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1、第六章 中空吹塑成型,中空吹塑成型： 将挤出或注射成型所得的半熔融态管坯（或型坯）置于模具中，然后闭合模具，在管坯中通入压缩空气将其吹胀，使之紧贴于模腔壁上，再经冷却脱模，得到一定形态中空制品的一种加工方法。,6.1 二次成型,定义：在一定条件下，将一次成型所得的高分子材料型材（型坯）再次成型加工，以获得制品的最终型样的技术。,薄膜的双向拉伸 中空吹塑成型 热成型 合成纤维的拉伸,一、二次成型特点（与一次成型比较）,在低于聚合物流动温度（或熔融温度）的半熔融类橡胶态下成型。 通过粘弹形变来实现材料型坯的再成型。 仅适用于热塑性塑料。,玻璃化温度Tg是塑料成型加工的下限,塑料物理状态： 玻璃态

2、高弹态 粘流态,TgTf（Tm）， 高弹态，适于热塑性塑料的二次成型加工。 外力作用下，形变值大；外力消除后，恢复形变的能力较强。 产生不可逆的形变，须较大的外力作用。,由于聚合物长链结构及分子链的柔顺性，一般情况下，如将其置于一定温度下，从受外力作用开始，大分子的形变经历一系列中间状态才过渡到与外力相适应的平衡状态，其形变随时间的变化为一个松驰过程：,二、二次成型原理（粘弹性原理）,聚合物的粘弹性总形变 =普弹形变 + 推迟高弹形变 + 粘性形变,聚合物的粘弹性总形变 =普弹形变 + 推迟高弹形变 + 粘性形变,对于Tg比室温高得多的无定形聚合物，在TgTf间，受热软化，受外力时产生形变，此

3、时普弹形变很小，可忽略；因粘性很大，粘性形变也可忽略；由此，在二次加工中，聚合物形变主要考虑高弹形变。,粘弹性原理,利用聚合物推迟高弹形变松驰时间的温度依赖性，在TgTf间，使聚合物半成品（管坯、片材等）产生变形并成型为一定形状，然后保持形变，在较短时间内冷却到Tg或结晶温度以下，使形变冻结下来，而得到制品。,粘弹性原理,二次成型条件,成型温度：能产生形变，且伸长率最大的温度为宜。,无定形聚合物：成型温度略高Tg PVC Tg 83 成型温度9294 PMMA 105 118 ,二次成型条件,模具温度Tg （接近室温）,6.2 中空吹塑成型,6.2.1 概述 将挤出或注射成型所得的半熔融态管坯

4、（或型坯）置于模具中，然后闭合模具，在管坯中通入压缩空气将其吹胀，使之紧贴于模腔壁，再经冷却脱模，得到一定形态中空制品。,吹塑制品的应用,适用塑料：PE、PP、PVC、PET、PA、PC等。 吹塑制品的要求：耐环境应力开裂、抗冲击性、阻透性、耐化学药品性、抗静电性、耐挤压性,液体、固体的包装容器（空心塑料制品）,成型方法不同,6.2.2 挤出吹塑,热塑性塑料的粒料（或粉料）经过挤出机塑化后，通过特定的模头，制备成热熔融状的管状型坯，然后进行吹塑。,一、挤出吹塑工艺过程,挤出管坯：挤出机中，塑料塑化，机头挤出管坯； 管坯入模：管坯垂挂在机头正下方的型腔中；达预定长度，合模，夹住管坯，吹管插入管坯

5、一端，管坯另一端被切断； 管坯吹胀：气嘴通压缩空气，可塑状态的管坯被吹胀，紧贴模腔壁，形成制品； 冷却定型：保持空气压力，冷却定型； 制品取出、修饰：开模取出制品，切除余料，修边整饰。,挤出吹塑工艺过程,*型坯的不同挤出成型方法,连续挤出吹塑成型法 水平旋转园盘法。 a.型坯递送，模具固定系统 位于挤出机头下，适当距离的固定吹塑模组成。 b.型坯静止，模具移动系统 可分为单模系统和多模系统，模具位于挤出机口模下方，可以垂直上升或下降。,*型坯的不同挤出成型方法,间歇挤出,贮料缸法 P364 间断挤出，大直径厚壁型坯，吹大型容器。,二、挤出吹塑成型条件的控制,管坯制造过程中的影响因素 吹塑过程的

