聚合物材料加工成型原理第七章压延成

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压延成型新版

压延成型
1. 压延成型简介 2. 压延成型旳工艺过程 3. 压延成型旳工艺技术要点
1. 压延成型简介
• 定义： – 压延成型是生产塑料薄膜和片材旳主要措施。它是将已经塑化好旳接近粘流温度旳热塑性塑料经过一系列相向旋转着旳水平辊简间隙，使物料承受挤压和延展作用，而使其成为要求尺寸旳连续片状制品旳成型措施。
• 避兔蜡状物形成旳措施有:
– ①选用合适旳稳定剂。硬脂酸钡旳正电性高，所以在配方中要尽量控制用量。另外最佳不用月挂酸盐而用液体稳定剂。
– ②掺入吸收金属皂类更强旳填料，如含水氧化铝等。 – ③ 加入酸性润滑剂，如硬脂酸等。酸性润滑剂对金属皂有更强旳
亲合力，能够首先占领辊筒表面并对稳定剂起润滑作用，因而可防止稳定剂粘附辊筒表面。但硬脂酸旳用量不宜过多，不然物料不好塑化，也轻易在薄膜中析出或在膜旳二次加工时影响粘接性。
Plastics consumption by various processes
压延加工旳主要塑料品种
• 用作压延成型旳塑料大多数是热塑性非晶态塑料，其中以聚氯乙烯用得最多，另外还有聚乙烯、 ABS、聚乙烯醇、醋酸乙烯和丁二烯旳共聚物等塑料。
• 也有企业开发了能够压延成型旳聚丙烯、聚酰胺等
• 压延机相邻两辊筒线速度之比称为辊简旳速比。 – 使压延机具有速比旳目旳，不但使压延物依次贴于辊简，而且还在于使塑料能更加好地塑化，因为这么能使物料受到更多旳剪切作用。另外，还能够位压延物取得一定旳拉伸与取向，从而使所制薄膜厚度减小和质量提升。 – 为了到达拉伸与取向旳目旳，辅机与压延机辊简速度也有相应旳速比。这就使引离辊．冷却辊、卷取辊旳线速度依次增长，并都不小于压延机主辊简(一般四辊压延机以三辊为准)旳线速度。但速比不能太大，不然薄膜厚度将会不均匀，有时还使薄膜产生过大旳内应力。薄膜冷却后要尽量防止拉伸。

高分子材料成型加工(考试重点及部分习题答案)

高分子材料成型加工考试重点内容及部分习题答案第二章高分子材料学1、热固性塑料：未成型前受热软化，熔融可塑制成一定形状，在热或固化剂作用下，一次硬化成型。

受热不熔融，达到一定温度分解破坏，不能反复加工。

在溶剂中不溶。

化学结构是由线型分子变为体型结构。

举例：PF、UF、MF2、热塑性塑料：受热软化、熔融、塑制成一定形状，冷却后固化成型。

再次受热，仍可软化、熔融，反复多次加工。

在溶剂中可溶。

化学结构是线型高分子。

举例：PE聚乙烯，PP聚丙烯，PVC聚氯乙烯。

3、通用塑料：是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。

4、工程塑料：具有较好的力学性能，拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m2，长期耐热温度超过100度的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀可作为结构材料。

举例：PA聚酰胺类、ABS、PET、PC5、缓冷：Tc=Tmax，结晶度提高，球晶大。

透明度不好，强度较大。

6、骤冷（淬火）：Tc<Tg，大分子来不及重排，结晶少，易产生应力。

结晶度小，透明度好，韧性好。

定义：是指熔融状态或半熔融状态的结晶性聚合物，在该温度下保持一段时间后，快速冷却使其来不及结晶，以改善制品的冲击性能。

7、中速冷：Tc>=Tg，有利晶核生成和晶体长大，性能好。

透明度一般，结晶度一般，强度一般。

8、二次结晶：是指一次结晶后，在一些残留的非晶区和结晶不完整的部分区域内，继续结晶并逐步完善的过程。

9、后结晶：是指聚合物加工过程中一部分来不及结晶的区域，在成型后继续结晶的过程。

第三章添加剂1、添加剂的分类包括工艺性添加剂（如润滑剂）和功能性添加剂（除润滑剂之外的都是，如稳定剂、填充剂、增塑剂、交联剂）2、稳定剂：防止或延缓高分子材料的老化，使其保持原有使用性能的添加剂。

