第五章-1成型加工

1、第五章第五章 成型用的物料及其配制成型用的物料及其配制工業(yè)上用作成型的塑料有粉料、粒料、溶液和分散工業(yè)上用作成型的塑料有粉料、粒料、溶液和分散體等幾種。完成配制的方法大都靠混合，使它們形體等幾種。完成配制的方法大都靠混合，使它們形成均勻的復合物。成均勻的復合物。將加入各種助劑的樹脂復合物制成粉料或粒料的目的主要將加入各種助劑的樹脂復合物制成粉料或粒料的目的主要是為了裝卸、計量和成型等操作提供方便。是為了裝卸、計量和成型等操作提供方便。第一節(jié)：物料的組成和添加劑的作用物料由聚合物和助劑兩類物質組成，聚合物為主要物料由聚合物和助劑兩類物質組成，聚合物為主要成分。成分。助劑：為使復合物或其制品具有某

2、種特性而加入的助劑：為使復合物或其制品具有某種特性而加入的一些物質（包括增塑劑、阻燃劑、防霉劑、著色劑一些物質（包括增塑劑、阻燃劑、防霉劑、著色劑等）。等）。一、聚合物（樹脂）一、聚合物（樹脂）塑料的塑料的主要成分主要成分，決定制品的，決定制品的基本性能基本性能。成型后的制品中，聚合物應成為均一的連續(xù)相，其成型后的制品中，聚合物應成為均一的連續(xù)相，其作用在于將各種助劑混合粘結成一個整體，并賦予作用在于將各種助劑混合粘結成一個整體，并賦予制品必要的物理力學性能。制品必要的物理力學性能。聚合物本身的性能對加工性能和產品性能的影響：聚合物本身的性能對加工性能和產品性能的影響： 1.分子量大小及其分布

3、分子量大小及其分布直接影響制品的性能、配料和加工性能。直接影響制品的性能、配料和加工性能。2.顆粒結構和粒度顆粒結構和粒度粒度主要影響混合的均勻性，粒度大與其它添加劑粒度主要影響混合的均勻性，粒度大與其它添加劑接觸少，容易造成混合不勻現(xiàn)象，顆粒大，不易塑接觸少，容易造成混合不勻現(xiàn)象，顆粒大，不易塑化或塑化不完全。過細的粒子易造成粉塵飛揚和容化或塑化不完全。過細的粒子易造成粉塵飛揚和容積計量的困難。積計量的困難。疏松型：疏松型：易于吸收增塑劑，配制時所需溫度較低，易于吸收增塑劑，配制時所需溫度較低，時間較短；時間較短；緊密型：緊密型：不易吸收增塑劑，配制時所需溫度較不易吸收增塑劑，配制時所需溫度

4、較高高，時間較長。時間較長。二、增塑劑二、增塑劑增塑劑是塑料添加劑中用量最大的一種，主要用于增塑劑是塑料添加劑中用量最大的一種，主要用于PVC中，在醋酸乙烯樹脂、尼龍、纖維素樹脂、丙中，在醋酸乙烯樹脂、尼龍、纖維素樹脂、丙烯酸樹脂中也有一定量的應用。烯酸樹脂中也有一定量的應用。增塑劑是為降低塑料的軟化溫度范圍和提高其加工增塑劑是為降低塑料的軟化溫度范圍和提高其加工性、柔韌性或延展性而加入的低揮發(fā)性或揮發(fā)性可性、柔韌性或延展性而加入的低揮發(fā)性或揮發(fā)性可忽略的物質。忽略的物質。1.對增塑劑的要求對增塑劑的要求（1）對聚合物的相容性好；）對聚合物的相容性好；（2）增塑效率高，揮發(fā)性低；）增塑效率高，

5、揮發(fā)性低；（3）化學穩(wěn)定性高，對光、熱穩(wěn)定性好；）化學穩(wěn)定性高，對光、熱穩(wěn)定性好；（4）無色、無臭、無毒、不燃、吸水量低；）無色、無臭、無毒、不燃、吸水量低；（5）水、油、溶劑等中的溶解度和遷移性小，介）水、油、溶劑等中的溶解度和遷移性小，介電性好；電性好；（6）制品外觀和手感好，耐霉菌、污染、價廉等。）制品外觀和手感好，耐霉菌、污染、價廉等。相容性和低揮發(fā)性是最基本的要求。相容性和低揮發(fā)性是最基本的要求。2.增塑劑的損失增塑劑的損失（1）揮發(fā)度；）揮發(fā)度；（2）游移；）游移； 增塑劑從已增塑的聚合物中向與它接觸的另增塑劑從已增塑的聚合物中向與它接觸的另一種聚合物中遷移的現(xiàn)象。一種聚合物中遷移

6、的現(xiàn)象。影響遷移速率的因素：影響遷移速率的因素： 對接觸聚合物的親和力；對接觸聚合物的親和力； 在已增塑聚合物和與之相接觸聚合物中的在已增塑聚合物和與之相接觸聚合物中的 擴散速率；擴散速率； 溫度和壓力。溫度和壓力。（3 3）萃出；）萃出； 制品中的增塑劑因與溶劑接觸而被洗去。制品中的增塑劑因與溶劑接觸而被洗去。（4 4）滲出；）滲出； 聚合物中所加增塑劑的量超過一定值后，從聚合物中所加增塑劑的量超過一定值后，從制品中游離處理的現(xiàn)象。制品中游離處理的現(xiàn)象。3.增塑劑的分類增塑劑的分類（1）按化學組成分：）按化學組成分：鄰苯二甲酸二元酯（鄰苯二甲酸二元酯（C C4 4C C1313）COOCOO

