高分子成型加工实验操作方法 PPT课件

4.柱晶
沿应力方向成行的形成晶核，沿垂直于应力方向 生长成柱状晶体。 5.伸直链晶体 在极高的压力下结晶，可以得到完全伸直链构成 的晶片。可大幅度提高材料的力学强度。
四、
结晶对性能的影响
以聚对苯二甲酸乙二酯为例： 非晶态 结晶态 透明状 不透明 Tg：67º C Tg：81º C ρ：1.33 ρ：1.455
R
R
R
R
2)向邻近大分子转移
因此，应按所需制品的特性，选择合适的工艺， 控制不同的结晶度。 如：PE 薄膜：韧性、透明性低，结晶度低； 塑料制品：强度、刚性，结晶度高。
同一种聚合物成型工艺不同，可得不同的晶型。
2、成型后处理方法与结晶
2.1、二次结晶
一次结晶后，在残留的非晶区和结晶不完整 的部分区域内，继续结晶并逐步完善的过程。 缓慢，可达几年，甚至几十年。 2.2、后结晶 一部分来不及结晶的区域，在成型后继续结 晶的过程，不形成新的结晶区域，即初结晶 的继续。
（1）在Tg附近： 可进行高弹拉伸和塑性拉伸 σ－σy＝Eε 当σ> σy时，塑性拉伸，产生塑性形变，不可 逆形变。
（2）Tg～Tf之间： 升高温度时，塑料的E和σy降低，拉伸应力σ 减小，如果σ不变， ε增大。 能使聚合物产生连续的均匀的形变，并获得 较高较稳定的取向结构。 （3）Tf以上： 粘流拉伸，有效取向度低，易断流。
2、结晶过程
2.1.晶格生成 聚合物熔体某一局部的分子链段形成有序排列，且 可以足够自发地生长。
晶坯
（动态平衡）
晶核
晶坯大小与冷却快慢有关，结晶总过程有强烈的时 间依赖性。 晶核生成速率最大处在熔点和玻璃化温度中间的某 一点。
2.2 晶体的成长
与聚合物分子结构、外界条件有关。以最初的晶 核为中心的情况下，形成圆球状的晶区——球晶。

