塑料成型加工技術(shù)

前言

高分子產(chǎn)品已成為人們生活中不可缺少的部分，而塑料產(chǎn)品在高分子產(chǎn)品中占有重要的地位，其應(yīng)用已經(jīng)涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。自20世紀(jì)以來(lái)，為了發(fā)展我國(guó)的塑料工業(yè)和培養(yǎng)更多的專業(yè)人才，已經(jīng)有不少高質(zhì)量的專著和教科書(shū)出版，為我國(guó)塑料行業(yè)的發(fā)展做出了很大貢獻(xiàn)。隨著我國(guó)高分子科學(xué)專業(yè)的飛速發(fā)展，各種新工藝、新設(shè)備層出不窮，要求有不同層次的教材,以適應(yīng)塑料成型專業(yè)的發(fā)展，滿足培養(yǎng)更多科技人才的需要。目前的塑料加工成型教材中既講解基本原理和具體應(yīng)用，又能指導(dǎo)解決操作中可能遇到的實(shí)際問(wèn)題的注重實(shí)用的教材較少，為適應(yīng)培養(yǎng)多層次專業(yè)人才的要求，我們編寫(xiě)了本書(shū)。塑料成型工藝是高分子專業(yè)的一門(mén)重要專業(yè)課程。根據(jù)國(guó)家普通高等教育的專業(yè)大綱要求，設(shè)為塑料專業(yè)的必修專業(yè)課。本書(shū)在連續(xù)教授10多屆高職高專學(xué)生的講義基礎(chǔ)上編寫(xiě)，著重對(duì)塑料成型加工的成型基礎(chǔ)、成型過(guò)程、成型工藝參數(shù)等內(nèi)容進(jìn)行了闡述。結(jié)合相關(guān)教材的基礎(chǔ)內(nèi)容，根據(jù)本專業(yè)的教學(xué)大綱要求與實(shí)際教學(xué)要求以及學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，以培養(yǎng)復(fù)合型應(yīng)用人才為基礎(chǔ)，有重點(diǎn)地介紹了擠出和注塑兩大成型工藝。在成型工藝的教學(xué)中，往往要同時(shí)參照配方的練習(xí)，以大量的實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)，而這些內(nèi)容很少出現(xiàn)在同一教材中。本教材根據(jù)具體應(yīng)用的要求，刪減了部分復(fù)雜的原理和公式的推導(dǎo)過(guò)程，增加了在實(shí)踐中要用到的材料、配方、實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容，使學(xué)生可以在一本教材中就查找到相關(guān)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，使用緊湊。本書(shū)適用作高分子加工成型專業(yè)的本科、高職高專教材，也可用作企業(yè)技術(shù)人員的培訓(xùn)教材。本書(shū)的編寫(xiě)分工如下：江水青負(fù)責(zé)第4章、第5章、第6章和第13章；李海玲負(fù)責(zé)第1章、第9章、第10章、第11章；王繼虎負(fù)責(zé)第3章、第8章和第14章；袁芳負(fù)責(zé)第2章和第7章;韓云海負(fù)責(zé)第12章；戰(zhàn)勝負(fù)責(zé)本書(shū)的所有成型繪圖工作。全書(shū)由江水青和李海玲負(fù)責(zé)統(tǒng)稿并任主編，徐思亭擔(dān)任主審。本書(shū)在編寫(xiě)過(guò)程中，參考了一些同專業(yè)的著作，在此對(duì)相應(yīng)參考文獻(xiàn)的作者表示感謝。因?yàn)榫幷吣芰τ邢?，?shū)中的不妥之處在所難免，懇請(qǐng)同行業(yè)專家和讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　《塑料成型加工技術(shù)》主要介紹了目前塑料行業(yè)中大量使用的各類成型加工工藝技術(shù)。編寫(xiě)內(nèi)容從實(shí)用角度出發(fā)，拋繁就簡(jiǎn)，介紹了塑料成型技術(shù)所需要的基礎(chǔ)知識(shí)，原材料及選擇，各類成型工藝的工藝流程、工藝參數(shù)、設(shè)備模具的使用和操作方法，成型加工過(guò)程中所涉及的配方設(shè)計(jì)原則和教學(xué)生產(chǎn)中所需要的實(shí)驗(yàn)，重點(diǎn)講解了擠出和注塑兩大成型工藝。各章后均有適當(dāng)?shù)乃伎碱}，可供學(xué)習(xí)者更好地掌握《塑料成型加工技術(shù)》的重點(diǎn)知識(shí)。 　　《塑料成型加工技術(shù)》內(nèi)容豐富，理論講解適度，并有實(shí)驗(yàn)輔助學(xué)習(xí)，適用作高等學(xué)校高分子專業(yè)本科生教材、高職高專相關(guān)專業(yè)學(xué)生的教材，也可用作企業(yè)相關(guān)技術(shù)人員的培訓(xùn)教材及參考書(shū)。

