塑料擠出成型工藝與制品缺陷處理

第一章塑料擠出成型工藝原理1
第一節(jié)擠出工藝概述1
一.擠出工藝特點1
二.擠出工藝設備2
第二節(jié)塑料成型工藝基礎(chǔ)知識2
一.聚合物的物理狀態(tài)2
二.聚合物熔體的流變性5
(一)非牛頓流動5
(二)影響聚合物流動的因素9
(三)聚合物的彈性12
(四)聚合物的流動缺陷14
三.聚合物的加熱與冷卻15
(一)聚合物在成型加工中熱擴散系數(shù)的特征16
(二)影響加熱和冷卻的因素16
四.聚合物的結(jié)晶16
(一)結(jié)晶型聚合物的主要特征16
(二)聚合物的結(jié)晶條件17
(三)聚合物的結(jié)晶特點19
(四)結(jié)晶型聚合物的成型加工特點20
五.聚合物的取向22
(一)拉伸取向過程22
(二)無結(jié)晶傾向的聚合物拉伸23
(三)有結(jié)晶傾向的聚合物拉伸23
(四)取向?qū)π阅艿挠绊?4
六.影響聚合物強度的主要因素24
(一)溫度的影響25
(二)外力作用的速度和時間的影響25
(三)聚合物結(jié)構(gòu)的影響25
(四)復合材料的影響26
七.聚合物的降解27
(一)熱降解27
(二)力降解28
(三)氧化降解28
(四)水降解29
(五)環(huán)保降解塑料的應用29
八.聚合物的主要工藝特性29
(一)吸濕性30
(二)收縮性30
(三)相容性30
(四)導熱性31
(五)散重性31
九.擠出理論31
(一)固體輸送理論33
(二)熔融理論34
(三)熔體輸送理論37
第三節(jié)擠出塑料制品的分類和特點40
第四節(jié)擠出技術(shù)的發(fā)展動向41
第二章原材料及其配制43
第一節(jié)合成樹脂43
一.聚氯乙烯（PVC）43
(一)特性43
(二)主要加工特點45
(三)選用樹脂要點46
(四)應用47
二.聚烯烴類47
(一)低密度聚乙烯（LDPE）47
(二)線性低密度聚乙烯（LLDPE）48
(三)高密度聚乙烯（HDPE）49
(四)聚丙烯（PP）50
(五)乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）52
三.苯乙烯類54
(一)聚苯乙烯（PS）54
(二)丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）55
四.丙烯酸類56
五.聚酰胺類（PA）57
六.線性聚酯聚醚類58
(一)聚碳酸酯（PC）58
(二)聚甲醛（POM）59
(三)聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）60
(四)聚2,6萘二甲酸乙二酯（PEN）61
第二節(jié)樹脂改性62
一.納米復合材料62
二.茂金屬聚烯烴64
三.降解塑料66
（一）光降解塑料66
（二）生物降解塑料66
（三）光/生物雙降解塑料67
四.聚氯乙烯改性67
(一)交聯(lián)改性67
(二)聚偏氯乙烯（PVDC）68
(三)氯化聚氯乙烯（CPVC）68
(四)共混改性69
五.聚乙烯改性70
(一)交聯(lián)改性70
(二)接枝改性71
(三)阻燃和阻隔改性71
六.聚丙烯改性71
(一)共聚改性72
(二)共混改性72
(三)成核改性72
(四)增韌改性72
七.ABS改性72
(一)透明ABS73
(二)耐熱ABS73
（三）耐候性ABS73
(四)阻燃ABS73
(五)其他改性的ABS74
八.塑料合金74
第三節(jié)塑料助劑75
一.增塑劑76
(一)概述76
(二)增塑劑的性能76
(三)增塑劑的品種77
(四)增塑劑的使用78
二.穩(wěn)定劑80
(一)熱穩(wěn)定劑81
(二)光穩(wěn)定劑84
(三)抗氧劑85
三.潤滑劑86
四.改性劑87
(一)聚丙烯酸酯（ACR）87
(二)氯化聚乙烯（CPE）88
(三)甲基丙烯酸甲酯丁二烯苯乙烯三元共聚物（MBS）88
五.填充劑89
(一)填充劑的作用89
(二)填充劑的品種與性能90
(三)填充劑的應用90
六.著色劑91
(一)著色劑的類型和性能91
(二)著色劑的應用92
七.其他助劑92
(一)偶聯(lián)劑92
(二)抗靜電劑94
(三)阻燃劑94
