热固性塑料成型工艺

热固性塑料的注塑加工工艺过程热塑性塑料和热固性塑料在加热时都将降低粘度。

然而，热固性塑料的粘度却随时间和温度而增加，这是因为发生了化学交联反应。

这些作用的综合结果是粘度随时间和温度而呈U型曲线。

在最低粘度区域完成充填模具的操作这是热固性注射模塑的目的，因为此时物料成型为模具形状所需压力是最低的。

这也有助于对聚合物中的纤维损害最低。

注射模塑工艺过程利用一螺杆使物料流经加热过的机筒，机筒则以水或油循环于机筒四周的夹套中。

螺杆可按每种材料的不同类型加以设计，稍加压缩以脱除空气并加热物料获得低粘度。

大多数热固性物料在此处的流动都是相当好的。

使物料进入模具的操作是中止螺杆转动和用液压把螺杆高速推向前，使被塑化的低粘度物料压入模具中。

这种快速流动要求在0．5秒的时间里填满模腔，压力需达到193MPa。

一旦填满膜腔时物料的高速流动产生更大的摩察热以加速化学反应。

模腔一旦被填满，注射压力就将降到保压压力34.5—68.9MPa。

这种保压压力维持在物料上5—10秒，随后卸压，然后开始下一个周期塑化阶段。

这种物料被保持在热的模具中，直至变硬，然后打开合模装置，顶出制品。

制品刚顶出时可以是轻度未固化和有点柔软，在取出后1分钟或2分钟内利用制品内部保留的热量完成最终固化。

热固性制品的整个生产周期为10—120秒钟，这取决于制品厚度和原材料的类别。

为改进制品的质量和重现性采用了许多不同的和专门的技术。

鉴于有一些热固性聚合物在加热时产生气体，在模具被部分充满后往往有一个放气操作。

在这一步骤中，模具微微开启，以便让气体逸出，然后迅即关闭，把余下物料再注人。

注压模塑提供了较高的强度、较好的尺寸控制，并改进了表面状态（外观），这是因为采用了带有伸缩式膜腔与膜芯的模具而得到的，注射过程中模具可以开启1／8—l／2 in，并随后迅速压紧，似模具关闭那样。

