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1、聚氯乙烯加工技术第1页，此课件共24页哦简介聚氯乙烯，英文简称PVC（Polyvinyl chloride polymer=PVC 分子结构），是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂。是氯乙烯的均聚物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物统称之为氯乙烯树脂。PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小。第2页，此课件共24页哦内容内容1PVC加工工艺介绍2PVC成型加工工艺与实验步骤及设备3PVC加工产品展示 第3页，此课件共24页哦1PVC加工工艺介绍 一是电石法，主要生产原料是电石、煤炭一是电石法，主要生产原料是电石、煤炭和原盐；和原盐；二是乙烯法，主要原料是石油。二是乙烯法，主要原料是石油。国际
2、市场上国际市场上PVCPVC的生产主要以乙烯法为的生产主要以乙烯法为主，而国内受富煤、贫油、少气的资源禀赋主，而国内受富煤、贫油、少气的资源禀赋限制，则主要以电石法为主。限制，则主要以电石法为主。前几年，由于石油价格不断攀升，电石前几年，由于石油价格不断攀升，电石法法PVCPVC生产工艺得到了飞速发展，到生产工艺得到了飞速发展，到20082008年年底，电石法底，电石法PVCPVC产能约占我国产能约占我国PVCPVC总产能的总产能的70%70%以上。以上。第4页，此课件共24页哦 两种工艺的物料流程两种工艺的物料流程第5页，此课件共24页哦2PVC成型加工工艺1.PVC挤出成型加工挤出成型加工
3、挤出机螺杆分挤出机螺杆分3 3个区段：加料段个区段：加料段(送料段送料段)、熔化段、熔化段(压缩压缩段段)、计量段、计量段(均化段均化段)，这三段相应的对物料组成了，这三段相应的对物料组成了3 3个个功能区：固体输送区、物料塑化区、熔体输送区。功能区：固体输送区、物料塑化区、熔体输送区。固体输送区的料筒温度一般控制在固体输送区的料筒温度一般控制在10014001001400。若。若加料温度过低，使固体输送区延长，减少了塑化区和熔加料温度过低，使固体输送区延长，减少了塑化区和熔体输送区的长度，会引起塑化不良，影响产品质量。体输送区的长度，会引起塑化不良，影响产品质量。物料塑化区的温度控制在物料塑
4、化区的温度控制在17019001701900。控制该段的。控制该段的真空度是一个重要的工艺指标，若真空度较低，会影响真空度是一个重要的工艺指标，若真空度较低，会影响排气效果，导致管材中存有气泡，严重降低了管材的力排气效果，导致管材中存有气泡，严重降低了管材的力学性能。为了使物料内部的气体容易逸出，应控制物料学性能。为了使物料内部的气体容易逸出，应控制物料在该段塑化程度不能过高，同时还要经常清理排气管路在该段塑化程度不能过高，同时还要经常清理排气管路以免阻塞。料筒真空度一般为以免阻塞。料筒真空度一般为0.080.09MPa0.080.09MPa第6页，此课件共24页哦 熔体输送区的温度应略低一些
5、，一般为熔体输送区的温度应略低一些，一般为16018001601800。在该段提高螺杆转速、减小机头阻力及在塑化区提高压在该段提高螺杆转速、减小机头阻力及在塑化区提高压力都有利于输送速率的提高，对于力都有利于输送速率的提高，对于pvcpvc这样的热敏塑料，这样的热敏塑料，不应在此段停留时间过长，螺杆转速一般为不应在此段停留时间过长，螺杆转速一般为2030r/min2030r/min。机头是挤出制品成型的重要部件，它的作用是产生较机头是挤出制品成型的重要部件，它的作用是产生较高的熔体压力并使熔体成型为所需的形状。各部分工艺参高的熔体压力并使熔体成型为所需的形状。各部分工艺参数分别为：口模连接器温
6、度数分别为：口模连接器温度16501650，口模温度，口模温度17001700、17001700、16501650、18001800、19001900。第7页，此课件共24页哦挤出成型过程和挤出成型设备的组成挤出成型过程和挤出成型设备的组成挤出成型过程挤出成型过程:塑料（粒状或粉状）=加热熔融=挤出模具=挤出型坯=冷却定型=挤出制品 挤出主机的组成挤出主机的组成:挤出系统传动系统加热冷却系统机身等第8页，此课件共24页哦挤出机的工作过程挤出机的工作过程第9页，此课件共24页哦2.PVC注塑成型加工注塑成型加工各种各样的塑料制品是怎么制成的呢？塑料的主要成型方法有挤出成型、注塑成型、吹塑成型、压
