塑料成型加工基礎(chǔ)

單元一高分子鏈的結(jié)構(gòu)1

一、高分子鏈的化學(xué)結(jié)構(gòu)及構(gòu)型2

（一）高分子鏈的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)2

（二）高分子鏈的連接方式2

（三）高分子鏈的幾何形狀4

（四）高分子鏈的旋光異構(gòu)與幾何異構(gòu)4

二、高分子的分子量、構(gòu)象與柔性6

（一）高分子的分子量及其分布6

（二）高分子鏈的內(nèi)旋轉(zhuǎn)7

（三）影響高分子鏈柔性的主要因素9

（四）高分子鏈柔性的量度10

習(xí)題與思考題11

單元二高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)12

一、分子間的相互作用12

（一）分子間的作用力12

（二）內(nèi)聚能密度14

二、高分子的結(jié)晶形態(tài)與結(jié)構(gòu)15

（一）高分子的結(jié)晶形態(tài)15

（二）結(jié)晶高分子的結(jié)構(gòu)模型18

（三）高分子的結(jié)晶過程20

（四）化學(xué)結(jié)構(gòu)對高分子結(jié)晶的影響20

三、非結(jié)晶高分子的結(jié)構(gòu)21

（一）無序結(jié)構(gòu)模型21

（二）局部有序結(jié)構(gòu)模型21

四、高聚物的取向結(jié)構(gòu)22

（一）取向機(jī)理與特征22

（二）高分子的取向過程23

（三）高分子的取向態(tài)與各向異性24

習(xí)題與思考題25

單元三高分子運(yùn)動與狀態(tài)26

一、高分子的運(yùn)動特點(diǎn)26

（一）高分子運(yùn)動的多重性26

（二）高分子運(yùn)動的松弛性27

二、高聚物的物理狀態(tài)與特征溫度27

（一）聚集態(tài)與相態(tài)27

（二）非晶態(tài)高分子的三態(tài)27

（三）結(jié)晶型塑料的力學(xué)狀態(tài)29

（四）高聚物的特征溫度30

三、高聚物的玻璃化轉(zhuǎn)變及次級轉(zhuǎn)變33

（一）玻璃化轉(zhuǎn)變33

（二）玻璃化溫度以下的次級轉(zhuǎn)變34

習(xí)題與思考題34

單元四塑料的性能35

一、塑料的力學(xué)性能35

（一）塑料力學(xué)性能的基本指標(biāo)35

（二）塑料的高彈性40

（三）塑料的黏彈性41

（四）塑料的力學(xué)屈服47

（五）塑料的機(jī)械強(qiáng)度58

（六）塑料的疲勞強(qiáng)度63

（七）塑料的摩擦與磨耗64

二、塑料的物理性能67

（一）塑料的熱學(xué)性能67

（二）塑料的電性能71

（三）塑料的光學(xué)性能73

（四）塑料的滲透性能74

三、塑料的化學(xué)性能76

（一） 高聚物的化學(xué)反應(yīng)76

（二）塑料的耐化學(xué)藥品性能79

（三）塑料的老化性能80

（四）塑料的燃燒與阻燃性能83

（五）塑料力化學(xué)性能87

習(xí)題與思考題89

單元五塑料的混合90

一、塑料混合物及其制備90

（一）塑料混合基本概念90

（二）塑料混合機(jī)理91

（三）塑料共混物制造方法93

（四）塑料共混實例99

二、高聚物的互容性103

（一）高聚物互容的基本特點(diǎn)103

（二）高聚物互容的熱力學(xué)性質(zhì)106

（三） 不互容體系的相分離111

三、塑料共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)112

（一）共混物的形態(tài)結(jié)構(gòu)基本類型113

（二）共混物的界面層116

（三）互容性對形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響118

（四）制備方法與工藝條件對形態(tài)結(jié)構(gòu)的

影響119

四、塑料共混物的性能121

（一）共混物性能與組分性能的關(guān)系121

（二）力學(xué)松弛性能124

（三）模量和強(qiáng)度125

（四）塑料共混物熔體的流變特性125

(五）塑料共混物的其他性能127

(六）塑料增韌機(jī)理128

(七）橡膠彈性體增韌機(jī)理128

(八）剛性粒子增韌機(jī)理131

習(xí)題與思考題132

單元六塑料的干燥133

一、塑料的干燥方法133

(一）鼓風(fēng)烘箱干燥133

(二）真空干燥133

(三）沸騰床干燥134

(四）除濕干燥135

二、干燥基本原理135

(一）塑料干燥過程的分類135

(二）干燥的基本原理136

三、干燥設(shè)備及其工作原理144

(一）鼓風(fēng)烘箱干燥器及其原理144

(二）網(wǎng)帶烘干干燥設(shè)備145

(三）鼓風(fēng)干燥料斗146

(四）氣流式干燥器147

(五）沸騰床干燥器148

(六）紅外干燥器148

(七）微波干燥器148

(八）最新的真空干燥機(jī)149

四、塑料干燥實例149

(一）聚碳酸酯注射成型前的干燥149

(二）聚氯乙烯的沸騰床干燥150

(三）擠出機(jī)對物料的干燥150

習(xí)題與思考題152

單元七塑料加工過程中的原料輸送153

一、塑料加工固體物料的輸送153

(一）氣力（氣流）輸送系統(tǒng)簡介153

