高分子材料基本加工工艺

1、 10高分子材料根本加工工艺复习题课程名称高分子材料加工技术任务 1：生疏常用橡胶高分子材料将高分子化合物经过工程技术处理后所得到的材料称为高分子材料。高分子材料加工描述高分子材料加工是将高分子材料转变成所需外形和性质的有用材料或制品的工程技术。高分子材料加工的主要内容包括： 橡胶加工 塑料加工橡胶的共性：具有橡胶状弹性。具有粘弹性。有缓冲减震作用。对温度依靠性大 。具有电绝缘性。有老化现象。需进展硫化。必需参与协作剂。橡胶的分类：和用途分通用橡胶和特种橡胶。自然橡胶的特性及缺点。特性：反响，硫化反响速度较快；不耐油；在通用橡胶中仅次于B 在-70时为玻璃态；差。NR 广泛应用于制造各类轮胎、

2、胶管、胶带、胶鞋、工业制品及医疗卫生制品，是用途最广的橡胶品种。合反响而制成的高弹性聚合物。合成橡胶按性能和用途分为通用合成橡胶和特种合成橡胶。NR 相近，加工性能较好，能广泛用于轮胎和其他一般橡胶制品的称为通用合成橡胶。但凡具有特种性能，专供制造耐热、耐寒、耐化学腐蚀、耐溶剂、耐辐射等特种合成橡胶制品使用的称为特种橡胶。非结晶性橡胶，纯胶强度较低，需用炭黑补强，否则无使用价值。BR的弹性在通用橡胶中最高，最主要的缺点是抗湿滑性不佳。乙丙橡胶耐老化性优异，在现有通用型橡胶中是最好的。橡胶之首，主要用于制造内胎。自然橡胶N、氯丁橡胶CR结晶型橡胶，自然橡胶在通用橡胶中加工性能最好。特种合成橡胶包

3、括丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、丙烯酸酯橡胶、氯磺化聚乙烯。硅橡胶Q同时具有优异的耐热性和耐寒性好，无味、无毒，具有生理惰性，对人体无不良影响。氟橡胶具有极优越的耐腐蚀性能。22.橡胶加工工艺过程。原材料的加工与协作塑炼混炼压延挤出成型硫化。任务 2：生疏常用树脂热固性树脂是指在制造或加工的某个阶 可以流淌的液态，通过加热、催化或其他方法如紫外线等射线的作用发生化学变化后交联成既不溶解也不能受热熔化的三维体型构造树脂。常见的热固性树脂有：酚醛树脂PF不饱和聚酯UP、环氧树脂EP、聚氨酯树脂PU等。酚醛树脂PF主要用于电绝缘材料。在 PF 树脂中填充木粉后的塑料有电木之称。不饱和聚酯UP

4、树脂，UP 树脂填充 称为玻璃钢。五大通用树脂：聚乙烯PE、聚丙烯PPPVCPS丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚三元共聚物ABS。尼龙P聚碳酸酯聚碳PC、聚甲醛POM、聚酯主要是PBT、聚苯醚PP。是通用树脂中产量最大的。聚丙烯PP产量仅次于 PE、PVC、PS，位居第 4 位。在通用塑料中，PP 密度最低。聚氯乙烯PVC年产量仅次于 PE，位居第 2 位。具有阻燃性。聚苯乙烯PSPE、PVC而位居第 3 最强的。聚酰胺P，PA6之首。聚碳酸酯PC产量居工程塑料的第 2位。在五大工程塑料中唯一具有良好透亮性。PC 具有突出的抗冲击性能，是目前工程塑料中最高的；1: 原材料的加工与协作加工困难，缩短加

