聚合物加工基础-1绪论

1、第一章第一章 聚合物成型加工概论聚合物成型加工概论教学目的和要求教学目的和要求1、掌握高分子材料的分类及加工方法。、掌握高分子材料的分类及加工方法。2、了解高分子材料的地位。、了解高分子材料的地位。重点和难点重点和难点1、高分子材料的加工过程、高分子材料的加工过程2、塑料和橡胶的生产方法、塑料和橡胶的生产方法3、纤维的生产方法、纤维的生产方法 介绍高分子材料介绍高分子材料以及高分子材料加以及高分子材料加工的一些基本知识，工的一些基本知识，以便于讲授后面章以便于讲授后面章节的内容节的内容第一节第一节 地位和发展情况地位和发展情况一、发展简史一、发展简史二、发展趋势二、发展趋势（一）高分子材料科学

2、发展趋势（一）高分子材料科学发展趋势高性能化高性能化精细化精细化高功能化高功能化智能化智能化复合化复合化主要发展主要发展方向方向应用于电子应用于电子信息技术信息技术挑战性的挑战性的重大课题重大课题材料的发材料的发展方向展方向处于发处于发展初期展初期历史历史u1855年年 英国帕克斯（英国帕克斯（Parks ）由硝酸纤维素和樟）由硝酸纤维素和樟脑制得赛璐珞塑料脑制得赛璐珞塑料u1883年年 法国奥德马尔发明了人造丝法国奥德马尔发明了人造丝u1877年德国有名的有机化学家，有机分子结构学年德国有名的有机化学家，有机分子结构学说的创始人之一凯库勒（说的创始人之一凯库勒（Kekule）曾经提出一个假）

3、曾经提出一个假设：认为许多同生命直接联系在一起的天然有机物设：认为许多同生命直接联系在一起的天然有机物如蛋白质、淀粉和纤维素等很可能是由很长的链组如蛋白质、淀粉和纤维素等很可能是由很长的链组成的。但没有被承认。成的。但没有被承认。1919世纪中叶以前世纪中叶以前: : 天然高分子的利用与加工天然高分子的利用与加工1919世纪中叶世纪中叶2020世纪世纪3030年代年代: : 天然高分子的改性天然高分子的改性 20世纪世纪20年代：年代： 高分子概念的形成和高分子科高分子概念的形成和高分子科学的出现学的出现 1920年年 德国化学家施陶丁格德国化学家施陶丁格staudinger 提出了提出了高分

4、子的长链结构，形成高分子的长链结构，形成高分子高分子概念，并获得了概念，并获得了1953年诺贝尔化学奖。年诺贝尔化学奖。u 20世纪初开始世纪初开始合成高分子合成高分子 1907年年 酚醛树脂酚醛树脂 1927年年 聚氯乙烯聚氯乙烯u 20世纪世纪30年代高分子研究的发展时期年代高分子研究的发展时期 1938年年 尼龙（聚酰胺）尼龙（聚酰胺）66 1950年年 PAN (聚丙烯腈纤维）聚丙烯腈纤维） 1953年年 PET （聚酯纤维）（聚酯纤维） 1957年年 PP （聚丙烯纤维）（聚丙烯纤维）u 1950年年 合成橡胶和纤维素化学的研究合成橡胶和纤维素化学的研究u 1952年年 有机玻璃和尼

5、龙有机玻璃和尼龙-6u 1953年年 高分子溶液性质、高聚物粘弹性及高分子高分子溶液性质、高聚物粘弹性及高分子辐射化学的研究辐射化学的研究u 50年代末年代末 高分子化学首先发展壮大并形成学科基高分子化学首先发展壮大并形成学科基本内涵本内涵u 60年代中年代中 高分子物理学科形成高分子物理学科形成u 80年代后期年代后期 高分子工程领域初步形成学科基础研高分子工程领域初步形成学科基础研究内涵究内涵中国的高分子科学研究起步于中国的高分子科学研究起步于20世纪世纪50年代初年代初高分子材料生产的发展速度十分迅速高分子材料生产的发展速度十分迅速塑塑 料：料： 每隔十年产品增加每隔十年产品增加1倍倍合

6、成橡胶：合成橡胶： 1970年年 世界总产量世界总产量550万吨万吨 2000年年 世界总产量世界总产量4400万吨万吨合成纤维：合成纤维： 80年代中期年产量已超过其它各种天然年代中期年产量已超过其它各种天然纤维和人造纤维的总和纤维和人造纤维的总和 高分子材料在工业、农业、交通运输、建筑、国高分子材料在工业、农业、交通运输、建筑、国防科学、卫生医药、人民生活各个方面都得到广泛防科学、卫生医药、人民生活各个方面都得到广泛的应用。的应用。（二）高分子材料生产技术发展趋势（二）高分子材料生产技术发展趋势综合利用原料、综合利用原料、强化生产、简化强化生产、简化工艺、实现连续工艺、实现连续化、自动化、

7、最化、自动化、最佳化佳化节省资源，能源，节省资源，能源，实现清洁生产实现清洁生产原原料料基基础础阶阶段段粒状固粒状固体输送体输送熔融熔融增压和增压和泵送泵送混合混合脱挥发分脱挥发分汽提汽提成成型型口模成型：纤维纺丝、口模成型：纤维纺丝、膜、片、管、型材挤膜、片、管、型材挤出、电线、电缆等出、电线、电缆等模塑和浇铸：注射成模塑和浇铸：注射成型、模压、传递模塑型、模压、传递模塑二次成型：热成型二次成型：热成型 中中空吹塑、冷成型空吹塑、冷成型压延和涂覆：压延、压延和涂覆：压延、刮涂、辊压涂覆刮涂、辊压涂覆涂塑：蘸涂、粉料搪涂塑：蘸涂、粉料搪塑、回转模塑塑、回转模塑结构化结构化修饰修饰机械紧固机械紧

