第七章-塑料压延成型

第七章塑料压延成型化学工业出版社第一节概述分类按辊数分两辊、三辊、四辊、五辊、六辊、七辊按用途分压片、擦胶、通用型、压延、贴合等按排列分立式、卧式、L型、Z型、S型等化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社化学工业出版社一、压延机主要技术参数压延机辊筒及其技术参数化学工业出版社一、压延机主要技术参数压延机辊筒及其技术参数1.直径（D）2.长度（L）——幅宽3.长径比（L/D）——2至2.7，不超过3规格：用辊筒外径乘辊筒工作部分长度来表示例：610×1730mm四辊T型压延机，其中610为辊筒直径，1730为辊筒工作部分长度。例：XY-4T-1730，XY表示橡胶压延机，4T表示四辊筒T型排列，1730表示辊筒工作部分的长度。化学工业出版社一、压延机主要技术参数辊筒的基本要求①压延机辊筒应具有足够的刚度；②辊筒工作表面应具有足够的硬度以抵抗磨损；③辊筒表面应有足够的光洁度；④外径加工精度基轴制七级以上并留修磨余量；⑤辊筒材料应具有良好的导热性，辊筒工作表面部分壁厚均匀，内腔需经机械加工；⑥辊筒的结构与几何形状应确保沿辊筒工作表面全长温度分布均匀一致，防止应力集中，此外辊筒使用应可靠、经济合理。化学工业出版社一、压延机主要技术参数组成部件1.工作辊筒2.机座3.传动装置4.加热和冷却装置5.润滑系统6.紧急停车装置化学工业出版社一、压延机主要技术参数组成部件7.预负荷装置8.轴交叉装置9.厚薄控制系统10.速度调节装置11.张力调节装置12.定中心装置化学工业出版社二、高分子材料在压延机辊筒间的流动1.高分子材料压延时的塑性变形①高分子材料进入辊筒的条件物料与辊筒间的摩擦角大于其接触角②压延时高分子的延伸压缩时的体积不变性决定积料越厚，延伸越长化学工业出版社二、高分子材料在压延机辊筒间的流动1.高分子材料压延时的塑性变形③辊筒间隙的压力分布和横压力直径越大，越长，粘度越大，横压力越大化学工业出版社二、高分子材料在压延机辊筒间的流动1.高分子材料压延时的塑性变形④高分子材料在辊筒间隙处的流速分布流速分布与压力分布相关化学工业出版社二、高分子材料在压延机辊筒间的流动2.压延时高分子材料的应力松驰①高分子材料的粘弹性必然导致应力松驰，结果是厚度增加，而长宽减小；②应力松驰和加工时间及松驰时间有关；③热收缩的结果是长、宽、厚均缩小；化学工业出版社二、高分子材料在压延机辊筒间的流动2.压延时高分子材料的应力松驰④尺寸变化相关因素材料种类（由松驰时间决定）；填料（活性与非活性填料）；压延工艺条件——料温；辊筒的直径；辊筒表面的线速度。化学工业出版社二、高分子材料在压延机辊筒间的流动3.压延效应定义：即各向异性：压延胶片的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；且纵向收缩也比横向收缩大。原因：大分子及各种填料在压延过程中的取向。影响因素：胶料的组成、压延温度、速度、速比等化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型1.配方举例序号名称配比/份作用特性1PVC（SG-3）100主原料2DOP31增塑剂SPVC薄膜的增塑剂在40-50phr之间3TCP15增塑剂4环氧酯5增塑剂具有更好的低温柔性5CaCO310填料6液体Ba-Cd2热稳定剂7硬脂酸钡-镉1热稳定剂8H-St0.3润滑剂9硅石粉0.5开口剂化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型1.配方举例辊筒表面蜡状物的分析原因：正电性强的热稳定剂和金属的亲合力强，可从物料内迁移到辊筒表面，形成蜡状物。热稳定剂生成蜡状物难易程度：正电性强的硬脂酸的Ca、Ba、Mg、Sr等皂类最易生成蜡状物；正电性弱的金属皂不易生成蜡状物，如Zn、Cd、Pb等皂类；脂肪酸的皂类比芳香酸的皂类生成蜡状物要更为严重些；分子链长的脂肪酸皂类比短链的皂类生成蜡状物要更为严重些。化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型1.配方举例蜡状物的影响：辊筒表面带有蜡状物时，对成型加工时的传热不利；并且还给制品表面质量带来不良的影响。蜡状物的防止与消除：一、少用正电强的热稳定剂；二、掺入吸附金属皂的填料如氢氧化铝；三、加入酸性润滑剂，如硬脂酸等。化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型2.工艺流程准备阶段→计量装置→高混机→密炼机→开炼机A→开炼机B→过滤机→压延机→压花→冷却→卷取→检验、包装、称重化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型2.工艺流程（1）准备阶段如果一只配方有几种增塑剂，则有必要进行增塑剂预混合：在准确计量的基础上，将增塑剂混合均匀；软质PVC塑料的助剂以浆料的形式加入更为有利，成型前配制好稳定浆和色浆。化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型2.工艺流程（2）计量装置人工称量：有计量偏差，且原料易受污染，于产品质量控制上带来困难；密闭式计量：误差可控制在0.5%以内。化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型2.工艺流程（3）高速混合用捏合机或高速搅拌机，将PVC树脂和各种添加剂混合均匀，对于软制品来说，通过捏合让增塑料剂有更多的机会渗进PVC树脂中，使树脂溶胀，为进一步塑化作准备；参考工艺参数：料温80℃左右，桶体温度110℃，外观判断增塑剂完全吸收，蓬松有干燥感即可。化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型2.