高分子材料加工工程(杨明山)

　　本书论述了高分子材料的加工原理与工艺及其应用，采用循序渐进的手法让读者理解高分子材料加工的原理和工艺，利用大量的图片和实际应用例子来加深读者对高分子材料成型加工与应用的理解。本书首先从第1章“高分子材料加工基础”入手，讲述了高分子材料加工利用的原理，使读者对高分子材料加工的基本知识有一个简要而系统的了解。然后对聚合物混合与混炼的原理和设备、工艺进行了较为详细的论述（第2章），使读者在了解基本知识和原理后进入实用性很强的后序章节。第3章到第7章按塑料加工种类对目前在国民经济各行业大量应用的塑料加工方法进行了详细的论述，同时加入了大量的图片，使读者阅读后马上能理解并在实际中应用。第8章详细阐述了橡胶的加工原理，结合具体橡胶制品，深入讲述了橡胶的加工与应用。第9章简明扼要地讲述了合成纤维的成型加工与应用，特别是引入了静电纺丝等纤维成型加工新技术与新方法。本书的*特点是系统性强、实用性强、简洁明了，总结了作者20多年的聚合物加工经验，使用大量的图片来使读者理解高分子材料加工原理和工艺，提高了读者的阅读效率和阅读兴趣，特别适合应用型大学高分子材料与工程专业学生与教师使用，同时也适用于塑料、橡胶、纤维等高分子材料制品加工生产工厂的工程技术人员以及管理人员使用，也适用于家电、汽车、电子、通信等行业的工程技术、设计人员参考。

