本書由工作在企業一線技術人員共同編寫而成，內容豐富，實用性強。分章論述了代表性的塑膠、橡膠、彈性體，成型加工、配方設計理念、質量缺陷以及解決方案；還講述了廢舊塑膠加工與改性、相容劑作用、降解塑膠、模流分析以及生產質量缺陷案例。 本書不僅可供塑膠、彈性體、橡膠製品加工及機械製造和設計的企事業技術人員閱讀使用，也可供從事高分子材料研究和大中專院校師生參考學習。
基本介紹
- 書名：橡塑技術實戰指南
- 類型：科技
- 出版日期：2014年8月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7122205185
- 作者：李強 杜華
- 出版社：化學工業出版社
- 頁數：418頁
- 開本：16
- 品牌：化學工業出版社
內容簡介,圖書目錄,序言,
內容簡介
本書由工作在企業一線的技術人員編著而成，經驗豐富，以分享他們在橡膠與塑膠領域的實用經驗，能有效地解決實際問題，可以真正滿足本領域讀者的市場的需求。
圖書目錄
第1章緒論1
1.1高分子概論1
1.1.1高分子特徵1
1.1.2高分子性能2
1.1.3高分子改性規律9
1.1.4改性效果綜合評價10
1.1.5改性塑膠發展趨勢11
1.2聚合物成型加工基礎12
1.2.1聚合物結構簡介12
1.2.2聚合物加工性能14
1.2.3聚合物可加工性14
1.2.4熔體流變性概述16
1.2.5成型過程物理化學變化26
1.3改性配方設計原則38
1.3.1面向用途設計38
1.3.2相容性設計39
1.3.3助劑耐加工性設計41
1.3.4加工方法設計41
1.3.5助劑來源與成本設計42
1.3.6助劑安全性設計43
參考文獻43
上篇塑膠篇
第2章聚丙烯及其改性44
2.1綜述44
2.1.1簡介44
2.1.2聚合方法45
2.1.3結構特性51
2.1.4改性手段53
2.2添加劑效應56
2.2.1增韌劑影響56
2.2.2填料影響57
2.2.3增強材料影響59
2.2.4潤滑劑影響60
2.3改性配方設計61
2.3.1樹脂61
2.3.2填料62
2.3.3增韌劑62
2.3.4相容劑62
2.3.5其他助劑62
2.4配方實例62
2.4.1電飯煲專用料63
2.4.2汽車保險槓專用料65
2.4.3配方示例67
2.5動態硫化增韌技術67
參考文獻69
第3章聚氯乙烯（PVC）及其改性70
3.1綜述70
3.1.1改性技術發展70
3.1.2聚合方法71
3.1.3結構特性74
3.1.4流變性77
3.2加工套用特點80
3.2.1加工設備及模具80
3.2.2軟、硬質PVC特點及套用82
3.3電線電纜套用83
3.3.1發展概況83
3.3.2電纜料標準環保法規84
3.3.3電纜料常用材料選擇85
3.3.4電纜料開發實例90
3.3.5成本降低方案96
3.3.6電纜料發展趨勢99
3.3.7常見質量問題剖析99
3.4玩具料101
3.4.1配方設計102
3.4.2樹脂類型102
3.4.3增塑劑品種103
3.5門窗料103
3.5.1特點104
3.5.2添加劑104
3.5.3配方設計105
3.5.4加工工藝107
參考文獻108
第4章廢舊塑膠加工與改性109
4.1現狀109
4.2廢塑膠鑑別111
4.2.1品種鑑別111
4.2.2質量鑑別112
4.3生產設備及加工工藝113
4.3.1生產設備113
4.3.2加工工藝116
4.4改性118
4.4.1難點119
4.4.2回收特徵120
4.4.3示例121
4.5生物降解塑膠126
4.5.1合成及降解機理128
4.5.2配方設計及加工131
4.5.3技術前景133
參考文獻133
第5章雙螺桿擠出機及螺桿組合134
5.1結構及擠出特點134
5.1.1基本概念134
5.1.2雙螺桿擠出機結構135
5.1.3主要技術參數136
5.1.4不同功能螺紋元件137
