成型工艺学第二章成型物料的配制课件

第二章成型物料的配制

第一节塑料的组成及添加剂的作用一.树脂（高聚物）：（一）树脂对塑料性能的影响：图2-5-1聚合物分子量对材料某些力学性能

热性能及加工性能的影响

（见图2-5-1）

1．分子量的影响：（1）分子量对物理机械性能的影响M↑，拉伸强度↑，冲击强度↑，断裂伸长率↑，蠕变↓，弯曲强度↓。

（2）分子量对耐热性的影响

M↑，热变形温度↑，软化温度↑。（3）分子量对成型加工性能的影响M↑，η↑，流动性↓，配料、加工温度↑，出口膨胀↑，成型收缩率↓。对增塑体系来说，M↑，溶胀和塑化速率↓，配料困难。（4）分子量对结晶和取向的影响。2．分子量分布的影响（1）分子量分布宽，材料的大多数力学性能↓，热性能↓。（2）分子量分布宽，加工性能变差。MW/Mn≤5为窄，MW/Mn＞5为宽。如PVC，低M部分与增塑剂吸收能力强，易溶胀，易塑化。高M部分与增塑剂吸收能力弱，不易溶胀，不易塑化。在配料过程中，低M部分已塑化，高M部分可能还是“生料”;如将“生料”带入制品中，则使制品产生硬粒子，影响制品质量;如要延长时间，虽可避免“生料”，但低M部分则可能因过热而降解。

3．树脂颗粒结构的影响（1）如表面毛糙、不规则，断面结构疏松、多孔的粒子，易吸收增塑剂;配时，所需温度低，时间短。但吸收增塑剂过快时，与其它部分混合不良，影响制品质量。（二）常用树脂：

1．聚氯乙烯树脂：（聚合度一般为1000-2500，结构单元分子量为62）(1)悬浮法PVC树脂的型号和主要用途悬浮法聚氯乙烯的规格型号(化工部标准,)

树脂型号绝对粘度（厘泊平均聚合度主要用途XJ(XS)-12.1以上≥1340高级电缆等XJ(XS)-21.9-2.11110-1340电缆及一般软制品等XJ(XS)-31.8-1.9980-1110软管、板、单丝、膜、带等XJ(XS)-41.7-1.8850-980硬管、片、单丝、套管等XJ(XS)-51,6-1,7720-850硬板、唱片、焊条、硬管等XJ(XS)-61.5-1.6590-720过氯乙烯（防腐涂料、地板漆聚氯乙烯国家标准(GB—5761—86)

树脂型号

粘数(ml/g)

主要用途

SG-1154—144高级电绝缘材料等SG-2143—136电绝缘材料、薄膜、一般软制品等SG-3135—127电绝缘材料、农用薄膜、人造革、凉鞋等SG-4126—118工农用薄膜、软管、人造革、高强管材等SG-5117—107透明制品、硬管、硬片、单丝、套管、型材SG-6106—96唱片、透明片、硬板、焊条、纤维等SG-795--85瓶子、透明片、硬注塑管件、过氯乙烯树脂（2）乳液法聚氯乙烯的型号和主要用途：乳液法聚氯乙烯的规格型号型号糊黏度绝对黏度主要用途RH-1Ⅰ30002.01—2.40造糊加工、人造革、泡沫塑料、手套等RH-2Ⅱ3000--70001.81–2.00直接加工、硬泡沫塑料、烧结成型等RH-3Ⅲ7000—100001.60–1.80直接乳液抽丝、纸上光、涂料等RH：乳液法糊塑料（树脂）通式为RH-X-Y：X:按溶液绝对粘度大小分的型号(厘泊)Y:按增塑糊的粘度大小分的型号(厘泊)ⅱ．按用途分类：（12类，分别用12个字母表示）B:中空成型；I:注射成型；P:管材；C:涂层；J:电缆护套；K:电缆绝缘；S:粉末成型；E:通用挤出；F:薄膜；L:单丝；Y:扁带；T:特殊用途。ⅲ．按公称MI分类（十八类）