6、影响因素,1、原料的选择,满足制品的使用要求 相对分子质量较高，分子质量分布稍宽，有利于 制得高质量管坯。低熔指利于防管坯下垂，但 不宜过低，否则易发生不稳定流动。 拉伸粘度随拉伸应力增加而增大的物料有利于吹 塑加工。 （制品或半成品很少出现应力集中或局部强度变弱的现象，不易产生破裂）,2、温度的控制,T型坯下垂严重，厚度不均匀 T表面粗糙，塑化不良,3、挤出速度,高挤出速度能够提高产量，减少型坯下垂，但转速过快易产生不稳定流动，螺杆转速应视具体物料而定。P370,4、吹气压力,吹塑中的压缩空气两个作用： 吹胀和冷却 低粘度，小容积或厚壁件宜采用低气压； 高粘度，大容积或薄壁件宜采用较高压力,

7、5、吹气速度 （鼓气速率）,为了缩短吹气时间，利于获得较均匀厚度和较好表面的制品，吹气速度应尽量大一些。 但速度过快易产生以下现象： 在空气进口处造成真空，使这部分的型坯内陷，口模部分的型坯有可能被极快的气流拉断。,6、吹胀比,通常控制在2-4倍，吹胀比过大，则制品形状稳定性差，吹胀困难，制品强度和刚度变低；吹胀比过小则原料消耗大，壁过厚，有效空积减小，冷却时间长。,7、模温和冷却时间,模温过低，会使夹口处的塑料延伸性降低，不易吹胀，并使该部分加厚，成型困难； 模温过高，冷却时间延长，生产周期长。 当冷却不充分易导致制品变形，收缩增大，表面无光泽。,8、成型周期,包括挤出型坯，截取型坯，合模，

8、吹气，冷却，放气，开模，取出制品等过程。 在保证制品能够定型的前提下尽量缩短成型周期。 在保证制品充分冷却定型的前提下，加快冷却速率以提高生产效率。,吹塑成型制品的冷却,冷冻空气法 冷冻剂法 二氧化碳冷却法 空气和水绝热膨胀冷却法,6.2.3 注射吹塑,通过注射成型方法，将型坯模塑在芯棒上，形成型坯，管的一端通入压缩空气，另一端的管壁上开有微孔。然后将热型坯置于吹塑模具内，并吹入压缩空气，型坯胀大,脱离金属管，贴于模壁上成型和冷却。,一、注射吹塑工艺过程,两 个阶段P372 注射吹塑特点：,型坯的注射成型,一步法：注射型坯一经成型，还在塑性状态芯模具开启；进入成型的第二阶段，把芯棒连同型坯迅速

9、送到吹塑模具中，打开压缩空气阀门，经芯棒吹入压缩空气，使还处于熔融状态的型坯吹胀至模腔的形状，在模具内冷却后打开模具，取出制品。 两步法：型坯的注射与吹塑分开进行,二、注射吹塑工艺要点,关键因素是温度（型坯）。 型坯温度过高时，熔料因粘度较低而容易变形，致使型坯在移动过程中，出现厚薄不均，影响吹塑制品的质量； 温度太低时，制品内部会积存较多的内应力，在使用中易产生应力破裂。,6.2.4拉伸吹塑,型坯吹塑前,于Tg-Tf间，用机械方法使型坯先轴向拉伸，继而吹塑，型坯径向尺寸增大，得到横向拉伸，后快速冷却至Tg以下。,6.2.4 拉伸吹塑,特点,拉伸吹塑过程的影响因素,拉伸温度 拉伸倍率,拉伸温度,各种树脂的最适宜拉伸温度有所差别，一般取伸长率较大的温度为拉伸温度， 如PVC 和PET，一般比Tg 高1040。 PET为90110，PVC为100140， PP则比熔点低540，一般为150。,拉伸倍率,拉伸倍率BR=HD/hd 。 拉伸倍数等于容器尺寸（直径和高度）与型