第1章　工程塑料改性原理

1.1　概述

1.2　塑料填充改性

1.2.1　填料的特征、分类与物理性质

1.2.2　常用填料

1.2.3　填料表面处理

1.2.4　表面处理剂

1.2.5　填充改性塑料的力学性能

1.3　塑料的共混改性

1.3.1　聚合物共混理论及改性技术的发展

1.3.2　聚合物一聚合物相容性

1.3.3　聚合物共混物的形态结构

1.3.4　共混改性塑料的界面层

1.3.5　塑料共混的增容

1.3.6　增韧理论

1.4　塑料的增强改性

1.4.1　热塑性增强材料的性能特点

1.4.2　增强材料

1.4.3　玻璃纤维的表面处理

1.4.4　聚合物一纤维材料的界面

1.5　塑料的阻燃改性

1.5.1　聚合物燃烧过程与燃烧反应

1.5.2　卤一锑系阻燃剂的阻燃机理

1.5.3　磷系、氮系阻燃剂的阻燃机理

1.5.4　膨胀阻燃及无卤阻燃的阻燃机理

1.5.5　塑料的抑烟技术

1.5.6　成炭及防熔滴技术

1.6　塑料的化学改性

1.6.1　接枝与嵌段共聚改性

1.6.2　互穿聚合物网络

1.6.3　等离子改性

1.6.4　表面化学改性

1.6.5　光接枝聚合改性

参考文献

第2章　工程塑料改性设备与工艺

2.1　混合与混炼的基本概念

2.1.1　分布混合与分散混合

2.1.2　混合三要素

2.2　塑料改性通用设备

2.2.1　初混设备

2.2.2　间歇式熔融混合设备

2.3　混炼型单螺杆挤出机

2.3.1　单螺杆挤出机的螺杆结构

2.3.2　分离型螺杆的结构与混合特点

2.3.3　屏障螺杆的结构与特点

2.3.4　销钉型螺杆

2.3.5　波状螺杆

2.3.6　组合型螺杆

2.4　双螺杆挤出机

2.4.1　结构

2.4.2　分类

2.4.3　啮合同向旋转双螺杆挤出机输送机理

2.4.4　双螺杆挤出机的主要技术参数

2.4.5　啮合同向旋转双螺杆挤出机的挤出过程

2.4.6　螺杆元件

2.4.7　啮合同向平行双螺杆配混料挤出机的料筒结构

2.5　往复式单螺杆混炼挤出机

2.5.1　工作原理

2.5.2　结构

2.5.3　工艺流程

2.5.4　性能特点

2.5.5　应用

2.6　行星式挤出机

2.7　FCM混炼机

2.8　塑料改性工艺流程

2.8.1　常用工艺流程

2.8.2　切粒方法的选择

2.8.3　螺杆元件的组合

2.8.4　啮合同向双螺杆挤出机玻璃纤维增强塑料制备工艺流程

2.8.5　啮合向双螺杆挤出机填充改性的工艺流程

2.8.6　双螺杆挤出机和单螺杆挤出机组成的双阶挤出机组

2.8.7　啮合同向双螺杆挤出机塑料共混工艺流程

2.9　塑料改性的工厂设计

2.10　反应挤出

2.10.1　反应挤出的原理和概念

2.10.2　反应挤出技术实施要点

2.10.3　塑料改性中反应挤出的类型

2.10.4　反应挤出就地增容

参考文献

第3章 通用塑料的高性能化、精细化和功能化

第4章 尼龙的改性及应用

第5章 聚碳酸酯的改性与应用

第6章 聚甲醛的改性与应用 2100433B

本书首先从第1章“工程塑料改性原理”人手，讲述了我国及世界工程塑料改性的发展现状和前景，然后第2章对工程塑料改性的原理、设备、工艺和工厂设计进行了较为详细的论述，使读者在了解基本知识和原理后进入实用性很强的下列章节。第3章到第6章按工程塑料种类对目前在国民经济各行业大量应用的工程塑料进行了详细的改性论述，同时加入了大量的应用实例，使读者阅读后能立刻在实际中应用。本书的最大特点是系统性强和实用性强，总结了作者20多年的塑料改性经验，加入了作者在研发和产业化中投入实际应用的实用配方和工艺，特别是在家电、汽车、电子等领域的应用实例。本书作者在20多年的实践中，积累了丰富的经验，许多工程塑料改性成果已经产业化，并在家电、汽车、电子、通讯等行业实际应用，收到了很好的经济和社会效益。

塑料改性塑料改性方法

1.填充改性：通过在塑料中添加一定量的填料可有效降低塑料生产成本，另外加入有特殊功能的纳米粉体可以制成相应功能母料。

2.共混改性：性质相近的两种或两种以上的高分子化合物按一定比例混合制成高分子共混物。

3.共聚改性：两种或两种以上的单体发生聚合反应得到一种共聚物，如乙烯 丙烯=乙丙橡胶；丙烯腈 丁二烯 苯乙烯=ABS树脂。

塑料改性降低密度

降低塑料的密度是指通过适当的办法，使塑料原有的相对密度下降，以适应不同应用场合的需要。降低塑料的密度方法有发泡改性、添加轻质填料及共混轻质树脂三种。

1、发泡降低塑料的密度。塑料制品的发泡成型是降低其密度的最有效方法。而添加轻质添料和共混轻质树脂两种改性方法，只能小幅度地降低密度，其降幅一般只有50%左右，最低相对密度只能达到0.5左右。塑料发泡制品的密度变化范围很广范，相对密度最低可达到10-3。

