聚合物加工工程第5章压延成型
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压延成型
辊筒有效长度（L） a F
结
束
H H0
辊筒变形小 辊筒变形大 辊筒变形大 辊筒变形大 辊筒变形小
1 1 H0 H
制品厚度变化小 制品厚度变化大 制品厚度变化大 制品厚度变化大 制品厚度变化小
压延半成品
冷却
料温（T） 速度（V） 辊筒半径（r） 辊距（H0）
a F a F a F a F
3、尺寸范围
生产0.05～0.3mm的薄膜以及0.3～1.00mm的薄片。 吹塑
0.05
压延
0.3 0.6
挤出
1.00 mm
薄膜
薄片
4、人造革
以布、纸或玻璃布为增强材料，用辊筒法把粘流态塑料 的薄层粘附在增强材料上 人造革。PVC、PU人造革。
7、工艺特点
连续成型，生产能力大，操作方便，易自动化； 产品质量均匀，致密、精确； 成型不用模具，辊筒为成型面； 制品为薄层的连续型材，断面形状固定，制品尺寸大； 成型适应性不是很宽； 要求塑料必须有较宽的（Tf～Td）。 制品形状单一：薄膜（片），人造革。 供料必须紧密配合，是连续生产线； 设备大，投资高，辅助设备多，但生产能力大。
（5）操作 改变喂料方向，减少压延效应。 （6）冷却速度 缓慢冷却，使取向分子松弛，压延效应 。
二、影响制品表面质量的因素
1、原材料
树脂平均分子量及分布。 强度、鱼眼 树脂中灰份含量。 透明度、气泡。 树脂的本性：高弹形变，影响制品的厚薄。
总之，T ， t ，压延效应 。
倒L型
Z型
斜Z型
辊筒数目与塑化质量，压延产量的关系： 辊筒数目的增加 可以提高转速，生产率提高。 受压延的次数增加，制品质量提高
压延成型
5、压延效应（取向效应）
❖ 压延材料都有各向异性、取向，升高温度可 以解取向，温度控制需注意
❖ T ↑ t ↑→ 压延效应↓
压延设备
❖ 压延机是压延生产中的关键设备。压延机的滚筒数 目，至少有三辊，也有四辊或五辊；以三辊和四辊 用得最普遍。五辊主要用在硬纸片材的生产上，一 般用得较少。辊筒的排列方式有三角型、直线型、 逆L型、正Z型、斜Z型、L型等。
❖ ②辊筒直径的设计：
3.机架 4.电气控制系统
料粒受力示意图
几种压延机的辊筒排列方式
压延工艺过程
整个压延过程可分为两个阶段，即供料阶段（包括塑料各组 分的捏合、塑化、供料等）和压延阶段（包括压延、牵引、 刻花、冷却定型、输送以及切割、卷取等工序）。
用作压延成型的塑料大多是热塑性非晶态塑料，其中以聚 氯乙烯用得最多
原理图
1、钳住区
塑料熔体在两辊间受到挤压时的情况 A-始钳住点 B-最大压力钳住点 C-中心钳住点 D-终钳住点
2.压力和速度分布
❖
压力：
PA=0; PB=Pmax; PD=0;
Pc=PB/2=Pmax/2
速度分布:
A点：辊筒外侧对物料形成拖曳流动，中间
是往外挤
A-B点之间：速度流线呈两边大中间小的弧
制作者：
❖ 压延成型简单介绍： 1. 压延成型是生产薄膜和片材的主要方法；它是将已经塑化的接近粘流 温度的热塑性塑料通过一系列相向旋转着水平辊筒间隙，使物料承受挤 压和延展作用，成为具有一定厚度、宽度与表面光洁的薄片状制品。
2.工艺特点：连续成型，生产能力大，操作方便，易自动化 ；产品质量 均匀、致密、精确；成型不用模具，辊筒为成型面，表面可压花纹；制 品为薄层连续型材，断面形状固定，制品尺寸大；成型适应性不是很宽； 制品形状单一；供了必须紧密配合，是连续生产线；设备大，投资高， 辅助设备多。
压延成型1
• 辊筒排列
5．1．2 压延机的基本结构
组成：压延辊筒及其加热冷却装置，制品 厚度调整机构，传动机构及其他辅助装置。 • 1． 辊筒 辊筒是压延机的主要部件，它与物料直 接接触并施压和加热，制品质量受辊筒影 响很大。 辊筒结构和开炼机辊筒结构大致相同， 但由于压延机辊筒为压延制品的成型面， 压延均为薄制品。因此对辊筒有要求：
•
• 三辊：一般常用于橡胶加工； • 四辊： 常用于塑料加工，转速能达到三辊的 2～4倍； • 五辊、六辊：压延效果好，但设备结构复杂 庞大，较少采用，五辊压延机主要用在加工 硬质PVC片材。 分析： 辊数增加, 压延次数↑, 可以生产更薄制 品 ,厚度均匀，表面光滑 ,质量提高；达到 同样的压延效果的情况下，转速可提高，大 大增加生产率。
