塑料成型用的物料及其配制
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聚氯乙烯塑料物料的配方原理及配方设计方法
一、聚氯乙烯塑料物料的配方原理
1、聚氯乙烯塑料配方的依据
PVC塑料配方设计对合理实施塑料成型技术，获得使用 性能优异及成本合理的制品有很大影响。对于软硬程度、透 明度、透光性、耐热性以及电性能等方面要求有差异的PVC 塑料制品，就要求设计出不同的物料配方。在成型方面，由 于成型技术和工艺不同，即使用于同一制品，配方设计上也 不尽相同。因此，设计出合理的PVC塑料配方，是顺利进行 PVC制品的成型加工和制得性能优良制品的重要基础。
缺口冲击强度/(kJ/min)
图2
增塑剂对PVC冲击强度的影响
60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 0
拉伸强度/Mpa
5
10 15 20 25 DOP配合量/份
图3 增塑剂对PVC拉伸强度的影响
⑶稳定剂的选择 稳定剂的合理选择对硬质聚氯乙烯塑料的成型 工艺及制品的使用性能具有重要影响。因聚氯乙烯塑料流动性 较差，加工温度与PVC树脂的分解温度又很接近，为保证塑料 在成型时保持黏流状态，就必须提高成型温度，这样确保 PVC-U配混料加工中的稳定性就变得十分重要。因此，在成 型中需要选择稳定性较好的配方，而配方稳定性的好坏在很大 程度上取决于稳定剂的用量和搭配。硬质聚氯乙烯塑料配方中 多采用铅系稳定剂或硫醇锡系稳定剂，不能加得太多，否则会 影响塑化效果，同时也不经济。一般采用复合稳定剂系统，可 以达到相辅相成的效果。 ⑷润滑剂的选择 PVC-U配混料加工中熔体粘度高是其特点， 在加工过程中的剪切作用会导致摩擦热迅速增大，从而引起熔 体温度升高，因而为改善塑料的加工性能，必须加入一定量的 内外润滑剂。在硬质聚氯乙烯塑料配方中，润滑剂的加入量应 适中，硬脂酸钙和石蜡的用量一般不超过1份(以树脂为100份 计)，否则易使塑料在螺槽和机筒内打滑，出料速度减慢，产 量下降，并降低配混料的塑化效率，且润滑剂容易析出，影响 产品质量。在注塑中，硬脂酸钙和石蜡的用量也不可过大，否 则不仅会影响正常操作，而且会使产品产生脱皮现象。
30第三章 塑料添加剂及成型物料配制1
第三章塑料添加剂及成型物料配制1 前言为改善塑料的成型工艺性能，塑料制品的使用性能或降低成本，在用于成型的塑料中，或多或少都要加人各种添加剂。
世界添加剂的年消耗量已达1000万t（不计填料），添加剂已有30多个种类，数以千计的品种，以及庞大的辅助生产体系。
目前，塑料添加剂总的发展趋势是实现高效化和多功能化，研究的焦点主要集中在提高添加剂与树脂的相容性，实现添加剂的多功能化、高分子量化、长效化和微粒化等几个方面。
为了将合成树脂配制成成型物料，在塑料配方确定以后，还需将树脂和各种添加剂按一定顺序混合。
本章节主要介绍各种添加剂的功能、特性、用途及成型用物料的配制工艺。
2 添加剂2.l 添加剂的功能、特性及用途通常用的塑料添加剂有十几类，从化学结构看，既有无机物，又有有机物；既有低分子物，又有高分子物。
按其作用和功能一般又可分为特性添加剂、稳定剂和加工添加剂等。
2.1.l 特性添加剂特性添加剂的主要功能是赋予塑料制品某种特性，如柔韧性、阻燃性等。
这类添加剂主要包括：增塑剂、填充剂、增强剂、偶联剂、着色剂、阻燃剂、抗静电剂、防雾剂、冲击改性剂和降解剂等。
⑴增塑剂使塑料固有的刚性甚至脆性变为具有挠曲性的添加剂叫增塑剂。
增塑剂除具有可赋予塑料挠曲性的功能外，还可通过降低玻璃化温度（T g）和增加内部润滑作用而降低加工温度。
根据增塑剂与聚合物的相容性，增塑剂可分为主增塑剂和辅助增塑剂。
主增塑剂与聚合物有很好的相容性，可用作单一的增塑成分，高效、稳定；辅助增塑剂与聚合物的相容性较差，不能单独使用，只能与主增塑剂共用，代替部分主增塑剂以降低成本。
增塑剂的增塑机理主要是减弱聚合物高分子链间的作用力，使高分子链间的相对运动变得容易。
因为增塑剂一般为低分子物质，易于流动，对高分子链间的相对运动也具有一定的润滑作用。
并不是每种塑料都需加入增塑剂，需要增塑的主要有PVC及其共聚物、纤维素等，约80％的增塑剂用于PVC。
