1、第三章 成型用的物料及其配制,本节要求1.了解常见的塑料品种、用途以及其基本性质；2.掌握常用的塑料助剂的用途、作用原理，熟悉各种助剂的常见品种。,生产中的物料粉料粒料塑料糊,合成树脂 添加剂,一、树脂,常用的热塑性塑料： PVC、PE、PP、PS、ABS、PC、PU、尼龙、聚甲醛等。,二、助剂,塑料常用的添加剂： 增塑剂、稳定剂、润滑剂、填充剂、着色剂、阻燃剂、防静电剂、防霉剂、发泡剂、偶联剂、改性剂等二十多类,1、增塑剂,使聚合物体系的塑性增加的物质，是在一定范围内能与高聚物相混合，混合后不易离析的化学物质。 通常是不易挥发的高沸点液体或低熔点固体的酯类化合物。,在聚合物中添加增塑性剂之后
2、，能使其熔融温度、熔融粘度降低，降低成型加工温度有利于聚合物的成型加工。 在制品的使用温度范围内， 使其具有柔韧性，并改善制品的弹性、耐低温性等相关性能。,增塑剂作用,在聚合物中，由于增塑剂或其它物质的加入而提高了制品的柔韧性、弹性、耐低温性、断裂伸长率，同时降低了Tg、硬度、拉伸强度、弹性模量。,增塑作用,外增塑作用 内增塑作用,外增塑作用 把相对分子质量低的化合物或聚合物添加到需要增塑的聚合物中，以增加聚合物的塑性。内增塑作用 把某些单体与需要增塑的聚合物单体通过嵌段、接枝等方法来破坏大分子的规整性，以减弱分子间的作用力，从而达到增塑的目的。,对增塑剂的性能要求 与树脂相容性好。 相容性差
3、易从制品中析出。固体析出产生表面“喷霜”，液体析出产生表面“出汗”。 增塑剂效果持久，挥发性低。 对光、热稳定性要好。 物理力学性能要好。,增塑剂的作用机理,具有强极性基团的聚合物由于其分子间的引力很强，因而具有很好的力学性能，但加工困难。为使其易于成型，则需要削弱其分子间的范德华力。,高分子,小分子增塑剂钻到大分子聚合物链间.,增塑剂是具有一定极性的有机化合物，与聚合物相混合时，升高温度，使聚合物分子热运动变得激烈，于是链间的作用削弱，分子间距离扩大，小分子增塑剂钻到大分子聚合物链间。,增塑剂中的非极性部分把聚合物的极性基屏蔽起来，并增大了分子链间的距离，减弱了分子间范德华力的作用，使大分子
4、链易移动，从而降低了聚合物的熔融温度，使之易成型加工。,增塑剂的分类,主增塑剂 辅助增塑剂,A、按增塑剂与树脂的相容性,B、按应用性能： 耐热性（双季戊四醇脂、偏苯三酸酯等） 耐寒性（葵二酸二辛酯、己二酸二辛酯等） 耐光、热（环氧大豆油、环氧十八酸辛酯等） 阻燃（磷酸酯类及含氯增塑剂） 无毒增塑剂（邻苯二甲酸酯类、环氧大豆油等） 耐霉菌（磷酸酯类）,常用增塑剂的特性及选用,实际应用中多方面因素综合考虑。 例：环氧类增塑剂一般都作为辅助增塑剂，但兼具稳定剂作用，如环氧大豆油是PVC辅助增塑剂兼稳定剂。 结合塑料助剂自学。,一、苯二甲酸酯类,1、邻苯二甲酸酯类R1、R2为C1C13烷基、苯基、环己
5、基、苄基等邻苯二甲酸二正丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二（2乙基）己酯（DOP、DEHP）、邻苯二甲酸二异辛酯（DIOP）、邻苯二甲酸二庚酯（DHP）、邻苯二甲酸二异癸酯（DIOP）等。,邻苯二甲酸二辛酯 (DOP),别名：邻酞酸二辛酯; 邻苯二甲酸二(-乙基己)酯; DOP; 酞酸双(2-乙基己基)酯; 二辛基酞酸酯; 邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯。英文名称：Dioctyl phthalate,重要的通用型增塑剂，主要用于聚氯乙烯树脂的加工，还可用于化纤树脂、醋酸树脂、ABS树脂及橡胶等高聚物的加工，也可用于造漆、染料、分散剂等。,2、对苯二甲酸酯类,R1、R2一般为相同或不同的烷基对苯二甲酸