• 5、压延片材适用：地板、软硬片基材、传 送带、层压用片材。 • 6、压延成型特点：生产能力大、自动化连 续生产，产品质量好。但设备庞大，精度要 求高，辅助设备多，投资高，维修复杂，幅 宽受辊筒长度的限制。
ห้องสมุดไป่ตู้ 压延生产线
• 压延机
• 压延机结构示意图
6.1压延设备
压延成型的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。所需设备有混 合机、开炼机、密炼机、或塑化挤出机等， 此为供料阶段；压延阶段有压延机、牵引、 轧花、冷却、卷取、切割等辅机组成。 • 6．1．1 压延机的分类： 1．按辊筒数目分类：双辊、三辊、四辊、 五辊、六辊 双辊：一道辊隙，用于塑炼和压片，即 开放式炼胶机或辊压机。
第六章
压延成型
大纲要求:
• 教学时数：2学时 教学目的： （1）掌握压延设备的基本结构和工作 原理； （2）对压延成型工作过程和操作注意 事项能基本掌握。
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
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合物高弹性有关，而高分子材料的车、刨、钻、 1)、热塑化、冷却成型
板材挤出是将熔融聚合物物ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ靠压力从狭缝状的口模挤出，经压光辊的滚压，同时进行冷却，并通过牵引、切割成一定规格的材料。 研究表明随着压力的增加，熔点明显提高。
锯、铣等属纯粹的机械方法。此外，还可进行金 聚合物在热、力、氧、光、水等作用下会发生降解，有时也伴随有交联。
D、电线及复层挤出 此法常用于电线的包复、电缆护套等制造。
2、注塑成型
3、压延成型 压延成型是制造薄膜和片材的重要方法，此
法是将熔融塑化的树脂和添加剂混合，通过 几道回转的热金属辊筒缝隙，使其成为连续 薄片状，经冷却辊筒后定型，成为具有一定 厚度的薄层制品。 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。
6、浇铸成型
浇铸成型是将聚合物单体、预聚物、熔融的热塑性聚 合物、聚合物溶液或溶胶倒入一定形状的模具中，而 后使其固化反应，定型或溶剂挥发而硬化成为制品的 一种方法。
有机玻璃、尼龙6、环氧树脂、不饱和聚酯、纤维素、 聚氯乙烯等都可用此法制成各种形状的制品。
7、发泡成型 发泡成型是通过机械、化学或物理等方法，使
高分子材料的热弯；焊接、锻造、冲压等多少与 反应。
聚合物的分子结构中有的还存在能被水解的化学基团，如酰胺类、酯类、腈类、缩醛类以及某些酮类，在一定条件下，都会发生水解
聚合物的热塑化有关，热真空成型及冷冲则与聚 反应。
当温度升高时，由于分子热运动加剧，大大地削弱了大分子链间的相互作用，因此，在成型过程中聚合物受热变成熔体时，体积增大。 力化学过程是指在机械力作用下加速了化学过程或物理过程。
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。
板材挤出是将熔融聚合物物ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ靠压力从狭缝状的口模挤出，经压光辊的滚压，同时进行冷却，并通过牵引、切割成一定规格的材料。 研究表明随着压力的增加，熔点明显提高。
锯、铣等属纯粹的机械方法。此外，还可进行金 聚合物在热、力、氧、光、水等作用下会发生降解，有时也伴随有交联。
D、电线及复层挤出 此法常用于电线的包复、电缆护套等制造。
2、注塑成型
3、压延成型 压延成型是制造薄膜和片材的重要方法，此
法是将熔融塑化的树脂和添加剂混合，通过 几道回转的热金属辊筒缝隙，使其成为连续 薄片状，经冷却辊筒后定型，成为具有一定 厚度的薄层制品。 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。
6、浇铸成型
浇铸成型是将聚合物单体、预聚物、熔融的热塑性聚 合物、聚合物溶液或溶胶倒入一定形状的模具中，而 后使其固化反应，定型或溶剂挥发而硬化成为制品的 一种方法。
有机玻璃、尼龙6、环氧树脂、不饱和聚酯、纤维素、 聚氯乙烯等都可用此法制成各种形状的制品。
7、发泡成型 发泡成型是通过机械、化学或物理等方法，使
高分子材料的热弯；焊接、锻造、冲压等多少与 反应。
