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成型用的物料及其配制

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成型用的物料及其配制_第1页
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第三章第三章 成型用的物料及其配制成型用的物料及其配制3.1 概述概述 工业上用作成型的塑料有粉料、粒料、溶液和工业上用作成型的塑料有粉料、粒料、溶液和分散体等几种完成配制的方法大都靠混合,使它分散体等几种完成配制的方法大都靠混合,使它们形成均匀的复合物们形成均匀的复合物3.2 粉料及粒料的配制粉料及粒料的配制 由聚合物和助剂两类物质组成,聚合物由聚合物和助剂两类物质组成,聚合物为主要成分为主要成分 将加入各种助剂的树脂复合物将加入各种助剂的树脂复合物制成粉料或粒料的目的主要是为了装卸、计制成粉料或粒料的目的主要是为了装卸、计量和成型等操作提供方便量和成型等操作提供方便9/8/20241 •干混粉料的制备,是将配方中的PVC树脂及其各类助剂、添加剂、经正确计算和准确称量后,加入高速热混合机内进行热混合达到规定温度和时间后,卸入混合机内冷却,得到有一定体积密度、均匀松散、易流动的粉状混合物,可供下道工序单螺杆挤出机造粒或双螺杆挤出机直接成型 9/8/20242 一、物料混合原理一、物料混合原理1.混合种类 按混合物料的物理状态不同可分为干掺混(简单混合)、捏合和塑炼(混炼) 干掺混:指两种或两种以上粉、粒状固体物的非强烈混合,但有些物料的干掺混也允许加入少量的液体成分。

主要用于制备粉状成型物料,也常用作造粒的预混操作设备:转鼓式混合机、桨叶式混合机和螺带式混合机 捏合:指少量粉状添加剂或液状物与大量粉体介质、纤维固体介质以及糊状介质的强烈混合主要用于湿粉状、纤维状和糊状成型物料的制备设备:Z形捏合机和高速混合机 塑炼:指大量的塑性状态聚合物与较少量的液体、粉状和纤维状添加剂的塑性混合广泛用于要求组分均一性高的热固性模塑料和多组分热塑性粒料的配制,而且是聚合物共混改性和成型中物料塑化必不可少的操作设备:二辊开炼机、密炼机和各种类型的塑化挤出机9/8/20243 •根据混合过程是否有分散粒子尺寸变小分为非分散混合(简单混合)与分散混合•非分散混合:混合中仅增加粒子在混合物中分布均匀性而不减小粒子初始尺寸的混合过程如干掺混,通过重复的排列各组分减少非均匀性,运动的基本形式是通过对流来实现它可分为分布性混合和层状混合分布性混合主要发生在固体与固体、固体与液体、液体与液体之间,可能是无规的(固体与固体),也可能是有序的(熔体与熔体的静态混合)层状混合发生在液体与液体之间9/8/20244 •分散混合:指在混合过程中发生粒子尺寸减小到极限值,同时增加想界面和提高混合物组分均匀性的混合过程。

靠强迫混合物通过窄间隙而形成的高剪切区来完成的,主要通过剪切应力起作用分散度取决于混合器内最大有效剪切速率和通过次数,剪切速率越高,混合料通过次数越多,分散程度越好9/8/20245 分散混合的主要作用:分散混合的主要作用:1、把较大的添加剂团聚体和聚合物团块破碎为适合于混、把较大的添加剂团聚体和聚合物团块破碎为适合于混合的较小例子;合的较小例子;2、在剪切和传导热的作用下,使聚合物熔融塑化,以降、在剪切和传导热的作用下,使聚合物熔融塑化,以降低聚合物的粘度;低聚合物的粘度;3、粉状或液状的较小粒子组分克服聚合物的内聚能渗入、粉状或液状的较小粒子组分克服聚合物的内聚能渗入到聚合物内;到聚合物内;4、使较小粒子组分分散,即在剪应力的作用下,把添加、使较小粒子组分分散,即在剪应力的作用下,把添加剂聚集体或团聚体的尺寸减小到形成聚集体之前初始剂聚集体或团聚体的尺寸减小到形成聚集体之前初始粒子的最小尺寸;粒子的最小尺寸;5、固相最终粒子分布均匀,使粒子发生位移,从而提高、固相最终粒子分布均匀,使粒子发生位移,从而提高物料的无规程度、随机性或均匀性;物料的无规程度、随机性或均匀性;6、聚合物和活性填充剂之间产生力、聚合物和活性填充剂之间产生力-化学作用,使填充化学作用,使填充物料形成强化结构。

