高分子材料加工设计性实验与性能测试课程设计

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1、实验报告高分子材料加工设计性实验与性能测试课程设计学院机械与汽车工程学院专业材料成型机控制工程学生姓名胡腾指导教师晋刚/何光建提交日期2011年6月29日18在上周一上完课程设计介绍课之后，我们小组选择到实验题目是（实验1）“PP增韧材料制备及其性能测试”，在经过查找有关PP、各种增塑剂以及增塑原理的原理之后，我们决定课题的研究方向为“对比不同含量的EPDM对PP增韧效果的影响”。一、实验目的对比不同含量的EPDM对PP增韧效果的影响熟悉增韧改性和填充塑料常用配方。根据所给条件，加强查阅文献能力，熟悉设计配方、实验路线和方法。熟悉塑料复合材料的制备方法。熟悉制样方法。熟悉双螺杆挤出

2、机、注塑机、拉力机、冲击仪、熔指仪等仪器设备的工作原理与操作方法。提高综合运用课堂知识进行分析问题和解决问题的能力，调动自主参与实验的积极性，培养实践动手能力，为其下一步的毕业设计或毕业论文打好基础。二、基本原理2.1、对聚乙烯的了解聚丙烯（PP）具有良好的综合力学性能、耐热性、耐化学药品性、绝缘性、成型加工性能和较低的密度，成本又较低廉，故其应用范围十分广泛。PP的应用领域涉及汽车配件、电器配件、化工设备、建材、绝缘材料、包装材料、纺织材料、渔网、日用品等。PP的应用领域还在逐年拓宽，其产量的增长率近年来一直居通用塑料之首。PP本身脆性（尤其是低温脆性）较大，用于对韧性要求较高的

3、产品（特别是结构材料）时必须对PP进行增韧改性。采用EPDM（三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物）、EPR、SBS等一些橡胶或热塑性弹性体进行增韧改性，可以使PP的冲击性能得到明显改善。但在热稳定性、耐候性、加工性等方面存在不少缺陷。182.2、对EPDM的了解EPDM,三元乙丙橡胶(Ethylene-Propylene-DieneMonomer)是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物。EPDM最主要的特性就是其优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力。由于三元乙丙橡胶属于聚烯烃家族，它具有极好的硫化特性。热塑性乙丙橡胶（EPDM/PP）是以三元乙丙橡胶为主体与聚丙烯

4、进行混炼。同时使乙丙橡胶达到预期交联程度的产物。化不但在性能上仍保留乙丙橡胶所固有的特性，而且还具有显著的热塑性塑料的注射、挤出、吹塑及压延成型的工艺性能。2.3、对增塑原理的了解增塑剂是在分子水平上起作用的。因此，要求聚合物和增塑剂必须能相容。这也就要求聚合物和增塑剂的结构相似，或者溶解度参数尽可能地相近。增塑按添加方式分为外增塑剂和内增塑剂，通常使用的增塑剂均为外增塑剂，指在配料过程中加入；而内增塑剂是在树脂合成中，作为共聚单体加进的，以化学键结合到树脂上面。影响增塑的主要因素有包括色散力、诱导力、取向力的分子间作用力以及氢键作用力。增塑机理现有三种机理：润滑理论、凝胶理、自由

5、体积理论。2.4材料制备过程材料制备：预混，配混挤出、冷却、切粒。过程如图2.4-1所示图2.4-118一、原材料3.1原材料PP：中石化T30SEPDM：Dow4725P配方物质及其比例组别PPEPDM总质量/g第一组100001000第二组950501000第三组8501501000为了进行对比，体现EPDM对PP增韧的效果，在测试过程，我们增加纯PP的试样进行测试。四、试验设备4.1、BP211D赛多利斯电子天平，上海加卉仪器仪表有限公司主要参数：型号BP211D称重范围80/210g读数精度0.01/0.1mg称盘尺寸ф80mm主要性能：1.RS-232标准接口2.内置砝码

6、自动校准（所有的分析天平和准微量天平）3.下部称重吊钩（8.1kg以下）4.过载保护器5.符合ISO/GLP要求的打印格式(与YDP03-OCE联用)6.应用程序:零件计数、百分比称重、绝对净重、动物称重、单位转换7.IP54防水防尘保护。4.2双螺杆挤出机:PLASTI—CORDER型号德国Brabender公司184.3注塑机：华新科机械DPⅡ—904.4GH-100Y高速混合机，北京市塑料机械厂4.5台式电子万能材料试验机5566型，美国INSTRON公司4.5.1技术指标：加载范围：-100kN~100kN;移速率范围：0.001~500mm/min精度：小于05%4.5.

7、2附件及功能：附件：小载荷传感器：5kN应变引伸计：±2.5mmCOD引伸计：4mm功能：使用于多种材料：金属、合金、水泥、玻璃、陶瓷、树脂基、复合材料等等的力学性能的测定4.6摆锤冲击5566型，美国INSTRON公司4.7摆锤冲击试验机：型号POE2000美国INSTRON公司4.8熔融指数仪：编号200132234.9塑料切粒机：编号20015245四、实验过程185.1、步骤5.1.1、实验准备根据配方组分设置，分别称量3个组分的材料，分别贴上第一组、第二组、