针对热、氧、光三个引起高分子材料老化的主要因素，可将稳定剂分为热稳定剂、抗氧剂（防老剂）、光稳定剂。

热稳定剂是一类能防止高分子材料在成型加工或使用过程中因受热而发生降解或交联的添加剂。

高分子加工工程复习题(含部分答案)

《高分子加工工程》主要习题第一章绪论1. 何谓成型加工高分子材料成型加工的基本任务是什么将聚合物（有时加入各种添加剂、助剂或改性材料）转变为制品或实用材料的一种工程技术。

1.研究各种成型加工方法和技术；2.研究产品质量与各种因素之间的关系；3.研究提高产量和降低消耗的途径。

2. 简述聚合物成型加工时的关键步骤。

A.如何使聚合物产生流动与变形方法: a.加热熔体； b.加溶剂溶液； c.加增塑剂或其它悬浮液。

B.如何硬化定型方法：热固性：交联反应固化定型。

热塑性：a.熔体冷却b.溶液加热挥发成溶剂c.悬浮体先加热使颗粒熔合，再冷却硬化定型3. 简述聚合物转变时所发生的主要变化。

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4. 聚合物成型加工方法是如何分类的简要分为那几类1.根据形变原理分6类：a.熔体加工：b.类橡胶状聚合物的加工：c.聚合物溶液加工：d.低分子聚合物和预聚体的加工：e. 聚合物悬浮体加工：f.机械加工：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：b.主要发生化学变化：c.既有物理变化又有化学变化：5. 简述成型加工的基本工序1.预处理：准备工作：原料筛选，干燥，配制，混合2.成型：赋予聚合物一定型样3.机械加工：车，削，刨，铣等。

4.修饰：美化制品。

5.装配：粘合，焊接，机械连接等。

6. 简述塑料的优缺点。

优点：a.原料价格低廉；b.加工成本低；c.重量轻；d.耐腐蚀；e.造型容易；f.保温性能优良；g.电绝缘性好。

缺点：a.精度差；b.耐热性差；c.易燃烧；d.强度差；e.耐溶剂性差；f.易老化。

第七章压延及压制成形

•二、模压成形原理（一）无支承面:（一）压力1、无支承面合模阶段：压力增大至最大值成形硬化阶段：压力保持不变脱模阶段：迅速降至常压2、有支承面合模阶段：压力增大至最大值成形硬化阶段：3步。

第一步，伴随溢料过程，压力逐渐降低。

第二步，随着温度的升高和交联度的增加，溢料困难，而体积持续膨胀，所以压力开始回升。

第三步，交联反应进入后期，中低分子副产物持续释放，而由于已经充分交联，故体积不发生变化，而压力持续缓慢降低。

脱模阶段：迅速降至常压2、温度（都一样）合模阶段：物料吸热，温度上升，但未达到模温成形硬化阶段：初期，物料继续吸热，逐渐达到模温；中期，随着交联反应的发生，反应放热越来越多，物料吸收反应热，温度继续升高，超过模温，达到峰值；后期，随着交联反应逐渐完成，物料温度持续下降至模温，并保持。

脱模阶段：温度由模温开始持续降低直至室温。

3、体积1、无支承面合模阶段：体积持续减少至最低点成形硬化阶段：初期，由于压力不变，温度升高，所以体积出现膨胀达到最高值；中后期，随着交联反应的进行，中低分子副产物持续释放，体积逐渐减小。

脱模阶段：撤去压力后，因压缩弹性形变恢复，体积略有增加。

冷却阶段：温度持续降低，体积收缩。

2、有支承面合模阶段：体积持续减少至模腔体积。

成形硬化阶段：体积保持不变。

脱模阶段：撤去压力后，因压缩弹性形变恢复，体积略有增加。

冷却阶段：温度持续降低，体积收缩。

•3．干燥•干燥要求：上胶后马上进入烘箱进行干燥以除去溶剂、水分及其他挥发物，同时使树脂化学反应到B阶段A阶段：在室温下能够完全流动的液态树脂，这是玻纤布浸胶时状态。