7、RR用作主增塑劑，用作主增塑劑，DOP最常用。最常用。二元脂肪酸酯二元脂肪酸酯輔助增塑劑，低溫性能較好，并可對塑料起一定輔助增塑劑，低溫性能較好，并可對塑料起一定的潤滑作用，與的潤滑作用，與PVCPVC相容性較差，且價格較貴。相容性較差，且價格較貴。(CH2)4-8COORCORO磷酸酯磷酸酯脂肪族的磷酸酯如：脂肪族的磷酸酯如：TBPTBP、TOPTOP與與PVCPVC相容性很好，相容性很好，耐寒性、阻燃性很好，但熱穩(wěn)定性較差，常用于低耐寒性、阻燃性很好，但熱穩(wěn)定性較差，常用于低溫使用或需阻燃的溫使用或需阻燃的PVCPVC制品中。磷酸與酚類縮合成制品中。磷酸與酚類縮合成的磷酸酯的磷酸酯TCPT

8、CP，耐寒性較差，但電氣絕緣性良好。，耐寒性較差，但電氣絕緣性良好。(RO)3PO環(huán)氧增塑劑環(huán)氧增塑劑CH2OCORCHCHROOCORCHCHROCHCH2OCORCHCHROOCOOC8H17COOC8H17輔助增塑劑，分為環(huán)氧油、環(huán)氧脂肪酸單酯及環(huán)輔助增塑劑，分為環(huán)氧油、環(huán)氧脂肪酸單酯及環(huán)氧四羥基鄰苯二甲酸二元酯。氧四羥基鄰苯二甲酸二元酯。低溫性能好，并且能起熱穩(wěn)定劑的作用。低溫性能好，并且能起熱穩(wěn)定劑的作用。環(huán)氧大豆油環(huán)氧大豆油 ESO環(huán)氧四氫鄰苯二甲環(huán)氧四氫鄰苯二甲酸二辛酯酸二辛酯 EPS其它其它聚酯類（輔）、羥酸酯（主）、烷基磺酸酯聚酯類（輔）、羥酸酯（主）、烷基磺酸酯（主）、氯化

9、石臘（主）、氯化石臘（M-41、M-50）（輔、阻燃）、）（輔、阻燃）、偏苯散酸酯等。偏苯散酸酯等。（2）按對聚合物的相容性分：）按對聚合物的相容性分：分為主增塑劑和輔助增塑劑。分為主增塑劑和輔助增塑劑。主增塑劑與塑料幾乎能按任意比例互溶。主增塑劑與塑料幾乎能按任意比例互溶。輔助增塑劑在塑料中只有一定的溶解度，只能配輔助增塑劑在塑料中只有一定的溶解度，只能配合主增塑劑使用，而不能單獨使用。合主增塑劑使用，而不能單獨使用。（3）按結構分：）按結構分：單體型：單體型：粘度粘度0.03Pa.s聚合體型：聚合體型：粘度粘度20100Pa.s（4）按應用性能分：）按應用性能分：耐熱型增塑劑耐熱型增塑劑雙

10、季戊四醇酯雙季戊四醇酯偏苯酸散酯偏苯酸散酯耐寒型增塑劑耐寒型增塑劑癸二酸二辛酯癸二酸二辛酯己二酸二辛酯己二酸二辛酯耐燃型增塑劑耐燃型增塑劑磷酸酯磷酸酯含氯增塑劑含氯增塑劑耐霉菌型增塑劑：磷酸酯類耐霉菌型增塑劑：磷酸酯類無毒、低毒增塑劑等。無毒、低毒增塑劑等。4.增塑機理增塑機理聚合物大分子鏈間以次聚合物大分子鏈間以次價鍵力相聯(lián)結，是一種價鍵力相聯(lián)結，是一種動平衡，并使聚合物具動平衡，并使聚合物具有剛性。加入增塑劑后，有剛性。加入增塑劑后，增塑劑分子因溶劑化和增塑劑分子因溶劑化和偶極力作用插入聚合物偶極力作用插入聚合物分子之間，并與聚合物分子之間，并與聚合物分子的活性中心發(fā)生聯(lián)分子的活性中心發(fā)生

11、聯(lián)結，保持動平衡，從而結，保持動平衡，從而減少聚合物之間的聯(lián)結減少聚合物之間的聯(lián)結點，削弱分子間力，從點，削弱分子間力，從而得到一系列性能的改而得到一系列性能的改善。善。5.增塑效果的評價增塑效果的評價（1）相容性）相容性滲出時間：（繁復）滲出時間：（繁復）溶度參數：溶度參數差值溶度參數：溶度參數差值1（2）增塑劑的效率）增塑劑的效率使聚合物某一特定性質（使聚合物某一特定性質（Tg、容積電阻等）達到、容積電阻等）達到一定變化值時所需增塑劑用量的重量比。一定變化值時所需增塑劑用量的重量比。（3）相對增塑效率）相對增塑效率某一增塑劑使某一增塑劑使PVC達到與加入重量分數為達到與加入重量分數為100

12、的鄰的鄰苯二甲酸二辛酯（苯二甲酸二辛酯（DOP）相同的柔軟性時的重量）相同的柔軟性時的重量分數。分數。DOP 100 DBP 81 DOIP 103 DOA 97 TXP 102TCP 112 氯化石臘（氯化石臘（40Cl）2206. PVC常用的增塑劑常用的增塑劑幾乎都是酯類。幾乎都是酯類。鄰苯二甲酸酯類，成本低，性能均衡。鄰苯二甲酸酯類，成本低，性能均衡。三、穩(wěn)定劑（三、穩(wěn)定劑（防老劑防老劑）在成型加工和使用期間為有助于材料性能保持原在成型加工和使用期間為有助于材料性能保持原始值或接近原始值而在塑料配方中加入的物質。始值或接近原始值而在塑料配方中加入的物質。目的：制止或抑制聚合物因受外界因

