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出版者:

作者:Brinkmann, Sigrid

出品人:

页数:902

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出版时间:

价格:$ 112.94

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isbn号码:9781569903995

丛书系列:

图书标签:

• 塑料
• 聚合物
• 材料科学
• 工程塑料
• 塑料加工
• 塑料性能
• 塑料应用
• 塑料手册
• 塑料工程
• 热塑性塑料

塑料工业前沿技术与实践指南 本书聚焦于塑料材料的创新应用、先进制造工艺的深度解析以及可持续发展的前瞻性策略，旨在为塑料行业的专业人士、研发人员和决策者提供一套全面、实用的技术参考与操作指南。 --- 第一部分：高性能聚合物的结构、性能与改性 本部分深入探讨了当代塑料工业赖以发展的高性能聚合物的分子结构、物理化学特性及其在极端条件下的行为模式。我们将超越基础的热塑性塑料和热固性树脂，重点剖析特种工程塑料（如聚醚醚酮 PEEK、聚酰亚胺 PI、液晶聚合物 LCP）的合成路径、结晶动力学及其对机械性能、热稳定性与耐化学腐蚀性的影响。 第一章：先进高分子材料的分子设计与合成 精确聚合技术： 详述活性聚合（如可控自由基聚合 ATRP、RAFT）在控制聚合物分子量分布和拓扑结构中的关键作用。分析环烯烃聚合（ROMP）在制备高性能弹性体和光学材料中的应用。 共聚物与嵌段聚合物： 探讨如何通过精确设计单体序列，实现材料性能的协同增强，特别是在自修复材料和形状记忆聚合物中的应用。 生物基与可降解聚合物的最新进展： 详细考察聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）的结构-性能关系，以及如何通过共聚和纳米复合来改善其加工性和长期稳定性，以满足循环经济的需求。 第二章：复合材料与纳米增强体系 塑料性能的飞跃往往依赖于有效的增强。本章侧重于先进的填充技术和界面科学。 纤维增强体系的建模与优化： 深入研究碳纤维、玻璃纤维与聚合物基体之间的界面粘结机制。提供有限元分析（FEA）工具在预测长纤维增强热塑性塑料（LFRT）在注塑成型过程中的纤维取向及其对各向异性强度的影响。 功能性纳米填料的集成： 重点分析石墨烯、碳纳米管（CNT）和粘土纳米片在赋予塑料导电性、电磁屏蔽性（EMI Shielding）和阻隔性能方面的机理。讨论分散技术，如超声波辅助和表面化学改性，以克服纳米填料的团聚问题。 多相材料的结构控制： 探讨共混改性中相容性的调控策略，以及反应型共混（Reactive Blending）如何通过原位反应形成高性能的相分离结构。 第三章：材料性能的表征与失效分析 准确的性能评估是产品可靠性的基石。本章介绍用于表征复杂塑料系统的先进分析技术。 动态力学分析（DMA）与热分析（DSC/TGA）： 讲解如何利用这些工具确定玻璃化转变温度（Tg）、熔点（Tm）以及材料的粘弹性行为，并关联到实际使用温度下的机械响应。 先进的微观结构成像： 介绍扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）以及原子力显微镜（AFM）在揭示填料分布、孔隙结构和微裂纹扩展路径中的应用。 长期耐久性与老化研究： 关注聚合物在紫外线、热氧化、湿热交变环境下的降解机制。提供加速老化测试的设计方法和预测寿命模型。 --- 第二部分：精密成型、增材制造与数字化集成 本部分着眼于将先进材料转化为高精度、高效率产品的制造工艺链，特别关注工业4.0背景下的智能制造范式。 第四章：注塑与挤出工艺的优化控制 即使是成熟的工艺，也存在提升空间。本章聚焦于提高复杂零件的成型质量和降低循环时间。 多组分与精密注塑： 详述双色注塑（2K Molding）、包覆成型（Overmolding）以及在医疗器械和汽车电子领域对尺寸精度（公差控制在微米级）的要求和实现手段。 