单元十塑料成型加工方法

单元十塑料成型加工方法一、注射成型法二、挤出成型法三、压延成型法四、其它成型法2022/12/111一、注射成型法（一）注射机2022/12/112（二）模具2022/12/1132022/12/114成型前的准备注塑过程制件的后处理（三）注射成型过程2022/12/115锁紧前移注射保压冷却后移开模闭模2022/12/116闭模前移注射保压冷却后移开模锁紧2022/12/117闭模锁紧注射保压冷却后移开模前移2022/12/118闭模锁紧前移保压冷却后移开模注射2022/12/119闭模锁紧前移注射冷却后移开模保压2022/12/1110闭模锁紧前移注射保压后移开模冷却2022/12/611闭模锁紧前移注射保压冷却开模后移2022/12/612闭模锁紧前移注射保压冷却后移开模2022/12/613闭模锁紧前移注射保压冷却后移开模顶出2022/12/614注射成成型机机工作作循环环周期期图合模高压低速锁紧座台前移注射开模冷却保压固定塑化塑化退回退回塑化制品顶出试合模发信息注射动作选择制品落下检测发信2022/12/615（四）其其它注射射成型方方法热固性塑塑料的注注射成型型热固性塑塑料在受受热过程程中不仅仅有物理理状态变变化，还还伴随着着不可逆逆的化学学变化。。注射时时，加入入注塑机机的热固固性塑料料粒(粉)料是分子子量不大大的线型型结构，，通过在在料筒内内加热，，固体粒粒(粉)料变成低低黏度的的熔体，，但同时时也开始始进行交交联反应应，分子子量逐渐渐增大，，黏度急急剧上升升，甚至至完全失失去流动动性。因因此，应应在交联联反应前前或刚开开始时将将熔体快快速注入入型腔，，使其在在加热的的型腔内内继续交交联反应应至物理理力学性性能达到到最佳时时即可脱脱模。2022/12/616图10-10热固固性性塑塑料料注注射射成成型型过过程程中中温温度度和和黏黏度度的的变变化化2022/12/6172、反反应应注注射射成成型型图10-11反应应注注射射成成型型的的生生产产原原理理2022/12/6183、流体辅助助注射成型型图10-12气体辅助成成型原理图图(a)熔体注射；；(b)注入气体；；(c)气体保压2022/12/6194、剪切控制制取向注射射成型图10-17剪切控制取取向注射成成型装置示示意图1-喷嘴；2-浇口3-活塞4-流道5-连接器；6-模腔2022/12/6205、双双色色注注射射成成型型图10-19平行行注注射射、、模模具具旋旋转转180°°的双双色色注注射射机机1-锁模模活活塞塞；；2-动盘盘；；3-模具具旋旋转转板板；；4-定盘盘2022/12/6216、夹夹芯芯注注射射成成型型图10-25单流流道道的的夹夹芯芯注注射射成成型型工工艺艺过过程程(a)壳层层材材料料注注射射；；(b)芯层层材材料料注注射射；；(c)壳层层材材料料再再次次注注射射封封闭闭浇浇口口；；(d)开模模取取出出制品品2022/12/622挤出出成成套套设设备备：：挤挤出出机机（（主主机机））机头头和和口口模模、、定定型型辅助助机机等等几几部部分分组组成成。。二、、挤挤出出成成型型法法（一一））挤挤出出机机及及挤挤出出机机螺螺杆杆2022/12/623单螺杆挤出出机基本结构：：转动装置加料装置料筒螺杆机头和口模模公称尺寸:螺杆直径(mm)2022/12/6241．传传动装装置包括：：电动动机、、减速速机构构和轴轴承等等所组组成。。要求：：无级调调速，，良好好的润润滑系系统，，迅速速制动动的装装置。。常用用体系系：①整流流子电电动机机或直直流电电动机机，它它既是是驱动动装置置，又又是变变速装装置；；②常速速电动动机驱驱动的的机械械摩擦擦传动动，如如用皮皮带传传动或或齿轮轮传动动的无无级变变速装装置；；③用电电动机机驱动动油泵泵，将将油送送至液液压马马达，，改变变泵的的排油油量从从而改改变挤挤出机机螺杆杆转速速。2022/12/6252．加加料装装置供供料的的形式式有粒粒状、、粉状状和带带状等等几种种。加加料装装置一一般都都采用用加料料斗，，料斗斗的容容量至至少应应能容容纳一一小时时的用用料。。加料料斗内内应有有切断断料流流、标标定料料量和和卸除除余料料等。。上料料装置置。3．料料筒料料筒是是挤出出机主主要部部件之之一，，塑料料的塑塑化和和加压压过程程都在在其中中进行行。挤挤压时时料简简内的的压力力可达达55兆帕帕，工工作温温度一一般为为180~250℃℃，因因此料料筒可可看作作是受受压和和受热热的容容器。。