聚合物成型加工原理05PPT课件

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聚合物加工基础绪论(ppt)

聚合物加工基础绪论(ppt)

工程塑料:
摩擦等,可以作为工程材料,制成 轴承、齿轮来代替金属材料、陶瓷
材 料 等 。 如 : POM 、 PA 、 PC 、
PET、PTFE、改性PP、聚苯硫醚、
聚芳酯等。
3、塑料的主要品种 ①聚乙烯(PE) ②聚丙烯(PP) ③聚苯乙烯(PS) ④聚氯乙烯(PVC) ⑤丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS) ⑥甲基丙烯酸甲酯(PMMA) ⑦聚酰胺(PA) ⑧聚氨酯(PU)
3、橡胶的分类和品种
橡胶
天然橡胶 通用橡胶
丁苯橡胶 顺丁橡胶
异戊橡胶 乙丙橡胶
合成橡胶 特种橡胶
丁腈橡胶 氯丁橡胶 氯基橡胶 氟橡胶 氯醚橡胶 硅橡胶 聚氨酯橡胶 聚硫橡胶 丙烯酸酯橡胶
天然橡胶:
天然橡胶主要是从天然植物中采集出来的一种 乳白色液体,经过加工制成的高弹性材料。其成 分中91%~94%是橡胶烃,其余为蛋白质、脂肪 酸、灰分、糖类等非橡胶物质。天然橡胶是应用 最广的通用橡胶。


受热时塑化和软化,发生化学
热固性塑料: 交联反应并固化成型,冷却后 再次受热不再发生软化变形。
如:酚醛树脂、环氧树脂
成本低、产量大、性能多样化,
主要用来生产日常用品或一般的 通用塑料: 工农用品,如:人造革、塑料薄
膜、电线电缆等。PP、PE、PVC、
使
酚醛树脂等。

行 为
成本高、产量低、具有优良的机械 性能和耐热性、耐化学腐蚀性、耐
橡胶是粘弹体,在外力作用下的形变受时间、温度 等条件的支配,表现明显的应力松弛和蠕变现象。在 震动或交变应力等作用下,产生滞后,服从时温等效 法则。 (3)有缓冲减震作用:
由于橡胶的柔软性、弹性、粘弹性等,对声音及振 动的传播有缓冲作用,可以利用这一点来防除噪音和 振动公害。

高分子材料加工成型原理幻灯片PPT

高分子材料加工成型原理幻灯片PPT

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4
3
2004-9-13 Chapter 2, section2.2.3-2.2.6(P70-95)
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5
3
2004-9-15 Chapter 2, section2.2.3-2.2.6(P97-111)
2hr
6
3
2004-9-16 Chapter 2, section2.2.6(P112-148)
2hr
19
8
2004-10-20 Chapter 6, Section 6.2, 6.3(20-44)
2hr
20
8
2004-10-21 Chapter 6, Section 6.4(45-65)
2hr
21
9
2004-10-25 Chapter 6, Section 6.4,6.5,6.6(66-92) ;Chapter 7.1,7.2 (1-13)
2hr
22
9
2004-10-27 Chapter 7.1,7.2, 7.3 (14-30)
2hr
23
10
2004-11-1 Chapter 7.3, 7.4 (31-44)
2hr
24
10
2004-11-3 Chapter 7.4, 7.5 (45-57)
2hr
5/24/2021
3
Dept. Polym. Sci. & Eng.,
2hr
10
5
2004-9-27 Chapter 3,section3.2(P83-114),
2hr
11
5
2004-9-29 Chapter 3,section3.2(P114-130),Chapter 4,section4.1,4.2(P1-19)

