第八章二次成型

1、8、1 二次成型原理二次成型原理8 8、1 1二次成型原理：二次成型原理： 利用聚合物推迟高弹形变的松驰时间对温度利用聚合物推迟高弹形变的松驰时间对温度依赖性。依赖性。 在在T TT Tg g（结晶高聚物近（结晶高聚物近T Tm m），使高弹态的聚），使高弹态的聚合物型坯快速变形；后保持形变合物型坯快速变形；后保持形变, ,快冷至快冷至T Tg g或或T Tm m以以下下, ,使链节运动冻结，形变恢复很小。使链节运动冻结，形变恢复很小。 成型物的形变被冻结成型物的形变被冻结二次成型的粘弹性二次成型的粘弹性原理。原理。二次成型过程：二次成型过程：一次成型一次成型半成品半成品加热至加热至TgTf(

2、近近Tm)形变形变获得形状获得形状（粘度、强度高）（粘度、强度高）室温下冷却室温下冷却(结晶结晶)形变冻结形变冻结形状固定形状固定成型条件的影响：成型条件的影响：成型温度：无定型：略高于成型温度：无定型：略高于T Tg g ，结晶：近，结晶：近T Tm m模具温度：无定型：低于模具温度：无定型：低于T Tg g ，结晶：远低于结晶：远低于T Tm m 。二次成型物料：热塑性塑料；二次成型物料：热塑性塑料；二次成型包括：二次成型包括：中空成型（管状型坯、有底型坯）；中空成型（管状型坯、有底型坯）；热成型（片材）；热成型（片材）；拉伸成型（挤出片材拉伸成型（挤出片材 、吹塑薄膜）；、吹塑薄膜）；8

3、 8、2 2 中空吹塑中空吹塑( (Blow MoldingBlow Molding） 借助气体压力，使闭合在借助气体压力，使闭合在 模具型模具型腔中的高弹态型坯吹胀，成为中空制品的二腔中的高弹态型坯吹胀，成为中空制品的二次成型技术。次成型技术。制品：中空制品制品：中空制品液体包装容器，瓶、液体包装容器，瓶、 壶、桶、罐等。壶、桶、罐等。 适用物料：常用适用物料：常用HDPEHDPE、PPPP、PVCPVC、PETPET或或 PAPA和和PCPC等。等。制品要求：耐环境应力开裂性、阻透性、抗冲制品要求：耐环境应力开裂性、阻透性、抗冲击和耐化学药品和耐挤压。击和耐化学药品和耐挤压。注射吹塑注射吹

4、塑挤出吹塑挤出吹塑吹塑工艺吹塑工艺8 8、2 2、1 1 注射吹塑注射吹塑 用注射成型法制成有底型坯，再用注射成型法制成有底型坯，再把型坯移入吹塑模内进行吹塑成型。把型坯移入吹塑模内进行吹塑成型。见图。见图。从芯模通道通入从芯模通道通入0.20.7MPa的压缩空气，型坯被吹胀。并的压缩空气，型坯被吹胀。并在压力下冷却定型。在压力下冷却定型。吹胀吹胀特点：特点：壁厚均匀；无接缝；壁厚均匀；无接缝；废料少，不需后加工；废料少，不需后加工；适应较多塑料品种，一些难于用挤坯吹适应较多塑料品种，一些难于用挤坯吹塑成型的塑料品种可用于注坯吹塑成型。塑成型的塑料品种可用于注坯吹塑成型。 缺点缺点: :设备投

5、资较大，需注塑和吹塑两套模具；设备投资较大，需注塑和吹塑两套模具； 注塑型坯的内应力较大，生产形状复杂、注塑型坯的内应力较大，生产形状复杂、尺寸较大制品时易出现应力开裂现象。尺寸较大制品时易出现应力开裂现象。产品：化妆品、日用品、医药和食品包装。产品：化妆品、日用品、医药和食品包装。 8 8 、 2 2 、 2 2 注 坯注 坯 - - 拉 伸拉 伸 - - 吹 塑吹 塑 型坯被横向吹胀前受到轴向拉伸，型坯被横向吹胀前受到轴向拉伸， 制品具有双轴取向结构。制品具有双轴取向结构。 一步法：注射有底型坯一步法：注射有底型坯吹塑模吹塑模趁热将型坯闭合于型腔趁热将型坯闭合于型腔轴向拉伸轴向拉伸吹吹塑；

