第1章 绪论 1
1.1 塑料的历史与发展 1
1.2 塑料的应用 2
1.2.1 包装材料 3
1.2.2 建筑材料 3
1.2.3 电子电器 4
1.2.4 汽车工业 5
1.2.5 医疗卫生 5
1.3 塑料——工业设计的首选材料 6
习题与思考题 10
参考文献 10
第2章 聚合物化学与塑料基础 11
2.1 聚合物的基本概念 11
2.2 聚合物的合成 12
2.2.1 加聚反应 12
2.2.2 缩聚反应 13
2.3 聚合物的结构 14
2.3.1 聚合物链的结构 14
2.3.2 聚合物的聚集态结构 17
2.4 塑料类别及其组成 19
2.4.1 塑料的类别 19
2.4.2 塑料的组成 19
2.5 塑料的成型加工 21
2.5.1 加工原理与加工性能 22
2.5.2 加工过程与加工工艺 25
习题与思考题 30
参考文献 30
第3章 塑料材料实用性能 31
3.1 性能的要义及影响因素 31
3.1.1 性能的含义与表征 31
3.1.2 材料性能与结构 32
3.1.3 影响性能的其他因素 37
3.2.1 引言 39
3.2 力学性能 39
3.2.2 密度与相对密度 41
3.2.3 拉伸性能 42
3.2.4 压缩性能 43
3.2.5 弯曲性能 43
3.2.6 剪切性能 44
3.2.7 冲击性能 44
3.2.8 疲劳性能 46
3.2.9 抗撕裂性 47
3.2.10 蠕变 48
3.2.11 应力松弛 50
3.3 热性能 51
3.3.1 引言 51
3.3.2 耐热性 52
3.3.3 耐低温性 54
3.3.4 导热性 55
3.3.6 可燃性 56
3.3.5 热膨胀性 56
3.4 电磁性能 58
3.4.1 引言 58
3.4.2 体积电阻率、表面电阻率 59
3.4.3 介电常数 60
3.4.4 介质损耗 60
3.4.5 介电强度 61
3.4.6 耐电弧性、耐漏电痕迹性 62
3.4.8 导电性 63
3.4.7 静电性 63
3.4.9 电磁波屏蔽性 64
3.4.10 磁性 66
3.5 耐化学药品性 66
3.5.1 引言 66
3.5.2 耐酸碱性 67
3.5.3 耐溶剂性 68
3.5.4 环境应力开裂和溶剂应力开裂 70
3.6.1 透明性 71
3.6 光学性能 71
3.6.2 折射率 72
3.6.3 光泽性 72
3.7 渗透性能 73
3.7.1 引言 73
3.7.2 吸水性 74
3.7.3 透湿性 75
3.7.4 透气性 75
3.7.5 烃类溶剂的渗透性 76
3.8 表面性能 77
3.8.1 引言 77
3.8.2 润湿性 78
3.8.3 摩擦系数 79
3.8.4 耐磨损性 79
3.8.5 硬度 81
3.9.1 引言 82
3.9 环境适应性 82
3.9.2 紫外辐射和光氧老化 83
3.9.3 热辐射与热氧老化 84
3.9.4 雨水和空气湿度 85
3.9.5 耐菌性 85
3.9.6 环境协调性 86
3.10 其他性能 87
3.10.1 耐辐射性 87
3.10.2 耐消毒性 89
3.10.3 卫生性能 91
3.10.4 尺寸稳定性 92
3.10.5 声学性能 92
习题与思考题 93
参考文献 93
第4章 塑料设计材料 94
4.1 概述 94
4.2 通用热塑性塑料 94
4.2.1 聚乙烯 95
4.2.2 聚丙烯 97
4.2.3 聚氯乙烯 100
4.2.4 聚苯乙烯 102
4.2.5 ABS树脂 106
4.2.6 聚甲基丙烯酸甲酯 109
4.2.7 聚-4-甲基-1-戊烯 110
4.3 通用工程塑料 111
4.3.1 聚酰胺 111
4.3.2 聚甲醛 116
4.3.3 聚碳酸酯 118
4.3.4 聚苯醚 122
4.3.5 聚对苯二甲酸乙二醇酯 124
4.3.6 聚对苯二甲酸丁二醇酯 127
4.3.7 超高分子量聚乙烯 129
4.4 特种工程塑料 131
4.4.1 聚苯硫醚 131
4.4.2 聚砜 133
4.4.3 氟塑料 136
4.4.4 聚芳醚酮 137
4.4.5 聚芳酯 140
4.4.6 液晶聚合物 141
4.4.7 聚酰亚胺 143
4.5 热固性塑料 146
4.5.1 酚醛树脂 146
4.5.2 氨基树脂 148
4.5.3 DAP塑料 148
4.5.4 不饱和聚酯树脂 149
4.5.5 环氧树脂 150
4.6 热塑性弹性体 151
4.6.1 苯乙烯系热塑性弹性体 151
4.6.2 聚烯烃系热塑性弹性体 152
4.6.3 聚氯乙烯系热塑性弹性体 153
4.6.4 聚氨酯热塑性弹性体 154
4.6.5 聚酯热塑性弹性体 155
4.6.6 聚酰胺系热塑性弹性体 156
4.7 聚合物基复合材料 158
