高分子加工学-高分子溶液

1、第第8章章 高分子溶液的成型加工技术高分子溶液的成型加工技术 8.1 铸塑成型铸塑成型( (浇铸成型浇铸成型) ) 将已准备好的浇铸原料（通常是单体，将已准备好的浇铸原料（通常是单体，经初步聚合或缩聚的预聚体或聚合物与经初步聚合或缩聚的预聚体或聚合物与单体的溶液等）注入模具中使其固化，单体的溶液等）注入模具中使其固化，完成聚合或缩聚反应，从而得到与模具完成聚合或缩聚反应，从而得到与模具型腔相似的制品的一种成型方法。型腔相似的制品的一种成型方法。分分 类类 静态静态浇铸浇铸（型材和制品，如滑轮）（型材和制品，如滑轮） 嵌铸成型嵌铸成型 （封装电器，如变压器）（封装电器，如变压器）浇铸成型浇铸成型

2、 流延铸塑成型流延铸塑成型(光学薄膜）光学薄膜） 离心浇铸成型离心浇铸成型（管材，齿轮，壳体）（管材，齿轮，壳体） 滚塑成型滚塑成型 （管材，齿轮，壳体）（管材，齿轮，壳体） 搪塑成型搪塑成型（空心软制品，软管，手套）（空心软制品，软管，手套）8.1.1 8.1.1 铸塑成型的工艺特点铸塑成型的工艺特点 优点：优点：n原料原料液态或浆状物液态或浆状物n很少施用压力，模具和设备要求较低很少施用压力，模具和设备要求较低n产品内应力低，可成型大、小制品产品内应力低，可成型大、小制品 缺点：缺点：n成型周期长，制品尺寸准确性较差成型周期长，制品尺寸准确性较差 8.1.2 8.1.2 静态浇铸成型静态浇

3、铸成型n 原料原料（聚己内酰胺；（聚己内酰胺；PMMAPMMA；环氧树脂）；环氧树脂） 如如PMMAPMMA：反应性原料及助剂（如反应性原料及助剂（如MMAMMAPMMA+BPO)PMMA+BPO) 填料填料( (色料）色料） n 模具模具 与注塑成型相似，但要求较低与注塑成型相似，但要求较低 最重要的，如何排除气泡最重要的，如何排除气泡 模具材料有铸铁、钢、铝合金、硅橡胶、塑料等模具材料有铸铁、钢、铝合金、硅橡胶、塑料等 不同塑料，模具类型有差异。不同塑料，模具类型有差异。避免或排除气泡的方法避免或排除气泡的方法常压放置脱泡常压放置脱泡超声震荡脱泡超声震荡脱泡真空脱去小分子或气泡真空脱去小分

4、子或气泡加压脱泡加压脱泡n工艺工艺 模具准备、原料配制、浇铸和固化等步骤。模具准备、原料配制、浇铸和固化等步骤。典型制品典型制品PMMA浇铸板材浇铸板材n 将浆液浇铸于硅玻璃模具中，排气后送入水箱或热将浆液浇铸于硅玻璃模具中，排气后送入水箱或热空气烘箱中进行聚合反应。低温聚合后升温至沸腾，空气烘箱中进行聚合反应。低温聚合后升温至沸腾，保持一段时间，切断热源自然冷至保持一段时间，切断热源自然冷至80，然后通，然后通冷水降到冷水降到40，脱模取出，检验切边，产品。，脱模取出，检验切边，产品。 n MMA预聚制浆制备：预聚制浆制备： 将单体、助剂加入常压预聚釜中，开搅拌；升温，将单体、助剂加入常压预

5、聚釜中，开搅拌；升温，维持维持94反应；在反应；在9094温度升降温度升降23次。当转次。当转化率约为化率约为10%，降温到，降温到80，然后强冷降到，然后强冷降到40，按需要加入甲基丙烯酸；冷到按需要加入甲基丙烯酸；冷到30出料。出料。8.2 流延成型流延成型 n 将热塑性或热固性塑料配成一定粘度的溶液，然后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以一定的速度流布在连续回转的基材上(无接缝的无接缝的不锈钢带不锈钢带)，通过加热使溶剂蒸发而使塑料固化成，通过加热使溶剂蒸发而使塑料固化成膜，从基材上剥离即得制品。膜，从基材上剥离即得制品。n 制取薄膜的一种方