13、素（光、熱、目的：制止或抑制聚合物因受外界因素（光、熱、氧、細菌、霉菌以及長期存放等）所引起的破壞氧、細菌、霉菌以及長期存放等）所引起的破壞作用。作用。1.紫外線抗御劑紫外線抗御劑紫外線引起聚合物分子的降解。使制品開裂、起紫外線引起聚合物分子的降解。使制品開裂、起霜、變色、退光、性能變劣、起泡、粉化等。霜、變色、退光、性能變劣、起泡、粉化等。（1）作用方式）作用方式紫外線吸收劑（蔽光劑）紫外線吸收劑（蔽光劑）能量轉移劑能量轉移劑（2）常用種類）常用種類2 2羥基二苯甲酮的衍生物（加格低、性能好）；羥基二苯甲酮的衍生物（加格低、性能好）；2 2（2 2羥基苯）連二氮雜茚衍生物；羥基苯）連二氮雜茚

14、衍生物；取代的丙烯酸酯類；取代的丙烯酸酯類；芳酯類（水楊酸芳酯、間苯二酚酯）；芳酯類（水楊酸芳酯、間苯二酚酯）；含鎳絡合物（硫代雙酚、氨荒酸和膦酸的鎳鹽，鎳絡含鎳絡合物（硫代雙酚、氨荒酸和膦酸的鎳鹽，鎳絡合物。有毒）；合物。有毒）；炭黑、氧化鋅、氧化鈦、絮凝狀金屬（光屏蔽劑）；炭黑、氧化鋅、氧化鈦、絮凝狀金屬（光屏蔽劑）；三嗪系紫外線吸收劑。三嗪系紫外線吸收劑。根據聚合物的光降解機理，合理選用。根據聚合物的光降解機理，合理選用。2.2.抗氧劑抗氧劑制止或推后聚合物在正常或較高溫度下的氧化。制止或推后聚合物在正?；蜉^高溫度下的氧化。用量：用量：0.010.011 1聚烯烴類、聚苯乙烯、聚甲醛、聚

15、苯醚、聚氯乙聚烯烴類、聚苯乙烯、聚甲醛、聚苯醚、聚氯乙烯、烯、ABSABS等。等。(1)(1)自由基或增長鏈的終止劑（自由基捕捉劑、自由基或增長鏈的終止劑（自由基捕捉劑、防老劑）防老劑）化合酚類：烷代單酚、烷撐雙酚、烷代多酚?；戏宇悾和榇鷨畏?、烷撐雙酚、烷代多酚。（塑料工業(yè)）（塑料工業(yè)）芳基仲胺類：芳基仲胺類：ArAr2 2NHNH結構，大多數有顏色。深色制結構，大多數有顏色。深色制品，橡膠工業(yè)。品，橡膠工業(yè)。利用不穩(wěn)定的氫原子與自由基或增長鏈發(fā)生作用：利用不穩(wěn)定的氫原子與自由基或增長鏈發(fā)生作用：ROO + AH ROOH + AROO + AH ROOH + ARO + AH ROH +

16、ARO + AH ROH + AHO + ROO HO + ROO 穩(wěn)定化合物穩(wěn)定化合物2A 2A 穩(wěn)定化合物穩(wěn)定化合物R + AH RH + AR + AH RH + A（2 2）氫過氧化物的分解劑）氫過氧化物的分解劑亞磷酸酯亞磷酸酯含硫化合物：金屬硫化物、硫代二羧酸酯、硫撐含硫化合物：金屬硫化物、硫代二羧酸酯、硫撐二丙烯酸酯。二丙烯酸酯。使氫過氧化物分解成非自由基型的穩(wěn)定化合物。使氫過氧化物分解成非自由基型的穩(wěn)定化合物。ROOHROOHPD PD 穩(wěn)定化合物穩(wěn)定化合物3.3.轉變降解催化劑的物質（金屬鈍化劑）轉變降解催化劑的物質（金屬鈍化劑）金屬離子具有降解催化作用。如：鋁、鋅、銅、鐵、金

17、屬離子具有降解催化作用。如：鋁、鋅、銅、鐵、錫、鎘（錫、鎘（PVCPVC）例：例：PVCPVC降解的熱穩(wěn)定劑類別及其作用機理：降解的熱穩(wěn)定劑類別及其作用機理：（1 1）鉛、鋇、鎘、鋅、鈣等的無機酸鹽、醇鹽、）鉛、鋇、鎘、鋅、鈣等的無機酸鹽、醇鹽、酚鹽、硫醇鹽和皂類（伴用螯合劑）：酚鹽、硫醇鹽和皂類（伴用螯合劑）： MXMX2 22HCl MCl2HCl MCl2 22HX2HX（RORO）2 2M M2HCl 2ROH2HCl 2ROHMClMCl2 2（ArOArO）2 2M M2HCl 2Ar(OH)2HCl 2Ar(OH)MClMCl2 2（RSRS）2 2M M2HCl 2RSH+MC