由玻璃纤维、填充料和聚酯不饱和树脂制成的整体模塑料可以在机器上装上另外的专门设备来完成注射模塑。

热固性塑料简介热固性塑料（Thermosetting plastics），也被称为固化塑料或热固塑料，是一种在加热过程中经历化学变化而形成三维固化结构的塑料。

与热塑性塑料不同，热固性塑料一旦固化就无法再被加热变形。

热固性塑料具有许多优点，例如耐热性、耐化学药品、机械强度高等，因此在诸多领域应用广泛。

本文将对热固性塑料的性质、制造工艺、应用领域进行详细介绍。

性质热固性塑料具有以下主要性质：1.耐热性：热固性塑料在高温下能保持其形状和强度，通常可耐受高达200°C以上的温度。

2.机械强度高：与热塑性塑料相比，热固性塑料的机械强度更高，能够承受更大的力和压力。

3.耐化学药品：热固性塑料对化学药品具有较好的抵抗能力，不易被腐蚀。

4.难燃性：热固性塑料在点燃后不易燃烧，能够自行熄灭火源。

制造工艺热固性塑料的制造工艺与热塑性塑料有所不同。

热固性塑料在加热过程中通过交联反应形成固化结构，无法再通过加热融化变形。

热固性塑料的制造主要包括以下步骤：1.原材料准备：选择适合的树脂材料作为基础，通常采用液态或固态树脂将其与填料、助剂等混合。

2.成型工艺：热固性塑料可以通过注塑、挤出、压缩成型等多种工艺进行成型。

其中，压缩成型是最常用的方法，通过将热塑性塑料放入加热的金属模具中，在高温和高压的条件下形成固化结构。

3.固化反应：成型后的热固性塑料需要进行固化反应。

固化反应可以通过热固化剂的添加或者外部加热来实现。

在固化过程中，树脂分子间发生交联反应，形成耐热的固体结构。

4.后续处理：固化完成后的热固性塑料需要进行后续处理。

这包括修整表面、去除残留的固化剂、进行表面涂层等。

应用领域热固性塑料由于其耐热性、机械强度高等特性，在许多领域被广泛应用。

下面是一些常见的热固性塑料的应用领域：1.电子电气：热固性塑料具有良好的绝缘性能，因此在电子电气行业中被广泛应用于绝缘材料、电路板等制造。

2.汽车工业：热固性塑料的高耐热性和机械性能使其成为汽车工业中的重要材料，例如用于汽车引擎部件、底盘零件等的制造。

常用热固性塑料的注塑成型工艺条件是什么？(1) 酚醛塑料注塑成型工艺条件酚醛塑料是热固性塑料中应用最多的一种注塑材料，一般多用木粉或纤维素做填充料。

酚醛熔体流动性好，加热时间范围也较宽。

酚醛塑料品牌种类比较多，能用于注塑成型的酚醛粉料及其工艺性能参数见表1。

表1 酚醛注塑粉的工艺性能和注塑成型工艺参数(2) 氨基塑料注塑成型工艺条件氨基塑料中主要有脲甲醛、三聚氰胺甲醛和三聚氰胺酚醛，可用于注塑成型制品。

这种原料要求塑化时加热时间短，所以应采用较高的注射速度。

但高速注射成型又会引起制品有残留应力，使制品容易产生裂纹。

这种原料的熔体固化条件要求较高，所以对机筒温度和成型模具温度范围应严格控制。

脲甲醛和三聚氰胺甲醛塑料的注塑成型工艺参数见表3。

(3) 不饱和聚酯塑料注塑成型工艺条件不饱和聚酯塑料用于注塑成型的品种有SMC和UP。

这种原料的成型性及工艺性良好。

具体注塑成型工艺参数见表3。

(4) 环氧树脂注塑料注塑成型工艺条件环氧树脂熔料注射后在5〜180°C范围内迅速或缓慢固化，这与选用的固化剂和环氧体系有关。

制品的壁厚对固化时间影响小，成型后收缩率小，约为0.1%左右，但流动方向与垂直方向相差约3%。

玻璃纤维环氧注塑料和液体环氧注塑料的注塑成型工艺参数见表2。

表2环氧树脂注塑成型工艺参数(5) DAP塑料注塑成型工艺条件苯二甲酸二丙烯酯塑料可分为邻苯二甲酸二丙烯酯（DAP)和间苯二甲酸二丙烯酯（DAIP)。

两种树脂中常加人玻璃纤维或无机填料增强，其成型工艺条件见表3。

表3 常用热固性塑料的注塑成型工艺参数续表：。

塑料成型工艺流程塑料成型工艺是一种将塑料原料通过加热、加压等工艺加工成各种形状的工艺过程。

塑料制品在日常生活中随处可见，如塑料杯、塑料桶、塑料椅等，都是通过塑料成型工艺制成的。

塑料成型工艺主要分为热塑性塑料成型和热固性塑料成型两种。

下面我们将详细介绍塑料成型工艺的流程及其各个环节。

1. 原料准备。

塑料成型工艺的第一步是原料准备。

塑料原料主要分为热塑性塑料和热固性塑料两种。

热塑性塑料在一定温度范围内具有可塑性，可以通过加热软化后成型，如聚乙烯、聚丙烯等；热固性塑料在加热后会发生化学反应固化成型，如酚醛树脂、环氧树脂等。

在进行塑料成型工艺之前，需要对原料进行配料、混合、加工等处理，以确保原料的质量和稳定性。

2. 加热和熔化。

在塑料成型工艺中，加热和熔化是非常重要的环节。

