高分子材料成型加工设备要点
【要点】高分子材料成型加工设备要点
【关键字】要点合成高分子化合物的方法:聚合反应,利用高分子反应和复合反应.影响高分子材料性能的化学和物理因素化学因素:构成元素的种类及连接方式,端基,支化与交联,结构的缺陷,基团的空间位置等.物理因素:相对分子质量及其分布,结晶性,粒径与粒径分布,成型过程中的取向,熔体黏度与成形性.取向:流动取向和拉伸取向影响高分子化合物取向的因素?高分子化合物的结构:链结构简单,柔性大,相对分子质量较低的有好处取向;结晶性高分子取向结构稳定性优于非晶态高分子;复杂结构的高分子化合物取向较难.低分子化合物:增塑剂,溶剂等低分子化合物,使高分子化合物的Tg,Tf降低,易于取向,取向应力和温度也显著下降,但同时解取向能力变大.温度:取向和解取向都与分子链的松弛有关.温度升高使熔体黏度降低,松弛时间缩短,既有好处取向,也有好处解取向.拉伸比:取向度随着拉伸比的增加而增大.有好处结晶性的因素:链结构简单,重复结构单元较少,相对分子质量适中;主链上不带或只带极少的直连;主链化学对称性好,取代基不大且对称;规整性好;高分子链的刚柔性及分子间作用力适中.聚合物熔体在剪切流动中的弹性表现的形式和解决的有效措施答:1.表现形式:入口效应;离模膨胀;熔体破裂.2.措施:1增大口模直径,减小入口的压力降;2 升高温度,增大流体的流速,使熔体黏度降低;3 控制熔体的流速均匀性,减小剪切速率的突变情况.混合机理:扩散和混合过程要素扩散:分子扩散:涡流扩散;体积扩散混合过程要素:剪切;分流,合并和置换;压缩;拉伸;聚集.分散混炼三要素:压缩,剪切,分配置换开炼机塑炼的原理:开炼机的两个辊筒以不同的转速相对回转，胶料放到两辊筒间的上方，在摩擦力的作用下被辊筒带入辊距中。
由于辊筒表面的旋转线速度不同，使胶料通过辊距时的速度不同而受到摩擦剪切作用和挤压作用，胶料反复通过辊距而被塑炼。
开炼机塑炼的工艺方法包辊塑炼法。
2．薄通塑炼法3．化学增塑塑炼法工艺条件:1控制胶料的温度在45-55度以下,开炼机塑炼在最初的10-15min内塑炼效果显著,随着时间延长,温度升高, ,机械塑炼效果下降.塑炼一段时间后可使胶料停止并冷却一段时间,再重新塑炼,可提高塑炼效果.2辊筒速比一定时,辊距越小,胶料所受的剪切作用越大,且胶片较薄也易冷却,塑炼效果越大.辊筒速比越大, 胶料所受的剪切作用也大,塑炼效果就越大.一般用于塑炼的开炼机辊筒速比在1:1.25-1:1.27之间.3装胶量依开炼机的大小和胶种而定:装胶量应适中,好处散发热量.4 使用化学解塑剂能缩短塑炼时间,减少弹性复原现象,提高塑炼效果.开炼机塑炼的影响因素1．装胶容量2．辊距3．辊速和速比4．辊温5．塑炼时间6．化学塑解剂密炼机的塑炼原理:生胶在密炼室内一方面在转子与密炼室壁之间受剪切应力和摩擦力的作用,另一方面还受到上顶栓的外力作用,由于密炼系统散热困难,属高温密炼,生胶在密炼机中主要借助于高温下的强烈断键来提高橡胶的可塑性.工艺条件:塑炼温度,时间,转子的转速,装胶量和上顶栓压力等.开炼机的混炼-包辊,吃粉,翻捣三个阶段原理:胶料包在辊筒上,在辊筒上应保持适量的堆积胶,然后根据配方规定依次加各种配合剂,然后经过多次翻炼捣胶,采用小辊距薄通法,使橡胶和配合剂互相混合.最主要的工艺条件:配合剂的加入顺序密炼机的混炼-湿润,分散,捏炼三个过程原理:生胶和配合剂按一定顺序加入密炼机中,使之均匀混合后,排料至压片机压成片,使胶样冷却到100度以下,然后加入硫化剂和超促进剂,再通过捣胶.翻炼以混合均匀.工艺条件:装胶量,加料顺序,混炼温度,上顶栓压力,转子转速和混炼时间压制成型:模压成型和层压成型,前者包含热固性塑料的模压成型,橡胶的模压成型和复合材料的模压成型,后者包括复合材料的高压和低压压制成型.原理:靠外压的作用来实现成型物料造型模压成型的工艺特点:优点:操作,工艺成熟,生产控制方便,成型设备和模具较简单,所得制品的内应力小,取向程度低,不易变形,稳定性好.但其缺点是生产周期长,生产效率低,较实现生产自动化,因而劳动强度较大,且由于压力传热和传热与固化的关系等因素,不能成型形状复杂和较厚制品.热固性塑料的主要成型工艺特点:1.流动性:流动性太小,模塑料难以充满模腔,造成缺料.但流动性也不能太大,否则会使模塑料熔融后溢出型腔,而在型腔内填塞不紧,造成分模面发生不必要的黏合,而且还会使树脂与填料分头聚集,制品质量下降.2.固化速率:固化速率受交联反应性质决定,并受成型前的预压,预热条件以及成型温度和压力等工艺条件和因素的影响,固化速率过小则生产周期长,生产效率低,但过大则流动性下降,会发生塑料商未充满型腔就已经固化的现象,就不能适于薄壁和形状复杂的制品的成型3成型收缩率:成型收缩率大的制品易发生翘曲变形,甚至开裂.4.压缩率:模塑料压缩率大,所需模具的装料室要大,耗费材料不好处传热,生产效率低,而且装料时容易混入空气.对物料进行预压可以降低压缩率.橡胶的硫化历程分为几个阶段?各阶段的实质和意义是什么?答:焦烧阶段,预硫阶段,正硫化阶段,过硫阶段焦烧阶段:又称硫化诱导期,是指橡胶在硫化开始前的延迟作用时间,在此阶段胶料尚未开始交联,胶料在模型内有良好的流动性.焦烧阶段对于模型硫化制品,胶料的流动,充模有重要作用,它的时间长短决定了是否发生焦烧,为后来的橡胶制品成型完好的奠定了基础.预硫阶段:焦烧期以后橡胶开始交联的阶段,预硫阶段的时间长短反应了橡胶硫化反应速率的快慢,体现了交联的程度,有助于橡胶物理机械性能的提高.正硫化阶段;橡胶的交联反应达到一定的程度,此时的各项物理机械性能均达到或接近最佳值,其综合性能最佳.此时交联键发生重排,裂解等反应,同时存在的交联,裂解反应达到平衡,因此交联的物理机械性能在一个阶段基本上保持恒定或变化很少,所以该阶段也称平坦硫化阶段.过硫阶段:正硫化以后继续硫化便进入过硫阶段,过硫阶段往往氧化及热断键反应占主导地位,因此胶料出现物理机械性能下降的现象,它反映了硫化平坦期的长短,不仅表明了胶料热稳定性的高低,而且对硫化工艺的安全性及制品的硫化质量有直接影响.何谓硫化三要素?对硫化三要素控制不当会造成什么后果?答:硫化时间,硫化压力,硫化温度.硫化压力:压力过小会使胶料的流动性减小,不好处充满型腔,造成缺料;但压力过大.会使胶料溢出型腔,降低制品的物理机械性能,还会使制品出现气泡.硫化温度:温度影响硫化反应的进程,硫化温度不当,容易发生焦烧,缩短硫化速度,增大硫化时间,影响生产效率的提高.硫化时间:时间太长则过硫,时间太短则欠硫,对产品的性能都不利.挤出螺杆的主要结构参数1.螺杆直径Ds;2.螺杆的长径比L/Ds;3.螺杆的压缩比A;4.螺杆深度H;5.螺旋角θ;6.螺纹棱部宽E;7.螺杆与料筒的间隙δ影响螺杆挤出量的稳定性的因素有哪些?答:1.