中文名 | 拉伸吹塑 | 外文名 | Stretch blow molding |
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发展基础 | 挤出吹塑工艺和注射吹塑工艺 | 目 的 | 改善塑料的物理力学性能 |
生产方式 | 一步法与两步法 | 组合方式 | 挤出拉伸吹塑与注塑拉伸吹塑组合 |
先注射成型有底型坯,并连续地由运送带(或回转带)送至加热炉(红外线或电加热),经加热至拉伸温度,而后纳入吹塑模内借助拉伸棒进行轴向拉伸,最后再经吹胀成型。此法的工艺特点是在通常吹塑机上增加拉伸棒将型坯先进行轴向拉伸1~2倍。为此需要控制适宜的拉伸温度。此法可用多腔模(2~8个)进行,生产能力可达250~2400只/h(容量为340 ~1800mL饮料瓶)。
先将塑料挤成管材,并切断成一定长度而作为冷坯。放进加热炉内加热到拉伸温度,然后通过运送装置将加热的型坯从炉中取出送至成型台,使型坯的一端形成瓶颈和螺牙,使之沿轴向拉伸100%~200%后,闭合吹塑模具进行吹胀;另一种方法是从炉中取出加热的型坯,一边在拉仲装置中沿管坯轴向进行拉伸,一边送往吹塑模具,模具夹住经拉伸的型坯后吹胀成型,修整废边,此法生产能力可达到3000只/h,容量为1L的瓶子。
是为了改善塑料的物理力学性能,对于非结晶型的热塑性塑料,拉伸是在热弹性范围内进行的。而对于部分结晶的热塑性塑料,拉伸过程是在低于结晶熔点较窄的温度范围内进行的在拉伸过程中,要保持一定的拉伸速度,其作用是在进行吹塑之前,使塑料的大分子链拉伸定向而不致于松弛。
同时,还需要考思到晶体的晶核生成速率及结晶的成长速率,当晶体尚未形成时,即使达到了适宜的拉伸温度,对型坏拉伸也是毫无意义的,因此在某种情况下,可加人成核剂来提高成核速度。经轴向和径向的定向作用容器显示优良的性能,制品的透明性、冲击强度、硬度和刚性、表面光泽度及阻隔性都有明显提高。
一步法是指制备型坯、拉伸吹塑三道主要工序在一台设备中连续依次完成的,又称为热型坯法。型坯是生产过程中的半成品。设备的组合方式有:①由挤出机和吹塑机组成;②由注塑机和吹塑机组成。
两步法生产,第一步制备型坯,型坯经冷却后成为一种待加工的半成品,具有专门化生产的特性。第二步将冷型坯提供另一企业或另一车间进行再加热、拉伸和吹塑,又称为冷型坏法。两步法的产量、工艺条件控制是一步加工法无可比拟的,适宜大批量生产,但能耗较多。
拉伸吹塑有四种组合方式:①一步法挤出拉伸吹塑,用于加工PVC;②两步法挤出拉伸吹塑,用于加工PVC和PP;③一步法注塑拉伸吹塑,用于加工PET和RPVC;④两步法注塑拉伸吹塑,用于加工PET。
拉伸吹塑工艺过程包括:注塑型坯定向拉伸吹塑,挤出型坯定向拉伸吹塑,多层定向拉伸吹塑,压缩定向拉伸吹塑等。其特点都是将型坯温度控制在低于熔点温度下用双向拉伸来提高制品的强度。
一般而言,热塑性塑料都能拉仲吹塑i通过双向拉伸,能明显地提高拉伸强度、冲击韧性、刚性、透明度和光泽,提高对氧气、二氧化碳和水蒸气的阻隔性。从技术水平而沦,能满足上述要求的塑料主要有:聚对苯二甲酸乙二醇酯( PET),聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯( PP)、聚丙烯腈(PAN)。其中聚对苯二甲酸乙二醇酯的用量最大,聚丙烯腈的用量最小,聚丙烯对水蒸气的阻隔性较好,经双向拉伸后,其低温(5~20℃)脆性有较大改进,从原料价格及对生理的无害性出发,人们正在不断地研究、开拓拉伸吹塑的新原料。 2100433B