2022/12/626另外，一一般挤出出机在料料筒和机机头之间间还设有有粗滤器器，它是是由带孔孔的合金金钢板制制成的，，主要作作用是使使塑料由由旋转流流动变为为平直流流动，且且沿螺杆杆方向形形成压力力，增大大塑化的的均匀性性，过滤滤塑料中中可能混混入的杂杂质(这这在挤压压回料时时可能性性更大)和阻止止未塑化化的物料料进入机机头．2022/12/627螺杆螺杆是挤挤出机的的关键性性部件。。通过它它的转动动，料简简内的塑塑料才能能发生移移动，得得到增压压和部分分的热量量(摩擦擦热)。。螺杆的的几何参参数，诸诸如直径径、长径径比、各各段长度度比例以以及螺槽槽深度等等，对螺螺杆的工工作特性性均有重重大的影影响。。一般螺杆杆的结构构如图所所示。2022/12/628(1)螺螺杆的直直径(D)和长长径比(L／D)螺杆直径径是螺扦扦基本参参数之一一。使用用时，它它是根据据所制制制品的形形状大小小及需要要的生产产率来决决定的。。表征螺杆杆特性的的另一重重要参数数是螺杆杆的有效效长度(L)与与其直径径之比，，即长径径比(L／D)。(2)螺螺杆各段段的作用用按塑料在在螺杆上上运转的的情况可可分为送送料、熔熔化和计计量三个个区域。。2022/12/629①送送料段自自塑塑料入口口向前延延伸一段段的距离离(视挤挤出机的的情况不不同可有有2～10D的的变化)为送料料段②熔熔化段(压缩段段)螺螺杆中中部的一一段为熔熔化段。。③计计量段段(均化化段)螺螺杆杆的最后后一段为为计量段段。很明显，，为了取取得最好好的效果果，挤压压不同塑塑料，三三段长短短与结构构都应结结合塑料料的特性性和所挤挤制品的的类型来来考虑。。2022/12/630(3)螺杆杆上的的螺旋旋角θθ和螺螺翅宽宽度(e)，螺螺旋角角的大大小与与物料料的形形状有有关。。物料料的形形状不不同，，对送送料段段的螺螺旋角角要求求也不不一样样。(4)螺杆杆头部部的形形状，，螺杆杆头部部一般般呈钝钝尖的的锥形形，借借以避避免物物料在在螺杆杆头部部停滞滞过久久而引引起分分解。。2022/12/631机头和和口模模机机头头是口口模与与料筒筒之间间的过过渡部部分，，其长长度和和形状状随所所用塑塑料的的种类类、制制品的的形状状、加加热方方法及及挤出出机的的大小小和型型式而而定。。口模是是制品品横截截面的的成型型部件件，它它是用用螺栓栓或其其它方方法固固定在在机头头上的的。如如果口口模和和机头头是一一个整整体，，一般般就统统称为为机头头。（二））机头头与辅辅机2022/12/632机头和口模模结构的好好坏，对制制品的产量量和质量影影响很大。。其尺寸都都根据实践践经验或流流变学知识识来确定。。从工艺角度度考虑：(1)口模模定型部分分是决定制制品横截面面的重要部部件。(2)过渡渡部分的流流道应尽量量平滑，使使其呈流线线型，以免免物料在流流道中停滞滞而发生分分解。(3)机头头和口模应应有足够的的刚度，以以免在工作作压力下使使流道变形形。2022/12/633口模：挤出出机末端的的有孔部件件，使得挤挤出物形成成规定的横横截面形状状。多孔孔板板（（筛筛板板））：：旋旋转转变变直直线线，，增增压压，，支支撑撑滤滤网网，，滤滤去去杂杂质质。。口模模组组成成：：分分配配腔腔，，引引流流道道，，口口模模成成型型段段2022/12/634口模模设设计计的的主主要要因因素素：：流流道道设设计计，，结结构构设设计计、、温温度度控控制制设计计方方法法：：经经验验设设计计为为主主，，理理论论分分析析辅辅助助设计计程程序序：：首首先先分分析析流流量量分分布布、、压压力力降降、、停停留留时时间间，，稳稳定定流流动动状状态态，，其其次次，，制制品品形形状状尺尺寸寸、、聚聚合合物物的的稳稳定定性性、、模模具具的的安安装装、、结结构构形形式式。。2022/12/635圆孔孔形形口口模模类别别：：圆圆棒棒、、单单丝丝、、造造粒粒流动动特特点点：：一一维维流流动动，，沿沿半半径径变变化化，，轴轴向向不不变变设计计平平直直部部分分与与直直径径的的比比小小于于102022/12/636扁平平口口模模制品品：：平平膜膜小小于于0.25mm片片材材（（大大于于0.25mm））流道道结结构构：：圆圆形形狭狭缝缝型型，，三三种种形形式式2022/12/637环型口模制品：管子子、管状薄薄膜、吹塑塑型坯、电电线（缆））流道结构：：支架、直直角、螺旋旋芯模、储储料缸2022/12/638异型口模异型制品：：从任一口口模挤出而而得到的具具有不规则则截面的半半成品，开开放式、中中空式。