1、本 科 毕 业 设 计 (论 文 )开题报告（含论文综述）学 院： 材料科学与工程学院 所属教研室： 高分子教研室 课 题 名 称 ： 2000 吨阻燃 ABS 塑料生产线 工艺设计 专业(方向)： 高分子材料科学与工程学院 班 级： 2011-1 学号： 3110415105 学 生： 韦领生 指 导 教 师 ： 吕建 职称： 教授 开 题 日 期 ： 2015.4.1 一、毕业设计（论文）选题的目的和意义。 课题名称； 有关的研究方向的历史、现状和发展情况分析； 前人在本选题研究领域中的工作成果简述 （1） 课题名称2000 吨阻燃 ABS 塑料生产线工艺设计（2） 有关的研究方向的历史、
2、现状和发展情况分析ABS 树脂是五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物是由丙烯腈，丁二烯和苯乙烯组成的三元共聚物。英文名为 acrylonitrilebutadienestyrene copolymer ,简称 ABS。ABS通常为浅黄色或乳白色的粒料非结晶性树脂。ABS 为使用最广泛非通用塑料之一。塑料 ABS
3、树酯是目前产量最大，应用最广泛的聚合物，它将 PB，PAN，PS 的各种性能有机地统一起来，兼具韧，硬，刚相均衡的优良力学性能。ABS 是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，A 代表丙烯腈，B 代表丁二烯，S 代表苯乙烯。经过实际使用发现：ABS 塑料管材，不耐硫酸腐蚀，遇硫酸就粉碎性破裂。由于具有三种组成，而赋予了其很好的性能；丙烯腈赋予 ABS 树脂的化学稳定性、耐油性、一定的刚度和硬度；丁二烯使其韧性、冲击性和耐寒性有所提高；苯乙烯使其具有良好的介电性能，并呈现良好的加工性。大部分 ABS 是无毒的，不透水，但略透水蒸气，吸水率低，室温浸水一年吸水率不超过 1%而物理性能不起变化。ABS
4、 树脂制品表面可以抛光，能得到高度光泽的制品。ABS 具有优良的综合物理和机械性能，极好的低温抗冲击性能。尺寸稳定性。电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性、成品加工和机械加工较好。ABS 树脂耐水、无机盐、碱和酸类，不溶于大部分醇类和烃类溶剂，而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。ABS 树脂热变形温度低可燃，耐候性较差。熔融温度在 217237，热分解温度在 250以上。如今的市场上改性 ABS 材料，很多都是掺杂了水口料、再生料。导致客户成型产品性能不一又不稳定。物料性能：（1）综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好；(2) 与 372 有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表
5、面镀铬,喷漆处理；(3) 有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别；(4) 流动性比 HIPS 差一点，比 PMMA、PC 等好，柔韧性好；(5) 适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件。ABS 是本世纪 40 年代发展起来的通用热塑性工程塑料，是一个综合力学性能十分优秀的塑料品种，不仅具有良好的刚性、硬度和加工流动性，而且具有高韧性特点，可以注塑、挤出或热成型。 大部分汽车部件都是用注塑成型方法加工的，ABS 树脂的优点是抗冲性、隔音性、耐划痕性，耐热性更好，比 PP 更美观，特别在横向抗冲性和使用温度较为严格的部件。ABS 树脂是汽车中使用仅次于聚氨脂和聚丙烯的第三大树脂。
6、ABS 树脂可用于车内和车外部外壳，方向盘、导油管及把手和按钮等小部件，车外部包括前散热器护栅和灯罩等。ABS 树脂容易加工，加工尺寸稳定性和表面光泽好，容易涂装、着色，还可以进行喷涂金属、电镀、焊接和粘接等二次加工性能，可广泛应用于电子电器领域，包括各种办公和消费性电子/电器，办公电器包括电子数据处理机、办公室设备。如今在电子电器市场， ABS 树脂在要求阻燃和高耐热的电子/电器市场中将保持其地位，阻燃与耐高热的 ABS 树脂在与 ABS/PC 等工程塑料合金的竞争中具有明显的优势。ABS 塑料的研究开发与发展状况，可以看出其发展趋势是：（1）环保化、低毒化。卤系阻燃剂虽然仍将是阻燃剂的主要
