1、第三章塑料成型物料配制 第三章第三章 塑料成型物料的配制塑料成型物料的配制 3.13.1塑料塑料 3.23.2添加劑添加劑 3.33.3配方設計配方設計 3.43.4物料的混合物料的混合 第三章塑料成型物料配制 3.13.1塑料塑料 n定義定義: :聚合物和各種助劑組成。聚合物為主聚合物和各種助劑組成。聚合物為主 要成分，決定制品的性能。要成分，決定制品的性能。 n塑料的主要品種、特性和用途（塑料的主要品種、特性和用途（P52P52） 第三章塑料成型物料配制 n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： n1.1.分子量大小及其分布分子量大小及其分

2、布 n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。 n2.2.顆粒結構和粒度顆粒結構和粒度 n疏松型：易于吸收增塑劑，配制時所需溫度較低，疏松型：易于吸收增塑劑，配制時所需溫度較低， 時間較短；時間較短； n緊密型：不易吸收增塑劑，配制時所需溫度較高，緊密型：不易吸收增塑劑，配制時所需溫度較高， 時間較長。時間較長。 n粒度主要影響混合的均勻性，粒度大與其它添加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象，顆粒大，不劑接觸少，容易造成混合不勻現象，顆粒大，不 易塑化或上不完全。過細的粒子易造成粉塵飛揚易塑化或上不完全。過細的粒子易造成粉

3、塵飛揚 和容積計量的困難。和容積計量的困難。 第三章塑料成型物料配制 n1 1、低密度聚乙烯（、低密度聚乙烯（LDPELDPE） n特點：質地柔軟、耐低溫、耐環境性好，應力開特點：質地柔軟、耐低溫、耐環境性好，應力開 裂，難粘合和印刷，抗張強度低。裂，難粘合和印刷，抗張強度低。 n用途：包裝蓋、垃圾袋、服裝袋、拉伸包裝、農用途：包裝蓋、垃圾袋、服裝袋、拉伸包裝、農 膜、碗、玩具、印刷薄膜、電線電纜外皮、通訊膜、碗、玩具、印刷薄膜、電線電纜外皮、通訊 電纜。電纜。 n2 2、高密度聚乙烯（、高密度聚乙烯（HDPEHDPE） n特性：力學性能如拉伸、壓縮、彎曲強度高于特性：力學性能如拉伸、壓縮、彎

4、曲強度高于 LDPELDPE，耐候性差，應力開裂，熱穩定性差、熱膨，耐候性差，應力開裂，熱穩定性差、熱膨 脹大，易燃脹大，易燃 n用途：奶瓶、容器、桶、貨盤、坐椅、注射器、用途：奶瓶、容器、桶、貨盤、坐椅、注射器、 管材、型材、日用和工業用品，薄膜，發泡制品。管材、型材、日用和工業用品，薄膜，發泡制品。 第三章塑料成型物料配制 n3 3、聚丙烯（、聚丙烯（PPPP） n特性：力學性能、耐熱性能良好，低溫脆性，易特性：力學性能、耐熱性能良好，低溫脆性，易 燃，增強或改性后可作為工程塑料。燃，增強或改性后可作為工程塑料。 n用途：印刷薄膜、醫療用具、地毯背襯、食品紡用途：印刷薄膜、醫療用具、地毯背

5、襯、食品紡 織品捆扎、裝飾帶、盤管、帽、蓋、電池盒、泵織品捆扎、裝飾帶、盤管、帽、蓋、電池盒、泵 外殼、汽車擋泥板。外殼、汽車擋泥板。 n4 4、聚氯乙烯（、聚氯乙烯（PVCPVC） n特性：無明顯的熔點，熱穩定性較差，成型需加特性：無明顯的熔點，熱穩定性較差，成型需加 穩定劑，熱分解放出穩定劑，熱分解放出HClHCl，受硫污染，比其他塑，受硫污染，比其他塑 料密度高，溶劑敏感性，耐酸堿鹽料密度高，溶劑敏感性，耐酸堿鹽 n用途：軟管、薄膜、人造革、電線電纜外皮、硬用途：軟管、薄膜、人造革、電線電纜外皮、硬 管、板材、型材、鞋材、墻材、地板。管、板材、型材、鞋材、墻材、地板。 第三章塑料成型物料

6、配制 n5 5、聚苯乙烯（、聚苯乙烯（PSPS） n特性：優異的介電性能，耐電弧性和高頻絕緣性很特性：優異的介電性能，耐電弧性和高頻絕緣性很 好，吸水率低，耐熱和耐溶劑性差，脆性，易燃好，吸水率低，耐熱和耐溶劑性差，脆性，易燃 n用途：活動刀具，發泡和非發泡杯，人造黃油桶，用途：活動刀具，發泡和非發泡杯，人造黃油桶， 單盒，花瓶，百葉窗，室內門，帽蓋，燈罩，空調單盒，花瓶，百葉窗，室內門，帽蓋，燈罩，空調 外殼。外殼。 n6 6、丙烯睛、丙烯睛- -丁二烯丁二烯- -苯乙烯（苯乙烯（ABSABS） n物理力學性能、低溫抗沖擊性、化學穩定性好，成物理力學性能、低溫抗沖擊性、化學穩定性好，成 型收

