《高分子加工原理與技術(shù)》第10章高分子制品的二次加工課件

1、10 高分子制品的二次加工10.1 熱成型10.1.1概述熱成型利用熱塑性塑料的片材作為原料來(lái)制造制品的一種方法。熱成型過(guò)程：將裁成一定尺寸和形狀的片材夾在模具的框架上，將其加熱到TgTf(熱彈態(tài)) ，片材一邊受熱，一邊延伸，然后憑借施加的壓力，使其緊貼模具的型面，從而取得與型面相仿的型樣，經(jīng)冷卻定型即得制品。 熱彈態(tài) 對(duì)無(wú)定形聚合物: 高彈態(tài) TgTf(較接近于Tg) 對(duì)結(jié)晶聚合物: 無(wú)高彈態(tài) ，有結(jié)晶態(tài)， 在TgTm(較接近于Tm)熱彈態(tài)不是具體的物理或高分子物理的一個(gè)名詞，而是工程上為了方便而提出的一種說(shuō)法。熱成型工藝的特點(diǎn) 成型壓力較低，工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率高優(yōu)點(diǎn) 能制造面積較大的制品 設(shè)

2、備投資少，自動(dòng)化程度高 制品深度受到限制，厚度不均勻，易破缺點(diǎn) 制品形狀受到限制 制品的后加工較多 原料只能是片材，成本較高10.1.2 熱成型設(shè)備和模具手動(dòng)熱成型時(shí)夾持、加熱、抽空、冷卻、脫模由人工調(diào)整或完成。 三段輪轉(zhuǎn)機(jī)操作示意圖 模具：陰模、陽(yáng)模和對(duì)模模具材料：硬木、石膏、鋁 材、鋼材及 特殊塑料等 10.1.3 熱成型的基本方法 分類 差壓成型 （真空、加壓）熱 覆蓋成型 成 柱塞助壓成型 柱塞助壓真空成型 型 柱塞助壓氣壓成型 工 回吸成型 真空回吸成型藝 氣脹真空回吸成型 推氣真空回吸成型 對(duì)模成型 雙片熱成型 差壓成型 （只有一個(gè)模具，陽(yáng)?；蜿幠＃﹫D5-158 真空成型加熱片村

3、(b)抽真空成型覆蓋成型 制厚壁和深度大的制品 成型過(guò)程與真空成型 相同 陽(yáng)模 借液壓推力，將陽(yáng)模頂入已 加熱的片材中，再抽真空 10.1.4 熱成型工藝及控制 熱成型工藝過(guò)程包括片材的準(zhǔn)備、夾持、成型、加熱、冷卻、脫模和制品的后處理加熱 片材是在高彈態(tài)的溫度范圍內(nèi)拉伸造型 成型 通過(guò)施力，使已預(yù)熱的片材進(jìn)行彎曲與拉伸變形 壁厚盡可能均勻 冷卻脫模 制品必須冷卻到變形溫度以下才能脫模 熱成型應(yīng)用 （包裝業(yè)如泡罩，快餐業(yè) ） 10.2 機(jī)械加工高分子制品的機(jī)械加工是采用機(jī)械方法對(duì)高分子制品進(jìn)行加工的總稱。類型: 裁斷、沖切、車削、鉆削、銑削、磨削、拋光、滾光、噴砂等 10.2.1 高分子制品的機(jī)

4、械加工性能塑料熔融溫度、分解溫度低（與金屬相比），刀具和工件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度不能太高。塑料的彈性恢復(fù)大，進(jìn)刀具太大影響加工精度，它比金屬小一個(gè)數(shù)量級(jí)。切削抗力小，對(duì)刀具的損壞小 10.2.2 高分子制品的機(jī)械加工方法切削 切削加工用切削工具將坯料或工件上的多余材料切除掉，以獲得具有所需的幾何形狀、尺寸和表面質(zhì)量的機(jī)器零件裁切 鋸切、剪切、銑切、砂輪切割、激光切割、電熱絲切割、超聲波切割、高壓水流(水刀)切割等。對(duì)棒狀或管狀塑料的裁切，可使用車床。 高分子制品的機(jī)械加工方法沖切 塑料板材用沖切方法制成。沖切方法有沖裁、沖孔、切口、剖切、修邊、整修等，但用得最多的是沖裁和沖孔。鉆削 鉆削目的就是鉆

