塑料橡胶工艺设备期末考试重点.doc

纺织物贴胶：是使纺织物和胶片通过压延机等速回转的两个辊筒之间，在辊筒的挤压作用下贴合在一起，制成胶布的挂胶方法
塑化能力：塑料在料筒内经加热，单位时间内达到流动状态并具有良好可塑性的最大量
压延：压延是物料在辊筒的挤压力作用下发生塑性流动变形的过程。
压缩模塑：将热固性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形结构的热固性塑料制品。
注射机的基本结构：其基本结构为注射系统：（料斗、料筒、螺杆、喷嘴）、锁模系统、加热冷却[系统、控制系统。
注射机的分类：按结构分为柱塞式和螺杆式；按外形特征分为卧式、立式、角式。
注射机的基本操作程序：A合模与锁紧（低压快速、低压低速、高压锁模）；B注射装置前移；C塑化；D注射；E保压；F制品的冷却；G注射装置后退和开模顶出制品。
流延注塑：将热塑性塑料溶于溶剂中配成一定浓度的溶液，然后以一定的速度分布在连续回转的基材上，通过加热使溶剂蒸发而使塑料硬化成膜，从基材上剥离即为制品。
传递模塑：将热固性塑料或预压料片加入在压模上的加料室内，使其受热软化，然后在压力作用下，使熔化的塑料通过加料室底部的浇口和模具的流道进入加热的闭合模腔内，经过一段时间固化，即可脱模得制品。
残余压力：到制品脱模时模内压力与外界压力之差。
锁模力：由合模机构所能产生的最大模具紧闭力决定的，它反应注射机成型制品面积的大小。
塑化压力：塑化压力指采用螺杆式注射机时，螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力（注射油缸活塞返回时所受到的阻力）。
胶片贴合：是利用压延机将两层以上的同种胶片或异种胶片压贴在一起，结合成为厚度较大的一个整体胶片的压延作业。
光擦法：中辊不包胶，当纺织物通过中、下辊缝隙后，包于中辊表面的胶料全部附着于织物上，中辊不再包胶。
预压：在室温下将松散的粉状或纤维状的热固性塑料压成质量一定，形状规则的型坯工序。
注射压力：注射压力指螺杆（或柱塞）轴间移动时，其头部对塑料熔体施加的压力。
压缩模的分类：分为溢式模具，不溢式模具，半溢式模具（分有支撑面和无支撑面）
离心浇铸：离心浇铸是将液状塑料浇入旋转的模具中，在离心力的作用下使其充满回转体形的模具，再使其固化定型而得到制品的一种方法。
热成型：热成型是一类以热塑性塑料片材为原料生产敞口容器形薄壳类制品的成型工艺。
压延效应：由于沿压延方向上物料受到很大的剪切和拉伸力作用，因而聚合物大分子会顺着薄膜的压延方向取向排列，使薄膜在物理机械性能上出现各向异性，这种现象在压延成型中通称为压延效应。
注射量：指注射机在注射螺杆（或柱塞）作一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量。
擦胶：擦胶是压延时利用辊筒之间速比的作用将胶料挤擦进入纺织物缝隙中的挂胶方法。
注射充模：塑化均匀的熔体被柱塞或螺杆推向料筒的前端，经过喷嘴、模具的浇注系统而进入并充满模腔。
模压成型：模压成型通常称为压缩模塑。将热固性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形结构的热固性塑料制品。
片织物的挂胶：用压延机在纺织物上挂上一层薄胶，制成挂胶帘布或挂胶帆布最为橡胶制品的骨架层。
模塑温度：传递模塑成型时的模具温度。
注射速度：单位时间内柱塞或螺杆移动的距离或单位时间内注射塑料的体积或质量。
模压设备分类：分为机械式、液压式（上压式液压机、下压式液压机）。
细炼：是将粗炼后的胶料以较大的辊距、速比和较高的温度使胶料达到加热软化的目的，以获得压延加工所必需的热塑性流动性
粗炼：一般采用低温薄通法进行热炼。即以低辊温和小辊距对胶料进行热炼加工，主要作用使胶料补充混炼均匀，并可适当提高其可塑性。
帘布的热伸张处理工艺
帘布的热伸张处理在工艺上通常分三步完成。
第一步为热伸张区．在这一阶段使帘线处于其聚合物材料的软化点以上的高温下，并受到较大的张力拉伸作用，使大分子链被充分拉伸变形和取向，提高其取向度和结晶度。温度的高低、张力作用大小和作用时间的长短根据帘布种类和规格而定。
