热塑性塑料制品的注射成型 一、实验目的 1、了解柱塞式和移动螺杆式注射机的结构特点及操作程序； 2、掌握热塑性塑料注射成型的实验技能及标准测试样条的制备方法； 3、掌握注射盛开工艺条件的确定及其与注射制品质量的关系。 二、实验原理 1、注射过程原理 注射成型是高分子材料成型加工中一种重要的方法，应用十分广泛，几乎所有的热塑性塑料及多种热固性塑料都可用此法成型。热塑性塑料的注射成型又称注塑，是将粒状或粉状塑料加入到注射机的料筒，经加热溶化后呈流动状态，然后在注射机的柱塞或移动螺杆快速而又连续的压力下，从料筒前端的喷嘴中以很高的压力和很快的速度注入到闭合的模具内。充满膜腔的熔体在受压的情况下，经冷却固化后，开模得到与模具型腔相应的制品。 注射成型机主要的有柱塞式和移动螺杆式两种，以后者为常用。不同类型的注射机的动作程序不完全相同，但塑料的注射成型原理及过程是相同的。 本实验是以聚丙烯为例，采用移动螺杆式注射机的注射成型。热塑性塑料的注射过程包括加料、塑化、注射充模、冷却固化和脱模等几个工序。 （1）合模锁紧注射成型的周期一般是以合模为起始点。动模前移，快速闭合。在与定模将要接触时，依靠合模系统自动切换成低压，提供试合模压力和低速；最后切换成高压将模具合紧。 （2）注射充模模具闭合后，注射机机身前移使喷嘴与模具贴合。油压推动与油缸活塞杆相连接的螺杆前进，将螺杆头部前面已均匀塑化的物料以一定的压力和速度注射入模腔，直到熔体充满模腔为止。 熔体充模顺利与否，取决于注射的压力和速度、熔体的温度和模具的温度等。这些参数决定了熔体的粘度和流动特性。注射压力是为了使熔体克服料筒、喷嘴、浇注系统和模腔等处的阻力，以一定的速度注射入模；一旦充满，模腔内压迅速到达最大值，充模速度则迅速下降。模腔内物料受压紧，密实，符合成型制品的
聚丙烯增韧改性的方法及机理
聚丙烯增韧改性的方法及机理 PP本身脆性(尤其是低温脆性)较大，用于对韧性要求较高的产品(特别是结构材料)时必须对PP进行增韧改性。 1 无规共聚改性 采用生产等规PP的工艺路线和方法，使丙烯和乙烯的混合气体进行共聚，即可制得主链中无规则分布丙烯和乙烯链节的共聚物。共聚物中乙烯的质量分数一般为1％～7％。乙烯链节的无规引入降低了PP的结晶度，乙烯含量为20％时结晶变得困难，含量为30％时几乎完全不能结晶。 与等规PP相比，无规共聚PP结晶度和熔点低，较柔软，透明，温度低于0℃时仍具有良好的冲击强度，一20％时才达到应用极限，但其刚性、硬度、耐蠕变性等要比均聚PP低10％～15％。 无规共聚PP主要用于生产透明度和冲击强度好的薄膜、中空吹塑和注塑制品。其初始热合温度较低，乙烯含量高的共聚物在共挤出薄膜或复合薄膜中作为特殊热合层得到了广泛应用 2 嵌段共聚改性 乙丙嵌段共聚技术在20世纪60年代即已出现，其后很快得到推广。美国从1962年开始工业化规模生产(丙烯／乙烯)嵌段共聚物，该共聚物含有65％一85％的等规PP、10％一30％的乙丙共聚物和5％的无规PP 。(丙烯／乙烯)嵌段共聚物与无规共聚PP一样，也可以在制造等规PP的设备中生产，有连续法和间歇法两种工艺路线。(丙烯／乙烯)嵌段共聚物具有与等规PP及高密度聚乙烯(HDPE)相似的高结晶度及相应特征，其具体性能取决于乙烯含量、嵌段结构、分子量大小及分布等。共聚物的嵌段结构有多种形式，如有嵌段的无规共聚物、分段嵌段共聚物、末端嵌段共聚物等。目前工业生产的主要是末端嵌段共聚物以及PP、聚乙烯、末端嵌段共聚物三者的混合物。通常(丙烯／乙烯)嵌段共聚物中乙烯质量分数为5％一20％。(丙烯／乙烯)嵌段共聚物既有较好的刚性，又有好的低温韧性，其增韧效果比无规共聚物要好。其主要用途为制造大型容器、周转箱、中空吹塑容器、机械零件、电线电缆包覆制品，也可用于生产薄膜等产品 3 接枝共聚改性 PP接枝共聚物是在PP主链的某些原子上接枝化学结构与主链不同的大分子链段，以赋予聚合物优良的特性。在PP分子链上接枝弹性链段有助于提高PP的冲击强度和低温性能。接枝共聚的方法有溶液接枝、悬浮接枝、熔融接枝和固相接枝。PP接枝共聚物经常用作PP与其它聚合物或无机填料之间的增容剂。单独用作PP增韧剂的例子也有报道，如Xu Gang等通过紫外线照射得到了高接枝率的PP一丙烯酰亚胺接枝共聚物，发现它对PP有很好的增韧效果。单独用做塑料的例子几乎没有 4 改变立体结构 工业上所用的PP通常都是等规立构PP。近年来采用间规选择性茂金属催化剂合成了间规立构PP。与等规立构PP相比，间规立构PP具有较低的结晶度和弯曲强度、较高的熔体粘度和弯曲弹性模量、良好的透明性和热密封性、优异的抗冲击性和压延性等。另外选用对称性好的单点茂金属催化剂可以合成具有良好弹性的高相对分子质量的无规立构PP和无规一等规立体嵌段的弹性PP。特别是后者，由于等规链段的物理交联作用，使之具有良好的弹性和力学性能，属于一种新型的热塑性弹性体。
