第二章 挤出成型
挤出成型工艺—挤出成型原理(塑料成型加工课件)
二、挤出成型过程
既有混合过 程，也有成 型过程
树脂原料 加热黏流 塑料熔体
助剂
混合过程
加压 挤出连续体
一定规格的 制品
切割 成型连续体
冷却定型
成型过程
以 管 材 挤 出 原料 成型为例
挤出连续体
熔体
定型连续体
制品
三、挤出成型特点
1. 可以连续化生产，生产效率高。 2. 设备自动化程度高，劳动强度低。 3. 生产操作简单，工艺控制容易。 4. 原料适应性强，适用大多数热塑性树脂和少数热固性 树脂。 5. 可生产的产品广泛，同一台挤出机，只要更换不同的 辅机，就可以生产不同的制品。
挤出成型
挤出成型特点
一、挤出成概述
挤出成型又叫挤出模塑，是利用加热使塑料熔融塑化成 为流动状态，然后在机械力（螺杆或柱塞的挤压）的作用下， 使熔融塑料通过一定形状的口模制成具有恒定截面连续的制 品，适用于绝大部分热塑性树脂和部分热固性树脂。
除了用于挤出造粒、染色、树脂掺和等共混改性，还可用于塑 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、单丝和异型材等塑料制品的生产。
料表面接近或达到黏流温度，表面发黏。
要求：输送能力要稍高于熔融段和均化段。
2. 压缩段 （熔融段）
位置：螺杆中部一段。 作用：输送物料，使物料受到热和剪切作用熔 融塑化，并进一步压实和排出气体。 特点：物料逐渐由玻璃态转变为粘流态，在熔 融段末端物料为粘流态。 要求：螺杆结构逐渐紧密，使物料进一步压实。
（3）横流（环流） 由垂直于螺棱方向的分速
度引起的使物料在螺槽内产生翻 转运动。对生产能力没有影响， 但能促进物料的混合和热交换。
（4）漏流 由机筒与螺棱间隙处形成的
第二章塑料模塑成型原理
1. 1. 注射模塑成型方法适用于所有热塑性塑料，也可用于热固性塑料的成型。（ ）
2. 2. 压缩模塑成型主要用于热固性塑料的成型，也可用于热塑性塑料的成型。（ ）
3.热塑性塑料的模压成型同样存在固态变为粘流态而充满型腔、进行交联反应后再变为固态的过程。 （ ）
3.说明螺杆式注射机的模塑原理。
4.说明压缩模塑的特点有哪些？
5.塑料传递模塑的特点如何？
6.挤出成型主要应用在哪些方面？
7.泡沫塑料压制成型的过程如何
第二章塑料模塑成型原理
一、填空题 பைடு நூலகம்
1.注射模塑成型的注射机类型很多，但其基本作用有
和 两个。
2.柱塞式注射机存在 和 等缺点。因此，它的注射量一般都不大。
4.传递模塑成型工艺适用于所有热固性塑料。 （ ）
5.挤出成型也适合各种热固性塑料，且特别以适合石棉和碎布等作为填料的热固性塑料的成型。 （ ）
6. 挤出模塑中，塑件形状和尺寸决定于机头和口模。 （ ）
3.螺杆式注射机与柱塞式注射机相比较，前者具有 ， 等优点。
4.螺杆式注射机的模塑工作循环为（图3-2-1）：
5.注射成型一般用于＿塑料的成型，压缩模塑主要用于＿塑料的成型。
6.压缩模塑的工作循环为（图3-2-2）：
图3-2-2压缩模塑工作循环图
7.传递模塑工作循环为（图3-3-3）：
图3-2-3传递模塑工作循环图
8.挤出成型时，在挤出过程中，塑料加压方式有连续加压和间断加压两种，因此，挤出工艺可分为 和 两种。
9.在挤出模塑中，塑件的形状和尺寸基本上决定于 。
10.中空吹塑根据成型方法可分为 、 、
挤出成型的原理和工艺流程
挤出成型的原理和工艺流程
挤出成型是一种常见的塑料加工工艺，通过将加热熔化的塑料挤压至模具中，使其快速冷却凝固并形成所需产品。
本文将介绍挤出成型的原理和工艺流程。
原理
挤出成型的原理基于塑料的热塑性特性，塑料在一定温度下能够熔化并具有流动性。
在挤出机中，塑料颗粒被加热熔化成为熔体，然后通过螺杆将熔体加压，推动熔体流经模具口向外挤出。