机头压力:适当增加机头压力,虽然会使挤出量有所下降,但对物料的进一步混合和塑化有力;2.螺杆转速:适当增加螺杆转速可提高挤出量;3.螺杆的几何尺寸:螺杆直径D,螺槽深度H,均化段长度L;4.物料温度:没有明显影响;5.机头口模的阻力:适当增加机头口模的阻力有好处挤出量的稳定.热塑性塑料的注射过程;加料,塑化,注射充模,冷却固化和脱模注射工艺流程:注射工艺条件:1.温度:料筒温度,喷嘴温度,模具温度;2.压力:塑化压力,注射压力;3时间:注射时间,冷却时间及其他辅助时间压延原理:压延成型过程是借助于辊筒间产生的强大剪切力,使黏流态物料多次受到挤压和延展作用,成为具有一定宽度和厚度的薄层制品的过程.压延时,压延机的辊筒为什么会产生挠度,对压延质量有何影响?说明对挠度的补偿方法,并比较其优缺点?答:物料在辊筒的间隙受压延时,对辊筒有横向压力,这种企图将滚筒分开的作用力称为分散力,将使两端支撑在轴承上的辊筒产生弹性弯曲,其程度大小以辊筒线中央部位偏离原来水平位置表示,称为挠度.挠度的产生造成压延制品的厚度不均,其横向断面呈中间部分厚两端部分薄的现象.方法:1.中高度法:缺点:机械加工要求高,难度大,而且辊筒的弹性弯曲受物料的性质及压延工艺条件等诸多因素的影响;2.轴交叉法:优点:可以随产品的品种,规格和工艺条件不同进行轴交叉角度,从而扩大了压延机的工作范围;3.预应力法:优点:这种方法可以调节预应力的大小使辊筒弧度有较大的变化范围,以适应变形的实际要求,比较容易控制.何谓压延效应?产生的原因及解决办法?答:1.压延成型过程中,粘流态塑料在通过压延辊筒间隙时,线性大分子沿着压延方向作定向排列.原因:物料在压延过程中,在通过压延辊筒时受到很大的剪切力和一些拉伸应力,从而导致高聚物大分子沿着压延方向作定向排列,这样就产生了压延效应方法:适当提高物料温度,减小辊筒的转速与速比.二次成型的粘弹性原理:聚合物在Tg-Tf间,既表现液体的性质又显示固体的性质.塑料的二次成型加工就是在材料的类橡胶态下进行的,因此成型过程中的塑料既有黏性又具有弹性,在类橡胶态下,聚合物的模量要比玻璃态低,形变值大,但由于弹性性质,聚合物仍具有抵抗性变和恢复形变的能力.此文档是由网络收集并进行重新排版整理.word可编辑版本！。
高分子材料成型设备第三章开炼机3
接触角也可）α越大，P越大；当α越小，P越 小。
• 三、强化炼胶效果，必须具备四个条件
•
经过上面分析讨论可知，要想完成炼胶操作及
得到较好的炼胶效果，应实现下面四点：
• 1、使胶料摩擦角大于接触角（φ>α）以便把胶料带 入辊距；
面中心线的水平线的交角，以α表示。如图所示。
胶料能否进
入辊隙，取 决于胶料与 辊筒的摩擦 系数和接触 角的大小。
以胶料为研究对象，以接触点a作为边缘研究点，在炼胶过程中，胶料对 辊筒产生径向作用力（合力）——即横向压力，用P表示，反过来，辊筒 对胶料产生一个大小相等、方向相反的作用力——横压力的反作用力，用 F表示。把这个力分解成一个水平作用力Fx和切向作用力Ft。
闭式多用于塑炼机上
闭式调温装置耗水量小但冷却效果差。
（二）结构
• 下图所示是开式调温装置。
冷却水在压力作用下通过三通接头1，三通管2经调节阀3进入喷水管4，喷水 管上钻有直径2～5毫米的孔，孔位错开排列，其间距为100～125毫米。喷水 管上钻孔的角度，须保证喷出的水对着积胶区，保证胶料发出的热量能及时 导出。冷却水从孔口喷出后，积于辊筒体5的腔内，积水不断从喇叭口6内流 出进入水槽7中，水槽内的水通过集水器8的出口排入下水道。
通过传动链9、减速器10、11和电动机12传动的。
• （2）气动翻胶装置
•
下图为用气缸控制压辊的翻胶装置。压辊2由电动机、摆线减
速机和一对变速齿轮传动，压辊2的转动方向与压片机前辊转向相同，
速度按工艺要求可调，一般采用与前辊相同。胶料靠两压辊的摩擦
力带动，未送料时用气缸把压辊2顶开。
高分子材料成型加工中的医疗设备制造技术
高分子材料成型加工中的医疗设备制造技术在现代医疗领域中，高分子材料在医疗设备的制造中发挥着重要作用。
高分子材料具有良好的生物相容性、力学性能和加工性能，使其成为制造医疗设备的理想选择。
本文将探讨高分子材料在医疗设备制造中的应用及其成型加工技术。
一、高分子材料在医疗设备制造中的应用1. 生物相容性高分子材料具有良好的生物相容性，不易引起人体排斥反应，因此在医疗设备的制造中广泛应用。
例如，生物可降解高分子材料如聚乳酸（PLA）和聚乙烯醇（PVA）可用于制造可吸收缝线和植入物，避免二次手术。
2. 力学性能高分子材料在医疗设备中具有良好的力学性能，可以满足不同的使用需求。
例如，聚碳酸酯（PC）材料具有优异的抗冲击性和透明性，常用于制造输液瓶和手术器械。
3. 加工性能高分子材料易于加工成型，可通过吹塑、注塑、挤出等加工工艺制备各种形状的医疗设备。
其加工性能可满足不同形状和尺寸的设备需求，为医疗器械制造提供了便利。
二、高分子材料成型加工技术1. 吹塑成型吹塑是一种常用的高分子材料成型加工技术，适用于制备中空物体如瓶子、管道等。
该技术通过将热融高分子材料挤出并在模具内吹气成型，制备出具有一定形状和尺寸的产品。
2. 注塑成型注塑是将热融高分子材料注入模具中，经冷却后形成所需产品的成型技术。
这种成型方法适用于制备复杂结构的医疗设备，如注射器、输液器等。
3. 挤出成型挤出是将高分子材料加热至熔融状态后经挤出机挤出，通过模头形成连续截面的成型工艺。
这种成型技术适用于制备管道、板材等长形产品，广泛应用于医疗设备的制造中。
结语高分子材料在医疗设备制造中具有广泛的应用前景，其成型加工技术的不断发展为医疗器械制造提供了更多可能性。
随着科技的进步和材料工程的发展，相信高分子材料将在医疗设备制造领域中发挥越来越重要的作用，为人类健康事业做出更大贡献。
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工简介高分子材料成型加工是指通过加热、挤压、拉伸等工艺将高分子材料转变成所需形状和尺寸的过程。
高分子材料广泛应用于各个领域，如塑料制品、橡胶制品、纤维材料等。
本文将介绍高分子材料成型加工的基本原理、常用的加工方法以及在实际应用中的注意事项。
基本原理高分子材料成型加工是利用高分子材料的可塑性进行加工的过程。
高分子材料的可塑性是指在一定的温度和压力下，可以被加工成各种形状的性质。
其基本原理可以归纳为以下几点：1.熔融：高分子材料在一定的温度范围内可以被熔化成流体状态，使得材料更易于流动和变形。
2.成型：将熔融的高分子材料注入到模具中，通过模具的形状和尺寸限制，使得熔融材料在冷却后得到所需的形状和尺寸。
3.冷却固化：熔融材料在模具中冷却后逐渐固化成固体，成为最终的成型品。