書(shū)籍目錄

1 塑料成型基礎(chǔ)知識(shí)1.1 概述1.1.1 塑料的種類1.1.2 塑料的特性1.1.3 決定塑料性能的因素1.1.4 塑料的成型方法1.2 塑料在成型過(guò)程中的物理和化學(xué)變化1.2.1 聚合物成型中的結(jié)晶1.2.2 高聚物的取向態(tài)結(jié)構(gòu)1.2.3 聚合物的降解1.2.4 熱固性塑料的交聯(lián)作用1.3 塑料的成型性能1.3.1 塑料的可擠壓性1.3.2 塑料的可模塑性1.3.3 塑料的可紡性1.3.4 塑料的可延性1.4 高聚物的物理狀態(tài)1.4.1 線型無(wú)定形高聚物的三種物理狀態(tài)1.4.2 結(jié)晶高聚物的物理狀態(tài)1.4.3 高聚物的變形特點(diǎn)1.5 高聚物的流變性質(zhì)1.5.1 高聚物流動(dòng)性的表征方法1.5.2 高聚物熔體的流變行為1.5.3 高聚物熔體的彈性效應(yīng)1.5.4 影響高聚物熔體流變行為的主要因素思考題2 塑料原材料2.1 樹(shù)脂2.1.1 熱塑性合成樹(shù)脂2.1.2 熱固性合成樹(shù)脂2.2 塑料助劑2.2.1 增塑劑2.2.2 抗氧劑2.2.3 光穩(wěn)定劑2.2.4 熱穩(wěn)定劑2.2.5 填料2.2.6 增強(qiáng)材料2.2.7 偶聯(lián)劑2.2.8 潤(rùn)滑劑2.2.9 發(fā)泡劑2.2.10 阻燃劑2.2.11 其他助劑思考題3 模壓成型3.1 概述3.1.1 模壓成型的原理3.1.2 模壓成型的特點(diǎn)3.2 物料的準(zhǔn)備3.2.1 原料的準(zhǔn)備3.2.2 預(yù)壓3.2.3 預(yù)熱3.3 模壓成型用的設(shè)備3.3.1 壓機(jī)3.3.2 塑模3.4 模壓過(guò)程和操作3.5 模壓成型的控制因素3.5.1 模壓壓力3.5.2 模壓溫度3.5.3 模壓時(shí)間3.6 模壓成型中制品常見(jiàn)缺陷、產(chǎn)生原因及解決方法3.7 冷壓燒結(jié)成型3.7.1 冷壓成型3.7.2 燒結(jié)3.7.3 冷卻思考題4 擠出成型4.1 概述4.2 擠出設(shè)備4.2.1 單螺桿擠出機(jī)4.2.2 雙螺桿擠出機(jī)4.2.3 料筒及其他擠壓系統(tǒng)4.2.4 傳動(dòng)系統(tǒng)4.2.5 加熱與冷卻系統(tǒng)4.2.6 機(jī)頭和口模4.2.7 擠出機(jī)輔助設(shè)備4.2.8 擠出機(jī)的故障排除4.3 擠出機(jī)的工作原理4.3.1 單螺桿擠出機(jī)的工作原理4.3.2 單螺桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的改進(jìn)4.3.3 雙螺桿擠出機(jī)的工作原理4.4 擠出成型工藝4.4.1 擠出工藝參數(shù)4.4.2 擠出機(jī)的一般操作4.4.3 幾種塑料制品的擠出工藝4.5 擠出制品常見(jiàn)故障及解決辦法思考題5 注射模塑5.1 概述5.2 注射模塑設(shè)備5.2.1 注射系統(tǒng)5.2.2 鎖模系統(tǒng)5.2.3 注塑模具5.3 注射模塑工藝過(guò)程及控制因素5.3.1 成型前的準(zhǔn)備5.3.2 注射過(guò)程5.3.3 制品的后處理5.4 注射模塑工藝條件的分析5.4.1 溫度5.4.2 壓力5.4.3 注射時(shí)間5.4.4 注射成型流程5.5 幾種常用熱塑性塑料的注射模塑特點(diǎn)5.5.1 聚苯乙烯塑料5.5.2 聚丙烯塑料5.5.3 聚酰胺塑料5.5.4 聚碳酸酯塑料5.5.5 ABS塑料5.5.6 聚酯塑料5.5.7 聚甲醛塑料5.5.8 聚甲基丙烯酸甲酯塑料5.5.9 聚氯乙烯塑料5.6 熱固性塑料的注射模塑5.6.1 原材料特點(diǎn)5.6.2 