塑胶成型加工基础(国家级骨干高职院校建设规划教材)

本书以高分子结构、性能及塑胶製品成型过程中的单元操作为线索组织内容，对塑胶成型加工工艺及原理进行了阐述，论述了高分子结构、高分子运动、塑胶的性能；塑胶成型主要单元操作、塑胶流变学基础知识；常见的塑胶成型加工方法。结合塑胶成型生产实际，对塑胶成型新技术进行了简要介绍。

本书可作为高职高专高分子材料加工技术专业的专业基础课教材或参考书，同时也可供相关工程技术人员阅读。

单元一高分子链的结构1

一、高分子链的化学结构及构型2

（一）高分子链的化学组成与结构2

（二）高分子链的连线方式2

（三）高分子链的几何形状4

（四）高分子链的旋光异构与几何异构4

二、高分子的分子量、构象与柔性6

（一）高分子的分子量及其分布6

（二）高分子链的内旋转7

（三）影响高分子链柔性的主要因素9

（四）高分子链柔性的量度10

习题与思考题11

单元二高分子聚集态结构12

一、分子间的相互作用12

（一）分子间的作用力12

（二）内聚能密度14

二、高分子的结晶形态与结构15

（一）高分子的结晶形态15

（二）结晶高分子的结构模型18

（三）高分子的结晶过程20

（四）化学结构对高分子结晶的影响20

三、非结晶高分子的结构21

（一）无序结构模型21

（二）局部有序结构模型21

四、高聚物的取向结构22

（一）取向机理与特徵22

（二）高分子的取向过程23

（三）高分子的取向态与各向异性24

习题与思考题25

单元三高分子运动与状态26

一、高分子的运动特点26

（一）高分子运动的多重性26

（二）高分子运动的鬆弛性27

二、高聚物的物理状态与特徵温度27

（一）聚集态与相态27

（二）非晶态高分子的三态27

（三）结晶型塑胶的力学状态29

（四）高聚物的特徵温度30

三、高聚物的玻璃化转变及次级转变33

（一）玻璃化转变33

（二）玻璃化温度以下的次级转变34

习题与思考题34

单元四塑胶的性能35

一、塑胶的力学性能35

（一）塑胶力学性能的基本指标35

（二）塑胶的高弹性40

（三）塑胶的黏弹性41

（四）塑胶的力学屈服47

（五）塑胶的机械强度58

（六）塑胶的疲劳强度63

（七）塑胶的摩擦与磨耗64

二、塑胶的物理性能67

（一）塑胶的热学性能67

（二）塑胶的电性能71

（三）塑胶的光学性能73

（四）塑胶的渗透性能74

三、塑胶的化学性能76

（一） 高聚物的化学反应76

（二）塑胶的耐化学药品性能79

（三）塑胶的老化性能80

（四）塑胶的燃烧与阻燃性能83

（五）塑胶力化学性能87

习题与思考题89

单元五塑胶的混合90

一、塑胶混合物及其製备90

（一）塑胶混合基本概念90

（二）塑胶混合机理91

（三）塑胶共混物製造方法93

（四）塑胶共混实例99

二、高聚物的互容性103

（一）高聚物互容的基本特点103

（二）高聚物互容的热力学性质106

（三） 不互容体系的相分离111

三、塑胶共混物的形态结构112

（一）共混物的形态结构基本类型113

（二）共混物的界面层116

（三）互容性对形态结构的影响118

（四）製备方法与工艺条件对形态结构的

影响119

四、塑胶共混物的性能121

（一）共混物性能与组分性能的关係121

（二）力学鬆弛性能124

（三）模量和强度125

（四）塑胶共混物熔体的流变特性125

(五）塑胶共混物的其他性能127

(六）塑胶增韧机理128

(七）橡胶弹性体增韧机理128

(八）刚性粒子增韧机理131

习题与思考题132

单元六塑胶的乾燥133

一、塑胶的乾燥方法133

(一）鼓风烘箱乾燥133

(二）真空乾燥133

(三）沸腾床乾燥134

(四）除湿乾燥135

二、乾燥基本原理135

(一）塑胶乾燥过程的分类135

(二）乾燥的基本原理136

三、乾燥设备及其工作原理144

(一）鼓风烘箱乾燥器及其原理144

(二）网带烘乾乾燥设备145

(三）鼓风乾燥料斗146

(四）气流式乾燥器147

(五）沸腾床乾燥器148

(六）红外乾燥器148

(七）微波乾燥器148

(八）最新的真空乾燥机149

四、塑胶乾燥实例149

(一）聚碳酸酯注射成型前的乾燥149

(二）聚氯乙烯的沸腾床乾燥150

(三）挤出机对物料的乾燥150

习题与思考题152

单元七塑胶加工过程中的原料输送153

一、塑胶加工固体物料的输送153

(一）气力（气流）输送系统简介153

(二）负压稀相气力输送系统154

(三）正压稀相气力输送系统154

(四）正压密相气力输送系统155

(五）螺旋输送机156

(六）带式输送机164

(七）聚氯乙烯树脂的输送与贮存工艺169

二、塑胶加工液体原料的输送169

(一）输送液体物料用管路组成169

(二）输送液体物料用泵173

(三）塑胶加工流体原料输送实例175

习题与思考题176

单元八塑胶熔融与冷却177

一、塑胶熔融所需热量的来源177

（一)外加热177

（二)内摩擦热177

二、塑胶熔融方法179

（一)无熔体移走的传导熔融179

（二)移动热源的加热和熔融180

（三)强制熔体移走的传导熔融180

（四)耗散混合熔融181

（五)压缩耗散熔融与其他能源耗散

熔融181

三、传热基本原理181

（一)对流传热182

（二)热传导183

（三)热辐射184

（四)压缩能量185

（五)黏性耗散185

（六)塑性形变耗散186

四、塑胶传热因素分析186

（一)塑胶的热稳定性187

（二)塑胶的热物理参数187

（三)传热的速度控制188

（四)塑胶熔体冷却方式188

（五)冷却速率对塑胶聚集态结构与性

能的影响191

习题与思考题193

单元九塑胶熔体流动194

一、塑胶熔体的流变性能194

（一)牛顿型流体195

（二)非牛顿型流体195

（三)黏弹性流体199

（四)热塑性塑胶与热固性塑胶

流变行为的比较199

二、影响高聚物流变行为的主要因素200

（一)温度对黏度的影响200

（二)压力对黏度的影响202

（三)黏度对剪下速率或剪下应力

的依赖性203

（四)高聚物结构因素和组成

对黏度的影响203

三、塑胶熔体的弹性行为205

（一)端末效应205

（二)不稳定流动和熔体破碎现象207

（三)影响聚合物熔体弹性的因素208

四、塑胶典型加工过程的流变分析209

（一)开炼工艺、压延工艺的流变分析209

（二)挤出成型过程的流变分析212

（三)注射成型过程的流变分析217

习题与思考题222

单元十塑胶成型加工方法223

一、注射成型法223

（一)注射机223

（二)模具224

（三)注射成型过程227

（四)其他注射成型方法229

二、挤出成型法240

（一)挤出机及挤出成型生产线240

（二)机头与辅机245

（三)挤出成型过程245

（四)挤出成型实例246

三、压延成型法255

（一)压延机及压延生产线255

（二)压延成型过程257

（三)聚氯乙烯膜（片）压延成型实例260

四、其它成型法261

（一)模压与层压成型261

（二)泡沫塑胶的成型263

（三)搪塑与蘸塑成型264

（四)旋转模塑成型266

（五）冷压烧结成型268

习题与思考题269

参考文献270