第五章成型物料的配制一、本章基本内容：1、混合原理和效果评定2、粉料的配制，粒料的配制3、溶液的配制，分散体的配制二、学习目的与要求：1、塑化机械的合理选用2、造粒方法的确定3、了解溶液配制方法，掌握溶胶的制备过程三、本章重点、难点：重点：1、热切和冷切的特点2、分散体的制备难点：1、如何把原料性能与造粒方法结合分析。2、分散体粘度的稳定性课时：2
第五章 成型物料的配制 一、本章基本内容： 1、混合原理和效果评定 2、粉料的配制，粒料的配制 3、溶液的配制，分散体的配制 二、学习目的与要求: 1、塑化机械的合理选用 2、造粒方法的确定 3、了解溶液配制方法，掌握溶胶的制备过程 三、本章重点、难点： 重点：1、热切和冷切的特点； 2、分散体的制备 难点：1、如何把原料性能与造粒方法结合分析。 2、分散体粘度的稳定性 课时：2
塑料的成型加工：一、塑料的生产；二、塑料制品的生产两个体系是相互依存的成型加工的目的在于根据塑料的原有性能，利用一切可行的方法使其成为具有一定形状而又可以应用的产品塑料工业包括两个生产系统2.2官能团单件或原村物2和>2亨能团算体或原物B树鹅合贺友牌o技其有风虚活性的低聚物（合成树》新解加剂（粉状坑）深加剂（增塑剂混合造鞋化部温合粉碎若色剂稳定剂等色剂等囍热塑性塑料（粒料）经器浆物减可地片快填料-免型批型科繁品道（成级第工）热塑性塑料制品然固性激料制品品皮品创品后潮品后加工测试检验创达格皮品成品成型方法分类一次成型挤出成型、注射成型、模压成型、压延成型、铸塑成型、模压烧结成型、传递成型、发泡成型二次成型中空吹塑成型、热成型、拉幅薄膜成型5.1物料的组成和添加剂的作用简单组分塑料：主要成份塑料、少量或无添加剂缺点：性能单一、成型加工差、成本高、不能满足很多要求，故一般不采用。复杂组分塑料：除树脂外，还加有多种添加剂或辅助材料优点：性能可调、易成型加工、成本低
塑料的成型加工:一、塑料的生产;二、塑料制品的生产 两个体系是相互依存的 成型加工的目的在于根据塑料的原有性能，利用一切可行的方法使其成为具有一定 形状而又可以应用的产品 塑料工业包括两个生产系统 成型方法分类 一次成型 挤出成型、注射成型、模压成型、压延成型、铸塑成型、模压烧结成型、传递成型、发泡成 型 二次成型 中空吹塑成型、热成型、 拉幅薄膜成型 5.1 物料的组成和添加剂的作用 简单组分塑料：主要成份塑料、少量或无添加剂 缺点：性能单一、成型加工差、成本高、不能满足很多要求，故一般不采用。 复杂组分塑料：除树脂外，还加有多种添加剂或辅助材料 优点：性能可调、易成型加工、成本低
添加剂：增塑剂、防老剂、填料、润滑剂、着色剂、固化剂聚合物一、主要成份，连续相，将各种添加剂粘合在一起，赋于制品机械性能。聚合物不同，性能不同：同一种聚合物，牌号不同，性能不同同一种聚合物，聚合方法不同，性能不同同一牌号，批号不同，性能也有差异。聚合物本身性能影响加工性能和制品性能（一）分子量的影响Mn增大，抗张强度增大，抗冲强度先增大再减小，蠕变减小，弯曲强度减小，热变形温度增大，总的力学性能和热性能增大Mn增大，粘度增大，流动性减小，成品收缩率减小，加工性能下降Mn影响结晶，取向及结构，故要选择适当的分子量（二）分子量分布的影响分子量分布宽，总的来讲力学性能和热性能降低分子量分布宽对加工来讲有利有弊：利：流动性好，易加工弊：影响与添加剂的配合的均匀性，在高分子量的组分出现“生料”（三）颗粒结构的影响表面毛糙，不规则，断面结构疏松、多孔的粒子，易于吸收增塑剂。配制时，T低，t短。但吸收不能太快，否则与其它组分混合不良，产品质量下降。