第七章成型物料的配制.ppt

概述塑料及制品的成型加工过程 以高分子化合物（树脂）为主体，配以一定的添加剂，能够在加热加压作用下塑化成型为一定形状制品，常温下不再变形的材料塑塑 料料塑料分类塑料分类 1.按塑料受热行为：分为按塑料受热行为：分为热塑性塑料热塑性塑料和和热固热固性塑料性塑料o热塑性塑料热塑性塑料受热后会从固体状态逐步转变为受热后会从固体状态逐步转变为流动状态这种转变理论上可重复无穷多次流动状态这种转变理论上可重复无穷多次热塑性塑料是可以再生的热塑性塑料是可以再生的 例如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙例如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和涤纶树脂等绝大多数高分子化合物为烯和涤纶树脂等绝大多数高分子化合物为热塑性高分子热塑性高分子塑料分类塑料分类o热固性塑料热固性塑料受热后先转变为流动状态，进一受热后先转变为流动状态，进一步加热则转变为固体状态这种转变是不可步加热则转变为固体状态这种转变是不可逆的即热固性塑料是不可再生的能通过逆的即热固性塑料是不可再生的能通过加入固化剂使流体状转变为固体状的高分子加入固化剂使流体状转变为固体状的高分子 例如：酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、不例如：酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、硫化橡胶等。

饱和聚酯、聚氨酯、硫化橡胶等塑料分类塑料分类 2.按塑料使用功能：分为按塑料使用功能：分为通用塑料通用塑料和和工程塑工程塑料塑料料塑料o通用塑料通用塑料:产量大，价格便宜，原料来源丰产量大，价格便宜，原料来源丰富，应用面广力学性能和热性能比较差，富，应用面广力学性能和热性能比较差，作为非结构材料使用作为非结构材料使用 例如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙例如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯酚醛和氨基塑料等，占塑料总量的烯酚醛和氨基塑料等，占塑料总量的80％塑料分类塑料分类 2.按塑料使用功能：分为通用塑料和工程塑按塑料使用功能：分为通用塑料和工程塑料塑料料塑料o工程塑料工程塑料:具有优异的力学性能、热性能、具有优异的力学性能、热性能、尺寸稳定性、耐化学腐蚀性或能满足特殊要尺寸稳定性、耐化学腐蚀性或能满足特殊要求的塑料，作为结构材料使用求的塑料，作为结构材料使用 例如：例如： 聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酯、聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酯、聚苯醚、聚砜、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚四聚苯醚、聚砜、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚四氟乙烯、改性聚丙烯、聚醚醚酮等氟乙烯、改性聚丙烯、聚醚醚酮等。

常见热塑性塑料（常见热塑性塑料（P205））1.1.聚乙烯聚乙烯2.2.聚丙烯聚丙烯3.3.聚氯乙烯聚氯乙烯4.4.聚苯乙烯及苯乙烯共聚物聚苯乙烯及苯乙烯共聚物常见热塑性塑料常见热塑性塑料5.5.聚甲醛聚甲醛6.6.聚酯聚酯7.7.聚酰胺聚酰胺8.8.聚碳酸酯聚碳酸酯9.9.聚氨酯聚氨酯 1）） 结构单元：结构单元：ØØ 聚乙烯聚乙烯聚乙烯聚乙烯（（（（PE－－polyethylene））：：：：——CH2—CH2——［［］］ 2）） 种类：：（（a））HDPE（（b））LDPE（（c））LLDPE（（d ））UHMWPE 3）性质：）性质： ①① 耐化学腐蚀；耐化学腐蚀； ②② 良好的电绝缘性和高频介电性能；良好的电绝缘性和高频介电性能； ③③ 韧性、耐寒性好；韧性、耐寒性好； ④④ 较低的摩擦系数；较低的摩擦系数； ⑤⑤ 不易吸水；不易吸水； ⑥⑥ 不耐热，不耐大气老化不耐热，不耐大气老化 4）应用：）应用： 聚乙烯是塑料中产量最大的一类品种，属于聚乙烯是塑料中产量最大的一类品种，属于结晶结晶性塑料性塑料，外观乳白，半透明。

外观乳白，半透明 低密度聚乙烯低密度聚乙烯(LDPE) ：日用制品、：日用制品、薄膜薄膜、软质包、软质包装材料、层压板、装材料、层压板、电线电缆包覆电线电缆包覆等 线性低密度聚乙烯线性低密度聚乙烯(LLDPE) ：超薄：超薄薄膜薄膜、、农用地膜、农用地膜、拉伸缠绕膜、拉伸缠绕膜、注塑制品、注塑制品、电缆护套等电缆护套等 高密度聚乙烯高密度聚乙烯(HDPE) ：：小负荷齿轮和轴承、管材、小负荷齿轮和轴承、管材、阀门、高频电缆绝缘层、硬质包装材料等阀门、高频电缆绝缘层、硬质包装材料等UHMWPEo分子量分子量100～～400万北京助剂二厂生产线型结万北京助剂二厂生产线型结构，结晶困难，相对密度不超过构，结晶困难，相对密度不超过0.94o与普通与普通PE相比：具有极好的相比：具有极好的耐磨性、低摩擦性、极耐磨性、低摩擦性、极高的耐冲击性、自润滑性好、耐腐蚀、生理相容性高的耐冲击性、自润滑性好、耐腐蚀、生理相容性好o硬度低、耐热性较差、加工困难及抗蠕变性差硬度低、耐热性较差、加工困难及抗蠕变性差•应用：耐磨输送管道，机械零件，医用材料应用：耐磨输送管道，机械零件，医用材料。

