第二章成型物料的配制

第一節塑料的組成及添加劑的作用一.樹脂（高聚物）：（一）樹脂對塑料性能的影響：圖2-5-1聚合物分子量對材料某些力學性能

熱性能及加工性能的影響

（見圖2-5-1）

1．分子量的影響：（1）分子量對物理機械性能的影響M↑，拉伸強度↑，沖擊強度↑，斷裂伸長率↑，蠕變↓，彎曲強度↓。

（2）分子量對耐熱性的影響

M↑，熱變形溫度↑，軟化溫度↑。（3）分子量對成型加工性能的影響M↑，η↑，流動性↓，配料、加工溫度↑，出口膨脹↑，成型收縮率↓。對增塑體系來說，M↑，溶脹和塑化速率↓，配料困難。（4）分子量對結晶和取向的影響。2．分子量分布的影響（1）分子量分布寬，材料的大多數力學性能↓，熱性能↓。（2）分子量分布寬，加工性能變差。MW/Mn≤5為窄，MW/Mn＞5為寬。如PVC，低M部分與增塑劑吸收能力強，易溶脹，易塑化。高M部分與增塑劑吸收能力弱，不易溶脹，不易塑化。在配料過程中，低M部分已塑化，高M部分可能還是“生料”;如將“生料”帶入制品中，則使制品產生硬粒子，影響制品質量;如要延長時間，雖可避免“生料”，但低M部分則可能因過熱而降解。

3．樹脂顆粒結構的影響（1）如表面毛糙、不規則，斷面結構疏松、多孔的粒子，易吸收增塑劑;配時，所需溫度低，時間短。但吸收增塑劑過快時，與其它部分混合不良，影響制品質量。（二）常用樹脂：

1．聚氯乙烯樹脂：（聚合度一般為1000-2500，結構單元分子量為62）(1)懸浮法PVC樹脂的型號和主要用途懸浮法聚氯乙烯的規格型號(化工部標準,)

樹脂型號絕對粘度（厘泊平均聚合度主要用途XJ(XS)-12.1以上≥1340高級電纜等XJ(XS)-21.9-2.11110-1340電纜及一般軟制品等XJ(XS)-31.8-1.9980-1110軟管、板、單絲、膜、帶等XJ(XS)-41.7-1.8850-980硬管、片、單絲、套管等XJ(XS)-51,6-1,7720-850硬板、唱片、焊條、硬管等XJ(XS)-61.5-1.6590-720過氯乙烯（防腐涂料、地板漆聚氯乙烯國家標準(GB—5761—86)

樹脂型號

粘數(ml/g)

主要用途

SG-1154—144高級電絕緣材料等SG-2143—136電絕緣材料、薄膜、一般軟制品等SG-3135—127電絕緣材料、農用薄膜、人造革、涼鞋等SG-4126—118工農用薄膜、軟管、人造革、高強管材等SG-5117—107透明制品、硬管、硬片、單絲、套管、型材SG-6106—96唱片、透明片、硬板、焊條、纖維等SG-795--85瓶子、透明片、硬注塑管件、過氯乙烯樹脂（2）乳液法聚氯乙烯的型號和主要用途：乳液法聚氯乙烯的規格型號型號糊黏度絕對黏度主要用途RH-1Ⅰ30002.01—2.40造糊加工、人造革、泡沫塑料、手套等RH-2Ⅱ3000--70001.81–2.00直接加工、硬泡沫塑料、燒結成型等RH-3Ⅲ7000—100001.60–1.80直接乳液抽絲、紙上光、涂料等RH：乳液法糊塑料（樹脂）通式為RH-X-Y：X:按溶液絕對粘度大小分的型號(厘泊)Y:按增塑糊的粘度大小分的型號(厘泊)ⅱ．按用途分類：（12類，分別用12個字母表示）B:中空成型；I:注射成型；P:管材；C:涂層；J:電纜護套；K:電纜絕緣；S:粉末成型；E:通用擠出；F:薄膜；L:單絲；Y:扁帶；T:特殊用途。ⅲ．按公稱MI分類（十八類）