表面光滑，断面结构规则，实心、无孔的粒子吸收增塑剂不易。T高，t长，影响生产效率。（四）粒度的影响粒度主要影响混合的均匀性聚合物粒度大，总表面积小，与添加剂接触机会少，造成混合不均；在辊压时间内，颗粒大的往往不易塑化或塑化不完全。过细易造成粉尘飞扬和容积计量困难。（五）其它影响因素树脂中的水分及挥发物含量结晶度密度二、增塑剂对热和化学试剂稳定液体固体增塑过程可看作是聚合物和低分子物互相“溶解”的过程，溶剂是要在加工过程中挥发出去，而增塑剂则要求长期留在聚合物中。1、增塑剂的作用利处：增加塑料的柔韧性、耐寒性；使塑料的玻璃化温度、熔点、软化温度或流动温度降低：粘度减小，流动性增加，从而改善了塑料的加工性能。坏处：抗张强度下降，硬度下降，模量下降2、增塑剂的作用机理外增塑作用：分子间距和分子间作用力
添加剂：增塑剂、防老剂、填料、润滑剂、着色剂、固化剂 一、 聚合物 主要成份，连续相，将各种添加剂粘合在一起，赋于制品机械性能。 聚合物不同，性能不同； 同一种聚合物，牌号不同，性能不同 同一种聚合物，聚合方法不同，性能不同 同一牌号，批号不同，性能也有差异。 聚合物本身性能影响加工性能和制品性能 （一）分子量的影响 Mn 增大，抗张强度增大，抗冲强度先增大再减小，蠕变减小，弯曲强度减小，热变形温度 增大，总的力学性能和热性能增大 Mn 增大，粘度增大，流动性减小，成品收缩率减小，加工性能下降 Mn 影响结晶，取向及结构，故要选择适当的分子量 （二）分子量分布的影响 分子量分布宽，总的来讲力学性能和热性能降低 分子量分布宽对加工来讲有利有弊： 利：流动性好，易加工 弊：影响与添加剂的配合的均匀性，在高分子量的组分出现“生料” （三）颗粒结构的影响 表面毛糙，不规则，断面结构疏松、多孔的粒子，易于吸收增塑剂。配制时，T 低，t 短。 但吸收不能太快，否则与其它组分混合不良，产品质量下降。 表面光滑，断面结构规则，实心、无孔的粒子吸收增塑剂不易。 T 高，t 长，影响生产效率。 （四）粒度的影响 粒度主要影响混合的均匀性 聚合物粒度大，总表面积小，与添加剂接触机会少，造成混合不均;在辊压时间内，颗粒大 的往往不易塑化或塑化不完全。 过细易造成粉尘飞扬和容积计量困难。 （五）其它影响因素 树脂中的水分及挥发物含量 结晶度 密度 二、增塑剂 对热和化学试剂稳定 液体 固体 增塑过程可看作是聚合物和低分子物互相“溶解”的过程， 溶剂是要在加工过程中挥发出去，而增塑剂则要求长期留在聚合物中。 1、增塑剂的作用 利处：增加塑料的柔韧性、耐寒性；使塑料的玻璃化温度、熔点、软化温度或流动温度降低； 粘度减小，流动性增加，从而改善了塑料的加工性能。 坏处：抗张强度下降，硬度下降，模量下降 2、增塑剂的作用机理 外增塑作用：分子间距和分子间作用力
非极性增塑剂主要作用是通过聚合物一增塑剂间的溶剂化作用，增大分子距离，从而削弱它们之间的作用力。△Tg=B. VB：比例常数V：增塑剂体积分数增塑后的案合物未增塑聚合物增塑剂小分子未增塑和已增塑聚合物的示意图极性增塑剂极性聚合物一-一极性增塑剂的增塑作用不是由于填充作用，而是增塑剂中极性基团与聚合物分子的极性基团相互作用，代表了极性分子间的作用。同时，增塑剂的非极性基团把聚合物中极性基屏蔽起来，这也减弱了分子间的作用力△Tg=k·nk：比例常数n：增塑剂摩尔数如PVC-DOP增塑后的聚合物级性的分未显示极性的未增塑聚合物康合物分子链上的极性基团