物料形成强化结构☆☆9/8/20246 •按物料状态分类可分为固体与固体混合、液体与液体混合和液体固体混合三种9/8/20247 •2.混合与分散过程混合(单纯混合):多组分体系内各组分在其组成单元无本质变化的情况下,相互进入其他组分单元所占空间位置的过程,即在整个体系所占的全部空间内,各组分单元趋向均匀分布的过程分散:多组分体系内的至少一种组分在混合过程中发生了基本单元尺寸减小的变化,即这是一种不仅有组分单元空间位置变化,而且有组分单元本身细化的混合过程组分单元本身的细化在原则上可达到分子级的程度9/8/20248 •3.混合机理•混合过程一般是靠分子扩散(扩散)、涡旋扩散(剪切)、体积扩散(对流)三种作用来完成在实际过程中,三种作用是同时作用的,只是在一定条件下,其中的某种作用占优势而已•分子扩散:分子扩散作用是凭借各组分之间的浓度差的推动,使各组分的微粒从浓度大的区域向浓度小的区域迁移,从而达到组成的均一分子扩散在气体和低粘度液体的混合中占支配地位但在聚合物加工中由于熔体黏度很高,熔体于熔体间分子扩散极慢,无实际意义9/8/20249 对固体物料而言,除非在较高温度对固体物料而言,除非在较高温度下才有此作用,一般都不甚显著;而在下才有此作用,一般都不甚显著;而在聚合物熔体中的扩散是一个比较慢的过聚合物熔体中的扩散是一个比较慢的过程,对在挤出机中的混合影响很小。

只程,对在挤出机中的混合影响很小只有固体和液体、液体与液体之间的扩散有固体和液体、液体与液体之间的扩散才较大,若物料层很薄时,虽扩散速度才较大,若物料层很薄时,虽扩散速度很小,但很显著升高温度,增加接触很小,但很显著升高温度,增加接触面积,减少料层厚度有利于扩散作用的面积,减少料层厚度有利于扩散作用的进行 9/8/202410 •剪切作用:剪切作用是利用机械的剪切力,促剪切作用:剪切作用是利用机械的剪切力,促使物料的各组分达到均一的混合过程物料在使物料的各组分达到均一的混合过程物料在力的作用下,上平面和下平面之间发生了相对力的作用下,上平面和下平面之间发生了相对的平行移动,结果物料块变形,被偏转或拉长;的平行移动,结果物料块变形,被偏转或拉长;在这个过程中体积没有发生变化,只是截面变在这个过程中体积没有发生变化,只是截面变细,向倾斜方向伸长,从而使表面积增大,分细,向倾斜方向伸长,从而使表面积增大,分布区域扩大,因而进入另外的物料块中,占有布区域扩大,因而进入另外的物料块中,占有的空间机会加大,渗进别的物料中可能性增加,的空间机会加大,渗进别的物料中可能性增加,因而达到混合均匀的目的。