5、工时间，降低电能损耗， 烘干外表水分，保证切胶机、炼胶机的安全操作和工作效率。机械电能消耗，保障设备的安全。于称量和塑炼，以保护设备和提高塑炼效率。剂中的水份和挥发份，使其符合规定要求， 防止硫化时消灭气泡或直接影响硫化胶的物理机械性能。任务 2：橡胶的塑炼而便于加工的塑性状态的工艺过程称之为塑炼。生胶塑炼使用的设备及塑炼的目的。塑炼使用的设备是开炼机、密炼机和挤出机。塑炼目的是提高胶料的塑性、流淌性， 从而实现：生胶的可塑性增大，以利于混炼时协作剂的混入和均匀分散；善胶料的流淌性，便于压延、压出操作，使胶坯外形和尺寸稳定；大胶料粘着性，便利成型操作；提高胶料在溶剂中的溶解性，便于维缝隙，增加

6、附着力；改善胶料的充模性，使模型制品的花纹饱满清楚。生胶可塑性的把握原则：为宜。塑炼方法按使用设备分类：开炼机塑炼法、密炼机塑炼法、挤出机塑炼法按塑炼次数：一段塑炼法、二段塑炼法、多段塑炼法按是否添加塑解剂：一般塑炼法、添加塑解剂塑炼橡胶的长链分子断裂高流淌性。影响橡胶分子链断裂的因素主要是氧和机械力作用。开炼机塑炼机理：机械塑炼法低温塑炼 作用，使胶料原有的大分子链被打断，从而使得胶料获得可塑性。开炼机塑炼属于低温塑炼，适用于胶种变化多、耗胶量较少的企业。包辊塑炼。按塑炼次数：一段塑炼、分段塑炼。按是否添加塑解剂：一般塑炼、添加塑解剂塑炼密炼机塑炼属于高温氧化塑炼，一般适用于胶种变化少，耗胶

7、量大的工业生产。橡胶用协作剂包括硫化剂、促进剂、活性剂、补强剂、填充剂、软化剂、防老剂、防焦剂、着色剂、发泡剂、阻燃剂。橡胶协作体系主要由硫化体系、补强填充体系、软化增塑体系和老化体系组成。硫化体系由硫化剂、促进剂和活性剂组成。硫化是指橡胶的线型大分子链通过化学交联作用而形成三维空间网状构造的化学变化过程。硫化后，胶料的物理性能及其他性能都发生根本变化。硫化的本质就是化学交联。补强剂能显著提高硫化胶的拉伸强度、撕裂强度、定伸应力和耐磨性的填充剂。常用的补强剂有炭黑，白炭黑。填充剂的作用：增大体积、降低本钱；改善加工工艺性能削减半成品收缩、提高半成品外表平坦性；提高硫化胶硬度和定伸应力。任务 3

8、：橡胶的混炼在炼胶机上将各种协作剂参与生胶中制成混炼胶的工艺过程称之为混炼。小规模、小批量生产。开炼机混炼的一般原则是：固体软化剂如古马隆树脂较难分散， 所以先加；小料用量少、作用大，为提高分散效果， 较先参与；液体软化剂一般待补强填充剂吃净以后再加，以免补强填充剂结团和胶料打滑；假设补强填充剂和液体软化剂用量较多时，可分批通常为两批交替参与，以提高混炼速度；最终参与硫化剂、超促进剂，以防焦烧。密炼机混炼特点优点：安全性好、环境污染大大削减、自动化程度高、劳动强度低、削减混炼时间、提高生产效率5-10t/小时。任务 4：橡胶的压延挤出压延机特点：规格大、辊速快、半制品的精度高、机器的自动化水平

9、高。压延机组设备组成：主机，辅机，把握系统。压延机在传动要求上具有如下两个特 点：第一，为适应操作上的便利，压延机需变换辊筒的压延速度，即要具有快速、慢速回转，并且能够平稳地调整。其次，为适应 1 或速比不等于 1 进展压延操作。压延机规格表示：规格：辊筒外径辊筒工作面长度辊数， 如 230 6304型号辊筒数量辊筒排列方式 辊筒工作长度 设计序号X(S)Y4 1730压延机工作原理如： XY4S1800两个相邻辊筒在等速或有速比状况胶料在辊面摩擦力的作用下被拉入辊距中， 织物覆胶擦胶或贴胶、钢丝帘布贴胶、胶片压延或压型以及多层胶片的贴合。辊筒长度是指辊筒工作局部的长度，表征了可压延制品的最大