 1）） 结构单元：结构单元：ØØ 聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯（（（（ PVC－－polyvinyl chloride ））：：：： 2）） 性质：性质： 具有具有较高的强度、刚性较高的强度、刚性；；良好的电绝缘性、耐化学腐良好的电绝缘性、耐化学腐蚀性蚀性；能溶于四氢呋喃和环已酮等有机溶剂；具有阻燃；能溶于四氢呋喃和环已酮等有机溶剂；具有阻燃性；但性；但热稳定性较差热稳定性较差，使用温度较低，介电常数、介电，使用温度较低，介电常数、介电损耗较高损耗较高——CH2—CH——［［］］Cl│ 3）应用：）应用： 纯聚氯乙烯属无规立构纯聚氯乙烯属无规立构，，无色透明，硬而脆，很少无色透明，硬而脆，很少应用常利用应用常利用橡胶和增塑剂橡胶和增塑剂对其改性处理对其改性处理 硬聚氯乙烯硬聚氯乙烯：：用于工业管道、给排水系统、板件、用于工业管道、给排水系统、板件、管件、建筑及家用防火材料，化工防腐设备及各种机械管件、建筑及家用防火材料，化工防腐设备及各种机械零件 增塑（软）聚氯乙烯增塑（软）聚氯乙烯：用于窗帘、桌布、雨衣、手：用于窗帘、桌布、雨衣、手提箱、人造革、墙纸；农用薄膜、耐酸碱软管及电线电提箱、人造革、墙纸；农用薄膜、耐酸碱软管及电线电缆包覆层等。

缆包覆层等 1）） 结构单元：结构单元：ØØ 聚丙烯聚丙烯（（ PP-polypropylene)））：： 2）） 性质：性质： 无毒、无味、无臭、半透明蜡状固体无毒、无味、无臭、半透明蜡状固体密度小，力密度小，力学性能高于聚乙烯；耐热性、耐水性良好学性能高于聚乙烯；耐热性、耐水性良好，，化学稳定性化学稳定性好；但不耐芳香族和氯化烃溶剂，耐寒性差，好；但不耐芳香族和氯化烃溶剂，耐寒性差，易老化易老化——CH2—CH——［［］］CH3│ 3）应用：）应用： 聚丙烯属聚丙烯属等规立构，结晶性塑料等规立构，结晶性塑料，，外观乳白半透明外观乳白半透明 主要用于家庭厨房用具、包装薄膜、医疗器械、主要用于家庭厨房用具、包装薄膜、医疗器械、高频绝缘材料高频绝缘材料；化工管道、家用电器部件等，以及汽车；化工管道、家用电器部件等，以及汽车及机械零部件，如车门、方向盘、齿轮、接头等及机械零部件，如车门、方向盘、齿轮、接头等 1）） 结构单元：结构单元：ØØ 聚苯乙烯聚苯乙烯（（ PS-polystyrene ））：： 2）） 性质：性质： 无毒、无味、无色透明状固体无毒、无味、无色透明状固体。

电绝缘性优良，介电绝缘性优良，介电损耗极小；耐化学腐蚀性优良，但不耐苯、汽油等有电损耗极小；耐化学腐蚀性优良，但不耐苯、汽油等有机溶剂；机溶剂；强度较低，硬度高，脆性大，不耐冲击，耐热强度较低，硬度高，脆性大，不耐冲击，耐热性差，易燃性差，易燃——CH2—CH——［［］］│ 3）应用：）应用： 聚苯乙烯属无规立构聚苯乙烯属无规立构，，非晶性塑料非晶性塑料，高度透明（透，高度透明（透光率为光率为88～～92％） 主要用于日用、装潢、主要用于日用、装潢、包装包装及工业制品；仪器仪表及工业制品；仪器仪表外壳、灯罩、光学零件、装饰件、透明模型、玩具、化外壳、灯罩、光学零件、装饰件、透明模型、玩具、化工储酸槽，包装及管道的保温层，冷冻绝缘层等工储酸槽，包装及管道的保温层，冷冻绝缘层等 1）） 结构单元：结构单元：ØØ 聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯（（（（ PMMA-polymethyl methacrylate ））：：：： 2）） 性质：性质： 较高的强度和韧性、较高的强度和韧性、优良的光学性能优良的光学性能，透光率比普，透光率比普通硅玻璃好（透光率约为通硅玻璃好（透光率约为9191～～9393％）；优良的电绝缘性；％）；优良的电绝缘性；耐化学腐蚀性好，热导率低；但硬度低，表面易擦伤，耐化学腐蚀性好，热导率低；但硬度低，表面易擦伤，耐磨性差，耐热性不高。

