高分子加工學(xué)高分子溶液

1、第第8章章 高分子溶液的成型加工技術(shù)高分子溶液的成型加工技術(shù) 8.1 鑄塑成型鑄塑成型( (澆鑄成型澆鑄成型) ) 將已準(zhǔn)備好的澆鑄原料（通常是單體，將已準(zhǔn)備好的澆鑄原料（通常是單體，經(jīng)初步聚合或縮聚的預(yù)聚體或聚合物與經(jīng)初步聚合或縮聚的預(yù)聚體或聚合物與單體的溶液等）注入模具中使其固化，單體的溶液等）注入模具中使其固化，完成聚合或縮聚反應(yīng)，從而得到與模具完成聚合或縮聚反應(yīng)，從而得到與模具型腔相似的制品的一種成型方法。型腔相似的制品的一種成型方法。分分 類類 靜態(tài)靜態(tài)澆鑄澆鑄（型材和制品，如滑輪）（型材和制品，如滑輪） 嵌鑄成型嵌鑄成型 （封裝電器，如變壓器）（封裝電器，如變壓器）澆鑄成型澆鑄成型

2、 流延鑄塑成型流延鑄塑成型(光學(xué)薄膜）光學(xué)薄膜） 離心澆鑄成型離心澆鑄成型（管材，齒輪，殼體）（管材，齒輪，殼體） 滾塑成型滾塑成型 （管材，齒輪，殼體）（管材，齒輪，殼體） 搪塑成型搪塑成型（空心軟制品，軟管，手套）（空心軟制品，軟管，手套）8.1.1 8.1.1 鑄塑成型的工藝特點(diǎn)鑄塑成型的工藝特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：n原料原料液態(tài)或漿狀物液態(tài)或漿狀物n很少施用壓力，模具和設(shè)備要求較低很少施用壓力，模具和設(shè)備要求較低n產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力低，可成型大、小制品產(chǎn)品內(nèi)應(yīng)力低，可成型大、小制品 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：n成型周期長(zhǎng)，制品尺寸準(zhǔn)確性較差成型周期長(zhǎng)，制品尺寸準(zhǔn)確性較差 8.1.2 8.1.2 靜態(tài)澆鑄成型靜態(tài)澆

3、鑄成型n 原料原料（聚己內(nèi)酰胺；（聚己內(nèi)酰胺；PMMAPMMA；環(huán)氧樹脂）；環(huán)氧樹脂） 如如PMMAPMMA：反應(yīng)性原料及助劑（如反應(yīng)性原料及助劑（如MMAMMAPMMA+BPO)PMMA+BPO) 填料填料( (色料）色料） n 模具模具 與注塑成型相似，但要求較低與注塑成型相似，但要求較低 最重要的，如何排除氣泡最重要的，如何排除氣泡 模具材料有鑄鐵、鋼、鋁合金、硅橡膠、塑料等模具材料有鑄鐵、鋼、鋁合金、硅橡膠、塑料等 不同塑料，模具類型有差異。不同塑料，模具類型有差異。避免或排除氣泡的方法避免或排除氣泡的方法常壓放置脫泡常壓放置脫泡超聲震蕩脫泡超聲震蕩脫泡真空脫去小分子或氣泡真空脫去小分

4、子或氣泡加壓脫泡加壓脫泡n工藝工藝 模具準(zhǔn)備、原料配制、澆鑄和固化等步驟。模具準(zhǔn)備、原料配制、澆鑄和固化等步驟。典型制品典型制品PMMA澆鑄板材澆鑄板材n 將漿液澆鑄于硅玻璃模具中，排氣后送入水箱或熱將漿液澆鑄于硅玻璃模具中，排氣后送入水箱或熱空氣烘箱中進(jìn)行聚合反應(yīng)。低溫聚合后升溫至沸騰，空氣烘箱中進(jìn)行聚合反應(yīng)。低溫聚合后升溫至沸騰，保持一段時(shí)間，切斷熱源自然冷至保持一段時(shí)間，切斷熱源自然冷至80，然后通，然后通冷水降到冷水降到40，脫模取出，檢驗(yàn)切邊，產(chǎn)品。，脫模取出，檢驗(yàn)切邊，產(chǎn)品。 n MMA預(yù)聚制漿制備：預(yù)聚制漿制備： 將單體、助劑加入常壓預(yù)聚釜中，開攪拌；升溫，將單體、助劑加入常壓預(yù)