反应注射成型（RIM）的反应动力学控制： 针对聚氨酯和环氧树脂体系，讨论温度、压力和催化剂浓度如何影响快速聚合过程，以及如何避免内部应力和气泡的形成。 挤出工艺中的熔体流变学： 深入研究高粘度聚合物在螺杆和模具中的流动行为。介绍如何利用在线流变仪实时监测熔体状态，并优化螺杆设计和剪切速率以避免热降解。 第五章：增材制造（3D打印）中的聚合物应用 增材制造正在彻底改变小批量、复杂结构件的生产。本章重点讨论如何将高性能热塑性塑料应用于增材制造。 选择性激光烧结（SLS）与熔融沉积成型（FDM）的材料选择： 分析不同打印技术对聚合物粉末/长丝的熔化、铺展和固化行为的要求。探讨如何通过添加烧结助剂或优化纤维截面来提高打印件的密度和力学性能。 光固化技术（SLA/DLP）的高性能树脂设计： 探讨新型功能性单体和光引发剂体系，以实现高耐温、高透明度或生物相容性的光敏树脂的开发。 打印件的后处理与性能恢复： 讨论退火（Annealing）和溶剂辅助处理对消除打印过程中产生的内部应力、提高结晶度以及恢复材料接近等向性能的关键作用。 第六章：数字化集成与过程模拟 实现“零缺陷”制造，依赖于对物理过程的精准预测和控制。 计算机辅助工程（CAE）在塑料成型中的应用： 详细介绍使用Moldflow、Moldex3D等软件进行流动分析、冷却分析和应力分析的步骤。重点展示如何通过CAE优化浇口设计和冷却水道布局，以解决翘曲和缩孔问题。 传感器技术与实时过程监控： 阐述在模具腔内集成压力传感器、温度阵列和超声波传感器，以采集关键过程参数。讨论如何利用这些数据构建预测模型，实现对缺陷的早期预警。 数字孪生在生产线中的构建： 探讨如何将物理设备与虚拟模型同步，实现远程诊断、工艺参数的优化迭代和培训模拟。 --- 第三部分：可持续发展、法规遵从与循环经济策略 塑料行业正面临前所未有的环境压力。本部分提供实现材料的“摇篮到摇篮”循环的实用框架和技术路线图。 第七章：化学回收与高级循环技术 机械回收的局限性促使行业转向更具前景的化学回收技术。 解聚与热化学转化： 深入解析热解（Pyrolysis）和气化技术在处理混合废弃塑料中的应用潜力。重点讨论如何通过催化剂优化提高回收产物的产率和质量（如转化为化工原料单体）。 选择性溶解与纯化： 探讨利用特定溶剂溶解目标聚合物，实现高纯度单体或聚合物的回收。分析该技术在处理难以机械回收的多层膜和复合材料中的优势。 回收料的性能提升与应用扩展： 讨论如何通过添加特定的相容剂、抗氧化剂和增强填料，将回收聚合物（PCR）的性能提升至接近原生料的水平，并扩大其在高端或对性能有严格要求的应用领域。 第八章：生命周期评估（LCA）与环境影响管理 从设计之初就考虑环境足迹是未来产品成功的关键。 LCA 方法论在塑料产品设计中的集成： 介绍 ISO 14040/14044 标准在塑料制品全生命周期（从原材料提取到报废处理）中的应用。重点评估不同回收路径对能源消耗和温室气体排放的影响。 生物降解性塑料的科学界定与应用场景： 澄清“可降解”与“可堆肥”的差异。指导读者根据产品的使用寿命和最终的废弃环境（如工业堆肥、家庭堆肥或土壤环境）选择合适的生物基材料。 产品设计以促进回收（DfE for Recycling）： 提出结构设计原则，例如减少多层结构、简化材料组合、避免使用难以分离的添加剂，以优化最终回收过程的效率和产率。 第九章：全球法规遵从与供应链透明度 了解并适应日益严格的全球环境和安全法规是企业持续运营的先决条件。 欧盟 REACH 法规与全球化学品管理： 详细解读 REACH 法规中关于高关注物质（SVHC）的注册、评估和授权要求，以及其对塑料添加剂（如增塑剂、阻燃剂）选择的深远影响。 食品接触材料（FCM）的迁移测试与合规性： 针对包装行业，提供关于特定迁移限值（SML）的测试方法、模拟物选择和毒理学风险评估的指南。 供应链溯源与区块链技术的应用： 探讨如何利用数字技术追踪原材料的来源、回收历史以及在制造过程中的变化，以建立面向消费者的透明化和可验证的循环声明。 --- 《塑料工业前沿技术与实践指南》不仅是一本技术手册，更是对未来塑料产业发展方向的战略性规划。它融合了材料科学的深度、工程制造的精度以及可持续发展的紧迫性，为构建一个更智能、更负责任的塑料生态系统提供了坚实的理论基础和可操作的实施方案。