7、縮率低，耐酸堿鹽，無毒無味，耐溶劑性差型收縮率低，耐酸堿鹽，無毒無味，耐溶劑性差 n用途：管道、齒輪、軸承、葉片、儀表盤、電視機用途：管道、齒輪、軸承、葉片、儀表盤、電視機 客體、冰箱內襯、帽、扶手、體育器材、代木家具客體、冰箱內襯、帽、扶手、體育器材、代木家具 和建材。和建材。 第三章塑料成型物料配制 n7 7、聚酰胺（、聚酰胺（PAPA） n特性：力學性能優異，耐磨性、堅韌性和自潤滑特性：力學性能優異，耐磨性、堅韌性和自潤滑 性突出，耐溶劑、耐油，對酸堿鹽和許多腐蝕性性突出，耐溶劑、耐油，對酸堿鹽和許多腐蝕性 介質很穩定，吸水性大，尺寸穩定性較差。介質很穩定，吸水性大，尺寸穩定性較差。 n

8、用途：汽車儀表、食品蒸煮袋、包裝薄膜、紡織、用途：汽車儀表、食品蒸煮袋、包裝薄膜、紡織、 地毯、輪胎簾線、體育器材、齒輪、軸承、刷子、地毯、輪胎簾線、體育器材、齒輪、軸承、刷子、 儀表外殼。儀表外殼。 n8 8、聚對苯二甲酸乙二醇酯（、聚對苯二甲酸乙二醇酯（PETPET） n特性：力學性能好，吸水率低，化學穩定性好，特性：力學性能好，吸水率低，化學穩定性好， 耐濃酸不耐堿，耐溶劑性差，成型難。耐濃酸不耐堿，耐溶劑性差，成型難。 n用途：電影膠片、用途：電影膠片、X X光片、磁帶、錄象帶、電容光片、磁帶、錄象帶、電容 器膜，工業和食品包裝膜。器膜，工業和食品包裝膜。 第三章塑料成型物料配制 n9

9、 9、聚碳酸酯（、聚碳酸酯（PCPC） n特性：力學性能、沖擊強度特別突出，耐蠕變特特性：力學性能、沖擊強度特別突出，耐蠕變特 小，熱、電、尺寸穩定性好，耐油、耐酸但不耐小，熱、電、尺寸穩定性好，耐油、耐酸但不耐 堿堿 n用途：光蝶、薄膜、容器、管、板、瓶、飛機、用途：光蝶、薄膜、容器、管、板、瓶、飛機、 車船擋風玻璃、防護罩、安全帽、廣告燈箱。車船擋風玻璃、防護罩、安全帽、廣告燈箱。 n1010、聚對苯二甲酸丁二醇酯（、聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBTPBT） n特點：力學性能好，耐磨性好，有自潤滑性，吸特點：力學性能好，耐磨性好，有自潤滑性，吸 水率低，電絕緣性好，耐電弧性好。水率低，電絕緣性

10、好，耐電弧性好。 n用途：汽車及精密儀器另部件，擋泥板，化油器，用途：汽車及精密儀器另部件，擋泥板，化油器， 齒輪，機殼，開關，電視機反饋變壓器，接插件。齒輪，機殼，開關，電視機反饋變壓器，接插件。 n除此之外，課本除此之外，課本P52-53P52-53。 第三章塑料成型物料配制 3.23.2添加劑添加劑 n添加劑的定義：輔助性化學物質。添加劑的定義：輔助性化學物質。 n為什么在高分子材料成型加工中要使用添加劑為什么在高分子材料成型加工中要使用添加劑 （助劑、配合劑）？（助劑、配合劑）？（P54P54） n舉例子：舉例子： n（1 1）PVCPVC，9090分解，而加工溫度分解，而加工溫度15

11、0-230150-230。 n（2 2）EPSEPS n（3 3）阻燃材料）阻燃材料 n添加劑的重要性？添加劑的重要性？ 第三章塑料成型物料配制 n添加劑按照作用功能的分類添加劑按照作用功能的分類 n改性功能改性功能n塑料添加劑種類塑料添加劑種類 n穩定劑穩定劑n熱穩定劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、熱穩定劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、 防酶劑防酶劑 n柔軟劑、輕量化柔軟劑、輕量化n增塑劑、發泡劑增塑劑、發泡劑 n提高加工性提高加工性n潤滑劑、加工助劑、增塑劑潤滑劑、加工助劑、增塑劑 n改善表面性能改善表面性能n潤滑劑、增白劑、光亮劑、防粘連劑、潤滑劑、增白劑、光亮劑、防粘連劑、 滑爽劑滑爽劑 n防

