第八章 浇铸与涂覆

1、 塑料成型工艺与设备塑料成型工艺与设备第八章第八章 浇铸与涂覆浇铸与涂覆第一节第一节 浇铸浇铸n浇铸浇铸又称铸塑，这种方法是将已准备好的浇铸原料(通常是单体、初步聚合或缩聚的预聚体或聚合物、单体的溶液等)注入模具中使其固化(完成聚合或缩聚反应)，从而得到与模具型腔相似的制品。n铸塑包括静态浇铸、嵌铸、离心浇铸、流延浇铸等。n聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃)、环氧树脂等常采用静态浇铸的方法生产各种型材和制品；n嵌塑是以透明塑料铸塑来保存生物或医学标本、工艺美术品和精密电子元器件等；n用离心浇铸法生产管状物、中空制品和齿轮、轴承等。 铸塑的特点n1. 所用设备较简单，成型时一般不需要加压设备，对模具强

2、度的要求也较低。n2. 铸塑对制品尺寸的限制较少，宜生产小批量的大型制品。n3. 制品的内应力较低，质量良好。n4. (缺点)成型周期长，制品尺寸的精确性较差等 。一. 静态浇铸 静态浇铸是浇铸成型中比较简便和使用比较广泛的成型方法。例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯碱催化聚己内酰胺、有机硅树脂、酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯和聚氨酯等都常用这种方法生产各种型材和制品，其中有机玻璃是典型的静态浇铸产品。 静态浇铸成型基本上可分为四个步骤：模具的准备；原料的配制；浇铸及固化；制品的后处理。n聚甲基丙烯酸甲酯浇铸聚甲基丙烯酸甲酯浇铸n聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）浇铸板材，是以甲基丙烯酸甲酯（MMA）单

3、体为主要原料，经预聚制成预聚浆后，再浇铸到平板玻璃型腔中，经本体聚合制得，俗称有机玻璃板。nPMMA浇铸体透明性能好，是目前高分子材料中透明度最高的品种，其相对密度（比重）不到普通玻璃的一半，抗碎裂能力超过普通无机玻璃几倍。它有良好的电绝缘性能和机械强度，又具有极好的二次加工性，它广泛应用于化工，轻工，文教，车，船，飞机制造工业中。聚甲基丙烯酸甲酯浇铸聚甲基丙烯酸甲酯浇铸n基本原料为甲基丙烯酸甲酯，并配以其他辅料，辅料中包括聚合引发剂，增塑剂，润滑脱模剂，以及共聚改性剂等。若为制彩色有机玻璃板，则还需添加适量的着色剂。浇铸尼龙工业零部件 n浇铸尼龙（铸型尼龙）是以已内酰胺单体为原料预聚后直接浇

4、铸入制品模具，经聚合制得，所以又称单体浇铸尼龙、MC尼龙。用此种方式特别适合于生产大型尼龙工业制品，但品种多、量不大的场合，因为这时不宜采用注塑成型。浇铸尼龙制品保持了尼龙的优良性能，所制主要工业零部件有滑动轴承，无声齿轮、传送带轮、阀座、导轨、摩擦板、支撑台架等。n n原料己内酰胺或其他内酰胺作为单体，目前主要使用己内酰胺，最好采用一级品，外观为白色片状结晶体，凝固点大于或等于68.5，水分在0.2以下。 n引发剂（或称催化剂）可使环酰胺形成阴离子，目前主要采用氢氧化钠，也可用金属钠或其氢化物、醇钠以及有机金属化合物。 n活化剂能提高引发活性，又称共引发剂，可用乙酰已内酰胺、甲苯二异氰酸酯、

5、酰氯等。 二. 嵌铸n嵌铸又称封入成型，它是将各种样品、零件等非塑料件包封到塑料中间去的一种成型技术。即在浇铸的模具内放入一预先经过处理的样品(或零件)，然后将准备好的浇铸原料浇注入模腔，在一定的条件下固化(即硬化)，样品(或零件)便被包嵌在塑料中。n用得最多的是采用透明塑料包封各种生物或医用标本、商品样本、纪念品等。工业上还有借助浇铸将某些电气元件及零件与外界环境隔绝，以便起到绝缘、防腐蚀、防震动破坏等作用。前者主要是丙烯酸酯类塑料(如有机玻璃)，其次是不饱和聚酯及脲醛塑料等，后一类是环氧塑料类。 人造琥珀制品 n 人造琥珀系仿造天然琥珀的样式，把昆虫、花卉、鱼虾等包裹在透明的高聚物中，其形

