塑料改性工艺、配方与应用 第2版PDF电子书下载

第1章 塑料改性基础 1

1.1高分子材料改性的目的、意义和发展 1

1.2高分子材料的结构与性能 3

1.2.1高分子的结构 4

1.2.2聚合物的分子运动和热转变 12

1.2.3高分子的黏弹性 16

1.2.4高分子材料的力学性能 18

1.3聚合物加工流变学 23

1.4高分子材料加工基础 29

1.4.1加工过程中的结晶 30

1.4.2加工过程中聚合物的取向 31

1.4.3聚合物在加工过程中的降解 33

1.4.4加工过程中的交联 34

1.5塑料注射成型 35

1.6塑料挤出成型 37

1.7重要性能的测试 40

1.7.1拉伸强度和杨氏模量 40

1.7.2弯曲强度和模量 41

1.7.3冲击强度 41

1.7.4热性能 42

1.7.5老化性能试验 44

1.7.6燃烧性能 45

1.7.7熔体流动速率 48

1.7.8橡胶门尼黏度 48

参考文献 49

第2章 塑料改性原理 50

2.1概述 50

2.2塑料的共混改性 51

2.2.1聚合物共混理论及改性技术的发展 53

2.2.2聚合物-聚合物相容性 55

2.2.3聚合物共混物的形态结构 57

2.2.4共混改性塑料的界面层 60

2.2.5塑料共混的增容 61

2.2.6增韧理论 64

2.3塑料的填充改性 70

2.3.1填料的定义、分类与性质 72

2.3.2常用填料 74

2.3.2.1碳酸钙 74

2.3.2.2滑石粉 76

2.3.2.3高岭土 77

2.3.2.4二氧化硅 79

2.3.2.5硅灰石与硅灰石粉 79

2.3.2.6硫酸钡 80

2.3.2.7玻璃微珠 81

2.3.3填料表面处理 82

2.3.3.1填料表面的干法处理 84

2.3.3.2填料表面的湿法处理 85

2.3.3.3其它表面改性方法 87

2.3.4表面处理剂 88

2.3.5填充改性塑料的力学性能 94

2.4塑料的增强改性 99

2.4.1热塑性增强材料的性能特点 99

2.4.2增强材料 100

2.4.2.1玻璃纤维 100

2.4.2.2碳纤维 102

2.4.2.3石棉纤维 104

2.4.2.4碳纳米管 104

2.4.2.5有机聚合物纤维 105

2.4.2.6金属纤维、陶瓷纤维和晶须 106

2.4.3玻璃纤维的表面处理 108

2.4.4聚合物基纤维复合材料的界面 110

2.4.4.1聚合物-纤维界面的形成 110

2.4.4.2界面黏结理论 111

2.4.4.3界面效应及界面相互作用 113

2.5塑料的阻燃改性原理 115

2.5.1聚合物燃烧过程与燃烧反应 115

2.5.2卤-锑系阻燃剂的阻燃机理 116

2.5.3磷系、氮系阻燃剂的阻燃机理 117

2.5.4膨胀阻燃及无卤阻燃阻燃机理 118

2.5.5塑料的抑烟技术 119

2.5.6成炭及防熔滴技术 121

2.5.7聚合物纳米阻燃复合材料 122

2.6塑料的化学改性 125

参考文献 127

第3章 塑料改性设备与工艺 128

3.1混合与混炼的基本概念 128

3.1.1分布混合与分散混合 128

3.1.2混合三要素 129

3.2塑料改性通用设备 130

3.2.1初混设备 130

3.2.2间歇式熔融混合设备 135

3.2.2.1开炼机 135

3.2.2.2密炼机 138

3.2.2.3 Banbury密炼机的混合原理 139

3.2.2.4密炼机的操作条件对混合质量的影响 140

3.3混炼型单螺杆挤出机 142

3.3.1单螺杆挤出机的螺杆结构 142

3.3.2分离型螺杆的结构与混合特点 143

3.3.3屏障型螺杆的结构与特点 144

3.3.4销钉型螺杆 145

3.3.5波状螺杆 146

3.3.6组合型螺杆 148

3.4混炼型双螺杆挤出机 148

3.4.1结构 148

3.4.2分类 149

3.4.3啮合同向旋转双螺杆挤出机输送机理 150

3.4.4双螺杆挤出机的主要技术参数 151

3.4.5啮合同向旋转双螺杆挤出机的挤出过程 152

