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出版者:化学工业出版社

作者:林师沛 编著

出品人:

页数:415

译者:

出版时间:2004-10

价格:55.00元

装帧:

isbn号码:9787502558482

丛书系列:

图书标签:

• 塑料
• 聚合物
• 材料科学
• 塑料加工
• 注塑成型
• 挤出成型
• 热成型
• 塑料配方
• 塑料工程
• 高分子材料

书籍：《塑料配制与成型》 【书籍简介】 深度解析现代高分子材料科学的基石：从基础理论到前沿应用 本书籍《塑料配制与成型》旨在为工程技术人员、材料科学家、高分子专业学生以及所有关注现代制造业核心技术的专业人士，提供一套全面、深入且高度实用的技术指南。我们聚焦于塑料材料的“生命周期”核心环节——从原材料的精确选择、复合配方的科学设计，到最终制品的精密成型工艺控制。全书结构严谨，内容涵盖理论基础的扎实构建与尖端工业实践的紧密结合，力求展现当代高分子材料工程领域的全景图。 第一部分：高分子材料基础与配方设计原理 本部分首先确立了理解塑料性能的基石。我们从聚合物链结构、分子量分布及其对宏观性能影响的微观视角切入，详细阐述了热塑性与热固性树脂的结构特性、反应机理及关键物理化学性质（如玻璃化转变温度、熔融粘度等）。 随后的核心内容聚焦于“配制科学”。塑料配方并非简单的材料堆砌，而是一门精密的系统工程。我们将深入探讨各类助剂在塑料体系中的作用机理： 稳定剂体系： 阐述抗氧剂（受阻酚类、亚磷酸酯类）和光稳定剂（受阻胺类HALS、紫外吸收剂）如何通过捕捉自由基、猝灭激发态分子等机制，有效提升塑料的耐候性、耐热老化性能，并针对不同应用场景（如汽车外饰、户外管道）提供配方优化策略。 增塑剂与润滑剂： 详细分析邻苯二甲酸酯类、环氧类等增塑剂如何改变聚合物链间的相互作用力，从而赋予材料柔韧性。同时，阐述内、外部润滑剂在加工过程中的作用，确保熔体流动均匀性并防止粘壁。 阻燃剂技术： 系统介绍无机阻燃剂（氢氧化铝、氢氧化镁）、卤系和非卤系磷系阻燃剂的作用原理（气相抑燃、凝聚相成炭）。重点分析配方中如何平衡阻燃效率与材料力学性能的冲突。 增强与改性材料： 深入探讨纤维增强（玻璃纤维、碳纤维）、无机纳米粒子（如粘土、炭黑）对塑料的增强、补强效应。分析界面改性技术（偶联剂处理）对增强体与基体相容性的关键影响。 本部分不仅停留在介绍助剂的种类，更侧重于相容性、协同效应与定量分析。通过案例研究，指导读者如何根据最终产品的性能指标（如冲击强度、热变形温度、耐化学腐蚀性）进行多变量优化设计，建立科学的配方数据库。 第二部分：塑料加工工艺与成型技术 如果说配制决定了材料的“潜力”，那么成型工艺则决定了潜能的“释放”。本部分全面覆盖了当代主流的塑料成型技术，强调工艺参数与材料行为的实时关联。 1. 挤出成型技术： 从单螺杆到双螺杆挤出机的设计原理、流体力学分析入手。重点阐述熔融、混炼、排气三大核心过程的物理机制。针对双螺杆挤出机在反应挤出、高效混炼中的应用，详细解析了不同螺杆元件（输送、捏合块、反向元件）的组合策略，以及由此决定的剪切速率对聚合物分子结构（如降解或取向）的影响。 2. 反应注射成型（RIM）与发泡技术： 深入探讨聚氨酯、环氧树脂等体系在RIM过程中的动力学控制。对于发泡技术，细致区分了物理发泡与化学发泡的原理差异，特别是超临界流体（如二氧化碳、氮气）作为物理发泡剂的应用，以及微孔结构控制对轻量化和隔热性能的决定性作用。 3. 注射成型工艺控制： 注射成型是应用最广泛的精密成型技术。本书将细节聚焦于熔体流变学在模具设计中的应用。内容涵盖： 流动分析： 模流分析软件（如Moldflow）在预测填充、缩短周期、优化浇口位置中的指导作用。 保压阶段的控制： 压力、时间、体积收缩率之间的复杂关系，如何控制型腔内部残余应力，减少翘曲和缩孔。 温度控制： 模具温度对结晶速率、表面光洁度和尺寸精度的影响模型。 4. 模具设计与后处理： 探讨先进模具技术，如热流道系统与冷却系统的优化设计，确保制品冷却的均匀性。此外，对后处理工艺（如退火、后烘烤、表面处理）如何消除内应力、稳定最终尺寸和提升材料的长期可靠性，进行了专题论述。 第三部分：性能测试、失效分析与可持续发展 本部分将理论与实践的桥梁延伸至质量控制与未来趋势。 材料表征： 详细解读DMA（动态力学分析）、DSC（差示扫描量热法）、TGA（热重分析）等关键测试技术，及其在判断配方效果、监测老化程度中的应用。特别强调如何通过这些方法关联微观结构与宏观性能。 失效分析： 建立一套系统性的塑料制品失效排查流程，从外观检查、断裂面分析（SEM观察）到化学残留分析，诊断是材料配方问题、工艺控制不当还是环境应力开裂所致。 循环经济与绿色配方： 探讨如何设计易于回收的单一材料体系，以及生物基塑料、可降解聚合物的配方挑战。重点分析回收料（PCR）在保持性能前提下的复合技术，实现塑料制品的闭环管理。 总结与展望 《塑料配制与成型》不仅仅是一本教科书，更是一本面向实际工程问题的“工具箱”。本书通过大量精确的图表、流程图和详尽的工程实例，帮助读者从“经验驱动”向“数据驱动”转型，从而在竞争激烈的材料应用市场中，实现新材料的快速开发与制造成本的有效控制。读者将能够掌握从实验室配方到大规模工业化生产的全过程关键技术节点。