设计特点：：流变指导导、经验设设计、反复复修模2022/12/639挤出机的的辅助设设备辅助设备备三类：：1．挤压压前处理理物料的的设备2．处理理挤出物物的设备备3．控制制生产条条件的设设备三类设备备不仅随随制品的的种类、、对制品品质量的的要求以以及自动动化程度度等的不不同面有有差别，，而且每每一种设设备的类类型也有有不同的的形式。。2022/12/640（三））挤出出成型型过程程原料准备挤出型坯冷却定型冷却牵引卷取/切割后处理挤出制品2022/12/641（四））挤出出成型型实例例图10-39聚烯烃烃盘管管生产产线示示意图图1-单螺杆杆挤出出机2-机头3-定径套套4-真空定定径装装置5-冷却装装置6-牵引机机7-切割装装置8-印字台台9-管材卷卷绕装装置图10-40硬聚氯氯乙烯烯管材材生产产线示示意图图1-锥形双双螺杆杆挤出出机2-冷却水水槽3-牵引装装置4-切割装装置5-收集架架2022/12/642三、压压延成成型法法（一））压延延机及及压延延生产产线图10-61塑料压压延生生产线线示意意图1-树脂料料仓；；2-计量斗斗；3-高速混混合机机；4-塑化挤挤出机机；5-开炼辊辊；6-四辊压压延机机；7-冷却辊辊组；；8-切边刀刀；9-卷绕装装置2022/12/643图10-58压延机机外型型结构构1-机座；；2-传动装装置；；3-辊筒；；4-辊距调调节装装置；；5-轴交叉叉调节节装置置；6-机架2022/12/644（二）压压延成型型过程图10-62压延成型型过程示示意图2022/12/645（三）塑料料压延成型型实例图10-67聚氯乙烯薄薄膜压延成成型工艺流流程图1-树脂料仓；；2-电磁振动加加料斗；3-自动磅称；；4-称量计；5-大混合器；；6-齿轮泵；7-大混合器中中间贮槽；；8-传感器；9-电子称料斗斗；10-热混合器；；11-冷混合器；；12-集尘器；13-挤出机；14、16、18-运输带；15、17-开炼机；19-金属检测器器；20-摆斗；21-四辊压延机机22-冷却导辊；；23-冷却辊；24-运输带；25-运输辊；26-张力装置；；27-切割装置；；28-卷取装置；；29-压力辊2022/12/646压缩缩成成型型压压缩缩成成型型又又称称模模压压成成型型和和压压制制成成型型。。其其原原理理如如图图2-3所所示示。。成成型型时时，，把把由由上上、、下下模模（（或或凹凹、、凸凸模模））组组成成的的压压缩缩模模具具安安装装在在压压力力机机的的上上、、下下模模板板之之间间，，将将塑塑料料原原料料直直接接加加入入到到成成型型温温度度下下的的模模具具型型腔腔内内，，然然后后将将模模具具闭闭合合，，塑塑料料粒粒料料、、粉粉料料或或预预制制坯坯料料在在受受压压和和受受热热的的作作用用下下逐逐渐渐塑塑化化并并充充满满闭闭合合的的模模具具型型腔腔，，最最终终经经固固化化定定型型后后转转变变为为塑塑料料制制件件。。主主要要用用于于热热固固性性塑塑料料成成型型。。用用模模压压成成型型生生产产的的塑塑料料制制品品种种类类很很多多，，主主要要用用于于机机械械器器，，仪仪表表工工业业，，交交通通运运输输和和日日常常生生活活等等部部门门。。四、、其其它它成成型型法法（一一））模模压压与与层层压压成成型型模压压成成型型2022/12/647将塑料直接接加入高温温的的压模模型腔和加加料室，然然后以一定定的速度将将模具闭合合，塑料在在热和压力力的作用下下熔融流动动，并且很很快地充满满整个型腔腔，树脂与与固化剂作作用发生交交联反应，，生成不熔熔不溶的体体型化合物物，塑料因因而固化，，成为具有有一定形状状的制品，，当制品完完全定型并并且具有最最佳具性能能时，即开开启模具取取出制品。。2022/12/6482022/12/649塑料料层层压压机机结结构构1-工作作油油缸缸；；2-工作作柱柱塞塞；；3-下压压板板；；4-工作作垫垫板板；；5-支柱柱；；6-上压压板板；；7-辅助助油油缸缸；；8-辅助助柱柱塞塞；；9-条板板2022/12/650质量量最最轻轻的的材材料料――――泡泡沫沫塑塑料料泡沫沫塑塑料料是是由由大大量量气气体体微微孔孔分分散散在在固固体体塑塑料料中中形形成成的的一一类类高高分分子子材材料料，，具具有有质质量量轻轻、、隔隔热热、、吸吸音音、、减减震震等等特特性性，，用用途途很很广广。。