高分子材料材料与工程生产实习报告.docx
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高分子材料材料与工程生产实习报告
生产实习报告
[目录]
一.实习背景及方式---------------------------2
1.生产实习动员大会
2.入场教育
3.生产实习报告和总结
4其余时间查资料
二.实习单位及时间---------------------------3
：
1.国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心介绍
2.贵州凯科特材料有限公司介绍
3.贵州省工程复合材料中心简介
三.产品类型.规格及主要设备------------------
四.专业人员授课-----------------------------4
1.注塑与挤出的机床.模具与工艺
2.凯科特公司的介绍及其生产流程工艺及配色
3.CANS简介及塑料检测标准
4力学性能检测标准及注意事项
5工程中心仪器介绍
五.挤出与注塑-------------------------------5
1.原料（来源.牌号.形状）------------------------------------
2.各种设备的规格.型号及出厂地
2.原料的加工特性.配方及配制------------------------------
3.工艺参数的控制------------------------------------------
六.PP/滑石粉复合材料的制备与性能测试--------7
1.主要原料与设备
2.实验目的.要求.原理.内容.
3实验设计及样品制备
4实验工艺参数控制
5PP/滑石粉复合材料的性能测试
（1）拉伸
（2）弯曲（3）冲击（4）熔融指数（5）收缩率
5.实验数据结果与讨论
七.实习收获与体会----------------------------12
八.致谢--------------------------------------13
一.实习背景：
高分子材料与工程专业是培养具备高分子材料与工程等方面的知识，能在高分子材料的合成改性和加工成型等领域从事科学研究、技术开发、工艺和设备设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才.学生主要学习高聚物化学与物理的基本理论和高分子材料的组成、结构与性能知识及高分子成型加工技术知识。
使得学生应获得以下几方面的知识和能力：
1.掌握高分子材料的合成、改性的方法。
2.掌握高分子材料的组成、结构和性能关系。
3.掌握聚合物加工流变学、成型加工工艺和成型模具设计的基本理论和基本技能；4.具有对高分子材料进行改性及加工工艺研究、设计和分析测试，并开发新型高分子材料及产品的初步能力。
5.具有应用计算机的能力；6.具有对高分子材料改性及加工过程进行技术经济分析和管理的初步能力
（一）实习目标：
1.通过生产岗位劳动使学生了解聚合物成型加工过程中的实际知识并且能够将课本知识运用到生产实际，提高分析问题解决问题的能力。
2.通过定点岗位实际操作，提高动手能力，进一步熟悉典型加工工艺基本原理，流程以及相关设备技术指标。
性能.用途价格对象.所用原料.操作程序.调试方法.产品质量.技术含量与生产水平。
3.通过生产岗位劳动，熟悉相应实习岗位的岗位职责和有关工艺设备操作规程，进一步学习企业工人和技术人员的严谨的工作态度和敬业爱岗精神。
实习基本要求：
实习期间应严格遵守实习所在工厂的安全规程和各项规章制度严格按照规定时间进厂实习.不迟到.早退.维护社会公德.讲文明.讲礼貌.守纪律。
进行方式：
（二）.生产实习可分为四个阶段:
1.生产实习动员大会：
主要内容有向学生宣传生产实习目的.要求.培养目标.考核方式和有关纪律要求.由指导教师实施。
2.入场教育：
主要内容有带队老师进行并且生产实习时间为20天分四阶段进行：
（1）生产实习教育：
实习动员大会半天，资料查询与准备半天
（2）生产实习过程：
分为车间实习（包括工艺和设备）和产品自主研发以及力学性能检测过程10天
（3）生产实习报告和总结（实验报告和生产实习报告。
学习成绩评定）3天
（4）其余时间查资料
二.实习单位及时间：
（一）.实习地点：
