功能塑料制品配方设计与加工实例

功能塑料制品配方设计与加工实例 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:国防工业出版社
作者:张玉龙
出品人:
页数:233
译者:
出版时间:2006-1
价格:30.00元
装帧:
isbn号码:9787118042733
丛书系列:
图书标签:
  • 功能塑料
  • 塑料制品
  • 配方设计
  • 加工工艺
  • 材料科学
  • 高分子材料
  • 工程塑料
  • 实例分析
  • 塑料工程
  • 应用技术
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具体描述

本书重点介绍了导电塑料、塑料电缆料、压电塑料、热释电塑料、光学塑料、磁性塑料、热记忆塑料、抗菌塑料与制品等的选材、配方设计、组分调整、制品成型工艺、制品性能、应用、效果与评价等内容。可供塑料工业从业人员和广大塑料制品用户参阅,更是塑料材料研究、应用人员、制品设计人员、成型加工人员、分析测试人员及教学人员必备之书籍,也可作为自学教材。

《功能塑料制品配方设计与加工实例》是一本深度剖析现代塑料制品开发与生产的实用技术指南。本书内容详尽,旨在为塑料材料工程师、产品设计师、工艺技术人员以及相关领域的学生提供一套系统、全面的知识体系和实践经验。 全书围绕“功能塑料制品”这一核心,从基础理论到实际应用,层层递进,力求详实。 第一部分:功能塑料基础理论与材料选择 本部分将从宏观到微观,深入浅出地介绍功能塑料的定义、分类及其独特的性能优势。我们会详细阐述不同类型的聚合物基体,如工程塑料(聚碳酸酯、聚酰胺、聚甲醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯等)、高性能塑料(聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚四氟乙烯等)以及特种功能塑料(导电塑料、阻燃塑料、生物降解塑料等)的分子结构、物理化学性质、力学性能、热性能、电性能、光学性能以及它们在不同应用场景下的适用性。 我们将重点探讨各类添加剂在功能塑料制品中扮演的角色,包括: 增强剂与填料: 如玻璃纤维、碳纤维、矿物填料、纳米填料等,以及它们如何影响材料的力学强度、刚度、耐磨性、尺寸稳定性等。 增塑剂: 介绍不同类型的增塑剂及其作用机理,如何改善材料的柔韧性、加工性,以及对最终产品性能的影响。 阻燃剂: 深入研究各种阻燃体系(如卤系、磷系、无机阻燃剂)的阻燃机理、效率、环保性以及它们对材料其他性能的潜在影响。 抗氧化剂与紫外线稳定剂: 解释它们如何延缓材料的老化,提高产品的耐候性。 着色剂: 探讨颜料、染料的种类、分散技术以及它们在赋予产品美观性和特殊功能(如光反射、红外吸收)方面的应用。 其他功能性助剂: 如抗静电剂、润滑剂、发泡剂、抗菌剂等,分析其作用原理和应用效果。 本部分还将提供一套科学的材料选择方法论,指导读者如何根据产品的具体功能需求、使用环境、成本预算以及加工工艺要求,精准地挑选出最适宜的聚合物基体和助剂配方。我们将通过大量的实例分析,展示不同功能塑料在汽车、电子电器、医疗器械、航空航天、包装、建筑等领域的成功应用,为读者建立直观的认识。 第二部分:功能塑料制品配方设计原理与方法 本部分将聚焦于功能塑料配方设计的核心技术。我们将详细介绍配方设计的逻辑流程,从确定目标性能参数开始,逐步进行组分选择、比例优化和性能测试。 配方设计策略: 讲解单组分改性、多组分协同增效等多种配方设计策略,以及如何通过试验设计(DOE)等方法系统地探索配方空间,寻找最优组合。 性能与组分的关联性分析: 深入分析不同组分添加量对材料关键性能(如拉伸强度、弯曲模量、冲击强度、热变形温度、阻燃等级、介电常数、透光率等)的影响规律,并提供量化的预测模型或经验公式。 相容性与分散性研究: 强调不同组分之间的相容性对最终材料性能的重要性,介绍提高相容性的方法,如表面处理、偶联剂的应用等。同时,探讨颜料、填料等分散不良对制品性能和外观的负面影响,以及解决分散问题的技术手段。 特殊功能配方设计实例: 针对多种具体功能需求,提供详细的配方设计思路和实例,例如: 高强度、高刚度轻量化材料: 讲解如何通过纤维增强、纳米复合等技术,在保证强度的同时降低密度。 耐高温、耐化学腐蚀材料: 介绍选用特种聚合物和耐化学助剂的配方设计原则。 优异的电磁屏蔽或导电材料: 阐述导电填料(如炭黑、碳纳米管、金属粉末)的选择、分散及配方设计技巧。 良好的生物相容性与可降解材料: 探讨生物医用塑料和可降解塑料的配方设计要点。 精密光学部件材料: 分析低双折射、高透光率塑料的配方设计要求。 配方验证与性能评价: 介绍标准的材料性能测试方法和仪器,以及如何根据测试结果对配方进行迭代优化。 第三部分:功能塑料制品加工工艺与实例分析 本部分将把配方设计与实际生产紧密结合,深入探讨各种加工工艺在功能塑料制品成型中的应用与优化。 主要加工工艺概述: 注塑成型: 详细介绍注塑工艺参数(温度、压力、速度、时间)对制品性能的影响,以及如何针对不同功能的塑料配方优化注塑工艺。 挤出成型: 讲解挤出工艺在薄膜、管材、型材生产中的应用,以及如何通过配方与工艺结合,实现特殊功能(如阻隔性、导电性)的挤出制品。 吹塑成型: 介绍吹塑工艺在容器、中空制品成型中的应用,以及功能性材料在吹塑中的考虑。 压塑与传递模塑: 探讨在高性能热固性塑料加工中的应用。 其他加工技术: 如3D打印(增材制造)等新兴技术在功能塑料制品开发中的应用。 加工过程中的性能控制: 深入分析加工过程中可能出现的缺陷(如翘曲、缩痕、气泡、烧焦、层裂等),以及如何通过配方调整和工艺优化来规避这些问题。 加工实例分析: 选取多个具有代表性的功能塑料制品,如汽车零部件(保险杠、仪表盘)、电子电器外壳、医疗输液管、光学透镜、高性能薄膜等,详细剖析其从材料选择、配方设计到加工成型的全过程,展示如何通过精细化的配方与工艺控制,实现高性能产品的批量生产。 工艺优化与创新: 探讨如何在保证产品性能的同时,提高生产效率、降低能耗和成本,并介绍一些先进的加工技术和智能制造理念在功能塑料制品生产中的应用前景。 本书结构严谨,逻辑清晰,内容全面而深入。通过理论讲解、方法介绍、实例分析的有机结合,旨在帮助读者建立起从材料分子结构到制品最终性能的完整认知,掌握功能塑料制品开发与生产的关键技术,从而在日新月异的材料科学与工程领域取得成功。