6、二（2乙基）己酯（DOTP）,二、磷酸酯类,R1、R2、R3为相同或不同的烷基、芳基、或烷基芳基。磷酸三甲苯酯（TCP、TTP）、磷酸(二苯2乙基)己酯（DPOP）等,三、脂肪酸酯类,1、脂肪酸一元酸酯类： 一元脂肪酸一元醇酯2、脂肪酸二元酸酯类：R1、R2为C1-C10的烷基、芳基，主要是烷基。n为28，主要为4、7、8。己二酸二（2乙基）己酯（DOA）、癸二酸二（2乙基）己酯（DOS）等,四、环氧化合物类,1、环氧甘油酯类2、环氧脂肪酸单酯类3、环氧四氢邻苯二甲酸酯类4、其它（环氧大豆油ESO、环氧硬脂酸2乙基己酯ED3等）,五、二元醇酯类,C5C9酸乙二醇酯(0259) C79酸二缩三乙
7、二醇酯(2379),六、含氯类,1、氯化石蜡类2、氯代脂肪酸酯类,七、聚酯类,主要是二元酸（如己二酸、癸二酸、对苯二甲酸等）和二元醇（如1，2丙二醇、乙二醇、二甘醇、一缩丙二醇、1，3或1，4丁二醇等）的聚酯，相对分子质量一般在10008000的范围内，常用的是15004000之间。,八、其它,石油磺酸苯酯 偏苯三酸酯 柠檬酸酯 季戊四醇和双季戊四醇酯,2.稳定剂,延缓或抑制聚合物老化。 热稳定剂 光稳定剂 抗氧剂 其它,（1）热稳定剂,防止聚合物在热影响下产生的降解作用。 PVC使用热稳定剂最多在PVC等树脂中主要起两方面作用：在树脂加工过程中，防止或抑制其降解脱HCl以及因脱除HCl而引起
8、的变色。在制品有效使用期内，保持其足够的热稳定性并减缓热、光氧化作用引起的降解，延长其使用寿命。,作用机理,捕捉PVC降解中放出的HCl； 置换活泼的氯原子； 与共轭双键起加成作用； 钝化具有催化降解作用的金属离子； 与自由基反应，中止自由基的传递， 抑制PVC的氧化。,（1）铅盐类 如：三盐基性硫酸铅、二盐基性邻苯二甲酸铅等（2）金属皂类 如：BaSt、ZnSt、PbSt等（3）有机锡化合物 如：二丁基月桂酸锡等 （4）辅助热稳定剂 如：环氧化合物（含环氧基的酯或油）、亚磷酸酯、多元醇等 （5）复合热稳定剂 如液体钡、镉、锌金属皂复合稳定剂。,分 类,选用原则 根据制品性能要求、各种稳定剂的
9、特点，达到协同作用。,（2）抗氧剂,延缓或抑制聚合物的氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命，亦被称为“防老剂”。 PS、PP、PE、ABS、POM（聚甲醛）等易于氧化，配方中需加抗氧剂。,抗氧剂分类,阻碍酚类（如烷代单酚、烷撑双酚） 芳基仲胺类（代表结构ArNHAr） 能够终止链增长反应，又称为自由基抑制剂。,A、主抗氧剂,抑制作用有三种方式 提供活性氢原子，终止自由基； 自由基捕获体，能与自由基反应，生成不能 再引发氧化反应的稳定产物； 电子给予体，给出电子，使活性基终止。,常用的主抗氧剂有： 抗氧剂264酚、双酚C、双酚A、 抗氧剂CA等。,B、辅助抗氧剂,主要是金属硫化物