1.国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心
2.贵州凯科特材料有限公司
3.贵州省工程复合材料中心
（二）.实习时间：
1.2010年6月24日—2010年7月1日车间实习
2.上午9.00-12.00.下午13.30-16.00
（三）实习方法：
1.请工厂有关人员作介绍：
2.工厂现有规模及其概况：
贵州凯科特材料有限公司创建于1997年，是由科研院所体制创新建立的科技型股份制企业，是贵州省材料技术创新基地。
公司长期致力于聚合物基改性材料的研究、开发和生产，现有博士、教授、研究员8人，高级工程师11人，工程师15人，在材料的研制和开发方面始终处于学科前沿。
公司技术开发能力雄厚，被国家科技部认定为国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心。
公司现有国内先进水品的40～75系列双螺杆挤出机组生产线7条，年生产能力20000吨。
。
2.贵州省工程复合材料中心是隶属贵州科学院下属的自收自支集产、学、研为一体的科研型单位，中心位于贵阳市白云区，占地面积40亩，主要从事高性能聚合物改性材料、塑料制品及制件的研究、生产和销售，地处交通便利，四通八达贵州省贵阳市南明区成立于2000年贵州省工程复合材料中心主要经营橡胶及复合材料化工原料金属材料建筑材料,,拥有多名高专业素质的员工,主营业务有橡胶及复合材料化工原料金属材料建筑材料3. 国家复合改性聚合物材料工程技术研究中心（简称“工程中心”）是2004年国家科技部立项组建的国家工程技术研究中心，是贵州省的第一个国家级工程技术研究中心。
“工程中心”依托贵州省材料技术创新基地，联合贵州科学院、贵州大学和浙江大学，以合作共建模式共同组建。
按照凝聚人才进行技术研发集成、成果转化推进产业化、为行业提供公共技术服务等主体功能进行建设，是我国目前新材料领域一个集科研、成果转化、人才培养为一体的崭新平台，于2008年10月通过国家科技部验收，正式挂牌运行。
。
“工程中心”拥有产业化示范车间2000余平方米，研发实验室1000余平方米；专家公寓和研究生公寓1200平方米。
同时，投入1500余万元添置相关检测仪器及工程化设施装备50台（套），建成了分析检测实验室、合成工艺实验室、聚合物共混改性工艺实验室和制品成型工艺实验室，构建了较为完备的工程化技术综合配套研究开发平台，为“工程中心”的工程化技术开发和产业化示范提供了良好的基础设施。
三..产品类型.规格及主要设备
a）1.工厂主要生产产品类型.规格及主要加工设备：
贵州凯科特材料有限公司主营聚丙烯改性产品，例如：
增强PP、增韧PP、阻燃PP、发泡PP等等，海陆空军用弹药包装箱，此外还有一些工程塑料改性产品。
主要设备有1.超微细粉体材料实验室2.聚合物共混改性实验室3.制品成型工艺实验室实验室资料实验手段齐全、先进，大型仪器设备以进口为主，能满足研发、生产和质量控制的需要。
实验室的管理体系健全，已通过CNAS认证。
可进行如下检测项目：
1.结构检测红外-热重分析热重图差热图红外光谱紫外光谱
紫外定量粒经分布比表面积元素含量微观形貌图象.物理特性透光率色差密度吸水性成型收缩率2.力学性能拉伸强度断裂伸长率拉伸弹性模量弯曲强度弯曲模量压缩强度撕裂强度剪切强度剥离强度简支梁冲击强度悬臂梁冲击强度洛氏硬度压缩永久变形热变形温度维卡软化点温度4.功能特性氧指数水平燃烧垂直燃烧恒定湿热热稳定性2.“工程中心”面向军工、民用汽车、家电、包装等行业，以复合改性聚合物材料工程技术研究为主要研发方向，以通过复合改性技术实现通用塑料高性能化、功能化、环境友好化的相关工程技术研发、孵化、集成和产业化为主要任务，以超微细粉体/聚合物复合改性为主要特色，通过对超微细粉体制备、粉体表面处理、粉体/聚合物共混、制品成型加工等多学科技术和工艺的配套集成，对通用塑料进行复合改性，研发军工、家电、汽车、微电子、设施农业等行业大量需求的各类复合改性专用料、特殊功能母粒和聚合物合金，以及高档改性料的制成品。
通过转化辐射成熟、成套技术推动行业的技术进步
2..产品的主要用途及使用性能要求：
3.安全及劳保措施
b）现场实习
1.熟悉实习任务书及实习指导书
2虚心向工人师傅学习.做好笔记
3.细心观察
4.分小组进行讨论
c）写好实习报告
四.专业人员授课：
进行多媒体授课：
1.由史兵师兄给我们讲解注塑机的机床.模具.