最最早早开开发发的的泡泡沫沫塑塑料料是是20世世纪纪60年年代代发发展展起起来来的的结结构构泡泡沫沫塑塑料料，，内内部部芯芯层层发发泡泡，，外外部部皮皮层层不不发发泡泡，，特特点点是是外外硬硬内内韧韧、、强强度度高高、、消消耗耗原原料料少少，，广广泛泛地地代代替替木木材材，，用用于于建建筑筑和和家家具具工工业业以以及及包包装装材材料料。。现现在在，，几几乎乎各各种种塑塑料料都都可可以以制制成成泡泡沫沫塑塑料料。。（二二））泡泡沫沫塑塑料料的的成成型型2022/12/651发泡方法法分类1.机械械发泡法法是借助强强烈搅拌拌，把大大量空气气或其他他气体引引入液态态塑料中中，工业业上主要要用此法法生产脲脲醛树脂脂泡沫塑塑料，它它可用做做影剧布布景中的的人造雪雪花。2.物理理发泡法法依据所用用发泡剂剂可细分分为：惰惰性气体体发泡法法；低沸沸点液体体蒸发汽汽化发泡泡法；液液体介质质浸出物物发泡法法；加入入中空微微球后固固化发泡泡法。3.化学学发泡法法可分两类类：采用用化学发发泡剂，，它们在在受热时时分解放放出气体体。常用用的发泡泡剂有偶偶氮二甲甲酰胺、、偶氮二二异丁腈腈、N，，N′--二亚亚硝基五五亚甲基基四胺、、碳酸氢氢钠；利利用聚合合过程中中的副产产物气体体进行发发泡。但无论采采用什么么方法发发泡，其其基本过过程都是是：①在在液态或或熔融态态塑料中中引入气气体，产产生微孔孔。②使使微孔增增长到一一定的体体积。③③通过物物理或化化学方法法固定微微孔结构构。2022/12/652泡沫塑料料的分种种1.泡沫沫塑料有有开孔和和闭孔之之分泡沫塑料料的微孔孔之间互互相连通通的称为为开孔型型泡沫塑塑料，微微孔之间间互相封封闭的称称为闭孔孔型泡沫沫塑料。。2.泡沫沫塑料又又有硬质质和软质质之分按照美国国试验和和材料学学会颁布布的标准准：在18～29℃下下，在时时间5秒秒内，泡泡沫塑料料绕直径径为2.5厘米米的圆棒棒一周，，如果不不断裂，，属于软软质泡沫沫塑料；；如果断断裂，则则属于硬硬质泡沫沫塑料。。3.泡沫沫塑料还还分为低低发泡和和高发泡泡两类通常将发发泡倍率率（发泡泡后比发发泡前体体积增大大的倍数数）小于于5者为为低发泡泡产品，，大于5者为高高发泡产产品。2022/12/653应用特特性1.质质轻2.弹弹性好好3.隔隔热4.强强度高高5.其其他2022/12/6541、机机械发发泡法法机械发发泡法法(又又称气气体混混入法法)是是用强强烈的的机械械搅拌拌将空空气卷卷入树树脂的的乳液液、悬悬浮液液或溶溶液中中使其其成为为均匀匀的泡泡沫物物，而而后再再经过过物理理或化化学变变化使使之稳稳定成成为泡泡沫塑塑料。。机械械发泡泡法中中常用用的树树脂有有脲甲甲醛、、聚乙乙烯醇醇缩甲甲醛、、聚醋醋酸乙乙烯、、聚氯氯乙烯烯溶胶胶等，，这里里即以以脲甲甲醛开开孔硬硬质泡泡沫塑塑料为为例说说明。。2022/12/655（1）树脂脂的制备（（脲甲醛，，甘油）制造时，技技配方先将将甲醛水液液加至反应应釜中，并并用l0％％烧碱水液液调其PH值使达到到6.4～～6.5。。而后在搅搅拌和回流流的情况下下加入脲和和甘油，并并于l小时时左右的时时间内将反反应混合物物加热到它它的沸点。。沸腾15分钟后，，用10％％甲酸水溶溶液使混合合物的pH值降至5.0～5.5。继继续在沸腾腾温度下使使反应进展展到混合物物的粘度达达到25～～30厘泊泊时为止。。用烧碱水水液中和反反应混合物物使pH值值上另到6.8～7.0。冷冷至20～～30℃后后，用水稀稀释使反应应混合物中中的树脂含含量达到27％～32％。最最后将树脂脂溶液放在在铝制的贮贮槽中备用用。2022/12/656（2）鼓泡泡（搅拌，，加入发泡泡液）鼓泡时，在在搅拌情况况下，向鼓鼓泡设备先先加入一定定量的发泡泡液，2、、3分钟后后便会产生生大量的泡泡沫。随后后，在1～2分钟内加加入定量的的树脂溶液液。继续搅搅拌15～20秒后，，即可出料料。2022/12/657（3）泡沫沫物的硬化化装有泡沫物物的塑模应应先在室温温下放置4～6小时时，以便从从模底沥除除一部分的的水(约为为总料量的的l4％)并使泡沫沫物得到一一定程度的的硬化。而而后从塑模模中脱出泡泡沫物并将将它放在漏漏孔的托架架上。由托托架承托的的泡沫物应应在严格控控制温度的的供室内进进行热处理理，处理的的温度和时时间随具体体情况而定定。处理时，泡泡沫物既有有化学变化化的交联作作用，又有有物理变化化的干燥作作用，水分分由80％％降至12％)，所所以温度必必须严格控控制，否则则不易得到到质量较好好的制品。。