任务1-1+软聚氯乙烯粉料配方制定.ppt

1、塑料配混技术Plastics Compounding Technology 项目一 聚氯乙烯粉料的配混与塑炼,广东轻工职业技术学院轻化系 高分子教研室,2020/9/23,塑料挤出成型,2,项目一 聚氯乙烯粉料的配混与塑炼,学习目标 最终能力目标：能完成聚氯乙烯粉料的配混与塑炼操作 促成目标： 聚氯乙烯塑料配方设计能力； 配混设备选用与工艺参数设定能力； 配混设备操作能力； 物料质量问题分析能力； 资料检索和自学拓展能力。,2020/9/23,塑料挤出成型,3,工作任务,任务1 软聚氯乙烯粉料的配制与塑炼 任务1-1: 软聚氯乙烯粉料配方制定 任务1-2: 软聚氯乙烯粉料混合、塑炼工艺制定与实

2、施 任务1-3: 软聚氯乙烯粉料配混结果分析,2020/9/23,塑料挤出成型,4,本次任务,任务1-1： 软聚氯乙烯粉料配方制定 拟实现的能力目标： 配方制定能力 团队合作与沟通能力 自主学习的能力,2020/9/23,塑料挤出成型,5,粉料：,以粉料形式使用的主要是聚氯乙烯（PVC）塑料，聚氯乙烯塑料组分多、配方复杂，通过配方设计可得到性能各异的聚氯乙烯塑料以满足使用要求,粉料可直接用于成型，或塑化造粒制成粒料后成型,2020/9/23,塑料挤出成型,6,粉料成型的主要优点： 原料在配制中受热历程短，生产周期短 主要缺点： 物料的均匀度较差,2020/9/23,塑料挤出成型,7,1.1 聚

3、氯乙烯塑料配方设计,1.1.1聚氯乙烯塑料的构成： （1）树脂 （2）稳定剂 （3）增塑剂 （4）填料 （5）润滑剂 （6）其他助剂,2020/9/23,塑料挤出成型,8,1.1.2 聚氯乙烯塑料配方设计,1.配方设计的依据：,制品性能要求,原辅材料性能,成型工艺和设备,制品使用方法与环境,制品销售市场信息,制品的各种性能指标,原辅材料生产方法、型号,原辅材料特性、使用范围,原辅材料用量,原辅材料的来源和价格,物料成型受热行为,物料成型受力行为,物料流变行为与设备关系,物料成型工艺特点和条件,2020/9/23,塑料挤出成型,9,2.配方设计法,（1）单因素配方设计法 基本原理：在搜索区间内任

4、取两点，比较其函数值，舍去其中一个，这样搜索区间缩小再进行下一步，使区间缩小到允许误差之内,2020/9/23,塑料挤出成型,10,爬山法（逐步提高法） 适用于工厂小幅度调整配方 先找一起点A(原生产配方) 由A点向原料增加方向的B点及原料减少方向的C点,试验 比较B、C两点结果 B点好，则原料增加，反之，减少 继续，如到某一点W，再增加及减少，效果均不好，W即为最佳点 起点及步长的选择重要,2020/9/23,塑料挤出成型,11,黄金分割法(优选法，0.618法) 已知配方试验范围(a，b)，要确定最佳值 A.在范围(a,b)内的0.618处，第1次实验 B.在其对应点(0.382)处，第2

5、次实验 C.比较两点试验结果，去掉“坏点”以外部分 D.在剩下的部分继续在已试点的对称点进行实验 E.再比较、取舍，逐步缩小试验范围，达最终目的 注意： 每一步都要根据上次结果而决定取舍 必须严格控制原料及工艺条件,2020/9/23,塑料挤出成型,12,平分法（对分法） 已知该变量对制品的性能影响规律 且在试验范围内,制品有一定的性能指标,以此指标作为对比条件 A.取试验范围的中点进行实验,据结果去掉试验范围的一半 B.在保留范围的中点进行实验,据结果去掉保留范围的一半.,要将已知配方的软聚氯乙烯塑料的硬度降低至某一值，应采用那一种配方设计法？,2020/9/23,塑料挤出成型,13,（2）

