章概述1



節塑料配方及其設計目的1



一、塑料配方基本概念1



二、塑料配方設計目的1



第二節塑料助劑的種類3



一、穩定化助劑4



二、改善力學性能的助劑4



三、提高加工性能的助劑5



四、特殊功能化的助劑5



五、改變色光的助劑6



六、阻燃與抑煙助劑6



第三節塑料配方設計原理7



一、塑料配方設計中助劑的選用原則7



二、塑料配方中助劑之間的相互作用9



第四節塑料配方的計量方法10



第五節塑料配方設計方法12



一、單因素變量配方設計方法12



二、多因素變量配方設計方法13



第二章熱穩定劑及其在塑料配方中的應用18



節PVC的降解過程及熱穩定劑的機理18



一、PVC的降解過程18



二、熱穩定劑的穩定機理19



第二節各類熱穩定劑的性能、特點及應用19



一、鉛鹽類熱穩定劑20



二、有機錫類熱穩定劑21



三、金屬皂類穩定劑25



四、稀土類熱穩定劑27



五、有機銻類熱穩定劑28



六、輔助熱穩定劑29



第三節熱穩定劑的復合體繫及其配方設計應用30



一、復合熱穩定體繫及配方應用30



二、熱穩定劑的選用原則及在制品中的應用33



三、熱穩定劑的發展趨勢34



思考題35



第三章增塑劑及其在塑料配方中的應用36



節增塑劑的作用機理及分類36



一、增塑劑的作用機理36



二、增塑劑的分類37



第二節增塑劑的結構與主要性能37



一、增塑劑的結構37



二、增塑劑的主要性能38



第三節常用增塑劑品種與應用40



一、鄰苯二甲酸酯類40



二、磷酸酯類增塑劑42



三、脂酸酯類增塑劑43



四、環氧類增塑劑43



五、烷基磺酸苯酯增塑劑44



六、聚酯類增塑劑44



七、苯多酸酯增塑劑44



八、檸檬酸酯增塑劑45



九、含氯增塑劑45



第四節增塑劑的選用46



一、增塑劑選擇要求46



二、選用增塑劑需考慮的其他因素46



三、增塑劑的選用原則48



思考題51



第四章潤滑劑及其在塑料配方中的應用52



節潤滑劑概述及作用機理52



一、潤滑劑概述52



二、潤滑劑的作用機理53



第二節潤滑劑的分類及品種55



一、脂肪酸酰胺55



二、脂肪酸酯57



三、脂肪酸59



四、脂肪酸金屬皂59



五、脂肪醇60



六、烴類60



七、有機硅氧烷61



八、聚四氟乙烯62



九、復合潤滑劑62



第三節潤滑劑性能的評價和測試62



一、開煉機試驗63



二、擠出試驗63



三、擠塑儀試驗63



第四節潤滑劑的應用64



一、潤滑劑在聚合物中的應用64



二、潤滑劑的選用原則66



三、潤滑劑與其他助劑的關繫67



四、潤滑劑的加入量67



思考題67



第五章塑料耐環境性能的助劑及其在塑料配方中的應用68



節概述68



一、塑料老化68



二、塑料老化的影響因素68



三、穩定化助劑69



第二節抗氧劑70



一、抗氧劑的作用機理70



二、塑料常用抗氧劑70



三、抗氧劑的配合效應73



四、抗氧劑的應用原則74



五、抗氧劑應用配方舉例75



六、抗氧劑的發展趨勢76



第三節光穩定劑77



一、概述77



二、光穩定劑的分類及其作用機理77



三、光穩定劑的應用83



四、傳統光穩定劑的應用性能特點83



第四節塑料防老化配方設計原則84



一、聚合物結構與防老劑種類84



二、防老化助劑的協同作用85



三、防老劑間的對抗作用85



四、加工條件與防老劑種類85



五、使用環境與防老劑種類85



六、著色劑對防老化性的影響86



七、防老劑的安全性86



第五節塑料抗老化配方設計實例87



一、PE抗老化配方設計實例87



二、PP抗老化配方設計實例88



三、PVC抗老化配方實例88



四、PS抗老化配方實例89



五、PMMA抗老化配方實例89



六、ABS抗老化配方實例89



七、PA抗老化配方實例90



八、PC抗老化配方實例90