B阶段：环氧树脂部分交联处于半固化状态，在加热条件下，又能恢复到液体状态。

压延成型

压延成型产品及工艺特点
压延薄膜制品主要用于农业、工业包装、压延薄膜制品主要用于农业、工业包装、室内装饰以及各种生活用品等，内装饰以及各种生活用品等，压延片材制品常用作地板、软硬唱片基材、常用作地板、软硬唱片基材、传送带以及热成型或层压用片材等。成型或层压用片材等。压延成型具有生产能力大、压延成型具有生产能力大、可自动化连续生产品质量好的特点。产、产品质量好的特点。但压延成型的设备庞大，精度要求高，辅助设备多，投资较高，庞大，精度要求高，辅助设备多，投资较高，维修也较复杂，维修也较复杂，而且制品宽度受到压延机辊筒长度的限制。筒长度的限制。
压延成型产品除了薄膜和片材外，压延成型产品除了薄膜和片材外，还有人造革和其他涂层制品。层制品。塑料压延成型一般适用于生产厚度为0.05～05mm的软质塑料压延成型一般适用于生产厚度为0.05～05mm的软质 0.05 PVC薄膜和厚度为0.3～1.00mm的硬质PVC片材薄膜和厚度为0.3 的硬质PVC片材。 PVC薄膜和厚度为0.3～1.00mm的硬质PVC片材。压延软质塑料薄膜时，如果以布、压延软质塑料薄膜时，如果以布、纸或玻璃布作为增强材料，将其随机的最后一对辊筒，把粘流态的塑料薄膜紧覆在增强材料之上，流态的塑料薄膜紧覆在增强材料之上，所得的制品即为人造革或涂层布( 这种方法通称为压延涂层法。人造革或涂层布(纸)，这种方法通称为压延涂层法。根据同样的原理，压延法也可用于塑料与其他材料(如铝箔、据同样的原理，压延法也可用于塑料与其他材料(如铝箔、涤纶或尼龙薄膜等)贴合制造复合薄膜。涤纶或尼龙薄膜等)贴合制造复合薄膜。
第六章（4）压延成型
压延成型是生产高分子材料薄膜和片材的主要方法，的主要方法，它是将接近粘流温度的物料通过一系列轴向旋转着的平行辊筒的间隙，轴向旋转着的平行辊筒的间隙，使其受到挤压和延展作用，到挤压和延展作用，成为具有一定厚度和宽度的薄片状制品。和宽度的薄片状制品。

聚合物加工原理压延成型

V
Vx Vx , Vx 0 y x x
运动方程的进一步简化
根据润滑近似, 运动方程可进一步简化:
(Vx
Vx x
Vy
Vx y
)

P x
( xx
x

yx
y
)
(Vx
Vy x
Vy
Vy y
)

P y

( xy
x

2
x,2 3

(10)
(c).压力分布方程
dP
dx,
V
H
18R H

x,2 1
2
x,2
3

(10)
将（10）式通过有理式积分得：
ηV
P= H0
18R H0
x,2 -λ2 (1 + x,2)3
dx,
= ηV H0

V
P H
9R 32H
g( x, , ) 53
(11)
P=0
ⅲ、钳住区几个特殊点的压力及压力分布曲线
(b)、当x’=-λ时, dp/dx’ = 0, P = Pmax 将x’= -λ代入 g函数（11)得:
g(x’, λ) = g(-λ, λ) = C = 5λ3
－－－（7）
无量纲的间隙
R
H0 h
-x0
h H0 (1 x,2 )

R2 x2 R
x2
2R
h 1 x,2 H0
－－－（8）
无量纲的流动速率

压延成型—压延原理及成型工艺(高分子成型课件)