来源于：注塑塑料网https://www.doczj.com/doc/f917855888.html,/ 聚丙烯注塑加工成型收缩率的影响因素 塑料制品的质量取决于材料(树脂、加工助剂等)的选择和注塑加工条件。塑料成型加工是一门科学与工程紧密结合的交叉学科，其任务是：了解材料的特性，确定最适宜加工条件，制取最佳性能产品。热塑性塑料注塑制品成型时收缩率与结晶度及球晶大小密切相关，球晶与聚合形式及助剂有关，而结晶直不仅取决于化学结构而且还受到加工过程中冷却速率、熔体温度、模具温度、制品厚度等的影响，给模具设计确定型腔尺寸和控制制品尺寸精度带来困难。生产中迫切需要了解注塑工艺对各种塑料收缩率的影响规律。聚丙烯具有较高的结晶性，给产品带来较好的刚性，但也决定了其较大的制品成型收缩率，给其在注塑领域的应用带来了不少的限制，通常，PP的结晶度通常为40～70％，其它为非定形区，由此它的成型收缩率会出现在1~2.5％范围内。在与一些下游应用厂家的交流中经常碰到需要解决降低PP的成型收缩率的问题。因此不少石化研究院所对在PP 的生产和加工两个过程中如何降低其收缩率等问题进行了研究。 2 常用聚丙烯加工技术 聚丙烯作为增长最为强劲的通用塑料，与其具有较宽的成型加工适应性有很大关系。如PP可注塑、吹塑、真空热成型、涂覆、旋转成型，也可熔接、机加工、电镀和发泡等，并可在金属表面喷涂。目前，常用的聚丙烯成型加工技术有注塑、挤塑、薄膜、发泡等。 常用聚丙烯按聚合方式及其链段结构的不同，可分为均聚、无规共聚以及嵌段共聚，通常注塑采用均聚和嵌段共聚PP，挤塑三种都可以使用，吹塑和薄膜(如BOPP)可采用均聚和无规共聚PP。目前市场上注塑成型和挤出PP使用量较大。一般注塑温度在180~210℃之间，注塑压力在65~140MPa，模具温度为40~70℃。预干燥温度在80℃左右[1]。 3 聚丙烯的成型收缩性与注塑工艺 聚丙烯的成型收缩率一直是注塑厂家所关心的指标，成型收缩率包括结晶收缩，取向收缩、热收缩、负收缩和后收缩。通常，PP从注射温度降低到室温时，体积收缩较大，收缩率一般在1％~2.5％，且具有各向异性，并存在占总收缩宰10％-15％的后收缩[2]。 成型收缩率的大小与树脂性能、注塑工艺参数、制品壁厚及是否有颜料存在有关。其中注射压力和树脂温度的提高对降低成型收缩率有利，且对产品的其它性能无不利影响。因此在注塑过程中，往往选用较高的注射压力，以防止物料在充模时的冷却效应给流动性带来不利的影响。以下分别是注射压力、注射时间、模具温度及树脂温度对成型收缩率的影响[3]。 3.1 注射压力
聚丙烯增韧 1.聚丙烯的发展历程 自1957年意大利蒙科卡迪公司首次实现工业化以来，聚丙烯（PP）树脂及其制品发展速度一直位于各种塑料之首。在1978年PP的世界产量超过了400万吨/年，仅次于聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯，位居世界第四位；1995年PP的世界产量达1910万吨/年，超过聚苯乙烯位居第三；2000年PP的世界产量为2820万吨/年，超过聚氯乙烯的2600万吨/年上升为世界第二；目前聚丙烯的世界产量达到了3838万吨/年。在此同时，我国聚丙烯工业发展迅猛，1995年产量为万吨，2000年已经突破300万吨，2004年产量迅猛增至万吨。初步估计到2006年底，我国PP 的年总生产能力已经超过650万吨，在一定程度上缓解我国PP的供需紧张。 聚丙烯由于其优异的使用潜能，广泛应用于注塑成型、薄膜薄片、单丝、纤维、中空成型、挤出成型等制品，普及及工农业及生活日用品的各个方面。如此迅速的增长速度主要归因于其可以替代其它塑料树脂以及能够开发应用各种新型的塑料、橡胶和纤维的优异性能：原料来源丰富，价格低廉并且无毒无害；相对密度小，透光性好，有较好的耐热性等。 但是PP有个很明显的缺点就是韧性较差，对缺口十分敏感，这在很大程度上限制了其在工程领域的应用空间。因此近些年来，国内外众多学者专家在PP改性的理论基础和应用研究中展开了众多的研究取得一定成效的工作，通过共混、填充和增强等方法改性之后的聚丙烯复合材料也已经成功地运用到了实际生产中，扩大了材料的使用范围，在家电、汽车、仪表等工业各领域占据了重要地位。 近十多年来，在我国经济高速增长的带动下，聚丙烯的应用技术不断进步。但是我国的聚丙烯进展与国外相比，在聚合技术、工业化成本、产品数量、品种类别等方面都存在着很明显的差距。根据我国发展中国家的国情，大力开展聚丙烯多元复合材料改性研究是解决上述问题最有效的途径。采用塑料的高性能化合成本不断的降低来推动PP的发展，因此目前是聚丙烯快速发展的良好机会。通过各种手段改善PP性能，最终使得PP几乎可以与某些工程塑料相媲美，从而增加PP 和其它热塑性塑料树脂甚至是某些工程塑料的竞争能力。 2. 聚丙烯的性能及其改性
实验八塑料注塑成型工艺实验 一、实验目的 1. 了解塑料注塑成型的基本原理； 2. 了解注塑机的构成，了解各部分功能； 3. 观测塑料注塑模具结构，了解各部分功能； 4. 掌握温度、压力、速度等工艺参数对塑料之间成型性能和质量的影响。 二、实验原理 1.塑料注塑成型基本原理： 塑料注塑成型利用塑料的可挤压性和可模塑性，首先将松散的粒料或粉状成型物料从注塑机的料斗送入高温的机筒内加热熔融塑化，使其逐渐熔解，并呈粘流状态，然后在螺杆或柱塞的高压推动下，以很大的流速通过料筒前端的喷嘴将熔体注入到低温闭合的模具中，经一段时间保压冷却定型时间后，开模取出具有一定形状和尺寸的塑料制件。 2.注塑机的基本构成 本实验使用的注塑机为TD-800型注塑机，其基本结构如下： 1）注射装置：由料斗、料筒、加热器、计量装置、螺杆及其驱动装置、喷嘴等部件组成，作用是保证定时定量地把塑料均匀地塑化呈熔融状态，并以足够的压力和速度将塑料熔体注入闭合的模具型腔。 2）锁模装置：实现模具的开闭；成型时提供足够的夹紧力使模具锁紧；开模时推出模内制件。 3）液压传动和电器控制：实现注塑机的各种动作以及各种工艺参数的调节和控制。 3.塑料注塑成型模具的基本组成 注塑模由动模和定模两大部分组成，在注塑成型时，动模与定模闭合，构成浇注系统和型腔。 本实验注塑模具的主要结构如下： 1）成型部件：作为制件的几何边界，包容之间，完成塑料之间的结构和尺