按公稱熔體指數分類表

MI0.150.200.250.3范圍/克/10分鐘0.13-0.170.18-0.220.23-0.270.28-0.34MI0.40.50.71范圍/克/10分鐘0.35-0.430.44-0.580.59-0.800.81-1.10MI1.5234范圍/克/10分鐘1.2-1.71.8-2.32.4-3.63.7-4.3MI5710152030范圍/克/10分鐘4.4-5.75.8-8.28.3-1213-1718-2425-35ⅳ.按改性情況分類:A：表示本色塑料,未加助劑,或僅加有保證造粒、保存必須數量的助劑。B：表示改性，加有填料、顏料等助劑，以改善某些性能。ⅴ．共聚物以C表示，共混物以D表示。（2）聚乙烯型號的表示：（常以以下五部分組成）共聚、共混代號（C、D）改性情況代號（A、B）公稱MI分類代號主要用途符號公稱密度的類別代號練習題：與丁二烯-1共聚的聚乙烯樹脂，公稱密度為0.948克/cm3,用于中空成型，公稱MI為0.4克/10分鐘,加有光穩定劑和防老劑,其型號如何表示?解:其型號應為： 4B0.4BC3．聚苯乙烯按照聚苯乙烯的維卡軟化點分為兩個型號，如下所示：型號維卡軟化點/oC 主要用途B1≥80一般日用品、文教用品、工藝品等B2≥87絕緣制品等二.增塑劑1．含義：能夠降低塑料的熔融（粘流）溫度或熔體粘度，改善成型加工性能，使最終產品變得柔韌而添加的一類高沸點液體或低熔點固體物質稱為增塑劑。2．增塑劑的性質：（1）與高聚物的混溶性好。在成型加工中能與樹脂混溶，使用和貯存中不能析出。增塑過程可以看作是兩者間的互相“溶解”過程。但增塑劑不同于溶劑，溶劑最終要揮發掉，而增塑劑則要保留在制品中。（2）揮發性、游移性和萃取性要低。要求向空氣揮發、向固體物質和溶劑中轉移速率要小,否則，在貯存和使用過程中會因以上三種作用而失去增塑作用。（薄膜變硬．變脆等）。（3）耐熱．耐光．抗氧．化學穩定性好。（4）無毒．無嗅．不燃．成本低。（氯化石蠟，52%）3．增塑效率（1）表征：以改變高聚物一定量的物理性能所需加入增塑劑的量做標記。（2）常用物理性能指標：彈性模量．Tg．脆化溫度．回彈量及一切變形等。注意：物理性能不同，效率比值不一樣，但排列順序不變。（3）PVC常用增塑劑的增塑效率。這里為彈性模量（25oC，100%伸長率）為7.031MPa。4.增塑劑對材料性能的影響(見圖2-5-2,2-5-3,2-5-4)（1）塑料柔韌性．耐寒性．伸長率．沖擊強度等提高。（2）塑料拉伸強度．硬度．模量等降低。（3）塑料的Tg↓，Tm↓，η↓，流動性↑，加工性能改善。圖2-5-2增塑劑用量對聚氯乙烯的抗張強度斷裂伸長率和軟化溫度的影響TCP-磷酸三甲酚酯DOP-鄰苯二甲酸二辛酯DOA-己二酸二辛酯TXP-磷酸二甲苯酯DAP-鄰苯二甲酸二烷基7-9酯ODP-磷酸辛基二苯酯TOP-磷酸三辛酯圖2-5-3增塑劑用量對聚氯乙烯流動行為的影響DBP-鄰苯二甲酸二丁酯DAP-鄰苯二甲酸二烷基7-9酯DMP-鄰苯二甲酸二甲酯TCP-磷酸三甲酚酯圖2-5-4增塑劑用量對聚乙烯熔體粘度的影響5．聚氯乙烯的常用增塑劑（1）鄰苯二甲酸酯類（主增塑劑）ⅰ．特點：相溶性好（主），綜合性能好，能大量生產，價格較低，無明顯缺點，使用最廣泛。ⅱ．主要品種：A．鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）、二異辛酯（DIOP）。常作為標準增塑劑，用的最多。B．鄰苯二甲酸二丁酯（DBP），增塑效率高，但易揮發。C．鄰苯二甲酸二異丁酯（DIBP），性能接近于DBP，但對農作物有害。D．其它：鄰苯二甲酸二庚酯（DHP）鄰苯二甲酸二異癸酯（DIDP）鄰苯二甲酸混合酯（DAP）（2）脂肪族二元酸酯類（耐寒、次增塑劑）ⅰ．特點：優點：耐寒性和低溫性能好，有潤滑作用。缺點：相溶性差，易抽出、遷移、滲出。ⅱ．常用品種：己二酸二辛酯（DOA）壬二酸二辛酯（DOZ）癸二酸二辛酯（DOS）（6）其它：季戊四醇酯：耐熱性好．耐老化性好。氯化石蠟（52%）：價廉．阻燃；相溶性差．不能單獨用。聚酯：分子量高（2000-8000），耐久性好。相溶性差．耐寒性差．增塑效率低。多元醇酯：一縮二乙二醇二苯甲酸酯,耐寒性好。一縮二乙二醇C-7-C9酸酯。6．增塑機理：（1）非極性部分：主要通過高分子-增塑劑間的溶劑化作用，增大了分子間距離，削弱了它們之間的作用力。△Tg=BV式中△Tg為Tg降低值；V為增塑劑體積分數。主要是填充隔離效應。（2）極性部分：主要是增塑劑分子與高分子的極性基團間的相互作用，代替了高分子間的相互作用，從而降低了高分子間的作用力。Tg=Kn式中n為增塑劑的克分子數主要是屏蔽效應。（3）增塑劑增塑機理圖示7．用量：軟制品，一般為40-50份，有的高達80-100份。硬制品，不用，或5-10份以下。半硬制品，20-30份。三、防老劑能夠防止或擬制高分子材料在成型、貯存和使用過程中因熱、氧、光等引起降解、交聯等破壞作用（變色、發粘和變脆等）的物質稱為防老劑。（一）熱穩定劑1．聚氯乙烯熱穩定劑的主要作用（1）中和脫除的HCl，消除HCl對PVC的催化降解作用。（硬脂酸鹽，環氧）。如Pb(OCOC17H35)2+2HCl→PbCl2+2C17H35COOHH3C(CH2)mCH-CH(CH2)nCOOC8H17+HCl→OH3C(CH2)mCH-CH(CH2)COOC8H17OHCl硬脂酸鹽．鹽基性鉛鹽．環氧化合物等。（2）取代聚氯乙烯分子鏈上不穩定的氯原子。ⅰ．不穩定氯原子：A..叔碳原子上的氯原子。B.與雙鍵相連的碳原子上氯原子。ⅱ．舉例：（金屬皂類、金屬硫醇鹽類．胺類．亞磷酸酯類等）A．M(OCOR)2+-CH2-C-→MCl(OCOR)+-CH2-C-ClOCOR上式中M代表鉛、鎘、鋇等金屬原子。B．M(SR)2+-CH2--CH-CH=CH-→MCl(SR)+-CH2-CH-CH=CH-ClSR