二、压延机的压延原理
（七）挠度影响及其补偿措施
n横压力：压力分布曲线积分乘以辊筒工作部分长度即为横压力（分离力）。 n横压力（分离力）的存在使辊筒产生轴向的弹性弯曲变形，从而出现挠度现象。 n挠度的产生使压延半成品沿宽度方向上的断面厚度不均匀，中间厚度大，两边厚度小，从而降低了压延质量。 n为减少挠度的影响，必须进行补偿。 n补偿措施有三种：中高度法；轴线交叉法；预负荷弯曲法。
二、压延机的压延原理
（四）物料在压延时的黏度效应要使压延顺利进行，要求物料有良好流动性，粘度越小，流动性越好。
①剪切速率与粘度的关系
②压延速度与粘度的关系 n提高压延速度，可提高剪切速率，降低粘度，提高流动性，有利于压延成型，但太高时，回弹增加，表面粗糙度增加，可能损伤帘子线。 n对于对切变速率敏感的聚合物，可通过调节压延速度来调节流动性。
l-计量装置、2-捏合机3-密炼机4开炼机5-运输带6-压延机7-烘箱8压花机9-冷却辊10-卷取辊
偿效果可以调整，以适应物料性质和压延条件的变化要求，但因补偿曲线和辊筒挠度曲线之间的差异而使补偿效果受到局限。
二、压延机的压延原理
（七）挠度影响及其补偿措施
3 预负荷弯曲法（预应力法）
辊筒工作负荷作用前，在辊筒轴承的两端的轴颈上预先施加额外的负荷，其作用方向正好与工作负荷相反，使辊筒产生的变形与分离力引起的变形方向正好相反，这样，在压延过程中辊筒所产生的两种变形便可以互相时物料会受辊筒的挤压作用，受到压力的区域称为钳住区。辊筒开始对物料加压的点称为始钳住点，加压终止点为终钳住点，两辊中心 (两辊筒圆心连线的中点)称为中心钳住点，钳住区压力最大处为最大压力钳住点。 n压力分布：在钳住区，先增加后减小。 n横压力：压力分布曲线积分乘以辊筒工作部分长度即为横压力（分离力），其与辊筒尺寸、速度、辊距及黏度等相关。 n生产中常通过控制黏度和辊距来控制横压力大小。

《高分子材料成形工艺学》各章复习思考题汇总

绪论1．简述塑料、化学纤维和橡胶的分类和主要品种。

2．简述塑料、化学纤维和橡胶所涉及的主要特异性品质指标名称。

3．简要说明化学纤维的线密度和相对强度概念。

4．简述超细纤维的特点和复合纺丝制造方法。

5．简要说明高分子材料成形基本过程和成形过程中的变化。

6．成形制品时选择材料及其成形工艺应遵循哪些基本原则？并简要说明。

第一篇高分子成形基础理论第一章高分子材料的成形品质1. 高分子的可挤出性受哪些因素的影响？通常如何评价高分子的可挤出性？2. 挤出细流类型有哪些类型？什么类型是正常纺丝的细流类型？如何实现？3. 可纺性与哪些因素相关？如何相关？4. 可纺性理论包括哪两种断裂机理？请简要说明。

5. 什么是模塑性？试画图并说明高分子的最佳模塑区域。

6. 评价模塑性通常采用什么方法？请简要说明方法原理。

7. 聚合物的拉伸曲线有哪三种基本类型？哪两种拉伸曲线具有可延性？如何获得该两种拉伸曲线？8. 什么是可延性？高分子为什么具有可延性？如何评价可延性？9. 可延性的影响因素有哪些？如何影响？10. 试分析高分子成形过程中应如何对待高分子的粘弹性。

11. 试说明高分子成形过程中应如何利用高分子的松弛特性？12. 高分子应变硬化的物理基础是什么？高分子成形中哪些工艺利用了应变硬化？13. 合成纤维的成形中经常采用多级拉伸，试问有什么意义？多级拉伸应如何实施？14. 高分子的热膨胀系数随温度的变化表现出什么样的规律？15. 简要说明高分子比热容随温度的变化关系？16. 为什么非晶聚合物的导热系数随温度的变化规律在玻璃态和高弹态不同？第二章高分子成形流变学基础1. 区别三组概念：①剪切流动和拉伸流动；②稳态流动与非稳态流动；③等温流动与非等温流动。

2. 非牛顿流体有几种类型？分别表现出怎样的流动行为？3. 高分子流体在宽剪切速率范围内为什么往往会出现第一牛顿区、非牛顿区和第二牛顿区三个区域的流变特征？4. 什么是宾汉流体？有什么样的流动特征？为什么表现出那样的流动特征？5. 什么是幂律方程？幂律方程的K 和n 有什么特征？6. 时间依赖性流体有哪两种？它们为什么会出现时间依赖性？7. 测得一种热塑性聚合物熔体在注射成形条件下的流体稠度K=64，n=0.65，该熔体通过直径4mm 、长75mm 圆形等截面喷孔时的体积流率为5×10-5m 3·s -1，试计算管壁处的剪应力、剪切速率和整个圆管中的流速分布函数。

高分子加工工程复习题(含部分答案)

《高分子加工工程》主要习题第一章绪论1. 何谓成型加工？高分子材料成型加工的基本任务是什么？将聚合物（有时加入各种添加剂、助剂或改性材料）转变为制品或实用材料的一种工程技术。

