改性塑料实验方案
sPS间规聚苯乙烯改性
间规聚苯乙烯改性研究进展一、选题的依据及意义：按照苯乙烯聚合物分子中侧链苯对链骨架空间取向的不同，聚苯乙烯分子有3种不同立体构型，相应地形成了三种聚合物，即无规聚苯乙烯(aPS)、等规聚苯乙烯(iPS)和间规聚苯乙烯(sPS)。
自从Ishihara[1]等用TiCl4/MA CpTiCl3/MAO(Cp为茂环)合成高结晶度的sPS以来，苯乙烯间规聚合研究受到了重视。
sPS的主要特征是熔点高(270℃)，比Ips[2]高40℃，相当于aPS的3倍，与工程塑料尼龙-66相近。
sPS具有结晶性，结晶速度较快，有时被称为高结晶聚苯乙烯。
这种结晶型sPS构成了全新的PS工程塑料系列，它具有优良的耐热、耐化学腐蚀、耐水、耐蒸汽和耐溶剂性，某些性能能与尼龙-66聚苯硫醚(PPS)[3]等工程塑料相匹敌。
并且材料流动性能较好，适合于常规方法加工，如注塑、挤塑，成型产品尺寸稳定性好，目前已有片级、膜级、纤维级和挤管级制品用于汽车保险杠、机械制品、集成电路及印刷电路板等。
新的特殊应用领域还在不断的开拓中，因此具有广泛的应用前景，被看作是复兴苯乙烯行业的希望。
同时，其单体苯乙烯便宜易得，sPS产品的利润可观，目前sPS的价格在~万元/吨左右。
价格相比昂贵的氟塑料具有很大的优势。
然而，sPS分子链刚性较大，导致材料较脆，抗弯、抗冲击强度低，加工流变性较差，因而限制了其广泛应用。
经玻纤增强后的SPS复合材料[4]，其综合物性可与其它工程塑料如PET、PBT、PAG6、PPS相媲美。
故此，SPS在汽车工业、膜材料、照相基材、食品容器、电子/电器等方面有广泛应用。
由于sPS分子链的侧链上存在空间位阻较大的苯环，与其它工程塑料相比，韧性相对较差，如何进一步提高sPS的综合力学性能，对sPS应用领域的拓展具有重要意义。
一般纯的sPS主要用作膜材料、纤维等，而要作其他用途必须经过改性。
本文主要详细描述了，近几年来国内外对sPS的改性研究进展，并对其各个方面做了写详细的汇总，并且加以总结概述。
新建改性塑料项目实施方案
新建改性塑料项目实施方案
一、项目概述
1、项目名称：改性塑料项目
2、项目概要：改性塑料项目旨在利用特殊的添加剂，如矿物油、纤
维末、酚醛树脂和苯乙烯等，通过改变塑料本身的特性，使其具有更高的
抗紫外线性能、耐磨损性能和抗化学腐蚀等特性，以满足人们对于高性能
塑料的需求。
二、筹备工作
1、市场调研：研究国内外改性塑料的市场状况，重点调研应用该项
目的厂家、供应商、竞争对手等。
2、技术调研：研究国内外改性塑料的技术进展，收集有关技术资料，对所采用的技术进行分析，评估技术可行性。
3、资金筹措：制定项目经费预算，拟定项目融资方案，寻求投资方，努力筹集足够的资金来实施项目，确保实施项目的顺利进行。
三、概念设计
1、改性塑料的概念：改性塑料是一种利用特殊的添加剂对塑料进行
增强、改性、防护处理，以改善塑料的物理性能和耐久性，使其具有更高
的机械强度、热稳定性、抗紫外线性等特性的新型塑料。
2、基料配方的设计：根据项目的目的和要求，确定要使用的基料配方，可选用橡胶、塑料、高分子等多种原料，根据相应的要求配制出满足
特性要求的改性塑。
PP焊接实验报告
内。
材料
PP 改性 PP
颜色
白色 黑色
表 1 PP 的主要特性参数
软化温度
熔点
热分解温度
℃
℃
℃
150
170
360
密度 g/cm3
0.9
热导率 W/（m·K）
0.19
2、实验设备
实验过程中用到的设备主要包括：输出功率为 0~4kW 的 IPG 光纤激光器（型号 YLR-4000）（包括水冷机、光纤传导光路、冷却水路等辅助设施）、Precitek YW50 激光焊接 头、数控行走机构、带压板工作台。
