塑料材料与配方设计实验指导书

《塑料材料与配方设计》

实验指导书

雷彩红董智贤

广东工业大学材料与能源学院

二0一0年2月印刷

1、高分子材料的定性鉴别与分析

2、不同无机填料改性聚丙烯的研究

3、不同稳定剂对PVC稳定加工性能的影响

4、聚丙烯热老化行为研究

5、工程塑料注射成型实验

6、不同加工条件对PP加工性能的影响

7、硬聚氯乙烯的成型加工实验

实验指导书（普通实验）

实验项目名称：高分子材料的定性鉴别与分析

实验项目性质：普通

所属课程名称：塑料材料与配方设计

实验计划学时：2

一、实验目的：

1. 了解各种通用塑料和工程塑料的外观特点。

2. 掌握各种通用和工程塑料的燃烧特点。

3.采用燃烧方法鉴别各种通用塑料和工程塑料。

4. 锻炼学生观察现象、正确记录数据和处理数据、分析实验结果的能力，培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和作风。

二、实验内容和要求

实验内容：

各种通用和工程塑料各有不同的外观，有些塑料如PP、PE 是结晶性塑料，外观不透明；有些塑料如PC、PMMA、PS为无定

形塑料，外观透明；有些塑料如PE、PP、PS、ABS等为粒料；有些塑料如PVC为粉末形状。此外，各种塑料也呈现出不同的燃烧特点，有些塑料如PVC、PTFE难燃；有些塑料如PE、PP易燃。燃烧过程中有些塑料出现熔融、滴落现象。本实验欲以各种通用和工程塑料为例，使学生掌握从外观以及燃烧特性角度出发来辨别各种塑料，将在《塑料材料与配方设计》这门课程中所学的知识进行融会贯通。

实验要求：

学生实验和教师讲座相结合，教师讲解与自学相结合、全班讲授与个别辅导相结合。要求学生熟练掌握各种塑料的外观和燃烧特性，了解实验注意事项，分实验小组协作完成整个实验，包括观察各种塑料的外观和点燃各种塑料，观察、记录实验现象，学习对实验结果进行合理分析。

三、实验主要仪器设备和材料

实验仪器设备：

仪器：酒精灯，镊子

材料：常用高分子材料如PP、PE、PS、ABS、PET、PA6、PVC、POM、PMMA、PC

四、实验方法、步骤及结果测试

1、将各种塑料原料备齐，观察外观并比较

2、点燃各种塑料原料，观察记录燃烧现象

五、实验报告要求

1.实验目的

2.实验内容

3.实验仪器、材料

4.实验方案

5.实验现象记录

6.实验结果分析

7.总结

六、思考题

1、PS、PVC、PC均属于无定形塑料，如何从外观以及燃烧现象上区分？

2、PE、PA、PET、POM均属于结晶型塑料，如何从外观以及燃烧现象上区分？

实验指导书（综合实验）

实验项目名称：不同无机填料改性聚丙烯的研究

实验项目性质：综合

所属课程名称：塑料材料与配方设计

实验计划学时：4

一、实验目的：

1. 了解塑料材料的特点，掌握常用助剂的功用，学习塑料材料配方设计的方法，提高学生对《塑料材料与配方设计》课程中所学知识灵活运用的能力。

2. 掌握塑料材料混炼和压制成型设备的基本原理、混炼和压制成型的方法及工艺。

3.掌握塑料材料的拉伸强度、冲击强度和硬度等力学性能测试

方法。

4. 学习使用双辊开炼机、平板硫化机等成型设备和拉力实验机、冲击实验机和洛氏硬度计等性能测试设备。

5. 锻炼学生观察现象、正确记录数据和处理数据、分析实

验结果的能力，培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和作风。

二、实验内容和要求

实验内容：

聚丙烯为最常用的通用热塑性塑料材料之一，价格便宜，用途广泛，具有优良的化学稳定性、电绝缘性和耐弯折性，但低温下冲击强度很低，耐热氧化性较差。在聚丙烯中加入无机填料可增加容量，降低材料成本，同时也可改进材料的某些性能。本实验欲以碳酸钙、滑石粉和玻璃纤维三种无机填料为例，使学生掌握塑料材料配方设计的目的、方法以及结果评价的整个过程，将在《塑料材料与配方设计》这门课程中所学的知识进行融会贯通。

实验要求：

学生实验和教师讲座相结合，教师讲解与自学相结合、全班讲授与个别辅导相结合。要求学生熟练掌握实验原理、方法、仪器设备的性能及操作要点，了解实验注意事项，分实验小组协作完成整个实验，包括设计实验方案，混炼和压制成型，按标准制样以及试样力学性能测试，观察、记录实验现象，正确读取实验数据，学习实验数据的处理及对实验结果进行合理分析解释。

三、实验主要仪器设备和材料

实验仪器设备：

天平烘箱模具GRH-10型高速加热混合机SK-160B型开放式塑炼机量程为400℃的表面温度计QLB-D400×400型平板压机HY-W型万能制样机XL-250A型拉力实验机 XCJ-4型简支梁冲击实验机XHR-150型塑料洛氏硬度计

实验材料：

聚丙烯粒料、抗氧化剂1010等常用助剂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、碳酸钙、滑石粉、陶土

四、实验方法、步骤及结果测试

1、设计实验方案

2、聚丙烯板的压制成型

具体步骤为：无机填料预处理→烘干→配料→混合→塑炼→压制→制样

（1）无机填料预处理：将碳酸钙、滑石粉和陶土分别进行预处理。

（2）烘干：将聚丙烯和填料分别平铺于瓷盘中，臵于烘箱内加热干燥，物料层厚度不超过2.5cm时，可不翻动，物

料层较厚时则应翻动多遍。烘箱温度为70±2℃，干燥时间为24h左右。

（3）配料：按配方用天平准确称量树脂及助剂、填料。（4）混合：可用高速加热混合机。清扫容器并盖好盖，从加料口加料，树脂和抗氧剂先加，开始混合搅拌2min左右，再加入填料和其它助剂继续搅拌，若需加热则同时按加热开关进行加热。物料混合好后倒出，将混合机清理干净。（5）塑炼：打开升温系统，将双辊开炼机加热，控制辊温在165±5℃，调节辊距，将混合料投入两辊缝隙间进行翻炼，出片宽度应小于模腔最大宽度，并趁热剪开，长度也应小于模腔最大宽度（200mm）。

（6）压制：将平板机加热到170±5℃，并将模具预热约10min，工作压力为8-10Mpa。将塑炼好的试样放入热模中，热压10min左右。迅速卸压，将热模迅速移至平板冷压机上保压冷却10min左右。卸压，取下模具，开模取出制品。（压制出来的板材表面应平整，厚度均匀，无气泡，否则需重作）

（7）制样：按照相关标准用万能制样机制样。

3、力学性能测试