和工艺控制
（1）.机床：
其结构如下图
通过师兄的讲解我们知道了机床结构以及其工作流程为：
原材料—料斗---液压马达的带动—螺杆旋转（溶胶）使物料向.
并且了解到螺杆三段：
输送段。
融融段。
计量段的作用和功能。
2.还了解了模具的
结构
以及过宽板的作用和设计时的事项螺杆部分
3.螺杆部分：
（1）螺杆主要有：
压实、输送、均化、注射的作用。
（2）螺杆主要由输送段、熔融段、计量段构成；其中输送段主要有压实输送物料、对物料进行预热的作用；熔融段；计量段主要是以溶胶标尺作为判据，溶胶标尺前进为射胶，后退为溶胶过程。
最后讲了注塑工艺参数的作用以及设定.工艺参数的设定主要讲解有：
合模.注塑.保压.溶胶.冷却.顶出等的压力.速度.位置的设定.
2由栗多文老师为我们介绍凯科特公司的产品生产过程及检测和特色产品
通过上图我们知道了整个生产过程同时通过介绍我们还知道了该公司的其他特色产品有：
仪表板及内饰材料.仪表板材料（IP）等以及如何配色和色样的检测的基本知识1.三色原理：
红、黄、蓝是基本色；即由任何颜色也不同调配出来的三个颜色，故称为三原色。
三色原的主要原料：
钛白粉、炭黑、铁红、有机黄；钛白粉作用：
2.通过两种颜色的叠加或者其他方法使两种基本色以不同的比例相混而成的一种颜色，称为间色。
间色也只有三个即红色+蓝色=紫色；黄色+蓝色=绿色；红色+黄色=橙色。
3复色：
两间色与其它色相混调或三原色之间不等量混调而成的颜色，称为复色。
通过老师讲解使我们能够更加了解改性聚合物的颜色配制和生产流程。
3.这次课由吉玉碧师姐给我们讲解了CANS标准来检测和认证的机构并对实验室和各种材料的检测标准以及我们在做实验时如何正确选择实验所需的材料，正确选用各种国家标准来检测高望重材料的性能并对材料性能检测中的影响因素做了认真的讲解。
其影响因素有：
人.设施和环境条件.检测方法确认以及设备.
4.此次授课是张敏敏老师，他主要给我们讲述塑料的常规力学性能检测（拉伸.弯曲.冲击.收缩率.熔融指数）的测定并认真介绍了各种实验的条件选择和实验应注意的环境温度.湿度以及式样的制备和用什么国标（GB）来检测等.同时还讲解了各个实验的步骤.
5.今天又胡智老师为我们介绍工程中心的实验仪器，他不仅为我们介绍了常规实验的仪器还为我们介绍了其他各种仪器的使用和功能。
其仪器包括：
傅立叶红外光谱仪.热重分析仪（TGA）.差示扫描量热仪（DSC）.纳米粒度&Zeta电位仪.比表面&孔隙度分析仪
火焰原子吸收分光光度计.高精度分光光度计.紫外分光光度计等
五.挤出与注塑
实习内容：
（一）1.挤出成型：
（1）原料（来源.牌号.形状）：
有中国石油天然气股份有限公司和黑龙江省大庆市龙凤区有限公司分别生产的高密度聚乙烯（HDPE8008和HDPE7144）和低密度聚乙烯（LDPE265Yz和LDPE-955）颗粒状原料用于挤出排水管和护套管
（2）生产流程：
混合搅拌机→双螺杆挤出机→除烟尘→冷却水槽→干燥设备→切粒机→振动塞→均化仓均化→计量包装→性能检测（颜色检测、性能检测）
质量控制流程：
原材料入库（入厂检测）→配料（巡检）→共混复合挤出（巡检）→均化仓（在线检测）→包装入库（在线检测）→出场检验（遵循企业标准）→产品跟踪和服务
（3）产品名称：
护套管.排水管.PPY-03Y38.PP-6.MPP-6.LZS-T0260.PPY-03Y38
PY52FS灰.MNS-956.PPY-03Y31.PY8-4612.PP-Y801L7.
