最新塑料成型工艺学第三章成型用物料及其配制ppt课件.ppt

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1、3.2 粉料和粒料的组成 在塑料成型加工中，压延和挤出都可采用粉料。一般配制粉料是把各组分混合分散均匀，因此这种粉料也称作干混料。 不管是粉料还是粒料，都是聚合物和助剂两类物质组成的。其中聚合物是主要成分，助剂则是为使复合物或其制品具有某种特性或者易于加工而加入的一些物质。常用的塑料助剂种类很多，主要有增塑剂、稳定剂、加工助剂、冲击改性剂、填充剂、增强剂、着色剂、润滑剂、防静电剂、阻燃剂、防霉剂等20多类。加至塑料中的助剂是随制品的不同要求而定的，并不是各类都需要，加入的各类助剂必须以相互发挥协同效应为要则，切忌彼此抑制。3.2.6 着色剂 赋予塑料以色彩或特殊光学性能或使之具有易于识别等功能

2、的材料称为着色剂（色母料）。塑料着色剂主要有无机颜料、有机颜料和染料三类。 色料一般有粒状、膏状、粉状之分。用前两种在运输上虽较方便，但在混合时比较费工：用后一种，操作时会引起粉尘飞扬，需要添加防尘措施，所以选择色料时应该结合混合成本以及工厂所能提供的设备和环境保护的要求作出合理的选择。此外目前也有工厂专业生产一些高浓度 (50 200 倍或更高 ) 的色母料，供成型加工厂使用，因它清洁、方便又易于控制，因而发展很快。 3.2.7 润滑剂 为改进塑料熔体的流动性能，减少或避免对设备的摩擦和粘附(粘附也可能由其它助剂引起)以及改进制品表面光亮度等，而加入的一类助剂称为润滑剂。常用热塑性塑料中需要

3、加润滑剂的有聚烯烃、聚苯乙烯、醋酸纤维素、聚酰胺、ABS、聚氯乙烯等，其中又以硬聚氯乙烯更为突出。常用的润滑剂有脂肪酸及其皂类、脂肪酸酯类、脂肪醇类和酰胺类、石蜡、低相对分子质量聚乙烯、合成蜡、丙烯酸酯类及某些有机硅化合物。润滑剂的用量常低于1。选用时应注意的是：润滑剂的用量和品种对物料的配制及成型加工都有较大的影响。3.2.8 防静电剂 聚烯烃、聚苯乙烯、聚酰胺、聚氯乙烯等塑料制品的表面，常因在成型过程中与模具或设备表面分开而积有静电，这种积电还会在制品后加工或运转中增加。带有静电的制品表面容易积灰，对生产与使用不利。静电过大时常会震击人身，如果静电压大至3000V时还会产生静电火花，甚至引

4、起火灾。为使制品具有适量的导电能力以消除带静电的现象，可在塑料中加入少量防静电剂。防静电剂主要有胺的衍生物、季胺盐类、磷酸酯类和聚乙二醇酯类。微弱的电离性，又有吸水性，能够在制品表面形成导电层，目前主要是加入填料来实现此功能3.2.9 阻燃剂2009年2月9日中央电视台裙楼大火2010年11月15日上海高层住宅楼大火2011年2月3日沈阳万鑫酒店（五星级） 不少塑料是可燃的，这给应用带来许多限制。如在塑料中加入一些含磷、卤素的有机物或三氧化二锑等物质常能阻止或减缓其燃烧，这类物质即称为阻燃剂。此外在某些聚合物(如环氧、聚酯、聚氨酯、ABS等)合成时，引人一些难燃结构(基团)，也可起到降低其燃烧

5、性能的作用，这些称为反应型阻燃剂。 常用阻燃剂如磷酸酯类、含卤磷酸酯类、有机卤化物、无机阻燃剂。添加型阻燃剂的使用量一般较大，从百分之几到30，因此，添加型阻燃剂常会使制品的性能，特别是力学性能下降。反应型阻燃剂则有可能克服这一缺点。3.2.10 驱避剂 塑料制品在贮存、使用过程中，可能遭受老鼠、昆虫、细菌、霉菌等的危害，用于抵御、避免和消灭这类情况发生的物质统称驱避剂。3.2.11 其它助剂 为生产泡沫塑料用的发泡剂。 为防止聚烯烃和聚氯乙烯薄膜自身之间的粘着所加入的改性脂 肪酸 类(在 吹塑薄膜中使用时常称作开口剂)。 为免除农用薄膜因水汽凝结而出现的雾层而加入的非离子型表面活化剂，如木糖