6、多因素配方设计法 3变量，每一个变量取3个值，依次固定2个，改变1个 实验次数为： 333 = 27次 正交设计法大幅度减少实验次数,2020/9/23,塑料挤出成型,14,正交设计的过程： （1）确定因素(变量数目)、水平(实验值数目) （2）选正交表安排实验 LM(bK) L9(33) L正交表的符号 K变量数目、因素或因子 b实验值数目、水平 M实验次数,2020/9/23,塑料挤出成型,15,正交表特性： 每一列中各种数字出现的次数相等； 任意两纵列在同一横行中所组成的有序数 对，出现的次数也相等。 选表注意： 水平数要一致； 因素个数要小于或等于正交表中的列数。,2020/9/23,

7、塑料挤出成型,16,正交试验安排表,（3）进行实验 （4）结果分析,2020/9/23,塑料挤出成型,17,（3）塑料配方的计量表示：,2020/9/23,塑料挤出成型,18,学习活动,2. 选定一种软聚氯乙烯制品，按性能要求、原辅材料的性能特点、成型加工工艺和设备的要求三方面收集相关资料。 3.小组讨论，初定配方，计算配方 的质量成本。,1.选择常见的硬聚氯乙烯及软聚氯乙烯制品各一种，查找配方，分析各组分作用及协同效应。,2020/9/23,塑料挤出成型,19,拓展与提高：,1.软聚氯乙烯与硬聚氯乙烯塑料配方的差异？ 2. 如何确保PVC塑料儿童玩具制品符合安全卫生要求？,2020/9/23

8、,塑料挤出成型,20,任务11完成！,2020/9/23,塑料挤出成型,21,（1）树脂,用于配制粉料的聚氯乙烯树脂为悬浮法生产，按聚氯乙烯平均相对分子质量的大小划分为不同的规格型号。 GB576193，我国悬浮法均聚的聚氯乙烯树脂型号有8种 型号小的聚氯乙烯树脂，黏数大、平均相对分子质量高，树脂的力学性能好，热稳定性和玻璃化温度高，成型加工温度也高,2020/9/23,塑料挤出成型,22,（2）稳定剂,聚氯乙烯树脂对热很敏感，易发生热降解，必须加入热稳定剂 可作为聚氯乙烯的热稳定剂有铅盐、金属皂、有机锡及复合稳定剂等，不同稳定剂并用的效果可能会产生比单独使用效果之和更好或更差，即“协同效应”

9、或“对抗效应” 有时还需加入光稳定剂、抗氧剂,2020/9/23,塑料挤出成型,23,（3）增塑剂,增塑剂，可使聚氯乙烯软化点、玻璃化温度、 脆性、硬度、拉伸强度、弹性模量等均下降，而耐寒性、柔顺性、伸长率提高。 聚氯乙烯常用增塑剂有邻苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类、磷酸酯类等。,2020/9/23,塑料挤出成型,24,（4）填料,填料可降低成本、减小成型收缩、提高塑料的硬度和压缩强度。 最常用的填料是碳酸钙，碳酸钙的类型和用量对制品的力学强度和耐化学性有显著影响 填料的表面处理很重要，选用适当的偶联剂或表面处理剂对填料进行表面处理，可提高强度、改善塑料熔体流动性。 常用的偶联剂及表面处理剂有硅烷、钛酸酯、铝酸酯偶联剂、硬脂酸等。,2020/9/23,塑料挤出成型,25,（5）润滑剂,润滑剂可促进物料从设备的金属表面脱离、降低熔体黏度、影响物料的熔融时间。 润滑剂有内润滑剂、外润滑剂。 常用的有石蜡、聚乙烯蜡和金属皂。,2020/9/23,塑料