12、靜電防靜電n抗靜電劑抗靜電劑 n著色著色n著色劑著色劑 n難燃化、不燃化難燃化、不燃化n阻燃劑、不燃劑、填充劑阻燃劑、不燃劑、填充劑 n提高強度、硬度提高強度、硬度n填充劑、增強劑、補強劑、交聯劑、偶填充劑、增強劑、補強劑、交聯劑、偶 聯劑聯劑 第三章塑料成型物料配制 3.2.13.2.1穩定劑穩定劑 n穩定劑定義：在成型加工和使用期間為有助于材穩定劑定義：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。加入的物質。 n目的：制止或抑制聚合物因受外界因素（光、熱、目的：制止或抑制聚合物因受外界因素（光、熱、 氧、

13、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。 n穩定劑分類：熱穩定劑、光穩定劑、抗氧化劑、穩定劑分類：熱穩定劑、光穩定劑、抗氧化劑、 抗臭氧劑、生物抑制劑?？钩粞鮿?、生物抑制劑。 n3.2.1.13.2.1.1熱穩定劑（熱穩定劑（P55P55） n定義，針對性，用量定義，針對性，用量2-4%2-4% 第三章塑料成型物料配制 n（1 1）PVCPVC的熱降解的熱降解 nR-C-O-CH2-CH-CH2-C-CH2-CH-CH2CH-CH=CH n分子內部薄弱環節：支鏈結構、端基雙鍵、殘留分子內部薄弱環節：支鏈結構、端基雙鍵、殘留 雜質（引發劑）。

14、雜質（引發劑）。 ClCl CH CH2 Cl ClClCl O 第三章塑料成型物料配制 n（2 2）熱穩定劑的作用機理）熱穩定劑的作用機理 nA.A.捕捉降解時釋放出的捕捉降解時釋放出的HClHCl；B.B.置換不穩定氯原子；置換不穩定氯原子； C.C.鈍化具有催化作用的金屬氯化物；鈍化具有催化作用的金屬氯化物；D.D.防止自動防止自動 氧化；氧化；E.E.與共軛雙鍵結構起加成作用；與共軛雙鍵結構起加成作用；E.E.能與自能與自 由基起反應。由基起反應。 n（3 3）常見的熱穩定劑（）常見的熱穩定劑（P56P56） n主穩定劑：堿式鉛鹽、金屬皂類和鹽類、有機錫主穩定劑：堿式鉛鹽、金屬皂類和鹽

15、類、有機錫 化合物；化合物； n輔助穩定劑：環氧化合物、亞磷酸酯、多元醇。輔助穩定劑：環氧化合物、亞磷酸酯、多元醇。 第三章塑料成型物料配制 n3.2.1.23.2.1.2光穩定劑光穩定劑 n光穩定劑定義：光穩定劑定義： n用量：用量：0.01-0.5%0.01-0.5% n（1 1）光氧老化機理（）光氧老化機理（P57P57） n活性物質是反應的基礎?；钚晕镔|是反應的基礎。 n光能引發的自動氧化過程。光能引發的自動氧化過程。 n（2 2）光穩定劑分類和作用）光穩定劑分類和作用 nA.A.光屏蔽劑；光屏蔽劑；B.B.紫外線吸收劑（二苯甲酮類、苯紫外線吸收劑（二苯甲酮類、苯 并三唑類）；并三唑類

16、）；C.C.猝滅劑；猝滅劑；D.D.自由基捕捉劑。自由基捕捉劑。 n（3 3）常用光穩定劑（）常用光穩定劑（P58P58） 第三章塑料成型物料配制 n3.2.1.33.2.1.3抗氧劑抗氧劑 n抗氧劑的定義，用量（抗氧劑的定義，用量（0.1-1%0.1-1%，對塑料），對塑料） n熱塑性塑料（熱塑性塑料（PSPS、PPPP、PEPE、ABSABS）易于氧化，聚）易于氧化，聚 酯（酯（PETPET）、聚酰胺（）、聚酰胺（PAPA）不易氧化。）不易氧化。 n（1 1）聚合物材料的氧化）聚合物材料的氧化 n（2 2）抗氧劑種類與作用）抗氧劑種類與作用 nA.A.預防型抗氧劑預防型抗氧劑 nB.B.鏈

17、終止型抗氧劑鏈終止型抗氧劑 n（3 3）常用抗氧劑（）常用抗氧劑（P60P60） 第三章塑料成型物料配制 n3.2.1.43.2.1.4生物抑制劑生物抑制劑 n定義定義 n殺菌劑、防蟲劑、防獸劑殺菌劑、防蟲劑、防獸劑 第三章塑料成型物料配制 3.2.23.2.2增塑劑增塑劑 n增塑劑定義？是為降低塑料的軟化溫度范圍和提增塑劑定義？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性高其加工性、柔韌性或延展性而加入的低揮發性 或揮發性可忽略的物質?；驌]發性可忽略的物質。 n80-85%80-85%的增塑劑用于的增塑劑用于PVCPVC塑料制品，其次纖維素樹塑料制品，其次纖維素

