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第五章-1成型加工讲述
九、阻燃剂 阻止或减缓塑料燃烧的作用。 包括 反应型阻燃剂:聚合物合成时引入难燃结构。 添加型阻燃剂: 常用种类: 磷酸酯类、含卤磷酸酯类、有机卤化物、无机阻燃剂。 十、驱避剂 抵御、避免和消灭老鼠、昆虫、细菌、霉菌等的危害。 十一、其它助剂 满足特殊要求。如:发泡剂、开口剂、表面活性剂等。 第二节: 物料的混合和分散机理 在塑料制品生产中,只有少数聚合物(树脂)可单独使用,而大部分的聚合物(树脂)必须与其它物料混合,进行配料后才能应用与加工。 将原料各组分相互分散以获得成分均匀物料的过程。 混合的目的:就是使原来两种或两种以上各自均匀分散的物料,从一种物料按可接受的概率分布到另一种物料中去,以便得到组成均匀的混合物。 所谓配料,就是把各种组分相互混在一起,尽可能的成为均匀体系(粉料、粒料),为此必须采用混合操作 一、混合作用机理 1.扩散 利用物料各组分的浓度差,推动构成各组分的微粒,从浓度较大的区域中向较小的区域迁移,以达到组成均一。 对固体物料而言,除非在较高温度下才有此作用,一般都不甚显著;而在聚合物熔体中的扩散是一个比较慢的过程,对在挤出机中的混合影响很小。只有固体和液体、液体与液体之间的扩散才较大,若物料层很薄时,虽扩散速度很小,但很显著。 升高温度,增加接触面积,减少料层厚度有利于扩散作用的进行。 混合一般是靠扩散、对流、剪切三种作用来完成的。 2.对流 两种物料相互向各自占有的空间进行流动,以期达到组成均一;机械力的搅拌,即是使物料作不规则流动而达到对流混合的目的。 3.剪切 依靠机械的作用产生的剪切力,促使物料组分均一的混合过程。 物料在力的作用下,上平面和下平面之间发生了相对的平行移动,结果物料块变形,被偏转或拉长;在这个过程中体积没有发生变化,只是截面变细,向倾斜方向伸长,从而使表面积增大,分布区域扩大,因而进入另外的物料块中,占有的空间机会加大,渗进别的物料中可能性增加,因而达到混合均匀的目的。 混合效果与剪切力的方向是否改变、剪切速率的大小有关。 利用剪切力的混合作用,特别适用于塑性物料,因为塑性物料粘度大,流动性差,不能粉碎增加粉碎程度,应用剪切作用时,剪切力的距离总是很小,因此物料在变形的过程中,即很均匀地被分散在整个物料中 在实际混合中,扩散、对流和剪切三种作用通常是共同作用,只是在一定条件下,其中的某一种占有优势而已,但不管哪种作用,除了造成层内流动外,还应造成层间流动,才能达到最好的混合效果。 二、混合程度评价 混合是否均匀,质量是否达到预期的要求,混合终点的判断等,都涉及到混合的效果。衡量混合效果的办法,随物料性状而不同。 1.液体物料的混合效果 可以分析混合物不同部分的组成,其各部分的组成与平均组成相差的悬殊情况。如悬殊小则混合效果好,反之则差。 对于固体或塑性物料应考察其组成的均匀程度和物料的分散程度。 2.固体及塑性物料的混合效果 (1)分散程度 经混合后原始物料相互分散,不再象混合前那样同类物料完全聚集在一起。实践证明,各占一半的两种组分混合后,两种粒子间也难于形成均匀的相互间隔成为有序排列那样的情况 (2)、(3)分布很可能。 (2)组成的均匀程度 指混入物所占物料的比率与理论或总体比率的差异。 从混合物各部分取多个试样进行分析,平均结果愈接近总体比率,混合程度愈高。 一般混合组分的粒子愈细,其表面积愈大,愈有利于得到较高的均匀分散程度。 实际生成中应视配制物料的种类和使用要求来掌握混合程度。 尽量做到以下三方面: 在混合过程中要尽量增大不同组分间的接触面,以 减少物料的平均厚度; 各组分的交界面(接触面)应相当均匀地分布在被 混合的物料中; 使在混合物的任何部分,各组分的比率和整体的比 率相同。 上述理论是在理想情况下提出的,是定性和半定量的。 三、主要的混合设备 塑料制品生产中所用的混合设备,按操作方式通常可分为间歇和连续设备两大类。 塑料工业中常用的混合设备有:捏合机、高速混合机、管道式捏合机等,主要用于初混合,双辊塑炼机、密炼机和挤出机等主要用于混合塑炼。 以上设备除挤出机是连续式的能将初混合和塑炼两个步骤结合在一起完成外,其它均是间歇式的,而且在完成初混合和塑炼上,不能同时进行,各有侧重,各有特点。 近年来,还采用静态混合器,以改进混合时垂直流动方向物料的均匀性,以增加混合效果。 第三节: 配料工艺简介 一、粉料和粒料的配制 粉料和粒料的配制一般分为四步。 (1)原料的准备 包括原料的预处理、称量及输送。 预处理: 过筛吸磁,除去杂质; 润性物料混合前,增塑剂的预热; 浆料或母料的制备。 称量:保证准确性,进行复称。 输送:液态原料 高位槽 固体粉料 高位料仓 泵 气流 (2)初混合 是在聚合物熔点以下的温度和较为缓和
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