通用高分子材料及加工工艺简介
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高分子材料加工技术成型是将高分子材料通过热塑性或热固性工艺加工成特定形状的过程。
常见的成型方法包括挤出、注塑、吹塑、压延、镀膜等。
其中,挤出是一种通过将高分子材料加热至熔融状态,然后通过模具挤压出所需形状的工艺。
注塑是将高分子材料加热至熔融状态后注入到模具中,并通过压力使其充满模具内部形状的工艺。
吹塑是通过将高分子材料挤出成管状,并在一定压力下通过气流吹成制品的工艺。
压延是将高分子材料加热至玻态转变温度以上,然后通过压力在辊间压制成片状的工艺。
镀膜是在高分子材料的表面上涂覆一层金属或其他材料,以提高其耐磨性、导热性等性能的工艺。
改性是指通过添加填料、添加剂等方法改变高分子材料的性能。
填料可以增加高分子材料的强度、刚度和耐磨性等性能,常见的填料有玻璃纤维、碳纤维、硅胶等。
添加剂可以改变高分子材料的增塑性、耐候性、阻燃性等性能,常见的添加剂有防老化剂、增塑剂、阻燃剂等。
加工是将成型或改性后的高分子材料进行切割、钻孔、搪孔等工艺,以满足特定产品的要求。
常见的加工方法包括机械加工、热切割、激光切割等。
机械加工是通过机械设备如铣床、车床等进行切削、钻孔等操作,常用于加工较大尺寸的高分子制品。
热切割是通过将高分子材料加热至一定温度后进行切割的工艺,常用于加工薄膜、板材等较薄的制品。
激光切割是通过激光束的热作用将高分子材料切割,具有切割精度高、速度快等优点,常用于加工高精度的产品。
高分子材料加工技术的应用广泛,可以生产各种形式的产品,如管材、片材、薄膜、零件等。
然而,高分子材料加工过程中可能会产生一些问题,如热应力、挤出泡孔、缩水等。
为了解决这些问题,需要优化工艺参数,改善原材料的质量和稳定性。
总之,高分子材料加工技术是一门复杂而重要的技术,不仅可以满足各个领域的需求,还可以推动材料科学的发展。
随着科技的不断进步,高分子材料加工技术也将不断创新和发展,为社会的进步和发展做出更大的贡献。
高分子材料的性能和加工高分子材料是一类重要的材料,具有广泛的应用领域。
它们的性能和加工方式对于材料的实际应用至关重要。
本文将探讨高分子材料的性能特点以及常见的加工方法。
首先,高分子材料具有优异的物理性能。
高分子材料通常具有较高的强度和韧性,这使得它们在结构材料领域有着广泛的应用。
例如,聚合物纤维具有较高的拉伸强度和弹性模量,可以用于制造高强度的绳索和纺织品。
此外,高分子材料还具有较低的密度,使得它们在航空航天领域有着重要的应用,可以减轻结构的重量,提高飞行器的燃油效率。
其次,高分子材料还具有良好的化学稳定性。
聚合物材料通常具有较好的耐腐蚀性和耐热性,可以在恶劣的环境条件下工作。
例如,聚四氟乙烯是一种具有优异耐酸碱性和耐高温性的材料,广泛应用于化工设备和食品加工行业。
此外,高分子材料还具有良好的电绝缘性能,可以用于制造绝缘材料和电子元件。
高分子材料的加工方式多种多样。
常见的加工方法包括注塑成型、挤出成型、吹塑成型等。
注塑成型是将熔融的高分子材料注入模具中,通过冷却固化形成所需的零件。
这种方法适用于制造复杂形状的零件,如塑料容器和电子外壳。
挤出成型是将熔融的高分子材料挤出成连续的型材,然后通过冷却切割成所需的长度。
这种方法适用于制造管道、板材等直线形状的零件。
吹塑成型是将熔融的高分子材料通过气流吹成空腔形状,然后冷却固化形成所需的零件。
这种方法适用于制造塑料瓶和容器。
除了传统的加工方法,近年来还出现了一些新型的高分子材料加工技术。
例如,3D打印技术可以直接将高分子材料打印成所需的形状,具有快速、灵活的特点。
这种技术在制造个性化产品和快速原型制作方面有着广泛的应用。
另外,纳米复合材料的制备和加工也成为研究的热点。
通过将纳米颗粒与高分子材料复合,可以改善材料的性能,如强度、导热性等。
综上所述,高分子材料具有优异的物理性能和化学稳定性,适用于各种领域的应用。
其加工方式多种多样,可以根据实际需求选择合适的方法。
高分子材料成型加工是将高分子材料通过一系列的工艺操作和设备,使其转变成所需形状和尺寸的过程。
以下是高分子材料成型加工的一些常见方法:
1. 注塑成型:将高分子材料以固体或液态形式注入到模具中,在高压和高温下使其熔化并充满模具腔体,然后冷却固化,最终得到所需形状的制品。
注塑成型广泛应用于塑料制品的生产,如塑料容器、零件等。
2. 挤出成型:将高分子材料通过挤出机加热熔化,然后通过模具的挤压作用将熔融物料挤出成连续的型材,经冷却固化后得到所需形状的制品。
挤出成型常用于生产管道、板材、薄膜等产品。
3. 吹塑成型:利用吹塑机将高分子材料加热熔化,然后通过气流将其吹成空气袋状,同时在模具中形成所需形状,最后冷却固化得到制品。
吹塑成型常用于生产塑料瓶、塑料薄膜等。
4. 压延成型:将高分子材料以固体或液态形式置于两个或多个辊子之间,通过辊子的旋转和挤压,使其逐渐变薄并得到所需形状和尺寸,最后冷却固化。
压延成型常用于生产塑料薄膜、塑料板材等。
5. 注塑吹塑复合成型:将注塑成型和吹塑成型结合在一起,先通过
注塑将制品的大部分形状成型,然后通过吹塑将其膨胀、加压并使得内部空腔形成所需形状。
注塑吹塑复合成型常用于生产中空制品,如玩具、塑料容器等。
除了上述常见的成型加工方法外,还有其他方法如压缩成型、发泡成型、旋转成型等,不同的高分子材料和产品要求会选择适合的成型加工方法。
成型加工过程中需要考虑材料的熔化温度、流动性、冷却速度等因素,同时也要注意模具设计和工艺参数的优化,以获得良好的成型效果和制品质量。
高分子材料的加工成型技术摘要:在现代社会发展潮流中,高分子材料的成型加工技术受到了社会各界人士的高度关注,且应用范围也在不断的扩展延伸。