10、、硫代酯类和亚磷酸酯类。 它可使过氧化物分解为非活性物质，因此又称为过氧化物分解剂。常用的辅助抗氧剂主要有： 抗氧剂DSTP、亚磷酸三苯酯等。选用原则： 用量少（参看塑料助剂）,（3）光稳定剂,使高分子防御紫外线的破坏，抑制或防止光降解作用。,按作用机理： 紫外线吸收剂 光屏蔽剂 瘁灭剂 自由基捕获剂,A、紫外线吸收剂 强烈吸收紫外线，并将辐射能以热能的形式放出，使塑料受到保护。 邻羟基二苯甲酮类，水杨酸酯类、苯并三唑类、三嗪类等。,B、光屏蔽剂 使塑料表面吸收或反射紫外线，阻碍紫外线向内部侵入。 无机填料和颜料，如碳黑、二氧化钛、氧化锌、锌钡白等。,C、瘁灭剂 通过转移或消散聚合物分子因吸收
11、紫外线后所产生的激发态能，使之回到低能态，防止聚合物由于吸收紫外线而发生分解和产生活性自由基。主要是一些金属络合物。,D、自由基捕获剂 捕获自由基、分解氢过氧化物、传递激发态能量。是一类具有空间位阻效应的哌啶衍生物。,树脂的特性，即对紫外线的敏感波长与光稳定剂吸收最强的紫外线区域应当一致。 另外，还要考虑制品的厚度、颜色、使用环境等以及各种助剂的添加量、协同作用等。,光稳定剂选用原则,3.润滑剂,润滑剂的作用： 降低物料间及塑料熔体与加工机械金属表面间的摩擦力，从而降低熔体的粘性流动阻力，使塑料的成型加工能顺利进行。,对混炼，可防止塑料热粘辊，从而防止过剩的摩擦热积累； 对压延，可防止热熔料的
12、粘辊，使之易脱辊； 对挤塑，可使加压下的塑料熔体流动性提高，而易于与料筒和口模分离； 对注塑，防止熔体与加工机械的黏附并使制件易脱模。,总之，润滑剂作用是减弱物体间发生的摩擦现象，即聚合物和加工机械间的界面摩擦，以及聚合物粘性流体间的内摩擦。,聚合物和加工机械间的界面摩擦 一般使用外润滑剂，它与聚合物相容性低，能在加工机械金属表面的界面上形成润滑剂分子的吸附层。,聚合物粘性流体间的内摩擦 一般使用内润滑剂，其与聚合物有一定的相容性，削弱了聚合物分子间的内摩擦力而降低其熔融粘度，从而减少聚合物分子的内摩擦。 不少润滑剂兼具两种润滑作用，例CaSt。,饱和烃类，如液体石蜡、低分子聚乙烯等；脂肪酸类
13、，包括高级脂肪酸和羟基脂肪酸；脂肪酸酰胺类，如乙二醇二酰胺等；酯类，如硬脂酸单甘油酯；醇类，如季戊四醇等；金属皂类，如PbSt、CaSt等。,润滑剂的分类：,常用的润滑剂： 液体石蜡、固体石蜡、CPE（低分子聚乙烯）、HSt、CaSt等,4.着色剂,使塑料制品具有绚丽色彩。,塑料着色有两种方法： （1）整体着色； （2）表面着色或印花。,染料。易溶于水、油及其它有机溶剂中，主要用于纺织品的染色，被纤维吸收或发生化学反应而着色。 颜料。不溶于水或有机溶剂，以机械方式着色，无化学作用。,着色剂,颜料：（1）无机颜料 包括钛白粉、锌钡白（立德粉）、铬黄、镉黄、镉红、铬朱红、群青等。它们不透明、色暗、
14、密度大、吸油量低和抗氧性差。（2）有机颜料 包括塑料红GR、立索尔宝红BK、色淀红C、耐晒黄G、酞青蓝B、酞青绿G等。它们比重小、吸油量大、色彩鲜明、色相纯正、色谱齐全等。,着色剂的使用方法干法着色。是最简单的直接着色方法，一般应用于不加增塑剂的热塑性树脂及热固性树脂。浆（糊）状色料，将着色剂和一定比例增塑剂研制成浆状色料。色料与色母料。,以红、黄、蓝三原色作基础，选择其中任何二原色相互调和可配出各种深浅的颜色。 例如：红与黄可配出橙色，黄与蓝可配出绿色，红与蓝可配出紫色。,着色剂的配色,5.填充剂,加入填充剂的目的： （1）降低产品的成本 （2）改善产品的某些性能，如增加制品的硬度、提高尺寸