1.研究各种成型加工方法和技术；2.研究产品质量与各种因素之间的关系；3.研究提高产量和降低消耗的途径。

2.A.B.悬浮体先3.a.b.结构：c.性质：方法条件不当而进行：温度过高、时间过长而引起的降解4. 聚合物成型加工方法是如何分类的？简要分为那几类？1.根据形变原理分6类：a.熔体加工：b.类橡胶状聚合物的加工：c.聚合物溶液加工：d.低分子聚合物和预聚体的加工：e. 聚合物悬浮体加工：f.机械加工：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：b.主要发生化学变化：c.既有物理变化又有化学变化：5. 简述成型加工的基本工序？1.预处理：准备工作：原料筛选，干燥，配制，混合2.成型：赋予聚合物一定型样3.机械加工：车，削，刨，铣等。

4.6.优点：a.缺点：a.7.8.1新……第二章1可塑性、指物体在外力作用下发生永久形变和流动的性质。

可挤压性、可挤压性是指聚合物受到挤压作用形变时，获得形状和保持形状的能力。

可模塑性、聚合物在温度和压力作用下变形和在模具中模塑成型的能力。

可延性、是指无定形或结晶固体聚合物在一个或二个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。

可纺性、指聚合物通过加工形成连续固体纤维的能力。

牛顿流体、非牛顿流体、假塑性流体、胀塑性流体、拉伸粘度、拉伸应力与拉伸应变速率的比值，剪切粘度、滑移、高分子在导管中流动时，在管壁处是时停时动的，这种现象称为滑移。

端末效应、包括入口效应和出口效应。

5、为什么聚合物表现出可纺性，而小分子不具有可纺性？一般，聚合物熔体粘度η很大，而它的表面张力较小，因此η/ γf的比值较大。

这种关系是聚合物具有可纺性的重要条件。

而低分子与高分子相比，它的粘度很小，所以不具可纺性。

聚合物加工原理第7章挤出-周达飞

是用加热或其他方法使塑料成为流动状态，然后在机械力（压力）作用下使其通过口模而制成连续的型材。
特点：生产效率高、连续化，还可用来混合、塑化、造粒和着色等。挤出过程：高聚物加热熔融成为融体，在加压情况下通过具有一定形状的口模而成为截面与口模形状相仿的连续体，然后冷却定型成为制品或半制品。
Shockwave Flash
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物料受螺杆旋转时的推挤作用向前移动可以分解为旋转运动和轴向水平运动。
旋转运动是由于物料与螺杆之间的摩擦力作用被转动的螺杆带着运动。轴向水平运动则是由于螺杆旋转时螺杆斜棱对物料的推力产生的轴向分力使物料沿螺杆的轴向移动。
旋转运动和轴向运动的同时作用的结果，使物料沿螺槽向机头方向前进。是旋转运动还是轴向运动占优势，主要决定于物料与螺杆表面之间和物料与料筒表面之间的摩擦力f的大小。
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§7.2 挤出成型原理 §7.2.1 挤出过程和螺杆各段的职能
根据塑料在挤出机中的三种物理状态的变化过程及对螺杆各部件的工作要求，将挤出机的螺杆分成加料段(固体输送区)、压缩段(熔融区)和均化段(熔体输送区)三段。 1、加料段职能：对塑料进行输送并压实，物料仍以固体状态存在。 2、熔融段职能：使塑料进一步压实和熔融塑化，排除物料内空气和挥发份。在该段，熔融料和未熔料以两相的形式共存，至熔融段末端，塑料最终全部熔融为粘流态。 3、均化段塑料在机头口模阻力造成的回压作用下被进一步混合塑化均匀，并定量定压地从机头口模挤出，在该段，螺杆对熔体进行输送。
1. 固相槽
2. 液相槽
3. 主螺纹 4. 附螺纹
7
（2）屏障型螺杆
在压缩段的螺纹旁再加一道辅助螺纹（称为屏障螺纹），设立屏障段，使未熔的固相不能通过，并促使固相熔融的一类螺杆。工作过程：物料由进料槽流入，由出料槽流出，只有熔融的物料和粒度小于δ才能进入出料槽。特点： 1）剪切作用强烈，塑化质量好 2）制造容易，产量、质量、单耗等指标优于常规全螺纹三段螺杆 3）适于加工聚烯烃类

