实验五 热塑性塑料挤出造粒实验.docx

实验五 热塑性塑料挤出造粒实验一、 实验目的1） 通过本实验使学生了解双螺杆挤出机的结构组成及工作原理，熟悉挤出成型的原 理，了解挤出工艺参数对塑料制品性能的影响2） 掌握挤出成型的基本操作，熟悉塑料改性的方法二、 实验用品1） 仪器 SHJ-20B双螺杆挤出机，切粒机挤出机技术参数如下：螺杆直径：20 mm长径比L/D： 40螺杆转速：0〜600 r/min； 产量：0.7〜6 kg/h；电机功率：3 KW；加热功率：3.3 KW2） 原料 聚乙烯（PE）或聚丙烯（PP） 100份，碳酸钙20〜30份或纳米二氧化硅 1〜5份，硅烷偶联剂0.5份三、 实验原理1） 挤出成型原理及应用热塑性塑料的挤出成型是主要的成型方法之一，塑料的挤 出成型就是塑料在挤出机中，在一定的温度和一定压力下熔融塑化，并连续固定截面的模 型，得到具有特定断面连续型材的加工方法不论挤出造粒还是挤出制品都分两个阶段， 第一阶段，固体状树脂原料在机筒中，借助于料筒外部的加热螺杆转动的剪切挤压作用而 熔融，同时熔体在压力的推动下被连续挤出口模；第二阶段是被挤出的试样冷却后失去塑 性变为固体即制品，可为条状、板状、棒状、管状等。

2） 塑料造粒合成出来的树脂大多数呈粉末状，粒径小成型加工不方便，而且合成 树脂中又经常需要加入各种助剂才能满足制品的要求，为此就要将树脂与助剂混合，制成 均匀颗粒，这步工序称作“造粒”树脂中加入功能性助剂可以造功能性母粒，造出的颗 粒是塑料成型加工的原料使用颗粒成型加工的主要优点有：①颗粒料比粉料加料方便，无需加制加料器；②颗 粒料比粉料密度大，制品质量好；③挥发物及空气含量较少，制品不容易产生气泡；④使 用功能性母料比直接添加功能性助剂更容易分散塑料造粒可以使用辊压法混炼，塑炼出片后切粒，也可以使用挤出塑料，塑化挤出条 后切粒本实验采用挤出水冷却后切粒造粒的工艺四、 实验内容1）配料用电子称量所需原料，将各种原料经手工初步搅匀后，加入高速混合机中， 关闭高速混合机顶门和侧管，开动混合机搅拌2 min，在搅拌下打开侧管用塑料袋接料， 关闭混合机，清理混合机内腔2） 了解挤出塑料（PE或PP）的熔融指数，设定挤出温度控制范围3） 检查挤出机的各部分，确定设备正常，接通电源，加热，通冷却水待螺杆各段 预热到要求温度时，保温10 min4） 开动主机在转动下先加少量塑料，注意进料和电流计情况。

开动切粒机和风冷机， 待有熔料挤出后，将挤出物用手（戴上手套）和镊子慢慢引上冷却牵引装置，同时经过切 粒机切粒并收集粒料5） 挤出平稳，继续加料，控制温度等工艺条件，维持正常操作6） 试验完毕，待模头不再有熔体流出时，关闭主机，整理各部分五、 注意事项1） 实验前，检查料斗中是否有异物，检查设备是否正常，清理设备现场，严格防止 金属杂质、小工具等落入进料料斗中在操作或者维修过程中切记工具不能随便乱放2） 塑料熔体在挤出前，任何人不得站在机头的正前方，防止高压熔体射出伤人3） 清理设备和机头时，切忌损坏螺杆和口模等处的光洁表面4） 挤出过程中，要密切注意工艺条件的变化，一旦稳定后，不得随意改动；如果发 现不正常现象立即停车，进行检查排除毛病后再恢复实验5） 制品刚刚流出口模，温度很高，防止烫伤六、 实验记录1、 实验药品和配方名称、牌号、生产厂家、用量2、 实验条件（1） 挤出机加热温度：机身（1）挤出机加热温度.挤出机操作温度按■五段控制，机身部分三段，机头 部分两端机身：加料段160'C〜170笆，压缩段170cC-1.80r，计量段180笆〜 19or；机头：机颈：19OE〜口模：19CTC〜20（TC\（2） 螺杆转速：0-40rpm（3） 切粒机转速：（0-20 rpm）七、 思考题1）挤出机的主要结构有哪些部分组成?答：挤出机的主要结构包括：传动系统：由电机、减速机构和轴承等组成。

保证挤出过程中螺杆转速恒定加料装置：采用加料斗，有切断料流、标定料量等作用料筒：料筒一般由高强度、耐磨、耐腐蚀的合金制成，用于塑料的混合、塑化和加压螺杆：螺杆式挤出机的关键部件，通过螺杆的转动，料筒内的物料才能发生移动螺 杆的几何参数：长径比、螺槽深度等，都会对螺杆的工作有影响机头和口模：其结构的好坏，对志平的产量和质量影响很大，其尺寸根据流变学和实 践经验确定2） 为什么要对高分子树脂进行造粒？答：合成出来的树脂大多数呈粉末状，粒径小成型加工不方便，而且合成树脂中又经 常需要加入各种助剂才能满足制品的要求，为此就要将树脂与助剂混合，制成均匀颗粒， 这步工序称作“造粒”，造出的颗粒则是塑料成型加工的原料使用颗粒成型加工的主要优点有：①颗粒料比粉料加料方便，无需加制加料器；②颗 粒料比粉料密度大，制品质量好；③挥发物及空气含量较少，制品不容易产生气泡；④使 用功能性母料比直接添加功能性助剂更容易分散3） 影响挤出物均匀性的主要原因有哪些？怎样影响？如何控制？答：影响塑料挤出的工艺参数主要有：温度、熔体压力及熔体的输送速度温度：提高温度可以降低熔体的粘度，改善熔体的流动性，但熔体温度过高，使挤出 的熔体强度过低，出现细颈等现象，挤出物不均匀。

应在既能挤出光滑而均匀的挤出物， 又不会使传动系统超载的前提下，为保证挤出物强度，应尽可能采用较低的加热温度熔体压力：进入机头的熔体压力要均匀适当提高挤出机内熔体的压力，可使物料混 炼均匀，挤出物也均匀同时，为保证挤出物的均匀性，熔体的输送速度与切粒机的牵引速度要相适应，且保 持恒定材料MVR\/10inin条件涓"C质n拧瓯HDPE1.8a1902. 16FP-T203302. 16PP-T3062302, 16PP-T106230如16PP-GF3016230幻16熔融指数是一种表示塑胶材料加工时的流动性的数值其测试方法是先让塑料粒在一 定时间（10分钟）内、一定温度及压力（各种材料标准不同）下，融化成塑料流体，然后通过 一直径为2.095mm圆管所流出的克（g）数。