15、稳定性等。,常用的填充剂主要有： CaCO3（包括重质、轻质和活性碳酸钙）、白炭黑、煅烧陶土、硫酸钡、CaSO4、滑石粉、金属粉等,6. 阻燃剂,阻止或减缓塑料燃烧速度。,分类：,（1）添加型阻燃剂（2）反应型阻燃剂（3）复合型阻燃剂,将阻燃剂掺入到塑料中，主要用于热塑性塑料。 含磷化合物，如有机磷、磷酸三甲酚酯等； 含卤磷酸酯，如三（-氯乙基）磷酸酯、三（多卤环己烷）磷酸酯等； 无机阻燃剂，三氯化二锑、水合氧化铝、氢氧化镁等。 有机卤化物，卤代烃、卤芳烃及其衍生物，如高含氯量的氯化石蜡（含氯70%）、四溴乙烷、全氯环戊癸烷、氯化聚乙烯等。,（1）添加型阻燃剂,作用机理： 含卤素阻燃剂的作用。
16、 高温分解产生卤素自由基，与聚合物反应生成卤化氢，同塑料燃烧时放出的高活性OH 、H 自由基反应生成水或氢气，从而中断链式氧化反应，使燃烧减缓，火焰熄灭。 含锑阻燃剂 Sb2O3与有机卤化物配合有阻燃效果。 含磷阻燃剂 受热分解生成偏磷酸，偏磷酸可聚合成非常稳定的多聚物，成为塑料保护层，隔绝氧气起到阻燃作用。, 含磷和卤素阻燃剂的作用 协同作用，磷化物可作为固相覆盖层，氯或氯化氢是气相覆盖层，并可破坏燃烧时的自由基反应。 水合金属氧化物阻燃剂 受热时会脱水，进一步吸热会变成水蒸气，可减缓聚合物燃烧过程，同时水蒸气又可冲淡可燃气体的浓度也使燃烧减慢。,具有反应性官能团，在树脂合成过程中作为单体，
17、化学键合到树脂的分子链上，多用于热固性塑料。,（2）反应型阻燃剂,7.抗静电剂,消除静电的方法有两种： 靠导电装置消除静电或添加导电性填料（如金属粉）增加导电性； 通过添加抗静电剂消除静电。,抗静电剂的基本作用： 通过把不导电体的表面变成导电性表面，从而降低制品的电阻，增加导电性，加快电荷的泄露，达到消除静电的作用。抗静电剂的使用方法： 加到树脂内部进行共混的方式， 进行表面涂层。,阳离子型抗静电剂。通常指季铵盐类型表面或性剂。阴离子型抗静电剂。通常指烷基磷酸盐或磺酸盐等。非离子型抗静电剂。主要指脂肪酸多元醇和聚氧乙烯加成物。两性离子型抗静电剂。烷基铵乙内酯、十二烷基二甲基甜菜碱等。高分子型抗
18、静电剂。,分 类,8. 其它助剂,（1）发泡剂（2）偶联剂（3）抗冲改性剂（4）防霉剂,使塑料制品形成微孔结构而添加的一类助剂。发泡剂在特定条件下产生大量气体，使塑料形成有多孔结构的泡沫塑料。,（1）发泡剂,按产生气体的方式可分为： 物理发泡剂 化学发泡剂,是某些具有特定基团的化合物，它能通过化学的和/或物理的作用将两种性质差异很大的，原来不易结合的材料较牢固地结合起来。,（2）偶联剂,偶联剂分子结构中存在着两种性质的官能团:,一种官能团可与无机物表面的基团进行反应形成化学结合；另一种官能团则能与聚合物反应或与聚合物形成物理缠结，从而达到聚合物与填料的紧密结合。,主要偶联剂种类： 硅烷偶联剂；