6、法制取薄膜的一种方法;塑料薄膜以吹塑法为主。塑料薄膜以吹塑法为主。n 优点：优点：大型化、高速化和自动化，生产的薄膜透明大型化、高速化和自动化，生产的薄膜透明度比吹塑薄膜好，厚薄精度高，强度也高度比吹塑薄膜好，厚薄精度高，强度也高2030% %n 缺点：缺点：设备投资大、设备投资大、生产速度慢，消耗热量及溶剂生产速度慢，消耗热量及溶剂存在溶剂回收及安全问题，制品强度稍低。存在溶剂回收及安全问题，制品强度稍低。n 干法流延与湿法流延干法流延与湿法流延图图8-10 三醋酸纤维素薄膜生产流程示意图三醋酸纤维素薄膜生产流程示意图n 该成型过程包括：该成型过程包括：塑料溶液配制、流延铸塑成塑料溶液配制、

7、流延铸塑成 膜、薄膜干燥和溶剂回收膜、薄膜干燥和溶剂回收等等n设备主要是带式流延机，也有镀银金属回转转鼓设备主要是带式流延机，也有镀银金属回转转鼓8.2.1 8.2.1 流延铸塑流延铸塑成型设备成型设备: : 挤出机、机头、冷却装置、测厚装置、挤出机、机头、冷却装置、测厚装置、 切边装置、电晕处理装置、收卷装置等切边装置、电晕处理装置、收卷装置等 图图8-11流延薄膜生产工艺流程流延薄膜生产工艺流程8.2.2 干法流延干法流延（1）流延成型工艺及设备）流延成型工艺及设备（2） 流延薄膜的成型工艺及控制流延薄膜的成型工艺及控制n温度温度 用用MFRMFR为为6g/10min6g/10min的的L

8、DPELDPE生产流延薄膜时生产流延薄膜时, ,料筒料筒温度分温度分5 5段控制；连接器段控制；连接器T T为为265265士士33，机头，机头T T为为270270士士33；冷却辊；冷却辊T T为为2020，牵引速度为，牵引速度为60m/min60m/min。n薄膜质量的影响因素薄膜质量的影响因素 关键：厚度均匀性关键：厚度均匀性 , ,主要影响因素：主要影响因素：机头温度控制：机头温度控制：机头机头T T比机身低比机身低5 51010，机头，机头 T T中间低，两端略高。中间低，两端略高。薄膜厚度与机头唇口间隙：薄膜厚度与机头唇口间隙：不同薄膜厚度推荐不同薄膜厚度推荐 不同唇口间隙。不同唇

9、口间隙。机头唇口到冷却辊的距离：机头唇口到冷却辊的距离：距离要控制到最小距离要控制到最小薄膜冷却定型：薄膜冷却定型：熔融物料与冷却辊筒表面紧密贴合熔融物料与冷却辊筒表面紧密贴合薄膜的收卷：薄膜的收卷：必须保证膜卷的外观平整必须保证膜卷的外观平整 8.2.3 流延法双向拉伸薄膜的成型流延法双向拉伸薄膜的成型 图图8-21 流延法双向拉伸薄膜工艺流程流延法双向拉伸薄膜工艺流程(1) 流延法双向拉伸工艺流延法双向拉伸工艺 (BOPP)n原料选原料选MFR为为3g10min的的PPn生产过程分为生产过程分为 制备厚片和双向拉伸制备厚片和双向拉伸n将原料加入料斗，经螺杆塑化，将原料加入料斗，经螺杆塑化，

10、T型机头挤出成片型机头挤出成片8.2.4 流延吸塑片材的生产流延吸塑片材的生产n 传统工艺：将物料加入挤出机的料斗中。用机头挤传统工艺：将物料加入挤出机的料斗中。用机头挤出热熔片坯，经上光辊压光、牵引和冷却定型，再出热熔片坯，经上光辊压光、牵引和冷却定型，再经导辊进一步冷却，然后切边，经两辊牵引，最后经导辊进一步冷却，然后切边，经两辊牵引，最后卷成筒料。卷成筒料。n 传统工艺生产的片材纵横向物理机械性能差异大，传统工艺生产的片材纵横向物理机械性能差异大，有内应力，吸塑成型时，容易皱折或吸破。有内应力，吸塑成型时，容易皱折或吸破。n 采用流延工艺生产吸塑片材，其成型性能明显提高。采用流延工艺生产吸塑片材，其成型性能明显提高。8.2.4 流延吸塑片材的生产流延吸塑片材的生产 n 原料与配方原料与配方 对易结晶对易结晶PP，要共混改性，要共混改性n设备设备挤出机、机头、流延装置挤出机、机头、流延装置( (流流延辊、冷却辊、气刀和高压延辊、冷却辊、气刀和高压鼓风机等鼓风机等) )