的比值约是多少？ ②为何热塑性聚合物的成型加工一般不
在高弹态时进行？
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熔融指数仪
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加工(jiā gōng)方法与熔融指 数值
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模塑工艺(gōngyì) 条件
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螺旋(luóxuán)流动 试验
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内容(nèiróng)总结
高分子成型加工原理。基本任务：聚合物加工是将聚合物转变成实用材料 或制品的一门工程技术。② 应变：剪切应变：物体受外力作用后，一层相对 于另一层移动的距离。可挤压性是指聚合物通过挤压作用形变时获得形状和 保持(bǎochí)形状的能力。可模塑性是指材料在温度和压力作用下形变和在模具 中模制成型的能力。可延性表示无定型或半结晶聚合物在一个或两个方向上 受到压延或拉伸时变形的能力。★ 粘弹性：弹性和粘性的有机组合。螺旋 流动试验
性形变
★ T↑，γH，γV↑且对γV影响更大。 （2） 形变与作用力、作用时间的关系：
★ 当σ↑或T↑，使γH，γV↑；当T↑时，γV增加 的量比γH更多。
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1.2.4粘弹性形变(xíngbiàn)的滞后效应 （粘弹性的特例）
★ 概念：在动态力作用下，聚合物分子链由于跟 不上外力作用速度而造成的形变总是落 后于外力作用速度的效应。
• 可模塑性是指材料在温度和压力作用下形变和在模具中模制 成型的能力。
• 表征方法：螺旋流动试验。
模塑工艺条件
螺旋流动试验
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物料在压力推动下通过口模而成为连续 型材
b.挤出过程
熔融：外部加热和内部摩擦热作用下， 逐渐熔化成熔体
成型：通过口模时在压力下成为与口模 相似的连续体
定型：在外部冷却下连续体被凝固定型
图 18-2 单 螺 杆 挤 出 机 基 本 结构 示 意 图
c.特点及应用 生产效率高，可自动化连续生产；
酚醛树脂（PF） 环氧树脂（EP） 2.工程塑料的成型基础 成型性能：成型物料对各种成型工艺和模具结构
的适应能力 （1）塑料熔体的流变行为 流变 流动与变形 粘度 流变性的主要表现
粘度及其变化是塑料成型中最主要的参数 影响粘度的因素
a.聚合物分子量 分子量越大，粘度越大 不同成型方法对粘度要求不同 可通过添加低分子物质（如增塑剂）降低分子量 b.温度
（3）特点与应用 原料是已成型的片材或板材，属二次加工
适应性强，设备投资少，模具制造简便
要求板、片材在加工提哦案件下有较好的延展 性
主要适宜于热塑性塑料，如ABS、PMMA、 PVC、PP、PA、PC、PET等
（8）浇注成型
在室温或稍高温度下是液体的树脂，在加入固 化剂或催化剂与其它添加剂后，可在液态下浇 入模腔，通过化学反应硬化成形
（1）分类 按热行为：热塑性、热固性 按产量用途：通用塑料、工程塑料、功能塑料 （2）常用塑料 聚乙烯（PE） 聚氯乙烯（PVC） 聚丙烯（PP）
聚苯乙烯（PS） 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA） 氟塑料 聚酰胺（PA） 尼龙 聚碳酸酯（PC）
ABS 聚脂树脂
不饱和聚脂（UP） 饱和聚脂：PET、PBT
第七章 高分子材料的成型加工技术
1.高分子材料：以高聚物为主并加入多种添加剂 形成的材料
按用途 ：塑料、橡胶、合成纤维 按热行为：热塑性、热固性 2.高分子材料生产过程

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挤出成型的用途
挤出成型工艺适合于所有的高分子材料。塑料挤出成型 亦称挤塑或挤出模塑，几乎能成型所有的热塑性塑料， 也可用于热固性塑料，但仅限于酚醛等少数几种热固性 塑料，且可挤出的热固性塑料制品种类也很少。塑料挤 出的制品有管材、板材、捧材、片材、薄膜、单丝、线 缆包裹层、各种异型材以及塑料与其他材料的复合物等。 目前约50%的热塑性塑料制品是挤出成型的。
（二）、原材料因素
１、树脂 ２、其它组分 ３、供料前的混合与塑炼
（三）设备因素
（四）、冷却定型阶段影响产品的因素
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总结
随着工业化技术的发展和人民生活水平的提高，人们对塑料产品种类和质量的需求也越 来越高。高分子材料是通过制造成各种制品来实现其使用价值的，因此从应用角度来讲，以 对高分子材料赋予形状为主要目的成型加工技术成型
压制成型是利用压力将置于模具内的粉料压紧至结构紧密，称为具有一定形状和尺寸的 坯体的成型方法。压制成型的坯体水分含量低，坯体致密，干燥收缩小，产品的形状尺寸准 确，质量高。另外，成型过程简单，生产量大，便于机械化的大规模生产，对具有规则几何 形状的扁平制品尤为适宜。
影响压制成型坯体质量的工艺因素主要有成型压力、压制制度，粉料的工艺性能及模具 的适用等。
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注射成型
注射成型技术是目前塑料加工中最普遍的采用的方法之一，可用来生产空间几何形状非常复杂的 塑料制件。由于它具有应用面广，成型周期短，花色品种多，制件尺寸稳定，产品效率高，模具服役条 件好，塑料尺寸精密度高，生产操作容易，实现机械化和自动化等诸方面的优点。因此，在整个塑料制 件生产行业中，注射成型占有非常重要的地位。目前，除了少数几种塑料品种外，几乎所有的塑料(即 全部热塑性塑料和部分热固性塑料)都可以采用注塑成型。