8、固粘接粘接热合热合焊接焊接着色着色电镀电镀印刷印刷制制品品后成型操作后成型操作一、高分子材料加工的基础阶段一、高分子材料加工的基础阶段 固体颗粒的处理：固体颗粒的处理：输送、筛选、混合等处理，涉及输送、筛选、混合等处理，涉及到颗粒的装填、集聚、重力流动到颗粒的装填、集聚、重力流动和机械引起的流动等和机械引起的流动等增压和泵送：增压和泵送：对于聚合物流体的一种操作，对于聚合物流体的一种操作，受聚合物流变性质的影响受聚合物流变性质的影响脱挥发份和气提：脱挥发份和气提：不常用，如：排气挤出机中脱挥发份不常用，如：排气挤出机中脱挥发份混合：混合：指聚合物与其他组分在组成和温指聚合物与其他组分在组成和温

9、度上组成一个多组分均相体系度上组成一个多组分均相体系溶解、熔融或加热软化：溶解、熔融或加热软化：成型前的操作，一个非常重要的阶段成型前的操作，一个非常重要的阶段 此外还可以详细划分：此外还可以详细划分：塑料的成型：塑料的成型：挤出、注射、压延、模压、二次成挤出、注射、压延、模压、二次成型等型等；橡胶成型：橡胶成型：挤压、压延、注出挤压、压延、注出等；等； 纤维的成型：纤维的成型：纺丝纺丝等。等。二、高分子材料的成型二、高分子材料的成型口模成型；口模成型；凡是成型时使聚合物流体通过口模的凡是成型时使聚合物流体通过口模的成型均属于口模成型。例如：纤维纺丝、塑料薄成型均属于口模成型。例如：纤维纺丝、

10、塑料薄膜和板材、片材、异型材，电线和电缆绝缘包皮膜和板材、片材、异型材，电线和电缆绝缘包皮的涂覆等的涂覆等包括热塑性和热固性聚合物为模具包括热塑性和热固性聚合物为模具“供料供料”的所有方法。的所有方法。主要有：注射成型、传递模塑、模压主要有：注射成型、传递模塑、模压成型，以及单体或低分子量的聚合物成型，以及单体或低分子量的聚合物的普通浇铸和的普通浇铸和“原位原位”聚合聚合稳定的连续过程，在橡胶和塑料的生稳定的连续过程，在橡胶和塑料的生产中应用很多。一般采用辊筒做主要产中应用很多。一般采用辊筒做主要部件。例如：塑料压延膜、人造革等，部件。例如：塑料压延膜、人造革等，橡胶压片、贴合橡胶压片、贴合模

11、塑和铸塑模塑和铸塑压延和涂覆压延和涂覆涂涂 塑塑在模具的内表面或外表面敷上一层在模具的内表面或外表面敷上一层比较厚的涂层的操作，比如：蘸涂、比较厚的涂层的操作，比如：蘸涂、粉料搪塑、粉料涂覆和旋转模塑等粉料搪塑、粉料涂覆和旋转模塑等加工方法加工方法二次成型二次成型指已经经过预成型的聚合物的进指已经经过预成型的聚合物的进一步成型，例如：纤维的拉伸、一步成型，例如：纤维的拉伸、塑料的热成型、吹塑和冷成型等塑料的热成型、吹塑和冷成型等塑塑 料料纤纤 维维橡橡 胶胶涂涂 料料粘胶粘胶剂剂以聚合物为基础，加入（或不以聚合物为基础，加入（或不加）各种助剂和填料，经加工加）各种助剂和填料，经加工形成的塑性材

12、料或刚性材料。形成的塑性材料或刚性材料。具有可逆形变的高弹性材料。具有可逆形变的高弹性材料。纤细而柔软的丝状物，长度至纤细而柔软的丝状物，长度至少为直径的少为直径的100倍倍涂布于物体表面形成坚韧的薄涂布于物体表面形成坚韧的薄膜、起装饰和保护作用。膜、起装饰和保护作用。通过粘合的方法将两种以上的通过粘合的方法将两种以上的物体连接在一起的聚合物材料。物体连接在一起的聚合物材料。高高分分子子材材料料1、塑料的基本概念、塑料的基本概念 塑料（塑料（Plastics）：是以合成或天然的高分子化）：是以合成或天然的高分子化合物为基本成分，在其制造或加工过程中的某一个合物为基本成分，在其制造或加工过程中的

13、某一个阶段能流动成型或原位聚合而成型，产品最后能固阶段能流动成型或原位聚合而成型，产品最后能固化成保持形状不变的材料。其产品状态为柔韧性或化成保持形状不变的材料。其产品状态为柔韧性或刚性的固体。刚性的固体。 解释：解释：聚合物（树脂）聚合物（树脂）+助剂（添加剂），主要助剂（添加剂），主要性能是由聚合物决定，加入助剂的目的是改善加工性能是由聚合物决定，加入助剂的目的是改善加工性能、赋予制品某些使用性能、降低成本。性能、赋予制品某些使用性能、降低成本。塑料塑料低分子化合物经过聚合反应制低分子化合物经过聚合反应制成的高分子化合物，再经过加成的高分子化合物，再经过加工成型的塑料制品。例如聚乙工成型的