PVC常用的增塑剂为有机酯类化合物，主要有邻苯二甲酸酯类、已二酸和癸二酸的酯类、磷酸酯类等。
第四章塑料成形原料及配制
✓抗氧剂基本类型：链终止型的抗氧剂和 破坏氢过氧化物型的抗氧剂，
➢ 前者叫主抗氧剂，后者叫辅助抗氧剂，两者协 同作用良好
主抗氧剂主要种类：受阻酚类和仲芳胺 类两类
➢ 胺类因污染变色大而较少使用，酚类最常用
辅助抗氧剂：有机硫化物和亚磷酸酯类
需要使用抗氧剂的塑料：聚烯烃、PS、
PVC、ABS、PA、POM和PPO等
✓硅酸盐品种：陶土、滑石粉、云母和石 棉等
➢ 陶土（瓷土或高岭土）：天然粘土制成，电绝 缘性能优良，用于电缆料
➢ 滑石粉：硅酸镁类片状填料，可提高制品刚性 、尺寸稳定性、耐蠕变及化学腐蚀性、电绝缘 性等，用于平面及大型制品
➢ 云母粉：层状铝硅酸盐类填料，可大大提高制 品拉伸和弯曲弹性模量
✓玻璃球种类：实心球体和空心球体两种
增塑剂主要应用：PVC制品，总耗量 80%以上
增塑剂品质：与树脂相容好，增塑效果 大，化学稳定性好，挥发性低，耐抽出 性、耐低温性和电绝缘性好，无毒无臭
➢（按化学结构）增塑剂种类：邻苯二甲 酸酯类（主要）、含氯化合物、烷基磺 酸苯酯类、多元醇酯类、脂肪族二元酸 酯类、磷酸酯类、环氧脂肪酸酯类、聚 酯类、烃类等
PVC制品成形中通常需使用热稳定剂，耗量约 为PVC树脂产量2%~4%
• 热稳定剂：铅类、金属皂类、有机锡类、锑类 和稀土类等
• 光稳定剂（抗紫外线剂）：光屏蔽剂、紫外线 吸收剂、猝灭剂和自由基捕捉剂
➢ 光屏蔽剂：炭黑、二氧化钛、氧化锌等
➢ 紫外线吸收剂：UV-326和UV-531等 ➢ 自由基捕捉剂：受阻胺类胍啶衍生物
工程塑料品种： PET、PA、PC、ABS、 POM、PPO、PTFE和PI等
简要介绍：PE、PP、PVC、PS、ABS、PA
成型用的物料及其配制(PPT 111页)
O
RSO
O
21
氯化石蜡
这是一类增量剂，主是氯化石蜡（氯化聚乙烯， CPE）、五氯硬脂酸甲酯等。它们与PVC的相容 性较差，一般的热稳定性也不好，但它们有很好 的电绝缘性，耐燃性好，成本低廉。因此常用于 电线电缆的配方中。
22
柠檬酸酯
柠檬酸酯类增塑剂主要包括柠檬酸酯和乙酰化柠檬酸
酯，是无毒增塑剂，可用于食品包装、医疗器械、儿
33
有机锡稳定剂
有机锡类为热稳定剂中最有效的，在透明和无毒制品中应用 最广泛的一类，其突出优点为：热稳定性好，透明性好，大 多数无毒。缺点为价格高，无润滑性。有气味。
有机锡类大部分为液体，只有少数为固体。可以单独使 用，也常与金属皂类并用。
有机锡类热稳定剂主要包括脂肪酸有机锡、马来酸有机 锡和硫醇有机锡三类。
c、马来酸二正丁基锡(DBTM)，白色粉末，有毒， 无润滑性，常与月桂酸锡并用，不可与金属皂类并用于 透明制品中。
36
有机锑类
具有优秀的初期色相和色相保持性，尤其是在低用量时，热 稳定性优于有机锡类，特别适于用双螺杆挤出机的PVC配方使用。
31
热稳定剂分类
铅盐稳定剂
①卓越的热稳定性； ②保持良好的电绝缘性； ③价格低廉； ④一些品种耐光性优良，一些品种有良好的润滑性； ⑤良好的加工性，并具有白色颜料作用。
环境污染严重
32
金属皂类
某些金属，如Zn、 Cd 、 Pb、Ca、Ba等的有机羧酸盐。有 机酸一般用硬脂酸、异辛酸及环烷酸、合成脂肪酸等。一些 非皂类金属盐类如苯甲酸、水杨酸及烷基酚的金属盐也归为 此类。
1）按化学组成分 邻苯二甲酸酯
O
CO
R1
C O R2
O
R1,R2是C1-C13的烷基、环烷基和苯基等，R1,R2可以相 同，也可以不同。
RSO
O
21
氯化石蜡
这是一类增量剂，主是氯化石蜡（氯化聚乙烯， CPE）、五氯硬脂酸甲酯等。它们与PVC的相容 性较差，一般的热稳定性也不好，但它们有很好 的电绝缘性，耐燃性好，成本低廉。因此常用于 电线电缆的配方中。
22
柠檬酸酯
柠檬酸酯类增塑剂主要包括柠檬酸酯和乙酰化柠檬酸
酯，是无毒增塑剂，可用于食品包装、医疗器械、儿
33
有机锡稳定剂
有机锡类为热稳定剂中最有效的，在透明和无毒制品中应用 最广泛的一类，其突出优点为：热稳定性好，透明性好，大 多数无毒。缺点为价格高，无润滑性。有气味。