a
b
a
b
c
1 mm
c
200μm
200μm
图 7 PP 焊缝横截面金相照片(100×)
（激光功率 40W、焊接速度 0.6m/min、光斑直径 4mm）
200μm
在第 7~9 组实验中，焊缝中均有气孔出现，这是由于能量输入过大，焊缝中心温度超过
PP 热分解温度，材料发生了降解。典型气孔金相照片如图 8 所示，黑色部分为 PP 完全降解 形成的孔洞，部分降解的区域呈银白色。
（a）激光功率 40W、焊接速度 0.6 m/min、光斑直径 4mm
（b）激光功率 50W、焊接速度 0.6 m/min、光斑直径 4mm 图 11 PP 焊缝断面形貌
从断面图可以看出，当焊缝被拉断时，白色 PP 板上仍残留有部分黑色 PP，而黑色 PP
板上也残留有白色 PP，这说明两种材料在焊接时充分熔合，并形成了分子间的结合，而不 是简单的粘连。另外，在焊缝中心位置出现了少量的烧蚀痕迹，这是因为实验中采用了透光 率更高的 PP 板，因此在同样的焊接热输入条件下焊缝获得的能量更大，超过 PP 热分解温 度后出现碳化，这也直接影响了焊缝质量，降低了焊缝强度。
超高分子量聚乙烯的改性研究
超高分子量聚乙烯的改性研究1.改性研究超高分子量聚乙烯通过改性，可以改变其缺陷，提高了其加工流动性，可以达到增韧、增强、提高耐热以及抗磨损的性能。
现在改性都集中在以下几个方面。
1.1与中低分子量聚乙烯改性1.1.1与HDPE共混改性现在国内外都有比较多这方面的研究，也有不少有关这一方面的专利文献。
国内的刘延华等就从加工设备方面进行研究，来提高UHMWPE/HDPE合金的可加工性。
实验采用同向双螺杆挤出机，并设计了两套螺杆组合方案，一套装有7对捏合盘元件，另一套只装有2对，且在排气口都装有一对左螺旋纹元件，以利于排气。
结果证明，装有2对捏合盘的挤出机可以连续挤出，随着螺杆转速成的提高，熔融效果变差且认为熔体在机头内为柱塞式流动，在挤出速率合适的条件下，可挤出光滑的棒材，否则会形成鲨鱼皮状裂纹。
北京化工大学李跃进研究了UHMWPE/HDPE共混物的加工工艺，流变性能，结晶形态以及力学性能。
发现体系粘度相对于超高分子量聚乙烯来说明显降低，成型工艺得到了显著的提高。
实验结果表明，以双辊共混法制备的共混物的粘度最低，混合均匀性好，易于注射成型。
并且UHMWPE与HDPE共混后能产生共晶。
其加入的成核剂为白碳黑，白碳黑的加入对共混的结晶形态有明显的影响，生成大量细小而均匀的球晶，避免了过多过大的晶体缺陷，补尝了UHMWPE与HDPE共混后耐磨性及抗冲击性的降低。
德国的O·Jacobs发现在超高分子量聚乙烯纤维中加入HDPE，超高分子量聚乙烯的很多性能得到了改善。
例如，其共混物的蠕变就比纯的超高分子量聚乙烯慢很多，其抗磨损性能也提高了许多。
共混物所能承受的的静态载荷比超高分子量聚乙烯多了2倍，比HDPE多了1倍。
UHMWPE的拉伸强度和杨氏模量分别为20MPa和708MPa，当加入50%HDPE时发现共混物的强度和模量分别增加了一个到两个数量级，共混物的拉伸强度和杨氏模量分别为850MPa和28000MPa。
POE对PP改性可行性方案
POE 对PP 改性可行性方案聚烯烃弹性POE 是一种饱和的乙烯-辛烯共聚物，由杜邦DOW 生产，POE 具有非常窄的分子量分布和一定的结晶度。
其结构中结晶的乙烯链节作为物理交联点承受载荷，非晶态的乙烯和辛烯长链提供弹性。
不同型号的POE 密度范围从0.864到0.915，粘度为5到35之间。
性能方面：POE 的热稳定性，光学性能及抗干裂学性能优于EVA ，耐天候老化性优于SBS ，脆化温度低于-76摄氏，在低温下仍有较好的韧性，伸延性。