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高分子成型加工
定义：将聚合物（有时加入各种添加剂、助剂 或改性材料）转变为制品或实用材料的一种工 程技术。
基本任务： 1.研究各种成型加工方法和技术； 2.研究产品质量与各种因素之间的关系； 因素包括：a.聚合物本身的性质； b.各种加工条件参数； c.设备和模具的结构尺寸； d.各种添加剂、助剂； 3.研究提高产量和降低消耗的途径。
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二、聚合物的可模塑性
★定义：聚合物在温度和压力作用下形变和在 模具中模制成型的能力。
可模塑性取决于聚合物的流变性、热性 质，模塑条件和模具的结构。
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★表征方法：螺旋流动试验
L 2 d
C
Pd T
2
H
C
Pd
H T
d
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三、聚合物的可纺性
★定义：聚合物材料通过加工形成连续的固态 纤维的能力。
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绪论
一、聚合物加工过程
首先，使原材料产生变形或流动取得所 需要的形状；然后，设法保持取得的形状 （即硬化）。
流动－硬化是加工过程的基本程序。
方法
方法
聚合物
可塑性状态
流动与变形
工艺条件
硬化定形
制品
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二、聚合物加工形式
★聚合物熔体的加工—挤出、注射、压延、模压 ★类橡胶状聚合物的加工—吹塑、拉幅薄膜 ★聚合物溶液的加工—流涎薄膜、湿或干法纺丝 ★低分子聚合物或预聚物的加工—浇铸 ★聚合物悬浮体的加工—胶乳、搪塑 ★聚合物的机械加工—车、铣、刨
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第一节 聚合物材料的加工性
一、聚合物的可挤压性
★定义：聚合物通过挤压作用形变时获得形状 和保持形状的能力。
粘流态才能挤压变形，受到剪切作用。 可挤压性与粘度、设备结构、压力有关。

注射成型技术19ppt课件缺点?注射设备价格较高?注射模具结构复杂?生产成本高生产周期长不适合于单件小批量的塑件生产注射成型技术20ppt课件加料塑化充模保压倒流冷却脱模成型前的准备注射过程塑件的后处理注射成型工艺艺退火处理调湿处理原料外观检验及工艺性能测定塑料预热和干燥料筒清洗嵌件预热脱模剂的选用注射成型技术21ppt课件注射成型的工艺参数温度压力时间料筒温度喷嘴温度模具温度控制塑料的塑化和流动影响塑料的流动和冷却塑化压力背压注射压力重要参数注射成型技术22ppt课件引言月饼材料面粉工具饼模蜂窝煤材料煤工具蜂窝煤模具塑件材料塑料工具塑料模具塑料的成型工艺与成型模具23ppt课件塑料成型方法及其模具压注模注射模压缩模吹塑模发泡模搪塑模真空成型模压棍模挤出模热压印模彩印模模塑成型法塑料的成型工艺与成型模具24ppt课件塑料模具基本概念2是指利用其本身特定密闭腔体去成型具有一定形状和尺寸的立体形状塑料制品的工具
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注射成型技术
注射成型工作原理：
塑料在注射机的机筒里熔化。随着螺杆的转动， 熔体聚集在螺杆头部，产生压力使螺杆在机筒里 后移。当聚集了所需要量的熔体时，螺杆停止旋 转，螺杆再以机械方式或液压为动力向前迅速移 动，将熔体由喷嘴挤出通过流道注入模具。当制 品冷却到能够保持其形状不变时，模具沿着分模 线打开，顶出制品。
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德国阿博格Appllta课r件ounder-U注塑机
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管材挤出生产线
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挤出机挤出成型技术
（1）塑料挤出机的功能
采用加热加压和剪切等方式，将固态的塑料原料或混合 有色母料等助剂、共混树脂或回料的物料变成均匀一致的 熔体，并以足够大的压力将熔体送到机头，机头上有形成 制品截面的口模，以形成具有固定截面的连续制品。

