第九章压延成型

高分子材料成型加工
假定如下： （1）在压延过程中，物料为不可压缩牛顿流 体作等温、层状、稳定的流动。即物料的温 度和粘度是不变的。 （2）两辊筒的半径和转速是相等的。 （3）忽略物料的弹性，物料在辊筒表面没有 滑动和裂解。
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辊筒间隙远远小于辊筒的半径，因此认为在 鉗注区内的两辊筒表面是相互平行的。因此， 根据流体力学粘性流体连续流动方程可推导 出如下的压力方程式
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影响因素：
压延温度 温度↑，物料塑性↑，压延效应↓ 辊筒转速与速比 速度及速比↑ ，压延效应↑ 辊筒间隙存料量 存料量↑ ，压延效应↑ 制品厚度 制品厚度↓ ，压延效应↑ 物料性质 物料表观粘度↑ ，压延效应↑

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二、影响制品表面质量的因素
1、原材料
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第一节 供料阶段
混合机 开炼机 密炼机 塑化挤出机

压延设备
压延阶段
压延机 牵引机 轧花机 辅助装置：冷却、卷曲、切割等辅助装置

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一、压延机的分类
1、辊筒数目：2，3，4，5，6辊 2、排列形式

P320 图9-1
I型 L型 倒L型 Z型 斜Z型

辅助装置
引离辊 轧花 冷却 卷曲和切割 测厚仪

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第二节
压延成型原理
一、物料在压延辊筒 间隙的压力分布 P323图9-8
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钳住区：物料在压延过程中受到辊筒挤压 时受到压力的部分。 始钳住点：辊筒开始对物料加压的点。 终钳住点：加压终点。 中心钳住点：两辊筒的中心点。 最大压力点：钳住区压力最大点，又称钳 住点。

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。

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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。
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二、压延前的准备工艺 1、胶料的热炼 2、纺织物的预加工 三、压延工艺
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胶片压延（压片） 胶料的压型
纺织物挂胶 贴合
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dp v 18R A A [ ] dA H 0 H 0 (1 A )
2 2 1 2 3
A x / 2RH0
Q A1 1 2vH 0
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得出钳住区各主要点的压力为
始钳住点 P=0 最大压力点 P=Pmax 中心钳住点 P=0.5 Pmax 终钳住点 P=0
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二、压延机的基本结构 1、辊筒 2、制品厚度调整机构 3、传动机构 4、辅助装置
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辊筒： 足够的强度、刚度、硬度、耐磨性、耐腐 蚀性、加工精度、导热性
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制品厚度调节机构 P322图9-4
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传动机构
电动机 齿轮 人字齿轮减速装置
二、物料在压延过程中压缩和延伸变形
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三、物料在压延辊筒间隙的流速分布 1、假设两相同直径的辊筒以相同转速相 向旋转，物料速度分布情况
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2、物料在压延辊筒间隙的流速分布
压延辊筒实际上有速差，使物料在辊筒间的 流速分布有所变化，增加了剪切力和剪切变 形，有利于物料的塑化混炼。

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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

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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
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第九章
压延成型
概念 压延成型是生产高聚物薄膜和片材的主要方 法，它是将接近粘流温度的物料通过几个相 向旋转着的平行辊筒的间隙，使其受到挤压 和延展作用，得到表面光洁的薄片状连续制 品。它与前述的挤出成型、注射成型、模压 成型并列为四大聚合物加工方法。
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用途及特点
压延成型首先用于橡胶的成型加工，包括橡 胶的压片、压型、贴胶和擦胶；以后用于塑 料和复合材料的成型加工，也可用于造纸和 金属加工等行业 连续成型，生产能力大，易自动化操作方便， 产品质量好 设备庞大，精度要求高，辅助设备多，投 资高，维修复杂 制品宽度压延机辊筒长度限制了制品的宽度
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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。
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源自文库
三、压延操作条件
辊温 T辊Ⅲ≥T辊Ⅳ > T辊Ⅱ > T辊Ⅰ > Tf 辊间温差控制在5-10℃
辊速与速比 线速度 V辊Ⅲ > V辊Ⅳ > V辊Ⅱ > V辊Ⅰ 速比：1：1.05---1：1.25
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辊筒间距 对四辊压延机，要求沿物料前进方向各组辊 筒间距越来越小。 为使制品结构紧密、压延 顺利，要求辊筒间距： h0 1-2 > h0 2-3 > h0 3-4 ＝ 制品厚度
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第三节
压延成型工艺
生产流程包括供料阶段和压延阶段，是一个 从原料混合、塑化、供料，到压延的完整连 续生产线。 供料阶段包括塑料的配制、混合、塑化、向 压延机传输喂料等工序 压延阶段含压延、牵引、扎花、冷却、卷取、 切割等工序
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按粘合操作与薄膜压延的生产工艺流程中 的关系，分为直接粘合和分布层合 按照布基与薄膜的粘合方式不同，分为擦 胶法和粘胶法：外粘法、内粘法



相对分子量及其分布 增塑剂 稳定剂 各组分的分散和塑化
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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
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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