耐磨性差，耐热性不高CH2—C—]—［［│CH3COOCH3│ 3）应用：）应用： 聚甲基丙烯酸甲酯又称有机玻璃，聚甲基丙烯酸甲酯又称有机玻璃，属无规立构，非属无规立构，非晶性塑料晶性塑料 主要用于主要用于飞机、汽车的窗玻璃和罩盖飞机、汽车的窗玻璃和罩盖，光学镜片，，光学镜片，仪表外壳，装饰品，广告牌，灯罩，仪表外壳，装饰品，广告牌，灯罩，光学纤维，透明模光学纤维，透明模型，标本，医疗器械等型，标本，医疗器械等  1）） 结构单元：结构单元：ØØ 聚四氟乙烯聚四氟乙烯聚四氟乙烯聚四氟乙烯（（（（ PTFE））：：：： 2）） 性质：性质： 出色的耐热、耐寒能力（出色的耐热、耐寒能力（-180-180～～+260℃+260℃长期使用）；长期使用）；摩擦系数极低，有自润滑效果摩擦系数极低，有自润滑效果；；化学稳定性极佳，俗称化学稳定性极佳，俗称““塑料王塑料王””；极好的电绝缘性和介电性；但强度低，抗蠕变；极好的电绝缘性和介电性；但强度低，抗蠕变性较差，不易加工成形性较差，不易加工成形——CF2—CF2——［［］］ 3）应用：）应用： 聚四氟乙烯属结晶性塑料，外观呈瓷白色，一般在聚四氟乙烯属结晶性塑料，外观呈瓷白色，一般在360～～380℃烧结成形。

烧结成形 主要用于轴承、垫圈等自润滑材料；高温电缆绝缘主要用于轴承、垫圈等自润滑材料；高温电缆绝缘材料、电器元件；化工管道及零件；不粘锅涂层等材料、电器元件；化工管道及零件；不粘锅涂层等 1）） 结构：结构： 尼龙的品种很多，如尼龙尼龙的品种很多，如尼龙6、尼龙、尼龙66、尼龙、尼龙610等数字表示基本单元中的碳原子数目所有尼龙分子结构数字表示基本单元中的碳原子数目所有尼龙分子结构单元中都有一个相同的特征基团－酰胺基：单元中都有一个相同的特征基团－酰胺基：ØØ 聚酰胺聚酰胺聚酰胺聚酰胺（尼龙或锦纶）（（尼龙或锦纶）（（尼龙或锦纶）（（尼龙或锦纶）（ PA－－polyamides ））：：：：——C—N——［［］］‖O H│ 3）应用：）应用： 纤维增强尼龙主要用于纤维增强尼龙主要用于轴承、齿轮、高压密封圈、轴承、齿轮、高压密封圈、阀门、包装材料、输油管、汽车保险杠及丝织品阀门、包装材料、输油管、汽车保险杠及丝织品等 2）） 性质：性质： 聚酰胺属结晶性塑料，半透明，乳白，略带黄色聚酰胺属结晶性塑料，半透明，乳白，略带黄色。

由于酰胺基的存在，分子之间有很强的氢键作用，由于酰胺基的存在，分子之间有很强的氢键作用，因此聚酰胺的因此聚酰胺的强度高，韧性好强度高，韧性好；；另外另外耐磨性和自润滑性耐磨性和自润滑性好，摩擦系数低；具有良好的耐油、耐溶剂性、阻燃性；好，摩擦系数低；具有良好的耐油、耐溶剂性、阻燃性；但吸水性大，热膨胀系数大，耐热性不高但吸水性大，热膨胀系数大，耐热性不高 1）） 结构单元：结构单元： ØØ 聚甲醛聚甲醛聚甲醛聚甲醛（（（（ POM-polyformaldehyde ））：：：：——CH2—O——［［］］ 2）） 性质：性质： 具有较高的强度、硬度、刚性、韧性、耐磨性和自具有较高的强度、硬度、刚性、韧性、耐磨性和自润滑性，耐疲劳性能高，吸水性小，摩擦系数小润滑性，耐疲劳性能高，吸水性小，摩擦系数小，耐化，耐化学品腐蚀性好，电绝缘性能良好，学品腐蚀性好，电绝缘性能良好，但热稳定性差，易燃但热稳定性差，易燃具有较高的综合性能，可以替代一些金属和尼龙具有较高的综合性能，可以替代一些金属和尼龙 3）均聚甲醛的改性：）均聚甲醛的改性： 工业上利用共聚反应来生成共聚甲醛，来改善热稳工业上利用共聚反应来生成共聚甲醛，来改善热稳定性。

共聚甲醛的结构单元为：定性共聚甲醛的结构单元为： 4）应用：）应用： 聚甲醛属结晶性塑料，乳白色聚甲醛属结晶性塑料，乳白色 部分取代有色金属和合金，用于制造部分取代有色金属和合金，用于制造低载荷齿轮、低载荷齿轮、轴承，塑料弹簧轴承，塑料弹簧等—CH2—O—［［］］x—CH2-CH2-CH2-CH2-O—［［］］y，， 1）） 结构单元：结构单元： ØØ 聚碳酸酯聚碳酸酯（（ PC-polycarbonate ））：： 2）） 性质：性质： ①① 低温冲击韧性极佳；低温冲击韧性极佳； ②② 高模量、高强度、抗蠕变，尺寸稳定性好；高模量、高强度、抗蠕变，尺寸稳定性好；—O—C—O——［［］］│O—— —C— ││CH3CH3 3）应用：）应用： 由于聚碳酸酯具有优异的综合力学性能，又高度透由于聚碳酸酯具有优异的综合力学性能，又高度透明，故俗称明，故俗称““透明金属透明金属”” 纤维增强聚碳酸酯可部分取代钢、有色金属等制造纤维增强聚碳酸酯可部分取代钢、有色金属等制造仪器仪表的机械传动部件仪器仪表的机械传动部件。