鉴于此,深入分析高分子材料的加工成型技术以及应用,可以帮助我国研究成员更好的探究该领域的内容,促使高分子材料成型加工技术与各行业进行充分融合。
关键词:高分子材料;加工成型;技术应用引言随着聚合物在很多重要行业中的应用越来越广泛,在保证其经济性的基础上,我们应该加强聚合物成形工艺的研发,以确保其在生产成本和时间上的良好应用,促进国家的繁荣。
1.高分子材料的概述1.1高分子材料的分类高分子材料有很多种,橡胶,塑料,纤维,粘合剂,涂料等都在这一范畴之中,该种材料在很多领域都有很大的用途。
高分子又称为聚合物质,通过多次使用共价键联,将不计其数的简单相同的结构单位反复组合而形成。
目前,关于聚合物的种类有很多种,根据原料的种类划分,可以将其划分为自然物质和人造物质。
根据物料性质可分为橡胶、纤维、塑料、粘合剂、涂料等;根据用途的不同,可以将其划分为:普通高分子材料、特种高分子材料、功能性高分子材料。
当前,聚合物在建筑、交通、家电、工农业、航空等领域得到了越来越多的应用,并逐渐朝着功能化、智能化、精细化方向发展。
而国内在此领域的发展和科研工作起步较迟,亟需加强技术创新,加强技术人员培训,使聚合物成形工艺水平持续提升,才能走在国际前沿。
1.2高分子材料的成型性能在不同的物理条件下,聚合物的特性差异很大,所以在对聚合物的成形特性进行分析时,必须对聚合物的溶质特性有一定的认识。
已有的实验结果显示,非晶体聚合物的主要形态有玻璃态、高弹态、粘性态三种形态,但多数晶体物质仅有两种形态,即晶态和粘性态。
玻璃态、高弹态和晶体态是物料成形后所采用的形态,而粘流态则是物料在处理时所表现出的形态,不过,也有一些聚合物在高弹状态下完成处理加工作业。
聚合物的制造工艺一般是将聚合物材料制成熔化,放入模具和流动通道中,再经过降温再进行定型,从而使聚合物具有良好的流变性。
高分子材料成型加工中的冷成型工艺高分子材料是指分子量较大的聚合物材料,具有良好的力学性能和耐磨性,广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域。
高分子材料在成型加工过程中,冷成型工艺是其中一种重要的加工方式。
本文将就高分子材料成型加工中的冷成型工艺进行探讨。
1. 冷成型工艺概述冷成型是指在常温下对高分子材料进行成型处理的工艺。
相比于热成型,冷成型具有温度低、成型时间短、能耗低等优点。
常见的冷成型工艺包括挤出、注塑、压延等方式。
2. 冷挤出成型冷挤出是将高分子材料通过挤出机挤压成型,得到所需的截面形状。
冷挤出成型速度快,生产效率高,适用于生产轴材、板材等产品。
此外,冷挤出成型还可以利用挤出模具实现复杂截面形状的生产。
3. 冷注塑成型冷注塑是将高分子材料加热熔融后,通过注射机注入模具中,经冷却凝固成型的工艺。
冷注塑成型适用于生产各种形状的零部件,具有生产周期短、成型精度高等优势。
在冷注塑过程中,需要控制好注塑温度、压力和速度等参数,以确保产品质量。
4. 冷压延成型冷压延是将高分子材料放在热压机中,在一定的温度和压力下进行拉伸成型的工艺。
冷压延成型可以生产出具有高强度、高韧性的板材或薄膜,适用于制作薄膜包装材料、建筑隔热材料等产品。
5. 冷成型工艺的优势冷成型工艺相比于热成型具有以下优势:①成型温度低,可减少材料老化和能耗;②成型周期短,提高生产效率;③成型精度高,产品表面光洁度好;④适用于各种形状产品的生产。
综上所述,高分子材料成型加工中的冷成型工艺是一种重要的加工方式,具有广泛的应用前景。
通过合理控制冷成型工艺参数,可以获得高质量、高性能的高分子材料制品,满足不同领域的需求。
希望本文能为高分子材料冷成型工艺的研究和生产提供一定的参考和借鉴。
高分子材料加工与工艺的研究简介高分子材料是现代工程领域中的关键材料,广泛应用于汽车、航空航天、电子、建筑、医疗等各个领域。
高分子材料的加工与工艺是保证产品品质和性能的重要环节。
怎样提高加工效率,降低成本,保证产品品质是研究的重点。
高分子材料的特点高分子材料的特点主要包括以下几个方面:1.高分子材料通常是聚合物,具有长链分子结构。
2.高分子材料具有特殊的物理化学性质,如高强度、高韧性、耐热性、耐化学性等。
3.高分子材料的加工难度大,处理技术和工艺要求高。
高分子材料的加工高分子材料的加工包括以下几个环节:原料准备高分子材料的加工首先需要准备原料,原料通常是使用聚合物颗粒或颗粒成型的颗粒,也可以通过聚合物的溶液,经过固化处理后制备。
制粒如果原料是聚合物颗粒,则需要进行制粒处理。
制粒的目的是将聚合物颗粒分散均匀,使之便于后续加工处理。
熔融加工熔融加工是高分子材料的主要加工方式之一,包括挤出、注塑、压延等多种方式。
熔融加工主要利用高分子材料的热塑性质,将加热后变软的材料压制成所需的形状。
固态加工固态加工是指将高分子材料通过热加工或压缩等方式处理成所需的形状和结构。
固态加工包括热成型和压制等方式。
热成型热成型是指将高分子材料通过加热软化后,利用外力使其变形成所需的形状。
热成型包括汽车内饰、家电外壳、建筑材料等多种应用。
压制压制是指将高分子材料通过压缩成所需的形状。
压制适用于制备高密度、高耐磨的材料,如齿轮、轴承等。
高分子材料的工艺高分子材料的加工工艺对产品的品质和性能具有重要的影响。
模具的设计与制造模具是高分子材料加工的核心设备,模具的设计和制造质量直接影响产品的成型质量和生产效率。
加热控制高分子材料在加热状态下变软,其软化程度直接影响工艺效果和成品质量。
因此,加热控制是影响高分子材料加工工艺关键因素之一。
压力控制压力控制是高分子材料加工的另一个关键参数,压力过大或过小都会影响加工效率和产品品质。
加工环境控制高分子材料加工需要在一定的环境条件下进行,如温度、湿度等控制。
