中北大學三院實習報告

2021-09-27 06:49:26 字數 4937 閱讀 6974

混煉方法通常分為開煉機混煉和密煉機混煉兩種。這兩種方法都是間歇式混煉,這是目前最廣泛的方法。

開煉機的混合過程分為三個階段,即包輥(加入生膠的軟化階段)、吃粉(加入粉劑的混合階段)和翻煉(吃粉後使生膠和配合劑均達到均勻分散的階段)。 開煉機混膠依膠料種類、用途、效能要求不同,工藝條件也不同。混煉中要注意加膠量、加料順序、輥距、輥溫、混煉時間、輥筒的轉速和速比等各種因素。

既不能混煉不足,又不能過煉。

密煉機混煉分為三個階段,即濕潤、分散和捏煉。密煉機混煉需在高溫加壓下進行的。操作方法一般分為一段混煉法和兩段混煉法。

一段混煉法是指經密煉機一次完成混煉,然後壓片得混煉膠的方法。兩段混煉法是指兩次通過密煉機混煉壓片製成混煉膠的方法。

(二) 壓延成型

此次在山西新華化工廠和晉西工業集團都參觀到了壓延成型,在新華化工廠主要看到輸送帶的壓延——浸漬和面具用橡膠壓延成型,這其中還有一種很重要的工藝過程——硫化,晉西工業集團看到了塑料蓋的模壓成型,下面以輸送帶的成型為例說明壓延成型,硫化將在下一目中介紹。

壓延工藝是利用壓延機滾筒之間的擠壓力作用,使物料發生塑性流動變形,最終製成具有一定斷面尺寸規格和規定斷面幾何形狀的片狀聚合物材料和薄膜狀材料。壓延能夠完成的作業形式有膠片的製造、如膠料的壓片,壓型和膠片的貼合;膠布的壓延:如紡織物的貼膠、擦膠和壓力貼膠;還有軟質塑料薄膜、硬質塑料片材及塑料人造革的壓延加工成型。

新華化工廠生產的整芯輸送帶就是硬質pvc經壓延成型成芯層後在經過硫化塗覆等工藝製成的,具有良好的阻燃和抗靜電性,適用於井下運輸。

整芯帶的骨架材料是棉、滌綸整體帶芯,生產大致流程為:配料→高溫混合→塑化和制糊→對芯帶骨架材料的烘乾→抽真空浸漬過程→電加熱塑化→冷卻→成品包裝。配料就是將原材料pvc和用於改性的新增劑按照一定的比例新增。

芯糊配方為:pvc糊樹脂(psh-31):磷酸酯(zrs-50):

靜電劑:穩定劑:環氧大豆油:

炭黑:氧化銻:石蠟:

氫氧化鋁硼酸鋅=100:70:5:

3:2:0。

5:15:40:

15:10,這其中,石蠟的作用是潤滑,三氯乙烯磷酸酯的作用是增強塑性,二辛脂的作用是阻燃。高溫混合就是把配好的料利用告訴高溫混合機進行混合。

塑化就是把高耐磨炭黑粉放入造粒機,通過一定溫度塑化。並由粉狀變為粒狀。制糊就是將準確稱量好的pvc糊樹脂及各種固體配合劑等加入攪拌機,再加入稱量好的液體配合劑,慢速攪拌10min後排料。

然後在三輥研磨機上研磨,使芯糊粘度≤70cp,蓋糊粘度≤100cp。塗刮工藝是所有流程中最長的一步,它的基本製造流程是:乾燥→浸漬→塑化→塗蓋糊→塑化(凝膠)→擠出→貼合。

電加熱塑化的作用是讓線型結構通過電加熱,高溫交聯成體型網狀結構。

(三)硫化

硫化指線性高分子通過交聯作用而形成的網狀高分子的工藝過程。從物性上即是塑性橡膠轉化為彈性橡膠或硬質橡膠的過程。硫化過程可以分為四個階段:

硫化誘導期(焦燒階段):交聯尚未開始,膠料有很好的流動性。這一階段決定了膠料的焦燒性及加工安全性。

這一階段的終點,膠料開始交聯並喪失流動性。硫化誘導期的長短除與生膠的本身性質有關,主要取決於所用助劑,如用遲延性促進劑可以得到較長的焦燒時間,且有較高的加工安全性。

