第三章-高分子材料的生产方法要点.ppt

高分子材料加工原理王煦漫,第一章绪论第二节高分子材料的生产方法,一、化学纤维二、塑料三、橡胶四、胶粘剂(自学）五、涂料(自学）,一、化学纤维化学纤维制造的三个阶段：(1)基础阶段：包括原料制备和纺前准备原料制备：高分子化合物的合成(聚合)或天然高分子比合物的化学、物理处理和机械加工。纺前准备：纺丝熔体或纺丝溶液的制备。(2)成型阶段：纤维的成型。(3)后成型阶段：纤维的后加工。,（一）原料制备1、成纤聚合物的基本性质对成纤聚合物的一般要求：线型的大分子，支链少，没有庞大侧基；大分子之间有适当的相互作用力，较高的平均分子量和较窄的分子量分布；聚合物应具有一定的热稳定性。,2、原料制备高分子化合物的合成，天然高分子化合物的化学、物理处理和机械加工。,（二）纺丝流体的制备（纺前准备）1、纺丝熔体的制备两种实施方法：直接纺丝；切片纺丝。2、纺丝溶液的制备两种实施方法：一步法；二步法。,用于制备纺丝溶液的溶剂必须满足下列要求：(1)在适宜的温度下有良好的溶解性能，并使所得聚合物溶液企尽可能高的浓度下有较低的粘度。(2)沸点不宜太低，也不宜过高。如沸点太低，溶剂挥发性太强，会增加溶剂损耗并恶化身动条件；沸点太高，则不宜进行干法纺丝，且溶剂回收工艺比较复杂。(3)有足够的热稳定性和化学稳定性，并易于回收。(4)应尽量用无毒和无腐蚀性的溶剂。(5)并不会引起聚合物分解或发生其他化学变化。,（三）化学纤维的纺丝成型将成纤聚合物的熔体或浓溶液，用纺丝泵(或称计量泵)连续、定量而均匀地从喷丝头(或喷丝板)的毛细孔中挤小，而成为液态细流，再在空气、求成持定的凝固浴中固化成为初生纤维的过程称做纤维的成型或称纺丝.化学纤维生产过程中的核心工序。化学纤维的纺丝方法主要有三种：熔体纺丝、湿法纺丝和干法纺丝。,（四）化纤的后加工初生纤维结构还不完善，物理机械性能较差，不能用于纺织。后加工主要是拉伸和热定型。拉伸：使纤维的断裂强度提高，断裂伸长率降低，耐磨性和对各种不同形变的疲劳强度提高。热定型：目的是消除纤维的内应力，提高纤维的尺寸稳定性，并且进一步改善其物理机械。,二、塑料塑料成型是将各种形态的塑料(粉料、粒料、溶液或分散体)制成所需形样的制品或坯件的过程。,塑料产品,塑料的成型加工的三大工序,1、原料的准备与配制2、成型3、制品的后加工,（一）塑料的成型物料及其配制,1、物料的组成及其作用塑料聚合物助剂,（1）聚合物,塑料的主要成分决定塑料的类型和基本性能,助剂的概念:是为使复合物或其制品具有某种特性而加入的一些物质。助剂的作用:（1）改善制品的使用性能（2）改善加工性能（3）降低成本,（2）助剂,2、物料的配制（1）原料的准备（2）原料的混合（3）初混物的塑炼（4）塑炼物的粉碎和粒化,(1)原料的准备：物料的预处理、称样和输送预处理:树脂的过筛和吸磁处理、增塑剂的预热。,(2)原料的混合：目的：使物料分散均匀加料顺序:树脂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、其它助剂。,混合设备转鼓式混合机螺带式混合机捏合机高速混合机,转鼓式混合机,螺带式混合机,捏合机原理,（3）初混物的塑炼目的：提高物料的可塑性；使各组分分散更均匀；驱除挥发物。塑炼机械：双辊炼塑机、挤出机、密炼机。,（4）塑炼物的粉碎和粒化粉碎和粒化都是使固体物料在尺寸上得到减小；所不同的只是前者所成的颗粒大小不等，而后者比较整齐且具有固定形状。,（二）塑料的成型加工1、挤出成型2、注射成型3、模压成型4、压延成型,1、挤出成型叫挤塑、挤压模塑。是借助螺杆和柱塞的挤压作用,使受热熔化的塑料强行通过模口而成为具有恒定截面的连续制品的成型方法。如管、板、丝、薄膜、电线电缆等。,挤出成型产品,塑料挤出成型工艺流程,挤出工艺流程：加料在螺杆中熔融塑化机头口模挤出定型冷却牵引切割,2、注射成型,将塑料加热熔融塑化后，在柱塞或螺杆加压下，物料通过机简前端的喷嘴快速注入温度较低的闭合模具内，经过冷却定型后，开启模具即得制品。,注射成型产品示例,注射成型原理,注射装置,合模装置,液压传动系统,电气控制系统,模具,3模压成型,:又称压缩模塑，是将粉状、粒状、碎悄状或纤维状的塑料放入加热的阴模中，合上阳模后加热使其熔化，并在压力的作用下，使物料充满模腔，形成与模腔形状一样的模制品，再经加热或冷却，脱模后即得制品。,压缩模塑设备,1.压机,上动式液压机1一柱塞2一压筒3一液压管线4固定垫板5活动垫板6一绝热层7一上压板8一拉杆9一下压板l0机座,2、模具,溢式塑模示意图1一上模板2一组合式阳3一导合钉4一阴模5一气口6一下模板7一推顶杆8一制品9一溢料缝,4、压延成型,压延成型是生产塑料薄膜和片材的主要方法。它是将已经塑化好的接近粘流温度的热塑性塑料通过一系列相向旋转着的水平辊简间隙，使物料承受挤压和延展作用，而使其成为规定尺寸的连续片状制品的成型方法。,压延制品广泛地用作农业薄膜、工业包装薄膜、室内装饰品、地板、录音唱片基材以及热成型片材等。,压延设备,三、橡胶橡胶的加工是指由生胶及其配合剂经过一系列化学与物理作用制成橡胶制品的过程。,生胶橡胶制品塑炼混炼成型硫化,（一）塑炼具有弹性的生胶变成具有可塑性的胶料的工艺过程。目的：降低生胶分子量，以提高塑性，流动性，便于加工。,（二）混炼通过机械作用使生胶与各种配合剂均匀的过程。目的为了提高橡胶产品的使用性能，改进橡胶工艺性能和降低成本。,（三）成型1、压延：辊筒式压延机2、挤出（压出）：挤出机,（四）硫化硫化是橡胶大分子链发生交