未增强聚碳酸酯用于制作未增强聚碳酸酯用于制作车车灯罩、护目镜、安全帽、门窗玻璃甚至防弹玻璃灯罩、护目镜、安全帽、门窗玻璃甚至防弹玻璃等 ③③ 透光率高，约为透光率高，约为86～～92％；％； ④④ 电绝缘性好电绝缘性好 1）） 结构单元：结构单元： 丙烯晴丙烯晴(A)、丁二烯、丁二烯(B)、苯乙烯、苯乙烯(S)三种单体（共聚生成）三种单体（共聚生成）ØØ ABSABS塑料塑料塑料塑料：：：： 2）） 性质：性质： 丙烯晴能提高强度、硬度、耐热性和耐腐蚀性，丁丙烯晴能提高强度、硬度、耐热性和耐腐蚀性，丁二烯能提高韧性，苯乙烯能提高电性能和成型加工性能二烯能提高韧性，苯乙烯能提高电性能和成型加工性能 ABS塑料具有较好的抗冲击性能、尺寸稳定性和耐磨性，塑料具有较好的抗冲击性能、尺寸稳定性和耐磨性，成型性好，不易燃，耐腐蚀性好，但不耐酮、醛、酯、成型性好，不易燃，耐腐蚀性好，但不耐酮、醛、酯、氯代烃类溶剂氯代烃类溶剂 3）应用：）应用： ABS作作为为“坚坚韧韧、、质质硬硬且且刚刚性性”的的材材料料，，是是最最早早被被人人类认识和使用的类认识和使用的“高分子合金高分子合金”。

用于轻载用于轻载齿轮、轴承，电器外壳，汽车部件齿轮、轴承，电器外壳，汽车部件，各类，各类容器、管道等容器、管道等  1）） 聚聚 砜（砜（PSF）：）： ØØ 其他热塑性塑料：其他热塑性塑料：其他热塑性塑料：其他热塑性塑料： 聚砜是含硫的透明树脂，其聚砜是含硫的透明树脂，其耐热性抗蠕变性突出耐热性抗蠕变性突出，，长期使用温度可达长期使用温度可达150~174℃，脆化温度，脆化温度-100℃广泛用于电器、机械、交通和医疗领域于电器、机械、交通和医疗领域 2）） 聚苯醚（聚苯醚（PPO）：）： 聚苯醚是线性非晶态工程塑料，综合性能好聚苯醚是线性非晶态工程塑料，综合性能好，使用，使用温度宽温度宽-190～～190℃，耐磨性、电绝缘性和耐水蒸气性能，耐磨性、电绝缘性和耐水蒸气性能好主要用作在较高温度下工作的齿轮、轴承、凸轮、好主要用作在较高温度下工作的齿轮、轴承、凸轮、化工管道、阀门和外科医疗器械等化工管道、阀门和外科医疗器械等 3）聚酰亚胺：）聚酰亚胺： 聚酰亚胺是含氮的环形结构的耐热性树脂，其强度聚酰亚胺是含氮的环形结构的耐热性树脂，其强度硬度较高，使用温度可达硬度较高，使用温度可达260℃；但加工性较差，脆性大，；但加工性较差，脆性大，成本高。

成本高 主要用于特殊条件下工作的精密零件，如喷气发动主要用于特殊条件下工作的精密零件，如喷气发动机供燃料系统的零件，耐高温高真空用自润滑轴承及电机供燃料系统的零件，耐高温高真空用自润滑轴承及电气设备，是航空航天工业中常用的高分子材料气设备，是航空航天工业中常用的高分子材料塑料制品的成型加工过程塑料制品的成型加工过程 塑料制品的成型加工过程塑料制品的成型加工过程树树脂脂的的合合成成树树脂脂配料配料或专或专用料用料的生的生产产塑塑料料或或专专用用料料加加工工成成型型制品制品添加剂添加剂后加工后加工处理处理树脂的合成塑料制品的加工成型后加工配料及专用料的生产塑料制品的成型加工过程塑料制品的成型加工过程o配料及专用料的生产o塑料制品的生产 ● ● 挤出成型挤出成型 ● ● 注射成型注射成型 ● ● 二次成型（中空吹塑成型）二次成型（中空吹塑成型）第七章第七章 成型物料的配制及专用料的生产成型物料的配制及专用料的生产配制：根据配方，通过混合等手段，将高聚物和添加剂等组分制成均匀的复合物，可为粒料或粉料 配制是塑料成型前的准备阶段粉状和粒状塑料配制工艺流程图粉状和粒状塑料配制工艺流程图塑料的配制包括：配方的设计，原料的准备，配料，混合，塑化，粉碎或造粒等工序。

配方设计配方设计 根据塑料制品的性能要求及生产工根据塑料制品的性能要求及生产工艺、设备的条件，在充分了解原材料艺、设备的条件，在充分了解原材料（（各种树脂和各种助剂的性质、结构各种树脂和各种助剂的性质、结构、、价格、配伍性、成型加工性、毒性等价格、配伍性、成型加工性、毒性等））性能的基础上，确定各种原材料的用性能的基础上，确定各种原材料的用量配比关系量配比关系7.1 树脂与添加剂选择树脂与添加剂选择树脂的选择树脂的选择添加剂的选择添加剂的选择7.1.1 树脂的选择树脂的选择塑料的组成：树脂，添加剂（包括改性材料）o在制品中成为均一的连续相在制品中成为均一的连续相o能将各种添加剂粘结在一起，并能将各种添加剂粘结在一起，并赋予制品赋予制品必要的物理机械性能必要的物理机械性能树脂（高聚物）的作用7.1.1 树脂的选择树脂的选择o聚合物聚合物(树脂树脂)品种品种 不同，所得制品性能和使用不同，所得制品性能和使用范围也不一样范围也不一样o即使同一品种由于合成方法不同，即使同一品种由于合成方法不同， 所得产品性所得产品性能也不相同，成型加工工艺和制品的使用范围能也不相同，成型加工工艺和制品的使用范围也有差异。

