4第四章 高分子材料的配方设计

沉入水底的为聚氯乙烯（聚乙烯的密度小于水，聚氯乙烯的密度
大于水；常温时分别约为0.92g/cm3和1.4g/cm3）
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4．聚苯乙烯（PS）

特点：


无色、无味、无毒、无嗅，具有光泽的透明固 体。 相对密度为1.04—1.09。 刚度和表面硬度较大，尺寸稳定性好，着色容 易。
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4．聚苯乙烯（PS）
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三氧化二锑 8
配方的组成
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聚氯乙烯的配方
单位：质量份
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鞋底：
SBS 100 PS 50 ——改性剂、提高强度、耐磨性、耐撕裂 CaCO3 20 ——降低成本、提高耐磨性、拉伸强度、硬度 防老剂 SP 1.0 抗氧剂164 1.0 7#机油 35 ——软化剂 ZnSt 0.5 ——稳定剂、润滑剂 着色剂 2
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3.聚氯乙烯(PVC)
特点：
聚氯乙烯的分子链中存在极性氯原子,增大了分子间的作用 力,阻碍了单链内旋,减小了分子链间距离,所以刚度、强度 和硬度均比聚乙烯高。质硬、耐老化性好。 优点：具有轻质、防水、防潮隔热、保温、防潮、阻燃、 施工简便等。规格、色彩、图案繁多，极富装饰性，可应 用于居室内墙和吊顶的装饰，是塑料类材料中应用最为广 泛的装饰材料之一。 缺点：怕火，不耐高温，在较热的环境中工作容易变形。
高分子制品设计
婴儿奶瓶 ——无毒，耐热，热传导性低，透明 塑料拖鞋 ——轻便，耐磨，柔软，便宜 药用胶囊 ——软胶囊 ——硬胶囊
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高分子制品设计
婴儿勺 ——无毒，耐热，热传导性低 饮料瓶 ——无毒，轻便，不易渗漏，便宜 塑料花盆 ——耐老化，强度较高，耐湿
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1．聚乙烯（PE塑料）
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高分子复合材料

代表：

玻璃钢（玻璃纤维+热固性塑料） 碳纤维增强塑料 优于上。
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产品设计时，应根据需求综合比较 各种塑料的具体性能指标(查手册)，选 用合适的塑料材料。
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材料配方的表示方法
以高分子为100份的表示方法 ——以高分子质量为100份，其他组分相对于 高分子化合物的质量份数
以混合料为100份的表示方法 ——以高分子及各种添加剂的总量为100份， 各组分以质量分数表示
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配方的两种表示方法对比
组分 PVC 氢氧化铝 硼酸锌 以高分子质量为100 100 25 10 以混合料质量为100 100/143＝69.54 25/143＝17.48 10/143＝6.99 8/143＝5.59
初步试样
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制品设计步骤
性能测试评价
定额核算和成本核算
加工方法选择
最终材料选定 生产工艺流程制定
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高分子材料配方设计原则
制品的性能要求
成型加工性能要求 选用的原材料来源容易，产地较近，质量稳定可靠， 价格合理 必要时候采取不同品种和价格的原材料复配，适当 加入填充剂，降低成本
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在生产宽 1200mm，厚 0.5mm的聚氯乙 烯软膜时，采用以下配方： 聚氯乙烯树脂 100，三盐基硫酸铅 2，硬酯 酸钡 1.2，硬酯酸铅 0.8，邻苯二甲酸二辛酯 30，癸二酸二辛酯 10，环氧大豆油 5，氯化 石蜡 5，硬酯酸 0.8，碳酸钙 8，钛箐兰 0.5
问：配方中各组分的作用？配方中树脂、 稳定剂、增塑剂、填充剂、润滑剂、颜料 各是什么？
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3.聚氯乙烯(PVC)
性状：
白色粉末，密度1.4。
常用方面：
工农业 农用薄膜（透气、透紫外线）、雨布耐酸、碱管、 绝缘层、电线管、医药卫生器具
建材 墙板、天花板、目前大量用于饰条、室内门窗、塑 钢门窗等。
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聚乙烯薄膜与聚氯乙烯薄膜的鉴别
（1）触摸法 手摸起来有润滑感，蜡感，是聚乙烯膜袋，而聚氯乙烯薄膜摸起
第三章 高分子材料的配方设计
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高分子材料制品设计的一般原则和程序
根据制品的使用目的和用途，确定应具备的 性能特点、成本限制和适用标准等 形状和造型设计：主要考虑制品的功能、刚 度、强度和成型工艺
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高分子材料制品设计的一般原则和程序
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制品设计步骤
产品使用要求的确定
形状造型设计

