第一篇:塑料共擠出工藝技術(shù)簡(jiǎn)介
用多種方法可以制取多組分的復(fù)合材料制品,采用共擠出工藝是最簡(jiǎn)便易行的一種方法。它已成為當(dāng)代最先進(jìn)的塑料成型加工方法之一。高聚物共擠出工藝是一種使用數(shù)臺(tái)擠出機(jī)分別供給不同的熔融料流,在一個(gè)復(fù)合機(jī)頭內(nèi)匯合共擠出得到多層復(fù)合制品的加工過(guò)程。它能夠使多層具有不同特性的物料在擠出過(guò)程中彼此復(fù)合在一起,使制品兼有幾種不同材料的優(yōu)良特性,在特性上進(jìn)行互補(bǔ),從而得到特殊要求的性能和外觀,如防氧和防濕的阻隔能力、著色性、保溫性、熱成型和熱粘合能力,及強(qiáng)度、剛度、硬度等機(jī)械性能。這些具有綜合性能的多層復(fù)合材料在許多領(lǐng)域中有極其廣泛的應(yīng)用價(jià)值。此外,它可以大幅度的降低制品成本、簡(jiǎn)化流程、減少設(shè)備投資,復(fù)合過(guò)程不用溶劑、不產(chǎn)生三廢物質(zhì)。因此共擠出技術(shù)被廣泛用于復(fù)合薄膜、板材、管材、異型材和電線電纜的生產(chǎn)。
下面著重討論近年來(lái)得到廣泛應(yīng)用的復(fù)合管材、復(fù)合薄膜、平膜和流延膜、PVC芯層發(fā)泡復(fù)合管、板、異型材共擠出技術(shù)。
復(fù)合管材共擠出
鋁塑復(fù)合管集塑料和金屬優(yōu)點(diǎn)為一體,具有無(wú)毒、平滑、耐腐蝕、質(zhì)地輕、強(qiáng)度高、耐熱性能好、脆化溫度低、安裝方便、外觀大方、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),可用于冷熱水及飲用水管道、地面及地下暖氣管道、煤氣管道、石油化學(xué)工業(yè)中的腐蝕液體和腐蝕氣體的輸送,壓縮空氣輸送以及食品工業(yè)中飲料、酒和牛奶等液體的輸送等,在近期內(nèi)有可能逐步取代鍍鋅管、銅管、塑膠管。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家,鋁塑復(fù)合管在管材中的占有率約為15%。該項(xiàng)技術(shù)1974年由英國(guó)工程師ItzhakBarnoach提出申請(qǐng)專利,而后荷蘭Kitech公司、德國(guó)Unicor公司和克勞勃公司等對(duì)管材結(jié)構(gòu)、加工設(shè)備和制造技術(shù)等方面進(jìn)行了改進(jìn),使其性能不斷得到完善,在20世紀(jì)90年代初開始在歐洲和澳洲進(jìn)行商品化應(yīng)用。我國(guó)在20世紀(jì)90年代中期開始引進(jìn)鋁塑復(fù)合管生產(chǎn)線的技術(shù),開始進(jìn)行鋁塑復(fù)合管的生產(chǎn)和應(yīng)用。
鋁塑復(fù)合管由5層(聚乙烯、熱熔膠、鋁箔、熱熔膠、聚乙烯)組成,以交聯(lián)聚乙烯(XLPE)為內(nèi)外層,中間層為焊接鋁管以增加管材的強(qiáng)度,在鋁管的內(nèi)外表面涂以膠粘劑與塑料層粘接,通過(guò)共擠工藝成型。
平膜和流延膜共擠出
流延膜成型原理是將在擠出機(jī)中塑料熔體經(jīng)T型模頭擠出,直接進(jìn)入水溶液或驟冷輥經(jīng)冷卻、牽引后制得流延膜。這種加工方法能夠充分的發(fā)揮被加工材料的性能,而同時(shí)又能保持最佳的尺寸精度。大多數(shù)熱塑性塑料薄膜都可以用流延法生產(chǎn)。尤其對(duì)半結(jié)晶型熱塑性塑料更為合適。
平膜擠出的成型原理是:將在擠出機(jī)中已經(jīng)塑化均勻的塑料熔體從平膜機(jī)頭擠出,經(jīng)冷卻輥接觸而冷卻固化,最后剪裁成一定寬度的膜,卷取成卷。共擠膜各層的結(jié)構(gòu)可以是對(duì)稱的或不對(duì)稱的,當(dāng)兩層膜之間的粘附性能不佳時(shí),就需要在兩層之間加入一層很薄的粘結(jié)層,以提高熱封性能和邊界粘附性能。
用于平膜和流延膜的共擠出機(jī)頭有三種型式,即多流道共擠出機(jī)頭、帶喂料塊共擠出機(jī)頭以及多流道機(jī)頭和喂料塊組合的共擠出機(jī)頭。
(1)多流道共擠出機(jī)頭:由數(shù)臺(tái)擠出機(jī)擠出的熔體從一個(gè)擁有多流道的機(jī)頭進(jìn)料端分別流入設(shè)定寬度及厚度的分流道中,各層熔體在機(jī)頭口型內(nèi)復(fù)合成型。采用這種方法人們可以選擇流動(dòng)性和熔點(diǎn)相差較大的塑料原料制取復(fù)合制品。但復(fù)合層數(shù)不能太多,否則共擠出機(jī)頭過(guò)于龐大。
(2)帶共擠出喂料塊的機(jī)頭:由數(shù)臺(tái)擠出機(jī)擠出的熔體經(jīng)喂料塊分流道,通過(guò)其內(nèi)設(shè)置的熔體流率比調(diào)節(jié)閥和厚度調(diào)節(jié)栓調(diào)節(jié),然后匯合進(jìn)入衣架機(jī)頭擠出成型。這種方法允許人們生產(chǎn)較多層數(shù)的復(fù)合薄膜,共擠出機(jī)頭小巧而精密。其缺點(diǎn)是只有流動(dòng)性和加工溫度相近的塑料才能彼此復(fù)合,加工范圍較窄。
(3)多流道機(jī)頭和喂料塊組合的共擠出機(jī)頭。它是由德國(guó)Reifenh?ser公司開發(fā)的專門用來(lái)加工五層以上熱敏性物料的共擠出機(jī)頭。
異型材共擠出
塑料異型材共擠出的目的就是要將不同性質(zhì)的高聚物擠到同一型材的不同部位從而賦予型材特殊功能要求或是獲得最佳的性能、價(jià)格比,從而使產(chǎn)品多樣化或多功能化,以提高產(chǎn)品檔次,并降低成本。
異型材共擠工藝按共擠材料的成型狀態(tài)可以分為前共擠和后共擠兩類。前共擠是指兩種材料在未完全成型的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)復(fù)合成型;后共擠是指一種材料已完全成型之后,再與另一種材料實(shí)現(xiàn)復(fù)合成型。后共擠的優(yōu)點(diǎn)在于能夠利用廢料,經(jīng)濟(jì)性較好。
按擠出材質(zhì)不同可以分為有機(jī)共擠和無(wú)機(jī)共擠兩類。有機(jī)共擠包含同材質(zhì)前共擠(如精細(xì)料與摻加回收料的前共擠)和不同材質(zhì)前共擠(如PMMA與PVC前共擠)以及軟硬PVC的后共擠;無(wú)機(jī)共擠可以分為鋁塑復(fù)合共擠和鋼塑復(fù)合共擠。
在此重點(diǎn)介紹后共擠擠出、鋁塑復(fù)合異型材共擠出、鋼塑復(fù)合異型材共擠出以及雙色共擠出技術(shù)。
后共擠(以下簡(jiǎn)稱PCE)技術(shù)是20世紀(jì)80年代末期由奧地利人開發(fā)的一項(xiàng)具有革新性的先進(jìn)成型技術(shù),是共擠技術(shù)的最新發(fā)展。與傳統(tǒng)的前共擠(以下簡(jiǎn)稱FCE)技術(shù)比較,具有工藝簡(jiǎn)單、應(yīng)用靈活、廢品率低、易于回收、粘接強(qiáng)度可控等顯著特點(diǎn)。目前該技術(shù)主要應(yīng)用于制造帶密封條的門窗用異型材。
傳統(tǒng)的FCE技術(shù)是一次成型技術(shù)。由兩臺(tái)以上的擠出機(jī)向同一成型模具擠出具有不同流變行為或不同顏色的熔融物料,這些熔體在成型模具中各自的流道內(nèi)流動(dòng),然后在口模處匯合擠出,并在定型套中抽真空,冷卻定型。在此過(guò)程中,由于熔體粘度和壓力不同及流速的差異,各層物料在口模中匯合時(shí),易產(chǎn)生不穩(wěn)定層流,造成復(fù)合界面不規(guī)則、不均勻,出模后各層容易分離。此外,熔體粘度的差異還會(huì)使擠出熔體在真空冷卻定型時(shí),產(chǎn)生定型困難(如進(jìn)入定型套時(shí)容易堵塞),使得工藝過(guò)程較為復(fù)雜和難以控制。因此,如果要保證成型質(zhì)量,就需要設(shè)計(jì)制造復(fù)雜的模具和熟練的操作技術(shù)。
第二篇:塑料異型材擠出生產(chǎn)的工藝過(guò)程