也有差异o例如例如PVC，悬浮法树脂虽比乳液法树脂的分子，悬浮法树脂虽比乳液法树脂的分子量低，分散性较大，但电性能好，成本低，多量低，分散性较大，但电性能好，成本低，多用在挤出和注射等成型中，用以制造电绝缘材用在挤出和注射等成型中，用以制造电绝缘材料、硬板料、硬板(管管)、日常生活用品等；而乳液树脂、日常生活用品等；而乳液树脂由于粒子细，易于成糊，多用由于粒子细，易于成糊，多用 来制糊，生产搪来制糊，生产搪塑制品和人造革，涂料等塑制品和人造革，涂料等7.1.1 树脂的选择树脂的选择o同一品种，同一方法生产的树脂，由于牌号不同一品种，同一方法生产的树脂，由于牌号不同，加工性同，加工性 能和用途都有差异能和用途都有差异o即使同一牌号树脂，由于批号不同，批与批间即使同一牌号树脂，由于批号不同，批与批间也有差异，因此在配料时也有差异，因此在配料时 需采用不同的工艺条需采用不同的工艺条件，才能保证质量和为成型提供方便然而，件，才能保证质量和为成型提供方便然而，聚合物或树脂本身的性聚合物或树脂本身的性 能，对加工性能和产品能，对加工性能和产品性能影响很大性能影响很大树脂本身的性能对加工和产品性能影响极大，首先应选择合适的树脂7.1.2 添加剂的选择添加剂的选择添加剂的种类：增塑剂、稳定剂、润滑剂、填料、着色剂、发泡剂、阻燃剂、抗静电剂等。

添加剂的作用：o制品性能的多种要求制品性能的多种要求o成型加工性的要求成型加工性的要求o成本的要求成本的要求7.1.2 添加剂的选择添加剂的选择增塑剂：能减少分子间作用力，增加聚合能减少分子间作用力，增加聚合物成型流动性和制品柔性或弹性的助剂物成型流动性和制品柔性或弹性的助剂非极性增塑剂作用原理非极性增塑剂作用原理7.1.2 添加剂的选择添加剂的选择增塑剂：极性增塑剂作用原理极性增塑剂作用原理7.1.2 添加剂的选择添加剂的选择增塑剂：o作用原理：减少分子间作用力作用原理：减少分子间作用力o使用性能：降低使用性能：降低T Tg g塑料柔韧性、耐寒性塑料柔韧性、耐寒性↑↑强度、强度、硬度、模量硬度、模量↓↓o加工性能：加工性能：T Tf f、粘度、粘度↓↓，流动性，流动性↑↑，防止热分解防止热分解o要求：与聚合物的相容性好；挥发性、迁移性、要求：与聚合物的相容性好；挥发性、迁移性、溶浸性小；良好的耐热、耐光、不燃、溶浸性小；良好的耐热、耐光、不燃、无毒性无毒性o主要用于主要用于PVCPVC树脂，占总消费量的树脂，占总消费量的8080％7.1.2 添加剂的选择添加剂的选择 增塑剂用量对聚氯乙烯的抗张强度、断裂伸长率和熔体粘度的影响增塑剂用量对聚氯乙烯的抗张强度、断裂伸长率和熔体粘度的影响TCP－磷酸三甲酚酯，－磷酸三甲酚酯，DOP－临苯二甲酸二辛酯，－临苯二甲酸二辛酯，DOA－己二酸二辛酯－己二酸二辛酯DAP－临苯二甲酸二烷基－临苯二甲酸二烷基7－－9酯，酯，DBP－临苯二甲酸二丁酯，－临苯二甲酸二丁酯，DMP－临苯二甲－临苯二甲酸二甲酯酸二甲酯7.1.2 添加剂的选择添加剂的选择稳定剂：o作用：防止和抑制塑料加工和长期使用及贮存过作用：防止和抑制塑料加工和长期使用及贮存过程中，由于各种外界因素（光、热、氧、射线、程中，由于各种外界因素（光、热、氧、射线、细菌、霉菌等）作用而引起的老化（降解或交联）细菌、霉菌等）作用而引起的老化（降解或交联）。