剪切稀化性佳，热稳定高，利于高速挤塑和模塑。
加工特性：POE 本身为颗粒状，可直接加入到聚丙烯等其他材料中实行改性，操作简便，降低生产成本。
POE 对聚丙烯的增韧改性由于POE 为颗粒状，而且具有较小的内聚能，较高的剪切敏感性，其表观切变粘度对温度的依赖与PP 相近，因而对聚丙烯的增韧效果特别的明显。
对比实验结果如下图由图1可见相同 含量的DOE ，EPDM ，EPM 对PP 的增韧效果是图1 不同增韧剂的含量对PP 缺口冲击强度的影响抗冲击强度（J /m ）POE>EPPM>EPM ，且当POE 的百分含量超过15%时，对PP 的增韧效果明显提高。
由图2可见，POE ，EPDM ，EPM 对PP 增韧时，体系的弯曲模量都降低，而相同含量的POE ，EPDM ，EPM 时体系弯曲模量下降程度为POE<EPDM<EPM 。
由图3可见POE ，EPDM ，EPM 对PP 增韧是，体系的拉伸强度都降低，而相同含量的POE ，EPDM ，EPM 是体系拉伸强度下降程度为POE<EPDM<EPM 。
POE 对高流动性PP 仍具有良好的增韧效果（见表一），这样避免图2不同增韧剂的含量对PP 弯曲模量的影响弯曲模量（M P a ）图3不同增韧剂的含量对PP 拉伸强度的影响拉伸强度（M P a ）了以前增韧剂使用高流动性材料时降低体系韧性的缺陷。
PU改性
综述：聚异氰脲酸酯( polyisocyanurate,简称PIR) ,是由异氰酸酯三聚而形成的、含有许多异氰脲酸酯六元杂环的聚合物。
异氰脲酸酯(环)基是一种热稳定的多元杂环, 具有较高的耐热性。
分子结构中含异氰脲酸酯环的泡沫可称为聚异氰脲酸酯泡沫。
聚异氰脲酸酯中使用的异氰酸酯多为多苯基多亚甲基多异氰酸酯( PAPI) 等芳香族多异氰酸酯,由芳香族异氰酸酯形成的聚异氰脲酸酯含大量刚性的苯环和异氰脲酸酯环,交联密度高,其泡沫是脆性的,没有什么使用价值,一般都需对它进行改性,才有实际使用价值。
制备：方案一：按表1所示的配方及模塑发泡方法制备PU泡沫板材。
具体方法是先将其他助剂加入到聚醚多元醇中,并混合均匀制得A组分,再把B组分异氰酸酯与A组分搅拌混合,然后注入模腔内,待发泡并熟化后,从模腔中取出。
方案二：方案三：RIM（反应注射成型）（Refer：聚异氰脲酸酯-氨酯弹性体的RIM合成及组成分析）A：液化4,4’-二苯基甲基二异氰酸酯(L-M D I)，NCO% =29.8。
B：聚醚二元醇，平均分子量M = 2000。
在110℃/0.5mmHg柱真空度下脱水干燥12小时，密封备用。
C：246-三（二甲胺基甲基）苯酚(DMP-30)，用作催化剂，严格干燥保存。
操作：A组份为液化MDI,B组份为聚醚二元醇,催化剂等混合物(混合均匀),在RIM机上,按一定比例高压碰撞混合A、B两组份,并同时高压注入涂有脱模剂的密封模具内,固化1小时,再在60℃温度下后固化一天,脱模,制得R IM聚异氰脲酸酯-氨酯弹性体。
可能的热解机理：结构表征：IR：由MDI、聚醚醇及合适催化剂制备的氨酯改性聚异氰脲酸酯弹性体，一般认为其组成含有氨酯、三聚体、二聚体、碳化二亚胺及未反应完全的异氰酸酯，这些物质的特征基团红外谱带为：（Refer：聚异氰脲酸酯-氨酯弹性体的RIM合成及组成分析）为进一步确认，可将材料酸解后对各组分进行红外表征。
改性塑料职业病危害预评价
改性塑料职业病危害预评价【研究方案】一、研究背景和目的改性塑料是一种重要的工程塑料，广泛应用于家电、汽车、建筑等行业。
然而，改性塑料的生产和使用过程中，可能会产生一些有害物质，对从事该行业的工人健康造成危害。
本研究旨在预评价改性塑料行业工人的职业病危害，为实施有效的预防措施提供依据。
