【正文】 ............................................................... 28 運輸 ................................................................................................................. 28 貯存 ................................................................................................................. 28 參考文獻 ........................................................................................................................ 29 長春工業(yè)大學(xué) —— 高聚物成型工藝學(xué)課程設(shè)計 3 摘要 ABS 樹脂通常被認為是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，而實際是三種聚合物的摻混物，即在共聚反應(yīng)過程中形成的聚丁二烯 （ PB） 、苯乙烯 – 丙烯腈支鏈的接枝共聚物 （ B–AS） 這三種聚合物的摻混物。 ABS 是丙烯腈 – 丁二烯 – 苯乙烯共聚物的縮寫代號。 ABS 塑料制品的用途 ABS 塑料制品是一種廣泛應(yīng)用的重要工程塑料之一，特別是它的注塑制品，在汽車工業(yè)、電子電氣工業(yè)、輕工業(yè)加點及紡織和家用電器方米度得到廣泛應(yīng)用。 隨著科技進步和生活質(zhì)量的提高，人們安全意識越來越強，國內(nèi)外對汽車、建筑、家用電器、辦公用品等方面使用的塑料材料提出了嚴格的防火阻燃要求，制定了相應(yīng)的技術(shù)標準與規(guī)范。 長春工業(yè)大學(xué) —— 高聚物成型工藝學(xué)課程設(shè)計 4 第一章 生產(chǎn)方法論證 2020 年吉林省德惠市寶源豐禽業(yè)公司特別重大火災(zāi)造成嚴重損失，調(diào)查火勢蔓延過快原因就是因為其建房等材質(zhì)不懼阻燃性能。那么什么樣的制品可能具備阻燃性能，怎樣能讓制品具有阻燃性能呢？ 降低 ABS 燃燒性 為了解決材料易燃等問題，世界各國都進行了大量的研究，目前研究和采用的方法大致有下列物種途徑： （ 1） 將具有阻燃效果的氟、氯、溴、磷、氮等元素在樹脂合成時引入分子鏈中，是高聚物本身的阻燃型得到提高，用這類高分子材料制成的建筑塑料制品，阻燃性必然提高。 （ 3） 在擠出聚合物中用阻燃性好的單體進行接枝的方法。 （ 5） 在基料中加入阻燃劑。但現(xiàn)實應(yīng)用中，由于這類商品價格甚高，要解決大量的易燃高聚物材料的阻燃及低煙、低毒問題，最簡單、經(jīng)濟和富有實效的方法是第 5 種方法，也就是在基料中加入添加型阻燃劑的方法。而磷系阻燃劑 品種、數(shù)量較少，且多數(shù)又為液體和低熔點化合物，不適用于 ABS 的造粒加工工藝。 聚氯乙烯和 CPE 由于其與 ABS 良好的相容性和高含氯量，因而既是 ABS的一種高效阻燃劑，又可作為 ABS 的共混改性組份。研究表明，十溴聯(lián)苯醚和 Sb2O3共同使用具有協(xié)同效應(yīng)。其阻燃機理為：鹵素阻燃劑分解產(chǎn)生的鹵化氫氣體是不燃性氣體，有稀釋作用，且鹵化氫能夠抑制高聚物燃燒的連鎖反應(yīng)，同時加入輔助阻燃劑 Sb2O3與 HBr 反應(yīng)得 SbBr3相對密度很大，覆蓋于聚合物表面。 ABS 塑料制品的成型方法 ABS 熔料粘度不高，流動性好，黏度對溫度變化敏感性不強，所以比較容易成型加工。另外，也可以應(yīng)用機械加工切削方法成型塑料制品。