2022/12/6582、、物物理理发发泡泡法法优点点：：操操作作的的毒毒性性较较小小，，用用作作发发泡泡的的原原料料成成本本低低；；发发泡泡剂剂无无残残余余体体。。缺点点：：生生产产过过程程设设备备投投资资大大。。前述述几几种种物物理理方方法法中中，，以以在在塑塑料料中中溶溶入入气气体体和和液液体体而而后后使使其其气气化化发发泡泡的的两两种种方方法法在在生生产产中中占占有有主主要要位位置置，，适适应应的的塑塑料料品品种种较较多多。。现现分分别别以以聚聚苯苯乙乙烯烯和和聚聚氯氯乙乙烯烯为为例例介介绍绍这这两两种种方方法法。。2022/12/659PS泡泡沫沫塑塑料料制造造过过程程预发发泡泡（（PS、、引引发发剂剂、、发发泡泡剂剂））→→软软化化（（发发泡泡剂剂产产生生压压力力，，膨膨胀胀））→→（（平平衡衡））发发泡泡气气体体渗渗出出，，水水蒸蒸汽汽渗渗入入气气泡泡中中→→熟熟化化→→预预膨膨胀胀物物冷冷却却→→（（平平衡衡））泡泡孔孔内内发发泡泡剂剂、、水水蒸蒸气气冷冷凝凝，，气气体体渗渗入入气气泡泡→→模模塑塑→→膨膨胀胀→→（（平平衡衡））受受热热加加压压气气泡泡渗渗出出；；外外部部加加压压气气泡泡渗渗入入2022/12/660物理理发发泡泡法法常常将将低低沸沸点点的的烃烃类类或或卤卤代代烃烃溶溶解解在在塑塑料料中中，，当当塑塑料料受受热热而而软软化化时时，，溶溶解解在在塑塑料料中中的的烃烃类类或或卤卤代代烃烃液液体体就就会会挥挥发发，，同同时时膨膨胀胀发发泡泡。。例例如如制制造造聚聚苯苯乙乙烯烯泡泡沫沫塑塑料料，，可可在在苯苯乙乙烯烯聚聚合合成成聚聚本本乙乙烯烯时时，，事事先先把把戊戊烷烷溶溶解解在在苯苯乙乙烯烯单单体体中中，，聚聚合合时时就就会会发发泡泡。。也也可可以以在在加加热热和和加加压压下下用用戊戊烷烷处处理理聚聚苯苯乙乙烯烯塑塑料料，，制制得得可可发发泡泡性性聚聚苯苯乙乙烯烯塑塑料料，，然然后后使使它它在在热热水水或或水水蒸蒸气气中中预预发发泡泡，，再再放放到到模模具具中中通通入入水水蒸蒸气气，，使使预预发发泡泡后后的的聚聚苯苯乙乙烯烯塑塑料料二二次次膨膨胀胀，，并并互互相相熔熔结结在在一一起起，，冷冷却却后后即即得得到到与与模模具具形形状状相相同同的的制制品品。。挤出出成成型型的的物物理理发发泡泡法法可可用用于于聚聚苯苯乙乙烯烯塑塑料料，，使使其其熔熔融融，，再再加加入入卤卤代代烃烃混混合合均均匀匀，，当当物物料料离离开开机机头头时时即即膨膨胀胀发发泡泡。。物物理理发发泡泡法法还还有有中中空空微微球球法法，，是是将将熔熔化化温温度度很很高高的的空空心心玻玻璃璃微微珠珠与与塑塑料料熔熔融融体体相相混混合合，，然然后后在在玻玻璃璃微微珠珠不不会会破破碎碎的的条条件件下下塑塑料料成成型型，，可可制制得得特特殊殊的的闭闭孔孔型型泡泡沫沫塑塑料料。。2022/12/661聚氯乙烯烯泡沫塑塑料由于聚氯氯乙烯本本身并不不能溶解解惰性气气体，能能够溶解解这种气气体的只只是它的的增塑剂剂或溶剂剂，所以以采用溶溶解惰性性气体为为发泡剂剂来生产产聚氯乙乙烯泡沫沫塑料时时须选用用增塑剂剂含量大大的聚氯氯乙烯糊糊或溶液液为原料料，以这这种方法法生产硬硬质泡沫沫体而只只用少量量溶剂，，就须施施加很高高的压力力(300、40大气气压)。。显然，，施加高高压对设设备的要要求就高高。如采采用大量量溶剂，，则以后后的溶剂剂脱除与与回收都都比较麻麻烦，不不仅成本本提高，，还要采采取严格格的防火火和防爆爆措施。。所以用用溶解惰惰性气体体发泡的的方法大大多用来来生产软软质聚氯氯乙烯泡泡沫塑料料。生产软质质聚氯乙乙烯泡沫沫塑料有有间歇法法和连续续法两种种。间歇歇法比较较简单，，生产时时，适当当的聚氯氯乙烯糊糊放入加加压釜中中，然后后在搅拌拌下用20～30大气气压的二二氧化碳碳通入釜釜内，压压力稳定定到规定定数值时时。即将将充气的的聚氯乙乙烯糊由由釜底喷喷嘴放至至塑模中中，并在在较短的的时间内内送至110～～135℃的烘烘室中烘烘熔，而而后经过过冷却和和脱模，，获得泡泡沫塑料料制品。。2022/12/6623、化学学发泡制造泡沫沫塑料时时，如果果发泡的的气体是是由混合合原料的的某些组组分在过过程中的的化学作作用产生生的，则则这种方方法即称称为化学学发泡法法。