二、研究内容和方法1.确定研究内容本研究将对改性塑料行业工人的职业病危害进行全面预评价，包括病因控制、病接触途径、病发症状、危害等级等方面的内容。
2.实施情况（1）确定调查对象和地点选择改性塑料生产企业作为调查对象，并在现场进行观察和采样。
（2）确定调查指标采用问卷调查的方式，调查工人的基本信息、工作环境、工作历史以及相关健康情况等指标。
（3）收集数据通过观察工人工作情况、检测空气中的有害物质浓度以及对工人进行体检等方式，收集相关数据。
（4）数据整理和分析对所收集到的数据进行整理，采用统计学方法进行分析，包括描述性统计、相关性分析等，从而得出相关结论。
三、数据采集和分析1.数据采集（1）工人基本信息：收集工人的性别、年龄、工作年限等信息。
（2）工作环境：对工作场所进行现场观察，记录工人的工作环境，如温度、湿度、空气流通情况等。
（3）有害物质浓度：将空气中的有害物质浓度进行定期采样和检测。
（4）健康检查：对工人进行定期的健康检查，如肺功能检测、血液检测等。
2.数据分析（1）描述性统计分析：对工人的基本信息和工作环境进行描述性统计，包括平均值、标准差等。
（2）相关性分析：通过统计分析方法，探讨工人的基本信息、工作环境和健康状况之间的相关关系。
（3）危害评估：根据有害物质浓度和工人健康状况的数据，对职业病危害进行评估，确定改性塑料行业工人的职业病危害等级。
四、结论在对改性塑料行业工人的职业病危害进行预评价的基础上，得出以下结论：（1）改性塑料行业工人的病因主要集中在有害物质的暴露和工作环境的不良条件等方面。
（2）改性塑料行业工人职业病危害的严重程度与工人的工作年限、有害物质的浓度等因素有关。
改性塑料项目计划书
改性塑料项目计划书一、项目背景和目标随着全球经济的发展和人们生活水平的提高，对塑料制品的需求逐渐增加。
然而，传统塑料制品存在许多问题，如低耐久性、易燃、不可降解等。
为了解决这些问题，我们拟开展改性塑料的研发项目，旨在开发一种性能更优越、环境友好、可替代传统塑料的新材料。
项目目标如下：1.研发一种具有高耐久性、防火性能好、可降解的改性塑料；2.提高改性塑料的加工性能，以满足不同产业对塑料制品的需求；3.减少对可再生资源的依赖，提高改性塑料的可持续性；4.提升改性塑料的性价比，使其更具市场竞争力。
二、项目内容和方法1.原材料选择：通过市场调研和实验室检测，选择适合改性塑料研发的原材料，如聚乙烯、聚丙烯等。
2.添加剂研发：通过掺入不同种类和含量的添加剂，改善塑料的耐久性、防火性能和可降解性。
3.工艺优化：通过调整加工工艺参数，优化改性塑料的物理性能和机械性能，提高加工效率。
4.实验测试：对研发的改性塑料进行严格的实验测试，包括物理性能测试、可降解性测试、防火性能测试等。
5.市场推广：与相关产业企业合作，推广改性塑料的应用，开拓市场。
三、项目进度安排本项目预计分为以下几个阶段进行：1.前期准备阶段（1个月）：确定项目的目标和内容，进行原材料的选择和添加剂的研发，制定实验测试方案。
2.实验研发阶段（6个月）：进行实验研发，优化工艺参数，不断改进改性塑料的性能。
3.实验测试阶段（1个月）：对研发的改性塑料进行严格的实验测试，得出可靠的测试结果。
4.市场推广阶段（3个月）：与相关企业合作，推广改性塑料的应用，开拓市场。
本项目的预算主要包括设备购置费、人员工资费、原材料费、实验测试费、市场推广费等。
预计整个项目的总投资为100万元。
五、项目风险分析和对策1.技术风险：由于改性塑料研发属于前沿技术，存在一定的技术风险。
我们将加强技术研发团队的建设，吸纳专家和人才，提高研发能力。
2.市场风险：改性塑料市场竞争激烈，市场需求不确定性较大。
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导热聚乙烯塑料的导热性能研究实验方案
