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1、聚丙烯（PP）增韧材料制备及其性能测试对比不同含量的EPDM对PP增韧效果的影响一、试验目的1、了解塑料成型加工常用设施双螺杆挤出机、注塑机的基本结构和工作原理；2、熟识成型加工步骤及操作，正确选择挤出、注塑工艺条件，了解各参数（温度、压力、时间）对制品性能的影响；3、了解塑料制备常用配方及改性方法，熟识增韧剂、填充剂等成分对塑料制品性能的影响，熟识常用改性配方。二、基本原理1）挤出造粒机理合成出来的树脂大多数呈粉末状，成型加工不便利，而且合成树脂中常需要加入各种助剂才能满意制品的要求。将树脂与助剂混合塑化后挤出后切细制成颗粒，这步工序称作“造粒”。树脂中加入功能性助剂可以造功能性母粒，作为塑
2、料成型加工的原料。塑料造粒可以使用辑压法混炼，塑炼出片后切粒，也可以使用挤出塑炼，塑化挤出后切粒，本试验采纳挤出冷却后造粒的工艺。不论挤出造粒还是挤出制品，都分两个阶段，第一阶段，固体状树脂原料在机筒中，借助于料筒外部的加热和螺杆转动的剪切转动的剪切挤压作用而熔融，同时熔体在压力的推动下被连续挤出口模；其次阶段是被挤出的型材失去塑性变为固体即制品，可以分条状、片状、棒状、筒状等。因此，应用挤出的方法既可以造粒也能够生产型材或异材。挤出造粒工艺主要过程：预混、塑化、挤出、冷却成型、切粒2）增塑机理增塑剂是在分子水平上起作用的。因此，要求聚合物和增塑剂必需能相容。这也就要求聚合物和增塑剂的结构相像
3、，或者溶解度参数尽可能地相近。增塑按添加方式分为外增塑剂和内增塑剂，通常使用的增塑剂均为外增塑剂，指在配料过程中加入；而内增塑剂是在树脂合成中，作为共聚单体加进的，以化学键结合到树脂上面。影响增塑的主要因素有包括色散力、诱导力、取向力的分子间作用力以及氢键作用力。增塑机理现有三种机理：润滑理论、凝胶理论、自由体积理论。三、原料及配方表1试验物料配方组别聚丙烯PPLHPE总质量/g第一组100001000其次组950501000第三组8501501000四、仪器设施制备仪器1 .双螺杆挤出机（另配有高速混合机、切粒机）2 .注塑机（含两套模具）3 .电子天平测试仪器1 .电子万能材料试验机（拉力
4、强度、断裂伸长率）2 .摆锤冲击试验（冲击强度）3 .DSC、TG测试（热机械性能）4 .扫描电镜（对2测试后的材料断面进行收集，用无水乙醇将冲击断面反复清洗35次。扫描断面，观看改性后材料的表面结构。5 .其他：维卡软化点测定仪（试样：厚36.5mm,10XlOmm或D=Iomm圆形）、熔体流淌速率仪（熔融指数g10min）洛氏硬度记（硬度）五、试验步骤1）配料及混合依据配方组分设置，分别称量3个组分的材料，分别贴上第一组、其次组、第三组以及纯PP的标签。将称量好的原料加入清扫洁净的高速混炼机（混合过程是使多相不均态的各组分转变为多相均态的混合料）中，混合IOmin,出料装备备用。2）挤出造
5、粒1.预备工作及参数设定依据第一组，其次组，第三组的挨次在双螺杆挤出机上挤出，冷却后经切粒机造粒。双螺杆的挤出工艺参数为：料简区1区2区3区4区5机头熔体温度/180200200200190190190转速螺杆喂料机切料机主机电流熔体压力rmin100306.0无显示PV：0.52.0MPa,SV：8MPa三组之间挤出时不停机，依据混合配比的不同而挤出物光学性能的不同推断各组的基础完成状况。每组造粒完成后放入有该组标签的袋子，备用。挤出造粒前先用纯HDPE挤出清洗挤出机。六、留意事项（I）试验前要熟识挤出机、注射机操作规程，留意平安。（2）熔体挤出前，任何人不得在机头口模的正前方，挤出过程中，