高分子材料成型加工中的热压成型工艺高分子材料是指由高分子化合物制成的材料,其中包括塑料、橡胶、纤维和涂料等。
在制备高分子材料制品过程中,成型加工是至关重要的一步。
而其中的热压成型工艺是一种常用且有效的加工方法。
本文将就高分子材料成型加工中的热压成型工艺进行探讨。
一、热压成型工艺的原理热压成型是将热塑性或热固性材料在一定温度和压力条件下通过模具加工成所需形状的工艺。
具体原理是通过加热材料使其软化,在一定的压力下使材料充分填充模具,然后冷却固化得到成型制品。
热压成型工艺既适用于塑料制品,也适用于橡胶和复合材料等高分子材料。
二、热压成型工艺的步骤热压成型工艺包括以下几个主要步骤:1. 材料预处理:首先将高分子材料进行预处理,如干燥、混合、加色等,以确保成型过程中材料的性能稳定。
2. 加热:将预处理后的材料放入热压机中,进行加热,使其达到软化温度,一般较高分子材料的熔点略低的温度。
3. 压力施加:在材料达到软化温度后,施加一定的压力,使材料充分填充模具,以确保成型制品的密实性和准确性。
4. 冷却固化:冷却降温使材料固化成型,通常会在模具中保压一段时间,以确保成品的质量和稳定性。
5. 开模取料:冷却后,打开模具,取出成型制品,并进行后续的修整和包装等工序。
三、热压成型工艺的优势1. 可实现复杂形状:热压成型工艺适用于各种复杂形状的高分子材料成型,例如异形、薄壁、细长和深凹凸等。
2. 成型效率高:热压成型工艺操作简单,生产周期短,能够实现批量生产,提高生产效率。
3. 成品质量好:由于在一定的温度和压力下进行成型,使得成品密实度高,尺寸精准,表面光滑。
4. 节约材料:热压成型工艺可有效利用原料,减少废料产生,降低成本。
四、热压成型工艺的应用领域热压成型工艺广泛应用于汽车零部件、家用电器、建筑材料、包装容器等行业。
例如汽车内饰件、电器外壳、家具装饰件、玩具模型等产品都可以通过热压成型工艺来实现高效生产。
总之,热压成型工艺是一种成型加工高分子材料的重要方法,具有成型效率高、成品质量好、应用广泛等优势。
高分子材料加工工艺 Polymer Processing Engineering 青岛科技大学材料科学与工程学院材料物理教研室高分子材料加工工艺第六章高分子材料的压制成型 2Contents 热固性塑料的模压成型橡胶制品的模型硫化复合材料压制成型 3高分子材料加工工艺第六章压制成型压制成型是高分子材料成型加工技术中历史最久,也是最重要的方法之一,广泛用于热固性塑料和橡胶制品的成型加工。
压制成型是指主要依靠外压的作用,实现成型物料造型的一次成型技术。
几乎所用的高分子材料都可用此方法来成型制品。
4根据成型物料的性状和加工设备及工艺的特点;压制成型可分为模压成型和层压成型(备注:不用模具)两大类。
模压成型包括:热固性塑料的模压成型(即压缩模塑、橡胶的模压成型(即模型硫化和增强复合材料的模压成型。
层压成型包括:复合材料的高压和低压压制成型。
压制成型的主要特点是需要较大的压力,加压的目的是加速热固性塑料和橡胶成型时的物理化学变化,防止制品出现气泡,保证制品的质量。
5但对于有些不饱和聚酯树脂的压制成型 ,因为没有低分子物析出,一般不用加压或仅需加少量的压力即可,这样的压制为低压成型或接触成型。
考虑到生产效率、制品尺寸、产品使用的特点,目前压制成型主要用于 :热固性塑料的成型、橡胶制品的成型、复合材料的成型。
第一节热固性塑料的模压成型模压成型是热固性塑料主要成型工艺,通常称压缩模塑。
其工艺过程是将模塑料在已加热到指定温度的模具中加压,使物料熔融流动并均匀地充满模腔,在加热和加压的条件下经过一定的时间,使其发生化学交联反应而变成具有三维体型结构的热固性塑料制品。
因为热固性塑料经交联固化后,其分子结构变成三维交联的体型结构,所以制品可以趁热脱模。
热塑性塑料模压成型时 ,必须将模具冷却到塑料固化温度才能定型为制品,为此需交替加热与冷却模具,生产周期长,故生产中很少采用。
目前,对有些熔体粘度较大的热塑性塑料或成型较大平而的制品时,也采用压缩模塑法。
高分子材料成型加工中的注射成型工艺高分子材料是一类分子量大、由多个重复单体组成的聚合物材料,具有优良的力学性能和化学性能,被广泛应用于各种工业领域。
在高分子材料的生产加工过程中,注射成型工艺是一种常用且高效的加工方法。
本文将就高分子材料成型加工中的注射成型工艺进行探讨。
一、注射成型工艺的原理注射成型工艺是将加热熔化的高分子材料通过注射机的螺杆进行高速注入到模具中,在模具中冷却凝固成型的过程。
注射成型工艺具有高效、精确、成型周期短等特点,适用于高产量、精密要求高的产品。
二、注射成型工艺的步骤1. 原料准备:将高分子材料颗粒加入到注射机的料斗中,根据产品要求控制好原料的配比和温度。
2. 加热熔化:注射机通过螺杆将高分子材料加热熔化,形成熔体,使得高分子链松弛、流动性增加。
3. 注射成型:熔化的高分子材料被注入到模具内,填充整个模腔,在一定时间内保持压力,使得材料充分填充模具细节。
4. 冷却固化:待高分子材料在模具中冷却凝固后,打开模具取出成型零件,即可完成注射成型的工艺。
三、注射成型工艺的优势1. 生产效率高:注射成型工艺适用于高速连续生产,成型周期短,生产效率高。
2. 产品精度高:注射成型工艺可以保证产品的尺寸精度和表面质量,适用于精密要求高的产品。
3. 操作简便:注射成型工艺的操作相对简单,只需控制好原料的配比和温度即可进行生产。
四、注射成型工艺的应用领域1. 汽车行业:汽车零部件如汽车灯罩、仪表板等采用注射成型工艺,具有高耐热性和精密加工要求。
2. 电子电器行业:手机壳、电视外壳等电子电器产品采用注射成型工艺,成型速度快、成本低。