聚合物的分子结构中有的还存在能被水解的化学基团，如酰胺类、酯类、腈类、缩醛类以及某些酮类，在一定条件下，都会发生水解
聚合物的热塑化有关，热真空成型及冷冲则与聚 反应。
当温度升高时，由于分子热运动加剧，大大地削弱了大分子链间的相互作用，因此，在成型过程中聚合物受热变成熔体时，体积增大。 力化学过程是指在机械力作用下加速了化学过程或物理过程。
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。
聚合物加工工程第5章压延成型
第五章 压延成型
本章学习主要内容
5.1 压延设备 5.2 压延原理 5.3 压延工艺
概述
压延成型是利用压延机的辊筒之间的挤压力作 用并在适当的温度（接近粘流温度）条件下， 使聚合物发生塑性变形，制成薄膜或片状材料 的加工工艺。是加工塑料薄膜、片材如地板胶 及胶布、人造革、等制品的主要方法。
压延成型的塑料主要适用于热塑性非晶态塑料 和部分橡胶。以非晶型的聚氯乙烯及其共聚物 最多。
4.定中心装置
通过旋转托架的角度，使帘布保持在各辊的中间位置。
5.冷却器
冷却定型，防粘附，防过早硫化，将材料降温到 200C~350C。一般由6~10辊组成。
6.扩布器
7.测厚装置
射线法
可在线连续自动测厚，测厚范围 为0.1~3.2mm，精度可达±0.01mm
5.1.3压延机的发展趋势
大型化 由于制品的幅宽要求越来越宽，采用拉伸拉幅 工艺，可生产幅宽4500mm以上的薄膜。
2）加热冷却装置
– 辊筒的加热冷却装置可通入蒸汽、过热水或冷却水来控 制辊筒表面温度。
2.制品厚度调整机构
制品厚度控制是通过调节 辊筒之间的距离实现。
辊简的弹性形变对压延产 品横向断面的影响。
补偿辊简弹性形变的方法 – 中高度法 – 轴交叉法 – 预应力法
轴交法
预 应 力 法
3.其他机构
牵伸装置
牵伸装置
卷取装置 贮布器 冷却装置
压延装置
干燥装置
贮布器
2.干燥装置
1）作用： 控制布料含水率在
1%~2%左右； 控制温度在700C左
右。 2）干燥机 多辊筒式干燥机 密封式干燥室
3.贮布器
1）组成 由导辊和松紧辊组成 2）作用 通过松紧辊调节接头、干燥、冷却和卷取等
本章学习主要内容
5.1 压延设备 5.2 压延原理 5.3 压延工艺
概述
压延成型是利用压延机的辊筒之间的挤压力作 用并在适当的温度（接近粘流温度）条件下， 使聚合物发生塑性变形，制成薄膜或片状材料 的加工工艺。是加工塑料薄膜、片材如地板胶 及胶布、人造革、等制品的主要方法。
压延成型的塑料主要适用于热塑性非晶态塑料 和部分橡胶。以非晶型的聚氯乙烯及其共聚物 最多。
4.定中心装置
通过旋转托架的角度，使帘布保持在各辊的中间位置。
5.冷却器
冷却定型，防粘附，防过早硫化，将材料降温到 200C~350C。一般由6~10辊组成。
6.扩布器
7.测厚装置
射线法
可在线连续自动测厚，测厚范围 为0.1~3.2mm，精度可达±0.01mm
5.1.3压延机的发展趋势
大型化 由于制品的幅宽要求越来越宽，采用拉伸拉幅 工艺，可生产幅宽4500mm以上的薄膜。
2）加热冷却装置
– 辊筒的加热冷却装置可通入蒸汽、过热水或冷却水来控 制辊筒表面温度。
2.制品厚度调整机构
制品厚度控制是通过调节 辊筒之间的距离实现。
辊简的弹性形变对压延产 品横向断面的影响。
补偿辊简弹性形变的方法 – 中高度法 – 轴交叉法 – 预应力法
轴交法
预 应 力 法
3.其他机构
牵伸装置
牵伸装置
卷取装置 贮布器 冷却装置
压延装置
干燥装置
贮布器
2.干燥装置
1）作用： 控制布料含水率在
1%~2%左右； 控制温度在700C左
右。 2）干燥机 多辊筒式干燥机 密封式干燥室
3.贮布器
1）组成 由导辊和松紧辊组成 2）作用 通过松紧辊调节接头、干燥、冷却和卷取等
聚合物成型加工汇总
(3) 共注射成型。共注射成型是采用具有两个或两个以上注射 单元的注射机，将不同品种或不同色泽的塑料，同时或先后 注入模具内的方法。用这种方法能生产多种色彩和(或)多种塑 料的复合制品，有代表性的共注射成型是双色注射和多色注 射。 (4) 无流道注射成型。模具中不设置分流道，而由注射机的延伸 式喷嘴直接将熔融料分注到各个模腔中的成型方法。在注射过 程中，流道内的塑料保持熔融流动状态，在脱模时不与制品一 同脱出，因此制件没有流道残留物。这种成型方法不仅节省原 料，降低成本，而且减少工序，可以达到全自动生产。
