【正文】 — 橢圓封頭 2020 —— 總體積 —— —— —— —— 十溴聯(lián)苯醚 26 天上料量為 噸；密度為 。 非 定型設(shè)備的選取 儲(chǔ)罐的選取 根據(jù)配方的原料，則應(yīng)選取儲(chǔ)罐 6 個(gè)，分別 盛裝 ABS 基料，十溴聯(lián)苯醚，三氧化二銻， TM181FS， SBS 和硬脂酸胺。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和定型設(shè)備可根據(jù)工藝設(shè)計(jì)條件從有關(guān)資料中查出，直接列表，但非定型設(shè)備則要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì) 非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備時(shí)，應(yīng)盡量采用已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的圖紙。非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備也是化工廠生產(chǎn)中大量存在的設(shè)備，它是化工廠生產(chǎn)的一種特色，非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備工藝設(shè)計(jì)就是根據(jù)工藝要求，通過(guò)工藝計(jì)算提出、材料、尺寸和其他一些具體要求。工藝設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)生產(chǎn)需要，計(jì)算并選擇某種型號(hào)，以便訂貨。 設(shè)備的分類(lèi)和選型 根據(jù)設(shè)備在生產(chǎn)過(guò)程中的作用和供應(yīng)渠道， 塑料制品廠生產(chǎn)設(shè)備大致可分如下幾大類(lèi)： （ 1） 標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)備 或定型 的選擇 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備或定型設(shè)備，是成批系列生產(chǎn)的設(shè)備，可現(xiàn)成購(gòu)買(mǎi)。引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備，亦應(yīng)反復(fù)對(duì)比報(bào)價(jià)，考察設(shè)備性能，并易于被國(guó)內(nèi)消化吸收改進(jìn)利用，避免盲目性。對(duì)工藝和建筑、地基、廠房等無(wú)苛刻要求；工人在操作時(shí)， 勞動(dòng)強(qiáng)度小，盡量避免高溫高壓高空作業(yè)，盡量不用有毒有害的設(shè)備附件附料。 （ 2） 先進(jìn)性：要求設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性、自控水平、生產(chǎn)能力、轉(zhuǎn)化率、收率、效率要盡可能達(dá)到先進(jìn)水平。發(fā)揮資金最大的經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)際購(gòu)買(mǎi)可整數(shù)購(gòu)買(mǎi)。 物料衡打算內(nèi)容 年產(chǎn) 1000 噸阻燃 ABS 樹(shù)脂物料衡算。 表 21 原材料與配方 /質(zhì)量份 原料 比例 % ABS 十溴二苯醚 13 三氧化二銻 甲基錫 TM181FS SBS 3 硬脂酰胺 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) —— 高聚物成型工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 11 第 三 章 物料衡算 概述 確定生產(chǎn)過(guò)程中各物料比例轉(zhuǎn)變定量關(guān)系的過(guò)程為物料計(jì)算。然后進(jìn)行燃燒試驗(yàn)測(cè)定 ABS 氧指數(shù) ， 指數(shù)值達(dá)到 30%。阻燃劑的選擇主要考慮阻燃效果，分解溫度和材料的相容性。根據(jù)以上要求設(shè)計(jì)了如表 21 的配方。 產(chǎn)品選型：濟(jì)南浩化實(shí)業(yè)責(zé)任有限公司。與高級(jí)醇并用可改善潤(rùn)滑性和熱穩(wěn)定性，用量 ~ 份。 產(chǎn)品選型： 中石化北京燕化石油化工股份有限公司 3. 硬 脂酰胺 無(wú)色晶體，熔點(diǎn) 109℃ ，具有特殊的界面潤(rùn)滑作用，其外部潤(rùn)滑性能優(yōu)良。由于主鏈含有雙鍵致使 SBS 耐老化性較差，在高溫空氣的氧化條件下，丁二烯嵌段會(huì)發(fā)生交聯(lián)，從而使硬度和黏度增加 。 SBS 為白色或微黃色多孔圓條或圓片形顆粒，相對(duì)密度～ 。 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) —— 高聚物成型工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 10 2. SBS SBS 苯乙烯類(lèi)熱塑性彈性體，是苯乙烯一丁二烯苯乙烯三段共聚物，又稱熱塑性丁苯嵌段共聚物或熱塑性丁苯橡膠，簡(jiǎn)稱 SBS。 