塑料成型工艺学之塑料挤出实验指导书

《塑料挤出成型》

实验指导书

岑兰

广东工业大学材料与能源学院

二０一０年二月印刷

实验项目名称：塑料挤出成型

实验项目性质：综合性

所属课程名称：塑料成型工艺学

实验计划学时：4

一、实验目的

1、了解双螺杆挤出机的结构和工作原理，学会正确操作挤出机；

2、掌握塑料挤出成型原理，挤出过程中塑料的物理化学变化，正确选择挤出工艺

参数；

3、了解填充剂对塑料流动性和物理机械性能的影响。

二、实验内容和要求

挤出成型是塑料主要成型工艺之一，在塑料工业中占主要地位，可应用于挤出造粒、成型板、管、丝、膜、中空制品、异型材等制品。其基本原理是使塑料熔体在挤出机螺杆的挤压作用下，通过一定形状的口模（机头），使之在熔融状态下成型，然后再用牵引装置将它们连续地从口模中拉出，并同时进行冷却定型处理，而得到具有一定断面形状的制品。

塑料在熔融状态下成型，熔融时的流动性是非常重要的性质，而熔体粘度是表示流动性的基本物性。大多数塑料熔体属于假塑性流体，粘性剪切流动中，粘度受多种因素的影响，如剪切速率、温度、相对分子质量、相对分子质量分布和添加剂等的影响。填料的加入，一般会使塑料的流动性降低，影响程度与填充剂类型、粒径大小、用量、表面性质及填充剂与塑料基体之间界面作用等有关。因此对材料流动和变形性质进行测定，分析有关流变参数，确定其与加工参量之间的关系，这对材料成型加工极其重要。

三、实验主要仪器设备和材料

1、原材料

聚丙烯、木粉、偶联剂等。

2、实验设备

双螺杆挤出机、高速混合机、熔体流动速率仪、拉伸试验机、天平、秒表。

四、实验方法、步骤及结构测试

1、设计配方和配料

配方设计是树脂成型过程的重要步骤，为了提高塑料的成型性能，材料的稳定性和获得良好的制品性能并降低成本，必须在树脂基体中配以各种助剂。按所设计的配方称量树脂及各种助剂。

2、混料

混合过程是使多相不均态的各组分转变为多相均态的混合料，常用混合设备有高速混合器。

（1）加料及混合；将混合器清扫干净，将已称量好的树脂及助剂倒入混合器中，盖上釜盖，按启动按钮。

（2）出料；到达所要求的混合时间，马达停止转动，打开出料阀，点动按钮出料。

3、挤出

（1）开车前准备工作。

①安装机头、口模、过滤网、多孔板、机头法兰；

②按规定加注润滑油；

③检查水、电、气，连接情况；

④检查整个系统的中心线，间隙调整；

⑤启动各运转设备，检查运转是否正常，有无异常声音；

⑥开启各部分加热电源，恒温30-60分钟。

（2）开车。

①低速开车，空转，检查电动机、压力表等；

②逐渐加料，待物料挤出口模后再大量投料；

③开动辅助设备，将挤出物引上冷却、牵引设备，调整各参数到操作状态正常；

④开动切粒装置，得到挤出粒料。

（3）停车。

①停止加料，将挤出机内的物料挤光，关闭料筒和机头口模的加热电源；

②关闭主机和辅机电源；打开机头连接法兰，清理滤网、多孔板和机头口模，清理

时用铜刷等；

③螺杆和料筒的清洗；

④最后加入软PVC或含较多填料的PS、PE挤出清理；

⑤关闭总电源和水流阀门。

3、测定熔融流动指数。

（1）用天平称取约4~5克上述挤出粒料；开启熔融指数仪电源，升温至设定的温度，向料腔插入压料杆，恒温15分钟。

（2）取出压料杆，迅速用漏斗将备好的物料装入，随即再装上压料杆，轻轻将料压紧，预热5分钟后，在压料顶部加上砝码（本实验选用2.160千克），在压

料杆两环形记号间取样，切去料头，每10秒切取一个料段，连续切割五段（含

气泡者丢弃）。

（3）实验完毕，挤出余料，并趁热将料筒、压料杆、毛细管用软布擦拭清理干净。

（4）清理后切断加热电源。

（5）称重，计算。用天平分别称取冷却的料段，取算术平均值，然后按下式计算其熔融指数。

MI=600m / t

式中：

MI——熔融指数，g/10min；

m——料段质量（算术平均值），g；

t——切割料段所需时间，秒。

4、测定物理机械性能。

用上述挤出粒料，通过注射成型制取标准试样，利用拉伸试验机和硬度计测量其拉伸强度、断裂伸长率和硬度

五、实验报告要求

实验报告应包括下列内容

1、实验名称、目的和实验内容；简述实验操作步骤。

2、原材料名称和牌号；实验设备型号、生产厂家。

3、记录实验原始数据，塑料配方，挤出工艺条件；

4、计算公式及其结果。

5、根据实验结果进行讨论分析，图表说明。

6、解答思考题。

六、思考题

1、简述挤出成型的原理和工艺流程。

2、挤出成型的工艺参数有哪些？如何选择及控制？

3、分析并讨论热塑性塑料挤出成型中影响流动性的因素。

七、实验记录参考格式

设备名称和型号：

试样名称：室温：日期：

配方：

料筒（或熔体温度）℃；℃；℃；℃。

口模温度℃。

挤出压力MPa。

螺杆转速mm/s。

熔融指数g/10min