(四)交聯(lián)劑96
(五)發(fā)泡劑97
第四節(jié)復合物的配制97
一.概述97
二.預混合98
(一)混合機理98
(二)混合質(zhì)量99
(三)混合方法100
三.混煉101
四.復合物的工藝性能101
(一)收縮性101
(二)流動性102
(三)水分與揮發(fā)分102
(四)細度與均勻度103
五.混合設備103
(一)篩分機103
(二)研磨機103
(三)高速混合機104
(四)低速冷卻混合機105
(五)雙輥煉塑機105
（六）密煉機105
（七）連續(xù)螺桿混煉機106
（八）混煉擠出機107
（九）KP系列二階式混煉擠出機組108
第五節(jié)選材及配制與制品缺陷108
一.選材與制品缺陷109
二.配制技術(shù)與制品缺陷109
第三章擠出成型機械111
第一節(jié)擠出生產(chǎn)線概述111
第二節(jié)單螺桿擠出機112
一.單螺桿擠出機的結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)112
二.普通三段式螺桿結(jié)構(gòu)114
三.普通三段式螺桿參數(shù)的確定114
(一)生產(chǎn)能力的確定114
(二)長徑比的確定115
(三)壓縮比的確定116
(四)各段幾何尺寸的確定116
(五)螺紋頭數(shù)118
（六）頭部結(jié)構(gòu)118
四.新型螺桿結(jié)構(gòu)119
(一)概述119
(二)分離型螺桿120
(三)屏障型螺桿122
(四)分流型螺桿124
(五)波狀型螺桿126
（六）新型螺桿的選擇127
五.機筒128
(一)機筒的要求及結(jié)構(gòu)128
(二)軸向開槽機筒129
(三)機筒的加料口129
六.螺桿和機筒材質(zhì)130
七.螺桿與機筒的間隙131
八.螺桿與機筒的對中性132
九.傳動系統(tǒng)132
（一）調(diào)速裝置132
（二）減速裝置133
（三）止推軸承的布置133
第三節(jié)雙螺桿擠出機134
一.概述134
二.雙螺桿擠出機的結(jié)構(gòu)和類型136
三.雙螺桿擠出機的工作原理和特性137
(一)工作原理137
(二)特性138
四.生產(chǎn)能力核算139
五.主要技術(shù)參數(shù)139
六.機筒結(jié)構(gòu)140
七.傳動系統(tǒng)和推力軸承系統(tǒng)140
八.雙螺桿擠出機發(fā)展動向141
第四節(jié)擠出機的輔助裝置142
一.加料系統(tǒng)142
(一)干燥器142
(二)磁力分離器143
(三)計量裝置143
(四)輸送器和加料器144
二.多孔板147
三.換網(wǎng)器148
(一)非連續(xù)型換網(wǎng)器148
(二)連續(xù)換網(wǎng)器149
四.靜態(tài)混合器151
五.熔體計量泵（齒輪泵）151
第五節(jié)擠出機的加熱和冷卻152
一.概述152
二.擠出機的加熱154
三.擠出機的冷卻154
第六節(jié)擠出機的控制155
一.溫度的測量和控制155
二.熔體壓力的測量和控制156
三.擠出機的過載保護156
第七節(jié)擠出機的選擇157
一.選擇擠出機的方法157
二.擠出機的適應性157
三.螺桿的選擇158
四.螺桿轉(zhuǎn)速的選擇159
第八節(jié)擠出成型輔機概述159
第九節(jié)設備與制品缺陷160
第四章擠出成型模具162
第一節(jié)熔體在模具中的流動162
一.熔體在圓管內(nèi)的流動162
二.熔體在平面狹縫中的流動163
三.熔體在環(huán)形縫隙中的流動163
四.熔體在異型流道中的流動163
五.熔體在模具中流動的基本理論165
第二節(jié)模具與擠塑制品166
第三節(jié)模具的結(jié)構(gòu)特點168
一.擠出成型模具的分類168
二.擠出成型模具的性能169
三.擠出成型模具的典型結(jié)構(gòu)170
第四節(jié)管材擠出成型模具171
一.概述171
二.結(jié)構(gòu)特點172
三.定徑與冷卻173
第五節(jié)異型材擠出成型模具175
一.概述175
二.結(jié)構(gòu)特點176