3.4.6螺杆元件 154

3.4.6.1螺纹元件 154

3.4.6.2捏合盘元件 154

3.4.6.3啮合盘的混合作用 156

3.4.6.4齿形元件和转子形元件 157

3.4.7啮合同向平行双螺杆挤出机的料筒结构 158

3.5往复式单螺杆混炼挤出机 160

3.5.1工作原理 160

3.5.2结构 163

3.5.3性能特点 166

3.5.4应用 166

3.6行星式挤出机 167

3.7连续转子（FCM）混炼机 169

3.8塑料改性工艺 169

3.8.1常用工艺流程 169

3.8.2切粒方法的选择 171

3.8.3螺杆元件的组合 173

3.8.4玻璃纤维增强塑料制备工艺流程 175

3.8.5双螺杆挤出机填充改性工艺流程 179

3.8.6聚合物共混工艺流程 182

3.8.7双螺杆挤出机和单螺杆挤出机组成的双阶挤出机组 184

3.9反应挤出改性工艺 186

3.9.1反应挤出改性的原理和概念 186

3.9.2反应挤出技术实施要点 187

3.9.2.1反应挤出设备 187

3.9.2.2配料技术 188

3.9.3反应挤出在塑料改性中完成的反应类型 189

3.9.3.1接枝反应 189

3.9.3.2链间共聚物的形成 190

3.9.3.3偶联/交联反应 191

3.9.3.4可控降解 192

3.9.3.5聚合物的官能化和官能团改性 192

3.9.4反应挤出就地增容 193

3.10塑料改性工厂设计 195

参考文献 200

第4章 聚氯乙烯的改性及应用 202

4.1聚氯乙烯的性能特点 202

4.2聚氯乙烯的共聚改性 205

4.2.1氯乙烯的无规共聚改性 205

4.2.2氯乙烯的接枝共聚改性 208

4.3聚氯乙烯的化学反应改性 217

4.3.1聚氯乙烯的氯化反应 217

4.3.2聚氯乙烯的交联反应 219

4.4聚氯乙烯的共混改性 222

4.4.1聚氯乙烯/ABS共混体系 222

4.4.2聚氯乙烯/ACR共混体系 224

4.4.3聚氯乙烯/氯化聚乙烯共混体系 226

4.4.4聚氯乙烯与EPDM、 EVA、MBS、 NBR的共混体系 227

4.4.5聚氯乙烯/聚丙烯共混体系 230

4.5聚氯乙烯的填充改性 231

4.5.1聚氯乙烯/碳酸钙复合体系 231

4.5.2聚氯乙烯/滑石复合材料 234

4.5.3聚氯乙烯/粉煤灰复合体系 235

4.5.4聚氯乙烯/凹凸棒土复合材料 237

4.5.5聚氯乙烯/植物纤维粉复合材料 238

4.6聚氯乙烯的阻燃改性 239

4.7聚氯乙烯的增强改性 243

4.8聚氯乙烯的发泡改性 247

4.9实例及应用 252

4.9.1汽车密封条用PVC热塑性弹性体 252

4.9.2 PVC微发泡仿木结皮板材 255

4.9.3无毒透明PVC医用片材制品 255

4.9.4 NBR/PVC摩托车橡胶护套 256

4.9.5耐超低温无毒SPVC冰箱门封条 257

4.9.6纳米增强UPVC塑钢门窗异型材 261

参考文献 264

第5章 聚乙烯的改性及应用 267

5.1概述 267

5.2聚乙烯的化学改性 268

5.2.1茂金属聚烯烃弹性体 269

5.2.1.1茂金属聚烯烃弹性体的特性 269

5.2.1.2茂金属聚烯烃弹性体的应用 270

5.2.1.3茂金属聚烯烃弹性体的合成 271

5.2.1.4茂金属聚烯烃弹性体的结构 272

5.2.1.5茂金属聚烯烃弹性体的功能化 273

5.2.2聚乙烯的氯化 275

5.2.3聚乙烯的接枝改性 279

5.2.4聚乙烯的交联改性 283

5.2.4.1聚乙烯的硅烷交联 283

5.2.4.2聚乙烯的高能辐照交联 288

5.2.4.3聚乙烯的过氧化物交联 290

5.2.4.4聚乙烯的紫外光照交联 291

5.2.5超支化聚乙烯及耐热聚乙烯 293

5.3聚乙烯的填充与增强 298

5.3.1碳酸钙填充改性聚乙烯 298

5.3.2滑石粉填充改性聚乙烯 302

5.3.3高岭土填充改性聚乙烯 305