常用的加工方法注塑成型注塑成型是一种常用的高分子材料成型加工方法，适用于制造各种塑料制品。
其基本流程包括：1.材料准备：选择合适的塑料颗粒作为原料，将其加入注塑机的进料口中。
2.加热熔融：注塑机将原料加热、熔融，并将熔融的塑料材料注入到模具中。
3.冷却固化：模具中的熔融塑料材料在冷却后逐渐固化成固体，形成最终的成型品。
4.取出成品：将固化的成型品从模具中取出，并进行后续加工，如修整边缘、打磨表面等。
挤出成型挤出成型是另一种常用的高分子材料成型加工方法，适用于制造各种管材、板材等长型产品。
其基本流程包括：1.材料准备：将高分子材料以颗粒形式加入到挤出机的料斗中。
2.加热熔融：挤出机将颗粒状的高分子材料加热、熔融，并通过螺杆将熔融的材料挤出。
3.模具成型：挤出的熔融材料通过模具的形状和尺寸限制，被冷却成所需的形状和尺寸。
4.冷却固化：在模具中冷却后，熔融材料逐渐固化成固体，形成最终的成型品。
5.切割成品：挤出机会根据需要将成型品切割成所需的长度，以便后续使用。
除了注塑成型和挤出成型，还有许多其他的高分子材料成型加工方法，如压延成型、注射拉伸成型等，根据材料和产品的需求选择合适的加工方法。
高分子材料成型加工设备教学设计
高分子材料成型加工设备教学设计前言高分子材料成型加工设备是现代工业制造的重要组成部分，深受制造行业和工程师的青睐。
本文将介绍一些基础的高分子材料成型加工设备，及其在教学中的应用。
高分子材料成型加工设备概述高分子材料成型加工设备是指生产高分子材料产品时使用的各种设备，包括挤出机、注塑机、吹塑机等。
这些设备可将高分子材料加工成不同形状和尺寸的产品，如管道、板材、容器、零件等。
挤出机挤出机是一种将塑料加热融化后挤出成型的设备。
它主要由加热器、料斗和螺杆挤出机组成。
在挤出机中，螺杆不断旋转将塑料加热、融化并压缩挤出。
挤出机广泛应用于制造管道、电缆、塑料薄膜等。
注塑机注塑机是一种将塑料加热融化后注入成型模具中形成产品的设备。
它主要由加热器、型腔和注塑机组成。
在注塑机中，加热后的塑料通过压力进入型腔，在型腔中形成产品。
注塑机广泛应用于制造塑料制品、橡胶制品等。
吹塑机吹塑机是一种通过吹气的方式把热塑性塑料挤出成形的设备。
它主要由加热器、模具和吹塑机组成。
在吹塑机中，热塑性塑料在模具中形成预制品，随后通过气压吹气成形。
吹塑机广泛应用于制造塑料瓶、容器、桶等。
高分子材料成型加工设备教学设计在高分子材料成型加工设备教学中，实验教学是非常重要的一部分。
通过实践，能够加深学生对设备的理解和操作方法，从而提高学生实际操作能力。
下面是一个针对高分子材料成型加工设备的实验教学设计：实验名称基本高分子材料成型加工设备的操作和维护实验目的1.掌握高分子材料成型加工设备的操作流程和操作技能；2.理解设备的结构原理和安全操作规程；3.掌握设备的日常维护方法。
实验材料注塑机、挤出机、吹塑机、高分子材料实验步骤操作和维护部分1.学生随机抽取设备，了解设备的基本结构和使用方法；2.学生对设备进行操作演练，操作时应注意设备的安全使用规程；3.学生学习不同设备的日常维护方法。
成型操作部分1.学生可以根据自己的兴趣选择不同的设备进行操作，如挤出机、注塑机、吹塑机等；2.学生需要根据设备的工作原理，选择不同的高分子材料进行加工操作。
高分子材料成型及其控制技术分析
高分子材料成型及其控制技术分析
高分子材料成型技术是将高分子材料通过加热软化成型，在制造复杂形状的产品时非常有用。
随着高分子材料在工业、医疗、电子等领域的广泛应用，高分子材料成型技术也越来越重要，其中如何控制成型过程是关键。
高分子材料成型主要包括注塑、挤出、吹塑、压延、旋转成型等多种技术。
注塑是指使用模具将加热软化的高分子材料注入模具中，待冷却后脱模制成产品。
挤出是指将高分子材料加热软化后通过挤压机进行挤出成型。
吹塑是通过空气压力将高分子材料在模具壁上挤压成形。
压延是指将高分子材料通过加热软化后经过辊压成形。
旋转成型是指将摆线电动机旋转，使得高分子材料在热板上逐渐软化，并且能够逐渐形成所需的形状。
在高分子材料成型过程中，需要控制高温和高压对高分子材料的影响，避免热塑性材料过度加热引起燃烧或者热分解等问题，同时要控制成型过程中的速度和压力，以确保成型品质。
此外，也需要控制模具的温度和气氛等因素，以免影响成型品质和模具寿命。
为了实现高分子材料成型过程的控制，需要借助先进的成型设备和技术，如注塑机、挤出机、吹塑机等。
相应的，也需要掌握相关的成型技术和工艺要点，以确保生产高品质、高性能的高分子制品。
高分子材料成型加工中的医疗器械制造技术
高分子材料成型加工中的医疗器械制造技术在医疗器械领域，高分子材料广泛应用于制造各类医疗器械，如导管、人工关节、心脏支架等。
高分子材料因其具有生物相容性好、加工性能优异等特点，在医疗器械制造中扮演着重要的角色。
本文将重点探讨高分子材料在医疗器械成型加工中的制造技术。
首先，高分子材料在医疗器械制造中，加工工艺是至关重要的环节。
医疗器械对于材料的要求较高，需要具有一定的生物相容性、机械性能和加工性能。
高分子材料作为医疗器械的主要原料之一，其加工工艺需要精密控制，以确保器械的质量和安全性。
在成型加工过程中，需要考虑材料的熔体流动性、成型温度、压力等因素，通过合理的成型工艺，实现医疗器械的精密成型。
其次，高分子材料的选择对于医疗器械的质量和性能至关重要。
不同种类的高分子材料具有不同的物理化学性质，因此在选择材料时需要根据医疗器械的具体用途和要求进行合理选择。
比如，聚乙烯、聚丙烯等塑料材料广泛用于一次性医疗器械的制造，而聚氨酯、聚乳酸等生物降解材料则常用于植入式医疗器械的制造。
通过选择合适的高分子材料，可以提高医疗器械的生物相容性和可持续性。
另外，高分子材料在医疗器械制造中的加工技术也在不断创新和发展。
随着科技的进步，新型高分子材料的研发应用不断涌现，为医疗器械的制造提供了更多可能性。
例如，3D打印技术的应用使得医疗器械的定制化制造成为可能，通过精密的打印技术，高分子材料可以被精确地成型成各种形状的器械，大大提高了医疗器械的适配性和使用效果。
综上所述，高分子材料在医疗器械成型加工中的制造技术是医疗器械制造领域的重要组成部分。
通过精密的加工工艺、合理的材料选择和不断创新的加工技术，高分子材料为医疗器械制造提供了广阔的发展空间，为人类健康事业做出了重要的贡献。
未来，随着科技的不断推进，相信高分子材料在医疗器械制造领域的应用将会更加广泛，为医疗器械的质量和性能提供更多可能性。
《高分子材料成型加工设备》--第五章--压延机
2.1 辊筒长度和长径比 这是表征压延机规格大小的特征参数。
1、辊筒长度和直径 辊筒长度是指辊筒工作部分的长度，表征了可压
延制品的最大幅度。 辊筒直径是指辊筒工作部分的直径。表征了压延
机规格的大小。