8. 层压成型 用或不用粘结剂，借加热、加压把相同或不相同材料 的两层或多层结合为整体的方法。层压成型常用层压机操 作，这种压机的动压板和定压板之间装有多层可浮动热压 板。层压成型常用的增强材料有棉布、玻璃布、纸张、石 棉布等，树脂有酚醛、环氧、不饱和聚酯以及某些热塑性 树脂。 低压成型 使用成型压力等于或低于1.4兆帕的摸压或层压方法。低 压成型方法用于制造增强塑料制品。增强材料如玻璃纤维、 纺织物、石棉、纸、碳纤维等。常用的树脂绝大多数是热固 性的，如酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯、有机硅等树脂。 低压成型包括袋压法、喷射法。
(1)袋压成型 借助弹性袋(或其它弹性隔膜)接受流体压力而使介于刚 性模和弹性袋之间的增强塑料均匀受压而成为制件的一种 方法。按造成流体压力的方法不同，一般可分为加压袋成 型、真空袋压成型和热压釜成型等。 (2) 喷射成型 成型增强塑料制品时，用喷枪将短切纤维和树脂等同时 喷在模具上积层并固化为制品的方法。
手糊成型 手糊成型又称手工裱糊成型、接触成型，是制造增强塑料 制品的方法之一。该法是在涂好脱模剂的模具上，用手工一边 铺设增强材料一边涂刷树脂直到所需厚度为止，然后通过固化 和脱模而取得制品。手糊成型中采用的合成树脂主要是环氧树 脂和不饱和聚酯树脂。增强材料有玻璃布、无捻粗纱方格布、 玻璃毡等。
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。
6《 高分子材料加工工艺》压延成型
速比的调节原则是塑料既不能不吸辊，也不能黏辊。如果速比太大，塑料就黏辊， 不易剥离；如果太小，不能吸辊。速比的大小还与薄膜的厚度有关。
Байду номын сангаас
引离辊、压花辊、卷取辊的线速度都要依次升高，并且都要大于主辊。
薄膜厚度、主辊速度及其速比 薄膜厚度/mm 主辊速度/m/min
V2/V1 0.10 45
1.19~1.20
出料状态
160~165
团状塑化半硬料
160~165
团状塑化半硬料
（5）开炼
开炼是将经初步塑化的物料进一步塑化、混合，达到均一的程度。通常用 两台开炼机进行串联作业，以达到更加均匀的目的。
开炼温度：170~180℃，开炼时间：15~20min。
（6）挤出喂料
（6）挤出喂料
挤出喂料实质上起着过滤作用，因此，挤出喂料机也称为“过滤机”。 工艺参数：
此外，还安装辊筒速度、帘布张力和定中心等控制装置等。
辊筒表面应具有足够的刚度、硬度、光洁度和加工精度
三、影响压延制品制品质量的因素
一、压延效应
定义：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。 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。纵向拉伸强度大于横向拉伸强 度，而横向伸长大于纵向伸长。
（3）高速混合
采用捏合机或高速混合机，将PVC树脂和各种添加剂混合均匀，让增塑剂渗进 PVC树脂中，使树脂溶胀，为进一步塑化作准备。捏合工艺参数如下表所示。 项目
500LZ型捏合机
设备
500L捏合机 200L高速混合机
捏合时间/min
不加增塑剂 48~50份增塑剂
40~50 30~40
5~7 6~8
Байду номын сангаас
引离辊、压花辊、卷取辊的线速度都要依次升高，并且都要大于主辊。
薄膜厚度、主辊速度及其速比 薄膜厚度/mm 主辊速度/m/min
V2/V1 0.10 45
1.19~1.20
出料状态
160~165
团状塑化半硬料
160~165
团状塑化半硬料
（5）开炼
开炼是将经初步塑化的物料进一步塑化、混合，达到均一的程度。通常用 两台开炼机进行串联作业，以达到更加均匀的目的。
开炼温度：170~180℃，开炼时间：15~20min。
（6）挤出喂料
（6）挤出喂料
挤出喂料实质上起着过滤作用，因此，挤出喂料机也称为“过滤机”。 工艺参数：
此外，还安装辊筒速度、帘布张力和定中心等控制装置等。
辊筒表面应具有足够的刚度、硬度、光洁度和加工精度
三、影响压延制品制品质量的因素
一、压延效应
定义：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。 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。纵向拉伸强度大于横向拉伸强 度，而横向伸长大于纵向伸长。