非极性增塑剂主要作用是通过聚合物—增塑剂间的溶剂化作用，增大分子距离，从而削弱它 们之间的作用力。 △Tg=B·V B：比例常数 V：增塑剂体积分数 未增塑和已增塑聚合物的示意图 极性增塑剂 极性聚合物-极性增塑剂的增塑作用不是由于填充作用，而是增塑剂中极性基团与聚合 物分子的极性基团相互作用，代表了极性分子间的作用。 同时，增塑剂的非极性基团把聚合物中极性基屏蔽起来，这也减弱了分子间的作用力 △Tg=k·n k：比例常数 n：增塑剂摩尔数 如 PVC-DOP
内增塑作用如果用化学方法，在分子链上引入其它取代基，或在分子链上或分子链中引入短的链段，从而降低了大分子间的吸引力，也可达到使刚性分子链变软和易于活动的目的，这种增塑称为内增塑。3.增塑剂的种类与性能不需增塑：如PA、PS、PE、PP等：增塑：硝酸纤维系、醋酸纤维素、聚氯乙烯使用增塑剂最多的是聚氯乙烯，主要以邻苯二甲酸酯类、已二酸和葵二酸的二辛酯类，以及磷酸酯类等为增塑剂。对增塑剂的要求（1）与聚合物相溶（2）不挥发，迁移性小，溶浸性小（3）耐热、耐光、不燃及无毒（4）在使用混合和使用温度范围内能与聚合物形成真溶液（5）加入增塑剂量适当不同增塑剂对制品性能有不同的影响例如：PVC加入癸二酸二辛配、己二酸二辛酯等耐低温性能好的增塑剂，能显著改善制品的耐寒性能：加入季戊四醇酯（双酯）等能使制品耐热性提高：加入磷酸二苯一辛酯无毒主增塑剂辅增塑剂配合使用三、防老剂聚合物在成型加工过程或长期使用和贮存过程中，会因各种外界因素的作用而引起降解或交联，并使聚合物的性能变坏而不能正常使用。为防止或抑制这种破坏作用而加入的物质称为防老剂。（一）抑制聚合物的降解作用CH-CI-CH,*-++ (C,H,)Sn(OCOCH,)-→wCH--CH-CH2w+C,H,Sn(OCOCH,))C,H,去除降解活性中心例如PVC加入有机锡，聚合物自由基结合-C4H9而稳定，形成稳定自由基。有机锡稳定剂有很多品种，透明性好，效率高，相溶性好，可单独使用，但成本高。2、除去聚合物中不稳定的原子主要是金属皂类和金属硫醇盐。金属皂：铅皂、镉皂、碱土金属皂、硬脂酸皂
内增塑作用 如果用化学方法，在分子链上引入其它取代基，或在分子链上或分子链中引入短的链段，从 而降低了大分子间的吸引力，也可达到使刚性分子链变软和易于活动的目的，这种增塑称为 内增塑。 3.增塑剂的种类与性能 不需增塑：如 PA、PS、PE、PP 等； 增塑：硝酸纤维系、醋酸纤维素、聚氯乙烯 使用增塑剂最多的是聚氯乙烯，主要以邻苯二甲酸酯类、己二酸和癸二酸的二辛酯类， 以及磷酸酯类等为增塑剂。 对增塑剂的要求 （1）与聚合物相溶 （2）不挥发，迁移性小，溶浸性小 （3）耐热、耐光、不燃及无毒 （4）在使用混合和使用温度范围内能与聚合物形成真溶液 （5）加入增塑剂量适当 不同增塑剂对制品性能有不同的影响 例如：PVC 加入癸二酸二辛配、己二酸二辛酯等耐低温性能好的增塑剂，能显著改善制品的耐寒性能； 加入季戊四醇酯(双酯)等能使制品耐热性提高； 加入磷酸二苯—辛酯 无毒 主增塑剂 辅增塑剂配合使用 三、防老剂 聚合物在成型加工过程或长期使用和贮存过程中，会因各种外界因素的作用而引起降解或交 联，并使聚合物的性能变坏而不能正常使用。为防止或抑制这种破坏作用而加入的物质称为 防老剂。 （一） 抑制聚合物的降解作用 去除降解活性中心 例如 PVC 加入有机锡，聚合物自由基结合-C4H9 而稳定，形成稳定自 由基。 有机锡稳定剂有很多品种，透明性好，效率高，相溶性好，可单独使用，但成本高。 2、除去聚合物中不稳定的原子 主要是金属皂类和金属硫醇盐。 金属皂：铅皂、鎘皂、碱土金属皂、硬脂酸皂