【正文】 關(guān)系 。清理擠出設(shè)備時(shí)，只能采用銅棒、銅刀或壓縮空氣管等工具，切忌損傷螺桿和口模等處的光滑表面。待熔料擠出后，即將擠出物慢慢引上冷卻牽引裝置，并開(kāi)動(dòng)這些附屬設(shè)備， 30 使螺桿轉(zhuǎn)速逐漸向工作速度平滑上升。 4. 料條經(jīng)水槽、風(fēng)冷、切粒加工；料條進(jìn)入切粒機(jī)的溫度一般在 50～ 70℃ ，在保證粒料不連刀的情況下可使用稍高的溫度，這樣可以保護(hù)刀的韌口。 2. 壓制法制硬 PVC 板材有何優(yōu)缺點(diǎn) ?其工藝條件對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有何影響 ? 3. 為什 么壓制成型適合中厚板材的加工 ?PVC 板材常見(jiàn)的分層原因是什么 ? 4. 為什么硬 PVC 一般要進(jìn)行抗沖改性 ? 5. 對(duì)比硬 PVC 板材壓制成型工藝與熱固性塑料壓制成型工藝的異同，并說(shuō)明之。 試樣厚度 (㎜ ) 試樣條件 ≤10 ≥12 25 浸泡溫度 , ℃ 180177。 2. 捏合：將稱好的樹(shù)脂與穩(wěn)定劑等組份初混后加入捏合機(jī)，待物料混合均勻后，放料至淺搪瓷盤(pán)中備用。 四、試驗(yàn)記錄 22 試驗(yàn)配方 搪塑工藝條件 設(shè)備型號(hào) 模具預(yù)熱溫度 模具預(yù)熱時(shí)間 糊料攪拌時(shí)間 熱處理 溫度 熱處理 時(shí)間 產(chǎn)品外觀 五、試驗(yàn)注意事項(xiàng) 懸浮 PVC 樹(shù)脂的配方，制糊時(shí)要采用熱沖； 實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意各組分的加料順序 搪塑工藝系高溫操作，取放模具時(shí)務(wù)必戴手套，以免燙傷； PVC 樹(shù)脂分解放出有毒氣體，灌模時(shí)要干凈利落，避免將糊料溢出模外或滴落在烘箱內(nèi)。 分別稱取穩(wěn)定劑，合并放入一個(gè)燒杯中。 2． 脫模、裝模必須細(xì)心，注意對(duì)準(zhǔn)模具方向，不要碰傷模具。 （ 4）按試樣體積稱取所需模塑料量。本實(shí)驗(yàn)采用的酚醛樹(shù)脂模塑粉配方如表 1。不過(guò)，在模壓溫度一定時(shí)，僅僅就增大模壓壓力并不能保證制品內(nèi) 部不存在氣泡，況且，壓力過(guò)高還會(huì)增加設(shè)備的功率消耗，影響模具的使用壽命。 3. 試比較毛細(xì)管流變儀和轉(zhuǎn)矩流變儀各自的特點(diǎn)？ 16 熱固性塑料模壓成型 一、試驗(yàn)?zāi)康?及原理 1. 試驗(yàn)?zāi)康? 掌握熱固性塑料模壓成型基本原理和工藝控制過(guò)程；了解酚醛塑料模塑粉配方以及模壓成型工藝參數(shù)對(duì)產(chǎn)品性能及外觀質(zhì)量的影響；正確掌握液壓機(jī)及壓模的操作使用方法；了解液壓機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及運(yùn)轉(zhuǎn)原理。 15 W1=(V1V0)ρα0 (61) W1加料量 （ g） V1混合器容量（ cm3） V0轉(zhuǎn)子體積（ cm3） ρ原材料的固體體積或熔體密度（ g/cm3） α加工系數(shù)，按固體或熔體密度計(jì)算 為 、 。物料在混煉塑化過(guò)程中的微小變化不易顯示出來(lái)，由此影響測(cè)試的準(zhǔn)確性 。 1. 加料量 實(shí)驗(yàn)開(kāi)始 ,物料自混合器上部的加料口加入混合室，受到上頂栓對(duì)物料施加的壓力并且通過(guò)轉(zhuǎn)子外表面與混合室壁間的剪切、攪拌、擠壓；轉(zhuǎn)子之間的捏合、撕拉；軸向間翻搗、捏煉等作用，以連續(xù)變化的速度梯度和轉(zhuǎn)子對(duì)物料產(chǎn)生的軸向力的變形實(shí)現(xiàn)物料的混煉、塑化。其后，微處理機(jī)再將物料的時(shí)間、轉(zhuǎn)矩、熔體溫度、熔體壓力、轉(zhuǎn)速、流速等測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出圖、表形式的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該直線的斜率即能表征熔體的粘流活化能?E 。 