塑料填料的加工工藝

化工填料中的塑料填料分為塑料散堆填料和塑料規(guī)整填料。
塑料填料成型加工一般包括原料的配制和準備、成型及制品后加工等幾個過程;成型是將各種形態(tài)的塑料，制成所需形狀或胚件的過程。成型方法很多，包括擠出成型、注射成型、模壓成型、壓延成型、鑄塑成型、模壓燒結(jié)成型、傳遞模塑、發(fā)泡成型等。1)、成型物料的配制：

　　由于簡單組分的塑料性能單一，難于滿足要求，將添加劑和高分子形成一種均勻的復合物。從而能夠滿足對制品的多種需要。為了使用和加工的方便，成型加工用的物料主要是粒料和粉料。它們都是由樹脂和添加劑配制而成。主要的添加劑有：增塑劑、防老劑、填料、潤滑劑、著色劑、固化劑等。聚合物或樹脂是粉狀塑料中的主要組分，其本身的性能對加工性能和產(chǎn)品性能影響很大，主要是表現(xiàn)在分子量、分子量分布、顆粒結(jié)構(gòu)和粒度的影響上。

　　增塑劑通常是對熱和化學試劑都很穩(wěn)定的一類化合物。增塑過程可看成是高分子和低分子互相溶解的過程，能增加塑料的柔韌性、耐寒性。高分子在成型加工過程或長期使用過程中，會因各種外界因素的作用而引起降解或交聯(lián)，并使高分子性能變壞而不能正常使用。

　　為了或抑止這種破壞作用加入的物質(zhì)統(tǒng)稱防老劑。它主要包括穩(wěn)定劑、劑、光穩(wěn)定劑等;起降解、氧化、光降解和消除雜質(zhì)的催化的作用。為了改善塑料的成型加工性能，提高制品的某些技術(shù)指標，賦予某些新的特性，或為了降低成本和高分子單耗而加入的一類物質(zhì)稱填料。為了改進塑料熔體的流動性能，減少或避免對設(shè)備的粘附，提高制品表面光潔度等，而加到塑料中的一類添加劑稱為潤滑劑;與潤滑劑相似的但是為了避免對塑料金屬設(shè)備的粘附和便于脫膜，而在成型時與塑料接觸的模具表面的物質(zhì)，則常稱為脫膜劑，亦稱潤滑劑。為使制品獲得各種鮮艷奪目的顏色，增進美觀而加入的一種物質(zhì)稱為著色劑。某些著色劑還具有改進耐氣候老化性，延長制品的使用壽命的作用。在熱固性塑料成型時，有時要加入一種可以使樹脂完成交聯(lián)反應(yīng)或加快交聯(lián)反應(yīng)的物質(zhì)，稱為固化劑。

　　在塑料制品的生產(chǎn)中，只要少數(shù)高分子可單獨使用，大部分都要與其他物料混合，進行配料后才能應(yīng)用于成型加工。所謂配料，就是把各種組分互相混在一起，盡可能的成為均勻體系。為此必須采用混合操作，而混合、捏合、塑煉都是屬于塑料配制中常用的混合過程，是靠擴散、對流、剪切三種作用來完成的。配制一般分為四步：原料的準備、初混合、初混物的塑煉、塑煉物的粉碎和?；?。

　　2)、塑料的成型：

　　在大多數(shù)情況下成型是通過加熱使塑料處于粘流態(tài)的條件下，經(jīng)過流動、成型和冷卻硬化，而將塑料制成各種形狀的產(chǎn)品的方法。

　　擠出成型又稱擠壓模塑或擠塑，即借助螺桿或柱塞的擠壓作用，使受熱熔化的塑料在壓力推動下，強行通過口模而成為具有恒定截面的連續(xù)型材的一種成型方法。能生產(chǎn)管、棒、絲、板、薄膜、電線電纜和涂層制品等。這種方法的特點是生產(chǎn)效率高，適應(yīng)性強，幾乎可用于所有熱塑性塑料及某些熱固性塑料。

　　擠出設(shè)備目前大量使用的是單螺桿擠出機和雙螺桿擠出機，后者特別適用硬聚氯乙稀粉料或其他多組分體系塑料的成型加工。通用的是單螺桿擠出機。主要包括：傳動、加料裝置、料筒、螺桿、機頭與口模等五部分。