随着熔体在模具中迅速冷却，最终形成固化的塑料制品。
工艺流程
1.塑料颗粒加料：首先将塑料颗粒放入挤出机的料斗中，经过加热系统加热，使其
熔化成为熔体。
2.挤出过程：熔化的塑料经过螺杆的推动，被压入模头中，经过交变的高压和高温
使得熔体形成流态，流经挤出模的成型孔。
3.冷却固化：熔体在挤出口挤压而出后，迅速接触冷却水或风冷，使其迅速冷却凝
固。
4.切割成型：冷却后的塑料制品经过切割装置，按照所需长度进行切割，最终形成
成型的塑料制品。
工艺优势
挤出成型具有以下优点：
•高效率：生产速度快，生产成本相对较低。
•适用性广泛：可以加工各种形状和规格的塑料制品。
•制品质量稳定：产品表面光滑，尺寸精确。
•生产自动化程度高：无需过多人工干预，生产稳定可靠。
应用领域
挤出成型广泛应用于塑料制品生产行业，如管道、板材、型材、薄膜、包装材料等领域。
其高效率、高质量的特点使其成为塑料制品生产中不可或缺的一环。
总的来说，挤出成型作为一种常见的塑料加工工艺，通过简单高效的操作流程，可以生产出质量稳定的塑料制品，在工业生产中发挥着重要作用。
挤出成型—挤出理论(高分子成型课件)
四、挤出机的挤出理论
3 熔体输送理论 流动流动状态：
①正流Qd：沿正轴向口模/机头方向流动。由旋转螺杆挤压造成。 ②逆流Ｑp：沿正方向相反，由机头压力引起。 ③横流Ｑt：环流。不影响总流量。但对熔体的混合、塑化、热交换起重要 作用。 ④漏流Ｑc 物料在螺杆与机筒之间间隙向加料口方向回流，可降低挤出量 。一般情况下漏流Ｑc很小，但磨损严重时，漏流Ｑc增加急剧增加。
p在挤出过程中，由于螺杆 和料筒机构、机头、过滤 网以及过滤板的阻力，使 塑料内部存在压力。
p压力可以提高挤出熔体的混合均匀性和稳定性，提高产品致密 度， 是塑料变为均匀熔体并得到致密塑件的重要条件之一。 p螺杆转速的变化，加热、冷却系统的不稳定都对产生压力波动 产生影响，对制品质量产生不利影响。 p为保证制品质量，应尽可能减少压力的波动。
六、挤出工艺的影响因素
3 挤出速率
p挤出速率因素影响较多（机头阻力、螺杆与料筒结构、螺杆转速、 加热冷却系统和塑料特性等）但主要与螺杆转速有关，提高转速，可 提高挤出产量，但塑化质量不高，因而挤出速率要大小合适。 p挤出速率在生产过程中也存在波动现象，挤出速率的波动影响制品 几何形状和尺寸。生产中应保证挤出速率的稳定。
LDPE 15~20 3~4 90~100 100~140 140~160 140~160
PP
22~25 2.5~4 140~160 165~185 180~200 160~185
PC
16~25 2.5~3 200~240 240~250 230~255 200~22100
六、挤出工艺的影响因素
2 压力
tan tanb
四、挤出机的挤出理论
2.2 塑料成型工艺(压注、挤出、吹塑)
2.5.3
注射拉伸吹塑成型
1.注射吹塑过程 通过注射法将树脂制成有底型坯后，将型坯进行调 温处理，使其达到理想的拉伸温度，经内部（拉伸芯 模）或外部（拉伸夹具）机械力的作用，进行纵向 （轴向）拉伸，同时或稍后经压缩空气吹胀进行径向 拉伸，最后冷却脱模取出制品。 特点：轴向与径向具有相同的拉伸比，可以提高容器 的力学性能、阻隔性能、透明性，减少制品壁厚。 它是吹塑成型中壁厚最小的一种工艺。
2
1.压注模与压缩模的结构有较大区别： 压注模有单独的加料腔,并且有浇注系统。
2.压注模与压缩模有许多共同之处：
两者的加工对象都是热固性塑料，型腔结构、脱 模机构、成型零件的结构及计算方法等基本相同，模 具的加热方式也相同。
3
2.3.1
压注成型原理与特点