三.定型與冷卻177
第六節(jié)實心棒材擠出成型模具178
一.概述178
二.結(jié)構(gòu)特點179
三.定型與冷卻179
第七節(jié)吹塑薄膜擠出成型模具180
一.概述180
二.結(jié)構(gòu)特點180
三.冷卻與定型182
第八節(jié)板.片.膜擠出成型模具185
一.概述185
二.結(jié)構(gòu)特點185
三.口模間隙調(diào)節(jié)方式187
第九節(jié)共擠及復合擠出成型模具189
一.概述189
二.結(jié)構(gòu)特點190
第十節(jié)發(fā)泡擠出成型模具191
一.概述191
二.結(jié)構(gòu)特點192
第十一節(jié)吹塑型坯擠出成型模具194
一.概述194
二.結(jié)構(gòu)特點195
第十二節(jié)線纜包覆擠出成型模具197
一.概述197
二.結(jié)構(gòu)特點197
第十三節(jié)造粒擠出成型模具198
一.概述198
二.結(jié)構(gòu)特點199
三.切粒機199
第十四節(jié)模具的溫度控制200
第十五節(jié)模具的試模.修模及維護200
一.試模與修模200
二.維護與保養(yǎng)202
第十六節(jié)擠出模具與制品缺陷202
第五章主要擠出制品成型工藝204
第一節(jié)管材擠出工藝204
一.工藝流程204
二.工藝與設備205
三.管材缺陷控制要素207
第二節(jié)異型材擠出工藝208
一.工藝流程208
二.工藝與設備208
三.異型材缺陷控制要素209
第三節(jié)吹塑薄膜擠出工藝211
一.工藝流程211
二.工藝與設備211
三.薄膜缺陷控制要素217
第四節(jié)共擠吹塑薄膜工藝218
一.共擠材料218
二.工藝與設備220
三.共擠熔體的界面流動222
第五節(jié)流延膜.片擠出工藝224
一.工藝原理和流程224
二.工藝與設備226
三.制品缺陷控制要素228
四.共擠工藝229
第六節(jié)取向薄膜工藝230
一.取向原理230
二.平膜法拉伸工藝與設備232
三.平膜法雙向拉伸薄膜缺陷控制要素235
四.管膜法拉伸工藝235
第七節(jié)輥壓法板.片材擠出工藝236
一.成型機理236
二.工藝與設備237
三.制品缺陷控制要素240
第八節(jié)擠出復合和涂布工藝240
一.概述240
二.工藝與設備241
三.制品缺陷控制要素244
第九節(jié)鋁塑復合管包覆共擠工藝245
一.概述245
二.包覆共擠工藝245
第十節(jié)發(fā)泡擠出工藝247
一.概述247
二.工藝與設備249
三.制品缺陷控制要素252
第十一節(jié)擠出中空吹塑工藝254
一.概述254
二.工藝與設備255
三.制品缺陷控制要素257
第十二節(jié)單絲擠出工藝259
一.概述259
二.工藝與設備260
三.制品缺陷控制要素264
第十三節(jié)扁絲擠出工藝265
一.概述265
二.工藝與設備266
三.制品缺陷控制要素269
第十四節(jié)廢舊塑料再生擠出工藝269
一.概述269
二.廢塑料的分離和回收270
三.工藝與設備273
第十五節(jié)擠出工藝與制品缺陷275
第六章主要擠出制品常見質(zhì)量缺陷的成因與處理277
第一節(jié)管材279
一.PVC硬管279
(一)物理機械性能279
(二)彎曲及變形283
(三)皺紋.裂紋.黑紋.云紋284
(四)氣泡及尺寸精度286
二.PVC軟管287
(一)拉伸強度和斷裂伸長率287
(二)撓曲性能和耐低溫性能288
(三)焦痕.皺紋289
(四)尺寸精度和橢圓度290
三.PVC波紋管291
(一)剛性及柔性291
(二)外觀質(zhì)量293
四.PVCC管材294
五.PE管材296
(一)力學性能296
(二)尺寸穩(wěn)定性298
(三)外觀質(zhì)量298
六.硅烷XPE管299
(一)凝膠率低300
(二)“鯊魚皮”現(xiàn)象304
七.硅芯管材306
八.PPR管材308
(一)力學性能308
(二)塑化質(zhì)量310
(三)外觀質(zhì)量310
九.鋁塑復合管312
(一)鋁管焊接強度312
