热固性塑料模压成型2.docVIP

热固性塑料模压成型 实验目的 了解模压成型热固性塑料的原理和工艺控制过程； 加深理解塑料模塑粉配方以及模压成型工艺参数对热固性塑料模压制品性能及外 观质量的影响； 了解酚醛模塑粉中各组分的作用以及配方原理。 实验原理 热固性塑料的模压成型是将缩聚反应到一定阶段的热固性树脂及其填充混合料置于成型温度下的压模型腔中，闭模施压。借助热和压力的作用，使物料一方面熔融成可塑性流体 而充满型腔，取得与型腔一致的形样，与此同时，带活性基因的树脂分子产生化学交联而形 成网状结构。经一段时间保压固化后，脱模，制得热固性塑料制品的过程。 实验原料 表1 热固性塑料模压粉配方 原料 厂家 质量分数 酚醛树脂 重庆合成化工厂 100 六次甲基四胺 上海化学试剂厂 13 轻质氧化镁 北京建材化工厂 3 硬脂酸镁 重庆长江化工厂 2 碳黑 重庆长江化工厂 1.5 云母 自贡市碳黑研究所 0.6 绵竹云母厂 100 实验仪器 QLB型平板硫化机（中国青岛亚东橡机集团有限公司青岛第三橡胶机械厂） 表2 实验仪器 名称 数量 称动式压模 天平（精确度0.5g） 脱模器、铜刀、石棉手套 公称吨位200-500KN油压机 一套 一台 一套 一台 表3 QLB型平板硫化机主要技术参数 项目 规格 公称压力 490KN 工作液最高压力 10MPa 活塞杆直径 250mm 热板规格 400*400mm 最高使用温度 200℃ 温主分布 中心区域 320mm范围内加热60min，任两点温差≤±5℃ 热板单位面积压力 3MPa 工作台快速上升速度 ≥15mm/s 工作台慢速上升速度 ≯2mm/s 工作台下降速度 ≥10mm/s 实验条件 项目 数值 装料量 35g 园板直径 10cm 温度 180℃ 保温保压时间 10min P0 40MPa Pmax 50MPa N 20MPa 成型温度 上 182℃ 中 188℃ 下 190℃ 实验步骤 1.接通压机电源、检查压机各部分的运转、加热情况是否良好，并即使调节到工作状态，预热一段时间，使压机压力和温度升到实验要求值。 2.将大约50g模塑粉充分碾碎，称量35g备用。 3.对模具进行预热，将模具放入压机中，使上下两板刚好接触模具表面，不加压力，预热5分钟，取出模具。 4.将模塑粉装入模具中，平铺开来，形成中间略高（由于酚醛树脂流动性不好，中间不能太高）并刚好充满模腔。 5.盖上模具盖，上下两板刚好完全吻合，使整个模具处于密闭状态。 6.将含有模塑粉的模具放入压机中，加压保温，10min后取出。 7.迅速开模，如不能顺利开模，可利用脱模器等协助开模。取出已经成型的酚醛树脂制品。 结果处理 液压机表压P表 P表 式中 P表 机油压表读数，MPa P0 压强，MPa A 模具投影面积，cm2 Pmax 工作液压，t N 压机公称吨位，t 代入数据得： 即油表压力设为7.85MPa 结果及讨论 制品上表面粗糙，下表面较平整、光滑。 可能由于原料填料过多；上下表面温度不同，下面温度高，固化交联完全造成。 在热固性塑料模压成型过程中，温度、压力和在压力下的持续时间是重要的工艺参数。 它们之间即有各自的作用又相互制约，各工艺参数的基本作用和相互关系如下： 模压温度 在其它工艺条件一定的情况下，热固性塑料模压过程中，温度不仅影响其 流动状态而且决定成型过程中交联反应的速度。如图所示，不同温度下的流量变化反映出聚合物交联、固化的进程。由此看出，高温有利于缩短模压周期，改善制品物理－机构性能。但温度过高，熔体流动性会降低以致充模不满，或表面层过早固化而影响水份、挥发物在排除，这不仅要降低制品的表观质量，在后模时还可能出现制品膨胀、开裂等不良现象。反之，模压温度过低，固化时间拖长，交联反应不完善也要影响制品质量，同样会出现制品表面灰暗、粘模和机械强度下降等问题 模压压力 模压压力的选择取决于塑料类型、制品结构、模压温度及物料是否预热诸 因素。一般来讲，增大模压压力可增进塑料熔体的流动性、降低制品的成型收缩率、使制品 更密实；压力过小会增多制品带气孔的机会。不过，在模压温度一定时，仅仅就增大模压压 力并不能保证制品内部不存在气泡，况且，压力过高还会增加设备的功率消耗，影响模具的 使用寿命。 模压时间 指压模完全闭合至启模这段时间，模压时间的长短也与塑料的类型、制品 形样、厚度、模压工艺及操作过程有密切关系。通常随制品厚度增大，模压时间相应增长， 适当增长模压时间，可减少制品的变形和收缩率。采用预热如、压片、排气等操作措施及提 高模压温度都可缩短模压时间，从而提高生产效率。但是，倘若模压时间过短，固化未必完 全，启模后制品易翘曲、变形或表面无光泽，甚至影响其物