有机锡类大部分为液体，只有少数为固体。可以单独使 用，也常与金属皂类并用。
有机锡类热稳定剂主要包括脂肪酸有机锡、马来酸有机 锡和硫醇有机锡三类。
c、马来酸二正丁基锡(DBTM)，白色粉末，有毒， 无润滑性，常与月桂酸锡并用，不可与金属皂类并用于 透明制品中。
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有机锑类
具有优秀的初期色相和色相保持性，尤其是在低用量时，热 稳定性优于有机锡类，特别适于用双螺杆挤出机的PVC配方使用。
31
热稳定剂分类
铅盐稳定剂
①卓越的热稳定性； ②保持良好的电绝缘性； ③价格低廉； ④一些品种耐光性优良，一些品种有良好的润滑性； ⑤良好的加工性，并具有白色颜料作用。
环境污染严重
32
金属皂类
某些金属，如Zn、 Cd 、 Pb、Ca、Ba等的有机羧酸盐。有 机酸一般用硬脂酸、异辛酸及环烷酸、合成脂肪酸等。一些 非皂类金属盐类如苯甲酸、水杨酸及烷基酚的金属盐也归为 此类。
1）按化学组成分 邻苯二甲酸酯
O
CO
R1
C O R2
O
R1,R2是C1-C13的烷基、环烷基和苯基等，R1,R2可以相 同，也可以不同。
第三章塑料添加剂及成型物料的配制
可提高塑料冲击强度的添加剂称为冲击改性剂。 冲击改性的原理；在龟裂发生初期及扩展之前，通过塑料变形来吸收 冲击能。 冲击改性剂通常是一些不同类型的弹性体和塑料，主要用于硬质PVC， 在聚苯乙烯、聚丙烯、及一些工程塑料中也有应用。 工业中常用的冲击改性剂有氯化聚乙烯（CPE）、ABS、MBS、 EPDM、POE、EVA和SBS等。 CPE主要用于PVC改性，其耐候性、阻燃性、与PVC的相容性及冲击 改性效果都很好，但其含氯量对改性效果影响很大； ABS改性PVC可提高PVC的冲击性能，改善PVC的加工性能，但改性 材料耐候性较差，不适于用作户外制品； MBS改性PVC具有较好的冲击韧性和透明性，常用于制作饮食用吹塑 瓶，但MBS耐老化性差； EVA改性的PVC耐候性较好，其制品可用于户外，但制品透明度较差， 拉伸强度降低较多； SBS、EPDM、POE主要用于改性HDPE、PP等，不仅可大大提高材 料的冲击韧性，还可改善低温冲击性能。
2 添加剂
2.l 添加剂的功能、特性及用途 通常用的塑料添加剂有十几类，从化 学结构看，既有无机物，又有有机物； 既有低分子物，又有高分子物。 若按其作用和功能分类: 2.1.1特性添加剂 2.1.2稳定剂 2.1.3加工添加剂等。
2.1.l 特性添加剂
2.1.2 稳定剂
稳定剂的主要功能是阻缓或停止塑料在物理的 （如热、光）和化学的（氧、微生物）因素作 用下的降解， 主要有热稳定剂、光稳定剂、抗氧剂和抗微生 物剂等 （1）热稳定剂 能延缓或避免由于热作用引起的塑料破坏和 进一步降解的添加剂叫热稳定剂。由于PVC的 加工温度与降解温度接近，在加工时极易发生 降解，因此热稳定剂主要用于PVC。
第三章塑料成型物料配制
第三章塑料成型物料配制
3.2.1.4生物抑制剂 定义 杀菌剂、防虫剂、防兽剂
第三章塑料成型物料配制
3.2.2增塑剂
增塑剂定义？是为降低塑料的软化温度范围和提 高其加工性、柔韧性或延展性而加入的低挥发性 或挥发性可忽略的物质。
80-85%的增塑剂用于PVC塑料制品，其次纤维 素树脂、醋酸乙烯树脂、ABS树脂。
3.4.2混合机理 1、混合定义 2、混合的机理 （1）分子扩散（基于分子运动机理） 组分从高浓度区域向低浓度区域迁移，达到均化。 适合于气体、低粘度液体。 （2）涡流扩散（基于动力学机理） 物料运动速度达到紊流（湍流）。 适合气体和低粘度液体。不适合聚合物熔体。
第三章塑料成型物料配制
率低，电绝缘性好，耐电弧性好。 用途：汽车及精密仪器另部件，挡泥板，化油器，
齿轮，机壳，开关，电视机反馈变压器，接插件。 除此之外，课本P52-53。
第三章塑料成型物料配制
3.2添加剂
添加剂的定义：辅助性化学物质。 为什么在高分子材料成型加工中要使用添加剂
（助剂、配合剂）？（P54） 举例子： （1）PVC，90℃分解，而加工温度150-230℃。 （2）EPS （3）阻燃材料 添加剂的重要性？