18、樹 脂、醋酸乙烯樹脂、脂、醋酸乙烯樹脂、ABSABS樹脂。樹脂。 n3.2.2.13.2.2.1增塑劑的應用性能（增塑劑的應用性能（P61P61） n相容性好，增塑效率高，增塑效果持久，低溫柔相容性好，增塑效率高，增塑效果持久，低溫柔 韌性好，光、熱穩定性高，耐老化性好，毒性低。韌性好，光、熱穩定性高，耐老化性好，毒性低。 第三章塑料成型物料配制 n3.2.2.23.2.2.2增塑劑作用機理增塑劑作用機理 n聯結點，解聯結點，導致分子間的力減弱聯結點，解聯結點，導致分子間的力減弱 聚合物大分子鏈間以次價聚合物大分子鏈間以次價 鍵力相聯結，是一種動平鍵力相聯結，是一種動平 衡，并是聚合物具有剛性

19、。衡，并是聚合物具有剛性。 加入增塑劑后，增塑劑分加入增塑劑后，增塑劑分 子因溶劑化和偶極力作用子因溶劑化和偶極力作用 插入聚合物分子之間，并插入聚合物分子之間，并 與聚合物分子的活性中心與聚合物分子的活性中心 發生聯結，保持動平衡，發生聯結，保持動平衡， 從而減少聚合物之間的聯從而減少聚合物之間的聯 結點，削弱分子間力，從結點，削弱分子間力，從 而得到一系列性能的改善。而得到一系列性能的改善。 第三章塑料成型物料配制 n3.2.33.2.3填充劑與增強劑填充劑與增強劑 n填料定義、作用填料定義、作用 n增強劑定義、作用增強劑定義、作用 n填充劑在塑料中的應用填充劑在塑料中的應用 n（1 1）

20、纖維狀、薄片狀填充劑）纖維狀、薄片狀填充劑 n（2 2）球狀填充劑）球狀填充劑 n常見填充劑及特性常見填充劑及特性 第三章塑料成型物料配制 3.2.43.2.4潤滑劑潤滑劑 n潤滑劑的定義？改進塑料熔體的流動性能，減少或避免潤滑劑的定義？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。對設備的摩擦和粘附，以及改進制品表面光亮度等。 n潤滑劑種類：潤滑劑種類： n（1 1）內潤滑劑）內潤滑劑 n減少聚合物分子的內摩擦，與聚合物有一定的相容性。減少聚合物分子的內摩擦，與聚合物有一定的相容性。 n（2 2）外潤滑劑）外潤滑劑 n保留在塑料熔體的表層，降低塑料與加工設

21、備的摩擦，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。要結合具體的聚合物來判僅與聚合物有很低的相容性。要結合具體的聚合物來判 斷。斷。 第三章塑料成型物料配制 n潤滑劑的選用：潤滑劑的選用： n（1 1）溫度、壓力；）溫度、壓力； n（2 2）內、外潤滑的平衡；）內、外潤滑的平衡； n（3 3）壓延，外潤滑為主；擠出、注射，內潤滑）壓延，外潤滑為主；擠出、注射，內潤滑 為主；為主； n（4 4）填充劑用量大，則潤滑劑量要大。如硬質）填充劑用量大，則潤滑劑量要大。如硬質 PVCPVC比軟質比軟質PVCPVC潤滑劑用量多；潤滑劑用量多； n（5 5）用量）用量1%1

22、% 第三章塑料成型物料配制 n3.2.63.2.6其他助劑（其他助劑（P68P68） n3.2.6.13.2.6.1著色劑著色劑 n定義、作用、要求；定義、作用、要求； n整體著色（內著色）、表面著色（外著色）；整體著色（內著色）、表面著色（外著色）； n3.2.6.23.2.6.2防靜電劑防靜電劑 定義、作用定義、作用 n3.2.6.33.2.6.3阻燃劑阻燃劑 定義、作用定義、作用 n3.2.6.43.2.6.4其他其他 n發泡劑、開口劑（防止聚烯烴、發泡劑、開口劑（防止聚烯烴、PVCPVC自粘著）、銅自粘著）、銅 抑制劑（防抑制劑（防PPPP氧化降解速度）、防霧劑、加工助氧化降解速度）、

23、防霧劑、加工助 劑劑 第三章塑料成型物料配制 3.33.3配方設計配方設計 n3.3.13.3.1配方設計原則和流程（制品設計流程圖配方設計原則和流程（制品設計流程圖P74P74） n（1 1）根據制品用途，確定制品應有性能、參數）根據制品用途，確定制品應有性能、參數 指標指標 n（2 2）造型設計）造型設計 n（3 3）原材料選擇）原材料選擇 n（4 4）樣品的初步設計）樣品的初步設計 n（5 5）樣品試制）樣品試制 n（6 6）性能測試、成本核算）性能測試、成本核算 第三章塑料成型物料配制 n3.3.13.3.1配方設計方法配方設計方法 n1 1、設計步驟、設計步驟 n（1 1）收集資料，