14、塑料制品。例如聚乙烯（烯（PE）、聚丙烯（）、聚丙烯（PP）、）、聚苯乙烯（聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯）、聚氯乙烯（PVC）、酚醛树脂（）、酚醛树脂（PF）等。）等。2、塑料的分类、塑料的分类来来源源指用天然的高分子材料制造的指用天然的高分子材料制造的塑料。例如：纤维素塑料等。塑料。例如：纤维素塑料等。合成塑料：合成塑料：半合成塑料：半合成塑料：受热时可以塑化和软化，冷却受热时可以塑化和软化，冷却时凝固成型。温度的改变可以时凝固成型。温度的改变可以令其反复变形的塑料。这类塑令其反复变形的塑料。这类塑料的高分子链结构通常是线型料的高分子链结构通常是线型或支化度比较低的，粘流温度或支化度比较低的，

15、粘流温度低于热分解温度。如：低于热分解温度。如：PP、PE、PVC、PS、ABS受热时塑化和软化，发生化学受热时塑化和软化，发生化学交联反应并固化成型，冷却后交联反应并固化成型，冷却后再次受热不再发生软化变形。再次受热不再发生软化变形。如：酚醛树脂、环氧树脂如：酚醛树脂、环氧树脂热塑性塑料：热塑性塑料：热固性塑料：热固性塑料：受受热热行行为为成本低、产量大、性能多样化，成本低、产量大、性能多样化，主要用来生产日常用品或一般的主要用来生产日常用品或一般的工农用品，如：人造革、塑料薄工农用品，如：人造革、塑料薄膜、电线电缆等。膜、电线电缆等。PP、PE、PVC、酚醛树脂等。酚醛树脂等。成本高、产量

16、低、具有优良的机械成本高、产量低、具有优良的机械性能和耐热性、耐化学腐蚀性、耐性能和耐热性、耐化学腐蚀性、耐摩擦等，可以作为工程材料，制成摩擦等，可以作为工程材料，制成轴承、齿轮来代替金属材料、陶瓷轴承、齿轮来代替金属材料、陶瓷材料等。如：材料等。如：POM、PA、PC、PET、PTFE、改性、改性PP、聚苯硫醚、聚苯硫醚、聚芳酯等。聚芳酯等。通用塑料：通用塑料：工程塑料：工程塑料：使使用用行行为为3、塑料的主要品种、塑料的主要品种聚乙烯（聚乙烯（PE）聚丙烯（聚丙烯（PP）聚苯乙烯（聚苯乙烯（PS）聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC）丙烯腈丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯共聚物（苯乙烯共聚物（ABS）甲

17、基丙烯酸甲酯（甲基丙烯酸甲酯（PMMA）聚酰胺（聚酰胺（PA）聚氨酯（聚氨酯（PU）1、橡胶的基本概念、橡胶的基本概念 橡胶是弹性的高分子材料，也称为弹性橡胶是弹性的高分子材料，也称为弹性体。天然橡胶是最早被使用的高分子材料，体。天然橡胶是最早被使用的高分子材料，大概在大概在11世纪。合成橡胶是在世纪。合成橡胶是在1914年在德年在德国开始使用的。国开始使用的。橡胶橡胶（2）具有粘弹性：）具有粘弹性： 橡胶是粘弹体，在外力作用下的形变受时间、温度橡胶是粘弹体，在外力作用下的形变受时间、温度等条件的支配，表现明显的应力松弛和蠕变现象。在等条件的支配，表现明显的应力松弛和蠕变现象。在震动或交变应力

18、等作用下，产生滞后，服从时温等效震动或交变应力等作用下，产生滞后，服从时温等效法则。法则。（3）有缓冲减震作用：）有缓冲减震作用： 由于橡胶的柔软性、弹性、粘弹性等，对声音及振由于橡胶的柔软性、弹性、粘弹性等，对声音及振动的传播有缓冲作用，可以利用这一点来防除噪音和动的传播有缓冲作用，可以利用这一点来防除噪音和振动公害。振动公害。（4）对温度依赖性比较大：）对温度依赖性比较大： 橡胶因为粘弹性显著受温度影响。例如：橡胶橡胶因为粘弹性显著受温度影响。例如：橡胶在低温时处于玻璃态并脆化，在高温时发生软化、在低温时处于玻璃态并脆化，在高温时发生软化、熔融、热氧化、热分解、燃烧。熔融、热氧化、热分解、

19、燃烧。（5）具有电绝缘性：）具有电绝缘性： 因为属于高分子材料，是电绝缘材料，也可以加因为属于高分子材料，是电绝缘材料，也可以加入某些助剂变成导电橡胶。入某些助剂变成导电橡胶。（6）有老化现象：）有老化现象： 由于环境的变化，会导致高分子链的老化，如：由于环境的变化，会导致高分子链的老化，如：断链。断链。（7）必须加入配合剂：）必须加入配合剂： 为了成型和使用，提高橡胶材料的工程价值，必为了成型和使用，提高橡胶材料的工程价值，必须加入配合剂。须加入配合剂。橡胶橡胶天然橡胶天然橡胶合成橡胶合成橡胶通用橡胶通用橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶顺丁橡胶顺丁橡胶异戊橡胶异戊橡胶乙丙橡胶乙丙橡胶特种橡胶特种橡胶丁腈

