高分子材料加工工艺2复习提纲

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资源描述

一、PVC树脂根据结构分为紧密型:呈乒乓球状,吸收增塑剂能力低,用于硬质制品疏松型:呈棉花团状,可吸收大量增塑剂,用于软质制品二、PVC管材的挤出流程:PVC及助剂→称量→捏合→挤出造粒→挤出成型→冷却定型→牵引→切割→热处理/后处理→检验→成品三、由于熔体状态的物料,形状不能固定,所以需要进行冷却定型,分为外径定型和内径定型外径定型法:内压定径法(管内压缩空气、管外冷却水/定径套)、真空定径法(冷却、抽真空)、顶出法(芯棒比口模长,螺杆推力把管材顶出机头,直接进入冷却水槽,管外壁冷却硬化、内壁套在芯棒上不能往里收缩而定型。适用于小口径管材)四、PVC软板具体工艺流程:熔融→挤出→冷却定型(三辊压光机)→充分冷却(排管冷却器:支撑防变形和充分冷却)→牵引(二辊牵引机:均匀牵引到切割装置,防堆料)→切割工艺要点:1.机头温度比机身高5-10℃,中间低两端高;机头较宽,使熔融物料在机头均匀分布2.三辊压光机温度中间高,温度过低不贴辊/板材表面无光泽产生内应力翘曲变形,过高脱辊难/板材表面横向条纹3.模唇开度≤板材厚度(物料离开机头,压力降低,离膜膨胀)压光机1、2辊间隙≥板材厚度(板材的热收缩、适当存料)五、PP周转箱的成型流程:成型前的准备→合模→注射充模→保压→冷却固化→开模→顶出脱模→后处理成型工艺要素:温度、压力、成型周期/时间①料筒温度:高温加热→平衡→高压摩擦略升温→冷却喷嘴温度<料筒温度,防止熔体自动从喷嘴流出,产生“流涎”(“对空注射法”确定T)模具温度:PP20-50,PS30-50,控制模具温度使型腔内温度均匀,避免内应力,将物料的热量迅速导出,缩短生产周期、提高生产率。②注射压力:制品大、复杂、流程长、壁厚→高压注射;塑料对压力敏感→↑注射压力(ABS),对温度敏感,↑料筒温度,↓注射压力(PP、PE)。料温高,压力↓,注射压力:柱塞式>螺杆式塑化压力:螺杆头部的熔料在螺杆后退时受到的压力,也叫螺杆背压。低,后退快物料不密实;高,物料密实、排除气体、改进塑化质量;过高,剪切热过高、发生热降解。螺杆转速↑→塑化能力↑保压压力:注射完毕,浇口冷凝封闭前,给模腔保持一定压力-50-65%充模时模腔最高压力③成型周期,大、厚制品时间稍长。六、软制PVC薄膜的压延工艺:配料→捏合→开炼机塑炼、密炼机塑炼、挤出机塑炼→供料→金属探测→压延→引离→轧花→冷却→β测厚仪→卷曲切割压延制品的质量影响因素(一)压延机操作因素1.辊温辊速:压延热量来源-加热辊筒供给,与辊筒摩擦、自身剪切作用;配方一定时,↑辊速→辊温↓。采用过高辊温,料温上升,流动性增加,出现脱辊或破裂现象,制品质量↓;过低时,料温过低,难以正常包辊,薄膜表面毛糙、不透明、出现气泡气孔。辊温依次↑,便于贴辊。最后一辊略低,便于引离。2.辊筒速比:相邻两辊筒线速度之比。速比过大不贴下辊,薄膜厚度不均、内应力过大;过小不贴辊,制品夹入空气、气泡。3.辊距、辊隙间存料量:调节辊距调节产品的厚度,改变存料量(存储、补充和进一步塑化)。