加工过程中的模具设计问题
要点一
总结词
要点二
详细描述
模具设计不合理会影响高分子材料的成型加工效果。
模具设计问题包括模具结构、温度分布、压力传递等因素 ，这些因素都会影响高分子材料的成型加工效果。为了解 决这个问题，可以采用计算机模拟技术来预测和优化模具 设计，同时也可以通过实验和调整来不断改进模具设计。 在模具设计时应该考虑到材料的性质、产品的形状和尺寸 、成型工艺和设备等因素，以确保模具设计的合理性和有 效性。
加工过程中的气泡问题
总结词
高分子材料在加工过程中容易混入气泡，影响材料的质量和性能。
详细描述
气泡问题通常是由于高分子材料在加工过程中吸收了空气中的水分或由于温度和压力的变化导致气体 在材料中形成气泡。为了解决这个问题，可以采用真空排气、增加热压时间等工艺来去除气泡，同时 也可以通过选用适当干燥程度的材料来降低气泡的形成。
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高分子材料成型加工课件
目录
• 高分子材料概述 • 高分子材料成型加工技术 • 高分子材料加工工艺流程 • 高分子材料加工设备与工具 • 高分子材料加工中的问题与解决方案 • 高分子材料成型加工的发展趋势与未来展
望
01
高分子材料概述
高分子材料的定义与分类
总结词
高分子材料是由大量重复单元组成的大分子链所构成的材料，其分类主要根据分 子链的结构和性质。
详细描述
高分子材料由于其大分子链的结构，通常具有较高的弹性、耐磨性、耐腐蚀性 和绝缘性等特性。此外，高分子材料还具有良好的加工性能，可以通过各种成 型加工技术制备成各种形状和尺寸的制品。
高分汽车、电子、医疗、航 空航天等各个领域。
详细描述
由于高分子材料具有许多优良的物理和化学性质，因此 它们被广泛应用于各个领域。在建筑领域，高分子材料 被用于制造防水材料、保温材料等；在汽车领域，高分 子材料被用于制造汽车零部件、内饰等；在电子领域， 高分子材料被用于制造电路板、电池隔膜等；在医疗领 域，高分子材料被用于制造医疗器械、人工器官等；在 航空航天领域，高分子材料被用于制造飞机零部件、航 天器结构件等。

根据产品需求选择合适的高分子材料，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯 乙烯等。
原材料处理
对原材料进行干燥、除湿、清洁等预处理，确保其质量和稳定性。
配料与混合
根据生产需要，将多种原材料按比例混合，制备成适合加工的混 合料。
模具设计
模具材料选择
选用耐高温、耐腐蚀、高硬度的材料制作模具。
模具结构设计
根据产品形状、尺寸和性能要求，设计合理的模具结构。
环保化
总结词
环保意识的提高促使高分子材料成型加工向 更加环保的方向发展。
详细描述
为了降低高分子制品在生产和使用过程中的 环境污染，人们正在积极开发环保型的高分 子材料和加工技术。例如，采用可降解的高 分子材料、开发无毒或低毒的加工助剂、优 化加工工艺以减少能源和资源的消耗等。
智能化
总结词
智能化是高分子材料成型加工的未来重要发展方向。
表面处理
根据需要，对成品进行表面处理，如喷涂、电镀、热压等。
包装与储存
将成品进行包装，并选择适当的储存环境，以防受潮、尘土和紫外 线等因素影响。
04 高分子材料成型加工中的问题与对策
CHAPTER
气泡问题
总结词
气泡问题在高分子材料成型加工中较为常见，主要是由于气体在材料中滞留或挥 发所致。
详细描述
翘曲问题
总结词
翘曲问题是指高分子材料成型加工后 出现弯曲、变形的情况。
详细描述
翘曲问题会影响产品的外观和性能，如 导致不平整的表面或扭曲的形状。解决 翘曲问题的方法包括优化加工工艺、调 整模具设计和选择合适的材料等。
其他问题与对策
总结词
除上述问题外，高分子材料成型加工中还可能遇到其他问题，如裂纹、变色等。
02