寸等的成型，包括型芯和型腔。 2）浇注系统：将塑料熔体由注塑机喷嘴引向型腔的一组进料通道，包括主流道、分流道、浇口等。 3）导向机构：确保动模和定模在合模时能够准确对中，通常是四柱导向。 4）脱模机构（顶出机构）：把型腔中定型后的之间及流道内的凝料推出或拉出。 5）温度调节系统：控制模具的温度，是熔融塑料在充满型腔后可迅速可靠定型。 6）排气系统：成型过程中的气体充分排出，常用排气槽排气或间隙排气。 7）分型抽芯机构：为成型之间上的侧凹或侧孔，制件在被顶出之前必须进行侧向分型。 8）标准模架：整个模具的主骨架，通过它将模具的各个部分有机地组合在一起。 4.注塑成型工艺参数对产品成型质量的影响 对于塑料制品的成型而言，当塑料原材料、注塑机和模具结构确定之后，注塑工艺条件的选择和控制，便是决定成型质量的主要因素。一般来讲，注塑成型模具的主要工艺参数为温度、压力和时间。本实验以温度和压力为例介绍注射成型工艺参数对产品成型质量的影响。 1）温度对制件的影响 注塑成型的温度通常指料温和模温两个方面。成型时，如果塑料温度偏高：易分解；易产生内应力；熔体的表观粘度降低，流动性好，对于温度敏感的塑料尤其如此，充模容易，易溢料、溢边等；收缩率加大，易产生凹陷；结晶度下降；取向程度下降等。塑料温度偏低：不易分解；熔体表观粘度大，流动性差，充模困难，易产生充不满、熔接痕、冷块或僵块等。塑料温度不均：易产生内应力，如在实际模腔中，各点的温度是不均匀的，熔体的流动属于非等温流动。 2）压力对制件的影响 注塑成型时的压力包括注射压力、保压力（型腔压力）、背压力（塑化压力）。注射压力与注射速度相辅相成，对熔体的流动和充模具有决定性作用；保压力和保压时间密切相关，主要影响模腔压力和最终的成型质量；背压力影响物料的塑
目录 目录 说明书 (2) 一．前言 (2) 二、设计题目 (2) 三、塑件的工艺性分析 (3) 1、塑件设计要求 (3) 2、塑件的原材料分析： (3) 3、塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析： (4) 四、确定成型方案 (4) 1、塑件的体积重量 (4) 2、塑件的注射工艺参数的确定 (5) 五、工作过程 (5) 1、注塑模具总体结构设计与型腔、型芯工作尺寸计算 (5) 2、浇注系统设计 (5) 六、实例的有关尺寸计算如下： (7) 1、计算型腔的径向尺寸 (7) 2、计算型芯的径向尺寸 (8) 3、计算型芯的高度尺寸 (8) 七、冷却系统的设计 (9) 1、模具主要结构设计 (9) 2、设计模具装配图 (9) 3、拆画型腔、型芯零件的零件图 (10) 八、设计总结 (11)
说明书 一．前言 近年，模具行业结构调整和体制改革步伐加大，主要表现在，大型、精密、复杂、长寿命、中高档模具及模具标准件发展速度高于一般模具产品；塑料模和压铸模比例增大；专业模具厂数量及其生产能力增加；“三资”及私营企业发展迅速；股份制改造步伐加快等。从地区分布来看，以珠江三角洲和长江三角洲为中心的东南沿海地区发展快于中西部地区，南方的发展快于北方。目前发展最快、模具生产最为集中的省份是广东和浙江，江苏、上海、安徽和山东等地近几年也有较大发展。 模具成型具有优质，高产，低消耗，低成本的特点。因而，在国民经济各个部门得到了极其广泛的应用。在模具成型中，塑料成型占很大的比重。由于塑料具有化学稳定性好，电绝缘性强，力学性能高，自润滑，耐磨及相对密度小等独特的优异性能，成为工业部分必不可少的新型材料。 相当多的发达国家塑料模具企业移师中国，是国内塑料模具迅速发展的重要原因之一。中国技术人才水平的提高和平均劳动力成本低都是吸引外资的优势，所以中国塑模市场的前景辉煌，这是塑料模具市场迅速成长的重要因素所在。 按照我国国家标准，模具共分为10大类46个小类，塑料模具是10大类中的l个大类，共有7个小类：热塑性塑料注塑模、热固性塑料注塑模、热固性塑料压塑模、挤塑模、吹塑模、真空吸塑模和其他类塑料模。塑料模的发展是随着塑料工业的发展而发展的，在我国起步较晚，但发展却很快，特别是最近几年，无论在质量、技术和制造能力上，都有很大发展。但就总体来看，与国民经济发展和世界先进水平相比，差距仍较大，一些大型、精密、复杂、高效、长寿命的塑料模具每年仍大量进口。 据悉目前全世界年产出模具约650亿美元，其中塑料模具约为260亿美元。我国1999年模具总产值245亿元．其中塑料模具约为82亿元，2000年近100亿元。七类塑料模具中，注塑模具所占比例很大，约占全部塑料模具的80%左右。 塑料模具的主要用户是家用电器行业、汽车、摩托车行业、电子音像设备行业、办公设备行业、建筑材料行业、信息产业及各种塑料制品行业等。目前国内年需塑料模具约130-140亿元，真中有30多亿元仍靠进口，进口量最多的塑料模具有汽车摩托车饰件模具、大屏幕彩电壳模具、冰箱洗衣机模具、通讯及办公设备塑壳模具、塑料异型材模具等。随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用 二、设计题目 需注塑成型的塑料杯零件图如图1所示，材料为聚碳酸酯(PC)，平均收缩率0.017。设计杯子的注塑模具。