涡旋扩散需要熔体因而达到混合均匀的目的涡旋扩散需要熔体有较高的流速,势必需要对聚合物施加高的剪有较高的流速,势必需要对聚合物施加高的剪切速率,易使聚合物分解切速率,易使聚合物分解9/8/202411 混合效果与剪切力的方向是否改变、剪切速率混合效果与剪切力的方向是否改变、剪切速率的大小有关的大小有关 利用剪切力的混合作用,特别适用于塑性物料,利用剪切力的混合作用,特别适用于塑性物料,因为塑性物料粘度大,流动性差,不能粉碎增加粉因为塑性物料粘度大,流动性差,不能粉碎增加粉碎程度,应用剪切作用时,剪切力的距离总是很小,碎程度,应用剪切作用时,剪切力的距离总是很小,因此物料在变形的过程中,即很均匀地被分散在整因此物料在变形的过程中,即很均匀地被分散在整个物料中个物料中9/8/202412 •体积扩散:是指在机械搅拌等外力的推动下,物料体系内各组分发生相对位移,从而促使各组分的质点、液滴或固体微粒由体系的的一个空间位置向另一个空间位置运动,以达到各组分单元均匀分布的过程体积扩散在聚合物加工中占支配地位9/8/202413 •4.混合状态评定•混合是否均匀,质量是否达到预期的要求,混混合是否均匀,质量是否达到预期的要求,混合终点的判断等,都涉及到混合的效果。

衡量合终点的判断等,都涉及到混合的效果衡量混合效果的办法,随物料性状而不同混合效果的办法,随物料性状而不同•检验尺度:指考查多组分混合物料均一化程度时所依据的基本组元尺寸•试样的大小:指为检验物料混合均匀程度而抽取试样的量,相对于整个混合料的量和相对于基本单元的比例• 为考察混合料中各组分分布均匀程度而抽取试样时,试样量的大小与整个混合料的量相比应当很小,而与组分基本单元相比则应当很大9/8/202414 •1)直接描述法)直接描述法• 直接从混合后的物料中取样并对其混合状态进行直接从混合后的物料中取样并对其混合状态进行检测,可用视觉观察法、聚团计数法、光学显微镜法、检测,可用视觉观察法、聚团计数法、光学显微镜法、电子显微镜法和光电分析法等进行一般是将观察所电子显微镜法和光电分析法等进行一般是将观察所得的混合料形态结构、各组分微粒的大小及分布情况得的混合料形态结构、各组分微粒的大小及分布情况与标准试样进行对比,或经过统计分析后,以定性或与标准试样进行对比,或经过统计分析后,以定性或定量的方式表征各组分分布的均一性与分散程度定量的方式表征各组分分布的均一性与分散程度。

•分布均一性分布均一性:所抽取试样中混入物(通常为小组分物:所抽取试样中混入物(通常为小组分物料)占试样量的比例与理论的或总体的比例之间差异料)占试样量的比例与理论的或总体的比例之间差异的大小•分散程度分散程度:同一组分的相邻粒子间平均距离来描述,:同一组分的相邻粒子间平均距离来描述,这一平均距离越小就表明分散程度越高而同一组分这一平均距离越小就表明分散程度越高而同一组分的相邻粒子间距离的大小又与各粒子自身的大小有关的相邻粒子间距离的大小又与各粒子自身的大小有关粒子自身的体积越小或在混合过程中其体积能不断减粒子自身的体积越小或在混合过程中其体积能不断减小,粒子微观分布可能达到的均匀程度就越高小,粒子微观分布可能达到的均匀程度就越高9/8/202415 经混合后原始物料相互分散,不再象混合前经混合后原始物料相互分散,不再象混合前那样同类物料完全聚集在一起实践证明,各占那样同类物料完全聚集在一起实践证明,各占一半的两种组分混合后,两种粒子间也难于形成一半的两种组分混合后,两种粒子间也难于形成均匀的相互间隔成为有序排列那样的情况均匀的相互间隔成为有序排列那样的情况(2)、(3)分布很可能。

