聚合物成型加工基础概论(PDF)

高分子材料加工工程过去、现在、未来四川大学高分子科学与工程学院

1838年，A．Parker制备出了第一种人造塑料——硝酸纤维素，并在1862年伦敦的国际展览会上展出。当时，人们希望该材料能替代象牙一类的天然材料，被称为Parkesine。1840年，Goodyear和Hancock针对天然橡胶开发了“硫化”工序，达到消除粘性增加弹性的目的。通过加入硫磺粉末在橡胶本体中产生了额外的化学键，从而使得天然橡胶性能发生改变。

1851年，硬质橡胶实现商品化。1870年，纽约的J.Hyatt在高温高压下制备了低硝酸含量的硝酸纤维素，俗称赛璐珞，并申请了专利。它是第一种具有商业价值的聚合物，也是在1907年Bakeland开发出酚醛塑料前唯一的商品塑料。而由苯酚和甲醛反应制得酚醛塑料则是最古老的真正意义上的合成聚合物。高分子的过去、现在和未来

在Staudinger的理论出现之前，科学界对橡胶和其他分子量很高

的材料的本质认识一直是不清楚的。对19世纪的大多数研究学者

来说，分子量超过10,000g/mol的物质似乎是难以置信的，他们把

这类物质同由小分子稳定悬浮液构成的胶体系统混为一谈。Staudinger否定了这些物质是有机胶体的观点。他假定那些高分

子量的物质，即聚合物，是由共价键形成的真实大分子，并在其

大分子理论中阐明了聚合物由长链构成，链中单体（或结构单元

）通过共价键彼此连接。较高的分子量和大分子长链特征决定了

聚合物独特的性能。尽管一开始他的假设并不为大多数科学家所

认可，但最终这种解释得到了合理的实验证实，为工业化学家们

的工作提供了有力的指导，从而使得聚合物的种类迅猛地增长。1953年，Staudinger被授予诺贝尔奖。现在人们都已非常清楚：塑

料以及橡胶、纤维素、DNA等很多物质都是大分子。

是钢的体积产量的2~3倍

法国西德乐公司的DLC高效成型机

正在成型的塑料瓶

日精ASB公司的DLC高效成型机

塑料管材的智能铺设精确厚度控制多层复合膜吹塑成型

高分子材料工程未来发展热点

高效化

高速化

精密化

WP 公司的远程控制

WP 公司的远程控制

36吨/小时产量的设备

36吨/小时产量的设备可注射万分之一克的精密注射机

可注射万分之一

克的精密注射机聚合物加工的概念

聚合物加工(Polymer Processing)是将聚合物物料转变为实用制品的各种工艺和工程。即在加工条件下使聚合物物料通过形变和流动转变为满足使用性能的所需形状产品。

聚合物加工方法分类(一)

根据加工工艺、方法和加工时聚合物物料的特点，聚合物的成型加工有不同分类方法。按聚合物成型加工过程的运作方式，有连续法(Continuous)、半连续法(Semi-continuous)和间歇法(Intermittent)加工技术之分。

聚合物加工方法分类(二)•按聚合物加工时的物态特征，有熔体加工技术和固态加工技术之分。

•熔体加工技术是指聚合物物料在其熔流温度Tf 范围进行加工成型的方法，注塑成型、挤出吹塑成型、挤出成型、压延成型、涂覆成型和浸涂成型等均为熔体加工技术。

•固态加工技术是当聚合物物料在高于玻璃化温度Tg以上和低于其熔流温度Tf以下温度区间进行加工如聚合物片材的热成型、真空成型和压力成型等。

聚合物加工方法分类(三)

按原料-半成品-成品间关系来分，聚合物制品生产方法又有一次成型技术和二次成型技术之分。—次成型是通过加热使聚合物物料处于粘流态的条件下，经过流动、成型和冷却硬化(或交联固化)，而将聚合物物料制成各种形状的制品的方法；二次成型则是利用一次成型所得的片、管、板等聚合物成品，加热使其处于类橡胶状态(在材料的Tg—Tf或Tm间)，通过外力作用使其形变而成型为各种较简单形状，再经冷却定型而得产品。

聚合物加工方法分类(四)

综合各种加工方法的本质和规律，将这些成型方法归类为口模成型，模塑成型，模面成型及二次成型本课程学习内容及开课形式

参考教材：

1）Principles of Polymer Engineering,

2）Polymeric Materials and Processing

计划学时：40 学时,20次课,课堂教学16次,案

例分析4次课

聚合物加工基础

(Fundamentals of Polymer Processing)

讲义、教科书与教师授课