L+X L
July 13, 2024
D
2、辊筒长径比 辊筒工作部分长度和直径的比值叫长径比(L/D)。
A、压延时两辊筒消耗功率与辊筒的线速度成正比 若两辊筒线速度分别为V1、V2，功率分别为N1、
N2，则： N1/N2=V1/V2
July 13, 2024
B、贴胶时所消耗的功率仅为总功率的6％ N贴=0.06N总η
式中 N贴——贴胶辊功率， N总——有效总功率， η——传动总效率。
根据以上两点，就可以计算出各个辊筒所占的功 率。
式准确地求得。现介绍几种经验公式近似地计算： 1）单台电动机传动时的功率计算
A、按辊筒线速度计算 N ＝a·L·v
B．按辊筒数目计算 N＝K·L·n
式中 a， K——计算系数 L——辊筒工作部分长度 v——压延线速度 n——辊筒个数。
July 13, 2024
以上两式的共同缺点是没有考虑被加工胶料的性 质和加工方法，以及辊筒的直径对功率的影响， 而它们对功率消耗的影响又是十分大的。可见上 述二个公式都是片面的。
July 13, 2024
3）超前角 超前区和滞后区的交界面称之为临界面即cd面，即 胶料运动速度等于辊筒的线速度的面，其厚度为h， co’或do与辊筒中心线的夹角φ称为超前角。
4）计算 假定：压延材料从辊距中引出后其厚度等于辊距的 大小。经过推导，可以得出如下结果：
a、超前角φ：
July 13, 2024
高分子材料成型与加工
2. 塑炼的机理
高温下（110oC以上）： 高温下，生胶粘度下降，生胶所受到的剪切应力有所下降。 但是高温下的热和氧的自动催化氧化破坏作用随着温度的提 高而急剧增加，大大加快了橡胶分子的氧化降解速度，塑炼 效果也迅速增大。
生成的橡胶分子过氧化物很不稳定，生成分子量小的分子
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静电作用
橡胶塑炼中，分子反复摩擦 → 表面带电（电压可达几千、 数万伏）→ 引起高压放电 → 放电使周围空气中的氧活化 为原子态氧或臭氧→ 促使橡胶分子进一步氧化断裂。
2.塑炼的机理
（2）化学塑炼-塑解剂的作用 塑解剂－化学增塑剂，其作用是通过化学作用来提 高塑炼效果。有三种类型： 引发型：塑炼时自身能生成自由基，引发橡胶分 子断裂。主要品种：过氧化苯甲酰、偶氮二异丁 腈。 接受型：塑炼时能使橡胶大分子自由基丧失活性， 从而达到使分子量不再增大的目的。主要品种： 硫酚、苯醌。 混合型（链转移型）：兼具引发型和接受型的功 能。主要品种：硫醇类化合物
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第二节 混合设备
3．高强度、中强度和低强度混合设备
根据混合设备在混合过程中向混合物施加的速度、
压力、剪切力及能量损耗的大小，可以分为高强 度、中强度和低强度混合设备。 强度的大小区分没有严格的数量指标，有些资料 建议以混合物料的批量多的混合设备为低强度混 合设备，反之，能混合物料的批量少的混合设备 为高强度混合设备； 习惯上，常以物料所受的剪切力大小或剪切变形 程度来决定混合强度的高低。
许用应力：材料所能承受 的最大应力值
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密炼机：即是封闭性塑炼机或者 炼胶机，是在开炼机的基础上发 展而来的。 密炼机的混炼室是密闭的，混 合过程物料不会外泄，可以避 免添加剂氧化与挥发，且容易 加入液态添加剂； 有效的改善工作环境，降低劳 动强度，缩短了生产周期；
高分子材料成型加工中的温度与压力控制
高分子材料成型加工中的温度与压力控制对于高分子材料成型加工中的温度与压力控制，这两个因素在整个生产过程中起着至关重要的作用。
在高分子材料成型加工中，温度和压力的控制能够直接影响产品的质量和性能。
因此，在生产过程中合理控制温度和压力，对于保证产品质量、提高生产效率至关重要。
首先，温度控制对于高分子材料成型加工至关重要。
在高分子材料加工过程中，温度的控制能够影响原料的熔化、流动性以及晶化过程。
过高或者过低的温度都会导致产品出现缺陷，甚至无法正常成型。
因此，在生产过程中，需要根据不同材料的特性和工艺要求来精确控制温度，在保证材料熔化的同时，避免出现气泡、缺陷等问题。
另外，压力控制也是影响高分子材料成型加工的关键因素之一。
通过控制设备的压力，能够有效地调节材料的流动性和充填性，确保产品在成型过程中能够完全填充模具，避免出现空洞或者收缩等问题。
合理的压力控制可以有效提高产品的密实度和强度，保证产品的质量。
在实际生产过程中，温度和压力通常是相互关联的。
适当的温度能够提高材料的流动性，同时需要合适的压力来保证材料充分填充模具。
因此，在高分子材料成型加工中，需要根据产品的要求和生产工艺来综合考虑温度和压力的控制，以达到最佳的生产效果。
总的来说，高分子材料成型加工中的温度与压力控制是决定产品质量和性能的关键因素。
通过合理控制温度和压力，可以提高产品的密实度、强度和表面质量，降低产品的变形和缺陷率，提高生产效率和节约成本。
因此，在生产过程中，必须重视温度和压力的控制，采取科学合理的手段确保生产的顺利进行。
高分子材料的加工成型技术
高分子材料的加工成型技术摘要：在现代社会发展潮流中，高分子材料的成型加工技术受到了社会各界人士的高度关注，且应用范围也在不断的扩展延伸。
鉴于此，深入分析高分子材料的加工成型技术以及应用，可以帮助我国研究成员更好的探究该领域的内容，促使高分子材料成型加工技术与各行业进行充分融合。
关键词：高分子材料；加工成型；技术应用引言随着聚合物在很多重要行业中的应用越来越广泛，在保证其经济性的基础上，我们应该加强聚合物成形工艺的研发，以确保其在生产成本和时间上的良好应用，促进国家的繁荣。
1.高分子材料的概述1.1高分子材料的分类高分子材料有很多种，橡胶，塑料，纤维，粘合剂，涂料等都在这一范畴之中，该种材料在很多领域都有很大的用途。
高分子又称为聚合物质，通过多次使用共价键联，将不计其数的简单相同的结构单位反复组合而形成。
目前，关于聚合物的种类有很多种，根据原料的种类划分，可以将其划分为自然物质和人造物质。
根据物料性质可分为橡胶、纤维、塑料、粘合剂、涂料等；根据用途的不同，可以将其划分为：普通高分子材料、特种高分子材料、功能性高分子材料。
当前，聚合物在建筑、交通、家电、工农业、航空等领域得到了越来越多的应用，并逐渐朝着功能化、智能化、精细化方向发展。
而国内在此领域的发展和科研工作起步较迟，亟需加强技术创新，加强技术人员培训，使聚合物成形工艺水平持续提升，才能走在国际前沿。
1.2高分子材料的成型性能在不同的物理条件下，聚合物的特性差异很大，所以在对聚合物的成形特性进行分析时，必须对聚合物的溶质特性有一定的认识。