5.1.5擠出特點142
5.2物料熔融的描述143
5.2.1幾個公式143
5.2.2描述熔融狀態的變數144
5.3螺桿組合原則147
5.3.1餵料、輸送段螺桿組合148
5.3.2熔融塑化段螺桿組合149
5.3.3加料口排氣口段螺桿組合150
5.3.4混合段螺桿組合150
5.3.5擠出段螺桿組合151
5.3.6側餵料問題151
5.4螺桿組合示例152
5.5對組合螺桿幾點意見156
參考文獻156
第6章注塑成型模流分析及故障處理157
6.1解模具內流動157
6.1.1案例解析157
6.1.2Moldflow的解釋及解決方案184
6.2缺陷分析及解決方法197
6.3注塑製品案例分析227
6.3.1易混淆缺陷228
6.3.2保險槓流痕229
6.3.3保險槓變形233
6.3.4保險槓充模不滿分析235
6.3.5儀錶板骨架斷裂分析236
中篇彈性體篇
第7章相容劑238
7.1概述238
7.1.1簡介238
7.1.2作用原理239
7.1.3相容劑分類239
7.1.4接枝類型240
7.1.5馬來酸酐接枝240
7.2馬來酸酐接枝配方工藝246
7.2.1接枝單體246
7.2.2引發劑247
7.2.3生產方式250
7.2.4生產工藝252
7.2.5接枝率測試253
7.3套用254
7.4常見問題254
7.4.1產品質量不穩定254
7.4.2產品顏色黃255
7.4.3產品中有小黃點、黑點255
7.4.4螺桿及上黏附的積料255
7.5相容劑發展趨勢255
參考文獻255
第8章熱塑性彈性體256
8.1概述256
8.1.1概念發展簡史256
8.1.2結構特徵257
8.2分類及套用257
8.2.1分類257
8.2.2種類性能特點258
8.2.3主要熱塑性彈性體259
8.2.4套用前景265
8.2.5優缺點266
8.2.6主要用途267
8.3加工工藝267
8.3.1苯乙烯類彈性體268
8.3.2聚烯烴TPO270
8.3.3熱塑性硫化橡膠TPV270
8.3.4熱熔性橡膠MPR272
8.3.5熱塑性聚氨酯TPU273
8.3.6聚酯彈性體COPE273
8.4配混料加工274
8.4.1混合料製備通論274
8.4.2增塑劑275
8.4.3填充劑275
8.4.4其他聚合物278
8.4.5穩定劑279
8.4.6添加劑279
8.5包覆與包膠279
8.5.1概述279
8.5.2TPE包膠射黏主要優點280
8.5.3TPE包膠射黏機理280
8.5.4TPE包膠實例283
8.5.5理想接合工藝要點286
8.5.6常用TPE包膠注塑加工工藝287
8.5.7TPE包膠射黏成型注意事項288
8.6TPE生產操作指南289
8.7熱塑性彈性體常見問題289
8.7.1材料問題對策290
8.7.2注射成型問題對策291
8.7.3包膠常見缺陷處理293
8.8改性配方及工藝示例293
參考文獻296
下篇橡膠篇
第9章橡膠硫化297
9.1橡膠硫化目的297
9.2橡膠硫化與填充298
9.2.1橡膠硫化體系298
9.2.2橡膠填充299
9.2.3硫化填充規律301
9.3硫化機理302
9.3.1硫化概念302
9.3.2硫化機理303
9.4硫化歷程306
9.4.1硫化歷程306
9.4.2抗焦燒與抗返原性308
9.5硫化三要素310
9.5.1溫度310
9.5.2壓力311
9.5.3時間312
9.5.4壓力與時間關係313
9.5.5溫度與時間關係315
9.6厚製品硫化工藝317
9.6.1硫化時間確定317
9.6.2厚製品硫化時間的設定實例323
9.6.3提高硫化效率方法324
參考文獻326
第10章橡膠改性327
10.1乙烯丙烯酸酯橡膠（AEM）改性327
10.1.1AEM簡介327
10.1.2硫化體系的影響328
10.1.3填充劑的影響331
10.2丁苯橡膠（SBR）改性333