3. 医疗器械行业:医用注射器、人工关节等产品也常采用注射成型工艺,产品质量高、检测难度低。
总之,注射成型工艺在高分子材料成型加工中具有广泛的应用前景,通过掌握好注射成型工艺的原理和步骤,可以实现高效、精密的生产加工过程。
希望本文对您对高分子材料成型加工中的注射成型工艺有所帮助。
高分子材料成型加工综述在现代工业中,高分子材料的成型加工是非常重要的一环,涵盖了热塑性、热固性、弹性体等多种类型的高分子材料。
高分子材料的成型加工包括了加工方法、成型设备、模具和模具设计等方面。
本文将从这些方面对高分子材料的成型加工进行综述。
一、加工方法高分子材料的加工方法一般可以分为以下几类:1. 压缩成型法:指在模具内将高分子材料加热至熔融状态,然后施加一定的压力将其压制成所需形状的成型方法。
这种方法适合于高分子材料的加工变形性较好的场合,如热塑性塑料的加工。
3. 注塑成型法:是指将高分子材料塑化后,注入到模具腔内,经过一定时间后冷却固化成为所需形状的一种成型方法。
这种方法适用于各种高分子材料的加工,尤其是对于塑料制品的加工更是十分常见,如日用品、玩具、电子产品壳体等。
5. 复合成型法:是指将两种或以上不同性能的高分子材料加工成具有特定功能的成型制品。
该方法涉及到材料的组合和加工工艺控制等多个方面,可应用于制备高分子复合材料,如各种聚合物合金、纤维增强材料等。
二、成型设备高分子材料的成型加工设备种类繁多,根据加工方法的不同,这里仅介绍几种常见的设备:1. 压制机:这种设备适用于压缩成型法和注塑成型法,其结构主要由机架、压机、压力系统、加热系统和控制系统组成。
该设备操作简单、生产效率高、成本低,广泛应用于塑料制品、电子元器件等行业。
2. 挤出机:主要适用于挤出成型法,一般由进料系统、挤出机、头模和切割系统等组成。
该设备结构简单、生产效率高,适用于生产各种管材、板材、绳索等产品。
三、模具和模具设计模具是高分子材料成型加工中非常重要的一部分,它的质量、精度和设计直接影响到成型制品的质量和生产效率。
高分子材料的成型模具可以分为一次成型和二次成型两种。
1. 一次成型模具:适用于压缩成型法、注塑成型法和挤出成型法等,通过一次成型完整地获得所需形状。
该模具的制造精度高,生产效率也比较高。
但一次成型过程中,模具磨损和热膨胀等问题也比较突出。
高分子材料成型加工中的注塑成型工艺在现代工业生产中,注塑成型是一种常用的高效成型工艺,尤其在高分子材料成型加工领域中得到广泛应用。
本文将探讨高分子材料成型加工中的注塑成型工艺,从原理、工艺流程、设备及应用等方面进行分析。
一、原理注塑成型是利用塑料的熔融性和流动性,通过高压将熔融的塑料材料压入模具中,经冷却后得到所需成型的制品的生产过程。
在高分子材料成型加工中,通过加热将高分子材料加工成流动性好的熔融状态,再将熔融状态的高分子材料注入模具中,通过模具的冷却使其成型。
二、工艺流程1. 原料处理:将高分子材料粉末或颗粒状的原料加热至熔融状态;2. 模具设计:设计制作适合产品形状的模具;3. 射出成型:将熔融状态的高分子材料注入模具中;4. 冷却固化:通过冷却使高分子材料固化成型;5. 脱模:取出成型产品,完成注塑成型工艺。
三、设备注塑成型设备主要由注塑机、模具和辅助设备组成。
注塑机是注塑成型的核心设备,通过加热、注塑和冷却等过程完成成型工艺。
模具根据产品的设计要求而制作,是实现产品形状的关键。
而辅助设备如热水机、冷却机等则在注塑成型过程中起着辅助作用。
四、应用注塑成型工艺在高分子材料成型加工中具有广泛的应用,包括家电、汽车、医疗器械、建筑材料等领域。
通过注塑成型工艺,可以生产出各种形状复杂、精度高的产品,且生产效率高,质量稳定。
综上所述,高分子材料成型加工中的注塑成型工艺是一种重要的生产工艺,具有广泛的应用前景。
随着科技的进步和设备技术的不断改进,注塑成型工艺将在高分子材料成型加工中发挥更加重要的作用。
医⽤⾼分⼦及导管加⼯⼯艺介绍1医⽤⾼分⼦材料的种类及医⽤导管的加⼯⼯艺介绍2016-04-02⼀、医⽤⾼分⼦材料种类塑料作为⼀种⼗分重要的材料,在医疗卫⽣领域得到了⼴泛应⽤。
它既可制成⼀次性医疗器械如点滴瓶、注射器等,⼜能⽤于⾮⼀次性医疗设备如计量器、外科仪器等,医⽤塑料领域是⽬前塑料⼯业最有发展潜⼒的市场之⼀。
根据实际应⽤,医⽤塑料材料⼤致分为制作。
⼈⼯脏器、修复⼈体缺陷和制作医疗器械三⼤类。
(1)植⼊体内,永久性替代使⽤的⼈⼯脏器或部位的塑料材料。
例如⼈⼯⾎管、⼈⼯⼼脏瓣膜、⼈⼯⾷道、⼈⼯⽓管、⼈⼯胆管、⼈⼯尿道等。
此外,在⼿术过程中,⽤于体外暂时替代使⽤的⼈⼯脏器有⼈⼯肾脏、⼈⼯⼼脏、⼈⼯肺、⼈⼯肝脏等。
(2)修复⼈体某部分缺陷的⼈⼯材料。
例如⼈⼯⽪肤、⼈⼯⾻、⼈⼯关节、⼈⼯⽿朵、⼈⼯⿐、假肢、⾓膜接触眼镜等。
(3)⽤作医疗器械的塑料材料。
例如医⽤容器有输液瓶、输液袋、输⾎袋、腹膜透析液袋、⾎袋等;⼀次性医疗⽤品有注射器、输液器、输⾎器、静脉导液管、各种插管、⾎液导管、检验⽤具、病⼈⽤具、⼿术室⽤具、诊疗⽤具和绷带等。
不同种类的塑料在医⽤塑料市场上的消费⽐例是不同的。
聚氯⼄烯(PVC)和聚⼄烯(PE)⽤量最⼤,各占28%和24%;聚苯⼄烯(PS)占18%;聚丙烯(PP)占16%;⼯程塑料占14%。
在⼯程塑料中,聚对苯⼆甲酸⼄⼆酯(PET)占23%,ABS/苯⼄烯-丙烯晴共聚物(SAN)占16%;聚碳酸酯(PC)占12%;聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)占10%,其它医⽤⼯程塑料有尼龙(PA)、聚甲醛(POM)、聚氨酯(PUR)、有机硅、氟聚合物、纤维素塑料、聚⼄烯吡咯烷酮(PVP)等。
