材料制备与加工原理：高分子材料常用成型方法-其他成型

1、吹塑成型挤出吹塑 注射吹塑1. 挤出吹塑由挤出机挤出管坯，并垂挂在安装于机头正下方的预先分开的型腔中；当下垂的型坯达到合格长度后立即合模，并靠模具的切口将型坯切断；从模具分型面上的小孔插入的压缩空气吹管送入压缩空气，使型坯吹胀紧贴模壁而成保持空气压力使制品在型腔中冷却定型即可脱模。 工艺流程2注射吹塑 注射吹塑型坯的形成是通过注射成型方法将型坯模塑在一根金属管上，管的一端通入压缩空气，另一端的管壁上开有微孔。 注射模塑的型坯通常在冷却后取出，吹塑前重新加热到Tg以上，迅速移入模具中，并吹入压缩空气，型坯即胀大脱离金属管贴于模壁上成型和冷却。 看录像 吹塑机吹瓶机中空成型机大瓶吹塑全自动吹塑中空

2、成型机吹塑大机器工作*纤维加工纤维纺丝一、合成纤维的纺丝1、熔融纺丝 生产工艺过程：将高聚物加热熔融制成熔体，通过纺丝泵打人喷丝头，并由喷丝头喷成细流，再经冷凝而成纤维。特点：生产过程比较简单，不用溶剂，生产安全，成本较低，所得纤维强度较高。 产品类型：杂链高聚物合成纤维，如聚酰胺、聚酯纤维。 熔融纺丝速度：最高，800-1000m/min。纤维纺丝2、干法纺丝 生产工艺过程：先将聚合物配成纺丝溶液，用纺丝泵喂料，经由喷丝头喷出液体细流，进入热空气套筒，使细流中的溶剂遇热蒸发，蒸气被热空气带走，而高聚物则随之凝固成纤维。 产品类型：聚氯乙烯纤维及聚丙烯纤维长丝 熔融纺丝速度：200-500m/

3、min纤维纺丝纤维纺丝3、湿法纺丝 生产工艺过程：同干法纺丝一样，先配成纺丝溶液，用纺丝泵加料，通过过滤器，通入浸在凝固池中的喷丝头，喷出液体细流，这时细流中的溶剂向凝固池扩散，与此同时凝固剂则向细流渗透，这样纺丝细流同凝固池的组分之间产生双扩散过程，使聚合物的溶解度发生变化，聚合物从纺丝溶液中分离出来而形成纤维。 产品类型：聚丙烯腈等合成纤维 熔融纺丝速度：最低，10-50m/min 干法和湿法纺丝通称为溶液纺丝法。纤维纺丝纤维纺丝熔融纺丝二、纤维的熔融纺丝1、熔体直接纺丝 定义：聚合后的熔体直接输送到纺丝机的纺丝头进行纺丝。 特点：工艺过程及设备简单，又能缩短生产周期，提高劳动生产率，生产

4、成本大大降低。 品种：涤纶、锦纶 该法是目前合成纤维工业上改进聚合、纺丝工艺实施生产连续化的方向。2、间接纺丝 定义：先将聚合后的高聚物做成小颗粒切片，然后熔融纺丝，故亦称切片熔融纺丝。该法又分为熔融炉栅纺丝和螺杆挤出机纺丝两种方法。熔融纺丝三、螺杆挤出机纺丝1螺杆挤出纺丝机的基本结构(1)螺杆挤出机 螺杆挤出机结构原理类似塑料成型用的螺杆挤出机。常采用渐变式螺杆。 螺杆挤出机与纺丝部件之间用弯管连接，弯管采用联苯介质加热，并装有电热棒及温度控制装置。熔融纺丝(2) 纺丝组件 纺丝组件即纺丝头，它由喷丝板、过滤网、石英砂、垫圈、熔体分配板、内螺纹套、外螺纹套和托盘等几部分组成。 纺丝头的作用是

5、将纺丝泵送来的熔融体，经过过滤闷和分配板最后经喷丝板的小孔而喷成丝。熔融纺丝熔融纺丝(3) 纺丝泵 作用：将连接弯管送来的高聚物熔体定量地输送至喷丝头组，使熔体经喷丝头后而成丝。纺丝泵一般采用齿轮泵。 齿轮泵分压力泵和计量泵。计量泵是用来计量、均匀地输送熔体至喷丝头进行纺丝，精度高。压力泵精度相对较差。 熔融纺丝(4)纺丝吹风窗及纺丝冷却套筒 纺丝吹风窗是用来保护丝在冷却过程中只受定量、定向和定质的气流冷却，使纤维在连续成形过程中凝固点位置固定，冷却速度一致，不受外界气流影响，以保证纤维的质量。 纤维出纺丝吹风窗后即进入纺丝冷却套筒，冷却筒的用途在于保证纤维不损伤，并使其继续冷却。熔融纺丝2.

