本书全面论述了高分子材料的改性原理、工艺和应用,采用循序渐进的手法让读者理解高分子材料改性的原理和工艺,利用大量的实际应用例子来加深读者对高分子材料改性的理解,并投入应用。对高分子材料改性的设备、工艺和工厂设计进行了较为详细的论述,并按高分子材料种类对现在在国民经济各行业大量应用的高分子材料进行了详细的改性论述,加入了大量的应用实例,使读者阅读后马上能在实际中应用。本书的*大特点是系统性强和实用性强,总结了作者20多年的高分子材料改性经验,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、电子等领域的实际应用实例。本书主要适用于高分子材料改性生产厂的工程技术人员以及管理人员,也适用家电、汽车、电子、通信等行业的工程技术、设计人员参考,同时适用于高等学校高分子材料专业高年级学生及老师使用。
高分子材料改性_杨明山,郭正虹 编_化学工业出版社_

3.3.1单螺杆挤出机的螺杆结构
常规单螺杆挤出机螺杆一般分为三段,即具有较深螺槽且槽深不变的加料段,螺槽深度沿着出料方向由深变浅的压缩段(熔融段),以及具有较浅螺槽且槽深不变的计量段(均化段)。螺杆的尾部为一圆柱体,大小应该按照**标准选定,尾部用一个或几个键槽或花键与传动装置相连。螺杆直径的单位为毫米(mm),直径标准系列为30、45、65、90、120、150、200。挤出机在工作状态时,螺杆可能承受很高的扭矩负载,尤其在加料段,螺杆的槽深较深,螺杆的截面积较小,有时螺杆内部还需通冷却水冷却,进一步减小了加料段的截面积。因此螺杆为了要承受很高的负载,必须采用高强度的材料。国内常采用38CrMoAl制造螺杆,表面氮化处理增强其耐磨和耐腐蚀性。
螺杆直径大小以及结构形式的确定,主要根据生产产品的产量、规格、被加工料的种类和各种结构螺杆的特性来决定。普通单螺杆挤出机的螺杆是属于从加料段至均化段为全螺纹的螺杆。其螺纹升程和螺槽深度的变化可分为三种形式,即等距变深螺杆、等深变距螺杆和变距变深螺杆。
对常规单螺杆挤出机,一方面,由于螺杆槽深较深,难以提供很高的剪切速率,因而也难以提供大的剪切应变;另一方面,熔体在螺槽中向前输送时,很难不断地调整界面取向使之与剪切方向处于*佳角度(45。或135。),因而也难以获得大的界面增长,对混合不利。此外,为了获得混合均匀的混合物,希望挤出机不但能提供良好的横向混合(即垂直于料流方向截面上的混合,是由横流引起的混合),而且能提供良好的纵向混合(料流方向的混合)。常规单螺杆挤出机的径向混合效果差,物料在挤出机中的停留时间分布函数分布窄,也不能实现良好的纵向混合。分散混合混合效果主要取决于剪切应力的大小,而要提高剪切应力,必须提高剪切速率。对于常规单螺杆挤出机提高剪切速率的方法有两个,一是减小熔体输送区的螺槽深度,二是提高螺杆转速。但实际上单螺杆挤出机熔体输送段的槽深不可能很小,所以难以提供高剪切;螺杆的转速也不能太高,特别是对于那些对剪切敏感的物料,过高的螺杆转速易引起物料的降解。因此普通的单螺杆挤出机很难获得满意的混合分散效果,为了提高单螺杆挤出机的混炼效果,通常可适当增大螺杆的长径比,但过大的长径比会给制造带来困难。所以一般通过采用新型螺杆来提高剪切速率、延长混炼作用时间和加强对混合物料的分割和扰动,从而提高混合分散效果。
新型螺杆的种类很多,有些结构的新型螺杆是为了提高塑化能力和塑化质量,有的则是为了提高均化质量和混合质量。常见的几种新型螺杆(元件)按其结构和工作原理可分为:分离型螺杆、分流型螺杆、屏障型螺杆、静态混合器、组合螺杆等。