9/8/202416 •2)间接描述法• 指不直接检测混合物料,而检测由混合料所成型的塑料制品或标准试件的物理性能、力学性能和化学性能等,再用这些性能的检测结果间接地表征多组分体系的混合状态,因为由制品或标准试样测得的性能与混合料的混合状态有密切关系•混合时应尽量(1)尽量增大不同组分间的接触,减少物料的平均厚度;(2)各组分的交界面(接触面)应相当均匀地分布在被混合的物料中;(3)要使在混合物的任何部分各组分的比例和整体的比例相同9/8/202417 •二、粉料的配制•1.原料的准备•预处理、称量和输送•2.原料的混合9/8/202418 3.3.主要的混合设备主要的混合设备塑料制品生产中所用的混合设备,按操作方式通常塑料制品生产中所用的混合设备,按操作方式通常可分为间歇和连续设备两大类可分为间歇和连续设备两大类塑料工业中常用的混合设备有:捏合机、高速混合塑料工业中常用的混合设备有:捏合机、高速混合机、管道式捏合机等,主要用于初混合,双辊塑炼机、管道式捏合机等,主要用于初混合,双辊塑炼机、密炼机和挤出机等主要用于混合塑炼机、密炼机和挤出机等主要用于混合塑炼9/8/202419 以上设备除挤出机是连续式的能将初混合和塑炼两以上设备除挤出机是连续式的能将初混合和塑炼两个步骤结合在一起完成外,其它均是间歇式的,而个步骤结合在一起完成外,其它均是间歇式的,而且在完成初混合和塑炼上,不能同时进行,各有侧且在完成初混合和塑炼上,不能同时进行,各有侧重,各有特点。

重,各有特点近年来,还采用静态混合器,以改进混合时垂直流近年来,还采用静态混合器,以改进混合时垂直流动方向物料的均匀性,以增加混合效果动方向物料的均匀性,以增加混合效果9/8/202420 1 1、粒料的配制、粒料的配制粒料的配制一般分为四步粒料的配制一般分为四步1 1)原料的准备)原料的准备包括原料的预处理、称量及输送包括原料的预处理、称量及输送预处理:预处理:过筛吸磁,除去杂质;过筛吸磁,除去杂质;润性物料混合前,增塑剂的预热;润性物料混合前,增塑剂的预热;浆料或母料的制备浆料或母料的制备9/8/202421 称量:保证准确性,进行复称称量:保证准确性,进行复称输送:液态原料输送:液态原料 高位槽高位槽 固体粉料固体粉料 高位料仓高位料仓泵气流((2 2)初混合)初混合是在聚合物熔点以下的温度和较为缓和的剪切应力是在聚合物熔点以下的温度和较为缓和的剪切应力下进行的一种简单混合下进行的一种简单混合混合时的加料次序:树脂、增塑剂、由稳定剂、润混合时的加料次序:树脂、增塑剂、由稳定剂、润滑剂、染料等调制的混合物和其它固态填料等。

滑剂、染料等调制的混合物和其它固态填料等混合的终点一般凭经验判断,也可通过混合时间来混合的终点一般凭经验判断,也可通过混合时间来控制9/8/202422 ((3 3)初混物的塑炼)初混物的塑炼塑炼的目的塑炼的目的是为了改变物料的性状,使物料在剪切是为了改变物料的性状,使物料在剪切力的作用下热熔、剪切混合达到适当的柔软度和可力的作用下热熔、剪切混合达到适当的柔软度和可塑性,使各组分的分散更趋均匀,同时还依赖于这塑性,使各组分的分散更趋均匀,同时还依赖于这种条件来驱逐其中的挥发物及弥补树脂合成中带来种条件来驱逐其中的挥发物及弥补树脂合成中带来缺陷(驱赶残余单体、催化剂残余体等),使有利缺陷(驱赶残余单体、催化剂残余体等),使有利于输送和成型等于输送和成型等塑炼的工艺控制条件:塑炼的工艺控制条件:塑炼温度、时间、剪切力塑炼温度、时间、剪切力塑炼的终点:塑炼的终点:测定试样的均匀性和分散度、测定塑测定试样的均匀性和分散度、测定塑料试样的撕力强度料试样的撕力强度9/8/202423 ((4 4)塑炼物粒化)塑炼物粒化 粒化都是使固体物料在粒化都是使固体物料在尺寸上得到减小尺寸上得到减小;所不;所不同的只是前者所成的同的只是前者所成的颗粒大小不等颗粒大小不等,而后者比较,而后者比较整整齐且具有固定形状齐且具有固定形状。

