在是5頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO②分子量分布的影響：(a)分子量分布寬，總的來講力學性能和熱性能降低；(b)分子量分布寬對加工來講有利有弊：

利——流動性好，易加工；弊——影響與添加劑配合的均勻性，在高分子量的組分出現(xiàn)“生料”。3.1物料的組成和添加劑的作用6現(xiàn)在是6頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO③顆粒結(jié)構(gòu)的影響:(a)表面毛糙，不規(guī)則，斷面結(jié)構(gòu)疏松、多孔的粒子，易于吸收增塑劑。配制時，T低，t短。但吸收不能太快，否則與其它組分混合不良，產(chǎn)品質(zhì)量下降。(b)表面光滑，斷面結(jié)構(gòu)規(guī)則，實心、無孔的粒子不易吸收增塑劑。T高，t長，影響生產(chǎn)效率。3.1物料的組成和添加劑的作用7現(xiàn)在是7頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO④粒度的影響:粒度主要影響混合的均勻性。(a)聚合物粒度大，總表面積小，與添加劑接觸機會少，造成混合不均；在成型時間內(nèi)，顆粒大的往往不易塑化或塑化不完全。(b)過細易造成粉塵飛揚和容積計量困難。⑤其它影響因素:樹脂中的水分及揮發(fā)物含量、結(jié)晶度及密度。3.1物料的組成和添加劑的作用8現(xiàn)在是8頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO9（3）添加劑的作用①填料：提高塑料的機械性能、耐熱性能和電性能。同時降低成本，通常填料的加入量為40％～70％。主要是一些在塑料配方中相對呈惰性的粉狀材料或纖維材料。

②增塑劑：改進塑料的可塑性、柔軟性，降低其剛性和脆性，并使塑料易于加工成型。③穩(wěn)定劑：防止塑料在加工和使用過程中，因受熱、氧氣和光線作用而變質(zhì)、分解，以延長塑料的使用壽命。穩(wěn)定劑在塑料成型過程中應(yīng)不分解，耐水、耐油、耐化學腐蝕，并易與樹脂混溶。

3.1物料的組成和添加劑的作用現(xiàn)在是9頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO10④潤滑劑：提高塑料在加工成形中的流動性和脫模性。潤滑劑還可以使塑料制品的表面光亮美觀。

⑤著色劑：使塑料具有一定的色彩，以滿足使用要求。⑥固化劑：與樹脂起化學作用，形成不溶不熔的交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。為得到熱固性塑料，則須加入固化劑。

⑦其他添加劑：抗靜電劑、發(fā)泡劑、阻燃劑、熒光劑等，可根據(jù)塑料制品的需要而添加。3.1物料的組成和添加劑的作用現(xiàn)在是10頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO11

工業(yè)上用作成型的塑料有粉料、粒料、溶液和分散體。粉、粒料在生產(chǎn)上使用的最多。均是由聚合物和助劑兩類物質(zhì)組成，其區(qū)別不在組成，只是混合的程度和形狀不同。為裝卸、計量和成型等操作提供方便。粉料——只是使各組分分散均勻，干混料；

粒料——將粉料通過塑煉使之進一步塑化、造粒而成?？梢詼p少成型過程中的塑化要求，使成型操作容易完成。

潤性物料——加入大量液態(tài)助劑（增塑劑）的物料。3.2物料的混合機理和分散作用現(xiàn)在是11頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO12

混合包括兩方面的含義，即混合和分散。所謂混合就是二種組分相互分布在各自所占的空間中，即使兩種或多種組分所占空問的最初分布情況發(fā)生變化，其原理如下圖所示：

3.2物料的混合機理和分散作用現(xiàn)在是12頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO

分散是指混合中一種或多種組分的物理特性發(fā)生了變化的過程，如顆粒細化均勻。

混合和分散操作，一般是同時進行和完成的。即在混合的過程中，與混合的同時，通過粉碎、研磨等機械作用使被混物的粒子不斷減小，而達均勻分散的目的。133.2物料的混合機理和分散作用現(xiàn)在是13頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO143.2物料的混合機理和分散作用現(xiàn)在是14頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO常見的混合有：(1)不同組分的粉狀物料的混合，如粉狀的聚合物(PVC)和粉狀添加劑(填料—碳酸鈣)的混合。(2)粉狀或纖維狀的物料(如玻璃纖維)與液體狀物料(如酚醛樹脂的醇溶液)的混合。(3)塑性物料的混合如PS和PB在熔融狀態(tài)的混合。153.2物料的混合機理和分散作用現(xiàn)在是15頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO(1)混合的基本原理混合過程有三類：混合、捏和、塑煉混合是指粉狀固體物的混合；捏和是指液體和粉狀(纖維狀)固體物料的浸漬與混合；塑煉則指塑性物料與液體或固體物料的混合?；旌线^程一般是靠擴散、對流、剪切三種作用來完成的。163.2物料的混合機理和分散作用現(xiàn)在是16頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO

