① PVC树脂（XS-4）100，邻苯二甲酸二辛酯 10，邻苯二甲酸二丁酯 8，环氧脂肪酸辛酯 3，液体钡-镉 2，硬脂酸钡 ，硬脂酸镉 ，硬脂酸 ，二氧化钛 3

PVC：基体材料；邻苯二甲酸二辛酯 10，邻苯二甲酸二丁酯 8：增塑剂；

环氧脂肪酸辛酯：适用于 PVC加工过程中的增塑剂和稳定剂，具优异的耐寒性，与PVC的相溶性好，该品的分子内环氧基团可吸收PVC分解出的HCl，从而起到耐热性和耐光稳定的作用。

液体钡-镉：液体稳定剂；并可减少加工时的粉尘污染；硬脂酸钡 ：热稳定剂兼润滑剂； 硬脂酸镉 ：用作聚氯乙烯树脂加工中的耐热光透明稳定剂；硬脂酸：润滑剂； 二氧化钛：颜料。

材料的基本性能：具有一定柔韧性的增塑后的塑料。

② 丁腈橡胶 100，硫磺，促进剂M ，促进剂TMTD ， ZnO 5，硬脂酸 1，防老剂4010NA 1，半补强碳黑 60，陶土 30，沥青 5，石蜡

丁腈橡胶：基体材料；硫磺：交联剂；促进剂M：2-硫醇基苯并噻唑，通用型促进剂； 促进剂TMTD：二硫化四甲基秋兰姆，超促进剂；ZnO 5，硬脂酸 1：活化剂； 防老剂4010NA：橡胶防老剂；半补强碳黑 60：补强作用； 陶土 30：填充剂；沥青 5，石蜡：橡胶软化剂。

基本性能：一种补强的硫化橡胶，在室温下处于高弹态度。 2．在生产宽1200：mm，厚的聚氯乙烯软膜时，采用以下配方：

聚氯乙烯树脂100，三盐基硫酸铅2，硬酯酸钡，硬酯酸铅，邻苯二甲酸二辛酯30，癸二酸二辛酯 10，环氧大豆油5，氯化石蜡5，硬酯酸，碳酸钙8，钛箐兰

问：配方中各组分的作用？配方中树脂、稳定剂、增塑剂、填充剂、润滑剂、颜料各是什么？ 聚氯乙烯树脂：基体材料；三盐基硫酸铅：又名三碱式硫酸铅，3PbO·PbSO4·H2O，热稳定剂；硬酯酸钡：金属皂类稳定剂，兼有润滑剂作用，相容性差，有多容易喷霜； 硬酯酸铅：稳定剂兼润滑剂作用；

邻苯二甲酸二辛酯30，癸二酸二辛酯 10，环氧大豆油5，氯化石蜡5：增塑剂； 碳酸钙：填充剂；钛箐兰：颜料。

3．高分子材料进行配方设计的一般原则和步骤各是什么？ 答：配方设门必须满足以下基本原则：

1)制品的性能要求； 2)成型加工性能的要求；

3)选用的原材料来源容易，产地较近，质量稳定可靠，价格合理；

4)配方成本应在满足上述三条的前提下，尽量选用质量稳定可靠、价格低的原材料；必要时采用不同品种和价格的原材料复配；适当加入填充剂，降低成本。

配方设计的一般步骤为：

1)在确定制品性能和用途的基础上，收集高分子化食物和添加剂等各种原材料的资料，初定产外形状、尺寸及各部件的作用及成型加工方法。如能利用已经建成的数据库，则资料将更充整，且获取时也更便捷。

2)初选材料，并进行配方设计及试验，先可设计若干个配方，进行小样压片试验过性能测试初定合格的配方，再进行扩大试验，确定加工性能。

3)依获得的材料性能数据或凭经验，进行结构设计(壁厚及其他尺寸)。 4)制成实物模型，进行实样试验或模拟试验。 5)再设计与再试验。如性能不合格，需再筛选配方。 6)依模型试验相制品成本，进行最终选材和配方设计。

