模块六 其它成型加工技术.ppt

模块六 　其它成型加工技术 一、能力目标：对其它成型加工技术有比较全面的了解 二、工作任务 各种其它成型加工技术特点及工艺 三、相关知识 1、反应性挤出成型加工的特点、工艺控制要点及应用 2、反应注射成型加工工艺特点、RIM成型设备及反应注射成型工艺流程 3、橡胶注射成型加工设备、过程、原理及注射工艺条件 4、铸塑成型加工：静态浇铸、嵌铸、离心浇铸、流延铸塑、搪塑和滚塑的工艺特点 5、泡沫材料成型加工原理及成型方法 6、冷压烧结成型的工艺过程：冷压制坯、烧结、冷却 7、胶乳制品加工：工艺基本原理及制造工艺 8、合成纤维的溶液纺丝：腈纶短纤维的生产工艺和腈纶长纤维的生产工艺 9、合成纤维的冻胶纺丝法的加工技术、冻胶纺丝纤维的结构与性能和超高强PE纤维的应用与开发 四、相关内容 反应性挤出 反应注射成型 橡胶注射成型 铸塑成型 泡沫材料成型 冷压烧结成型 胶乳制品的加工 合成纤维的溶液纺丝 合成纤维的冻胶纺丝法 ?项目一　反应性挤出技术 一、能力目标 　　能掌握反应挤出设备要求及工艺控制要点 二、工作任务 　　反应性挤出工艺 三、相关知识 （一）反应性挤出的特点 1、反应性挤出定义 　　　反应性挤出(Reactive Extrusion，REX)是聚合物反应性加工的一种技术，是指聚合性单体或低聚物熔体在螺杆挤出机内发生物理变化的同时发生化学反应，从而挤出直接获得高聚物或制品的一种新的工具性工艺方法。 2、反应性挤出特点 与传统的釜式反应需经聚合、分离、纯化、再挤出造粒和成型加工相比，REX技术将单体原料的连续合成反应和聚合物的熔融加工合并为一体，在短暂的螺杆挤出停留时间内一步形成所需的材料或制品，其优势显而易见：设备投资低、生产周期短、能耗低，无溶剂后处理过程，环境污染小，可小批量也可大批量进行连续反应和加工生产。 （二）反应性挤出加工的反应类型及制备聚合物类型 1、反应类型适用于反应性挤出并已试验可行的反应类型有六类 ①本体聚合 ②接枝反应 ③链间形成共聚物反应 ④偶联-交联反应 ⑤可控降解反应控制 ⑥官能化-官能基团的改性反应 2、反应挤出可制备的聚合物类型 ①直接由单体的聚合反应制备高聚物； ②以其他途径制得预聚体或低聚物，再进入螺杆挤出机内进一步提高相对分子质量得到高聚物； ③将预先得到的聚合物打入挤出机中经某种反应改性而得具有功能性的高聚物； ④共混物在挤出机内通过与增容剂反应得到具有优异性能的高分子合金； ⑤在挤出机内进行聚合可控降解反应，从而获得具有某种特定性能的聚合物。 （三）反应性挤出加工对设备的要求及工艺控制要点 在REX聚合过程中，从单体转化到聚合物，体系黏度急剧上升，一般从10Pa·S变化到10000Pa·S。另一方面，REX聚合过程必须将多个化学过程操作集中在单一装置内，同时，还要求产物具有高的空间和时间效率及连续性。 这诸多的要求在传统的化学反应器中一般是不可能实现的，而挤出机作为反应器具有同时处理低黏度和非常高黏度的能力，并具有进料、熔化、混合、运送、挤出、造粒的功能，能解决上述的问题。 除此以外，挤出机反应器还必须具备以下几个特性，使其适用于反应加工：螺杆和筒体配合使物料有极好的分散和分布性能；温度可以得到控制，供、排热方便；对停留时间分布可控制；反应可在压力下进行；能连续进料、连续加工；未反应单体和小分子副产物可脱除；黏性熔体易于排出。 目前用于REX的挤出机一般为双螺杆或多螺杆，采用同向啮合式更合适。螺杆作为挤出机的重要部件由多节各式各样的螺纹块或捏合块套穿在芯轴上而构成的，为模块组合结构，可按不同工艺的要求排列组合。 反应性挤出加工过程控制是制备聚合物材料成功的关键。控制必须根据反应特性和物理变化特性，最重要的特性有以下四个方面。 ①黏度变化 这是体系流变形态问题，主要控制参数包括：螺杆组合形成和接配，不同阶段体系的温度、进料量等； ②停留时间 这关系到聚合物的相对分子质量和相对分子质量分布，一般通过控制螺杆转速、进料速度、挤出牵伸速度来实现； ③聚合热 关系到体系热量的供给或转移，要控制供热和排热； ④脱挥 即体系中小分子的排除，包括单体、未反应物、低聚物的脱除，一般通过压力控制。 （四）用于高分子改性的反应性挤出 高分子可控降解的反应性挤出 高聚物的接枝聚合反应 高分子合金 （五）用于聚合反应的反应性挤出 目前成功采用反应性挤出技术进行聚合反应的例子包括：缩合聚合反应，如酯化反应、酰胺化反应及醇醛缩合反应；开环聚合反应，如由己内酰胺单体直接用双螺杆挤出机聚合反应生产高相对分子质量PA-6；双键聚合反应，如采用无终止活性聚合引发体系直接在对分子质量路。双螺杆挤出机中几分钟内由单体聚合成相对分子质量高于60×104