塑料異型材擠出生產(chǎn)的工藝過(guò)程
一、塑料異型材擠出生產(chǎn)的工藝過(guò)程
塑料異型材最終擠出制品生產(chǎn)的一般過(guò)程如下: 配方設(shè)計(jì)購(gòu)料-→主輔料配混(混料機(jī))購(gòu)料-→擠出加工(擠出機(jī))連續(xù)-→ 冷卻定型(模具、定型臺(tái))連續(xù)-→牽引計(jì)長(zhǎng)、切割(牽引切割機(jī))連續(xù)-→ 翻料 檢驗(yàn)、入庫(kù)貯運(yùn)-→組裝、焊接等(組裝、焊接等設(shè)備)檢驗(yàn)-→ 貯運(yùn) 最終用戶制品
在以上生產(chǎn)工藝過(guò)程中,塑料異型材擠出生產(chǎn)工藝只包括配方設(shè)計(jì)、主輔料的配混、擠 出加工、冷卻定型、牽引計(jì)長(zhǎng)切割及貼膜打印與翻料過(guò)程。擠出生產(chǎn)的異型材最終還需組裝、加工、焊接等若干專用工序處理才能作為門窗等最終制品進(jìn)行應(yīng)用。因而從異型材的應(yīng)用 角度而言,塑料異型材的擠出生產(chǎn)類似于木制品的半成品材料生產(chǎn)(伐木后對(duì)木材的鋸解保 存處理)。從以上異型材生產(chǎn)工藝的一般要求同樣也說(shuō)明了對(duì)異型材生產(chǎn)裝備的功能要求和 技術(shù)路線,即在配方設(shè)計(jì)(反復(fù)實(shí)驗(yàn))和物料配混工序完成后,異型材擠出裝備必須連續(xù)和全 自動(dòng)的完成上料、塑化、排氣、擠出、成型、冷卻定型、牽引、計(jì)長(zhǎng)切割、堆料的全過(guò)程。而要連續(xù)高效的完成每一步工序并最終生產(chǎn)出合乎標(biāo)準(zhǔn)的異型材,其中涉及的技術(shù)關(guān)聯(lián)程度 是相當(dāng)高的,裝備技術(shù)與加工對(duì)象具體工藝要求的科學(xué)匹配往往成為目前擠出技術(shù)工作中最 具體實(shí)踐意義的工作。與切削加工無(wú)機(jī)金屬材料的機(jī)床不同,作為對(duì)有機(jī)高分子聚合物(塑 料異型材)成型加工的異型材裝備,其異型材的性能特性和成型精度不僅與裝備精度有關(guān),更與加工對(duì)象的物性和加工的各種歷程(熱歷程、流變歷程、相變歷程等)及其匹配程度有關(guān)。因此,從裝備技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展和異型材生產(chǎn)工藝的更深入研究?jī)煞矫娴奶岣邔⑼苿?dòng)異型材 擠出技術(shù)向更高層次飛躍。
二、塑料異型材擠出技術(shù)系統(tǒng)
塑料異型材擠出技術(shù)包含三大相互關(guān)聯(lián)密切相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng),即配方(工藝)設(shè)計(jì)與原料配混技術(shù)、擠出設(shè)備技術(shù)、擠出模具技術(shù)。這三大技術(shù)系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起,構(gòu)成塑料異型材擠出技術(shù)的核心。
(一)配方(工藝)設(shè)計(jì)與原料配混技術(shù)系統(tǒng)
配方(工藝)設(shè)計(jì)是對(duì)最終制品起決定性作用的技術(shù)因素之一,配方設(shè)計(jì)的好壞關(guān)系到擠出生產(chǎn)的穩(wěn)定性及制品是否合格。塑料異型材擠出制品配方(工藝)設(shè)計(jì)是一門專業(yè)技術(shù),可以認(rèn)為是擠出技術(shù)系統(tǒng)中的軟件。它遵循PVC塑料配方設(shè)計(jì)的一般規(guī)律,但又有其獨(dú)特性。聚氯乙烯是一種熱敏性塑料,制品的優(yōu)異性能全靠添加若干助劑如加工助劑、穩(wěn)定助劑、改性、填充助劑、發(fā)泡助劑(仿木型材)等系列助劑的加入來(lái)保證,但各類助劑和原料名目繁多、優(yōu)劣雜陳,如何優(yōu)選、合理搭配并最終達(dá)到配方構(gòu)成的低成本高性能是配方設(shè)計(jì)追求的目標(biāo)。同時(shí),配方與裝備性能的適應(yīng)性及與之相適應(yīng)的加工工藝的確定(擠出過(guò)程中溫度、速度、真空度、壓力等參數(shù)的設(shè)定),更是直接影響制品的品質(zhì)及生產(chǎn)效率。擠出生產(chǎn)的工藝設(shè)計(jì)即是為保證配方、擠出設(shè)備、擠出模具之間的科學(xué)匹配而實(shí)現(xiàn)最佳擠出在生產(chǎn)過(guò)程中各工藝參數(shù)設(shè)定的規(guī)范要求,在某一具體生產(chǎn)過(guò)程中的各技術(shù)要素(設(shè)備、模具、配方及相關(guān)配套條件等)均已確定的條件下,工藝設(shè)計(jì)往往成為提高制品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的最主要手段。
塑料異型材擠出配方設(shè)計(jì)一般遵循如下原則:
(1)充分了解對(duì)異型材性能的要求。
充分了解異型材要求的各項(xiàng)性能指標(biāo),應(yīng)以滿足用戶要求的最高標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù);了解型材使用環(huán)境如氣候、溫濕度、風(fēng)壓、噪聲及紫外線等具體條件限制、使用目的如是做門窗還是用作架棚等其它用途及使用中可能出現(xiàn)的問(wèn)題;了解市場(chǎng)信息、消費(fèi)者興趣及銷售趨勢(shì)。
(2)注意原材料的選擇。
注意原料的作用、性質(zhì)和各種助劑配合時(shí)的相互影響,發(fā)揮原料間的協(xié)同作用以獲最佳效果,一般用戶喜歡屬地原料,因而用同樣一種設(shè)備要生產(chǎn)出相同性能的型材因原料質(zhì)量的差異,配方設(shè)計(jì)很不相同;注意原料質(zhì)量及檢驗(yàn);注意相關(guān)原料用量與異型材性能、擠出工藝之間的聯(lián)系;注意原料價(jià)格,保持原料供貨渠道穩(wěn)定,降低成本。
(3)對(duì)擠出設(shè)備和生產(chǎn)條件深入了解
注意物料在擠出設(shè)備中受熱行為的全過(guò)程研究;注意物料在擠出設(shè)備中的停留時(shí)間的影響;弄清機(jī)頭、模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與物料流變行為的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上才能把握配方設(shè)計(jì)的精髓從而為科學(xué)有效的調(diào)整配方提供實(shí)踐指導(dǎo)和理論依據(jù)。
配方設(shè)計(jì)是一個(gè)反復(fù)實(shí)踐和認(rèn)識(shí)的過(guò)程,它是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的科學(xué)和更注重理論與實(shí)踐相結(jié)合的經(jīng)驗(yàn)積累,但也遵循其獨(dú)有的客觀規(guī)律。型材配方設(shè)計(jì)中以穩(wěn)定劑系列不同派生出的鉛鹽、有機(jī)錫、稀土等系列配方各有其特點(diǎn),目前以國(guó)產(chǎn)主原料(樹脂)為配方基礎(chǔ)的高性價(jià)比塑料異型材配方已經(jīng)批量應(yīng)用并開始創(chuàng)造較好的經(jīng)濟(jì)效益。
目前配方中樹脂和各種助劑的用量經(jīng)常用重量百分?jǐn)?shù)表示,一般以樹脂為100(重量份)份,其他助劑為樹脂重量的百分之幾來(lái)表示。