7、延成型、浇铸成形等，其中注射成型因形状适应性广，是热塑性塑料成型主要工艺。注塑也称注射成型或注射模塑，是用注塑机将塑料粒子或塑料粉的原料熔融后，施加压力使其注入温度较低的模具内冷却固化形成与模腔形状一致的塑料制品的加工过程。注塑工艺可生产不同尺寸、形状、质量、满足各种使用要求的工程制件（如结构件、传动件、外观件、光学件等）和各种日用品。近年来，随着注塑工艺技术发展，部分热塑性塑料已成功地用注塑工艺制作，使注塑工艺运用更广泛第10页，此课件共24页哦 1.成型周期短，随着制件的形状、大小、厚度不同以及注塑机的类型、物料品种和成型工艺条件等不同，周期为几秒至几分钟不等。2.能一次成型外形复杂、尺寸
8、精度高、表面质量好、带有金属或非金属嵌件的制作；制品的大小从钟表齿轮到大型储水箱，品种之多是其他任何塑料成型方法都无法比拟的。3.能适应各种塑料的成型，除聚四氟乙烯和超高分子量聚乙烯等极少数品种外，几乎所有的热塑性塑料（通用塑料、纤维增强塑料、工程塑料）、热固性塑料和弹性体都能用这种方法方便地成型制品。4.成型过程自动化程度高，生产率高，其成型过程的合模、加料、塑化、注射、开模和制品顶出等全部操作均由注塑机自动完成。5.模具的磨损小，体积不大，便于装卸。总体来说，注塑的优点很多，是较为优异的塑料成型加工方法之一。注塑成型特点：注塑成型特点：第11页，此课件共24页哦注塑工艺过程 注塑工艺过程是
9、注射工艺规程的中心环节，它包括成型前的准备、注射过程、制品的后处理第12页，此课件共24页哦为了使注射成型顺利进行，保证塑料制品质量，在注射成型之前应进行如下工作：1、原料的检验和预处理 在成型前应对原料进行外观和工艺性能进行检验，内容包括色泽、粒度及均匀性、流动性（熔体指数、粘度）、热稳定性、收缩性、水分含量等。有的制品要求不同颜色或透明度，在成型前应先在原料中加入所需的着色剂，若在原料中加入颜色母料则效果更好。对于吸水性强的塑料（如聚碳酸酯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯等），在成型前必须进行干燥处理，否则塑料制品表面将会出现斑纹、银丝和气泡等缺陷，甚至导致高分子在成型前产生降解，严重影响制品的
10、质量。而对不易吸水的塑料（如聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛等塑料）只要包装、运输、贮存良好，一般可以不必干燥处理。对于聚苯乙烯、ABS塑料往往也进行干燥处理。干燥处理的方法应根据塑料的性能和生产批量等条件进行选择。小批量生产用塑料，大多采用热风循环烘箱和红外线加热烘箱进行干燥；大批量生产用塑料，宜采用负压沸腾干燥或真空干燥，效果好，时间短。干燥效果与温度的时间关系很大，一般来说，温度高，时间长，干燥效果好，但湿度不宜过高，时间不宜过长，如果温度超过玻璃化温度或熔点，会使塑料结块，造成成型时加料困难，对于热稳定性差的塑料，还会导致变色、降解。干燥后塑料应马上使用，否则要加以妥善贮存以防再受潮。注塑成型前
11、的准备第13页，此课件共24页哦2、嵌件的预热 为了满足装配和使用强度的要求，塑料制品内常要嵌入金属嵌件。由于金属和塑料收缩率差别较大，因而在制品冷却时，嵌件周围产生较大的内应力，导致嵌件周围强度下降和出现裂纹。因此，除了在设计塑料制品时加大嵌件周围的壁厚外，成型前对金属嵌件进行预热也是一项有效措施。嵌件的预热应根据塑料的性能和嵌件大小而定，对于成型时容易产生应力开裂的塑料（如聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等），其制品的金属嵌件，尤其较大的嵌件一般都要预热。对于成型进不易产生应力开裂的塑料，且嵌件较小时，则可以不必预热。预热的温度以不损坏金属表面所镀的锌层或铬层为限，一般为110C-130C，对于表面