⼆、医⽤⾼分⼦材料特点同普通⾼分⼦材料相⽐,医⽤⾼分⼦材料在单体及其聚合物的残留、锌、铅、镉、铜、钡、锡等⾦属离⼦的残留及树脂纯度、分⼦量分布等都有较⾼要求。
但是在塑料类医疗器械的制备和产业化过程中,决定医疗器械质量和⽔平的不仅仅是医⽤塑料本⾝的性能。
浅谈高分子材料成型加工技术以及应用前景高分子材料是一类具有高分子结构的材料,常见的有塑料、橡胶、纤维等。
高分子材料成型加工技术是将高分子材料通过加热、压力等工艺加工成形的过程。
这项技术在工业生产中有着广泛的应用,因为高分子材料具有优良的性能,能够满足各种需求。
高分子材料成型加工技术主要包括注塑、挤出、吹塑、压延、模压等多种加工方法。
注塑是最常用的一种方法,通过将高分子材料加热融化后注入模具中,经过冷却凝固后取出得到所需产品。
这种方法适用于制作各种复杂形状的产品,如塑料盒、汽车配件等。
挤出是将高分子材料加热融化后通过挤出机挤出成形的方法,适用于制作长条状产品,如塑料管道、板材等。
吹塑是将高分子材料加热融化后通过喷嘴喷吹成形的方法,适用于制作中空产品,如瓶子、容器等。
压延是将高分子材料加热融化后通过辊压机进行连续压制成形的方法,适用于制作薄膜、薄板等产品。
模压是将高分子材料加热融化后注入模具中,经过冷却凝固后取出得到所需产品,适用于制作各种复杂形状的产品,如手机壳、电器壳等。
高分子材料成型加工技术的应用前景非常广阔。
高分子材料成型加工技术可以应用于各个领域的制造业中。
如汽车行业,高分子材料可以制作汽车配件,如悬挂件、内饰件等,具有降低重量、提高强度、降低噪音等优点;电子电器行业,高分子材料可以制作各种电子产品外壳、连接器等,具有绝缘、耐高温等优点;航空航天行业,高分子材料可以制作航空器的结构件、隔热材料等,具有轻质、耐高温等优点;医疗器械行业,高分子材料可以制作各种医疗器械、器皿等,具有生物相容性等优点。
高分子材料成型加工技术还可以应用于环保领域。
高分子材料可以通过成型加工技术制作可降解的塑料制品,如餐具、袋子等,可以减少传统塑料制品对环境的污染。
高分子材料还可以应用于再生资源利用,通过回收利用废旧高分子制品,再经过适当的加工处理,可以得到具有一定性能的再生材料,用于制造新的高分子制品。
高分子材料成型加工技术还可以应用于新材料研究领域。
通用高分子材料及加工工艺简介按照材料制备方法和在国民经济建设中的用途,高分子材料分为通用高分子材料和功能高分子材料两大类.通用高分子材料指目前能够大规模工业化生产,已普遍应用于建筑,交通运输,农业,电气电子工业等国民经济主要领域和人们日常生活的高分子材料.这其中又分为塑料,橡胶,纤维,粘合剂,涂料等不同类型.功能高分子材料是近年来,随着高分子科学的发展以及与其他学科领域相互交叉,结合,新近研制成功和正在研究开发的一批新型高分子材料,它们被赋予新的功能和高性能,如导电,导磁,光学性能,阻尼性能,生物功能,智能响应能力等.在国防,航空航天,生物医用,微电子等高技术领域显示出极其重要的科学价值和极富挑战性的潜在的经济效益.通用高分子材料的品种十分丰富,限于篇幅,这儿不能一一介绍.本章只是简要介绍通用高分子材料的特性和分类,以及有关制备技术,加工工艺等方面的基本知识.热塑性和热固性塑料一,塑料的特性和分类塑料,英文称Plastics,德文称Kunststoff,专指以聚合物为主要成分,在一定条件(温度,压力等)下可塑化成型为一定形状,在常温下具有相当力学强度的材料和制品.塑料是高分子材料最主要的品种之一,具有质量轻,比强度高,电绝缘性好,耐化学腐蚀,耐辐射,容易成型加工等特点,可以制成多种多样制品,适应人类社会不同的需求.各种塑料的相对密度大致为0.9~2.2,仅为钢铁的1/4~1/8.例如一吨尼龙-6从体积上讲可以代替大约3.6吨铝,7.8吨不锈钢,9.8吨生铁和10.2吨铜,质轻使塑料在交通运输,航空航天等领域有很强的竞争力.大多数塑料的体积电阻率很高,约1010~1020Ω·cm,是优良的电绝缘材料,也常用作绝热材料和其他阻隔(如隔音)材料.多数塑料的化学稳定性好,能耐酸,碱,耐油,耐污和其他腐蚀性物质,化学工业大量采用塑料管道和用塑料做贮槽衬里.许多塑料的摩擦系数很低,可用作制造塑料轴承,轴瓦,塑料齿轮等机械工业所需的部件,且可用水作润滑剂.同时,有些塑料的摩擦系数较高,可用于配制制动装置的摩擦零件.与木材,陶瓷,金属材料相比,塑料制品的另一大优点是原料来源广,加工工艺简单,可以方便地制成各种薄膜,管材,型材,造型复杂的配件及产品,而且能耗少,制造成本低,环境污染小.塑料的突出缺点是,力学性能比金属材料差,表面硬度较低,大多数品种易燃,使用温度范围较窄.这些正是当前塑料改性的研究方向和重点.根据材料的凝聚态性质,塑料是指玻璃化转变温度或熔融温度高于通常使用温度的高分子材料.从内聚能密度来看,塑料的内聚能密度介于纤维和橡胶之间,约为300~400 MJ·m-3.但是这种分类并不严格,同一种高分子材料,根据配方和加工方法,加工条件的不同,可能在某种条件下制成塑料,在另种条件下又制成纤维或橡胶.例如聚氯乙烯在多数情况下用作塑料,但也可纺丝而成为氯纶纤维;也可制成人造革和密封制品.目前,世界上塑料的体积产量已超过钢的体积产量,其中大批量生产的塑料原料(树脂)有20余种.根据受热后形态,性能的变化,塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类.热塑性塑料的特点是原料受热后塑化变软,可以流动成型,冷却定型后又变硬,成为具有一定强度的制品.热塑性塑料加工简单,可以大规模连续加工生产,而且这种软化和变硬的过程可重复,循环进行,即可多次反复成型加工,这对塑料制品再生利用有重要意义.热塑性塑料占塑料总产量的70%以上,大吨位品种有聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯,聚苯乙烯等.