成型工藝要點(diǎn)5.7 氣輔注射成型5.7.1 氣輔注射成型的優(yōu)點(diǎn)5.7.2 成型材料的選擇5.7.3 制件中氣道的設(shè)計(jì)5.7.4 模具設(shè)計(jì)5.7.5 與其他注塑成型工藝的比較5.8 反應(yīng)注塑5.8.1 反應(yīng)注塑及其優(yōu)點(diǎn)5.8.2 反應(yīng)注塑設(shè)備5.8.3 反應(yīng)注塑材料5.8.4 加工工藝要求5.9 注射成型的新發(fā)展及部分塑化條件的一般設(shè)定5.10 注射成型常見(jiàn)故障及排除方法思考題6 中空吹塑6.1 概述6.2 中空吹塑設(shè)備6.2.1 擠出吹塑的設(shè)備及模具6.2.2 注射吹塑的設(shè)備及模具6.3 擠出吹塑6.3.1 生產(chǎn)工藝過(guò)程6.3.2 生產(chǎn)控制因素6.4 注射吹塑6.4.1 生產(chǎn)工藝過(guò)程6.4.2 生產(chǎn)控制因素6.5 拉伸吹塑6.5.1 擠出拉伸吹塑6.5.2 注射拉伸吹塑6.6 多層吹塑6.6.1 多層共擠出中空塑料成型機(jī)6.6.2 多層吹塑工藝思考題7 層壓塑料和增強(qiáng)塑料的成型7.1 層壓塑料概述7.2 環(huán)氧樹(shù)脂層壓塑料7.2.1 環(huán)氧層壓板7.2.2 環(huán)氧層壓管7.2.3 環(huán)氧層壓棒7.3 其他板材層壓塑料7.4 增強(qiáng)塑料概述7.4.1 增強(qiáng)塑料的特點(diǎn)7.4.2 增強(qiáng)塑料的組成7.5 熱固性增強(qiáng)塑料及其成型工藝7.5.1 物料7.5.2 成型工藝條件7.6 熱塑性增強(qiáng)塑料及其成型工藝7.6.1 工藝特點(diǎn)7.6.2 成型注意事項(xiàng)7.7 碳纖維增強(qiáng)塑料7.8 玻璃纖維增強(qiáng)塑料7.8.1 常見(jiàn)的幾種玻璃纖維增強(qiáng)塑料7.8.2 玻璃纖維增強(qiáng)塑料的注射成型特點(diǎn)7.9 增強(qiáng)塑料的發(fā)展方向思考題8 泡沫塑料的成型8.1 泡沫塑料概述8.2 泡沫塑料的分類8.3 泡沫塑料成型方法8.4 發(fā)泡方法和發(fā)泡原理8.4.1 發(fā)泡方法8.4.2 發(fā)泡劑的選擇和分類8.4.3 發(fā)泡原理8.5 常見(jiàn)的幾種泡沫塑料8.5.1 聚苯乙烯泡沫塑料8.5.2 聚氯乙烯泡沫塑料8.5.3 聚乙烯泡沫塑料8.5.4 聚氨酯泡沫塑料思考題9 澆鑄9.1 靜態(tài)澆鑄9.1.1 鑄型尼龍成型9.1.2 靜態(tài)澆鑄成型模具9.1.3 澆鑄工藝9.1.4 靜態(tài)澆鑄常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及解決方法9.2 嵌鑄9.2.1 嵌鑄成型用原材料9.2.2 嵌鑄成型模具9.2.3 嵌鑄工藝9.2.4 嵌鑄常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及解決方法9.3 離心澆鑄9.3.1 離心澆鑄成型用原材料9.3.2 離心澆鑄成型模具9.3.3 離心澆鑄工藝9.3.4 離心澆鑄常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及解決方法9.4 流延澆鑄9.4.1 流延澆鑄成型用原材料9.4.2 流延澆鑄成型設(shè)備9.4.3 流延澆鑄常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及解決方法9.5 搪塑9.5.1 搪塑成型模具9.5.2 搪塑工藝過(guò)程9.5.3 搪塑生產(chǎn)設(shè)備9.5.4 搪塑成型常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及解決方法9.5.5 蘸浸成型9.6 滾塑9.6.1 滾塑成型原理9.6.2 滾塑工藝的特點(diǎn)9.6.3 滾塑成型用原材料9.6.4 滾塑成型模具結(jié)構(gòu)9.6.5 滾塑工藝條件對(duì)制品性能的影響9.6.6 滾塑成型工藝對(duì)制品內(nèi)部氣泡的影響9.6.7 滾塑成型生產(chǎn)實(shí)例思考題10 壓延成型10.1 概述10.1.1 壓延的主要產(chǎn)品10.1.2 壓延成型的特點(diǎn)10.2 壓延設(shè)備10.2.1 