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目录信息

读后感

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用户评价

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读完这本书,我对于如何根据具体的产品需求来设计塑料配方有了全新的认识。书中不仅仅讲解了理论知识,更重要的是提供了大量实际案例,并且对这些案例进行了细致的剖析。例如,在设计用于汽车内饰的塑料件时,书中详细介绍了如何选择兼具优良的触感、耐磨性、抗紫外线性能以及低VOC释放的材料组合。它不仅仅是简单地告诉你用ABS或者PP,而是会深入分析不同牌号ABS和PP的差异,以及如何通过共混、填充、改性等方式来优化其性能。书中关于颜料和着色剂的章节尤其精彩,它不仅解释了不同着色剂的原理,还讨论了如何克服色差问题,如何实现特定的光学效果,以及在高温加工过程中颜料的稳定性和迁移性问题。我特别喜欢书中关于“试错法”在配方设计中的应用章节,它并没有回避实际研发过程中可能遇到的困难,而是提供了一些系统性的解决方案和思路,例如如何通过DOE(实验设计)来高效地探索配方空间,如何利用CAE(计算机辅助工程)来预测材料的性能,以及如何通过小试、中试来验证和优化配方。书中还提到了许多在实际生产中容易被忽视的细节,比如模具设计对塑料制品性能的影响,加工参数的优化对产品质量的决定性作用,以及后处理工艺(如退火、表面处理)如何进一步提升制品的功能性。这些细节的融入,让这本书的实用性大大提升,也让我从一个宏观的配方设计者转变为一个更注重微观细节的实践者。