6、塑； 二步法：注射有底型坯二步法：注射有底型坯冷却冷却加热加热轴向拉伸轴向拉伸吹塑；吹塑；拉伸比：制品长度（不包括瓶口长度）与相应拉伸比：制品长度（不包括瓶口长度）与相应型坯长度之比；取型坯长度之比；取2 23 3；吹涨比：制品主体直径与型坯相应部分直径之吹涨比：制品主体直径与型坯相应部分直径之比；取比；取2 23 3；特点：特点：制品的透明度、冲击强度、表面硬度和刚度制品的透明度、冲击强度、表面硬度和刚度都较注吹制品有很大提高。都较注吹制品有很大提高。容器壁可设计更薄，容器壁可设计更薄， 节约成型物料节约成型物料50%50%左右。左右。8 8、2 2、3 3 挤出吹塑挤出吹塑 型坯由挤出机挤

7、出成型。型坯由挤出机挤出成型。工艺过程工艺过程 见图见图特点：特点：生产效率高，设备简单、投资少。生产效率高，设备简单、投资少。型坯温度均匀，熔接缝少，制品强度较高；型坯温度均匀，熔接缝少，制品强度较高；对中空容器的形状、大小和壁厚允许范围较对中空容器的形状、大小和壁厚允许范围较大，适用性广。大，适用性广。 故在当前中空制品的产量中，占有绝故在当前中空制品的产量中，占有绝对优势。对优势。8 8、2 2、4 4其它吹塑工艺其它吹塑工艺1 1、多层吹塑：、多层吹塑： 挤出吹塑、注射吹塑发展而来。挤出吹塑、注射吹塑发展而来。 器壁具有多层结构。器壁具有多层结构。用途：阻透性要求用途：阻透性要求化妆品

8、、药品、食品化妆品、药品、食品包装。包装。例：例：PVC/PEPVC/PE；PP/PEPP/PE、PE/PVC/PEPE/PVC/PE等；等；（1 1）共挤出吹塑：）共挤出吹塑： 采用几台挤出机各自塑化树脂，采用几台挤出机各自塑化树脂，同时挤入多层机头形成多层同心型坯。同时挤入多层机头形成多层同心型坯。（2 2）多层注坯吹塑：）多层注坯吹塑： 在阳模上注射第一层后，改变在阳模上注射第一层后，改变模腔，而在第一层上形成第二层、第三模腔，而在第一层上形成第二层、第三层，形成多层型坯，然后按通常方法进层，形成多层型坯，然后按通常方法进行吹胀成型。行吹胀成型。2 2、大型吹塑：、大型吹塑： 作为燃料油

9、缸，汽车用大型油罐作为燃料油缸，汽车用大型油罐和大桶，容量达和大桶，容量达10010030003000升的大型吹塑升的大型吹塑制品，材料采用制品，材料采用HDPEHDPE、UHMWPEUHMWPE，成型采成型采用专用设备。用专用设备。8 8、3 3 挤出拉伸成型工艺挤出拉伸成型工艺 将挤出成型所得将挤出成型所得1 13mm3mm厚片或管坯厚片或管坯重新加热，在高弹态下进行大幅度拉伸。重新加热，在高弹态下进行大幅度拉伸。产品：？产品：？共性：挤出后拉伸极大提高了制品的强度、共性：挤出后拉伸极大提高了制品的强度、冲击韧性、薄膜的透明性等。冲击韧性、薄膜的透明性等。冷却冷却 切割切割 加热拉伸加热拉

10、伸 热定型热定型 分丝卷曲分丝卷曲挤出薄片挤出薄片拉拉伸伸辊辊n1拉拉伸伸辊辊n2n1n2n3n2n38 8、3 3、1 1 PPPP扁丝挤出拉伸工艺扁丝挤出拉伸工艺1 1、工艺流程、工艺流程 2 2、工艺过程控制、工艺过程控制（ 1 1 ）原料：）原料：PPPP，MFRMFR：2 22.52.5；加入加入APPAPP母料，提高丝手感性，并降低成本。母料，提高丝手感性，并降低成本。（2 2）挤出机挤出机温度控制温度控制PPPP：Tm=170Tm=170。TdTd310 310 ，TcTc：160160280 280 ；（3 3）冷却冷却：目的：？方法：冷却水槽或转鼓冷却；目的：？方法：冷却水槽