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当我试图跳过那些基础理论，直接去寻找关于注塑工艺优化和模具设计的实战技巧时，这本书的局限性愈发凸显出来。内容组织上，它似乎更偏向于材料科学本身的介绍，而不是工程应用层面的优化。例如，在讨论注塑过程中常见的缺陷（如缩痕、翘曲）时，它给出的解决方案大多是基于理论参数的调整，比如改变冷却时间或保压压力，这些是初级操作员都会考虑的常规手段。我更希望能看到一些关于先进工艺控制系统（如基于AI的实时反馈系统）如何介入，或者采用非标冷却流道技术来解决特定复杂零件问题的案例分析。书中对于设备选型和维护保养的描述也停留在了较为宏观的层面，缺乏对特定品牌高端设备（如电动注塑机与液压机在能耗和精度上的细微差别）的深入对比和优缺点分析。这让这本书对于那些身处高度自动化、追求“黑灯工厂”的制造企业来说，价值大打折扣。它提供的是一个稳固的基石，但对于如何在这基石上盖起现代化的摩天大楼，它提供的指导信息却显得力不从心，更新速度远远跟不上行业迭代的速度。

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这份文献的行文风格，说实话，非常“学术派”，几乎没有任何试图与读者建立情感连接或引导阅读兴趣的尝试。它似乎默认读者已经具备了相当高的专业背景，能够消化那些密集的术语和交叉引用的复杂网络。每一次概念的提出，都伴随着大量的历史文献回顾，这使得阅读过程变得缓慢而沉重。我花了大量时间试图定位关于“增材制造”——即3D打印——的章节，因为这无疑是当代塑胶领域最热门的方向之一。结果发现，相关的论述篇幅非常有限，且主要集中在早期基于熔融沉积成型（FDM）的原理介绍上，对于选择性激光烧结（SLS）或更高精度的光固化（SLA/DLP）在工程塑料上的应用拓展，几乎没有涉及。更令人遗憾的是，关于这些新兴技术对供应链和材料性能标准带来的冲击，全书几乎保持了沉默。如果这是一本旨在成为行业权威参考的书籍，那么它对当前驱动行业变革的颠覆性技术的覆盖度，实在是不够称职，仿佛一本被及时“冻结”在了时间胶囊里的旧版指南。

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这本厚重的参考书，光是捧在手里就能感受到它沉甸甸的分量，光从封面上那略显陈旧的设计风格，就足以让人猜到它定是在行业内有着相当长久的历史沉淀了。我满怀期待地翻开扉页，希望能从中挖掘出最新的、足以颠覆我现有认知的塑胶领域技术革新与应用案例。然而，这本书的叙述方式，仿佛将我拉回到了上个世纪末的实验室里。它详尽地罗列了各种聚合物的分子结构图，对基础的热力学和流变学原理进行了地毯式的梳理，每一个公式和推导过程都严谨得像是教科书上的标准范例。坦白说，对于一个已经掌握了基础理论，更关注实际生产优化和新材料特性的工程师来说，这部分内容显得过于冗长和基础。我真正想了解的，比如关于生物可降解塑料的最新催化剂技术、高精度3D打印用特种工程塑料的配方调整，或者是在极端环境下（比如深海或太空）使用的复合材料的长期性能衰减模型，在书中几乎找不到深入的探讨。它更像是一部扎实的“塑胶百科全书”，百科全书式的优点在于全面，但缺点也同样明显——缺乏焦点和前沿的洞察力，让我感觉像是重新学习了一遍大学教材，而非获取能立即应用到当前工作中的“秘籍”。

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让我感到有些困惑的是，尽管这本书的篇幅巨大，涵盖了从单体合成到高分子物理的几乎所有方面，但它对于“可持续性”和“循环经济”这一二十一世纪制造业的核心议题，讨论得却异常保守和简略。在如今全球都在大力推动塑料回收和绿色设计的背景下，一本权威的“国际塑料手册”理应将大量的篇幅用于介绍先进的化学回收技术、不同回收料的性能衰减模型、以及如何设计易于拆解和回收的产品结构。这本书中对这些议题的提及，往往被放在了非常靠后的附录位置，而且内容深度明显不足，更多的是停留在对回收必要性的概念性阐述上，缺乏具体的工艺流程图或案例分析。这让我不得不怀疑，这本书的“国际”性是否更多地体现在对西方传统石化工业的总结上，而未能及时吸纳全球范围，特别是亚洲新兴市场在绿色材料和闭环生产方面取得的突破性进展。它更像是一份对传统塑料工业的庄严致敬，而不是一份指导未来发展的路线图。

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从装帧和排版来看，这本书更像是一部面向特定研究机构的内部资料，而非面向广大工程技术人员的商业出版物。字体选择偏小，图表密度极高，但很多图示的清晰度明显受到了早期印刷技术或扫描质量的限制，一些关键的微观结构图模糊不清，难以进行准确的观察和辨识。更别提在检索便利性上，由于缺乏现代化的索引系统和数字化的支持，我很难快速定位到特定材料的耐化学腐蚀性能对照表。每次需要查找某个特定数值时，都像是在沙堆里找针一样耗费心力。一本实用的工业手册，应该将“可查阅性”放在与“内容准确性”同等重要的位置。这本书显然更侧重后者，而牺牲了大量可能让工程师提高工作效率的细节。我期待的“手册”是能放在工作台旁边，需要时可以快速翻阅并立刻获取关键参数的工具书，但它的厚度和布局，更适合被供奉在书架上，作为一种理论上的知识储备，而不是一线生产中的“实战伙伴”。

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