①擴散：利用物料各組分的濃度差，推動構(gòu)成各組分的微粒，從濃度較大的區(qū)域中向較小的區(qū)域遷移，以達到組成均一。固體與固體不行固體與液體可以液體與液體可以

提高溫度、增加接觸面積、減小料層厚度，均有利于擴散的進行。聚合物熔體擴散緩慢，擴散在擠出機中對混合影響很小。173.2物料的混合機理和分散作用現(xiàn)在是17頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO②對流：兩種物料相互向各自占有的空間進行流動，以期達到組成均一，機械力的攪拌，使物料作不規(guī)則流動而達到對流混合的目的。

對任何聚集態(tài)物料，對流作用總是必不可少的。③剪切：靠機械的作用產(chǎn)生剪切力，物料表面積↑，分布區(qū)域↑，使物料組成達到均一。與剪切速率大小和剪切力的方向是否連續(xù)改變有關(guān)。183.2物料的混合機理和分散作用現(xiàn)在是18頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO193.2物料的混合機理和分散作用現(xiàn)在是19頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO

剪切力的混合作用，特別適用于塑性物料，因為塑性物料的粘度大，流動性差，又不能粉碎以增加分散程度。

在實際混合中，擴散、對流和剪切三種作用通?？偸枪餐饔茫皇窃谝欢l件下，其中的某一種占優(yōu)勢而已；但不管那種作用，除了造成層內(nèi)流動外還應(yīng)造成層間流動，才能達到最好的混合效果。203.2物料的混合機理和分散作用現(xiàn)在是20頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO(2)混合效果的評定液體物料的混合效果

可以分析混合物不同部分的組成，其各部分的組成與平均組成相差的懸殊情況，若懸殊小則混合效果好；反之，則效果差。固體及塑性物料的混合效果——

物料的分散程度和組成的均勻程度。213.2物料的混合機理和分散作用現(xiàn)在是21頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO①分散程度：相鄰的同一組分間的平均距離衡量接觸表面積s條痕厚度rr與S成反比，而與V成正比，亦即接觸表面積S愈大，則距離愈短，分散程度愈好；(b)混合物單位體積V愈小，距離愈短，分散程度亦愈好。223.2物料的混合機理和分散作用現(xiàn)在是22頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO

②均勻程度：混入物所占物料的比率與理論比率的差別。

n表示取樣數(shù)c試樣濃度若KC越小，表示試樣混合越均勻、一般混合組分的粒子愈細，其表面積愈大，愈有利于得到較高的均勻分散程度。233.2物料的混合機理和分散作用現(xiàn)在是23頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO

無論采用何種方法，注意以下三個方面：（1）在混合過程中要盡量增大不同組分間的接觸面，減少物料的平均厚度。（2）各組分的交界面(接觸面)應(yīng)相當均勻地分布在被混合的物料中。（3）使在混合物的任何部分，各組分的比率和整體的比率相同。243.2物料的混合機理和分散作用現(xiàn)在是24頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO(3)主要混合設(shè)備①設(shè)備要求：耐腐蝕材料或用襯里；有加熱冷卻裝置；混合和攪拌裝置產(chǎn)生剪切力，易于對流與擴散；盡量消除死角；便于加料、換料或卸料。253.2物料的混合機理和分散作用現(xiàn)在是25頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO26管道式捏合機②各設(shè)備示意圖現(xiàn)在是26頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO27兩種常用混合塑煉設(shè)備現(xiàn)在是27頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO3.3.1粉料和粒料的配制（1）原材料的準備：包括物料的預處理、稱樣及輸送。聚合物：過篩—使顆粒均勻；干燥—防水份，防止降解，氣孔等；吸磁—對絕緣材料、導電性能的材料等除金屬雜質(zhì)，防降解和破壞設(shè)備。增塑劑：預熱—增加小分子的擴散速度，加速聚合物的吸收。283.3配料工藝簡介現(xiàn)在是28頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO填料：需進行偶聯(lián)劑處理，若較易吸濕團聚需干燥。小料：如防老劑、穩(wěn)定劑、色漿等先稱取適量的小料加入增塑劑做成母料有利于配料、避免了不準確性。293.3配料工藝簡介現(xiàn)在是29頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO（2）初混合

聚合物熔點以下的溫度和較為緩和的剪切應(yīng)力下進行的一種簡單混合，為塑煉作準備。這個混合過程增加各組分微小粒子空間的無規(guī)則排列程度，而并不減小粒子粒度，各組分的密度和細度越接近越好。