按公称熔体指数分类表

MI0.150.200.250.3范围/克/10分钟0.13-0.170.18-0.220.23-0.270.28-0.34MI0.40.50.71范围/克/10分钟0.35-0.430.44-0.580.59-0.800.81-1.10MI1.5234范围/克/10分钟1.2-1.71.8-2.32.4-3.63.7-4.3MI5710152030范围/克/10分钟4.4-5.75.8-8.28.3-1213-1718-2425-35ⅳ.按改性情况分类:A：表示本色塑料,未加助剂,或仅加有保证造粒、保存必须数量的助剂。B：表示改性，加有填料、颜料等助剂，以改善某些性能。ⅴ．共聚物以C表示，共混物以D表示。（2）聚乙烯型号的表示：（常以以下五部分组成）共聚、共混代号（C、D）改性情况代号（A、B）公称MI分类代号主要用途符号公称密度的类别代号练习题：与丁二烯-1共聚的聚乙烯树脂，公称密度为0.948克/cm3,用于中空成型，公称MI为0.4克/10分钟,加有光稳定剂和防老剂,其型号如何表示?解:其型号应为： 4B0.4BC3．聚苯乙烯按照聚苯乙烯的维卡软化点分为两个型号，如下所示：型号维卡软化点/ºC 主要用途B1≥80一般日用品、文教用品、工艺品等B2≥87绝缘制品等二.增塑剂1．含义：能够降低塑料的熔融（粘流）温度或熔体粘度，改善成型加工性能，使最终产品变得柔韧而添加的一类高沸点液体或低熔点固体物质称为增塑剂。2．增塑剂的性质：（1）与高聚物的混溶性好。在成型加工中能与树脂混溶，使用和贮存中不能析出。增塑过程可以看作是两者间的互相“溶解”过程。但增塑剂不同于溶剂，溶剂最终要挥发掉，而增塑剂则要保留在制品中。（2）挥发性、游移性和萃取性要低。要求向空气挥发、向固体物质和溶剂中转移速率要小,否则，在贮存和使用过程中会因以上三种作用而失去增塑作用。（薄膜变硬．变脆等）。（3）耐热．耐光．抗氧．化学稳定性好。（4）无毒．无嗅．不燃．成本低。（氯化石蜡，52%）3．增塑效率（1）表征：以改变高聚物一定量的物理性能所需加入增塑剂的量做标记。（2）常用物理性能指标：弹性模量．Tg．脆化温度．回弹量及一切变形等。注意：物理性能不同，效率比值不一样，但排列顺序不变。（3）PVC常用增塑剂的增塑效率。这里为弹性模量（25ºC，100%伸长率）为7.031MPa。4.增塑剂对材料性能的影响(见图2-5-2,2-5-3,2-5-4)（1）塑料柔韧性．耐寒性．伸长率．冲击强度等提高。（2）塑料拉伸强度．硬度．模量等降低。（3）塑料的Tg↓，Tm↓，η↓，流动性↑，加工性能改善。图2-5-2增塑剂用量对聚氯乙烯的抗张强度断裂伸长率和软化温度的影响TCP-磷酸三甲酚酯DOP-邻苯二甲酸二辛酯DOA-己二酸二辛酯TXP-磷酸二甲苯酯DAP-邻苯二甲酸二烷基7-9酯ODP-磷酸辛基二苯酯TOP-磷酸三辛酯图2-5-3增塑剂用量对聚氯乙烯流动行为的影响DBP-邻苯二甲酸二丁酯DAP-邻苯二甲酸二烷基7-9酯DMP-邻苯二甲酸二甲酯TCP-磷酸三甲酚酯图2-5-4增塑剂用量对聚乙烯熔体粘度的影响5．聚氯乙烯的常用增塑剂（1）邻苯二甲酸酯类（主增塑剂）ⅰ．特点：相溶性好（主），综合性能好，能大量生产，价格较低，无明显缺点，使用最广泛。ⅱ．主要品种：A．邻苯二甲酸二辛酯（DOP）、二异辛酯（DIOP）。常作为标准增塑剂，用的最多。B．邻苯二甲酸二丁酯（DBP），增塑效率高，但易挥发。C．邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP），性能接近于DBP，但对农作物有害。D．其它：邻苯二甲酸二庚酯（DHP）邻苯二甲酸二异癸酯（DIDP）邻苯二甲酸混合酯（DAP）（2）脂肪族二元酸酯类（耐寒、次增塑剂）ⅰ．特点：优点：耐寒性和低温性能好，有润滑作用。缺点：相溶性差，易抽出、迁移、渗出。ⅱ．常用品种：己二酸二辛酯（DOA）壬二酸二辛酯（DOZ）癸二酸二辛酯（DOS）（6）其它：季戊四醇酯：耐热性好．耐老化性好。氯化石蜡（52%）：价廉．阻燃；相溶性差．不能单独用。聚酯：分子量高（2000-8000），耐久性好。相溶性差．耐寒性差．增塑效率低。多元醇酯：一缩二乙二醇二苯甲酸酯,耐寒性好。一缩二乙二醇C­7-C9酸酯。6．增塑机理：（1）非极性部分：主要通过高分子-增塑剂间的溶剂化作用，增大了分子间距离，削弱了它们之间的作用力。△Tg=BV式中△Tg为Tg降低值；V为增塑剂体积分数。主要是填充隔离效应。（2）极性部分：主要是增塑剂分子与高分子的极性基团间的相互作用，代替了高分子间的相互作用，从而降低了高分子间的作用力。Tg=Kn式中n为增塑剂的克分子数主要是屏蔽效应。（3）增塑剂增塑机理图示7．用量：软制品，一般为40-50份，有的高达80-100份。硬制品，不用，或5-10份以下。半硬制品，20-30份。三、防老剂能够防止或拟制高分子材料在成型、贮存和使用过程中因热、氧、光等引起降解、交联等破坏作用（变色、发粘和变脆等）的物质称为防老剂。（一）热稳定剂1．聚氯乙烯热稳定剂的主要作用（1）中和脱除的HCl，消除HCl对PVC的催化降解作用。（硬脂酸盐，环氧）。如Pb(OCOC17H35)2+2HCl→PbCl2+2C17H35COOHH3C(CH2)mCH-CH(CH2)nCOOC8H17+HCl→OH3C(CH2)mCH-CH(CH2)COOC8H17OHCl硬脂酸盐．盐基性铅盐．环氧化合物等。（2）取代聚氯乙烯分子链上不稳定的氯原子。ⅰ．不稳定氯原子：A..叔碳原子上的氯原子。B.与双键相连的碳原子上氯原子。ⅱ．举例：（金属皂类、金属硫醇盐类．胺类．亚磷酸酯类等）A．M(OCOR)2+-CH2-C-→MCl(OCOR)+-CH2-C-ClOCOR上式中M代表铅、镉、钡等金属原子。B．M(SR)2+-CH2­-CH-CH=CH-→MCl(SR)+-CH2-CH-CH=CH-ClSR