經(jīng)過(guò)校正之后計(jì)算得到的剪切應(yīng)力 R? 為校正剪切應(yīng)力或真實(shí)剪切應(yīng)力。 10 圖 2 LDPE 流變曲線 ① 入口壓力改正 其模具及壓力測(cè)量如圖 3 所示。 五 、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)處理 1. 流變曲線 打開(kāi)熔體粘度分析軟件，點(diǎn)擊打開(kāi)實(shí)驗(yàn)自動(dòng)記錄的 ext 文件，進(jìn)行文件參數(shù)設(shè)置，點(diǎn)擊添加數(shù)據(jù)，在時(shí)間 壓力圖形上選擇不同轉(zhuǎn)速下相對(duì)平衡處的點(diǎn)，關(guān)掉對(duì)話框，然后進(jìn)行流量數(shù)據(jù)輸入，輸入不同毛細(xì)管、不同轉(zhuǎn)速下的各組數(shù)據(jù)。 5. 啟動(dòng)擠出機(jī)，將螺桿轉(zhuǎn)速調(diào)到 10r/min，加料，當(dāng)擠出條件達(dá)到平衡時(shí)， 9 開(kāi)始實(shí)驗(yàn)記錄，計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 2. 把擠出機(jī)安裝在動(dòng)力系統(tǒng)的支架上，再把毛細(xì)管口模緊密安裝在擠出機(jī)上。 本實(shí)驗(yàn)試樣采用低密度聚乙烯粒料， MFR=1~5g/10min。 由此，在溫度和毛細(xì)管長(zhǎng)徑比（ L/D）一定的條件下，測(cè)定在不同的壓力下塑料熔體通過(guò)毛細(xì)管的流動(dòng)速率（ Q）和毛細(xì)管兩端的壓力差（ △Ｐ ），可計(jì)算出相應(yīng)的 a? 和 a? 值，將一組對(duì)應(yīng)的 a? 和 a? 在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上繪制流動(dòng)曲線圖，即可求得非牛頓指數(shù)（ n）和熔體的表觀粘度（ a? ）；改變溫 度或改變毛細(xì)管長(zhǎng)徑比，則可得到代表粘度對(duì)溫度依賴性的粘流活化能（ ?E ）；以及離模膨脹比（ B）等表征聚合物流變特性的物理參數(shù)。它 具有多種功能和寬廣范圍的剪切速率容量，不僅可以測(cè)得熔體在毛細(xì)管中的剪切應(yīng)力和剪切速率的關(guān)系，而且可以根據(jù)擠出物直徑和外觀直接觀察擠出物的外形，在恒定應(yīng)力下通過(guò)改變長(zhǎng)徑比來(lái)研究熔體的彈性和不穩(wěn)定流動(dòng)（包括熔體破裂）現(xiàn)象，從而預(yù)測(cè)其加工行為；同時(shí)還可以測(cè)定高聚物的其它狀態(tài)變化；作為選擇復(fù)合物配方、尋求最佳工藝條件和控制產(chǎn)品質(zhì)量的憑借。每個(gè)試樣應(yīng)平行測(cè)試兩次，分別求其 MI值，以算術(shù)平均值作為試樣的熔融指數(shù)。 （ 4）樣條冷卻后，分別稱重（若樣條中最重和最輕的重量差超過(guò)三條重量平均值的 10%，則試驗(yàn)需重作）。電機(jī)控制分手控與時(shí)控兩種，由控制箱面板上的選擇開(kāi)關(guān)進(jìn)行選擇。溫度測(cè)量?jī)x為數(shù)字溫度計(jì)，它顯示的溫度即是料筒的溫度。 四、試驗(yàn)步驟及操作方法 儀器準(zhǔn)備 （ 1）將料筒的 R 弧對(duì)準(zhǔn)爐體口部螺釘，見(jiàn)圖 3，垂直輕輕送入爐膛，按圖示箭頭方向鎖緊。用 MI(MFR)來(lái)表示。 1 前言 隨著實(shí)驗(yàn)設(shè)備的更新和改造，原《塑料成型工藝實(shí)驗(yàn)講義》已經(jīng)不能滿足當(dāng)前實(shí)驗(yàn)要求，經(jīng)教務(wù)處批準(zhǔn)，對(duì)原實(shí)驗(yàn)講義進(jìn)行全面修改、補(bǔ)充，并重新編排。也稱熱塑性塑料的熔融指數(shù)，又叫熔體指數(shù)。 表 1 標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件 序號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)口模內(nèi)徑/mm 試驗(yàn)溫度/℃ 口模系數(shù) /（ ） 負(fù)荷 /kg 適用塑料 1 1． 