采用有限元、神经网络等方法,对塑料拉伸吹塑进行模拟,以预示相关的过程参数及制品的微观结构(结晶度和分子取向)和宏观性能(机械、阻渗和耐热性能),从而指导模具的设计和加工参数的选择,以成型出性能和壁厚分布可控的制品。本研究可使我国吹塑理论的研究往广度、深度发展,又有助于改变我国拉伸吹塑机械和产品研制能力学很薄弱的局面。 2100433B
用注射成型法先将塑料制成有底型坯,接着再将型坯移到吹塑模中吹制成中空制品(如图1)。
拉伸吹塑成型是双轴定向拉伸的一种吹塑成型,其方法是先将型坯进行纵向拉伸,然后用压缩空气进行吹胀达到横向拉伸。拉伸吹塑成型可使制品的透明性、冲击强度、表面硬度和刚性有很大的提高,适用于聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETP)的吹塑成型。拉伸吹塑成型包括注射型坯定向拉伸吹塑、挤出型坯定向拉伸吹塑、多层定向拉伸吹塑、压缩成型定向拉伸吹塑等。
用挤出法先将塑料制成有底型坯,接着再将型坯移到吹塑模中吹制成中空制品(如图2)。注射吹塑成型和挤出吹塑成型的不同之处是制造型坯的方法不同,吹塑过程基本上是相同的。吹塑设备除注射机和挤出机外,主要是吹塑用的模具。吹塑模具通常由两瓣合成,其中设有冷却剂通道,分型面上小孔可插入充压气吹管。
吹塑常识
挤出吹塑是一种制造中空热塑性制件的方法。广为人知的吹塑对象有瓶、桶、罐、箱以及所有包装食品、饮料、化妆品、药品和日用品的容器。大的吹塑容器通常用于化工产品、润滑剂和散装材料的包装上。其他的吹塑制品还有球、波纹管和玩具。对于汽车制造业,燃料箱、轿车减震器、座椅靠背、中心托架以及扶手和头枕覆盖层均是吹塑的。对于机械和家具制造业,吹塑零件有外壳、门框架、制架、陶罐或到有一个开放面的箱盒。
最普通的吹塑挤塑料原料是高密度聚乙烯,大部分牛奶瓶是使用这种聚合物制成的。其他聚烯烃也常通过吹塑来加工。根据用途,苯乙烯聚合物、聚氯乙烯、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯和其他热塑性塑料也可以用来吹塑。
最近工程塑料在汽车行业被广泛接受。材料选择是以机械强度、耐候性、电学性能、光学性能和其他性能为依据的。
3/4的吹塑制品是由挤出吹塑法制造的。挤出工艺是强迫物料通过一个孔或模具来制造产品。
挤出吹塑工艺由5步组成:1.塑料型胚(中空塑料管的挤出);2.在型胚上将瓣合模具闭合,夹紧模具并切断型胚;3.向模腔的冷壁吹胀型培,调整开口并在冷却期间保持一定的压力;4.打开模具,卸下被吹的零件;5.修整飞边得到成品。
聚合物混配备定义为通过熔体混合使聚合物或聚合物体系提 高等级的一种过程。混配过程从单一添加剂的加入到多种添加剂处理、聚合物合金和反应性混培,其范围甚广。据估计,美国三分之一的聚合物生产要经过混配。混配料可根据最终应用的性能要求进行定制。混配产品具有杂混的性能,例如高光泽和优良的抗冲击强度,或精密模塑性和良好的刚度。
混配好的聚合物通常被切粒用于进一步加工。然而工业上越来越来感兴趣的是将混配与下一步过程结合起来,例如型材挤出,这样可避免再次加热聚合物。
人们使用各种类型的熔体混合设备,从辊炼机和分批混合机到单螺杆和双螺杆挤塑机。连续混配给(挤塑机)是最常用的设备,因为他可提供质量一致的产品,并且可降低操作费用。有两种混合类型:分布式混合品料在混配料中无需采用高剪切应力就可以均匀地分布。这类混合液被称为延伸性混合或层流性混合。
分散式混合 亦称强力混合,其中施加高剪切应力来打碎内聚成团的固体。例如当添加剂料团被打碎时,实际的颗粒尺寸就变小了。
混配操作经常在一个过程中需要两种混合类型。