热固性塑料的原料是分子量较低(102到103)的线形或支链型预聚体,在一定条件下(通过添加固化剂或(和)加热)在模具中固化形成网状或体型聚合物制品.对热固性塑料而言,聚合过程(最后的固化阶段)和成型过程是同时进行的,一旦形成交联聚合物,受热后不能再回复到可塑状态.因此,对热固性塑料而言,所得制品是不溶不熔的.热固性塑料的主要品种有酚醛树脂,氨基树脂,不饱和聚酯,环氧树脂等.大吨位生产的热塑性塑料又称通用塑料,它们产量大,价格低,力学性能一般,主要作强度要求不高的非结构材料使用.与此相应,一批力学性能优异,耐热,耐磨,尺寸稳定性良好,能经受较宽的温度变化和较苛刻的环境条件的塑料称工程塑料.主要品种有聚酰胺,聚碳酸酯,聚甲醛,ABS树脂等,多作结构材料使用.工程塑料的大规模发展只有二十多年历史,最初是为了某一特定用途开发的,产量小,价格贵.近年来随着科学技术迅速发展,工程塑料的应用领域不断开拓,产量逐年增大,使工程塑料与通用塑料的区分变得模糊,难以截然划分.某些通用塑料,如聚丙烯等,经改性之后也可作满意的结构材料使用.图5-1 塑料的品种和分类二,塑料制品的主要组分及其作用完全由单组分树脂制成的塑料制品是极少的(聚四氟乙烯是典型的单组分塑料,加工时不加任何添加剂),绝大多数塑料制品在制造过程中都需添加各种各样的填料和助剂.添加剂种类很多,按性能分,有改善加工性能的润滑剂和热稳定剂;有改进材料力学性能的增强剂,抗冲改性剂,增塑剂和各种填料;有提高使用过程中耐老化性的抗氧剂,光稳定剂等;有改进耐燃性能的阻燃剂以及着色剂,发泡剂,交联剂,抗静电剂等.有些添加剂同时有两种或数种改性作用.有些塑料添加剂用量较少,而有些体系添加剂的种类和用量较多,有时用量甚至超过树脂基体,达到50-70%,需要很好地进行配方设计和加工工艺设计.塑料制品的主要添加剂及其作用简介如下.稳定剂为了防止塑料在加工和使用过程中,在热,力,氧,光等作用下过早分解,老化,延长制品使用寿命,配制塑料时需加入稳定剂.稳定剂种类很多,主要包括:热稳定剂,抗氧剂,紫外线吸收剂,光屏蔽剂等.1,热稳定剂热稳定剂主要用于聚氯乙烯(PVC)及其共聚物.聚氯乙烯分子具有较强极性,其玻璃化温度,软化温度及熔融温度较高,一般需加热到150-160℃以上才能塑化加工.而一般商业PVC树脂热稳定性差,受热温度超过90℃就开始分解,超过120℃分解更明显,放出大量HCl气体,使树脂降解,颜色变深,乃至无法加工.目前一般认为,PVC的热降解机理属自由基反应机理,它在热加工过程中(有氧存在)的降解反应包括:(1)脱HCl;(2)氧化及断链;(3)交联;(4)环化.分解出的HCl又有进一步加速PVC分子链断裂,继续释放HCl的作用,造成PVC分子链断裂的连锁反应.所谓提高热稳定性,就是在PVC树脂中加入适当碱性物质,中和分解出来的HCl,阻止大分子进一步发生断链,这些加入的碱性物质称热稳定剂.常用的热稳定剂分主热稳定剂,辅热稳定剂,复合热稳定剂.主热稳定剂有:铅盐类,包括一些无机酸和有机酸的铅盐,几乎都是带有盐基(PbO)的盐基性铅盐,如三盐基硫酸铅,分子式为3PbO PbSO4 H2O;金属皂类,主要为脂肪酸(月桂酸,硬脂酸等)的二价金属盐(如Ba,Cd,Pb,Zn,Ca,Mg等),其通式为M (—O—C—R)2,其中M代表二价金属;有机锡类稳定剂,一般是带两个烷基的饱和或不饱和有机酸,硫醇或硫代硫酸酯的锡盐,通式为RmSnY4-m,其中m=2,Y是以氧或硫原子与锡原子结合的有机基团,有机锡类稳定剂是生产聚氯乙烯透明制品所用的稳定剂,具有良好的光稳定作用;其他类型主稳定剂还有有机锑化合物,稀土稳定剂等.辅助热稳定剂有环氧化合物,如环氧化油等,它们同时起增塑剂的作用;亚磷酸酯类,如亚磷酸三苯酯,也称螯合剂,能与金属盐类形成络合物,单独使用并不见效,与主稳定剂并用则显示稳定作用;还有多元醇等.近来市场上开发出多种固体或液体复合热稳定剂,它们是由主,辅热稳定剂和其它助剂组成的协同稳定体系.主要有共沉淀金属皂类复合热稳定剂,液体金属皂复合热稳定剂,有机锡复合热稳定剂等.特点是与树脂相容性好,透明性好,不易析出,易计量,无污染,加工性能好.缺点是用量较大,价格较高.2,抗氧剂几乎所有的有机化合物对氧都是敏感的,天然和合成高分子材料也多易被氧化,尤其在应用和加工过程中受热或紫外线作用,更使氧化过程加速,使高分子材料老化.能抑制或延缓聚合物氧化过程进行,从而阻止老化,延长使用寿命的助剂称抗氧剂,又称防老剂.抗氧剂的作用在于它能消除老化反应中生成的过氧化自由基,还原烷氧基或羟基自由基等,从而使氧化的连锁反应终止.抗氧剂按作用机理分为主抗氧剂和辅助抗氧剂.主抗氧剂能干预自动氧化反应的链增长过程,使氧化速度大大减缓;主要有取代酚类(如抗氧剂264,BHT,抗氧剂CA,抗氧剂3114等)和芳胺类(如防老剂D,防老剂4010NA 等).一般而言,酚类抗氧剂对制品无污染和变色性,适用于烯烃类塑料或其他无色及浅色塑料制品.芳胺类抗氧剂的抗氧化效能高于酚类且兼有光稳定作用,缺点是有污染性和变色性,多用于深色橡胶制品.辅助抗氧剂的作用是分解氢过氧化物,塑料工业中常用的有硫代酯类(如防老剂DLTP)和亚磷酸酯类(如防老剂TPP).硫代酯类辅助抗氧剂多用于聚烯烃中,它与酚类抗氧剂并用有显著协同效应.亚磷酸酯类是一种不着色辅助抗氧剂.还有一类变价金属离子钝化剂也常归于抗氧剂.变价金属离子如铜,铁离子能加速聚合物(特别是聚丙烯)的氧化老化过程.变价金属离子钝化剂就是一类能与变价金属离子的盐联结为络合物,从而消除这些金属离子的催化氧化活性的化学物质.