本書全面貫徹黨的教育方針,落實立德樹人根本任務,有機融入黨的二十大精神,較為完整地介紹了塑料原料和塑料助劑的結構、性能和應用,并從實際應用的角度對塑料原料選用和塑料配方設計進行了論述。全書共分十五章,主要內容有塑料配方設計基礎、聚氯乙烯塑料、聚烯烴塑料、苯乙烯類塑料、丙烯酸酯類塑料、聚氨酯塑料、熱塑性彈性體、通用工程塑料、特種工程塑料、常用熱固性樹脂及塑料;熱穩(wěn)定劑、增塑劑、潤滑劑、抗氧劑、光穩(wěn)定劑、阻燃劑、填料及其表面處理技術、著色劑與母料技術、塑料配方設計技術及塑料配方設計案例。
為便于讀者學習,本書還附有數字化資源、知識能力檢測等內容。通過對本書的學習,讀者可獲得塑料材料領域的基礎知識、新型塑料材料和助劑的性能與應用方面的知識,了解塑料材料和配方技術的發(fā)展趨勢。
本書可作為高等職業(yè)教育高分子材料智能制造技術專業(yè)及相關專業(yè)的教材,還可作為高分子材料改性、高分子材料成型加工,尤其是塑料配方設計、塑料改性、塑料成型加工等從業(yè)人員和工程技術人員的專業(yè)參考書。
馬立波,常州工程職業(yè)技術學院,副教授,主講“高分子加工設備”“高分子材料配方設計”“高分子化學及物理”“高分子材料加工工藝”等理論課程,指導“高分子化學及物理實驗”“高分子材料成型實訓”以及畢業(yè)設計(或論文)等實踐課程。近五年主持江蘇省產學研合作項目1項,江蘇省博士后基金2項,學院課題3項,企業(yè)橫向項目8項,發(fā)表SCI論文3篇,中文核心7篇,授權發(fā)明專利3項,轉化1項。帶領學生多次在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、全國高分子技能大賽中取得優(yōu)異成績。
緒論 1
學習目標 1
一、塑料的概念及分類 1
二、塑料的特性 3
三、塑料的組成與配方 3
四、塑料材料的應用與發(fā)展 5
五、學習本課程的目的及要求 7
閱讀材料 推動綠色發(fā)展,促進人與自然和諧共生 8
知識能力檢測 9
第一章 塑料配方設計基礎 10
學習目標 10
第一節(jié) 塑料配方設計 10
一、塑料配方設計的意義 10
二、塑料配方設計的原則 11
三、塑料配方設計的程序 12
第二節(jié) 塑料配方設計方法 12
一、塑料配方的計量表示 12
二、塑料配方的成本核算 13
三、單變量配方設計 13
四、多變量配方設計 14
閱讀材料 我國高分子材料科學的奠基人——徐僖 16
知識能力檢測 17
第二章 聚氯乙烯塑料 18
學習目標 18
第一節(jié) 聚氯乙烯的結構與性能 18
一、氯乙烯的聚合 18
二、聚氯乙烯的結構 19
三、聚氯乙烯的性能 20
第二節(jié) 聚氯乙烯的選用 23
一、聚氯乙烯的型號與用途 24
二、聚氯乙烯的成型加工特性 25
三、聚氯乙烯的成型加工與制品 26
四、聚氯乙烯的簡易識別 27
第三節(jié) 聚氯乙烯相關品種 28
一、高聚合度聚氯乙烯 28
二、氯化聚氯乙烯 29
三、聚偏氯乙烯 29
閱讀材料 PVC管材怎么選 29
知識能力檢測 30
第三章 聚烯烴塑料 31
學習目標 31
第一節(jié) 聚乙烯 31
一、乙烯的聚合 31
二、聚乙烯的結構 33
三、聚乙烯的性能 34
四、聚乙烯的成型加工特性 37
五、聚乙烯常見品種及用途 38
六、聚乙烯的簡易識別 47
第二節(jié) 聚丙烯 47
一、丙烯的聚合 47
二、聚丙烯的結構 48
三、聚丙烯的性能 50
四、聚丙烯的成型加工特性 52
五、聚丙烯常見品種及用途 53
六、聚丙烯的簡易識別 56
閱讀材料 我國天然高分子科學領域的杰出科學家——張俐娜 56
知識能力檢測 57
第四章 苯乙烯類塑料 58
學習目標 58
第一節(jié) 聚苯乙烯 58
一、苯乙烯的聚合 58
二、聚苯乙烯的結構 59
三、聚苯乙烯的性能 60
四、聚苯乙烯的成型加工特性 61
五、聚苯乙烯常見品種及用途 61
六、聚苯乙烯的簡易識別 63
第二節(jié) 丙烯腈/丁二烯/苯乙烯(ABS)樹脂 64
一、ABS的生產方式 64
二、ABS的結構 65
三、ABS的性能 66
四、ABS的成型加工特性 67
五、ABS常見品種及用途 68
六、ABS的簡易識別 69
第三節(jié) 其他苯乙烯類共聚物 69
一、丙烯腈/苯乙烯共聚物(AS) 69
二、丙烯腈/苯乙烯/丙烯酸酯共聚物(ASA) 70
三、甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物(MBS) 71