聚合物成型加工原理

聚合物成型加工原理

聚合物成型加工原理聚合物成型加工是一种通过加工工艺将原料转化为所需形状的方法。

在这个过程中,聚合物材料会经历一系列的物理和化学变化,最终形成我们所需要的成型产品。

本文将介绍聚合物成型加工的原理,包括热塑性聚合物和热固性聚合物的成型原理,以及常见的成型方法。

热塑性聚合物是一类在一定温度范围内可软化、可塑性较好的聚合物材料。

在成型加工过程中,热塑性聚合物首先需要加热至其软化温度,然后通过模具或挤出机等设备将其加工成所需形状。

热塑性聚合物的成型原理主要是利用温度的变化来改变材料的物理状态,从而实现加工成型。

常见的热塑性聚合物成型方法包括注塑、挤出、吹塑等。

而热固性聚合物则是一类在加工过程中通过化学反应形成三维网络结构的聚合物材料。

在成型加工过程中,热固性聚合物首先需要在一定温度下发生固化反应,形成不可逆的化学键,然后再进行成型加工。

热固性聚合物的成型原理主要是利用化学反应来实现材料的固化和成型。

常见的热固性聚合物成型方法包括压缩成型、注塑成型等。

除了热塑性和热固性聚合物的成型原理外,还有一些其他的成型方法,如挤压成型、发泡成型、旋转成型等。

这些成型方法都是根据聚合物材料的特性和加工要求来选择的,每种方法都有其独特的成型原理和适用范围。

总的来说,聚合物成型加工的原理是通过控制温度、压力、化学反应等因素,将聚合物材料加工成所需形状的过程。

不同类型的聚合物材料和不同的成型方法都有其特定的成型原理,只有深入理解这些原理,才能更好地掌握聚合物成型加工技术,实现高质量的成型产品。

在实际应用中,我们需要根据具体的产品要求和材料特性来选择合适的成型方法,并且合理控制加工参数,以确保成型产品的质量和性能。

同时,还需要不断探索和创新,不断改进成型工艺,以适应不断变化的市场需求和技术发展。

通过深入研究聚合物成型加工的原理,不断提高我们的技术水平和创新能力,为聚合物成型加工行业的发展做出贡献。

第五章 聚合物加工中的物理化学变化

第五章 聚合物加工中的物理化学变化

4、低分子物和固体杂质的影响
固体杂质的影响:阻碍或促进结晶作用。起促进作用的 类似于晶核,能形成结晶中心,称为成核剂。 溶剂等的作用: 在聚合物熔体结晶过程中起晶种作用 的试剂,也为成核剂,如:有机芳酸及盐类(苯甲酸、苯甲 酸镉、对羟基苯甲酸及其钠盐),加入后能加快结晶速率, 生成的球晶尺寸小,材料刚性增加,力学性能提高,透明性 提高。溶剂CCl4扩散到聚合物中,能使其在内应力作用下的 小区域加速结晶。
塑性形变
当外力克服屈服应力时使高弹态下的大分 子链发生结缠和滑移。
B Y
A
应 力
B
Y A
y E
A Y
应变
B
当σ < σy时,只能对材料产生高弹形变,取向程度低、取向结 构不稳定。 当σ>σy时并持续作用于材料,能对材料进行塑性形变,它迫 使高弹态下大分子作为独立单元发生解缠和滑移,因为不可逆, 所以取向结构稳定、取向度高。
3、结晶取向和非结晶取向
根据聚合物取向时的结构状态不同取向分为结晶 取向和非结晶取向。 结晶取向是指发生在部分结晶聚合物材料中的取向; 非结晶取向则指无定形聚合物材料中所发生的取向。
4、单轴取向和双抽取向
根据取向的方式不同,取向又可分为单轴取向和双轴取向 (又称平面取向)。 单轴取向是指取向单元沿着一个方向做平行排列而形成 的取向状态; 双轴取向则指取向单元沿着两个互相垂直的方向取向。
2、塑化温度及时间
结晶型聚合物在成型过程中必须要经过熔融塑化阶段。
塑化中熔融温度及时间也会影响最终成型出的制品的结 晶结构。 塑化: 指聚合物在设备中加热达到充分的熔融状态,使之具 有良好的可塑性。
若塑化时熔融温度低,熔体中就可能残存较多的晶核;