已有的实验结果显示，非晶体聚合物的主要形态有玻璃态、高弹态、粘性态三种形态，但多数晶体物质仅有两种形态，即晶态和粘性态。
玻璃态、高弹态和晶体态是物料成形后所采用的形态，而粘流态则是物料在处理时所表现出的形态，不过，也有一些聚合物在高弹状态下完成处理加工作业。
聚合物的制造工艺一般是将聚合物材料制成熔化，放入模具和流动通道中，再经过降温再进行定型，从而使聚合物具有良好的流变性。
高分子材料加工设备教案
高分子材料加工设备教案一、教学目标1. 了解高分子材料的基本概念和特性。
2. 掌握高分子材料加工设备的基本类型和作用。
3. 能够分析不同高分子材料加工设备的选择和应用。
4. 培养学生的实际操作能力和创新思维。
二、教学内容1. 高分子材料的基本概念和特性高分子材料的定义高分子材料的分类高分子材料的特性2. 高分子材料加工设备的基本类型挤出机注射成型机压延机吹塑机3. 高分子材料加工设备的作用挤出机的作用和应用注射成型机的作用和应用压延机的作用和应用吹塑机的作用和应用4. 高分子材料加工设备的选用原则设备选型的考虑因素设备规格的确定设备供应商的选择5. 高分子材料加工设备的操作与维护设备操作流程设备维护保养设备故障排除三、教学方法1. 讲授法：讲解高分子材料的基本概念、特性和加工设备的基本类型。
2. 案例分析法：分析具体的高分子材料加工设备应用案例，引导学生理解设备的作用。
3. 实践操作法：安排学生进行实际操作，培养学生的操作能力和创新思维。
4. 小组讨论法：分组讨论高分子材料加工设备的选择和应用，促进学生的思考和交流。
四、教学评估1. 课堂问答：通过提问的方式检查学生对高分子材料基本概念和特性的理解。
3. 操作技能考核：安排学生进行实际操作考核，评估学生的操作能力和创新思维。
4. 小组讨论报告：评估学生在小组讨论中的表现和思考深度。
五、教学资源1. 教材：高分子材料加工设备相关教材。
2. 课件：制作精美的课件，辅助讲解和展示高分子材料加工设备的相关内容。
3. 视频资料：收集相关的高分子材料加工设备操作和应用的视频资料，用于实际操作演示和案例分析。
4. 实验室设备：安排学生在实验室进行实际操作，提供必要的设备和技术支持。
六、教学活动安排1. 第1-2课时：高分子材料的基本概念和特性讲解，开展课堂问答活动，让学生积极参与，巩固基础知识。
2. 第3-4课时：高分子材料加工设备的基本类型及作用讲解，通过案例分析让学生理解设备的功能。
《高分子材料成型加工设备》 第三章 开炼机
（4）要求同学们自学课堂上未讲的书本内容。
3、授课内容
（1）开炼机概述（分类、用途、基本 结构、工作原理、技术特征等）。 （2）开炼机的主要性能参数（辊筒直 径和长度、辊距、速比、接触角、横压 力、传动功率、生产能力等）。 （3）开炼机的传动系统（传动型式、 电机选择等）。
若堆积胶过少，则不能形成稳定连续的操作。 可见，确定适量的堆积胶是必要的，为此就需 要引入一个称之为接触角的概念。
2018年11月1日星期四
所谓接触角，即胶料在辊筒上接触点 a 与辊筒断面圆 心连线和辊筒断面中心线的水平线的交角，以 α表示。 如图所示。
胶料能 否进入 辊隙， 取决于 胶料与 辊筒的 摩擦系 数和接 触角的 大小。 2018年11月1日星期四
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4、炼胶过程中为什么要进行割胶、翻胶？ 在炼胶过程中，将胶料进行切割对炼 胶过程是十分重要的。根据流体力学的分 析，炼胶过程胶料的流线分布如图所示。
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胶料流线的分布图
从图中可见靠近辊筒处胶料的流线与辊 筒转动面平行。而在楔形断面开始处，有 一个回流区域，形成两个封闭的回流线 （即 ψ－0 线）。当 v1＝v2 时，这两个封闭 回流线对称分布，当v1<v2时，两个封闭回 流线的中性面移向慢速辊筒一侧。可见当 v1＝v2 时，封闭回流线所受到的剪切作用 较v1<v2时要小，影响了炼胶的效果。所以， 大部分炼胶机都设计成两辊筒速度不同 （v1≠v2）。
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4、主要外语词汇
开炼机——mill 辊筒——mill roll 包辊（现象）——mill banding 橡胶——rubber 塑炼——milling 混炼——mixing， blending 热炼——mill warm-up 横压力——horizontal pressure 辊距——mill clearance 挡胶板——mill cheek
高分子材料加工成型重点
1、在Tg以下的某一温度，材料受力容易发生断裂破坏，这一温度称为脆化温度。
2、可挤压性是指聚合物通过挤压作用形变时获得形状和保持形状的能力。
3、用定温下10分钟内聚合物从料孔挤出重量来表示，其数值就称为熔体流动指数。
4、可模塑性是指材料在温度和压力作用下形变和在模具中模制成型的能力。
5、可纺性是指聚合物材料通过加工形成连续的固态纤维的能力。
6、均相成核是纯净的聚合物中由于热起伏而自发地生成晶核的过程，过程中晶核密度能连续地上升。
7、异相成核是不纯净的聚合物中某些物质起晶核作用成为结晶中心，引起晶体生长过程，过程中晶核密度不发生变化。
8、因此通常将洁净度达到50％的时间t1/2的倒数作为各种聚合物结晶速度的比较标准，称为结晶速度常数K。
9、二次结晶是在一次结晶完了后再一些残留的非晶区域和晶体不完整部分即晶体间的缺陷或不完整区域，继续进行结晶和进一步完整化过程。
10、后结晶现象，这是聚合物加工过程中一部分来不及结晶的区域在加工后发生的继续结晶的过程。
11、加工成型过程中影响结晶的因素1.冷却速度的影响2.熔融温度和熔融时间的影响3.应力作用的影响4.低分子物:固体杂志和链结构的影响12、在一定温度下材料在屈服应力作用下被拉伸的倍数称为自然拉伸比∧。
13、通常称分子量降低的作用为降解或裂解。
14、加工过程中聚合物降解的机理？1游离基链式降解（特点是反应速度快，降解反应一开始就以高速进行，中间产物不能分离，根据降解程度不同，降解产物为分子量不同的大小分子，降解速率与分子量无关）2逐步降解（无规降解反应的特点是：断链的部位是无规的、任意的，反应逐步进行，每一步反应都具有独立性，中间产物稳定，断链的机会随分子量增大而增加，故随降解反应逐步进行，聚合物分子量的分散性逐渐减小）15、加工过程中各种因素对降解的影响？1.聚合物结构的影响2.温度的影响3.氧的影响4.应力的影响5.水分的影响16、加工过程对降解作用的利用与避免1.严格控制原材料技术指标2.使用前对聚合物进行严格干燥3.确定合理的加工工艺和加工条件4.加工设备和模具应有良好的结构。
