功能性塑料制品的挤出成型
出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《塑料挤出制品生产工艺手册》第351页（2453字）
具有特殊功能的塑料制品称为功能性塑料制品。这些制品成型的关键是制品的实用性。
1．玻璃纤维增强塑料
增强材料可以是短切纤维，也可以是连续丝状纤维。挤出的功能之一是使纤维在挤出方向上联结，赋予制品较高的单向强度。由于采用了连续纤维，成型加工是连续覆盖作业，在增强材料中有60%～80%是具有这种物理性能的细丝状的材料。钓鱼杆就是这种制品应用的一个例子，大的天线塔的拉绳索又是另一个例子。
2．导电塑料线
采用特殊材料进行这种成型的另一个有趣的应用是导电塑料线。广泛应用于该用途的材料是炭黑填充聚乙烯，另一种是由炭黑填充的PVC。最近研制成功的含有金属屑的导电材料能扩大材料在承载范围内的导电性，加宽的应用场合包括一些静电消除场合：如具有高破裂敏感性的地板砖、操作集成电路的导电塑料异型材和医疗使用的麻醉剂输液器。
3．磁性塑料
在电气应用方面，已挤出的导电塑料还有许多应用。它们应用于高压传导电线、低电流点火电线。这些材料的表层被覆盖了作为其它电缆线的屏蔽材料。它们常常作为天线泄漏累积电荷的包覆层。它们能用于允许阻抗是金属传导的103到106倍的场合。磁性材料也能被挤出成为磁性条状物。它们常用于关门装置及许多应用。通常，磁性材料是PVC与高填充亚铁酸盐的复合物，因为它们具有良好的磁性。填充的亚铁酸盐的重量占总体的75%～90%。为了得到永久性磁性，材料在模头时经过了磁化处理。图17－16叙述了做磁性材料的基本技术。原材料被挤出在一个含有交叉南北极的圆形的磁性圆筒上。磁体与支撑环相连，以便圆筒表面能使条状物南北极有序排列。圆筒尺寸应该做得足够大，只有这样才能保证有足够的接触时间，使磁性材料能在磁条中定向有序排列。在圆筒的旋转的过程中使材料冷却。被挤压的磁条位于含有交叉南北极的磁体分布圆筒构型的另一侧。冷却使磁性材料固定在塑料中。在另一些情况下，磁体平行于磁条，并且圆筒由平行磁体组成。
图17－16 制造磁性塑料条的排列示意图
1－磁体 2－未磁化间隙 3－已挤出可磁化的条状物 4－机头 5－挤机 6－磁体支撑环 7－磁鼓 8－水冷却 9－已磁化的条状物
4．永久性高绝缘性塑料
使用特殊的聚合物(如聚偏二氟乙烯)和高填充量的钛酸钡以及类似的材料，可以挤出永久性高绝缘塑料。这些材料应用于特殊的电容和没有瞬时高电流的电线和电缆。如电子仪器要求具有高度储存电子的特性，则这种仪器可以使用这种塑料。这些材料在挤出过程中需要特殊的技术，因为材料的流变性使得它们即使在熔融温度下也非常坚硬。由于填料的研磨作用，因此，设备和螺杆磨损严重，需要经常维护。
5．书写材料
填料也是一种有趣的挤出制品的基材。许多年来，所有的铅笔都是用石墨做书写材料，用木材做表层。现在的铅笔是用挤出的方法来制得的。书写材料是用含石墨量高的塑料做成，能承受很高的书写压力。铅笔主体部分是用中密度的泡沫塑料制成，它具有木材大部分的特性。铅笔的外层是密实塑料材料，它能提供高强度的玻璃表面，易于手执和书写。泡沫和表层的较好基材是PS。用作芯材树脂的成分不固定，但常以苯乙烯为基材。
除了石墨，其它的书写材料也能做为芯材，制成各种各样的彩色铅笔已很平常。此外，多孔头的钢笔也是用多孔材料制成钢笔头的。挤出材料通过一系列的改性技术制成多孔状。
6．光纤
光纤是这种基材应用的另一个事例。塑料光纤是由丙烯酸树脂制成。成功地生产光纤主要要求是仔细地控制光纤材料表层外部的折射性，以便光线能在纤维以相干方式进行传导。由于丙烯酸树脂的折射范围很宽，可用于制作光纤的表层。成型加工中丙烯酸基材与几种多级指标的材料共挤可控制光纤层周围厚度。光纤层厚度需要严格的尺寸控制，因为尺寸通常要调整在1μm之内。原料挤出时的尺寸通常是最终制品尺寸的几倍，使得纤维拉伸到25～100μm。应严格控制材料的纯度，使光线在光纤中的吸收损失降低到最低临界状态。塑料光纤的成分与石英和玻璃接近相等，这样成本就非常低。
7．医用材料
一些塑料材料在涂覆或共挤出方面很重要。特别在医疗领域显得尤其重要。比如用聚氨酯制作不凝固的人体器官时，这些塑料材料的表面性能显得更重要。类似的用于心／肺器官的血管要避免凝固效应。PC塑料也用于类似充氧仪器设备。能用于医疗领域的塑料材料要经过非常严格的选择。从管材到细纤有各种形状的器材结构，但这些器材的主要功能特性是基于聚合物表面化学性能即对氧和其它气体的可渗透性。
8．其它方面
塑料挤出的应用有许多事例，材料的特殊性能是制品应用中的关键因素。宽广的聚合物和聚合物组合的性能使塑料有许多有趣的用途。挤出成型能提高某些材料的在许多应用方面的性能，也能将材料改变成有利的形状。共挤出能将这些塑料组合成使用范围更宽的材料。别出心裁的塑料挤出制品设计者无疑会扩大塑料使用领域。