20、橡胶丁腈橡胶氯丁橡胶氯丁橡胶氯基橡胶氯基橡胶氟橡胶氟橡胶氯醚橡胶氯醚橡胶硅橡胶硅橡胶聚氨酯橡胶聚氨酯橡胶聚硫橡胶聚硫橡胶丙烯酸酯橡胶丙烯酸酯橡胶3、橡胶的分类和品种、橡胶的分类和品种天然橡胶：天然橡胶： 天然橡胶主要是从天然植物中采集出来的一种天然橡胶主要是从天然植物中采集出来的一种乳白色液体，经过加工制成的高弹性材料。其成乳白色液体，经过加工制成的高弹性材料。其成分中分中9194是橡胶烃，其余为蛋白质、脂肪是橡胶烃，其余为蛋白质、脂肪酸、灰分、糖类等非橡胶物质。天然橡胶是应用酸、灰分、糖类等非橡胶物质。天然橡胶是应用最广的通用橡胶。最广的通用橡胶。 大分子链的主要成分是大分子链的主要成分是

21、顺顺-1,4-聚异戊二烯。聚异戊二烯。 合成橡胶：合成橡胶： 以单体分子通过聚合或缩合反应合成的具有以单体分子通过聚合或缩合反应合成的具有不同化学组成及结构的高分子化合物。不同化学组成及结构的高分子化合物。 合成橡胶种类很多，按使用又分为合成橡胶种类很多，按使用又分为通用橡胶通用橡胶和和特种橡胶特种橡胶。 用以代替天然橡胶来制造轮胎及其它常用橡用以代替天然橡胶来制造轮胎及其它常用橡胶制品，称为胶制品，称为通用合成橡胶通用合成橡胶，而具有特殊性能的，而具有特殊性能的如耐侯性、耐热性、耐臭氧性等，用于制造特定如耐侯性、耐热性、耐臭氧性等，用于制造特定条件下使用的橡胶制品为条件下使用的橡胶制品为特种

22、合成橡胶特种合成橡胶。橡胶按外观形态：橡胶按外观形态：块状生胶、乳胶、液体橡胶和粉末橡胶块状生胶、乳胶、液体橡胶和粉末橡胶u乳胶为橡胶的胶体状水分散体；乳胶为橡胶的胶体状水分散体；u液体橡胶为橡胶的低聚物，未硫化前一液体橡胶为橡胶的低聚物，未硫化前一般为粘稠的液体；般为粘稠的液体；u粉末橡胶是将乳胶加工成粉末状，以利粉末橡胶是将乳胶加工成粉末状，以利配料和加工制作。配料和加工制作。 （1）丁苯橡胶（）丁苯橡胶（SBR）（2）顺丁橡胶（）顺丁橡胶（BR）（3）异戊橡胶（）异戊橡胶（IR） （4）氯丁橡胶（）氯丁橡胶（CR）（5）乙丙橡胶（）乙丙橡胶（EPR）（6）丁基橡胶（）丁基橡胶（IIR）（

23、7）丁腈橡胶（）丁腈橡胶（NBR）（8）硅橡胶）硅橡胶（9）氟橡胶）氟橡胶（10）聚氨酯橡胶）聚氨酯橡胶（11）热塑性弹性体）热塑性弹性体（12）天然橡胶（）天然橡胶（NR）橡胶品种：橡胶品种：1、纤维的基本概念、纤维的基本概念 纤维（纤维（fiber）是一种细长形状的物体，）是一种细长形状的物体，其长度与直径之比至少其长度与直径之比至少10：1，其截面积小，其截面积小于于0.05mm2。 传统的纺织用纤维：长径比传统的纺织用纤维：长径比1000：1，具有一定的柔曲性、强度、伸长和弹性等。具有一定的柔曲性、强度、伸长和弹性等。纤维纤维2、纤维的分类、纤维的分类 纤维纤维天然纤维天然纤维化学纤维

24、化学纤维植物纤维：棉花、麻植物纤维：棉花、麻动物纤维：羊毛、蚕丝动物纤维：羊毛、蚕丝矿物纤维：石棉矿物纤维：石棉合成纤维合成纤维人造纤维人造纤维粘胶纤维粘胶纤维醋酸纤维醋酸纤维铜铵纤维铜铵纤维聚酯纤维聚酯纤维聚丙烯腈纤维聚丙烯腈纤维聚丙烯纤维聚丙烯纤维聚乙烯醇纤维聚乙烯醇纤维聚四氟乙烯纤维聚四氟乙烯纤维聚氨酯纤维聚氨酯纤维3、合成纤维的品种、合成纤维的品种（1）聚酯纤维）聚酯纤维（2）聚丙烯腈纤维）聚丙烯腈纤维（3）聚酰胺纤维）聚酰胺纤维（4）聚丙烯纤维）聚丙烯纤维（5）聚乙烯醇纤维）聚乙烯醇纤维（6）聚氨酯纤维）聚氨酯纤维（7）聚氯乙烯纤维）聚氯乙烯纤维1、粘合剂、粘合剂 能把各种材料粘合在

25、一起的物质，称为胶粘剂，能把各种材料粘合在一起的物质，称为胶粘剂，又称粘合剂。又称粘合剂。 胶粘剂通常由几种材料配制而成，其中主体材胶粘剂通常由几种材料配制而成，其中主体材料起到粘合作用，并赋予胶粘剂一定的机械强度。料起到粘合作用，并赋予胶粘剂一定的机械强度。 主体材料就是各种树脂等合成的高分子材料、主体材料就是各种树脂等合成的高分子材料、淀粉、蛋白质等天然物质，如：热固性的酚醛树脂、淀粉、蛋白质等天然物质，如：热固性的酚醛树脂、环氧树脂、有机硅树脂、氨基树脂；热塑性的尼龙、环氧树脂、有机硅树脂、氨基树脂；热塑性的尼龙、线性聚酯；橡胶类的丁基橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡线性聚酯；橡胶类的丁基橡胶、氯