19、 钛酸酯偶联剂； 铝酸酯偶联剂等。,不同品种的偶联剂在不同体系中偶联机理不同。,（3）抗冲改性剂,改进塑料的冲击性能。,主要品种有： CPE（氯化聚乙烯） EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物） ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物） MBS（甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物） ACR （丙烯酸酯类共聚物）等。,抑制霉菌生长和杀灭霉菌。,（4）防霉剂,有机锡化合物 溴化水杨酰替苯胺 有机汞化合物 硫醇类 其它如酮、砷的化合物等。,作业： 熟记塑料常用的几大类助剂的作用、原理以及其代表品种等。,三. 塑料的配制,（一）粉料及粒料的配制,粉料和粒料的配制过程是将聚合物和各种助剂通过混合设备进行初混合制
20、成粉料，再经塑炼机进行塑炼，最后通过造粒机制成粒料。,1、物料的混合 将原料各组分相互分散以获得成分均匀的物料。 原料混合后的均匀程度直接影响制品的质量。,混 合,一般包括两方面的含义，即混合和分散。,混合指将两种或多种组分相互分散在各自占有的空间中，使两种或多种组分所占据的空间的最初分布情况发生变化； 分散指混合中一种或多种组分的物理特性发生了一些内部变化的过程，如颗粒尺寸减小或溶于其它组分中。,混合原理,混合是靠设备的搅拌、振动、空气流动、翻滚、研磨等达到扩散、对流、剪切三种作用来完成的。,扩散：升高温度，增加接触面积，减少料层厚度等均有利于扩散； 对流：需借助于机械搅拌力进行； 剪切：利
21、用剪切力促使物料组分均一。,混合效果的评定,液体物料：分析混合物不同部分的组成与平均组成相差的情况。相差小，效果好。固体及塑料物料：分散程度、均匀程度。,分散程度,用相邻同一组分之间的均距离来衡量。 h = V/（0.5S） 式中： V混合物的单位体积； S混合物单位体积内组分的接触表面积； H两组分混合时条痕厚度；,接触表面积S越大，则距离越短，分散程度越好。 粒子的体积V越小，距离越短，分散程度越好。 在混合过程中不断减小粒子的体积，增加接触面积，则可达到分散程度越高。,h = V/（0.5S）,均匀程度,指混合物所占物料的比率与理论或总体比率的差别。 一般混合组分的粒子越细，其表面积越大
22、，越有利于得到较高的均匀分散程度。,初混合操作,原料准备：,过筛和吸磁 预热 对使用增塑剂的应进行预热，以加快扩散速率。 浆料或母料 对使用稳定剂、填充剂及一些色料等，因粒子易发生凝聚，最好先制成浆料或母料。,工艺： 对不加增塑剂的物料，一般先将称好的树脂、稳定剂、色料、填料、润滑剂等顺序加入混合设备中，随即开始混合，一定时间后开始加热，使物料升至规定的温度，以期润滑剂熔化并与聚合物得到均匀混合，热混合达到质量要求时即停止混合，关闭加热，最后出料。,对加有增塑剂的物料，先将树脂加入设备内并开始混合加热，温度不超过100，然后用喷射器将预先混合并加热至预定温度的增塑剂混合物喷到翻动的树脂中，再加
23、入由稳定剂和增塑剂调制的浆料，最后加入色料、填料及其它助剂，混合达到一定时间后即停车出料。,初混合设备,螺带式混合机 捏合机 高速混合机,一般用于粘性或有凝聚性的粉粒体的混合以及粉粒体中添加液体及糊状物料的混合。 鉴于粘性物料清洗困难的特点，适用于产量大、不经常更换品种的场合混合。,螺带式混合机,卧式螺带混合机 由容器、螺旋搅拌叶片和传动部件组成； 螺旋叶片一般做成双层或三层，外层螺旋将物料从两侧向中央汇集，内层螺旋将物料从中央向两侧输送，形成对流混合。,装载系数大、设备占地面积小； 混合粘性或具有凝聚性的物料时，清洗困难。,锥形双螺旋混合机 为非对称悬臂双螺旋混合，由螺旋自转和螺臂公转对物料