工艺流程（3）高速混合捏合设备及型号500LZ型捏合机500L高速搅拌机200L高速搅拌机捏合速度/r/min主轴承40430550加料量/kg不大于250不大于200不大于100加热蒸汽压力/MPa3～43～43～4捏合时间/min不加增塑剂40～505～7----48～50份增塑剂*30～406～85～7出料温度/℃90～11090～10090～100化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型2.工艺流程（4）密炼：进行塑化并同时将块状料分散直接投粉料投捏合料投料量/kg7585空气压力/MPa130～140130～140密炼室温度/℃140～145----密炼时间/min4～83～5出料时的温度/℃160～165160～165出料状态团状塑化半硬料团状塑化半硬料化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型2.工艺流程（5）开炼：用串联的两台开炼机上使物料熔融塑化、混合、均一；主要影响因素：温度和时间。化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型2.工艺流程（5）开炼：混炼工艺辊筒间隙/0.2mm时间/10min混炼温度/℃140150160170180未塑化的粒子数6500084035060----混炼工艺条件辊筒间隙/0.2mm,温度/165℃混炼时间/min5101520未塑化的粒子数800001500940170化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型2.工艺流程（6）挤出喂料用长径比远比常规挤出机小的挤出机挤出喂料，主要起过滤作用；过滤机螺杆一般通冷却水冷却；做较硬的产品时，过滤机要适当升温，以使物料顺利通过过滤网，起到防止分解的作用；温度设定：1区：125～140℃；2区：140～160℃；3区：150～170℃；模头：160～180℃。化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型2.工艺流程（7）压延工艺参数1（即辊温与辊速）δδδ辊温规律：T1T2T3T4；或者T3=T4原理：物料自动包高温辊化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型2.工艺流程（7）压延工艺参数1（即辊温与辊速）δδδ辊温规律：T1T2T3T4；或者T3=T4原理：物料自动包高温辊温度设定原则：由配方设定化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型2.工艺流程（8）压延工艺参数2（各辊筒的速比）定义：相邻辊筒的表面线速度之比原理：设定速比是为了让物料贴辊、塑化原则：不吸辊、不粘辊速比太大易粘辊，速比太小不易吸辊其它：引离、压花、卷取辊线速度依次增加化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型2.工艺流程（9）压延工艺参数3（辊距和存料）定义：辊距指相邻辊筒间最短距离存料指两辊间堆积的熔融物料辊距调节原则：保证一定量的存量起储料、补足、塑化作用方法：δ1-2δ2-3δ3-4（δ3-4略小于产品厚）化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型2.工艺流程（10）压延效应表现：剪切——取向——各向异性因素：线速度；速比；存料量；粘度温度；辊距；时间；牵引；冷却等化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型2.工艺流程（11）引离辊线速度：稍快于压延速度（25~35%）太快：内应力大太慢：不易引离位置：距压延机最后一只辊筒75~150mm水平距离低于最后一只辊筒（易引离）温度：略高于第四辊温度（1~5℃）化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型2.工艺流程（12）轧花辊作用：轧花设备：花辊（钢制）橡胶辊（压紧）化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型2.工艺流程（13）冷却辊作用：将制品冷至20~25℃设备：数只钢制辊筒速度：比轧花辊快20~30%温度：过高——冷却不足、发粘、尺寸不稳定过低——辊筒表面有冷凝水化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型2.工艺流程（14）后处理消除内应力切边（可回收）洒粉——解决制品相互粘接问题化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型3.压延薄膜模向厚度分析表现：三高两低原因：中间高——辊筒的弹性变形两头高——两头高是两端散温快导致物料的粘度增加引起的化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型3.压延薄膜模向厚度分析表现：三高两低原因：中间高——辊筒的弹性变形化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型3.压延薄膜模向厚度分析薄膜中间厚：解决方法1化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型3.压延薄膜模向厚度分析薄膜中间厚：解决方法2：化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型3.压延薄膜模向厚度分析解决方法3预应力法化学工业出版社第二节SPVC薄膜的压延成型3.压延薄膜模向厚度分析薄膜两头厚解决方法：辊筒两端补偿加热辊筒中间部位加强冷却化学工业出版社压延法生产人造革化学工业出版社压延法生产扩幅薄膜化学工业出版社压延多层薄膜