11、或转鼓冷却；（4 4）切割）切割（5 5）热拉伸）热拉伸 目的目的: :？拉伸温度：拉伸温度：结晶高聚物：结晶高聚物：TmTm以下，近以下，近TmTm101040 40 非晶高聚物：非晶高聚物：TgTg以上，近以上，近TgTg10103030 例：例：PP PP ：Tm=170 Tm=170 ，TpTp=130=130160 160 ；拉伸倍数拉伸倍数：3 31010倍；由前后拉伸辊的转速倍；由前后拉伸辊的转速之差实现。之差实现。热定型：目的？热定型：目的？热定型温度：以达到链段运动为原则：热定型温度：以达到链段运动为原则： 非晶：大于非晶：大于TgTg附近，小于附近，小于TpTp； 结晶：结

12、晶：TmTm附近，稍附近，稍TpTp；热定型热定型时，适当调整辊速，给丝回缩机会，时，适当调整辊速，给丝回缩机会，故定型后辊速减慢约故定型后辊速减慢约5%5%。扁丝扁丝圆织、平织圆织、平织编织袋编织袋内覆一内覆一层层PEPE；8 8、3 3、2 2 双向拉伸聚丙烯薄膜双向拉伸聚丙烯薄膜 见图见图 （biaxiallybiaxially oriented PP film oriented PP film，BOPPBOPP）8 8、4 4 热成型热成型 以热塑性塑料的片材作为原料来以热塑性塑料的片材作为原料来制造制品的一种方法。制造制品的一种方法。定尺寸定尺寸的片材的片材夹在模夹在模具框架上具框架

13、上加热加热TgTf施加压力施加压力紧贴模具紧贴模具获得获得形状形状冷却冷却定型定型热成型施加的压力：热成型施加的压力： 抽真空和引进压缩空气在片材抽真空和引进压缩空气在片材的两面形成的压力差，或借助于机械压的两面形成的压力差，或借助于机械压力和液压力。力和液压力。制品类型：制品类型：薄壳制品薄壳制品 。适用的聚合物品种：适用的聚合物品种：PSPS、PVCPVC、PMMAPMMA、ABSABS、HDPEHDPE、PAPA、PCPC和和PETPET等。等。工艺特点：工艺特点： 成型压力低，对模具要求低；成型压力低，对模具要求低； 工艺简单，生产率高；工艺简单，生产率高； 能成型较大面积的制品；能成

14、型较大面积的制品； 需经过一次成型。需经过一次成型。 8 8、4 4、1 1 差压成型差压成型 产生差压：产生差压：形成真空产生压差；（真空成型）形成真空产生压差；（真空成型）利用压缩空气直接施压。（加压成型）利用压缩空气直接施压。（加压成型）1 1、真空成型、真空成型2 2、气压成型、气压成型 采用凹模采用凹模差压成型特点：差压成型特点：制品结构鲜明，光洁度高；制品结构鲜明，光洁度高；片材与模具面贴合时间不同，制品厚度片材与模具面贴合时间不同，制品厚度不均匀；底部偏薄。不均匀；底部偏薄。8 8、4 4、2 2 覆盖成型覆盖成型 借助于机械力移动框架使片材扣复借助于机械力移动框架使片材扣复在阳

15、模上，抽真空使片材包覆于模具上而成在阳模上，抽真空使片材包覆于模具上而成型。型。特点：特点： 壁厚的最大部位在模具的顶部，壁厚的最大部位在模具的顶部，最薄的部位在侧面；最薄的部位在侧面；适用：适用： 制造厚壁和大深度的制品制造厚壁和大深度的制品采采用凸模。用凸模。8 8、3 3、3 3 柱塞助压成型柱塞助压成型 片材紧压在凹模，片材紧压在凹模， 加热片材，封闭模底气加热片材，封闭模底气阀，柱塞压片材入模腔，阀，柱塞压片材入模腔， 反压使片材包覆柱塞，后反压使片材包覆柱塞，后借真空抽吸力把片材拉离柱塞，并贴附借真空抽吸力把片材拉离柱塞，并贴附 模壁。模壁。新建 文本文档.txt柱塞成型特点：柱塞成型特点： 成型底部和侧壁厚度均匀的成型底部和侧壁厚度均匀的深度拉伸制品。深度拉伸制品。8 8、3 3、4 4回吸成型回吸成型 预拉伸预拉伸回吸成型适于：回吸成型适于： 壁厚均匀、结构较复杂的制品壁厚均匀、结构较复杂的制品采用凸、凹模采用