6、严防金属杂质、小工具等物落入料斗及进料口中。（3）若挤出机排气口有冒料现象，可通过提高主机转速或降低喂料机螺杆转速以及转变螺杆组合构型等方法消退。（4）挤出机配有液压自动换网装置，工艺要求需过滤网时，先将油箱液压油加至液位计上部三分之一处，油压正常显示为l5-25MPa,通过操作油缸换向手柄，油缸活动杆带动滤板（网）瞬间移动换位，进行滤网更换，此时，压力一般超过IOMPa。（5）清理设施时，只能使用钢棒、铜制刀等工具，切忌损坏螺杆和口模等处的光滑表面。（6）挤出及注塑过程中，要留意工艺条件的稳定，不得任意改动；遇紧急状况时，快速按下紧急停车钮，切断电源总开关，消退故障后再重新开车。硬聚氯乙烯（
7、HPVC）塑料板的成型加工-ACR抗冲改性剂对HPVC的增韧改性争论试验目的：1、把握聚氯乙烯配方设计的基本学问；2、了解聚氯乙烯成型加工常用设施的基本结构原理，把握加工设施的操作方法；3、把握塑料抗冲试样的制备和性能测试技术，对本试验结果进行分析争论。试验原理：聚氯乙烯（PVC）塑料是应用广泛的热塑性塑料，通常PVC塑料可分为软、硬两大类,两者的主要区分在于塑料中增塑剂的含量。增塑剂含量在IoPhr以内，材料硬度较大，在4070Phr时，材料松软而富于弹性。但假如配方中加入大量的填充料，即使增塑剂用量较多时，也可成为硬性材料。纯PVC树脂不能单独成为塑料，由于PVC树脂具热敏性，加工成型时在
8、高温下很简洁分解，熔融粘度大、流淌性差，因此在PVC中都需要加入适当的协作剂，通过肯定的加工程序制成匀称的兔合物，才能成型得到制品。主要应用于包装、网绳类、医用、家电、汽车、日用品等领域里。PVC塑料的成型加工包括配方设计、混合与塑化、成型等工艺过程。仪器设施：高速混合机、双辐筒开放式炼塑机、电热平板压机（平板硫化机）、电子天平原料及配方：物品配比注备PVC树脂(SW-100O)500选用聚合度为700-1000的悬浮法疏松型树脂邻苯二甲酸二辛酯（DBP）25增塑剂（改善加工性能,提高材料塑性（松软性）硫醇锡1()热稳定剂硬脂酸1.5内润滑剂硬酯酸锌1.5热稳定剂硬酯酸钙4.0热稳定剂，兼有润
9、滑作用石蜡1外润滑剂（降低熔体粘度，有利加工及脱模）轻质碳酸钙20填充剂（降低成本，提高刚性及硬度）ACR（聚丙烯酸酯类）0-10抗冲改性剂（改善PVC抗冲、耐热性能和加工着色剂适量 着色流淌性,为核壳结构聚丙烯酯类弹性体）预备工作： 观看机器是否运转正常，试验开炼机急刹车装置； 检查机器内有无杂物并清洗洁净； 拟定试验配方及各项成型工艺条件。试验步骤：1）配料按设计的配方预备原材料，用台秤和盘架天平精确称量并复核备用。以PVC树脂30Og为基准，其他助剂按配比称量。全部组分的称量误差都不应超过1%,依据配方中组分用量多少，选用灵敏度适当的天平或台称。2）混合（1）将已称量好的PVe树脂和粉状
10、协作剂组分加入到高速混合机中，盖上釜盖,开机混合23mi11o搅拌浆转速调整至1500rmin,同时升温到80左右。（2）停机，将液状组分缓缓加入，再开机混合5min。（3）高速混合的全部时间通常为78min。达到混合时间后，停机，打开出料阀卸料备用。（4）待物料排出后，静止5min,打开釜盖，扫出混合器内全部余料。3）开炼塑化（1）辑筒恒温后，开动机器运转并调整轮筒间隙在0.5Imm范围内。（2）在两辑筒的上部加入初混合的物料。开头操作时，从根筒间隙落下来的物料应马上加往根筒上，不能让其在轿筒下方接料盘内停留时间过长，且留意要常常保持肯定量的短隙上方存料。待根筒表面消失匀称的塑化层时，混合料