【基础知识】三元乙丙橡胶／聚丙烯（EPDM／PP）的特点应用 近年来，聚合物新材料不断涌现，热塑性弹性体已形成一个新的工业原料体系。三元乙丙橡胶／聚丙烯（EPDM／PP）热塑性弹性体具有优异的耐候、耐臭氧、耐紫外线及良好的耐高温、抗冲击性能，其耐油和耐溶剂性能与通用型氯丁橡胶不相上下，可以用普通热塑性塑料的加工设备进行加工，具有加工简便、成本低、可连续生产并可回收利用等优点。 目前EPDM／PP主要应用于以下领域： 汽车：用于保险杠、仪表板、挡泥板、空气导管、轴承、电缆护套、软管、挡风玻璃密封条、防护罩、防震座垫、管件等。 电子电气：用于电线及电缆绝缘层及护套、矿山电缆、电动机支座、变压器外壳、配线壳、按键膜片、拼结带等。 建筑：用于高档防水卷材、玻璃幕墙密封条、门窗密封条、排水口密封件、卫生设备等。 机械：用于防冲杆、小脚轮、垫圈及垫片、胶辊、手持工具的手柄、软管外覆层等。
运动器械：用于球皮、球拍手柄、步枪托垫、潜水呼吸设备、滑雪杖手柄等。 用EPDM／PP制成的汽车保险杠具有高钢性、抗冲击性、耐损伤性、较好的光泽、弹性及易涂装等性能。用EPDM／PP制成的汽车保险杠在汽车高速行驶时受到冲撞不易碎裂，而且装饰美观，也可注射成型。在性能方面，EPDM／PP与聚氨酯差不多，而成本比聚氨酯低10％～20％，因此目前汽车保险杠成为EPDM／PP最具代表性的应用领域。可回收再利用也是EPDM／PP汽车保险杠发展的重要原因。 目前EPDM／PP用于汽车保险杠是汽车工业发展趋势。国外一些公司开发了许多回收EPDM／PP汽车保险杠的方法。如德国大众汽车公司采用先粉碎、清洗，然后再造粒及模塑的方法。这种方法简单可行、效率高。也有一些公司将回收的EPDM／PP汽车保险杠先粉碎，然后用二甲苯作溶剂分离聚合物的方法生产EPDM／PP。日本汽车公司则先除去保险杠涂料，然后再加工成新的汽车保险杠。再生的EPDM／PP 汽车保险杠与新生产的EPDM／PP汽车保险杠一样，可装在汽车上使用。 日本目前80％的汽车保险杠采用EPDM／PP制造。欧洲汽车保险杠材料大多采用德国BASF公司生产的产品。
实验一聚丙烯的挤出造粒实验 一、实验目的 1.通过实验，了解双螺杆挤出机的结构和其基本工作机理，并熟悉其基本的使用操作。 2.理解聚丙烯的特性及其加工特性。 二、实验原理 聚丙烯，是由丙烯聚合而值得的一种热塑性树脂。无毒无味，密度大概为0.90-0.91g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。其强度、刚度、硬度和耐热心均优于低压聚乙烯，可在100℃左右使用。 聚丙烯的结晶度高，一般的工业聚丙烯的结晶度在50%-70%，有时可达到80%。而且聚丙烯的结构规整，因而具有优良的力学性能，其拉伸强度可以达到30MPa或稍高的水平。聚丙烯具有良好的耐热性，制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的条件下，150℃也不变形。聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定。而且，聚丙烯有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电器绝缘制品。它的击穿电压也很高，适合用作电器配件等。 但是，聚丙烯也有缺点：①脆化温度为-35℃，在低于-35℃会发生脆化，低温冲击强度低，其耐寒性不如聚乙烯②制品在使用中易受光、热和氧的作用而老化③聚丙烯着色性不好④易燃烧⑤韧性不好，静电度高，染色性、印刷性和黏合性差。所以，我们需要通过共混对聚丙
烯改性。 本实验使用双螺杆挤出机挤出物料切粒，是生产色母料的工艺过程，如果在侧喂料口或者将物料与颜料在捏合机中混合加料，挤出的产品则为色母料，另外如果换为其它机头即可用于生产各种相应产品。 图1-1 同向双螺杆挤出机组的结构示意图 1.机座； 2.动力部分； 3.加料装置； 4.机筒； 5.排气口； 6.机头； 7.冷却装置； 8.切粒装置 同向旋转双螺杆挤出机组的结构如图所示，与其它挤出设备一样，包括传动部分、挤压部分、加热冷却系统、电气与控制系统及机架等。挤出机的结构包括以下几个部分： (1)传动部分 (2)加料部分 (3)机筒 (4)螺杆 (5)机头和模口 (6)排气装置及其机理 三、主要设备及技术参数和原料 主要设备：SHJ-30型同向双螺杆挤出机 主要技术参数： 螺杆直径（D）：30.5mm 螺杆长径比（L/D）：30 螺杆转速（n）：60-600r/min