26、丁橡胶、丁腈橡胶等等。胶等等。 其它其它 2、涂料、涂料 涂料是指应用于物体表面能结成坚韧保护膜的物涂料是指应用于物体表面能结成坚韧保护膜的物质的总称。因为过去的涂料都是用植物油和天然树脂质的总称。因为过去的涂料都是用植物油和天然树脂熬炼而成的，因此一直称做油漆熬炼而成的，因此一直称做油漆 。 主要分类方式是按照成膜物来进行：油性涂料、主要分类方式是按照成膜物来进行：油性涂料、天然树脂涂料、沥青涂料、醇酸树脂涂料、酚醛树脂天然树脂涂料、沥青涂料、醇酸树脂涂料、酚醛树脂涂料、氨基树脂涂料、硝基涂料、纤维素涂料、过氯涂料、氨基树脂涂料、硝基涂料、纤维素涂料、过氯乙烯涂料、乙烯基涂料、丙烯酸树脂涂料

27、、聚酯树脂乙烯涂料、乙烯基涂料、丙烯酸树脂涂料、聚酯树脂涂料、环氧树脂涂料、氨基甲酸酯涂料、元素有机涂涂料、环氧树脂涂料、氨基甲酸酯涂料、元素有机涂料、橡胶涂料、其他涂料。料、橡胶涂料、其他涂料。一、塑料的生产方法一、塑料的生产方法二、橡胶的生产方法二、橡胶的生产方法三、合成纤维的生产方法三、合成纤维的生产方法四、胶粘剂的生产四、胶粘剂的生产五、涂料的生产五、涂料的生产 塑料工业包括两个生产系统，即塑料的生塑料工业包括两个生产系统，即塑料的生产（包括树脂和半成品的生产）和塑料制品产（包括树脂和半成品的生产）和塑料制品的生产（也称塑料的成型加工。的生产（也称塑料的成型加工。 塑料的生产包括：塑料

28、的生产包括： 原料的准备和配制原料的准备和配制、成型成型和和制品的后加工制品的后加工。一、塑料的生产方法一、塑料的生产方法（1）物料的组成）物料的组成 聚合物、增塑剂、稳定剂、填料、润滑剂、着聚合物、增塑剂、稳定剂、填料、润滑剂、着色剂、阻燃剂、抗静电剂等。色剂、阻燃剂、抗静电剂等。（2）物料的配制）物料的配制 l粉料、粒料的配制粉料、粒料的配制l溶液的配制溶液的配制l糊的配制糊的配制 1、塑料的成型物料及其配制、塑料的成型物料及其配制u原料的准备：包括物料的预处理、称量、输送。原料的准备：包括物料的预处理、称量、输送。u初混合：在低于聚合物熔点或流动温度和比较缓和初混合：在低于聚合物熔点或流

29、动温度和比较缓和的剪切力作用条件下，聚合物和助剂之间的一种简单的剪切力作用条件下，聚合物和助剂之间的一种简单混合。混合。u初混物的塑炼：物料在高剪切力作用下热熔、剪切初混物的塑炼：物料在高剪切力作用下热熔、剪切混合达到适当的柔软度和可塑性，使各种组分的分散混合达到适当的柔软度和可塑性，使各种组分的分散更均匀，同时还依靠这种条件来驱逐其中的挥发份。更均匀，同时还依靠这种条件来驱逐其中的挥发份。u塑炼物的粉碎和粒化：都是使固体物质尺寸减小的塑炼物的粉碎和粒化：都是使固体物质尺寸减小的操作，但是前者的颗粒大小不等，后者比较均匀整齐。操作，但是前者的颗粒大小不等，后者比较均匀整齐。 粉料、粒料的配制粉

30、料、粒料的配制 主要成分是溶质和溶剂。主要成分是溶质和溶剂。 分为两类：聚合时特意采用溶液聚合，还有是后配分为两类：聚合时特意采用溶液聚合，还有是后配制的。溶液只是为了某些成型的需要，如：流涎成膜、制的。溶液只是为了某些成型的需要，如：流涎成膜、浸渍织物层压材料等。溶剂只是为了分散树脂，成型浸渍织物层压材料等。溶剂只是为了分散树脂，成型后要排出。后要排出。u慢加快搅法：慢加快搅法：u低温分散法：低温分散法：溶液的配制溶液的配制 糊状聚合物，也称为分散体，主要生产某些糊状聚合物，也称为分散体，主要生产某些软制品、涂层制品。软制品、涂层制品。 聚氯乙烯糊是比较重要的一种。采用乳液聚合聚氯乙烯糊是比

31、较重要的一种。采用乳液聚合方法生产的聚氯乙烯和液体增塑剂等非水溶性液方法生产的聚氯乙烯和液体增塑剂等非水溶性液体组分所组成的。体组分所组成的。糊的配制糊的配制2、塑料的成型加工、塑料的成型加工（1）挤出成型：也称挤压模塑或挤塑成型）挤出成型：也称挤压模塑或挤塑成型 塑料挤出成型是在挤出机中通过加热、加压而使塑塑料挤出成型是在挤出机中通过加热、加压而使塑料以熔融流动状态连续通过口模成型的方法。料以熔融流动状态连续通过口模成型的方法。 挤出制品都是连续的形体。挤出制品都是连续的形体。 主要制品：管材、板材、薄膜、电线电缆、异型材主要制品：管材、板材、薄膜、电线电缆、异型材等。等。 挤出制品占塑料制