第二步为热定型区．温度与热伸张区相同或略低(5～10℃)，张力作用略低一些。作用时间与热伸张区相同。其主要作用是使帘线于高温下消除内应力，同时又保持其热伸张时大分子链的取向度。从而使其当张力作用消失后不会再收缩变形。
第三步为冷定型区，在保持帘线张力不变的条件下使帘布冷却到其玻璃比温度以下的常温范围而定形。这时，因大分子链的取向状念已被固定，内应力也已消除，故帘线尺寸稳定性得到了改善。
注射成型前的准备工作及料筒处理方法？
原料预处理1.分析检验成型物料的质量包括外观（色泽、粒子大小和均匀性）和工艺性能（熔体流动速率、流动性、热性能及收缩率等）；
2.预热干燥 对PE、PP等塑料在贮存较好的情况下，一般可以不必干燥。含炭黑的聚烯烃塑料应进行干燥。尼龙材料，其大分子上含有亲水基，容易吸湿，致使含有不同程度的水分。因此必须对这类塑料进行充分的干燥。
清洗料筒 在注塑过程中，当改变产品，更换原料及颜色时均需清洗料筒。如料筒内残存塑料热稳定性较好，如聚烯烃，特别是当使用混配料时，热稳定性好，可直接加入新料将料筒内残料置换出来。方法是对空注射直接换料清洗。
嵌件的预热 有些注塑成型的钢塑过渡管件需要在制品中嵌入金属嵌件。嵌件周围出现裂纹或导致制品强度下降的原因：金属嵌件与塑料的热性能和收缩率差别较大。
脱模剂的选用：脱模剂应当适量。
传递模塑的工艺条件
传递模塑工艺条件：1.成型压力 传递模塑的成型压力通常比模压成型压力高，这样在对熔融料施压时能克服浇口和流道的阻力，并且在进入模腔以后仍具有足够的压力。
2.模塑温度 模塑温度是指传递模塑成型时模具的温度，一般比模压成型温度低10到20℃，这是考虑到物料从加料室注入模腔过程中，因产生剪切摩擦而生热，而加料室部分的温度应比模腔温度更低些，以避免物料在加料室因温度过高而早期固化，使熔融料的流动性下降。
3.模塑时间 通常传递模塑时间比模压时间短20%到30%。
注射成型过程中压力的作用及选择控制的特点
其作用：克服熔体在整个注射成型系统中的流动阻力，给予熔体充模速率；对熔体起一定程度的压实作用。
选择原则：
玻璃化温度和熔体粘度较高的塑料，宜用较大的注射压力；
尺寸较大，形状复杂的制品或薄壁制品，需用较大的注射压力；
熔体温度较低时，注射压力应适当增大一些；制品精度要求高时，注射压力应取得高一些；注射压力直接影响注射速率；
对制品的影响规律：注射压力↑，注射速率↑，定向程度、质量、熔接痕强度↑，料流方向的收缩率和热变形温度↓，制品的大多数物理力学性能↑。用多腔模生产出的制品尺寸误差小。注射速度过大，引起喷射温度上升过快，造成物料分解。
热固性塑料的热塑性塑料注塑的主要不同点，以及在工艺上的差别
不同点：预塑化的熔体温度低，流动性不高；
2、充模的流动过程也是熔体经受进一步塑化的过程；
3、熔体取得模腔型样后的定型是依靠高温下的固化反应完成。
因此，能否精确控制物料在成型过程中各主要阶段的状态变化和化学反应，是成功实现热固性塑料注塑的关键。
热固性塑料的注塑，在注射机的成型动作、成型步骤和操作方式等方面，均与热塑性塑料的注塑相似，但在工艺控制上有较大的差别。
热固性塑料在料筒内的塑化
对塑化后热固性塑料熔体基本要求：温度的均一性应尽可能高；所含固化产物应尽可能少；流动性应满足从料筒中顺利注出。
料筒温度 控制在流动温度的下限附近
螺杆转数 不宜过高，以免因强烈的剪切引起的温升使物料受热不均和部分物料早期固化
背压 一般放松背压阀，仅用螺杆后退时的摩擦阻力做背压。
热固性塑料熔体在充模过程中的流动
（1）喷嘴和模具均处在加热的高温状态
（2）由于塑化温度较低，塑化后的热固性塑料熔体的黏度较高，需要高的注射压力
（3）熔体与模腔间的的摩擦作用较大
（4）热固性塑料熔体也多具有非牛顿型假塑性流体的流变特性
（5）提高注射速度，摩擦热升高，固化速度加快
在模腔内的固化
热固性塑料的交联反应通常均伴有热量产生，使模腔内的物料升温膨胀，使交联反应引起的收缩有补偿作用；在充模结束后不必补料，而且浇口内的物料常比型腔内的料更早固化，因而热固性塑料充模后，既无法向模腔内补料，也不会出现倒流。