24、原材料、成型方法分析對比，）收集資料，原材料、成型方法分析對比， 確定試驗配方。確定試驗配方。 n（2 2）小樣試驗，性能測試，確定理想配方。）小樣試驗，性能測試，確定理想配方。 n（3 3）擴大試驗，確定加工性能，測試產品參數。）擴大試驗，確定加工性能，測試產品參數。 n（4 4）正式生產。）正式生產。 第三章塑料成型物料配制 n2 2、配方表示方法、配方表示方法 n配方就是聚合物和各種添加劑的組成及其用量配配方就是聚合物和各種添加劑的組成及其用量配 比。常用質量百分數表示。比。常用質量百分數表示。 n（1 1）以樹脂為）以樹脂為100100份，其他助劑為樹脂質量的百份，其他助劑為樹脂質量的

25、百 分之幾。分之幾。 n（2 2）樹脂和助劑的混合物為）樹脂和助劑的混合物為100100份，樹脂和助劑份，樹脂和助劑 各占混合物的百分之幾。各占混合物的百分之幾。 n（見書（見書P75P75例子）例子） n3 3、配方設計方法、配方設計方法 第三章塑料成型物料配制 n4 4、影響塑料配方設計的主要因素、影響塑料配方設計的主要因素 n因素很多，主要有：因素很多，主要有： n（1 1）塑料與各組分的相容性；）塑料與各組分的相容性； n（2 2）配方中各組分的關系。）配方中各組分的關系。 第三章塑料成型物料配制 3.43.4物料的混合物料的混合 n3.4.13.4.1概述概述 n在塑料制品生產中，只

26、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。 n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。 第三章塑料成型物料配制 n3.4.23.4.2混合機理混合機理 n1 1、混合定義、混合定義 n2 2、混合的機理、混合的機理 n（1 1）分子擴散（基于分子運動機理）分

27、子擴散（基于分子運動機理） n組分從高濃度區域向低濃度區域遷移，達到均化。組分從高濃度區域向低濃度區域遷移，達到均化。 n適合于氣體、低粘度液體。適合于氣體、低粘度液體。 n（2 2）渦流擴散（基于動力學機理）渦流擴散（基于動力學機理） n物料運動速度達到紊流（湍流）。物料運動速度達到紊流（湍流）。 n適合氣體和低粘度液體。不適合聚合物熔體。適合氣體和低粘度液體。不適合聚合物熔體。 第三章塑料成型物料配制 n（3 3）體積擴散（基于動力學機理）體積擴散（基于動力學機理） n定義：流體質點、液滴或固體粒子由系統的一個定義：流體質點、液滴或固體粒子由系統的一個 空間位置向另一空間位置的運動，兩種或

28、多種組空間位置向另一空間位置的運動，兩種或多種組 分在相互占有的空間內發生運動，達到各組分的分在相互占有的空間內發生運動，達到各組分的 均勻分布。均勻分布。 n分散混煉三要素：壓縮、剪切、分配置換分散混煉三要素：壓縮、剪切、分配置換 n分散混煉三操作：攪拌、混合、混煉分散混煉三操作：攪拌、混合、混煉 第三章塑料成型物料配制 n剪切剪切 n依靠機械的作用產生的剪切力，促使物料組分均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。一的混合過程。 n物料在力的作用下，上平面和下平面之間發生了物料在力的作用下，上平面和下平面之間發生了 相對的平行移動，結果物料塊變形，被偏轉或拉相對的平行移動

29、，結果物料塊變形，被偏轉或拉 長；在這個過程中體積沒有發生變化，只是截面長；在這個過程中體積沒有發生變化，只是截面 變細，向傾斜方向伸長，從而使表面積增大，分變細，向傾斜方向伸長，從而使表面積增大，分 布區域擴大，因而進入另外的物料塊中，占有的布區域擴大，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 而達到混合均勻的目的。而達到混合均勻的目的。 第三章塑料成型物料配制 利用剪切力的混合作用，特別適用于塑性物料，因為塑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，不能粉碎增加粉碎程度，應性物料粘度

30、大，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，因此物料在變用剪切作用時，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個物料中。形的過程中，即很均勻地被分散在整個物料中。 混合效果與剪切力的方向是否改變、剪切速率的大小有混合效果與剪切力的方向是否改變、剪切速率的大小有 關。關。 n剪切作用剪切作用 第三章塑料成型物料配制 n分散、合并和置換分散、合并和置換 n利用器壁（設置隔板）對流動進行分流，隔板后又合利用器壁（設置隔板）對流動進行分流，隔板后又合 并為原狀態，或各分流束相對位置交換（置換）。并為原狀態，或各分流束相對位置交換（置換）。 n