九、線型聚酯防老化配方實例90



十、聚甲醛防老化配方實例91



第六節塑料老化性能評價方法91



一、塑料加工熱穩定性評價方法91



二、老化性能評價方法91



思考題92



第六章塑料填充改性93



節塑料填充改性基本概念93



第二節塑料填料的性能特征94



一、化學組成94



二、填料的粒徑94



三、填料顆粒的形狀94



四、比表面積95



五、吸油值95



六、硬度96



七、光學特性96



八、熱、電、磁性能96



第三節填充劑的種類97



一、無機填料97



二、有機填料101



三、金屬粉末填料102



第四節填充塑料配方設計102



一、填料的特殊性能102



二、填料對加工性能的影響103



三、填充塑料制品的配方設計原則104



第五節各類樹脂的填充改性實例105



一、PP填充配方實例105



二、PE填充配方實例106



三、PVC填充配方實例107



四、ABS填充配方實例109



五、工程塑料填充配方實例109



六、熱固性塑料填充配方實例110



七、有機填料配方實例111



思考題114



第七章塑料增強材料115



節塑料增強改性的基本概念115



一、增強改性塑料115



二、增強材料的作用機理115



三、增強改性塑料的特點116



四、塑料增強的缺點117



第二節增強纖維填料的分類與應用117



一、無機纖維118



二、有機增強纖維122



三、金屬纖維123



四、增強纖維的表面處理方法124



五、纖維增強基本配方設計126



六、增強纖維的協同作用127



第三節塑料增強配方設計實例128



一、玻璃纖維塑料增強配方128



二、碳纖維塑料增強配方130



三、熱固性塑料增強配方130



四、其他塑料增強配方132



五、晶須塑料增強配方132



六、長纖維增強熱塑性塑料133



思考題136



第八章增韌劑及其在塑料配方中的應用137



節彈性體增韌機理及增韌劑種類137



一、塑料的韌性137



二、彈性體增韌機理138



三、塑料彈性增韌材料分類139



第二節彈性體增韌劑的品種139



一、ACR139



二、CPE140



三、EPDM141



四、POE141



五、MBS142



六、SBS143



七、EVA144



八、NBR145



九、ABS145



十、馬來酸酐接枝彈性體146



第三節塑料彈性體增韌配方設計147



第四節塑料剛性材料增韌配方設計148



一、剛性增韌的機理149



二、無機剛性粒子增韌配方設計151



三、有機剛性粒子增韌配方設計152



第五節各類塑料增韌配方設計舉例153



一、PP增韌配方設計153



二、PVC增韌配方設計156



三、POM增韌改性配方設計157



四、PS增韌配方設計159



五、PA增韌配方設計160



六、其他樹脂增韌配方設計161



思考題164



第九章界面改善劑及其在塑料配方中的應用165



節偶聯劑165



一、偶聯劑的作用機理165



二、偶聯劑的分類167



三、偶聯劑的選用原則172



四、偶聯劑的應用172



第二節相容劑177



一、塑料共混物相容性原則及檢測方法177



二、相容劑的分類180



三、相容劑應用配方實例181



四、相容劑的制備187



第三節其他表面處理技術190



一、表面活性劑處理190



二、表面聚合物處理191



三、表面單體處理191



四、表面酸堿處理191



五、表面等離子體處理191



六、復合偶聯處理191



思考題192



第十章塑料阻燃劑及其在塑料配方中的應用193



節塑料阻燃的重要性及評價方法193



一、塑料阻燃的重要性193



二、塑料阻燃性的評價方法193



第二節塑料燃燒過程與阻燃消煙機理196



一、塑料的燃燒過程196



二、塑料阻燃劑的阻燃效應197



三、塑料阻燃劑的阻燃機理198