按照照发泡的的原理不不同，工工业上常常用的化化学法有有两种：：(1)发发泡气气体是特特意加入入的热分分解物质质(常称称为化学学发泡剂剂或发泡泡剂)在在受热时时产生的的；(2)发发泡气气体是由由形成聚聚合物的的组分相相互作用用所产生生的副产产物，或或者是这这类组分分与其它它物质作作用的生生成物。。2022/12/663化学发泡泡剂1.化化学发泡泡剂的性性能采用化学学发泡剂剂，它们们在受热热时分解解放出气气体。化化学发泡泡剂分为为无机化化学发泡泡剂和有有机化学学发泡剂剂两类。。（1）无无机化化学发泡泡剂（简简称无机机发泡剂剂）无机发泡泡剂的主主要特性性是：价价廉，不不影响塑塑料的热热性能，，分解时时是吸热热反应：：但分解解气体的的速率受受压力的的影响较较大，分分解反应应进行缓缓慢，难难于均匀匀分布在在塑料中中。可在在塑料中中使用的的无机发发泡剂有有：①碳酸盐盐类用做发泡泡剂的碳碳酸盐主主要有碳碳酸铵［［（NH4）2CO3］、碳碳酸氢铵铵（NH4HCO3））和碳酸酸氢钠（（NaHCO3）。前前两种虽虽然价格格低，但但由于分分解产物物碳酸钠钠（Na2CO3）具具有强碱碱性，主主要用于于橡胶制制品，有有时也可可作为PF、醇醇酸树脂脂等塑料料制品的的发泡剂剂。②亚硝酸酸盐类亚硝酸铵铵是极不不稳定的的化合物物，作为为发泡剂剂使用的的亚硝酸酸铵实质质上是氯氯化铵（（NH4CL））和等摩摩尔的亚亚硝酸钠钠（NaNO2）的混混合物。。该混合合物配入入橡胶后后经加热热放出氮氮气（N2）。。2022/12/664（2）有有机化学学发泡剂剂（简称称有机发发泡剂））有机化学学发泡剂剂是目前前工业上上最广泛泛使用的的发泡剂剂。在它它们的分分子中几几乎都含含有═N—N══或—N═N——结构，，这些化化学键和和发泡剂剂分子中中其它化化学键相相比是不不稳定的的，因此此，在热热的作用用下很容容易断裂裂而放出出氮气（（同时也也可能有有少量的的NH3、CO、CO2、H2O以以及其它它气体的的生成）），从而而起到发发泡作用用。有机发发泡剂剂的主主要优优点是是：在在聚合合物中中分散散性好好；分分解温温度狭狭窄且且能控控制，，分解解产生生的气气体以以N2为主主，因因此不不会燃燃烧、、爆炸炸，也也不易易液化化，并并且扩扩散速速度小小，不不容易易从发发泡的的物料料中逸逸出，，因而而发泡泡效率率高。。有机发发泡剂剂存在在的主主要问问题是是：2022/12/665①有有机机发泡泡剂分分子内内不稳稳定══N——N══或——N══N——的键键发生生热分分解后后，其其余部部分是是比较较稳定定的。。这些些比较较稳定定的部部分就就成为为残渣渣（其其中也也有水水和挥挥发性性等物物质））而留留在塑塑料中中。这这些残残渣有有时会会引起起异臭臭或表表面喷喷霜等等现象象。②有有机机发泡泡剂在在热分分解时时必然然会放放出一一定的的分解解热。。如果果使用用分解解热大大的发发泡剂剂，发发泡物物料内内部的的温度度就会会比外外部的的温度度高的的多。。若内内部温温度过过高，，就会会损害害聚合合物的的性能能，有有时甚甚至使使制品品中心心完全全炭化化。因因此在在生生产较较厚的的泡沫沫塑料料时要要特别别注意意。③有有机机发泡泡剂几几乎都都易燃燃的，，分解解温度度比较较低，，所以以在贮贮存和和使用用时都都应注注意防防火。。2022/12/6662.化化学学发泡泡剂的的特征征与选选择没有一一种发发泡剂剂是可可以用用于制制造各各种泡泡沫塑塑料而而皆合合适的的，这这是因因为各各种树树脂的的固有有性能能不可可能相相同，，加工工条件件也不不一样样。此此外，，为了了求得得性能能各异异的同同一种种泡沫沫塑料料，加加入的的助剂剂也往往往不不同。。毫无无疑义义，这这些不不同都都是选选择发发泡剂剂的根根据。。选择择时就就是在在这些些根据据和发发泡剂剂特性性之间间求得得平衡衡。下下面是是对远远择中中所用用的几几项主主要特特性进进行讨讨论。。2022/12/667（1）分分解温度度①发发泡剂的的分解温温度就是是它开始始产生气气体的温温度，所所选发泡泡剂的分分解温度度要与塑塑料的熔熔融温度度接近，，②发发泡剂应应能在一一狭窄的的温度范范围内迅迅速分解解，即当当热塑性性树脂达达到适宜宜的粘度度或热固固性树脂脂达到所所需的交交联度时时的温度度范围内内均匀放放气，否否则是很很难取得得密度均均匀的制制品的，，③发发泡剂的的分解作作用必须须要在较较短的时时间全部部完成，，以便迎迎合工艺艺上对发发泡体的的快速冷冷却定型型，否则则就不能能提高生生产效率率或不能能有效地地利用发发泡剂。。