7、聚酰胺（PA） 特性：力学性能优异，耐磨性、坚韧性和自润滑
性突出，耐溶剂、耐油，对酸碱盐和许多腐蚀性 介质很稳定，吸水性大，尺寸稳定性较差。 用途：汽车仪表、食品蒸煮袋、包装薄膜、纺织、 地毯、轮胎帘线、体育器材、齿轮、轴承、刷子、 仪表外壳。 8、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET） 特性：力学性能好，吸水率低，化学稳定性好， 耐浓酸不耐碱，耐溶剂性差，成型难。 用途：电影胶片、X光片、磁带、录象带、电容 器膜，工业和食品包装膜。
裂，难粘合和印刷，抗张强度低。 用途：包装盖、垃圾袋、服装袋、拉伸包装、农
3.2.1.4生物抑制剂 定义 杀菌剂、防虫剂、防兽剂
第三章塑料成型物料配制
3.2.2增塑剂
增塑剂定义？是为降低塑料的软化温度范围和提 高其加工性、柔韧性或延展性而加入的低挥发性 或挥发性可忽略的物质。
80-85%的增塑剂用于PVC塑料制品，其次纤维 素树脂、醋酸乙烯树脂、ABS树脂。
3.4.2混合机理 1、混合定义 2、混合的机理 （1）分子扩散（基于分子运动机理） 组分从高浓度区域向低浓度区域迁移，达到均化。 适合于气体、低粘度液体。 （2）涡流扩散（基于动力学机理） 物料运动速度达到紊流（湍流）。 适合气体和低粘度液体。不适合聚合物熔体。
第三章塑料成型物料配制
率低，电绝缘性好，耐电弧性好。 用途：汽车及精密仪器另部件，挡泥板，化油器，
齿轮，机壳，开关，电视机反馈变压器，接插件。 除此之外，课本P52-53。
第三章塑料成型物料配制
3.2添加剂
添加剂的定义：辅助性化学物质。 为什么在高分子材料成型加工中要使用添加剂
（助剂、配合剂）？（P54） 举例子： （1）PVC，90℃分解，而加工温度150-230℃。 （2）EPS （3）阻燃材料 添加剂的重要性？
7、聚酰胺（PA） 特性：力学性能优异，耐磨性、坚韧性和自润滑
性突出，耐溶剂、耐油，对酸碱盐和许多腐蚀性 介质很稳定，吸水性大，尺寸稳定性较差。 用途：汽车仪表、食品蒸煮袋、包装薄膜、纺织、 地毯、轮胎帘线、体育器材、齿轮、轴承、刷子、 仪表外壳。 8、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET） 特性：力学性能好，吸水率低，化学稳定性好， 耐浓酸不耐碱，耐溶剂性差，成型难。 用途：电影胶片、X光片、磁带、录象带、电容 器膜，工业和食品包装膜。
裂，难粘合和印刷，抗张强度低。 用途：包装盖、垃圾袋、服装袋、拉伸包装、农
成型物料的配制概述(PDF 68页)
复杂组分的配合，称为配制，配制手段大多采 用混合，目的是将添加剂和聚合物形成一种均匀的 复合物。
添加剂种类的选择和用量，是根据对塑料性能 的要求和成型加工工艺上的需要而确定的。
5
2.物料的组成和添加剂的作用
基质材料：树脂。
塑料材料的助剂:
填料和增强剂
增塑剂
热稳定剂
光稳定剂
固化剂 高分子材料教研室
提纲
1. 引言 2. 物料的组成和添加剂的作用 3. 物料的混合和分散机理 4. 配料工艺简介 5. 本章问题小结
2
1. 引言
塑料工业包 括两个生产 系统：塑料 的生产（包 括树脂和半 成品的生产） 和塑料制品 的生产（塑 料的成型加 工）
3
1. 引言
从图中可看出，两个系统是相互依存，同等重要的。 成型加工的目的在于根据塑料的原有性能，利用一切可
21
2.物料的组成和添加剂的作用
稳定剂（防老剂） （1）热稳定剂 （2）抗氧剂 （3）光稳定剂 （4）生物抑制剂
聚合物（树脂）品种不同，所得制品性能和使用范围也不 一样。聚合物本身和添加剂的配比不同，会对塑料的加工工艺 提出不同的要求，加工工艺的确定要综合考察树脂和添加剂的 配比和制品的性能要求等因素。
聚合物本身的性能，对加工性能和产品性能影响很大，主 要影响因素如下：
10
2.物料的组成和添加剂的作用
（1）分子量的影响。 分子量对制品的物理-机械性能有较大影响。图5-1表示大 多数聚合物分子量与材料性能间的关系。
润滑剂
着色剂
发泡剂
对助剂的基本要求：
功能上有效，在塑料加工使用条件下稳定，与树脂
结合稳固，无毒无味，价格便宜。
2.物料的组成和添加剂的作用