聚丙烯管材配方实例
LDPE PP 丁二烯橡胶 抗氧剂1010 碳酸钙 10 100 10 0.5 30
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作为包装袋薄膜原料配方应 该如何变化？
作为透明的微波炉饭盒配方 应该如何变化？
作为阻燃的装饰材料配方应 该如何变化？
加入石墨、石棉纤维或玻璃纤维等,可以改善塑料 的机械性能； 加人石棉粉可提高塑料的耐热性； 加入云母粉可提高塑料的电绝缘性； 加入二硫化钼等可提高塑料的自润滑性； 加入铝粉可提高塑料对光的反射能力等。
来有些发粘
（2）抖动法 用手抖动，声音发脆，质轻易漂浮是聚乙烯薄膜袋；声音低沉为 聚氯乙烯薄膜袋 （3）燃烧法 易燃，火焰呈黄色，燃烧时有石蜡状油滴落，并有蜡烛燃烧时的 气体，是聚乙烯薄膜袋。不易燃烧，离火即灭，火焰呈绿色，为
聚氯乙烯薄膜袋
（4）浸水法 将塑料袋浸入水中，用手按压入水后，能浮出水面的为聚乙烯，

应用方面：



用于制作透明或色泽鲜艳的各类制品，如文具、灯具、 灯饰、室内外装饰、化妆品装饰、果盘 电子工业、仪表设备外壳、车灯罩、光学零件（三棱 镜、透镜） 另外用悬浮法制成不同密度的泡沫塑料可做隔音包装、 隔音、防震、救生材料等。
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5. ABS塑料

是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的共聚物树脂，具有 上三种组分的特点

丙烯腈使聚合物耐油、耐热、耐化学腐蚀； 丁二烯使聚合物具有卓越的柔性、韧性的橡胶的特点； 苯乙烯使聚合物具有良好的刚性和熔融的加工流动性；
ABS树脂具有高的坚韧性、刚性和化学稳定性，并具有耐热 性和耐油性。
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5. ABS塑料
应用方面： 电器部件 电器外壳、电话机外壳、电视机外壳、笔记本电脑外壳、显示器外壳 等； 汽车部件 台面等 用品 旅行箱、安全帽等； 板材 电冰箱内衬、建筑门窗、百叶窗 管材 ABS管、管件等 其它 该材料电镀性能良好，可获得金属质感的电器零件外观、奖牌、饰件等。
常用方面：
日用品 皂盒（常用着色剂：荧光黄、透明红、荧光 绿）塑料袋、药品瓶、油桶、餐具、玩具、花、日 用杂品等。 其他
板材（即出版材、片材） 人造革 单丝 泡沫塑料及其制品
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2.聚丙烯（PP）
常用方面：
工农业 喷灌管、化工管道、板材、电缆包覆和护套、打包带、包装袋、 瓦楞板等 机械零件 齿轮、手把、接头、汽车水、油箱壳体、电视机壳体等 日用品 水杯、食具、玩具、饮料、药品容器、包装薄膜如玻璃纸透明。 纺织品 丙纶纤维、无纺布等。 另外 聚丙烯改性后，大大扩展了其用途，可做成仿木材。发泡制品 可作包装材料使用。