成型用物料及其配制ppt課件

1、l l用于成型用的塑料：粉料、粒料、溶液、用于成型用的塑料：粉料、粒料、溶液、分散體等幾種，適宜于工藝要求。分散體等幾種，適宜于工藝要求。l 根本成分：聚合物根本成分：聚合物+ +各種助劑各種助劑( (添加劑添加劑) )l 添加劑：改善工藝性能，改善制品的運添加劑：改善工藝性能，改善制品的運用性能或為降低本錢，用性能或為降低本錢，l 配制方法：混合成均勻復合物，程度、配制方法：混合成均勻復合物，程度、方法各有不同方法各有不同l 粉料和粒料：組成一樣，混合、塑化和細分的程度不同。l粉料或粒料的目的：裝卸、計量和保送等操作提供方便。l粉料配制：使各組分混合分散均勻。簡單混協(xié)作業(yè)即可制得干混料。各成

2、分粒子互容為主。l粒料配制：粉料經(jīng)過塑煉(混煉)等作業(yè)使之進一步塑化，提高成型的塑化程度，添加消費過程及設備。助劑與聚合物趨于分子互容。 一、粉料和粒料的組成聚合物助劑：增塑劑、穩(wěn)定劑、填充劑。增強劑著色劑、光滑劑、防靜電劑、防火劑、防靜電劑等二十多類。要求：運用的各類助劑，必需以相互發(fā)揚為要那么，切忌彼此抑制與副作用。 、聚合物(樹脂) 資料主要成分，決議了制品的根本性能。 作用：在制品中，聚合物應成為均一的延續(xù)相，其作用在于將各種助劑粘結成一個整體，而使其具有一定的物理機械性能。配制成的物料要有良好的成型工藝性能，在一定的溫度壓力下具有可塑性(延續(xù)流動的行為)。工業(yè)用聚合物：類型有數(shù)十種，

3、每種類型有多種型號。成型選擇：流動性、干流動性、顆粒形狀、與助劑的相互作用、吸濕性能等。 分子量偏高，顆粒構造嚴密，與增塑劑和溶劑作用較難的，那么配制需求較高的溫度、較強的外作用力和較長的作用時間，反之那么反。 例：懸浮法消費的聚氯乙烯，可按其詳細消費情況的不同而從顯微構造上分作球狀(通稱乒乓球狀)和絮狀(通稱棉花球狀)兩種。前者吸收增塑劑比較因難，而后者卻餃容易。乳液樹脂容易做溶膠等分散體。 2增塑劑機理定義：為了改良聚合構成型時的流動性能和增進制品的柔順性等，常在聚合物中參與一類物質，借以降低聚合物分子之間的作用力來到達達種日的，參與的這類物質即稱為增塑劑，而這種作用那么稱為增塑作用。增塑

4、機理 聚合物大分子鏈常會以次價力而使它們彼此之間構成許多聚合物聚合物的結合點，從而使聚合物具有剛性。 這些結合點在分子熱運動中是會解而復結的，而且非常頻繁。但在一定溫度下，結合點的數(shù)目卻相對地穩(wěn)定，所以是一種動濃度的情況下也不會有多大的變化，所以也是一種動平衡。 有了增塑劑聚合物的結合點，聚合物之間原有的結合點就會減少，從而使其分子問的力減弱，并導致聚合物資料一系列性能的改動，如圖3l所示。l作用：經(jīng)過增塑的聚合物，其軟化點(或流動溫度)、玻璃化溫度、脆性、硬度、抗張強度、彈性模量等均將下降，而耐寒性、柔順性、伸長率等那么會提高l要求：增塑劑應是一類對熱和化學試劑都很穩(wěn)定的有機物，大多是揮發(fā)性

5、低的液體，少數(shù)那么是熔點較低的固體，而且至少在一定范圍內(nèi)能與聚合物相容(混合后不會離析)。l l功能外要求：無色、無臭、無毒不燃吸水量低，在水和肥皂水中的溶解度小電性能好、制品外觀和手感好以及價廉等。l一種增塑劑同時兼具這些性能是困難的，但其中相容性好和揮發(fā)度低是最根本的要求。在多數(shù)情況下，常將幾種增塑劑混用來到達要求。l用途：工業(yè)上大量運用增塑劑的聚合物只需聚氯乙烯、醋酸纖維硝酸纖維等少數(shù)幾種。其中主要是聚氯乙烯，所耗增塑劑占其總產(chǎn)量的80以上。l l l增塑劑的損失：l揮發(fā)，即外逸，沸點應不低于200，不僅與沸點有關，還依賴于被增塑的聚合物的性質和制品的厚度，在適用時應實測。l游移，游移是