添加剂种类的选择和用量，是根据对塑料性能 的要求和成型加工工艺上的需要而确定的。
5
2.物料的组成和添加剂的作用
基质材料：树脂。
塑料材料的助剂:
填料和增强剂
增塑剂
热稳定剂
光稳定剂
固化剂 高分子材料教研室
提纲
1. 引言 2. 物料的组成和添加剂的作用 3. 物料的混合和分散机理 4. 配料工艺简介 5. 本章问题小结
2
1. 引言
塑料工业包 括两个生产 系统：塑料 的生产（包 括树脂和半 成品的生产） 和塑料制品 的生产（塑 料的成型加 工）
3
1. 引言
从图中可看出，两个系统是相互依存，同等重要的。 成型加工的目的在于根据塑料的原有性能，利用一切可
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2.物料的组成和添加剂的作用
稳定剂（防老剂） （1）热稳定剂 （2）抗氧剂 （3）光稳定剂 （4）生物抑制剂
聚合物（树脂）品种不同，所得制品性能和使用范围也不 一样。聚合物本身和添加剂的配比不同，会对塑料的加工工艺 提出不同的要求，加工工艺的确定要综合考察树脂和添加剂的 配比和制品的性能要求等因素。
聚合物本身的性能，对加工性能和产品性能影响很大，主 要影响因素如下：
10
2.物料的组成和添加剂的作用
（1）分子量的影响。 分子量对制品的物理-机械性能有较大影响。图5-1表示大 多数聚合物分子量与材料性能间的关系。
润滑剂
着色剂
发泡剂
对助剂的基本要求：
功能上有效，在塑料加工使用条件下稳定，与树脂
结合稳固，无毒无味，价格便宜。
2.物料的组成和添加剂的作用
成型用的物料及其配制
聚酯
O
H R1O O C R2 CO OH
n
聚酯型增塑剂是聚合型增塑剂的一个主要类型。由二元酸与 二元醇缩聚得到，分子量一般在800-8000之间。
式中R1，R2分别代表原料中二元酸和二元醇的烃基。这一结 构是端基不封闭的聚酯，但为了获得分子量稳定的聚酯，大 都采用了一元醇或是一元酸来封闭羟基。
特点：分子量较大，耐抽出，迁移性也较小。而且它们一 般都是无毒或极低毒的化合物，用途也很广泛，主要用于 汽车内制品，电线电缆，电冰箱等室外长期使用的制品。
起源：1868， 海瓦特用樟脑增塑赛璐珞 发展：1933，斯蒙用高沸点的酯来增塑硬质
PVC 目前开发出来的增塑剂有二千多种，商品化
的就超过500多种，增塑剂占整个助剂工业超过 70%的市场份额，而PVC用的增塑剂又占增塑剂 的80%以上。
（1）作用
①提高聚合物的可塑性，实质是降低Tf ②改善加工性能，实质是降低粘度η ③赋予制品柔顺性
硬脂酸钡、钙、初期着色性较大，但长期热稳定性较好。 而硬脂酸镉、锌初期着色性小，但长期热稳定很差，尤其 硬脂酸锌有所谓“锌烧”现象。使PVC分解变黑。
有机锡稳定剂
有机锡类为热稳定剂中最有效的，在透明和无毒制品中应用 最广泛的一类，其突出优点为：热稳定性好，透明性好，大 多数无毒。缺点为价格高，无润滑性。有气味。
增充剂： 相容性极差，成本低， 具有某些特殊性能。 增塑剂：树脂用量（重量） < 1：20
增塑剂的加入量
硬制品 半硬制品 软制品 糊制品
增塑剂的加入量为0-5份； 增塑剂的加入量为6-25份；
增塑剂的加入量为26-60份； 增塑剂的加入量为61-100份。
3）按分子量分
聚合型： 分子量在5000——10000之间的低聚 物 单体型： 分子链为200——500
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上一C可用挤出、注塑、压延等成型加工方法成型，其成型加工特性为: (1) PVC的加工稳定性极不好，是热塑性塑料中最差的品种;其160℃的
熔融温度高于140℃的分解温度，因此纯PV C树脂不通过改性处理是难 以用熔融塑化的方法来加工生产的。常用有两种改性方法:一是在树脂中 加入热稳定剂，提高PV C的分解温度;二是在树脂中加入增塑剂，降低 PV C的熔融温度。 (2)高温下某些金属离子会加剧PV C的降解，如铁、镐等重金属离子， 所以要严格控制重金属离子的含量，加工前进行磁选，设备要镀铬以防 止产生铁锈。
(5) PVC熔体属于非牛顿流体，熔体黏度对剪切速率敏感，所以对于热 敏性的PV C树脂来说，在加工过程中要降低黏度，可以通过提高螺杆转 速来实现，而少调整加工温度。
