塑料挤出成型工艺与制品缺陷处理

第一章塑料挤出成型工艺原理1
第一节挤出工艺概述1
一.挤出工艺特点1
二.挤出工艺设备2
第二节塑料成型工艺基础知识2
一.聚合物的物理状态2
二.聚合物熔体的流变性5
(一)非牛顿流动5
(二)影响聚合物流动的因素9
(三)聚合物的弹性12
(四)聚合物的流动缺陷14
三.聚合物的加热与冷却15
(一)聚合物在成型加工中热扩散系数的特征16
(二)影响加热和冷却的因素16
四.聚合物的结晶16
(一)结晶型聚合物的主要特征16
(二)聚合物的结晶条件17
(三)聚合物的结晶特点19
(四)结晶型聚合物的成型加工特点20
五.聚合物的取向22
(一)拉伸取向过程22
(二)无结晶倾向的聚合物拉伸23
(三)有结晶倾向的聚合物拉伸23
(四)取向对性能的影响24
六.影响聚合物强度的主要因素24
(一)温度的影响25
(二)外力作用的速度和时间的影响25
(三)聚合物结构的影响25
(四)复合材料的影响26
七.聚合物的降解27
(一)热降解27
(二)力降解28
(三)氧化降解28
(四)水降解29
(五)环保降解塑料的应用29
八.聚合物的主要工艺特性29
(一)吸湿性30
(二)收缩性30
(三)相容性30
(四)导热性31
(五)散重性31
九.挤出理论31
(一)固体输送理论33
(二)熔融理论34
(三)熔体输送理论37
第三节挤出塑料制品的分类和特点40
第四节挤出技术的发展动向41
第二章原材料及其配制43
第一节合成树脂43
一.聚氯乙烯（PVC）43
(一)特性43
(二)主要加工特点45
(三)选用树脂要点46
(四)应用47
二.聚烯烃类47
(一)低密度聚乙烯（LDPE）47
(二)线性低密度聚乙烯（LLDPE）48
(三)高密度聚乙烯（HDPE）49
(四)聚丙烯（PP）50
(五)乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）52
三.苯乙烯类54
(一)聚苯乙烯（PS）54
(二)丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）55
四.丙烯酸类56
五.聚酰胺类（PA）57
六.线性聚酯聚醚类58
(一)聚碳酸酯（PC）58
(二)聚甲醛（POM）59
(三)聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）60
(四)聚2,6萘二甲酸乙二酯（PEN）61
第二节树脂改性62
一.纳米复合材料62
二.茂金属聚烯烃64
三.降解塑料66
（一）光降解塑料66
（二）生物降解塑料66
（三）光/生物双降解塑料67
四.聚氯乙烯改性67
(一)交联改性67
(二)聚偏氯乙烯（PVDC）68
(三)氯化聚氯乙烯（CPVC）68
(四)共混改性69
五.聚乙烯改性70
(一)交联改性70
(二)接枝改性71
(三)阻燃和阻隔改性71
六.聚丙烯改性71
(一)共聚改性72
(二)共混改性72
(三)成核改性72
(四)增韧改性72
七.ABS改性72
(一)透明ABS73
(二)耐热ABS73
（三）耐候性ABS73
(四)阻燃ABS73
(五)其他改性的ABS74
八.塑料合金74
第三节塑料助剂75
一.增塑剂76
(一)概述76
(二)增塑剂的性能76
(三)增塑剂的品种77
(四)增塑剂的使用78
二.稳定剂80
(一)热稳定剂81
(二)光稳定剂84
(三)抗氧剂85
三.润滑剂86
四.改性剂87
(一)聚丙烯酸酯（ACR）87
(二)氯化聚乙烯（CPE）88
(三)甲基丙烯酸甲酯丁二烯苯乙烯三元共聚物（MBS）88
五.填充剂89
(一)填充剂的作用89
(二)填充剂的品种与性能90
(三)填充剂的应用90
六.着色剂91
(一)着色剂的类型和性能91
(二)着色剂的应用92
七.其他助剂92
(一)偶联剂92
(二)抗静电剂94
(三)阻燃剂94
(四)交联剂96
(五)发泡剂97
第四节复合物的配制97
一.概述97
二.预混合98
(一)混合机理98
(二)混合质量99
(三)混合方法100
三.混炼101
四.复合物的工艺性能101
(一)收缩性101
(二)流动性102
(三)水分与挥发分102
(四)细度与均匀度103
五.混合设备103
(一)筛分机103
(二)研磨机103
(三)高速混合机104
(四)低速冷却混合机105
(五)双辊炼塑机105
（六）密炼机105
（七）连续螺杆混炼机106
（八）混炼挤出机107
（九）KP系列二阶式混炼挤出机组108
第五节选材及配制与制品缺陷108
一.选材与制品缺陷109
二.配制技术与制品缺陷109
第三章挤出成型机械111
第一节挤出生产线概述111
第二节单螺杆挤出机112
一.单螺杆挤出机的结构及主要参数112
二.普通三段式螺杆结构114
三.普通三段式螺杆参数的确定114
(一)生产能力的确定114
(二)长径比的确定115