18、l2HCl 2RSH+MCl2 2（RCOORCOO）2 2M+2HCl 2RCOOH+MClM+2HCl 2RCOOH+MCl2 2（2 2）胺類：）胺類：RNHRNH2 2HCl RNHHCl RNH3 3ClCl（3 3）有機錫化合物：）有機錫化合物：R R2 2SnSn（OOROOR）2 22HCl R2HCl R2 2SnClSnCl2 22RCOOH2RCOOH（4 4）環(huán)氧化合物：）環(huán)氧化合物：CHCHOHCLCHCHOHCL+4.4.去除活性中心的物質去除活性中心的物質凡是原來或發(fā)生降解以后的聚合物分子，如果其結凡是原來或發(fā)生降解以后的聚合物分子，如果其結構的某一部分具有化學活

19、性且能使其本身或導致其構的某一部分具有化學活性且能使其本身或導致其它聚合物分子發(fā)生降解的，該部分稱為它聚合物分子發(fā)生降解的，該部分稱為“活性中活性中心心”。（1 1）聚合物降解后析出的自由基）聚合物降解后析出的自由基PVCPVC中有機錫化合物。中有機錫化合物。CH2CHCH2(C4H9)2Sn(OCOCH3)2CH2CHCH2C4H10C4H9Sn(OCOCH3)2+優(yōu)點：效率高、相容性好、不傷害制品的透明性，可單獨使用。缺點：成本高。主要類型：R3SnOSnR3R3SnSSnR3R2Sn（OCOR）2R2Sn（SR）2R3Sn（OR）等（2 2）PVCPVC分子中不穩(wěn)定氯原子分子中不穩(wěn)定氯原

20、子叔叔C C氯原子、叔氯原子、叔C -C -位上氯原子、烯丙基氯原子、位上氯原子、烯丙基氯原子、支鏈氯原子。支鏈氯原子。M M（OCOROCOR）2 2 + C MCl + C MCl（OCOROCOR）+ C+ CClOCORM M（SRSR）2 2 + CHCH=CH MCl + CHCH=CH MCl（SRSR） + + CHCH=CH CHCH=CHClClSRSR置換作用置換作用（3 3）雙鍵結構）雙鍵結構分子中存有分子中存有6767個共軛雙鍵時，就能吸收紫光變色。個共軛雙鍵時，就能吸收紫光變色。消除雙鍵：各種螯合劑、硫醇類、順丁烯二酯。消除雙鍵：各種螯合劑、硫醇類、順丁烯二酯。5.

21、5.穩(wěn)定劑選取原則穩(wěn)定劑選取原則（1 1）對聚合物穩(wěn)定效果好；）對聚合物穩(wěn)定效果好；（2 2）相容性好，揮發(fā)性小、盡可能無色；）相容性好，揮發(fā)性小、盡可能無色；（3 3）加工條件下對熱穩(wěn)定、無毒或低毒、對化學品）加工條件下對熱穩(wěn)定、無毒或低毒、對化學品穩(wěn)定；穩(wěn)定；（4 4）加入量）加入量2%2%；（5 5）與其他助劑的配合，協(xié)同效應。）與其他助劑的配合，協(xié)同效應。四、填充劑（填料）四、填充劑（填料）1 1、加入的目的：、加入的目的： 改善塑料的成型加工性能；改善塑料的成型加工性能； 提高制品的某些性能；提高制品的某些性能； 賦予塑料新的性能；賦予塑料新的性能； 降低成本、增加體積、減少高分子化

22、合物的用量。降低成本、增加體積、減少高分子化合物的用量。2 2、對制品性能的影響因素：、對制品性能的影響因素：（1 1）粒徑與活性：）粒徑與活性：粒徑愈細，對塑料制品的剛性、沖擊性、拉伸強度、粒徑愈細，對塑料制品的剛性、沖擊性、拉伸強度、因次穩(wěn)定性、外觀等改進作用愈大。因次穩(wěn)定性、外觀等改進作用愈大。但粒徑過細，不易分散，從而影響性能。但粒徑過細，不易分散，從而影響性能。利用偶聯(lián)劑或表面活性劑進行處理以改善分散程度。利用偶聯(lián)劑或表面活性劑進行處理以改善分散程度。（2 2）顆粒形狀：）顆粒形狀：球狀、立方體狀的等向性填充劑：提高成型加工性球狀、立方體狀的等向性填充劑：提高成型加工性能，機械強度差

23、。能，機械強度差。針狀、板狀等異向性填充劑：與等向性填料相反。針狀、板狀等異向性填充劑：與等向性填料相反。3 3、選擇原則、選擇原則（1 1）分散性好、吸油量??；）分散性好、吸油量?。?吸油量：對增塑塑料來說就是吸收增塑劑的量。吸油量：對增塑塑料來說就是吸收增塑劑的量。 在聚合物和填充劑各在聚合物和填充劑各100100所配制的塑料中加入增塑所配制的塑料中加入增塑劑的份數劑的份數（2 2）對聚合物及其它助劑呈惰性，對加工性能無）對聚合物及其它助劑呈惰性，對加工性能無嚴重損害；嚴重損害；（3 3）不嚴重損壞設備、不因分解或吸濕使制品產）不嚴重損壞設備、不因分解或吸濕使制品產生氣泡；生氣泡；（4 4

24、）含微量）含微量FeFe、MnMn、CuCu、AlAl時，使穩(wěn)定劑效率下時，使穩(wěn)定劑效率下降；降；S S污染污染PbPb類穩(wěn)定劑；金屬雜志污染類穩(wěn)定劑；金屬雜志污染BaBa、CdCd穩(wěn)定穩(wěn)定劑。劑。4 4、常用填充劑、常用填充劑碳酸鈣碳酸鈣重質重質輕質輕質粘土、滑石粉、石棉、云母；炭黑；白炭黑；硫粘土、滑石粉、石棉、云母；炭黑；白炭黑；硫酸鈣、亞硫酸鈣；金屬粉或纖維；二硫化鉬、石酸鈣、亞硫酸鈣；金屬粉或纖維；二硫化鉬、石墨等。墨等。五、增強劑五、增強劑加入聚合物中，使其機械性能得到提高的纖維類材加入聚合物中，使其機械性能得到提高的纖維類材料。第八章祥述。料。第八章祥述。六、著色劑六、著色劑給予