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工高分子材料是一类具有高分子量的聚合物材料，其在工业生产中具有广泛的应用。
高分子材料的成型加工是指通过热塑性或热固性高分子材料在一定温度条件下，通过模具或其他成型工艺，将其加工成所需形状的过程。
在高分子材料的成型加工过程中，需要考虑材料的性能、加工工艺、设备和环境等多个因素，以确保最终产品的质量和性能。
首先，高分子材料的成型加工需要考虑材料的性能。
不同种类的高分子材料具有不同的物理、化学性能，这直接影响着其成型加工的方式和条件。
例如，热塑性高分子材料在一定温度范围内具有可塑性，可以通过加热和压力加工成型；而热固性高分子材料在加工过程中需要考虑其固化过程，通常需要在一定温度下进行模压或注塑成型。
因此，在进行高分子材料的成型加工前，需要对材料的性能进行充分的了解和评估。
其次，成型加工的工艺对最终产品的质量和性能有着重要影响。
在高分子材料的成型加工中，常见的工艺包括挤出成型、注塑成型、压延成型、模压成型等。
每种工艺都有其适用的材料和产品类型，需要根据具体情况选择合适的工艺。
同时，工艺参数的控制也是关键，如温度、压力、速度等参数的调节都会直接影响成型产品的质量。
因此，在成型加工过程中，需要严格控制各项工艺参数，确保产品的稳定性和一致性。
另外，成型加工设备的选择和维护也是影响成型加工质量的重要因素。
不同的成型工艺需要不同的设备支持，如挤出机、注塑机、模具等。
这些设备的性能和状态直接关系到成型产品的质量和产能。
因此，需要对设备进行定期的维护和保养，确保其正常运行和稳定性。
最后，成型加工环境对成型产品的质量和性能同样具有重要影响。
在高分子材料的成型加工过程中，温湿度、清洁度、通风等环境因素都会对产品造成影响。
特别是在一些对产品表面质量要求较高的成型加工中，环境因素更是需要重点关注。
综上所述，高分子材料的成型加工是一个复杂的过程，需要综合考虑材料性能、加工工艺、设备和环境等多个因素。
只有在这些因素都得到充分重视和控制的情况下，才能够生产出高质量、高性能的成型产品。
高分子成型工艺及设备实验指导书
高分子成型工艺及设备实验指导书湖南工业大学包装与材料工程学院高分子材料与工程系李祥刚编制实验一物料混合一、实验目的1．掌握物料混合的方法；2．认识配方中各组分的作用；3．学会使用高速混合机。
二、实验原理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，常用的混合设备有Z 型捏合机和高速混合机：高速混合器是密闭的高强力、非熔融的立式混合设备，由圆筒型混合室和设在混合室底部的高速转动的叶轮组成，在固定的圆筒型容器内，由于搅拌叶的高速旋转而促使物料混合均匀，除了使物料混合均匀外，还有可能使塑料预塑化。
在圆筒型混合室内，设有挡板，由于挡板的作用使物料呈流化状，有利于物料的分散均匀，在混合时，物料沿容器壁急剧散开，造成旋涡状运动，由于粒子的相互碰撞和摩擦，导致物料温度上升，水分逃逸，增塑剂被吸收，物料与各组分助剂分散均匀。
为提高生产效率，混合过程一般需要加热，并按需要顺序加料。
三、实验原料及仪器设备高速混合机SHR-10 型最大容积10L，功率：3.3/4KW，转速720～1440 r/min。
四、实验步骤1.配料按照性能要求设计的配方称量树脂及各种助剂，要求配料总量3000g 左右。
2.混合（1）准备将混合器清扫干净后关闭釜盖和出料阀，在出料口上接上接料用接料袋。
（2）调速开机空转，在转动时将转速调至700r/min。
（3）加料及混合将已称量好的树脂及辅料倒入混合器中，盖上釜盖，将时间继电器调到5min，按启动按钮。
（4）出料到达所要求的混合时间后，马达停止转动，打开出料阀，点动按钮出料。
（5）清理待大部分物料已排出后，静止5min，打开釜盖，将混合器内的余料全部扫入袋内待用。
五、实验记录五、注意事项1．配料时称量必须准确；2．高速混合器必须在转动情况下调整。
六、思考题1. 物料混合的机理是什么？2. 聚合物成型加工用物料的主体是什么？有何作用？3. 粉料粒度大小对混合有何影响？实验二填充聚合物的制备一、实验目的1.了解填充改性聚丙烯的挤出造粒原理，挤出机的工作特性，以及挤出成型工艺对粒子制品质量的影响．2.掌握挤出造粒的操作过程．二、实验原理将聚丙烯（PP）以及各种无机填料（CaCO3 或CaSO4）按照一定比例加入到双螺杆挤出机中，经过加热，剪切，混合以及排气作用，PP 以及填料塑化成均匀熔体，在两个螺杆的挤压下熔体通过口模，水槽冷却定型，鼓风机冷却排水，切粒机切割造粒，最终成为聚丙烯填充改性料。
高分子材料成型设备培训课程.ppt
• (二) 要求：
• 1. 要具有一定的机械强度、刚度，能承受胶料的 作用力；
• 2. 辊筒的工作表面要有较高的耐磨性和耐腐蚀性， 且表面硬度不低于肖氏650；
• 3. 从结构上来讲，具有合理的几何形状，防止应 力过度集中；
• 4. 具有较好的导热性能，便于胶料的加热和冷却；
• 5. 制造工艺简单、造价低；
§3-5主要零部件
开炼机的主要零部件包括
辊筒
安全刹车装置
辊筒轴承 翻胶装置
调距装置 调温装置
机架
润滑装置
挡胶板
§3-5-1 辊筒 （mill roll ）
(一) 作用：辊筒是开炼机的主要零部件。 在工作过程中，它直接与胶料接触，对胶 料产生挤压和剪切作用。因此，它的结构 及质量将直接影响炼胶的效果和开炼机的 使用寿命。
2、各部尺寸：
根据经验资料确定，度 L=(1.3~3.2)D
辊筒内径
d=(0.55~0.70)D
辊颈直径 辊颈长度 辊筒传动部分直径 辊筒传动部分长度
d1=(0.65~0.70)D l1=(1.0~1.2) d1 d3=(0.85~0.95)d1 l3=(1.06~1.10) d3
• 承上的安全垫片5所构成，
• 辊距调整范围为0.1～12mm。
4．液压传动调距装置
右上图为液压调距装置, 下 图为液压传动调距的原理。
调距过程如下： 若缩小辊距时，先关闭阀
门3切断轴承润滑回路，然后 开启两个调距阀门4，压力油 进入增压缸，使轴承体移 动，增压缸的油压用压力表5 测定，当辊距达到要求时立 即关闭调距阀门4，并迅速打 开启阀门3，以便保证轴承的 润滑；若增大辊距时，则开 启两个调距阀门4，使系统减 压，在胶料作用下辊距增 大，达到要求后，立即关闭 调距阀门4。
《高分子材料成型加工设备》压延机
VS
选型原则应注重设备的适用性、可靠 性、经济性、环保性及可持续性等方 面。
主要配置方案及参数选取
压延机的主要配置包括机架、辊筒、调距装置、传动装置、加热冷却系统、润滑系 统等部分。
