塑料成型工艺学第三章 成型用物料及其配制.ppt

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1、第三章成型用物料及其配制内容简介：塑料用树脂、助剂的基本性能，不同状态原料的配制方法。本章重点：粒料的配制和粉料的配制及其目的－改善工艺性能、改善制品性能或降低生产成本。3.2粉料和粒料的组成在塑料成型加工中，压延和挤出都可采用粉料。一般配制粉料是把各组分混合分散均匀，因此这种粉料也称作干混料。不管是粉料还是粒料，都是聚合物和助剂两类物质组成的。其中聚合物是主要成分，助剂则是为使复合物或其制品具有某种特性或者易于加工而加入的一些物质。常用的塑料助剂种类很多，主要有增塑剂、稳定剂、加工助剂、冲击改性剂、填充剂、增强剂、着色剂、润滑剂

2、、防静电剂、阻燃剂、防霉剂等20多类。加至塑料中的助剂是随制品的不同要求而定的，并不是各类都需要，加入的各类助剂必须以相互发挥协同效应为要则，切忌彼此抑制。3.2.1聚合物(树脂)聚合物的作用和要求：●聚合物就是塑料的主要成分，所以它决定了制品的基本性能。在塑料制品中，聚合物应成为均一的连续相，其作用在于将各种助剂粘结成一个整体，从而具有一定的物理力学性能。由聚合物与助剂配制成复合物需要有良好的成型工艺性能，例如，在成型过程中，一般应在一定的温度、压力下具有可塑性(连续流动的行为)。●从配料的角度来考虑，对聚合物的选择要求主要是相

3、对分子质量大小及其分布、颗粒大小、结构和它们与增塑剂、溶剂等相互作用的难易等。凡相对分子质量偏高，颗粒结构紧密，以及与增塑剂和溶剂作用较难的，则配制时即需较高的温度、较强的外作用力和较长的作用时间。常用的聚合物树脂有：PE聚乙烯、PVC聚氯乙烯、PP聚丙烯、PS聚苯乙烯、ABS丙烯－丁二烯－苯乙烯共聚物、PA聚酰胺、PC聚碳酸脂、PMMA聚甲基丙烯酯甲酯、POM聚甲醛、PPO聚苯醚、PPS聚苯硫醚、PUR聚氨酯、PSU聚砜、PF酚醛树脂、PTFE聚四氟乙烯等3.2.2增塑剂增塑剂的作用：为降低塑料的软化温度范围、降低玻璃化转变温度

4、和提高其加工性，柔韧性或延展性，加入的低挥发性或挥发性可忽略的、能使聚合物分子链间作用力减弱的物质称为增塑剂，而这种作用则称为增塑作用。增塑剂通常是一类对热和化学试剂都很稳定的有机物，大多是挥发性低的液体，少数则是熔点较低的固体，而且至少在一定范围内能与聚合物相容(混合后不会离析)。经过增塑的聚合物，其软化点(或流动温度)、玻璃化温度、脆性、硬度、拉伸强度、弹性模量等均将下降，而耐寒性、柔顺性、断裂伸长率等则会提高。目前工业上大量应用增塑剂的聚合物只有聚氯乙烯、醋酸纤维、硝酸纤维等少数几种。其中主要是聚氯乙烯，所耗增塑剂占其总产量

5、的80％以上。因此，聚氯乙烯的增塑剂及其增塑原理要重点关注。分子链增塑剂连接点增塑模型增塑原理：削弱分子间的次价健，即范德华力，从而增加了聚合物分子链的移动性。增塑剂按其作用方式可以分为两大类型，即内增塑剂和外增塑剂，前者实际上是聚合物的一部分，即在聚合物的聚合过程中所引入的第二单体，后者是一个低分子量的化合物或聚合物，把它添加在需要增塑的聚合物内，可增加聚合物的塑性。增塑剂的应用：实际采用的增塑剂，除要求它们对聚合物的相容性好、增塑效率高、挥发度低、化学稳定性高、对光、热稳定性好等外，还要求无色、无臭、无毒、不燃、吸水量低，在水

6、、油、溶剂等中的溶解度和迁移性小、介电性能好，在室温和低温下制品外观和手感好耐霉菌及污染以及价廉等。要求一种增塑剂同时兼具这些性能是困难的，但其中相容性好和挥发度低是最基本的要求，在使用时，应在满足这两项要求后再按具体情况作适当选择，在多数情况下，常将几种增塑剂混用来达到要求。聚合物与增塑剂的相容性：由于增塑剂对聚合物的作用是发生在它们分子之间的。因此，最重要的要求是它们之间应该有相容性，即彼此之间有互溶性。相容性好的可作为主增塑剂，能单独使用；增塑剂不易析出。相容性差的对聚合物的亲合力差，只能与主增塑剂共用。增塑剂的效率：它是从

7、改变聚合物的一定量的物理性能所需加入增塑剂的量作为标记的。选择的物理性能指标可以不同，如用弹性模量、柔顺性、玻璃化温度、脆折温度、回弹量以及一切变形(伸长、弯曲、扭曲、压缩等)等均可。即要满足特定的需要。3.2.3稳定剂定义：在塑料中加入稳定剂是制止或抑制聚合物因受外界因素(光、热、氧、细菌、霉菌以至简单的长期存放等)所引起的破坏作用。稳定剂可分为热稳定剂、光稳定剂(紫外线吸收剂，紫外线猝灭剂、光屏蔽剂等)及抗氧剂等。3.2.4填充剂（填料）填充剂一般都是粉末状的物质，配制塑料时加入填充剂的目的是改善塑料的成型加工性能，提高制品的

8、某些性能，赋予塑料新的性能和(或)降低成本。通常用偶联剂或表面活性剂处理，以改善填料在塑料中的分散程度。填充剂的加入量一般为塑料组成的40％以下。近年来生产的一些高填充塑料制品等，填充剂的加入量则可能远超过此范围。填充剂的大小和表面状况对塑料性能有