对于热塑性塑料，需要将原料加热至一定温度，使其软化成为可塑状态；对于热固性塑料，需要将原料加热至一定温度，使其发生化学反应固化成型。

在加热和熔化的过程中，需要控制加热温度、加热时间等参数，以确保原料能够达到适合成型的状态。

3. 成型。

成型是塑料成型工艺的核心环节。

在成型过程中，需要将熔化后的塑料原料注入模具中，并施加一定的压力，使其充分填充模具腔体，并形成所需的产品形状。

成型过程中需要控制注塑压力、注塑速度、注塑时间等参数，以确保成型品质量和生产效率。

4. 冷却。

在成型完成后，需要对产品进行冷却。

冷却过程中，需要控制冷却时间、冷却速度等参数，以确保产品能够充分冷却固化，并保持所需的形状和尺寸稳定。

5. 脱模。

脱模是将成型后的产品从模具中取出的过程。

在脱模过程中，需要注意产品与模具之间的脱模性能，以确保产品能够顺利脱模并保持完整的形状和表面质量。

6. 加工和表面处理。

在脱模后，还需要对产品进行加工和表面处理。

加工包括修整、打磨、去毛刺等工艺，以确保产品的尺寸和表面质量达到要求；表面处理包括喷漆、印刷、镀铬等工艺，以美化产品外观并提高产品的耐磨性和耐腐蚀性。

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DAP模塑料成型工艺
DAP模塑料是一种热固性塑料，通常用于制造各种零部件和构件，如电器外壳、电子元件、汽车零部件等。

下面是DAP模塑料的成型工艺：
1. 配料：将DAP树脂、交联剂、阻聚剂、填料、脱模剂、增强纤维等原料按照一定比例混合均匀。

2. 混合：将混合均匀的原料放入混合机中进行充分混合，以确保原料充分分散，并形成均匀的混合物。

3. 预塑化：将混合物放入预塑化器中进行加热和塑化，以使混合物变得更加柔软，便于成型。

4. 注射成型：将预塑化的混合物通过注射机注入模具中进行成型。

在注射成型过程中，需要控制注射压力、注射速度和注射时间等参数，以确保成型质量。

5. 固化：将成型后的DAP模塑料放置在模具中，进行加热和固化，以使塑料固化成为所需形状。

6. 脱模：在塑料固化后，将其从模具中取出，进行后续的加工和处理。

需要注意的是，DAP模塑料的成型工艺需要根据具体的产品形状和要求进行调整和优化，以获得最佳的成型效果。

第六章挤出成型工艺第一节热塑性塑料工艺特性（一）收缩率热塑性塑料加工成型中产生的热收缩产生原因：宏观：材料的热胀冷缩行为－微观：分子间自由体积发生变化。

通常高分子材料的热膨胀系数远大于金属材料、陶瓷材料。

影响热塑性塑料成形收缩的因素如下：第六章挤出成型工艺第六章挤出成型工艺1、塑料品种热塑性塑料成形过程中由于还存在结晶化形起的体积变化，内应力强，冻结在塑件内的残余应力大，分子取向性强等因素，因此与热固性塑料相比则收缩率较大，收缩率范围宽、方向性明显。

另外成形后的收缩、退火或调湿处理后的收缩一般也都比热固性塑料大。

第六章挤出成型工艺2、塑件特性成形时融料与型腔表面接触外层立即冷却形成低密度的固态外壳。

由于塑料的导热性差，使塑件内层缓慢冷却而形成收缩大的高密度固态层。

所以壁厚、冷却慢、高密度层厚的则收缩大。

另外，有无嵌件及嵌件布局，数量都直接影响物料流动方向，密度分布及收缩阻力大小等，所以塑件的特性对收缩大小，方向性影响较大。

第六章挤出成型工艺3、进料口形式、尺寸、分布这些因素直接影响物料流动方向、密度分布、及成形时间。

直接进料口、进料口截面大（尤其截面较厚的）则收缩小但方向性大，进料口宽及长度短的则方向性小。

距进料口近的或与物料流动方向平行的则收缩大。

4、成形条件模具温度高，融料冷却慢、密度高、收缩大，尤其对结晶料则因结晶度高，体积变化大，故收缩更大。

另外，保持压力及时间对收缩也影响较大，压力大、时间长的则收缩小但方向性大。

第六章挤出成型工艺（二）流动性1、热塑性塑料流动性大小，一般可从分子量大小、熔融指数、表现粘度及流动比（流程长度/塑件壁厚）等一系列指数进行分析。

分子量小，分子量分布宽，分子结构规整性差，熔融指数高、表现粘度小；流动比大的则流动性就好。

按模具设计要求我们大致可将常用塑料的流动性分为三类：第六章挤出成型工艺（1）流动性好：尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、醋酸纤维素；（2）流动性中等改性：聚苯乙烯（例ABS·AS）、PMMA、聚甲醛、聚氯醚；（3）流动性差：聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。