6、指增塑劑從已增塑的聚合物中向著與它接觸的另一種聚合物中遷移的景象。緣由如下：lA 增塑劑對接觸聚合物的親合力。B 增塑劑在已增塑聚合物和與之接觸的聚合物中的分散速率，兩種分散速率越大游移速率也越大。C 溫度和壓力兩者的升高均會增大游移速率。l淬出：被洗掉，接觸溶劑l滲出：“發(fā)汗，長期以后在制品外表，超量和曝曬引起。l ()增塑劑的分類 按化學組成分 按其化學屬性可分為：鄰苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯、石油磺酸苯酯、磷酸酯、聚酯、環(huán)氧化合物、含氯化食物等類。這種分類法對制造增塑劑有一定意義，但在運用上那么不夠方便，由于同類的增塑劑的增塑效果能夠相差很遠，而不同類的有時又能夠很相近。 按對聚合物的相

7、容性分 可分為主增塑劑和次增塑劑主增塑劑對聚合物具有足夠的相容性，因此與聚合物可在合理的范圍內(nèi)完全相容(通常以增塑劑與聚合物的比率能到達1：1，而不發(fā)生析出的為難)，故能單獨運用。次(輔助)增塑劑對聚合物的親合力較差，致使其相容性難以符合工藝或運用上的要求，不能單獨運用，只能與主增塑劑共用，相容的限量最多是I：3，故運用目的主要是替代部分主增塑劑以降低本錢。 主與次須以被增塑的聚合物為前提，如蓖麻醉酸乙酷正丁由是硝酸纖維素的主增塑劑，但只能作聚氯乙烯的次增塑別，當然相容才干還與溫度和聚合物分子量有關，但無嚴厲的規(guī)定，故這種分法只需相對的意義。不過這種分類法能將增塑作用的主要矛盾即相容性反映出來

8、，所以具有一定適用價值。此外，也有將相容限量低至1：20者稱作增充劑的。其作用常主要是增量。 按構造分 可以分為單體型和聚合體型。兩者的主要不同點是粘度，單體型粘度常在0.03Pa.s左右；聚合體型那么為20100Pa.s粘度大的分子活動受有較大的抑制，作增塑劉時不易從制品中逸失這種分法沒有其他突出優(yōu)點，且聚合體型的數(shù)目不多，故意義不大。 (3)增塑劑的比較 工業(yè)上對增塑劑的評定主要有兩個方面。 聚合物與增塑劑的相容性 由于增塑劑對聚合物作用是發(fā)生在它們分子之間的，因此，最重要的要求是它們之間應該有相容性，也就是彼此之間有互溶性。 增理劑的效率從改動聚合物的一定量的物理性能所需參與增塑劑的量作

9、為標志。選擇的物理性能目的，如：彈性模量、柔順性、玻璃化溫度脆折溫度回彈量以及一切變形(伸長、彎曲扭曲、緊縮等)等均可。物理性能不同，效率比值也不同，但根據(jù)測出的數(shù)據(jù)所作的陳列次序卻不變，下面比值表：表3一1列出的某些通用增塑劑對聚氯乙烯增塑效率的比值。 所定的物理性能目的是彈性棋量(溫度為25。伸長率為100)為6.89MPa。表中將鄰苯二甲酸二辛酸的效率比值作為100，理由是，這種增塑劑用得較多有較好的全面性能，故特將它定為增塑劑的規(guī)范應該看到，這里所指的效率高低，只是從增塑的角度來說的。 (4)聚氯乙烯常用的增塑劑 聚氯乙烯常用的增塑劑幾乎都是酯類，其中又以鄰苯二甲酸酸類用得最多。其中又

10、以鄰苯二甲酸二辛酯(鄰苯二甲酸二2乙基己酯)和鄰苯二甲酸二異辛酯用得較多，因兩者均具有較全面的性能，因此工業(yè)上也常將其作為規(guī)范帶有較高或較低支鏈的醇酯。值得提出的是，鄰苯二甲酸二異丁酯對植物有極大的危害性，故不能作農(nóng)用薄膜的增塑劑。 3穩(wěn)定劑 定義：凡能阻緩資料蛻變的物質即稱為穩(wěn)定劑。 在塑料中參與穩(wěn)定劑是制止或抑制聚合物因受外界要素(光、熱、氧、細菌霉菌以致簡單的長期存放等)所引起的破壞作用。 穩(wěn)定劑可分為熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑(紫外線吸收劑，紫外線淬滅劑光屏蔽劑等)及抗氧劑等。由于穩(wěn)定劑的作用原理大多是排除降解過程的化學原理 (1)紫外線抗御劑 從太陽輻射到地面的光波中，紫外線(波長290、4