1.压注成型原理 压注模具设有单独的加料室，模具闭合后，将 固态的热固性塑料原料（最好是预压成锭或经过预 热）放入到模具的加料室中；使原料受热成为熔融 状态，在压力机柱塞压力作用下，塑料熔体经过浇 注系统进入并充满闭合型腔；塑料在型腔内继续受 热受压产生化学交联反应而固化定型，最后打开模 具取出塑件。
13
挤出成型原理（网络动画）
1-挤出机料筒;2-机头;3-定径装置;4-冷却装置; 5-牵引装置;6-塑料管;7-切割装置
14
15
挤出片材生产
16
挤出线缆包覆成型
17
2、挤出成型特点 （1）连续成形，产量大，生产率高，成本低，经 济效益显著。 （2）挤出工艺所用设备结构简单，操作方便，应 用广泛。 （3）塑件的几何形状简单，横截面形状不变，因 此模具结构比较简单，制造维修方便，变更机头口 模，产品的断面形状和尺寸相应改变，这样就能生 产出不同规格的各种塑料制件。 （4）塑件内部组织均衡紧密，尺寸比较稳定准确。 （5）适应性强，除氟塑料外，所有的热塑性塑料 都可采用挤出成形，部分热固性塑料也可采用挤出 成形。
ecp挤出成型水泥墙板应用技术规程
ECP挤出成型水泥墙板应用技术规程第一章概述1.1 本规程的目的和依据ECP挤出成型水泥墙板是一种新型的建筑材料，具有优良的隔热、隔音、防火、防水等性能。
本规程的目的是规范ECP挤出成型水泥墙板的应用技术，保证施工质量，提高墙体的使用性能。
依据国家相关标准和规定，结合实际工程需求编制。
1.2 适用范围本规程适用于ECP挤出成型水泥墙板在建筑墙体中的应用，包括材料选用、施工工艺、验收标准等内容。
第二章材料选用2.1 挤出成型机挤出成型机是生产ECP挤出成型水泥墙板的核心设备，应选用性能稳定、生产效率高的挤出成型机，确保产品质量。
2.2 原材料（1）水泥应选用符合国家标准的水泥，保证墙板的强度和耐久性。
（2）填料填料应选用麦秸、稻秸等天然植物纤维材料，具有良好的吸音隔热效果。
（3）外加剂外加剂的选用应符合国家标准，能够提高混凝土的流动性和凝结时间，改善混凝土的工作性能。
第三章施工工艺3.1 墙板生产（1）配料按照配方将水泥、填料、外加剂等原材料进行准确配比，确保产品的质量稳定。
（2）挤出成型通过挤出成型机将混合料挤压成型，确保墙板的尺寸和几何形状符合设计要求。
3.2 墙板安装（1）墙体准备墙板安装前，应清理墙体表面，确保平整、干净。
（2）固定设备采用专用的安装设备，确保墙板的固定牢固、安全。
（3）接缝处理墙板安装完成后，应对接缝进行处理，保证墙体的整体性。
第四章质量验收4.1 墙板外观质量（1）表面平整度墙板的表面应平整光滑，不得有裂缝、麻面等缺陷。
（2）尺寸偏差墙板的尺寸偏差应符合设计要求。
（3）表面颜色墙板的表面颜色应均匀一致，符合设计要求。
4.2 物理性能（1）强度对墙板进行强度测试，确保其强度符合设计标准。
（2）隔热性能对墙板进行隔热性能测试，确保其隔热效果符合要求。
第五章后期维护5.1 防水在墙板表面涂刷防水涂料，提高其防水性能。
5.2 防火在墙板表面涂刷防火涂料，提高其耐火性能。
结语ECP挤出成型水泥墙板是一种具有广阔应用前景的建筑材料，通过严格的工艺要求和质量控制，可以确保其在建筑中的良好性能。
第二章-成型理论基础分析
所以，MFR间接地反映了分子量的大 小。
MFR
ηa
流动性好
容易获得形状
MFR
ηa
流动性差
容易保持形状
因此聚合物熔体在适当的粘度范围内，其
可挤压性可定量地用MFR值表征。（不可理解
MFR值大可挤压性好）
对于聚合物成型加工MFR值如何选取？
对于高聚物的成型工艺而言，有的成型加
工艺要求聚合物熔体流动性好，有的工艺则要
具有长支链、交联、刚性、极性分子 链聚合物延伸倍数较低； （2）拉伸温度: 非晶高聚物：Tg～Td，靠近Tg 结晶高聚物：＜Tm，靠近Tm
如：PVC，Tg为82， 拉伸温度为90～120℃