6、醇酯。加入这种物质的薄膜也有利于包装一般含有少量水分的食品。 为增进聚氯乙烯制品在受荷下的热稳定性所加入的氯化聚氯乙烯。 为降低聚氯乙烯熔体粘度而有利于成型和后加工(指板材)所加入的丙烯酸类树脂、氯化聚乙烯和ABS树脂等。 为提高聚氯乙烯的冲击强度、耐热性、耐寒性而加入的增韧剂，如氯化聚乙 烯、丙烯腈一苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯等的合成物。应该指出的是，上列的后几类添加剂都是不同品种的聚合物，因此，可看作是高分子共混合物，而不属于助剂的范畴。3.3 混合过程 原料的准备： 树脂的干燥，称量，固体助剂的研磨等。 原料的混合：定义：是一种趋向于减少混合物非均匀性的操作，在整个系统的全部体

7、积内各组分在其单元内没有发生本质变化情况下的细化和分布过程混合设备：转鼓式混合机，靠混合室的转动来完成。用于非润性物料的混合螺带式混合机，多用在高速捏合后物料的冷却上，也叫冷混合机捏合机，混合时间长，均匀性差，效率较前两者高高速捏合机 捏合机原理高速混合机原理混合原理和效果评定 混合理论分析 扩散：靠各组分间浓度差推动微粒从浓度高向浓度低的区域迁移。（对固、液态物料，这种作用不明显） 对流：靠各组分在外界因素下向其它组分所占空间流动，达到各组分在空间上的均匀分布（主要手段为机械搅拌） 剪切：机械作用产生剪切力使物料各组分的物料块形变甚至分离崩溃，达到均一混合的目的（物料初混以对流为主，塑炼主要

8、靠剪切作用） 混合效果的评定 均匀程度； 分散程度。混合过程中的物理化学作用力化学反应器3.3 溶液和分散体的配制学习目标：1、了解溶液配制方法2、掌握溶胶的制备过程 3.3.1 溶液的制备 简介： 成型中所用的聚合物溶液，有些是在合成聚合物时特意制成的，如酚醛树脂和聚酯等的溶液。而另一些则需在使用时配制，如乙酸纤维素和氯乙烯一乙酸乙烯酯共聚物的溶液等。 设备： 配制溶液所用的设备，一般都用附有强力搅拌和加热夹套的釜。为便于将聚合物结块撕裂和加强搅拌作用，也有在釜内加设各式挡板的。以下结合上面所述溶解过程原理，介绍两种工业上常用的具体配制方法。制备的方法 慢加快搅法配制时，先将选定的溶剂在溶解

9、釜内加热至一定温度，然后在快速搅拌和定温下，缓缓加入粉状或片状的聚合物，直至投完应加的量为止。投料的速率应以不出现结块现象为度。缓慢加料的目的在于使聚合物完全分散之前不致结块，而快速搅拌则既有加速分散和扩散作用，又借搅拌桨叶与挡板问的剪应力来撕裂可能产生的团块。 低温分散法先将溶剂在溶解釜内进行降温，直到它对聚合物失去活性的温度为止，然后将应加的聚合物粉状物或片状物一次投入釜中，并使它很好地分散在溶剂中，最后再不断地搅拌将混合物逐渐升温。这样当溶剂升温而恢复活性时，就能使已经分散的聚合物很快溶解。F 配制溶液时，对溶剂和溶液加热的温度，应在可能范围内尽量降低，不然即使在溶解釜上设有回流冷凝装置，也会引起溶剂的过多损失，甚至影响生产安全。另外，由于溶解过程时间较长，高温常易引起聚合物的降解。当然过猛的搅拌也可能使聚合物有一定降解。F 用上述方法配制的溶液均须经过滤、脱泡后方能使用。F 配制过程中的生产控制和质量检验指标主要是固体含量与粘度。至于溶液的检查项目，则视其用途而定。3.3.2 分散体的配制 分散体又称塑料糊，它是常温下可以流动的固液混合物，主要应用于人造革、地板革、铸塑、滚塑、搪塑。 组成： 树脂+非水液体+助剂 分类： 溶胶和凝胶之分前者流变性为假塑性，后者为宾汉流体； 塑性胶和有机胶之分前者为软产品，后者为硬产品。27 结束语结束语