高分子材料挤出成型工艺

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1、高分子材料挤出成型工艺一、概述挤出成型是高分子材料加工领域中变化众多、生产率高、适应性强、用途广泛、所占比重最大的成型加工方法。挤出成型是使高聚物的熔体(或粘性流体)在挤出机的螺杆或柱塞的挤压作用下通过一定形状的口模而连续成型，所得的制品为具有恒定断向形状的连续型材。挤出成型工艺适合于所有的高分子材料。塑料挤出成型亦称挤塑或挤出模塑，几乎能成型所有的热塑性塑料，也可用于热固性塑料，但仅限于酚醛等少数几种热固性塑料，且可挤出的热固性塑料制品种类也很少。塑料挤出的制品有管材、板材、捧材、片材、薄膜、单丝、线缆包裹层、各种异型材以及塑料与其他材料的复合物等。目前约50%的热塑性塑料制品是挤出成型的

2、。此外挤出工艺也常用于塑料的着色、混炼、塑化、造粒及塑料的共混改性等，以挤出为基础，配合吹胀、拉伸等技术则发展为挤出--吹塑成型和挤出--拉幅成型制造中空吹塑和双轴拉伸薄膜等制品。可见挤出成型是塑料成型最重要的方法。橡胶的挤出成型通常叫压出。橡胶压出成型应用较早，设备和技术也比较成熟，压出是使胶料通过压出机连续地制成各种不同形状半成品的工艺过程，广泛用于制造轮胎胎面、内胎、胶管及各种断面形状复杂或空心、实心的半成品，也可用于包胶操作，是橡胶工业生产中的一个重要工艺过程。在合成纤维生产中，螺杆挤出熔融纺丝，是从热塑性塑料挤出成型发展起来的连续纺丝成型工艺，在合成纤维生产中占有重要的地位。挤出成

3、型工艺特点：§连续成型，产量大，生产效率高。§制品外形简单，是断面形状不变的连续型材。§制品质量均匀密实，尺寸准确较好。§适应性很强：几乎适合除了PTFE外所有的热塑性塑料。只要改变机头口模，就可改变制品形状。可用来塑化、造粒、染色、共混改性，也可同其它方法混合成型。此外，还可作压延成型的供料。挤出成型的基本原理：1、塑化：在挤出机内将固体塑料加热并依靠塑料之间的内摩擦热使其成为粘流态物料。272、成型：在挤出机螺杆的旋转推挤作用下，通过具有一定形状的口模，使粘流态物料成为连续的型材。3、定型：用适当的方法，使挤出的连续型材冷却定型为制品。高分子三大合成材料的挤出成型所用的设备和加工原理基本

4、上是相同的。鉴于挤出理论和工艺技术等方面的研究较多以塑料挤出为基础，近年来塑料挤出无论是设备还是工艺的发展，其深度和广度都有较大的提高，故本章以论述塑料挤出为重点，对橡胶压出和合成纤维的螺杆挤出纺丝，结合其本身的特点和制品的性能要求进行讨论。挤出设备有螺杆挤出机和柱塞式挤出机两大类，前者为连续式挤出，后者为间歇式挤出。螺杆挤出机又可分为单螺杆挤出机和多螺杆挤出机，目前单螺杆挤出机是生产上用得最多的挤出设备，也是最基本的挤出机。多螺杆挤出机中双螺杆挤出机近年来发展最快，其应用也逐渐广泛。柱塞式挤出机是借助柱塞的推挤压力，将事先塑化好的或由挤出机料筒加热塑化的物料从机头口模挤出而成型的。物料挤完

5、后柱塞退回，再进行下一次操作，中产是不连续的，而且挤出机对物料没有搅拌混合作用，故生产上较少采用。但由于柱塞能对物料施加很高的推挤压力，只应用于熔融粘度很大及流动性极差的塑料，如聚四氟乙烯和硬聚氯乙烯管材的挤出成型。第一节单螺杆挤出机基本结构及作用单螺杆挤出机是由传动系统、挤出系统、加热和冷却系统、控制系统等几部分组成。此外，每台挤出机都有一些辅助设备。其中挤出系统是挤出成型的关键部分，对挤出成型的质量和产量起重要作用。挤出系统主要包括加料装置、料筒、螺杆、机头和口模等几个部分。单螺杆挤出机结构示意图1-树脂2-料斗3-硬衬垫4-热电偶5-机筒6-加热装置277-衬套加热器8-多孔板9-熔体

6、热电偶10-口模11-衬套12-过滤网13-螺杆14-冷却夹套一、加料装置挤出成型的供料一般采用粒状科、粉状料和带状料。加料装置是保证向挤出机料筒连续供料的装置，形如漏斗、有圆锥形和方锥形，亦称料斗。料斗的底部与料筒连接处是加料孔，该处有截断装置，可以调整和截断料流。在加料孔的周围有冷却夹套，用以防止高温料筒向料斗传热，避免料斗内塑料升温发粘而引起加料不均和料流受阻情况发生。料斗的侧面有玻璃视孔及标定计量的装置。有些料斗还有可以防止塑料从空气中吸收水分的预热干燥和真空减压装置，以及带有能克服粉状塑料产生”架桥”现象的搅拌器及能够定时定量自动上料或加料的装置。二、料筒又叫机筒，是一个受热受压的

7、金属圆筒。物料的塑化和压缩都是在料筒中进行的。挤出成型时的工作温度一般在180~290℃。料筒内的压力可达55MPa。在料筒的外面设有分段加热和冷却的装置，以便对塑料加热和冷却。加热一般分三至四段，常用电阻或电感应加热，也有采用远红外线加热的。冷却的目的是防止塑料的过热或停车时须对塑料快速冷却，以免塑料的降解。冷却一般用风冷或水冷。料筒要承受很高的压力，故要求具有足够的强度和刚度，内壁光滑。料筒一般用耐磨、耐