7)材料规范化(原材料规格、牌号、产地、验收标淮、监测项目和监测方法等)。 4．配方有哪几种表示方法？各有何作用？ 答：配方的表示方法：

常用以下两种方法表示配方。

1、以高分子化合物为100份的配方表示法：

即以高分子化合物质量为100份，其他组分则以相对于高分子化合物的质量份数表示，此法计量容易，应用广泛，适于工业生产，也是大多数科研论文和报告巾的配方表示方法。

2、以混合料为100份的配方表示法

即以高分子化合物及各种添加剂的混合料总质量为100份，各组分以质量分数表示。 除此之外，还有：

1)以混合料体积为100份表示的配方。 当己知各种组分密度时，可以高分子化合物为l00份的配方很方便地换算出来，然后归一即可。此法常用于按体积计算成本时。

2)生产配方。即按设备的生产能力，计算出各组分每次的投料质量数。此法便于直接计量，符合生产实际。

第五章 高分子材料的混合与制备

1．物料的混合有哪三种基本运动形式？聚合物成型时熔融物料的混合以哪一种运动形式为主？为什么？

答：混合涉及到三种扩散的基本运动形式，即分子扩散、涡流扩散和体积扩散。

体积扩散，即对流混合。是指流体质点、液滴或固体粒子由系统的一个空间位置向另一空间位置的运动，两种或多种组分在相互占有的空间内发生运动，以期达到各组分的均匀分布。在聚合物加工中，这种混合占支配地位。

2．什么是“非分散混合”，什么是“分散混合”， 两者各主要通过何种物料运动和混合操作来实现？

答：非分散混合。在混合中仅增加粒子在混合物中分布均匀性而不减小粒子初始尺寸的过程称为非分散混合或简单混合。

这种混合的运动基本形式是通过对流来实现的，可通过包括塞形流动和不需要物料连续变形的简单体积排列和置换来达到。

分散混合。是指在混合过程中发生粒子尺寸减小到极限值，同时增加相界面和提高混合物组分均匀性的混合过程。分散混合的目的是把少数组分的固体颗粒和液满分散开来，成为最终粒子或允许的更小颗粒或液滴，并均匀地分布到多组分中，这就涉及少组分在变形粘性

流体中的破裂问题，这是靠强迫混合物通过窄间隙而形成的高剪切区来完成的。 3．混合设备按操作方式、混合过程特征及混合物强度大小，如何分类？

答：混合设备根据其操作方式，一般可分为间歇式和连续式两大类；根据混合过程特征，可分为分布式和分散式两类；根据混合物强度大小，又可分为高强度、中强度和低强度混合设备。

4.生胶塑炼的目的和机理？机械混炼中机械力、氧和温度的作用各是什么？

答：塑炼的目的：主要是为了获得适合各种加工工艺要求的可塑性，即降低生胶的弹性，增加可塑性，获得适当的流动性，使橡胶与配合剂在混炼过程中易于混合分散均勾；同时也有利于胶料进行各种成型操作。此外，还要使生胶的可塑性均匀一致，从而使制得的胶料质量也均匀一致。

塑炼机理：橡胶经塑炼以增加其可塑性，其实质是橡胶分子链断裂，相对分子质量降低，从而橡胶的弹性下降。

机械力作用：非晶态橡胶分子的构象是卷曲的，分子之间以范德华力相互作用着。在塑炼时，由于受到机械的剧烈摩擦、挤压和剪切的反复作用，使卷曲缠结的大分子链互相牵扯，容易使机械应力局部集中，当应力大于分子链上某一个键的断裂能时，则造成大分子链断裂，相对分子质量降低，因而可获得可塑性。

氧的作用：在实际塑炼过程中，橡胶都与周围空气中的氧接触，氧既可以直接与橡胶大分子发生氧化反应，使大分子氧化裂解，又可以作为活性自由基的稳定剂使自由基转变为稳定的分子，即氧是起着极为重要的双重作用。

温度的作用：温度对橡胶的塑炼效果有很大影响，高温机械塑炼的机理与低温机械塑炼机理是不同的，由于温度较高，橡胶分子和氧都活泼，橡胶大分子主要以氧的直接氧化引发作用导致自催化氧化连锁反应。

高温塑炼时，因为氧化对相对分于质量最大和最小部分同样起作用，所以并不发生相对分子质量分布变窄的情况。

5．天然橡胶的低温机械塑炼的目的及其原理与聚氯乙烯塑料中添加邻苯二甲酸二丁酯的目的及其原理有何异同？

答：天然橡胶的低温机械塑炼的目的是提高天然橡胶的可塑性，便于配合剂在基体中的均匀分布，也有利于后续的成型加工；原理是在主要在机械力的作用下，使大分子链发生断链。

聚氯乙烯塑料中添加邻苯二甲酸二丁酯的目的是为了降低大分子链之间的作用下，提高链段的运动能力，使得玻璃化温度降低，最终制品的韧性增强，柔性增大。 6．何谓橡胶的混炼？用开炼机混炼时三阶段及配合剂的加入次序？