10.2.1簡介333
10.2.2硫化劑、填料的影響334
10.2.3高嶺土填充336
10.2.4納米SiO2填充337
10.3中乙烯基聚丁二烯橡膠（MVBR）改性341
10.3.1簡介341
10.3.2填充342
10.3.3甲基丙烯酸鹽填充MVBR349
10.4特種橡膠配方350
10.4.1活性氯型丙烯酸酯橡膠（ACM）配方設計350
10.4.2丁腈橡膠（NBR）配方設計355
參考文獻363
第11章天然橡膠減震厚製品及其模具364
11.1橡膠減震器364
11.1.1天然橡膠減震製品簡介364
11.1.2剛度和阻尼性能366
11.1.3蠕變和應力鬆弛性能366
11.1.4疲勞性能367
11.1.5黏合性能368
11.2骨架368
11.2.1表面拋丸369
11.2.2表面清洗371
11.2.3黏合劑黏合372
11.3模具374
11.3.1不同硫化成型方式簡介375
11.3.2不同硫化成型方式對比376
11.3.3硫化模具操作便利性設計377
11.3.4硫化模具工藝性設計380
參考文獻383
第12章成型調機及製品缺陷分析384
12.1成型操作及調機技術384
12.1.1橡膠成型布局384
12.1.2橡膠成型工裝384
12.1.3成型機械384
12.1.4生產前準備386
12.1.5實際模溫設定387
12.1.6機台功能參數設定389
12.1.7二次加硫時間、溫度設定389
12.2成型過程質量缺陷分析391
12.2.1尺寸問題及解決方法391
12.2.2硬度問題及解決方法392
12.2.3外觀問題及解決方法393
12.2.4橡膠厚製品生產常見問題398
12.2.5橡膠缺陷及解決辦法圖解401
行業新趨勢
第13章聚合物蒙脫土納米複合材料產業化410
13.1簡介410
13.2科學突破411
13.2.1蒙脫土溶膠分散體系穩定性412
13.2.2蒙脫土插層表面二維狀態412
13.2.3蒙脫土層間膨脹熱力學分析413
13.3技術創新413
13.3.1納米第三單體原位共聚技術414
13.3.2高效低度納米內交聯技術414
13.3.3二元親疏納米複合技術415
13.4產品開發416
13.4.1納米複合功能母料416
13.4.2納米協同膨脹型無鹵阻燃劑416
13.5產業化拓展417
參考文獻418
1.1高分子概論1
1.1.1高分子特徵1
1.1.2高分子性能2
1.1.3高分子改性規律9
1.1.4改性效果綜合評價10
1.1.5改性塑膠發展趨勢11
1.2聚合物成型加工基礎12
1.2.1聚合物結構簡介12
1.2.2聚合物加工性能14
1.2.3聚合物可加工性14
1.2.4熔體流變性概述16
1.2.5成型過程物理化學變化26
1.3改性配方設計原則38
1.3.1面向用途設計38
1.3.2相容性設計39
1.3.3助劑耐加工性設計41
1.3.4加工方法設計41
1.3.5助劑來源與成本設計42
1.3.6助劑安全性設計43
參考文獻43
上篇塑膠篇
第2章聚丙烯及其改性44
2.1綜述44
2.1.1簡介44
2.1.2聚合方法45
2.1.3結構特性51
2.1.4改性手段53
2.2添加劑效應56
2.2.1增韌劑影響56
2.2.2填料影響57
2.2.3增強材料影響59
2.2.4潤滑劑影響60
2.3改性配方設計61
2.3.1樹脂61
2.3.2填料62
2.3.3增韌劑62
2.3.4相容劑62
2.3.5其他助劑62
2.4配方實例62
2.4.1電飯煲專用料63
2.4.2汽車保險槓專用料65
2.4.3配方示例67
2.5動態硫化增韌技術67
參考文獻69
第3章聚氯乙烯（PVC）及其改性70
3.1綜述70
3.1.1改性技術發展70
3.1.2聚合方法71
3.1.3結構特性74
3.1.4流變性77
3.2加工套用特點80
3.2.1加工設備及模具80
