《塑料配方设计》PPT课件

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1、第十七章塑料选材及配方设计117.1配方设计的重要性塑料因其质轻、易加工、美观实用、价格低等特点广泛应用于日常生活、各行各业及高精尖技术领域。塑料的主要成分是树脂，占总质量的40％～100％。绝大多数塑料制造的第一步是合成树脂的生产，然后根据需要，将树脂（有时加入一定量的助剂）进一步加工成塑料制品。有少数品种（如浇注制品）其树脂的合成和塑料的成型是同时进行的。树脂和助剂的种类繁多，若按其功能、品种、等级、牌号等分类可达数万种，因此塑料配方也是千变万化。塑料配方设计通常是指根据试验数据等资料，恰当地确定可满足产品使用性能、加工性能和成本要求的树脂、助剂的种类及其用

2、量等的一项重要工作。2配方设计原则塑料配方设计应注意：①制品的使用功能；②加工性能；③加工及使用时的环保问题；④成本等。总之，配方工作者一般是在考虑制品的物理机械性能、加工性能和成本三者平衡的前提下进行配方设计的。设计的重点是如何保持制品的使用性能及加工性能的平衡，所以说塑料配方设计不仅是一门科学，而且也包含运用成功经验的技巧。3塑料制品使用性能塑料制品使用性能应包括其本身的力学性能和使用时的特殊性能要求。塑料制品的性能要求一般包括拉伸强度、冲击强度、弯曲强度、压缩强度、耐热性、电绝缘性、耐化学性、透明性、气密性等。各种制品的使用要求不同，需要的性能也不相同。以

3、塑料瓶而言，装油需要耐油性；装碳酸饮料需要具有阻隔性；装光敏性药品时要有遮光性。以PP注射椅子为例，在北方需要低温抗冲击性强；用于矿井下，需要防静电、阻燃性。以PTFE为例，用作活塞环、轴承、滑块、密封环等零件时，需要有低的摩擦系数和自润滑性；用作绝缘材料时，需要不受温度、湿度和频率的影响，电绝缘性优异；用作防腐材料时，需优异的化学稳定性。4加工性能配方设计时需考虑加工性能。如：纯的PVC无法塑化加工，必须加入增塑剂、稳定剂等助剂。加入增塑剂，可以削弱分子间的作用力，增加分子间的移动性，从而降低玻璃化转变温度使熔融加工温度降低，低于PVC的分解温度。加入热稳定剂

4、，可以抑制PVC脱HCl反应，提高PVC热分解温度，使之高于PVC的熔融加工温度。又如PVC薄膜的制造中，吹塑法常选用内润滑剂，压延法则选用外润滑剂。5环保要求一般塑料制品着重评价其使用寿命。实际上应从原材料的生产、加工、物质流通、使用乃至废弃整个过程来全面考虑。延长制品使用寿命对节省资源和节约能源有利，对废弃物的再利用和原材料的安全性也需重视。成本问题要充分了解原材料的性能价格比以及相互间的作用与禁忌事项，运用先进的科学实验方法选择最佳的性价比。当可以替代使用时，尽量使用来源广、采购方便、成本低的助剂。降低生产成本要考虑包括原材料成本和加工成本在内的总成本。例

5、如，添加能改善加工性能的助剂虽然提高了原材料成本，但能大幅度降低加工成本，那么也就能降低总成本。6配方设计要点配方设计的关键为选材、搭配、用量、混合四大要素，表面看起来很简单，但其实包含了许多内在联系，要想设计出一个高性能、易加工、低价格的配方也并非易事，需要考虑的因素很多。7树脂的选择品种的选择:树脂要选择与改性目标性能最接近的品种，以节省加入助剂的使用量。如耐磨改性，树脂要首先考虑选择三大耐磨树脂：即聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、超高相对分子质量聚乙烯(UHWPE)；透明改性，树脂要首先考虑选择三大透明树脂：聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)

6、及聚碳酸酯(PC)。8耐热改性，首先考虑选择聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚苯并咪唑和聚芳砜；耐低温改性，首先考虑选择低分子量聚乙烯、聚碳酸酯和热塑性弹性体类（聚酯类热塑性弹性体、聚烯类热塑性弹性体、聚氨酯类弹性体）；隔热改性，首先考虑选择聚氨酯硬质泡沫塑料、酚醛、脲醛泡沫塑料和聚苯乙烯泡沫塑料。9一般要求树脂成本低、性能高，同时还要考虑外观美及耐久性，所以很难选择一种能满足所有性能要求的合适树脂。例如，用注射成型方法生产透明容器时，在一般情况下可选择聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯两种树脂，但如果要求廉价为首要条件，则选用聚苯乙烯；反之，如果强调耐候性能好时，就要选用聚甲基丙

7、烯酸甲酯；如果还要再加上耐冲击性能好，则就要排除上述两种树脂而选择聚碳酸酯，当然成本要提高。10在选择时还应考虑以下内容：所选择的树脂能否承受住使用环境中最高和最低的温度，在这个温度范围内树脂是否变形、发生龟裂、耐冲击性能如何等。若不符合要求，就要改变现有的树脂品种，另选新的品种，或进行改性处理。另外，选择的树脂还需要考虑在使用环境中的其他影响因素。如在要求制品尺寸稳定性能好时，还要考虑到树脂的热膨胀系数、成型初期及成型后期的收缩率变化、吸湿性等因素。11一般情况下，不可能满足所有的条件，但应尽可能的满足主要条件。只要满足主要条件就可以了。关于质量标准的掌握，一

8、般按下述条件而定。（1）