辊距从1到4辊递减,最后一个辊距等于薄膜所需厚度。存料过多,生料、易产生气泡和硬片中的冷疤;过小压力不足,薄膜表面毛糙,硬片中出现孔洞、边料断裂。辊温太低,料温太低,辊距调节不当→存料旋转不佳。4.剪切、拉伸:压延效应:在压延机上,压延物纵向受剪切应力、拉伸应力。分子沿薄膜前进方向(压延方向)取向,薄膜的物理机械性能呈各向异性。表现在薄膜纵向强度和断裂延伸率高,薄膜加热时,解取向→纵向收缩,横向膨胀。(二)原材料因素1.树脂:M高、分布窄→物理机械能↑,但成型温度↑,设备承载能力↑;树脂灰分→薄膜的透明度↓;水分、挥发分→制品产生气泡;增塑剂等助剂不相容、粒径大→鱼眼。2.其他组分:增塑剂含量↑→物料粘度↓,可降低压延温度或者提高辊速;稳定剂与树脂相容性差,压延时被挤出而包在辊筒表面→使辊筒表面蒙上一层蜡状物质,膜面不光、粘辊或在更换产品时发生困难(蜡状层)。避免蜡状层←选择正电性低的适当稳定剂,掺入含水氧化铝等吸收金属皂类更强的填料,加入硬脂酸等酸性润滑剂。3.混合、塑炼:一般凭经验判断混合、塑炼终点。混合:疏松、表面无油腻感、有一定弹性,用手拈料,无湿乎乎感觉,亦无一把干沙感觉。塑炼:类似十分均匀的面团状料。(三)设备因素1.辊筒弹性变形(中高度法、轴交叉法、预应力法)2.辊筒表面温度波动,中间高、两端低→两端厚(红外线加热补偿)(四)辅助过程的因素引离:引离辊速、引离辊温(避免冷拉伸、迫使已析出增塑剂挥发,避免薄膜发皱)轧花:轧花压力、温度(花纹清晰、深度适宜)冷却定型:冷却水温度、辊速、材质(铝质磨沙优于镀铬,改善薄膜表面斑印)胶带输送:薄膜摊平在输送带上“放松”,消除内应力。七、压延PVC人造革主要生产方法:压延法、涂覆法、层合法直接贴合-直接利用压延机将物料贴合引入布基分布层合-压延成薄膜,复合设备将薄膜与布基分次贴合八、PE挤出吹塑桶的成型工艺1.工艺流程:物料→熔融塑化→挤出型坯→吹胀→制品冷却→脱模→后处理→制品2.工艺控制因素:A管坯制造过程的影响因素:原料选择(熔融指数小→M大难流动M小易流动→易发生不稳定流动;熔指大→管坯下垂);型坯温度(要求温度均匀,适度偏低。T高,型坯因自重下垂严重→纵向厚度不均;T低→离膜膨胀严重→内应力增加,表面粗糙度大);螺杆转速(能够挤出光滑、均匀的型坯,同时不超过挤出机负荷的最大转速。转速快→提高产量,减少型坯下垂;过快→剪切速率↑→HDPE熔体破裂,产生大量摩擦热→PVC瞬间降解;过低→产量低,型坯自重下垂,壁厚不均);口模设计(高的表面光洁度,流线型设计)B吹塑过程的影响因素:吹气压力(吹气→吹胀使物料胀大紧贴模腔壁,冷却。低粘度,小容积、易变形、厚壁件→低气压;高粘度,大容积、薄壁件→高压力);吹气速度(一般应尽量大缩短吹气时间,吹气过快则↑气孔直径或适当↓充气速度。吹气过快会使进口处局部真空→型坯内陷→完全吹胀产品中形成隔横膜片;口模部分型坯被气流拉断→废品);吹胀比(指吹塑制品外径/型坯外径,通常控制在2-4.