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初次翻开这本关于材料科学的厚重大部头，我内心充满了期待。它的封面设计简洁却充满力量感，封面上那几个醒目的大字——“高分子材料的结构与性能”，仿佛在向我昭示着一场深入微观世界的奇妙旅程。我原本对塑料这种日常可见的物质仅停留在表面认知，以为它不过是千篇一律的化工副产品。然而，这本书却以一种近乎诗意的方式，揭开了高分子链条缠绕、结晶过程的神秘面纱。书中详尽地阐述了不同单体聚合形成的聚合物，在宏观上如何展现出令人惊叹的差异性。例如，对线性聚乙烯与交联聚乙烯在拉伸强度、耐热性上的对比分析，不是枯燥的公式堆砌，而是结合了大量清晰的图示和实验数据，让我仿佛亲眼见证了分子层面的“力拔山河”与“韧如磐石”的物理表现。尤其是对热力学平衡状态下聚合物体系相变的深入探讨，让我对材料的加工窗口有了全新的理解。这本书的作者显然是一位深谙理论与实践的行家，他不仅梳理了经典理论，更引入了先进的计算模拟方法，帮助读者在脑海中构建出材料在不同温度和压力下的微观形貌。读完这部分内容，我对“材料的性能源于其结构”这句话有了前所未有的深刻体会。