o热稳定剂、光稳定剂、抗氧剂等热稳定剂、光稳定剂、抗氧剂等7.1.2 添加剂的选择添加剂的选择PVC热稳定剂o吸收吸收HClHCl，终止其对，终止其对PVCPVC降解的催化作用如：铅降解的催化作用如：铅盐稳定剂盐稳定剂o置换烯丙基中的活泼氯原子如金属皂、有机锡置换烯丙基中的活泼氯原子如金属皂、有机锡稳定剂稳定剂o加成聚烯结构的双键，防止加成聚烯结构的双键，防止PVCPVC的继续降解和变的继续降解和变色如：有机锡、环氧化合物稳定剂色如：有机锡、环氧化合物稳定剂o其它还有辅助稳定剂其它还有辅助稳定剂o目前发展方向为无毒稳定剂，复合稳定剂，非重目前发展方向为无毒稳定剂，复合稳定剂，非重金属稳定剂金属稳定剂7.1.2 添加剂的选择添加剂的选择PVC常见热稳定剂：o铅类稳定剂：三碱式硫酸铅，二碱式亚磷酸铅，无铅类稳定剂：三碱式硫酸铅，二碱式亚磷酸铅，无尘复合铅盐等尘复合铅盐等o金属皂类稳定剂：硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、金属皂类稳定剂：硬脂酸钡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镉、复合型液体钡／镉稳定剂、硬脂酸镉、复合型液体钡／镉稳定剂、复合型液体复合型液体钙／锌稳定剂钙／锌稳定剂、月桂酸钡等、月桂酸钡等o有机锡稳定剂：二月桂酸二丁基锡、二马来酸二丁有机锡稳定剂：二月桂酸二丁基锡、二马来酸二丁基锡、二马来酸单辛酯基锡、二马来酸单辛酯 二辛基锡等。

二辛基锡等o锑类稳定剂，如硫醇锑盐类等锑类稳定剂，如硫醇锑盐类等o其他，如其他，如稀土稳定剂、水合硅铝镁稳定剂稀土稳定剂、水合硅铝镁稳定剂、亚磷酸、亚磷酸酯类稳定剂等酯类稳定剂等7.1.2 添加剂的选择添加剂的选择抗氧剂：o代替易受氧化分解的聚合物与氧反应，防代替易受氧化分解的聚合物与氧反应，防止或推迟氧对聚合物的影响，抑制聚合物止或推迟氧对聚合物的影响，抑制聚合物的氧化o抗氧剂的作用机理分三种：一是链终止型抗氧剂的作用机理分三种：一是链终止型抗氧剂，即是工业生产中的抗氧剂，即是工业生产中的主抗氧剂主抗氧剂；二；二是是过氧化物分解剂过氧化物分解剂，三是，三是金属离子钝化剂金属离子钝化剂，，这两种是工业生产中的辅助抗氧剂这两种是工业生产中的辅助抗氧剂7.1.2 添加剂的选择添加剂的选择抗氧剂：o代替易受氧化分解的聚合物与氧反应，防止或推代替易受氧化分解的聚合物与氧反应，防止或推迟氧对聚合物的影响，抑制聚合物的氧化迟氧对聚合物的影响，抑制聚合物的氧化o抗氧剂的作用机理分三种：一是链终止型抗氧剂，抗氧剂的作用机理分三种：一是链终止型抗氧剂，即是工业生产中的即是工业生产中的主抗氧剂主抗氧剂；二是；二是过氧化物分解过氧化物分解剂剂，三是，三是金属离子钝化剂金属离子钝化剂，后两种是工业生产中，后两种是工业生产中的辅助抗氧剂。

的辅助抗氧剂o主抗氧剂用量一般为主抗氧剂用量一般为0.1~0.5%7.1.2 添加剂的选择添加剂的选择抗氧剂：o聚烯烃、聚苯乙烯、聚甲醛、聚氯乙烯、聚苯醚、聚烯烃、聚苯乙烯、聚甲醛、聚氯乙烯、聚苯醚、ABSABS树脂等，树脂等， 在制造和使用过程中都会因氧化而在制造和使用过程中都会因氧化而加速降解，使其性能变坏，加入抗氧剂可制止或加速降解，使其性能变坏，加入抗氧剂可制止或推迟聚合物在正常或较高温度下的氧化过程推迟聚合物在正常或较高温度下的氧化过程7.1.2 添加剂的选择添加剂的选择光稳定剂：o能吸收光和射线或移出聚合物吸收能吸收光和射线或移出聚合物吸收 的光能，放出没的光能，放出没有破坏性的光能有破坏性的光能(长波的长波的)或热能，从而减缓或免除或热能，从而减缓或免除聚合物降解聚合物降解o包括紫外线吸收剂，淬灭剂，先驱型紫外线吸收剂包括紫外线吸收剂，淬灭剂，先驱型紫外线吸收剂 ，光屏蔽剂等，光屏蔽剂等o户外和照明用的塑料制品要加入光稳定剂聚丙烯，户外和照明用的塑料制品要加入光稳定剂聚丙烯，聚乙烯，聚苯乙烯，聚碳酸酯等都需加入光稳定剂聚乙烯，聚苯乙烯，聚碳酸酯等都需加入光稳定剂。

用量一般为：用量一般为：0.01~0.5%7.1.2 添加剂的选择添加剂的选择7.1.2 添加剂的选择添加剂的选择润滑剂：o作用：作用：改进塑料熔体的流动性能，减少或避免对改进塑料熔体的流动性能，减少或避免对设备的粘附，改善脱模性，提高制品表面光洁度设备的粘附，改善脱模性，提高制品表面光洁度等一般添加量为等一般添加量为0.5~1%o包括外润滑剂和内润滑剂包括外润滑剂和内润滑剂 o常用内润滑剂：硬脂酸及盐类常用内润滑剂：硬脂酸及盐类o常用外润滑剂：硬脂酸、石蜡、矿物油、硅油等常用外润滑剂：硬脂酸、石蜡、矿物油、硅油等o对于对于PVC的加工十分重要的加工十分重要7.1.2 添加剂的选择添加剂的选择填料：o作用：作用：提高制品的物理性能（耐热性，硬度，耐提高制品的物理性能（耐热性，硬度，耐磨性，阻燃性等），降低成本磨性，阻燃性等），降低成本o碳酸钙，滑石粉，粘土，二氧化硅，二硫化钼等碳酸钙，滑石粉，粘土，二氧化硅，二硫化钼等o纳米材料：提高力学性能，环保型阻燃剂，杀菌纳米材料：提高力学性能，环保型阻燃剂，杀菌o一般加入聚合物中相容性和分散性不好，需用偶一般加入聚合物中相容性和分散性不好，需用偶联剂进行处理，增加相容性及与聚合物的结合能联剂进行处理，增加相容性及与聚合物的结合能力。