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这本书的语言风格严谨而又不失可读性,即使是对于初学者来说,也能够轻松理解。它避免了过于晦涩的专业术语,而是用通俗易懂的语言来解释复杂的概念。在介绍每一种塑料的性能时,书中都配有清晰的图表和数据,例如不同温度下的力学性能曲线、热稳定性分析图等,这些直观的图示能够帮助读者更好地理解材料的特性。我特别喜欢书中对于“配方优化”的详细阐述,它不仅仅是提供了一些通用的优化原则,而是通过具体的案例,一步一步地展示了如何通过调整各种组分的比例,来达到预期的性能目标。例如,在设计一种高强度、高韧性的工程塑料时,书中会详细介绍如何通过选择合适的增强纤维、表面处理剂以及增韧剂,来同时提升材料的强度和韧性,并给出了相应的实验数据来验证优化效果。书中还对各种加工工艺的优缺点进行了详细的分析,并为不同应用场景提供了最优的加工工艺建议,这对于帮助读者选择合适的加工方法,提高生产效率和产品质量非常有价值。此外,书中还对一些常见的塑料加工问题进行了深入的探讨,例如如何克服材料的吸湿性,如何提高熔体的流动性,如何避免塑料制品的翘曲变形等,并提供了详细的解决方案。

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阅读这本书的过程中,我惊喜地发现它并非一本生硬的教科书,而是充满了鲜活的案例和实用的技巧。书中对于“疑难杂症”的解答,尤其是关于如何解决那些“顽固”的加工问题,让我茅塞顿开。例如,在处理某些特殊形状的复杂注塑件时,书中提供了一套系统性的排查方法,从模流分析的指导意义,到浇口位置、流道的优化设计,再到排气孔的设置,每一个环节都进行了深入的讲解,并附带了不同情况下的典型案例分析,让我能够快速定位问题并找到解决方案。我特别赞赏书中关于“绿色设计”理念的融入,它鼓励读者在设计之初就考虑材料的可回收性、可降解性以及生产过程的能耗,并提供了一些具体的实施路径。书中还介绍了一些“小窍门”和“经验之谈”,这些看似不起眼的内容,往往是解决实际生产问题的“金钥匙”。比如,在处理某些易碎性材料时,书中分享了一些关于如何控制冷却速度、避免应力集中的实用技巧,这些技巧是在普通教材中很难找到的。书中还对不同品牌、不同型号的塑料助剂进行了横向对比,并给出了在特定应用场景下的推荐使用方案,这对于减少用户选择困难症非常有帮助。总而言之,这本书不仅传授了理论知识,更重要的是传递了一种解决问题的思维方式和实操经验,让我感觉像是在和一位经验丰富的老工程师进行交流,收获颇丰。

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读完这本书,我对于功能塑料的认识上升到了一个新的高度。它不仅仅是简单地介绍了一些塑料的性能和应用,而是深入探讨了塑料材料的设计理念、性能调控以及加工工艺之间的深刻联系。书中关于“材料选择的策略性分析”让我受益匪浅,它教会我如何从产品的最终使用环境、性能要求、成本预算等多方面因素出发,来选择最合适的塑料材料,而不是仅仅依赖于已有的经验。例如,在设计一种需要承受高温、高压、高腐蚀环境的密封件时,书中会引导读者去考虑多种高性能工程塑料的选择,并详细对比它们在耐温性、耐化学性、抗蠕变性等方面的差异,同时还会考虑加工的难易程度和成本效益。书中还对“功能复合材料”的制备和应用进行了深入的介绍,例如如何通过引入纳米填料、微米填料等来制备高性能的塑料复合材料,以及这些复合材料在电子、航空航天、医疗等领域的创新应用。我尤其欣赏书中关于“绿色环保”的理念的融入,它不仅介绍了可降解塑料、生物基塑料等环保材料,还探讨了如何通过优化设计和加工工艺来降低塑料制品的能耗和碳排放,这让我对可持续发展有了更深刻的理解。总而言之,这本书不仅仅是一本技术手册,更是一本启迪思想的著作,它为我打开了功能塑料领域的一扇新大门。