24、产生对流、剪切、扩散作用，达到混合目的。 按不同物料要求可做单螺旋、双螺旋、三螺旋。 少量液体可在高速飞刀下喷淋雾化、均布物料、满足特殊工艺要求。,锥形螺带混合机 由传动机构、锥形筒、外层螺带搅拌器、内层反向螺杆搅拌器和出料阀组成。物料在外层螺带搅拌器的作用下沿轴盘旋、提升，可内层反向螺杆搅拌将物料沿轴盘旋下推，完成混合动作。,犁刀式混合机混合时间短、对粒度、密度差异大的物料混合有较好的适应性；特别适合加液混合和造湿粒，粒径在0.3-3mm之间。 由传动机构、卧式筒体、犁刀飞刀四部分组成；物料在犁刀作用下沿筒壁作周向湍，当物料流经飞刀时被高速旋转的飞刀抛洒，从而在较短时间内达到均匀混合。,盘条
25、式混合机 筒体为大容积圆柱体，方便清洗、维护 中间混合臂可加装喷液装置 混合机主要由三部分组成：混合筒、混合螺旋、飞刀组；中间螺旋周向旋转，筒侧飞刀高速旋转切碎凝结物料。,无重力双轴浆叶混合机混合精度高、速度快、能耗低、可密封操作气动、电动、手动出料方式筒盖上可布置雾化装置以实现固液混合 混合机以强烈、高效混合为特点，卧式筒体内两根搅拌轴等速反向旋转，轴上特殊布置的桨叶确保物料径向、环向、轴向三向运动，形成复合循环，在极短的时间内达到均匀混合。,V型粉末混合机 混合筒结构独特、合功效高、无死角、混合均匀装出料、清洗、更换品种简单方便能配套强制搅拌器,由两个圆筒成V型焊接起来的容器组成，容器的形
26、状相对于轴非对称。由于回转运动，粉体粒在倾斜圆筒中连续的反复交替、分割、合并；物料随机地从一区传递到另一区，同时粉粒体粒子间产生滑移，进行空间多次叠加，粒子不断分布在新产生的表面上，这样反复进行剪切、扩散运动，从而达到混合目的。,初混合设备,螺带式混合机 捏合机 高速混合机,EMX200型捏合机,MX-2捏合机,普通捏合机,SH4000捏合机,内部结构,远红外型捏合机,初混合设备,螺带式混合机 捏合机 高速混合机,2.初混物的塑炼,塑炼的目的： 改变物料的性质和状态，借助于加热和剪切力的作用使聚合物熔化、混合，同时驱出其中的挥发物，使混合物各组分分散更均匀，并使混合物达到适当的柔软度和可塑性，
27、塑炼后的物料更有利于制得性能一致的制品。,塑炼终点 一般在生产中凭经验决定，即用刀切开塑炼片来观察其断面，如果截面不显毛粒，颜色和质量都很均匀即可认为合格。,塑炼设备 开炼机 密炼机 挤出机,3.造粒与粉碎,目的是减小固体的尺寸，造粒颗粒整齐且具有固定的形状，粉碎颗粒大小不等。 造粒可分为冷切法和热切法两种。,冷切法,拉片冷切。物料塑炼成片，冷却后切粒。所用切粒设备为平板切粒机。 挤片冷切。捏合好的物料经挤出机塑化，挤出成片再经风冷或自然冷却后进平板切粒机切粒。适用于不宜采用开炼机塑炼拉片的树脂，如PE、聚酰胺等。 挤条冷切。捏合料经挤出机塑化成圆条状挤出，圆条经风冷或水冷后，通过切粒机切成圆
