《塑料成型工艺学实验》指导书

《塑料成型工艺学实验》课程指导书

适用专业：高分子材料与工程专业1001~2班

指导老师：刘雄祥

一、 课程的性质和任务

《塑料成型工艺实验》是塑料成型工艺学课程结束后的一次综合性专业

实践，是学生结合专业课程所学高分子材料成型加工理论知识与实际相结合的实际训练。通过实验使学生更深入掌握和巩固高分子材料成型加工的基本原理、基本工艺过程、基本操作与控制方法，培养学生的实际技术技能和动手能力。

本实验的主要任务是：

1、高速混合机工艺操作实验

2、PVC 挤出造粒工艺操作实验

3、注射成型工艺操作实验

二、实验教学环节与课时安排

本实验课时为8学时，在《塑料成型工艺学》课程结束后进行。学生83人分组

进行，每组10~11人，每组实验一天（8 课时），由老师指导完成以上三个实验，共8个组8天做完，每组各自在上机前事先按给定材料设计一个PVC 配方，每组按各自的配方按如下顺序做实验：

配方计量

高速混合 挤出造粒 注射成型。 具体实验课时分配如下表：

表1 高分子材料成型工艺实验课时分配表

本实验要求学生在进入实验室实验前必须熟悉掌握实验指导书内容和相关实验设备的操作规程、安全知识和操作方法，没有掌握这些知识的不得上机实验。

高材1001~1002班《高分子材料成型加工》实验按排表

三、安全注意事项

1、进入实验室必须遵守实验室安全注意事项

2、上机实验前必须熟悉安全操作规程及操作方法，禁止在不了解仪器设备的操作方法时盲目操作，因此而造成仪器设备损坏者，要照价赔偿。

3、实验配料过程中不得徒手接触化学制剂或撒落到身体皮肤上，已防中毒。必须用专用工具盛装称量物料，配料操作后必须注意洗手。

4、对于高温操作，应戴好帆布手套，以防烫伤。

5、实验时，必须专心一致，相互协同，不得各行其是，不得喧哗吵闹。

6、实验时必须作好详细操作记录和数据记录以及不正常现象及处理方法记录。

7、实验结束，应按操作规程停机，并清洁仪器设备，搞好现场清洁卫生。

四、实验内容与要求

（一）PVC配方设计

1、实验目的与要求

要求学生按照PVC的使用条件和性能要求的不同，进行PVC的配方设计。本次实验所设计的PVC产品设定为半硬白灰色，在室温下使用，要求有一定的柔轫性，抗冲性好，成本要求要较低。通过本次实验熟悉配方设计的基本方法，同时掌握基本配方与生产配方的换算。要求学生在实验前完成配方的设计，并交指导老师审查认可才能用于实验。

2、PVC配方组成

PVC塑料一般是由PVC和各种配合剂组成。根据制品性能要求不同，而有不同的PVC品种和配合剂的选用和用量配比。

配方组成通常包括基体PVC树脂、稳定体系、性能体系、加工体系、成本体系特殊配合体系组成。

根据塑料配方设计的目的和要求，一般配方设计人是应遵守以下技术原则：

○1针对性：经调查研究分析判定制品的使用条件和性能要求，正确制定合理的性能指标。然后进行有针对性的设计试验，合理选用PVC和需用的配合剂种类与用量，并巧妙地运用各种并用技术，以发挥最大效用。

○2考虑主要性能而兼顾综合性能：根据制品的合理性能指标，首先满足其主要性能要求如强度、硬度、流动性和老化等各种性能，对产品而言哪一种或几种性能为主要的，同时考虑其它性能的综合平衡，不能偏废。

○3整体配合：一般PVC塑料制品多由几种配合剂复合而成，因此在胶料配方设计时，既要考虑PVC塑料本身的性能要求，还须重视所有配合剂在加工工艺上的相互匹配，以获得最佳的整体配合效果。

○4配合剂及其间的相互作用：就是要注意PVC配合剂各自内在的联系和彼此间的相互作用，是相互抑制还是有加和作用或协同效应。

○5适应性和安全性：塑料配方设计要考虑当前的生产工艺过程和设备条件，必须适应这些生产条件，否则尽管性能优良，仍不能满足工艺和设备条件，须重新设

计试验。同时还须注意胶料加工操作的安全性。

3、实验用原材料

1、PVC—SG5型（粉料）

2、邻苯二甲酸二辛酯（DOP）（增塑剂）

3、三盐基性硫酸铅（稳定剂）

4、二盐基亚磷酸铅（稳定剂）

5、硬酯酸钡（稳定协同剂）

6、硬酯酸钙（稳定协同剂）

7、石蜡（润滑剂）

8、轻质碳酸钙（填充剂）

9、氯化聚乙烯（CPE140）（轫性改性剂）

10、丙烯酸酯（ACR）（抗冲改性剂）

4、实验配方

塑料配方组成和不同表示方式用下表2表示。基本配方是以基体树脂为100份（质量份）为基准，其它成份均以质量表示，设计试验配方多用此方法；质量百分数配方是以总胶料的质量量为基准，其它成份占总质量的百分比表示，常用于预算配方的成本。体积百分数配方，以胶料总体积为基准，树脂和各配合剂都以体积百分数来表示，是按基本配方中各组成的质量份数分别除以相应组成的相对密度而得其相应体积，然后以总体积为基准，再按比例求得各组成的体积。常用于按体积计算成本。生产配方就是根据生产混合设备充许的工作容量所做的投料配方，根据混合设备的容充许工作容量，从基本配方质量份数计算而得。（本实验用高速混合机充许容量按2500g计算）

PVC实验配方

PVC树脂（GS-5）100，邻苯二甲酸二辛酯10，硬脂酸钡1.5，硬

脂酸镉 1.0，硬酯酸钙0.5 , 三盐基性硫酸铅3，抗氧剂1010 0.5, 轻

质碳酸钙10, ACR 3,

增塑剂体系：

邻苯二甲酸二辛酯有良好的综合性能，混合性能好、增塑效率高、挥发性较低、耐水抽出、电气性能高、耐热及耐气候性良好。

热稳定体系：

硬脂酸钡热稳定剂，具有良好的长期耐热性及润滑性，稳定效果比硬脂酸钙大，但不及硬脂酸铅，与镉皂、锌皂或环氧化合物并用有良好的协同效应。

硬脂酸镉热稳定剂和润滑剂。具有优良的透明性、光稳定性、耐水性和电绝