四、塑料的消煙機理199



第三節塑料阻燃劑的分類及品種200



一、阻燃劑的分類方法200



二、鹵繫阻燃劑200



三、無鹵阻燃劑203



四、復合阻燃劑210



第四節阻燃配方設計原則213



一、阻燃劑選用的原則213



二、主輔阻燃劑的選擇213



三、阻燃劑的協同作用214



四、阻燃劑的加合作用214



五、阻燃劑的對抗作用215



六、塑料消煙配方設計215



第五節各種塑料阻燃配方設計215



一、PE阻燃配方設計215



二、PP阻燃配方設計216



三、PS、AS及HIPS阻燃、消煙配方設計218



四、ABS阻燃、消煙配方設計219



五、PVC阻燃、消煙配方設計220



六、PA阻燃配方設計220



七、PC阻燃配方設計221



八、POM阻燃配方設計222



九、PET、PBT阻燃配方設計223



十、PMMA阻燃配方設計223



十一、PU阻燃配方設計224



十二、環氧樹脂阻燃配方設計224



思考題225



第十一章塑料交聯、接枝改性配方設計227



節塑料交聯配方設計227



一、塑料交聯原理及作用227



二、塑料交聯配方設計方法228



三、塑料交聯配方組成及實例230



四、各類塑料交聯配方設計實例235



第二節塑料接枝配方設計239



一、塑料接枝配方基本組成240



二、塑料接枝方法241



三、各類塑料接枝配方設計實例242



思考題245



第十二章塑料電性能配方設計246



節塑料用抗靜電劑概述246



一、靜電的產生及危害246



二、高分子材料抗靜電的方法247



三、抗靜電劑的作用機理248



四、塑料用抗靜電劑的特點249



五、影響塑料內用型抗靜電劑效果的因素249



六、塑料用抗靜電劑的發展趨勢251



第二節塑料用抗靜電劑的種類及配方設計251



一、塑料用抗靜電劑的種類251



二、塑料抗靜電配方設計原則255



三、塑料抗靜電配方舉例256



第三節塑料導電添加劑及配方設計257



一、導電添加劑的種類257



二、導電添加劑的選用原則262



三、基體材料的選用原則263



四、其他助劑的選用原則263



五、塑料導電配方設計實例263



思考題265



附錄縮略語266



參考文獻271

隨著高分子產業的蓬勃發展，單一品種和功能的塑料制品很難滿足人們生產和生活的需求，塑料制品正向著功能化、復合化方向發展。塑料助劑順應產品的需求推陳出新，塑料配方也日益更新，對於初學者來說更加難以捉摸。



順應時代人纔的需求，大專業的培養模式要求初涉高分子專業的學生綜合掌握和了解塑料改性的基礎知識，因此“塑料助劑與配方設計”課程在塑料專業技術中占有舉足輕重的地位。但現有的塑料專業技術書籍或教材，一部分集中在塑料助劑的介紹上，卻沒有提供塑料助劑在塑料產品配方中的使用規律及應用實例；另一部分提供大量的塑料設計配方，使初學者陷入塑料配方的浩瀚海洋而難以掌握配方設計的規律。因此，市面上缺少以培養高分子材料加工專業應用技術人纔為目標，綜合塑料助劑和配方設計兩方面知識內容的高等學校本科專業教材。



本教材按照塑料助劑常用的分類方法，基於塑料常用的助劑知識點，較為詳細地介紹塑料助劑的基本性質、應用規律及在配方中的使用情況。教材結合助劑的基本性質及使用時的基本規律，為初學者了解常用塑料助劑的品種及具體應用實踐提供了基本的參考。附錄列出了各種助劑的縮略語，以方便讀者查詢。



本書力求內容全面翔實，覆蓋面廣，但基於塑料助劑種類繁多，不能面面俱到，隻能提供常用的塑料助劑品種。另外，本書主要針對高校初學高分子專業的學生，基於保密原則，書中提供的制品配方僅為基礎配方，具體應用時不一定適合所有類別制品。



本書由深圳大學材料學院左建東、深圳職業技術學院羅超雲及深圳市高分子行業協會秘書長王文廣主編。在編寫過程中，金發科技股份有限公司的楊霄雲、盧翔、尹國傑及廣東銀禧科技股份有限公司的付軼均參與了本書涉及的制品配方設計，在此表示感謝！



由於編者水平有限，書中難免有不當之處，敬請讀者批評指正。







編者



2018年7月