11、00毫微米)約占5，度隨地理位置、季節(jié)、氣候等而有一定變化。波長與光量子能量成反比，波長愈短，輻射能量越強，所以紫外線即足以引起普通有機物化學鍵的破壞。因此戶外或照明用的塑料制品，常會因光照而發(fā)生聚合物分子的降解。反映在外觀上那么發(fā)生開裂、起霜、變色、退光、性能變劣、起泡以致完全粉化。 紫外線抗御劑的作用有兩種：先于聚合物吸收入射的紫外線而放出無破壞性的長波光能或熱能，從而使聚合物減緩或免除降解。移出聚合物吸收的光能，使其內(nèi)儲的光能達不到光降解所需求的程度，以這種作用維護聚合物的物質常稱為能量轉移劑。目前工業(yè)上用的以前一種居多后一種很少，僅限于某些重金屬的絡合物。 2羥基二苯甲酮的衍生物；2(

12、2羥基苯)連二氮雜茚的衍生物取代的丙烯酸酯類；芳酯類，包括水楊酸芳酯類和間苯二酚的酯類；含鎳絡合物，主要是硫代雙酚氨荒酸和磷酸的鎳鹽或鎳絡合物；某些顏料，如碳黑、氧化鋅、氧化鉆和絮凝狀的金屬等；三嗪系紫外線吸收劑。 促使各種聚合物發(fā)生光降解的紫外線波譜不完全一樣，因此各種聚合物所用的有效紫外線吸收劑也不同。表33引見了普通運用的情況。 抗氧劑許多聚合物在制造、儲存、加工和運用過程中都會因氧化而加速降解，從而使其物理機械性能和化學性能下降。易于氧化而采用抗氧劑的塑料有：聚烯烴類、聚苯乙烯、聚甲醛、聚苯醚、聚氯乙烯、苯乙烯丁二烯丙烯腈共聚物等。 按照抗氧劑的抗氧作用粗略地可分兩類：自在基或增長鏈的

13、終止劑。屬于這一類的主要物質是化合酚類和芳基仲胺類。這些化合物都具有不穩(wěn)定的氫原子借此可以與自在基或增長鏈發(fā)生作用，從而免除自在基或增長鏈從聚合物中奪得氫原子的作用。這樣，聚合物的氧化降解就被停頓。其反響如下： 氫過氧化物的分解劑，屬于這一類的主要物質有亞磷酸酯類和各種類型的含硫化合物(如硫撐二丙烯酸酯類)。分解的簡單方式可表示為：上述兩類抗氧劑的作用是相輔相成的，所以，通常都是兩者兼用用塑料運用抗氧劑的情況。 (3)轉變降解催化劑的物質 對聚合物降解具有催化作用的主要物質是金屬離子，催化作用的強弱隨重金屬離子的性質而異。重金屬離子的來源有：原存于聚合物中的雜質 消費聚合的時所用的催化劑的剩余

14、體 聚合物降解過程中的副產(chǎn)物。消除這些重全局離子催化作用的方法是參與適量的鰲合劑。原理，一致以為是鰲合劑與重金屬鹽構成了絡合物。 上述重金屬離子的第種來源既然是由于聚氯乙烯降解過程中的氯化氫引來的，因此光撲滅氯化氫也是阻滯聚氯乙烯降解的措施。工業(yè)上用作聚氯乙烯的熱穩(wěn)定劑大多都有與氯化氫結合的作用，但是這些熱穩(wěn)定劑都不只是結合氯化氫。 聚氯乙烯通用熱穩(wěn)定劑的類別和它們與氯化氫的作用舉例如下：1鉛、鋇、鍋、鋅、鈣等的無機酸鹽、醇鹽、酚鹽、硫醇鹽等和皂類： 2胺類：3有機錫化合物4環(huán)氧化合物 (4)去除活性中心的物質 凡是原來或發(fā)生降解以后的聚合物分子，假設其構造的某一部分具有化學活性且能促使其本身

15、或導致其它聚合物分子發(fā)生降解的，那么該部分構造即為活性中心，顯然去除活性中心是可以抑制聚合物陣解的。 活性中心： 聚合物降解后析出的自在基 聚氯乙烯分子中的不穩(wěn)定氯原子 雙鍵構造 實驗證明，雙鍵常存在于降解前后的聚合物分子構造中。這種雙鍵，在外界條件的影響下，可成為降解的中心。 5)、穩(wěn)定劑的運用穩(wěn)定劑的參與量普通25左右的。選擇的根本要求與增塑劑一樣，但穩(wěn)定劑的參與常會使塑料熔體的流變行為變劣，這與增塑劑是不同的，必需在選用種類及用量上留意，同時還應留意穩(wěn)定劑與其它助劑的配用效果。穩(wěn)定劑的選用目前還屬于閱歷性的。 兼用幾種穩(wěn)定劑的協(xié)同效應有時很顯著。 與之相反的是對抗效應即在兼用兩種穩(wěn)定劑后

