热塑性复合材料的挤出工艺及特点 挤出成型的特点 挤出成型工艺是借助旋转螺杆的推挤,使处在一定温度和压力下呈熔融流动状态的热塑性物料连续地通过一个口模,然后降低温度,硬化定型,得到口模所限定的形状的复合材料型材(如杆、管、角材、……)。 挤出过程见图7-1.挤出工艺生产过程连续化,生产效率高,能生产管、棒、槽、板及异形断面的各种型材且长度不受限制,所用设备简单、通用性强,工艺比较容易掌握。 只要变换机头孔型(FI模)便可得到断面形状不同的制品,且挤出的制品质量均匀密实。所以,挤出成型是热塑性复合材料生产中应用较广泛的一种方法。 但由于这种方法只能生产等断面的线状型材,故目前挤出成型主要用在热塑性复合材料的造粒和型材生产两个方面。粒料是热塑性复合材料的一种半成品,用来制造复合材料制品,挤出成型的热塑性复合材料管、棒、板等型材产品,则已应用在石油化工、建筑和纺织等行业。 挤出成型工艺过程 挤出成型工艺过程大致包括原(材)料准备(如干燥).挤出、制品定型与冷却、制品的牵引与卷取(或切割)。有时还要对制品进行后处理(热处理)。 表7—1列出了几种塑料的管、片、板、薄膜等所采用的挤出机的螺杆特征和1:艺条件。由于塑料品种、制品形状及尺寸不同,其工艺条件不同。用短切纤维增强的热塑性塑料挤出成型时各段温度相应要比未增强塑料提高10一30℃. 挤出工艺条件对制品的质量影响很大,特别是物料塑化情况直接影响制品的机械性能和外观,而决定塑化程度的因素主要是温度和剪切作用。温度过低,塑化不良,制品质量差;温度过高,物料发生分解,甚至引起爆炸。如聚氯乙烯热稳定性较差,高温下易分解,更应严格控制各段温度。温度应根据原料配方、挤出机及机头结构和螺杆转速来决定。 螺杆转速直接影响产量和质量,它既取决于挤出机大小,又取决于产品尺寸(如管径)大小,如螺杆直径45ram,其转速分别为20",-40r/min和lO’,-20r/min.提高转速可提高产品产量,但有可能使物料塑化不好,制品表面毛糙和强度大大下降。牵引速度对产品尺寸有影响,要求牵引速度稳定,以避免型材尺寸发生忽大忽小的现象,牵引速度与型材挤出速度应配合协调,正常生产时牵引速度应等于型材挤出速度或稍快。 |