3.2.2軟、硬質PVC特點及套用82
3.3電線電纜套用83
3.3.1發展概況83
3.3.2電纜料標準環保法規84
3.3.3電纜料常用材料選擇85
3.3.4電纜料開發實例90
3.3.5成本降低方案96
3.3.6電纜料發展趨勢99
3.3.7常見質量問題剖析99
3.4玩具料101
3.4.1配方設計102
3.4.2樹脂類型102
3.4.3增塑劑品種103
3.5門窗料103
3.5.1特點104
3.5.2添加劑104
3.5.3配方設計105
3.5.4加工工藝107
參考文獻108
第4章廢舊塑膠加工與改性109
4.1現狀109
4.2廢塑膠鑑別111
4.2.1品種鑑別111
4.2.2質量鑑別112
4.3生產設備及加工工藝113
4.3.1生產設備113
4.3.2加工工藝116
4.4改性118
4.4.1難點119
4.4.2回收特徵120
4.4.3示例121
4.5生物降解塑膠126
4.5.1合成及降解機理128
4.5.2配方設計及加工131
4.5.3技術前景133
參考文獻133
第5章雙螺桿擠出機及螺桿組合134
5.1結構及擠出特點134
5.1.1基本概念134
5.1.2雙螺桿擠出機結構135
5.1.3主要技術參數136
5.1.4不同功能螺紋元件137
5.1.5擠出特點142
5.2物料熔融的描述143
5.2.1幾個公式143
5.2.2描述熔融狀態的變數144
5.3螺桿組合原則147
5.3.1餵料、輸送段螺桿組合148
5.3.2熔融塑化段螺桿組合149
5.3.3加料口排氣口段螺桿組合150
5.3.4混合段螺桿組合150
5.3.5擠出段螺桿組合151
5.3.6側餵料問題151
5.4螺桿組合示例152
5.5對組合螺桿幾點意見156
參考文獻156
第6章注塑成型模流分析及故障處理157
6.1解模具內流動157
6.1.1案例解析157
6.1.2Moldflow的解釋及解決方案184
6.2缺陷分析及解決方法197
6.3注塑製品案例分析227
6.3.1易混淆缺陷228
6.3.2保險槓流痕229
6.3.3保險槓變形233
6.3.4保險槓充模不滿分析235
6.3.5儀錶板骨架斷裂分析236
中篇彈性體篇
第7章相容劑238
7.1概述238
7.1.1簡介238
7.1.2作用原理239
7.1.3相容劑分類239
7.1.4接枝類型240
7.1.5馬來酸酐接枝240
7.2馬來酸酐接枝配方工藝246
7.2.1接枝單體246
7.2.2引發劑247
7.2.3生產方式250
7.2.4生產工藝252
7.2.5接枝率測試253
7.3套用254
7.4常見問題254
7.4.1產品質量不穩定254
7.4.2產品顏色黃255
7.4.3產品中有小黃點、黑點255
7.4.4螺桿及上黏附的積料255
7.5相容劑發展趨勢255
參考文獻255
第8章熱塑性彈性體256
8.1概述256
8.1.1概念發展簡史256
8.1.2結構特徵257
8.2分類及套用257
8.2.1分類257
8.2.2種類性能特點258
8.2.3主要熱塑性彈性體259
8.2.4套用前景265
8.2.5優缺點266
8.2.6主要用途267
8.3加工工藝267
8.3.1苯乙烯類彈性體268
8.3.2聚烯烴TPO270
8.3.3熱塑性硫化橡膠TPV270
8.3.4熱熔性橡膠MPR272
8.3.5熱塑性聚氨酯TPU273
8.3.6聚酯彈性體COPE273
8.4配混料加工274
8.4.1混合料製備通論274
8.4.2增塑劑275
8.4.3填充劑275
8.4.4其他聚合物278
8.4.5穩定劑279
8.4.6添加劑279
8.5包覆與包膠279
8.5.1概述279
8.5.2TPE包膠射黏主要優點280
8.5.3TPE包膠射黏機理280
8.5.4TPE包膠實例283
8.5.5理想接合工藝要點286