32、品的挤出制品占塑料制品的4050%，大多数为热塑性，大多数为热塑性塑料。塑料。挤出产品挤出产品挤出过程挤出过程加料加料在螺杆中在螺杆中熔融塑化熔融塑化机头挤出机头挤出定型定型冷却冷却牵引牵引切割切割挤出机挤出机 将塑料在注射机的料筒内加热熔化，当呈流动状态将塑料在注射机的料筒内加热熔化，当呈流动状态时，在柱塞或螺杆的加压下被压缩向前移动，通过料时，在柱塞或螺杆的加压下被压缩向前移动，通过料筒前端的喷嘴以很快的速度注入模具中，冷却后开模筒前端的喷嘴以很快的速度注入模具中，冷却后开模取出制品。取出制品。 和挤出成型相比，它是间歇生产，制品的形状比和挤出成型相比，它是间歇生产，制品的形状比较复杂，除

33、氟塑料外的所有热塑性塑料和部分热固性较复杂，除氟塑料外的所有热塑性塑料和部分热固性塑料都可以生产。塑料都可以生产。 注射工艺过程：成型前的准备（预热干燥、造粒、注射工艺过程：成型前的准备（预热干燥、造粒、配色等）、注射过程（塑化、注射、冷却、脱模等）、配色等）、注射过程（塑化、注射、冷却、脱模等）、制件的后处理等。制件的后处理等。（2）注射成型（也称注射模塑或注塑）注射成型（也称注射模塑或注塑）注射产品注射产品注射机注射机料斗料斗螺杆和机螺杆和机筒筒合模部分合模部分注射过程注射过程 主要生产热固性塑料，分为主要生产热固性塑料，分为模压成型和层压成型模压成型和层压成型。 模压成型模压成型也称压缩

34、模塑，将粉状或粒状、纤维状等也称压缩模塑，将粉状或粒状、纤维状等放到加热的模具中，闭模后加热熔融，在压力的作用放到加热的模具中，闭模后加热熔融，在压力的作用下物料充满模腔并固化（热固性塑料）或冷却热塑性下物料充满模腔并固化（热固性塑料）或冷却热塑性塑料），脱模后即得制品。塑料），脱模后即得制品。 层压成型层压成型以片状材料作填料，例如纸、布、玻璃布以片状材料作填料，例如纸、布、玻璃布等，加入胶粘剂（各种树脂溶液或液态树脂），通过等，加入胶粘剂（各种树脂溶液或液态树脂），通过压制成型获得层压材料。生产过程包括填料的浸胶、压制成型获得层压材料。生产过程包括填料的浸胶、浸胶材料的干燥、压制等。浸胶材

35、料的干燥、压制等。 （3）压制成型）压制成型压机压机生产过程：生产过程：加料加料闭模闭模排气排气固化固化脱模脱模模具吹洗模具吹洗后处理等后处理等 压延成型是生产薄膜和片材的主要方法。压延成型是生产薄膜和片材的主要方法。 将已经塑化好的接近粘流温度的热塑性塑料通将已经塑化好的接近粘流温度的热塑性塑料通过一系列相向旋转的水平辊筒间隙，使物料承受挤压过一系列相向旋转的水平辊筒间隙，使物料承受挤压和延展作用，成为具有一定厚度、宽度与表面光洁度和延展作用，成为具有一定厚度、宽度与表面光洁度的制品。多用于聚氯乙烯的成型。生产薄膜的范围为的制品。多用于聚氯乙烯的成型。生产薄膜的范围为0.050.5mm，此外

36、还可以生产人造革、塑料贴合纸，此外还可以生产人造革、塑料贴合纸等。等。 特点：压延成型的设备庞大，投资大，生产能力特点：压延成型的设备庞大，投资大，生产能力大，可以连续生产。制品的宽度受设备的限制。大，可以连续生产。制品的宽度受设备的限制。（4）压延成型）压延成型 主要用于聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯的成主要用于聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯的成型。此类材料熔点高，熔体粘度大，型。此类材料熔点高，熔体粘度大， 适合于类似适合于类似粉末冶金的方法，该法称为模压烧结成型。粉末冶金的方法，该法称为模压烧结成型。 聚四氟乙烯的烧结成型是将粉末状的聚四氟乙聚四氟乙烯的烧结成型是将粉末状的聚四氟乙烯冷模压成

37、密实的预成品，然后加热高于熔点温度烯冷模压成密实的预成品，然后加热高于熔点温度（327），使树脂颗粒相互熔结，形成密实的连），使树脂颗粒相互熔结，形成密实的连续整体，冷却成制品。步骤：树脂选择、捣碎过筛、续整体，冷却成制品。步骤：树脂选择、捣碎过筛、加料预成型、烧结、冷却、后加工（车床车成膜）。加料预成型、烧结、冷却、后加工（车床车成膜）。（5）模压烧结成型）模压烧结成型 包括：静态铸塑（浇铸）、嵌铸（封入成型，如包括：静态铸塑（浇铸）、嵌铸（封入成型，如工艺美术品、保存的标本、精密电子装置）、离心浇工艺美术品、保存的标本、精密电子装置）、离心浇铸（生产管状物、空心制品、齿轮、轴承）、流延成铸

38、（生产管状物、空心制品、齿轮、轴承）、流延成膜（胶片）等，此外还有搪塑、滚塑等。膜（胶片）等，此外还有搪塑、滚塑等。 以上成型采用液态的树脂或一定粘度溶液。以上成型采用液态的树脂或一定粘度溶液。（6）铸塑成型：）铸塑成型： 滚塑成型滚塑成型又称旋塑、旋转成型、旋转模塑、旋又称旋塑、旋转成型、旋转模塑、旋转铸塑、回转成型等。转铸塑、回转成型等。 滚塑成型工艺是先将原料加入模具中，然后模滚塑成型工艺是先将原料加入模具中，然后模具沿两垂直轴不断旋转并使之加热，模内的塑料原具沿两垂直轴不断旋转并使之加热，模内的塑料原料在重力和热能的作用下，逐渐均匀地涂布、熔融料在重力和热能的作用下，逐渐均匀地涂布、熔