（4）原料的加工特性:
1.PE具有无毒.无臭手感似腊.具有优良的耐低温性能化学稳定性好.能耐大多数酸减的侵蚀3常温下不溶于一般溶剂吸水性小电绝缘性好等其结晶料,吸湿小,不须充分干燥,流动性极好流动性对压力敏感,成型时宜用高压注射,料温均匀,填充速度快,保压充分.不宜用直接浇口,以防收缩不均,内应力增大.注意选择浇口位置,防止产生缩孔和变形.基于上述优良性能所以ＰＥ材料易于加工．
（5）原料的配方及配制：
HDPE25kg+2426ks瓢挤出成型生产排水管.低密度聚乙烯（LDPE265Yz和LDPE-955）挤出成型护套管.
（6）主要设备的类型.规格.产地：
1.张家港市普瑞塑胶机械有限公司的主机转速为57.4转/分.主机电流为21.2A以及牵引速率为600转/分的挤出机生产排水管.2.欣灵电气股份有限公司的挤出速率为1200转/分牵引电压为185V的挤出机生产护套管
（7）工艺控制参数1.挤出成型生产排水管主要控制参数
料筒
温度
射嘴温度°C
一区温度°C
二区温度°C
三区温度°C
四区温度°C
176±10
173±10
156±10
150±10
主机转速
61.5±10r/min
主机电流
21.5±10A
牵引转速
600r/min
2.生产护套管是的工艺控制参数
料筒
温度
射嘴温度°C
一区温度°C
二区温度°C
三区温度°C
四区温度°C
210±10
195±10
185±10
150±10
挤出速率
600±50r/min
牵引电压
50V
真空压力
0.03-0.04MPa
二）注塑成型
（1）原料（来源.牌号.形状和检验方法）：
1.原料包括ABS.ＰＰ．ＰＥ．奇美硬胶.以及填料类的灰母粒.黑母粒等.其型号有1.扬子巴斯的ABSGP22和ABSH110 宁波乐甬兴化有限公司的ABS-AG15A1和上海高桥分公司的ABS301以及甘肃兰州西固区的ABS8391其中有黑色和灰色2镇江奇美化工有限公司的奇美硬胶.3.PS383
（2）生产流程：
配料（烘料）---注塑—取件—修边—自检—包装
（3）原料的加工特性：
（a）ABS 是一种加工性能优良的热塑性塑料，可采用通用的加工方法来成型加工。
ABS的热稳定性好，不易出现降解现象，热分解温度大于250℃。
虽然ABS在惰性气体中的热稳定性很好，但在受热状态下，热氧会引发降解反应，因此需要加入抗氧剂， ABS的吸水率较高，不干燥会在制品上产生银纹和气泡等缺陷。
因此，一般制品的干燥条件为：
温度80～85℃，时间2～4小时ABS的热稳定性较好，但在265℃下，物料在料筒中的停留时间最多不应超过5～6min；而在280℃时，物料在料筒中的停留时间则不应超过2～3min；如果生产过程中出现意外，应当先把料筒温度降低到120℃，然后再清理料筒。
有些ABS制品在刚生产出来时并无问题，但是可能会在储存期内产生褐色或者黄色条纹，这可能是由于料筒过热或者滞留时间过长而引起的。
（b）PP是是一种高密度、无侧链、高结晶必的线性聚合物，具有优良的综合性能。
未着色时呈白色半透明，蜡状；比聚乙烯轻。
透明度也较聚乙烯好，比聚乙烯刚硬。
其性能有很多1.PP的吸水率低，在水中浸泡一天，吸水率低于0.01%，因此加工前不必干燥处理。
2.PP的熔体接近非牛顿流体，粘度对温度的敏感性小，而取决于剪切速率的大小。
3.PP的收缩率和方向选择性都大，这对制品的精度影响较大，在具体设计模具和确定工艺条件时要注意。
4.PP制品对缺口比较敏感，制品设计时应当避免出现尖角和缺口，以免引起应力集中。
5.PP熔体与铜接触会导致降解，应避免与铜接触或加入抗铜剂。
6.PP在冷却凝固速度快时，容易产生内应力。
对制品进行退火处理后，能消除残留的内应力，并改善冲击强度。
（4）原料的配方及配制:
（1）25kgABS+上下外罩破碎料+2.5kg灰母粒注塑生产上下外罩
（2）ABS30150kg+25kgABS8391在60°C烘烤2小时注塑生产中心管.（3）25kgABS+250g黑母粒在80°C烘烤2小时.注塑生产调平螺钉（4）PPT30s生产线缆卡（5）25kgPS383+蛋盒破碎料生产蛋盒（6）25kgPS+480g浅绿色料生产下瓶座.