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最后，这本书在“功能性高分子材料的合成与应用前沿”这部分内容的处理上，展现了极强的时代感和前瞻性。它没有沉湎于传统的通用塑料，而是将笔墨重点投向了智能高分子、导电聚合物以及生物医用材料等新兴领域。对形状记忆聚合物（SMPs）的相变机制、电活性聚合物（EAPs）的驱动原理，作者都进行了非常清晰的讲解。特别是对“自修复材料”的介绍，不仅仅是展示了微胶囊破裂释放修复剂的宏观现象，更是深入探讨了在不同基体中实现高效修复所需的基体/修复剂界面兼容性设计。书中对合成新颖功能单体的化学路径描述得细致入微，仿佛手把手教导读者如何去设计并构建具有特定电、光、磁响应特性的分子结构。阅读这些前沿内容时，我感受到的不仅仅是知识的灌输，更是一种创新思维的激发。它告诉我，未来的材料科学家需要具备跨学科的视野，将化学合成、物理表征和工程应用融会贯通，才能真正推动高分子材料的下一次飞跃。

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这本书在涉及“先进复合材料的界面行为”这一章节时，展现出了令人耳目一新的叙述方式。它没有采用传统教科书那种平铺直叙、罗列事实的风格，而是构建了一个关于“界面”的哲学思考。作者巧妙地将纤维与基体之间的界面，比喻成一个决定整个系统命运的“薄弱环节”与“协同枢纽”。我特别欣赏其中对润湿性、表面能以及偶联剂作用机理的阐述。特别是关于纳米尺度下纤维表面处理技术如何有效提升复合材料的层间剪切强度，那一段的论述极具说服力。书中不仅详细描绘了化学键合、物理缠绕等机制，还穿插了若干工业界最新的专利技术案例，这使得理论学习立刻与实际应用接了地气。在我看来，传统的复合材料书籍往往将界面视为一个静态的概念，而这本书却将其动态化、过程化，强调了制备工艺对界面质量的决定性影响。通过对实际失效模式的案例分析，比如层合板在湿热环境下的老化开裂，作者清晰地指出了解决问题的关键在于优化界面区的应力传递路径。这种深度和广度兼备的分析，着实让我对提升材料整体性能有了更为精细化的操作思路。

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我必须提到书中关于“高分子材料的降解与老化”这一章节的深刻洞察。在当前强调可持续发展的时代背景下，材料的寿命管理和环境友好性成为了核心议题。这本书对光氧化、热氧化和水解这三种主要的降解机制进行了百科全书式的梳理，但其价值远超简单的罗列。作者深入剖析了自由基链式反应的各个阶段，并用精确的速率方程描述了不同添加剂（如抗氧剂、光稳定剂）在抑制这些反应中的作用机理。最让我印象深刻的是，它讨论了“寿命预测模型”的局限性。作者并未盲目推崇某一单一模型，而是客观分析了阿伦尼乌斯模型在预测长期老化行为时可能引入的误差，并提出了结合加速老化实验数据和高分子动力学理论的混合预测方法。这种严谨的科学态度，拒绝了任何形式的“万能公式”，让我体会到材料科学研究的复杂性和精确性。通过阅读这一部分，我不仅学会了如何“延缓衰老”，更明白了如何从分子层面“设计”材料的生命周期。

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关于“聚合物加工过程中的流变学行为”这部分，简直是工程技术人员的福音。我以往在学习高分子加工工艺时，总觉得流变学理论过于抽象，难以与实际挤出、注塑过程中的“拉丝”、“剪切变稀”等现象联系起来。然而，这本书完全改变了我的看法。作者采用了一种自底向上的解释路径，从高分子链的构象动力学出发，解释了为什么熔体在受到剪切应力时会表现出如此复杂的非牛顿行为。书中对“松弛时间”、“剪切速率”与“分子量分布”三者之间相互作用的数学模型推导清晰而又不失严谨，即便是对流体力学不甚精通的读者，也能通过辅助的图表和物理图像理解其内在逻辑。更值得称赞的是，它并没有止步于理论，而是紧密结合了现实中的模具设计和螺杆几何参数的优化。例如，在分析注射成型过程中的充模压力和制品收缩率时，作者展示了如何利用卡尔维尼（Carreau-Yasuda）模型来预测熔体在复杂流道中的流动特性，这无疑为实际的工艺调试提供了强大的理论支撑。这种理论与工程实践的无缝对接，是这本书最大的亮点之一。

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