聚丙烯的增韧改性技术综述 摘要：本文阐述了聚丙烯（PP）的增韧改性，重点介绍了聚丙烯增韧改性的方法和成果，并对聚丙烯增韧改性历史和聚丙烯其他改性做了简介，归纳总结了聚丙烯增韧改性的未来发展方向。 关键词：聚丙烯；增韧改性；改性方法；改性成果 1引言 聚丙烯(PP)具有比重小、耐热性好、耐腐蚀性好、成型加工容易、力学性能优异且原料来源丰富、价格低廉等优点，所以它在全世界范围内被大量生产和使用，成为仅次于聚乙烯的第二大塑料品种。但同时聚丙烯的一些缺点也限制了其在各行各业中的应用。强度不高、易老化、易燃、韧性差、耐寒性差、低温易脆断、成型收缩率大、抗蠕变性能差、制品尺寸稳定性差等缺陷降低了它在生产中的使用率【1】。因此，对聚丙烯进行改性以期得到更好更适用于使用要求的改性聚丙烯成为了聚丙烯工业发展的重要领域；而在此篇文章中，主要阐述的是聚丙烯的增韧改性，这也是聚丙烯改性中十分重要的一个分支。 2发展历史 1962年，美国开始工业规模化生产丙烯和乙烯的嵌段共聚物，即聚丙烯的共聚改性，这是聚丙烯增韧改性工业化生产的开始； 20世纪70年代中期，乙丙共聚技术普遍推广，不再局限于个别工业发达国家； 1992年，中国盘锦乙烯工业公司与中科院化学研究所合作成功生产出了高韧性共聚聚丙烯，是中国聚丙烯增韧改性的重大进步【2】; 此后，聚丙烯增韧改性技术不断增多和优化，共聚改性、共混改性得到发展；而在最近，纳米粒子增韧改性是最新的研究发展方向。 3改性方法 3.1PP韧性差的原因 PP分子链中存在甲基，使分子链柔顺性下降，由此结晶度高、晶粒粗大，近而表现出成型收缩率大，脆性高，韧性差等缺陷。 3.2PP增韧机理 目前大多研究者采用Dr Wu 的剪切带屈服理论。 即在拉伸应力作用下，高聚物中某些薄弱部位由于应力集中而产生空化条纹状形变区，材料由此产生了银纹，它可以进一步发展为裂纹，所以它常是聚合物破裂的开端。但是形成银纹要消耗大量的热量，若银纹能被适当地终止而不致发展成裂纹，那么它反而可延迟聚合物的破裂，提高聚合物的韧性【3】。增韧也就是为了防止银纹变成裂纹，使聚合物不易破裂。3.3PP改性方法 PP的增韧改性方法主要有共聚改性、共混改性及添加成核剂等。 3.3.1共聚改性（化学改性） 共聚改性主要分为以下三类【4】：无规共聚改性，即采用生产等规PP的工艺路线和方法，使丙烯和乙烯的混合气体进行共聚；嵌段共聚改性，工业主要生产末端嵌段共聚物以及PP、聚乙烯、末端嵌段共聚物三者的混合物；接枝共聚改性，在PP主链的某些原子上接枝化学结构与主链不同的大分子链段。 3.3.2共混改性（物理改性） 通过PP与其他聚合物共混，使其他聚合物填入PP中较大的球晶内，改善其韧性和低温脆性。这种方法有比较明显的特点特点，耗资少并且生产周期短【5】。 PP共混增韧方法主要有4类【3】：
【解决】聚丙烯（PP）常见的注塑成形缺陷！ 一、欠注 故障分析及排除方法： （1）工艺条件控制不当。应适当调整。 （2）注塑机的注射能力小于塑件重量。应换用较大规格的注塑机。 （3）流道和浇口截面太小。应适当加大。 （4）模腔内熔料的流动距离太长或有薄壁部分。应设置冷料穴。 （5）模具排气不良，模腔内的残留空气导致欠注。应改善模具的排气系统。（6）原料的流动性能太差。应换用流动性能较好的树脂。 （7）料筒温度太低，注射压力不足或补料的注射时间太短也会引起欠注。应相应提高有关工艺参数的控制量。 二、溢料飞边 故障分析及排除方法： （1）合模力不足。应换用规格较大的注塑机。 （2）模具的销孔或导销磨损严重。应采用机加工方法进行修复。 （3）模具的合模面上有异物杂质。应进行清除。 （4）成型模温或注射压力太高。应适当降低。 三、表面气孔 故障分析及排除方法： （1）厚壁塑件的模具流道及浇口尺寸较小时容易产生表面气孔。应适当放大流道和浇口尺寸。 （2）塑件壁太厚。在设计时应尽量减少壁厚部分。 （3）成型温度太高或注射压力太低都会导致塑件表面产生气孔。应适当降低成型温度，提高注射压力。 四、流料痕 故障分析及排除方法： （1）熔料及模温太低。应适当得高料筒和模具温度。
（2）注射速度太慢。应适当加快注射速度。 （3）喷嘴孔径太小。应换用孔径较大的喷嘴。 （4）模具内未设置冷料穴。应增设冷料穴。 五、银条丝 故障分析及排除方法： （1）成型原料中水分及易挥发物含量太高。应对原料进行预干燥处理。 （2）模具排气不良。应增加排气孔，改善模具的排气性能。 （3）喷嘴与模具接触不良。应调整两者的位置及几何尺寸。 （4）银条丝总是在一定的部位出现时，应检查对应的模腔表面是否有表面伤痕。如有表面伤痕的复映现象，应采取机加工方法去除模腔表面伤痕。 （5）不同品种的树脂混合时，会产生银条痕。应防止异种树脂混用。 六、熔接痕 故障分析及排除方法： （1）熔料及模具温度太低。应提高料筒及模具温度。 （2）浇口位置设置不合理。应改变浇口位置。 （3）原料中易挥发物含量太高或模具排气不良。应除去原料内的易挥发物质及改善模具的排气系统。 （4）注射速度太慢。应适当加快。 （5）模具内未设置冷料穴。应增设冷料穴。 （6）模腔表面有异物杂质。应进行清洁处理。 （7）浇注系统设计不合理。应改善浇注系统的充模性能，使熔料在模腔中流动顺畅。 七、黑条及烧焦 故障分析及排除方法： （1）注塑机规格太大。应换用规格较小的注塑机。 （2）树脂的流动性能较差。应使用适量的外部润滑剂。 （3）注射压力太高。应适当降低。 （4）模具排气不良。应改善模具的排气系统，增加乔气孔或采用镶嵌结构，以及适当降低合模力。 （5）浇口位置设置不合理。应改变浇口位置，使模腔内的熔料均匀流动。