高分子材料加工技术——压延成型

辊距愈小，挤压压力愈大，可以赶走物料中的气泡，增大制品密度，有利于塑化传热。两辊间隙之间应有一定的存料，以增大压力，促进塑化，提高制品质量。存料也不宜太多，否则会使物料停留时间过长而发生降解。

高分子材料成型加工
引离（拉伸）、冷却、卷曲
V辊（卷曲）≥V辊（冷却）>V辊（引离） >V辊Ⅲ 这样，将使制品拉伸，有利于引离，同时不因制品的自身重力而下垂，保证生产工艺的顺利进行。
高分子材料成型加工
第四节影响压延制品质量的因素
一、压延效应
定义：物料在压延成型过程中，在通过压延辊筒间隙时受到很大的剪切力和一些拉伸应力，高聚物大分子会沿着压延方向
作定向排列，以致于制品在物理力学性能上出现各向异性，这种现象称为压延效应。
现象：出现制品的各向异性，制品的纵向和横向的物理机械性能不同。

相对分子量及其分布增塑剂稳定剂各组分的分散和塑化
高分子材料成型加工
2、压延工艺条件

辊温辊速与速比辊距辊隙存料及其旋转状况冷却辊温冷却辊速
3、冷却定型

三、影响制品厚度的因素辊筒的弹性变形辊筒表面温度的波动
高分子材料成型加工
第五节
橡胶的压延
一、压片设备 1、压片压延机 2、橡胶压延机 3、通用（万能）压延机 4、压型压延机 5、钢丝压延机

高分子材料成型加工
压延用原料：
聚氯乙烯（PVC）最多聚苯乙烯—丁二烯—丙烯腈（ABS）氯乙烯—醋酸乙烯共聚物聚乙烯（PE）聚丙烯（PP）醋酸纤维等

高分子材料成型加工
产品适应性压延成型一般用于薄膜、片材的生产压延成型的最适宜加工范围 0.05—0.6mm 的软质片材及薄膜 PVC 0.10—0.7mm 的硬质片材、薄膜及板材 PVC 压延软质塑料薄膜时，如果以布、纸或玻璃布作为增强材料，将其随同塑料通过压延机的最后一对辊筒，把粘流态的塑料薄膜紧覆在增强材料之上，所得的制品即为人造革或涂层布(纸)，这种方法通称为压延涂层法。根据同样的原理，压延法也可用于塑料与其他材料(如铝箔、涤纶或尼龙薄膜等)贴合制造复合薄膜

7.5.压延成型原理

由卷绕装置卷取或切割装置切断成品。/
31
⑵.PVC人造革

人造革——是将塑料涂覆或贴合在基材上，再经加工而制成的一种复合材料。特点——柔软、耐磨、耐屈折等，其性能近似天然皮革，在各种人造革的总产量中仍然居于首位。/

32
PVC人造革分类：

分别以基材、结构、表观特征和用途进行分类。
45

生产时要求存料量呈铅笔状，保持旋转运动状态。存料旋转不佳的主要原因是料温、辊温太低，或是辊距、辊速调节不当。操作时应经常观察和调节。
46
⑷.引离(拉伸)、冷却、卷取
为使压延制品拉紧，利于剥离以及不因重力关系而下
垂，以保证压延顺利进行。在操作时一般控制为： ν辊(卷取)＞ν辊(冷却)＞ν辊(引离)＞ν辊Ⅲ。
4

由此得出：
压延操作的必要条件是摩擦角ρ必须大于接触角，亦即物料有大的摩擦因数(粘弹态)；

同时辊筒进料处存料要少，使物料的接触角α 减小。/
5
7.5.2. 钳住区特性点

压延中物料受辊筒的挤压，受压力区域称为钳住区，
幻灯片 9
6
条件假设

为使分析简单，忽略物料的弹性，并假定两辊转速相等，而且视熔料为不可压缩牛顿液体所作的等温稳定层流。/
44

辊隙之间存料量的作用：保证在压延过程中压延压力恒定，起到储备补充和继续完善塑化的作用。

存料过多，薄膜表面会产生毛糙现象，并易产生气泡，对生产硬质品，还会因容易冷却而造成制品表面出现冷疤及质量不均。存料过少，会因物料受压不足，造成制品表面毛糙无光，还会产生菱状孔洞，严重时边料断裂。/