（5）注射机的类型.规格.结构特点.生产能力和适应性：
1.震德单螺杆注塑机CJ120M3V其锁模力1200KN总功率17.5射胶量204g（7.2oz）电压380V50HZ
2.海天HTF380W1/J5锁模力3800KN螺杆型号B-D70总功率61.85KW电流118.3Ａ射胶容量1239cm3.3EM480-SVP锁模力480KN.480射胶量1990g总功率56KW电压380V50HZ.生产能力强全天24小时生产注塑机适应能力强。
（6）注射模具的结构：
注塑模具基本结构都是由定模和动模两大部分组成的。
定模部分安装在注塑机的固定板上，动模部分安装在注塑机的移动板上。
注塑成型时，定模部分和随液压驱动的动模部分经导柱导向而闭合，塑料熔体从注塑机喷嘴经模具浇注系统进入型腔；注塑成型冷却后开模，即定模和动模分开，一般情况下塑件留在动模上，模具顶出机构将塑件推出模外。
根据模具上各部件的作用不同，一般注塑模可由以下几个部分组成：
1．成型零部件成型零部件是指定、动模部分中组成型腔的零件。
部形状。
2．浇注系统浇注系统是熔融塑料从注塑机喷嘴进入模具型腔所流经的通道，它由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。
3．导向机构导向机构分为动模与定模之间的导向机构和顶出机构的导向机构两类。
前者是保证动模和定模在合模时准确对合，以保证塑件形状和尺寸的精确度，
4．脱模机构用于开模时将塑件从模具中脱出的装置，又称顶出机构。
其结构形式很多，常见的有顶杆脱模机构、推板脱模机构和推管脱模机构等。
。
5．侧向分型与抽芯机构当塑件上的侧向有凹凸形状的孔或凸台时，就需要有侧向的凸模或型芯来成型。
在开模推出塑件之前，必须先将侧向凸模或侧向型芯从塑件上脱出或抽出，塑件才能顺利脱模。
使侧向凸模或侧向型芯移动的机构称为侧向抽芯机构。
6．加热和冷却系统为了满足注塑工艺对模具的温度要求，必须对模具温度进行控制，所以模具常常设有冷却系统并在模具内部或四周安装加热元件。
7．排气系统在注塑成型过程中，为了将型腔内的空气排出，常常需要开设排气系统，通常是在分型面上有目的地开设若干条沟槽，或利用模具的推杆或型芯与模板之间的配合间隙进行排气。
8．其它零部件如用来固定、支承成型零部件或起定位和限位作用的零部件
（7）注射产品名称有：
上瓶座.蒸发皿.上下外罩.线缆卡.中心管.调平螺钉.蛋盒.下瓶座。
排水管头.
（8）注塑机的操作方法:
1．注塑机的动作程序：
射台前进→注射→保压→预塑→倒缩→射台松退→冷却→开模→顶出→退针→开门→关门→合模→射台前进。
2．注塑机操作项目：
注塑机操作项目包括控制键盘操作、电器控制柜操作和液压系统操作三个方面。
分别进行注射过程动作、加料动作、注射压力、注射速度、顶出型式的选择，料筒各段温度及电流、电压的监控，注射压力和背压压力的调节等。
六.实验名称：
PP/滑石粉复合材料的制备与性能测试
实验时间：
2010年7月2日—2010年7月综合性实验
（一）实验目的：
通过聚合物和滑石粉的混合改性研究，使我们能够清晰的了解挤出的成型工艺参数的控制和操作中应该注意的事项.以及正确运用用实验仪器检测改性材料的性能以便于提高材料的应用领域.