　　適于擠出成型的塑料種類很多，制品的形狀和尺寸有很大差別，但擠出成型工藝過程大體相同。其程序為物料的干燥、成型，制品的定型與冷卻、制品的牽引與卷取(或切割)，有時還包括制品的后處理等。原料中的水分或從外界吸收的水分會影響擠出過程的正常進行和制品的質(zhì)量，較輕時會使制品出現(xiàn)氣泡、表面晦暗等缺陷，同時使制品的物理機械性能降低，嚴重時會使擠出無法進行。因此使用前應(yīng)對原料進行干燥，通?？刂扑趾吭?.5%以下。隨聚合物的分子量、制品的形狀和尺寸以及擠出機的種類不同而變化，且擠出過程中螺桿的轉(zhuǎn)速、料筒中的壓力和溫度都是互相影響著的，應(yīng)視具體情況而加以調(diào)整，擠出過程中料筒、機頭及口模中的溫度和壓力分布，一般具有如圖所示的規(guī)律。 擠出過程的工藝條件對制量影響很大，特別是塑化情況，更能直接影響制品的物理機械性能及外觀決定塑料塑化程度的因素主螺桿的轉(zhuǎn)速能強化對物料的剪切作用，有利于物料的混合和塑化.　適用于擠出管材的熱塑性塑料有PVC，PP，PE，ABS，PA，PC，PTFE等。

　　注射成型簡稱注塑，是指物料在注射機加熱料筒中塑化后，由螺桿或注塞注射人閉合模具的模腔中經(jīng)冷卻形成制品的成型方法。它廣泛用于熱塑性塑料的成型，也用于某些熱固性塑料(如酚醛塑料、氨基塑料)的成型。注射成型的點是能一次成型外觀復雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件、甚至可充以氣體形成空芯結(jié)構(gòu)的塑料模制品;生產(chǎn)效率高，自動化程度高。注射成型的原理是將粒料置于注射機的料筒內(nèi)加熱并在剪切力作用下變?yōu)檎沉鲬B(tài)，然后以柱塞或螺桿施加壓力，使熔體快速通過噴嘴進入并充滿模腔，冷卻固化。其生產(chǎn)過程包括如下幾個步驟，且周而復始進行。清理準備模具->合模->注射->冷卻->開模->頂出制品。

　　壓制成型，是塑料成型加工技術(shù)中歷史久，也是重要的方法之一，主要用于熱固性塑料的成型。根據(jù)材料的性狀和成型加工工藝的特征，又可分為模壓成型和層壓成型。模壓成型又稱壓縮模塑，這種方法是將粉狀、粒狀、碎屑狀或纖維狀的塑料放入加熱的陰模模槽中，合上陽模后加熱使其熔化，并在壓力作用下使物料充滿模腔，形成與模腔形狀一樣的模制品，再經(jīng)加熱(使其進一步發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而固化)或冷卻(對熱塑性塑料應(yīng)冷卻使其硬化)，脫模后即得制品。模壓成型與注射成型相比，生產(chǎn)過程的控制、使用的設(shè)備和模具較簡單，較易成型大型制品。熱固性塑料模壓制品具有耐熱性好、使用溫度范圍寬、變形小等特點，但其缺點是生產(chǎn)周期長，效率低、較難實現(xiàn)自動化，因而工人勞動強度大，不能成型復雜形狀的制品，也不能模壓厚壁制品。

　　壓延成型:是生產(chǎn)薄膜和片材的主要方法，它是將已經(jīng)塑化的接近粘流溫度的熱塑性塑料通過一系列相向旋轉(zhuǎn)著的水平輥筒間隙，使物料承受擠壓和延展作用，成為具有一定厚度，寬度與表面光潔的薄片狀制品。用作壓延成型的塑料大多是熱塑性非晶態(tài)塑料，其中以聚氯乙烯用得多，它適于生產(chǎn)厚度在0.05—0.5毫米范圍內(nèi)的軟質(zhì)聚氯乙烯薄膜，和0.25—0.7毫米范圍內(nèi)的硬質(zhì)聚氯乙烯片材。當制品厚度大于或低于這個范圍時，一般均不采用壓延法而采用擠出吹塑法或其它方法。壓延成型具有較大的生產(chǎn)能力(可連續(xù)生產(chǎn)，也易于自動化)，較好的產(chǎn)量(所得薄膜質(zhì)量于吹塑薄膜和T型擠出薄膜)，還可制取復合材料(人造革、涂層紙等)，印刻花紋等。但所需加工設(shè)備龐大，精度要求高、設(shè)備多，同時制品的寬度受壓延機輥筒大工作長度的限制。