10、幅度。辊筒直径是指辊筒工作局部的直径。表征了压延机规格的大小。辊筒速度系指辊筒外表的线速度，也就和先进程度的一个参数。压延机最高速度主要依据最大生产力气的要求确定。确定。压延的定义：胶料的压延主要是通过两个辊筒作用把加热塑化后的胶料碾压成具有确定厚度和宽度的胶片的过程。 一、黏性流淌 二、弹性形变压延前的预备工艺主要包括：胶料的热预备。胶料的输送;打卷输送连续供胶法，将胶料打卷，按先后挨次使用，停放时20min。输送带输送 连续供胶法 ,输送的距20m。挤出又称压出，是胶物料在挤出机螺杆或柱塞的挤压推动下连续不断的向前运动，借助于口型中空制品则是口型加芯型挤出各种所需外形半成品，以完成造型或其

11、它作业的工艺过程。挤出成型的特点： 1)生产过程是连续的，因而其产品都是连续的；即可连续化生产。2) 生产效率高；3) 应用范围广，能生产管材、棒材、板材、薄膜、单丝、电线、电缆、异型材，以及中空制品等。4) 投资少，收效快。5) 构造简洁，易操作。挤出成型机组通常由挤出机主机、辅机及把握系统组成。橡胶挤出机的规格表示方法如下：用螺“SJ”或“XJ”表示塑料挤出机和橡胶挤出机。 热喂料挤出机规格表示为 XJ-150. 出机螺杆直径。 冷喂料挤出机规格表示为 XJW-120. 挤出机螺杆直径。 排气式冷喂料挤出机规格表示为XJWP-75.其中，XJWP 表示排气冷喂料挤出机；75表示挤出机螺杆直

12、径。XJL-150.XJL 表示滤胶机；150 表示挤出机螺杆直径。 螺纹沟槽的深度较大。 螺纹沟槽的深度较浅。热喂料挤出适用于机头压力要求较低的场合。; 口型温度最高，机头次之，机筒温度最低。螺杆温度总是高于机筒温度。49.挤出半成品冷却的目的：防止半成品存放时产生自硫；变形；使半成品冷却收缩定型 ，稳定断面尺寸 。挤出半成品停放的目的： 满足生产治理对半成品贮存的要求。任务 5：橡胶的硫化橡胶在硫化过程中，各种性能均会随硫化的进程而发生变化这M 变A曲B 能C反D映胶料的硫化历程，故称为硫化历程图。下列曲线说明白硫化历程的四A 1 在该阶段的状态或特点。A.焦烧阶段；B.热硫化阶段；A2及

13、胶料cdC.平坦硫化阶段；D.过硫化阶段；A1.操作焦烧时间；A2.a b间。焦烧阶段焦烧期硫化起步阶段，硫化t诱导期图中的 ab 段称为胶料的焦烧阶段，此时交性，也称为硫化诱导阶段。热硫化阶段欠硫期预硫阶段bc 段，在该阶段橡胶的交联以确定的速度开头进展。诱导期后， 即使在此阶段的后期，性能主要是拉伸强度、弹性等尚未到达预期的要求。硫化平坦阶段正硫期正硫化阶段 硫化平坦阶段即图中的 cd 段， 此时交联反响已趋于完成，反响速度已较为缓和。硫化胶的综合物理机械性能已到达或接近最正确值。过硫阶段过硫期d 以后的局部为过硫化阶段。在这一阶段中，不同的橡胶表现的状况不同：自然橡胶由于氧化断链反响程度较强， 橡胶，如 SBR、NBR 由于热交联和热氧化断链两种作用程度接近，因此，物理机械性能变化甚小或根本保持恒定。硫化条件通常指硫化压力、温度和时间硫化三要素。任务 1：塑料挤出成型塑料强行通过模口而成为具有恒定截面的连续制品。双螺杆挤出机的特点是：较高的固体输送力气和挤出产量；自洁力气；混合塑化