塑料挤出成型技术研发动态

挤出成型是一种重要的塑料制品加工方法，适用于几乎所有的热塑性塑料，其制品约占整个塑料制品的40%。经过100多年的发展，挤出成型制品已占塑料制品总量的l／3以上。在广泛的生产实践中，挤出成型的理论和技术得到不断的深化和拓展；可加工的聚合物种类、制品结构和制品形式越来越多；挤出工艺得到不断的发展；挤出成型的设备得以不断改进和刨新，设备越来越大型化、高效率化、精密化、智能化及专用化；计算机技术在挤出成型加工中的应用越来越广泛、深入。挤出成型可生产管材、棒材、板材、片材、异型材、电线电缆护层、单丝、薄膜及中空容器等各种形态的产品，这些产品的应用范围涵盖了国民经济的大部分领域。近年来，人们对辅助挤出、自动换网、反应挤出、挤出发泡、共挤出、高速挤出、精密挤出和近熔点挤出等塑料挤出成型方法进行了大量研究和开发，取得了令人瞩目的成就。

面对日益发展变化的挤出成型加工，本文拟对挤出成型技术作一全面的介绍，在回顾挤出成型发展历程的基础上，介绍挤出成型的工艺和技术特点，难点、所遇到的问题以及新的成型工艺，并展望了挤出成型的发展趋势。

1 挤出成型的发展历程

挤出成型技术作为聚合物加工技术之一，是伴随聚合物加工工业的发展而发展的。挤出成型的发展历程可以分为三个阶段：

(1)萌芽时期 1845年，R.Brooman最早用挤出成型法生产包覆电线。当时的挤出机为柱塞式，操作由手动逐步过渡到机械式和液压式，生产过程是间歇式的。

(2)杆式挤出机阶段 19世纪80年代后，开始出现螺杆式挤出机，由德国开始批量制造，并不断地发展和改进螺杆结构。这时期的挤出机螺杆长径比为3～5，难以满足热塑性塑料塑化的要求．只适合于生产橡胶制品。

(3)现代挤出机时代 1935年德国Panl Troster公司制造出第一台热塑性挤出机，从此挤出机发展到了一个新阶段即现代挤出机时代。这一阶段的特征是挤出机采用直接电加热，空气冷却、自动温控的装置和无级变速的传动装置，螺杆的长径比开始超过10。

现代挤出机技术的出现和进一步的发展，使得可加工的聚合物种类、制品结构、御品形式越来越多．挤出工艺不断改进，成型设备不断出新，研究开发新产品、新工艺的手段不断加强。目前用挤出成型法可以生产出各种各样的制品，除传统的PVC管材，包覆电缆。PPS、PP和ABS片材、板材以外，还有PVC型材、交联聚乙烯管材、铝塑复合管、PP-R管材、双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜、多层共挤复合膜，各种发泡制品等。此外。可以运用挤出加工手段制备改性聚合物材料。此间发展的新技术有共混增强、增韧技术，辐射改性技术，纳米复合技术，以及其它一些新型改性技术。在设备方面，出现了各种结构与功能的挤出机和生产线：如混炼型螺杆、排气式挤出机，双螺杆、多螺杆挤出机，反应式挤出机，组合式挤出机，以及适应高分子材料物理与化学特性而建立的成型装置和具备各种制品所需的专门功能、能够实施成型步骤的挤出生产线辅机等，以追求简便、控制精确、节能高效，清洁生产为目标而不断改进的新型设备。

2 挤出成型过程及设备

典型的挤出成型过程是，将固态粉状或粒状聚合物物料通过料斗加人挤出机中，在自重和螺杆的转动下使物料进入料筒，在料筒内被加热，熔融塑化，通过螺杆加压将熔融的物料经日模挤出，在牵引力的作用下，经过冷却、定型形成制品的最终形状。在挤出成型过程中，其棱心为螺杆式挤出机、口模和辅机。挤出机根据螺杆的数量可分为单螺杆挤出机、双螺杆挤出机和多鼻杆挤出机。单螺杆挤出机由于设计简单、制造容易、价格便宜而被广泛使用，是用量最多的挤出机。它是出一根阿基米德曩轩在加热料筒中旋转而成，这种挤出机的