塑料成型工艺详解塑料成型工艺详解一、压塑成型工艺压塑成型（ompression Molding）：发明于1920年，是第一个真正代表人类开始掌握塑料加工的工艺，也是制造热固性塑料的代表工艺，适合绝缘绝热耐腐蚀的产品部件生产。

工艺成本：加工费用（中），单件费用（低）典型产品：汽车塑料部件，按键，鞋底等绝缘绝热防腐蚀产品部件产量适合：适合大批量生产质量：表面精度高，适合装饰件的工艺速度：塑料制造周期（2分钟）工艺过程详解前期准备：热固性塑料小块或粉末步骤1：将定量的热固性塑料小块或粉末放在模具里，加热至100°，以提升后期的生产效率和成型质量步骤2：两片模具缓缓合并，以确保受力均匀，模内温度在2分钟内从115°上升到150°步骤3：等待充分冷却后，两片模具分开，成品被顶出，完成。

二、注塑成型工艺注塑成型（Injection Molding）：又称注射模塑成型，它是一种注射兼模塑的成型方法。

注塑成型方法的优点是生产速度快、效率高，操作可实现自动化，花色品种多，形状可以由简到繁，尺寸可以由大到小，而且制品尺寸精确，产品易更新换代，能成形状复杂的制件，注塑成型适用于大量生产与形状复杂产品等成型加工领域工艺成本：模具费用（高），单件费用（低）典型产品：汽车塑料部件，消费电子产品塑料外壳等产量适合：只适合大批量生产质量：极高的表面精确度，同一批次的产品外形误差极小速度：30秒- 60秒/件影响注塑成型质量的要素1.注入压力：压力的存在是为了克服熔体流动过程中的阻力，或者反过来说，流动过程中存在的阻力需要注塑机的压力来抵消，以保证填充过程顺利进行2.注塑时间：合理的注塑时间有助于熔体理想填充，而且对于提高制品的表面质量以及减小尺寸公差有着非常重要的意义3.注塑温度：注塑温度必须控制在一定的范围内。

温度太低，熔料塑化不良，影响成型件的质量，增加工艺难度；温度太高，原料容易分解工艺过程视频（主要包括合模—填充—保压—冷却—脱模等5个阶段）(加微信公众号shujishi1818观看视频！)工艺过程图示前期准备：热固性塑料小块或粉末步骤1：把塑料原料（一般经过造粒、染色、加入添加剂等处理后的颗粒料）放入料筒中，经过加热塑化，使之成为高粘度的流体--为熔体，用柱塞或螺杆作为加压工具，使熔体通过喷嘴以较高的压力（约为25~80MPa）注入模具的型腔中。

挤出成型原理及工艺挤出成型是目前比较普遍的塑料成型方法之一，适用于所有的热塑性塑料及部分热固性塑料，可以成型各种塑料管材，棒材，板材、电线电缆及异形截面型材等，还可以用于塑料的着色、造料和共混等。

挤出型材的质量取决于挤出模具，挤出模具主要是由机头和定型装置两部分组成，其结构设计的合理性是保证塑件成型质量的决定性因素。

一挤出成型原理及特点1.挤出成型原理挤出成型主要用于成型热量性塑料，其成型原理如图2-4所示（以管材的挤出为例）。

首先将粒状或粉状塑料加入料斗中，在挤出机旋转螺杆的作用下，加热的塑料沿螺杆的螺旋槽向前方输送。

在此过程中，塑料不断地接受外加热和螺杆与物料之间、物料与物料之间及物料与料筒之间的剪切磨擦热，逐渐熔融呈粘流态，然后在挤压系统的作用下，塑料熔体通过具有一定形状的挤出模具（机头）口模以及一系列辅助装置（定型、冷却、牵引、切割等装置），从而获得截面形状一定的塑料型材。

