2023年高分子成型工藝

千里之行，始于足下讓知識帶有溫度。第第2頁/共2頁精品文檔推薦高分子成型工藝高分子材料：是一定協(xié)作的高分子化合物（即高聚物，由主要成分樹脂或橡膠和次要成分添加劑組成）在成型設(shè)備中，受一定溫度和壓力的作用熔融塑化，然后通過模塑制成一定外形，冷卻后在常溫下能保持既定外形的材料制品。

塑料：以樹脂（或在加工過程中用單體直接聚合）為主要成分，以增塑劑、填充劑、潤滑劑、著色劑等添加劑為輔助成分，在加工過程中能流淌成型的材料。

橡膠：室溫下具有高彈性的高分子化合物，經(jīng)在適當(dāng)協(xié)作劑存在下，在一定溫度和壓力下硫

化（交聯(lián)）而制得的彈性體材料。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)

化學(xué)纖維：人造纖維和合成纖維的總稱，用以替代自然?纖維創(chuàng)造各種織物。

前者是纖維素和蛋白質(zhì)改性而成；后者由合成高分子化合物經(jīng)紡絲而成。

添加劑（助劑）：是為了改善高分子材料加工性能和制品的使用性能而使用的輔助材料，作

為制品的次要成分同樣是必不行少的。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)

按高聚物幾何構(gòu)型分：線型高聚物、（支鏈型高聚物）、體型高聚物。

交聯(lián)：聚合物的成型過程，形成三向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的反應(yīng)稱為交聯(lián)。

線性聚合物的聚攏態(tài)與成型過程的關(guān)系（暗示圖）：P8……

處于玻璃化溫度Tg以下的聚合物為堅(jiān)硬固體；在Tg以上的高彈態(tài)，聚合物模量削減無數(shù)，形變能力顯著增大，但形變?nèi)允强赡娴?；高彈態(tài)的上限溫度是Tf，由Tf（或Tm）開頭聚合

物改變?yōu)轲ち鲬B(tài)，通常又將這種液體狀態(tài)的聚合物稱為溶體。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)

高分子材料的成型四性能：可擠壓性，可模塑性，可紡性，可延性。

聚合物的黏彈性形變與成型條件的關(guān)系：

成型過程線型聚合物的總形變丫可以看成是普彈形變丫E、高彈形變丫H和黏性形變丫V三部分所組成：

二二_E2t二

d為外作用力；t為外力作用時光;；FE和ET分^愣聚合物的普彈形變模量和高彈形變模量；

n2和n3分離表示聚合物高彈形變和黏彈形變時的黏度。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)

影響聚合物剪切黏度的因素：

①聚合物分子結(jié)構(gòu)對黏度的影響

a鏈結(jié)構(gòu)的影響

聚合物分子鏈柔性越大，纏結(jié)點(diǎn)越多，鏈的解纏和滑移越困難，聚合物流淌時非牛頓性越強(qiáng)。

b平均分子量的影響

聚合物的黏性流淌主要是分子鏈之間發(fā)生的相對位移。因此平均分子量越大，流淌性差，黏

度較大。反之，黏度較低些。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)

c分子量分布的影響

平均分子量相同、分子量分布不同時，聚合物熔體的黏度隨分子量分布寬度而快速下降，

其流淌行為表現(xiàn)出更多的非牛頓性。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)

②溫度對黏度的影響

高聚物的黏度像普通液體那樣，是隨溫度上升而降低的。

③剪切速率對黏度的影響

絕大多數(shù)高聚物熔體都屬于假塑性流體，這類流體的特征是在其他條件不變的前提下，隨剪切速率的增強(qiáng)，熔體黏度下降，故又稱剪切變稀流體。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)

④壓力對黏度的影響

體積壓縮引起自由體積削減，分子間距離縮小，將導(dǎo)致流體的黏度增強(qiáng)，流淌性降低。

⑤添加劑的影響

a增塑劑：加入增塑劑會降低成型過程中熔體的黏度。

b潤滑劑：聚合物加入潤滑劑可以改善流淌性。

c填充劑：填充劑的加入，普通會使聚合物的流淌性降低。

加熱效率動身，分析柱塞式注射機(jī)上使用分流梭的緣由？

分流梭作用:1、料層厚度變?。?、產(chǎn)生收斂流淌；3、流速增強(qiáng)，剪切速率增大，摩擦熱增強(qiáng)。

緣由；因?yàn)樗芰系膶?dǎo)熱性差，故料筒的加熱效率會隨著料層厚度的增大而降低。在料筒的前端安裝分流梭，它能在減小料層厚度的同時，迫使塑料產(chǎn)生剪切和收斂流淌，加強(qiáng)了熱蔓延作用。料筒的熱量可通過分流梭而傳遞給塑料，從而增大了對塑料的加熱面，改善塑化狀況。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)