31、擠壓擠壓 n物料被壓縮時，其內部會發生流動，產生流動剪切力。物料被壓縮時，其內部會發生流動，產生流動剪切力。 n發生于開煉機、密煉機、擠出機。發生于開煉機、密煉機、擠出機。 n拉伸拉伸 n拉伸使物料產生變形，減小料層厚度，增加界面，有拉伸使物料產生變形，減小料層厚度，增加界面，有 利于混合。利于混合。 n聚集聚集 n是混合的逆過程，原因在于分子熱運動及物料分子吸是混合的逆過程，原因在于分子熱運動及物料分子吸 引力。引力。 第三章塑料成型物料配制 n3.4.33.4.3混合程度評價混合程度評價 n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，

32、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。 n1 1、液體物料的混合效果、液體物料的混合效果 n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，反之則混合效果差。效果好，反之則混合效果差。 第三章塑料成型物料配制 n2 2、固體及塑性物料的混合效果、固體及塑性物料的混合效果 n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

33、。物料的分散程度。 n（1 1）均勻程度。共混物的均勻程度是指被分散物）均勻程度。共混物的均勻程度是指被分散物 在共混體中的濃度分布的均一性，或者說分散相在共混體中的濃度分布的均一性，或者說分散相 濃度分布的變化大小。濃度分布的變化大小。 n（2 2）分散程度。共混物的分散程度是指被分散的）分散程度。共混物的分散程度是指被分散的 物質破碎程度如何，或者說分散相在共混體中的物質破碎程度如何，或者說分散相在共混體中的 破碎程度。破碎程度。 第三章塑料成型物料配制 n盡量做到：盡量做到： n在混合過程中要盡量增大不同組分間的接觸面，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；以

34、減少物料的平均厚度； n各組分的交界面（接觸面）應相當均勻地分布在各組分的交界面（接觸面）應相當均勻地分布在 被混合的物料中；被混合的物料中； n使在混合物的任何部分，各組分的比率和整體的使在混合物的任何部分，各組分的比率和整體的 比率相同。比率相同。 第三章塑料成型物料配制 n3.53.5塑料的初混合與塑化工藝塑料的初混合與塑化工藝 n1 1、塑料的初混合工藝、塑料的初混合工藝 n塑料的混合工藝是指聚合物和各種粉狀、粒狀塑料的混合工藝是指聚合物和各種粉狀、粒狀 或液體配合劑（助劑）的簡單混合工藝?；蛞后w配合劑（助劑）的簡單混合工藝。 n（1 1）預加工與稱量。）預加工與稱量。 n（2 2）物

35、料的混合。）物料的混合。 n混合是為了增加各種物料的空間分布的無規則混合是為了增加各種物料的空間分布的無規則 程度。程度。 n需要設備的攪拌、振動、翻滾、研磨等作用。需要設備的攪拌、振動、翻滾、研磨等作用。 第三章塑料成型物料配制 n混合工藝有差別，投料順序一般為先聚合物，接混合工藝有差別，投料順序一般為先聚合物，接 著穩定劑、色料，最后填料、增塑劑、潤滑劑等著穩定劑、色料，最后填料、增塑劑、潤滑劑等 物料。然后，加熱混合至均勻，形成初混物或干物料。然后，加熱混合至均勻，形成初混物或干 混料。混料。 n混合終點判定：經驗性強，可用混合時間進行控混合終點判定：經驗性強，可用混合時間進行控 制。制

36、。 第三章塑料成型物料配制 n2 2、塑料的塑化工藝、塑料的塑化工藝 n塑料的塑化是借助于加熱和剪切力作用使聚合物塑料的塑化是借助于加熱和剪切力作用使聚合物 熔化、剪切變形、進一步混合，使樹脂及各種配熔化、剪切變形、進一步混合，使樹脂及各種配 合劑組分分散均勻。條件：達到流動溫度，較強合劑組分分散均勻。條件：達到流動溫度，較強 剪切力。剪切力。 n（1 1）開煉機塑化工藝）開煉機塑化工藝 n鈣塑料：鈣塑料：LDPELDPE和碳酸鈣（各和碳酸鈣（各100100份），添加交聯劑、發份），添加交聯劑、發 泡劑等。常用泡劑等。常用ACAC發泡劑發泡劑8 8份，份，DCPDCP交聯劑交聯劑0.750.7

37、5份，三堿式份，三堿式 硫酸鋅硫酸鋅1.51.5份，硬脂酸鋅份，硬脂酸鋅2.52.5份。份。 n塑化工藝：第一段粗煉，前輥塑化工藝：第一段粗煉，前輥130-140130-140，后輥，后輥120-130 120-130 ，輥距，輥距2mm2mm，時間，時間10-15min10-15min；第二段精煉，前輥；第二段精煉，前輥120-120- 130130，后輥，后輥110-120 110-120 ，輥距，輥距0.5-2mm0.5-2mm。 第三章塑料成型物料配制 n對已混好的初混料，有較多增塑劑而無填料，其主要對已混好的初混料，有較多增塑劑而無填料，其主要 任務是塑化粉粒，均化物料。如軟任務是塑