根据不同的生产需求，可选取不同规格和参数的辊筒、调距装置、传动装置等核心 部件。
参数选取需关注辊筒直径、长度、驱动功率、调距范围、传动形式及速度等关键指 标，以满足生产工艺要求并提高生产效率。
压延机的应用场景
• 应用场景：压延机主要用于生产各种高分子材料制品，如塑料 薄膜、橡胶板材、片材等，同时也广泛应用于涂料、胶粘剂、 油墨等高分子材料行业。
02
压延机类型与结构
类型及分类标准
按辊筒数目分类
分为两辊、三辊、四辊压延机等。
按辊筒排列分类
分为立式和卧式压延机。
按用途分类
分为通用压延机和专用压延机，如橡胶压延机、 塑料压延机等。
保持生产现场整洁
压延机操作人员需要严格遵守现 场管理规定，保持生产现场整洁 有序，防止出现杂物、垃圾等问
题。
规范操作流程
为确保压延机的正常运转和生产 安全，操作人员需要严格遵守操 作规程和流程，不得擅自改变或
省略操作步骤。
定期维护和检查
压延机的日常维护和检查对于设 备的稳定运行至关重要。操作人 员需要按照规定定期对设备进行 检查、维护和保养，确保设备处
定期保养
根据设备的运转周期和使 用频率，定期对压延机的 关键部件进行检查和更换 ，如轴承、辊筒等。
润滑管理
按照设备说明书的要求， 定期对压延机的润滑系统 进行检查和补充润滑油， 确保设备润滑良好。
04
压延机的市场需求与发展 趋势
市场需求及分析
《高分子材料成型设备》课程教学大纲(本科)
《高分子材料成型设备》课程教学大纲英文名称：Polymer processing equipment课程类型：专业课课程要求：必修学时/学分： 40/2.5适用专业：高分子材料与工程一、课程性质、目的和任务根据高分子材料专业培养人才的目标和要求，高分子材料成型设备为本专业的专业必修课之一，全课包括合成纤维生产、塑料生产、橡胶生产的典型设备内容。
通过学习本课程使学生对塑料生产设备如挤出机、注塑机、压延机、混炼设备等。
橡胶设备如开炼机、密炼机等；合成纤维设备如干燥机系列、纺丝机、后加工设备等有初步的了解，让学生能够使用和操作高分子材料主要加工设备，为学生走向工作岗位，打下良好的专业基础。
二、课程与其它课程的联系高分子材料成型设备是高分子材料与工程专业的专业课，学习本课程需要预先学习高分子化学，高分子物理，高分子材料成型加工原理等课程，掌握高分子材料专业基础知识；同时与聚合物合成工艺学，塑料生产工艺，纤维生产工艺相接相关。
本课程也是学生毕业设计的基础课程。
三、课程教学目标1．学习高分子材料成型设备基础知识和基本理论知识，了解高分子材料成型设备的发展过程；掌握三大材料生产设备的基本分类及生产方法；熟悉高分子材料加工设备和发展动向。
2．学习混炼设备，挤出成型设备，注射成型设备，压延成型设备，纺丝准备设备，纺丝及后加工设备等的基础理论与基本理论知识，掌握挤出机，注射机，压延机，纺丝及后加工机等设备的结构及工作原理；理解各设备的主要性能参数；了解各设备的基本操作。
3．在掌握高分子材料科学的基础理论知识基础上，通过学习本课程，使学生具有开发新型高分子材料及产品的初步能力；具有对现有通用产品的生产设备的基本操作能力；具有进行技术经济分析和管理的初步能力。
4.掌握常规高分子材料生产设备的操作；能够进行专业实验的设计、操作、执行和结果分析，在专业实验中能够综合运用所学的基础理论解决高聚物材料专业实践问题的能力。
5.掌握基本的创新方法，具有追求创新的态度和意识；具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力，设计过程中能够综合考虑经济、环境、法律、安全、健康、伦理等制约因素。
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合成高分子化合物的方法:聚合反应,利用高分子反应和复合反应.
影响高分子材料性能的化学和物理因素
化学因素:构成元素的种类及连接方式,端基,支化与交联,结构的缺陷,基团的空间位置等.
物理因素:相对分子质量及其分布,结晶性,粒径与粒径分布,成型过程中的取向,熔体黏度与成形性.
取向:流动取向和拉伸取向
影响高分子化合物取向的因素?
高分子化合物的结构:链结构简单,柔性大,相对分子质量较低的有利于取向;结晶性高分子取向结构稳定性优于非晶态高分子;复杂结构的高分子化合物取向较难.
低分子化合物:增塑剂,溶剂等低分子化合物,使高分子化合物的Tg,Tf 降低,易于取向,取向应力和温度也显著下降,但同时解取向能力变大. 温度:取向和解取向都与分子链的松弛有关.温度升高使熔体黏度降低,松弛时间缩短,既有利于取向,也有利于解取向.
拉伸比:取向度随着拉伸比的增加而增大.
有利于结晶性的因素:链结构简单,重复结构单元较少,相对分子质量适中;主链上不带或只带极少的直连;主链化学对称性好,取代基不大且对称;规整性好;高分子链的刚柔性及分子间作用力适中.
聚合物熔体在剪切流动中的弹性表现的形式和解决的有效措施
答:1.表现形式:入口效应;离模膨胀;熔体破裂.
2.措施:1增大口模直径,减小入口的压力降;2 升高温度,增大流体的流速,使熔体黏度降低;3 控制熔体的流速均匀性,减小剪切速率的突变情况.
混合机理:扩散和混合过程要素
扩散:分子扩散:涡流扩散;体积扩散
混合过程要素:剪切;分流,合并和置换;压缩;拉伸;聚集.
分散混炼三要素:压缩,剪切,分配置换
开炼机塑炼的原理:开炼机的两个辊筒以不同的转速相对回转，胶料放到两辊筒间的上方，在摩擦力的作用下被辊筒带入辊距中。
由于辊筒表面的旋转线速度不同，使胶料通过辊距时的速度不同而受到摩擦剪切作用和挤压作用，胶料反复通过辊距而被塑炼。
开炼机塑炼的工艺方法
包辊塑炼法。
2．薄通塑炼法3．化学增塑塑炼法
工艺条件:1控制胶料的温度在45-55度以下,开炼机塑炼在最初的10-15min内塑炼效果显著,随着时间延长,温度升高, ,机械塑炼效果下
降.塑炼一段时间后可使胶料停止并冷却一段时间,再重新塑炼,可提高塑炼效果.
2辊筒速比一定时,辊距越小,胶料所受的剪切作用越大,且胶片较薄也易冷却,塑炼效果越大.辊筒速比越大, 胶料所受的剪切作用也大,塑炼效果就越大.一般用于塑炼的开炼机辊筒速比在1:1.25-1:1.27之间.
3装胶量依开炼机的大小和胶种而定:装胶量应适中,利于散发热量.
4 使用化学解塑剂能缩短塑炼时间,减少弹性复原现象,提高塑炼效果.
开炼机塑炼的影响因素1．装胶容量2．辊距3．辊速和速比4．辊温5．塑炼时间6．化学塑解剂
密炼机的塑炼原理:生胶在密炼室内一方面在转子与密炼室壁之间受剪切应力和摩擦力的作用,另一方面还受到上顶栓的外力作用,由于密炼系统散热困难,属高温密炼,生胶在密炼机中主要借助于高温下的强烈断键来提高橡胶的可塑性.