PP，Tm为170， 拉伸温度为130～165℃
四、 高聚物的聚集态与成型加工
根据聚合物所表现的力学性质和 分子运动特征将聚合物分为玻璃态 （结晶态）、高弹态和粘流态——聚 集态。
高弹态形变是可逆的，如何将成型后 的制品形变保持下来？
压力成型、真空成型制品图
（3）粘流态 适宜流动性要求较高的成型加工技
术有：挤出成型、注射成型、吹塑成型、 压延成型、橡胶的混炼、压出、贴合、 纤维的熔融纺丝 等。
3、成型加工的几个重要特征温度 （1） Tb——材料的最低使用温度。当 使用温度T＜ Tb时，材料产生脆性断裂。 所以，选择制品的材料时，应考虑使用
为什么高聚物具有可延性？源于 下述因素： 大分子结构：细而长的长链结构和巨大
的 长径 比； 大分子的柔性；非晶高聚物单个分子空
间形态（无规线团）；结晶高聚物：折叠链 状；
因此，拉伸时高分子有卷曲或折叠链状 逐渐伸展变形而得到延伸。
冷拉伸： 室温至Tg时的拉伸。
特点：冷拉伸时高聚物会出现细颈，易 产生拉伸不均匀，同时冷拉伸需要较大 的外力，生产设备庞大，耗能高，因此 成型加工中一般不采用冷拉伸。
《挤出成型技术》课件
根据制品形状和尺寸进行结构设计，确保制品成型质量、提高生产 效率。
冷却系统
设计合理的冷却系统，控制模具温度，减小制品成型后的收缩率。
挤出成型设备的操作与维护
01
操作规程
制定严格的设备操作规程，确保 操作人员熟悉设备性能和安全操 作要求。
维护保养
02
03
故障排除
定期对设备进行维护保养，检查 各部件磨损情况，及时更换易损 件。
高分子材料在挤出成型技术中的优势在于其可塑性强、加工温度低、成型周期短 等，使得制品具有轻量化、高强度、耐腐蚀等优良性能。同时，高分子材料在挤 出成型过程中易于实现自动化和智能化生产，提高了生产效率和产品质量。
新型挤出成型技术的研发与推广
随着科技的不断发展，新型挤出成型技术不断涌现，如微孔塑料挤出技术、异型截面管材挤出技术、 反应挤出技术等。这些新型技术的研发和应用，极大地丰富了挤出成型制品的种类和性能，满足了不 同领域的需求。
挤出成型技术的应用领域
挤出成型技术广泛应用于塑料加工行业，如管材、型材、薄膜、板材等产品的生产 。
除了塑料加工行业，挤出成型技术还应用于橡胶、陶瓷、玻璃纤维等材料的加工。
随着科技的发展，挤出成型技术的应用领域不断扩大，如3D打印技术的出现，使得 挤出成型技术也可以用于制造个性化的定制产品。
02
挤出成型设备
挤出成型工艺的控制要素
温度控制
温度是挤出成型工艺的重要控制要素之一，包括 机筒温度、模具温度等。温度的控制直接影响着 塑料的塑化和产品质量。
速度控制
速度控制包括挤出速度、注射速度等，它影响着 产品的产量和质量。合理地调整速度参数，可以 提高生产效率和产品质量。
压力控制
压力也是挤出成型工艺的重要控制要素之一，包 括挤出压力、注射压力等。压力的控制对于塑料 的流动性和产品的致密性至关重要。
高分子材料成型加工基础复习提纲 高分子材料成型加工基础复习
高分子材料成型加工基础复习提纲绪论及第一章:混合与混炼1、聚合物加工：高聚物的成型加工，通常是在一定的温度下使弹性固体、固体粉状或粒状、糊状或溶液状态的高分子化合物变性或熔融，经过模具或口型流道的压塑，形成所需的形状，在形状形成的过程中有的材料会发生化学变化（如交联，最终得到能保持所取得形状的制品的工艺过程。
P52、聚合物的加工工艺过程一般可以分为混炼、成型、后加工等三大部分。
P53、混合混炼的目的：为获得综合性能优异的聚合物材料，除继续研制合成新型聚合物外，通过混合、混炼方法对聚合物的共混改性已成为发展聚合物材料的一种卓有成效的途径。