38、化粉粒，均化物料。如軟PVCPVC的塑化工藝：前輥的塑化工藝：前輥 160-170160-170，后輥，后輥150-160 150-160 ，時間，時間8-10min8-10min。 n注意：開煉機塑化工藝已經少用。注意：開煉機塑化工藝已經少用。 n（2 2）密煉機的塑化工藝）密煉機的塑化工藝 n有加熱、冷卻通道。還有摩擦熱。有加熱、冷卻通道。還有摩擦熱。 n密煉機的塑化好處：避免高溫下物料受到氧化密煉機的塑化好處：避免高溫下物料受到氧化 破壞作用。破壞作用。 n塑化過程以功率衡量。塑化過程以功率衡量。 第三章塑料成型物料配制 n3 3、擠出機的塑化工藝、擠出機的塑化工藝 n設備：單、雙螺桿擠

39、出機。設備：單、雙螺桿擠出機。 n塑化：呈現條狀或片狀，分切成粒狀塑料。塑化：呈現條狀或片狀，分切成粒狀塑料。 n4 4、塑化設備、塑化設備 n塑料制品生產中所用的混合設備，按操作方式通塑料制品生產中所用的混合設備，按操作方式通 ?？煞譃殚g歇和連續設備兩大類。常可分為間歇和連續設備兩大類。 n塑料工業中常用的混合設備：捏合機、高速混合塑料工業中常用的混合設備：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、密煉機和擠出機等主要用于混合塑煉。煉機、密煉機和擠出機等主要用于混合塑煉。 第三章塑料成型物料配制 第三章塑料成型物料配制 3.

40、63.6配料工藝簡介（配料工藝簡介（P106P106） n概述：概述： n多數高分子材料品種，如聚烯烴，由樹脂廠直接多數高分子材料品種，如聚烯烴，由樹脂廠直接 提供。提供。 n塑料制品廠自行設計配方、制備粉料和粒料，為塑料制品廠自行設計配方、制備粉料和粒料，為 PVCPVC（聚氯乙烯塑料）。（聚氯乙烯塑料）。 第三章塑料成型物料配制 n一、粉料和粒料一、粉料和粒料 n高分子材料的主要形態是粉狀或粒狀物料。高分子材料的主要形態是粉狀或粒狀物料。 n兩者區別：混合、塑化和細分的程度。兩者區別：混合、塑化和細分的程度。 n與物料性質和成型加工方法決定。與物料性質和成型加工方法決定。 n配制工藝包括原

41、料準備、混合、塑化、粉碎或粒配制工藝包括原料準備、混合、塑化、粉碎或粒 化，其中物料的混合與塑化為主要的工藝過程?；?，其中物料的混合與塑化為主要的工藝過程。 第三章塑料成型物料配制 n1 1、原料的準備、原料的準備 n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、干燥，除去雜質、水分；過篩吸磁、干燥，除去雜質、水分； 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：保證物料配比精確稱量：保證物料配比精確 第三章塑料成型物料配制 n輸送：液態原料輸送：液態原料 高位槽高位槽 n 泵泵 n 固體粉料固

42、體粉料 高位料倉高位料倉 n 氣流氣流 2 2、原料的混合、原料的混合 n在設備中，攪拌、空氣流態化、翻滾、研磨。在設備中，攪拌、空氣流態化、翻滾、研磨。 n特點：特點： 初混合，簡單混合，在樹脂流動溫度之下、初混合，簡單混合，在樹脂流動溫度之下、 剪切力較低，達到各組分微粒空間無規則排列程剪切力較低，達到各組分微?？臻g無規則排列程 度，但不減小粒子尺寸。度，但不減小粒子尺寸。 第三章塑料成型物料配制 n設備：設備： n高速捏合機，適合固態混合和固液混合。高速捏合機，適合固態混合和固液混合。 nS S形和形和Z Z形捏合機，適合固態和液態的混合。形捏合機，適合固態和液態的混合。 n轉鼓式捏合機

43、和螺帶式捏合機。轉鼓式捏合機和螺帶式捏合機。 n混合步驟：混合步驟： n（1 1）固態非膨潤性物料）固態非膨潤性物料 n樹脂、穩定劑、著色劑、填料、潤滑劑依次加到樹脂、穩定劑、著色劑、填料、潤滑劑依次加到 混合設備，混合，加熱至規定溫度，使潤滑劑熔混合設備，混合，加熱至規定溫度，使潤滑劑熔 化和樹脂等物料混合均勻?；蜆渲任锪匣旌暇鶆颉?第三章塑料成型物料配制 n（2 2）固態膨潤性物料）固態膨潤性物料 n樹脂加入混合設備升溫至樹脂加入混合設備升溫至100100以內，攪拌，除以內，攪拌，除 水分，將一定溫度增塑劑噴到樹脂中，加入由穩水分，將一定溫度增塑劑噴到樹脂中，加入由穩 定劑、著色劑、增