11、从易碎的不连续的凝胶状转为粘结包转的连续状料层，此时可渐渐放宽短距，掌握肯定的料层厚度，以便进一步进行切割翻炼。（3）用炼胶刀不断地切割料层并使之从短筒上拉下来折迭后再投入辑缝间较压；或者把料层翻卷成卷后再使之垂直于辑筒轴向进入辑缝，经过数次这样的翻炼，使各组分尽可能分散匀称。（5）塑化完成后，用炼胶刀把包辑层整片拉下、平整放置，同时裁剪成适当尺寸的板坯，以备压制成型时用。4）压制成型（1）通过加热和温控装置将上、下模板温度掌握在（1805）,且保持全都。（2）将压制模具放入压机上、下模板间，在压制温度下预热IOmin。（3）按成型模具的容积及硬PVC塑料的比重（约1.4）计算加料量，称量裁剪
12、好的硬PVC塑化板坯约230g,放置在模具的模腔内，模具闭合后置于压机模板的中心位置，在已加热的模板间接触闭合的状况下（未受压力）预热约IOmin。（4）开动压机加压至所需的表压读数,使受热熔化的塑料渐渐流淌而布满模具的型腔,经25次卸压放气后，在恒压下保持约5min硬PVC压制成型的热压压力约为5IOMPa。应依据压制板材的面积及压机的技术参数计算压制成型时压机的表压（操作压力）。（5）卸压取出模具，连同压制成型的物料趁热快速转至同样规格的冷压机上，快速加压至冷压所需的表压读数，在受压条件下进行冷却定型。热压压力约为1520MPa0（6）冷却定型的时间应视试验时的环境温度而异。要求冷却到80
13、C以下，待硬PVC板材充分冷却固化后，解除压力，脱模去除毛边即得制品。留意事项：1、高速混合机必需在转动的状况下才能调整转速；2、仪器操作时必需严格依据操作规程进行，压机操作时要戴双层手套，严防烫伤；3、压制时模具尽量放置在压机平板中心，以免塑料受压不均而导致制品厚度和质量不均；4、脱模取制品时用铜条，以免损伤模具及划伤制品。聚合物拉伸性能测试一、试验目的（1）了解电子拉力试验机的结构，熟识其的工作原理及操作过程；（2）熟识测试条件对测试结果的影响，初步了解影响拉伸性能的因素；（3）把握试验结果的分析（观看不同聚合物的拉伸特征，绘制聚合物的应力-应变曲线，测定其屈服强度、拉伸强度、断裂强度和断
14、裂伸长率）。二、试验原理拉伸性能是聚合物力学性能中最重要、最基本的性能之一。拉伸性能的好坏，可以通过拉伸试验来检验。拉伸试验是在规定的试验温度、湿度和速度条件下，对标准试样沿纵轴方向施加静态拉伸负荷，直到试样被拉断为止。电子拉力机能将试样上施加的载荷、形变通过压力传感器和形变测量装置转变成点信号纪录下来，经计算机处理后，测绘出试样拉伸变形过程中的拉伸应力-应变曲线。从曲线中可得到材料的各项拉伸性能指标：如拉伸强度、拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、偏置屈服应力、拉伸弹性模量、断裂伸长率等。通过拉伸试验供应的数据（如聚合物应力-应变曲线），可对高分子材料的拉伸性能做出评价，从而为质量掌握，按技术要求验
15、收或拒收产品，争论、开发与工程设计及其他项目供应参考。三、仪器与试样1 .仪器（1）拉力试验机本次试验采纳WDL系列多功能电子拉力试验机（型号：WDL-500N,更换不同的夹持器，可进行拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离和撕裂等力学性能试验）。（2）游标卡尺。2 .试样拉伸试验共有4种类型的试样：I型试样（双铲型）；II型试样（哑铃型）；In型试样（8字型）；IV型试样（长条型）。不同的材料优选的试样类型参照GB/T1040-92执行。本次试验材料为聚丙烯（PP）,试样采纳I型试样（如下图），每组试样3个，尺寸参考表1,是由多型腔模具注射成型（若为硫化胶试片，要在室温下放置6小时后，选用I型裁刀裁切