常用的变价金属离子钝化剂有醛和二胺缩合物,草酰胺类,酰肼类,三唑和四唑类化合物等.3,光稳定剂户外使用的有机物,老化速度比户内使用时快得多,主要原因是在紫外线辐射下,氧化降解过程大大加速(此外还有水,臭氧,微生物等的影响).波长为200~350nm的近紫外线能量达340~600kJ mol-1,如此强的辐射足以使大分子主链断裂,发生光降解(对比而言,C-C键的键能约为350 kJ mol-1,C-Cl键的键能约为330kJ mol-1).为了防御紫外线对高分子材料的破坏而添加的一类能吸收紫外线或减少紫外线透射作用的化学物质称光稳定剂,其作用原理是将紫外线的光能转化成热能或无破坏性的较长光波的形式,从而把能量释放出来.光稳定剂添加量很少,一般为0.05-0.5重量份.由于各种聚合物对紫外线的敏感波长不同,各种紫外线吸收剂能够吸收的光波波长范围也不同,因此要根据具体体系选择适当的光稳定剂才有满意的稳定效果.常用的光稳定剂有紫外线吸收剂,光屏蔽剂,光淬灭剂,受阻胺光稳定剂等类型.紫外线吸收剂有邻羟基二甲苯酮类,水杨酸酯类,苯并三唑类,三嗪类等.光屏蔽剂主要是炭黑,氧化锌,钛白粉,锌钡白等颜料类填料,其本身具有反射和/或吸收紫外线的能力.如钛白粉(R型)具有强吸收紫外线的能力,炭黑具有强反射紫外线能力.紫外线淬灭剂是一类较新型高效光稳定剂,主要是一些二价镍的有机螯合物.增塑剂增塑剂是塑料工业的一种重要助剂.加工玻璃化温度较高的聚合物时,为制得室温下软质的制品和改善加工时熔体流动性,都需要加入一定量增塑剂.增塑剂一般为沸点较高(高于250℃),不易挥发,与聚合物有良好混溶性的低分子油状物,少数为低熔点固体.增塑剂的作用至少有二:一是分布在大分子链之间,降低分子间作用力和缠结,提高分子链活动能力,因而具有降低聚合物玻璃化温度及成型温度,改善加工流动性的效能;二是增塑剂的加入使塑料制品的柔韧性,弹性和耐低温性提高,但强度,模量以及刚性和脆性等降低.工业上使用增塑剂的聚合物,最主要是聚氯乙烯,此外还有氯乙烯共聚树脂,聚偏二氯乙烯,聚醋酸乙烯酯,聚乙烯醇,ABS树脂以及纤维素树脂等.由于增塑剂的使用,大大开拓了高分子材料应用范围,既改善了制品性能,又方便了制品成型加工.如刚性的醋酸纤维素树脂,若不加入增塑剂DBP,成型加工根本无法进行.增塑剂可分为主增塑剂和辅助增塑剂两类.主增塑剂特点是与聚合物混溶性好,塑化效率高,可单独使用.辅助增塑剂与聚合物的混溶性稍差,通常与主增塑剂一起使用,以获得某些特殊性能(如耐寒性,耐候性,电绝缘性等),或降低成本(故也称增量剂).根据化学结构增塑剂可分为苯二甲酸酯类,主要品种有邻苯二甲酸二辛酯(DOP),邻苯二甲酸二丁酯(DBP)及邻苯二甲酸二甲酯,二乙酯等;磷酸酯类,包括磷酸三芳基,三烷基,烷芳基酯;多元醇类,包括乙二醇,缩乙二醇,丙三醇,季戊四醇等酯类;二元脂肪酸酯类;环氧化油及环氧化油酸酯类;含氯类,如氯化石蜡,氯代脂肪酸酯等;以及其他类型增塑剂.樟脑是纤维素基塑料的良好增塑剂.(三)填料及增强剂填料是塑料工业中添加量最大的一种助剂,用量往往高达几十到几百重量份.填料的主要功能是提高树脂利用率,降低成本(增量型填料),在一定程度上也有改善塑料基体某些性能的作用,如赋予材料导电性,阻隔性,阻燃性,防烟性,防粘性,提高尺寸稳定性,降低收缩率,提高刚性和硬度,减缓热固性树脂固化时的发热,防止其龟裂等(功能型填料).填料种类繁多,主要可分无机填料和有机填料两大类.无机填料有:金属粉,金属氧化物;二氧化硅质(白炭黑,石英砂,硅藻土等);硅酸盐(云母,滑石,陶土,石棉,玻璃纤维,玻璃微珠等);碳酸盐(轻质,重质碳酸钙,石灰石等);碳质(炭黑,石墨等);其他(各种矿渣,工厂废灰料等)等.有机填料多数为纤维状物质,天然有机物有植物性的木粉,壳粉,棉绒,黄麻,亚麻,动物性的蚕丝等;合成纤维有人造丝,维尼龙,尼龙,醋酸纤维素,碳纤维等,都可以用作填充剂加入到树脂基体中去.凡能够显著提高塑料制品强度和刚性的填充剂也称增强剂,包括各种形状各向异性的片材或纤维状材料,以及短纤维材料.最常用的增强剂有玻璃纤维,石棉纤维,新型的增强剂有碳纤维,石墨纤维和硼纤维等.纤维类增强剂的用量一般为20%~50%.纤维增强的原理见第四章第三节.大多数填料与塑料基体的相容性很差,为提高填料和增强剂的增强效果,必须改善它们与聚合物材料之间的相容性,增强两相界面分子间相互作用.最常用的办法是采用某些化学物质或专用偶联剂处理填料及增强剂表面,增加其活性.一般的表面处理剂有脂肪酸(常用硬脂酸),树脂酸,金属皂,木质素,硅油,硼酸酯等;常用的偶联剂有有机硅烷偶联剂,钛酸酯偶联剂,铝酸酯偶联剂等.(四)润滑剂加入润滑剂是为了改善塑料熔体的加工流动性,防止塑料在热成型加工过程中发生粘模现象.与润滑剂关系最密切的树脂是聚氯乙烯(尤其硬制品),另外聚烯烃,聚苯乙烯,纤维素树脂,聚酰胺,ABS树脂等热塑性树脂加工时也常使用润滑剂.各种热固性树脂,如酚醛树脂,脲醛树脂,聚氨酯,硅树脂加工时将润滑剂作脱模剂使用.润滑剂分内润滑剂,外润滑剂两种,主要依其与聚合物熔体的相容性而定.内润滑剂的分子与聚合物有良好相容性,其润滑作用主要是降低极性聚合物分子间内聚力(如PVC,ABS等),从而降低加工时熔体自身的位移阻力,降低内摩察所导致的升温,提高熔体流动速率.常用的PVC内润滑剂有脂肪醇(C14-C18醇),脂肪酸单甘油酯(如硬脂酸单甘油酯),脂肪酸低级醇酯(如硬脂酸丁酯)等.外润滑剂分子具有较长的非极性碳链,与聚合物相容性差.其润滑作用主要是降低熔体与加工机械表面间的摩擦,防止熔体与加工设备热金属表面的粘附,提高熔体流动速度.最常用的外润滑剂有固体石蜡,低分子量聚乙烯(聚乙烯蜡),硬脂酸及其金属盐类(如硬脂酸铅,硬脂酸钙等).实际上内,外润滑剂的区分并非十分严格,如硬脂酸金属皂类,往往兼具内外润滑两种作用.