高分子材料加工工艺实验
握模压成型操作基本方法。
实验原理
热固性塑料的模压成型是指将粉状、粒状或 纤维塑料放入模具型腔中,在一定温度和压力下 闭模。当物料呈现半流动态充满型腔取得一定形 态,再经缩聚反应和交联固化作用成型,脱模后 即得制品的工艺过程。 模压成型工艺参数是温度、压力和时间。
六次甲基四胺的固化机理
实验原料及设备
数据处理
原料规格及产地 挤出机工艺条件
机头温度: _____℃ 熔体温度: _____℃ 料筒温度: _____℃ 一区_____℃ 二区_____℃ 三区_____℃ 四区_____℃ 五区_____℃ 熔体压力:一区_____MPa 主机转速:_______RPM 喂料转速:_______RPM 电流:主机_______A;喂料_______A
原料 脱模剂 酚醛压塑粉配方(Wt) : 酚醛树脂(甲阶) 木粉 六次甲基四胺 石灰或氧化镁 硬脂酸钙 苯胺黑
100 100 7.0 1.0 0.7 0.5
主要设备
炼胶机
平板硫化机
万能材料试验机
捏合机
实验步骤
酚醛压塑粉的配制(干法) 混合物料的辊压塑化 模压成型 观察分析模压所得试样的表观质量和拉
林业生物质高分子材料加工工艺
实验三 淀粉基热塑性塑料的注射 成型工艺实验
实验目的 实验原理 原料及主要设备 实验记录与计算 结果与讨论 安全注意事项
实验内容和步骤
实验目的
了解注塑成型过程和成型工艺条件;
掌握注塑成型工艺参数的确定以及它们对制
品结构形态的影响;
掌握注塑机模具的结构、正确操作注塑机,
掌握制作标准测试样条的方法。
实验原理
注塑成型是热塑性塑料成型制品的一种重要方 法,塑料在注塑机料筒中经外部加热及螺杆对物
料和物料之间的摩擦升热使塑料熔化呈流动状态
后,在螺杆的高压、高速作用推动下,塑料熔体
通过喷嘴注入温度较低的封闭模具型腔中,经冷
却定型成为所需制品。
注塑成型工艺过程 :
成型前的准备
林业生物质高分子材料加工工艺
实验四 热固性塑料模压成型工艺实验
实验目的 实验原理 实验原料及设备 实验记录 思考题 注意事项
实验步骤
实验目的
明确热固性塑料加工成型的基本原理;
掌握酚醛模塑粉的配方、加工和模压成型原理;
了解拟定工艺参数对产品性能的影响;
了解平板硫化机的基本结构和运行原理,正确掌
实验一 淀粉基热塑性塑料母料的制备
实验目的 母料配方和实验原理 原料及主要设备 实验步骤 结果与讨论 数据处理 结果与讨论
实验内容和步骤 实验内容
安全注意事项
实验目的
掌握淀粉基热塑性塑料母料的制备原理和方法; 了解挤出机的工作特性,以及挤出成型工艺对挤
出物质量的影响;
掌握制备母料的操作过程; 掌握几种重要助剂的不同添加量对淀粉基热塑性
结果与讨论
配方中各组分的作用是什么? 双螺杆有同向、异向转动之分,用于共混造粒,
应选择哪种双螺杆挤出机,为什么?
安全注意事项
高速混合机运行中严禁打开盖;
高速混合机的加料应在开动搅拌后进行;
严格按照操作规程确定操作顺序;
挤出机高温,注意严禁手触,避免烫伤;
经常注意挤出机电机的电流指示,避免因
为什么要切取5个切段?是否可以直接切取10
min 流出的重量做为其MI?