16、出试样）。要求试样表面平整，无气泡、裂纹、分层、伤痕等缺陷。表1I型试样各部位尺寸如Z（单位：mm）符号名称尺寸mm符号名称尺寸mmL总长度（最小）150W端部宽度20+0.2H夹具间距离1155.0d厚度4+0.02C中间平行部分长度600.5b中间平行部分宽度100.2GO标距（或有效部分）500.5R半径（最小）60用游标卡尺测定并纪录每块试片的宽度、厚度等数值。四、试验步骤（I）开机预热：试验机一打印机一计算机。（2）打开试验软件，选择联机；（3）设定试验条件（如：试验方式、样品标定线间距、拉伸速度：10Ommmin等）；（4）调换和安装拉伸试验用夹具，夹持试样（要使试样对称并垂直地夹
17、于上下夹持器上（纵轴与上、下夹具中心线相重合），松紧相宜，以防止试样滑脱或断在夹具内）；（5）力值清零后点击“运行”，开头自动试验；（6）试验拉断后将自动停止，纪录软件显示试验结果（最大力、最大形变等），点击处理窗口一输入试样参数（宽度、厚度为必填，及试样名称、编号等）一自动计算一编辑并生成报告T打印（或点击写文件一保存），即可得拉伸强度等指标。假如试样破坏发生在明显内部缺陷处，结果作废。（7）打开夹具取出试片，按下降键，使动横梁回更到开头位置，连续其它试样测试，每组平行测试5个样，取平均值。五、试验结果及数据处理1）作图：拉伸应力一应变曲线（OQ2）数据纪录及处理（列入下列表格）拉伸强度：（
18、t=Fbd（MPa）断裂伸长率：&=（G-Go）/GOXloo%表1拉伸试验的测试结果与数据处理结果试样名称：拉伸速度：温度：湿度:编号切Cm出CmFNGdcmG-GdCmRMPat11.0430.403300.5405121.067.15242.11%20.9380.397305.8545154.597.84309.18%31.0200.393304.7005152.957.60305.91%六、留意事项（1）每次设施开机后要预热IOmin,待系统稳定后，才可进行试验工作；假如刚关机，需要再开机，至少保证Imin的间隔时间。任何时候都不能带电插拨电源线和信号线，否则很简洁损坏电气掌握部分。（
19、2）试验:开头前肯定要调整好限位档圈，以免操作失误损坏力值传感器；过程中除停止键和急停开关外，不要掌握盒上的其他按键，否则会影响试验，不能远离试验机。（3）试验时留意避开样条碎块伤人；每一试样测试完成后准时停止，避开超过度程，损害仪器；试验结束后肯定要关闭全部电源。（4）微机掌握电子拉力试验机属精密设施，在操作材料试验机时，务必遵守操作规程，精力集中，仔细负责。冲击试验一、试验目的（1）测定聚合物的冲击强度，了解其对制品使用的重要性；（2）熟识高分子材料冲击性能测试的原理，把握简支梁冲击试验机的操作方法；（3）把握试验结果处理方法，了解测试条件对测定结果的影响。二、试验原理对硬质高分子材料试样
20、施加一次冲击负荷使试样破坏，纪录下试样破坏时或过程中单位试样截面积所汲取的能量，既得冲击强度。通过冲击试验，可以评价聚合物材料在高速冲击状态下的韧性或对断裂的反抗力量，推断聚合物的脆性和韧性程度，对争论塑料在经受冲击载荷时的力学行为有肯定的实际意义。依据试验中试样受力形式和冲击物的几何外形，板、条试样的冲击试验方法可分为：摆锤式弯曲冲击（包括简支梁冲击GB1043和悬臂梁冲击GB1843）和落锤式冲击试验。不同材料或不同用途可选择不同的冲击试验方法，由于各种试验方法中试样受力形式和冲击物的几何外形不一样，不同的试验方法所测得的冲击强度结果不能相互比较。摆锤式冲击试验机工作原理图C型缺口试样试验
21、设施为简支梁冲击试验机（如原理图），本试验机的基本构造由机身、试样支座、冲击摆、测量装置及操纵机构五部分组成。其基本原理是把摆锤抬高置挂于机架的扬臂上以后，此时扬角为,如图所示，它便获得了肯定的位能。当摆锤自由落下，则位能转化为动能将试样冲断。冲断试样后，摆锤仍以剩余能量升到其一高度，升角为P，在整个冲击试验过程中，依据能量守恒定律，试样所消耗冲击能量按下式计算：E=Pd（cos-cos）式中：Pd-冲击摆摆力矩（常数）a冲击摆摆锤扬角-冲击试验后摆锤升起的角度本试验机刻度盘的刻度是依据上述原理进行计算标定，试验时可以直接从刻度盘中读出冲击能量。留意，本公式只适用于最大冲击能量大于5焦耳的测试