P74、共混的方法：a 机械共混法 b 液体共混法 c 共聚—共混法 d 互穿网络聚合物IPN 制备技术P75、共聚物的均匀性是指被分散的物在共混体中浓度分布的均一性，或者说分散相浓度分布的变化大小。
6、共聚物的分散程度是指被分散的物质（如橡胶中掺混部分塑料）破碎程度如何，或者说分散相在共混体中的破碎程度。
P117、常见的共混体系有：a固体 / 固体混合、b液体 / 液体混合、c固体 / 液体混合。
P208、混炼三要素及其作用：a压缩；物料在承受剪切前先经受压缩，使物料的密度增加，这样剪切时，剪切力作用大，可提高剪切效率，同时当物料被压缩时，物料内部会发生流动，产生由于压缩引起的流动剪切 b剪切剪切的作用是把高粘度分散相的粒子或凝聚体分散于其它的分散介质中 c分配置换分布由置换来完成。
P229、混合与混炼设备根据操作方式分为间歇式和连续式两大类。
P2510、常见初混合设备概念及类型：初混合设备是指物料在非熔融状态下（粉料、粒料、液体添加剂）进行混合所用的设备。
常用的典型初混合设备有 a 转鼓式混合机 b 螺带混合机 c Z 型捏合机 d 高速混合机p25-2811、混炼和塑化的概念及它们的区别：将各种配合剂混入并均匀分散在橡胶中的过程叫混炼；将各种配合剂混入并均匀分散在塑料熔体中的过程叫塑化。
挤出成型的原理
挤出成型的原理挤出成型是一种常见的塑料加工方法，通过加热融化的塑料将其挤出成特定形状的工艺。
这种工艺具有高效、成本低廉、生产速度快等优点，在各个行业得到广泛应用。
本文将介绍挤出成型的原理及其工作过程。
原理概述挤出成型的原理基于热塑性材料在热态下的流变性质。
首先，将塑料颗粒或粉末加热至其熔化点，形成粘稠熔融态的塑料原料。
然后，利用挤出机器中的螺杆将熔融塑料挤压出去，经过模具的成型口挤出成型，最终得到所需形状的制品。
工作过程1.塑料加热：将塑料颗粒或粉末放入挤出机器的料斗中，由加热系统加热，塑料逐渐熔化成为粘稠的液态状。
2.螺杆输送：螺杆在挤出机器中旋转，将熔融的塑料从料斗中送入机器的机筒内。
同时，螺杆的不断旋转还起到搅拌和均质的作用。
3.压力增加：随着螺杆旋转推进，塑料在机筒中的压力逐渐增加，使得塑料保持一定的压力状态。
4.模具挤出：当塑料受到一定压力之后，它会被挤出机器中的模具中的成型口。
模具会根据所需要制造的产品形状设计成相应的形状。
5.冷却固化：一旦塑料通过模具挤出后，会等待冷却固化，逐渐恢复成固态并保持所需的形状。
这个过程中可以通过冷却设备或水冷却来加快固化速度。
6.切割：最后，将挤出的连续塑料制品根据需要进行切割，使其成为所需要的长度，然后完成整个生产过程。
挤出成型的优点挤出成型工艺相比其他成型方法具有以下优点：1.生产效率高：挤出成型的连续生产方式使得生产效率大大提高，适用于大批量生产。
2.制品尺寸精度高：模具设计精细，可以生产出尺寸精确的制品。
3.生产成本低：由于工艺简单且生产效率高，生产成品的单位成本相对较低。
4.适用性广：挤出成型适用于各种不同形状和尺寸的塑料制品，应用范围广泛。
结语挤出成型作为一种常见的塑料加工方法，已经成为许多行业中不可或缺的生产工艺之一。
通过本文的介绍，希望读者对挤出成型的原理和工作过程有了更深入的了解，使大家对这一技术有更清晰的认识。
愿挤出成型在今后的生产中发挥更大的作用，为社会经济发展做出更积极的贡献。
1硬质PVC制造----挤出成型
1.作用: 能够使制品具有适当的导电能力,以便防止静电的堆积.
2分类: 抗静电剂主要由表面活性剂组成,按结构分为: ①阴离子型,如烷基磷酸酯乙二醇胺盐(抗静电剂P)； ②阳离子型,如硬脂酰胺丙基二甲-ß-羟乙基銨硝基盐 (抗静电 剂SN) ； ③两性离子型,如十二烷基二甲基甜菜碱； ④高分子型，如聚氧乙烯硬脂酸酯（IOEO）； ⑤复合型，如ASA-150； ⑥非离子型，如单硬脂酸甘油酯（GMS）.
