塑料成型工藝學(xué)課件第三章成型用的物料及其配制(已修改)
2024-10-31 14:42 本頁(yè)面
【正文】 第三章 成型用的物料及其配制 概述 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，使它們形成均勻的復(fù)合物。 粉料及粒料 將加入各種助劑的樹(shù)脂復(fù)合物制成粉料或粒料的目的主要是為了裝卸、計(jì)量和成型等操作提供方便。 粉料和粒料的組成 由聚合物和助劑兩類物質(zhì)組成，聚合物為主要成分。 助劑：為使復(fù)合物或其制品具有某種特性而加入的一些物質(zhì)（包括增塑劑、阻燃劑、防霉劑、著色劑等）。 一、聚合物（樹(shù)脂） 塑料的 主要成分 ，決定制品的 基本性能 。 壓制品中，聚合物應(yīng)成為均一相，其作用在于將各種助劑混合粘結(jié)成一個(gè)整體，從而具有一定的物理力學(xué)性能。 聚合物本身的性能對(duì)加工性能和產(chǎn)品性能的影響： 直接影響制品的性能、配料和加工性能。 疏松型： 易于吸收增塑劑，配制時(shí)所需溫度較低，時(shí)間較短； 緊密型： 不易吸收增塑劑，配制時(shí)所需溫度較 高 ，時(shí)間較長(zhǎng)。 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，不易塑化或上不完全。過(guò)細(xì)的粒子易造成粉塵飛揚(yáng)和容積計(jì)量的困難。 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PVC中，在醋酸乙烯樹(shù)脂、尼龍、纖維素樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂中也有一定量的應(yīng)用。 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)性可忽略的物質(zhì)。 （ 1）對(duì)聚合物的相容性好； （ 2）增塑效率高，揮發(fā)性低； （ 3）化學(xué)穩(wěn)定性高，對(duì)光、熱穩(wěn)定性好； （ 4）無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)毒、不燃、吸水量低； （ 5）水、油、溶劑等中的溶解度和遷移性小，介電性好； （ 6）制品外觀和手感好，耐霉菌、污染、價(jià)廉等。 相容性和低揮發(fā)性是最基本的要求。 （ 1）揮發(fā)度； （ 2）游移； 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。 影響遷移速率的因素： ①對(duì)接觸聚合物的親和力； ②在已增塑聚合物和與之相接觸聚合物中的 擴(kuò)散速率； ③溫度和壓力。 （ 3）萃出； 制品中的增塑劑因與溶劑接觸而被洗去。 （ 4）滲出； 聚合物中所加增塑劑的量超過(guò)一定值后，從制品中游離處理的現(xiàn)象。 （ 1）按化學(xué)組成分： ①鄰苯二甲酸二元酯（ C4～ C13） COOCOO RR用作主增塑劑， DOP最常用。 ② 二元脂肪酸酯 輔助增塑劑，低溫性能較好，并可對(duì)塑料起一定的潤(rùn)滑作用，與 PVC相容性較差，且價(jià)格較貴。 ( C H 2 ) 4 8 COO RCOR O③ 磷酸酯 脂肪族的磷酸酯如： TBP、 TOP與 PVC相容性很好，耐寒性、阻燃性很好，但熱穩(wěn)定性較差，常用于低溫使用或需阻燃的 PVC制品中。磷酸與酚類縮合成的磷酸酯 TCP，耐寒性較差，但電氣絕緣性良好。 (R O )3 P O④ 環(huán)氧增塑劑 C H2O COR C H C H R 39。OO COR C H C H R 39。OC HC H2O COR C H C H R 39。OOCOO C8H1 7COO C8H1 7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。 低溫性能好，并且能起熱穩(wěn)定劑的作用。 環(huán)氧大豆油 ESO 環(huán)氧四氫鄰苯二甲酸二辛酯 EPS ⑤ 其它 聚酯類（輔）、羥酸酯（主）、烷基磺酸酯（主）、氯化石臘（ M4 M50）（輔、阻燃）、偏苯散酸酯等。 （ 2）按對(duì)聚合物的相容性分： 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。 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(dú)使用。 （ 3）按結(jié)構(gòu)分： 單體型： 粘度 聚合體型： 粘度 20～ （ 4）按應(yīng)用性能分： 耐熱型增塑劑 雙季戊四醇酯 偏苯酸散酯 耐寒型增塑劑 癸二酸二辛酯 己二酸二辛酯 耐燃型增塑劑 磷酸酯 含氯增塑劑 耐霉菌型增塑劑：磷酸酯類 無(wú)毒、低毒增塑劑等。 聚合物大分子鏈間以次價(jià)鍵力相聯(lián)結(jié)，是一種動(dòng)平衡，并是聚合物具有剛性。加入增塑劑后，增塑劑分子因溶劑化和偶極力作用插入聚合物分子之間，并與聚合物分子的活性中心發(fā)生聯(lián)結(jié)，保持動(dòng)平衡，從而減少聚合物之間的聯(lián)結(jié)點(diǎn)，削弱分子間力，從而得到一系列性能的改善。 （ 1）相容性 滲出時(shí)間：（繁復(fù)） 溶度參數(shù)：溶度參數(shù)值 ≤1 （ 2）增塑劑的效率 使聚合物某一特定性質(zhì)（ Tg、容積電阻等）達(dá)到一定變化值時(shí)所需增塑劑用量的重量比。 （ 3）相對(duì)增塑效率 某一增塑劑使 PVC達(dá)到與加入重量分?jǐn)?shù)為 100的鄰苯二甲酸二辛酯（ DOP）相同的柔軟性時(shí)的重量分?jǐn)?shù)。 DOP 100 DBP 81 DOIP 103 DOA 97 TXP 102 TCP 112 氯化石臘（ 40％ Cl） 220 幾乎都是酯類。 鄰苯二甲酸酯類，成本低，性能均衡。 三、穩(wěn)定劑 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
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