22、。本冲击试验方法仪器简洁，操作便利，在生产和科研部门中广泛采纳。三、仪器及试样1、简支梁冲击试验机2、聚丙烯、聚氯乙烯样条各5条四、试验步骤（一）、试样设施及处理1、按GB/T1043规定冲击试样L=802mm,b=10+0.5mm,d=4+0.2mm;（C型缺口试样尺寸为50x6x4mm,在试样中部开缺口，缺口宽度n=0.8mm,剩余厚度为23d,缺口底部半径rW0.1mm,缺口处不应有裂纹，如上图所示。）2、单面加工试样，加工面朝冲锤；缺口试样，缺口背向冲锤，缺口位置应与冲锤对准。3、样条在232C,相对湿度为655%的条件下放置不少于16小时。4、每个样品样条数不少于5个。（二）、测试操
23、作1、据材料及选定试验方法，装上适当的摆锤（5OJ、3OJ、15J、7J、5J）,调整支承刀刃的距离为70mm或40mmo2、空击试验，以检查指针装配是否良好，空击值误差应在规定范围内。3、校验冲击试验机的零点，且每做一组试样校准一次。4、放置样品。试样放置在托板上，其侧面应与支承刀刃靠紧，若带缺口的试样，应用0.02mm的游标卡尺找正缺口在两支承刀刃的中心。5、测量试样中间部位的宽和厚，精确至0.05mm,缺口试样测量缺口的剩余厚度。6、上述完成后，进行冲击试验，摆锤停止后，从刻度盘上纪录冲断功的数值。凡试样未被冲断或未断在三等分中间部分或缺口处，该试样作废，另补试样试验。（三）、数据处理观
24、看并纪录材料断裂面状况，依据冲断功计算冲击强度，算出各试样的平均值。1、无缺口试验冲击强度A=E（KJm1）SXd）MOOO2、有缺口试验冲击强度Ak=Ek（KJm,）SXdQMOOO五、试验留意事项1、当冲击试样定期磨损引起刀刃钳口变形时，应更换其磨损件。2、当摇摆轴承定期未清洗摇摆不敏捷时，造成能量损失超差，使用前应清洗并上油。3、摆锤举起后，人体各部分都不要伸到重锤下方及摆锤起始处，同时留意避开样条碎块伤人。六、数据结果分析表1试样冲击强度试样d/nnnbmE/JA/ (KJm2)14.0510.670.520.01223.8510.330.650.01633.8510.330.650.
25、016挤出机操作规程一、开车挨次1 .合上总电源爱护开关；2 .打开钥匙开关，电源指示灯亮（绿），调速器掌握面板及各指示仪表（温控、电流、转速、熔压等）通电指示，启动润滑油泵（150#负荷齿轮油，加油量8L,2/3油位计）；3 .依据工艺要求，设定好各区温度掌握值及强制冷却温度值（上限报警值）；4 .启动水泵，调整各截止阀开度；5 .通电后，各区进入加热、升温过程，达到设定值（偏差与土2C）后，连续保温20-30min;6 .启动润滑油泵，检查机器油位、润滑状况；7 .开电干机、牵引切料装置；8 .启动主电机，设定其调速器运行频率值或转速值；9 .开喂料机，依据调速器频率或转速来设定喂料量；1
26、0 .按工艺要求，调整切料装置转速11 .开车正常后，需要抽真空时，可按挨次进行：启动真空泵一打开截止阀T真空泵有指示一调整水阀一一关闭截止阀T停止真空泵一真空表无指示一关闭水泵。二、正常停车挨次1 .停喂料机；2 .在不加料的状况下，主机降速运行l2min,待熔体压力降至1.0MPa以下，再停主电机；3 .依次停油泵、真空泵、冷却水槽水泵、风干机、切料装置、软水循环水泵；4 .断开总开关电源开关。三、紧急停车、故障停车1 .如主机内或传动系统消失特别噪音或振动，请马上按急停按钮，全系统断电停车；2 .如消失局部小故障，在不影响机组正常运行时，可使相关设施局部断电，准时排解故障后再启动；若主机调速器故障，则本机组停车，红色报警灯亮。