5、聚釜中，開攪拌；升溫，維持維持94反應(yīng)；在反應(yīng)；在9094溫度升降溫度升降23次。當(dāng)轉(zhuǎn)次。當(dāng)轉(zhuǎn)化率約為化率約為10%，降溫到，降溫到80，然后強(qiáng)冷降到，然后強(qiáng)冷降到40，按需要加入甲基丙烯酸；冷到按需要加入甲基丙烯酸；冷到30出料。出料。8.2 流延成型流延成型 n 將熱塑性或熱固性塑料配成一定粘度的溶液，然后將熱塑性或熱固性塑料配成一定粘度的溶液，然后以一定的速度流布在連續(xù)回轉(zhuǎn)的基材上以一定的速度流布在連續(xù)回轉(zhuǎn)的基材上(無接縫的無接縫的不銹鋼帶不銹鋼帶)，通過加熱使溶劑蒸發(fā)而使塑料固化成，通過加熱使溶劑蒸發(fā)而使塑料固化成膜，從基材上剝離即得制品。膜，從基材上剝離即得制品。n 制取薄膜的一種方

6、法制取薄膜的一種方法;塑料薄膜以吹塑法為主。塑料薄膜以吹塑法為主。n 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：大型化、高速化和自動(dòng)化，生產(chǎn)的薄膜透明大型化、高速化和自動(dòng)化，生產(chǎn)的薄膜透明度比吹塑薄膜好，厚薄精度高，強(qiáng)度也高度比吹塑薄膜好，厚薄精度高，強(qiáng)度也高2030% %n 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：設(shè)備投資大、設(shè)備投資大、生產(chǎn)速度慢，消耗熱量及溶劑生產(chǎn)速度慢，消耗熱量及溶劑存在溶劑回收及安全問題，制品強(qiáng)度稍低。存在溶劑回收及安全問題，制品強(qiáng)度稍低。n 干法流延與濕法流延干法流延與濕法流延圖圖8-10 三醋酸纖維素薄膜生產(chǎn)流程示意圖三醋酸纖維素薄膜生產(chǎn)流程示意圖n 該成型過程包括：該成型過程包括：塑料溶液配制、流延鑄塑成塑料溶液配制、

7、流延鑄塑成 膜、薄膜干燥和溶劑回收膜、薄膜干燥和溶劑回收等等n設(shè)備主要是帶式流延機(jī)，也有鍍銀金屬回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鼓設(shè)備主要是帶式流延機(jī)，也有鍍銀金屬回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鼓8.2.1 8.2.1 流延鑄塑流延鑄塑成型設(shè)備成型設(shè)備: : 擠出機(jī)、機(jī)頭、冷卻裝置、測(cè)厚裝置、擠出機(jī)、機(jī)頭、冷卻裝置、測(cè)厚裝置、 切邊裝置、電暈處理裝置、收卷裝置等切邊裝置、電暈處理裝置、收卷裝置等 圖圖8-11流延薄膜生產(chǎn)工藝流程流延薄膜生產(chǎn)工藝流程8.2.2 干法流延干法流延（1）流延成型工藝及設(shè)備）流延成型工藝及設(shè)備（2） 流延薄膜的成型工藝及控制流延薄膜的成型工藝及控制n溫度溫度 用用MFRMFR為為6g/10min6g/10min的的L