5、孔，可在各種鉆床上進(jìn)行，也可在車床、銑床、鏜床上進(jìn)行，還可使用手鉆。螺紋加工 螺紋加工可用車床、銑床上銑削，或砂輪加工，也可用絲錐和螺紋板牙手工進(jìn)行。10.3 表面處理 10.3.1概述塑料優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)輕、防潮、耐腐、價(jià)廉、易成型和比強(qiáng)度高塑料缺點(diǎn)：親水性、染色性以及生物相容性較差；難粘接性、印刷易脫落 塑料制品表面處理方法表面物理處理方法：機(jī)械整飾（拋光、噴砂等）、涂飾、真空鍍、電鍍和噴射處理等表面化學(xué)處理方法：火焰處理、放電處理、輻射處理、溶液處理、接枝聚合處理、滲氮及化學(xué)氣相沉積等。 (1)火焰處理(2)放電處理塑料表面放電處理是在電磁能作用下，將空氣、惰性氣體或可反應(yīng)氣體進(jìn)行激發(fā)、離解和電

6、離，使之與塑料表面發(fā)生化學(xué)作用，形成醚、醇、酮、醛、羧酸及羰基等極性基團(tuán)，改善附著性能。電暈放電等離子體放電 等離子體放電處理等離子體為氣體在真空狀態(tài)下的一種放電形式 當(dāng)?shù)入x子體所含的活性粒子轟擊高分子材料表面，如果活性粒子的能量大于材料表面分子的鍵能，就能將材料表面分子間的化學(xué)鍵打開(kāi)，生成自由基，或使分子鍵發(fā)生斷裂、分解，在塑料表面形成活性基團(tuán)，如羥基、醚基、酯基、羧基及羰基等，因而能顯著提高無(wú)極性塑料材料表面的粘接性、印刷性。 (3)輻射處理利用各種射線的能量將塑料制品表面上聚合物的非主鏈化學(xué)鍵切斷，從而改變其原有性能結(jié)構(gòu)，提高表面附著性。輻射交聯(lián)射線輻射能量表面處理輻射能量射線有很多種，

7、如紫外光、激光、電子束、X射線、射線及電磁波等 紫外光輻射穿透力差，故接枝聚合可嚴(yán)格地限定在材料表面或亞表面進(jìn)行(4)溶液處理用一類可與塑料表面發(fā)生物理或化學(xué)作用而改變其性能的溶液進(jìn)行處理的一類改性方法。 氧化劑氧化法(重鉻酸硫酸系) 溶液處理 溶劑浸漬法 (相近, 溶解、吸附) 脫脂劑處理法(去油污) 硅酸處理法(PTFE表面活化處理)(5)接枝聚合處理 在基體上接枝大分子鏈而對(duì)表面進(jìn)行改性優(yōu)點(diǎn)：選擇不同單體對(duì)同一聚合物進(jìn)行改性而使表面具有截然不同的特性。eg. 聚烯烴的表面接枝改性制備多層膜、熒光材料及防霧材料等。按引發(fā)方式表面接枝處理分為: 化學(xué)接枝 等離子體引發(fā)接枝 光引發(fā)接枝 高能輻

8、射引發(fā)接枝 放電引發(fā)接枝 超聲處理接枝 10.4 整飾表面整飾包括：機(jī)械修飾、涂飾、燙印、上金目的：美化制品表面或改變制品的表面性能(1)機(jī)械修飾銼削(切削 )磨削(用砂帶或砂輪磨)拋光(用表面有拋光膏的旋轉(zhuǎn)布輪處理) 滾光(磨料和制品同時(shí)加入轉(zhuǎn)鼓。轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)動(dòng)處理)(2) 表面涂飾溶浸增亮 將制品放在可溶的有機(jī)溶劑中浸約1min,再放在不溶的液體內(nèi)浸短時(shí)間，除去表面附著的溶劑及制品表面上細(xì)小不規(guī)則物，如機(jī)械加工刀痕等。 涂料涂飾 噴涂、輥涂、浸涂、淋涂、簾涂、刷涂等方法直接涂在制品的表面 (3) 表面彩飾彩飾：對(duì)表面添加彩色圖案、花紋或文字等(4) 表面上金上金: 用電鍍、真空電鍍（淀積）、噴鍍等方 法，在塑料表面上覆蓋薄層金屬的作業(yè)。上金工藝 濕法 (化學(xué)浸鍍、電鍍、噴導(dǎo)電涂料) 干法 (真空蒸鍍、熔融噴鍍、真空噴 鍍、陰極濺射、離子鍍)10.5 焊接和粘接（1）焊接采用加熱和加壓或其它方法，使熱塑性塑料制品的兩個(gè)或多個(gè)表面熔合成為一個(gè)整體的方法，稱為塑料焊接。加熱方式不同： 熱焊接 焊接 摩擦（發(fā)熱）焊接 電磁（發(fā)熱）焊接 (2)粘接使用粘合劑將兩個(gè)或多個(gè)制件接合在一起的作業(yè)稱為粘接。界面的粘合作用，是以粘合力為基礎(chǔ)，包括主價(jià)鍵力(化學(xué)鍵力)、次價(jià)鍵力、靜電力、機(jī)械力等。粘合劑與固體表面之間，通常并不產(chǎn)生化學(xué)鍵。在