4.7.1 玻璃纤维增强复合材料 159
4.7.2 碳纤维增强复合材料 161
4.7.3 芳纶纤维增强复合材料 163
4.7.4 片状模塑料——SMC 165
4.7.5 团状模塑料——BMC 166
4.7.6 增强热塑性塑料片材 167
4.7.7 RIM材料 168
4.7.8 晶须增强复合材料 170
4.7.9 聚合物基纳米复合材料 171
4.7.10 植物纤维复合材料 172
4.8 泡沫塑料 173
4.8.1 聚氨酯泡沫塑料 175
4.8.2 聚苯乙烯泡沫塑料 176
4.8.3 聚烯烃泡沫塑料 176
参考文献 177
习题与思考题 177
第5章 产品结构设计 178
5.1 塑件的结构要素 178
5.1.1 壁厚 178
5.1.2 脱模斜度 179
5.1.3 加强筋 179
5.1.4 孔 180
5.1.5 凸台 181
5.1.6 金属嵌件 181
5.1.7 螺纹 182
5.2 基本设计规则 182
5.2.1 形状和结构的简化 182
5.2.2 壁厚均一的设计原则 184
5.2.3 避免应力集中 185
5.2.4 加强刚性的设计 187
5.2.5 抗变形设计 190
5.3.1 普通注塑件 194
5.3 产品的工艺性设计 194
5.3.2 薄壁注塑产品 200
5.3.3 气辅注塑制品 201
5.3.4 模压制件 203
5.3.5 挤出异型材 205
5.3.6 中空吹塑制品 207
5.3.7 热成型制品 211
5.3.8 滚塑产品 215
5.3.9 结构泡沫塑料 218
5.3.10 发泡珠粒模塑件 219
5.3.11 SMC模压制件 220
5.3.12 BMC注塑制品 221
5.3.13 GMT制件 222
5.3.14 导电塑料产品的设计 224
5.3.15 电镀塑料件的设计 224
参考文献 225
习题与思考题 225
第6章 产品组装设计 226
6.1 热熔焊接 226
6.1.1 热气焊接 227
6.1.2 热板焊接 227
6.1.3 超声波焊接 227
6.1.4 旋转摩擦焊接 228
6.1.5 振动摩擦焊接 230
6.1.7 激光焊接 232
6.1.6 感应焊接 232
6.2 化学黏合 233
6.2.1 溶剂黏合 233
6.2.2 热熔胶黏合 234
6.2.3 黏合剂黏合 234
6.3 压配连接 235
6.4 搭扣连接 236
6.4.1 悬臂搭扣连接 237
6.4.2 环形搭扣连接 240
6.4.3 扭转搭扣连接 241
6.5 铰链连接 242
6.6 机械紧固 244
6.6.1 自攻丝螺钉 244
6.6.2 嵌件组装 246
6.6.3 塑料螺纹连接 246
6.6.4 螺栓螺母连接 247
6.6.5 铆钉连接 247
习题与思考题 247
参考文献 247
第7章 产品功能设计 248
7.1 装饰设计 248
7.1.1 着色 248
7.1.2 涂饰 251
7.1.3 丝网印 252
7.1.4 移印 253
7.1.5 热转印 254
7.1.6 电镀 256
7.1.7 真空镀膜 257
7.1.8 植绒 257
7.1.9 贴面装饰 258
7.1.10 模内复合 259
7.1.11 模内镶嵌 260
7.1.12 模内贴标 261
7.1.13 模内涂饰 261
7.1.14 厚板热成型 261
7.1.15 装饰纹制作 262
7.2 安全设计 262
7.2.1 材料选择 262
7.2.2 结构设计 264
7.3 绿色设计 265
7.3.1 材料选择 265
7.3.3 装饰设计 266
7.3.2 结构设计 266
7.4 组合设计 267
7.4.1 材料组合 267
7.4.2 结构组合 268
7.4.3 功能组合 271
习题与思考题 272
参考文献 272
8.1.1 塑料瓶 273
8.1 塑料包装容器 273
第8章 产品应用设计 273
8.1.2 周转箱 281
8.1.3 塑料桶 284
8.2 塑料建材 287
8.2.1 功能要求 287
8.2.2 设计材料 288
8.2.3 产品设计——塑料窗 299
8.3 家用电器、信息产品 302
8.3.1 功能要求 303
8.3.2 设计材料 305
8.3.3 产品设计 310
8.4 汽车塑料件 311
8.4.1 功能要求 312
8.4.2 设计材料 313
8.4.3 产品设计 317
8.5 塑料家具 325
8.5.1 设计材料 325
8.5.2 工艺设计 329
8.5.3 产品设计 332
8.6 体育设施和运动器材 334
8.6.1 功能要求 334
8.6.2 设计材料 334
8.6.3产品设计 335
习题与思考题 339
参考文献 339
附录 塑料及树脂缩写代号 340