塑料配方设计

河南城建学院

塑料配方设计

玻璃纤维增强聚氯乙烯设计说明书

班级：

姓名:

学号：

专业：高分子材料与工程

课程名称：塑料配方设计

指导教师：

设计任务书

一、设计题目和内容

设计题目：玻璃纤维增强聚氯乙烯(GFRPVC)

设计内容：PVC树脂牌号、纤维、偶联剂的选用与配方设计；玻璃纤维增强PVC挤出造粒；玻璃纤维增强PVC粒料的性能测试

二、设计目的和要求

通过课程设计，要求更加熟悉工程设计基本内容，掌握聚合物配方设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力、独立工作和创新能力。

三、设计方法和步骤

1、设计方案简介

根据设计任务书所提供的条件和要求，通过对现有资料的分析对比，对选定的课题进行综述，确定相关的工艺流程图。

2、提供一篇关于所选研究专题的文献综述（主要论述近年来，研究专题国内外研究进展情况，参考文献不少于10篇，英文文献不少于1篇），综述的内容及格式完全按照正式发表论文的规范要求。字数不少于3000字。

3、提供一份所选研究专题的课程设计说明书，内容主要包括设计目的、设计内容、实施方案（主要包括所选用原材料药品、所用实验仪器、实施步骤、性能测试及表征等）、预期达到的主要技术指标及工作进度等，并画出满足上述课程设计任务书的工艺流程图。

4、编写文献综述和课程设计说明书。

四、设计成果的编制

本课程的设计任务要求学生做文献综述1篇、设计说明书1份、图纸1张。各部分具体要求如下：

（一）设计说明书的内容与顺序：

1、封面（包括题目、学生班级、学生姓名、指导教师姓名等）

2、设计任务书

3、目录

4、正文

4.1 绪论：简要概述及进展、设计任务的目的及意义、设计结果简述

4.2 设计内容

4.3 实施方案

4.4 预期达到的主要技术指标

4.5 预期工作进度

4.5 工艺流程图（带控制点的工艺流程图）及其说明

4.6 设计结果概要

4.7 设计体会及今后的改进意见

5、参考文献

6、主要符号说明（必须注明意义和单位）

（二）参考文献的格式：

期刊类：（序号）作者1，作者2，……作者n，文章名，期刊名（版本），出版年，卷次（期次）。

图书类：（序号）作者1，作者2，……作者n，书名，版本，出版地：出版社，出版年。

目录

1 绪论 (5)

1.1 增强理论 (5)

1.1.1 增强材料表面处理的作用机理 (5)

1.1.2 表面处理应遵循的原则 (5)

1.1.3偶联剂的作用机理 (6)

1.2 PVC纤维增强改性设计 (7)

1.2.1配方设计 (7)

1.2.2纤维的尺寸 (7)

1.2.3纤维与PVC树脂的关系 (7)

1.2.4纤维的表面处理方法 (7)

1.2.5玻璃纤维填料介绍 (8)

2 设计任务的目的和内容 (9)

3 设计拟实施方案 (9)

3.1 实验原料及设备 (9)

3.2 玻璃纤维的表面处理 (9)

3.3 样品制备 (9)

3.4 GFRPVC复合材料中玻璃纤维含量的测定 (10)

3.5 性能测试及表征 (10)

4 预期达到的结果 (10)

5 设计结果概要 (11)

6 设计体会 (11)

7 参考文献 (12)

1 绪论

树脂通过纤维增强构成复合材料是大幅度提高其综合性能的有效途径。从20世纪60年代开始，国内外均对纤维增强塑料作过不少研究，对纤维增强PVC 材料的研究主要是采用短切玻璃纤维为增强材料，以往的研究表明，30%的玻璃纤维与树脂复合能明显提高材料的强度和刚度，而填充量太低则增强效果不明显，近年来纤维增强PVC的研究发展较快，人们采用了剑麻纤维、尼龙纤维、聚酯纤维、涤纶纤维与PVC复合，也取得了较好的增强效果，但大多数研究未涉及复合材料的加工性能研究，由于纤维增强PVC材料的加工粘度大和耐热性差，上述材料一直难以形成大规模的工业化生产(尤其是大型制件的生产)而进入市场。

1.1 增强理论

1.1.1 增强材料表面处理的作用机理

表面处理的作用机理基本上有两种类型，一是表面物理作用，包括表面涂覆和表面吸附;二是表面化学作用，包括表面取代、水解、聚合和接枝等。前一类填料表面与处理剂的结合是分子间作用力，后一类填料表面是通过产生化学反应而与处理剂相结合。

填料表面处理究竟何种机理主要取决于填料的成分、结构，特别是填料表面的官能团类型、数量及活性，也与表面处理剂类型、表面处理方法与工艺条件有关。

一般来说，填料比表面积大，表面官能团反应活性高、密度大，而且选用的表面处理剂与填料表面官能团反应活性高，空间位阻小，表面处理温度适宜，则填料表面处理以化学反应为主，反之以物理作用为主。实际上绝大多数填料表面处理两种机理都同时存在。对一指定的填料来说，若采用表面活性剂、长链有机酸盐、高沸点链烃等为表面处理剂，则主要是通过表面涂覆或表面吸附的物理作用进行处理，若采用偶联剂、长链有机酞氛或氧磷酰氯，金属有机烷氧化合物、多异酸有机化合物及环氧化合物等为表面处理剂，则主要是通过表面化学作用来进行处理。

1.1.2 表面处理应遵循的原则

在进行填料表面处理时，从填料的种类、性质、聚合物种类、性能及加工工艺以及处理剂种类、用量及处理工艺出发，应遵循如下原则：

(l)填料表面极性与聚合物极性相差很大，应选择填料表面处理后极性接近于