(二)力學性能313
(三)塑化質(zhì)量314
(四)形變315
第二節(jié)異型材316
一.PVCU門窗異型材316
(一)沖擊強度316
(二)變形326
(三)彎曲329
(四)氣泡.裂紋.麻點330
(五)變色331
(六)波紋335
（七）縱向溝痕336
（八）表面光亮度337
（九）硬質(zhì)PVC型材缺陷處理要點338
二.硬質(zhì)PVC低發(fā)泡型材339
(一)泡體質(zhì)量340
(二)結(jié)皮質(zhì)量342
(三)變色343
(四)處理質(zhì)量缺陷要點344
三.復合共擠型材346
(一)前共擠方法346
(二)后共擠方法348
四.實心型材349
五.HDPE棒材352
第三節(jié)薄膜352
一.吹塑薄膜353
(一)厚薄不均353
(二)分解線.焦粒.皺折358
(三)晶點362
二.農(nóng)用覆蓋薄膜363
(一)PE棚膜霧度364
(二)PE棚膜耐老化性能368
(三)mLLDPE棚模表面粗糙及波紋371
(四)EVA棚膜光溫效應373
(五)LLDPE地膜力學性能374
三.PVDC吹塑薄膜376
(一)變色376
(二)結(jié)晶性377
四.BOPP薄膜380
(一)取向度380
(二)性能與選材383
五.BOPET薄膜384
(一)厚薄不均384
(二)針狀氣泡386
六.BOPA薄膜388
七.熱收縮薄膜390
(一)PE膜的收縮率390
(二)PVC膜的強度及功能392
(三)三層共擠(POF)熱收縮薄膜的性能與選材392
八.CPP薄膜394
(一)力學性能395
(二)厚薄不均395
(三)性能與選材396
九.擠出LDPE涂層397
十.共擠吹膜厚度及粘接強度399
十一.包裝薄膜的表面張力401
十二.PE薄膜性能與專用料403
(一)LDPE專用料403
(二)LLDPE專用料405
(三)HDPE專用料406
第四節(jié)輥壓法擠出板.片材407
一.平板.片材407
(一)厚度均勻性407
(二)殘余內(nèi)應力410
(三)平整度和光澤度412
二.硬質(zhì)PVC板材413
三.PVC透明片417
四.PP透明板418
(一)工藝性能418
(二)透明改性419
五.HDPE瓦楞板420
六.PMMA/ABS/PMMA共擠板材422
(一)收縮率及力學性能423
(二)分層.氣泡.厚薄不均423
第五節(jié)擠出發(fā)泡板.片材424
一.化學交聯(lián)LDPE發(fā)泡板.片材425
(一)性能與選材425
(二)泡孔結(jié)構(gòu)427
二.化學交聯(lián)PP發(fā)泡板.片材431
三.直接加氣法LDPE發(fā)泡板.片材432
(一)工藝與選材432
(二)泡沫結(jié)構(gòu)433
第六節(jié)擠出中空吹塑容器436
一.容器的尺寸及形狀穩(wěn)定性436
(一)壁厚不均437
(二)尺寸精度438
二.容器的外觀質(zhì)量440
(一)條痕.氣泡.黑點.飛邊多440
(二)清晰度及光澤度441
三.容器強度443
四.容器設計引起的缺陷444
五.擠拉吹容器常見缺陷447
(一)樹脂的選擇448
(二)容器性能448
六.PET容器耐熱性449
七.PET拉伸容器壁厚不均451
八.PET拉伸瓶的阻隔性452
九.PET拉伸瓶的透明度452
十.HDPE容器的阻透性454
十一.PP容器形變456
第七節(jié)其他類擠出制品457
一.單向拉伸制品457
(一)HDPE單絲拉伸強度458
(二)HDPE單絲外觀質(zhì)量463
(三)PP單絲的主要缺陷464
(四)扁絲的主要缺陷464
(五)PVC打包帶的增強及增韌466
二.電線電纜料469
(一)高速擠出PE絕緣料469
(二)PE護套料470
(三)絕緣和護套料的難燃化471
(四)XLPE半導電屏蔽料472
三.母粒473
(一)色母料的色差474
(二)色母料的分散性475
(三)抗菌母粒的抗菌效果476
(四)耐候母粒477
四.廢塑料擠出再生料480
(一)廢塑料的篩選481
(二)PP廢塑料共混再生料483
(三)EPS廢物共混再生料485
(四)PVC泡沫塑料再生料486
(五)廢塑料與木粉共混再生料487
主要參考文獻490