（3）高速混合
采用捏合机或高速混合机，将PVC树脂和各种添加剂混合均匀，让增塑剂渗进 PVC树脂中，使树脂溶胀，为进一步塑化作准备。捏合工艺参数如下表所示。 项目
500LZ型捏合机
设备
500L捏合机 200L高速混合机
捏合时间/min
不加增塑剂 48~50份增塑剂
40~50 30~40
5~7 6~8
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
实习报告——压延成型工艺
压延成型工艺压延成型是热塑性塑料的主要成型方法之一，主要是通过压延机来完成的。
将树脂（塑料）和各种添加剂经捏合机、密炼机及挤出喂料机（或开炼机）捏合、密炼塑化和过滤掉杂质后再让它通过两个或多个相向转动的压延辊的间隙加工成薄膜或片材，调节最后一道辊间隙以控制制品的厚度，然后通过引离辊把制品从压延机上剥离下来，再经冷却辊使料片冷却定型。
压延成型常用的材料有PVC、PE、ABS、PV A等，而以PVC最常见。
压延成型的工艺过程：1、配料。
将树脂及各种助剂按配方比例准确称取。
2、捏合。
将配料各组分按预定顺序加入捏合机进行充分混合，确保各组分均匀分散、浸润。
3、塑化。
使用密炼机、高速捏合机或挤出机，将混合料加热到粘流温度，通过塑化机械强烈的剪切作用使各组分相互间充分剪切、混合、浸润、熔融、以达到原材料混合均匀、温空均匀、粘度均匀。
4、供料。
可以用辊压机，也可以用挤出机，通过传递装置将塑化后的料供给压延机。
同时有进一步塑化作用。
5、压延。
使用压延机，在预置的温度√速度内将塑料压挤成预定尺寸的薄膜或片材。
6、引离。
通过引离辊的作用，使薄膜或片材从压延辊上脱离。
7、压花。
压花辊和橡胶辊共同作用，使制品表面得到一定的花纹。
8、冷却。
薄膜或片材成型后经过若干组冷却辊，以降温定型。
9、输送。
定型后的制品通过输送带，制品呈松弛状态运送到下道工序。
10、卷取、切割。
使制品成卷状以便储存、运输。
压延成型是利用两个以上相对旋转的辊筒间隙，将加热塑化的热塑性塑料挤压和延展成为规定尺寸的连续性片状制品的成型方法。
它是生产塑料薄膜和片材的主要成型方法。
压延成型工艺：1、工艺流程压延薄膜和片材的成型一般要经过塑化喂料、压延成型工序。
a、塑化喂料这道工序是将材料进行塑化、挤出过滤或通过开炼机进一步炼塑，最后将塑化好的物料送入压延机成型。
b、压延成型这道工序是将喂入压延机的料坯在连续通过压延机延展后进一步塑炼并压延成一定厚度的薄膜或片材。
聚合物加工工程答案
聚合物加工工程答案【篇一：聚合物成型加工习题答案】第一章绪论1.材料的四要素是什么？相互关系如何？答：材料的四要素是：材料的制备(加工)、材料的结构、材料的性能和材料的使用性能。
这四个要素是相互关联、相互制约的，可以认为：1)材料的性质与现象是新材料创造、发展及生产过程中，人们最关注的中心问题。
2)材料的结构与成分决定了它的性质和使用性能，也影响着它的加工性能。
而为了实现某种性质和使用性能，又提出了材料结构与成分的可设计性。
3)材料的结构与成分受材料合成和加工所制约。
4)为完成某一特定的使用目的制造的材料(制品)，必须是最经济的，且符合社会的规范和具有可持续发展件。
在材料的制备(加工)方法上，在材料的结构与性能关系的研究上，在材料的使用上，各种材料都是相互借鉴、相互渗透、相互补充的。
2.什么是工程塑料？区分“通用塑料”和“工程塑料”，“热塑性塑料”和“热固性塑料”。
答：按用途和性能分，又可将塑料分为通用塑料和工程塑料。
工程塑料是指拉伸强度大于50mpa，冲击强度大于6kj/m2，长期耐热温度超过100℃的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀性优良等的、可替代金属用作结构件的塑料。
但这种分类并不十分严格，随着通用塑料工程化(亦称优质化)技术的进展，通过改性或合金化的通用塑料，已可在某些应用领域替代工程塑料。
热塑性塑料一般是线型高分子，在溶剂可溶，受热软化、熔融、可塑制成一定形状，冷却后固化定型；当再次受热，仍可软化、熔融，反复多次加工。
例如：pe、pp、pvc、abs、pmma、pa、pc、pom、pet、pbt。
热固性塑料一般由线型分子变为体型分子，在溶剂中不能溶解，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；一当成型后，再次受热不熔融，达到一定温度分解破坏，不能反复加工。