粒料粒料是用切粒机,将片状塑炼物分次作纵切和横切是用切粒机,将片状塑炼物分次作纵切和横切完成;也有用挤出机将初混物挤成条状物,然后,完成;也有用挤出机将初混物挤成条状物,然后,再由装在挤出机上的旋刀切成颗粒料再由装在挤出机上的旋刀切成颗粒料9/8/202424 第三节第三节 塑料溶液及塑料糊的配制塑料溶液及塑料糊的配制1.1.溶液的组成及其作用溶液的组成及其作用溶质:溶质:聚合物和有关助剂聚合物和有关助剂溶剂:溶剂:烃、芳烃、氯代烃、酯、醚、醇类烃、芳烃、氯代烃、酯、醚、醇类 溶剂只是为了粉碎树脂而加入,它能将聚合物溶剂只是为了粉碎树脂而加入,它能将聚合物溶解成具有一定粘度的液体,在成型过程中必须予溶解成具有一定粘度的液体,在成型过程中必须予以以排除排除 溶剂选择原则溶剂选择原则:聚合物的:聚合物的良溶剂良溶剂、无色、无毒、、无色、无毒、无臭、成本低、易挥发等无臭、成本低、易挥发等 相似相溶、溶度参数相似相溶、溶度参数 差差<1<19/8/202425 2.2.聚合物的溶解聚合物的溶解片状片状粉状粉状粒状粒状溶剂溶剂溶剂化溶剂化溶胀溶胀粘性小团粘性小团加速溶胀和扩散,可以加快溶解过程。

加速溶胀和扩散,可以加快溶解过程采用疏松或颗粒较小的聚合物原料采用疏松或颗粒较小的聚合物原料加热溶解,利用搅拌防止团块或摧毁团块加热溶解,利用搅拌防止团块或摧毁团块加速溶解方法:加速溶解方法:9/8/202426 3.3.溶液的制备方法:溶液的制备方法:设备:设备:附有强力搅拌和加热夹套的釜,釜内可以附有强力搅拌和加热夹套的釜,釜内可以加挡板1)慢加快搅法)慢加快搅法溶剂溶剂 釜釜 快速搅拌,定温快速搅拌,定温 缓慢加聚合物缓慢加聚合物边加料边搅拌边加料边搅拌((2)低温分散法)低温分散法先加料后搅拌先加料后搅拌控制指标:固体含量、粘度控制指标:固体含量、粘度9/8/202427 三、分散体的配制三、分散体的配制1.成型用分散体及其分类成型用分散体及其分类固态的聚氯乙烯聚合物或共聚物与非水液体形成固态的聚氯乙烯聚合物或共聚物与非水液体形成的悬浮体,通称为的悬浮体,通称为PVC溶胶塑料或溶胶塑料或PVC糊2.溶胶塑料生产制品的过程溶胶塑料生产制品的过程((1)塑形(成型))塑形(成型)利用模具或其它器械,在室温下,使溶胶塑料具利用模具或其它器械,在室温下,使溶胶塑料具有一定的形状。