(6) PVC在加工前需要进行干燥处理:110℃，1~1. 5 h。
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项目一 塑料成型用物料的组成及其特性
(7) PVC配方中的组分很多，需要充分混合均匀。要注意加料的顺序， 吸油性大的填料后加(防止吸收增塑剂)，润滑剂最后加(防止影响其他组 分的分散);还要控制好混合温度，一般热混合温度在110℃左右。
带有金属嵌件。
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项目一 塑料成型用物料的组成及其特性
( 5 ) PS易着色，可与有机或无机着色剂混合，制成各种色泽鲜艳的制 品。
5)聚甲基丙烯酸甲醋(PMMA) 聚甲基丙烯酸甲醋是1936年问世的塑料品种，以光学性质优异著称，因
此被称为“有机玻璃”。这种塑料的透明度可与光学玻璃媲美。它对可 见光的透过率高达92，对紫外光的透过率也高达75%，而玻璃仅能透过 85%的可见光和不到10%的紫外光。有机玻璃常用于制备各种透明的装 饰面板、仪表板、透明容器和包装盒等。有机玻璃的高透明性在“信息 高速公路”发展的今天，被大量用于制备通信光缆和光记录器，如光盘 等。
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项目一 塑料成型用物料的组成及其特性
(3) PVC的熔体黏度大，流动特性不好，熔体强度低，容易产生熔体破 裂、制品表面粗糙等现象，特别是硬制品。因此需要添加加工助剂来改 善，最常用的加工助剂是ACR。注塑成型时，还应注意选择低速高压。
(4) PVC熔体有黏附金属的倾向，熔体间以及熔体和加工设备之间的摩 擦力大，需要添加润滑剂来克服阻力。润滑剂分为内润滑(与PV C树脂 相容性大)和外润滑(与PV C树脂相容性差)。
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项目一 塑料成型用物料的组成及其特性
聚苯乙烯塑料有良好的绝缘性，可制备电容器、高频线圈骨架等电子元 器件。发泡聚苯乙烯树脂是性能优良的隔热和防震材料，常用作商品包 装和新型建筑保温材料。
其成型加工特性如下: (1)PS的熔融温度与分解温度相差较大，成型温度范围宽，熔体黏度低， 易于成型加工。表观黏度对剪切速率和温度都较敏感，对剪切速率更甚。 (2) PS是无定形聚合物，成型收缩率小(0. 45%)，制品的尺寸稳定性好。 (3)结晶料，吸湿性小，一般可以不用干燥而直接成型加工。 (4)由于PS分子链的刚性大、质脆，热膨胀系数比金属大，故制品不宜
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项目一 塑料成型用物料的组成及其特性
聚乙烯的成型加工特性如下: (1)聚乙烯的成型加工温度较低，LDPE的料筒温度可控制在
140℃~180℃，HDPE则控制在180℃~220℃。 (2)熔融状态下，聚乙烯具有氧化倾向，因而，成型加工过程中尽量减少 熔体与空气的接触及在高温下的停留时间。 (3) PE的熔体茹度对剪切速率敏感，随剪切速率的增大而下降的较多。
当剪切速率超过临界值后，易出现熔体破裂等流动缺陷。 (4)由于PE易结晶，故PE熔体冷却后收缩率较大，一般成型收缩率为
1 .5%~5. 0%。
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项目一 塑料成型用物料的组成及其特性
2)聚丙烯(PP) 聚丙烯是丙烯在催化剂作用下，通过阴离子配位聚合而制得的。聚丙烯
有等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯。工业上，95%以上是等规聚 丙烯。聚丙烯应用广泛: (1)可制成餐具、厨房用具、盆、桶、玩具等日用品。 (2)可制成汽车上的很多部件，如方向盘、仪表盘、保险杠等。 (3)可制成电视机、收录机外壳、洗衣机内桶等家用电器零件。 (4)可制成包装用扁丝带、编织袋，各种薄膜用于重包装袋(如粮食、化 肥等)、透明的玻璃纸等。 (5)可制成食品的周转箱、化工容器和管道。