壓延設(shè)備的分類10.2.2 壓延機(jī)的構(gòu)造10.2.3 壓延機(jī)的輥筒10.2.4 加熱系統(tǒng)10.2.5 輔機(jī)10.3 壓延工藝10.3.1 塑煉10.3.2 壓延成型10.4 壓延工藝的影響因素10.4.1 壓延機(jī)成型薄膜(片)時(shí)操作應(yīng)注意的事項(xiàng)10.4.2 原材料因素10.4.3 設(shè)備因素10.4.4 冷卻定型階段影響質(zhì)量的因素10.5 壓延成型的進(jìn)展10.5.1 壓延機(jī)的大型化10.5.2 壓延成型的高速化、精密化、機(jī)械化與自動(dòng)化10.5.3 壓延擴(kuò)幅10.5.4 冷卻裝置的改進(jìn)10.5.5 異徑輥筒壓延機(jī)思考題11 涂層11.1 壓延法人造革的生產(chǎn)工藝11.1.1 壓延法聚氯乙烯人造革的成型方法11.1.2 壓延法聚氯乙烯人造革的配方設(shè)計(jì)依據(jù)11.1.3 生產(chǎn)工藝11.1.4 壓延人造革加工中的不正?，F(xiàn)象、原因及改進(jìn)方法11.2 涂覆法人造革的生產(chǎn)工藝11.2.1 直接涂刮法聚氯乙烯普通革的生產(chǎn)工藝11.2.2 間接涂刮法聚氯乙烯人造革的生產(chǎn)工藝11.3 層合法人造革的生產(chǎn)工藝11.4 人造革的表面修飾11.4.1 表面涂飾11.4.2 貼膜11.4.3 壓花與冷卻11.4.4 印花11.4.5 壓延人造革表面的涂飾處理11.4.6 卷取包裝11.5 聚氨酯人造革的生產(chǎn)工藝11.5.1 干式聚氨酯人造革的生產(chǎn)工藝11.5.2 濕式聚氨酯人造革的生產(chǎn)工藝11.6 金屬制件的塑料涂覆思考題12 熱成型12.1 熱成型的基本方法12.1.1 差壓成型12.1.2 模壓成型12.1.3 雙片成型12.1.4 其他熱成型12.2 熱成型的設(shè)備及工藝要求12.2.1 熱成型的設(shè)備12.2.2 影響制品成型質(zhì)量的主要因素12.2.3 熱成型制品常見(jiàn)缺陷、產(chǎn)生原因及排除方法12.3 模具12.3.1 模具材料12.3.2 模具類型的選擇12.4 工藝因素分析12.4.1 加熱12.4.2 成型12.4.3 冷卻脫模12.4.4 模具溫度12.4.5 塑料材料12.5 熱成型常用的塑料12.5.1 硬質(zhì)聚氯乙烯和軟質(zhì)聚氯乙烯12.5.2 聚乙烯和聚丙烯12.5.3 聚苯乙烯和ABS12.5.4 聚甲基丙烯酸甲酯12.5.5 纖維素類12.5.6 工程塑料聚碳酸酯類12.5.7 其他塑料12.6 熱成型工藝實(shí)例12.6.1 PVC的熱成型12.6.2 聚烯烴的熱成型12.6.3 PS和ABS的熱成型12.6.4 聚丙烯酸酯類塑料的熱成型12.6.5 纖維素塑料的熱成型12.6.7 其他塑料的熱成型思考題13 塑料的選材及配方設(shè)計(jì)13.1 塑料配方設(shè)計(jì)中的選材13.2 配方設(shè)計(jì)的原則13.2.1 配方設(shè)計(jì)及其原則和意義13.2.2 塑料配方設(shè)計(jì)的依據(jù)13.2.3 塑料配方的表示13.2.4 塑料配方的確定13.3 塑料配方的試驗(yàn)設(shè)計(jì)13.3.1 單變量配方設(shè)計(jì)13.3.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)13.4 配方設(shè)計(jì)的實(shí)例13.4.1 熱固性塑料的配方設(shè)計(jì)13.4.2 聚氯乙烯(PVC)的配方設(shè)計(jì)13.4.3 阻燃配方的設(shè)計(jì)13.4.4 耐熱配方的設(shè)計(jì)13.4.5 發(fā)泡塑料配方設(shè)計(jì)思考題14 實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)一 樹(shù)脂中水分和揮發(fā)物的測(cè)定實(shí)驗(yàn)二 模塑料表觀密度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)三 塑料相對(duì)密度的測(cè)定(密度瓶法)實(shí)驗(yàn)四 塑料密度的測(cè)定(梯度法)實(shí)驗(yàn)五 熱塑性塑料熔體流動(dòng)速度的測(cè)定實(shí)驗(yàn)六 