有一定的形状2)烘熔)烘熔将塑形后的物体进行热处理,从而使溶胶塑料通将塑形后的物体进行热处理,从而使溶胶塑料通过物理或化学变化成为固体过物理或化学变化成为固体9/8/202428 3.溶胶塑料的分类溶胶塑料的分类((1)塑性溶胶)塑性溶胶氯乙烯树脂的悬浮体,液相完全是增塑剂,增塑氯乙烯树脂的悬浮体,液相完全是增塑剂,增塑糊2)有机溶胶)有机溶胶氯乙烯树脂的悬浮体,液相物有分散剂和稀释剂氯乙烯树脂的悬浮体,液相物有分散剂和稀释剂两种,稀释增塑糊两种,稀释增塑糊3)塑性凝胶)塑性凝胶加有胶凝剂的塑性溶胶,增塑胶凝糊加有胶凝剂的塑性溶胶,增塑胶凝糊4)有机凝胶)有机凝胶加有胶凝剂的有机溶胶,稀释增塑胶凝糊加有胶凝剂的有机溶胶,稀释增塑胶凝糊9/8/202429 区别:区别:塑性溶胶:增塑剂含量一般不少于树脂的塑性溶胶:增塑剂含量一般不少于树脂的40%,只,只能做软制品能做软制品有机溶胶:部分或全部增塑剂用挥发性高的非水有机溶胶:部分或全部增塑剂用挥发性高的非水溶液代替溶液代替塑性凝胶和有机凝胶加有胶凝剂,属于宾哈流体塑性凝胶和有机凝胶加有胶凝剂,属于宾哈流体4.溶胶塑料的组成及其应用溶胶塑料的组成及其应用聚氯乙烯糊除含聚氯乙烯树脂和增塑剂以外,还聚氯乙烯糊除含聚氯乙烯树脂和增塑剂以外,还配有稳定剂、填料、着色剂、胶凝剂、稀释剂、配有稳定剂、填料、着色剂、胶凝剂、稀释剂、挥发性溶剂等。

挥发性溶剂等配入的目的和种类都取决于制品的使用要求配入的目的和种类都取决于制品的使用要求9/8/202430 ((1)树脂)树脂宜采用乳液聚合的,其成糊性好宜采用乳液聚合的,其成糊性好粒度:塑性溶胶和塑性凝胶:粒度:塑性溶胶和塑性凝胶:m m 有机溶胶和有机凝胶:有机溶胶和有机凝胶:~0.20.2m m颗粒太大,易下沉,太小,粘度高,不易存放颗粒太大,易下沉,太小,粘度高,不易存放颗粒小,易成糊颗粒小,易成糊颗粒形状:球形颗粒形状:球形2)分散剂)分散剂增塑剂和挥发性溶剂,极性的增塑剂和挥发性溶剂,极性的增塑剂粘度高,溶胶塑料的粘度也高增塑剂粘度高,溶胶塑料的粘度也高9/8/202431 溶解能力越大,不利于久放溶解能力越大,不利于久放常用:邻苯二甲酸酯、磷酸酯、己二酸或二元脂常用:邻苯二甲酸酯、磷酸酯、己二酸或二元脂肪酸酯、环氧油类、聚合体型增塑剂肪酸酯、环氧油类、聚合体型增塑剂挥发性溶剂:酮类、酯类、二醇类挥发性溶剂:酮类、酯类、二醇类 沸点:沸点:100~200℃3)稀释剂)稀释剂降低溶胶塑料的粘度和削弱分散剂的溶剂化能力。

降低溶胶塑料的粘度和削弱分散剂的溶剂化能力烃类,沸点:烃类,沸点:100~200 ℃((4)胶凝剂)胶凝剂使溶胶体变成凝胶体使溶胶体变成凝胶体能在静态下形成三维结构,由物理力结成的能在静态下形成三维结构,由物理力结成的9/8/202432 金属皂类、有机质膨润土金属皂类、有机质膨润土用量为树脂地用量为树脂地3~5%5)填充剂)填充剂磨细或沉淀的碳酸钙、重晶石、煅烧白土、硅土、磨细或沉淀的碳酸钙、重晶石、煅烧白土、硅土、云母粉等云母粉等颗粒直径:颗粒直径:5~10m m吸油量大,粘度大吸油量大,粘度大用量不超过树脂的用量不超过树脂的20%6 6)表面活性剂)表面活性剂降低或稳定溶胶塑料的粘度降低或稳定溶胶塑料的粘度三乙醇胺、羟乙基化的脂肪酸、高分子量的烷三乙醇胺、羟乙基化的脂肪酸、高分子量的烷基磷酸钠用量不超过树脂的基磷酸钠用量不超过树脂的4%4%9/8/202433 ((7)其它助剂)其它助剂利于成型操作、提高制品性能、扩大溶胶塑料的利于成型操作、提高制品性能、扩大溶胶塑料的用途等5.溶胶塑料的制备溶胶塑料的制备((1)常用设备)常用设备球磨机:钢制球磨机:钢制 瓷球、瓷衬瓷球、瓷衬行星搅拌型的立式混合机(适用粘度低)行星搅拌型的立式混合机(适用粘度低)三辊磨(适用粘度高)三辊磨(适用粘度高)((2)配制后需脱泡)配制后需脱泡离心机、抽真空、薄层流动等方法。

