塑料挤出成型工艺与制品缺陷处理PDF电子书下载

第一章　塑料挤出成型工艺原理 1

第一节　挤出工艺概述 1

一、挤出工艺特点 1

目录 1

二、挤出工艺设备 2

第二节　塑料成型工艺基础知识 2

一、聚合物的物理状态 2

二、聚合物熔体的流变性 5

（一）非牛顿流动 5

（二）影响聚合物流动的因素 9

（三）聚合物的弹性 12

（四）聚合物的流动缺陷 14

三、聚合物的加热与冷却 15

四、聚合物的结晶 16

（一）结晶型聚合物的主要特征 16

（二）影响加热和冷却的因素 16

（一）聚合物在成型加工中热扩散系数的特征 16

（二）聚合物的结晶条件 17

（三）聚合物的结晶特点 19

（四）结晶型聚合物的成型加工特点 20

五、聚合物的取向 22

（一）拉伸取向过程 22

（二）无结晶倾向的聚合物拉伸 23

（三）有结晶倾向的聚合物拉伸 23

（四）取向对性能的影响 24

六、影响聚合物强度的主要因素 24

（一）温度的影响 25

（二）外力作用的速度和时间的影响 25

（三）聚合物结构的影响 25

（四）复合材料的影响 26

七、聚合物的降解 27

（一）热降解 27

（二）力降解 28

（三）氧化降解 28

（四）水降解 29

（五）环保降解塑料的应用 29

八、聚合物的主要工艺特性 29

（一）吸湿性 30

（二）收缩性 30

（三）相容性 30

（四）导热性 31

（五）散重性 31

九、挤出理论 31

（一）固体输送理论 33

（二）熔融理论 34

（三）熔体输送理论 37

第三节　挤出塑料制品的分类和特点 40

第四节　挤出技术的发展动向 41

第二章　原材料及其配制 43

第一节　合成树脂 43

一、聚氯乙烯（PVC） 43

（一）特性 43

（二）主要加工特点 45

（三）选用树脂要点 46

（四）应用 47

二、聚烯烃类 47

（一）低密度聚乙烯（LDPE） 47

（二）线性低密度聚乙烯（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、苯乙烯类 54

（一）聚苯乙烯（PS） 54

（二）丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS） 55

四、丙烯酸类 56

五、聚酰胺类（PA） 57

六、线性聚酯聚醚类 58

（一）聚碳酸酯（PC） 58

（二）聚甲醛（POM） 59

（三）聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET） 60

（四）聚2，6-萘二甲酸乙二酯（PEN） 61

第二节　树脂改性 62

一、纳米复合材料 62

二、茂金属聚烯烃 64

（二）生物降解塑料 66

（一）光降解塑料 66

三、降解塑料 66

（三）光／生物双降解塑料 67

四、聚氯乙烯改性 67

（一）交联改性 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）交联改性 70

（二）接枝改性 71

（三）阻燃和阻隔改性 71

六、聚丙烯改性 71

七、ABS改性 72

（四）增韧改性 72

（三）成核改性 72

（二）共混改性 72

（一）共聚改性 72

（一）透明ABS 73

（二）耐热ABS 73

（三）耐候性ABS 73

（四）阻燃ABS 73

（五）其他改性的ABS 74

八、塑料合金 74

第三节　塑料助剂 75

一、增塑剂 76

（一）概述 76

（二）增塑剂的性能 76

（三）增塑剂的品种 77

（四）增塑剂的使用 78

二、稳定剂 80

（一）热稳定剂 81

（二）光稳定剂 84

（三）抗氧剂 85

三、润滑剂 86

四、改性剂 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、填充剂 89

（一）填充剂的作用 89

（二）填充剂的品种与性能 90

（三）填充剂的应用 90

六、着色剂 91

（一）着色剂的类型和性能 91

（一）偶联剂 92