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这本书的独特之处在于,它不仅仅是陈述事实,更是引导读者去思考和探索。在探讨某种特定功能塑料时,作者总是会引入一些“为什么”和“如何”的问题,鼓励读者深入探究其背后的科学原理。例如,在介绍具有优异阻燃性能的塑料时,书中不仅仅列举了常用的阻燃剂,还深入剖析了这些阻燃剂的作用机理,包括气相阻燃、凝聚相阻燃等,并且讨论了如何通过协同效应来提高阻燃效果,同时减少对材料力学性能的影响。书中还提供了许多“提示”和“警告”,这些都是基于作者丰富的实践经验提炼出来的,对于避免新手在配方设计和加工过程中走弯路非常有帮助。我印象深刻的是书中关于“失效分析”的部分,它通过大量的案例,展示了塑料制品在使用过程中可能出现的各种失效模式,如断裂、磨损、老化、变形等,并深入分析了这些失效的根本原因,这对于提高产品的可靠性和使用寿命具有极其重要的指导意义。书中还对一些前沿的塑料材料和技术进行了介绍,例如高性能复合材料、智能材料、生物基塑料等,这让我对功能塑料的未来发展趋势有了更宏观的认识。这种既注重基础理论,又关注前沿技术,同时还融入了大量实践经验的编写风格,使得这本书兼具学术性和实用性,能够满足不同读者的需求。

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这本书在提供理论知识的同时,也特别强调了实践操作的重要性。书中包含了大量的“实操指南”和“经验技巧”,这些内容是你在其他理论书籍中很难找到的。例如,在讲解如何进行塑料的注塑成型时,书中不仅仅介绍了基本的工艺参数,还详细讲解了如何根据模具的结构、塑料的熔融特性来调整注射速度、保压压力、冷却时间等,以获得最佳的成型效果。我印象深刻的是书中关于“缺陷诊断与修复”的章节,它列举了许多常见的塑料制品缺陷,如缩痕、气泡、银纹、烧焦痕迹等,并深入分析了产生这些缺陷的根源,以及如何通过调整材料配方或加工工艺来消除这些缺陷。书中还提供了一些“通用性”的解决方案,例如在某些情况下,可以通过调整模具的排气设计,来改善熔体的填充和排气,从而减少缺陷的产生。此外,书中还对各种塑料助剂的作用和添加量进行了详细的介绍,例如润滑剂、脱模剂、稳定剂、抗静电剂等,并给出了在不同应用场景下的推荐使用方案,这对于用户选择合适的助剂,优化产品性能非常有帮助。总而言之,这本书不仅是一本知识的宝库,更是一本解决问题的行动指南,能够帮助读者在实际工作中少走弯路,取得更好的成果。

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本书的章节编排和内容逻辑,堪称典范。它以一种由浅入深、循序渐进的方式,带领读者逐步掌握功能塑料的奥秘。在初识阶段,它清晰地梳理了各种功能塑料的基础知识,包括它们的化学结构、物理性能、热稳定性、机械强度等,并且为每一种材料都提供了详尽的性能参数表,方便读者进行对比和选择。更值得称赞的是,书中在介绍每一种材料时,都辅以其典型应用案例,让读者能够直观地理解该材料的特性是如何转化为实际产品优势的。例如,在介绍聚酰胺(PA)时,书中不仅详细阐述了其优异的耐磨性、韧性和耐化学腐蚀性,还列举了其在齿轮、轴承、连接件等方面的应用,并解释了为什么PA是这些部件的理想选择。当我进一步深入阅读时,我发现书中在配方设计部分,更是将理论与实践完美结合。它不仅仅是介绍了一些通用的配方设计原则,而是通过大量的实例,展示了如何根据不同的产品要求,来选择合适的基体树脂、填充剂、增强剂、助剂,并对它们的用量进行优化。书中对于“共混改性”的探讨尤为深入,它解释了不同聚合物在共混过程中的相容性问题,以及如何通过添加相容剂来改善共混体的性能。此外,书中还详细介绍了各种加工工艺的原理和操作要点,比如注塑、挤出、吹塑、滚塑等,并分析了不同工艺参数对制品性能的影响,这让我对如何将配方转化为实际产品有了更清晰的认识。