8.5.6常用TPE包膠注塑加工工藝287
8.5.7TPE包膠射黏成型注意事項288
8.6TPE生產操作指南289
8.7熱塑性彈性體常見問題289
8.7.1材料問題對策290
8.7.2注射成型問題對策291
8.7.3包膠常見缺陷處理293
8.8改性配方及工藝示例293
參考文獻296
下篇橡膠篇
第9章橡膠硫化297
9.1橡膠硫化目的297
9.2橡膠硫化與填充298
9.2.1橡膠硫化體系298
9.2.2橡膠填充299
9.2.3硫化填充規律301
9.3硫化機理302
9.3.1硫化概念302
9.3.2硫化機理303
9.4硫化歷程306
9.4.1硫化歷程306
9.4.2抗焦燒與抗返原性308
9.5硫化三要素310
9.5.1溫度310
9.5.2壓力311
9.5.3時間312
9.5.4壓力與時間關係313
9.5.5溫度與時間關係315
9.6厚製品硫化工藝317
9.6.1硫化時間確定317
9.6.2厚製品硫化時間的設定實例323
9.6.3提高硫化效率方法324
參考文獻326
第10章橡膠改性327
10.1乙烯丙烯酸酯橡膠（AEM）改性327
10.1.1AEM簡介327
10.1.2硫化體系的影響328
10.1.3填充劑的影響331
10.2丁苯橡膠（SBR）改性333
10.2.1簡介333
10.2.2硫化劑、填料的影響334
10.2.3高嶺土填充336
10.2.4納米SiO2填充337
10.3中乙烯基聚丁二烯橡膠（MVBR）改性341
10.3.1簡介341
10.3.2填充342
10.3.3甲基丙烯酸鹽填充MVBR349
10.4特種橡膠配方350
10.4.1活性氯型丙烯酸酯橡膠（ACM）配方設計350
10.4.2丁腈橡膠（NBR）配方設計355
參考文獻363
第11章天然橡膠減震厚製品及其模具364
11.1橡膠減震器364
11.1.1天然橡膠減震製品簡介364
11.1.2剛度和阻尼性能366
11.1.3蠕變和應力鬆弛性能366
11.1.4疲勞性能367
11.1.5黏合性能368
11.2骨架368
11.2.1表面拋丸369
11.2.2表面清洗371
11.2.3黏合劑黏合372
11.3模具374
11.3.1不同硫化成型方式簡介375
11.3.2不同硫化成型方式對比376
11.3.3硫化模具操作便利性設計377
11.3.4硫化模具工藝性設計380
參考文獻383
第12章成型調機及製品缺陷分析384
12.1成型操作及調機技術384
12.1.1橡膠成型布局384
12.1.2橡膠成型工裝384
12.1.3成型機械384
12.1.4生產前準備386
12.1.5實際模溫設定387
12.1.6機台功能參數設定389
12.1.7二次加硫時間、溫度設定389
12.2成型過程質量缺陷分析391
12.2.1尺寸問題及解決方法391
12.2.2硬度問題及解決方法392
12.2.3外觀問題及解決方法393
12.2.4橡膠厚製品生產常見問題398
12.2.5橡膠缺陷及解決辦法圖解401
行業新趨勢
第13章聚合物蒙脫土納米複合材料產業化410
13.1簡介410
13.2科學突破411
13.2.1蒙脫土溶膠分散體系穩定性412
13.2.2蒙脫土插層表面二維狀態412
13.2.3蒙脫土層間膨脹熱力學分析413
13.3技術創新413
13.3.1納米第三單體原位共聚技術414
13.3.2高效低度納米內交聯技術414
13.3.3二元親疏納米複合技術415
13.4產品開發416
13.4.1納米複合功能母料416
13.4.2納米協同膨脹型無鹵阻燃劑416
13.5產業化拓展417
參考文獻418
序言