性和电性能好。
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3. 流动性——黏度
定义 ： 聚合物的流动性与铸造合金的流动性概念相似，即是指在一定温度与压力 下聚合物充填模腔的能力。
影响因素： 1、工艺 2、聚合物结构 3、模具的影响 4、聚合物品质的影响 （粒度均匀、适度、含水量）
加工条件 结构因素
温度 ↓ 剪切速率↓ 压力 ↓
挤出胀大现象及其说明
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2、不稳定流动和熔体破裂现象
高分子熔体从 口模挤出时，当 挤出速率（或剪 切应力）超过某 一临界剪切速率 （或临界剪切应 力），容易出现 弹性湍流，导致 流动不稳定，挤 出物表面粗糙。
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•鲨鱼皮形 •波浪形 •竹节形 •螺旋形 •不规则破裂
3、“爬杆”现象
结晶型﹥非结晶型
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3、影响成形收缩的因素
（1）聚合物品种的影响；
热塑﹥热固；结晶型﹥非结晶型
（2）聚合物制品特性的影响；
（3）模具的影响； （4）成形条件的影响。
温度↑ 压力↓ 保压时间↓
4、收缩率的计算
Ｓｃｐ＝［（ＬＭ－Ｌｓ）／Ｌｓ］×１００％ 式中，Ｓｃｐ为平均收缩率；ＬＭ为模腔在室温下的单向尺寸； Ｌｓ为聚合物制品在室温下的单向尺寸。
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谢谢大家!
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• 作业: • 1、聚合物的物理状态与温度的关系？聚合物在不同物理状态下的加工技
术有何不同？ • 2、聚合物熔体流动特点？ • 3、结晶型聚合物成形时需要注意什么？ • 4、PE、PP成型加工时，仅靠改变温度来增加其流动性是否有效？那么
应该因此主要采取什么措施？
聚集状态?
谁决定?
聚合物原料

高分子材料成型加工的未来展望
高分子材料成型加工的未来 展望包括高分子材料成型加 工技术的可持续发展、高分 子材料成型加工技术的数字 化转型、高分子材料成型加 工技术的智能化升级等方向 。
高分子材料成型加工技术的 可持续发展是指通过绿色环 保技术和循环经济理念，实 现高分子材料加工过程的可 持续发展，降低对环境的负 面影响。
成型加工过程中常见问题及解决方案
01
气泡问题
优化注射速度和时间 ，减少空气的混入。
02
收缩问题
调整模具温度和注射 压力，控制塑料收缩 率。
03
翘曲问题
优化模具设计和冷却 系统，减少产品变形 。
04
表面光泽问题
调整注射速度和温度 ，提高表面光泽度。
成型加工质量检测与评估
外观检测
检查产品表面是否光滑、无气泡、无翘曲等 缺陷。
高分子材料的应用
要点一
总结词
高分子材料在各个领域都有广泛的应用，如建筑、汽车、 电子、医疗等。
要点二
详细描述
高分子材料因其独特的物理和化学性质，在各个领域都有 广泛的应用。在建筑领域，高分子材料可以用于制造防水 材料、保温材料等；在汽车领域，高分子材料可以用于制 造汽车零部件、汽车内饰等；在电子领域，高分子材料可 以用于制造电路板、电池等；在医疗领域，高分子材料可 以用于制造医疗器械、人工器官等。
尺寸检测
测量产品的各项尺寸，确保符合设计要求。
性能检测
对产品进行各种性能测试，如拉伸强度、弯 曲强度、冲击强度等。
可靠性检测
模拟实际使用环境，对产品进行长时间使用 测试，评估其可靠性。
06
高分子材料成型加工发展趋势 与展望
Chapter