第三章 成型用的物料及其配制幻灯片.ppt

概述塑料成型时常用的物料形态有四种 粉料 粒料 溶液和分散体 其中粉料用的最多 本章主要介绍热塑性塑料中各组分的工作原理 配制方法及成型工艺性能 第二章成型用物料及其配制 第一节粉料及粒料的制备 一 粉料及粒料的组成聚合物 要求为均一连续相 还要考虑其相对分子量大小及分布 颗粒大小结构 与填料作用的难易等助剂 增塑剂 稳定剂 填充剂 增强剂等 P45自学 作用 特点及种类 二 制备过程 1 预处理方式 过筛 如做薄膜用的PVC粒子 吸磁 预热 制浆料 三辊磨研磨等2 混合的含义工业上的混合有两方面的含义 简单混合和分散混合 简单混合 具有两种以上组分的物料 无论在其任何部位的组成比例均相同的操作 只使各组分做空间无规分布 分散混合 除增加各组分空间无规分布外 还要求组分聚集体尺寸减小 除增加粒子的无规程度 还有粒子尺寸的减小 实际进行的混合多是在简单混合和分散混合并存情况下完成的 三 混合的基本原理 润性物料 配制物料时常在粉状固态聚合物中加入相当数量液态助剂的物料叫润性物料 反之叫非润性物料 1 几种常见的混合方式 混合 固态组分间 如粉状组分与小颗粒状组分的混合 可用于非润性物料的混合 捏合 液态与固性物料的混合 在捏合机中借助强剪切作用充分混合 可用做润性或非润性物料 一般固态料多或固液差不多时的混合 塑炼 混炼 用于塑性与固性或塑性料间的混合 借助热或机械功 在熔融状态下与其它组分均匀混合 2 混合机理物料间的均匀混合要借助三种力的作用 剪切 对流 扩散 1 扩散 靠各组分间浓度差推动微粒从浓度高向浓度低的区域迁移 对固 液态物料 这种作用不明显 2 对流 靠各组分在外界因素下向其它组分所占空间流动 达到各组分在空间上的均匀分布 主要手段为机械搅拌 3 剪切 机械作用产生剪切力使物料各组分的物料块形变甚至分离崩溃 达到均一混合的目的 物料初混以对流为主 塑炼主要靠剪切作用 3 混合程度的评价 P61液态物料 各组分比例与平均比例相似相等为混匀固态物料 一方面是组成的均匀程度 从混合物中随机取样分析测定 所得某一组分的百分含量与理论或总体百分含量的差值 另一方面是看相邻同一组分间的距离 越小分散得越好 四 初混和过程1 非润性物料 以树脂 稳定剂 色料 填充剂 润滑剂的顺序加入混合设备 2 润性物料 树脂 增塑剂 稳定剂 其它助剂投料3 常用初混合设备 转鼓式混合机 靠混合室的转动来完成 用于非润性物料的混合 螺带式混合机 多用在高速捏合后物料的冷却上 也叫冷混合机 捏合机 混合时间长 均匀性差 效率较前两者高 高速捏合机 五 初混物的塑炼 1 选用粒料的原因 混匀程度高 提高物料的塑性 缩短成型时的塑化时间 成型工艺性能得以提高 2 塑炼的目的 借助加热和剪切力使聚合物在熔化 剪切 混合等作用下驱出其中的挥发物并进一步分散其中的不均匀组分 同时具有相当的塑性 3 塑炼前初混的原因 先使原料获得一定的均匀性 塑炼条件苛刻 设备承载能力低 不初混 塑炼时间过长物料易降解 为混匀要加长时间 温度上升 易使物料降解 4 要控制的工艺条件 塑炼时间 温度 剪切力 用双辊塑炼机的翻转次数5 塑炼终点的判断 可用撕力机测定材料的撕力来判断 生产中一般依经验确定 即用刀切开塑炼料 截面上不显毛粒 并且颜色和质量均齐匀即可 5 设备 双辊机 开炼机 密炼机 挤出机六 造粒或粉碎目的均为减小固体尺寸 基本的作用有 压缩 冲击 磨擦和切割 所用的设备有挤出机 造粒机 粉碎机等 七 热固性材料 多用粉料 制备 初混 塑炼 粉碎 研磨 过筛八 粉料和粒料的工艺性能1 热固性塑料 收缩性 成型塑料制品尺寸或体积小于型腔相应尺寸或体积的现象 收缩率L0为模具尺寸L 制品尺寸P77 原因 a 固化收缩 b 弹性回复 c 塑性变形 d 热收缩 降低收缩率的措施 适当提高注射压力 注射速度 增大浇口和流道尺寸 增加浇口数目 制品退火处理 预热 严格遵守工艺规程和采用不溢式模具等 2 流动性 热固性材料因受热 受压软化而移动的性能 会影响材料的充模能力 三种测定方法 测流程 流动时间 流程时间 流动速度 法 第一种方法最简单 我国通用拉西格法P72图3 12 将7 5 10g热固性塑料粉置于型腔直径为28mm的冷压模中 在 502 MPa压力下压成冷坯 放入 150 的拉西格模具加料室中 以8 5mm s的速度压至规定压力 30MPa 或在20s内使压力达到 301 MPa 保压1 3min开模 测定成型物光滑部分长度 mm计 影响流动性的因素材料本身模具及成型工艺 3 水分及挥发分含量 测定方法 将约5g料放入温度为100 105 烘箱中半小时 取出称重 烘后重量损失百分率即为水分及挥发分含量 4 细度和均匀度细度又称粉末度 细末度 指塑料颗粒直径的大小 用mm表示 颗粒小 可提高制品外观质量 但太小 压制时包入的空气不易排出 脱模后会起泡 均匀度 塑料颗粒直径大小的差异程度或称分散程度通常通过筛分析衡量 先过粗筛 再过细筛 将颗粒分级 区别选用 5 压缩率为塑料表观密度压缩率K越大 所需模具装料室越大 耗模材还不利于压制时加热 带入的空气增加 不利于成型 降低K的方法 预压 6 硬化速率 用塑料压制标准试样 直径100mm 厚0 2mm的圆片 时使制品物理 化学性能达到最佳值时的速率s mm厚 该值小 硬化速率越大测定方法 绘制标准试样的性能 压制时间曲线 从曲线上确定最好的硬化时间图3 13 2 热塑性塑料 除硬化速率外 其它与热固性塑料相同 第三节溶液 一 组成溶质 聚合物及有关助剂溶剂 烃 芳烃 氯代烃 酯 醚 醇等二 溶解过程溶胀溶解三 制备设备 带强力搅拌和加热套的釜方法 1 满加快搅法2 低温分散法 第四节分散体 一 组成树脂 分散剂 稀释剂 胶凝剂 填充剂 表面活化剂等二 分类按组成和性质不同分为四类塑