七、其他助剂 92

（二）着色剂的应用 92

（二）抗静电剂 94

（三）阻燃剂 94

（四）交联剂 96

（五）发泡剂 97

第四节　复合物的配制 97

一、概述 97

二、预混合 98

（一）混合机理 98

（二）混合质量 99

（三）混合方法 100

三、混炼 101

四、复合物的工艺性能 101

（一）收缩性 101

（三）水分与挥发分 102

（二）流动性 102

（四）细度与均匀度 103

五、混合设备 103

（一）筛分机 103

（二）研磨机 103

（三）高速混合机 104

（四）低速冷却混合机 105

（五）双辊炼塑机 105

（六）密炼机 105

（七）连续螺杆混炼机 106

（八）混炼挤出机 107

（九）KP系列二阶式混炼挤出机组 108

第五节　选材及配制与制品缺陷 108

一、选材与制品缺陷 109

二、配制技术与制品缺陷 109

第一节　挤出生产线概述 111

第三章　挤出成型机械 111

第二节　单螺杆挤出机 112

一、单螺杆挤出机的结构及主要参数 112

二、普通三段式螺杆结构 114

三、普通三段式螺杆参数的确定 114

（一）生产能力的确定 114

（二）长径比的确定 115

（三）压缩比的确定 116

（四）各段几何尺寸的确定 116

（五）螺纹头数 118

（六）头部结构 118

四、新型螺杆结构 119

（一）概述 119

（二）分离型螺杆 120

（三）屏障型螺杆 122

（四）分流型螺杆 124

（五）波状型螺杆 126

（六）新型螺杆的选择 127

五、机筒 128

（一）机筒的要求及结构 128

（二）轴向开槽机筒 129

（三）机筒的加料口 129

六、螺杆和机筒材质 130

七、螺杆与机筒的间隙 131

八、螺杆与机筒的对中性 132

九、传动系统 132

（一）调速装置 132

（二）减速装置 133

（三）止推轴承的布置 133

一、概述 134

第三节　双螺杆挤出机 134

二、双螺杆挤出机的结构和类型 136

三、双螺杆挤出机的工作原理和特性 137

（一）工作原理 137

（二）特性 138

四、生产能力核算 139

五、主要技术参数 139

六、机筒结构 140

七、传动系统和推力轴承系统 140

八、双螺杆挤出机发展动向 141

第四节　挤出机的辅助装置 142

一、加料系统 142

（一）干燥器 142

（二）磁力分离器 143

（三）计量装置 143

（四）输送器和加料器 144

二、多孔板 147

三、换网器 148

（一）非连续型换网器 148

（二）连续换网器 149

四、静态混合器 151

五、熔体计量泵（齿轮泵） 151

第五节　挤出机的加热和冷却 152

一、概述 152

二、挤出机的加热 154

三、挤出机的冷却 154

第六节　挤出机的控制 155

一、温度的测量和控制 155

二、熔体压力的测量和控制 156

三、挤出机的过载保护 156

二、挤出机的适应性 157

第七节　挤出机的选择 157

一、选择挤出机的方法 157

三、螺杆的选择 158

四、螺杆转速的选择 159

第八节　挤出成型辅机概述 159

第九节　设备与制品缺陷 160

第四章　挤出成型模具 162

第一节　熔体在模具中的流动 162

一、熔体在圆管内的流动 162

二、熔体在平面狭缝中的流动 163

三、熔体在环形缝隙中的流动 163

四、熔体在异型流道中的流动 163

五、熔体在模具中流动的基本理论 165

第二节　模具与挤塑制品 166

一、挤出成型模具的分类 168

第三节　模具的结构特点 168

二、挤出成型模具的性能 169

三、挤出成型模具的典型结构 170

第四节　管材挤出成型模具 171

一、概述 171

二、结构特点 172

三、定径与冷却 173

第五节　异型材挤出成型模具 175

一、概述 175

二、结构特点 176

三、定型与冷却 177

第六节　实心棒材挤出成型模具 178

一、概述 178

三、定型与冷却 179

二、结构特点 179