聚合物成型加工原理课件

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第四章
压缩模塑
4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6
概述 成型前的准备工作 压缩模塑用的设备 模压过程与操作方法 模压成型的控制因素 冷压烧结成型
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1
4.1
一.简介
概述
压缩模塑又称压制成型、模压成型,是目前四大成型 方法之一。它不但可以成型热固性塑料制品,还可以成型热塑 性制品。 主要用来制造热固性塑料和一些流动性较差的或熔体
合,影响模具寿命。
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3.半溢料式模 半溢模,有些溢料,但溢料上可从模 具结构加以限制,它可以克服上述两种模 具部分缺点。 分类: a.无支承面: 这种模具和不溢料式相似,不同是型 腔上部有一定锥度,能够进行溢料,因此
加料量要求过量一些,且压机压力全施加
在制品上,因此制品尺寸较准确,制品的 质量比较均匀密实。
尺寸精度不高,施压不准确, 力学性能不易控制 尺寸精度、质量性能好 尺寸精确,质量性能较好
要求不严 格(浪费)
无 易 易 有 有 有
不溢式 半溢式 半溢式
无 部分溢料 部分溢料
计量 严格 不严格 不严格
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4.4
模压过程与操作方法
模压工序可分为加料、闭模、排气、固化、脱模、模
具洗理等。 一.嵌件安放 制品若带有嵌件,则第一个工序就是嵌件的安放。 嵌件通常是作为制品中的导电元件或是制品与其它物 体相互连接的部件。 嵌件安放要求准确、平稳。
成型前的准备工作
应注意吸湿性、贮存温度和贮存时间等问题。 1.吸湿性 要求有严密的包装,贮存库房的相对湿度最好不超过 70%, 对脲甲醛等易吸湿的塑料则更需要严加控制。
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《聚合物加工原理》PPT课件

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➢ 塑料是以树脂为主要成分,
加入各种添加剂。
➢ 树脂是塑料的主要成分,
对塑料性能起决定性作用。 塑
料 制 品
一、塑料
添加剂的作用
常用的高分子材料
改善塑料某些性能。
➢ 填料主要起增强作用; ➢ 增塑剂用于提高树脂的可塑性和柔软性; ➢ 固化剂用于使热固性树脂由线型结构转变为体型结构; ➢ 稳定剂用于防止塑料老化,延长其使用寿命; ➢ 润滑剂用于防止塑料加工时粘在模具上, 使制品光亮; ➢ 着色剂用于塑料制品着色。 ➢ 其他的还有发泡剂、催化剂、阻燃剂、抗静电剂等。
重量百分结晶度 fcW
Wc Wc Wa
体积百分结晶度
fcV
Vc Vc Va
晶区与非晶区不存在明显的界面 结晶度的数值与测定方法 、测试条件有关
绪论
二、高分子材料的结构
绪论
高分子的聚集态结构——晶态与非晶态
结晶度对高聚物性能的影响
结晶结构

高分子链排列规则、整齐、紧密
↓ ↓
分子链间的作用增大 链段的运动困难
简写成 n CH2=CH2→ [ CH2–CH2 ]n 。
一、何谓高分子材料: 高分子化合物的组成
绪论
一、何谓高分子材料:
绪论
组成聚合物的低分子化合物称为单体。 聚合物的分子为很长的链条,称为大分子链。
大分子链中重复结构单元(如聚乙烯中 [ CH2)–称C为H2链]n 节。
聚乙烯分子链
一、何谓高分子材料:
绪论
玻璃态:低温下,链段不能运动。在外力作用下, 只发生大分子原子的微量位移,产生少量弹性变形。
➢ 高聚物呈玻璃态的 最高温度称玻璃化 温度,用Tg表示。
➢ 处于该状态的材料 有塑料和纤维。

