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高分子材料加工成型方法对比

来源:郑州天顺食品添加剂有限公司 发布时间:2022-08-01 04:53:03 关注: 0 次
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高分子材料是以高分子化合物为基体,配以其他添加剂所构成的材料,也被称为聚合物材料。橡胶、纤维、塑料、高分子涂料、高分子基复合材料都是不同类型的高分子材料。那么这些高分子材料是如何加工成型的?今天我们就从原理、应用范围、优缺点对比一下高分子材料加工成型的四种方法。

压制成型

应用范围:热固塑料、橡胶制品、增强复合材料。

原理:压制成型是将原料压入模具加压得到制品,成型过程都是一个物理一化学变化过程。橡胶制品的成型中需要对原料进行硫化,通过硫化获得相应的物理机械性能和化学性能;复合材料在此过程中还用到了层压成型和手糊成型。

优点:压制成型是间歇操作,工艺比较成熟,成型设备和模具都较为简单;制品内应力小,取向程度低,不易变形,稳定性较好。

缺点:压制成型的生产周期长,生产效率低,很难实现生产自动化,且因压力传递和传热与固化的关系等因素,难以成型形状复杂和较厚制品。

挤出成型

应用范围:适用全部高分子材料,普遍应用于制造轮胎胎面、内胎、抬管及各种断面形状复杂或空心、实心的半成品,也应用于包胶操作。

原理:挤出成型在高分子三大合成材料中所用的设备和加工原理基本相同。橡胶挤出是在压出机中对混炼胶加热与塑化,通过螺杄旋转使胶料在螺杆和料筒筒壁之间受到强大挤压向前推进,借助口型压出具有定断面形状的橡胶半成品;合成纤维的挤出纺丝过程一般采用熔融纺丝。

优点:挤出成型应用范围广,设备简单,操作方便且工艺易控制,可实现连续化、自动化生产,生产效率高。

缺点:模塑缺点和反常现象最终集中在挤出制品的质量上。

注射成型

应用范围:可应用于几乎所有热塑性塑料及多种热固性塑料。

原理:高分子三大合成材料的注射成型过程中所用设备和工艺原理基本相似,但热固性塑料注射和热塑性塑料注射有很多不同之处。

热固性塑料的注射成型要求成型材料在较低的温度下预先成型成半熔体状态,然后在随后的注射成型过程中进一步塑化,以避免由于化学反应而使黏度升高,甚至交联硬化为固体;塑料注射成型材料是颗粒状或粉末状塑料,橡胶注射成型材料是条状或颗粒状混合橡胶,注射成型后混合胶必须留在加热模具中一段时间才能进行橡胶硫化反应。

优点:注射成型周期短且生产效率高,能一次成型出外形复杂、尺寸精确的制品,且易实现生产自动化。

缺点:制成品的抗冲击强度低,且受原材料、注射机、模具和工艺条件这四个因素的影响,注射过程中常常会出现诸多不可避免的缺陷。

压延成型

应用范围:广泛应用于橡胶和热塑性塑料的成型加工中。

原理:塑料压延成型一般适用于生产厚度为 0.05~0.5mm 的软质薄膜和厚度为 0.3~1.00mm 的硬质片材。且橡胶的压延是橡胶半成品的成型过程,所得半成品必须经过硫化后才能最终成为制品。

优点:压延成型方法生产能力大,可实现自动化连续生产且产品质量好。

缺点:成型设备庞大,对精度的要求高,且辅助设备多,故而投资较高,制品的宽度受压延机辊筒长度的限制。

总结

以上四种高分子材料加工成型的方法各有其优点和适用领域,可根据不同的生产要求选择。

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