一、实验目的
1.了解如何提高聚乙烯的导热性能，进而探索工艺条件对高分子材料导热性能的影响规律,并研究其微观相互作用机理。
2. 掌握数据处理和分析的方法。
二、实验原理
使用共混复合法，将高效率的导热填料添加到聚乙烯中，改善聚乙烯的导热性能。
本实验将不同体积分数的石墨、Al2O3填充到聚乙烯中，在高速混合器中混合均匀，混合好后的粉末在平板硫化机上压制成型，在将材料制成样条，然后简单地测试样条的力学性能，找出填料含量对材料力学性能的影响；重点测试混合材料的导热性能，探索工艺条件对高分子材料导热性能的影响规律,并研究其微观相互作用机理。
三、实验用原材料
1.主要原材料
UHMWPE：上海化工研究所；
可膨胀石墨(KP 35，碳含量98％):河北联星碳化物有限公司;
Al2O3：分析纯，天津福晨化学试剂厂。
2.配方
初步拟定的配方如表1.1所示。
表1.1 实验配方
原材料名称体积分数/份
UHMWPE 60
KP 35 0～40
Al2O30～40
3.仪器、设备
所需的仪器和设备如表1.2所示。
表1.2 实验主要仪器和设备
仪器名称型号厂家
高速混合机GH-10型北京泽岛机械有限公司开放式炼塑机SK-160B型上海橡胶机械厂
平板硫化机XQLB-25D型上海第一橡胶机械厂
机械拉力机LJ-10000型承德衡通试验检测仪器
有限公司
悬臂梁冲击试验机XJU-22J型江都市俊平试验机械厂导热系数测试仪YBF一3型杭州大华仪器制造公司扫描电子显微镜EM3200型无锡创辉测量技术有限
公司
四.工艺条件预定
1.材料配方的确定
实验考察混合填料的添加量控制在40％时，石墨/Al2O混用对聚乙烯材料力学性能、导热性能的影响,将UHMWPE粉末、石墨/Al2O3按一定比例混合，放入高速混合机中搅拌，混合均匀，实验配方如表1.3所示，其中体积分数用量简称量确定。
表1.3 实验配方
石墨/Al2O3石墨/ Al2O3的总量/份UHMWPE/份0 40 60
0.25 40 60
0.375 40 60
0.5 40 60
0.75 40 60
1 40 60
2.混合条件的确定
表1.4 高速混合机混合条件
混合工艺名称条件
混合时间5min
混合时高速混合机的转速15000r/min
3.压制工艺条件的确定
表1.5 压制工艺条件
压制工艺名称条件
预热温度150°C
热压温度160°C
压制时间140min
4.炼塑工艺条件的确定
表1.6 炼塑工艺条件
炼塑工艺名称条件
辊温度160°C
辊间距1mm
炼塑时间14mim
五.实验内容及操作步骤
1.称量及混合
（1）按试验配方准确称取个组份物料，依次倒入高速混合机中。
（2）盖紧混合机的上盖以接通安全开关，转动定时器指针到拟定时间线，开动混合机以拟定速度对物料进行混合搅拌，待时间自动报警器响后，停止搅拌，关闭电源开关，打开混合机上盖，拉开混合机下料口，将物料倒入搪瓷盘中以备辊压用。
2.炼塑
（1）打开炼塑机的电源确认辊间距无任何杂物后，均匀调节辊间距为1mm，启动主机和辊筒加热，把加热电压调节至220°C，在转动过程中对辊筒进行预热，当辊温达到160°C时，调节加热电压至150v左右，对辊筒保温。
（2）加物料至两筒上部，调节辊间距使物料迅速包辊，一定量的物料加入后，不断用铜刀切翻上辊物料（即打“三角包”），是物料塑化均匀。
（3）物料塑化成片后，调节辊间距到1mm，对物料进行薄通2-3次，观察待物料表面色泽均匀，切割断面无明显生料且料片有一定强度时，即可料片出料，料片宽度调整到约200mm左右，将物料整片取下。
（4）将所出料片平放到工作台上，趁热裁成方形，按出料方向交错叠放以备压制。
