聚合物成型加工实验指导书

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1、高分子材料与加工实验指导书合肥工业大学高分子科学与工程系校级精品课程建设组2014年5月目　　录实验一混　　合1实验二　填充聚合物的制备4实验三　热固性粉末的加工工艺实验8实验四　注射成型15实验五　性能测试实验20实验六　塑　炼32实验七　压缩模塑35实验八　聚合物加工性能实验38参考文献45实验室安全知识46实验一混　　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

2、机和高速混合机：-51-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

3、。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720～1440r/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，

4、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。-51-五、实验记录序号实验原料名称原料牌号生产厂家质量（g）质量百分数（%）1　　　　　2　　　　　3　　　　　4　　　　　5　　　　　6　　　　　7　　　　　8　　　　　9　　　　　10　　　　　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？-51-实验二

5、　填充聚合物的制备-51-一、实验目的i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．ii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。　挤出机螺杆和料筒结构直接影响塑料原料的塑化效果，熔体质量和生产效率．和单螺

6、杆相比，其塑化能力，混合作用，和生产效率相对较高．主要用于高速挤出，高效塑化，大量挤出造粒．挤出工艺控制参数包括挤出温度（料筒各段，机头，口模），挤出速率，口模压力，冷却速率，牵引速率，拉伸比，真空度等．对于双螺杆挤出机而言，物料熔融所需要的热量主要来自于料筒外部加热，挤出温度应在塑料的熔点（Tm）或粘流温度（Tf）至热分解温度范围之间，温度设置一般从加料口至机头呈逐渐升高，最高温度较塑料热分解温度Td低15℃以上．各段温度设置变化不超过60℃-51-。挤出温度高，熔体塑化质量较高，材料微观结构均匀，

7、制品外观较好，但挤出产率低，能源消耗大，所以挤出温度在满足制品要求的情况下应该尽可能的低．挤出速率同时对塑化质量和挤出产率起决定性的作用，对给定的设备和制品性能来说，挤出速率可调的范围则已定，过高的增加挤出速率，追求高产率，只会以牺牲制品的质量为代价。挤出过程中，需冷却的部位包括料斗，螺杆。料斗的下方应通冷却水，防止PP过早的熔化粘结搭桥。另外牵引速率与挤出速率相应匹配，以达到所造的塑料粒子均匀为准。三　原材料与基本设备（1）原材料　聚丙烯（PP）、活性碳酸钙（CaCO3）、硫酸钙（CaSO4）、润滑

8、剂等。（2）主要设备双螺杆挤出机组（螺杆直径　30mm，长径比　36：1，螺杆总长　1085mm）　　　　　南京橡胶机械厂　1台冷却水槽　　　1台冷风机　　　　1台自动切粒机　　1台手套　　　　　每人一副-51-四、实验操作步骤及说明（1）　挤出机预热升温：依次接通挤出机总电源和各加热段电源，调节加热各段温度仪表以及其他控制仪表设定值致操作值（见表　一）．当预热温度升至设定值后，恒温30－60min。温度控制分为7段。　　　　　　　　　　　表一　挤出机主