图2-4挤出成型原理1－挤出机料筒；2－机头；3－定径装置；4－冷却装置；5－牵引装置；6－塑料管；7－切割装置2.挤出成型特点挤出成型所用的设备为挤出机，结构比较简单，操作方便，应用非常广泛，所成型的塑件均为具有恒定截面形状的连续型材。

挤出成型的特点如下：1）生产过程连续，可以挤出任意长度的塑件，生产效率高。

2）模具结构也较简单，制造维修方便，投资少、收效快。

3）塑件内部组织均衡紧密，尺寸比较稳定准确。

4）适应性强，除氟塑料外，所有的热塑性塑料都可采用挤出成型，部分热固性塑料也可采用挤出成型。

变更机头口模，产品的截面形状和尺寸可相应改变，这样就能生产出各种不同规格的塑件。

二挤出成型工艺热塑性塑料的挤出成型工艺过程可分为三个阶段。

第一阶段是塑料原料的塑化塑料原料在挤出机的机筒温度和螺杆的旋转压实及混合作用下，由粉准或粒状变成粘流态物质。

第二阶段是成型粘流态塑料熔体在挤出机螺杆螺旋力的推动作用下，通过具有一定形状的机头口模，得到截面与口模形状一致的连续型材。

【收藏】13种最常⽤的塑料成型⼯艺流程塑料成型的⼯艺包括：注塑成型、挤出成型、模压成型、吹塑成型、压延成型、滚塑成型、真空成型（吸塑成型）、浇铸成型（铸塑成型）、搪塑成型、流延成型、发泡成型、传递模塑成型（压注成型）、缠绕成型等本⽂将简单介绍以上塑料成型⽅法的过程、优缺点，以及应⽤的领域。