……

第1章高分子材料改性基础1
1?1高分子材料改性的目的、意义和发展1
1?2高分子材料的结构与性能2
1?2?1聚合物的结构3
1?2?2聚合物的分子运动和热转变8
1?2?3聚合物的黏弹性10
1?2?4高分子材料的力学性能11
1?3聚合物加工流变学13
1?4高分子材料加工基础17
1?4?1加工过程中的结晶18
1?4?2加工过程中聚合物的取向18
1?4?3聚合物在加工过程中的降解19
1?4?4加工过程中的交联20
1?5注塑成型20
1?6塑料挤出成型22
1?7几个重要性能的测试23
1?7?1拉伸强度和杨氏模量23
1?7?2弯曲强度和模量24
1?7?3冲击强度24
1?7?4热性能24
1?7?5老化性能试验25
1?7?6燃烧性能26
1?7?7熔体流动速率28
1?7?8橡胶门尼黏度28
参考文献28
第2章高分子材料改性原理29
2?1概述29
2?2填充改性29
2?2?1填料的定义、分类与性质30
2?2?2常用填料31
2?2?3填料表面处理34
2?2?4表面处理剂37
2?2?5填充改性塑料的力学性能42
2?3共混改性44
2?3?1聚合物共混理论及改性技术的
发展45
2?3?2聚合物?聚合物相容性46
2?3?3聚合物共混物的形态结构49
2?3?4共混改性的界面层50
2?3?5共混改性的增容52
2?3?6增韧理论54
2?4增强改性58
2?4?1热塑性增强材料的性能特点58
2?4?2增强材料58
2?4?3玻璃纤维的表面处理63
2?4?4聚合物?纤维材料的界面65
2?5阻燃改性67
2?5?1聚合物燃烧过程与燃烧反应67
2?5?2卤?锑系阻燃剂的阻燃机理68
2?5?3磷系、氮系阻燃剂的阻燃机理69
2?5?4膨胀阻燃及无卤阻燃阻燃机理69
2?5?5高分子材料的抑烟技术70
2?5?6成炭及防熔滴技术71
2?6高分子材料的化学改性72
2?6?1接枝与嵌段共聚改性72
2?6?2互穿聚合物网络73
2?6?3等离子改性74
2?6?4表面化学改性74
2?6?5光接枝聚合改性75
参考文献77
第3章高分子材料改性工艺与设备78
3?1混合与混炼的基本概念78
3?1?1分布混合与分散混合78
3?1?2混合三要素78
3?2聚合物改性通用设备79
3?2?1初混设备79
3?2?2间歇式熔融混合设备82
3?3混炼型单螺杆挤出机85
3?3?1单螺杆挤出机的螺杆结构86
3?3?2分离型螺杆的结构与混合特点86
3?3?3屏障螺杆的结构与特点87
3?3?4销钉型螺杆87
3?3?5波状螺杆88
3?3?6组合型螺杆89
3?4混炼型双螺杆挤出机89
3?4?1结构89
3?4?2分类90
3?4?3啮合型同向旋转双螺杆挤出机
输送机理91
3?4?4双螺杆挤出机的主要技术参数91
3?4?5啮合型同向旋转双螺杆挤出机的
挤出过程92
3?4?6螺杆元件93
3?4?7啮合型同向平行双螺杆挤出机的
料筒结构95
3?5往复式单螺杆混炼挤出机96
3?5?1工作原理97
3?5?2结构98
3?5?3性能特点100
3?5?4应用101
3?6行星式挤出机101
3?7连续转子(FCM)混炼机102
3?8高分子材料改性工艺流程103
3?8?1常用工艺流程103
3?8?2切粒方法的选择103
3?8?3螺杆元件的组合105