39、融粘附于模腔的整个表面上，成型为所需要的形状，粘附于模腔的整个表面上，成型为所需要的形状，再经冷却定型而成制品。再经冷却定型而成制品。滚塑成型滚塑成型滚塑设备滚塑设备滚塑产品滚塑产品 也称传递模塑或注压成型也称传递模塑或注压成型 将热固性塑料放在加料室中加热熔化，借助压将热固性塑料放在加料室中加热熔化，借助压力，使塑料熔融物通过铸口进入模型而成型的一力，使塑料熔融物通过铸口进入模型而成型的一种方法。种方法。 （7）传递成型）传递成型 泡沫塑料泡沫塑料是以气体物质为分散相，以固体树脂为是以气体物质为分散相，以固体树脂为分散介质组成的分散体，是一类多孔的塑料制品。分散介质组成的分散体，是一类多孔的

40、塑料制品。 泡沫塑料有硬质、半硬质、软质；开孔、闭孔；泡沫塑料有硬质、半硬质、软质；开孔、闭孔；等等。等等。 引入气体的方法有机械方法、物理方法、化学方引入气体的方法有机械方法、物理方法、化学方法等。法等。 几乎所有的塑料都可以发泡，主要有：几乎所有的塑料都可以发泡，主要有：PE、PS、PU、PVC等，发泡时必须使树脂处于液态或一定黏等，发泡时必须使树脂处于液态或一定黏度范围，可以采用很多的成型方法。度范围，可以采用很多的成型方法。 （8）泡沫塑料成型）泡沫塑料成型PSPUPEPVC （9）中空吹塑成型）中空吹塑成型 生产中空制品的一种方法，将挤出或注射生产中空制品的一种方法，将挤出或注射成型

41、的管状型坯趁热于半熔融、类似橡胶状放在成型的管状型坯趁热于半熔融、类似橡胶状放在模具中，并在管状型坯中通入压缩空气吹胀，使模具中，并在管状型坯中通入压缩空气吹胀，使其紧贴于模腔，冷却脱模成型。其紧贴于模腔，冷却脱模成型。中空成型设备中空成型设备中空成型过程中空成型过程 属于二次成型。属于二次成型。 利用热塑性塑料的片材作为原料，将其裁成一利用热塑性塑料的片材作为原料，将其裁成一定尺寸和形状，夹在模具框（一模或双模）中，定尺寸和形状，夹在模具框（一模或双模）中，加热软化，在压力（压缩空气或抽真空）的作用加热软化，在压力（压缩空气或抽真空）的作用下，让他紧贴模具，冷却成型。下，让他紧贴模具，冷却成

42、型。（10）热成型：）热成型：热成型产品热成型产品 橡胶的加工是指由生胶及其配合剂经过一橡胶的加工是指由生胶及其配合剂经过一系列化学与物理作用制成橡胶制品的过程。系列化学与物理作用制成橡胶制品的过程。 包括：包括：塑炼、混炼、成型、硫化塑炼、混炼、成型、硫化等工序等工序 塑炼是通过机械、热、氧或加入化学试剂等方塑炼是通过机械、热、氧或加入化学试剂等方式使生胶由强韧的弹性状态转变为柔性、便于加工式使生胶由强韧的弹性状态转变为柔性、便于加工的塑性状态。实质就是橡胶分子链的断裂，大分子的塑性状态。实质就是橡胶分子链的断裂，大分子长度的降低。长度的降低。1、塑炼、塑炼 只有橡胶具有了一定的只有橡胶具有

43、了一定的可塑性可塑性才能与各种配才能与各种配合剂均匀混合，保证橡胶均匀的性质。合剂均匀混合，保证橡胶均匀的性质。 混炼是指塑炼胶与配合剂均匀混合的过程。（配混炼是指塑炼胶与配合剂均匀混合的过程。（配合剂加入的目的是提高橡胶的使用性能、改进橡胶合剂加入的目的是提高橡胶的使用性能、改进橡胶的工艺性能、降低成本等）。的工艺性能、降低成本等）。 混炼是橡胶加工过程中多产品质量影响比较大的混炼是橡胶加工过程中多产品质量影响比较大的工序之一。工序之一。 2、胶料的混炼混合过程、胶料的混炼混合过程 在橡胶的加工工序中，成型可大体分为两种情在橡胶的加工工序中，成型可大体分为两种情况：模型制品的生产和非模型制品

44、的生产。况：模型制品的生产和非模型制品的生产。 橡胶的橡胶的压延和压出压延和压出一般用来生产橡胶半制品，一般用来生产橡胶半制品，属于非模型制品的生产，非模型制品必须再经过硫属于非模型制品的生产，非模型制品必须再经过硫化反应才能成为最终的制品。化反应才能成为最终的制品。 橡胶的橡胶的模压和注出模压和注出属于模型制品的生产，即在属于模型制品的生产，即在成型时同时完成定型和硫化等工序。成型时同时完成定型和硫化等工序。 3、成型和硫化、成型和硫化（2）橡胶的压出）橡胶的压出 橡胶的压出也称为橡胶的挤出。所采用的设备与橡胶的压出也称为橡胶的挤出。所采用的设备与生产塑料制品的挤出机基本相同，生产橡胶的挤出