在配方設(shè)計(jì)完畢后,按照配方要求進(jìn)行物料配混也是最重要的一步工序。不同配方對(duì)混料有不同的工藝要求,主要是加料順序、熱混溫度、冷混(出料)溫度等要求不一樣,塑料異型材加工對(duì)混料的均勻性有極高要求,越均勻越好。這種要求是由擠出加工裝備的特性所決定的。正如我們所了解的,用于塑料異型材擠出的異向旋轉(zhuǎn)嚙合雙螺桿擠出機(jī)的正位移輸送(泵送)作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其對(duì)物料的混合煉作用,物料在這種擠出加工過(guò)程中的混合混煉效應(yīng)比之同向平行雙螺桿擠出小得多,因而要求得完美的制品質(zhì)量而達(dá)到配方中各組分盡量均勻混合的主要任務(wù)不是由擠出機(jī)承擔(dān),而是由擠出之前的混料工序完成。因此,混料工藝的設(shè)計(jì)及混料效果直接影響異型材的最終質(zhì)量。關(guān)于混料的工藝設(shè)計(jì)有若干精辟的專業(yè)論述,在此不多述及。但應(yīng)注意混料的最終效果是與混料設(shè)備的技術(shù)水平密切相關(guān)的。目前對(duì)此有充分認(rèn)識(shí)的異型材擠出生產(chǎn)者一般選用冷熱混一體式無(wú)轉(zhuǎn)序的全自動(dòng)混料設(shè)備,優(yōu)點(diǎn)是物料熱混后直接轉(zhuǎn)入冷混不易在轉(zhuǎn)序時(shí)吸潮并可保持環(huán)境清潔和提高生產(chǎn)效率。而混料設(shè)備的葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)混料的質(zhì)量和效率有重要影響,一般以高置式葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為主的高強(qiáng)度混料機(jī)可完全靠物料的自摩擦達(dá)到設(shè)定的混料溫度并達(dá)到最大限度的物料微觀均勻性混合,比之流行的低置式葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靠輔助加熱實(shí)現(xiàn)混料溫度的混料機(jī)可達(dá)到更高的混合質(zhì)量。對(duì)大型塑料異型材制品廠家而言,配備全自動(dòng)配混的大型配混料系統(tǒng)對(duì)保證混料質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本是有實(shí)際意義的。
(二)擠出裝備技術(shù)系統(tǒng)
擠出加工技術(shù)是塑料加工技術(shù)的一大分支,在塑料加工技術(shù)領(lǐng)域占有重要地位,主要是由于用擠出加工方法生產(chǎn)的塑料制品產(chǎn)量在塑料成型制品中居于首位之故。擠出設(shè)備和模具可認(rèn)為是擠出技術(shù)系統(tǒng)中的硬件,其性能優(yōu)劣對(duì)擠出制品的質(zhì)量和效率影響是不言而喻的。塑料異型材擠出設(shè)備隨著我國(guó)裝備技術(shù)水平的進(jìn)步,已從初期的單螺桿擠出發(fā)展到目前的雙螺桿擠出,而且目前大都用錐形雙螺桿擠出生產(chǎn)。對(duì)塑料異型材擠出生產(chǎn)而言,從技術(shù)先進(jìn)性、制品質(zhì)量和生產(chǎn)效率方面比較,單螺桿擠出存在比功率大、比流量小、制品質(zhì)量不穩(wěn)定等弊端,因而目前國(guó)內(nèi)外均采用異向平行或錐形雙螺桿擠出設(shè)備進(jìn)行塑料異型材擠出生產(chǎn)。
塑料異型材的擠出設(shè)備技術(shù)是一個(gè)十分復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng),該設(shè)備一般成線配套、全自動(dòng)連續(xù)化生產(chǎn),其滿足的生產(chǎn)工藝過(guò)程一般包括自動(dòng)上料、定量加料、自動(dòng)控溫、無(wú)級(jí)調(diào)速、合格塑化、穩(wěn)定擠出、定型冷卻、牽引定長(zhǎng)切割、自動(dòng)翻料等,另外還附加自動(dòng)吹風(fēng)除水、自動(dòng)貼膜、自動(dòng)遠(yuǎn)紅外校直、型材表面打印、自動(dòng)吸屑等功能。這樣一條用于塑料異型材擠出生產(chǎn)的生產(chǎn)線一般包括自動(dòng)上料機(jī)、異向雙螺桿擠出機(jī)、冷卻定型臺(tái)、牽引切割機(jī)、自動(dòng)翻料架、自動(dòng)吸屑機(jī)等單機(jī),各單機(jī)必須滿足擠出生產(chǎn)的工藝要求并能完美結(jié)合才能形成一條高產(chǎn)高效的擠出生產(chǎn)線。在塑料異型材擠出生產(chǎn)線中,依擠出制品的規(guī)格、用途不同派生出苦干型號(hào)。有專用于生產(chǎn)主型材的大規(guī)格塑料異型材生產(chǎn)線(如SY240系列),用于生產(chǎn)輔助型材的小異型材生產(chǎn)線(如SY120系列)等。目前國(guó)產(chǎn)異型材生產(chǎn)線技術(shù)水平已開始接近國(guó)外同類設(shè)備先進(jìn)水平,并且已成系列化,主輔型材生產(chǎn)線配套十分齊全,價(jià)格僅為國(guó)外進(jìn)口設(shè)備的五分之一。在異型材擠出生產(chǎn)線中,其關(guān)鍵技術(shù)是雙螺桿擠出機(jī)的擠出系統(tǒng)設(shè)計(jì)的先進(jìn)性和制造質(zhì)量的穩(wěn)定性;定型臺(tái)的定型冷卻能力匹配及其調(diào)節(jié)的可靠穩(wěn)定性;牽引切割機(jī)的牽引力匹配與牽引穩(wěn)定性,以及跟蹤切割水平的匹配;翻料架的定長(zhǎng)翻板的可靠性,還有整條生產(chǎn)線的電控系統(tǒng)包括調(diào)速控制、溫度控制、壓力控制、同步調(diào)節(jié)控制的準(zhǔn)確可靠和穩(wěn)定性。這些技術(shù)性能的每一項(xiàng)都對(duì)擠出生產(chǎn)線的整體性能產(chǎn)生重要影響。在不同制品類型(型材、管材、板材)的生產(chǎn)線中,其擠出主機(jī)可以是相同機(jī)型的,因此,目前常見一種擠出機(jī)配多種輔機(jī)生產(chǎn)不同種類擠出制品的情形。描述一條擠出生產(chǎn)線的主關(guān)技術(shù)參數(shù)一是合格的擠出塑化能力即擠出量Q,以Kg/h計(jì)量,它是指在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下(見JB6491―92、JB6492―91標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定)的合格擠出量,說(shuō)明了生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力,也是擠出機(jī)綜合水平的反映。二是主傳動(dòng)功率P,即驅(qū)動(dòng)擠出系統(tǒng)的功率匹配,在同樣擠出能力的前提下,功率越小說(shuō)明性能越先進(jìn),必然導(dǎo)致整體性能提高。對(duì)這兩者的一個(gè)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)即擠出機(jī)的比功率,它是指在單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)單位質(zhì)量的制品所消耗的功率,目前錐形雙螺桿擠出機(jī)的比功率一般應(yīng)小于0.14KW/(kg/h)。再一個(gè)是全線穩(wěn)定生產(chǎn)能力,這與電控系統(tǒng)、輔機(jī)設(shè)計(jì)制造水平有關(guān)。具體說(shuō)來(lái)即穩(wěn)定的牽引速度、連續(xù)生產(chǎn)無(wú)故障持續(xù)周期。同一機(jī)型擠出生產(chǎn)時(shí)能達(dá)到的牽引速度越高,故障率越低說(shuō)明生產(chǎn)率越高,自然效益明顯。目前國(guó)內(nèi)外塑料擠出裝備正朝著高產(chǎn)高效化方向發(fā)展,也說(shuō)明了這一點(diǎn)。