180 190 46． 6 2． 160 PE 2 2． 095 190 70 0． 325 PE、纖維素酯 3 2． 095 190 464 2． 160 PE、 POM、纖維素酯 4 2， 095 190 1073 5． 000 PE 5 2． 095 190 2146 10． 000 PS 6 2． 095 190 4635 21． 600 PE 7 2． 095 200 1073 5． 000 PS、 ABS 8 2． 095 200 2146 10． 000 丙烯酸酯 9 2． 095 220 2146 10． 000 ABS 10 2． 095 230 70 0． 325 PA 11 2． 095 230 258 1． 200 PS、丙烯酸酯 12 2． 095 230 464 2． 150 PP 13 2． 095 230 815 3． 800 PS、丙烯酸酯 14 2． 095 230 1073 5． 000 PP 15 2． 095 275 70 0． 325 PA 16 2． 095 300 258 1． 200 PC 3 注：表中負(fù)荷為柱塞桿和砝碼重量之和。本儀器溫度控制范圍最大為 400℃ 。操作部分包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、刀桿、切刀、支架。另外，電機(jī)控制是與溫度控制互鎖的，當(dāng)爐體溫度未達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)，電機(jī)控制是無(wú)效的。 測(cè)試結(jié)果取兩位有效數(shù)字。 表 1 幾種流變儀適用范圍 流變儀 粘度范圍 / 剪切速率 /s1 毛細(xì)管擠出式 101~107 101~106 旋轉(zhuǎn)圓筒式 101~1011 103~101 旋轉(zhuǎn)錐板式 102~1011 103~101 平行平板式 102~103 極低 落球式 103~103 極低 在測(cè)定和研究塑料熔體流變性的各種儀器中，毛細(xì)管流變儀是一種常用的較為合適的儀器。 34RQa ?? ? 式中 Q_____流體容積流率， cm3/s。根據(jù)塑料類(lèi)型按相應(yīng)規(guī)定進(jìn)行干燥處理。 四 、實(shí)驗(yàn)步驟 1. 閱讀哈普轉(zhuǎn)矩流變 儀說(shuō)明書(shū)，了解其工作原理、技術(shù)規(guī)格和安裝、使用、清理等有關(guān)規(guī)定。清除記錄。 10. 清理擠出機(jī)、毛細(xì)管口模，為下次實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。 入口壓力校正和非牛頓校正原理 如下。該圖在縱軸上的截矩即為壓力校正值 ΔPm。 3. 熔體的粘流活化能（ ?E ） 利用不同溫度下測(cè)得的熔體表觀粘度繪制 Ta 1ln ??關(guān)系圖，在一定溫度范圍內(nèi)圖形是一條直線。在不同的變化 狀態(tài)下，測(cè)試出物料對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)元件產(chǎn)生的阻力轉(zhuǎn)矩、物料熱量、壓力等參數(shù)。本實(shí) 驗(yàn)采用轉(zhuǎn)矩流變儀的混合裝置進(jìn)行。而溫度過(guò)高時(shí)，高聚物的鏈段活動(dòng)能力增加、體積膨脹、分子間相互作用減小，流動(dòng)性增大，粘度隨溫度提高而降低。 （ 3）接通動(dòng)力電源和壓縮空氣，穩(wěn)定電源在 220V+/10V. （ 4）按式（ 61）計(jì)算加料量，并用天平準(zhǔn)確稱量。 六．思考題 1. 那些主要因素將影響高聚物的流變性質(zhì)？ 2. 測(cè)試物料及實(shí)驗(yàn)過(guò)程如何保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。一般來(lái)講，增大模壓壓力可增進(jìn)塑料熔體的流動(dòng)性、降低制品的成型收縮率、使制品更密實(shí)；壓力過(guò)小會(huì)增多制品帶氣孔的機(jī)會(huì)。 二、 實(shí)驗(yàn)原料及 儀器設(shè)備 1． 實(shí)驗(yàn) 原料為酚醛 樹(shù)脂（或其改性樹(shù)脂）與填料及其它添加劑組成的熱固性 塑料粉 。