过大省料,但吹胀困难,制品强度、刚度低,形状稳定性差;过小消耗材料多,成本高,制品壁厚不均匀);模具温度(过高冷却时间长,成型周期长,制品脱模易变形、收缩率大;过低型坯冷却快,形变困冷却时间难,但难吹胀,制品壁厚,表面质量下降,出现斑点或呈桔皮状)冷却时间(1/3-2/3成型周期,影响容器外观、性能、生产效率等。时间长,外形规整/图案清晰,但结晶性塑料结晶度↑、晶粒↑→韧性↓、透明度↓,生产周期↑;时间短,制品内应力大,产生孔隙;时间不均匀→容器各部分收缩率不同→翘曲、瓶颈歪斜)成型周期(挤出型坯,截取型坯,合模,吹气,冷却,放气,开模,取出制品等。应在制品能够定型的前提下尽量缩短)九、PET注射拉伸吹塑工艺流程:物料配制→注射→型坯加热→拉伸→吹塑→冷却→脱模。拉伸吹塑工艺控制要点:拉伸温度、拉伸比、拉伸速率、冷却速率十、凝胶时间:在一定温度下,树脂中加入定量的引发剂、促进剂或交联剂,从粘流态到失去流动性变成软胶状态的凝胶所需时间。十一、缠绕工艺:湿法缠绕(有胶槽)和干法缠绕(预浸带)纱团→纱架→(胶槽/浸胶)→张力辊/张力控制→芯模/缠绕→固化炉/固化→加工机械/加工→成品十二、PF树脂分为热固性酚醛和热塑性酚醛热固性酚醛:含可进一步反应的羟甲基活性基团→三维网络结构反应条件:碱性环境,甲醛过量,A阶分子量<1000.热塑性酚醛:线性树脂,加入固化剂进一步反应→三维网络结构(C阶)反应条件:酸性环境,苯酚过量十三、模压料的制备预混法(先切再处理):将纤维切成短纤维,然后与树脂混匀,再经过烘干工序预浸法(先处理再切,纤维强度高一些,强度损失较小):将纤维经过树脂层浸胶,并在烘箱中烘干,然后切断成模压料。十四、LCM制品气泡的形成机理:充模时树脂有两种不同尺度的流动-纤维束间的宏观流动(注射压力)和纤维束内的微观流动(束内毛细压力)。当注射压力较低,毛细压力起主要作用,就形成束间大气泡;注射压力较高,毛细压力较小,形成束内小气泡。十五、编织机工作原理:利用编织盘上的两组锭子沿着S形轨道以相反的方向移动,这样在编织盘中间通过的,套在胶芯或芯棒的内胶上形成了一层相互交叉的编织层。十六、胶管分为夹布、缠绕、编织三种。胶管的硫化-直接蒸汽硫化。包水布硫化:把成型好的管坯在成型机上包缠上水布,放入卧式硫化罐内,直接蒸汽硫化。运输带的结构:带芯、覆盖胶十七、外胎的结构:胎体、胎面(胎冠、胎肩、胎侧)、胎圈。胎面-胎冠,为行驶面,直接与地面接触,保护胎体免受刺伤割破和承受冲击磨损。胎体组成-缓冲层、帘布层。作用是受力,保持和稳定外胎形状、尺寸。缓冲层吸收并缓冲行驶时的冲击、振动;↑胎面与帘布层间的粘合力)。帘布层是轮胎的骨架,承受内压负荷、载重负荷、牵引力、转向力和制动力。胎圈作用是将轮胎固着与轮辋上。十八、外胎的成型工艺:a.胎面压出。b.帘布筒的制备:帘布、帆布的压延;挂胶帘布、挂胶帆布的裁断、贴合;缓冲层的制造;帘布筒的制造。c.钢圈的制备。d.外胎的成型贴合分等宽错贴和均匀错贴十九、外胎的硫化过程:水胎装入外胎胎坯→胎坯放入钢模(带有花纹)→内外同时加热硫化(钢模外热蒸汽加热;水胎里的蒸汽和过热水加热,同时过热水高压压实胎坯→胎坯伸张→胎坯各部件紧密结合)

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