力7.1.2 添加剂的选择添加剂的选择纤维增强材料：玻璃纤维，碳纤维等，耐高温，强度高，用于汽玻璃纤维，碳纤维等，耐高温，强度高，用于汽车、化工、航空航天等高科技产业如：车、化工、航空航天等高科技产业如：PP纤纤维增强材料，维增强材料，PA纤维增强材料等纤维增强材料等一般也需用偶联剂进行处理，以增加与聚合物的一般也需用偶联剂进行处理，以增加与聚合物的结合力7.1.2 添加剂的选择添加剂的选择阻燃剂：o作用：作用：增加高聚物的耐燃烧性能增加高聚物的耐燃烧性能o卤代烃与氧化锑阻燃剂，磷氮系阻燃剂，反应膨卤代烃与氧化锑阻燃剂，磷氮系阻燃剂，反应膨胀型阻燃剂，无机阻燃剂等胀型阻燃剂，无机阻燃剂等o发展方向：发展方向：低卤、低烟、高效、无毒环保型阻燃低卤、低烟、高效、无毒环保型阻燃剂o电线电缆，电子电器制品，建筑物室内装饰材料电线电缆，电子电器制品，建筑物室内装饰材料等7.1.2 添加剂的选择添加剂的选择发泡剂：o作用：作用：使高聚物产生泡孔结构使高聚物产生泡孔结构o隔热、隔音、质轻、弹性等制品隔热、隔音、质轻、弹性等制品o开发热点：开发热点：微发泡材料微发泡材料抗静电剂：防止塑料的静电危害。

如：矿山用塑料防止塑料的静电危害如：矿山用塑料7.1.2 添加剂的选择添加剂的选择偶联剂：o作用：作用：提高树脂与无机材料界面的结合力，有量提高树脂与无机材料界面的结合力，有量刑结构的物质刑结构的物质o硅烷偶联剂，钛酸酯偶联剂等硅烷偶联剂，钛酸酯偶联剂等着色剂：给予塑料色彩或特殊光学性能，有时改善制品的给予塑料色彩或特殊光学性能，有时改善制品的耐候性7.1.2 添加剂的选择添加剂的选择其它：o抗冲改性剂和相容剂抗冲改性剂和相容剂o加工改性剂和流滴剂加工改性剂和流滴剂o母料助剂母料助剂o成核剂成核剂o开口剂开口剂o保鲜剂等保鲜剂等7. 2 配方设计配方设计配方设计原则o制品的性能要求；制品的性能要求；o成型加工性要求；成型加工性要求； o选用的原材料来源容易，产地较近，质量稳定可选用的原材料来源容易，产地较近，质量稳定可靠，价格合理，成本低；靠，价格合理，成本低；o成型工艺成型工艺o成型设备成型设备7. 2 配方设计配方设计配方表示方法o以高分子化合物为以高分子化合物为100份的配方表示法份的配方表示法 此法计量容易，应用广泛，适于工业生产，此法计量容易，应用广泛，适于工业生产，大多数科研论文和报告中常用。

大多数科研论文和报告中常用o以混合料为以混合料为100份的配方表示法份的配方表示法 ，各组分，各组分以质量分数表示此法对计算原材料消耗、以质量分数表示此法对计算原材料消耗、定额指标等较方便，便于财务的成本核算及定额指标等较方便，便于财务的成本核算及定价 7.2 配方设计配方设计7.3 原料的准备原料的准备o在混合前要对原材料在混合前要对原材料去除杂质和干燥（去除杂质和干燥（那些树那些树脂需要干燥？脂需要干燥？））o一些小剂量和难分散的配合剂，为了使其在塑一些小剂量和难分散的配合剂，为了使其在塑料中均匀分散，可以把它们制成料中均匀分散，可以把它们制成浆料或母料浆料或母料，，再混入混合物中如：色母料）再混入混合物中如：色母料）o配料计量配料计量是根据配方精确是根据配方精确称量称量原料各组分原料各组分o固体树脂和配合剂的输送可用气动源送至料仓，固体树脂和配合剂的输送可用气动源送至料仓，液状配合剂的输送可用齿轮泵管道液状配合剂的输送可用齿轮泵管道输送输送至高位至高位贮槽，为混合过程连续化创造条件贮槽，为混合过程连续化创造条件 原料的预处理、配料计量，输送7.4 混合混合o分布混合分布混合: :使各组分作空间无规分布，各组分在混合物使各组分作空间无规分布，各组分在混合物中浓度趋于一致。