2.单螺杆挤出机型号表示法:
S
J-
65 × 30
塑
挤
料
出
机
螺长 杆径 直比 径
第三章 挤出机
第三章 挤出机
3.长径比:
① 定义:指螺杆的工作部分长度,即有螺纹部分长度(工艺上将其 定义为加料口中心先到螺纹末端的长度)与螺杆直径之比,用 L/D表示.
第二章 挤出成型用原材料
• 增塑剂： 1.作用：
1.1降低聚氯乙烯树脂的熔融温度或熔体黏度， 增加其流动性，使之易于加工成型.
1.2提高制品的柔软性、冲击强度、伸长率.
第二章 挤出成型用原材料
2. 增塑劑主要品种:
序号 1
中文名
邻苯二甲酸二辛酯 (邻苯二甲酸2-乙基
己酯)
2
邻苯二甲酸二异壬酯
英文名
第二章 挤出成型用原材料
第二章 挤出成型用原材料
• 润滑劑 ： 1.分类&作用：
• 內部润滑剂: 与树脂相容性好，能減少聚合物分子间和多组 分之间的內摩擦,增加聚合物熔体的流动性.
• 外部润滑剂: 与树脂相容性较差，只能保留在塑料熔体的表 层，形成润滑剂面层，附着在受热的金属加工 设备表面，减少设备摩擦.
第二章 挤出成型用原材料
挤出成型工艺讲义
1） 长径比加大后，因自重而弯曲，功耗增大；螺杆、 料筒的加工和装配都比较困难和复杂， 2） 长径比加大后，物料可能发生热降解
单螺杆的长径比有一个由小到大的发展趋势，50年代一般为 18—20，60年代为25—28，目前为30左右。
压缩比（2—5）
作用：是将物料压缩，排除气体，建立必要的压力，保证物 料到达螺杆末端时有足够的致密度。
机头
挤压系统
传动系统
一 单螺杆挤出机基本结构及作用
(1) 挤压系统
保证螺杆按需 要的扭矩和转 速均匀旋转
料功斗能、：机使筒粒、料螺加杆入组机成筒；(2) 传动系统
后，经搅拌、塑化，然
后由机头挤出。
(3) 加热和冷却系统
评价挤出机，从两个方面考虑： (1) 生产能力的高低，适
用范围是否广泛
(2) 应具有较完善的控制系统
加料段的长度一般取(3—10）D，与物料种类有关：结晶 性塑料＞硬质无定形塑料＞软质无定形塑料。对于结晶性塑 料，加料段长度一般取为螺杆全长的60—65%。
加料段的核心问题是输送能力。由固体输送理论得知， 螺杆的输送能力与螺杆的几何参数和固体输送角有关。
压缩段
压缩段的作用是压实物料（压缩比），排出空气以及 熔化物料。
挤出成型工艺
定义
挤出成型又叫挤塑、挤压、挤出模塑.是借助 螺杆和柱塞的挤压作用,使塑化均匀的塑料强行通 过模口而成为具有恒定截面和连续制品的成型方法.
三大合成材料塑料、橡胶（压出）和纤维（纺 丝）均可采用挤出成型，涉及的设备和原理等内容 大体相同.其中又以塑料应用最多.