加熱效率：T-To

E二

TW-T0T:注射料溫To：物料初始溫度Tw:料筒溫度

螺桿的運(yùn)轉(zhuǎn)對物料的作用：

①輸送物料。螺桿轉(zhuǎn)動時，物料在旋轉(zhuǎn)的同時受到軸向壓力，向機(jī)頭方向流淌。

②傳熱塑化物料。螺桿與料筒協(xié)作使物料接觸傳熱而不斷更新，在料筒的外加熱和螺桿摩擦作用下，物料逐漸軟化，熔融為黏流態(tài)

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③混合均化物料。螺桿與料筒和機(jī)頭相協(xié)作產(chǎn)生強(qiáng)大剪切作用，使物料進(jìn)一步勻稱混合，

并定量定壓由機(jī)頭擠出。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)

螺桿結(jié)構(gòu)（三段）：

1、加料段，等距等深的深槽螺紋，H>0.1Ds；

2、壓縮段，等距不等深，H變化；

3、均化段，等距等深的淺槽螺紋，H=0.02~0.06Ds。

機(jī)頭和口模的作用：

①使黏流態(tài)物料從螺旋運(yùn)動變?yōu)槠叫兄本€運(yùn)動，并穩(wěn)定地導(dǎo)入口模而成型；

②產(chǎn)生回壓，使物料進(jìn)一步均化，提高制品質(zhì)量；

③產(chǎn)生須要的成型壓力，以獲得結(jié)構(gòu)密實(shí)和外形精確?????的制品。

緊密嚙合型異向旋轉(zhuǎn)式雙螺桿擠出機(jī)（CICT），兩螺桿螺槽之間的空隙很小，因此，CICT擠出機(jī)可達(dá)到較正向的輸送特性。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)

反應(yīng)性擠出（REX）：

是聚合物反應(yīng)性加工的一種技術(shù)，是指聚合性單體或低聚物熔體在螺桿擠出機(jī)內(nèi)發(fā)生物理變

化的同時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而直接獲得高聚物或制品的一種新的工具性工藝辦法。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)

化學(xué)發(fā)泡劑，有無機(jī)發(fā)泡劑和有機(jī)發(fā)泡劑兩種。

氣發(fā)泡沫塑料的成型過程四個階段：

1、氣體的產(chǎn)生；

2、氣孔的產(chǎn)生；

3、氣孔的增大；5、氣孔的穩(wěn)定。

熟化：經(jīng)過預(yù)發(fā)泡的珠粒冷卻后，氣孔內(nèi)的氣體、水蒸氣要冷凝為液體。氣孔內(nèi)浮現(xiàn)負(fù)壓，

裸露在空氣中，空氣會滲透到泡孔中去，直到氣孔內(nèi)外壓力平衡，這個過程叫做熟化。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)

熟化的目的：是使空氣逐步滲入泡孔，令泡孔內(nèi)外壓力達(dá)到平衡，也有使冷凝的發(fā)泡劑再滲

透到粒子中去的作用，進(jìn)而為熱壓成型制造條件。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)

塑料一次、二次成型區(qū)分：

一次成型是通過材料的流淌或塑性形變而成型，成型過程中陪同著聚合物的相態(tài)的改變。

二次成型是在低于聚合物流淌溫度或熔融溫度的半熔融”類橡膠態(tài)下舉行的，普通是通過黏

彈形變來實(shí)現(xiàn)材料型材或坯件的再成型。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)

為什么橡膠和熱固性塑料不適于二次成型？

橡膠和熱固性塑料經(jīng)一次成型后，發(fā)生了交聯(lián)反應(yīng)，其分子結(jié)構(gòu)變成網(wǎng)狀或體形結(jié)構(gòu)，遇熱不再熔融，也不溶于溶劑。假如加熱溫度過高，只能炭化。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)

擠出吹塑的工藝過程：

①管坯直接由擠出機(jī)擠出，并垂掛在安裝于機(jī)頭正下方的預(yù)先分開的型腔中；

②當(dāng)下垂的型坯達(dá)到規(guī)定長度后立刻合模，并靠模具的切口將管坯切斷；

③從模具分型面的小孔送入壓縮空氣，使型坯吹脹緊貼模壁而成型；

④保持充氣壓力使制品在型腔中冷卻定型后開模脫出制品。

膠凝，是指糊塑料從開頭受熱到形成具有一定機(jī)械性能固體物的物理變化過程。搪塑工藝條件的限制

1復(fù)雜外形的模腔采納開孔或拼裝措施，或各搪塑后零件拼合；

2制品壁厚不勻稱；3、模具不宜過大。4、普通不能創(chuàng)造實(shí)心制品。

丁苯橡膠SBR、異戊橡膠IR、順丁橡膠BR與自然?橡膠NR相比狀況？

?跟NR相比，SBR的抗撕裂強(qiáng)度較低，黏合性、耐蜿蜒性能也較差，耐臭氧性、耐寒性和

回彈性都欠佳。耐熱、耐水、耐油、耐自然老老化、耐磨性能、氣密性等比NR好。文檔收

集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)

?在注壓或模壓成型過程中，IR的流淌性優(yōu)于NR，特殊是順式結(jié)構(gòu)質(zhì)量分?jǐn)?shù)低的IR表現(xiàn)出優(yōu)異的流淌性。屈服強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度均低于NR，生膠強(qiáng)度低，挺性差。與含等量炭黑的