6、 螺杆挤出纺丝工艺涤纶纤维螺杆挤出纺丝流程：涤纶树脂切片由料斗加入，切片在螺杆的通道中运动，经过加料段、压缩段、计量段、熔体导管，再经过计量泵和喷丝组件，由喷丝头喷出细丝。细丝进入恒温的丝室(纺丝吹风窗)和冷却套筒进行冷却成形，再经给油给湿盘上油后，丝束绕在绕丝筒上或盛丝桶中，供下一步加工用。 熔融纺丝熔融纺丝3.螺杆挤出纺丝工艺条件的选择(1)熔体温度 熔体温度即纺丝温度。涤纶切片的热稳定性较差，易水解，在加热熔融之前要进行真空干燥，使含水量低于0.03。涤纶的熔点是265，分解温度在300以上，熔体的温度应在两者之间选择，一般来说，熔体温度在286-290较为适宜，对纺丝和拉伸都有利。熔融

7、纺丝(2)冷却速度 冷却速度同纺丝吹风窗和冷却套筒的温度、湿度以及空气流速有关。实践证明丝室冷却温度30和40时，均不适宜，通常以35-37为宜。丝室的温度调节，主要采用卷绕车间的恒温恒湿过滤空气，由下而上以逆流形式和丝交换热量，以达到冷却目的，有时也可采用横吹风来冷却。熔融纺丝(3)喷丝速度和卷绕速度 喷丝速度即熔体出喷丝孔的速度。喷丝速度越高，熔体在喷丝板上面的空腔中所建立的喷丝压力也就越大，熔体的粘度相应会降低，出纺丝孔后的膨胀现象得到改善，在经受喷头拉伸的过程中也不易断头。当喷丝孔径不变，纺丝线密度不变时，喷丝速度随卷绕速度的增加而增加。 卷绕速度对纤维的冷却成型和拉伸性能有很大的影响

8、。涤纶纤维的卷绕速度一般为600-700m/min，甚至更高，比喷丝速度大得多，因此喷丝头拉伸很大，能使纤维分子取向。熔融纺丝(4)給湿及油剂处理 熔融纺丝时，丝条通过冷却套筒到达卷绕装置的时间很短，纤维的含湿量不可能同空气中的湿度达到平衡，如果纤维在卷绕之前吸收不到水分，则卷绕后在筒管上会逐步从空气中吸收水分，因而会产生卷绕松弛现象，并在筒管很快移动时，可能使丝圈从筒管上滑脱下来，旦完全干燥的纤维容易引起静电，妨碍卷绕工作的正常进行。所以要进行给油给湿处理，纤维出冷却套筒后，通过给油盘让丝条吸收水分和粘附一定量的抗静电油剂，有利于纤维后加工的进行。熔融纺丝纺丝全球最大涤纶丝带厦门姚明织带饰品

9、有限公司熔融纺丝复合材料压制成型复合材料定义：高分子复合材料是指由高聚物和各种填充材料或增强材料所组成的多相复合体。由于“复合”赋予了材料各种优良的性能，如高强度、优良的电性能、耐热性、耐化学腐蚀性、耐磨性、耐燃性、耐烧蚀性及尺寸稳定性等。分类：纤维增强热固性塑料、纤维增强热塑性塑料成型方法：高压法：层压成型、模压成型 低压法：手糊成型一、层压成型定义：层压成型是指在压力和温度的作用下将多层相同或不同材料的片状物通过树脂的粘结和熔合，压制成层压塑料的成型方法。层压制品：树脂：酚醛、环氧、有机硅、不饱和聚酯，呋喃 及环氧-酚醛树脂等 骨架材料：棉布、绝缘纸、玻璃纤维布、合成纤 维布、石棉布等复合

10、材料压制成型层压成型工艺：浸渍、压制和后加工处理1、浸渍上胶（1）树脂溶液配制 配溶液最常用的溶剂是乙醇，为了增加树脂与增强材料的粘结力，浸渍液中往往加入一些聚乙烯醇缩丁醛树脂。胶液的浓度或粘度是影响浸渍质量的主要因素，浓度或粘度过大不易渗入增强材料内部，过小则浸渍量不够，一般配制浓度在30%左右。复合材料压制成型（2）浸渍 浸渍前对增强材料也要进行适当的表面处理和干燥，以改善胶液对其表面的湿润性。浸渍可以在立式或卧式浸渍上胶机上进行。浸渍过程中，一般要求含胶量为30%-55%。（3）干燥 上胶后要马上进入烘箱进行干燥，干燥的目的是除去溶剂、水分及其他挥发物，同时使树脂进一步化学反应。复合材料