45、机生产塑料制品的挤出机基本相同，生产橡胶的挤出机一般称为压出机。一般称为压出机。 混炼胶在压出机中受到加热和塑化，通过螺杆的转混炼胶在压出机中受到加热和塑化，通过螺杆的转动，使胶料在螺杆和料筒强大的挤压作用下，不断前动，使胶料在螺杆和料筒强大的挤压作用下，不断前进，进入压出机的口型压出具有一定断面形状的橡胶进，进入压出机的口型压出具有一定断面形状的橡胶半制品，如：轮胎的胎面、内胎、胶管、胶带、电线半制品，如：轮胎的胎面、内胎、胶管、胶带、电线电缆等等。电缆等等。 （3）橡胶的模压）橡胶的模压 模压成型广泛用于各种橡胶和热固性塑料的加工，模压成型广泛用于各种橡胶和热固性塑料的加工，模压法制备橡胶

46、制品时可以同时完成成型过程和硫模压法制备橡胶制品时可以同时完成成型过程和硫化过程。橡胶的模压成型采用平板硫化机，混炼胶化过程。橡胶的模压成型采用平板硫化机，混炼胶或经过加工后的半成品加入到金属模具内，在平板或经过加工后的半成品加入到金属模具内，在平板硫化机的作用下，闭合模具，加热加压成型并保压硫化机的作用下，闭合模具，加热加压成型并保压硫化，开模，取出制品。硫化，开模，取出制品。（4）橡胶的注射）橡胶的注射 橡胶的注射，在橡胶行业中也成为橡胶的注出，利橡胶的注射，在橡胶行业中也成为橡胶的注出，利用注射机可以同时完成成型和硫化的工序。与塑料的用注射机可以同时完成成型和硫化的工序。与塑料的注射成型

47、相似，橡胶的注出成型经过加料（可以是胶注射成型相似，橡胶的注出成型经过加料（可以是胶粒，也可以是带状胶料）、预热、塑化、成型硫化等粒，也可以是带状胶料）、预热、塑化、成型硫化等工序。硫化时可进行下一周期的塑化。工序。硫化时可进行下一周期的塑化。橡胶产品橡胶产品 橡胶的橡胶的硫化硫化是指在硫化体系的作用下，通过不同是指在硫化体系的作用下，通过不同的硫化方法和硫化介质，使橡胶的线型结构变成网状的硫化方法和硫化介质，使橡胶的线型结构变成网状交联结构的过程。交联结构的过程。 硫化设备有硫化罐、平板硫化机、个体硫化机和注硫化设备有硫化罐、平板硫化机、个体硫化机和注压硫化机等。压硫化机等。（5）硫化）硫化

48、纤维的加工包括以下四个工序：纤维的加工包括以下四个工序：原料的制备（单体聚合或树脂溶解熔融）原料的制备（单体聚合或树脂溶解熔融）纺丝液的制备纺丝液的制备纺丝纺丝后加工等过程后加工等过程l纺丝熔体的制备：聚合后的固体聚合物经纺丝熔体的制备：聚合后的固体聚合物经过切片干燥除去水分后在螺杆挤出机中加热过切片干燥除去水分后在螺杆挤出机中加热完成熔融过程。也可以利用聚合的熔体直接完成熔融过程。也可以利用聚合的熔体直接制备。制备。l纺丝溶液的制备：可以利用聚合溶液来获纺丝溶液的制备：可以利用聚合溶液来获得，另外采用溶剂来溶解聚合物颗粒或粉末得，另外采用溶剂来溶解聚合物颗粒或粉末制成溶液。前者称为一步法，后

49、者为二步法。制成溶液。前者称为一步法，后者为二步法。1、纺丝液的制备、纺丝液的制备熔融纺丝（熔体纺丝）熔融纺丝（熔体纺丝） 、溶液纺丝、溶液纺丝2、纺丝（成型）、纺丝（成型）3、纤维的后加工：拉伸，热定型、纤维的后加工：拉伸，热定型 胶粘剂的生产包括粘料（使被粘物结合在一起的起胶粘剂的生产包括粘料（使被粘物结合在一起的起主要作用的组分，也称基料或主剂）的合成、各种配主要作用的组分，也称基料或主剂）的合成、各种配合剂和固化剂的选择、胶液的制备和调配等过程。合剂和固化剂的选择、胶液的制备和调配等过程。 粘料可以是热固性树脂、热塑性树脂、橡胶等，相粘料可以是热固性树脂、热塑性树脂、橡胶等，相应的胶粘剂称为热固性树脂胶粘剂、热塑性树脂胶粘应的胶粘剂称为热固性树脂胶粘剂、热塑性树脂胶粘剂、橡胶胶粘剂。剂、橡胶胶粘剂。 例如：酚醛树脂，苯酚和甲醛在催化剂作用下缩聚例如：酚醛树脂，苯酚和甲醛在催化剂作用下缩聚而成，使用时固化或加热固化（可以不加固化剂，如而成，使用时固化或加热固化（可以不加固化剂，如三聚腈胺甲醛树脂）。还有合成橡胶胶粘剂：氯丁橡三聚腈胺甲醛树脂）。还有合成橡胶胶粘剂：氯丁橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶等经过塑炼、混炼后切成小胶、丁基橡胶、丁腈橡胶等经过塑炼、混炼后切成小块溶在溶剂中制成胶液。块溶在溶剂中制成胶液。四、四、 胶粘剂的生产胶粘剂的生产 涂料的生产过程包括成