3?8?4玻璃纤维增强塑料制备工艺
流程107
3?8?5双螺杆挤出机填充改性工艺
流程109
3?8?6聚合物共混工艺流程111
3?8?7双螺杆挤出机和单螺杆挤出机
组成的双阶挤出机组113
3?9反应挤出改性工艺114
3?9?1反应挤出改性的原理和概念114
3?9?2反应挤出技术实施要点115
3?9?3反应挤出在塑料改性中完成的
反应类型116
3?9?4反应挤出就地增容117
3?10高分子材料改性工厂设计118
参考文献122
第4章通用塑料的高性能化、精细化和
功能化改性124
4?1概述124
4?2聚丙烯的高性能化、精细化和
功能化124
4?2?1聚丙烯的化学改性125
4?2?2聚丙烯的共混改性128
4?2?3聚丙烯的填充改性134
4?2?4聚丙烯的阻燃改性137
4?2?5聚丙烯的抗老化性改性140
4?3聚乙烯的高性能化、精细化和
功能化141
4?3?1聚乙烯的化学改性142
4?3?2聚乙烯的填充改性148
4?3?3聚乙烯的共混改性150
4?3?4聚乙烯的阻燃改性154
4?4聚氯乙烯的高性能化、精细化和
功能化158
4?4?1聚氯乙烯的共聚改性159
4?4?2聚氯乙烯的共混改性161
4?4?3聚氯乙烯的填充改性165
4?4?4聚氯乙烯的阻燃改性167
4?4?5聚氯乙烯的发泡改性169
4?5通用塑料高性能化、精细化和功能化
实例及应用170
4?5?1耐超低温无毒SPVC冰箱门
封条170
4?5?2新型高刚超韧UPVC门窗
异型材172
4?5?3高光效(光转换膜)农业
大棚膜174
4?5?4纳米SiO2-x填充LDPE
复合保温大棚膜177
4?5?5汽车用塑料燃油箱179
4?5?6电力电缆包覆层——交联
聚乙烯181
4?5?7空调室外机壳——耐候PP182
4?5?8汽车保险杠专用料——高刚
超韧PP183
4?5?9超耐候性PP/POE汽车保险杠
新材料184
4?5?10汽车仪表板专用料——增强
耐热PP186
参考文献186
第5章工程塑料改性及应用189
5?1 概述189
5?2ABS的改性189
5?2?1ABS的发展189
5?2?2ABS的化学改性191
5?2?3ABS的共混改性193
5?2?4ABS的增强改性201
5?2?**BS的阻燃改性207
5?2?6ABS的抗老化和抗静电改性213
5?2?7实例及应用217
5?3尼龙的改性219
5?3?1概述219
5?3?2尼龙的共混改性220
5?3?3尼龙的增强、填充改性223
5?3?4尼龙的阻燃改性225
5?3?5实例及应用227
5?4聚碳酸酯的改性228
5?4?1概述228
5?4?2聚碳酸酯的共混改性228
5?4?3聚碳酸酯的增强改性230
5?4?4聚碳酸酯的阻燃改性231
5?4?5实例及应用232
5?5聚酯的改性235
5?5?1概述235
5?5?2聚酯的共混改性235
5?5?3聚酯的增强改性237
5?5?4聚酯的填充改性238
5?5?5聚酯的阻燃改性238
5?5?6实例及应用239
5?6聚甲醛的改性240
5?6?1概述240
5?6?2聚甲醛的增韧改性241
5?6?3聚甲醛的增强改性243
5?6?4聚甲醛的耐磨改性245
5?6?5实例及应用245
参考文献246
第6章橡胶的改性249
6?1概述249
6?2天然橡胶的改性及应用249
6?2?1天然橡胶的性能特点249