熱固性塑料的流動(dòng)性試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)七 塑料的配制實(shí)驗(yàn)八 硬PVC模壓成型工藝實(shí)驗(yàn)九 軟PVC管擠出工藝實(shí)驗(yàn)十 擠出吹塑薄膜成型工藝實(shí)驗(yàn)十一 熱塑性塑料的注射成型工藝實(shí)驗(yàn)十二 熱固性塑料的壓制成型工藝實(shí)驗(yàn)十三 塑料沖擊強(qiáng)度的測(cè)定附錄常見(jiàn)塑料、樹(shù)脂的英文縮寫(xiě)及英文和中文名稱對(duì)照參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1 塑料成型基礎(chǔ)知識(shí)材料、信息、能源是現(xiàn)代文明的三大支柱，其中材料是人類活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。通常將材料分為金屬材料、無(wú)機(jī)材料和有機(jī)高分子材料。塑料是重要的有機(jī)高分子材料之一。塑料是指以天然氣、石油、煤等天然含碳資源為主要原料，通過(guò)高分子合成反應(yīng)將碳、氫、氧、氮、氯等原子連成鏈狀或網(wǎng)狀的長(zhǎng)而大的高分子化合物（又稱聚合物、高聚物），另外添加某些具有特殊用途的助劑共同組成的。聚合物是塑料的最基本、最主要的組分，它決定著塑料的基本性質(zhì)。聚合物是一種由許多結(jié)構(gòu)相同的、簡(jiǎn)單的單元通過(guò)共價(jià)鍵重復(fù)連接而成的分子量很大的化合物。高分子化合物與低分子化合物的區(qū)別在于前者分子量很高，通常將分子量高于約1萬(wàn)的稱為高分子，分子量低于約1000的稱為低分子。與低分子化合物相比，高分子化合物除了具有分子量大的主要特點(diǎn)外，還具有以下特點(diǎn)：分子量往往存在著分布，分子間相互作用力大，分子鏈有柔順性；高分子鏈間若存在交聯(lián)結(jié)構(gòu)，即使交聯(lián)度很小，高聚物的力學(xué)性能也會(huì)發(fā)生很大的變化，主要是不溶不熔；高分子化合物由于有很多結(jié)構(gòu)單元，結(jié)構(gòu)單元間的范德華力對(duì)高聚物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)及高聚物材料的力學(xué)性能都有很大的影響；高聚物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)存在晶態(tài)和非晶態(tài)，導(dǎo)致高分子鏈的聚集體具有一定程度的有序排列。塑料是三大合成材料之一，塑料的成型加工是塑料工業(yè)中的重要環(huán)節(jié)，要把合成樹(shù)脂變成有用的塑料制品用到農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國(guó)防和科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域中，必須通過(guò)成型加工這個(gè)手段。塑料在加工過(guò)程中，高分子表現(xiàn)出形狀、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)等方面的變化。形狀轉(zhuǎn)變往往是為滿足使用的最起碼要求而進(jìn)行的。材料的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變包括高分子的組成、組成方式、材料宏觀與微觀結(jié)構(gòu)的變化等；高分子結(jié)晶和取向也引起材料聚集態(tài)變化，這種轉(zhuǎn)變主要是為了滿足對(duì)成品內(nèi)在質(zhì)量的要求而進(jìn)行的，一般通過(guò)配方設(shè)計(jì)、材料的混合、采用不同加工方法和成型條件來(lái)實(shí)現(xiàn)。加工過(guò)程中材料結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變有些是材料本身固有的，也可以是有意進(jìn)行的；有些則是不正常的加工方法或加工條件引起的。

編輯推薦

《塑料成型加工技術(shù)》是由化學(xué)工業(yè)出版社出版的。

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