產(chǎn)品選型：浙江臺(tái)州市光恒塑化有限公司。具有優(yōu)良的透明性和著色性，生產(chǎn)透明或有色制品都產(chǎn)生極佳效果。 Sb2O3性能 參數(shù)表： 牌號(hào) DY Sb2O395 HYA級(jí) HYB 級(jí) HYC 級(jí) 化學(xué)成分 （ %） 三氧化二銻 (Sb2O3)≥ 三氧化二砷 Asb2O3)≤ 氧化鉛 (PbO)≤ 三氧化二鐵 (Fe2O3)≤ 氧化銅 (CuO)≤ 硒 (Se)≤ 物理性能 白度 % ≥ 密度（ g/cm3） 平均粒數(shù) 粗粒級(jí) ≤ 細(xì)粒級(jí) ≤ 超細(xì)粒級(jí) ≤ 微粒級(jí) ≤ 助劑的選擇 1. 甲基錫 TMI81FS 應(yīng)用特點(diǎn)：甲基錫熱穩(wěn)定劑 TM—181FS、 TM—181 是一種高效率液態(tài)熱有機(jī)錫穩(wěn)定劑，用于硬質(zhì) PVC 加工方式，包括壓延、擠塑、注塑、吹膜等。 產(chǎn)品選型：湖南益陽(yáng)恒昌銻白 廠 包裝：每袋凈重 25kg 。 ，從而抑制燃燒。同時(shí)他的相對(duì)密度較大，覆蓋于高分子材料表面隔絕空氣，能促進(jìn)炭化反應(yīng)，降低燃燒系統(tǒng)的溫度，能捕捉燃燒過(guò)程中氣相里游離的 HO 網(wǎng)絡(luò)實(shí)名 十溴聯(lián)苯醚 表 23 質(zhì) 量指標(biāo) 序號(hào) 項(xiàng) 目 單 位 指 標(biāo) 特級(jí) 一級(jí) 二級(jí) 1 熔點(diǎn) ℃ 300 300 300 2 白度 ％ ≥ 95 93 90 3 溴含量 ％ 92 90 85 4 游離溴含量 （ mg/kg） ％ ≤ 20 50 50 5 三氧化二鐵 Fe2O3 ％ ≤ 10 50 50 6 鋁含量 （ mg/kg) ％ ≤ 10 60 60 7 揮發(fā)價(jià) （ %） ％ ≤ 8 平均粒數(shù) ％ μm 3 5 5 9 外觀 白色微細(xì)粉末 白色微細(xì)粉末 白色微細(xì)粉末 3. 輔 阻燃劑 Sb2O3是應(yīng)用最早的阻燃劑，適用于環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯、氯丁橡膠、聚苯乙烯、聚氯乙稀、聚酯等，單獨(dú)使用時(shí)用量要大，阻燃效果差，當(dāng)與鹵素化物并用長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) —— 高聚物成型工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 9 時(shí)則有良好的協(xié)同效應(yīng)，阻燃效果明顯提高。 產(chǎn)品主要特點(diǎn) 溶點(diǎn)： 304309℃ ，含溴量大于 82%，比重為 ，幾乎不溶于所有溶劑， 5%熱量失重時(shí)溫度大于 320℃ ，熱穩(wěn)定性好，是一種無(wú)毒、無(wú)污染的高效阻燃劑。 產(chǎn)品選型：上海振江化工有限公司 （ 元 /噸 ） 表 22 主要標(biāo)準(zhǔn)及特性 化學(xué)物質(zhì) 十溴聯(lián)苯醚 ( C12Br10O) 產(chǎn)品狀態(tài) 白色微細(xì)粉末。用于精細(xì)尺寸注件、娛樂(lè)用車(chē)輛 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) —— 高聚物成型工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 8 2. 主 阻燃劑 十溴聯(lián)苯醚 用途及特點(diǎn)： 十溴聯(lián)苯醚為白色微細(xì)粉末，溶點(diǎn)： 304309℃ ，含溴量大于82%， 密度 ，幾乎不溶于所有溶劑， 5%熱量失重時(shí)溫度大于 320℃ ，熱穩(wěn)定性好，是一種無(wú)毒、無(wú)污染的高效阻燃劑。用于行李提箱、滑雪車(chē)體 高抗沖，高光澤度，低溫韌性、耐化學(xué)性好。m1 ℃ ℃ ASTMD256 400 176 192 拉伸強(qiáng)度 /MPa ASTMD638 35 彎曲模量 /MPa ASTMD790 洛氏硬度 ASTMD785 110 106 96 95 熱變形溫度 （ ）/℃ 未退火 退火 ASTMD648 85 微卡軟化點(diǎn) /℃ ASTMD1525 光澤度 /% ASTMD532 95 75 95 85 融融溫度 /℃ 210～ 227 221～ 240 204～ 221 221～ 240 密度（ g/cm3） 用途 中抗性，韌性好，光澤好。其產(chǎn) 品性能參數(shù)見(jiàn)表 2–1。 長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) —— 高聚物成型工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 7 第 二 章 原料配方 主 要原料 1. ABS 樹(shù)脂 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)擠出成型塑料制品用 ABS 樹(shù)脂的廠家主要有：蘭州化學(xué)工業(yè)工業(yè)合成橡膠廠、上海高橋石油化工公司和吉林化學(xué)工業(yè)股份有限公司。