2022/12/668（2）分分解速率率发泡剂的的分解速速率是随随温度变变化的。。用实验验方法求求得。有有机发泡泡剂受热热后，一一般能住住很短时时间内分分解完。。但是无无机发泡泡剂受热热后的分分解反应应却进行行得较慢慢，需要要较长的的时间才才能完成成，（3）反反应热量量有机发泡泡剂分解解时是放放热反应应，而无无机发泡泡剂分解解则是吸吸热反应应。放热可以以提高发发泡时原原料的温温度，而而吸热则则正相反反。为此此，工业业上‘必必须作出出相应的的措施，，否则即即会影响响制品质质量，除除非吸收收或放出出的热量量很小，，才可以以不计。。2022/12/669（4）发发泡剂分分解的抑抑制和促促进任何化学学发泡剂剂都是在在一定的的温度下下进行热热分解而而产生气气体的。。但是，，可以借借助于某某些助剂剂来调节节产气量量，并控控制它的的分解温温度和分分解速率率。例如磺酰酰肼系发发泡剂，，可借助助于磷酸酸酯系、、苯二甲甲酸酯系系增强剂剂来控制制其分解解速率；；又如偶偶氮甲酰酰胺的分分解温度度较高，，常可于于其中加加入铅、、锌等盐盐类来降降低其分分解温度度。（5）发发泡效率率有机发泡泡剂分解解出的氮氮气比无无机发泡泡剂分解解出的二二氧化碳碳气体发发泡效率率高，这这是因为为二氧化化碳对塑塑料泡壁壁的扩散散速度比比氮气高高，所以以二氧化化碳气体体的发泡泡效率低低，制造造低比重重的泡沫沫塑料是是比较困困难的。。（6）发发泡剂的的并用当有机与与无机发发泡剂并并用时较较单独使使用有机机或无机机发泡剂剂能显示示较好的的效果。。2022/12/670聚氯乙乙烯泡泡沫塑塑料的的生产产1.软软质聚聚氯乙乙烯泡泡沫塑塑料2022/12/671（1））挤出出法一种是是将原原料在在低于于发泡泡剂分分解温温度的的料筒筒内塑塑化并并挤出出一定定形状状的中中间产产品，，再在在挤出出机外外生温温发泡泡，低低密度度制品品。L/D=15，，έ=1:3，，料温温<140℃℃，料料筒温温度125～140℃℃，烘烘室温温度175～205℃℃，时时间5～10min。另一种种采用用含有有低温温发泡泡剂的的原料料，发发泡在在料筒筒内进进行，，脱离离口模模的挤挤出物物在冷冷却后后进行行冷却却成制制品。。密度度高。。L/D=16，έέ=1.5～3，料料温180～190℃，，料筒筒温度度145～～190℃℃，烘烘室温温度175～205℃，，时间间5～～10min。。口模模应比比料温温低25～～30℃。。2022/12/672（2）注射射法只限于高密密度的低发发泡物。与与一般注射射不同的是是：每次注注射量要相相等，每次次注射的料料的体积要要比型腔小小，在型腔腔充满后，，模内压力力只有寻常常注射模塑塑的10%～20%。一般用用较高的注注射速率。。（3）压延延法压延制品主主要是人造造革。2022/12/673（4））压压制制法法包括括配配料料制制糊糊、、装装料料入入模模并并使使模模内内的的糊糊料料在在加加压压和和加加热热的的情情况况下下发发泡泡和和塑塑化化、、冷冷却却。。脱脱出出泡泡沫沫物物、、在在适适当当温温度度下下使使泡泡沫沫构构进进一一步步膨膨胀胀成成为为制制品品。。按照照上上列列积积序序制制造造的的成成品品都都是是闭闭孔孔型型的的。。如如果果要要制制品品成成为为开开孔孔型型的的，，则则可可将将模模具具改改为为敞敞开开式式的的，，也也就就是是发发泡泡和和烘烘熔熔均均在在烘烘室室中中不不加加压压的的情情况况下下进进行行。。生产产中中，，各各种种条条件件的的确确定定都都是是实实验验的的结结果果，，其其大大致致范范围围是是：：发发泡泡和和烘烘熔熔的的温温度度是是120～～180℃℃，，时时间间是是10～～30分分钟钟，，施施加加压压力力时时所所用用的的压压力力约约为为300公公斤斤／／厘厘米米2。后后烘烘的的温温度度为为100～～175℃℃，，时时间间约约为为20分分钟钟。。2022/12/6742.硬硬质质聚聚氯氯乙乙烯烯泡泡沫沫塑塑料料2022/12/675聚烯烃交联联泡沫塑料料的生产用化学发泡泡法生产聚聚烯烃泡沫沫塑料制品品都采用模模压法，具具体实行时时又有一步步法和二步步法两种。。生产密度度高的用一一步法，低低的用二步步法。现以以高压聚乙乙烯的制品品生产为例例说明如下下。模压发泡一一步法的简简单生产流流程如下：：2022/12/676高压聚乙烯烯常用过氧氧化二异丙丙苯作交联联剂，偶氮氮二甲酰胺胺为发泡剂剂。