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项目一 塑料成型用物料的组成及其特性
(6)可制成一次性注射器、手术用服装等医疗卫生用品。 3)聚氯乙烯(PVC) 聚氯乙烯是20世纪二三十年代工业化的产品，是塑料中产量较大的品种
之一。聚氯乙烯的单体是氯乙烯，是以石灰石或石油为原料制成的。氯 乙烯通过自由基聚合，用悬浮法、乳液法或本体法可制成白色粉状或糊 状的树脂。 作为硬塑料，PVC可以用于制造在常温下使用的不耐压的容器、管材或 板材，如化工厂的输液管道、管配件、储槽和输液泵的泵体材料;软塑料 主要用于制作薄膜或日用品。
模块三 塑料成型用的物料及其配制
1 项目一 塑料成型用物料的组成及其特性 2 项目二 塑料成型用物料的配制
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项目一 塑料成型用物料的组成及其特性
单元一 聚合物树脂及其特性
1.通用塑料 1)聚乙烯(PE) 聚乙烯是以乙烯为原料，经催化剂催化聚合而得到的一种热塑性化合物。
聚乙烯是世界塑料品种中产量最大、应用面最广的一种塑料，约占世界 塑料总量的1/3，它也是结构最简单的一种塑料。 聚乙烯质量比水轻，无毒，为白色蜡状半透明材料，具有优良的电绝缘 性、良好的耐化学性、优异的力学性质、较高的强度和良好的柔性和弹 性。但聚乙烯容易光氧化、热氧化、臭氧分解。
(8) PVC热分解后产生的氯化氢HCl，具有刺激性、腐蚀性，容易导致料 筒和螺杆的腐蚀，因此需要对料筒和螺杆表面进行镀铬处理。
4)聚苯乙烯(PS) 聚苯乙烯是世界上比较早实现工业化的塑料之一。单体苯乙烯是从煤和
石油裂解中得到的。聚苯乙烯塑料是一种无色透明的塑料，透明度高达 88%~92 % ,可用于制备仪器仪表外壳、灯罩、光导纤维等。聚苯乙烯 极易染成鲜艳的颜色，富于装饰性，常用来制备玩具。
熔融温度高于140℃的分解温度，因此纯PV C树脂不通过改性处理是难 以用熔融塑化的方法来加工生产的。常用有两种改性方法:一是在树脂中 加入热稳定剂，提高PV C的分解温度;二是在树脂中加入增塑剂，降低 PV C的熔融温度。 (2)高温下某些金属离子会加剧PV C的降解，如铁、镐等重金属离子， 所以要严格控制重金属离子的含量，加工前进行磁选，设备要镀铬以防 止产生铁锈。
(5) PVC熔体属于非牛顿流体，熔体黏度对剪切速率敏感，所以对于热 敏性的PV C树脂来说，在加工过程中要降低黏度，可以通过提高螺杆转 速来实现，而少调整加工温度。
(6) PVC在加工前需要进行干燥处理:110℃，1~1. 5 h。
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(7) PVC配方中的组分很多，需要充分混合均匀。要注意加料的顺序， 吸油性大的填料后加(防止吸收增塑剂)，润滑剂最后加(防止影响其他组 分的分散);还要控制好混合温度，一般热混合温度在110℃左右。
带有金属嵌件。
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( 5 ) PS易着色，可与有机或无机着色剂混合，制成各种色泽鲜艳的制 品。
5)聚甲基丙烯酸甲醋(PMMA) 聚甲基丙烯酸甲醋是1936年问世的塑料品种，以光学性质优异著称，因
此被称为“有机玻璃”。这种塑料的透明度可与光学玻璃媲美。它对可 见光的透过率高达92，对紫外光的透过率也高达75%，而玻璃仅能透过 85%的可见光和不到10%的紫外光。有机玻璃常用于制备各种透明的装 饰面板、仪表板、透明容器和包装盒等。有机玻璃的高透明性在“信息 高速公路”发展的今天，被大量用于制备通信光缆和光记录器，如光盘 等。
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(3) PVC的熔体黏度大，流动特性不好，熔体强度低，容易产生熔体破 裂、制品表面粗糙等现象，特别是硬制品。因此需要添加加工助剂来改 善，最常用的加工助剂是ACR。注塑成型时，还应注意选择低速高压。