12、无镀层铝合金或铜嵌件，预热温度可达150C。第14页，此课件共24页哦3、料筒的清洗 在注射成型之前，如果注射机料筒中原来残存的塑料与将要使用的塑料不同或颜色不一致时，一般都要进行清洗。对于螺杆式注射机通常采用直接换料清洗。换料清洗时，必须掌握料筒中的塑料和欲换的新塑料的特性，然后采用正确的清洗步骤。例如，新塑料成型温度高于料筒内残存塑料的成型温度时，应将料筒温度升高到新料的最低成型温度，然后加入新料（也可以是是新料的回料），连续对空注射，直到残存塑料全部清洗完毕，再调整温度进行正常生产。如果新塑料的成型温度比料筒内残存塑料的成型温度低，应将料筒温度升高到残存塑料的最好流动温度后切断电源，用新
13、料的降温下进行清洗。如果新料成型温度高而料筒中残存塑料的最好流动温度后切断电源，用新料在降温下进行清洗。如果新料成型温度高，而料筒中残存塑料又是热敏性塑料（如聚氯乙烯，聚甲醛和聚三氟氯乙烯等，）则应选热稳定性的塑料（如聚苯乙烯，低密度聚乙烯等）作为过渡换料，先换出热敏性塑料，再用新料换出热稳定性好的过渡料。目前已研制出一种新的料筒清洗剂，适用于成型温度范围在180-280C的各种热塑性塑料的注射机机筒清洗。中小型注射机，清洗剂用量在50-200g左右第15页，此课件共24页哦4、脱膜剂的使用 注射成型时，塑料制品的脱模主要依赖于合理的工艺条件和正确的模具设计，但由于制品本身的复杂性或工艺条件控
14、制不稳定，可能造成脱模困难，所以在实际生产中通常使用脱膜剂。常用的脱膜剂有三种：硬脂酸锌，除聚酰胺外，一般塑料均可用；液体石蜡（白油），用于聚酰胺塑料件的脱模效果较好；硅油，润滑效果良好，但价格较贵，使用麻烦，需用配制甲醛溶液，涂抹在模腔表面，还要加热干燥，使用脱模剂时，喷涂应均匀，适量，以免影响塑料制品的外观及性能，尤其注射成型透明塑料时更应注意。第16页，此课件共24页哦注塑成型注射过程 塑料的注射成型是利用注射螺杆或注射柱塞的推力，将已塑化好的熔融物料注入到闭合好的模具内，经过一段时间的硬化定型，最终得到制品的工艺过程。各种注塑机的动作程序可能不完全一致，但所要完成的工艺内容即基本过程还
15、是相同的。现以螺杆注塑机为例，按时间先后顺序予以说明，如图：第17页，此课件共24页哦（1）闭模和锁紧 注塑机的成型周期一般从模具开始闭合时为起点。闭模动作由注塑机合模机构来完成，成型模具首先以低压快速进行闭合，当动模与定模快要接触时，合模机构的动力系统自动切换成低压（即试模压力）、慢速，此动作是为了保护模具不受损坏。在确认模内无异物存在或模内嵌件无松动时，再切换成高压而将模具锁紧。第18页，此课件共24页哦（2）注射座前移和注射 在确认成型模具达到所要求的锁紧程度后，注射座整体移动油缸带动注塑装置前移，使喷嘴与模具主浇道口紧密贴合，于是就接通了喷嘴-模具-流道-成型模具型腔的通道，继而向注射
16、油缸内提供高压油，推动与注射油缸活塞杆相连接的螺杆，将机筒前端的熔料以高压高速注入模具的型腔中，并将模具型腔中的气体从模具的分型面排除出去。此时螺杆头部作用于溶料上的压力称为注射压力，又称为一次压力。第19页，此课件共24页哦（3）保压 当熔料充满模具型腔后，为防止模具型腔内的熔料反流和因低温模具的冷却作用而使模具型腔内的溶料产生体积收缩，保证制品的致密性、尺寸精度和力学性能，螺杆还需对模具型腔内的熔料保持一定的压力进行补缩。此时，螺杆作用于熔料上的压力称为保压压力，又称二次压力。在保压时，螺杆因补充模内熔料而有少量的前移。第20页，此课件共24页哦（4）制品冷却和预塑化 当保压进行到模具型腔
17、内的熔料失去了从浇口回流的可能性时（即浇口处熔料冷凝封口），注射油缸内的油压力就可以卸去，制品在模具型腔内充分冷却定型；与此同时，注射螺杆在螺杆传动装置的驱动下转动，把从料斗落入机筒中的塑料随着螺杆的转动而向前输送，进行塑化。因制品冷却和螺杆预塑化同时进行，为了缩短成型周期，在一般情况下希望螺杆预塑化计量时间不超过制品的冷却时间。第21页，此课件共24页哦（5）注射座后退 这只是对部塑料品种而言。目的是为了不使喷嘴长时间与冷模具接触而形成冷凝料，影响下一次的注射操作以及制品的质量，而装喷嘴撤离模具，即注射座后退。（6）开模和顶出制品 模具型腔内的制品经冷却定型后，合模装置就开始打开模具。在注塑机的顶出装置和模具的顶出机构共同作用下从模具内顶出制品。完成（6）以后，注塑机又可以从（1）开始，进行下一个注塑成型过程。习惯上把一个注射成型过程称为注塑机的一个工作循环。第22页，此课件共24页哦注塑设备的组成结构 一台通用注塑机主要由塑化注射系统、合模机构、液压传动（或气动）装置、电器控制系统等组成，如图所示第23页，此课件共24页哦4PVC加工产品展示防水卷材板材第24页，此课件共24页哦