高分子材料配方设计

目录一、聚氯乙烯1聚氯乙烯（英文：PolyVinyl Chloride，简称：PVC）是一种使用一个氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子材料。

PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小。

工业生产的PVC分子量一般在5~12万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加。

无固定熔点，80~85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160~180℃开始转变为粘流态。

其抗张强度60MPa左右，冲击强度5~10kJ/m2；有优异的介电性能。

对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并自动催化分解引起变色，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。

PVC很坚硬，只能溶于环己酮、二氯乙烷和四氢呋喃等少数溶剂中，对有机和无机酸、碱、盐均稳定，化学稳定性随使用温度的升高而降低。

2聚氯乙烯的分类生产方法的不同，PVC可分为：通用型PVC树脂、高聚合度PVC树脂、交联PVC树脂。

通用型PVC树脂是由氯乙烯单体在引发剂的作用下聚合形成的；高聚合度PVC树脂是指在氯乙烯单体聚合体系中加入链增长剂聚合而成的树脂；交联PVC树脂是在氯乙烯单体聚合体系中加入含有双烯和多烯的交联剂聚合而成的树脂。

软PVC一般用于地板、天花板以及皮革的表层，但由于软PVC中含有柔软剂，容易变脆,不易保存，所以其使用范围受到了局限。

硬PVC不含柔软剂，柔韧性好，易成型，不易脆，无毒无污染，保存时间长，因此具有很大的开发应用价值。

PVC发泡板具有防腐、防潮、防霉、不吸水、可钻、可锯、可刨、易于热成型、热弯曲加工等特性，因此广泛应用于家具、橱柜、浴柜、展览架用板、箱体芯层、室内外装饰、建材、化工等领域用板,广告标示、印刷、丝印、喷绘、电脑刻字、电子仪表产品包装等行业。

PVC硬塑板具有优良的耐腐蚀性、绝缘性，并有一定的机械强度；经二次加工后可制成硫酸（盐酸）槽（桶箱）；医药用空针架，化程架；公共卫生间水箱；加工产品的模板、装饰板、排风管道、设备衬里等各种异型制品、容器。

聚醚砜纺丝液配方全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：聚醚砜是一种高分子化合物，具有优异的耐热性、耐化学腐蚀性和尺寸稳定性，广泛应用于纺织、医疗、电子等领域。

聚醚砜纺丝液是一种重要的工业原料，用于制备高性能的聚醚砜纤维。

其制备过程是一个复杂的化学过程，需要合理搭配各种原料，才能获得优质的纺丝液。

一般而言，聚醚砜纺丝液的配方包括聚醚砜树脂、溶剂、增塑剂、抗氧化剂等组分。

下面将详细介绍一种常见的聚醚砜纺丝液配方及其制备方法。

配方一：- 聚醚砜树脂：80%- 二甲苯：10%- 甲苯：5%- 丙烯酸贡酯：3%- 抗氧化剂：2%制备方法：1. 将80%的聚醚砜树脂加入到一定比例的二甲苯中，搅拌均匀。