(三)压缩比的确定116
(四)各段几何尺寸的确定116
(五)螺纹头数118
（六）头部结构118
四.新型螺杆结构119
(一)概述119
(二)分离型螺杆120
(三)屏障型螺杆122
(四)分流型螺杆124
(五)波状型螺杆126
（六）新型螺杆的选择127
五.机筒128
(一)机筒的要求及结构128
(二)轴向开槽机筒129
(三)机筒的加料口129
六.螺杆和机筒材质130
七.螺杆与机筒的间隙131
八.螺杆与机筒的对中性132
九.传动系统132
（一）调速装置132
（二）减速装置133
（三）止推轴承的布置133
第三节双螺杆挤出机134
一.概述134
二.双螺杆挤出机的结构和类型136
三.双螺杆挤出机的工作原理和特性137
(一)工作原理137
(二)特性138
四.生产能力核算139
五.主要技术参数139
六.机筒结构140
七.传动系统和推力轴承系统140
八.双螺杆挤出机发展动向141
第四节挤出机的辅助装置142
一.加料系统142
(一)干燥器142
(二)磁力分离器143
(三)计量装置143
(四)输送器和加料器144
二.多孔板147
三.换网器148
(一)非连续型换网器148
(二)连续换网器149
四.静态混合器151
五.熔体计量泵（齿轮泵）151
第五节挤出机的加热和冷却152
一.概述152
二.挤出机的加热154
三.挤出机的冷却154
第六节挤出机的控制155
一.温度的测量和控制155
二.熔体压力的测量和控制156
三.挤出机的过载保护156
第七节挤出机的选择157
一.选择挤出机的方法157
二.挤出机的适应性157
三.螺杆的选择158
四.螺杆转速的选择159
第八节挤出成型辅机概述159
第九节设备与制品缺陷160
第四章挤出成型模具162
第一节熔体在模具中的流动162
一.熔体在圆管内的流动162
二.熔体在平面狭缝中的流动163
三.熔体在环形缝隙中的流动163
四.熔体在异型流道中的流动163
五.熔体在模具中流动的基本理论165
第二节模具与挤塑制品166
第三节模具的结构特点168
一.挤出成型模具的分类168
二.挤出成型模具的性能169
三.挤出成型模具的典型结构170
第四节管材挤出成型模具171
一.概述171
二.结构特点172
三.定径与冷却173
第五节异型材挤出成型模具175
一.概述175
二.结构特点176
三.定型与冷却177
第六节实心棒材挤出成型模具178
一.概述178
二.结构特点179
三.定型与冷却179
第七节吹塑薄膜挤出成型模具180
一.概述180
二.结构特点180
三.冷却与定型182
第八节板.片.膜挤出成型模具185
一.概述185
二.结构特点185
三.口模间隙调节方式187
第九节共挤及复合挤出成型模具189
一.概述189
二.结构特点190
第十节发泡挤出成型模具191
一.概述191
二.结构特点192
第十一节吹塑型坯挤出成型模具194
一.概述194
二.结构特点195
第十二节线缆包覆挤出成型模具197
一.概述197
二.结构特点197
第十三节造粒挤出成型模具198
一.概述198
二.结构特点199
三.切粒机199
第十四节模具的温度控制200
第十五节模具的试模.修模及维护200
一.试模与修模200
二.维护与保养202
第十六节挤出模具与制品缺陷202
第五章主要挤出制品成型工艺204
第一节管材挤出工艺204
一.工艺流程204
二.工艺与设备205
三.管材缺陷控制要素207
第二节异型材挤出工艺208
一.工艺流程208
二.工艺与设备208
三.异型材缺陷控制要素209
第三节吹塑薄膜挤出工艺211
一.工艺流程211
二.工艺与设备211
三.薄膜缺陷控制要素217
第四节共挤吹塑薄膜工艺218
一.共挤材料218
二.工艺与设备220
三.共挤熔体的界面流动222
第五节流延膜.片挤出工艺224
一.工艺原理和流程224
二.工艺与设备226
三.制品缺陷控制要素228
四.共挤工艺229
第六节取向薄膜工艺230
一.取向原理230
二.平膜法拉伸工艺与设备232
三.平膜法双向拉伸薄膜缺陷控制要素235
四.管膜法拉伸工艺235
第七节辊压法板.片材挤出工艺236
一.成型机理236
二.工艺与设备237
三.制品缺陷控制要素240
第八节挤出复合和涂布工艺240
一.概述240
二.工艺与设备241
三.制品缺陷控制要素244
第九节铝塑复合管包覆共挤工艺245
一.概述245
二.包覆共挤工艺245
第十节发泡挤出工艺247
一.概述247
二.工艺与设备249
三.制品缺陷控制要素252
第十一节挤出中空吹塑工艺254
一.概述254
二.工艺与设备255
三.制品缺陷控制要素257
第十二节单丝挤出工艺259
一.概述259
二.工艺与设备260
三.制品缺陷控制要素264
第十三节扁丝挤出工艺265
一.概述265
二.工艺与设备266
三.制品缺陷控制要素269
第十四节废旧塑料再生挤出工艺269
