挤塑工艺.pdf

第五章挤出成型

5－1概述
5－2挤出设备简介
5－3挤出制品的生产工艺流程
5－4几种挤出制品生产工艺举例
5－1概述
一、挤出方法简介
挤出成型是高分子材料在挤出成型机中通过加热、加
压而使塑料以流动状态通过口模成型的方法。
塑料加工工业中应用最早的成型方法之一，应用最广
泛。目前塑料制品的三分之一是用挤出方法生产的。
二、挤出成型特点
1、设备制造容易，成本低
2、可以连续化生产效率高
3、设备自动化程度高，劳动强度低
4、生产操作简单，工艺容易控制
5、挤出产品均匀密实，质量好
6、原料的适应性强几乎所有热塑性塑料都能用于挤出，
用量最大的是PVC、PE、PP，其次是PS、PMMA、醋酸纤
维素、乙烯-醋酸乙烯共聚物、ABS、聚酰胺、聚碳酸
酯和聚甲醛等。
7、所生产的产品广泛，可一机多用
8、生产线占地面积小，生产环境清洁
9、不能生产具有三维尺寸制品
10、制品往往需要二次加工。
三、挤出分类

1、按挤塑过程中成型物料塑化方式

干法挤塑是依靠电加热将固体物料转变成熔体，塑化
和挤出可在同一设备上进行，挤出塑性连续体的定型只是
简单的冷却操作。
湿法挤塑的物料要用溶剂将其软化，软化和挤塑要在
两个设备中各自独立完成，而定型处理要有脱出溶剂的操
作。
2、按挤出时加压方式分

连续式挤出所用设备为螺杆式挤出机。
间歇式挤出所用设备为柱塞式挤出机。
柱塞式挤出机的主要成型部件是加热料筒和施压柱
塞，当其成型制品时，是将一部分物料加进料筒，借助料
筒的外部加热塑化并依靠柱塞的推挤将其挤出机头的模孔
之外，加进的一份物料挤完后，柱塞退回，再加新的一份
物料后进行下一步推挤操作，是不连续的，而且无法使物
料受到搅拌混合，使塑化料的温度均匀性差，目前很少采
用。
5－2挤出成型设备简介
一、挤出机
单螺杆挤出机：挤压系统、传动系统、加热和冷却系统、控制系
统。如图
双螺杆挤出机：如图主要由料筒、螺杆、加料装置、传动装置
和控制装置等组成。螺杆分噛合和相切、平行和锥形、同向和
反向、整体和组合。特点：
1、加料容易，单螺杆挤出机靠摩擦输送，双螺杆挤出机靠正位
移输送；强制输送，产生的摩擦热少；
2、塑料在双螺杆挤出机中停留时间短；
3、剪切力大，具有优异的混合、塑化效果；
4、优异的排气性能；机筒可以自动清洁；
5、挤出量稳定，产量高；采用强制定量加料；
6、容积效率非常高。流率对口模压力不敏感。
挤出机参数
‰螺杆分段加料段、压缩段（塑化段）、计量段（均化段、挤出
段）
‰直径决定了挤出机的生产能力。SJ-90、XJ-200
‰长径比螺杆有效长度L与直径之比，L/D大，塑化好，产生大压
力，制品密实；逆流和漏流减少，可提高转速增大挤出量；难加
工的塑料L/D大，热敏性塑料L/D小，塑料多在25左右。有的达43。
橡胶挤出机L/D一般热喂料4～5，冷喂料8～16，冷喂料排气16～
22。
‰压缩比挤出制品的密度与加料时物料的表观密度之比。由螺槽
逐渐缩小实现。加料段初始螺槽容积与计量段最后螺槽容积之比
称几何压缩比。
作用：保证计量段供料充足，使挤出过程中物料易于升温，向加料
段排除掺杂的空气保证挤出制品质量均匀、致密。
塑料适用的螺杆压缩比

硬PVC（粒料）2~3ABS1.6~2.5
硬PVC（粉料）2~5POM2.8~4
软PVC（粒料）3~4PC2.5~3
软PVC（粉料）3~5聚砜（膜）3.7~4
PE3~4聚砜（片）2.8~3
PS2~4聚砜（管、型材）3.3~3.6
纤维素塑料1.7~2PA-63.5
PMMA3PA-663.7
PP2.5~4PA-112~8（2.6~4.7）
PPO2~3.5PA3

‰一般粉料大于粒料，挤出薄壁制品大于厚壁制品。
‰橡胶挤出机热喂料1.3～1.4，冷喂料1.6～1.8.
螺杆三段长度分配：无定形塑料和高度增塑的材料，加料
段短（10%～25%）L，甚至不要；高熔点结晶性塑料（尼
龙）加料段长（30%～60%）L，其压缩段长度可为螺杆直
径，一般为3～5D。而乙烯基类、改性PS、聚烯烃类逐渐
软化的聚合物，压缩段长度（50%～60%）L。计量段长度：
热敏性物料短甚至不要，聚烯烃类(20%～25%）L。
螺杆结构渐变型、突变型、分离型（BM）、屏障型、销
钉型、波型、组合型等。
二、辅机：
筛板（多孔板）作用使物料由旋转运动变为直线运动，增加反
压，支撑过滤网。
过滤网作用是过滤熔融料流和增加料流阻力，以滤出机械杂质和提
高混合和塑化效果。加工粘度大，热稳定性差的一般不用过滤网。
机头和口模由口模分配腔、引流道和口模成型段组成。机头主
要作用：使熔料由螺旋运动变为直线运动；产生一定压力，使制
品密实；使物料进一步塑化均匀；成型制品外形。口模是成型成
型制品横