离心机、抽真空、薄层流动等方法9/8/202434 6.溶胶塑料的流动行为溶胶塑料的流动行为分散体的粘度总是大于它的分散媒的粘度,而且分散体的粘度总是大于它的分散媒的粘度,而且随着固体粒子含量的增加而增大随着固体粒子含量的增加而增大流动行为:剪切速率低:可能与牛顿流体一样;流动行为:剪切速率低:可能与牛顿流体一样; 剪切速率高:假塑性流体;剪切速率高:假塑性流体; 剪切速率再增高:膨胀性流体;剪切速率再增高:膨胀性流体; 加有胶凝剂的,还具有一定的屈服值加有胶凝剂的,还具有一定的屈服值四、粉料和粒料的工艺性能四、粉料和粒料的工艺性能模塑(成型)周期模塑(成型)周期:循环而有按一定顺序的模塑:循环而有按一定顺序的模塑作业中,由一个循环的某一特定点进至下一循环作业中,由一个循环的某一特定点进至下一循环同一点所用的时间同一点所用的时间9/8/202435 1.热固性塑料的工艺性能热固性塑料的工艺性能((1)收缩率)收缩率SL:收缩率:收缩率L0:模具型腔在室温和标:模具型腔在室温和标准压力下的单维尺寸准压力下的单维尺寸L:制品在相同情况下与模:制品在相同情况下与模具型腔相应的单维尺寸具型腔相应的单维尺寸影响因素:影响因素:①①化学结构的变化化学结构的变化线型结构线型结构 体型结构,密度增大。

体型结构,密度增大9/8/202436 ②②热收缩热收缩制品冷却收缩较模具大制品冷却收缩较模具大③③弹性回复弹性回复硬化后脱模时压力降低硬化后脱模时压力降低④④塑性变形塑性变形脱模时压力降低,模壁使制品发生局部塑性变形脱模时压力降低,模壁使制品发生局部塑性变形综上所述:综上所述:工艺条件、模具和制品设计、塑料的工艺条件、模具和制品设计、塑料的性质性质9/8/202437 测定方法:测定方法:试样:直径试样:直径 厚厚 圆片圆片 每边长每边长 厚厚 立方体立方体根据规定的成型条件,脱模后,恒温根据规定的成型条件,脱模后,恒温20±1℃下,下,放放16~20h,准确程度应达准确程度应达收缩率太大:收缩率太大:制品易发生翘曲、开裂制品易发生翘曲、开裂降低措施:降低措施:采用预热、严格遵守工艺规程、采用采用预热、严格遵守工艺规程、采用不溢式模具不溢式模具2)流动性)流动性塑料在受热和受压下充满整个模具型腔的能力。

塑料在受热和受压下充满整个模具型腔的能力9/8/202438 测定方法:测定方法:①①测流程法:测流程法:在特定的模具中,于固定温度、压力及施压速率在特定的模具中,于固定温度、压力及施压速率下,测定塑料在模具中的流动距离下,测定塑料在模具中的流动距离②②测流动时间法:测流动时间法:从开始对模具加压至模具完全关闭所需的时间,从开始对模具加压至模具完全关闭所需的时间,以时间表示以时间表示③③流程时间测量法:流程时间测量法:用流动速度来表示流动性用流动速度来表示流动性9/8/202439 影响因素:影响因素:①①塑料本身:塑料本身:树脂与填料的性质和比率树脂与填料的性质和比率颗粒的形状与大小、含水量、增塑剂及润滑剂含量颗粒的形状与大小、含水量、增塑剂及润滑剂含量②②模具与成型条件:模具与成型条件:型腔表面的光洁度、流道的形状、模具的使用、模型腔表面的光洁度、流道的形状、模具的使用、模具的加热、预热方法、成型工艺等具的加热、预热方法、成型工艺等9/8/202440 ((3)水分与挥发分)水分与挥发分 水分:水分:大气中渗入的水汽或制造塑料时没排完大气中渗入的水汽或制造塑料时没排完 的游离水分。