25、塑料以色彩或特殊光學性能或使之具有易于識給予塑料以色彩或特殊光學性能或使之具有易于識別等功能的材料。別等功能的材料。包括：整體著色（內著色）包括：整體著色（內著色） 表面著色（外著色）表面著色（外著色）主要有主要有無機顏料：天然或合成無機顏料：天然或合成有機顏料：合成有機顏料：合成染料：天然或合成染料：天然或合成一般要求：性能穩(wěn)定、不分解、易擴散；一般要求：性能穩(wěn)定、不分解、易擴散； 耐光、耐候性優(yōu)良、不洇色、不遷移；耐光、耐候性優(yōu)良、不洇色、不遷移；依具體情況、制品用途，合理進行選擇。依具體情況、制品用途，合理進行選擇。色料的用量：色料的用量：2%2%可以做成色母料，清潔、方便、易于控制?？?/p>

26、以做成色母料，清潔、方便、易于控制。七、潤滑劑七、潤滑劑改進塑料熔體的流動性能，減少或避免對設備的摩改進塑料熔體的流動性能，減少或避免對設備的摩擦和粘附，以及改進制品表面光亮度等。擦和粘附，以及改進制品表面光亮度等。1 1、潤滑劑種類：、潤滑劑種類：（1 1）內潤滑劑）內潤滑劑減少聚合物分子的內摩擦，與聚合物有一定的相容減少聚合物分子的內摩擦，與聚合物有一定的相容性。性。（2 2）外潤滑劑）外潤滑劑保留在塑料熔體的表層，降低塑料與加工設備的摩保留在塑料熔體的表層，降低塑料與加工設備的摩擦，僅與聚合物有很低的相容性。擦，僅與聚合物有很低的相容性。要結合具體的聚合物來判斷。要結合具體的聚合物來判斷

27、。2 2、選擇的原則：、選擇的原則：（1 1）內外平衡，成型溫度、壓力的影響（外潤滑）內外平衡，成型溫度、壓力的影響（外潤滑作用）；作用）；（2 2）對其它助劑無不良影響；）對其它助劑無不良影響；（3 3）外潤滑劑以在成型溫度下，在塑料面層結成）外潤滑劑以在成型溫度下，在塑料面層結成完整的液體薄膜為準；完整的液體薄膜為準；（4 4）用量：）用量：1%1%3.3.常用種類：常用種類：脂肪酸及其皂類、脂肪酸酯類、脂肪醇類、酰胺脂肪酸及其皂類、脂肪酸酯類、脂肪醇類、酰胺類、石蠟、低分子量類、石蠟、低分子量PEPE、合成蠟、丙烯酸酯類、合成蠟、丙烯酸酯類、某些有機硅化合物。某些有機硅化合物。4.4.常

28、用潤滑劑的熱塑性塑料：常用潤滑劑的熱塑性塑料：聚烯烴、聚烯烴、PSPS、醋酸纖維素、聚酰胺、醋酸纖維素、聚酰胺、ABSABS、PVCPVC等。等。八、防靜電劑八、防靜電劑帶靜電制品易積灰，容易產生靜電火花，引起火災。帶靜電制品易積灰，容易產生靜電火花，引起火災。利用防靜電劑消除靜電。利用防靜電劑消除靜電。胺的衍生物、季胺鹽類、磷酸酯類、聚乙烯醇類具胺的衍生物、季胺鹽類、磷酸酯類、聚乙烯醇類具有微弱的電離性和適當的吸水性，使制品表面具有有微弱的電離性和適當的吸水性，使制品表面具有導電分子層。導電分子層。加入量一般加入量一般1%1%。分為：分為：結構型導電塑料結構型導電塑料：大分子本身具有一定導：

29、大分子本身具有一定導電性電性復合型導電塑料復合型導電塑料：添加導電填料（炭黑、石：添加導電填料（炭黑、石墨、金屬粉或纖維、鍍金纖維）墨、金屬粉或纖維、鍍金纖維）九、阻燃劑九、阻燃劑阻止或減緩塑料燃燒的作用。阻止或減緩塑料燃燒的作用。包括包括反應型阻燃劑：聚合物合成時引入難燃結反應型阻燃劑：聚合物合成時引入難燃結構。構。添加型阻燃劑：添加型阻燃劑：常用種類：常用種類：磷酸酯類、含鹵磷酸酯類、有機鹵化物、無機阻磷酸酯類、含鹵磷酸酯類、有機鹵化物、無機阻燃劑。燃劑。十、驅避劑十、驅避劑抵御、避免和消滅老鼠、昆蟲、細菌、霉菌等的抵御、避免和消滅老鼠、昆蟲、細菌、霉菌等的危害。危害。十一、其它助劑十一、

