热塑性塑料模压成型
实验目的
热塑性塑料硬板多数为半成品，作为热成型及二次加工的原材料，用于制作箱体、壳体、家具、防腐槽、复合装饰板等。用压制成型制备热塑性塑料硬板，在研究一些熔体黏度较大的塑料改性技术（如塑料合金、塑料复合材料、氟塑料、热固性塑料），制备材料性能测试试样时常常采用本实验通过高速混合、双辊塑炼成片和热压成型制备PVC塑料硬板，加深学生理解PVC复合物配置及其工艺控制对产品外观和力学性能的作用，掌握压制成型特点和生产操作。
实验原理
PVC是应用很广泛的树脂之一，单纯的PVC树脂是较钢硬的原料，其熔体黏度不大，流动性差，虽具备一般非晶态线型高聚物的热力学状态，但Tg～Td范围窄，对热不稳定，在成型温度下会发生严重的降解，放出HCl气体，变色和粘住设备。因此，在成型加工之前必须加入热稳定剂、加工改性剂、润滑剂、抗冲改性剂等多种助剂。
压制硬PVC板材生产过程包括下列工序：
①混合按一定配方称量PVC及各种组分，按一定的加料顺序，将各
组分加入到高速混合机中进行几何分散；
②②双辊塑炼拉片用双辊塑炼机将混合物料混合塑化，得到组成均
匀的成型用PVC片材；
③③压制把PVC片材放人恒温压制模具中，预热、加温加压使PVC
熔融塑化，然后冷却定型成硬质PVC板材。
硬质PVC板材，可以制成通明的或不透明的两种类型。在配方设计中主体成分是树脂和稳定剂，适量加入润滑剂和其他添加剂，不加或少量加入增塑剂，使复合制品能够达到外观光洁，具有较高的热变形温度、冲击强度、刚性和耐化学稳定等性能。
混合工序是利用对物料加热的搅拌作用，使树脂粒子在吸收液体组分的同时，受到反复撕捏、剪切，形成能自由流动的粉状掺混物。塑炼工序是使
物料在黏流温度以上和较大的剪切作用下来回折叠、辊压，使各组分分散更趋均匀，同时驱出可能含有水分等挥发气体。PVC混合物经塑炼后，可塑性得到很大改善，配方中各组分的独特性能和它们之间的“协同作用”将会得到更大发挥，这对下一步成型和制品性能有着极其重要的影响。因此，塑炼过
程中与料温和剪切作用有关的工艺参数、设备特性（如辊温、辊距、辊速、时间）以及操作的熟练程度都是影响塑炼效果的重要因素。
压制是板材成型的重要方法，正确选择和调节压制温度、压制压力、时间以及制品的冷却程度是控制板材性能的工艺措施。通常在不影响制品性能的前提下，适当提高压制温度，降低成型压力，缩短成型周期对提高压机生产速率是行之有效的；但过高的温度、过长的加热时间会加剧树脂降解和熔料外溢，致使制品颜色暗淡、毛边增多及力学性能变劣。
综上可知，PVC塑料的组成、共混方式、加工历程是提高制品质量的关键。要生产出性能优异的PVC板材，除了设计一个较合理的配方外，其加料顺序，各工序的工艺参数都必须通过实验分析调整，严格控制。
实验原料
硬质PVC板材配方示例（质量份％）
实验设备
Z型捏合机或高速混合机1台中国张家港市曙光机械厂，江苏
型号SHR-10A 最大容量10L
出产日期2002年7月SK-160B双辊炼塑机  1台上海电器成套厂制造
产品编号16.33.9.5
制造日期1985.8
SL-45压力成型机（带冷却装置）中国青岛亚东橡机集团有限公司
型号XLB 出产日期2002.7 不锈钢模板（型腔尺寸30×30mm） 1付
浅搪瓷盘1个
水银温度计（0～250）2支
表面温度计（0～250℃）1支
天平（感量0.1g）1台
制样机1台
测厚仪或游标卡尺1台
其他设备：小铜刀、棕刷、手套、剪刀等实验用具
实验条件
辊间距：  1.4mm
双辊加热电压：220v
恒温电压：130v
模压板：120 （mm ）*120（mm ）*4（mm ）
辊压：温度：160℃时间6～8分钟
