最新挤出热成型-广东轻工职业技术学院教学讲义PPT课件.ppt

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1、挤出热成型-广东轻工职业技术学院第一节塑料的基本概念一、塑料的定义“可塑性材料”“以树脂(有时用单体在加工过程中直接聚合)为主要成分，一般含有添加剂，并在加工过程中可流动成型的材料。但不包括弹性体”组成：基体材料-----合成树脂(高分子化合物)）辅助材料------助剂(添加剂)2gdqy-gfz二、高分子化合物的概念1.高分子化合物（聚合物）：分子量很高的分子组成的化合物，由许多相同的、简单的基本单元通过共价键重复连接而成聚合反应：单体高分子，聚合物，高聚物3gdqy-gfz2.树脂分子量对塑料性能的影响：分子量↑：拉伸强度↑伸长率↑抗冲击强度↑熔体流动性

2、↓溶解性↓7gdqy-gfz第三节塑料成型基础一、聚合物的流动和流变行为：流变学：研究材料流动和变形规律的一门科学高聚物分子量大，结构及热运动复杂故流动情况复杂：不仅存在不可逆的塑性形变，且存在可逆的弹性形变流变行为强烈地依赖于聚合物本身的结构、分子量及其分布、温度、压力、时间、作用力的性质和大小等外界条件的影响8gdqy-gfz1.高聚物熔体流动特性：(1)高聚物流动时的运动单元为链段链段越短，越易流动，柔性分子链段短，流动性好(2)黏度(η)很大，且随分子量↑而显著↑η：室温水：10-3(Pa•S)高聚物：103~104(Pa•S)(3)流动中，伴有高弹形

3、变发生(4)大多数高聚物熔体不属于牛顿流体9gdqy-gfz牛顿流体的黏度仅与流体分子的结构和温度有关，与切应力和切变速率无关高聚物中仅有PC、偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物近似牛顿流体大部分的高聚物熔体和浓溶液属假塑性流体：切应力和切变速率↑：黏度a↓原因：A.由于剪切力作用使分子缠结解开所造成B.由于大分子的长链结构，流动取向10gdqy-gfz2.高聚物流动性的表示：流动曲线，表观黏度熔体流动速率(MFR)：一定温度及一定负荷下，在固定直径、固定长度的毛细管中l0min内挤出的高聚物熔体的重量克数，也称熔体指数(MI)对于同一种高聚物，MFR值越大，说明

4、流动性越好，分子量越小11gdqy-gfz3.影响高聚物黏度和流动性的因素(1)高聚物结构对流动性的影响：①柔性：其它条件相同时：柔性好，链段运动能力强，黏度小，流动性好例：PP、PVC、PC②分子量：分子量↑：分子间作用力↑，黏度↑(制品强度高，但成型加工困难)12gdqy-gfz例：LDPE：数均分子量1.9X1045.3X104黏度4.5X1021.5X107故：分子量不应过高，达制品性能要求即可③分子量分布：平均分子量相同时：分布宽：粘流温度低，流动性好，但制品强度↓④支化：短支链：↑分子间距，↓黏度支链过长：形成缠结，黏度急剧上升13gdqy-gfz

5、(2)外界条件对高聚物熔体流动性的影响①切变速率：假塑性流体：↑：a↓，但a下降幅度与分子结构有关柔性链：流动性好，随↑a↓幅度大同种聚合物，分子量高的对敏感(剪敏性)实际应用：剪敏性聚合物，可用↑螺杆转速、注射速度来↓a，改善流动性，注射模具可用小浇口，为保持熔体稳定，成型时应控制波动小14gdqy-gfz②温度：T↑：a↓，但下降幅度与分子结构有关：刚性、极性分子(PET、PC)：T↑：a下降幅度大故：刚性、极性高聚物用↑T来↓a更有效，但成型时应保持较稳定的温度，以减小温度波动对制品质量的影响加热时间过长，可能使聚合物降解，a↓

6、15gdqy-gfz③添加剂：增塑剂：↓分子间力：↓粘流温度及a填料：常用CaCO3，为刚性颗粒，a↑润滑剂：可减小物料分子间的摩擦力或物料与设备间的摩擦力，↓a共混：加入少量流动性好的聚合物，可↓a16gdqy-gfz4.高聚物熔体的弹性效应(1)包轴现象一根旋转轴在高分子熔体或溶液中快速旋转时液体沿转轴慢慢上爬，在转轴上形成相当厚的包轴层17gdqy-gfz(2)出口膨胀现象(挤出胀大)指熔体挤出模口后，挤出物的直径比模口的直径大的现象形成的原因：熔体在外力下进入窄模口，受拉力而产生拉伸弹性形变，分子顺拉伸力临时取向，弹性形变在经过模口的时间内不能

7、完全松弛，到出口后就要卷曲、回复出口膨胀现象会直接影响制品的外观形状和尺寸，设计模口时要十分注意18gdqy-gfz(3)熔体破裂现象高聚物熔体在挤出时，当切应力大于105Pa左右，将形成不稳定流动，使挤出物表面不光滑，起伏不平，呈鲨鱼皮形，竹节形，螺旋形等，甚至最后断裂，这种现象即为熔体破裂现象注射时也可能存在熔体破裂19gdqy-gfz二、聚合物的加热与冷却原料----→熔体----→制品为热的不良导体，加热冷却慢温度控制⇒制品质量：不能使热源与被加热塑料之间的温差提得太大，以免局部温度过高而降解冷却时温差不能太大，冷却过快将使制品内部产生较大内应力结晶聚

8、合物熔融需较多热量，冷却时放出较多热量