注意事项
装料、按导套和压料都要迅速,否则物料全熔之
后难以排除气泡;
整个取样式及切割过程要在压料杆刻线以下进行,
要求在试样加入料筒后20 min 内切割完;
整个体系温度要求均匀,在试样切取过程 中,要
尽量避免炉温波动。
次投入到高速混合机中,捏合5~8min;
挤出造粒
双螺杆挤出机操作规程
开机前检查设备 预热升温
根据材料确定加工工艺温度,当各段温度达到 设定值后,继续恒温30min。
启动润滑油泵,打开冷却水开关 用手转动电机联轴器,检查螺杆转动情况
经手动检查后,将主机转速设为0,启动主电机, 逐渐升高主螺杆转速,检查主机是否稳定。
实验步骤
酚醛压塑粉的配制(干法) 混合物料的辊压塑化 模压成型 观察分析模压所得试样的表观质量和拉伸强度
与模压成型工艺条件的关系
对压制品进行拉伸强度测试
实验记录
模压工艺条件
上层温度:___℃ 中层温度:___℃ 下层温度:___℃ 硫化时间:___min 压 力:___MPa 拉伸强度:___N
母料的MI值。
实验原理
大部分聚合物都是利用其粘流态下的流动行为
进行加工成型。因此,必须在聚合物流动温度Tf 以
上下才能进行加工,应根据Tf 以上粘稠聚合物的流
动行为来确定加工温度,如果聚合物的流动性能好,
加工时可选择略高于流动温度,所施加的压力也可
小一些;相反,则需要温度适当高一些,施加的压
力也要大一些,以便改善聚合物的流动性能。
塑料母料性能的影响。
母料配方
玉米淀粉(100目 ): LDPE: 偶联剂: 分散剂:氧化聚乙烯 油酸乙酯: 聚己内酯(PLC): 聚乙烯蜡:
100 80~120 0.2~1.4 8 1 2~10 1
实验原理
玉米淀粉改性
在玉米淀粉中加入偶联剂后,淀粉上的羟 基与其发生了络合作用,使其亲水性向疏水性 结构转变,淀粉分子间的氢键被破坏,对玉米 淀粉/LDPE进行混炼,非极性长链烷基-R就能 溶入到PE链中,使淀粉相和PE相有机地联系起 来。
原料与主要设备
原料:淀粉基热塑性塑料母料 主要设备
熔融指数仪
实验步骤
试样准备
取实验一所制备的母料于红外烘箱中进行干燥。
根据MI大小决定所用试样量 测试条件的选择
温度、负荷的选择
切取时间的选择
测试步骤
阅读仪器使用说明书 接通熔融指数仪的电源 设定各实验参数 料筒预热 装料预热试样6~8 min 后,加载负荷,切去 料头约15 cm 切取试样 实验结束后,清洗毛细管和压料杆 做好实验扫尾工作
机械塑化原理
高速混合机用于高分子材料的混色、配料、 填料表面处理及共混材料的预混时,物料受到高 速搅拌,使物料颗粒之间产生较高的剪切作用和 热量,不仅使物料混合均匀,还可使塑料部分塑 化。 双螺杆挤出造粒的原理主要就是采用双螺杆 的搅拌,利用剪切、塑化、摩擦生热达到对材料 塑化、混合和分散的作用,通过机头挤出,再经 牵引,在拉力作用下使制品连续地前进,最后切 割造粒。
实验步骤
根据操作规程做好注塑机开车前的检查和准备工 作; 安装调试模具; 设定各种参数; 判断料筒温度和喷嘴温度是否合适; 选择手动、半自动或全自动操作模式; 测制品收缩率; 记录成型的参数 。
实验记录与计算
原料规格及产地 注塑机模制制品的条件料筒(或熔体温度) 一段 温度/℃ 二段 三段
林业生物质材料工程实验教学中心 天然高分子材料实验室
林业生物质高分子材料加工工艺实验
淀粉基热塑性塑料母料的制备 热固性塑料模压成型工艺实验
生物降解塑料母料流动速率的测定
天然橡胶的加工成型
淀粉基热塑性塑料的注射成型工艺实验
热塑性塑料的中空吹塑成型工艺实验
增容木粉/LDPE复合材料的制备与性能测试
林业生物质高分子材料加工工艺实验
熔融指数(MI)是热塑性塑料在一定 温度、压力下,熔体在10 min内通过标准 毛细管理体制的重量值,以(g/10min)来 表示,是衡量聚合物流动性能好坏的指标。 一般来说,MI小,分子量大,则聚合物的 断裂强度、硬度等性能都有所提高;MI大, 分子量小,加工时流动性就好一些。
实验内容
1、不同组使用“实验一”中制备的不同配方淀 粉基热塑性塑料母料作为原料,测试其熔融指数, 考察偶联剂不同用量对淀粉基热塑性塑料母料熔 融指数的影响。 2、选定一种配方的淀粉基热塑性塑料母料作为 原料,温度不变,改变负荷,测试其熔融指数, 考察淀粉基热塑性塑料母料熔体流动性与剪切应 力的关系。
伸强度与模压成型工艺条件的关系
对压制品进行拉伸强度测试
实验记录
模压工艺条件
上层温度:___℃ 中层温度:___℃ 下层温度:___℃ 硫化时间:___min 压 力:___MPa 拉伸强度:___N
思考题
酚醛塑料的模压成型原理与硬PVC压制成型原理
有何不同?
酚醛压塑粉模压温度和时间对制品质量影响如何?
注射行程
一级 注射行程 /mm
二级
三级
四级
收缩率测试表
编号 方向 l1/mm
1
l2/mm l1/mm
2
l2/mm l1/mm
3
l2/mm l1/mm
4
l2/mm
平行
垂直
结果与讨论
注塑成型工艺条件如何确定? 制品形态与制品性能之间有何关系? 用注射充模流动过程讨论制品结构形态的 形成 注塑成型制品常见缺陷如何解决? 平行于分流道方向和垂直于分流道方向的 收缩率有何不同,为什么?
数据处理
试样名称: 测试条件:
负荷重量:
切割段 所需时 间/S
切割段所需时间:
切割段重量/g 平均重量/g
试样
温度 /℃
1
2
3
4
5
MI g/10min
1 2 3 4
结果与讨论
改变温度和剪切应力对不同聚合物的熔体粘度
有何影响?
聚合物的MI与其分子量有何关系?为什么MI不
能在结构不同的聚合物之间进行比较?
为阻力过大造成对设备的损坏; 严禁将手伸进切粒机。
林业生物质高分子材料加工工艺实验
实验二 生物降解塑料流动速率的测定
实验目的 实验原理 实验内容 实验步骤 数据处理 结果与讨论