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高分子材料成型PPT

挤出机能够产生较大的压力,一般来说,其 操作是间歇进行,物料的塑化程度和均匀性 不如螺杆式挤出机,因此应用范围受限制。 它适用于聚四氟乙烯,超高相对分子质量聚 乙烯等塑料的挤出。
螺杆式挤出机
借助螺杆旋转时螺纹所产生的推动力将物 料推向口模。这种挤出机中通过螺杆强烈 的剪切作用,促进物料的塑化和均匀分散, 同时使挤出过程连续进行,因此可以提高 挤出制品的质量和产量,它适用于绝大多 数热塑性塑料的挤出。
单螺杆挤出机基本结构
机头和口模 螺杆
料筒
加料装置 传 动 装 置
一. 加料装置及作用
有些加料斗还配备真空装置或加热装置,以 便防止物料从空气中吸收水分。有些料斗有 振动搅拌器,并能自动上料与加料。
料斗底部有冷却夹套,防止“架桥”。
主要是指料斗,大多数设备用的加料斗是圆 锥形的,其容量至少要求能容纳1h的用料。 底部有截断装置,以便调整和切断料流。侧 面有玻璃视镜和标定计量的装置。
第一节 单螺杆挤出机基本结构及作用 1 传动系统 2 挤出系统——挤出成型系统的关键部分 加料装置 料Байду номын сангаас 螺杆 机头 口模 3 加热系统:采用电阻丝加热,也可电感应加热,蒸汽或油加
热。 4 冷却系统:空冷或水冷,其作用是防止进料口处的物料过热
发粘,出现搭桥现象,使物料供料不足。另外在紧急停车时, 避免物料过热降解。
赶走塑料中的空气及其它挥发成分,增大塑料的密度。
无定形塑料 L2=55~65% L0 熔融温度范围宽的塑料PVC L2 =100%L0 渐变螺杆 结晶型塑料,熔融温度范围窄, L2 =3~5DS 突变螺杆
3.3 均化段 计量段 将塑化均匀的物料在均化段螺槽和机头回压
作用下进一步搅拌塑化均匀,并定量定压的 通过机头口模挤出成型。一般无压缩作用。
H1≥0.1 DS H3=0.02~0.06 DS
(5)螺旋角 θ=10°~30° 定义:螺纹与螺杆横截面之间的夹角
θ大,挤出机的生产能力提高,但螺杆对塑料 的剪切挤压作用减小
θ=10°~30° 实验证明:
θ=30°适合细粉状物料;均化段的挤出产率 最高
θ=15°适合方块状物料 θ=17°适合圆柱状物料 常用螺杆的θ=17.7°
见 60~150mm (2) 螺杆的长径比 一般 15~25 以25居多 最大可达40
长径比 一般 15~25 以25居多 最大可达40
小:对塑料的混合和塑化不利
大:改善塑料的温度分布,混合均匀,减少挤出时 的漏流和逆流,提高挤出机的生产能力;
适应性强,可用于多种塑料的挤出
过大:热敏性塑料因受热时间太长而容易分解,螺 杆的自重增加,制造和安装都困难,挤出机的功率 消耗增大
4.螺杆形式:
普通螺杆:采用等距变深、等深变距、变深 变距螺槽
高效专用螺杆
L/ DS 大、熔融效率低、塑化混合均匀
4 机头和口模 P224图7-8 使粘流态物料从螺旋运动变为平行直线运动,
并稳定地导入口模而成型
产生回压,使物料进一步均化,提高制品质 量
(6)螺杆棱部宽E E大:增加螺棱上动力消耗,有局部过
热的危险
E小:漏流增加,产量降低 E=0.08~0.12 DS
(7 )螺杆与料筒的间隙 δ
δ大,生产效率低,剪切作用小,不利于热传 导,不利于物料的熔融和混合
δ小,剪切作用大,容易引起物料热力学降解
小直径螺杆δ=0.005 DS 大直径螺杆δ=0.002 DS δ=0.1~0.65mm
H2
S
H1
θ 计量段 L3
压料段 L2 螺杆长度 L
加料段 L1
H1 加料段螺槽深度 H2 计量段落槽深度 θ 螺旋角
D 螺杆直径 e 螺棱宽度 S 螺距
3.螺杆的作用: 输送物料 传热塑化物料 混合均化物料
3.1加料段L1 加热送来的物料并输送到压缩段
L1 =60~65% L0 3.2压缩段L2 挤出和剪切加料段送来的物料,加热物料使其转变为熔融体,
(3)螺杆的压缩比A 定义:加料段第一个螺槽容积:均化段最后一个螺槽容积,
表示物料通过螺杆的全过程被压缩的程度 一般 2~5 获得方法:采用等距变深、等深变距、变深变距螺槽 (4)螺槽深度H 决定塑料的塑化及挤出效率 小:剪切速率高,利于传热和塑化,但挤出生产效率低 热敏性塑料——深槽螺杆 热稳定性较高、熔体粘度低——浅槽螺杆
应用范围广,广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维的成型 加工,也常用于塑料的着色、混炼、塑化、造粒及塑料 的共混改性等。
挤出—吹塑成型,中空吹塑制品
挤出—拉幅成型,双轴拉伸薄膜
产品形状多样 设备简单,投资少,占地面积小
挤出成型的设备
柱塞式挤出机
借助柱塞的推挤压力,将事先塑化好的或由 挤出机料筒加热塑化的物料从机头口模挤出 成型的。物料被挤完后柱塞退回,再进行下 一次操作,挤出机对物料没有搅拌混合作用
第七章 挤出成型
本章重点: 挤出成型的概念 挤出成型的用途 本章以论述塑料挤出为重点 重点以单螺杆挤出机的结构特点来讨论挤
出成型原理和工艺
挤出成型,挤出模塑,是塑料重要的成型方法之一, 是使高聚物熔体(或粘性流体)在挤出机的螺杆或柱 塞的挤压作用下通过一定形状的口模而连续成型,所 得的制品为具有恒定断面形状的连续型材。
它可用于挤出塑料制品,如管材、板材、棒材、片材、 薄膜。各种异型材以及塑料和其它材料的复合物等, 也常用于塑料的着色、混炼、塑化、造粒及塑料的共 混改性等。
橡胶挤出——压出
合成纤维——螺杆挤出纺丝
塑料挤出——主要以热塑性塑料为主
挤出成型的特点
操作简单,工艺易控,可连续化、工业化、自动化生产, 生产效率高
二. 料筒 作用:输送、塑化、压缩
1.工作温度 180~290℃ 2.压力 ≤55MPa 3.设有分段的加热和冷却装置 4.长径比 L/D= 15~24 5.制造材料:
耐磨、耐腐蚀、高强度的合金钢 碳钢内衬合金钢
三. 螺杆 作用:输送、挤压、剪切 1.用耐热、耐腐蚀、高强度的合金钢制作 2.表面高硬度、高光洁度 3.转速10~120 rpm、无级变速 4.几何参数 (1)螺杆直径DS 外径 30~200mm之间 常
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