《聚合物的反应加工》PPT课件

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传统挤出过程一般以聚合物为原料,通过外加热量和螺杆转动过
程中施加给物料的剪切摩擦热将其熔融并混合均匀,然后经口模挤
出、模具造型、脱模冷却后得到制品。其挤出过程是物料由固态(结
晶态或玻璃态)—液态(粘流态)—固态(结晶态或玻璃态)的以物理变
化为主的过程。而反应挤出中存在着化学变化,如单体之间的缩聚、
加成、开环形成聚合物的聚合反应,聚合物与单体之间的接枝反应,
应的物质充分均匀混合,反应进行得更加彻底。第二阶为单螺杆挤
出机,在振动力场作用下使聚合物进一步熔融和塑化,实现低温挤
出。通过调节各阶的转速、温度、压力、频率和振幅,可以达到控
制化学反应过程、反应产物结构与性能的目的,突破了控制预聚物
或聚合物混合混炼过程及停留时间分布不可控的难点,解决了振动
力场作用下聚合物反应加工过程中的质量、动量及能量传递的平衡
精选PPT
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聚合物加工新技术
2. 反应挤出的优点
⑥螺杆挤出机既是反应器,又是制品成型设备,从而使生 产工艺过程做到了工序少、流程短、能耗低、成本低、 生产效率高。节约大部分工厂设备和占地空间;
⑦节省回收稀释液所需的能量,没有溶剂或稀释液,无废 液排出;
⑧挤出机具有技术上的优势,因为它可以作为柱塞流反应 器或者微背混式塞流反应器。
精选PPT
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聚合物加工新技术
五、反应挤出设备
(2 ) 双螺杆挤出机 双螺杆挤出机具有两大功能,一是以混炼、塑化、改性为主;
二是用于反应挤出。
双螺杆反应挤出机作为一种连续加工的反应器,初始物料从 料斗加入,在螺杆的作用下输送、混合、剪切、反应、传热、 脱挥、造粒或模塑成型。双螺杆反应挤出机由于料筒上的2个孔 相通,物料相互窜流而具有非常优异的分布混合特性。