NR相比，IR硫化膠的拉伸強(qiáng)度、定伸應(yīng)力、撕裂強(qiáng)度及硬度均較低。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于

個人學(xué)習(xí)

?BR耐熱性與自然?橡膠相同，都為120C，但耐熱老化性能卻優(yōu)于自然?橡膠。

拉伸強(qiáng)度比自然?橡膠、丁苯橡膠低，因此必需加入炭黑等補(bǔ)強(qiáng)劑。撕裂強(qiáng)度也比自然?橡膠低。BR的耐磨性優(yōu)異

塑煉，生膠經(jīng)過機(jī)械加工，熱、氧作用或加入某些化學(xué)藥劑，使生膠的分子量降低，由高彈性狀態(tài)轉(zhuǎn)為可塑性狀態(tài)的工藝過程。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)

為什么塑煉

假如不首先降低生膠的彈性，在加工過程中：

1、一方面各種協(xié)作劑無法在生膠中簇?fù)韯蚍Q；

2、另一方面，大部分機(jī)械能將消耗在彈性變形上，不能獲得所需的各種外形。塑煉目的

1、主要是為了降低生膠的彈性，增強(qiáng)可塑性，獲得適當(dāng)?shù)牧魈市裕瓜鹉z與協(xié)作劑在混煉

過程中易于混合簇?fù)韯蚍Q。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)

2、有利于膠料舉行各種成型操作。

3、使生膠的可塑性勻稱全都，從而使制得的膠料質(zhì)量也勻稱全都。

塑煉和混煉工藝分為間歇式和延續(xù)式兩種。

混煉，就是將各種協(xié)作劑與可塑度合乎要求的生膠或塑煉膠在機(jī)械作用下混合勻稱，制成混煉膠的過程。

開煉機(jī)混煉可分為包輥、吃粉和翻煉三個階段。

開煉機(jī)混煉的常用加料挨次：

①生膠（塑煉膠）：②固體軟化劑；③促進(jìn)劑、活性劑、防老劑；④補(bǔ)強(qiáng)劑、填充劑；

⑤液體軟化劑；⑥硫磺及超促進(jìn)劑。

貼膠：將兩層（或一層）薄膠片通過兩個等速相對旋轉(zhuǎn)的輥筒間隙，在輥筒的壓力作用下，壓貼在簾布兩面（或一面），這一過程稱為貼膠。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)貼膠的兩個輥筒轉(zhuǎn)速相等，靠輥筒的壓力使膠片壓貼在簾布上，

其他輥筒稍有速比，有利于去除氣泡，粘貼效果也較好。

擦膠：利用壓延機(jī)輥筒速比不同所產(chǎn)生的剪切力和輥筒的壓力將膠料擦入紡織物布紋組織的縫隙中，以提高膠料與紡織物的附著力，這一過程稱作擦膠。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)

與貼膠不同之處是，擦膠的兩個輥筒速度不同，存在一定的速比。

橡膠壓出機(jī)螺桿與塑料擠出機(jī)螺桿的主要差別在于：

1長徑比較小，以防止膠料過熱和焦燒。

2、螺槽深度大，可削減膠料的剪切和生熱。

注射成型，溫度

1機(jī)筒溫度：

①在一定范圍內(nèi)提高機(jī)筒溫度可以提高注射溫度，縮短注射時光和硫化時光，提高硫化膠的硬度。②機(jī)筒溫度應(yīng)在平安許可的前提下盡可能高些。

2、注射溫度（膠料通過噴嘴之后的溫度）：

①注射溫度低硫化時光延伸。②注射溫度高簡單產(chǎn)生焦燒。

3、模型溫度：

①模型溫度低則硫化時光長。

②模型溫度過高，在充模時會產(chǎn)生焦燒，反而降低膠料流淌性，不能彌漫模腔。

橡膠在注射過程中，各部位的溫度從進(jìn)料到模腔是逐漸上升的。

硫化：在加熱和加壓條件下，膠料中的未硫化膠與硫化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，

使橡膠卷曲狀的線型結(jié)構(gòu)的大分子交聯(lián)成為立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大分子，

并使膠料的物理機(jī)械性能及其他性能有明顯的改善，這個過程稱為硫化。文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)

預(yù)硫化階段，正硫化階段，過硫化階段。:溫度、時光和壓力。擠出涂布；⑤共擠復(fù)合。共擠出復(fù)合三種方式：

模前復(fù)合，模內(nèi)復(fù)合，模外復(fù)合。

比較三種優(yōu)缺點(diǎn)：P211增塑劑：可以使高分子材料制品塑性增強(qiáng)，改進(jìn)其松軟性、延長性和加工性的物質(zhì)。凡添加到聚合物體系中，能使聚合物體系的塑性增強(qiáng)，但又不影響聚合物本質(zhì)特性的物質(zhì),都稱為增塑劑。作用：1、減弱聚合物分子間的次價鍵（范德華力），從而增強(qiáng)了聚合物分子鏈的移動性。2、降低了聚合物分