6?2?2天然橡胶的化学改性250
6?2?3天然橡胶的共混改性251
6?2?4天然橡胶的填充改性255
6?2?5实例及应用258
6?3丁苯橡胶的改性259
6?3?1丁苯橡胶的性能特点259
6?3?2丁苯橡胶的化学改性260
6?3?3丁苯橡胶的增强改性261
6?3?4丁苯橡胶的填充改性262
6?3?5丁苯橡胶的共混改性265
6?3?6应用举例267
6?4顺丁橡胶的改性268
6?4?1顺丁橡胶的性能特点268
6?4?2顺丁橡胶的化学改性269
6?4?3顺丁橡胶的共混改性270
6?4?4应用举例271
6?5异戊橡胶的改性272
6?5?1异戊橡胶的性能特点272
6?5?2异戊橡胶的化学改性273
6?5?3异戊橡胶的共混改性274
6?5?4应用举例276
6?6氯丁橡胶的改性277
6?6?1氯丁橡胶的性能特点277
6?6?2氯丁橡胶的化学改性278
6?6?3氯丁橡胶的共混改性278
6?6?4氯丁橡胶的增强改性280
6?6?5应用举例282
6?7乙丙橡胶的改性284
6?7?1乙丙橡胶的性能特点284
6?7?2乙丙橡胶的化学改性284
6?7?3乙丙橡胶的共混改性285
6?7?4乙丙橡胶的填充改性288
6?7?5应用举例289
6?8丁基橡胶的改性290
6?8?1丁基橡胶的性能特点290
6?8?2丁基橡胶的卤化改性290
6?8?3丁基橡胶的共混改性291
6?8?4丁基橡胶的阻尼改性293
6?8?5应用举例294
6?9丁腈橡胶的改性295
6?9?1丁腈橡胶的性能特点295
6?9?2丁腈橡胶的化学改性296
6?9?3丁腈橡胶的共混改性296
6?9?4丁腈橡胶的增强改性299
6?9?5丁腈橡胶的耐磨改性299
6?9?6应用举例300
6?10硅橡胶的改性301
6?10?1硅橡胶的性能特点301
6?10?2硅橡胶的化学改性301
6?10?3硅橡胶的共混改性301
6?10?4硅橡胶的增强改性302
6?10?5硅橡胶的阻燃改性303
6?10?6硅橡胶的功能化改性303
6?10?7应用举例304
参考文献304
第7章合成纤维的改性309
7?1概述309
7?2聚酯纤维的改性309
7?2?1聚酯纤维的性能特点309
7?2?2聚酯纤维的染色改性310
7?2?3聚酯纤维的吸湿改性312
7?2?4聚酯纤维的阻燃改性313
7?2?5聚酯纤维的功能化改性315
7?3聚酰胺纤维的改性316
7?3?1聚酰胺纤维的性能特点316
7?3?2尼龙纤维的改性317
7?3?3芳纶纤维的改性320
7?4聚乙烯醇纤维的改性322
7?4?1聚乙烯醇纤维的性能特点322
7?4?2聚乙烯醇纤维的接枝改性322
7?4?3聚乙烯醇纤维的增强改性323
7?4?4聚乙烯醇纤维的共混改性324
7?4?5聚乙烯醇离子交换纤维326
7?5聚丙烯腈纤维的改性326
7?5?1聚丙烯腈纤维的性能特点326
7?5?2聚丙烯腈纤维的染色改性327
7?5?3聚丙烯腈纤维的吸湿改性328
7?5?4聚丙烯腈纤维的抗静电改性329
7?5?5聚丙烯腈纤维的功能改性330
7?6聚丙烯纤维的改性331
7?6?1聚丙烯纤维的性能特点331
7?6?2聚丙烯纤维的染色改性333
7?6?3聚丙烯纤维的抗静电改性334
7?6?4聚丙烯纤维的阻燃改性335
7?6?5聚丙烯纤维的抗老化改性335
7?6?6聚丙烯纤维的功能化改性336
参考文献337