28、柱型颗粒。,返回,热切法,干热切。将旋转的切刀紧贴在机头模板上，直接将挤出的热圆条状料切成粒料。适用于PVC。,水下热切。机头和切刀在循环温水中进行工作，优点是不易粘结。,空中热切。为了防止颗粒粘结，在切粒罩内通过鼓冷风或喷淋温水冷却粒料。前者称为冷热切，后者称水冷热切。,4.热塑性塑料的工艺性能,（1）收缩率。 与温度和压力有密切的关系,A.温度 无定型聚合物的体积松弛现象,体积松弛现象与聚合物分子重排和堆砌的情况有关，即与聚合物中的自由体积有关。自由体积使聚合物存在某种“松散性”。 缓慢冷却时，大分子和链段有较长时间进行热运动，能重排和堆砌成较紧密的结构，所以缓慢冷却自由体积少，松散程度低
29、。 快速冷却,大分子和链段来不及进行充分重排运动就被冻结,分子呈较松散的堆砌,自由体积较大。 在一定时间内链段重排运动的结果会引起体积逐渐收缩，当收缩的体积达到初始的平衡态值时才会停止。这就是产生“体积松弛”现象的原因。,由C到A所需时间依赖于加热和冷却的速率。,B.聚合物体积随压力的变化,聚合物体积随压力的变化用改良的范德华方程式来表示： （p+a）(v-b) = RT/M 式中：p压力； v聚合物比体积； M“作用单元”的相对分子质量； a,b实验常数； R气体常数； T热力学温度。,该方程式说明，温度、压力和体积是互相依存的变数，在一定的温度和压力下有一定的比体积。,（2）流动性 热塑性
30、塑料的流动性在熔融状态下是粘度的倒数。流动性与成型条件有关，还依赖于塑料中聚合物的相对分子质量和助剂的性质。 流动性可采用流变仪测定粘度而求得，生产中通过熔体流动速率仪测定塑料的熔体流动速率。,5.配方设计原则,性能要求：物理力学性能、加工性能、化学功能、特殊功能。原料来源和成本。 成型工艺：在配方设计中要慎重选择各种助剂及用量，以适应不同成型工艺的特点。 设计的新配方，应通过成型加工，产品性能检测，制品使用的考验。,（二）塑料糊的配置,塑料糊是指粒状PVC与非水液体形成的悬浮体。采用的非水液体主要是在室温下对PVC溶剂化作用小的溶剂(包括增塑剂)，也称为分散剂。用塑料糊生产制品要经过塑形（成
31、型）和烘熔两个过程。,1、组成,树脂，成糊性好，对粒度有要求，粒度在0.02-2.0m；分散剂，包括增塑剂和挥发性溶剂两类。增塑剂粘度高的，所配制糊的粘度也高；稀释剂，目的在于降低糊的粘度和削弱分散剂的熔融化能力。稀释剂的沸点均应低于分散剂，这样在热处理时，稀释剂首先逸出，从而使分散剂能够充分地发挥溶剂化作用而改善制品的性能；,胶凝剂，其作用是使糊变成凝胶体，当加有胶凝剂时，在静态下即能形成三维结构的凝胶体。 填充剂，CaCO3、重晶石、煅烧白土、硅土和云母粉等。要严格控制填充剂的含水量，因为在加热处理时水分蒸发易起泡。填料颗粒直径一般为510M，填料的吸油量越大，配制糊的粘度越大。填充不能超过树脂的20%。 表面活性剂，降低和稳定糊的粘度。 其它助剂。,（三）聚合物溶液的配置,溶质是聚合物，溶剂是醇类、酮类、烷泾类等有机溶剂。 溶剂只是为了使聚合物溶解成具有一定粘度的液体有利于成型而加入的，溶剂在成型过程中必须排除，最终制品中不含有溶剂。 聚合物溶液中按需要还可加入增塑剂、稳定剂、着色剂和稀释剂等，加入稀释剂的目的是为了提高挥发性，降低粘度或成本。,主要设备是带有强力搅拌和加热夹套的溶解釜。配制方法慢加快搅法，低温分散法,本节要求：1.了解塑料配制的过程及所使用的设备。2.掌握塑料配方设计原则。,