鑒于擠出設(shè)備技術(shù)的復(fù)雜性和成系統(tǒng)性,考慮到目前用于塑料異型材擠出生產(chǎn)的技術(shù)特點(diǎn),下面將以錐形雙螺桿擠出機(jī)為主機(jī)的異型材生產(chǎn)線為主,簡(jiǎn)要介紹異型材擠出生產(chǎn)線的技術(shù)特點(diǎn)。
1.擠出機(jī):是用于擠出成型加工的主要設(shè)備,也是塑料異型材生產(chǎn)線的主機(jī)。目前錐形雙螺桿擠出機(jī)應(yīng)用較多。錐形雙螺桿擠出機(jī)屬于異向向外旋轉(zhuǎn)的雙螺桿擠出機(jī)機(jī)型,其對(duì)物料的輸送是靠相互嚙合的兩根螺桿形成的C形小室,隨螺桿異向向外旋轉(zhuǎn)強(qiáng)制前移輸送――稱為正位移輸送,而完成的,因而此類擠出機(jī)的擠出量在加料量足夠時(shí),與螺桿轉(zhuǎn)速基本上成正比。關(guān)于錐形雙螺桿擠出機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及與平雙和單螺桿擠出機(jī)的性能對(duì)比均有專業(yè)文章敘述,在此不多述及,只將其關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)作一簡(jiǎn)介。
錐形雙螺桿擠出機(jī)一般由傳動(dòng)系統(tǒng)、擠壓系統(tǒng)、自動(dòng)上料及定量加料系統(tǒng)、真空排氣系統(tǒng)、機(jī)筒及螺桿調(diào)溫系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等組成。其中擠壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)是其最為關(guān)鍵的兩個(gè)系統(tǒng)。
(1)擠壓裝置:由機(jī)筒、螺桿、過(guò)渡體及溫控系統(tǒng)組成。螺桿分加料段、預(yù)塑化段、壓縮段、排氣段、計(jì)量段,也有加料、預(yù)塑化共為一段的。其基本作用是完成PVC粉料的輸送、壓縮、排氣、塑化和計(jì)量擠出過(guò)程,PVC粉料在機(jī)筒中受到螺桿輸送的壓延、剪切、混煉作用,同時(shí)受到機(jī)筒上加熱片的加熱作用和螺桿芯部調(diào)溫作用的影響,逐漸從粉料變成塑化良好的熔體,再經(jīng)模具規(guī)范成型后冷卻定型即得需要的塑料異型材制品。目前螺桿設(shè)計(jì)理論正在發(fā)展中,對(duì)各段的理論計(jì)算模型仍在完善和探索,高效雙錐設(shè)計(jì)思想正在受到重視,即大長(zhǎng)徑比和最佳螺槽系數(shù)的選擇設(shè)計(jì)而導(dǎo)致的超大擠出塑化能力使高速擠出的技術(shù)平臺(tái)不斷升高,因此螺桿設(shè)計(jì)換代的周期正在縮短,導(dǎo)致同一機(jī)型的擠出機(jī)生產(chǎn)能力大幅上升。目前國(guó)際上先進(jìn)機(jī)型(直徑90―110mm的異向平行雙螺桿擠出機(jī))已可達(dá)到雙股合格主型材擠出線速度3.5―4.5m/min,國(guó)產(chǎn)設(shè)備的先進(jìn)機(jī)型(小端直徑60―65mm的錐形雙螺桿擠出機(jī))也可實(shí)現(xiàn)擠出單股合格主型材3.5m/min左右的擠出線速度。
除螺桿設(shè)計(jì)是擠壓系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵外,其機(jī)筒加熱冷卻功率的匹配設(shè)計(jì)、螺桿調(diào)溫裝置的可靠性設(shè)計(jì)、溫度控制的準(zhǔn)確有效性均是擠壓系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵,它們之間統(tǒng)籌兼顧,達(dá)到完美統(tǒng)一是高效擠壓系統(tǒng)成功的基礎(chǔ)。例如,國(guó)產(chǎn)SJZ60/130錐形雙螺桿擠出機(jī)采用了高效雙錐的擠壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想,不僅采用了大長(zhǎng)徑比(同機(jī)型最大)、大錐角、最佳槽深系數(shù)等最新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),而且在四個(gè)關(guān)鍵間隙的設(shè)計(jì)和溫度控制方式的選擇及輔助功能如排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上均認(rèn)真吸取了國(guó)際先進(jìn)機(jī)型的設(shè)計(jì)思想,極大地提高了塑化質(zhì)量和能力,測(cè)試擠出量可達(dá)300kg/h,比功率降低到一個(gè)新的水平。
(2)電控系統(tǒng):擠出機(jī)的故障率大多發(fā)生在電控系統(tǒng),一是因?yàn)殡娍叵到y(tǒng)較為復(fù)雜;二是影響電控系統(tǒng)的相關(guān)因素較多。擠出機(jī)必須有調(diào)速(同步)控制、溫度控制、超扭矩報(bào)警控制及電氣安全保護(hù)控制等,每一種控制系統(tǒng)都相當(dāng)復(fù)雜,因此目前國(guó)內(nèi)外在技術(shù)上均采用專用智能軟件進(jìn)行工控機(jī)(工業(yè)微機(jī))控制,有良好的人機(jī)交互操作介面,可進(jìn)行所有主要工藝參數(shù)的設(shè)定、修改、保存、調(diào)用等。如目前最先進(jìn)的PCC控制系統(tǒng),不僅能實(shí)現(xiàn)單條擠出生產(chǎn)線的所有控制,而且可進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊從而實(shí)現(xiàn)若干擠出生產(chǎn)線的集中控制,為實(shí)現(xiàn)異型材生產(chǎn)的集約化提供了技術(shù)保證。電控系統(tǒng)關(guān)鍵還在于其主關(guān)鍵件單元的可靠性上,一般調(diào)速控制以變頻調(diào)速較為可靠,選用國(guó)際名牌工業(yè)變頻器可完全滿足使用要求;溫度控制關(guān)鍵在于測(cè)溫元件的選用和溫控表的可靠性,一般國(guó)外專業(yè)廠產(chǎn)品可靠性較高。
2.定型臺(tái):由托模裝置、真空系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及調(diào)整機(jī)構(gòu)組成。主要完成擠出物料熔體的定型和冷卻。主要技術(shù)要求是能適應(yīng)不同模具的安裝,定型冷卻能力足夠大,調(diào)整操作方便,穩(wěn)定性和操作重復(fù)精度高。目前異型材定型臺(tái)放置3~4臺(tái)大功率真空泵(產(chǎn)主型材),對(duì)高速擠出型材定型臺(tái)還設(shè)強(qiáng)力排水泵或循環(huán)水泵以保證高速定型模的有效冷卻。一般定型臺(tái)面的有效托模長(zhǎng)度不低于4m。各種定型臺(tái)均能完成上下左右前后三維方向的調(diào)整,調(diào)整方式不盡相同,電動(dòng)調(diào)節(jié)加手動(dòng)微調(diào)方式是較為先進(jìn)的一種調(diào)整方式。一般定型臺(tái)縱向可調(diào)位移500―600mm,上下可調(diào)位移不小于50mm,橫向可調(diào)位移不小于20mm。定型臺(tái)冷卻系統(tǒng)的節(jié)水設(shè)計(jì)也是衡量定型臺(tái)技術(shù)先進(jìn)性的一個(gè)指標(biāo)。另外,定型臺(tái)是否適宜人體操作,是否穩(wěn)固可靠和便于維護(hù)均是選用定型臺(tái)考慮的主要因素。還有其中的各種輔助功能裝置的選配如型材表面打印裝置、吹風(fēng)除水裝置、型材遠(yuǎn)紅外校直裝置等,應(yīng)根據(jù)異型材生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)要求合理選配,如果模具采用密封性較好的高速模具,型材擠出時(shí)表面無(wú)水則吹風(fēng)除水裝置就不用配置。?