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本书在加工工艺的阐述上,可以说是做到了详尽入微,让我这个之前对加工环节只知皮毛的读者受益匪浅。它并没有停留在对注塑、挤出、吹塑等基本工艺的简单介绍,而是深入探讨了各种工艺参数对最终产品性能的影响。例如,在注塑成型部分,书中详细讲解了注射速度、保压压力、模具温度、冷却时间等参数的优化对制品尺寸精度、力学性能、表面质量的影响,并且给出了具体的实验数据和指导原则。我尤其欣赏书中关于“缺陷分析与排除”的章节,它列举了许多常见的塑料制品缺陷,如缩痕、气泡、翘曲、银纹等,并深入分析了产生这些缺陷的原因,从材料本身、模具设计到加工参数等各个方面都给出了详细的解释和针对性的解决方案。这些内容对于一线生产技术人员来说,无疑是宝贵的财富。书中还提到了许多先进的加工技术,比如反应注射成型(RIM)、熔体指数(MFI)对加工过程的影响、不同类型螺杆的设计原理以及它们如何影响熔体的均匀性和塑化效果。此外,书中还对各种助剂在加工过程中的作用进行了深入阐述,例如润滑剂、脱模剂、稳定剂等,它们如何影响熔体的流动性、降低加工温度、保护模具,并最终影响制品的质量。这种对加工过程每一个环节的细致入微的分析,让我深刻体会到,好的配方设计离不开精湛的加工工艺,两者相辅相成,才能铸就出高品质的功能塑料制品。

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这本书对于功能塑料的应用场景的介绍,让我眼前一亮,感受到了塑料材料的无限可能。它不仅仅是列举了一些常见的应用,而是深入挖掘了不同功能塑料在特定行业和领域的独特优势和价值。比如,在介绍用于医疗器械的生物相容性塑料时,书中不仅仅提到了聚醚醚酮(PEEK)的高性能,还详细阐述了其在植入物、手术器械等领域的应用案例,并对不同牌号的PEEK在生物相容性、灭菌性、力学强度上的差异进行了比较分析,这对于医疗器械的研发人员来说,具有极高的参考价值。书中还特别探讨了可持续发展和环保理念在功能塑料应用中的重要性,例如可降解塑料、再生塑料在包装、汽车零部件等领域的应用前景,以及如何通过材料设计和工艺优化来降低环境影响。我印象深刻的是书中关于电子电气领域高性能绝缘材料的章节,它详细介绍了如聚酰亚胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)等材料在高温、高频环境下的优异性能,以及它们在印刷电路板、连接器、电缆护套等方面的具体应用,并提供了相关的阻燃等级、介电常数等关键性能指标。书中还涵盖了航空航天、新能源汽车、3D打印等前沿领域的塑料应用,让我看到了功能塑料在推动科技进步和产业升级中的关键作用。这些丰富的应用案例,极大地拓展了我的视野,也激发了我对塑料材料创新应用的更多思考。

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这本书的目录结构给我留下了深刻的印象。开篇就详细介绍了功能塑料的分类及其各自的特性,这是理解后续配方设计和加工技术的基础。它不仅仅是罗列了各种塑料的名称,而是深入剖析了不同塑料在分子结构、物理性能、化学稳定性以及加工性能上的细微差别,并清晰地阐述了这些特性如何影响其在特定应用中的表现。例如,在介绍工程塑料时,书中不仅仅提到了聚碳酸酯(PC)的冲击强度和透明度,还进一步分析了其耐热性、尺寸稳定性以及与其他材料的相容性,这对于设计需要承受高强度、高温或复杂环境的制品至关重要。更让我惊喜的是,作者在介绍每一种塑料时,都配以大量的图表和数据,例如不同温度下的拉伸强度、弯曲模量、热变形温度等,这些直观的数据让读者能够更准确地评估塑料的适用范围。此外,书中还探讨了各种添加剂的作用,如增强剂、阻燃剂、抗紫外线剂等,并详细解释了这些添加剂如何与基体树脂相互作用,从而赋予塑料制品特定的功能。例如,在讨论如何提高聚丙烯(PP)的抗老化性能时,书中不仅列举了几种常用的抗氧化剂和紫外线吸收剂,还分析了它们的作用机理和最佳添加量,并提供了具体的实验数据来佐证其效果。这种严谨的科学态度和丰富的实践信息,让这本书远不止是一本入门读物,更像是一本可以反复查阅的实用工具书。我尤其欣赏书中对于不同应用场景下塑料选择的策略性分析,它帮助我理解了如何在成本、性能和加工难度之间找到最佳的平衡点。

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