高分子材料成形工艺压延及压制成形

x 轴的距离， y为嵌住区 x
位置处某点的 y 坐标值，1 、
为无因次变量
26
结论: 物料在点b 和点d处的速度都等于辊筒表面的线速度,且延y轴方向的速度分布呈直线。
v X
a
b
c
d
图7.6 物料在辊筒嵌住区的速度分布
27
三、物料在钳住区的剪切形变分析
对
求偏导数并将代入h H 1 ，即求得嵌住区料流剪切速率：
透明的薄膜，是目前PVC薄膜的主要设备
直线型三辊
三角型三辊
逆L型四辊
斜Z型四辊
反L型五辊
图7.1 几种压延机的辊筒排列方式
8
2．压延机结构
基本结构：辊筒（最重要部件）、机座、机架、辊距
调节装置、传动调速装置、加热冷却装置、润滑装置和轴交叉装置及预应力装置等
（1）辊筒
压延辊筒：圆柱形和腰鼓形两种辊筒表面硬度：较高（如肖氏65~70），多用冷硬铸
第七章压延及压制成形
7.1 压延成形
7.2 压制成形
7.1 压延成形
7.1.1 压延成形设备 7.1.2 压延成形原理
7.1.3 压延成形工艺
压延成形是仅用于热塑性聚合物的成形方法，是薄膜
和片材主要生产方法
压延产品：薄膜、片材、人造革和各种涂层制品等。
薄膜制品：农用薄膜、工业包装、室内装饰和各种
压延效应：制品在纵横方向性能差异原因：高分子链或针状、片状填料粒子沿
压延方向取向排列的结果
各向同性制品：应尽可能地予以消除或控
制压延效应在适宜程度
各向异性制品：生产中则可采用措施来促
进压延效应
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压延成型原理

压延成型原理
姓名指导老师
2018-4-11
主要内容
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压延的必要条件
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钳住区特性点
压力分布曲线钳住区的速度分布钳住区的剪切形变分析
压延原理

在压延成型过程中，借助于辊筒间生产的剪切力，让物料多次受到挤压、剪切以增大可塑性，在进一步塑化的基础上延展成为博型制品。在压延过程中，受热融化的物料由于与辊间的摩擦和本身的剪切摩擦会产生大量的热，局部过热会使塑料发生降解，因而应注意辊筒温度、辊速比等，以便能很好的控制。
1.压延的必要条件

物料被加到两个具有一定温度以不同
线速度相对旋转的
辊筒中间时，

辊筒表面与物料接
触点分别作用以

径向作用力F1和F2
与切向作用力f1和
f 2。 /
1.压延的必要条件
将它们分别沿x-y坐标分解，得Flx、Fly、f1x、f2y 和F2x、F2y、f2x、f2y。分力Fly、f1y和F2y、f2y对物
式中
νx——料流在x方向分速度 ν——辊筒表面线速度 y——辊间物料任一点的y轴坐标位置 h——x轴到辊筒表面的距离 /
4.钳住区的速度分布

公式表明: νx是变量x’、λ和(y/h)的函数。当x’＝±λ时，νx＝ν，

这说明在最大压力处和终钳住点物料速度都等于辊筒表面线速度。
当λ等于某一常数值时，速度νx就只是x’和y/h的函数。因此，当x’取某一数值，就可以画出一个νx对（y/h）的速度分布曲线。/
② . 当物料弹性越小， (-x,0) 和λ的范围就缩小， (2H2)和(2H0)的差距就越小；

5、压延与压制

压延与压制1.简要叙述压制成型的原理和方法。

参考答案：也称为压缩模塑或压制。

其定义为：将一定量的模压料(粉状、粒状或纤维状等塑料)放入金属对模中，在一定的温度和压力作用下成型并固化得到制品的—种方法。

在模压成型过程中需加热和加压，使模压料熔化(或塑化)、流动充满模腔，并使树脂发生固化反应。

其原理是把加压、赋形、加热等过程通过受热模具的闭合，实现模塑料的成型。

2.热塑性塑料和热固性塑料的压制成型有何异同点？参考答案：热塑性塑料的模压过程与热固性塑料基本相同，但是由于没有交联反应，所以在流满型腔后，须将模具冷却使其熔融塑料变为具有一定强度的固体才能脱模成为制品。