5.3.4炭黑、石墨烯、碳钠米管、抗菌剂等填充改性聚乙烯 307

5.4聚乙烯的共混改性 310

5.4.1不同聚乙烯的共混改性 311

5.4.2聚乙烯与EVA的共混改性 312

5.4.3聚乙烯与尼龙的共混改性 314

5.4.4聚乙烯与氯化聚乙烯的共混改性 319

5.4.5聚乙烯与丁腈橡胶的共混改性 321

5.4.6聚乙烯与其它弹性体的共混改性 323

5.5聚乙烯的阻燃改性 325

5.5.1聚乙烯燃烧及阻燃机理 325

5.5.2十溴二苯乙烷协同三氧化二锑阻燃聚乙烯 326

5.5.3联枯（DMDPB）对聚乙烯的阻燃作用 328

5.5.4聚乙烯的无机阻燃剂阻燃 328

5.5.5磷系阻燃剂对聚乙烯的阻燃作用 331

5.5.6膨胀型阻燃剂 333

5.5.7氮系、硅系阻燃剂 335

5.6实例及应用 336

5.6.1农业大棚膜中的应用 336

5.6.1.1高光效膜（光转换膜） 336

5.6.1.2纳米SiO2-x填充LDPE复合保温棚膜的制备 341

5.6.2汽车工业中的应用 345

5.6.2.1汽车用塑料燃油箱 345

5.6.2.2塑料方向盘 351

5.6.3阻燃抗静电矿井管道 353

5.6.4电缆中的应用 359

5.6.4.1硅烷交联聚乙烯电力电缆料 359

5.6.4.2高速挤出聚乙烯通信电缆绝缘料 362

5.6.5纳米硫酸钡改性高密度聚乙烯渔业用网箱框架材料 364

5.6.6超临界CO2发泡高密度聚乙烯微孔泡沫材料 366

参考文献 369

第6章 聚丙烯的改性与应用 371

6.1概述 371

6.2聚丙烯的化学改性 372

6.2.1聚丙烯的共聚改性 372

6.2.1.1立体嵌段共聚聚丙烯 373

6.2.1.2无规共聚聚丙烯 376

6.2.1.3聚丙烯釜内增韧 377

6.2.2聚丙烯的接枝改性 379

6.2.2.1马来酸酐熔融接枝聚丙烯 381

6.2.2.2马来酸酐固相接枝聚丙烯 383

6.2.3聚丙烯的氯化改性 387

6.2.4聚丙烯的交联改性 388

6.2.4.1辐射交联 388

6.2.4.2化学交联 389

6.2.5聚丙烯的控制降解 390

6.3聚丙烯的共混改性 391

6.3.1聚丙烯与聚乙烯的共混改性 392

6.3.2聚丙烯与聚苯乙烯的共混改性 397

6.3.3聚丙烯/聚氯乙烯共混改性 401

6.3.4聚丙烯与茂金属聚烯烃弹性体的共混改性 403

6.3.5聚丙烯与乙丙橡胶的共混改性 406

6.4聚丙烯的填充改性 412

6.5聚丙烯的增强改性 418

6.6聚丙烯的阻燃改性 422

6.6.1含卤阻燃聚丙烯 422

6.6.1.1溴化合物阻燃的聚丙烯 424

6.6.1.2卤-磷化合物阻燃的聚丙烯 427

6.6.2无卤阻燃聚丙烯 428

6.6.3膨胀型石墨阻燃聚丙烯 431

6.6.4氢氧化铝及氢氧化镁阻燃的聚丙烯 432

6.7聚丙烯的抗老化改性 434

6.8实例及应用 441

6.8.1空调室外机壳专用料——耐候聚丙烯 441

6.8.2洗衣机滚筒——玻璃纤维增强聚丙烯 443

6.8.3冰箱抽屉专用料——填充增韧聚丙烯 445

6.8.4电饭煲、电热杯专用料——高光泽聚丙烯 446

6.8.5音箱专用料——高密度聚丙烯 448

6.8.6洗衣机盘座料——30%碳酸钙填充聚丙烯 449

6.8.7滚筒洗衣机外筒专用料——硅灰石增强聚丙烯 451

6.8.8汽车保险杠专用料 454

6.8.8.1汽车保险杠专用料——高刚超韧聚丙烯 454

6.8.8.2超耐候性PP/POE汽车保险杠新材料 455

6.8.8.3可漆性PP/POE汽车保险杠材料 457

6.8.8.4添加成核剂的PP/POE汽车保险杠新材料 459

6.8.9增强耐热改性聚丙烯仪表板新材料 460

参考文献 462

第7章 聚苯乙烯的改性及应用 464

7.1概述 464

7.2聚苯乙烯的化学改性 465

7.2.1聚苯乙烯与马来酸酐的接枝改性 465

7.2.2茂金属间规聚苯乙烯 469

7.2.3透明高抗冲聚苯乙烯 473