四、丙烯腈/氯化聚乙烯/苯乙烯共聚物(ACS) 72
閱讀材料 ABS的無鹵阻燃研究進展 73
知識能力檢測 75
第五章 丙烯酸酯類塑料 76
學習目標 76
第一節(jié) 聚甲基丙烯酸甲酯 76
一、甲基丙烯酸甲酯的聚合 76
二、聚甲基丙烯酸甲酯的結構 78
三、聚甲基丙烯酸甲酯的性能 78
四、聚甲基丙烯酸甲酯的成型加工特性 80
五、聚甲基丙烯酸甲酯的常見品種及應用 81
六、聚甲基丙烯酸甲酯的簡易識別 84
第二節(jié) 其他丙烯酸酯類聚合物 84
閱讀材料 塑料光纖 85
知識能力檢測 86
第六章 聚氨酯塑料 87
學習目標 87
第一節(jié) 聚氨酯的基本原料 87
一、異氰酸酯 87
二、多元醇 88
三、添加劑 88
第二節(jié) 聚氨酯泡沫塑料 89
一、聚氨酯泡沫塑料生產原理 89
二、硬質聚氨酯泡沫塑料 89
三、軟質聚氨酯泡沫塑料 91
四、聚氨酯的簡易識別 93
第三節(jié) 聚氨酯革制品 93
一、人造革與合成革 93
二、聚氨酯革制品的主要原料 93
三、聚氨酯革制品的生產與應用 94
閱讀材料 超細纖維合成革 95
知識能力檢測 96
第七章 熱塑性彈性體 97
學習目標 97
第一節(jié) 聚烯烴彈性體 97
一、共混型熱塑性聚烯烴彈性體 97
二、共聚型熱塑性聚烯烴彈性體 98
第二節(jié) 苯乙烯類熱塑性彈性體 99
一、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS) 99
二、苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物(SIS) 100
三、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS) 100
第三節(jié) 聚氨酯彈性體 101
一、概述 101
二、常用聚氨酯彈性體 102
閱讀材料 TPE材料發(fā)展前景 103
知識能力檢測 104
第八章 通用工程塑料 105
學習目標 105
第一節(jié) 聚酰胺 105
一、聚酰胺的合成與命名 105
二、聚酰胺的結構特征 107
三、聚酰胺的主要性能 108
四、聚酰胺的成型加工與應用 110
五、聚酰胺的簡易識別 111
第二節(jié) 聚碳酸酯 111
一、聚碳酸酯的合成 112
二、聚碳酸酯的結構特征 112
三、聚碳酸酯的主要性能 113
四、聚碳酸酯的成型加工與應用 115
五、聚碳酸酯的簡易識別 116
第三節(jié) 聚甲醛 116
一、聚甲醛的合成 116
二、聚甲醛的結構與性能 117
三、聚甲醛的成型加工與應用 119
四、聚甲醛的簡易識別 120
第四節(jié) 熱塑性聚酯 121
一、聚對苯二甲酸乙二酯 121
二、聚對苯二甲酸丁二酯 123
第五節(jié) 聚苯醚 124
一、聚苯醚的制備 124
二、聚苯醚的結構與性能 124
三、聚苯醚的成型加工與應用 125
閱讀材料 我國工程塑料行業(yè)發(fā)展趨勢 125
知識能力檢測 128
第九章 特種工程塑料 130
學習目標 130
第一節(jié) 氟塑料 130
一、聚四氟乙烯 130
二、其他氟塑料 133
三、聚四氟乙烯的簡易識別 133
第二節(jié) 聚砜類塑料 134
一、雙酚A型聚砜 134
二、聚芳砜 136
三、聚醚砜 136
四、聚砜(PSU)的簡易識別 136
第三節(jié) 聚苯硫醚 137
一、聚苯硫醚的合成 137
二、聚苯硫醚的結構性能特征 137
三、聚苯硫醚的成型加工與應用 138
第四節(jié) 其他特種工程塑料 139
一、聚酰亞胺 139
二、聚芳酯 139
三、氯化聚醚 140
四、聚醚醚酮 140
五、液晶聚合物 141
六、新型特種工程塑料 141
閱讀材料 氟塑料膜結構在建筑上的妙用 142
知識能力檢測 143
第十章 常用熱固性樹脂及塑料 144
學習目標 144
第一節(jié) 酚醛樹脂及塑料 144
一、酚醛樹脂的合成與固化 144
二、酸法酚醛樹脂與模塑粉 146
三、堿法酚醛樹脂與層壓塑料 148
四、酚醛泡沫塑料 149
第二節(jié) 不飽和聚酯樹脂及塑料 151
一、不飽和聚酯的合成 151
二、不飽和聚酯的固化 152
三、不飽和聚酯制品的性能 153
四、不飽和聚酯的成型與應用 153
第三節(jié) 環(huán)氧樹脂及塑料 157
一、環(huán)氧樹脂的合成與性能 157
二、環(huán)氧塑料的組成與性能 157
三、環(huán)氧塑料的成型與應用 159