(3).消除聚氯乙烯分子链上脱HCl后形成的双键。硫醇类．各种螯合剂．顺丁烯二酸酯类等。如：RSH+-CH=CH-→-CH2-CH-SR（4）消除高分子链上的活性中心（自由基）。：A.-CH2-CH-CH2-CH-+（C4H9）2Sn(OCOCH3)2→ClCH2-CH-CH2-CH-+C4H9Sn(OCOCH3)2C4H9Cl（5）钝化杂质（PbCl2）的催化降解作用与重金属盐形成络合物，消除其催化降解作用，如亚磷酸酯类。2．主要类型（1）盐基性铅盐类：（用量一般为5份左右）指带有未成盐的一氧化铅（俗称盐基），PbO本身也有稳定作用，但易使制品带黄色。（3）有机锡类：ⅰ．优点：光、热稳定性好、透明（尤其是硬质制品），相溶性好、防老效率高。ⅱ．缺点：毒性大、(货源紧张)、价格高等。ⅲ．作用：消除HCl、双键、自由基。ⅳ．品种：二月桂酸二丁（辛）基锡、马来酸二丁基锡，正辛基锡盐、硫醇有机锡（十二烷基硫醇二丁基锡）等。ⅴ．用量：2份左右。（4）环氧化合物类：与金属皂类有协同效应、稳定性好、兼具增塑作用。（无毒）ⅱ．缺点：相溶性差。ⅲ．作用：消除HCl和双键。品种和用量与增塑剂相同。（5）螯合剂：需要与其它类型的热稳定剂配合使用ⅰ．作用：与金属氯化物等形成络合物，消除金属氯化物的催化降解作用。ⅱ．品种：亚磷酸三苯酯、亚磷酸三辛酯、亚磷酸二苯辛酯等。（二）抗氧剂：能够抑制或延缓塑料氧化降解的物质。OH1．受阻酚类：通式为RR(AH)（游离基或增长链的终止剂）