挤出吹塑过程中的影响因素
1. 吹气压力吹塑中的压缩空气有两个作用，吹胀和冷却。低粘度，小容积或厚壁件宜采用低气压；高粘度，大容积或薄壁件宜采用较高压力。
2. 吹气速度为了缩短吹气时间，以利于制品获得较均匀厚度和较好的表面，充气速度应尽量大一些，但速度过快易产生以下现象：①在空气进口处造成真空，使这部分的型坯内陷，而当型坯完全吹胀时，内陷部分会形成横隔膜片；②口模部分的型坯有可能被极快的气流拉断。吹胀比通常控制在2-4倍，吹胀比过大，则制品形状稳定性差，过小易造成壁厚不均匀。
3. 模温和冷却时间 模温过低，会使夹口处的塑料延伸性降低，不易吹胀，并使该部分加厚，成型困难；模温过高，冷却时间延长，生产周期长。冷却时间过短，冷却不充分易导致制品变形，收缩增大，表面无光泽。
4. 成型周期包括挤出型坯，截取型坯，合模，吹气，冷却，放气，开模，取出制品等过程。成型周期的选择原则是在保证制品的能够定型的前提下尽量缩短。
预防压延效应的措施？
压延效应会损害要求各向同性的制品的质量，应尽可能从配方和压延工艺上减小压延效应的影响。提高压延机辊筒表面的温度和压延半成品的停放温度；减慢压延速度，适当增加胶料的可塑度，将热炼后的胶卷调转90°向压延机供胶，或将压延胶片调转90°装入硫化模型进行硫化等，都是橡胶工艺中常用的行之有效的减小胶料压延效应的方法。
压延工艺冷却定型阶段的影响因素
(1)冷却 冷却必须适当，若冷却不足，冷却后的薄膜容易发粘起绉，卷取后的收缩率也比较大；过分地冷却，会因辊温过低而凝结水珠，亦会影响产品质量。这在潮湿天气尤需注意。
(2)冷却辊道的结构 冷却辊进水端辊面温度必然低于出水端的温度，故两端薄膜的冷却程度也就不一样，收缩率出现差别。应改进冷却辊的流道结构，才能使辊筒两端的温度均匀。
(3)冷却辊速比 冷却辊的速比亦应适当，过小会使薄膜发绉；过大，产品会产生冷拉伸现象而导致收缩率增大，故操作时必须严格控制速比在要求的适当范围。
橡胶制品的硫化历程
焦烧阶段 又称硫化诱导期，是指橡胶在硫化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
预硫阶段 在此阶段，随着交联反应的进行，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。
正硫化阶段 橡胶的交联反应达到一定的程度，此时的各项物理机械性能均达到或接近最佳值，其综合性能最佳。
过硫阶段 氧化及热断链反应占主导地位，胶料出现物理机械性能下降的现象。
注射成型过程中塑化的要求
塑化的要求：进入模腔之前达到规定的成型温度，在规定的时间内提供足够数量的熔融物料各点温度均匀一致，不发生热分解。
纺织物挂胶的目的
挂胶的目的是使纺织物线与线、层与层之间紧密地结合成一整体，共同承担外力的作用，还可以保护纺织物，防止制品因摩擦生热而受损，可以提高纺织物的弹性和防水性，以保证制品具有良好的使用性能。
注射机用螺杆与挤出机用螺杆的异同
注射机用螺杆与挤出机用螺杆相似，也分为加料段、熔融段、均化段。
但又有区别主要表现在以下几点：1）注射螺杆在旋转时有轴向位移，因此螺杆的有效长度是变化的2）注射螺杆的长径比和压缩比较小。在转动时只需要它对塑料进行塑化，不需要它提供稳定的压力，塑化中塑料承受的压力是调整背压来实现的3）注射螺杆的螺槽较深以提高生产率4）注射螺杆因有轴向位移，因此加料段较长5）注射螺杆多采用尖锥形，与喷嘴能很好的吻合，以保证把熔料最大限度地注入模具，以免过热降解。对于聚烯烃注塑成型，通常在螺杆头部安装止逆环，以防止熔料回流。
压缩模塑的特点
压缩模塑是间歇操作，工艺成熟，生产控制方便，成型设备和模具较简单，所得制品的内应力小，取向程度低，不易变形，稳定性较好。但其缺点是生产周期长，生产效率低，较难实现生产自动化，因而劳动强度较大，且由于压力传递和传热与固化的关系等因素，不能成型形状复杂和较厚的制品。
注射成型工艺条件的选择与控制
注射成型重要的工艺条件是温度、压力和相应的各个过程的时间等。升高加工温度，虽然熔体的流动性增加，易于成型，但会引起分解，制品的收缩率大；温度过低时熔体粘度大，流动困难，成型性差。且因弹性变大，明显地使制品形状稳定性变差。