2. 加入甲苯和丙烯酸贡酯，继续搅拌混合。

3. 最后加入抗氧化剂，保持搅拌至完全均匀。

这种配方中，聚醚砜树脂是主要的成分，起到支撑和增强聚醚砜纤维的作用。

二甲苯和甲苯是溶剂，帮助聚醚砜树脂充分溶解，并提高纺丝液的粘度。

丙烯酸贡酯是增塑剂，可以提高纺丝液的拉伸性和柔软性。

抗氧化剂则能保护聚醚砜纤维在纺丝过程中不易氧化而变质。

在实际生产中，制备聚醚砜纺丝液需要严格控制配方比例和制备工艺，以确保产品质量稳定。

还需要注意对原料的质量要求和生产环境的卫生条件，确保制备过程中不受外界因素的影响。

聚醚砜纺丝液是一种重要的工业原料，其配方的合理搭配和制备方法的控制对于获得高质量的聚醚砜纤维至关重要。

随着技术的不断进步和工艺的不断完善，相信聚醚砜纺丝液在未来会有更广泛的应用前景。

第二篇示例：聚醚砜纺丝液是一种用于纺丝生产的溶液，其配方的设计对纺丝工艺以及最终产品的质量有着重要的影响。

在纺织行业中，聚醚砜纺丝液被广泛应用于制造高性能纤维和纺丝材料，如高强度、高耐热、高耐化学腐蚀性的纤维。

下面将从聚醚砜的选择、添加剂的选用、溶解条件、脱泡和过滤等方面详细介绍聚醚砜纺丝液的配方设计。

聚醚砜的选择是确定配方的重要一步。

聚醚砜是一种高分子化合物，具有良好的热稳定性、抗拉强度和耐腐蚀性，是一种理想的纺丝原料。

聚氯乙烯(PVC) /丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)合金是经通用塑料PVC和塑料ABS共混改性而成的一种新型高分子合金材料，它不仅具有冲击强度高、耐热性好、易于成型加工等PVC所欠缺的优点，而且阻燃性能良好。

但PVC/ABS合金成本较高，不利于其广泛应用于汽车、电子电器、轻工家电和建筑等行业。

无机填料是提高性能和降低成本很好的方法，选用粒状的碳酸钙(CaCO3)和片状的滑石粉(Talc)加入PVC/ABS合金中，在保证各性能的同时最大幅度地降低其成本。

CaCO3的加入可以较好地减缓PVC/ABS合金的冲击性能的下降， Talc 可以大幅度的提高PVC/ABS合金的维卡软化温度。

综合两者，最大限度地降低成本，选取CaCO3和Talc总的份数为70份，通过CaCO3和Talc不同份数的复配，力图获得成本低廉、缺口冲击强度高、拉伸强度好和耐热性优良的PVC/ABS合金。

试验配方：PVC-SG5型树脂， 100份；ABS， 75份；复合稳定剂， 4份；聚乙烯蜡， 1.0份；硬脂酸钙， 2份；CaCO3和Talc 为变量。

聚合物成型加工答案【篇一：高分子材料成型加工课后答案】>（本文档版权归高材1201所有）1、0.1 高分子材料的定义和分类高分子材料是以高分子化合物为主要组分的材料。

通常所说的高分子材料是从应用的角度对高分子进行归类，分为塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂、功能高分子、聚合物基复合材料等。

2、交联能影响高分子材料的哪些性能？哪些材料或产品是经过交联的？力学性能、耐热性能、化学稳定性能、使用性能。

pf可用于电器产品；ep可用于高强度的增强塑料、优良的电绝缘材料、具有优秀黏结强度的黏结剂；up可用于性能优良的玻璃纤维增强塑料；还有uf mf pe pvc pu等。

3、1.6 聚合物成型过程中为什么会发生取向？成型时的取向产生的原因及形式有哪几种？取向对高分子材料制品的性能有何影响？在成型加工时，受到剪切和拉伸力的影响，高分子化合物的分子链会发生取向。

原因：①由于在管道或型腔中沿垂直于流动方向上的各不同部位的流动速度不相同，由于存在速度差，卷曲的分子力受到剪切力的作用，将沿流动方向舒展伸直和取向。

②高分子化合物的分子链、链段或微晶等受拉伸力的作用沿受力方向排列。

主要包括单轴拉伸取向和双轴拉伸取向。

形式：非晶态高分子取向包括链段的取向和大分子链的取向；结晶性高分子的拉伸取向包括晶区的取向和非晶区的取向高分子材料经取向后，拉伸强度、弹性模量、冲击强度、透气性增加4、2.1 高分子材料中添加剂的目的是什么？添加剂是实现高分子材料成型加工工艺过程并最大限度的发挥高分子材料制品的性能或赋予其某些特殊功能性必不可少的辅助成分。