R（1）作用机理：-CH-+AH→-CH-+A·OO·OOH-CH-+AH→-CH-+A·O·OH对其它具有引发作用的游离基，如：HO·+AH→H2O+A·R·+AH→RH+A·还能按下式形成稳定的化合物：A·+-CH-→稳定的化合物OO·A·虽为游离基，但较稳定，不会引起氧化降解作用中的引发和传递。（2）主要品种：ⅰ．抗氧剂264：2,6-二叔丁基对甲酚(PE,PS,PVC等)ⅱ.抗氧剂1010:四[β-(3,5-二叔丁基-4羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。PE、PP、POM、ABS等。ⅲ．其它：抗氧剂2246、抗氧剂330、抗氧剂1076、抗氧剂STA-1等。（3）用量：0.1-1份。2．二芳基仲胺类：（游离基和增长链的终止剂）（1）作用机理：（类似于受阻酚类）（2）主要品种：ⅰ．防老剂A（甲）：N-苯基α萘胺ⅱ．防老剂D（丁）：N-苯基β萘胺ⅲ．其它：防老剂288、防老剂4010、对苯二胺衍生物、醛胺、酮胺缩合物。3．硫代酯类：（氢过氧化物的分解剂）（1）.作用机理：ROOH+PD→非游离基型的稳定化合物。（2）.主要品种：A．抗氧剂DLTP：硫代二丙酸二月桂酯（PP,PE,ABS等）B．抗氧剂DSTP：硫代二丙酸双十八酯（PP，PE等）4．正磷酸酯类：（氢过氧化物的分解剂）（三）光稳定剂：能够吸收光和射线或移出高聚物吸收的光能，放出没有破坏性的光能或热能，防止高聚物老化降解的物质。1．紫外光吸收剂（用量为0.1-1份）（1）作用机理：吸收光能后，内氢键被破坏，吸收的能量以无破坏性的热能放出。

4．紫外线屏蔽剂：（2-10份）厚制品、不透明制品。

1）作用机理：在光源与高分子材料间形成一道屏障，阻止紫外线射入。（2）主要品种：碳黑、亚硫酸锌、受阻胺类（GM—508、LS—770、LS—774)、ZnO、TiO2(用量多时，对有屏蔽作用；少时，则有降解作用）。（3）举例：炭黑对PE光老化作用对比

炭黑对PE光老化的稳定作用四、填料：（一）主要作用：1．改善成型加工性能。主要表现在易定型，降低了成型收缩率和线膨胀系数。2．提高了某些性能。如耐磨性、耐热性等。3．赋于制品某些新的性能。如电性能等。4．降低成本。（二）主要品种：（粉状、纤维状、片状）1．无机类轻质（重质）CaCO3，滑石粉（3MgO·4SiO2·H2O），立德粉（KAl2（AlSi3O10）(OH）2；云母(电)、石墨(传热)、炭黑(补强)、高岭土(陶土)(Al2O3·2SiO2·2H2O)2.有机类:锯末、木粉等.（三）填料对材料性能的影响：1．一般使硬度、压缩强度、刚性、电绝缘性能、耐磨性、耐热性、阻燃性、光老化性能、自润滑性等提高。2．拉伸强度、冲击强度、伸长率、耐寒性、光泽、透明度、线膨胀系数等↓。3．加入填料（1）流动性降低，成型加工困难。（2）改善成型性能，使制品易定型，降低成型收缩率。第二节配方设计