預硫化階段:預硫化期的交聯程度低,即使到後期硫化膠的扯斷強度,彈性也不能到達預想水平,但撕裂和動態裂口的效能卻比相應的正硫化好。

正硫化階段:硫化膠的各項物理效能分別達到或接近最佳點,或達到效能的綜全平衡。

過硫階段:正硫化階段(硫化平坦區)之後,即為過硫階段,有兩種情況:天然膠出現「返原」現象(定伸強度下降),大部分合成膠(除丁基膠外)定伸強度繼續增加。

硫化過程主要控制引數為硫化壓力時間和溫度。硫化壓力可以保證製品膠料的緻密性,消除氣泡;促進膠料在莫雷的流動,使其迅速充滿模腔;提高製品中各層之間的粘著力和產品的耐撓曲效能;硫化壓力增加,製品的物理機械效能,如強度,動態模量,耐疲勞性,耐磨性等效能都會提高。硫化溫度高,硫化速度快,生產效率高,若溫度高10℃,硫化時間約縮短一半。

但由於橡膠是不良導熱體,製品的硫化程序由於其各部位溫度的差異而不同。為了保證比較均勻的硫化程度,厚橡膠製品一般採用逐步公升溫、低溫長時間硫化。硫化時間過短,硫化程度不足(亦稱欠硫)。

時間過長,硫化程度過高(俗稱過硫)。只有適宜的硫化程度(俗稱正硫化),才能保證最佳的綜合性能。

(四) 注射成型

注射成型是塑料製品主要成型方法之一,幾乎l/3以上的塑料製品都是通過注射成型製作出來的。這次實習也參觀到了注射成型,新華化工廠生產面具外包裝盒與晉西工業集團生產密封圈是都是採用注射成型生產的。

注射成型工藝具有成型周期短,能一次成型外形複雜、帶有嵌件的模製品,尺寸精確,產品質量穩定;生產效率高,易於實現機械化自動化操作等優點。注射成型是一種比較經濟而先進的成型技術,具有廣闊的發展前景。

在注射成型過程中,加入機筒的塑料受到螺桿的塑化作用,有固態逐漸變成熔融流動狀態,並在螺桿的輸送作用下堆積到螺桿前端,注射時,在注射螺桿的推進下,以高壓高溫注入模腔,經模腔內冷卻定型後,得到所要求形狀的製品。

塑料在注射成型過程中主要經歷了塑化、注射充模、模內冷卻定型三個階段。乙個完整的注射成型週期包括:澆口進料一→充填模具至型腔完全充滿—→保壓一→壓力釋放模具開啟一→製件脫離模具一→模具閉合—→開始下一迴圈。

注射成型工藝條件包括溫度(料筒溫度、熔體溫度、噴嘴溫度、模具溫度等)、壓力(力)(塑化壓力一背壓、注塑壓力、保壓壓力、液壓系統油壓、合模力、頂出力等)和時間(速度)(注射時間、保壓時間、補縮時間、冷卻時間以及開模、脫模、閉模、噴脫膜劑、安放嵌件等所需要的時間)。注射成型過程較其他成型過程相對複雜,應合理控制工藝條件,否則製品易出現翹曲扭曲等變形或應力集中,從而影響製品的效能。

注塑成型與其他工藝相結合發展成了許多新型注射成型技術,如多層共注射成型,氣體輔助成型,微注射成型等新技術。多層共注射成型能使不同的原料同時注射成型,滿足製品不同部位的效能要求,節約材料,降低成本。氣體輔助成型技術同傳統注射成型技術相比具有明顯的優勢:

加快冷卻速度,縮短生產週期;消除製件表面縮痕;減小製件的內廊力和翹曲變形,使製件尺寸穩定;能夠注射成形壁厚尺寸差異較大的製品;可生產更大更複雜的製件。。微注射成型作為熱塑性塑料成型的一種重要工藝方法,其製造成本大幅度下降,生產週期大為縮短,並且成型工藝簡單,構件質量易於保證,容易實現自動化和批量生產。

(五)擠出成型

這次在長城電纜廠參觀到了擠出包覆成型,主要是為電纜包覆絕緣層,擠出包覆是擠出成型的一種,擠出成型也是塑料常用的成型方法之一。

擠出過程是使高分子材料的熔體在擠出機螺桿的擠壓作用下,通過具有一定形狀的口模而連續成型,所得製品為恆定截面的連續型材。 如:管材、棒材、板材、片材、帶、薄膜、單絲、電線電纜包覆層、異型材等。

擠出成型的優點主要有:1.連續化生產:

可根據需要生產任意長度的製品(電纜);2.生產效率高:因為連續化生產,所以具有很高的生產效率;3.