粉料混合：温度：90～100℃时间5分钟
表压：              1.5～2.0MPa
实验步骤
粉料配制
①以PVC树脂300g为基准，按表4-1配方在天平上称量各添加剂质量，经研磨、磁选后依次放入配料磁盘中（与配方核对有无差错）。
②熟悉混合机操作规程。先将PVC树脂稳定剂等干粉状组分加入高速混合机中，盖上加料盖，并拧紧螺栓，开动搅拌。1～2min后，停止搅拌，打开加料盖，缓慢加入增塑剂等液体组分，此时物料混合
温度不超过60℃。然后加盖，继续搅拌3min左右，当物料混合温度自动升温至90～100℃时，
即添加剂已均匀分散吸附在PVC颗粒表面，固体润滑剂也基本溶化时换转速至低速，打开料闸门，将混合粉料放入浅搪瓷盆中待用，并将混合机种残剩物料清除干净。
塑炼拉片
①按照双辊筒机操作规程（详见该机使用说明书），利用加热、控温装置将辊筒预热至1605℃（后辊约低5～10℃），恒温10min后，开动辊筒机，调节辊筒距为2～3mm。
②在辊隙上部加上初混物料，操作开始后从两辊间隙掉下的物料应立即再加往辊隙中，不要让物料在辊隙下方的搪瓷盆内停留时间过长，且注意经常保持一定的辊隙存料。待混合料已粘接成包辊的连续状料带后，适当放宽辊隙以控制料温和料带的厚度。
③塑炼过程中，用切割装置或铜刀不断地将料带从辊筒上拉下来折叠辊压，或者把物料翻过来沿辊筒轴向不同的料团折叠交叉再送入辊隙中，使各组分充分地分散，塑化均匀。
④辊压约6～8min后，再将辊距调至2～3mm进行薄通1～2次，若观察物料色泽已均匀，截面上不显毛粒、表面已光泽且有一定强度时，结果辊压过程。迅速将塑炼好的料带成整片剥下，平整放置，按压模板框尺寸剪裁成片呸。
压制成型
①按照压力成型机操作规程（详见该机使用说明书），检查压机各部分的运转、加热和冷却情况并调整到工作状况，利用压机的加热和控温装置将
压机上、下模板加热至（1805）℃。由压模板尺寸、PVC板材的模压压强（1.5～2.0MPa）和压力成型机的技术参数，按公式（4-1）计算出油表压力p（表压）。
②把剪裁好的片胚重叠在不锈钢模板之间，放入压机工作台中心位置。启动压机，使已加热的压机上、下模板与装有叠合板胚的模具相接触（此时模具处于未受压状态），预热板胚约10min。然后闭模加压至所需表压，当物料温度稳定到（1805）℃时，可适当降低一点压力以免塑料过多地溢出。
③保温、保压约30min，通水进行冷却，待模具温度降至80℃以下直至板材充分固化后，方能解除压力，取出模具脱模修边得到PVC板材制品。
④改变配方或改变配制成型工艺条件，重复上诉操作过程进行下一轮实验，可制得不同性能的PVC板材。
机械加工制备试样
将已得到的透明或不透明PVC板材，在制样机上切取试样，试样数量纵、横各不少于4个，以原厚为试样厚度，按将进行的性能测试标准制成试样。思考题
1.PVC中各组分的作用分别是什么？
答：PVC各组分以及各自作用的说明如下：
2.压制的工艺控制参数对PVC硬板的性能和外观有何影响？
答: 压制的工艺控制参数对PVC硬板的性能和外观是：
提高温度，降低成型压力，缩短成型周期，有利提高效率。
但温度过高加热时间过长会加剧树脂降解和熔料外溢，导致制品颜色暗淡，毛边增多及力学性能变差。
原料混合不均匀会造成性能的不确定以及外观的缺陷。
3.原料牌号对PVC硬板的性能和外观有哪些影响？
答：原材料的号牌不同，分子量及其分布不同，颗粒度大小不同，决定了PVC跟各种辅剂的相容性不同，各添加剂在PVC中的分布以及作用不同，从而影响到制品的性能和外观。

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