2、添加轻质填料降低塑料的密度。这种方法使密度降低幅度比较小，一般最低可下降到相对密度0.4—0.5左右。填料的相对密度大都比塑料大，比塑料相对密度小的填料品种只有如下几种：

（1）微珠类 　a、 玻璃中空微球（漂珠）　相对密度为0.4—0.7，主要用于热固性树脂；

b、 酚醛微珠　相对密度为0.1。

（2）有机填料类

a、 软木粉　相对密度0.5，表观密度0.05—0.06；

b、纤维粉屑、棉屑　相对密度0.2—0.3；

c、果壳农作物　如稻草粉、花生粉及椰壳粉等。轻质填料的加入量一般在50%以下，以不严重影响其原有性能为原则。

3、共混轻质树脂降低塑料的密度。这种方法的降低幅度更小，一般只适合于相对密度较大的塑料选用，如氟塑料、POM、PPS、HPVC、PA66、PI及热固性塑料等。可选用的轻质塑料指相对密度为1以下的几种树脂，如聚4-甲基戊烯-1、EPR（乙丙共聚物）、 PE类、PP类、EVA等。加入量以不影响塑料的其它性能为主中，一般为20%—40%左右。

塑料改性提高密度

提高塑料的密度是使原树脂相对密度升高的一种方法，主要为添加重质填料和共混重质树脂。

1、添加重质填料提高塑料的密度

(1) 金属粉

(2) 重质矿物填料

2、共混重质树脂提高塑料的密度 。此种方法提高幅度比较小，一般最高只能达到50%左右。主要适于一些轻质树脂如PE、PP、PS、EVA、PA1010及PPO等。常加入的重质树脂有：PTFE、FEP、PPS及POM等。

塑料改性改进透明性

塑料的透明性是衡量一种材料的透明性好坏，有许多性能指标都需要考虑。常用的指标有：透光率、雾度、折光指数、双折射及色散等。在上述指标中，透光率和雾度二个指标主要表征材料的透光性，而折光指数、双折射及色散三个指标主要用于表征材料的透光质量。一种好的透明性材料，要求上述性能指标优异且均衡。 透明性的分类 ：按材料的透光率大小，可将其分为如下三类：

透明材料——波长400nm—800nm可见光的透光率在80%以上；

半透明材料——波长400nm—800nm可见光的透光率在50%—80%之间；

不透明材料——波长400nm—800nm可见光的透光率在50%以下。

按上述的分类方法，可将树脂分成如下几类：

（1）透明性树脂 　主要包括：PMMA、PC、PS、PET、PES、J.D系列、CR-39、SAN（又称AS）、TPX、HEMA及BS（又称K树脂）等。 　其中PES为聚醚砜，J.D系列光学树脂为PES的共聚衍生物，SAN为苯乙烯/丙烯腈共聚物，TPX为聚甲基戊烯-1，BS为25%丁二烯/75%苯乙烯共聚物，CR-39为双烯丙基二甘醇碳酸酯聚合物，HEMA为聚甲基丙烯酸羟乙酯。

（2）半透明树脂 　主要包括PP和PA两种。

（3）不透明树脂 　主要包括ABS、POM、PTFE及PF等。

结晶性树脂的成型品内部混杂有结晶部分和非晶部分，由于结晶时随机性分子链会有规则地排列，因此树脂体积会缩小。这种现象称为“收缩”。

树脂一旦固化，其分子链就会固定下来，且固体成型品中的结晶部分/非晶部分的比例也似乎不再变化。然而实际情况则是，成型品遇到某种程度的高温时，非晶部分的分子链有时会重新排列，从而出现结晶现象。其结果，成型品体积缩小。这种现象称为“后收缩”。后收缩容易导致尺寸变化、凹痕、翘曲等故障。

成型品的使用环境温度偏高时容易导致后收缩。成型时的急冷固化有时会导致结晶不充分，从而容易引起后收缩。

要防止后收缩，应在实际使用成型品前使之充分结晶。具体来说，要在比使用成型品时的环境温度高20℃左右的温度环境下静置2～3小时。这称为“退火处理”。如果在退火处理后已处于尺寸公差内，则通常不大会发生问题。

2、结晶性树脂

树脂材料多种多样，“结晶性树脂”便是其中之一。下面介绍其基本情况：

树脂大致分为热塑性树脂和热固性树脂。热塑性树脂是一种热熔冷固性树脂。热固性树脂则是一种树脂其原材料在被加热后会发生化学反应，并在固化后不再熔化的树脂。热塑性树脂可进一步分为结晶性树脂和非结晶性树脂。

熔融时，树脂的分子链随机混杂并运动。树脂冷却后，分子链开始整齐排列，最终结晶部分与非结晶部分混杂在一起并固化。即便是结晶性树脂有时也不会100%结晶，其中必然混杂有非结晶部分。另一方面，非结晶性树脂则在(A)图那样的随机状态下固化。

根据其物理结构上的差异，结晶性树脂和非结晶性树脂的特点如下：

3、ISO和ASTM物理性质的测定方法

随着国际标准化的推进，国内也大多用ISO规定的测量方法来作为标准。这和以前的ASTM的标准方法有多大区别呢？

ASTM和ISO的区别：以拉伸实验为例来说明ASTM和ISO的区别

工程设计方案的选择和实施，往往要受到社会、经济、技术设施、法律、公众等多种因素的制约。解决现代工程技术问题，需要综合运用多种专业知识。因此，现代工程技术人员不能满足于专门知识和具体经验的纵向积累，必须广泛汲取各类知识，建成有机的知识网络，以便适应现代工程这一综合性系统的要求。