如pf（酚醛树脂）、uf（脲醛树脂）、mf（三聚氰胺甲醛树脂）、ep（环氧树脂）、up（不饱和树脂）等。
5压延成型
稳定剂
树脂与稳定系统相容性不好时，易在辊的表面形成蜡状 物，薄膜表面不光，粘辊。
各组分的分散、塑化不好，薄膜出现鱼眼、斑痕。
（塑化工艺）
三、设备因素
三高两低：制品横向厚度不均匀，中间和两端厚 度较大，而近中区的两边较薄。
辊筒弹性变形和辊筒两端温度偏低
（1）辊筒弹性变形及其防止措施 弹性变形的原因——巨大的分离力。
二、压延主机类型
双辊：一般用于塑炼、压片、供料 四辊：制品厚度薄且均匀、表面光滑、速度 快（比三辊快2—8倍，达60—240m/min）、 可双面贴胶工艺。
原则： 避免各辊受力时
彼此干扰，考虑操作要 求和方便，自动供料。
斜Z字型：各辊筒相互独立，受力时不互相干扰，传动平稳、操作 稳定，制品厚度易制；各筒拆卸方便，易检修；上料方便，便于 观察存料，便于双面贴胶；厂房高度要求低；物料和辊筒接触时 间短、受热少、不易分解。 倒L型：物料包辊面积较大，产品表面光洁度较好，杂物不易掉入。
辊筒两端的散热多，辊筒中间温度比两端高。 温度的不均匀，使辊筒的热膨胀不均匀，造成薄 膜两端厚度增加的现象。
对辊的两端加热作温度补偿。
四、冷却定型的因素 冷却辊的温度：强制冷却，使制品在卷取时，冷至 20℃ ～25 ℃左右
冷却不足发粘、起皱、收缩率大
过分冷却 表面凝结水分，易发霉、起霜
冷却辊的速度：通常比轧花辊快20%~30%。 冷却辊速度过小 薄膜定型后发皱 冷却辊速度过大 产生内应力，存放后收缩率大。
*塑化：双辊机、密炼机，挤出机 *喂料（供料），连续（摆动装置），间歇 *压延：物料经一、二辊，压成片；经二、三 辊，成均匀厚度薄片；经引离辊的承托和拉伸， 撤离压延辊；压花、冷却、定型、测厚、切边、 卷取。
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。
压延成型
２、原材料的因素 树脂 一般说来，使用分子量较高和分 子量分穆较窄的树脂，可以得到物理机 械性能、热稳定性和表面均匀性好的制 品。 其他成分 配方中对压延影响较大的其 它组分是增塑剂和稳定剂 原料的预塑 混合和塑炼的目的是使塑 料各组分的分散和塑化均匀
３、设备因素 （１）辊筒的弹性变形
10．2 压延设备 压延过程可分为前后两个阶段： (1)前阶段是压延前的备料阶段，主要包括所用 塑料的配制、塑化和向压延机供料等。 (2)后阶段，包括压延、牵引、轧花、冷却、卷 取、切割等，是压延成型的主要阶段。 图11—1表示压延生产中常用的三种工艺过程。
11．2．1 压延机的分类
根据辊筒数目不同，压延机有双辊、三辊、四辊、
11.4.3 压延机的一般操作方法
加热 检查冷却 切刀 调节挡料板
11.5
压延成型的进展
11.5.1 原料的进展
11.5.2 大型、高速、精密、自动化
11.5.3 冷却装置的改进
11.5.4 异径辊筒压延机
11.5.5 压延牵伸（拉伸扩幅）
扩幅装置
热量来源：加热，物料的摩擦和剪切
（２）辊筒的速比 速比的作用：依次贴辊，剪切塑化，延伸定向 速比调整：吸辊而不包辊 引离辊与主辊有速比，
（３）辊距以及辊隙间的存料 调节辊距的目的一是为了适应不同厚度产 品的要求；二是改变存料量。
（４）剪切和拉伸 定向效应或压延效应: 由于在压延机上 压延物的纵向上受有很大的剪切应力和 一些拉伸应力，因此高聚物分子会顺着 薄膜前进方向(压延方向)发生分子定向， 以致薄膜在物理机械性能上出现各向异 性．
压延成型 ppt课件
产品花色品种多，能用于刻花。
二. 硬纸片材：尤其为人造革产品为多，产品厚度一般在0.25mm~到 0.7mm,主要是以布或纸为基材，再其上覆以聚氯乙烯糊。还有涂层 纸。产品花色品种繁多，能用于刻花。
ppt课件
4
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。
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5
原理图
1、钳住区
塑料熔体在两辊间受到挤压时的情况
A-始钳住点 B-最大压力钳住点 C-中心钳住点 D-终钳住点
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6