3.牽引切割機(jī):主要功能是完成制品定型后從模腔內(nèi)拉出并依設(shè)定長(zhǎng)度切斷,達(dá)到連續(xù)生產(chǎn)的目的。它一般由牽引履帶系統(tǒng)、氣動(dòng)加壓系統(tǒng)、機(jī)架、切割裝置、吸屑裝置、貼膜裝置等部分組成。主要技術(shù)要求是牽引力足夠大、牽引穩(wěn)定、牽引速度能與在最大擠出量時(shí)的制品生產(chǎn)速度匹配,切割同步性好等。目前有兩種形式,一種為牽引切割分開式、另一種為牽引切割一體式。前者為被動(dòng)同步切割,后者為主動(dòng)同步切割。從技術(shù)原理上分析,后者優(yōu)于前者,但對(duì)主型材生產(chǎn)而言,實(shí)用中并未有明顯差別。一般履帶對(duì)制品的壓力是無(wú)級(jí)可調(diào)的,牽引速度也是無(wú)級(jí)可調(diào)的,依生產(chǎn)制品不同作不同的調(diào)整,同時(shí)牽引切割機(jī)的操作可在定型臺(tái)上實(shí)現(xiàn),便于生產(chǎn)中的全線控制調(diào)整。目前,最為先進(jìn)的切割方式為無(wú)屑切割,即型材的切割為非鋸片切割而是如金屬薄板剪切加工中的沖剪切割,不僅實(shí)現(xiàn)無(wú)屑切割型材,省去了吸屑機(jī),而且型材切口質(zhì)量明顯提高并消除了切割噪音,如SY240C異型材擠出生產(chǎn)線的牽引切割機(jī)可選配無(wú)屑切割功能。
另外,在制品切割完畢后要進(jìn)行堆放。翻料架即完成此功能,在牽引切割機(jī)切斷制品后推到料架上,由料架自動(dòng)翻板堆放,型材與管材翻料架均為同一原理,關(guān)鍵為定長(zhǎng)準(zhǔn)確,落料可靠。
三、擠出模具技術(shù)系統(tǒng)
在具備完善的配方(工藝)設(shè)計(jì)和擠出設(shè)備之后,沒有相應(yīng)的模具配套支持,要擠出良好制品仍是夢(mèng)想。擠出模具是決定型材制品表面質(zhì)量?jī)?yōu)劣和擠出產(chǎn)率高低的關(guān)鍵因素,它的主要作用是保證塑料熔體獲得要求的截面形狀并固定下來(lái),同時(shí)發(fā)揮出擠出設(shè)備的最大潛力且讓其穩(wěn)定地進(jìn)行高產(chǎn)率生產(chǎn)。因此,擠出模具技術(shù)系統(tǒng)是擠出技術(shù)系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵之一。
擠出模具設(shè)計(jì)也是技術(shù)性很強(qiáng)的一個(gè)專業(yè),在此不探討擠出模具的具體設(shè)計(jì)原理,只把模具選配應(yīng)注意的問(wèn)題簡(jiǎn)介如下:
1.依擠出設(shè)備經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量確定模具截面尺寸,即模具規(guī)格。
2.在確定好模具截面規(guī)格后,應(yīng)認(rèn)真計(jì)算定型模長(zhǎng)度L,一般型材按L=400t2v計(jì)算(t一制品最大壁厚cm;v一牽引速度cm/s;L一定型模長(zhǎng)度cm),在確定合適的牽引速度后即可定出定型模概略長(zhǎng)度。應(yīng)保證模具有足夠的定型冷卻長(zhǎng)度,有利于發(fā)揮設(shè)備潛力。
3.模具冷卻和真空口應(yīng)設(shè)計(jì)合理均勻,便于高效冷卻又不產(chǎn)生冷沖擊應(yīng)力,便于真空吸附定型又不易于卡模。一般依制品截面結(jié)構(gòu)不同,設(shè)計(jì)各有特點(diǎn),但達(dá)到的總體要求應(yīng)是保持型材各實(shí)體部分(尤其是截面形狀復(fù)雜時(shí)的各內(nèi)筋)同時(shí)得到均勻充分的冷卻。
4.模具尺寸應(yīng)與定型臺(tái)匹配,加熱片不應(yīng)影響模具安裝調(diào)整。不同規(guī)格模具在同一擠出設(shè)備上應(yīng)用時(shí),應(yīng)盡量保證聯(lián)接方式一致,并便于安裝和調(diào)整操作,氣、水接頭數(shù)量相配,便于識(shí)別和連接。
5.機(jī)頭模具上應(yīng)有相應(yīng)的溫度插孔、壓力插孔并且位置適宜。
6.注意模具與設(shè)備的完整匹配,不僅性能匹配恰到好處,而且視覺效果渾然一體。
四、塑料異型材擠出技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
塑料異型材擠出技術(shù)發(fā)展至今,已具備相當(dāng)水平。其發(fā)展方向大致有如下幾點(diǎn):
1.向高速高效化方向發(fā)展。塑料異型材擠出已逐漸走出低速、高能耗階段,目前國(guó)外先進(jìn)技術(shù)水平已能達(dá)到主型材的多腔高速擠出,單股合格主型材穩(wěn)定生產(chǎn)擠出線速可達(dá)5~6m/min。其發(fā)展的最終結(jié)果將導(dǎo)致生產(chǎn)率的大幅度提高和集約化生產(chǎn)方式的成熟。
2.向高檔型材的復(fù)合共擠技術(shù)方向發(fā)展。隨著行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和人們生活水平提高,對(duì)塑料異型材的高性能和多層次要求,使得單色的擠出制品缺乏活力,復(fù)合共擠可完善單一擠出制品的性能和裝飾效果,如軟硬復(fù)合型材共擠出、彩色型材擠出、微發(fā)泡仿木型材擠出等,使型材擠出技術(shù)向更為復(fù)雜的復(fù)合功能化方向發(fā)展。
3.向低成本多功能方向發(fā)展。多種復(fù)合助劑的應(yīng)用、新型配方和生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新研制等均使塑料異型材擠出技術(shù)向更高性價(jià)比和更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域方向邁進(jìn),如目前以植物纖維(木粉、桔桿等)與通用塑料混合后的復(fù)合型材擠出,不僅使型材成本大為降低,而且使擠出技術(shù)開拓了一個(gè)全新領(lǐng)域。
4.向超大規(guī)模技術(shù)集成化方向發(fā)展。由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的影響,導(dǎo)致制品生產(chǎn)開始向大規(guī)?;校瑢?dǎo)致擠出技術(shù)往超大規(guī)模集成化方向發(fā)展,如集中配混料技術(shù)生產(chǎn)車間的全自動(dòng)擠出生產(chǎn)集成控制技術(shù)等,將導(dǎo)致擠出技術(shù)發(fā)生質(zhì)的飛躍
第三篇:化工設(shè)備塑料簡(jiǎn)介
PP:聚丙烯。無(wú)嗅、無(wú)味、無(wú)毒。是常用樹脂中最輕的一種。機(jī)械性能優(yōu)良。耐熱性良好,連續(xù)使用溫度可達(dá)ll0-120℃?;瘜W(xué)穩(wěn)定性好,除強(qiáng)氧化劑外,與大多數(shù)化學(xué)藥品不發(fā)生作用。耐水性特別好。電絕緣性優(yōu)良。但易老化,低溫下沖擊強(qiáng)度較差。應(yīng)用領(lǐng)域用于制作注塑制品、薄膜、管材、板材、纖維、涂料等。廣泛用于家用電器、汽本、化工、建筑、輕工等領(lǐng)域。
PVC:低分子量的易溶于酮類,酯類和氯代烴類等溶劑。高分子量的難溶。聚氯乙烯樹脂經(jīng)加工成型就得到聚氯乙烯塑料。其單體成本低、生產(chǎn)工藝成熟、易加工成型。耐酸堿性、耐磨性、電絕緣性好,不燃燒;但熱穩(wěn)定性和耐光性差。140℃分解放出氯化氫,在加工成型過(guò)程中,需加入穩(wěn)定劑。軟化溫度低,限在80℃以下使用。根據(jù)所加增塑劑的多少,可制得軟質(zhì)塑料和硬質(zhì)樹脂。軟質(zhì)塑料可用作電線電纜包皮和其它絕緣材料,可制成透明薄膜,用作雨衣、臺(tái)布、農(nóng)用育秧薄膜等;還用來(lái)制人造革、泡沫塑料和氯綸纖維。硬質(zhì)塑料可用于制板材、管道、貯槽、吸收塔等。氯乙烯經(jīng)懸浮法聚合可得粉末狀樹脂,若用乳液法聚合,可得糊狀樹脂。