在擠出較大截面 尺寸的制品時(shí)，常因擠出物內(nèi)外冷卻速率相差較大而是制品有較大的內(nèi)應(yīng)力，這種基擠出制品成型后應(yīng)在高于制品的使用溫度10～ 20℃ 或低于塑料的熱變形問(wèn)的 10～ 20℃ 的條件下保持一定時(shí)間，進(jìn)行熱處理以消除內(nèi)應(yīng)力。 后處理 有些制品擠出成型后還需進(jìn)行后處理，提高制品的性能。 制品的牽引和卷取 熱塑性塑料擠出離開(kāi)口模后，由于有熱收縮和離膜膨脹雙重效應(yīng)，擠出的截面與口模的斷面形狀尺寸不一致。 如果定性和冷卻不及時(shí)，制品在自身的重力作用下就會(huì)變形，出現(xiàn)凹陷或扭曲等現(xiàn)象。根據(jù)制品的形狀和尺寸的要求，調(diào)整口模尺寸和同心度及牽引等設(shè)備裝置，以控制擠出物離膜膨脹和形狀的穩(wěn)定性，從而達(dá)到控制擠出物的產(chǎn)量和質(zhì)量的目的，直到擠出達(dá)到正常狀態(tài)即進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。 擠 出成型 首先將擠出機(jī)加熱到預(yù)定的溫度，然后開(kāi)動(dòng)螺桿，同時(shí)加料。不同種類(lèi)塑料允許含水量不同，通常應(yīng)控制原料含水量在 %以下。 擠出詳細(xì)過(guò)程如下： 原料的準(zhǔn)備和預(yù)處理 由于原料中可能含有水分，將會(huì)影響擠出成型的正常進(jìn)行，同時(shí) 影響 制品的質(zhì)量例如出現(xiàn)氣泡，表面晦暗無(wú)光，出現(xiàn)流紋，機(jī)械性能降低等。 擠出工藝過(guò)程一般包括原料的準(zhǔn)備，預(yù)熱，干燥，擠出成型，擠出物的定形及冷卻。 本設(shè)計(jì)既采用 雙 螺桿 擠出。 擠出成型工藝概述 擠出成型是聚合物成型的重要方法之一。通常，采用擠出、注塑、吹塑及壓延、層合、發(fā)泡和粘接等方式都可以較容易地成型各種形 狀的塑料制品。另外，生成的 SbBr3 在高溫下分解，產(chǎn)生固體小顆粒分散于氣相中，起到隔絕空氣和熱的作用。當(dāng) DBDPO/Sb2O3為 2∶ 1 時(shí)， 阻燃效率最好，氧指數(shù)最高。用它還可以降低小分子阻燃劑對(duì) ABS 的力學(xué)損失，但在使用過(guò)程中應(yīng)充分考慮到其熱穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)。因此，當(dāng)前對(duì)于 ABS 的阻燃體系主要采用鹵系阻燃劑，其中阻燃效果最好的為長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) —— 高聚物成型工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 5 含溴有機(jī)化合物，如十溴聯(lián)苯醚 (DBDPO)、四溴雙酚 A 等。 ABS 的 “ 阻燃添加劑 ” 對(duì) ABS 塑料具有較好阻燃作用的主要有磷系、鹵系有機(jī)物及某些無(wú)機(jī)化合物，其中無(wú)機(jī)阻燃劑在 ABS 中添加量需要達(dá)到 40%以上才有較明顯的效果，同時(shí)由于其添加量大，因此會(huì)嚴(yán)重?fù)p害 ABS 的物理力學(xué)性能。 以上采用合成 的辦法是解決自熄性阻燃高聚物的一條重要途徑，在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家已取得很大進(jìn)展，其商品也有不少投入了市場(chǎng)。 （ 4） 采用阻燃好的單體進(jìn)行共聚的方法。 （ 2） 摻混其他高難燃聚合物的辦法。 建筑用材彩鋼板內(nèi)組成為不懼阻燃性能的 XPS，科研人員研究發(fā)現(xiàn) 可在 10 秒內(nèi)火勢(shì)可蔓延到 7層樓。為此，研究和開(kāi)發(fā) ABS 阻燃新技術(shù)已顯得十分重要。如各種家電、儀表的外殼，齒輪、葉片、軸承、洗衣機(jī)筒體及汽車(chē)內(nèi)裝飾等；在建筑工程中應(yīng)用的管件、百葉窗、安全帽和門(mén)窗框架等； ABS 制品的電鍍件可作為金屬的 代用品，如各種標(biāo)牌和裝飾件； ABS 設(shè)置的低發(fā)泡板可用來(lái)代替木材，制作各種家庭用具及建筑用木板等。 ABS 樹(shù)脂的性能特征 ABS 樹(shù)脂是淺象牙色、不透明的非晶形粒料，無(wú)毒、無(wú)味，著色性優(yōu)良，吸水性小于 1%； ABS 制品堅(jiān)硬而韌，剛性、耐沖擊性均較好，可在 80℃ 溫度以下長(zhǎng)期使用；尺寸穩(wěn)定，耐磨性好、耐油、耐酸、 耐堿、和無(wú)機(jī)鹽，但溶于脂、醛、醚和氯化烴；電性能良好，可燃，燃燒時(shí)散發(fā)出一種特殊臭味； 但其氧指數(shù)僅 3～ 20 ( 21 )，屬于易燃材料，這已成為 ABS 樹(shù)脂進(jìn)一步推廣應(yīng)用和發(fā)展的一大障礙。長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué) —— 高聚物成型工藝學(xué)課程設(shè)計(jì) 1 目錄 摘要 ...........................................................................