注塑成型中颗粒填充物聚丙烯的冷却情况 摘要：聚丙烯复合材料的冷却情况被用于在同一注塑成型过程中，对影响散热性能的各种填料（磁铁矿，重晶石，铜，滑石，玻璃纤维和锶铁氧体）于不同比例下的调查。注塑成型期间，分别对室温和高温时热电偶在型腔模具表面的测量记录和对斜坡冷却曲线的热扩散分析中发现：该注射成型的工艺和该模具的填充材料使冷却曲线显示出不同的合并路段。所以说热扩散系数是个暂时性的系数。热扩散表明，最高值为30％的滑石粉填充聚丙烯，在最短的冷却时间可以发现35％铜填充聚丙烯。系统性变化的具有热传递性能的复合材料，在不同的填充材料和填充比例中使注塑过程优化，并以此来定制热流性能。此外，滑石粉填充聚丙烯使设计的复合材料与预定的最高热流相附，是热传递的首选方向。 关键词：聚丙烯 ;热性能;注塑成型;微粒填料 1 .导言 常用的塑料，如聚丙烯和聚酰胺都有一个低导热系数。不过在汽车行业，如传感器或执行器，需要新的材料或具有高导热性。通过增加合适的填料，比如塑料，其热行为聚合物是可以改变的。系统的热扩散大于1.22毫米/秒，从0.22毫米/秒多为补聚丙烯。这种填充聚合物具有较高的热导率，由于广泛的应用在电子封装上而成为一个越来越重要的研究领域。较高的热导率可以通过使用一个合适的填料达到，如铝，碳纤维和石墨，铝氮化物或磁铁矿颗粒。此外，在注塑机上模具的冷却反应，是受聚合物填料的热性能影响。然而，填充材料比较能体现出热导率的价值观。大幅比较不同的材料，是很困难的，甚至可以说是不可能的。 因此，聚丙烯样品不同的填充剂（四氧化三铁，硫酸钡，铜，玻璃纤维， 滑石粉）的挤出和注射成型用各种体积分数（ 0-50 ％ ）来表示 。
实验三聚丙烯塑料注射成型 一、目的要求 1．了解移动螺杆式注射机的结构特点及操作程序；掌握热塑性塑料注射成型的实验技能。 2．了解注射成型工艺条件与注射制品质量的关系。 二、原理 注射成型适用于热塑性和热固性塑料，是高聚物的一种重要的成型工艺。 注射成型的设备是注射机和注塑模具。它是使固体塑料在注射机的料筒内通过外部加热、机械剪切力和摩擦热等作用，熔化成流动状态，后经柱塞或移动螺杆以很高的压力和较快的速度，通过喷嘴注入到闭合的模具中，经过一定的时间保压固化后，脱模取出制品。 注射成型机主要的有柱塞式和螺杆式两种，以后者为常用。不同类型的注射机的动作程序不完全相同，但塑料的注射成型原理及过程是相同的。热塑性塑料注射时，模具温度比注射料低，制品是通过冷却而定型的；热固性塑料注射时，其模具温度要比注射料温度高，制品是要在一定的温度下发生交联固化而定型的。 本实验是以聚丙烯为例，采用移动螺杆式注射机的注射成型。下面是热塑性塑料的注射成型工艺原理。 （一）模具的闭合 动模前移，快速闭合。在与定模将要接触时，依靠和模系统的自动切换成低压，提供 适合模压力、低速；最后切换成高压将模具合紧。 （二）充模 模具闭合后，注射机机身前移使喷嘴与模具贴合。油压推动与油缸活塞杆相连接的螺 杆前进，将螺杆头部前面已均匀塑化的物料以规定的压力和速度注射入模腔，直到熔体充满模腔为止。 螺杆作用于熔体的压力为注射压力，螺杆移动的速度为注射速度。 熔体充模顺利与否，取决于注射压力和速度，熔体的温度和模具的温度等。这些参数决定了熔体的粘度和流动特性。 注射压力是为了使熔体克服料筒、喷嘴、浇铸系统和模腔等处的阻力，以一定的速度注射入模了；一旦充满，模腔内压迅速到达最大值，充模速度则迅速下降。模腔内物料受压紧，密实，符合成型制品的要求。注射压力的过高或过低，造成充模的过量或不足，将影响制品的外观质量和材料的大分子取向速度。注射速度影响熔体填充模腔时的流动状态。速度快，充模时间短，熔体温差小，制品密度均匀，熔接强度高，尺寸稳定性好，外观质量好；反之，若速度慢，充模时间长，由于熔体流动过程的剪切作用使大分子取向过程大，制品各向异性。 熔体充模的压力和速度的确定比较麻烦，要考虑原料、设备和模具等因素，要结合其他工艺条件通过分析制品外观，实践相结合而决定的。 （三）保压 熔体充模完全后，螺杆施加一定的压力，保持一定的时间，是为了模腔内熔
常州轻工职业技术学院 综合实践 系别：轻工工程系 专业：高分子材料加工技术 班级： 10线缆331 学生姓名：王淮 学生学号： 1013433119 综合实践课题：浅谈聚丙烯的共混增韧改性指导教师：孙燕清 起迄日期： 202012.7.2-2012.7.28
浅谈聚丙烯的共混增韧改性 王淮 （常州轻工职业技术学院常州 213164） 摘要：聚丙烯作为重要的通用塑料品种，其共混改性是人们研究的重点。本文主要综述了PP增韧机理，重点介绍了PP的增韧改性体系，介绍了PP的共混改性技术，并展望了PP共混增韧改性的发展前景。 关键词：聚丙烯；增韧；橡胶；弹性体；改性 1 前言 聚丙烯（PP）是目前用量最大的通用塑料之一，因其具有密度小，价格低，无毒性，加工性能优良，耐腐蚀，透明性好，耐用力龟裂及耐化学药品性较佳等，被广泛的应用于化工，机械，汽车，日用品等各个领域，在制品领域中所占的市场份额越来越大，但PP材料的缺点是收缩率大，韧性差，耐磨性差，低温时脆性更大，作为结构件材料，存在许多不足，这就大大限制了PP的进一步推广应用，为此，提高PP的韧性，可以产生可观的经济效应。 PP 的共混改性具有耗资少, 生产周期短的特点[1]。PP 共混改性近年来成为PP增韧改性的重点，而橡胶或弹性体增韧PP因为改性效果明显而成为是目前研究比较多的一类方法。弹性体不同，用于增韧PP的效果也有差异。目前，用于PP增韧的弹性体有EPDM（三元乙丙橡胶），SBS（苯乙烯-丁二烯共聚物），SBR（乳聚丁苯橡胶），EPR（乙丙橡胶），BR （顺丁橡胶），POE（乙烯-聚烯烃共聚物）等等，本文就这方面的研究予以综述。 2 PP增韧机理 橡胶或热塑性弹性体与聚合物共混增韧是日前研究较多、增韧效果最明显的一类方法。