挤压模塑

寻找挤压成型技术的时代可能要追溯到通心粉和其他食品、砖块和陶瓷制品的长期挤压加工。关于挤出法最早用于聚合物加工的说法,一致的是从1845开始,R. Brooman关于以古塔胶为包覆层的线材挤出成型的专利申请。

当时的挤出机是柱塞式的,操作方式从手动到机械再到液压,不断进步。但在这个时期,无论是哪种形式,都只是体现了操作难度和劳动强度的不同,以及生产过程的本质:间歇,这也是当时挤压机的相同特点。

1879年,英国人M. Gray获得了第一个采用阿基米德螺杆式螺杆挤出机的专利。同年,另一位英国人f·肖(F. Shaw)也研制出了螺杆挤出机,两年后,他将自己的螺杆挤出机变成了产品进行销售。1880年,美国人J.Royle也研制出了螺杆挤出机。近年来,出现了几种不同类型的挤出机。

保罗。德国机械制造商Troester率先批量生产和销售螺杆挤出机。从L892年到1912年的20年间,他生产和销售了500多台螺杆挤出机。同一制造商在1935中开发并生产了热塑性塑料挤出机。在此之前,挤出机螺杆的长径比约为3-5。显然,挤出橡胶不是问题,但对于热塑性塑料来说,不可能满足塑化的要求。这家公司不仅增加了挤出机螺杆的长径比,还在加热方式、进料装置、传动装置等方面做了很多改进。1939年,他们将塑料挤出机发展到了一个新的阶段,可以称之为“现代单螺杆挤出机阶段”。这个阶段的特点是直接电加热、风冷、自动控温装置、内衬筒体和螺杆表面氮化处理、螺杆长径比10、无级变速传动装置等。

在现代单螺杆挤出机出现的几十年里,可以加工的聚合物种类、产品的结构和形式不断扩大,推动了挤出成型工艺、成型设备、新产品和新工艺的研发。挤出成型技术作为聚合物加工技术之一,随着聚合物加工工业技术的发展而发展。

20世纪50年代,石油化学工业的发展使聚合物工业迅速成熟。20世纪60年代,塑料、橡胶和化学纤维的生产转向规模化。20世纪70年代,世界合成高分子材料的总量已经超过金属材料。只有通过成型,聚合物才能成为有价值的产品。成型是高分子材料不可缺少的生产环节。

挤出成型作为聚合物加工行业的一项重要技术,在聚合物树脂应用工程技术和挤出生产设备开发技术两个方面发展,两者相互促进,相互依赖。各种挤出产品:早年的硬质PVC管、包线、聚苯乙烯、聚丙烯和ABS片材和板材、聚乙烯吹膜和涂膜等。如今,PVC型材、交联聚乙烯、铝塑复合、PPR管材、双向拉伸聚丙烯、多层* * *挤出复合膜、具有高阻隔性、透气性、自粘性、热收缩性、自熄性等特殊性能的薄膜、功能母粒、色母粒。通过挤出加工制备改性聚合物材料;* * *混合增强增韧技术、辐射改性技术、纳米复合技术等一些新型改性技术;各种结构和功能的挤出机和生产线;混炼螺杆、排气挤出机、双螺杆挤出机、多螺杆挤出机、反应挤出机、组合挤出机,为适应高分子材料的物理化学特性而建立的成型装置,具有各种产品所需的特殊功能,能实施挤出生产线的辅助设备,是为追求操作简单、控制精确、节能高效、清洁生产等目标而不断改进的新型设备。

目前,许多产品的挤出成型技术已经发展成为包括生产技术和生产线设备在内的专业化成套技术。产品质量高,生产中可获得良好的经济效益。虽然挤出成型新的加工方法和理论快速发展的时期已经过去,现在比过去水平高得多,发展趋于平缓,但在这些技术的应用中,我们仍然可以不断创新,开发新产品,制造新材料,形成新技术。与其他聚合物成型方法相比,挤出成型具有许多突出的优点。

(1)连续生产可生产所需任何长度的管、板、棒、型材、薄膜、电缆和单丝。

(2)生产效率高的单台挤出机产量高,如直径65mm的挤出机,年产PVC薄膜450t t以上..

(3)适用范围广这种加工方法广泛应用于橡胶、塑料和纤维的加工,尤其是塑料制品,几乎所有的热塑性塑料和部分热固性塑料都可以用这种方法加工。挤出除了直接成型制品外,还可用于混合、塑化、造粒、着色、毛坯成型等。例如,如果挤出机与压延机匹配,可以生产压延膜;配合压机生产各种冲压件;与吹塑机结合,可生产中空制品。在橡胶制品的生产过程中,挤出法用于制造胎面、内胎、胶管、各种复杂截面的制品及中空、实心、胶囊橡胶等半成品,也可用于橡胶滤片、生胶的连续混炼、塑化、造粒。在石油化工厂生产树脂的过程中,可以通过挤压除去树脂中的水分,将各种牌号的树脂中的添加剂和改性剂通过挤压混合,完成树脂的造粒过程。

(4)一机一挤出机,可加工多种物料和产品。只要根据材料的性能特点和产品的形状尺寸,更换不同的螺杆和模具,就可以生产出不同的产品。

(5)设备简单,投资少。与注塑和压延相比,挤出设备更简单,更容易制造,设备成本更低,安装调试更方便。设备占地面积小,对厂房及配套设施要求相对简单。

上述优点决定了挤出成型在聚合物加工中的重要地位。生产过程中完全使用或含有挤出过程的塑料制品约占热塑性塑料制品总量的一半。通过这种方法模制的产品在农业、建筑、石化工业、机械制造、医疗器械、汽车、电子、航空航天和其他工业部门中具有应用。