一、概述 180

二、结构特点 180

第七节　吹塑薄膜挤出成型模具 180

三、冷却与定型 182

第八节　板、片、膜挤出成型模具 185

一、概述 185

二、结构特点 185

三、口模间隙调节方式 187

第九节　共挤及复合挤出成型模具 189

一、概述 189

二、结构特点 190

第十节　发泡挤出成型模具 191

一、概述 191

二、结构特点 192

一、概述 194

第十一节　吹塑型坯挤出成型模具 194

二、结构特点 195

第十二节　线缆包覆挤出成型模具 197

一、概述 197

二、结构特点 197

第十三节　造粒挤出成型模具 198

一、概述 198

二、结构特点 199

三、切粒机 199

第十四节　模具的温度控制 200

第十五节　模具的试模、修模及维护 200

一、试模与修模 200

二、维护与保养 202

第十六节　挤出模具与制品缺陷 202

一、工艺流程 204

第五章　主要挤出制品成型工艺 204

第一节　管材挤出工艺 204

二、工艺与设备 205

三、管材缺陷控制要素 207

第二节　异型材挤出工艺 208

一、工艺流程 208

二、工艺与设备 208

三、异型材缺陷控制要素 209

第三节　吹塑薄膜挤出工艺 211

一、工艺流程 211

二、工艺与设备 211

三、薄膜缺陷控制要素 217

第四节　共挤吹塑薄膜工艺 218

一、共挤材料 218

二、工艺与设备 220

三、共挤熔体的界面流动 222

第五节　流延膜、片挤出工艺 224

一、工艺原理和流程 224

二、工艺与设备 226

三、制品缺陷控制要素 228

四、共挤工艺 229

第六节　取向薄膜工艺 230

一、取向原理 230

二、平膜法拉伸工艺与设备 232

三、平膜法双向拉伸薄膜缺陷控制要素 235

四、管膜法拉伸工艺 235

第七节　辊压法板、片材挤出工艺 236

一、成型机理 236

二、工艺与设备 237

一、概述 240

三、制品缺陷控制要素 240

第八节　挤出复合和涂布工艺 240

二、工艺与设备 241

三、制品缺陷控制要素 244

第九节　铝塑复合管包覆共挤工艺 245

一、概述 245

二、包覆共挤工艺 245

第十节　发泡挤出工艺 247

一、概述 247

二、工艺与设备 249

三、制品缺陷控制要素 252

第十一节　挤出中空吹塑工艺 254

一、概述 254

二、工艺与设备 255

三、制品缺陷控制要素 257

一、概述 259

第十二节　单丝挤出工艺 259

二、工艺与设备 260

三、制品缺陷控制要素 264

第十三节　扁丝挤出工艺 265

一、概述 265

二、工艺与设备 266

三、制品缺陷控制要素 269

第十四节　废旧塑料再生挤出工艺 269

一、概述 269

二、废塑料的分离和回收 270

三、工艺与设备 273

第十五节　挤出工艺与制品缺陷 275

第六章 主要挤出制品常见质量缺陷的成因与处理 277

（一）物理机械性能 279

一、PVC硬管 279

第一节　管材 279

（二）弯曲及变形 283

（三）皱纹、裂纹、黑纹、云纹 284

（四）气泡及尺寸精度 286

二、PVC软管 287

（一）拉伸强度和断裂伸长率 287

（二）挠曲性能和耐低温性能 288

（三）焦痕、皱纹 289

（四）尺寸精度和椭圆度 290

三、PVC波纹管 291

（一）刚性及柔性 291

（二）外观质量 293

四、PVC-C管材 294

（一）力学性能 296

五、PE管材 296

（二）尺寸稳定性 298

（三）外观质量 298

六、硅烷XPE管 299

（一）凝胶率低 300

（二）“鲨鱼皮”现象 304

七、硅芯管材 306

八、PP-R管材 308

（一）力学性能 308

（二）塑化质量 310

（三）外观质量 310

九、铝塑复合管 312

（一）铝管焊接强度 312

（二）力学性能 313

（三）塑化质量 314

（四）形变 315

第二节　异型材 316

一、PVC-U门窗异型材 316