关于PP增韧机理，普遍为人们所接受的主要是银纹一剪切带屈服理论，对该理论的研究己较为成熟，主要集中在银纹终止理论和剪切带屈服理论。 增韧过程可简单概括为:橡胶以分散相形式分散于基体树脂中，受外力作用时，橡胶粒了成为应力集中点，它在拉仲、压缩或冲击下发生变形，若两相界面k结良好，会导致颗粒所在区域产生大量银纹和剪切带而消耗能量;同时，银纹、橡胶粒了和剪切带又可终止银纹或剪切带，进一步转化为破坏性裂纹，从而起到了增韧作用。 只有当橡胶类聚合物与PP具有良好相容性时，并以一定的粒径分布于PP连续相中，橡胶类聚合物可与PP组成一种良好界面相4_作用的两相或多相形态结构体系。即在共混体系中，橡胶类聚合物呈细微化颗粒分散相(俗称“岛”)，随机分布在PP连续相(俗称“海”)的PP球品中或球品之间，使PP大而脆的球品成为细而密集的球品，形成具有良好相界面作用的“海一岛”结构。当具有这种结构体系的增韧PP受到外力作用时，银纹、裂纹泪!裂缝首先产生在PP连续相中，处于PP裂纹和裂缝上的橡胶类聚合物粒了充当应力集中的中心，诱发大量银纹和剪切带产生，大量银纹和剪切带的产生吸收大量能量，从而阻止裂纹和裂缝穿过。另外，橡胶颗粒还可阻滞、转向并终止小裂纹发展，使之不致发展成破坏性裂纹，产生在PP相中的银纹可穿过小于其宽度的橡胶类聚合物粒了而生长[1]。 在弹性体颗粒的影响下，当材料受到外力时，高聚物中生长的银纹遇到橡胶类聚合物大粒了时能分裂成许多方向各异的小银纹。即银纹可在橡胶类聚合物粒了表面支化，银纹的分裂和支化能控制银纹的发展，阻止大银纹变成有破坏性的大裂纹和大裂缝;同时，银纹的增
实验三热塑性塑料注射成型 一、概述 注射成型是热塑性塑料的主要成型方法，已配好的粒料或粉料加入料斗后，进入机筒，在外部加热和内部摩擦热的作用下，树脂熔化成为塑化均匀、温度均匀、组分均匀的混合物堆积在机筒内螺杆或柱塞的前部。通过柱塞或螺杆向前推进，使一定量的熔体在压力下通过喷嘴进入模具内腔，经过一定时间的保压和冷却，便可开模取出制品。 温度、压力和时间是注塑工艺的三大要素，除了考虑它们对制品的质量影响之外，还需考虑生产周期的长短。 二、实验目的 1、了解塑料注射机的基本结构，掌握注塑成型的基本工艺过程。 2、对影响注塑制品质量的工艺因素有感性认识。 三、原料和仪器设备 聚丙烯（注塑级）、HIPS 注射机、秒表、半导体点湿计、表面温度计。 四、实验步骤 1、拟实验方案，按下列内容，根据原料成型工艺条件和试样质量要求，拟出实验方法。 ①树脂干燥条件；②机筒各段温度和喷嘴加热；③注射压力、注射速度 ④注射时间、保压时间、冷却时间；⑤制品后处理。 2、操作 ①按注射机操作规程调整注射机并安装模具。
②按电源加热； ③注射机各段温度指示达到规定值后，恒温10~20min。进料、对空注射 如喷出物料光滑明亮，无变色、银丝、气泡，则表明料筒和喷嘴温度较 适合，即可用手动操作方式进行注射试样。 ④制样过程中，用点温度计直接测量料温两次，用表面温度计测模具型腔 温度（动、定模各取三点）两次。 ⑤注射压力可读压力表值，注射速度用秒表测定螺杆前进速度。 ⑥成型周期各阶段时间用秒表测量。 ⑦制备试样过程中，模具型腔和流道不可涂擦润滑性物质。 ⑧长条形试样和冲击试样在两组不同成型条件下，各取六模，取样前必须 在达到稳定操作条件后，舍去五模以上。 ⑨对试样作外观质量检查。 ⑩将实验编号以备作力学性能测试。 五、按下表记录注射成型 1、原料名称规格： 名称_____ 牌号______ 2、干燥条件： 干燥时间_____ 湿含量______% 3、注射机： 型号_____ 螺杆结构_______ 喷嘴结构_________ （自锁式） 4、模具________ 型式_________ 每模试样数_____
文章编号:100523360(2003)20320051205 聚丙烯的共混增韧 谈华平,费敬银 (西北工业大学民航工程学院,陕西西安710072) 摘 要: 综述了有关聚丙烯的共混增韧的各种方法与技术进展,并介绍了多种相关增韧产品的应用状况。 关键词: 聚丙烯;共混;增韧;改性;力学性能中图分类号:T Q325114 文献标识码:A 收稿日期:2002212231 聚丙烯(PP )作为当今最重要的通用塑料之一,在日常用品、包装材料、家用电器、汽车工业、建筑施工等行业得到了广泛的应用。但目前市场上所售的聚丙烯绝大部分是结晶性线性聚合物,存在冲击强度差、熔体强度小、耐熔垂性能差等缺点。由于PP 的分子为非极性结晶型,难以与极性聚合物或无机增强填充材料相容,这样就大大制约了其应用领域的拓展。为了适应市场需求,提高PP 的使用价值,克服PP 性能上的不足之处,人们对PP 进行了大量的改性研究工作。通过对PP 的共混改性,使原材料的力学性能,包括拉伸强度、压缩强度、硬度等指标均大幅度上升,尤其是在冲击性能上获得了很大提高,显著增加了韧性。 1 聚丙烯的共混增韧 1.1 弹性体增韧聚丙烯 PP 通过和弹性体共混改善其抗冲击性能是目前 广泛采用的方法。针对聚丙烯冲击韧性差的缺点,主要是在聚丙烯中加入玻璃化温度较低、分子链柔顺的弹性体,它们包括EPDM ,EPR ,S BS ,BR ,E VA 等。在众多用于PP 增韧的弹性体中应用最广的是 EPDM [1,2](乙烯-丙烯-二烯三元共聚物),因为它具有非常高的热稳定性以及和PP 良好的相容性。