2 成型壓力（ MPa） 25～ 40 40～ 60 固化時(shí)間（ min/mm） 1 1 模 塑 料 種 類(lèi) 工 藝 條 件 項(xiàng) 目 18 （ 3）將壓模放到壓機(jī)上并預(yù)熱到擬定溫度（預(yù)熱時(shí)應(yīng)將壓機(jī)壓板與壓模接觸 ）。 五、注意事項(xiàng) 1． 進(jìn)行模壓操作時(shí)，實(shí)驗(yàn)者必須帶好手套以免燙傷。 2． 原料及配方 聚氯乙烯 樹(shù)脂（懸浮法） 粒度 80 目 /吋 2 聚氯乙烯 樹(shù)脂（乳液法） 鄰苯二甲酸二辛酯（ DOP） 工業(yè)品 鄰苯二甲酸二丁酯（ DBP） 工業(yè)品 癸二酸二辛酯（ DOS） 工業(yè)品 硬脂酸鈣（ Ca—St） 工業(yè)品 硬脂酸鋅（ Zn—St） 工業(yè)品 硬脂酸鋇（ Ba—St） 工業(yè)品 配方（以重量份計(jì)算）： 21 樹(shù)脂 DOP DBP DOS BaSt CaSt ZnSt 懸浮 PVC 100 30～ 60 65～ 130 5～ 10 1． 5 0． 7 0． 5 乳液 PVC 100 24～ 48 52～ 48 4～ 8 1． 5 0． 7 0． 5 三、試驗(yàn)步驟及操作方法 1． 備料 按配方將計(jì)量好的各增塑劑集中于一個(gè)燒杯內(nèi)混合攪拌均勻成為混合增塑劑。待 PVC 糊完全灌滿模具型腔后，停留約 15~30 秒，以利于 PVC 糊均勻浸潤(rùn)模腔壁面，再將PVC 糊倒回容器內(nèi)，這時(shí)與模壁 接觸的一層 PVC 糊已發(fā)生部分凝膠，隨即搪塑模具送入恒溫烘箱加熱 10～ 15 分鐘，使貼于壁面的 PVC 糊熔化，取出模具用水和風(fēng)冷至 30℃ 以下，即可從模具內(nèi)取出 PVC 塑料搪塑制品。 1. 各組份為 ～ ，按配方分別稱量各種物料。 (2) 整體性實(shí)驗(yàn) 把板材制成長(zhǎng) 寬為 50 ㎜ 25 ㎜試樣 2 個(gè)，放入按下表規(guī)定的液體石蠟中，試樣不得與容器壁接觸，在該溫度下浸泡后，取出觀察有無(wú)裂縫。 八 、 問(wèn)題討論 1. PVC 為何要進(jìn)行配料 ?說(shuō)明各組份的作用。 注意：在雙螺桿的操作過(guò)程中，雙螺桿電機(jī)工作電流、機(jī)頭壓力超過(guò)設(shè)定的許可值時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)保護(hù)，設(shè)備停止運(yùn)行。 開(kāi)動(dòng)主機(jī)，在慢速運(yùn)轉(zhuǎn)下先少量塑 料，并時(shí)刻注意電流計(jì)和進(jìn)料情況。 表 3 結(jié)果計(jì)算 31 編號(hào) 薄膜折徑 薄膜厚度 吹脹比 牽引比 產(chǎn)率 1 2 3 4 （ 2）薄膜進(jìn)行撕裂強(qiáng)度的測(cè)定； （ 3）薄膜進(jìn)行縱、橫向拉伸強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率測(cè)定 ； （ 4）薄膜進(jìn)行透濕性能測(cè)定 五、 注意事項(xiàng) 熔體被擠出之前，操作者不得處于口模的正前方，操作過(guò)程中嚴(yán)防金屬雜質(zhì)、小工具等物落入進(jìn) 料口中。 本實(shí)驗(yàn)是按注射成型方法制備熱塑性塑料的標(biāo)準(zhǔn)試樣，從而測(cè)定塑料的性能。 6. 試樣外觀質(zhì)量應(yīng)符合塑料實(shí)驗(yàn)方法 GB103979 或本實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。 7. 不得用硬金屬工具接觸模具型腔，必要時(shí)可用軟質(zhì)金屬（例如：銅棒、銅刀）材料清理模具內(nèi)表面。 通過(guò)本實(shí)驗(yàn)操作，要求同學(xué)了解用化學(xué)法加工發(fā)泡材料的條件，了解發(fā)泡機(jī)理及過(guò)程 。 （ 4） 制品性能測(cè)試 觀測(cè)制品外觀狀態(tài)。 （ 1）模塑試樣厚度為 3～ 4mm。 型號(hào)： XRW－ 300H5 型。 7. 砝碼重量： 參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB1633－ 82，砝碼重量有兩種：