7.3聚苯乙烯的阻燃改性 476

7.3.1聚苯乙烯的卤系阻燃 476

7.3.2脂肪族溴系及氯系阻燃体系 479

7.3.3卤系阻燃体系对阻燃聚苯乙烯性能的影响 481

7.3.3.1冲击韧性 481

7.3.3.2耐光性 482

7.3.3.3加工性能 483

7.3.3.4偶联剂对阻燃高抗冲聚苯乙烯性能的影响 484

7.3.3.5表面性能 485

7.3.3.6阻燃聚苯乙烯的耐候性 485

7.3.4聚苯乙烯的磷系阻燃及抑烟 487

7.3.5聚苯乙烯的交联成炭阻燃 488

7.3.6聚苯乙烯的新型阻燃体系和无卤阻燃 489

7.3.7聚苯乙烯泡沫塑料的阻燃 492

7.4聚苯乙烯的填充与增强 496

7.4.1碳酸钙填充改性聚苯乙烯 496

7.4.2滑石粉填充改性聚苯乙烯 498

7.4.3蒙脱土填充改性聚苯乙烯 499

7.4.4二氧化钛改性聚苯乙烯 503

7.5聚苯乙烯的共混改性 506

7.5.1聚苯乙烯与线型低密度聚乙烯的共混改性 506

7.5.2聚苯乙烯与低密度聚乙烯的共混 509

7.5.3聚苯乙烯与高密度聚乙烯的共混 512

7.5.4聚苯乙烯与SBS的共混改性 515

7.5.5聚苯乙烯与其它聚合物的共混改性 518

7.5.5.1聚苯乙烯与尼龙的共混 518

7.5.5.2聚苯乙烯与聚碳酸酯的共混改性 519

7.5.5.3高抗冲聚苯乙烯与聚氯乙烯的共混改性 522

7.5.5.4高抗冲聚苯乙烯与聚苯醚的共混改性 523

7.6实例及应用 525

7.6.1电子电气外壳等用低烟阻燃HIPS 525

7.6.2弹药包装箱用阻燃超韧HIPS新材料 530

7.6.3无卤阻燃HIPS新材料——微胶囊红磷和聚苯醚协同阻燃高抗冲聚苯乙烯 534

参考文献 537

第8章ABS树脂的改性及应用 539

8.1概述 539

8.2 ABS的化学改性 541

8.3 ABS的共混改性 549

8.3.1 ABS与聚氯乙烯的共混改性 550

8.3.2 ABS与尼龙的共混合金 553

8.3.3 ABS与聚对苯二甲酸丁二醇酯的共混合金 556

8.3.4 ABS与聚碳酸酯的共混合金 561

8.4 ABS的增强改性 564

8.4.1玻璃纤维增强ABS的性能与玻璃纤维含量的关系 564

8.4.2偶联剂对玻璃纤维增强ABS材料性能的影响 566

8.4.2.1偶联剂种类与用量对玻璃纤维增强ABS性能的影响 566

8.4.2.2玻璃纤维处理方法对复合材料性能的影响 566

8.4.2.3 ABS-g-MAH与偶联剂并用对复合材料性能的影响 567

8.4.3其它偶联剂及新技术对玻璃纤维增强ABS性能的影响 568

8.4.3.1动态接枝技术提高玻璃纤维增强ABS的性能 568

8.4.3.2 SMA对玻璃纤维增强ABS的影响 570

8.4.4长纤维与短纤维增强ABS性能的比较 571

8.5 ABS的阻燃、填充改性 573

8.5.1 ABS常用的阻燃体系 575

8.5.1.1含卤阻燃体系 575

8.5.1.2有机磷、有机含氮、有机含硅阻燃体系 577

8.5.1.3无机阻燃体系 583

8.5.2玻璃微珠填充ABS 584

8.5.3蒙脱土、硅酸盐与ABS的复合 585

8.6 ABS的抗老化和抗静电改性 586

8.6.1 ABS的抗老化改性 586

8.6.2 ABS的抗静电改性 591

8.7特种耐候ABS系树脂的制备及性能 593

8.7.1 ACS的制备及应用 593

8.7.2 ASA （AAS）的制备及应用 594

8.7.3 AES的制备及应用 597

8.8实例及应用 599

8.8.1空调电器箱体用阻燃ABS的制备 599

8.8.2空调轴流风扇用玻璃纤维增强ABS的制备 601

8.8.3洗衣机面板、冰箱面板用耐候ABS制备 602

8.8.4特种工程塑料——超耐候ASA的制备 602

8.8.5手机外壳、笔记本电脑外壳用PC/ABS合金的制备 605

8.8.6手机充电器座用阻燃PC/ABS合金的制备 607

8.8.7耐热ABS的制备 608

参考文献 610