擠出成型通常是將粉狀或顆粒狀形態(tài)的聚合物加入到擠出機筒中，在螺桿或柱塞的作用下，聚合物沿螺槽或機筒向前移動，并逐漸熔融而成為黏流體，然后通過設(shè)置在機筒端部的機頭口模形成截面與口模形狀相仿的連續(xù)體，最后經(jīng)冷卻定型，便可成型為所需形狀的制品。 與單螺桿擠出過程類似，雙螺桿擠出 擠出過程可分成 加料和固體輸送、熔融及熔體輸送三個階段。制品的牽引及卷曲（切割），有些制品成形后還須后處理。因此要進行預(yù)長春工業(yè)大學(xué) —— 高聚物成型工藝學(xué)課程設(shè)計 6 處理。此外，原料中的機械雜質(zhì)也應(yīng)盡可能除去。初期擠出物的質(zhì)量和外觀都較差，應(yīng)根據(jù)塑料的擠出工藝性能和擠出機頭口模的結(jié)構(gòu)特點等調(diào)整擠出機料筒各加熱段和機頭口模的溫度及螺桿的轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)，以控制筒內(nèi)物料的溫度和壓力分布。 定型與冷卻 熱塑性塑料擠出物離開機頭口模后仍處在高溫熔融狀態(tài)，具有很大的變形能力，應(yīng)立即進行定 型和冷卻。 現(xiàn)階段大部分生產(chǎn)均采用水冷定型，所以本設(shè)計也將采取水槽循環(huán)水冷設(shè)備。因此在擠出熱塑性塑料時，要連續(xù)的將擠出物牽引出，其目的一是幫助擠出物離開口模，保持過程的連續(xù)性，二是調(diào)整擠出型材截面尺寸和性能。后處理主要包括熱處理和調(diào)濕處理。 本次設(shè)計的產(chǎn)品冷卻后為硬質(zhì)型材，牽引裝置送出達到一定長度后切斷，并送往打包機打包。本次設(shè)計采用上海高橋石油化工公司 ABS 樹脂。 表 21 上海高橋石油化工公司 ABS 樹脂 項目 測試方 法 EM–100 EH–100 EHL–100 ESH–100 SP SRS MVS SLS 懸臂梁抗沖擊強度 /J用于衛(wèi)生浴室冷 卻器 高抗性，拉伸性能好。用于冰箱襯里、手提式冷卻器、浴盆 超高抗沖，拉伸性能好。本品為添加型阻燃劑，溴含量大，阻燃性能高，熱穩(wěn)定性好，適用于聚苯乙烯、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂 ABS 樹脂、尼龍、聚烯烴、不飽 和聚酯、聚苯醚等物質(zhì)的阻燃。 包 裝 復(fù)合紙袋包裝，內(nèi)層用塑料薄膜袋，每袋凈重 25kg 或 提 供500kg,1000kg 的集裝袋包裝。 應(yīng)用范圍 用于聚苯乙烯、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂 ABS 樹脂、尼龍、聚烯烴、不飽和聚酯、聚苯醚等物質(zhì)的阻燃。反應(yīng)放出 H2O 并生成熔點較低、能夠氣化的鹵化銻，起稀釋可燃性氣體的作用。 和 H實際上三氧化二銻是普遍使用的阻燃劑協(xié)效 劑，與鹵素化物之比以 3:1 最佳。 包裝搬運儲存：應(yīng)小心輕放，注意防潮。具有極佳在早期著色 和優(yōu)良的動態(tài)加工穩(wěn)定性。 作用：做穩(wěn)定劑，增加塑料穩(wěn)定性。 指標：項目指標色澤 ≤100， 粘度~， 密度 ~， 錫含量 %， 包裝：圓鐵桶，凈重： 220kg。根據(jù)合成方法不同， SBS有線型結(jié)構(gòu)和星型結(jié)構(gòu)。 SBS 具有優(yōu)良的拉伸強度、彈性和電性能，永久變形小，屈撓和回彈性好，表面摩擦大。 SBS 溶于甲苯、二氯甲烷、二氯乙烷等或與溶劑汽油等組成的混合溶劑，不溶于水、乙醇、溶劑汽油、醋酸乙酯、丙酮、環(huán)己烷等?？捎糜谕该髦破贰?主要應(yīng)用：塑料在許多熱塑性和熱固性塑料中作為內(nèi)部和外部滑劑。 配方 的設(shè)計 ABS 阻燃劑的選擇十分重要，首先，用量要少，這樣可以減少對 ABS 理化性能的影響；二是要阻燃效果好；三是和 ABS 相容性能好 ，四要考慮到發(fā)煙量要小。 