增加⼤家对成型⼯艺的了解。

1.注塑成型注塑成型⼜称注射成型，是⼗分常⽤的塑料成型⼿法。

将融熔的塑料利⽤压⼒注进塑料制品模具中，随后冷却成型得到想要的部件。

过程：a.合模。

将模具闭合形成注塑的空间。

b.填充。

将融熔的塑料利⽤压⼒注⼊模具中，填充模具型腔的95%后停⽌。

c.保压。

持续施加压⼒，以压实熔体，使成型件结构紧密。

d.冷却。

使成型件冷却到可以脱模为⽌，这个过程占据整个流程70%的时间。

e.冷却脱模。

模具打开，⽤顶杆或脱模板将产品顶出。

卧式注塑机优点：⽣产效率⾼，全程由机器进⾏操作。

由于成型时会对熔体施加压⼒，因此可以⽣产形状复杂的塑件。

对原料的浪费少。

缺点：由于需要均匀冷却，因此限制了塑件的厚度。

模具和注塑机成本⾼，不适合⼩批量⽣产。

应⽤：2.挤出成型挤出成型是⼀种⾼效、连续、低成本的加⼯⽅法。

是指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作⽤，边受热边塑化，边被螺杆向前推送。

主要⽤于加⼯各种管材、棒材、板材、单丝等。

过程：a.加料。

将塑料加热成粘流态，在加压的情况下通过螺杆向前推进。

b.挤出。

使塑料通过⼀定形状的料⼝c.冷却。

冷却成型，根据需要进⾏剪裁或切割单螺杆挤出机优点：加⼯⼯艺简单，成本低。

可以实现连续、⾃动化⽣产，效率⾼。

产品均匀，质量⾼。

对材料适应性⾼。

缺点：只能⽣产形状简单的管材、棒材等。

产品往往需要⼆次加⼯成合适的长度。

应⽤：3.模压成型模压成型⼜称为压缩成型。

是先将粉料、粒状塑料放⼊成型模具中。

同时加温，然后合模加压成型。

过程：a.预热预压。

将塑料粉料、颗粒、纤维进⾏预热处理，⼀是为了缩短成型周期。

⼆是⼲燥塑料中的⽔分。

高分子材料成型加工
高分子材料成型加工是指通过热压、冷压、注塑、挤出等
成型技术，将高分子材料转变成所需形状和尺寸的产品的
过程。

高分子材料成型加工可以分为热固性塑料成型和热
塑性塑料成型两种形式。

热固性塑料成型是指在加热过程中，高分子材料经化学交
联形成三维网络结构的过程。

常见的热固性塑料成型加工
方式有热压、注塑和挤出。

热压是通过将高分子材料置于
加热板之间，加热和加压使其熔融并填充模具中，然后冷
却硬化成形。

注塑是将高分子材料加热熔融后注入模具中，冷却硬化成形。

挤出是通过高分子材料在加热和压力的作
用下，从模具口中挤出成型，然后冷却硬化形成。

热塑性塑料成型是指高分子材料在一定温度范围内，经过
塑化加工后，能够通过冷却形成所需产品的过程。

常见的
热塑性塑料成型加工方式有注塑、挤出和吹塑。

注塑的原
理与热固性塑料成型相似，但材料在加热过程中并不发生
交联反应。

挤出是通过高分子材料在加热和压力的作用下，从模具口中挤出成型，然后冷却硬化形成。

吹塑是将高分
子材料加热熔融后，通过压缩空气使其膨胀成薄壁容器形状，然后冷却硬化成型。

总之，高分子材料成型加工是将高分子材料通过加热、压力、塑化等工艺，转变成所需形状和尺寸的产品的过程，广泛应用于各个领域的塑料制品生产中。

第六章压制成型2. 简述热固性塑料模压成型的工艺步骤。

将热固性模塑料在以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，使其发生化学反应而变成具有三维体形结构的热固性塑料制品。

(1)计量(2)预压(3)预热(4)嵌件安放(5)加料(6)闭模(7)排气(8)保压固化(9)脱模冷却(10)制品后处理4. 在热固性塑料模压成型中，提高模温应相应地降低还是提高模压压力才对模压成型工艺有利？为什么？在一理论的操作温度下，模温提高时，物料的黏度下降、流动性增加，可以相对应的降低模压；但假设继续升高模温会使塑料交联反应速度增快、固化速率升高此时便需要提高模压。

一般而言提高温度应提高模压压力。

8. 试述天然橡胶硫化后的物理性能的变化，并解释之。

橡胶在硫化的过程中，交联密度发生了显着的变化。

随着交联密度的增加，橡胶的密度增加，气体、液体等小分子就难以在橡胶内运动，宏观表现为透气性、透水性减少，而且交联后的相对分子质量增大，溶剂分子难以在橡胶分子之间存在，宏观表现为能使生胶溶解的溶剂只能使硫化胶溶胀，而且交联度越大，溶胀越少。

硫化也提高了橡胶的热稳定性和使用温度范围。

天然橡胶在硫化过程中，随着线型大分子逐渐变为网状结构，可塑性减小，拉伸强度、定伸强度、硬度、弹性增加，而伸长率、永久变形、疲劳生热等相应减小，但假设硫化时间再延长，则出现拉伸强度、弹性逐渐下降，伸长率、永久变形反而会上升的现象。

10. 橡胶的硫化历程分为几个阶段？各阶段的实质和意义是什么？(1) 焦烧阶段又称硫化诱导期，是指橡胶开始前的延迟作用时间，在此阶段胶料尚未开始交联，胶料在模型内有良好的流动性。

对于模型硫化制品，胶料的流动、充模必须在此阶段完成，否则就会发生焦烧，出现制品花纹不清、缺胶等缺陷。

焦烧阶段的长短决定了胶料的焦烧性能和操作安全性。

(2) 预硫化阶段焦烧期以后橡胶开始交联的阶段。

在此阶段，随着交联反应得进行，橡胶的交联程度逐渐增加，并形成网状结构，橡胶的物理机械性能逐渐上升，但尚未到达预期的水平，但有些性能如撕裂性能、耐磨性能等却优于正硫化阶段时的胶料。