(4) PVC熔体有黏附金属的倾向，熔体间以及熔体和加工设备之间的摩 擦力大，需要添加润滑剂来克服阻力。润滑剂分为内润滑(与PV C树脂 相容性大)和外润滑(与PV C树脂相容性差)。
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项目一 塑料成型用物料的组成及其特性
聚苯乙烯塑料有良好的绝缘性，可制备电容器、高频线圈骨架等电子元 器件。发泡聚苯乙烯树脂是性能优良的隔热和防震材料，常用作商品包 装和新型建筑保温材料。
其成型加工特性如下: (1)PS的熔融温度与分解温度相差较大，成型温度范围宽，熔体黏度低， 易于成型加工。表观黏度对剪切速率和温度都较敏感，对剪切速率更甚。 (2) PS是无定形聚合物，成型收缩率小(0. 45%)，制品的尺寸稳定性好。 (3)结晶料，吸湿性小，一般可以不用干燥而直接成型加工。 (4)由于PS分子链的刚性大、质脆，热膨胀系数比金属大，故制品不宜
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项目一 塑料成型用物料的组成及其特性
聚乙烯的成型加工特性如下: (1)聚乙烯的成型加工温度较低，LDPE的料筒温度可控制在
140℃~180℃，HDPE则控制在180℃~220℃。 (2)熔融状态下，聚乙烯具有氧化倾向，因而，成型加工过程中尽量减少 熔体与空气的接触及在高温下的停留时间。 (3) PE的熔体茹度对剪切速率敏感，随剪切速率的增大而下降的较多。
当剪切速率超过临界值后，易出现熔体破裂等流动缺陷。 (4)由于PE易结晶，故PE熔体冷却后收缩率较大，一般成型收缩率为
1 .5%~5. 0%。
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2)聚丙烯(PP) 聚丙烯是丙烯在催化剂作用下，通过阴离子配位聚合而制得的。聚丙烯
有等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯。工业上，95%以上是等规聚 丙烯。聚丙烯应用广泛: (1)可制成餐具、厨房用具、盆、桶、玩具等日用品。 (2)可制成汽车上的很多部件，如方向盘、仪表盘、保险杠等。 (3)可制成电视机、收录机外壳、洗衣机内桶等家用电器零件。 (4)可制成包装用扁丝带、编织袋，各种薄膜用于重包装袋(如粮食、化 肥等)、透明的玻璃纸等。 (5)可制成食品的周转箱、化工容器和管道。
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(6)可制成一次性注射器、手术用服装等医疗卫生用品。 3)聚氯乙烯(PVC) 聚氯乙烯是20世纪二三十年代工业化的产品，是塑料中产量较大的品种
之一。聚氯乙烯的单体是氯乙烯，是以石灰石或石油为原料制成的。氯 乙烯通过自由基聚合，用悬浮法、乳液法或本体法可制成白色粉状或糊 状的树脂。 作为硬塑料，PVC可以用于制造在常温下使用的不耐压的容器、管材或 板材，如化工厂的输液管道、管配件、储槽和输液泵的泵体材料;软塑料 主要用于制作薄膜或日用品。
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单元一 聚合物树脂及其特性
1.通用塑料 1)聚乙烯(PE) 聚乙烯是以乙烯为原料，经催化剂催化聚合而得到的一种热塑性化合物。
聚乙烯是世界塑料品种中产量最大、应用面最广的一种塑料，约占世界 塑料总量的1/3，它也是结构最简单的一种塑料。 聚乙烯质量比水轻，无毒，为白色蜡状半透明材料，具有优良的电绝缘 性、良好的耐化学性、优异的力学性质、较高的强度和良好的柔性和弹 性。但聚乙烯容易光氧化、热氧化、臭氧分解。
(8) PVC热分解后产生的氯化氢HCl，具有刺激性、腐蚀性，容易导致料 筒和螺杆的腐蚀，因此需要对料筒和螺杆表面进行镀铬处理。
4)聚苯乙烯(PS) 聚苯乙烯是世界上比较早实现工业化的塑料之一。单体苯乙烯是从煤和
石油裂解中得到的。聚苯乙烯塑料是一种无色透明的塑料，透明度高达 88%~92 % ,可用于制备仪器仪表外壳、灯罩、光导纤维等。聚苯乙烯 极易染成鲜艳的颜色，富于装饰性，常用来制备玩具。