高分子材料成型加工-挤出.ppt

高分子材料成型加工高分子材料的成型加工方法成型加工中的物理化学变化挤出成型是借助螺杆或柱塞的挤压作用，使受热熔化的聚合物材料在压力推动下，强行通过口模而成为具有恒定截面的连续型材的一种成形方法。挤出设备主要组成部分挤出机实物图挤出成型工艺过程：
成型物料预处理
挤出成型
制品的定型和冷却
制品的牵引和热处理
合格制品的切割与包装
成型物料预处理
包括对物料进行干燥、预热、着色、混入添加剂等过程。
水分不能带入挤出机。成型
在挤出机螺杆的旋转推挤作用之下，通过具有一定形状的口模，使粘流态的物料成为连续的型材。成型过程三个主要参数2.料筒压力和料筒温度适宜的料筒温度窗口制品的定型和冷却
可以通过风冷或是水冷实现。
热塑性塑料在挤出后，应及时冷却定型，否则在自身重力作用下会发生形变。制品的牵引和热处理
将挤出物迅速拉出，否则引发挤出物变形。
热处理的作用是提高制品尺寸的稳定性，消除制品的内应力。挤出成型设备螺杆式挤出机螺杆式挤出机主要构成传动装置
由电机、减速箱、轴承等部分组成
主要作用是带动螺杆转动挤出机的料筒螺杆
通过螺杆的转动，对塑料产生挤压作用，塑料在移动过程中得到混合和塑化。直接关系到挤出机的应用范围和生产率。1-渐变型(等距不等深)
2-渐变型(等深不等距)
3-突变型
4-鱼雷头螺杆
Ⅰ-加料段（固体输送段）
Ⅱ-压缩段（熔融段）
Ⅲ-计量段（均化段）加料段螺杆的几何结构参数螺杆的直径D
代表挤出机的规格，D↑，挤出机的生产能力↑螺杆的压缩比Aθ↑，生产能力↑，对塑料的剪切作用和挤压力↓。
通常θ=10~30o，若用等距螺杆，螺距=直径，则θ=17o41’；螺槽深度（H）：H↓，剪切速率↑，传热效率↑，混合及
塑化效率↑，生产率↓。故热敏性塑料（如PVC）宜用深
螺槽，而熔体粘度低且热稳定性好的塑料（如聚酰胺等）
宜用浅螺槽。螺杆螺杆的组合双螺杆结构及啮合关系同向双螺杆不同螺杆组合混合能力的比较机头和口模
机头的作用是将处于旋转运动的塑料熔体转变为平行直线运动，将塑料均匀平稳导入口模。
口模是具有一定截面形状的通道，塑料熔体在口模中流动时形成所需形状。挤出成型的特点:
①连续化,效率高,质量稳定
②应用范围广
③设备简单,投资少,见效快
④生产环境卫生,劳动强度低
⑤适于大批量生产

适用的树脂材料：
绝大部分热塑性塑料及部分热固性塑料，如PVC、PS、ABS、PC、PE、PP、PA、丙烯酸树脂、环氧树脂、酚醛树脂及密胺树脂等
应用：
料薄膜、网材、带包覆层的产品、截面一定、长度连续的管材、板材、片材、棒材、打包带、单丝和异型材等等，还可用于粉末造粒、染色、树脂掺和等。挤出应用实例：典型的挤出工艺---双向拉伸薄膜生产流程
挤出----急冷---预热---纵向拉伸---再冷却---横向拉伸----热处理----切边卷取
挤出后的厚片先急冷，目的是控制结晶度<5%
预热：将温度调整到熔点以下
纵向拉伸后再冷却的目的：使结晶停止并固定分子的取向结构；张紧厚片防止其回缩工艺示例
以聚丙烯薄膜为例:薄膜厚度10~60μm，挤出温度250~270℃，流延温度30~40℃，纵向拉伸温度125~145℃、拉伸比4.5~6.0，横向拉伸温度160~170℃，拉伸比9.0~10.0,热处理温度170~180℃，陈化处理2~3天，释放拉伸应力和薄膜表面和起作用的添加剂迁移到表面。