2.压力和速度分布
压力：
PA=0; PB=Pmax; PD=0;
Pc=PB/2=Pmax/2
速度分布:
A点：辊筒外侧对物料形成拖曳流动，中间
是往外挤
A-B点之间：速度流线呈两边大中间小的弧
制作者：
ppt课件
1
压延成型简单介绍： 1. 压延成型是生产薄膜和片材的主要方法；它是将已经塑化的接近粘流 温度的热塑性塑料通过一系列相向旋转着水平辊筒间隙，使物料承受挤 压和延展作用，成为具有一定厚度、宽度与表面光洁的薄片状制品。
2.工艺特点：连续成型，生产能力大，操作方便，易自动化 ；产品质量 均匀、致密、精确；成型不用模具，辊筒为成型面，表面可压花纹；制 品为薄层连续型材，断面形状固定，制品尺寸大；成型适应性不是很宽； 制品形状单一；供了必须紧密配合，是连续生产线；设备大，投资高， 辅助设备多。
ppt课件
二. 硬纸片材：尤其为人造革产品为多，产品厚度一般在0.25mm~到 0.7mm,主要是以布或纸为基材，再其上覆以聚氯乙烯糊。还有涂层 纸。产品花色品种繁多，能用于刻花。
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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。
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1、钳住区
塑料熔体在两辊间受到挤压时的情况
A-始钳住点 B-最大压力钳住点 C-中心钳住点 D-终钳住点
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2.压力和速度分布
压力：
PA=0; PB=Pmax; PD=0;
Pc=PB/2=Pmax/2
速度分布:
A点：辊筒外侧对物料形成拖曳流动，中间
是往外挤
A-B点之间：速度流线呈两边大中间小的弧
制作者：
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压延成型简单介绍： 1. 压延成型是生产薄膜和片材的主要方法；它是将已经塑化的接近粘流 温度的热塑性塑料通过一系列相向旋转着水平辊筒间隙，使物料承受挤 压和延展作用，成为具有一定厚度、宽度与表面光洁的薄片状制品。
2.工艺特点：连续成型，生产能力大，操作方便，易自动化 ；产品质量 均匀、致密、精确；成型不用模具，辊筒为成型面，表面可压花纹；制 品为薄层连续型材，断面形状固定，制品尺寸大；成型适应性不是很宽； 制品形状单一；供了必须紧密配合，是连续生产线；设备大，投资高， 辅助设备多。
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5.2.1.1 进入压延机辊筒的条件
1.物料与辊筒的接触角α必 须小于其摩擦角β
压延机辊筒对物料的作 用原理与开炼机基本是一样 的，物料与辊筒的接触角α 必须小于其摩擦角β时，才 能在摩擦力作用下被带入辊 间隙。
2.辊筒的半径要足够大
Δh=h1-h2 ，当R1=R2=R时 Δh/2=R-O2C2=R(1-COS α) Δh=2R(1-COS α)
2）加热冷却装置
– 辊筒的加热冷却装置可通入蒸汽、过热水或冷却水来控 制辊筒表面温度。
2.制品厚度调整机构
制品厚度控制是通过调节 辊筒之间的距离实现。
辊简的弹性形变对压延产 品横向断面的影响。
补偿辊简弹性形变的方法 – 中高度法 – 轴交叉法 – 预应力法
轴交法
预 应 力 法
3.其他机构
压延制品生产过程
供料阶段包括原料的混合、塑化和供料工艺过 程。所需设备包括混合机、开炼机、密炼机和 挤出机。
压延阶段包括压延、牵引、轧花、冷却、卷取 和切割工艺过程。所需设备包括压延机及上述 相应辅助设备。
压 延 成 型 机
压 延 成 型 机
压延成型生产线
5.1 压延设备
5.1.1压延机的结构 类型及规格表示
4.定中心装置
通过旋转托架的角度，使帘布保持在各辊的中间位置。
5.冷却器
冷却定型，防粘附，防过早硫化，将材料降温到 200C~350C。一般由6~10辊组成。
6.扩布器
7.测厚装置
射线法
可在线连续自动测厚，测厚范围 为0.1~3.2mm，精度可达±0.01mm
5.1.3压延机的发展趋势
大型化 由于制品的幅宽要求越来越宽，采用拉伸拉幅 工艺，可生产幅宽4500mm以上的薄膜。