(二）負(fù)壓稀相氣力輸送系統(tǒng)154

(三）正壓稀相氣力輸送系統(tǒng)154

(四）正壓密相氣力輸送系統(tǒng)155

(五）螺旋輸送機(jī)156

(六）帶式輸送機(jī)164

(七）聚氯乙烯樹脂的輸送與貯存工藝169

二、塑料加工液體原料的輸送169

(一）輸送液體物料用管路組成169

(二）輸送液體物料用泵173

(三）塑料加工流體原料輸送實例175

習(xí)題與思考題176

單元八塑料熔融與冷卻177

一、塑料熔融所需熱量的來源177

（一)外加熱177

（二)內(nèi)摩擦熱177

二、塑料熔融方法179

（一)無熔體移走的傳導(dǎo)熔融179

（二)移動熱源的加熱和熔融180

（三)強(qiáng)制熔體移走的傳導(dǎo)熔融180

（四)耗散混合熔融181

（五)壓縮耗散熔融與其他能源耗散

熔融181

三、傳熱基本原理181

（一)對流傳熱182

（二)熱傳導(dǎo)183

（三)熱輻射184

（四)壓縮能量185

（五)黏性耗散185

（六)塑性形變耗散186

四、塑料傳熱因素分析186

（一)塑料的熱穩(wěn)定性187

（二)塑料的熱物理參數(shù)187

（三)傳熱的速度控制188

（四)塑料熔體冷卻方式188

（五)冷卻速率對塑料聚集態(tài)結(jié)構(gòu)與性

能的影響191

習(xí)題與思考題193

單元九塑料熔體流動194

一、塑料熔體的流變性能194

（一)牛頓型流體195

（二)非牛頓型流體195

（三)黏彈性流體199

（四)熱塑性塑料與熱固性塑料

流變行為的比較199

二、影響高聚物流變行為的主要因素200

（一)溫度對黏度的影響200

（二)壓力對黏度的影響202

（三)黏度對剪切速率或剪切應(yīng)力

的依賴性203

（四)高聚物結(jié)構(gòu)因素和組成

對黏度的影響203

三、塑料熔體的彈性行為205

（一)端末效應(yīng)205

（二)不穩(wěn)定流動和熔體破碎現(xiàn)象207

（三)影響聚合物熔體彈性的因素208

四、塑料典型加工過程的流變分析209

（一)開煉工藝、壓延工藝的流變分析209

（二)擠出成型過程的流變分析212

（三)注射成型過程的流變分析217

習(xí)題與思考題222

單元十塑料成型加工方法223

一、注射成型法223

（一)注射機(jī)223

（二)模具224

（三)注射成型過程227

（四)其他注射成型方法229

二、擠出成型法240

（一)擠出機(jī)及擠出成型生產(chǎn)線240

（二)機(jī)頭與輔機(jī)245

（三)擠出成型過程245

（四)擠出成型實例246

三、壓延成型法255

（一)壓延機(jī)及壓延生產(chǎn)線255

（二)壓延成型過程257

（三)聚氯乙烯膜（片）壓延成型實例260

四、其它成型法261

（一)模壓與層壓成型261

（二)泡沫塑料的成型263

（三)搪塑與蘸塑成型264

（四)旋轉(zhuǎn)模塑成型266

（五）冷壓燒結(jié)成型268

習(xí)題與思考題269

參考文獻(xiàn)270

塑料成型加工基礎(chǔ)(國家級骨干高職院校建設(shè)規(guī)劃教材)

本書以高分子結(jié)構(gòu)、性能及塑料制品成型過程中的單元操作為線索組織內(nèi)容，對塑料成型加工工藝及原理進(jìn)行了闡述，論述了高分子結(jié)構(gòu)、高分子運(yùn)動、塑料的性能；塑料成型主要單元操作、塑料流變學(xué)基礎(chǔ)知識；常見的塑料成型加工方法。結(jié)合塑料成型生產(chǎn)實際，對塑料成型新技術(shù)進(jìn)行了簡要介紹。

本書可作為高職高專高分子材料加工技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課教材或參考書，同時也可供相關(guān)工程技術(shù)人員閱讀。

本書為高等學(xué)校教材。內(nèi)容包括塑料成型的理論基礎(chǔ)（概論、塑料成型理論基礎(chǔ)、塑料制件的設(shè)計原則）；注射成型工藝及模具設(shè)計（注射成型工藝、注射模概述、注射模澆注系統(tǒng)、注射模成型零部件設(shè)計、注射模的導(dǎo)向及脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計、注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、注射模新技術(shù)的應(yīng)用、注射模的設(shè)計步驟及材料選用）；其他塑料成型工藝及模具設(shè)計（熱固性塑料的模塑成型、塑料的其他成型方法）。

本書可作為材料專業(yè)學(xué)生的教材，對相關(guān)業(yè)的工程、科技人員也有一定參考價值。

聚苯乙烯流動性好，加工性能好，易著色，尺寸穩(wěn)定性好?？捎米⑺?、擠塑、吹塑、發(fā)泡、熱成型、粘接、涂覆、焊接、機(jī)加工、印刷等方法加工成各種制件。特別適用于注塑成型，注塑成型時物料一般可不經(jīng)過干燥直接使用。但為了提高制品質(zhì)量，可在55℃~70℃鼓風(fēng)烘箱內(nèi)預(yù)干燥1~2h。具體加工條件大致為：料筒溫度200℃左右，模具溫度60~80℃，注塑溫度170℃至220℃，注塑壓力比為1.6~4.0。成型后的制品應(yīng)在紅外線燈或鼓風(fēng)烘箱內(nèi)，于 70℃恒溫處理2~4h。