第1章高分子材料加工基础
1.1材料四要素
1.2高分子材料的分类
1.3高分子材料的热?不?械曲线和转变
1.3.1热?不?械曲线
1.3.2三个状态与两个转变
1.3.3几个特征温度与成型及使用的关系
1.3.4聚合物的黏流温度及其影响因素
1.4聚合物的加工性
1.4.1聚合物加工流程
1.4.2聚合物的可挤压性
1.4.3聚合物的可模塑性
1.4.4聚合物的可纺性
1.4.5聚合物的可延性
1.5成型方法与温度的对应关系
1.6聚合物加工的流变学基础
1.6.1流变学的定义
1.6.2流变学研究的对象
1.6.3高分子液体流变学脉络图
1.7聚合物熔体流动现象及特点
1.7.1高黏度和剪切变稀
1.7.2韦森堡效应
1.7.3挤出胀大现象
1.7.4无管虹吸、拉伸流动和可纺性
1.7.5熔体破裂
1.7.6孔压误差和弯流误差
1.7.7次级流动
1.7.8湍流减阻效应、触变性和震凝性
1.8聚合物熔体流动曲线
1.9幂律方程
1.10高分子熔体“剪切变稀”变化机理
1.10.1构象改变机理
1.10.2类橡胶液体理论
1.11高分子熔体黏度影响因素
1.11.1温度
1.11.2剪切速率和剪切应力的影响
1.11.3分子量及其分布、支链的影响
1.11.4讨论分子结构参数对流变性影响的意义
1.12塑料在加工过程中的物理与化学变化
1.12.1加工过程中的结晶
1.12.2塑料加工过程中的取向
1.12.3塑料在加工过程中的降解与交联
1.13塑料熔体在管道中的流动
1.13.1基本概念
1.13.2聚合物液体在圆管中的流动
1.13.3塑料的拉伸流动
1.14塑料加工过程中的传热与加热
1.14.1塑料的热扩散系数
1.14.2塑料的传热
1.14.3塑料的加热方式
参考文献
第2章聚合物混合与混炼工艺与设备
2.1混合与混炼的基本概念
2.1.1分布混合与分散混合
2.1.2混合三要素
2.2聚合物混合通用设备
2.2.1初混设备
2.2.2间歇式熔融混合设备
2.3混炼型单螺杆挤出机
2.3.1单螺杆挤出机的螺杆结构
2.3.2分离型螺杆
2.3.3屏障型螺杆
2.3.4销钉型螺杆
2.3.5波状螺杆
2.3.6组合型螺杆
2.4混炼型双螺杆挤出机
2.4.1结构
2.4.2分类
2.4.3啮合同向旋转双螺杆挤出机输送机理
2.4.4双螺杆挤出机的主要技术参数
2.4.5啮合同向旋转双螺杆挤出机的挤出过程
2.4.6螺杆元件
2.4.7啮合同向平行双螺杆挤出机的料筒结构
2.5往复式单螺杆混炼挤出机
2.5.1工作原理
2.5.2结构
2.5.3性能特点
2.5.4应用
2.6行星式挤出机
2.7连续转子（FCM）混炼机
2.8塑料混合混炼工艺流程
2.8.1常用工艺流程
2.8.2切粒方法的选择
2.8.3螺杆元件的组合
2.8.4利用双螺杆混炼挤出机进行塑料改性
2.8.5玻璃纤维增强塑料制备工艺流程
2.8.6双螺杆挤出机填充改性工艺流程
2.8.7聚合物共混工艺流程
2.8.8双螺杆挤出机和单螺杆挤出机组成的双阶挤出机组
2.9塑料混合与混炼（塑料改性）的工厂设计
参考文献
第3章塑料的挤出成型
3.1概述
3.2单螺杆挤出机的基本结构
3.2.1加料系统
3.2.2料筒
3.2.3螺杆
3.2.4传动装置、加热与冷却系统
3.3机头与口模
3.4挤出成型原理
3.4.1固体输送理论
3.4.2熔融理论
3.4.3熔体输送理论
3.5挤出机的工作状态
3.6几种塑料制品挤出工艺
3.6.1塑料管材的挤出成型
3.6.2塑料薄膜的挤出成型
3.6.3塑料板片材的挤出成型
3.6.4电线电缆的挤出包覆成型
3.6.5塑料单丝的挤出成型
3.6.6塑料异型材的挤出成型
参考文献
第4章塑料注射成型
4.1注射机分类、结构及工作过程
4.1.1注射机的分类
4.1.2注射机的结构
4.1.3注射机工作过程
4.2注射成型模具
4.2.1注射模的结构组成
4.2.2注射模具的分类
4.3熔融塑化、输送原理
4.3.1柱塞式熔融塑化、输送原理
4.3.2螺杆式熔融塑化、输送原理
4.4塑料注射成型过程
4.4.1注射充模
4.4.2保压过程
4.4.3冷却定型
4.4.4顶出脱模
4.5注射成型工艺流程及工艺条件的选择
4.5.1生产前的准备
4.5.2注射成型工艺过程
4.6注射制品缺陷分析
4.7热固性塑料注射成型原理和工艺
4.7.1热固性塑料注射成型原理
4.7.2热固性塑料注射成型工艺
4.7.3热固性塑料成型设备
4.8反应注射原理和工艺
4.9气体辅助注射原理和工艺
4.9.1气体辅助注射成型概述
4.9.2气体辅助注射成型方法
参考文献
第5章塑料热成型和压延成型
5.1塑料热成型
5.1.1塑料热成型原理
5.1.2塑料热成型基本方法
5.1.3塑料热成型设备与模具
5.1.4塑料热成型工艺流程及工艺条件
5.2塑料压延成型
5.2.1压延设备分类及结构
5.2.2压延设备的分类
5.2.3压延机的构造
5.2.4压延成型原理
5.2.5压延成型工艺
5.2.6影响压延成型质量因素
参考文献
第6章压制及传递模塑成型
6.1热固性塑料的模压成型
6.1.1压制成型原理
6.1.2压制成型工艺过程
6.1.3热固性模塑料的成型工艺性能
6.2模压成型设备和模具
6.2.1压机
6.2.2模具
6.3模压成型工艺
6.3.1原料准备
6.3.2预热
6.3.3模压成型
6.4模压成型工艺条件及控制
6.4.1模压压力
6.4.2模压温度
6.4.3模压时间
6.5压缩模设计实例和结构图例
6.5.1模塑工艺规程
6.5.2压缩模的设计
6.6复合材料压制成型
6.6.1层压成型
6.6.2模压成型
6.6.3手糊成型
6.7热固性塑料传递模塑成型
6.7.1注压成型原理
6.7.2注压成型的形式
6.7.3注压成型用原材料
6.7.4注压成型工艺
6.7.5注压成型设备和模具
参考文献
第7章塑料中空吹塑、泡沫塑料成型及浇铸、搪塑等成型
7.1塑料中空吹塑
7.1.1中空吹塑成型原理、设备与模具
7.1.2中空吹塑成型工艺过程及条件控制
7.2泡沫塑料成型
7.2.1泡沫塑料成型原理
7.2.2泡沫塑料成型方法
7.2.3典型制品的泡沫塑料成型工艺
7.3塑料注塑成型
7.3.1静态浇注成型
7.3.2离心浇注成型
7.3.3搪塑成型
7.3.4滚塑成型
参考文献
第8章橡胶成型加工工艺
8.1概述
8.2橡胶原材料（生胶）
8.2.1天然橡胶
8.2.2合成橡胶
8.3橡胶的硫化
8.3.1硫化的基本概念
8.3.2橡胶的硫化反应和硫化历程
8.3.3橡胶硫化剂
8.3.4促进剂
8.3.5硫化活性剂
8.3.6防焦剂
8.4橡胶的补强
8.4.1补强及填充的意义
8.4.2补强剂
8.5橡胶的老化与防老化
8.5.1橡胶的老化
8.5.2橡胶老化的防护
8.6橡胶的增塑软化
8.7橡胶的加工工艺
8.7.1塑炼
8.7.2混炼
8.7.3硫化工艺
8.8橡胶配方设计
8.8.1配方设计的内容
8.8.2配方设计的原则
8.8.3橡胶配方
参考文献
第9章纤维成型工艺
9.1纤维的分类与发展
9.1.1纤维的分类
9.1.2化学纤维的发展概况
9.1.3化学纤维的基本概念
9.1.4成纤高聚物的基本特性
9.2化学纤维主要成型工艺
9.2.1熔体纺丝
9.2.2溶液纺丝
9.2.3静电纺丝
9.3功能纤维
9.3.1膜分离用中空纤维
9.3.2阻燃纤维
9.3.3防辐射纤维
9.3.4抗静电纤维
9.3.5组织工程用纤维
9.4高性能纤维
9.4.1碳纤维
9.4.2芳香族聚酯纤维
9.4.3芳香族聚酰胺纤维
9.4.4芳香族杂环类纤维
9.4.5高强高模纤维
参考文献