一、配方：反映塑料中各种助剂与树脂重量的比例关系称为配方。二、配方的常用表示方法：以树脂取100重量份为标准，其它助剂的重量分别占树脂重量的重量份数来表示。聚氯乙烯塑料凉鞋配方PVC：100M5015硬脂酸铅：0.4DBP：25三盐3硬脂酸钡：0.8DOP：25二盐2颜料：重量适当，共171.2份三、配方设计的依据1正确认识制品的使用性能和要求。包括使用环境使用条件、可能出现的问题、消费者的爱好等。2全面了解原料情况。主要包括原料能否满足质量要求，原料是否易得，成本是否合算等。3要考虑成型加工方法、工艺条件和成型机械、模具等。四、配方设计的步骤和方法：1.收集、整理资料，通过比较，确定试验配方范围。2.进行小试和条件试验，通过性能测定、对比，确定出理想配方。3.进行扩大试验，根据制品性能、成型工艺等要求，适当调整配方，直至达到最佳配方。4批量生产：如工艺合理，性能优良，成本低廉，符合使用要求，即可确定为生产配方。五．配方设计举例1聚氯乙烯硬管配方设计：（1）．使用要求和使用条件输送液体和气体，要求有一定强度，能承受一定的内、外压力，耐热、耐腐蚀、不要求透明。（2）．配方设计:（确定各组份具体品种、规格、用量等）ⅰ．树脂：应选用疏松型的高型号PVC树脂。如SG-4(5)原因：A..疏松型PVC树脂易吸收增塑剂，混合、塑化良好，成型加工性能好，制品质量高。B.高型号树脂分子量低，熔体流动性好，成型加工性能好。否则，因硬制品不加或仅加少量增塑剂，成型加工温度高，接近分解温度，难以成型加工出高质量制品。C.能满足强度要求。虽然其本身M低，强度不算高，但由于硬制品不加或仅加少量增塑剂，强度不会进一步降低。ⅱ．增塑剂挤出PVC硬管一般不加增塑剂，最多只加5份。压制成型可以不加，如是注射成型，则应当多些（要求流动性很好）。原因：增塑剂的加入虽能提高熔体流动性，改善成型加工性能，但也会使耐热性、耐腐蚀性、强度、硬度等降低，与要求有一定强度、不变形等相抵触。ⅲ．防老剂：（对硬管很重要）因制品不要求透明，所以可用三盐和二盐。硬脂酸盐类与盐基性铅盐混合使用具有协同效应，且兼具润滑作用，混合使用比较好。注意：铅盐类用量不能太多，否则影响使用效果，成型温度升高。ⅴ．填料使用CaCO3，一般为10重量份，太多是会影响制品外观。最好用活性填料。ⅵ．着色剂:灰色管材一般用炭黑:不宜使用对酸敏感的镉红和群青。ⅶ．抗冲改性剂：EVA、ACR、CPE、MBS。硬PVC管材参考配方原料名称重量份数原料名称重量份数

PVC（SG-5）100硬脂酸钙1三盐（二盐）5(3+2)石蜡1硬脂酸钡1CaCO310硬脂酸镉0.7着色剂适量EVA(CPE)ACR0-10增塑剂0-102.聚氯乙烯软管配方设计：（1）．使用要求和使用条件输送非饮用水和一般腐蚀性液体。要求制品柔软，耐磨，透明，强度一般。（2）．配方设计：ⅰ．树脂：应选用XS-2(3)型。100重量份。（低型号）原因：A.软制品要加大量增塑剂，所以熔体流动性好，成型加工容易。B.管材强度较高，能满足要求。（本身强度高）ⅱ．增塑剂：（软制品很重要）DOP综合性能好，DBP增塑效率高（易挥发），M-50价廉。常将三者混合使用。环氧油酸丁酯等耐寒性好，又兼防老剂作用，配方中也适当加入。ⅲ．防老剂A.因产品要求透明，有机锡类最理想,但价高。B.通常采用钡盐+镉盐+螯合剂+环氧酯复合防老体系，具有良好的协同效应。（1.8重量份）

软PVC管材参考配方

原料名称重量份数原料名称重量份数PVC(XSG-2)100环氧油酸丁酯7DBP15硬脂酸钡0.7DOP13硬脂酸镉0.6M5015亚磷酸三苯酯0.5

3聚氯乙烯电缆料的配方设计：（1）．使用要求和条件：ⅰ．要具有优良的电绝缘性。ⅱ．机械强度高。ⅲ．耐热性高。ⅳ．耐寒性较好。ⅴ．综合性能优异。

（2）．配方设计：

ⅰ．树脂：从电性能、机械强度、热性能和成型加工性能等方面考虑，应用XS-2型。100份。（SG-2)