润滑剂用量一般为0.5~1.5%. (五)阻燃剂许多高分子材料(如聚乙烯,聚丙烯,聚甲基丙烯酸甲酯,聚苯乙烯等)是极易燃烧的,纯粹PVC虽不能点燃,但其中所含增塑剂是可燃的.塑料的易燃性限制了应用,因此在很多领域要求在树脂基体中加入阻燃剂以提高塑料难燃性,制成不燃性或自熄性(离开火源自动熄灭)塑料制品.根据阻燃剂的使用方法,可分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂两大类.通常添加型阻燃剂多用于热塑性塑料,按化学结构可分为有机阻燃剂(如磷酸酯,含卤磷酸酯,有机卤化物等)和无机阻燃剂(如三氧化二锑,氢氧化铝或水合氧化铝及其它金属化合物).反应型阻燃剂都具有反应性基团,可作为共聚单体用于热固性或热塑性树脂的合成以及用于热固性树脂的固化反应中.反应型阻燃剂的优点在于其对塑料制品的物理力学性能和电性能影响较小,不易发生迁移,阻燃性持久.缺点是价格较高.(六)固化剂固化剂是专用于热固性树脂固化,使树脂由线型分子结构转变成体型交联结构的助剂.固化剂又称变定剂,在固化(变定)过程中对固化起催化作用或本身直接参加固化反应.广义而言,各种交联剂都可视为固化剂.例如固化剂与环氧树脂混合后,在一定条件下(温度,时间)能与环氧树脂的环氧基或侧羟基发生开环或加成反应,引起环氧树脂交联.使低分子量的流动性树脂交联形成三维网状体型结构塑料,其反应过程复杂.用作固化剂的物质有胺类(如二乙撑三胺,三乙撑四胺,二甲胺基丙胺,六次甲基四胺,间苯二胺等);酸酐类(如邻苯二甲酸酐,顺丁烯二酸酐,均苯四酸二酐等);酰胺类(如低分子聚酰胺,它也用作增塑剂);咪唑类(如2—甲基咪唑,2—乙基—4—甲基咪唑,2—苯基咪唑等)以及三氟化硼络合物.酚醛压塑粉固化时用六次甲基四胺作固化剂,不饱和树脂固化时则加入过氧化二苯甲酰.(七)发泡剂泡沫塑料是人们熟悉的塑料品种,发泡剂是一类受热时会分解放出气体,从而在塑料中形成泡孔结构(气,固相共存)的助剂.按产生气体的方式,发泡剂分物理发泡剂和化学发泡剂两大类;根据化学结构,化学发泡剂又分为无机发泡剂和有机发泡剂两类.物理发泡剂主要指压缩气体,可溶性固体和沸点低于110℃的挥发性液体.它们加入塑料熔体后,通过物理状态变化(相变)形成气泡孔.在挥发性发泡剂中,卤代烃和含5-7个碳的脂肪烃最为常用,但由于氟氯烃对大气臭氧层有破坏作用,为了保护生态环境,这类发泡剂正受限制和禁止生产和使用.无机发泡剂主要是碳酸氢钠和碳酸氢铵,受热分解出CO2和NH3.有机发泡剂有偶氮类化合物,亚硝基化合物,磺酰肼类化合物等,它们的分子中都含有 =N—N= 或 —N=N—结构部分,加热后易产生N2,同时产生少量NH3,CO,CO2,H2O及其他气体.最常用的有机发泡剂是偶氮二甲酰胺(AC).此外塑料制品中常用的配合剂还有:抗静电剂,着色剂,成核剂,光降解剂,防霉剂,防雾剂等,不再一一介绍.读者可参考有关文献资料.三,塑料制品成型加工方法简介塑料制品的生产是一项复杂繁琐工程,其原理是利用塑料固有特性,在一定条件下(通常有加热塑化,剪切,混合,配制溶液等),利用各种方法将其成型为具有特定形状和使用价值的物件,并冷却定型,修整和后加工,制成要求的制品.热塑性塑料与热固性塑料的性质和受热后表现不同,因此成型加工方法也不同.迄今成熟的塑料成型加工方法已有数十种,其中最重要的有挤出成型,注射成型,压延成型,吹塑成型及模压成型,它们所加工的制品质量约占全部塑料制品的90%左右.前四种成型方法是热塑性塑料的主要成型加工方法.热固性塑料主要采用模压,铸塑及传递模塑等方法成型.(一)挤出成型挤出成型又称挤压模塑或挤塑,是热塑性塑料最主要成型加工方法,有一半左右塑料制品或半成品是挤出成型的.挤出成型法几乎能加工所有热塑性塑料,制品主要有连续生产的等截面的管材,型材,板材,薄膜,电线电缆包覆以及各种异型制品.挤出成型还可用于热塑性塑料的塑化,造粒,着色和共混改性等.挤出过程的设备由两部分组成:一为挤压部分,主要为螺杆挤出机,根据结构不同分为单螺杆挤出机,双螺杆(又有平行双螺杆,锥形双螺杆之分)挤出机等,借以塑化,输送,计量物料;一为机头口型部分,主要指机头,口型及定型,牵引机构,借以将物料制成规定形状,尺寸的制品.图5-2为典型螺杆挤出机结构示意图.热塑性聚合物与各种助剂混合均匀后,在挤出机料筒内受到机械剪切力,摩擦热和外热的作用使之塑化,熔融,并在螺杆挤压推送下,通过过滤板进入成型模具,挤塑成制品.图5-2 典型螺杆挤出机结构示意图挤出机的核心是螺杆.根据工作原理和物料在挤出过程的状态变化,可将螺杆工作区分为吃料送料段,熔融压缩段和匀化计量段三部分.吃料送料段又称固体输送段,螺杆相当于一个螺旋推进器.在这段中,物料依然是固体状态.螺杆吃料和送料能力的强弱是保证机器正常工作的前提条件.熔融压缩段又称塑化段,在这段中,物料在剪切力场与温度场作用下开始熔融,塑化,由固态逐渐转变为粘流态.并因螺杆设计有一定压缩比,使熔体压实,排气.匀化计量段又称挤出段,从压缩段来的粘流状物料在此进一步压紧,塑化,拌匀,并以一定流量和压力从机头口型流道均匀挤出.这一段的螺槽截面是均匀的.机头,口型部分的核心是口模,它是制品横截面的成型部件,相当于一个长径比很小的管状口模.螺杆挤出机要稳定工作,必须使口模的输送能力与匀化计量段的输送能力相匹配,而且要兼顾吃料送料段的吃料能力及熔融压缩段的塑化,熔融情况.挤出机的特性主要取决于螺杆数量及结构.螺杆长度与直径之比称长径比L/D,是关系物料塑化好坏的重要参数.长径比越大,物料在料筒内受到混炼时间越长,塑化效果越好.通常塑料挤出机的螺杆长径比在20~30之间,新近开发的用于进行反应性挤出的螺杆长径比达到40以上.近年来,塑料挤出机和挤出成型工艺仍在不断改进和更新中,其中精密挤。