這是一本源自基層生產第一線的技術研發、生產管理、質量控制人員，長期摸爬滾打的心血結晶。一般專業科技書籍，作者大多是大學教師、研究所研究人員以及大型企業技術人員。但由於編寫人員缺乏基層工作經驗，不能有效解決實際問題，難以滿足市場真正需求。大學教育與生產實踐脫節的問題，長期以來一直存在，並有持續擴大的趨勢。曾經見過一些滿腹經綸的專家、教授，看到山東萊州簡易造粒設備目瞪口呆；也見過不少企業面對成本不菲的配方、工藝無可奈何；還經常聽到很多剛走出校門的學生，面對工作手足無措的抱怨；更見識過理論無法解釋的配方和生產工藝。
在原國家教委高分子科學與工程，國家一級重點學科首席科學家，北京化工大學金日光教授倡導下，我們組織了韌客橡塑技術網部分基層技術、生產及質量管理人員編寫了《橡塑技術實戰指南》這本專著。立足於長期工作實戰經驗，儘可能用通俗易懂的語言，生動地講解橡塑加工理論、配方設計思路、工藝控制原理、故障診斷對策、模流分析程式、質量剖析案例等。以期給予一個導引，傳授一個理念，揭示一個方法，表述一種意識。
本書共分13章，其中第1章由李強、盧啟平、杜華編寫，第2章由杜華編寫，第3章由孫長見、豐景、杜華編寫，第4章由杜華、陳濤編寫，第5章由杜華編寫，第6章由盧啟平、楊波、杜華編寫，第7章由李國濤編寫，第8章由豐景編寫，第9章由常甲兵、曾凡偉、葉建培編寫，第10章由常甲兵、彭世洪編寫，第11章由曾凡偉編寫，第12章由鐘介祿、曾凡偉編寫，第13章由李強編寫。全書由杜華負責統稿、重組、修改。
本書在編寫過程中得到了金日光先生的親自指導，北京化工大學博士生導師李齊方教授、中科院福建物構所吳立新研究員以及化學工業出版社領導和編輯等對本書的初稿提出了寶貴的修改意見，在此表示衷心的感謝。
本書編寫過程中，採用了韌客橡塑技術網部分網友的帖子及回復，韌客橡塑技術網電子期刊《橡塑之家》中部分論文內容以及其他網上部分內容，恕不一一列舉註明出處，一併對原創作者表示衷心的感謝。
此外，本書的順利出版發行還得到張家港市美特高分子材料有限公司諸永偉總工程師、崑山市科信高分子材料有限公司肖衛永董事長、南京橡塑機械廠有限公司趙建華銷售總經理、餘姚市晨甬塑膠經營部曹後生總經理的鼎力支持！在此深表謝意！
個人經歷畢竟有限，日常工作接觸的也就是橡塑滄海中一粟，不可能面面俱到，難免存在不足和疏漏之處，敬請廣大讀者批評指正。
編者
2014年2月
在原國家教委高分子科學與工程，國家一級重點學科首席科學家，北京化工大學金日光教授倡導下，我們組織了韌客橡塑技術網部分基層技術、生產及質量管理人員編寫了《橡塑技術實戰指南》這本專著。立足於長期工作實戰經驗，儘可能用通俗易懂的語言，生動地講解橡塑加工理論、配方設計思路、工藝控制原理、故障診斷對策、模流分析程式、質量剖析案例等。以期給予一個導引，傳授一個理念，揭示一個方法，表述一種意識。
本書共分13章，其中第1章由李強、盧啟平、杜華編寫，第2章由杜華編寫，第3章由孫長見、豐景、杜華編寫，第4章由杜華、陳濤編寫，第5章由杜華編寫，第6章由盧啟平、楊波、杜華編寫，第7章由李國濤編寫，第8章由豐景編寫，第9章由常甲兵、曾凡偉、葉建培編寫，第10章由常甲兵、彭世洪編寫，第11章由曾凡偉編寫，第12章由鐘介祿、曾凡偉編寫，第13章由李強編寫。全書由杜華負責統稿、重組、修改。
本書在編寫過程中得到了金日光先生的親自指導，北京化工大學博士生導師李齊方教授、中科院福建物構所吳立新研究員以及化學工業出版社領導和編輯等對本書的初稿提出了寶貴的修改意見，在此表示衷心的感謝。
本書編寫過程中，採用了韌客橡塑技術網部分網友的帖子及回復，韌客橡塑技術網電子期刊《橡塑之家》中部分論文內容以及其他網上部分內容，恕不一一列舉註明出處，一併對原創作者表示衷心的感謝。
此外，本書的順利出版發行還得到張家港市美特高分子材料有限公司諸永偉總工程師、崑山市科信高分子材料有限公司肖衛永董事長、南京橡塑機械廠有限公司趙建華銷售總經理、餘姚市晨甬塑膠經營部曹後生總經理的鼎力支持！在此深表謝意！
個人經歷畢竟有限，日常工作接觸的也就是橡塑滄海中一粟，不可能面面俱到，難免存在不足和疏漏之處，敬請廣大讀者批評指正。
編者
2014年2月