（二）实验内容：
通过聚合物PPT30s和滑石粉的混合以及添加白油后研究其改性后的拉伸.冲击.弯曲.收缩率以及熔融指数的性能..
（三）实验要求：
通过对PPT30s/滑石粉改性材料的性能测试和研发的工作程序和材料配方的设计方法.工艺材料结构分析和性能检测方法.并对配料的搅拌.输送混炼.冷却.切粒.均化以及包装等生产环节的控制从而更好的学习专业知识。
（四）实验步骤:
a）实验部分
（1）实验数据及仪器：
1主要原料与设备:
总共配制料6kg其中：
（1）滑石粉1.8kg平均粒径1250目，西龙广滑石开发有限公司.
执行标准：
WF90-17-99Q/LGH
（2）PPT30s4.2kg.平均粒径1560目司以及白油12g
执行标准：
Q/SY98-2008优等品每袋25kg
（3）设备有如下：
实验条件;温度<40°C,湿<80%
编号
设备名称
设备型号
生产商
设备技术参数
1
挤出机
CTE35
南京科倍隆科亚双螺杆挤出机机械有限公司
螺杆直径35.6mm螺杆速率700r/min主机功率18.5KW
2
微机控制电子万能试验机
WDW-10C
上海华龙测试仪器有限公司
在拉伸时期速率为50.00mm/min在做弯曲时2mm/s
3
液晶式塑料摆锤冲击试验机
ZBC-4B
深圳市新三思计量技术有限公司
悬臂梁冲击：
冲击速度3.35米/秒
摆轴中心的距离335毫米
4
熔体流动速率仪
XCR--400
承德市金建检测仪器有限公司
控温范围：
230°C：
±0.5℃，计时器设置为30s
5
其他仪器有：
游标卡尺。
缺口开样机。
直尺等
（2）实验原理：
2.实验设计及样品制备:
将将PP/滑石粉母料白油均匀混合后通过双螺杆挤出机进行造粒，制成共混颗粒
材料名称
质量分数/%
样品制备
质量
滑石粉
30
将几种料混合均匀后放在注塑机种打出样条其规格为：
拉伸试验样条：
115×10×4
弯曲试验样条：
160×10×4
冲击试验样条：
80×10×4
1.8kg
PPT30s
70
4.2kg
白油
0.02
12g
1.PPT30s加滑石粉的挤出工艺参数：
料筒温度
一区温度°C
二区温度°C
三区温度°C
四区温度°C
五区温度°C
六区温度°C
七区温度°C
机头温度°C
熔体温度°C
熔体压力MPa
实际温度
152
151
178
175
192
200
185
210
219
2.94
设定温度
175
180
185
190
195
204
205
215
220
44
主机电流
设定电流36.5A实际电流21.3A
主机转速
设定转速300r/min实际转速284r/min
喂料频率
设定频率4.5实际频率3.6
4.PP/滑石粉复合材料的性能测试：
实验的性能检测包括内容如下：
1.收缩率：
2.冲击强度：
3.拉伸强度:
4.弯曲强度：
5.熔融指数：
其性能如下表1
其中
（1）拉伸性能检测标准是GB/T1040.
（2）冲击实验的检测标准是GB/T1843（3）弯曲性能的检测按照GB/T9341（4）熔融指数性能检测标准是按GB/T3682
含量为30%滑石粉/70PPT30s的力学性能如下：
编号
项目测试
实验尺寸
测试条件
性能测试
长mm
宽mm
厚mm
缺口深度
定挠度
实验条件
速率大小
弯曲负荷
弯曲强度
弯曲模量
弯曲挠度
制样工具
1
弯曲
80.00
9.93
3.99
6mm
2.0mm/min
69.19
42.0
2.116
5.998
2
拉伸
115
9.98
4.03
断裂生长率
破坏条件
断裂强度Mpa
速率大小
最大力
屈服力
拉伸
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