中浓度趋于一致o分散混合分散混合: :使组分聚集体尺寸减小，相互渗透，互溶使组分聚集体尺寸减小，相互渗透，互溶o机理：扩散，对流，剪切机理：扩散，对流，剪切o混合程度评定：组成的均匀程度，物料的分散程度混合程度评定：组成的均匀程度，物料的分散程度o主要设备：高速混合机（高搅）润性和非润性材料，主要设备：高速混合机（高搅）润性和非润性材料，特别是粉料特别是粉料将原料各组分相互分散以获得均匀的物料7.4 混合混合7.4 混合混合7.4 混合混合7.4 混合混合7.4 混合混合举例：举例：PVC的混合工艺的混合工艺o主要成分：主要成分： PVCPVC树脂，增塑剂，热稳定剂，冲树脂，增塑剂，热稳定剂，冲击改性剂，色料，填料，润滑剂击改性剂，色料，填料，润滑剂o加料顺序：根据制品制定加料顺序：根据制品制定o设备：热混，冷混设备：热混，冷混o出料：一般以温度为准出料：一般以温度为准7.4 混合混合以上介绍为初混过程，也是粉料的配以上介绍为初混过程，也是粉料的配制过程，有些初混后可直接用于制品制过程，有些初混后可直接用于制品的生产，有些还需塑化造粒后才能生的生产，有些还需塑化造粒后才能生产（如很多专用料的生产）。

产（如很多专用料的生产）粉状和粒状塑料配制工艺流程图粉状和粒状塑料配制工艺流程图7.4 塑化塑化　　借助加热和剪切力使聚合物获　　借助加热和剪切力使聚合物获得得熔化、剪切、混合熔化、剪切、混合等作用而驱出等作用而驱出其中的挥发物并进一步分散其中的其中的挥发物并进一步分散其中的不均匀组分这样，使用塑炼后不均匀组分这样，使用塑炼后 的的物科就更有利于制得性能一致的制物科就更有利于制得性能一致的制品 7.5 塑化塑化o工艺条件：聚合物粘流温度或熔点以上，工艺条件：聚合物粘流温度或熔点以上，较大的剪切速率，一定的时间较大的剪切速率，一定的时间T, T, ,t),t)o设备：双辊筒塑炼机设备：双辊筒塑炼机( (开炼机），密炼机，开炼机），密炼机，挤出机o塑炼终点：撕力机，或切开截面观察塑炼终点：撕力机，或切开截面观察（有无毛粒，空洞，颜色是否均匀）有无毛粒，空洞，颜色是否均匀）7.5 塑化塑化7.5 塑化塑化7.5 塑化塑化o开炼机（双辊）：两个相向运动，速度不开炼机（双辊）：两个相向运动，速度不同的辊筒，使物料受到剪切作用，达到要同的辊筒，使物料受到剪切作用，达到要求的混合状态。

间歇式）求的混合状态间歇式）o由于单方向剪切，为提高塑化效果，料片由于单方向剪切，为提高塑化效果，料片要呈要呈45450 0交叠辊压出料为片状交叠辊压出料为片状o影响塑化和混合质量的因素：（主要工艺影响塑化和混合质量的因素：（主要工艺条件）：温度，辊筒间隙，塑炼时间，物条件）：温度，辊筒间隙，塑炼时间，物料量，交叠次数料量，交叠次数o应用：塑化与混合，填充，共混，母料应用：塑化与混合，填充，共混，母料7.5 塑化塑化 7.5 塑化塑化o密炼机：密闭室，一对表密炼机：密闭室，一对表面有螺旋突棱的转子，运动面有螺旋突棱的转子，运动方向相反，物料绕转子及沿方向相反，物料绕转子及沿轴向运动，在转子顶尖相对轴向运动，在转子顶尖相对及顶尖与塑炼室内壁处受到及顶尖与塑炼室内壁处受到强烈剪切塑化间歇式）强烈剪切塑化间歇式）7.5 塑化塑化o过程包括：分散，浸润或混入，分布，塑过程包括：分散，浸润或混入，分布，塑化出料为团状物出料为团状物o影响因素：转子形状影响因素：转子形状、转速、速比，物料温、转速、速比，物料温度，填充率，混合时间，度，填充率，混合时间， 上顶栓压力，加料上顶栓压力，加料次序等。

次序等7.5 塑化塑化7.5 塑化塑化o单螺杆挤出机：螺杆和料筒螺槽内的环流单螺杆挤出机：螺杆和料筒螺槽内的环流和沿螺槽前进净流是物料的真实流动情况和沿螺槽前进净流是物料的真实流动情况物料各点流速不等，主要是剪切分散混合，物料各点流速不等，主要是剪切分散混合，不存在对流，分布混合效果不好，必须初混不存在对流，分布混合效果不好，必须初混o双螺杆挤出机：同向平双，异向平双，锥双双螺杆挤出机：同向平双，异向平双，锥双o双阶挤出机，双阶挤出机，BussBuss挤出机，多螺杆挤出机等挤出机，多螺杆挤出机等7.6 造粒造粒o破碎机：片状物，块状物或团状物破碎机：片状物，块状物或团状物o切粒机：条状物切粒机：条状物o热切：直接用装在挤出机机头口模处的旋转切刀热切：直接用装在挤出机机头口模处的旋转切刀将挤出的熔融条状物切粒冷却将挤出的熔融条状物切粒冷却o很多很多PVC制品的加工，不用塑化造粒过程，可直制品的加工，不用塑化造粒过程，可直接将初混合好的粉料用双螺杆挤出机挤出塑化成接将初混合好的粉料用双螺杆挤出机挤出塑化成型管材，型材，板材，片材等）型管材，型材，板材，片材等）。