适用对象、成型制品和用途
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。
挤出成型
挤出成型工艺
● 温度和螺杆转速是影响挤 出成型塑化质量的重要工艺条 件。
● 提高挤出产量的同时，保 证塑化质量(高速高效）是挤出 机的发展趋势。
挤出成型工艺
挤出机及机头口模的预热：生产的稳定性，设备的
保护
① 一般温度从低→高，根据不同高聚物，设定加 料段，熔融段，计量段，机头口模温度（对于结晶 度高的塑料，加料及熔融段温度设置较高） ② 保温时间应充分（挤出机越大，保温时间越长）
料筒的结构形式关系到热量传递的稳 定性和均匀性，并影响固体输送率。
单螺杆挤出机的基本结构
料筒
受热受压的金属圆筒。
在料筒的外面设有分段加热和冷却的装置及控温
热电偶，保证挤出温度。加热一般分三至五段， 常用电阻或电感应加热，也有采用远红外线加热 的。冷却一般用风冷或水冷。
一般用耐磨、耐腐蚀、高强度的合金钢成碳钢内
冷却
定型
挤出制品
挤出成型工艺
原料的干燥:制品的外观与内在质量，一般控制含
水量在0.5％以下。 ①
干燥设备：烘箱，干燥料斗（用于连续挤出）
② 需要干燥的树脂：主要是一些杂链聚合物 （缩聚产物，工程塑料）
如：PA,PBT,PET,PC,PMMA,ABS,PAN,POM,PPO, PSF,PI等 ③ 干燥条件
挤出机大小一般用螺杆直径的大小表示:SJ-65-25
单螺杆挤出机的基本结构
单螺杆挤出机的基本结构
加料装置-料斗 向挤出机料筒连续供料。
料斗的底部与料筒连接处是加料孔，该处有截断
装置。
加料孔周围有冷却水夹套，防止塑料软化，堵塞
加料口。尤其对于软化点低的塑料。
料斗的侧面有玻璃视孔及标定计量的装置。
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挤出机参数
• 直径 螺杆外径，决定了挤出机的生产能力。 • 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。
• 螺杆三段长度分配： 无定形塑料和高度增塑的材料，熔融段短（10%～ 25%）L，甚至不要； 高熔点结晶性塑料（尼龙）熔融段长（30%～60%）L， 其压缩段长度一般为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。
渐变型
突变型
分离型
屏障型
混合型
机头与口模的组成部件。
机头和口模包括过滤网、多孔板、分流器、模芯、口模 和机颈等部件组成。 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截面部件。
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。
（3）聚合物的可纺性
常规的纺丝方法: 熔体纺丝、湿法纺丝和干法纺丝。 聚合物的可纺性是指材料经成型加工为连续的固 态纤维的能力。 可纺性主要取决于聚合物材料的流变性，熔体 粘度、拉伸比、喷丝孔尺寸和形状、 挤出丝条与冷却介质之间传质和传热速率、熔 体的热化学稳定性等。
（4）聚合物的可延性
非晶或半结晶聚合物在受到压延或拉伸时变形
（2）聚合物的可模塑性
聚合物在温度和压力作用下发生形变并在模具型腔 中模制成型的能力，称为可模塑性。
注射、挤出、模压等成型方法对聚合物的可模塑性 要求是：能充满模具型腔获得制品所需尺寸精度， 有一定的密实度，满足制品合格的使用性能等。 可模塑性主要取决于聚合物本身的属性(如流变性、 热性能、物理力学性能以及热固性塑料的化学反应性 能等)，工艺因素(温度、压力、成型周期等)以及模 具的结构尺寸。
干燥设备：烘箱或沸腾干燥器，真空料斗。
二、挤出造型
挤出造型要求：挤出温度均一、形状稳定。 工艺控制依据：塑料的性质和挤出机机头与口模的结 构特点等 调整工艺参数：料筒各加热段和机头与口模的温度及 螺杆的转速等，以控制物料的温度和压力分布 。
1、料筒、机头和口模的温度和压力分布
物料塑同，所需热量相差较大，所
以料筒外部的加热器应分段加热。
螺杆转动和物料的剪切摩擦热，当挤出正常时剪切摩
擦热往往成为主要的热源。
2、螺杆转速对挤出的影响
（1）增大螺杆的转速，可强化物料的剪切作用，
提高料温； （2）也有利于物料的充分混合与均匀塑化； （3）对大多数热塑性塑料还可显著降低粘度；
PPO
2~3.5
PA
3
• 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.