間歇式居多，因連續(xù)化生產(chǎn)不易達到控制要求的準確度?；旌辖K點一般是按時間或最終溫度來控制，主要是憑經(jīng)驗。303.3配料工藝簡介現(xiàn)在是30頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO①非潤性物料的初混合：聚合物、穩(wěn)定劑、加工助劑、抗沖劑、色料、潤滑劑等順序加料。（不加增塑劑，潤滑劑熔化）物料摩擦、剪切料溫↑潤滑劑熔化，組分之間相互滲透混合更均勻。②潤性物料的初混合：

樹脂加入混合器（加熱混合，去除水分）、增塑劑（預熱，擴散速度↑）、配制的漿料（穩(wěn)定劑、著色劑、填料等）、其他助劑等順序加料。313.3配料工藝簡介現(xiàn)在是31頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO初混合目的：（1）為了降低混合溫度，防降解；（2）初混合設(shè)備相對而言較便宜，降低成本，提高設(shè)備使用效率；（3）PVC避免高溫下的分解。323.3配料工藝簡介現(xiàn)在是32頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO（3）初混物的塑煉

塑煉是為了改變物科的性狀，使物料在剪切力作用下熱熔、剪切混合達到適當?shù)娜彳浂群涂伤苄裕垢鞣N組分的分散更趨均勻。塑煉的目的：（1）去除易揮發(fā)份；（2）塑料本身均勻化，避免塑料本身的缺陷；（3）使組分均勻化；（4）便于輸送、運輸。333.3配料工藝簡介現(xiàn)在是33頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO塑煉條件苛刻，操作不當易引起降解、碳化。主要工藝條件控制：塑煉溫度T、時間t、剪切力。塑煉終點判斷：均勻性、分散程度、撕裂強度。343.3配料工藝簡介現(xiàn)在是34頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO（4）塑煉物的粉碎與造粒粉碎與造粒都是使固體物料在尺寸上得到減小，便于后面的成型加工。所不同的只是前者所成的顆粒大小不等，而后者比較整齊且具有固定的形狀。①冷切法：拉片冷切：片冷卻切粒；擠片冷切：粉料擠出機擠片冷卻切粒；擠條冷切：粉料擠出機擠條冷卻切粒。353.3配料工藝簡介現(xiàn)在是35頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO

②熱切法：干熱切（適用于PVC硬料）：直接于擠出機頭，用附在機頭上的旋刀將圓條料切粒。水下熱切（適用于PE、PP）：直接于擠出機頭，用附在機頭上的旋刀將圓條料切粒。

風冷熱切：切粒罩內(nèi)通冷風空中熱切水冷熱切：切粒罩內(nèi)噴淋溫水冷卻粒料，防粘結(jié)。363.3配料工藝簡介現(xiàn)在是36頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO3.3.2溶液的配制流延薄膜、膠片、某些澆鑄制品。作為成型用的樹脂溶液，有些是在合成樹脂時為了某種需要而特意制成的，如酚醛樹脂、脲醛樹脂和聚酯等的溶液。而另一些則是在臨用時進行配制，如醋酸纖維素：氯乙烯—乙酸乙烯酯共聚物等的溶液。373.3配料工藝簡介現(xiàn)在是37頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO（1）溶液的組成及其作用

溶質(zhì)：聚合物

①溶液

溶劑：烴、醇、酯、醚類等有機溶劑

②選擇溶劑的原則：良好的溶解能力，無色、無味、無毒、成本低、易揮發(fā)等。結(jié)構(gòu)相似可以互溶；熱力學上推導的溶解度參數(shù)：注意質(zhì)子給予體與接受體。383.3配料工藝簡介現(xiàn)在是38頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO

可加有增塑劑、穩(wěn)定劑、著色劑和稀釋劑。

稀釋劑的作用：①降低粘度②降低成本③提高溶劑揮發(fā)能力393.3配料工藝簡介現(xiàn)在是39頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO（2）聚合物的溶解

①非結(jié)晶高聚物的溶解過程：

溶脹粘性團粘成較大的團塊相互脫離和擴散溶液

加速溶解（加速溶脹和擴散的方法）：疏松或顆粒小的聚合物、加熱、攪拌。②結(jié)晶高聚物的溶解過程：

先加熱使晶相結(jié)構(gòu)無定形結(jié)構(gòu)再溶解403.3配料工藝簡介現(xiàn)在是40頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO（3）溶液的配制配制設(shè)備：帶有強力攪拌和加熱夾套的溶解釜。配制方法：

①慢加快攪法②低溫分散法通常是采用慢加快攪，將溶劑在溶解釜內(nèi)加熱至一定溫度，而后在強力高速攪拌下緩慢地投入粉狀或片狀的聚合物，投料速度應(yīng)以不出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象為好。413.3配料工藝簡介現(xiàn)在是41頁\一共有44頁\編輯于星期五LOGO不同的成型方法以制造不同的制品。酚醛樹脂液：浸漬織物，壓制成型，層壓材料醋酸纖維素：流涎成型溶液濃，粘度大，分子作用距離近，作用力大，影響因素多