聚合物成型加工原理课件-PPT精选文档

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2.成型加工过程中聚合物所发生的转变: a.形状:满足使用要求而进行,通过流动与变形而实现。 b.结构: 组成:非纯聚合物 组成方式:层压材料,增强材料,复合材料 宏观结构:如多孔泡沫,蜂窝状,复合结构 微观结构:结晶度,结晶形态,分子取向等 c.性质: 有意识进行:生橡胶的两辊塑炼降解,硫化反应,热固性 树脂的交联固化 方法条件不当而进行:温度过高、时间过长而引起的降解
*
*
Schematic of thermoplastic Injection molding machine
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三.成型加工的基本原理
1.聚合物是如何实现转变的?
可塑性:指物体在外力作用下发生永久形变和流动的性质 。 总过程:
方法 方法
聚合物
可塑性状态
流动与变形成形
工艺条件
制品
硬化定形
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改性粒料
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汽车防尘罩
汽车密封条
空气软管
高压阻尼线
挡泥板
车灯橡胶件
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Tyres and wheels
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2.根据加工过程中有无物理或化学变化分为三类: a.主要发生物理变化:如 注射,挤出,压延,热成型,流 涎薄膜等。 b.主要发生化学变化:如 浇铸成型。
c.既有物理变化又有化学变化:热固性塑料的加工和橡胶 加工。
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1 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
2 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
b.分流梭作用: 把圆柱形的料流分成圆环形的薄层; 固定芯棒; 通压缩空气
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四.冷却 方式:
a.冷却水槽:将冷水分成2~4段,以便调节冷却速度。 b.喷淋:对于大管子或密度小于1的塑料,采用此法。
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五.牵引
牵引时,速度应与挤出速度相配合,一般牵引速度稍大于 挤出速度,并且速度要均匀,最好要与挤出速度同步变化。
V=16.7Q/[πρs(d-s)]
V: 牵引速度(m/min),
Q: 挤出量(kg/h),
ρ : 密度
(g/cm3), d: 管材外径(mm),
s: 管壁厚度(mm)
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小结: 要生产符合尺寸要求的管子,在工艺上有一些重要措施: a.增加口模内径,平直长度的控制要适合; b.定型套的内径、长度要适合; c.对挤出物加以适当的牵引,来调节管子尺寸; d.控制一定的冷却速度; e.物料温度、压力要均匀。
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薄膜产品:包装膜、农膜
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一.吹塑薄膜的生产方式
根据薄膜牵引方式不同分为 平挤上吹法 、下吹法和平吹法。
1.上吹法:牵引方向与机头垂 直,方向向上。
优点:适用吹大口径的宽幅 薄膜,牵引稳定,操作方便,占 地面积小。
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3.平吹法:牵引方向与机头平行。 优点:不存在转向问题,因此适合粘度高、热稳定性差的塑
料。 缺点:a.主机和辅机在一个平面上,占地面积大; b.存在横向下垂问题,且薄膜厚度不均。
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二.挤出机 生产吹塑薄膜的挤出机都是单螺杆挤出机,其大小的选择是根据
薄膜的厚度和宽度而定。 挤出机与薄膜口模尺寸的经验关系
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三.机头与口模 (一)种类:侧面进料式、中心进料式、螺旋式、旋转机头、复
合机头。 1.侧面进料式
熔融物料先分成两股流,并沿棒芯上升, 在某点A又重新汇合,并继续沿环行通道到达口模, 被挤成管坯,经压缩空气的吹胀而成膜。
5 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
c.压缩比与拉伸比 压缩比是分流梭环形通道面积与口模通道面积之比。 根据经验,压缩比取5~12,小管径取大一些,大管径取小一
些。
6 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
拉伸比是指口模与芯模在稳流定型区的环隙截面积与管材环状 截面积的比值。
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5.6.2 吹塑薄膜的挤出
制备塑料薄膜的方法有吹塑成型、压延法、双向拉伸法、流涎法 等。其中吹塑的优点:
a.设备简单,投资少,见效快,便于土法上马; b.薄膜经牵引和吹胀,其纵向和横向强度高; c.操作简单,无边料,废料少,成本低; d.通过控制泡状物中空气量和螺杆转速,较易调节薄膜宽度和厚度。 缺点: a.厚度均匀性差; b.冷却速度较慢,薄膜透明性差,产量低。
9 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
2.外径定型 a.定型套Байду номын сангаас寸确定:
根据经验,外径定型套的长度一般取内径的三倍,而定型 套的内径应略大于管材外径尺寸,一般不大于2mm。 b.冷却
定型套上的冷却水系统,进水方式是由定型套出口端进 入,由进口端流出,而且采用螺旋式流入,冷却水速度依材 料而定。(控制出口水温)
c.斜坡作用:使物料松弛,消除合流痕迹,进一步压缩。
d.平直部分作用: 继续弥补熔接痕; 调节流速,稳定料流; 赋予制品外形。
口模外套
3 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
②部件尺寸确定 a.口模与芯棒平直部分长度L1 根据经验,L1=(1.5~3)D, D是管子外径。对于薄壁管,
反映:管材从高温型坯到冷却定型之后的截面变形程度(牵引 作用的结果),以及在纵向可能获得的取向程度和拉伸强度。
7 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
8 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
三.定型 1.定型方法:
a.外径定型:借助压缩空气将管状物紧密的接触在定型套内壁上。 b.内径定型:
14 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
六.操作条件 介绍几种常见聚合物挤管工艺条件
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16 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
管材成型工艺要点: 温度控制
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缺点:泡管周围的热空气流 向上,而冷空气流向上,对泡管 冷却不利,导致制品透明性差, 尤其对粘度小的塑料进行吹塑不 适宜。
23 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
2.下吹法:牵引方向与机头垂 直,方向向下。
优点:有利于冷却,制品透 明性好,适合粘度小的塑料。
缺点:对比重较大的物料易 拉断,费用高。
L1=(10~30)t,t是管子壁厚。其具体数值与物料性能、管壁薄厚、 管径大小、挤出机功率大小有关。
一般,大管径取下限,硬管取小值,软管取大值。
4 Dept. Polym. Sci. & Eng.,
b.口模内径、芯棒外径 根据经验,对PVC,口模内径比管子外径大5%, 对HDPE,口模内径比管子外径大10%。
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