聚丙烯挤出成型工艺探讨

2019年2月

冶金与材料

Vol.39No.1

Metallurgyandmaterials

February2019

聚丙烯挤出成型工艺探讨

程乾坤

（常州宝菱重工机械有限公司，江苏常州213019）

摘

要：由于聚丙烯的成型能力非常强，工作效率非常高，在工业领域中可以创造比较高的经济效益。但是在材

料成型的过程中，由于工艺复杂，要控制好质量是非常重要的。本论文针对聚丙烯挤出成型工艺展开研究。关键词：聚丙烯；挤出成型；工艺

聚丙烯是一种广泛应用的聚烯烃塑料，没有毒，也没有气味，与其他材料相比，价格较低，抗弯性强，高分子材料强度高，被广泛应用于各个领域中。比如，食品饮料、工程管道及高强度的包装等都会使用这种材料。聚丙烯作为高分子材料，是采用了挤压成型，工艺的操作质量产品质量具有直接的影响。

工艺技术，结合使用渗氮工艺技术，经过特殊的工艺处理之后，就可以进行双金属加工制造，这样就可以

保证螺杆的质量，使其使用寿命得以延长。2.2聚丙烯挤出成型的螺杆直径

一般采用单螺杆挤出机的应用中，就是将聚丙烯采用工艺激素进行挤出成型。螺杆直径大约为45~120mm，如果比较大一些，也有超过120mm，甚至可以超过200mm，达到300m。螺杆直径会对环挤压量产生一定的影响，而且与螺杆直径有着直接关系，直径非常小，挤压量也会相对小一些，因此，如果是小批量生产的情况下，就可以采用这种工艺技术。相反，如果直径非常大，挤压量也会相对大一些，在生产厚管厚片产品的时候，就可采用这种工艺技术。2.3聚丙烯挤出成型的螺杆长径比

对挤出机的筒体来看，螺杆的长径是需高度关注的参数。螺杆的长径比可用（L/D）表示，就是螺杆的长度与螺杆直径的之间的比值。在长径相对较大时，就会提高塑化程度，熔融物也会更均匀，致密度相对高一些，这种情况下，从模头所挤出的量就更均匀，此时产品的壁厚质量更好，且具有很好的均匀性。但在具体应用中，必然增加能源消耗量。产品不同，螺杆的长径比也有所不同，在工艺技术上就要做出调整。通常而言，长径比比可以低于28：1，否则，产品的塑化就会质量不合格，如果长径比超过了40：1，此时的的能量就会有所增加大约可以达到3.1桶的温度。处于这个温度下，就会集中在挤压螺杆的核心区域。

表1机筒加热工艺参数

℃

1聚丙烯的基本介绍

聚丙烯（PP）化学成分上来看，是丙烯单体聚合后经过化学课反应形成的热塑性树脂。同位素聚丙烯与同位素聚合都属于是同位素，为甲基排列，与丙烯和间规聚丙烯共同构成了塑性聚丙烯。当前的工业领域中，95%的企业生产这种材料，挤压成型工艺是普遍应用的。聚丙烯和共聚物块聚丙烯的化学研究中得知，熔融指数（MFR）是1~10g/m3，聚丙烯的物理形态上来看，是半透明的物质，没有颜色，没有毒，也没有气味，化学结构比较规整。从物理性质上来看，其结晶性是非常高的，熔点也相对较高，具有很好的耐热性和耐腐蚀性，晶体的密度要相对较低，在塑料材料中，不仅是最轻的材料，也是密度最大的材料，大约为每立方厘米0.9~0.91g。当处于低温环境中，其冲击性能是非常差的，由于碳原子从化学结构上来看，是极其不稳定的，因此容易产生氧化反应，如果长期在空气中暴露，就容易产生老化的问题。