　　塑料、橡胶、纤维是高分子材料的三大种类，2010年全球高分子材料的消耗量达到3?3亿吨以上，其中，世界塑料总产量约2?5亿吨，约占75％；纤维约5582万吨，约占17％；橡胶约2200万吨，约占7％，2010年我国塑料制品总产量达到5800万吨，合成纤维达到3000万吨，橡胶材料达到588万吨，已广泛应用于工业、农业、国防军事等国民经济各行业等各个领域，并起着重要的作用，已是社会发展、人民生活、科技创新必不可少的基础材料。同时高分子材料及其复合材料是新材料的重要和主要的内容，是国家大力倡导发展的新能源、节能环保、新能源汽车等7大新兴战略性产业的重要支撑材料，得到了各界广泛的研究和重视。

　　凡材料总要成型加工成制品才能体现其价值，因此高分子材料的成型加工工艺就是高分子材料应用而为人类和社会创造价值的必不可少的技术手段和工艺过程，所以掌握高分子材料成型加工原理与技术具有重要的意义和价值，是高分子材料与工程专业的核心主干课程，具有重要的地位。

　　本书全面论述了高分子材料的加工原理与工艺及其应用，采用循序渐进的手法让读者理解高分子材料加工的原理和工艺，利用大量的图片和实际应用例子来加深读者对高分子材料成型加工与应用的理解。本书首先从第1章“高分子材料加工基础”入手，讲述了高分子材料加工利用的原理，使读者对高分子材料加工的基本知识有一个简要而系统的了解。然后对聚合物混合与混炼的原理和设备、工艺进行了较为详细的论述（第2章），使读者在了解基本知识和原理后进入实用性很强的下列章节。第3章到第7章按塑料加工种类对目前在国民经济各行业大量应用的塑料加工方法进行了详细的论述，同时加入了大量的图片，使读者阅读后马上能理解并在实际中应用。第8章详细阐述了橡胶的加工原理，结合具体橡胶制品，深入讲述了橡胶的加工与应用。第9章简明扼要地讲述了合成纤维的成型加工与应用，特别是引入了静电纺丝等纤维成型加工新技术与新方法。本书的特点是系统性强、实用性强、简洁明了，总结了作者20多年的聚合物加工经验，使用大量的图片来使读者理解高分子材料加工原理和工艺，提高了读者阅读效率和阅读兴趣，特别适合应用型大学高分子材料与工程专业学生与教师使用，同时也适用于塑料、橡胶、纤维等高分子材料制品加工生产工厂的工程技术人员以及管理人员使用，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。

　　本书作者在20多年的实践中，积累了丰富的经验，许多成果已经产业化，并在家电、汽车、电子、通信等行业实际应用，收到了很好的经济和社会效益。

　　本书第1、2、3、6章由北京石油化工学院杨明山教授编写，第4、5、7、8、9章由北京石油化工学院赵明博士编写，全书由杨明山教授审阅定稿。

　　在本书的编著过程中，作者的学生孙效雷、颜宇宏、刘冰、杨金娟、栗晓杰等给予了资料查阅、整理等帮助，在此表示感谢。由于作者学识有限，书中可能有不妥之处，敬请同仁批评指正！

　　杨明山2012年10月于北京