根据压延机用途、辊筒数量、排列方式及辊筒工作部 分长度表示。如XY-4Ґ-1730
XY-4Ґ-1730
橡胶压延机 4辊 Ґ 排列
辊筒工作部分长度
5.1.2 压延联动装置
1.压延联动装置
压延联动装置根据生产用途不同，由压延机和 不同的辅机组成。如：
导开装置→接头机→送布辊→蓄布器→牵伸辊 →干燥装置→扩布装置→压延机→测厚装置→ 冷却装置→后牵伸辊→后蓄布器→张力架→卷 取装置
倍； 五辊压延机用于UPVC片材生产。
2.按辊筒排列方式分类
可分为Ι型、 Δ型、 Γ 型、 L型、z型、S 型。 常用L型、S（斜Z） 型。
S 排列的主要优点一 是各辊相对独立互不 干扰易调节间距，二 是易拆卸检修。
L 排列的主要优点供料 方便，便于观察存料 情况。
3.按用途分类
压片材（薄膜）压延机 通常三辊或四辊； 擦胶压延机 用于织物擦胶，通常中辊速大于
牵伸装置
牵伸装置
卷取装置 贮布器 冷却装置
压延装置
干燥装置
贮布器
2.干燥装置
1）作用： 控制布料含水率在
1%~2%左右； 控制温度在700C左
右。 2）干燥机 多辊筒式干燥机 密封式干燥室
3.贮布器
1）组成 由导辊和松紧辊组成 2）作用 通过松紧辊调节接头、干燥、冷却和卷取等
辊速的暂时不协调。贮布长度取决于压延速度和接头时 间，一般为长达100m。
上、下辊速； 通用压延机 多功能，可供压片、压膜、贴合
和擦胶等多用途； 压型压延机 其中有一辊表面有花纹。
5.1.1.3 压延机的规格表示
压延机规格一般用辊筒外直径(mm)x辊简工作部分长 度(mm)来表示。如Φ610 x 1730压延机， Φ610为辊 筒外直径，1730为辊筒工作部分长度。
压延成型制品的厚度：0.05~1.0mm，厚度公差<10%。 – 厚度为0.05~0.5mm的软质PVC薄膜。 – 厚度为0.3~1.0mm的硬质PVC片材。
一般厚度小于或大于这范围，采用吹塑或挤出。
优点： 压延成型速度快、生产能力大、可自动化连续 生产、产品厚度尺寸精确，质量好。
缺点：设备庞大，精度要求高，辅助设备多，投资较高。 所以生产连续片材方面不如挤出发展快。
高速化 压延速度一般为100 m/min左右，新型机台可 超过300m/min，年加工能力可达万吨。
精密化 辊筒温度控制在±1℃范围，径跳可达 0.001mm双下。速比可在0.5～1之间连续控制。
高自动化 生产线上厚度在线监测控制、调速全数字式 自动化控制系统。
5.2 压延原理
压延过程是使物料在辊筒的挤压作用下发生塑 性流动变形的过程。所以，要了解压延原理， 必须了解物料受压状态和流动变形的规律：
传动机构 包括联轴器、减速箱、速比齿轮和 电机（一般为直流电机）。主要任务是驱动辊 筒，调节速度和速比。
机架和轴承 主要作用是通过轴承将辊筒固定 在机架上。
辅助装置 包括牵引、轧花、冷却、卷取和切 割等装置。（图4-3）
5.1.1.2 压延机的类型
1.按辊筒数量分类 两辊压延机常用于塑炼和压片； 三辊压延机常用于橡胶压延，正逐步被四辊取代； 四辊压延机常用于塑料压延。速度较三辊快2~4
5.1.1.1 压延机的结 构
– 辊筒和加热冷却装 置
– 制品厚度调整机构 – 传动机构 – 机架和轴承
1.辊筒和加热冷却装置
1பைடு நூலகம்辊筒
辊筒作用
– 是压延机的主要部件它与物料直接接触并施压和加热， 制品的质量很大程度受辊筒控制。
对辊筒的要求
– 有足够的刚度和强度，辊筒的弯曲变形不超过允许值。 – 表面有足够的硬度，耐磨、耐腐蚀。 – 有较高的加工精度，保证尺寸精度和表面粗糙度。
– 进入压延机辊筒的条件 – 物料的延伸变形情况 – 受压状态和流动速度分布情况 – 压延效应
5.2.l 压延时聚合物的塑性流动和变形
压延时推动物料流动的力：
– 物料与辊筒间的摩擦力把物料拉入 辊筒间隙。
– 辊筒间隙对物料的挤压力将物料推 向前进，产生延伸变形。
物料发生流动变形是由辊筒间隙 的压力分布决定的。
第五章 压延成型
本章学习主要内容
5.1 压延设备 5.2 压延原理 5.3 压延工艺
概述
压延成型是利用压延机的辊筒之间的挤压力作 用并在适当的温度（接近粘流温度）条件下， 使聚合物发生塑性变形，制成薄膜或片状材料 的加工工艺。是加工塑料薄膜、片材如地板胶 及胶布、人造革、等制品的主要方法。
压延成型的塑料主要适用于热塑性非晶态塑料 和部分橡胶。以非晶型的聚氯乙烯及其共聚物 最多。