ⅱ．增塑剂：电缆属软制品，需加入较多增塑剂。A．DOP综合性能优良，全部用。B.40重量份可得到要求。如太少，则耐寒性差，且硬；如太多，则机械强度、耐热型等较差。

ⅲ．防老剂：三盐和二盐（电性能好、二盐光稳定作用好）和硬脂酸钡（镉）合用，是不透明制品的常用防老剂，且后者具有润滑作用。

PVC电缆料参考配方

原料名称重量份数原料名称重量份数PVC（SG-2)100二盐2DOP40硬脂酸钡1三盐3硬脂酸铅0.5

第三节混合

一混合和分数二混合的基本原理三混合效果的评定

一、混合和分数

1．混合：将两种组分相互分布在各自所占的空间中，即使两种或多种组分所占空间的最初分布情况发生变化。由图可见。

图2-5-10混合过程两物料所占位置变化示意图

2．分散：指混合过程中一种或多种组份的物理特性发生了一些内部变化的过程。图2-5-11分散作用示意图图2-5-11分散作用示意图图2-5-11分散作用示意图3．混合和分散一般是同时进行和完成的。

二、混合的基本原理

1．混合、捏合和塑炼

（1）混合：多指粉状物料的混合。

ⅰ．工艺特点：A.温度低（T­f以下）。B.剪切作用缓和。

ⅱ．特征：混合后的物料各组份本质上没有什么变化。

（2）捏合：指液体和粉状固体物料的浸渍与混合。如聚氯乙烯与DOP（DBP）间的混合

ⅰ．工艺特点：A温度低（T­f以下）。B剪切作用缓和。ⅱ．性状变化：混合后的物料各组份在本质上没有变化。

（3）塑炼：指塑性物料与液体或固体物料的混合。

ⅰ．工艺特点：A..温度较高（Tf以上）;B.剪切作用较强。

ⅱ．性状变化：物料中各组份在化学性质或物理性质上会有所改变。

2．混合的基本原理（三种作用）：

（1）扩散：利用物料中各组份的浓度差，推动构成各组份的微粒，从浓度较大的区域向浓度较小区域迁移，以达到组成均一。

ⅰ．固体物料中，扩散不很显著。（高温除外）

ⅱ．熔体中的扩散较慢。

ⅲ．固体和液体，液体和液体间扩散较大。

（2）对流：（捏合中主要靠对流达到混合的目的）两种物料相互向各自占有的空间进行流动，以期达到组成均一。

ⅰ．机械搅拌，使物料作不规则流动而达到对流混合的目的。

ⅱ．任何一种聚集状态的物料要达到组成均一，对流作用必不可少。

（3）剪切：依靠机械的作用产生剪切力，促进物料组成达到均一。

ⅰ．举例：A.剪切力作用下立方体的变形。B.两个无限长的平板间流动粒子之间剪切混合。、

ⅱ．影响剪切混合效果的因素：A．剪切力大，混合效果好。B．剪切作用力的距离越小，混合效果越好。

原因：以上两者都有利于拉长变形。

C．作用力与平面有一定角度，混合效果提高。原因：a.水平面的作用力仅能使物料在自身的平面内流动。b.如有一定角度时，则能造成层与层间的物料流动。

注意：通常不是改变作用力的方向，而是改变物料的受力位置。（翻料）D．塑炼过程主要靠剪切作用来完成混合过程。如开炼机、密炼机和挤出机等。

三、混合效果的评定

（一）液体物料的混合效果分析混合物不同部分的组成，其各部分的组成与平均组成相差的悬殊情况。

（二）固体及塑性物料的混合效果

1．分散程度

（1）分散程度的表征：用相邻的同一组份之间的平均距离来衡量：r=V/（S/2)式中r为条痕厚度，S为各部分接触的面积,V为体积。

（2）影响分散程度的因素：ⅰ．接触面积越大，分散程度越好。ⅱ．混合物单位体积越小，分散程度越好。ⅲ．减小粒子体积，增加接触面，分散程度越高。