6、、色与天然琥珀非常相似，所以称人造琥珀。该产品以甲基丙烯酸甲酯为原料，经本体聚合把植物花卉、昆虫、鱼虾等包埋在晶莹透明的聚甲基丙烯酸甲酯聚合物中。产品型坯经削磨抛光处理后，变成具有一定欣赏和保存价值的精美工艺品。 PMMA嵌铸成型材料配方PMMA嵌铸成工艺流程三三. 离心浇铸离心浇铸 离心浇铸是将液状原料浇铸入高速旋转的模具或容器中，在离心力的作用下使之充满回转体模具或容器的内壁，再使其固化定型而得到制品的成型方法。它与静状浇铸的区别在于模具是转动的，而静态浇铸的模具不转动。离心浇铸生产多为圆柱形和近似圆柱形的制品，如大型管材、轴套等，也用于齿轮、滑轮、转子和垫圈的生产。 制品形状特点制品形状

7、特点流延铸塑（连续式）（连续式）n流延铸塑的生产过程是将热塑性或热固性塑料配成一定粘度的溶液，然后以一定的速度流布在连续回转的基材上，通过加热以脱掉溶剂并进而使塑料固化。 n铸塑薄膜的特点是厚度小（最薄可达0.050.10mm），厚薄均匀，不易带入机械杂质，因而透明度高、内应力小，多用于光学性能要求很高的塑料薄膜的制造，如电影胶卷、安全玻璃等。n思考题1：p139 4-29 为什么静态浇铸不用塑料熔体，而离心浇铸常用塑料熔体？n思考题2 哪些成型方法可以制得塑料薄膜？ 第二节 涂覆n物料n模涂制品：壳类，膜类n平面连续卷材涂覆n金属件涂覆涂凝成型 用涂凝成型生产玩具和中空软质制品；用旋转成型生

8、产大型容器等。n涂凝成型是用塑料糊制造空心软质制品(如玩具)的一种重要方法。其优点在于设备费用低，生产速度高，工艺也比较简单。缺点是制品的厚度、重量等准确性较差。目前国内多以聚氯乙烯糊用该法生产中空塑料玩具。n涂凝成型工艺过程 先将配制好并经过脱泡的塑料糊灌入预先加热到130左右的阴模中，并使整个模具内壁均为该糊所润湿，避免模具的凹陷或突出部位的空气未排除而形成气泡。待塑料糊灌满模具后，停留约1530s，将塑料糊倒回盛料容器中，此时模腔壁剩下一层约12mm厚的塑料糊已部分发生胶凝化作用。将模具立即送入烘箱内于160左右加热1040min(视制品大小和厚度而定)，然后把模具从烘箱中取出放入水中冷

9、却12min或采用风冷至80以下，用抽真空或手工的方法从模具中取出制品。 旋转成型n旋转成型又称旋转浇铸成型，滚塑。n 它是将一定量的液状或糊状塑料加入到模具中，通过一边加热一边使模具作纵向和横向的旋转滚动，使塑料熔融塑化，并靠自身重量在模具内壁的整个表面上均匀地形成一层熔融层，经冷却固化后开模取出制品，再经整修即得到无缝的中空制品。n 旋转成型与离心浇铸相类似，但由于旋转成型转速不高，设备比较简单，更有利于小批量生产大型的中空容器，旋转成型制品的厚度比挤出吹塑制品均匀，废料少，产品几乎无内应力，也不易发生变形、凹陷等缺点。n 主要用聚氯乙烯糊生产小型中空制品，如塑料玩具、皮球、瓶、罐等，近年来用粉状塑料代替液状或糊状塑料，采用旋转成型工艺来生产大型容器。思考题n滚塑(旋转成型)与离心浇铸的异同n区别在于离心浇铸主要靠单轴离心力的作用，转速较高，每分钟几百转到几千转，主要成型管材制品；旋转成型主要靠塑料的自重作用流布并粘贴于旋转模具的壁面，因而转速较慢，每分钟只有几转到几十转，双轴旋转，可成型完全封闭制品。滚塑n滚塑产品原理图加工机械金属制件的塑料涂覆金属制件的塑料涂覆n金属零部件的表面涂覆一层塑料后，在一定的程