PP/EPDM 是一种兼具塑料和橡胶特性的高分子材料。在 高温下,它能像橡胶那样具有一定的弹性和其他一系列良好的物理力学性能。当加热到一定温度后,它又能像塑料那样具有良好的流动性,可用塑料的加工方法 进行加工成型。以共聚型PP 为基体材料掺混EPDM 所 得共混物可得冲击强度较好的制品。而用添加增容剂的方法可提高均聚PP 与EPDM 的相容性,从而同样达到大幅度提高冲击强度的目的。R.Winters 等[3]对充油PP/EPDM 共混体系作了研究并用13C NMR 和EPR 技 术定量测定了该系统中热塑性硫化橡胶组成,并分析了充油组分对共混物性能的影响。另外,据研究,用开炼机和单螺杆挤出机制备的共混物形态结构不同,前者制备的共混物EPDM 粒径更小,在PP 中分布更均匀,共混物力学性能较好[4]。 Zhiqiang Fan 等利用球形Z iegler 2Natta 催化剂制成了PP/EPR 共混合金并研究了其结构和特性[5],发现制成的合金主要是由乙烯2丙烯共聚物、不同链长的PP/PE 共聚物片段和丙烯均聚物等三组分构成的;并且发现EPR 组分在不同的温度条件下对合金的抗冲性能有着极大的影响。L D’Orazio [6]利用两种不同催化剂所得EPR 分别增韧PP 而制成的PP/EPR (30/70)共混体系作了对比研究,发现,在两个体系中EPR 均表 现为连续相,PP 球晶平均尺寸小于110μm ,分散均匀。 DSC 测试显示,在一定范围内,随着EPR 组分比例的增高,PP 球晶生长方向上的PP 层厚度也随之增加,界面层加厚,有利于提高共混体系韧性。 mPE (茂金属聚乙烯)具有非常低的玻璃化温度,而且断裂伸长率很大,非常适合于PP 的增韧改性,以改善PP 的低温冲击性能和断裂韧性。采用mPE 作为PP 的改性剂共混物具有更好的动态性能,增韧改性后的PP 显示出卓越的低温性能和加工性能。弹性体的增 1 5№3(Sum.155)Jun 2003 塑料科技P LASTICS SCI.&TECH NO LOGY
塑料的综合性实验二 一．前言 （1）聚丙烯（PP）作为通用树脂之一，和其它通用树脂相比，具有较好的综合机械性能，并且相对密度较小，透明性及表面光泽好，耐热性能高，其维卡软化温度高于HDPE 和ABS，可在120℃下连续使用。其加工方式可采用挤出、注射等成型方法，广泛应用于汽车工业、家用电器、化学建材等行业。但是，尽管聚丙烯具有如此优良的性能，在许多实际应用中，由于是使用目的不同，对某些性能的侧重要求也不相同，因此，许多改性专用料就相应而生。利用纳米无机材料来改性PP 就是一种。 综合性实验一中，大部分都是手工进行生产，包括炼塑、铣床等都是人工操作，在科技进步的今天，这些机器和技术与现代相比都显得比较落后而且没有任何的生产力可比性。所以有必要对比较先进的自动化生产线有一些了解，这个就是实验二的目的。在这个实验里，将会利用具有较高自动化的双螺杆挤出机制备聚合物基纳米复合材料，掌握一种新的制备复合材料的方法，这对拓展聚合物的种类、改善其性能具有重要的科学意义。 本实验通过CTE-35 型双螺杆挤出机达到用纳米材料改性聚丙烯的目的。 （2）CTE-35 双螺杆挤出机工作原理 CTE-35 双螺杆挤出机主要用于热塑性聚合体的填充和增强。聚合体和添加剂预混合后，通过合适的计量喂料装置连续地加入双螺杆混炼机的第一节筒体。挤出机的第一节筒体通过水冷却方式不断地进行冷却，这是它与其他筒体不同的地方。其它筒体在生产过程中根据生产工艺的需要和各区的温度调节，通过电加热或冷却。在最后一节筒体中，设备通过足够的压力，将物料从机头中挤出。 通过装在挤出部分上的熔体温度表和熔体压力表，可以检测物料是否稳定，可否再加工。螺杆元件是用来喂入并传送物料的。CTE系列挤出机可以喂入粉末、颗粒、片状、熔融状、糊状物等。两根螺杆同向旋转、紧密啮合，这使得物料崛起、传送并压缩。然后，物料开始熔融。物料的熔融主要是通过捏合元件来实现的。在熔融的过程中，将添加剂和稳定剂均匀地加入高聚物的熔体中。调速驱动系统使得加工过程可选择适当的螺杆转速（最大可达到600rpm）可以通过侧向喂料机加入添加剂和矿物质，侧向加料机有一个或多个计量系统。通过液体加注口，可以将液体添加物加入挤出机。 开口筒体上的自然排气口可以将熔体中的气体和湿气排出去。物料中的挥发物通过排气室排放，排气室是连续在排气筒体的开口上的，排气口和真空泵相连。 二．实验部分 （一）双螺杆挤出机制备聚合物基纳米复合材料 （1）实验目的：熟悉了解双螺杆挤出机制备纳米复合材料的方法。 （2）实验原理 聚丙烯（PP）作为通用树脂之一，和其它通用树脂相比，具有较好的综合机械性能，并且相对密度较小，透明性及表面光泽好，耐热性能高，其维卡软化温度高于HDPE 和ABS，可在120℃下连续使用。其加工方式可采用挤出、注射等成型方法，广泛应用于汽车工业、家用电器、化学建材等行业。但是，尽管聚丙烯具有如此优良的性能，在许多实际应用中，由于是使用目的不同，对某些性能的侧重要求也不相同，因此，许多改性专用料就相应而生。利用纳米无机材料来改性PP就是一种。 本实验通过CTE-35型双螺杆挤出机达到用纳米材料改性聚丙烯的目的。 仪器介绍 我看到的主要构造就是加料槽、加热装置、冷却槽以及造粒机，控制台那边可以看到每一个部位的温度，便于控制。冷却槽就是一个水槽，其中有几根柱子用来分开出来的两束丝。