答：混炼就是将各种配合剂与可塑度合乎要求的生胶或塑炼胶在机械作用下混合均匀，制成混炼胶的过程。

开炼机混炼经历包辊、吃粉、翻捣三个阶段。

配合剂加入顺序是混炼主要的工艺条件，为了能在较短的混炼时间里得到质量良好的混炼胶，应根据配合剂的作用、用量及其混炼特性来合理安排加入顺序。一般原则是；难分散的、量少的先加；易分散的、量多的后加；硫化剂和促进剂分开加，以免混在一起加入时因

局部温度过高而使胶料焦烧；硫黄最后加。所以通常配合剂加入顺序为：

生胶一固体软化剂—促进剂、活性剂、防老剂一补强剂、填充剂一液体软化剂—硫黄及超促进剂。

7．何谓胶料混炼过程中产生的结合橡胶？

答：生胶在塑炼时橡胶大分子断链生成自由基，这种情况在混炼时同样会发生。在混炼过程中，橡胶分子断链生成大分子自由基可以与炭黑粒子表面的活性部位结合，也可以与发黑聚集体在混炼时被搓开所产生的具有较高活性的新生面结合，或者已与炭黑结合的橡胶又通过缠结或交联结合更多的橡胶，形成一种不溶于橡胶溶剂的产物--结合橡胶。 8．什么叫塑料的混合和塑化，其主要区别在哪里？

答：这是物料的初混合，是一种简单混合，是在树脂的流动温度以下和较低剪切作用下进行的，在这一混合过程中，只是增加各组分微粒空间的无规则排列程度，而不减小粒子的尺寸。一般是一个间歇操作过程。

塑化物料在初混合基础上的再混合过程，是在高于树脂流动温度和较强剪切作用下进行的。塑化的目的是使物料在温度和剪切力的作用下熔融，获得剪切混合的作用，驱出其中的水分和挥发物，使各组分的分散更趋均匀，得到具有一定可塑性的均匀物料。 9．哪些机械通常用于塑料的初混合？哪些机械用于塑炼？

答：初混合：在大批量生产时，较多使用高速混合机，其适用于固态混合和固液混合。S型和Z型捏合机主要适用于固态和液态混合，对物料有较强的撕捏作用，另外还有转鼓式混合机和螺带式混合机。

塑化常用的设备主要是开放式塑炼机、密炼机和挤出机。 10、何谓塑料溶液和溶胶塑料？

答：塑料溶液的主要组成是作为溶质的合成树脂及各种配合剂和作为溶剂的有机溶剂。溶剂的作用是为了分散溶解树脂，使得到的塑料溶液获得流动性。溶剂对制品是没有作用的，只是为了加工而加入的一种助剂，在成型过程中必须予以排出。

溶胶塑料又称糊塑料，是固体树脂稳定地悬浮在非水液体介质中形成的分散体(悬浮体)。在溶胶塑料中氯乙烯聚合物或共聚物应用最广，通常称聚氯乙烯糊。

溶胶塑料中的非水液体主要是在室温下对树脂溶剂化作用很小而在高温下又很易增塑树脂的增塑剂或溶剂，是分散剂。有时还可加入非溶剂性的稀释剂，甚至有些加入热因性树脂或其单体。除此之外，溶胶塑料还因不同的要求加入胶凝剂、填充剂、表面活性剂、稳定剂、着色剂等各种配合剂，因此，溶液塑料的组成是比较复杂的，其在室温下是非牛顿液体，具有一定流动性。

第六章压制成型

1．何谓热固性塑料的固化速度？固化速率太慢或太快对制品有何影响？

答：这是热固性塑料成型时特有的也是最重要的工艺性能，它是衡量热固性塑料成型时化学反应的速度。它是以热固性塑料在一定的温度和压力下，压制标难试样时，使制品的物理机械性能达到最佳值所需的时间与试件的厚度的比值(s/mm厚度)来表示，此值愈小，固化速