應用範圍廣:不但用於生產塑料製品,還廣泛用於塑煉、造粒、混合、著色等中間工藝過程;4.投資少、收效快:

擠出裝置比較簡單、裝置費用少,安裝維修方便。

擠出成型也可以與其他工藝結合發展成多種新型的擠出成型技術,如反應擠出、擠出發泡、共擠出、精密擠出等新技術。反應擠出是把擠出機作為連續的反應器,使混合物在熔融擠出過程中同時完成指定的化學反應。反應擠出的主要特點,一是可連續生產,二是熔融共混、化學反應和成型加工可幾乎同步完成。

微孔發泡塑料中泡孔尺寸小於材料內部裂縫的尺寸,且泡孔尺寸均勻,故泡孔的存在不僅不會降低材料的力學效能,反而能鈍化裂縫尖端,阻止裂縫擴充套件,從而提高材料的衝擊強度和疲勞壽命。聚合物共擠出是由兩台或多台擠出機供給不同的物料,在乙個或兩個口模內共同擠出,得到兩層或多層復合製品的技術。這種技術能在保證製品效能的前提下節約物料,降低成本。

精密擠出是一種通過對擠出過程要素的精確控制,實現製品幾何尺寸高精密化和材料微觀形態高均勻化的過程。

(六)實習總結和體會

我感到自己真的是學到了很多知識,不僅包括需要了解、掌握的與材料專業相關的知識,也提高了我在生產實踐中認識、分析問題的能力。比如在長城電纜廠實習時,系主任***對我們提出了兩個問題:一,薄膜和擠出管材在捲曲過程中,隨著捲曲的進行,輥筒上管材捲曲的線速度會越來越大,而牽引速度不變,因此必須減小輥筒捲曲的轉速,捲曲過程中依靠什麼裝置來減小轉速的?

二,捲曲過程中管材在輥筒軸向方向上依次緊密纏繞,管材是依靠什麼裝置在軸向方向上發生位移的?帶著這兩個問題,參觀了擠出包覆的車間,最後在乙個叫做排線器的裝置上找到了答案,電纜通過排線器的兩根豎立的柱子,排線器左右移動帶動電纜的左右移動,使其在軸向方向位移;在排線器的左右兩端有兩個開關,當排線器移動感到最左端或最右端時,觸動開關,使輥筒的轉速減小一次。

這兩個問題是我們在平時課程的學習中從未涉及到的,只能通過這種實地參觀才能見識到,所以,在學習過程中只有將理論與實踐相結合,用理論指導實踐,把理論運用到實踐中去,才能把專業課學習得更好。同時,我也認識到了嚴謹仔細的工作作風的重要性,因為這兩個問題我從未思考過,如果實際生產時沒考慮這兩個問題,必然導致生產不能進行。

我覺得這種認知實習能鞏固我以前所學的專業課知識,比如在新華化工廠實習時,老師講到橡膠的混煉和塑煉時,我就會回顧在課堂上老師講解的塑煉和混煉的工藝裝置、影響因素和操作方法等。

實習過程中,我的思想認識有了突飛猛進。實習前我還時常迷茫自己的專業會有怎樣的前景,時常擔憂自己的專業不夠熱門。那些都是因為缺乏都本專業的認識和了解,沒有感知高分子世界的魅力和廣闊的應用前景,也就沒有興趣和熱情。

而現在,通過這次的認識實習,我從巨集觀世界走向微觀,從工科學習走向文化探索,我從高分子的初興跨越時空到高分子的未來,從基礎學習走向專業學習。每一次我都感嘆高分子科學的神奇。我不再迷茫和擔憂,也不再傷感了,我突然很慶幸自己選擇了如此誘人的高分子材料。

實習過程中我也認識到了我們專業面臨著的許多問題,其中最大的兩個問題就是原料和環境問題。白色汙染已經成為社會廣泛關注的乙個問題,如何在保證產品使用壽命和使用效能的前提下,使塑料更有效的降解,這是目前高分子領域面臨的一大難題。另外,塑料和橡膠的原料大部分都是石化產品,現在全球面臨著的乙個重大問題就是能源問題,石油**的不斷**導致產品的成本**,如何開發一種更便宜的原料,這也是一大難題。

正是因為這兩大難題的存在,高分子材料與工程行業還存在著很大的機遇,是我覺得我們專業的前景十分廣闊。

最後,要感謝學院老師為我們創造如此好的實習機會,讓我們能提前了解生產中得實際問題,還要感謝實習過程中為我們講解的老師!

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