16、出現(xiàn)彼此減弱效果的景象，消費中應加防止。 4填充劑填料 填充劑：粉末狀物質，聚合物呈惰性。目的：改善塑料的成型加工性能，提高制品的某些性能，賦予塑料新的性能，降低本錢。 影響機理：不是單純的混合，彼此之間有次價力，雖然很弱，但具有加合性，因此當聚合物分子量較大時，其總力那么顯得可觀，從而改動了聚合物分子的構象平衡、松弛時間、結晶傾向、溶解度降低、提高玻璃化溫度、硬度等。 偶聯(lián)劑(橋合劑)：填充劑進展處置，提高作用力。參與量：普通為塑料組成的40以下。形狀影響：大小和外表情況影響，球狀、立方體狀的通?？商岣叱尚图庸ば阅?，但機械強度差，而鱗片狀的那么相反。粒子愈細時對塑料制品的剛性、沖擊性、抗張強

17、度、穩(wěn)定性和外觀等改良作用愈大。 用量影響：填料使塑料的抗張、撕裂強度、低溫性隨用量添加下降。大量參與時使成型加工性能和外表光澤下降，要求是：分散性好，吸油量小。惰性不嚴重磨損設備不因分解或吸濕使制品產(chǎn)生氣泡等。 吸油量：其標志是在聚合物和填充劑各100份所配制的塑料中參與增塑劑的份數(shù)，參與量系以塑料硬度到達純聚合物的硬度為度)，對聚合物及其它助劑呈，對加工性能無嚴重損害。，5加強劑 聚合物中使其機械性能得到補強提高的纖維類資料，稱作加強劑。加強劑以往多用于熱固性塑料，如今在熱塑性塑料中也有了廣泛的運用。其用量越高，加強效果也越大，但卻使塑料流動性下降，惡化成型加工性能，對設備的磨蝕也較嚴重。

18、 比如：玻璃纖維、碳纖維、聚酯纖維等。6著色劑(色料) 給予塑料以顏色或特殊光學性能的色料。參與色料不僅能使制品艷麗、美觀，有時也能改善制品的耐候性。類別：主要有無機顏料、有機顏料和染料三類，其闡明與比較見表36 l給予特殊光學性能的有金屬絮片、珠光色科、磷光色料和熒光色料等(見表37)。 (1)塑料在配制和成型過程中的詳細情況 各種塑料在配制和成型過程中所遇外界條件是各不一樣的，因此必需根據(jù)詳細情況進展選擇。(2)色料的用量 聚合物與色料的比率不僅決議顏色的濃淡深淺，而且這一比率只能高至一定數(shù)值。色料的參與量普通均小于2，某些情況下其用量可低至001。(3)著色制品的用途 選用色料應著重思索

19、制品的限定用途。 7光滑劑 為改良塑料熔體的流動性能，減少或防止對設備的摩擦和粘貼(粘附也能夠出其他助劉引起)以及改良制品外表光潔度等而參與的一類助劑稱為光滑劑。 常用熱塑性塑料中需求加光滑劑的有：聚烯烴、聚苯乙烯、醋酸纖維素、聚酰胺、ABS、聚氯乙烯等。硬聚氯乙烯更為突出，常用的光滑劑有脂肪酸皂類、脂肪由類、脂肪醇類、石蠟。低分子量聚乙烯、合成蠟及某些有機硅化合物。 內(nèi)光滑劑：在聚合物中具有限量的相溶性，主要作用是減少聚合物分子的內(nèi)摩擦。外光滑劑：聚合物僅有很低的相容性，故能保管在塑料熔體的表層，降低塑料與加工設備間的摩擦。用量：光滑劑的用量常低于1。溫度和壓力均能影響給定系統(tǒng)的光滑作用 ； 8 防靜電劑 聚烯烴、聚苯乙烯、聚酰胺、聚氯乙烯等塑料制品的外表，常因在成型過程中與模具或設備外表分開而積有靜電，這種積電還會在制品后加工或運轉中添加。帶有靜電的制品表團容易積灰，對消費與運用不利。使制品具有適量的導電才干以消除帶靜電的景象，可在塑料中參與少量防靜電劑。 主要有胺