44、塑劑等配制的漿料（母料），定劑、著色劑、增塑劑等配制的漿料（母料）， 加填料及其他配合劑。加填料及其他配合劑。 n混合的終點判定：一般憑經驗判斷，也可通過混混合的終點判定：一般憑經驗判斷，也可通過混 合時間來控制，疏松無結塊，表面無油脂，手捏合時間來控制，疏松無結塊，表面無油脂，手捏 有彈性。總之，要達到混合均勻。有彈性?？傊?，要達到混合均勻。 第三章塑料成型物料配制 n3 3、塑化、塑化 n塑化的目的：使物料在溫度和剪切力的作用下熔塑化的目的：使物料在溫度和剪切力的作用下熔 融，獲得剪切混合作用，驅出其中水分和揮發物，融，獲得剪切混合作用，驅出其中水分和揮發物， 使各組分的分散更均勻，得到一

45、定可塑性的均勻使各組分的分散更均勻，得到一定可塑性的均勻 物料。物料。 n設備：開放式塑煉機、密煉機和擠出機。設備：開放式塑煉機、密煉機和擠出機。 n塑煉工藝條件：溫度、時間、剪切力。塑煉工藝條件：溫度、時間、剪切力。 n不同塑料品種不同，要控制條件，保證以物理作不同塑料品種不同，要控制條件，保證以物理作 用為主，防止樹脂降解、交聯等化學變化，影響用為主，防止樹脂降解、交聯等化學變化，影響 成型和制品性能。成型和制品性能。 第三章塑料成型物料配制 n塑煉的終點：測定試樣的均勻性和分散度、測定塑煉的終點：測定試樣的均勻性和分散度、測定 塑料試樣的撕裂強度。塑料試樣的撕裂強度。 n實際生產上，憑經

46、驗。對于開煉機塑化，用小刀實際生產上，憑經驗。對于開煉機塑化，用小刀 切開塑煉片，截面不出現毛粒，色澤均勻為好；切開塑煉片，截面不出現毛粒，色澤均勻為好； 對于密煉機塑化，用電流負荷的變化評斷。對于密煉機塑化，用電流負荷的變化評斷。 第三章塑料成型物料配制 n4 4、造粒與粉碎、造粒與粉碎 n造粒與粉碎是減小固體尺寸，一般造粒顆粒較整造粒與粉碎是減小固體尺寸，一般造粒顆粒較整 齊且具有固定形狀，而粉碎所成的顆粒大小不等。齊且具有固定形狀，而粉碎所成的顆粒大小不等。 n（1 1）粉碎。）粉碎。 n設備：切碎機，粉碎機。設備：切碎機，粉碎機。 n（2 2）?；０此芑に囉腥N。）?；０此芑に?/p>

47、有三種。 n開煉機扎片造粒開煉機扎片造粒 n料片料片水冷卻水冷卻平板切粒機平板切粒機轉刀切粒機轉刀切粒機吹氣吹氣 干燥干燥方塊狀粒料。方塊狀粒料。 第三章塑料成型物料配制 n擠出機擠出條冷切造粒。擠出機擠出條冷切造粒。 n園孔口模園孔口模料條料條水冷卻水冷卻切粒機切粒機園柱形粒料。園柱形粒料。 n擠出熱切造粒。擠出熱切造粒。 n旋轉切刀旋轉切刀料條（來自多孔口模）料條（來自多孔口模）高速氣流、高速氣流、 噴水、水下切料機噴水、水下切料機足球狀粒料。足球狀粒料。 第三章塑料成型物料配制 n二、高分子溶液二、高分子溶液 n流延法生產薄膜、膠片以及生產澆鑄制品等，以流延法生產薄膜、膠片以及生產澆鑄制品等，以 高分子溶液為原料。高分子溶液為原料。 n1 1、溶液的組成、溶液的組成 n溶質：聚合物（多為無定型樹脂）、功能助劑溶質：聚合物（多為無定型樹脂）、功能助劑 （增塑劑、穩定劑、色料）。（增塑劑、穩定劑、色料）。 n溶劑（加工助劑）：烴、芳烴、氯代烴、酯、醚、溶劑（加工助劑）：烴、芳烴、氯代烴、酯、醚、 醇。要求：溶解能力好，沸點低，無色、無毒、醇。要求：溶解能力好，沸點低，無色、無毒、 無嗅味、化學穩定性好。無嗅味、化學穩定性好。 n稀釋劑：降低粘度或成本，提高溶劑揮發性。稀釋劑：降低粘度或成本，提