塑料挤出成型过程中存在的质量问题及解决办法.pdfVIP

勿以恶小而为之，勿以善小而不为。——刘备

塑料挤出存在问题及解决方法

第一节塑料挤出的基本原理

塑料加工业是一项综合性很强的技术型产业.它涉及到高分子化学,高分子物理,界面

理论,塑料机械,塑料加工模具,配方设计原理及工艺控制等方面.挤出理论主要研究塑料在

挤出机内的运动情况与变化规律.挤出机中塑料在一定外力作用下,于不同温度范围内出现

的高聚物的三种物理状态,与螺杆结构,塑料性能,加工条件之间的关系.从而进行合理工艺

控制.以达到提高塑料制品产量与质量的目的.塑料高分子材料,在恒定的压力下受热时,于

不同温度范围内,出现玻璃态,高弹态,粘流态三种物理状态.一般塑料的成型温度在粘流温

度以上.

第二节聚烯烃管道挤出成型工艺控制

挤出成型工艺的控制参数包括成型温度,挤出机工作压力,螺杆转速,挤出速度和牵引

速度,加料速度,冷却定型等.

1．原材料的预处理

聚烯烃是非吸水性材料,通常水分含量很低,可以满足挤出的需要,但当聚烯烃含吸水

性颜料,如炭黑时,对湿度敏感.另外,在使用回料及填充料时,含水量会增大.水分不但导致

管材内外表面粗糙,而且可能导致熔体中出现气泡.通常应对原料进行预处理.一般采用干

燥处理,也可加相应的具有除湿功能的助剂.如消泡剂等.PE的干温度一般在60-90度.在此

温度下,产量可提高10%--25%.

2．温度控制

挤出成型温度是促使成型物料塑化和塑料熔体流动的必要条件.对物料的塑化及制品

的质量和产量有着十分重要的影响.塑料挤出理论温度窗口是在粘流温度和降解温度之间.

对于聚烯烃来说温度范围较宽.通常在熔点以上,280度以下均可加工.要正确控制挤出成型

温度,必先了解被加工物料的承温限度与其物理性能的相互关系.找出其特点和规律,才能

勿以恶小而为之，勿以善小而不为。——刘备

选择一个较佳的温度范围进行挤出成型.因此,在各段温度设定应考虑以下几个方面：一是

聚合物本身的性能,如熔点,分子量大小和分布,熔体指数等.其次考虑设备的性能.有的设

备,进料段的温度对主机电流的影响很大.再次,通过观察管模头挤出管坯表面是否光滑.有

无气泡等现象来判断.

挤出温度包括加热器的设定温度和熔体温度.加热温度是指外加热器所提供的温度.熔

体温度是指螺杆前段与机头连接间物料的温度.

机筒温度分布,从喂料区到模头可能是平坦分布,递增分布,递减分布及混合分布.主要

取决于材料物点和挤出机的结构.

机头设置温度,获得较好的外观及力学性能,以及减小熔体出口膨胀,一般控制机

身温度较低,机头温度较高.机头温度偏高,可使物料顺利进入模具,但挤出物的形状稳定性

差,收缩率增加.机头温度低,则物料塑料不良,熔体粘度大,机头压力上升.虽然这样会使制

品太得较密实,后收缩率小,产品形状稳定性好,但是加工较困难,离模膨胀较大,产品表面

粗糙.还会导致挤出机背压增加,设备负荷大,功率消耗也随之增加.

口模设置温度,口模和芯模的温度对管子表面光洁度有影响,在一定的范围内,口模与

芯模温度高,管子表面光洁度高.通常来讲,口模出口的温度不应超过220度,机头入口的熔

体温度为200度,机头入口和出口熔体温差不应超过20度.因为熔体与金属间较高的温度差

将导致鲨鱼皮现象.过高的熔体温度导致口模积料.但具体要根据实际情况决定.

熔体温度是指在螺杆未端测得的熔体实际温度,因而是因变量.主要决定于螺杆转速和

机筒设置温度.聚乙烯管材挤出的熔体温度上限一般规定为230度.一般控制在200度左右

为佳.聚丙烯管材挤出的熔体温度上限一般为240度.熔体温度不宜过高.一般考虑物料的降

解,同时温度过高也会使管材定型困难.

3．压力控制

挤出过程中最重要的压力参数是熔体压力,即机头压力,一般来讲,增加熔体压力,将降低挤

出机产量,而使制品密实度增加,有利于提高制品质量.但压力过大,会带来安全问题.熔体

勿以恶小而为之，勿以善小而不为。——刘备

压力大小与原料性能,螺杆结构,螺杆转速,工艺温度,过滤网的目数,多孔板等因素有关.熔

体压力通常控制在10-30MPa之间.

4．真空定型

真空定型主要控制真空度和冷却速度两个参数.通常在满足管材外观质量的前提下,真空度

应尽可能低,这样管材内应力小,产品在存放过程中变形小.

5．冷却

聚乙烯管材挤出成型中冷却水温要求一般较低,通常在20