8、DPELDPE生產(chǎn)流延薄膜時(shí)生產(chǎn)流延薄膜時(shí), ,料筒料筒溫度分溫度分5 5段控制；連接器段控制；連接器T T為為265265士士33，機(jī)頭，機(jī)頭T T為為270270士士33；冷卻輥；冷卻輥T T為為2020，牽引速度為，牽引速度為60m/min60m/min。n薄膜質(zhì)量的影響因素薄膜質(zhì)量的影響因素 關(guān)鍵：厚度均勻性關(guān)鍵：厚度均勻性 , ,主要影響因素：主要影響因素：機(jī)頭溫度控制：機(jī)頭溫度控制：機(jī)頭機(jī)頭T T比機(jī)身低比機(jī)身低5 51010，機(jī)頭，機(jī)頭 T T中間低，兩端略高。中間低，兩端略高。薄膜厚度與機(jī)頭唇口間隙：薄膜厚度與機(jī)頭唇口間隙：不同薄膜厚度推薦不同薄膜厚度推薦 不同唇口間隙。不同唇

9、口間隙。機(jī)頭唇口到冷卻輥的距離：機(jī)頭唇口到冷卻輥的距離：距離要控制到最小距離要控制到最小薄膜冷卻定型：薄膜冷卻定型：熔融物料與冷卻輥筒表面緊密貼合熔融物料與冷卻輥筒表面緊密貼合薄膜的收卷：薄膜的收卷：必須保證膜卷的外觀平整必須保證膜卷的外觀平整 8.2.3 流延法雙向拉伸薄膜的成型流延法雙向拉伸薄膜的成型 圖圖8-21 流延法雙向拉伸薄膜工藝流程流延法雙向拉伸薄膜工藝流程(1) 流延法雙向拉伸工藝流延法雙向拉伸工藝 (BOPP)n原料選原料選MFR為為3g10min的的PPn生產(chǎn)過程分為生產(chǎn)過程分為 制備厚片和雙向拉伸制備厚片和雙向拉伸n將原料加入料斗，經(jīng)螺桿塑化，將原料加入料斗，經(jīng)螺桿塑化，

10、T型機(jī)頭擠出成片型機(jī)頭擠出成片8.2.4 流延吸塑片材的生產(chǎn)流延吸塑片材的生產(chǎn)n 傳統(tǒng)工藝：將物料加入擠出機(jī)的料斗中。用機(jī)頭擠傳統(tǒng)工藝：將物料加入擠出機(jī)的料斗中。用機(jī)頭擠出熱熔片坯，經(jīng)上光輥壓光、牽引和冷卻定型，再出熱熔片坯，經(jīng)上光輥壓光、牽引和冷卻定型，再經(jīng)導(dǎo)輥進(jìn)一步冷卻，然后切邊，經(jīng)兩輥牽引，最后經(jīng)導(dǎo)輥進(jìn)一步冷卻，然后切邊，經(jīng)兩輥牽引，最后卷成筒料。卷成筒料。n 傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的片材縱橫向物理機(jī)械性能差異大，傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的片材縱橫向物理機(jī)械性能差異大，有內(nèi)應(yīng)力，吸塑成型時(shí)，容易皺折或吸破。有內(nèi)應(yīng)力，吸塑成型時(shí)，容易皺折或吸破。n 采用流延工藝生產(chǎn)吸塑片材，其成型性能明顯提高。采用流延工藝生產(chǎn)吸塑片材，其成型性能明顯提高。8.2.4 流延吸塑片材的生產(chǎn)流延吸塑片材的生產(chǎn) n 原料與配方原料與配方 對(duì)易結(jié)晶對(duì)易結(jié)晶PP，要共混改性，要共混改性n設(shè)備設(shè)備擠出機(jī)、機(jī)頭、流延裝置擠出機(jī)、機(jī)頭、流延裝置( (流流延輥、冷卻輥、氣刀和高壓延輥、冷卻輥、氣刀和高壓鼓風(fēng)機(jī)等鼓風(fēng)機(jī)等) )