生产时，先先按配方配配齐原料，，而后在二二相机上进进行混炼，，混炼温度度应在树脂脂熔点以上上，但却须须保持在交交联剂和发发泡剂分解解温度以下下，以防过过早交联和和发泡致使使以后发泡泡不足或降降低制品的的质量。经经过充分混混炼的料片片裁切后即即加入模具具并放进压压机，在加加热加压下下，交联剂剂分解使树树脂交联，，随之再进进一步提高高温度使发发泡剂分解解而发泡。。一般控制制压力为50～10公斤／／厘米2。发泡剂分分解完毕后后，卸压使使热的熔融融物料膨胀胀弹出而完完成发泡。。2022/12/677聚氨酯泡沫沫塑料的生生产聚氨酯泡沫沫塑料可以以做成软质质、半硬质质和硬质的的，这主要要由反应后后生成的聚聚氨酯大分分子的结构构来决定的的。1.原料（1）二异异氰酸酯类类采用最多的的是TDI（甲苯二二异氰酸酯酯），有2、4和2、6两种种同分异构构体，前者者活性大，，常用两种种异构体的的混合物。。80/20。异构构比愈高，，化学反应应愈快。易易形成闭孔孔泡沫结构构；异构比比愈低，化化学反应愈愈慢。易形形成开孔泡泡沫结构。。（2）聚酯酯或聚醚一般有二元元羧酸和多多元醇制成成。制造软软泡沫塑料料的都是线线型或带支支链的结构构，相对分分子量为2000～4000；；制造硬的的相对分子子量为270～1200。。2022/12/678（3）催化化剂叔胺类化合合物和有机机锡化合物物。（4）发泡泡剂是异氰酸酯酯与水作用用生成的二二氧化碳。。（5）表面面活性剂为降低发泡泡剂的表面面张力使成成泡容易和和泡沫均匀匀，使水能能与聚酯或或聚醚均匀匀混合。有有水溶性硅硅油、磺化化脂肪醇等等。（6）其它它助剂抗氧剂、铝铝粉、无机机填料。2022/12/6792.发泡工工艺聚氨酯泡沫沫塑料的生生产方法有有一步法和和二步法(预聚法)两种。（1）一步步法2022/12/680（2）二步步法二步法又分分为预聚法法和半预聚聚法两种；；预聚法是是使异氰酸酸酪先与聚聚酯或聚醚醚反应生成成预聚体，，而后再加加入其它组组分而生成成泡沫塑料料；半预聚聚法是使部部分聚酯或或聚醚先与与所有的异异氰酸酯作作用，而后后再加入剩剩余的聚酯酯或聚醚与与其它组分分的混合物物使其成为为泡沫塑料料。2022/12/6812022/12/6823.生生产控控制因因素（1））原料料用量量比实践证证明，，异氰氰酸酯酯的用用量最最好为为理沦沦值的的1.0～～1.05倍。。过多多时会会使泡泡沫硬硬脆；；过少少时泡泡沫容容易发发生老老化。。（2））温度度熔融温温度200～300℃，，复合合加热热温度度不高高于熔熔融温温度40℃℃。2022/12/683（3））搅拌拌速率率和时时间当对泡泡沫的的气孔孔大小小有要要求时时，搅搅拌速速率和和时间间就要要有范范围限限度。。搅拌拌速率率和时时间反反映混混合时时加入入能量量的大大小，，加入入能量量过低低，泡泡孔粗粗燥；；加入入能量量过高高，泡泡孔会会开裂裂。（4））熟化化聚氨酯酯泡沫沫的最最后熟熟化是是指随随着聚聚合物物分子子量的的增加加和剩剩余异异氰酸酸酯基基的消消失而而达到到最终终机械械性能能的过过程。。高温温熟化化有良良好的的效果果，可可提高高胺类类化合合物与与异氰氰酸酯酯的反反应速速度常常数，，加速速异氰氰酸酯酯的消消失及及多余余催化化剂的的挥发发，熟熟化温温度一一般控控制在在45～60℃℃。2022/12/684(三)搪塑与与蘸塑塑成型型1、搪塑塑成型型搪塑工工艺过过程2022/12/6852、蘸塑塑成型型图10-71蘸塑成成型方方法示示意图图2022/12/686（四））旋转转模塑塑成型型旋转模模塑又又称滚滚塑成成型、、回转转成型型或旋旋转浇浇铸成成型。。它是是将一一定量量的粉粉状或或糊状状塑料料加入入到模模具中中，然然后加加热模模具并并使之之沿着着相互互垂直直的两两根轴轴交互互连续续旋转转，模模具内内树脂脂在重重力和和热量量的作作用下下逐渐渐均匀匀地涂涂布、、熔融融并黏黏附于于模具具内表表面上上，从从而形形成所所需要要的形形状，，经冷冷却固固化后后开模模取出出制品品，经经整修修即得得到无无缝的的中空空塑料料制品品。旋转模模塑制制品2022/12/687图10-72旋转模塑塑示意图图1-旋转机；；2-模具；3-副轴；4-主轴2022/12/688旋转模塑塑现场2022/12/689树脂选择择→捣碎过筛筛→加料冷成成型→烧结→冷却1．模压（冷冷压）烧烧结成型型将粉状的的PTFE冷压成所所需形状状的密实实予制品品，然后后将予制制品加热热至熔