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塑料助剂与配方(第一章)教程

日期:2019-09-29 08:32 来源: 化学助剂

  塑料助剂与配方(第一章)教程_能源/化工_工程科技_专业资料。塑料助剂与配方(第一章)教程

  塑料助剂与配方 曹新鑫 材料科学与工程学院 1 配方设计的意义 宗旨: 满足用户的使用要求 目的: 1. 改善加工性能(如:PVC、LLDPE、PPO) 2. 改善树脂的内在性能 3. 降低成本 2 改善树脂的内在性能 阻燃性 抗静电性 导电性 阻隔性 耐热性 增强改性 降解性 耐磨性 增韧改性 防老化性 外观 发泡 3 降低成本 发泡法 foam 2. 填充法 fill 3. 夹层法 sandiwitch 1. 4 配方设计的原则 ? 根据制品的用途 ? 助剂与树脂的相容性 ? 助剂对加工条件的适应性 ? 加工方法(成型设备及工艺条件) 可行性 ? 原料的来源与成本 ? 制品的透明度 ? 卫生性 5 配方的量化表示方法 份数(PHR)表示法 –相对100份树脂,助剂的重量填加比例 ? 百分数(%)表示法 –以树脂和各种助剂的总和为100%,树脂和各助剂的 重量百分数 ? 比例表示法 –树脂和各助剂的比例 ? 实际重量表示法 –树脂和各助剂的实际重量 ? 重量和体积混合表示法 –树脂和各助剂的实际重量和体积 ? 6 份数(PHR)表示法 PVC配方例: PVC 100 DOP 40 三碱式硫酸铅 3 二碱式硫酸铅 2 BaSt 1.5 PbSt 0.5 HSt 1 ? 7 百分数(%)表示法 PVC配方例: PVC 100/148 DOP 40/148 三碱式硫酸铅 3/148 二碱式硫酸铅 2/148 BaSt 1.5/148 PbSt 0.5/148 HSt 1/148 ? 67.5% 27% 2% 1.4% 1% 0.3% 0.8% 8 比例表示法 例:卤素阻燃剂/磷系阻燃剂=3/2 PVC阻燃配方 PVC 100 DOP 25 三碱式硫酸铅/二碱式硫酸铅=3/2 12 氯化石蜡 12 Sb2O3/ZnO(2/1) 4 ? 9 实际重量表示法 例如 废PS颗粒 水泥 膨胀珍珠岩 ? 20~50 kg 188~220 kg ~100 g 10 重量和体积混合表示法 例:PP天蓝色配方 PP 100 kg 群青 15 g 酞青绿GN 5g DOP 100 ml ? 11 单变量配方设计方法 ? 爬山法(逐步提高法) ? 黄金分割法(0.618法) ? 平分法(0.5法) ? 分批试验法 12 多变量配方设计方法 正交设计法--用数理统计原理进行科 学地安排与分析多因素变量的一种试验 方法 ? 中心复合试验设计法--用数学回归法 分析多因素变量的一种试验方法 ? 13 正交设计法 ? 概述 –应用数理统计原理科学地安排与分析多因 素变量的一种试验方法 正交设计表的组成 ? 常用的正交表 正交设计举例: ? 14 正交设计表的组成 典型的正交表 LM(bK) L 正交表的符号 K 因素(变量的数目) b 水平 M 试验次数 M=K+1(对于二水平) M=b(k-1) (对于多水平) ? 二水平:L4(23), L8(27), L12(211)等 ? 三水平:L6(33), L9(37), L18(37) ? 四水平:L16(45) 等 ? 15 二水平 L4(23) 正交表 列 号 试验号 1 1 1 2 1 3 1 2 3 4 1 2 2 2 1 2 2 2 1 16 二水平 L8(27) 正交表 试验号 1 2 3 列 1 1 1 1 2 1 1 2 3 1 1 2 4 1 2 1 号 5 1 2 1 6 1 2 2 7 1 2 2 4 5 6 7 8 1 2 2 2 2 2 1 1 2 2 2 2 2 1 1 2 1 2 1 2 2 2 1 2 1 1 1 2 2 1 1 2 1 1 17 2 二水平 L12(211) 正交表 18 三水平 L9(34) 正交表 19 四水平 L16(45) 正交表 20 正交设计试验结果分析法 正交设计实验结果分析法 一个最佳的配方可能在所做的实验中,也可能不在其中, 这就需要对实验结果进行分析处理而找出最佳配方。 实验分析可以解决如下三个方面的问题: 1.对指标的影响,哪个因素主要,哪个因素次要,分清 主次关系; 2.各个因素以哪个水平为最好; 3.各个因素用什么样的水平组合起来,指标值最好。 常用的分析方法有两种,即直观分析法和方差分析法. 21 直观分析法 计算每个水平几次实验取得指标的平均值,进行比 较,找出每个因素的最佳水平,几个因素的最佳水 平组合起来,即为最佳配方或工艺条件,另外,计 算每个因素 不同水平所取得不同指标值差,何种因素不同水平 之间指标差大,即为对指标最有影响的因素 具体方法参见下面实例[例一]及实例[例二] 直观分析法直观、简便,但不能区分因素与水平 的作用差异 22 方差分析法 这是一种精确的计算方法,结果精确,但 手段繁杂。 其方法为通过偏差的平方和及自由度等一 系列计算,将因素和水平变化引起实验结果间 的差异与误差的波动区分开来,这样来分析正 交实验的结果,对下一步实验或投入生产的可 靠性很大。 23 正交设计法举例 [例一]热固性塑料压制成型配方及工艺条件的确定。 (1)设计正交表 指标———硬度合格率; 因素——模板温度、交联时间及交联剂用量三因素K=3。 水平一每个因素取二水平b=2,见表l—6 表1—6因素和水平表 实验次数——M=K+1=3+1=4次。 正交表——选L4(23),具体排布如表1-l所示。 24 正交设计举例 ? 热固性塑料压制成型配方及工艺条件的确定 模板温度/度 180 200 交联时间/秒 60 80 交联剂用量/份 0.5 1.0 因素 一水平 二水平 试验次数 M=K+1=3+1=4 正交表 L4(23) 25 二水平 L4(23) 正交表 列 号 试验号 1(A) 1 1(180) 2(B) 1(60) 3(C) 1(

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