高分子材料成型PPT

挤出机能够产生较大的压力，一般来说，其 操作是间歇进行，物料的塑化程度和均匀性 不如螺杆式挤出机，因此应用范围受限制。 它适用于聚四氟乙烯，超高相对分子质量聚 乙烯等塑料的挤出。
螺杆式挤出机
借助螺杆旋转时螺纹所产生的推动力将物 料推向口模。这种挤出机中通过螺杆强烈 的剪切作用，促进物料的塑化和均匀分散， 同时使挤出过程连续进行，因此可以提高 挤出制品的质量和产量，它适用于绝大多 数热塑性塑料的挤出。
单螺杆挤出机基本结构
机头和口模 螺杆
料筒
加料装置 传 动 装 置
一. 加料装置及作用
有些加料斗还配备真空装置或加热装置，以 便防止物料从空气中吸收水分。有些料斗有 振动搅拌器，并能自动上料与加料。
料斗底部有冷却夹套，防止“架桥”。
主要是指料斗，大多数设备用的加料斗是圆 锥形的，其容量至少要求能容纳1h的用料。 底部有截断装置，以便调整和切断料流。侧 面有玻璃视镜和标定计量的装置。
第一节 单螺杆挤出机基本结构及作用 1 传动系统 2 挤出系统——挤出成型系统的关键部分 加料装置 料Байду номын сангаас 螺杆 机头 口模 3 加热系统：采用电阻丝加热，也可电感应加热，蒸汽或油加
热。 4 冷却系统：空冷或水冷，其作用是防止进料口处的物料过热
发粘，出现搭桥现象，使物料供料不足。另外在紧急停车时， 避免物料过热降解。
赶走塑料中的空气及其它挥发成分，增大塑料的密度。
无定形塑料 L2＝55～65％ L0 熔融温度范围宽的塑料PVC L2 =100％L0 渐变螺杆 结晶型塑料，熔融温度范围窄, L2 =3~5DS 突变螺杆
3.3 均化段 计量段 将塑化均匀的物料在均化段螺槽和机头回压
作用下进一步搅拌塑化均匀，并定量定压的 通过机头口模挤出成型。一般无压缩作用。
H1≥0.1 DS H3=0.02~0.06 DS
（5）螺旋角 θ＝10°～30° 定义：螺纹与螺杆横截面之间的夹角
θ大，挤出机的生产能力提高，但螺杆对塑料 的剪切挤压作用减小
θ＝10°～30° 实验证明：
θ＝30°适合细粉状物料；均化段的挤出产率 最高
θ＝15°适合方块状物料 θ＝17°适合圆柱状物料 常用螺杆的θ＝17.7°
见 60～150mm (2) 螺杆的长径比 一般 15～25 以25居多 最大可达40
长径比 一般 15～25 以25居多 最大可达40
小：对塑料的混合和塑化不利
大：改善塑料的温度分布，混合均匀，减少挤出时 的漏流和逆流，提高挤出机的生产能力；
适应性强，可用于多种塑料的挤出
过大：热敏性塑料因受热时间太长而容易分解，螺 杆的自重增加，制造和安装都困难，挤出机的功率 消耗增大
4.螺杆形式：
普通螺杆：采用等距变深、等深变距、变深 变距螺槽
高效专用螺杆
L/ DS 大、熔融效率低、塑化混合均匀
4 机头和口模 P224图7-8 使粘流态物料从螺旋运动变为平行直线运动，
并稳定地导入口模而成型
产生回压，使物料进一步均化，提高制品质 量
（6）螺杆棱部宽E E大：增加螺棱上动力消耗，有局部过
热的危险
E小：漏流增加，产量降低 E＝0.08～0.12 DS
（7 ）螺杆与料筒的间隙 δ
δ大，生产效率低，剪切作用小，不利于热传 导，不利于物料的熔融和混合
δ小，剪切作用大，容易引起物料热力学降解
小直径螺杆δ＝0.005 DS 大直径螺杆δ＝0.002 DS δ＝0.1～0.65mm
H2
S
H1
θ 计量段 L3
压料段 L2 螺杆长度 L
加料段 L1
H1 加料段螺槽深度 H2 计量段落槽深度 θ 螺旋角
D 螺杆直径 e 螺棱宽度 S 螺距
3.螺杆的作用： 输送物料 传热塑化物料 混合均化物料
3.1加料段L1 加热送来的物料并输送到压缩段
L1 ＝60~65% L0 3.2压缩段L2 挤出和剪切加料段送来的物料，加热物料使其转变为熔融体，
（3）螺杆的压缩比A 定义：加料段第一个螺槽容积：均化段最后一个螺槽容积，
表示物料通过螺杆的全过程被压缩的程度 一般 2～5 获得方法：采用等距变深、等深变距、变深变距螺槽 （4）螺槽深度H 决定塑料的塑化及挤出效率 小：剪切速率高，利于传热和塑化，但挤出生产效率低 热敏性塑料——深槽螺杆 热稳定性较高、熔体粘度低——浅槽螺杆
应用范围广，广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维的成型 加工，也常用于塑料的着色、混炼、塑化、造粒及塑料 的共混改性等。
挤出—吹塑成型，中空吹塑制品
挤出—拉幅成型，双轴拉伸薄膜
产品形状多样 设备简单，投资少，占地面积小
挤出成型的设备
柱塞式挤出机
借助柱塞的推挤压力，将事先塑化好的或由 挤出机料筒加热塑化的物料从机头口模挤出 成型的。物料被挤完后柱塞退回，再进行下 一次操作，挤出机对物料没有搅拌混合作用
第七章 挤出成型
本章重点： 挤出成型的概念 挤出成型的用途 本章以论述塑料挤出为重点 重点以单螺杆挤出机的结构特点来讨论挤
出成型原理和工艺
挤出成型，挤出模塑，是塑料重要的成型方法之一， 是使高聚物熔体（或粘性流体）在挤出机的螺杆或柱 塞的挤压作用下通过一定形状的口模而连续成型，所 得的制品为具有恒定断面形状的连续型材。
它可用于挤出塑料制品，如管材、板材、棒材、片材、 薄膜。各种异型材以及塑料和其它材料的复合物等， 也常用于塑料的着色、混炼、塑化、造粒及塑料的共 混改性等。
橡胶挤出——压出
合成纤维——螺杆挤出纺丝
塑料挤出——主要以热塑性塑料为主
挤出成型的特点
操作简单，工艺易控，可连续化、工业化、自动化生产， 生产效率高
二. 料筒 作用：输送、塑化、压缩
1.工作温度 180～290℃ 2.压力 ≤55MPa 3.设有分段的加热和冷却装置 4.长径比 L/D= 15~24 5.制造材料：
耐磨、耐腐蚀、高强度的合金钢 碳钢内衬合金钢
三. 螺杆 作用：输送、挤压、剪切 1.用耐热、耐腐蚀、高强度的合金钢制作 2.表面高硬度、高光洁度 3.转速10～120 rpm、无级变速 4.几何参数 （1）螺杆直径DS 外径 30~200mm之间 常