11、压制成型2、压制（1）层压板材的压制 其成型过程包括裁剪、叠合、进模、热压和脱模等。（2）管材、棒状的压制 层压管材和棒材也是以干燥的附胶材料为原料，用专门的卷管机卷绕成管坯或棒坯，将管坯先送入80-100烘房内预固化，然后在170进一步固化。对于层压棒，也可将棒坯放人专门的压制模具内，然后加压加热固化成型。（3）模型制品的压制 层压材料的模型制品也是以附胶材料为原料经裁剪、叠合，制成型坯，放入模腔中进行热压。复合材料压制成型3、后加工和后处理 后加工是修整去除压制好的制品的毛边及进行机械加工制得各种形状的层压制品。 热处理是将制品在120-130温度下处理48-72h，使树脂固化完全，以提高

12、热性能和电性能。复合材料压制成型二、模压成型定义：将模压料放在金属对模中，在一定的温度和压力下，制成异型制品的工艺过程。模压制品：树脂：酚醛、环氧、环氧-酚醛树脂、聚酯树脂等 增强材料：玻纤成型方法同热固性塑料的模压成型。 复合材料压制成型三、手糊成型定义：手糊成型制品是以不饱和聚酯树脂或环氧树脂为胶粘剂浸渍片状连续材料所组成的复合材料，以玻璃纤维布作增强材料所得的制品，即为通常所称的玻璃钢。特点：优点是成型过程不用高压，也不必加热，设备及工艺都比较简单，生产成本低；对模具材料的要求比较低，可以使用玻璃、陶瓷、石膏、水泥、木材和金属等材料，制造方便，成型面积可大可小，形状也可复杂或简单；由于成

13、型时没有高压，填料纤维不易断裂，可发挥其更大的增强作用，所得制品的力学性能优良。但缺点是制品的结构密实性欠佳，尺寸控制难以一致。 复合材料压制成型手糊成型工艺流程如下：1树脂胶液的配制 作为玻璃纤维及其织物粘结剂的树脂，主要为能在室温或较低温度下固化的不饱和聚酯树脂和环氧树脂，为了便于糊制，要求配制成粘度为0.4-0.9Pas的树脂胶液。树脂胶液组分除了固化剂、引发剂、促进剂外，还加有填料、稀释剂、颜料、触变剂等。复合材料压制成型2玻璃纤维制品的准备 适于手糊成型的玻璃纤维及其织物主要有无捻粗纱及其布、加捻布、无碱玻璃布及玻璃毡。玻璃纤维布要通过加热烘焙、烧毛及化学的方法除去玻璃布表面的水分和

14、浆料。按模型的大小和形状进行裁剪，玻璃布的经纬向强度不同，对要求正交各向同性的制品，则应将玻璃布纵横交替铺放。复合材料压制成型3模具准备及脱模剂涂刷 手糊成型用的模具分单模和对模两大类，单模又分阴模和阳模两种。用阴模生产的制品外表面光滑，但操作不便；阳模操作方便，但只能保证制品内表面光洁；对模则可获得内、外表面部光洁的制品。 为了防止成型时粘模，保证制品的质量模具的工作面上一般都要涂刷脱模剂。常用的脱模剂分为三大类：薄膜型，如：聚酯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚乙烯薄膜、聚乙烯醇薄膜、醋酸纤维素薄膜；溶液型，如：过氯乙烯溶液、聚乙烯醇溶液、聚苯乙烯溶液、硅橡胶和硅油等；油蜡型，如：硅脂、黄干油、凡士林及石蜡等。涂刷脱模剂后模具要进行干燥。复合材料压制成型4胶衣层的制备 聚酯树脂固化后，由于收缩会使玻璃布纹凸出来。为了改善玻璃钢制品的表面质量，延长使用寿命，在制品表面往往做一层树脂含量较高的面层，称为胶衣层。它可以是纯树脂层，也可以是含无机填料的树脂胶液。胶衣树脂可以用喷涂和涂刷的方法，均匀地涂在模具上，涂层一般控制在0.25-0.5mm之间，胶衣层凝胶后方可糊制。复合材料压制成型5糊制成型 糊制操作即在模具上重复地刷一层树脂，贴一层玻璃布，直到达到要求厚度。厚的玻璃钢制品应分次糊制，每次不超过7mm。糊制操作要求做到快速、准确、含胶量均匀、无气泡及表面平整。