PE:聚乙烯無(wú)味、無(wú)毒。耐化學(xué)藥品,常溫下不溶于溶劑。耐低溫,最低使用溫度-70~-100℃。電絕緣性好,吸水率低。物理機(jī)械性能因密度而異。工業(yè)上低密度聚乙烯主要采用高壓(110~200MPa)、高溫(150~300℃)自由基聚合。其他則用低壓配位聚合,有時(shí)同一套裝置可生產(chǎn)密度0.87~0.96g/cm3的聚乙烯產(chǎn)品,稱全密度聚乙烯工藝技術(shù)。聚乙烯可加工制成薄膜、電線電纜護(hù)套、管材、各種中空制品、注塑制品、纖維等。廣泛用于農(nóng)業(yè)、包裝、電子電氣、機(jī)械、汽車、日用雜品等方面。
PET:是乳白色或淺黃色、高度結(jié)晶的聚合物,表面平滑有光澤。在較寬的溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能,長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)120℃,電絕緣性優(yōu)良,甚至在高溫高頻下,其電性能仍較好,但耐電暈性較差,抗蠕變性,耐疲勞性,耐摩擦性、尺寸穩(wěn)定性都很好。作為包裝材料PET優(yōu)點(diǎn):①有良好的力學(xué)性能,沖擊強(qiáng)度是其他薄膜的3~5倍,耐折性好。②耐油、耐脂肪、耐稀酸、稀堿,耐大多數(shù)溶劑。③具有優(yōu)良的耐高、低溫性能,可在120℃溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用,短期使用可耐150℃高溫,可耐-70℃低溫,且高、低溫時(shí)對(duì)其機(jī)械性能影響很小。④氣體和水蒸氣滲透率低,既有優(yōu)良的阻氣、水、油及異味性能。⑤透明度高,可阻擋紫外線,光澤性好。⑥無(wú)毒、無(wú)味,衛(wèi)生安全性好,可直接用于食品包裝
第四篇:常用塑料包裝材料簡(jiǎn)介
一、常用塑料包裝材料簡(jiǎn)介
一、聚乙烯(PE)
(一)性能及用途
聚乙烯是典型的熱塑性塑料,為無(wú)臭、無(wú)味、無(wú)毒的可燃性白色粉末。成型用的聚乙烯樹脂均為經(jīng)擠出造粒的蠟狀顆粒料,外觀呈乳白色。
聚乙烯的分子量在1萬(wàn)~100萬(wàn)之間,分子量超過(guò)100萬(wàn)的為超高分子量聚乙烯。分子量越高,其物理力學(xué)性能越好,但隨著分子量的增高,加工性能降低。因此,要根據(jù)使用情況選擇適當(dāng)?shù)姆肿恿亢图庸l件。高分子量聚乙烯是個(gè)加工結(jié)構(gòu)材料和負(fù)荷材料,而地分子量聚乙烯只適合作涂覆、上光劑、潤(rùn)滑劑和軟化劑等。
聚乙烯的力學(xué)性在很大程度上取決于復(fù)合物的分子量、支化度和結(jié)晶度。高密度聚乙烯的拉伸強(qiáng)度為20~25MPa,而低密度聚乙烯的拉伸強(qiáng)度只有10~12MPa。聚乙烯的伸長(zhǎng)率主要取決于密度,密度大,結(jié)晶度高,其蔓延性就差。
聚乙烯的電絕緣性能優(yōu)異。因?yàn)樗欠墙^緣材料,其介電常教及介電損耗幾乎與溫度、頻率無(wú)關(guān);高頻性能很好,適于制造各種高頻電纜和海底電纜的絕緣層。
(二)品種
1. 低密度聚乙烯(LDPE)
(1)性能
低密度聚乙烯的密度范圍為0.910~0.925g/cm3。分子結(jié)構(gòu)為主鏈上帶有長(zhǎng)、短不同支鏈的支鏈型分子。在主鏈上每1000個(gè)碳原子中約帶有50個(gè)以下的乙基、丁基或更長(zhǎng)的支鏈。與高密度和中密度聚乙烯相比,它具有較低的結(jié)晶度(55%~65%),較低的軟化點(diǎn)(108oC~126oC)以及較寬的熔體指數(shù)(0.2~80g/10min)。
由于低密度聚乙烯的化學(xué)結(jié)構(gòu)與石蠟烴類似,不含極性基團(tuán),所以具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,對(duì)酸、堿和鹽類水溶液具有耐腐蝕作用。它的電性能及好,具有導(dǎo)電率低、介電常數(shù)低、介電損耗低以及介電強(qiáng)度高等特性。但低密度聚乙烯的耐熱性能較差,也不耐氧和光老化。因此,為了提高其耐老化性能,通常要在樹脂中加入抗氧劑和紫外線吸收劑等。
低密度聚乙烯具有良好的柔軟性、延伸性和透明性,但機(jī)械強(qiáng)度低于高密度聚乙烯和線型低密度聚乙烯。
(2)用途
低密度聚乙烯主要用于制造薄膜。薄膜制品約占地密度聚乙烯制品總產(chǎn)量的一半以上,用于農(nóng)用薄膜及各種食品、紡織品和工業(yè)品的包裝。低密度聚乙烯電絕緣性能優(yōu)良,常用作電線電纜的包覆材料。注射成型制品有各種玩具、蓋盒、容器等。與高密度聚乙烯摻混后經(jīng)注射成型和中空成型可制管道及容器等。
2.高密度聚乙烯(HDPE)
(1)性能
高密度聚乙烯的高密度為0.941~0.965g/cm3。分子結(jié)構(gòu)為線型結(jié)構(gòu),支鏈少,平均每1000個(gè)碳原子僅含有幾個(gè)支鏈。與低密度聚乙烯相比,高密度聚乙烯結(jié)晶度達(dá)80%~90%,密度大,使用溫度較高,硬度和機(jī)械強(qiáng)大較大,耐化學(xué)性能好。
(2)用途
高密度聚乙烯的用途與低密度聚乙烯不同。低密度聚乙烯約50%~70%用于制造薄膜;而高密度聚乙烯則主要用于制造中空硬制品,約占總消費(fèi)量的40%~65%。具體用途有:吹塑法制造各種瓶、罐及各種工業(yè)用槽、桶等容器;注射成型制造各種盆、桶、藍(lán)、簍、筐等日用成器、日用雜品和家具等;擠出成型制造各種管材、捆扎帶以及纖維、單絲等。此外,還可用于制造電線電纜的包覆材料和合成紙;加入大量無(wú)機(jī)鈣鹽以后,還可以制造鈣塑包裝箱和家具、門窗等。最近,高密度聚乙烯用于制造高強(qiáng)度超薄薄膜,做
食品、農(nóng)副產(chǎn)品和紡織品的包裝材料發(fā)展很快。
3.中密度聚乙烯(MDPE)
(1)性能
密度為0.926~0.940g/cm3,分子結(jié)構(gòu)為支鏈數(shù)介于高密度聚乙烯和低密度乙烯之間的線型高分子。結(jié)晶度為70%~75%,軟化溫度為110oC~115oC,除兼有高、低密度聚乙烯的性能外,還具有優(yōu)良的抗應(yīng)力開裂性、剛性及耐熱性。
(2)用途
最適宜于高速吹塑成型制造瓶類,高速自動(dòng)包裹用薄膜以及各種注射成型制品和旋轉(zhuǎn)成型制品,如桶、罐等。還可用于電線電纜包覆層。
4.線型低度密度聚乙烯(LLDPE)
(1)性能
線型低密度聚乙烯的密度為0.910~0.925g/cm3。
由于線型低密度聚乙烯分子側(cè)鏈為短支鏈,分子結(jié)構(gòu)介于線型高密度聚乙烯和帶有長(zhǎng)支鏈的高壓法低密度聚乙烯之間,所以其物理機(jī)械性能優(yōu)于普通低密度聚乙烯。在機(jī)械性能方面,線型低密度聚乙烯的拉伸強(qiáng)度比普通低密度與乙烯高50%~70%,伸長(zhǎng)率高50%以上,耐沖擊強(qiáng)度、穿刺強(qiáng)度及耐低溫沖擊性能均比低密度聚乙烯好。在物理性能方面,在相同密度情況下,線型低密度聚乙烯的熔點(diǎn)比低密度聚乙烯高,使用溫度范圍寬,允許使用溫度比低密度聚乙烯高10oC~15oC。
(2)用途
線型低密度聚乙烯可代替低密度聚乙烯制造薄膜、管材、注射成型制品、中空吹塑容器、旋轉(zhuǎn)成型制品及電線電纜包覆材料等。制得的產(chǎn)品的機(jī)械性能比低密度聚乙烯好。所以,制造相同強(qiáng)度的制品時(shí),線型低密度聚乙烯制品可減薄。
二、聚丙烯(PP)
(一)性能
聚丙烯重量輕,密度為0.90~0.91g/cm3,是通用塑料中最輕的一種。
聚丙烯具有優(yōu)良的耐熱性,長(zhǎng)期使用的溫度可達(dá)100oC~120oC,無(wú)載荷時(shí)使用溫度可達(dá)150oC,聚丙烯是通用塑料中唯一能在水中煮沸,并能經(jīng)受135oC的消毒溫度的品種,因此可制造輸送熱水的管道。聚丙烯的耐低溫性能不如聚乙烯,催化溫度為-10oC~-13oC(聚乙烯為-60oC)。低溫甚至室溫下的抗沖擊性能不佳,低溫下易脆裂是聚丙烯的主要缺點(diǎn)。