5、2.3 试述增塑剂的作用机理？增塑剂的作用机理是增塑剂分子插入到聚合物分子链间，削弱了聚合物分子间的应力。

结果增加聚合物分子链的稳定性，降低了聚合物的结晶度，削弱了分子间的极性，从而使聚合物的塑性增加。

6、3.3 高分子材料配方设计的一般原则和依据是什么？规则：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；必要时采取不同品种和价格的原材料复配；适当加入填充剂，降低成本。

高分子材料加工工艺第一章绪论1.材料的四要素是什么？答：材料的四要素是：材料的制备(加工)、材料的结构、材料的性能和材料的使用性能。

2.什么是工程塑料？区分“通用塑料”和“工程塑料”，“热塑性塑料”和“热固性塑料”。

答：按用途和性能分，又可将塑料分为通用塑料和工程塑料。

工程塑料是指拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m2，长期耐热温度超过100℃的、刚性好、蠕变小、自润滑、电绝缘、耐腐蚀性优良等的、可替代金属用作结构件的塑料。

但这种分类并不十分严格，随着通用塑料工程化(亦称优质化)技术的进展，通过改性或合金化的通用塑料，已可在某些应用领域替代工程塑料。

热塑性塑料一般是线型高分子，在溶剂可溶，受热软化、熔融、可塑制成一定形状，冷却后固化定型；当再次受热，仍可软化、熔融，反复多次加工。

热固性塑料一般由线型分子变为体型分子，在溶剂中不能溶解，未成型前受热软化、熔融，可塑制成一定形状，在热或固化剂作用下，一次硬化成型；一当成型后，再次受热不熔融，达到一定温度分解破坏，不能反复加工。

3.与其它材料相比，高分子材料具有那些特征（以塑料为例）？答：与其他材料相比，高分子材料有以下特性(以塑料为例)。

(1)质轻。

(2)拉伸强度和拉伸模量较低，韧性较优良。

(3)传热系数小，可用作优良的绝热材料。

(4)电气绝缘性优良。

(5)成型加工性优良。

(6)减震、消音性能良好。

(7)某些塑料具有优良的减磨、耐磨和自润滑性能。

(8)耐腐蚀性能优良。

(9)透光性良好可作透明或半透明材料。

(10)着色性良好。

(11)可赋予各种特殊的功能如透气性、难燃性、粘结性、离子交换性、生物降解性以及光、热、电、磁等各种特殊性能。

(12)使用过程中易产生蠕变、疲劳、冷流、结晶等现象，长期使用性能较差。

(13)热膨胀系数大。

(14)耐热性（熔点、玻璃化转变温度）较低，使用温度不高。

(15)易燃烧。

4.获取高分子的手段有那些？答：高分子化合物的制造：获取高分子化合物的方法大致可分为三种；聚合反应、利用高分子反向和复合化。

成型用的物料及其配制第四节 成型用助剂及配方设计第三章常州 材料科学与工程高分子材料成型工艺学 邹国享主讲 教师在高分子材料的生产或使用过程中，为改善高分子材料某一方面的性能而加入到材料中的化学品称为高分子助剂。

由于大部分助剂是在加工过程中添加于材料或产品中，因此，助剂也常被称为“添加剂”或“配合剂”。

助剂的主要作用⏹改善聚合物的加工工艺，优化工艺条件，提高加工效率；⏹改进制品的性能，提高使用价值，延长使用寿命。

高分子合成助剂 高分子加工助剂高分子助剂塑料加工助剂 橡胶加工助剂主要可分为加工改性助剂、稳定化助剂和功能化助剂等。

选用助剂的基本原则（1）助剂与树脂间的相容性（2）助剂的耐久性（3）助剂对加工条件及制品用途的适应性（4）助剂配合中的协同作用和对抗作用增塑剂增加塑料的可塑性，改善在成型加工时树脂的流动性，提高制品柔韧性的物质。