第四節(jié) 氨基樹脂及塑料 159
一、脲醛樹脂及塑料 159
二、三聚氰胺-甲醛樹脂及塑料 161
三、熱固性塑料的簡易識別 161
閱讀材料 世界上第一個人工合成塑料 161
知識能力檢測 162
第十一章 常用塑料助劑 163
學習目標 163
第一節(jié) 熱穩(wěn)定劑 163
一、概述 163
二、熱穩(wěn)定劑作用機理 164
三、常用熱穩(wěn)定劑 165
四、熱穩(wěn)定劑的應用 168
第二節(jié) 增塑劑 169
一、概述 169
二、增塑劑結構與作用機理 170
三、增塑劑主要性能 171
四、常用增塑劑 173
五、增塑劑的應用 176
第三節(jié) 潤滑劑 177
一、潤滑劑作用機理 177
二、常用潤滑劑品種 178
三、潤滑劑在塑料中的應用 180
第四節(jié) 抗氧劑 180
一、概述 180
二、抗氧劑作用機理 183
三、常用抗氧劑 184
四、抗氧劑的應用 187
第五節(jié) 光穩(wěn)定劑 188
一、概述 188
二、光穩(wěn)定劑作用機理及相關品種 189
三、光穩(wěn)定劑的應用 193
第六節(jié) 阻燃劑 195
一、概述 195
二、阻燃劑作用機理 196
三、無機阻燃劑 196
四、有機阻燃劑 197
五、阻燃劑的應用 198
第七節(jié) 其他塑料助劑 199
一、抗靜電劑 199
二、發(fā)泡劑 202
三、交聯劑 205
四、成核劑 206
五、相容劑 206
六、防霧劑 206
七、驅避劑 207
八、抗菌劑 207
閱讀材料 RoHS指令與SVHC對塑料助劑的影響 207
知識能力檢測 208
第十二章 填料及其表面處理技術 210
學習目標 210
第一節(jié) 填充劑 210
一、無機填充劑 210
二、有機填充劑 212
三、填充劑性質對樹脂性能的影響 212
四、填充劑在塑料中的應用 213
第二節(jié) 增強材料 214
一、增強材料作用機理 214
二、增強材料的性質 214
三、常用增強材料 215
四、增強材料在塑料中的應用 216
第三節(jié) 納米填充劑 216
第四節(jié) 填料的表面處理 217
一、偶聯劑與表面處理劑 218
二、填料表面處理技術 220
閱讀材料 碳纖維制品 221
知識能力檢測 221
第十三章 著色劑與母料技術 223
學習目標 223
第一節(jié) 塑料著色基礎知識 223
一、色彩的構成 223
二、配色原理 224
三、著色劑的主要性能 225
四、著色劑對塑料性能的影響 225
第二節(jié) 常用塑料著色劑 225
一、無機顏料 225
二、有機顏料與染料 226
三、特殊顏料 228
第三節(jié) 著色劑的應用技術 229
一、著色劑的選擇 229
二、著色劑在塑料中的分散 229
三、著色劑的使用方法 230
四、著色劑的應用案例 231
第四節(jié) 塑料母料與色母粒 231
一、塑料母料的組成 232
二、色母粒的組成 233
三、色母粒的生產工藝 233
四、色母粒的配制 234
閱讀材料 色彩與生活 235
知識能力檢測 235
第十四章 塑料配方設計技術 236
學習目標 236
第一節(jié) 塑料材料選材考慮的主要因素 236
一、塑料材料的性能優(yōu)勢 236
二、塑料材料的適用條件 236
三、塑料制品的性能要求 238
四、塑料制品的使用環(huán)境 238
五、塑料制品的加工適應性 239
六、塑料材料的經濟適用性 239
第二節(jié) 根據制品的性能和用途選材 240
一、根據制品的性能選材 240
二、根據制品的用途選材 244
第三節(jié) 常見塑料配方改性方法 245
一、塑料填充改性 245
二、塑料增強改性 245
三、塑料共混改性 246
第四節(jié) 塑料配方的實施 247
一、粉料的配制 248
二、粒料的制備 248
閱讀材料 改性塑料全自動智能化生產方案 249
知識能力檢測 250
第十五章 塑料配方設計案例 251
學習目標 251
第一節(jié) 常用塑料制品配方 251
一、塑料加工配方 251
二、塑料耐候性配方 255
三、塑料阻燃配方 257
四、塑料抗靜電配方 258
五、發(fā)泡材料配方 259
第二節(jié) 常用塑料改性配方 261
一、塑料填充配方 261
二、塑料增強配方 261
三、塑料共混配方 262
四、彈性體配方 262
五、塑料母料配方 263
閱讀材料 塑料母料的發(fā)展 265
知識能力檢測 265
附錄 266
參考文獻 270