聚丙烯是一種非極性所料,具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性,并且結(jié)晶度越高,化學(xué)穩(wěn)定性越好。除強(qiáng)化性酸(如發(fā)煙硫酸、硝酸)對(duì)他有腐蝕作用外,室溫下還沒有一種溶劑能使聚丙烯溶解,只是低分子量的脂肪烴、芳香烴和氯化烴對(duì)它有軟化或溶脹作用。它的吸水性很小,吸水率還不到0.01%。
聚丙烯在成型和使用中易受光、熱、氧的作用而老化。聚丙烯在大氣中12天就老化變脆,室內(nèi)放置4個(gè)月就會(huì)變質(zhì),通常需添加紫外線吸收劑、抗氧劑、炭黑和氧化鋅等來(lái)提高聚丙烯制品的耐候性。
聚丙烯的力學(xué)強(qiáng)度、剛性和耐應(yīng)力開裂都超過(guò)高密度聚乙烯,而且有突出的延伸性和抗彎曲疲勞性能,用它制成的活動(dòng)鉸鏈經(jīng)過(guò)7000萬(wàn)次彎曲試驗(yàn),竟無(wú)損壞痕跡。
聚丙烯的電絕緣性能優(yōu)良,特別是高頻絕緣性很好,擊穿電壓強(qiáng)度也高,加上吸水率低,可用于120oC使用的無(wú)線電、電視的耐熱絕緣材料。
(二)用途
聚丙烯綜合性能優(yōu)良,可以用注射成型、擠出成型、中空成型制成各種制品。在這些用途中用于注射成型制品居首位,包括日用器具、娛樂(lè)和體育用品、玩具等;汽車部件,如蓄電池殼體、空調(diào)零件、散熱器葉片等;硬包裝,如醫(yī)療洗滌器、蓋罩、化妝品盒;機(jī)械零件,如洗衣機(jī)洗槽、攪拌器、空氣管。擠出成型制品包括電線、電纜、薄膜、片材、管材等。薄膜主要用于包裝服裝、針織品、食品、香煙等。中空成型制品包括容器、瓶類。聚丙烯纖維分長(zhǎng)絲(單絲、復(fù)絲、膨體紗)、短纖絲。纖維可代替棉、麻、絲、毛等天然纖維。主要用于生產(chǎn)機(jī)織和針織,如地毯、沙發(fā)布、捆扎材料、繩索和編織袋等。
三、聚氯乙烯(PVC)
(一)性能
聚氯乙烯是無(wú)毒、無(wú)臭的白色粉末,密度為1.40g/cm3,加入增塑劑和填料的聚氯乙烯塑料的密度為1.15~2.00g/cm3。
聚氯乙烯的力學(xué)性能取決于聚合物的分子量、增塑劑和填料的含量。聚合物的分子量越大,力學(xué)性能、耐寒性、熱穩(wěn)定性越高,但成型加工比較困難;分子量低則相反。增塑劑的加入,它不但能提高聚氯乙烯的流動(dòng)性,降低塑化溫度,而且使其變軟。通常,在100份聚氯乙烯樹脂中增塑劑量大于25份即變成軟質(zhì)塑料,伸長(zhǎng)率增加,而拉伸強(qiáng)度、剛度、硬度等力學(xué)性能均降低;增塑劑加入量小于25份時(shí)為硬質(zhì)或半硬質(zhì)塑料,具有較高的力學(xué)強(qiáng)度。
聚氯乙烯是無(wú)定型聚合物,它的玻璃化溫度(Tg)為80oC左右,在此溫度下即開始軟化,隨著溫度的升高,力學(xué)性能逐漸喪失。顯然,Tg是聚氯乙烯理論使用溫度的上限。但在實(shí)際應(yīng)用中,聚氯乙烯的長(zhǎng)期使用溫度不宜超過(guò)65oC。聚氯乙烯的耐寒性較差,盡管齊催化溫度低于-50oC,但低溫下即使軟質(zhì)聚氯乙烯制品也會(huì)變硬、變脆。由于聚氯乙烯含氯量達(dá)65%,因而具有阻燃性和自熄性。
聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性差,無(wú)論受熱或日光都能引起變色,從黃色、橙色、棕色直到黑色,并伴隨著力學(xué)性能和化學(xué)性能的降低。
聚氯乙烯具有較好的典型能,其電絕緣性可與硬橡膠媲美。
(二)用途
聚氯乙烯的應(yīng)用比較廣泛。在包裝材料方面,它可制造包裝薄膜、收縮薄膜、復(fù)合薄膜和透明片材,還可制作集裝箱和周轉(zhuǎn)箱以及包裝涂層。
四、聚苯乙烯(PS)
(一)性能
聚苯乙烯是質(zhì)硬、脆、透明、無(wú)定型的熱塑性塑料。沒有氣味,燃燒時(shí)冒黑煙。密度為1.04~1.09g/com3,易于染色和加工,吸濕性低,尺寸穩(wěn)定性、電絕緣和熱絕緣性能極好。
聚苯乙烯的力學(xué)性能同制造方法、分子量大小、取向度以及所含雜質(zhì)有關(guān)。分子量大的強(qiáng)度高,分子量在5萬(wàn)以下的拉伸強(qiáng)度很低,10萬(wàn)以上的其拉伸強(qiáng)度的改善就不明顯了。分子量高時(shí)成型困難,通常分子量控制在5~20萬(wàn)。
聚苯乙烯可溶解于許多溶劑中,如苯、甲苯、四氯化碳、氯仿、鄰二氯苯等。
聚苯乙烯的透光率為87%~92%,其透光性僅次于有機(jī)玻璃。折光指數(shù)為1.59~1.60。受光照射或長(zhǎng)期存放,會(huì)出現(xiàn)面混濁和發(fā)黃現(xiàn)象。
聚苯乙烯毒性極低,屬于衛(wèi)生安全的塑料品種。
(二)用途
聚苯乙烯由于具有高透明度、廉價(jià)、剛性、絕緣、印刷性好、易成型等優(yōu)點(diǎn),使它在青工制品,裝潢和包裝等方面有一定的使用價(jià)值。
五、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂(PET)
(一)性能
聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂系結(jié)晶型聚合物,密度為1.30~1.38g/cm3,熔點(diǎn)為255oC~260oC,在熱塑性塑料中具有最大的強(qiáng)韌性,其薄膜拉伸強(qiáng)度可與鋁箔相匹敵,為聚乙烯的9倍,聚碳酸酯和尼龍的3倍。
聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂在較寬的溫度范圍內(nèi),保持其優(yōu)良的物理機(jī)械性能,-20o~80Co內(nèi)溫度的影響很小,長(zhǎng)期使用溫度可達(dá)120oC,能在150oC使用一段時(shí)間。
聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂在較高溫度下,也能耐氟氫酸、磷酸、乙酸、乙二酸,但鹽酸、硫酸、硝酸能使它受到不同程度的破壞,如拉伸強(qiáng)度下降。強(qiáng)堿尤其是高溫下的堿,能使它的表面發(fā)生水解,其中以氨水的作用更劇。
(二)用途
聚對(duì)苯二甲酸乙二醇脂除了大量用于抽絲做纖維外,多用于制造薄膜,大量用于電影片基、X光片基、錄音音像帶基。由于電性能好,在電氣、電子工業(yè)中可做B級(jí)(130oC)絕緣材料。此外,還大量用于吹塑瓶子,如用于調(diào)味品、食用油、飲料、化妝用品瓶子。注射制品堅(jiān)韌耐磨,吸濕性小,尺寸穩(wěn)定,彈性模量高,并具有優(yōu)良的電性能和耐化學(xué)性,主要用于機(jī)械、電氣電子精密結(jié)構(gòu)件,如線圈骨架、配電開關(guān)、繼電器原件等。
六、聚酰胺(PA)
(一)性能
聚酰胺是乳白色或微黃色不透明粒狀或粉狀物,密度為1.02~1.15g/cm3,吸水率為0.3%~9.0%,隨著鏈節(jié)中碳原數(shù)的增加,密度和吸水率趨于降低。
聚酰胺的結(jié)構(gòu)可以看作是聚乙烯分子鏈中每間隔一定距離嵌入一個(gè)聚酰胺基團(tuán)。這中間隔隨鏈節(jié)中碳原子數(shù)的增加而增大,其性能受聚酰胺基團(tuán)的影響變小,作為聚乙烯的性質(zhì)增加。例如,聚酰胺的拉伸強(qiáng)度彎曲強(qiáng)度、熔點(diǎn)和吸水率等都隨著鏈節(jié)中碳原子數(shù)的增加而降低。但由于聚酰胺基團(tuán)的存在,聚酰胺類聚合物都顯示出耐磨、易吸水的共性。
與金屬比,聚酰胺的剛性比較低,表面硬度和耐蠕變性也較差,但它的比強(qiáng)度高于金屬,比壓縮強(qiáng)度與金屬相當(dāng)。
聚酰胺的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和硬度隨溫度和吸水率的增大而降低。而沖擊強(qiáng)度則隨溫度和吸水率的增大而明顯提高。