工艺条件:塑炼温度,时间,转子的转速,装胶量和上顶栓压力等.
开炼机的混炼-包辊,吃粉,翻捣三个阶段
原理:胶料包在辊筒上,在辊筒上应保持适量的堆积胶,然后根据配方规定依次加各种配合剂,然后经过多次翻炼捣胶,采用小辊距薄通法,使橡胶和配合剂互相混合.
最主要的工艺条件:配合剂的加入顺序
密炼机的混炼-湿润,分散,捏炼三个过程
原理:生胶和配合剂按一定顺序加入密炼机中,使之均匀混合后,排料至压片机压成片,使胶样冷却到100度以下,然后加入硫化剂和超促进剂,再通过捣胶.翻炼以混合均匀.
工艺条件:装胶量,加料顺序,混炼温度,上顶栓压力,转子转速和混炼时间
压制成型:模压成型和层压成型,前者包含热固性塑料的模压成型,橡胶的模压成型和复合材料的模压成型,后者包括复合材料的高压和低压压制成型.
原理:靠外压的作用来实现成型物料造型
模压成型的工艺特点:优点:操作,工艺成熟,生产控制方便,成型设备和模具较简单,所得制品的内应力小,取向程度低,不易变形,稳定性好.但其缺点是生产周期长,生产效率低,较实现生产自动化,因而劳动强度较大,且由于压力传热和传热与固化的关系等因素,不能成型形状复杂和较厚制品.
热固性塑料的主要成型工艺特点:1.流动性:流动性太小,模塑料难以
充满模腔,造成缺料.但流动性也不能太大,否则会使模塑料熔融后溢出型腔,而在型腔内填塞不紧,造成分模面发生不必要的黏合,而且还会使树脂与填料分头聚集,制品质量下降.2.固化速率:固化速率受交联反应性质决定,并受成型前的预压,预热条件以及成型温度和压力等工艺条件和因素的影响,固化速率过小则生产周期长,生产效率低,但过大则流动性下降,会发生塑料商未充满型腔就已经固化的现象,就不能适于薄壁和形状复杂的制品的成型3成型收缩率:成型收缩率大的制品易发生翘曲变形,甚至开裂.4.压缩率:模塑料压缩率大,所需模具的装料室要大,耗费材料不利于传热,生产效率低,而且装料时容易混入空气.对物料进行预压可以降低压缩率.
橡胶的硫化历程分为几个阶段?各阶段的实质和意义是什么?
答:焦烧阶段,预硫阶段,正硫化阶段,过硫阶段
焦烧阶段:又称硫化诱导期,是指橡胶在硫化开始前的延迟作用时间,在此阶段胶料尚未开始交联,胶料在模型内有良好的流动性.焦烧阶段对于模型硫化制品,胶料的流动,充模有重要作用,它的时间长短决定了是否发生焦烧,为后来的橡胶制品成型完好的奠定了基础.
预硫阶段:焦烧期以后橡胶开始交联的阶段,预硫阶段的时间长短反应了橡胶硫化反应速率的快慢,体现了交联的程度,有助于橡胶物理机械性能的提高.
正硫化阶段;橡胶的交联反应达到一定的程度,此时的各项物理机械性能均达到或接近最佳值,其综合性能最佳.此时交联键发生重排,裂解等反应,同时存在的交联,裂解反应达到平衡,因此交联的物理机械性能在一个阶段基本上保持恒定或变化很少,所以该阶段也称平坦硫化阶段.
过硫阶段:正硫化以后继续硫化便进入过硫阶段,过硫阶段往往氧化及热断键反应占主导地位,因此胶料出现物理机械性能下降的现象,它反映了硫化平坦期的长短,不仅表明了胶料热稳定性的高低,而且对硫化工艺的安全性及制品的硫化质量有直接影响.
何谓硫化三要素?对硫化三要素控制不当会造成什么后果?
答:硫化时间,硫化压力,硫化温度.
硫化压力:压力过小会使胶料的流动性减小,不利于充满型腔,造成缺料;但压力过大.会使胶料溢出型腔,降低制品的物理机械性能,还会使制品出现气泡.
硫化温度:温度影响硫化反应的进程,硫化温度不当,容易发生焦烧,缩短硫化速度,增大硫化时间,影响生产效率的提高.
硫化时间:时间太长则过硫,时间太短则欠硫,对产品的性能都不利.
挤出螺杆的主要结构参数
1.螺杆直径Ds;
2.螺杆的长径比L/Ds;
3.螺杆的压缩比A;
4.螺杆深
度H;5.螺旋角θ;6.螺纹棱部宽E;7.螺杆与料筒的间隙δ
影响螺杆挤出量的稳定性的因素有哪些?
答:1.机头压力:适当增加机头压力,虽然会使挤出量有所下降,但对物料的进一步混合和塑化有力;2.螺杆转速:适当增加螺杆转速可提高挤出量;3.螺杆的几何尺寸:螺杆直径D,螺槽深度H,均化段长度L;4.物料温度:没有明显影响;5.机头口模的阻力:适当增加机头口模的阻力有利于挤出量的稳定.
热塑性塑料的注射过程;加料,塑化,注射充模,冷却固化和脱模
注射工艺流程:
注射工艺条件:1.温度:料筒温度,喷嘴温度,模具温度;2.压力:塑化压力,注射压力;3时间:注射时间,冷却时间及其他辅助时间
压延原理:压延成型过程是借助于辊筒间产生的强大剪切力,使黏流态物料多次受到挤压和延展作用,成为具有一定宽度和厚度的薄层制品的过程.
压延时,压延机的辊筒为什么会产生挠度,对压延质量有何影响?说明对挠度的补偿方法,并比较其优缺点?
答:物料在辊筒的间隙受压延时,对辊筒有横向压力,这种企图将滚筒分开的作用力称为分散力,将使两端支撑在轴承上的辊筒产生弹性弯曲,其程度大小以辊筒线中央部位偏离原来水平位置表示,称为挠度. 挠度的产生造成压延制品的厚度不均,其横向断面呈中间部分厚两端部分薄的现象.
方法:1.中高度法:缺点:机械加工要求高,难度大,而且辊筒的弹性弯曲受物料的性质及压延工艺条件等诸多因素的影响;2.轴交叉法:优点:可以随产品的品种,规格和工艺条件不同进行轴交叉角度,从而扩大了压延机的工作范围;3.预应力法:优点:这种方法可以调节预应力的大小使辊筒弧度有较大的变化范围,以适应变形的实际要求,比较容易控制.
何谓压延效应?产生的原因及解决办法?
答:1.压延成型过程中,粘流态塑料在通过压延辊筒间隙时,线性大分子沿着压延方向作定向排列.
原因:物料在压延过程中,在通过压延辊筒时受到很大的剪切力和一些拉伸应力,从而导致高聚物大分子沿着压延方向作定向排列,这样就产生了压延效应
方法:适当提高物料温度,减小辊筒的转速与速比.
二次成型的粘弹性原理:聚合物在Tg-Tf间,既表现液体的性质又显示固体的性质.塑料的二次成型加工就是在材料的类橡胶态下进行的,因此成型过程中的塑料既有黏性又具有弹性,在类橡胶态下,聚合物的模量要比玻璃态低,形变值大,但由于弹性性质,聚合物仍具有抵抗性变和恢复形变的能力.。