它通常是一些高沸、难以挥发的粘稠液体或低熔点的固体，一般不与塑料发生化学反应。

增塑剂的作用DOP 、多元醇酯或多元酸酯、环氧大豆油类、聚酯等增加塑料的可塑性改善在成型加工时树脂的流动性提高制品柔韧性润滑剂能降低塑料熔体粘度或熔体与加工设备之间摩擦系数的添加剂称为润滑剂。

润滑剂分为内润滑剂和外润滑剂两大类。

●内润滑剂通过降低聚合物内部分子间的摩擦，降低成型加工中聚合物的熔体粘度并减少能量消耗。

●外润滑剂的作用是减少聚合物与加工设备之间的摩擦或粘附。

常用的润滑剂有：金属皂类、脂肪酸及酯类、烃类和有机硅化合物类等。

稳定化助剂稳定剂的主要功能是阻缓或停止塑料在物理的（如热、光）和化学的（氧、微生物）因素作用下的降解。

主要有热稳定剂、光稳定剂和抗氧剂等。

稳定剂主要包括：热稳定剂光稳定剂抗氧剂阻燃剂阻止或延缓塑料燃烧的物质叫阻燃剂。

通常阻燃剂可分为添加型和反应型两类。

添加型阻燃剂能分散在塑料母体中，但与聚合物不发生化学反应。

常用的添加型阻燃剂有：三氧化二锑（锑白）、氢氧化铝、十溴二苯醚、氯化石蜡（含氯量70％）、磷酸三苯酯。

水性丙烯酸树脂的设计合成及应用一、本文概述水性丙烯酸树脂作为一种重要的高分子材料，在涂料、粘合剂、油墨等领域具有广泛的应用。

本文旨在全面介绍水性丙烯酸树脂的设计合成方法、性能特点以及在实际应用中的优势。

文章首先概述了水性丙烯酸树脂的发展历程和现状，然后详细阐述了水性丙烯酸树脂的合成原理和技术，包括原料选择、反应条件控制以及聚合反应动力学等方面的内容。

接着，文章重点分析了水性丙烯酸树脂的物理化学性质，如分子量分布、玻璃化转变温度、耐水性、耐候性等，以及这些性质对其应用性能的影响。

文章探讨了水性丙烯酸树脂在涂料、粘合剂、油墨等领域的具体应用案例和市场前景，以期为读者提供全面而深入的了解，推动水性丙烯酸树脂的进一步研究和应用。

二、水性丙烯酸树脂的设计水性丙烯酸树脂的设计是水性涂料领域的关键技术之一，其目标是开发出性能优异、环保友好的树脂，以满足日益增长的环保需求和市场要求。

在设计水性丙烯酸树脂时，需要综合考虑分子结构、官能团、分子量分布、亲水亲油平衡（HLB值）等因素。

分子结构设计是水性丙烯酸树脂设计的核心。

通过选择合适的丙烯酸单体，如甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）等，并调整单体的配比，可以调控树脂的硬度、柔韧性、耐候性、耐水性等性能。

同时，引入功能性单体，如羟基丙烯酸酯、羧基丙烯酸酯等，可以赋予树脂特殊的功能，如交联性、自乳化性、耐水性等。

官能团的引入对于水性丙烯酸树脂的性能也至关重要。

官能团可以影响树脂的分子间相互作用、相容性以及界面性能。

例如，引入羟基或羧基官能团可以提高树脂的水分散性，同时增加其与基材的粘附力；引入氨基或酰胺官能团可以提高树脂的耐水性和耐化学腐蚀性能。

分子量分布也是水性丙烯酸树脂设计中的重要因素。

通过控制聚合反应的条件，如温度、引发剂浓度、反应时间等，可以得到不同分子量分布的树脂。

分子量分布越窄，树脂的性能越稳定；而分子量分布适当拓宽，则可以提高树脂的柔韧性和抗冲击性能。