30、其它助劑滿足特殊要求。如：發(fā)泡劑、開口劑、表面活性滿足特殊要求。如：發(fā)泡劑、開口劑、表面活性劑等。劑等。第二節(jié)：第二節(jié)： 物料的混合和分散機理物料的混合和分散機理在塑料制品生產中，只有少數聚合物（樹脂）可在塑料制品生產中，只有少數聚合物（樹脂）可單獨使用，而大部分的聚合物（樹脂）必須與其單獨使用，而大部分的聚合物（樹脂）必須與其它物料混合，進行配料后才能應用與加工。它物料混合，進行配料后才能應用與加工。將原料各組分相互分散以獲得成分均勻物料的過程。將原料各組分相互分散以獲得成分均勻物料的過程?；旌系哪康模壕褪鞘乖瓉韮煞N或兩種以上各自均勻混合的目的：就是使原來兩種或兩種以上各自均勻分散的物料，從

31、一種物料按可接受的概率分布到另分散的物料，從一種物料按可接受的概率分布到另一種物料中去，以便得到組成均勻的混合物。一種物料中去，以便得到組成均勻的混合物。所謂配料，就是把各種組分相互混在一起，盡可所謂配料，就是把各種組分相互混在一起，盡可能的成為均勻體系（粉料、粒料），為此必須采能的成為均勻體系（粉料、粒料），為此必須采用混合操作用混合操作一、混合作用機理一、混合作用機理1.1.擴散擴散利用物料各組分的濃度差，推動構成各組分的微利用物料各組分的濃度差，推動構成各組分的微粒，從濃度較大的區(qū)域中向較小的區(qū)域遷移，以粒，從濃度較大的區(qū)域中向較小的區(qū)域遷移，以達到組成均一。達到組成均一。對固體物料而言

32、，除非在較高溫度下才有此作用，對固體物料而言，除非在較高溫度下才有此作用，一般都不甚顯著；而在聚合物熔體中的擴散是一個一般都不甚顯著；而在聚合物熔體中的擴散是一個比較慢的過程，對在擠出機中的混合影響很小。只比較慢的過程，對在擠出機中的混合影響很小。只有固體和液體、液體與液體之間的擴散才較大，若有固體和液體、液體與液體之間的擴散才較大，若物料層很薄時，雖擴散速度很小，但很顯著。物料層很薄時，雖擴散速度很小，但很顯著。升高溫度，增加接觸面積，減少料層厚度有利于擴升高溫度，增加接觸面積，減少料層厚度有利于擴散作用的進行。散作用的進行?；旌弦话闶强繑U散、對流、剪切三種作用來完成的?；旌弦话闶强繑U散、對

33、流、剪切三種作用來完成的。2.2.對流對流兩種物料相互向各自占有的空間進行流動，以期兩種物料相互向各自占有的空間進行流動，以期達到組成均一；機械力的攪拌，即是使物料作不達到組成均一；機械力的攪拌，即是使物料作不規(guī)則流動而達到對流混合的目的。規(guī)則流動而達到對流混合的目的。3.3.剪切剪切依靠機械的作用產生的剪切力，促使物料組分均一依靠機械的作用產生的剪切力，促使物料組分均一的混合過程。的混合過程。物料在力的作用下，上平面和下平面之間發(fā)生了相物料在力的作用下，上平面和下平面之間發(fā)生了相對的平行移動，結果物料塊變形，被偏轉或拉長；對的平行移動，結果物料塊變形，被偏轉或拉長；在這個過程中體積沒有發(fā)生變

34、化，只是截面變細，在這個過程中體積沒有發(fā)生變化，只是截面變細，向傾斜方向伸長，從而使表面積增大，分布區(qū)域擴向傾斜方向伸長，從而使表面積增大，分布區(qū)域擴大，因而進入另外的物料塊中，占有的空間機會加大，因而進入另外的物料塊中，占有的空間機會加大，滲進別的物料中可能性增加，因而達到混合均大，滲進別的物料中可能性增加，因而達到混合均勻的目的。勻的目的?；旌闲Чc剪切力的方向是否改變、剪切速率的大混合效果與剪切力的方向是否改變、剪切速率的大小有關。小有關。利用剪切力的混合作用，特別適用于塑性物料，因利用剪切力的混合作用，特別適用于塑性物料，因為塑性物料粘度大，流動性差，不能粉碎增加粉碎為塑性物料粘度大，

35、流動性差，不能粉碎增加粉碎程度，應用剪切作用時，剪切力的距離總是很小，程度，應用剪切作用時，剪切力的距離總是很小，因此物料在變形的過程中，即很均勻地被分散在整因此物料在變形的過程中，即很均勻地被分散在整個物料中個物料中在實際混合中，擴散、對流和剪切三種作用通常在實際混合中，擴散、對流和剪切三種作用通常是共同作用，只是在一定條件下，其中的某一種是共同作用，只是在一定條件下，其中的某一種占有優(yōu)勢而已，但不管哪種作用，除了造成層內占有優(yōu)勢而已，但不管哪種作用，除了造成層內流動外，還應造成層間流動，才能達到最好的混流動外，還應造成層間流動，才能達到最好的混合效果。合效果。二、混合程度評價二、混合程度評

36、價混合是否均勻，質量是否達到預期的要求，混合混合是否均勻，質量是否達到預期的要求，混合終點的判斷等，都涉及到混合的效果。衡量混合終點的判斷等，都涉及到混合的效果。衡量混合效果的辦法，隨物料性狀而不同。效果的辦法，隨物料性狀而不同。1.1.液體物料的混合效果液體物料的混合效果可以分析混合物不同部分的組成，其各部分的組可以分析混合物不同部分的組成，其各部分的組成與平均組成相差的懸殊情況。如懸殊小則混合成與平均組成相差的懸殊情況。如懸殊小則混合效果好，反之則差。效果好，反之則差。對于固體或塑性物料應考察其組成的均勻程度和對于固體或塑性物料應考察其組成的均勻程度和物料的分散程度。物料的分散程度。2.2