聚酰胺居于有優(yōu)良的耐磨性,各種聚酰胺的摩擦系數(shù)差別不大,通常在0.1~0.3之間。如果在聚酰胺中添加二流化鉬、石墨等填料或聚四氟乙烯粉末,可進(jìn)一步提高其耐磨性。
聚酰胺的熔點(diǎn)溫度范圍窄,通常在180oC~280oC之間,長(zhǎng)期使用溫度一般不宜超過(guò)100oC。若在100oC以上的溫度下長(zhǎng)期與氧接觸,會(huì)使制品逐漸呈現(xiàn)褐色,喪失使用性能。
大多數(shù)聚酰胺具有自燃性,少數(shù)品種具有可燃性,但對(duì)火焰的傳播速度很慢。
聚酰胺在室溫下耐稀酸、弱堿和大多數(shù)鹽類,但強(qiáng)酸、較高濃度的酸及強(qiáng)氧化劑會(huì)使其明顯受到侵蝕,在較高溫度下發(fā)生破壞。
聚酰胺的耐溶劑性優(yōu)良。能耐烴類、油類及一般溶劑,如四氧化碳、乙酸甲脂、苯、四氫呋喃等。它對(duì)礦物油、植物油均呈惰性,但水和醇及其類似的化合物能使聚酰胺溶脹,在常溫下可溶于極性的酚類化合物和氯化鈣的甲醇溶液。
各種聚酰胺的電性能在干態(tài)時(shí)基本相同,具有較高的電阻值,但隨著溫度和吸水率的增加有明顯的降低;介電常數(shù)與此相反,雖吸水率的增加而增大。
(二)用途
聚酰胺在工業(yè)上主要用于制造各種機(jī)械、汽車、化工、電子和電器裝置的零部件,特別用于高強(qiáng)度或耐磨制件,如各種齒輪、滑輪、軸承、泵體中葉輪、風(fēng)箱葉片、高壓密封圈、閥座、墊片、各種殼體、工具手柄、支撐架、汽車燈照等。在電子儀器設(shè)備、繼電器等電器設(shè)備中制作零件、電梯導(dǎo)軌、建筑裝飾用扶手等。在包裝上可制成薄膜,與鋁箔制成復(fù)合材料,用于罐頭、食品和飲料的包裝。
七、聚偏二氯乙烯(PVDC)
(一)性能
聚偏二氯乙烯是硬幣、韌性、半透明至透明材料,帶有不同程度的黃色。經(jīng)紫光照射后發(fā)暗橙道淡紫色熒光。密度為1.70~1.75g/cm3,吸水性<0.1%。
與其他塑料相比,聚偏二氯乙烯對(duì)很多氣體和溶液具有很低的透過(guò)率,故廣泛用作包裝材料。純聚偏二氯乙烯由于難以制得適當(dāng)?shù)臏y(cè)試樣品,因而很少獲知其機(jī)械性能。主要是測(cè)定共聚物的強(qiáng)度。聚偏二氯乙烯的機(jī)械性能與結(jié)晶的種類、數(shù)量和定向程度有關(guān)。拉伸強(qiáng)度隨結(jié)晶度升高,而韌性和伸長(zhǎng)率則隨之而下降。聚偏二氯乙烯在熱、紫外線、離子輻射、堿性試劑、催化金屬或鹽類作用下容易分解,分解反應(yīng)的共同特點(diǎn)是有氯或氫釋放出來(lái)。
(二)用途
聚偏二氯乙烯除作纖維用外,主要用作包裝薄膜。此外還可作為防濕的涂料和粘合劑。
八、聚乙烯醇(PVA)
(一)性能
聚乙烯醇的密度為1.26~1.29g/cm3,折射率為1.52,紫外線照射后發(fā)藍(lán)白色熒光。吸水性大,浸入水中能溶解。對(duì)纖維的含水率可達(dá)30%~50%,在65%RH、25oC環(huán)境下的濕率也可達(dá)4.5%。能透過(guò)水蒸氣,但難透過(guò)醇蒸汽,更不能透過(guò)有機(jī)溶劑蒸汽、惰性氣體和氫氣。聚乙烯醇薄膜的阻氣性甚至優(yōu)于聚偏二氯乙烯薄膜。聚乙烯醇的彈性模數(shù)為4400~5400MPa,拉伸強(qiáng)度為35MPa,伸長(zhǎng)率取決于含濕量,平均可達(dá)450%;纖維的濕強(qiáng)度是干強(qiáng)度的55%~60%;薄膜的硬度隨分子量的增加而增加。聚乙烯醇雖為結(jié)晶性高聚物,但熔點(diǎn)不敏銳,融熔溫度范圍為220oC~240Co。玻璃化溫度為85oC。
聚乙烯醇受熱軟化,穩(wěn)定使用溫度為120oC~140Co。在250oC,有氧存在分解時(shí),產(chǎn)生自然。由于聚乙烯醇在一般氣候條件下都會(huì)吸濕,故不宜在電絕緣方面應(yīng)用。
(二)用途
由于聚乙烯醇具有良好的透明性、五靜電性、韌性、印刷性,極好的阻氣性和良好的耐化學(xué)性,作為水溶性的包裝材料是個(gè)分適宜的。
九、乙烯-醋酸乙烯脂共聚物(EVA)
(一)性能
EVA共聚物是高分子的熱塑性聚合物,是典型的無(wú)規(guī)共聚體。EVA由于在乙烯支鏈中引入由極性的醋酸集團(tuán)所組成的短支鏈,打亂了原來(lái)的結(jié)晶狀態(tài),從而降低了支鏈上乙烯的結(jié)晶度,同時(shí)還增加了聚合物鏈之間的距離。這就使EVA比聚乙烯更富有柔韌性和彈性。
EVA的熔體指數(shù)(MI)的大小與聚合工藝條件有關(guān),亦與VA含量有關(guān),在同一聚合條件下,VA含量逾高,其MI亦逾高。
EVA的介電常數(shù)、介電損耗角正切值與共聚物中VA含量呈線性的函數(shù)關(guān)系,即VA含量越高,其介電常數(shù)也就越大。
EVA熱分解溫度為229oC~230o,也有文獻(xiàn)報(bào)道在250Co以上。
EVA對(duì)于氣體和濕氣的滲透性要比低密度聚乙烯高,因此它不宜做高度抗?jié)B透材料。EVA的耐油、耐化學(xué)藥品性比聚乙烯、聚氯乙烯稍差,隨VA含量的增加,這一傾向愈加明顯。
(二)用途
EVA可作為收縮薄膜、重包裝袋、可撓性電線和電纜護(hù)套,也常用于注射和吹塑制品、熱熔粘合劑、各種板材紙張涂層、泡沫制品等。EVA還可作為其他樹脂的改性劑。
十、聚碳酸酯(PC)
(一)性能
聚碳酸酯是無(wú)色或微黃色透明顆粒,無(wú)味、無(wú)臭、無(wú)毒。密度為1.2g/cm3,吸水率小于0.16%,透明率為75%~90%,折光指數(shù)(25oC)1.5890,可制成透明、半透明,不透明的各種制品。
聚碳酸酯具有優(yōu)異的沖擊強(qiáng)度和耐蠕變性,拉伸強(qiáng)度和彈性模量也較高,而且能在較高的溫度范圍內(nèi)保持較高的力學(xué)強(qiáng)度;不足之處是它的疲勞強(qiáng)度和耐磨性差。聚碳酸酯既有良好的耐寒性,又有良好的耐熱性。它的脆化溫度為-100%,最高使用溫度為100%,可在-60~120oC下長(zhǎng)期使用。
聚碳酸酯對(duì)熱、氧、大氣和紫外線有良好的穩(wěn)定性。但長(zhǎng)期在室外使用或在強(qiáng)光照射下,其表面會(huì)變暗,失去光澤、泛黃,甚至產(chǎn)生龜裂。
聚碳酸酯是極性聚合物,電性能比非極性的碳?xì)渚酆衔锷圆?,但仍屬于電性能?yōu)良的塑料品種。
(二)用途
聚碳酸酯的用途十分廣泛,可用作機(jī)械零件,能耐油酸可作食品和醫(yī)藥包裝薄膜,能經(jīng)受高溫消毒,可作外科醫(yī)療器械。由于其力學(xué)強(qiáng)度高,又可作安全防護(hù)用的面罩、安全帽、機(jī)械防護(hù)罩等,以及飛機(jī)的擋風(fēng)罩、座艙蓋、空調(diào)管道、艙門、儀表盤、座位及結(jié)構(gòu)材料等。日前,聚碳酸酯已成為航空和宇航工業(yè)中不可缺少的材
第五篇:塑料購(gòu)物袋簡(jiǎn)介
塑料購(gòu)物袋簡(jiǎn)介
塑料購(gòu)物袋是以聚烯烴為主要原料,適當(dāng)添加其它物質(zhì)而制成的包裝材料。目前采用的聚烯烴主要為聚乙烯類(PE),俗稱軟膠,主要產(chǎn)品包括低密度聚乙烯或高壓聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯或低壓聚乙烯(HDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)和茂金屬聚乙烯(mLLDPE)四大類。為了降低其成本,近年來(lái)大部分企業(yè)都加入30%左右碳酸鈣制成填充塑料購(gòu)物袋,此類塑料購(gòu)物袋因在垃圾場(chǎng)焚燒時(shí)不放出有毒氣體。
我公司主要產(chǎn)品有一次性塑料制品、各類異形袋的加工定制。多年來(lái)良好的信譽(yù)與多家企事業(yè)單位建立了廣泛的業(yè)務(wù)合作,并為他們加工訂做了眾多產(chǎn)品,質(zhì)量與服務(wù)受到了用戶的一致好評(píng)。?