阻燃劑的阻燃效果用氧指數(shù)來衡量，氧指數(shù)越高阻燃效果越好?？紤]到用十溴聯(lián)苯醚做阻燃劑，阻燃劑分別與 Sb2O3以適當(dāng)比例加入 ABS 體系中制 成阻燃 ABS，密度 。 說明設(shè)計配方可用 。物料的計算以物料衡算為基礎(chǔ)，表明設(shè)計工作由定性設(shè)計階段進入了定量計算階段。 損耗率的計算 表 31 物料損耗率 工序 高攪 擠出 切 粒 篩選 打包 自然 掃地 自然 掃地 損耗率 % 合計算 % 總損率 % 公式：本工段需物料量 =進料量 /（ 1本工段的損耗量） 單位：噸 /年 產(chǎn)量 1000 噸 （ 1） 打包： 1000 噸 （ 2） 篩選： 1000/（ %） =（ 噸 ） （ 3） 切粒機： （ %） =（ 噸 ） （ 4） 擠出機 ： （ %） =（ 噸 ） （ 5） 高攪機： （ %） =（ 噸 ） （ 6） 儲料罐： （ %） =（ 噸 ） 選定計算基準 （ 1） 年工作日： 310 天（沒隔兩周停機維護一天） （ 2） 實際開車時間： 310 24 小時 =7440 小時 （ 3） 總損耗率 % 物料衡算 ABS 基料： 年需 = %=（ 噸 ） 一天需 =年需 /310=（ 噸 ） 長春工業(yè)大學(xué) —— 高聚物成型工藝學(xué)課程設(shè)計 12 每 小時需 =年需 /7440=（ kg） 年總體積 =年需 /堆積密度 =（ m3） 一天體積需 =年總體積 /310=（ m3） 十溴聯(lián)苯醚： 年需 = 13%=（ 噸 ） 一天需 =年需 /310=（ 噸 ） 每小時需 =年需 /7440=（ 噸 ） 年總體積 =年需 /堆積密度 =（ m3） 一天需體積 =年需體積 /310=（ m3） 三氧化二銻： 年需 = %=（ 噸 ） 一天需 =年需 /310=（ 噸 ） 每小時需 =年需 /7440=（ 噸 ） 年總體積 =年需 /堆積密度 =（ m3） 一天需體積 =年需體積 /310=（ m3） 甲基錫 TM181FS： 年需 = %=（ 噸 ） 一天需 =年需 /310=（ 噸 ） 每小時需 =年需 /7440=（ kg） 年總體積 =年需 /堆積密度 =（ m3） 一天體積需 =年總體積 /310=（ m3） SBS： 年需 = 3%=（ 噸 ） 一天需 =年需 /310=（ 噸 ） 每小時需 =年需 /7440=（ kg） 年總體積 =年需 /堆積密度 =（ m3） 一天體積需 =年總體積 /310=（ m3） 硬脂酸胺： 年需 = %=（ 噸 ） 長春工業(yè)大學(xué) —— 高聚物成型工藝學(xué)課程設(shè)計 13 一天需 =年需 /310=（ 噸 ） 每小時需 =年需 /7440=（ kg） 年總體積 =年需 /堆積密度 =（ m3） 一天體積需 =年總體積 /310=（ m3） 各組分用料量見表 42 表 32 物料用量 原料 百分比 % 密度g/cm3 年需 t 一天需 t 每小時需 kg 年體積需 m3 一天體 積 m3 ABS 基料 十溴聯(lián)苯醚 13 三氧化二銻 甲基錫TM181FS SBS 3 硬脂酸胺 物料中各組分需要量： 考慮貯料罐占地面積和可安裝型， ABS 基料用量較多 且路途較遠 每四天 購買一次，十溴聯(lián)苯醚、三氧化二銻、甲基錫 TM181FS、 SBS 和硬脂酸胺用量較小可 每四周一 購買。 ABS 基料： 質(zhì)量 =每天需 4=（噸） 體積 =每天體積 4=（ m3） 十溴聯(lián)苯醚： 質(zhì)量 =每天需 26=（噸） 體積 =每天體積 26=（ m3） 三氧化二銻： 質(zhì)量 =每天需 26=（噸） 體積 =每天體積 26=（ m3） 甲基錫 TM181FS： 質(zhì)量 =每天需 26=（噸） 體積 =每天體積 26=（ m3） SBS： 質(zhì)量