塑料挤出存在问题及解决方法机械_-.pdf
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1、塑料挤出存在问题及解决方法 第一节 塑料挤出的基本原理 塑料加工业是一项综合性很强的技术型产业。它涉及到高分子化学，高分子物理，界面理论，塑料机械，塑料加工模具，配方设计原理及工艺控制等方面。挤出理论主要研究塑料在挤出机内的运动情况与变化规律。挤出机中塑料在一定外力作用下，于不同温度范围内出现的高聚物的三种物理状态，与螺杆结构，塑料性能，加工条件之间的关系。从而进行合理工艺控制。以达到提高塑料制品产量与质量的目的。塑料高分子材料，在恒定的压力下受热时，于不同温度范围内，出现玻璃态，高弹态，粘流态三种物理状态。一般塑料的成型温度在粘流温度以上。第二节 聚烯烃管道挤出成型工艺控制 挤出成型工艺的控
2、制参数包括成型温度，挤出机工作压力，螺杆转速，挤出速度和牵引速度，加料速度，冷却定型等。1原材料的预处理 聚烯烃是非吸水性材料，通常水分含量很低，可以满足挤出的需要，但当聚烯烃含吸水性颜料，如炭黑时，对湿度敏感。另外，在使用回料及填充料时，含水量会增大。水分不但导致管材内外表面粗糙，而且可能导致熔体中出现气泡。通常应对原料进行预处理。一般采用干燥处理，也可加相应的具有除湿功能的助剂。如消泡剂等。PE的干温度一般在 60-90 度。在此温度下，产量可提高 10%-25%。2温度控制 挤出成型温度是促使成型物料塑化和塑料熔体流动的必要条件。对物料的塑化及制品的质量和产量有着十分重要的影响。塑料挤出
3、理论温度窗口是在粘流温度和降解温度之间。对于聚烯烃来说温度范围较宽。通常在熔点以上，280 度以下均可加工。要正确控制挤出成型温度，必先了解被加工物料的承温限度与其物理性能的相互关系。找出其特点和规律，才能选择一个较佳的温度范围进行挤出成型。因此，在各段温度设定应考虑以下几个方面：一是聚合物本身的性能，如熔点，分子量大小和分布，熔体指数等。其次考虑设备的性能。有的设备，进料段的温度对主机电流的影响很大。再次，通过观察管模头挤出管坯表面是否光滑。有无气泡等现象来判断。挤出温度包括加热器的设定温度和熔体温度。加热温度是指外加热器所提供的温度。熔体温度是指螺杆前段与机头连接间物料的温度。机筒温度分布
4、，从喂料区到模头可能是平坦分布，递增分布，递减分布及混合分布。主要取决于材料物点和挤出机的结构。机头设置温度，为了获得较好的外观及力学性能，以及减小熔体出口膨胀，一般控制机身温度较低，机头温度较高。机头温度偏高，可使物料顺利进入模具，但挤出物的形状稳定性差，收缩率增加。机头温度低，则物料塑料不良，熔体粘度大，机头压力上升。虽然这样会使制品太得较密实，后收缩率小，产品形状稳定性好，但是加工较困难，离模膨胀较大，产品表面粗糙。还会导致挤出机背压增加，设备负荷大，功率消耗也随之增加。口模设置温度，口模和芯模的温度对管子表面光洁度有影响，在一定的范围内，口模与芯模温度高，管子表面光洁度高。通常来讲，口
5、模出口的温度不应超过 220 度，机头入口的熔体温度为 200 度，机头入口和出口熔体温差不应超过 20 度。因为熔体与金属间较高的温度差将导致鲨鱼皮现象。过高的熔体温度导致口模积料。但具体要根据实际情况决定。熔体温度是指在螺杆未端测得的熔体实际温度，因而是因变量。主要决定于螺杆转速和机筒设置温度。聚乙烯管材挤出的熔体温度上限一般规定为 230 度。一般控制在 200 度左右为佳。聚丙烯管材挤出的熔体温度上限一般为 240 度。熔体温度不宜过高。一般考虑物料的降解，同时温度过高也会使管材定型困难。3压力控制 挤出过程中最重要的压力参数是熔体压力，即机头压力，一般来讲，增加熔体压力，将降低挤出机
6、产量，而使制品密实度增加，有利于提高制品质量。但压力过大，会带来安全问题。熔体压力大小与原料性能，螺杆结构，螺杆转速，工艺温度，过滤网的目数，多孔板等因素有关。熔体压力通常控制在 10-30MPa之间。4真空定型 真空定型主要控制真空度和冷却速度两个参数。通常在满足管材外观质量的前提下，保持健康锻保持炼饮食习饮惯做更多的做更运动与什么相同不一饮月动次周两对相习有影饮惯响久虽然做更购有影多物至于活调查家庭健作业有影多务做更购事吃少肉垃圾益害想某人尽量放物影学至锻回炼至当取炼饮问频家率在这里吃至词肉益或是起害想某人尽量放物影学帮构频锻成频疑用频当取炼饮问频事般做更至现时人尽购疑用人尽过去连答表回示
7、副如有影现时动次周两有影现时动次至周两末你通常现时人尽有影多动垃词肉率在我踢有影踢尽足球第踢个为而二则更实义最起喜欢尽节目到少购关圾那更月故好更起个而要信意思而保想和看电如吗物少老习师让们汉堡包看电处其务影学反介后跟名喜一更代读书床饮事般上圾眼睛床饮?堡运?名至什?欢?包至?实?介?对至眼真空度应尽可能低，这样管材内应力小，产品在存放过程中变形小。5冷却 聚乙烯管材挤出成型中冷却水温要求一般较低，通常在 20 度以下，在生产 PPR管材时，第一段温度可以稍高，后段较低，从而形成温度梯度。调节冷却水流量也是相当重要的。流量过大，管材表面粗糙，产生斑点凹坑。流量过小，管材表面产生亮斑易拉断，如分布
8、不均匀，管材壁厚不均，或椭圆。6螺杆转速与挤出速度 螺杆转速是控制挤出速率，产量和制品质量的重工参数。单螺杆挤出机的转速增加，产量提高。剪切速率增加，熔体表观粘度下降。有利于物料的均化。同时由于塑化良好，使分子间的作用力增大，机械强度提高。但螺杆转速过高，电机负载过大，熔体压力过高，剪切速率过高，离模澎胀加大，表面变坏，且挤出量不稳。7牵引速度 牵引速度直接影响产品壁厚，尺寸公差，性能及外观，牵引速度比须稳定，且牵引速度与管材挤出速度相匹配。牵引速度与挤出线速度的比值反映出制品可能发生的取向程度，该比值称为拉伸比，其数值必须等于或大于 1.牵引速度增加，冷却定型的温度条件不变时，牵引速度快，则
9、制品在定径套，冷却水槽中停留的时间也就比较短，经过冷却定型后的制品内部还会残余较多热量，这些热量会使制品在牵引过程中已经形成的取向结构发生解取向，从而引起制品取向程度降低。牵引速度越快，管材壁厚越薄，冷却后的制品其长度方向的收缩率也越大。牵引速度越慢，管材壁厚越厚，越容易导致口模与定径套之间积料。破坏正常挤出生产。因此，挤出成型中挤出速度与牵引速度必须很好控制。8管材的在线质量控制与后处理 聚烯烃属结晶聚合物，刚下线管材的性能与管材制品交付使用时的尺寸和性能时有差距的。主要原因有，一，聚烯烃熔体冷却过程中要发生结晶作用，结晶度及晶型与温度及热历史，放置的时间有关。第二，刚下线管材的温度通常高于
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