2．均匀程度：指混入物所占物料的比率与理论或总体比率的差别。（1）不均匀性的表征

经验公式（教材中5-2式，112页）；工业上多用经验判断；用物理机械性能或化学性能的变化；

（2）提高均匀程度的主要措施

A.混合过程中尽量增大不同组分间的接触面，减少物料的平均厚度；B.各组分的交界面（接触面）应相当均匀的分布在被混合的物料中；C.使混合物中的任何部分，各组分的比率和整体的比率相同。

第四节配料工艺简介

一、粉料的制备（捏合）

1．捏合：将（粉状）树脂与各种助剂在一定温度（熔点或Tf以下）和较为缓和的剪切作用下（机械搅拌），充分混合为均匀的多分散体的过程。

2．捏合前的准备：

（1）树脂过筛吸磁：主要去除物料中的铁块等机械杂质。主要用平动筛，振动筛和磁铁等。

（2）固体助剂磨浆：

ⅰ．目的：A.防止中毒（粉尘飞扬）；B.分散均匀；C.加料准确。

ⅱ．方法：将防老剂、色料等小计量粉状助剂与适量增塑剂在混合器内搅拌混合后，再用三辊磨研磨成符合细度要求的浆状物料。

（3）母料的制备：（助剂在树脂中的浓缩物）

ⅰ．母料：指事先配制的含有高百分比小剂量助剂的塑料。

ⅱ．目的：A.称量准确；B.分散均匀；C.防止中毒。ⅲ．制备方法：将一定量的树脂和多于配方中用量若干倍的小剂量助剂经捏机冷搅拌后再经塑炼造粒即可。

ⅳ．与浆料的区别：浆料中无树脂。

(4)增塑剂的加热，有利于扩散、混合等。

3．捏合设备：Z型捏合机、高速混合机、管道式捏合机。

4．捏合工艺：

（1）Z型捏合机捏合：按一定加料次序将物料加入Z型捏合机中，在一定温度（110ºC）下以40转/分和20转/分的转速搅拌一定时间（40-60分钟），待物料呈疏松自由流动状即可。

ⅰ．加料次序：树脂→增塑剂→浆料（防老剂、润滑剂，染料、增塑剂等）填料等固体物料。

ⅱ．工艺条件：聚氯乙烯捏合工艺条件

工艺条件

硬PVC

软PVC温度/ºC110左右110左右转速/转/分钟40/2040/20时间/分钟40-5040-60ⅲ．混合终点：疏松，自由流动状。

（2）高速混合机捏合：ⅰ．设备及混合原理：在圆筒形容器的底部有一高速旋转（1400/730转/分）的搅拌器，当开动搅拌时，物料在离心力作用下，沿容器侧壁（夹套加热）上升至顶盖而落下，形成涡流，而达到混合目的。

ⅱ．加料次序：树脂→增塑剂→浆料→填料等固体物料。

ⅲ．工艺条件：温度（ºC）转速（转/分钟）时间（分钟）11014002-41107305-10ⅳ．终点：疏松，自由流动状。注意：温度在60ºC以下才能存放，否则易结块、分解、变色。（3）转鼓混合器：为一可转动的圆筒形容器，用来着色用。二、粒料的制备：1．粒料生产流程图：树脂助剂配方→备料→捏合→塑炼密炼机→开炼机出片开炼机压片→冷却挤出机冷切热切挤片→冷却挤条→冷却→切粒（常用）水下热切（药片形）空中热切（风吹，药片形）平板切粒机切粒

2．塑炼：在一定温度（Tf以上）和较强的剪切作用下，初混料（干混料，捏合料）经熔融、塑化、混合而获得适宜柔软度和可塑性的工艺过程称为塑炼。

（1）塑化：

（2）塑性：

3．塑炼设备：密炼机，开炼机，挤出机等

4．塑炼造粒方法：

（1）挤出机塑炼造粒：（应用最早，最普遍）

ⅰ．设备：挤出机、冷却水槽、切粒机（有一固定底刀，2-8把回转甩刀）