一.概述269
二.废塑料的分离和回收270
三.工艺与设备273
第十五节挤出工艺与制品缺陷275
第六章主要挤出制品常见质量缺陷的成因与处理277
第一节管材279
一.PVC硬管279
(一)物理机械性能279
(二)弯曲及变形283
(三)皱纹.裂纹.黑纹.云纹284
(四)气泡及尺寸精度286
二.PVC软管287
(一)拉伸强度和断裂伸长率287
(二)挠曲性能和耐低温性能288
(三)焦痕.皱纹289
(四)尺寸精度和椭圆度290
三.PVC波纹管291
(一)刚性及柔性291
(二)外观质量293
四.PVCC管材294
五.PE管材296
(一)力学性能296
(二)尺寸稳定性298
(三)外观质量298
六.硅烷XPE管299
(一)凝胶率低300
(二)“鲨鱼皮”现象304
七.硅芯管材306
八.PPR管材308
(一)力学性能308
(二)塑化质量310
(三)外观质量310
九.铝塑复合管312
(一)铝管焊接强度312
(二)力学性能313
(三)塑化质量314
(四)形变315
第二节异型材316
一.PVCU门窗异型材316
(一)冲击强度316
(二)变形326
(三)弯曲329
(四)气泡.裂纹.麻点330
(五)变色331
(六)波纹335
（七）纵向沟痕336
（八）表面光亮度337
（九）硬质PVC型材缺陷处理要点338
二.硬质PVC低发泡型材339
(一)泡体质量340
(二)结皮质量342
(三)变色343
(四)处理质量缺陷要点344
三.复合共挤型材346
(一)前共挤方法346
(二)后共挤方法348
四.实心型材349
五.HDPE棒材352
第三节薄膜352
一.吹塑薄膜353
(一)厚薄不均353
(二)分解线.焦粒.皱折358
(三)晶点362
二.农用覆盖薄膜363
(一)PE棚膜雾度364
(二)PE棚膜耐老化性能368
(三)mLLDPE棚模表面粗糙及波纹371
(四)EVA棚膜光温效应373
(五)LLDPE地膜力学性能374
三.PVDC吹塑薄膜376
(一)变色376
(二)结晶性377
四.BOPP薄膜380
(一)取向度380
(二)性能与选材383
五.BOPET薄膜384
(一)厚薄不均384
(二)针状气泡386
六.BOPA薄膜388
七.热收缩薄膜390
(一)PE膜的收缩率390
(二)PVC膜的强度及功能392
(三)三层共挤(POF)热收缩薄膜的性能与选材392
八.CPP薄膜394
(一)力学性能395
(二)厚薄不均395
(三)性能与选材396
九.挤出LDPE涂层397
十.共挤吹膜厚度及粘接强度399
十一.包装薄膜的表面张力401
十二.PE薄膜性能与专用料403
(一)LDPE专用料403
(二)LLDPE专用料405
(三)HDPE专用料406
第四节辊压法挤出板.片材407
一.平板.片材407
(一)厚度均匀性407
(二)残余内应力410
(三)平整度和光泽度412
二.硬质PVC板材413
三.PVC透明片417
四.PP透明板418
(一)工艺性能418
(二)透明改性419
五.HDPE瓦楞板420
六.PMMA/ABS/PMMA共挤板材422
(一)收缩率及力学性能423
(二)分层.气泡.厚薄不均423
第五节挤出发泡板.片材424
一.化学交联LDPE发泡板.片材425
(一)性能与选材425
(二)泡孔结构427
二.化学交联PP发泡板.片材431
三.直接加气法LDPE发泡板.片材432
(一)工艺与选材432
(二)泡沫结构433
第六节挤出中空吹塑容器436
一.容器的尺寸及形状稳定性436
(一)壁厚不均437
(二)尺寸精度438
二.容器的外观质量440
(一)条痕.气泡.黑点.飞边多440
(二)清晰度及光泽度441
三.容器强度443
四.容器设计引起的缺陷444
五.挤拉吹容器常见缺陷447
(一)树脂的选择448
(二)容器性能448
六.PET容器耐热性449
七.PET拉伸容器壁厚不均451
八.PET拉伸瓶的阻隔性452
九.PET拉伸瓶的透明度452
十.HDPE容器的阻透性454
十一.PP容器形变456
第七节其他类挤出制品457
一.单向拉伸制品457
(一)HDPE单丝拉伸强度458
(二)HDPE单丝外观质量463
(三)PP单丝的主要缺陷464
(四)扁丝的主要缺陷464
(五)PVC打包带的增强及增韧466
二.电线电缆料469
(一)高速挤出PE绝缘料469
(二)PE护套料470
(三)绝缘和护套料的难燃化471
(四)XLPE半导电屏蔽料472
三.母粒473
(一)色母料的色差474
(二)色母料的分散性475
(三)抗菌母粒的抗菌效果476
(四)耐候母粒477
四.废塑料挤出再生料480
(一)废塑料的筛选481
(二)PP废塑料共混再生料483
(三)EPS废物共混再生料485
(四)PVC泡沫塑料再生料486
(五)废塑料与木粉共混再生料487
主要参考文献490