图1聚丙烯化学结构

加料段170~200

压缩段200~230

均化段190~220

换网区190~220

连接体区190~220

2聚丙烯挤出成型工艺设备

2.1聚丙烯挤出成型的螺杆材质

螺杆的材质和后处理技术会对螺杆的寿命产生影响，还会影响其使用的质量，采用冷热喷涂硬金属

3聚丙烯挤出成型工艺种较为常见的问题

其一，聚丙烯挤出成型工艺技术的应用中，会在

作者简介：程乾坤（1984-），男，河南周口人，大学本科，研究方向：铸造成型及工艺、机械加工。

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冶金与材料第39卷

片材的外观上发现有晶点，分散在表面上，多数的晶点的直径大约为1mm，这种现象的发生必然会对成型效果产生不良影响。

其二，聚丙烯挤出成型工艺技术的应用中，会在片材外观出现发暗的现象，缺少透明度，主要呈现出混浊的视觉效果。

其三，聚丙烯挤出成型工艺技术的应用中，会出现成品发脆的现象，这样就会导致产品的冲击缺少必要的强度。

其四，聚丙烯挤出成型工艺技术的应用中，出现下料口出的下料不够均匀的问题，无论是下料的多少，片材都会表现出均匀度不符合规定的标准。

其五，聚丙烯挤出成型工艺技术的应用中，温控表上所显示的温度不符合标准，即设计温度不符合实际的温度，或者高于实际温度，或者低于实际温度，都是不符合要求的。

定要超过熔点的30~40℃。4.2外观发暗问题的解决

在解决外观发暗问题的时候，对于回料的比例要采取有效的控制措施，需要通过实验的方法论证。通常而言，添加的比例要低于20%为宜，外观的颜色会有所保证。

4.3成品发脆问题的解决

回料的使用不可以超过5次，按照规定加入工助剂，抗冲击强度就会有所提高。

5结语

综上所述，文章对通过对聚丙烯挤出成型工艺进行研究，提出直接影响产品的质量的原因，并相应地提出有效策略。通过对聚丙烯挤出工艺的研究，对于提高工业企业的生产水平意义重大。

参考文献

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4聚丙烯挤出成型工艺问题的解决策略

4.1晶点问答的解决

对于挤出的机螺杆要设定的温度比较低一些，不可以超过规定的温度。螺杆区域在加热的过程中，温度上会出现正态分布的情况，此时就要注意调整温度，要求压缩段的温度要高一些，而且按照规定一（上接第88页）空船情况下重量是4.8万t。在对船体结构基本要素进行核算的过程中，横剖面在甲板及船底处船体梁静剖面模数最小值是：

Zv-min=0.9Cwk2B（Cb+0.7）×10-6m3

式中：Cw为波浪系数；h为高刚度钢系数；B为型宽；Cb为方形系数。

在应用高强度钢的过程中，需要根据设计标准，保证垂向惯性矩之比是IH32/IH40，换句话说，在使用等级为H40高强度钢的过程中，同等尺寸下的船体结构能够承载的重力水平比应用H32等级的高强度钢超出30%以上。由此可见，通过应用H40的高强度钢，能够在确保船舶尺寸及装载能力的基础上，降低构件规格。

3.2提升船体结构比例

（1）结构抗屈曲能力。要确保包括板及组合型材和主要支撑构建在内的各个层次船体结构具备较强的平稳性，需要对构件尺寸及特性加以科学把控。针对承受面内轴向载荷的板，其屈曲限值计算公式是：

σC=kS

πEtN/mm2

22

12（1-γ）S

2

2

H40等级的高强度钢板厚是应用H32等级高强度钢的0.8倍，重量相对减少10%左右。

（2）高强度比例。有限元方式作为当前船舶结构强度核算的主要方式，在进行船舶设计的过程中，其起到了关键性作用。通过对结构模型的数学化分散，能够快速了解结构各个应力分布情况，同时找出结构应力集中峰值，根据实际情况，对结构分布情况进行调整，实现结构安全性的提升。

4结语

总而言之，在进行船舶结构设计时，通过把刚强度钢运用其中，能够有效的降船体重量，极大限度的提升船舶产品市场竞争智力。随着现代化技术及科学技术的提升，在不久将来，诸多新型高强度钢逐渐出现，并应用到船舶产品设计工作中，实现船舶性能的提升，促进船舶事业的稳定发展。

参考文献

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.广船科技，2013，33（2）：27-29.的应用［J］

式中：kS为边界条件系数；E为材料弹性模量；t为板的厚度；γ为材料泊松比；s为板格宽度。根据公式得知，如果把板荷载水平控制在某一范畴内，应用

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