7、品种，但由于该类阻燃剂燃烧时会生成有毒及腐蚀性物质，因此无卤阻燃剂及对环境友好型阻燃剂的需求会增长。(2)高效化、多功能化。开发高效、多种功能的阻燃剂，不仅能减少阻燃剂对基材物理力学性能的影响，同时对于减少污染、降低成本将是有益的。(3)纳米化、微胶囊化。随着纳米和微胶囊技术的不断发展，对无机阻燃剂的表面改性和超细化是其发展方向。由于无机阻燃剂的阻燃效果差，添加量大，须采用新技术，如超细化、表面改性、大分子键合等进行改进，以扩大其使用范围。(4)复配技术的应用。由于大多数单一阻燃剂均各具其优缺点，将其中两种或者多种阻燃剂复合使用，不仅可以提高阻燃效果，而且还可以减少用量，约成本，具有很好的发展
8、前景。（3） 前人在本选题研究领域中的工作成果简述目前国内外 ABS 树脂的阻燃方法主要分为使用反应型阻燃剂、使用阻燃型 聚合物和使用添加型阻燃剂三类(1)反应型阻燃剂：优点是不易发生迁移，阻燃性持久且对材料的物理力学性能和电性能影响较小，但其缺点是工艺复杂，成本高且不易控制，因此较少应用。(2)使用阻燃型聚合物：可以降低小分子阻燃剂对 ABS 的力学损失，但其有稳定性差的缺点；(3)使用添加型阻燃剂是指将阻燃剂物理性的掺混到 ABS 树脂中，它是目前使用最多应用最广的阻燃方法。占阻燃剂的 80%90%。二、设计或研究主要内容和重点，预期达到的目标及拟解决的主要问题和技术关键，有何创新之处。（
9、此部分为重点阐述内容）1.设计研究的主要内容和重点阻燃 ABS 塑料配方设计， ABS 树脂的改性研究，探索出环保、经济的阻燃剂，保证阻燃性能的最大性能。同时还要保证其他助剂的加入改善 ABS 树脂的冲击和拉伸强度以及其他市场所需的其他性能。生产线的工艺设计，要合理布局各种设备，以满足生产时的方便、安全。生产工艺设计满足安全的要求下要确保经济最大利益化。配方重点在于选择新型环保的阻燃剂，阻燃效果明显。工艺设计重点在于设备的节能，安全，自动化程度。阻燃剂有很多种，每一种都有自己的优势，但是当今的趋势是环保节能，所以在进行物料配方时，要绝对考虑到这些因素。工艺过程涉及各种机器的使用，会产生噪音，所
10、以该怎么处理，再有就是厂房环境问题，如果有气味要怎么避免，通风怎么设计。最后就是要怎么样降低成本来增加利润，工艺设备的费用要怎么跟厂家进行协商降低花费。在进行物料衡算时要严格控制好标准，每一个环节都要按照这个标准进行生产，一旦发现有什么问题就要立刻进行处理。2.预期达到的目标使用新型环保的阻燃剂，达到 ABS 树脂的最大阻燃性能，而且其其他良好性能依然保存。工艺过程中喂料自动化，挤出机、风干系统、切割系统智能化。3.拟解决的主要问题和技术关键，创新之处胶囊化的阻燃剂或者磷氮体系阻燃剂可以保证 ABS 塑料的阻燃性，且这两种阻燃剂都很环保。要想使 ABS 树脂达到最大阻燃效果，就要进行塑料配方中
11、这些阻燃剂量的不同进行试验。在不同实验中对比得到比较好的配方。工艺设计涉及电和水的使用，所以电线线路和进水排水管都要进行合理设计。工艺最主要的是要保证自动化，设备尽可能使用自动化的。尝试使用多种阻燃剂，对比单一的阻燃剂加入，是否能更好达到阻燃效果。使用螺杆转动进料能确保进料的量一致，风冷比水冷或许更加环保节能。三、研究方案： 技术方案（有关方法、技术路线、技术措施）； 实施方案所需的条件（技术条件、试验条件等）（1）技术方案配方：需要进一步进行确定，因为想加入其它助剂增强塑料的性能，初步确定是使用磷氮体系和胶囊化的阻燃剂。其实有很多种阻燃剂，比如卤系阻燃剂，但是想到卤系都是有毒的，为了环保，所
12、以还是不选择此阻燃剂。生产工艺是使用高速搅拌机进行 ABS 树脂和各种阻燃剂以及助剂物料的搅拌混合，然后进料到双螺杆挤出机，经过双螺杆挤出机挤出的阻燃 ABS 塑料，在离心风干机下进行风干，最后进行切粒机的切粒。这就是大致的工艺生产线路。（2）实施方案所需条件（技术条件、试验条件）进行配方试验时，要注意双螺杆挤出机的挤出速度，不能进料太快，注意主机电流的变化，配方前要熟悉此配方情况下回出现的问题，比如物料挤不出来，或者物料跟阻燃剂等各个助剂不融合等。机器方面要保证足够的电功率，以保证每个阶段都能正常启动，并且熟悉各个工艺段的操作。高速搅拌机 双螺杆挤出机 风干系统 切粒系统四、主要参考文献目录
13、1、高分子材料成型加工2、塑料配料工与塑料捏合工3、塑料挤出制品生产工艺手册4、工程塑料配方设计与配方实例5、塑料挤出成型工艺与实例6、ABS 树脂及其应用7、年产 1000 吨阻燃 ABS 树脂成型工艺设计8、阻燃 ABS 设计9、聚合物合成工艺学10、磷氮阻燃剂的合成及其应用五、毕业设计（论文）工作进度计划。（必须包含一定工作量的计算机知识综合应用环节）毕业设计（论文）工作进度计划1、 4 月 1 日5 月 1 日查阅论文资料。2、 5 月 1 日5 月 15 日论文实验阶段，进行资料总结然后进行配方以及工艺设计。3、 5 月 15 日5 月 25 日书写论文，并提交论文初稿。4、 5 月 28 日5 月 31 日提交论文正稿及各种毕业论文要求提交的材料。准备论文答辩。六、指导教师审核意见指导教师签字：年 月 日七、开题答辩结论和审核意见教研室主任签字：年 月 日