3.压制
(1)检查平板压机的液压转动系统和电热板加热是否正常，确认正常后，将不锈钢模板装入压机，保证加热模板与成型模板刚好接触，对模板进行预热。
（2）待模板温度达到预热温度，取出成型模板，清理模板表面，有必要的话，在模板表面涂一些如硬脂酸之类的脱模剂，用细棉纱擦拭干净。
（3）将板坯及模板一并放入压机中，起动加压，压力大小一各料层紧密接触即可，模板继续升温对物料进行预热。
（4）模板温度达拟定的热压温度是，关闭模板加热开关，使物料在此温度下继续预热10分钟，起动压机，逐步使压机表压达到实验拟定压力。
（5）热压完成后，使模板及塑料自然冷却，当温度降至50°C以下时，即可卸压脱模并取出板材。
4.制取标准试样
将模压好的板材在万能制样机修边，按有关测试标准制取试样（圆片型试样和哑铃型试样）。
5.性能测试及表征
拉伸性能按GB ／T 1040—1992测试； 弯曲强度按GB ／T 9341—2000测试； 缺口冲击强度按GB ／T 1843—1996测试； 热导率参照GB ／I'11205—1989测试；
SEM 观察：将试样在液氮中冷却后脆断，断面真空喷金后用SEM 观察微观形态。
6.性能测试
（1）力学性能测试
悬臂梁冲击试验机的实验方法：由已知能量的摆锤一次冲击垂直固定成悬臂梁的试样，测量试样破坏时所吸收的能量，以试样冲断时缺口处单位宽度上所消耗的能量来衡量材料的冲击韧性。
机械拉力机的实验方法：在拉伸试验机上对试样施加载荷直至断裂，由此来测量试样所能承受的最大载荷及相应的形变。
通过拉伸实验可得到材料的拉伸强度和断裂伸长率。
（2）导热性能测试
SEM 观察：将试样在液氮中冷却后脆断，断面真空喷金后用SEM 观察微观形态。
本实验采用的是稳态平板法测量材料的热导率，测量导热系数的装置如图1.1所示。
上铜板由平板加热器提供热源，加热时，上铜板的底面直接将热量传入样品，同时样品把吸收到的热量通过样品下表面不断地向下铜板敞出，当传入样品的热量等于样品传出的热量时，样品处于稳定的热传导状态，此时样品上、下铜板表面的温度为一稳定值，上面为T 1下面为T 2。
根傅里叶方程，稳态时样品的传热速率
dt
dQ
为： p
p p p
p p h R R h R R dt dT
m c dt dQ ππππ22222++∙-= （式1.1）
将上式代入热传导定律表达式s d z dz
dT
dt dQ 0)(λ-=，并考虑到样品内的温度梯度h
T T z dz dt 210)(
-=，2
R ds π=可以得到样品的热导率：
（式1.2）
式中，λ为样品的热导率，R 为样品的半径，h 为样品的高度，m 为下铜板的质量，c 为铜块的比热容，Rp 和hp 分别是下铜板的半径和厚度。
图1.1 热系教测试仪前视图
六.原始数据记录表格及数据处理
1.力学性能
（1）悬臂梁缺口冲击强度测试 (注明:宽度和厚度影响冲击测试,并且宽度还决定试样的决口大小)
(注明:
00βαβα++⨯
=A A x 和b A A a x
k
-=是冲击强度公式,其涉及到的数据到应该记录
下来)
（2）拉伸强度和断裂伸长率的测定 (注明:宽度和厚度在理论上对拉伸强度和断裂伸长率有很大的决定作用,只有求平均值才能在很大程度上减小它们 对实验的影响)
(注明: bd P t =σ和00L L L t
-=ε分别是求拉伸强度和断裂伸长率的,因此实验需要记录这些数据) 2.导热性能测试 （1）SEM 观察
导热聚乙烯复合材料的微观形态图 （2）导热系数测试仪测试
(注明:为了减小实验制取的试样出现的误差,需要进行平均值的求解) (注明:上面的数据是公式需要的数据,因此实验要读取)
(注明:
是
求取导热系数的公式,只有将相关数据能出来,才能解决问题)。