37、.固體及塑性物料的混合效果固體及塑性物料的混合效果（1 1）分散程度）分散程度經混合后原始物料相互分散，不再象混合前那樣經混合后原始物料相互分散，不再象混合前那樣同類物料完全聚集在一起。實踐證明，各占一半同類物料完全聚集在一起。實踐證明，各占一半的兩種組分混合后，兩種粒子間也難于形成均勻的兩種組分混合后，兩種粒子間也難于形成均勻的相互間隔成為有序排列那樣的情況的相互間隔成為有序排列那樣的情況（2）、（3）分布很可能。（2 2）組成的均勻程度）組成的均勻程度指混入物所占物料的比率與理論或總體比率的差異。指混入物所占物料的比率與理論或總體比率的差異。從混合物各部分取多個試樣進行分析，平均結果愈從混

38、合物各部分取多個試樣進行分析，平均結果愈接近總體比率，混合程度愈高。接近總體比率，混合程度愈高。一般混合組分的粒子愈細，其表面積愈大，愈有利一般混合組分的粒子愈細，其表面積愈大，愈有利于得到較高的均勻分散程度。于得到較高的均勻分散程度。實際生成中應視配制物料的種類和使用要求來掌握實際生成中應視配制物料的種類和使用要求來掌握混合程度?；旌铣潭?。盡量做到以下三方面：盡量做到以下三方面：在混合過程中要盡量增大不同組分間的接觸面，以在混合過程中要盡量增大不同組分間的接觸面，以減少物料的平均厚度；減少物料的平均厚度；各組分的交界面（接觸面）應相當均勻地分布在被各組分的交界面（接觸面）應相當均勻地分布在被

39、混合的物料中；混合的物料中；使在混合物的任何部分，各組分的比率和整體的比使在混合物的任何部分，各組分的比率和整體的比率相同。率相同。上述理論是在理想情況下提出的，是定性和半定量上述理論是在理想情況下提出的，是定性和半定量的。的。三、主要的混合設備三、主要的混合設備塑料制品生產中所用的混合設備，按操作方式通常塑料制品生產中所用的混合設備，按操作方式通常可分為間歇和連續(xù)設備兩大類。可分為間歇和連續(xù)設備兩大類。塑料工業(yè)中常用的混合設備有：捏合機、高速混合塑料工業(yè)中常用的混合設備有：捏合機、高速混合機、管道式捏合機等，主要用于初混合，雙輥塑煉機、管道式捏合機等，主要用于初混合，雙輥塑煉機、密煉機和擠出

40、機等主要用于混合塑煉。機、密煉機和擠出機等主要用于混合塑煉。以上設備除擠出機是連續(xù)式的能將初混合和塑煉兩以上設備除擠出機是連續(xù)式的能將初混合和塑煉兩個步驟結合在一起完成外，其它均是間歇式的，而個步驟結合在一起完成外，其它均是間歇式的，而且在完成初混合和塑煉上，不能同時進行，各有側且在完成初混合和塑煉上，不能同時進行，各有側重，各有特點。重，各有特點。近年來，還采用靜態(tài)混合器，以改進混合時垂直流近年來，還采用靜態(tài)混合器，以改進混合時垂直流動方向物料的均勻性，以增加混合效果。動方向物料的均勻性，以增加混合效果。第三節(jié)：第三節(jié)： 配料工藝簡介配料工藝簡介一、粉料和粒料的配制一、粉料和粒料的配制粉料和

41、粒料的配制一般分為四步。粉料和粒料的配制一般分為四步。（1 1）原料的準備）原料的準備包括原料的預處理、稱量及輸送。包括原料的預處理、稱量及輸送。預處理：預處理：過篩吸磁，除去雜質；過篩吸磁，除去雜質；潤性物料混合前，增塑劑的預熱；潤性物料混合前，增塑劑的預熱；漿料或母料的制備。漿料或母料的制備。稱量：保證準確性，進行復稱。稱量：保證準確性，進行復稱。輸送：液態(tài)原料輸送：液態(tài)原料 高位槽高位槽 固體粉料固體粉料 高位料倉高位料倉泵氣流（2 2）初混合）初混合是在聚合物熔點以下的溫度和較為緩和的剪切應力是在聚合物熔點以下的溫度和較為緩和的剪切應力下進行的一種簡單混合。下進行的一種簡單混合?；旌蠒r

42、的加料次序：樹脂、增塑劑、由穩(wěn)定劑、潤混合時的加料次序：樹脂、增塑劑、由穩(wěn)定劑、潤滑劑、染料等調制的混合物和其它固態(tài)填料等?；瑒⑷玖系日{制的混合物和其它固態(tài)填料等?；旌系慕K點一般憑經驗判斷，也可通過混合時間來混合的終點一般憑經驗判斷，也可通過混合時間來控制?？刂啤＃? 3）初混物的塑煉）初混物的塑煉塑煉的目的塑煉的目的是為了改變物料的性狀，使物料在剪切是為了改變物料的性狀，使物料在剪切力的作用下熱熔、剪切混合達到適當的柔軟度和可力的作用下熱熔、剪切混合達到適當的柔軟度和可塑性，使各組分的分散更趨均勻，同時還依賴于這塑性，使各組分的分散更趨均勻，同時還依賴于這種條件來驅逐其中的揮發(fā)物及彌補樹脂