的游离水分挥发分:挥发分:塑料受热、受压时所放出的低分子物塑料受热、受压时所放出的低分子物如:氨、甲醛、结合水等如:氨、甲醛、结合水等原因:原因: 树脂相对分子量偏低;树脂相对分子量偏低; 未充分干燥;未充分干燥; 存放不当存放不当 9/8/202441 对制品的影响:对制品的影响: 流动性过大,成型周期长,制品收缩率大,流动性过大,成型周期长,制品收缩率大,多孔,易翘曲,表面波纹,闷光,降低电性能,多孔,易翘曲,表面波纹,闷光,降低电性能,力学性能等力学性能等测定方法:测定方法: 称试样称试样((5g))30min100~105℃重量损失率重量损失率9/8/202442 ((4)细度与均匀度)细度与均匀度细度:塑料颗粒直径的毫米数细度:塑料颗粒直径的毫米数均匀度均匀度:颗粒间直径大小的差数颗粒间直径大小的差数细度小细度小:制品外观好;:制品外观好;太小太小:会延长成型周期,脱模起泡;:会延长成型周期,脱模起泡;均匀度好均匀度好:易计量,制品质量好,性能前后均匀易计量,制品质量好,性能前后均匀测定方法:测定方法: 按指标,过筛分析。

按指标,过筛分析9/8/202443 ((5)压缩率)压缩率压缩率大:压缩率大:模具的装料室大,耗材,不利于加热,模具的装料室大,耗材,不利于加热,成型周期长等成型周期长等降低方法:采用预压降低方法:采用预压9/8/202444 ((6)硬化速率)硬化速率压制标准试样(直径压制标准试样(直径100mm,厚,厚5mm的圆片)时,的圆片)时,使制品物理力学性能达到最佳值的速率使制品物理力学性能达到最佳值的速率用:秒用:秒/毫米厚度表示值越小,硬化速率越大毫米厚度表示值越小,硬化速率越大依赖于塑料的交联反应性质,决定于成型时的具依赖于塑料的交联反应性质,决定于成型时的具体情况过小:过小:增大成型周期;增大成型周期;过大:过大:大型或复杂制品不适用大型或复杂制品不适用9/8/202445 2.热塑性塑料的工艺性能热塑性塑料的工艺性能与热固性塑料相似与热固性塑料相似硬化速率:硬化速率:物理的冷却过程,模具的冷却速率物理的冷却过程,模具的冷却速率1)收缩率)收缩率收缩在时间上滞后收缩在时间上滞后无定型聚合物局部存在无定型聚合物局部存在类似晶体的结构,无序类似晶体的结构,无序结构形成空孔区域,随结构形成空孔区域,随温度变化进行消涨,需温度变化进行消涨,需一定的时间。

一定的时间塑料体积与温度和压力的关系塑料体积与温度和压力的关系①①热收缩热收缩9/8/202446 ②② 弹性回复弹性回复具有时间效应,体积随压力变化不可忽略具有时间效应,体积随压力变化不可忽略2)流动性)流动性熔融状态下粘度的倒数依赖于温度、压力、剪切熔融状态下粘度的倒数依赖于温度、压力、剪切速率、聚合物与助剂的性质等因素是比较塑料加速率、聚合物与助剂的性质等因素是比较塑料加工难易的一项指标工难易的一项指标测定方法:测定方法:流变仪、熔体流动速率测定仪流变仪、熔体流动速率测定仪9/8/202447 •作业:1、分散混合及其作用9/8/202448 。

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