螺杆分段
加料段、压缩段（塑化段）、计量段（均化段、挤出段） 加料段是自塑料入口向前延伸的一段距离，其长度为 4D~8D。 塑料为固体状态。 压缩段是螺杆中部的一段。塑料由粒状固体逐渐被压实并软化 为连续熔体。 均化段是螺杆的最后一段，其长度为6D~10D。使物料进一步 塑化均匀，定压定量的将料流由机头和口模流道挤出。
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。
造粒 定径套定径
挤出机 挤出
冷却 包装
管机头成型 牵引
定长锯割
检验
硬质聚氯乙烯管生产工艺流程图
(一)管材挤出工艺分析
（1）挤出机(主机）
单螺杆挤出机，用PE、PP、PVC等热塑性塑料粒料，生产管 材；双螺杆挤出机可直接用配制的PVC粉料生产。 根据管材直径大小选择挤出机螺杆直径的大小；用管材横 截面积与螺杆的截面积之比0.25～0.40，流动性好的取大值， 相反取小值。根据塑料性能选择螺杆的结构。 挤出管材常用树脂选择如下表：
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。
软PVC （粒料） 3~4
软PVC （粉料） 3~5 PE PS 纤维素塑料 PMMA PP 3~4 2~4 1.7~2 3 2.5~4
PC
聚砜（膜） 聚砜（片） 聚砜（管、型材） PA-6 PA-66 PA-11
2.5~3
3.7~4 2.8~3 3.3~3.6 3.5 3.7 2~8（2.6~4.7）
四、牵引、卷取和切断
牵引的目的
（1）帮助挤出物及时离开模孔，避免在模孔外造成堵
塞与停滞，而不致破坏挤出过程的连续性 ; （2）为了调整型材截面尺寸和性能。 卷取和切断根据用户长度或重量要求而定。硬质型材 从牵引装臵送出，达到一定长度切断堆放；软质型材在卷
取到给定长度或重量后切断。
2.2.4 几种制品的挤出工艺
三、定型与冷却
定型与冷却的目的：通过降温而将形状及时固定下来。如果不
及时，挤出物往往会在自重作用下发生变形，从而导致制品 形状和尺寸的改变。
一般，定型与冷却同时进行，定型只不过是在限制挤出物 变形的条件下的冷却。 管、棒、异形材：专门的定型装臵； 薄膜、单丝、电线电缆包覆物：不需要专门定型装臵； 板材和片材时：压平辊 冷却不匀和降温过快，都会在制品中产生内应力并使制品变形。
清洁时用铜制工具；
滤网可用火烧。 拆卸时，先拆螺杆后拆料筒。
2.2.3 挤出制品生产工艺
粉状和粒状 热塑性塑料 预热和干燥
加料 调整 挤出成型 定型 冷却 牵引
挤出机加热
开动螺杆 卷取（切割） 后处理 挤出制品
挤出成型工艺流程图
一、成型物料的预处理
包括干燥、预热、着色、混入各种添加剂。
干燥必要性：物料中若有水分和低分子物（溶剂和单 体）的量超过允许的限度，高温下，一方面会因其挥 发成气体而使制品表面失去光泽和出现气泡与银丝等 外观缺陷；另一方面可能促使聚合物发生降解与交联 反应，导致熔体的粘度出现明显的波动。 通常含水量在0.5％以下。
（4）螺杆转速的增大，还可增大料筒内物料所承
受的压力。
3、温度对挤出的影响
（1）物料温度高，熔体粘度 挤出速度 ，生产效率 有利于塑化，熔体的体积流率 。
，
（2）料温过高，挤出物形状稳定性 ，外观会发黄并出现银丝 和气泡，严重时甚至使挤出过程不能正常进行。 （3）降低物料的温度后，熔体粘度和机头所产生的反压均随之增 大，使挤出物变的密实、形状稳定性好。但挤出物离模膨胀效应 明显； （4）料温过低时，会导致物料塑化不良，而且会因熔体粘度过大 而使螺杆的驱动功率急剧增加。
L
D
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） 硬PVC（粉料） 2~3 2~5 ABS POM 1.6~2.5 2.8~4
一、 管材的挤出
塑料管道种类与应用
管材种类 聚 UPVC 氯 乙 CPVC 烯 单壁波纹 管 管(SWP) 系 芯层发泡 列 管(PSP)
螺旋消音 管 双壁波纹 管(DWP) 螺旋缠绕 管 径向筋管
市政 给水 采用 采用
市政 排水 采用
建筑 给水 采用 采用
建筑 排水 采用
室外 燃气
热水 供暖
雨水 管 采用
穿线 管
排污 管
采用 采用 采用 采用 采用 采用
采用
采用
采用 采用 采用
管材种类 聚 乙 烯 管 系 列 HDPE
市政 市政 建筑 建筑 室外 热水 雨水 穿线 排污 给水 排水 给水 排水 燃气 供暖 管 管 管 采用 采用 采用
MDPE LDPE 螺旋缠绕管
双壁波纹管
采用 采用
采用 采用 采用 采用 采用 采用 采用 采用 采用 采用
树脂 熔体流动速 率g/10min PP 0.15～0.85 LDPE LLDPE HDPE RPVC SPVC SG2/3/4
0.1～5.0 0.2～2.0 0.1～0.5 SG-5
2.2.2 挤出成型设备简介
一、挤出机
单螺杆：加料装置、料筒、螺杆、传动装置等
双螺杆挤出机：主要由料筒、螺杆、加料装臵、传动装臵和 控制装臵等组成。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。