因此，模具需交替加热与冷却，周期长，不经济。

只用于模塑较大平面的或流动性差的塑料制品。

模压热固性塑料时，置于型腔中的热固性塑料在热的作用下，先由固体变为熔体，在压力下熔体流满型腔而取得型腔所赋予的形状，随着交联反应的进行，树脂的分子量增大、固化程度随之提高，模压料的粘度逐渐增加以至变为固体，最后脱模成为制品。

3.简要叙述压制成型的基本过程包括哪些步骤？参考答案：原料准备（原料配制、预压、预热、计量等）；模压（加热、加压、熔化、成型）；放气（热固性）；固化（ + 冷却定型）。

4.压制成型有哪些优缺点？参考答案：优点：对热塑性塑料：（1）适于投影面积大的制品；（2）能够克服大分子定向给制品带来的如翘曲等问题，特别是在生产大面积平板制品时；（3）适用于流动性特别差的塑料原料的成型；如：特种工程塑料（PEEK，PEEKK）; 高填充的塑料制品；对于热固性塑料：（1）注射等成型工艺会产生大量的浇注系统废料（流道赘物），对于热固性塑料而言，是不可再利用的，（2）注射制品的收缩率一般较大，而压制制品的收缩率一般很小，S压制 < S传递 < S注射，（3）压制可以生产“布基”增强的制品，（4）压制成型的设备投入等费用较低。

缺点：（1）塑化作用不强，成型过程中无物料补充，须对原料进行予塑化，计量要求准确、压缩比要小；（2）间歇操作，生产效率低，难以连续化、自动化；（3）生产周期长；（4）成型产品的形状、尺寸等受到一定的限制。

聚合物的成型加工方法ppt课件

塑料发泡后的体积比发泡前增大数倍，称为发
泡倍率。发泡倍率大于5的称为高发泡；小于5 的称为低发泡；采用不同发泡工艺可获得不同
硬度的制品，即硬质、软质和半硬质泡沫塑料
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成型加工过程中的化学与物理变化
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1、降解与交联
聚合物在热、力ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ氧、光、水等作用下会发生降解，有时也伴随有交联。
属镀饰，表面喷涂、染色等加工处理，这些方法
有时被称为高分子材料的二次加工。
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塑料的成型加工 1. 挤出成型
1)、原理：将粒状聚合物或粉状物料连续加入挤出机料筒中，借助挤出机内螺杆的挤压作用，使受热熔融的物料在压力推动下强制、连续地从一定形状的口模挤出，形成与口模相似横断面的连续型材，经冷却定型得聚合物材料或制品。
聚合物成型加工介绍
陈双俊
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聚合物的成型加工：将聚合物或以聚合物为基本成分，加入各种添加剂，在一定的温度和压力下，将其转变为具有实用价值的材料或制品的一种工艺过程。
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聚合物的成型加工方法分类
按聚合物的成型方法原理，大致可分为：
压延机成型还可用来制造人造革、墙纸、印花或刻花复合材料等。
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4、模压成型模压成型是热固性塑料主要的成型加工方法。
模压成型是指将计量好的成型物料加入闭合的模具中，在热压下使树脂熔融、流动充满模腔，然后固化定型。
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聚合物成型加工原理07

3）各筒拆卸方便，易于检修 4）上料方便，便于观察存料，且便于双面贴胶 5）厂房高度要求低
（2）倒L型排列的优点
1）物料包住辊的面积比较大，产品的表面光洁度较好
2）杂物不容易掉入
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斜Z型排列的缺点：
物料包住辊筒的面积较小；杂质易掉入。
五辊、六辊：设备庞大
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b.辊筒排列原则：
尽量避免各个辊筒在受力时发生干扰，并充分考虑操作的要求和方便，及自动供料的需要。
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斜Z字型排列和倒L型排列的比较
（1）斜Z字型排列的优点 1）各辊筒相互独立，受力时不互相干扰，传动平稳、操作稳定，制品厚度易控制 2）物料和辊筒的接触时间短、受热少、不易分解
b.塑化与供料：用密炼机塑化用挤出机供料
用双辊供料
用高效塑化机塑化，与挤出机供料
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用挤出机塑化，用两台双辊机塑化供料
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进料
出料
高效塑化机：
4.辅助设备： a.金属探测仪：除去金属杂质 b.摆斗：喂料装置
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前阶段：备料阶段
压延工艺后阶段：压延、牵引、轧花、冷却、卷取、切割等

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