适当增加压力，通常能改善聚合物的流动性，但过高的压力将引起溢料和增大制品的内压力；压力过低则引起缺料。成型的条件不仅影响着注塑成型性，而且对制品的力学性能、外观、收缩及制品的结晶和取向等都有着广泛的影响。
需要控制的温度有料筒温度、喷嘴温度和模具温度等，前两种温度主要是影响塑料的塑化和流动，而后一种温度主要是影响塑料的流动和冷却。
料筒温度的控制
1．料筒的温度取决于塑料的性质
2．对于来源或牌号不同的同一种塑料，料筒温度应有差别
3．对于玻璃纤维增强的热塑性塑料，随着玻璃纤维含量的增加，流动性下降，要相应地提高料筒温度
4．料筒温度的选择与所用的注射机的类型有关
5．薄壁件高，厚壁件低；形状复杂，带有嵌件，充模流程曲折较多或较长，料筒温度应选择高一些。
6．温度与制品内的晶坯数量和大小有关系：料筒T↑，晶坯数量↓
7．温度分布：料斗至喷嘴逐步升高。决定料温时，必须考虑在料筒内的停留时间。
喷嘴温度控制
通常略低于料筒前端最高温度。防止“流涎现象”。喷嘴低温的影响可以从塑料注射时所产生的摩擦热得到补偿。喷嘴的温度不能太低，否则将造成熔料的早凝将喷嘴堵死，或早凝料注入模腔影响制品性能。
模具温度控制
模具温度指和制品接触的模腔表壁温度。
成型加工用的塑料品种不同，模具温度的控制也不相同。
模具温度直接影响制品的结晶度和结晶构型：
T模〉Tg，缓冷或T模=Tg，中速冷却，有利于结晶，制品密度↑，强度↑，刚度↑，耐磨性↑，但韧性↓，伸长率↓，收缩率↑，成型周期↑；
T模＜Tg，急冷，结晶度低，适合于非结晶型塑料。
厚制品不宜采用较低的模具温度；模温必须低于塑料的热变形温度。
压延人造革制造过程中的加料顺序
加料顺序：PVC—增塑剂—稳定剂、内润滑剂—外润滑剂、色料—MBS、加工助剂
影响压片质量的各因素
影响质量的因素：影响压片质量的因素有辊温、辊速、生胶种类、胶料的可塑度与配方的含胶率等。
辊温高，胶料的粘度低，压延时的流动性好，半成品收缩率低，表面光滑；但过高，易产生气泡和焦烧现象。过低会降低胶料的流动性，使半成品表面租糙，收缩率增大。
胶料的可塑度大，流动性好，半成品的表面光滑，压延收缩率也低；但若可塑度过大，容易产生粘辊现象。可塑度小则正好相反。
配方的含胶率高，胶料的弹性也大，压延收缩率大，表面不光滑。
压延速度快，生产效率高，压延收缩率也大；
辊筒之间有适当的速比时。有助于消除气泡，但不利于出片的光滑度。
不同品种生胶的胶料之压片特性差别较大。不同的合成橡胶品种之间又存在着较大的差异。
注射充模过程包括哪几个阶段，各阶段的特点。
1．充模阶段：从柱塞或螺杆开始向前移动起，直到模腔被塑料熔体充满（从0－t1）为止。
压力：开始为0，待充满时达到最大值P0。
充模时间长，物料冷却多，粘度增高，模塑压力大，剪切应力大，分子定向程度高，制品各向异性。在温度变化较大的使用过程中出现裂纹，热稳定性下降。
高速充模，摩擦热多，温度高，分子定向程度低，制品熔接强度高。充模过快时，在嵌件后部的熔接往往不好，致使制品强度变劣。
2．压实阶段：自熔体充满模腔时起至柱塞或螺杆撤回时（t1-t2）为止的一段时间。塑料冷却收缩，在螺杆和柱塞的稳压下，料筒内的熔体向模腔内继续流动补足因收缩而产生的空隙。
柱塞或螺杆停在原位不动，压力曲线略有衰减，由P0 至Ps’。柱塞或螺杆随熔料入模的同时向前作少许移动，则P0不变。
压实阶段对提高制品的密度、降低收缩和克服制品表面缺陷都有影响。塑料还在流动，温度降低，分子定向易被冻结，是大分子定向形成的主要阶段。
3．倒流阶段：从螺杆或柱塞后退时开始到浇口处熔料冻结（t2-t3）为止。此时模腔内的压力比流道内的高，熔体倒流，压力下降P0－PS。
如果柱塞或螺杆后撤时浇口已经冻结或喷嘴装有止逆阀，则倒流不存在。
塑料流动，分子定向增多，但定向较少，温度较高可以解除定向。
4．冻结后的冷却阶段：指浇口的塑料完全冻结时起到制品从模腔中顶出时（从t3-t4）为止。
模腔内压力迅速下降，压力由Ps或P0降至Pr。模内塑料继续冷却使制品在脱模时有具有足够的脱模强度。模内还有少量流动，产生少量分子定向。
5