43、合成中帶來種條件來驅逐其中的揮發(fā)物及彌補樹脂合成中帶來缺陷（驅趕殘余單體、催化劑殘余體等），使有利缺陷（驅趕殘余單體、催化劑殘余體等），使有利于輸送和成型等。于輸送和成型等。塑煉的工藝控制條件：塑煉的工藝控制條件：塑煉溫度、時間、剪切力。塑煉溫度、時間、剪切力。塑煉的終點：塑煉的終點：測定試樣的均勻性和分散度、測定塑測定試樣的均勻性和分散度、測定塑料試樣的撕力強度。料試樣的撕力強度。（4 4）塑煉物的粉碎和粒化）塑煉物的粉碎和?；鬯楹土；际鞘构腆w物料在粉碎和?；际鞘构腆w物料在尺寸上得到減小尺寸上得到減??；所；所不同的只是前者所成的不同的只是前者所成的顆粒大小不等顆粒大小不等，而后者比較，

44、而后者比較整齊且具有固定形狀整齊且具有固定形狀。粉料粉料一般是將片狀塑煉物用切碎機先行初碎，而后一般是將片狀塑煉物用切碎機先行初碎，而后再用粉碎機完成的。再用粉碎機完成的。粒料粒料是用切粒機，將片狀塑煉物分次作縱切和橫切是用切粒機，將片狀塑煉物分次作縱切和橫切完成；也有用擠出機將初混物擠成條狀物，然后，完成；也有用擠出機將初混物擠成條狀物，然后，再由裝在擠出機上的旋刀切成顆粒料。再由裝在擠出機上的旋刀切成顆粒料。二、溶液的配制二、溶液的配制1.1.溶液的組成及其作用溶液的組成及其作用溶質：溶質：聚合物和有關助劑聚合物和有關助劑溶劑：溶劑：烴、芳烴、氯代烴、酯、醚、醇類。烴、芳烴、氯代烴、酯、醚

45、、醇類。 溶劑只是為了粉碎樹脂而加入，它能將聚合物溶劑只是為了粉碎樹脂而加入，它能將聚合物溶解成具有一定粘度的液體，在成型過程中必須予溶解成具有一定粘度的液體，在成型過程中必須予以以排除排除。 溶劑選擇原則溶劑選擇原則：聚合物的：聚合物的良溶劑良溶劑、無色、無毒、無色、無毒、無臭、成本低、易揮發(fā)等。無臭、成本低、易揮發(fā)等。 相似相溶、溶度參數相似相溶、溶度參數差差11。2.2.聚合物的溶解聚合物的溶解片狀片狀粉狀粉狀粒狀粒狀溶劑溶劑溶劑化溶劑化溶脹溶脹粘性小團粘性小團加速溶脹和擴散，可以加快溶解過程。加速溶脹和擴散，可以加快溶解過程。采用疏松或顆粒較小的聚合物原料。采用疏松或顆粒較小的聚合物原

46、料。加熱溶解，利用攪拌防止團塊或摧毀團塊。加熱溶解，利用攪拌防止團塊或摧毀團塊。加速溶解方法：加速溶解方法：3.3.溶液的制備方法：溶液的制備方法：設備：設備：附有強力攪拌和加熱夾套的釜，釜內可以附有強力攪拌和加熱夾套的釜，釜內可以加擋板。加擋板。（1）慢加快攪法）慢加快攪法溶劑溶劑 釜釜 快速攪拌，定溫快速攪拌，定溫 緩慢加聚合物緩慢加聚合物邊加料邊攪拌邊加料邊攪拌（2）低溫分散法）低溫分散法先加料后攪拌。先加料后攪拌?？刂浦笜耍汗腆w含量、粘度。控制指標：固體含量、粘度。三、分散體的配制三、分散體的配制1.成型用分散體及其分類成型用分散體及其分類固態(tài)的聚氯乙烯聚合物或共聚物與非水液體形成固態(tài)

47、的聚氯乙烯聚合物或共聚物與非水液體形成的懸浮體，通稱為的懸浮體，通稱為PVC溶膠塑料或溶膠塑料或PVC糊。糊。2.溶膠塑料生產制品的過程溶膠塑料生產制品的過程（1）塑形（成型）塑形（成型）利用模具或其它器械，在室溫下，使溶膠塑料具利用模具或其它器械，在室溫下，使溶膠塑料具有一定的形狀。有一定的形狀。（2）烘熔）烘熔將塑形后的物體進行熱處理，從而使溶膠塑料通將塑形后的物體進行熱處理，從而使溶膠塑料通過物理或化學變化成為固體。過物理或化學變化成為固體。3.溶膠塑料的分類溶膠塑料的分類（1）塑性溶膠）塑性溶膠氯乙烯樹脂的懸浮體，液相完全是增塑劑，增塑氯乙烯樹脂的懸浮體，液相完全是增塑劑，增塑糊。糊。（2）有機溶膠）有機溶膠氯乙烯樹脂的懸浮體，液相物有分散劑和稀釋劑氯乙烯樹脂的懸浮體，液相物有分散劑和稀釋劑兩種，稀釋增塑糊。兩種，稀釋增塑糊。（3）塑性凝膠）塑性凝膠加有膠凝劑的塑性溶膠，增塑膠凝糊。加有膠凝劑的塑性溶膠，增塑膠凝糊。（4）有機凝膠）有機凝膠加有膠凝劑的有機溶膠，稀釋增塑膠凝糊。加有膠凝劑的有機溶膠，稀釋增塑膠凝糊。區(qū)別：區(qū)別：塑性溶膠：增塑劑含量一般不少于樹脂的塑性溶膠：增塑劑含量一般不少于樹脂的40%，只，只能做軟制品。能做軟制品。有機溶膠：部分或全部增塑劑用揮發(fā)性高的非水有機溶膠：部分或全部增塑劑用揮發(fā)性高的非