（一）冲击强度 316

（二）变形 326

（三）弯曲 329

（四）气泡、裂纹、麻点 330

（五）变色 331

（六）波纹 335

（七）纵向沟痕 336

（八）表面光亮度 337

（九）硬质PVC型材缺陷处理要点 338

二、硬质PVC低发泡型材 339

（一）泡体质量 340

（二）结皮质量 342

（三）变色 343

（四）处理质量缺陷要点 344

三、复合共挤型材 346

（一）前共挤方法 346

（二）后共挤方法 348

四、实心型材 349

五、HDPE棒材 352

第三节　薄膜 352

一、吹塑薄膜 353

（一）厚薄不均 353

（二）分解线、焦粒、皱折 358

（三）晶点 362

二、农用覆盖薄膜 363

（一）PE棚膜雾度 364

（二）PE棚膜耐老化性能 368

（三）mLLDPE棚模表面粗糙及波纹 371

（四）EVA棚膜光温效应 373

（五）LLDPE地膜力学性能 374

三、PVDC吹塑薄膜 376

（一）变色 376

（二）结晶性 377

四、BOPP薄膜 380

（一）取向度 380

（二）性能与选材 383

五、BOPET薄膜 384

（一）厚薄不均 384

（二）针状气泡 386

六、BOPA薄膜 388

七、热收缩薄膜 390

（一）PE膜的收缩率 390

（三）三层共挤（POF）热收缩薄膜的性能与选材 392

（二）PVC膜的强度及功能 392

八、CPP薄膜 394

（一）力学性能 395

（二）厚薄不均 395

（三）性能与选材 396

九、挤出LDPE涂层 397

十、共挤吹膜厚度及粘接强度 399

十一、包装薄膜的表面张力 401

十二、PE薄膜性能与专用料 403

（一）LDPE专用料 403

（二）LLDPE专用料 405

（三）HDPE专用料 406

第四节　辊压法挤出板、片材 407

一、平板、片材 407

（一）厚度均匀性 407

（二）残余内应力 410

（三）平整度和光泽度 412

二、硬质PVC板材 413

三、PVC透明片 417

四、PP透明板 418

（一）工艺性能 418

（二）透明改性 419

五、HDPE瓦楞板 420

六、PMMA/ABS/PMMA共挤板材 422

（一）收缩率及力学性能 423

（二）分层、气泡、厚薄不均 423

第五节　挤出发泡板、片材 424

一、化学交联LDPE发泡板、片材 425

（一）性能与选材 425

（二）泡孔结构 427

二、化学交联PP发泡板、片材 431

三、直接加气法LDPE发泡板、片材 432

（一）工艺与选材 432

（二）泡沫结构 433

第六节　挤出中空吹塑容器 436

一、容器的尺寸及形状稳定性 436

（一）壁厚不均 437

（二）尺寸精度 438

二、容器的外观质量 440

（一）条痕、气泡、黑点、飞边多 440

（二）清晰度及光泽度 441

三、容器强度 443

四、容器设计引起的缺陷 444

五、挤拉吹容器常见缺陷 447

（二）容器性能 448

（一）树脂的选择 448

六、PET容器耐热性 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容器形变 456

第七节　其他类挤出制品 457

一、单向拉伸制品 457

（一）HDPE单丝拉伸强度 458

（二）HDPE单丝外观质量 463

（三）PP单丝的主要缺陷 464

（四）扁丝的主要缺陷 464

（五）PVC打包带的增强及增韧 466

（一）高速挤出PE绝缘料 469

二、电线电缆料 469

（二）PE护套料 470

（三）绝缘和护套料的难燃化 471

（四）XLPE半导电屏蔽料 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、废塑料挤出再生料 480

（一）废塑料的筛选 481

（二）PP废塑料共混再生料 483

（三）EPS废物共混再生料 485

（四）PVC泡沫塑料再生料 486

（五）废塑料与木粉共混再生料 487

主要参考文献 490