(3).消除聚氯乙烯分子鏈上脫HCl后形成的雙鍵。硫醇類．各種螯合劑．順丁烯二酸酯類等。如：RSH+-CH=CH-→-CH2-CH-SR（4）消除高分子鏈上的活性中心（自由基）。：A.-CH2-CH-CH2-CH-+（C4H9）2Sn(OCOCH3)2→ClCH2-CH-CH2-CH-+C4H9Sn(OCOCH3)2C4H9Cl（5）鈍化雜質（PbCl2）的催化降解作用與重金屬鹽形成絡合物，消除其催化降解作用，如亞磷酸酯類。2．主要類型（1）鹽基性鉛鹽類：（用量一般為5份左右）指帶有未成鹽的一氧化鉛（俗稱鹽基），PbO本身也有穩定作用，但易使制品帶黃色。（3）有機錫類：ⅰ．優點：光、熱穩定性好、透明（尤其是硬質制品），相溶性好、防老效率高。ⅱ．缺點：毒性大、(貨源緊張)、價格高等。ⅲ．作用：消除HCl、雙鍵、自由基。ⅳ．品種：二月桂酸二丁（辛）基錫、馬來酸二丁基錫，正辛基錫鹽、硫醇有機錫（十二烷基硫醇二丁基錫）等。ⅴ．用量：2份左右。（4）環氧化合物類：與金屬皂類有協同效應、穩定性好、兼具增塑作用。（無毒）ⅱ．缺點：相溶性差。ⅲ．作用：消除HCl和雙鍵。品種和用量與增塑劑相同。（5）螯合劑：需要與其它類型的熱穩定劑配合使用ⅰ．作用：與金屬氯化物等形成絡合物，消除金屬氯化物的催化降解作用。ⅱ．品種：亞磷酸三苯酯、亞磷酸三辛酯、亞磷酸二苯辛酯等。（二）抗氧劑：能夠抑制或延緩塑料氧化降解的物質。OH1．受阻酚類：通式為RR(AH)（游離基或增長鏈的終止劑）

R（1）作用機理：-CH-+AH→-CH-+A·OO·OOH-CH-+AH→-CH-+A·O·OH對其它具有引發作用的游離基，如：HO·+AH→H2O+A·R·+AH→RH+A·還能按下式形成穩定的化合物：A·+-CH-→穩定的化合物OO·A·雖為游離基，但較穩定，不會引起氧化降解作用中的引發和傳遞。（2）主要品種：ⅰ．抗氧劑264：2,6-二叔丁基對甲酚(PE,PS,PVC等)ⅱ.抗氧劑1010:四[β-(3,5-二叔丁基-4羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯。PE、PP、POM、ABS等。ⅲ．其它：抗氧劑2246、抗氧劑330、抗氧劑1076、抗氧劑STA-1等。（3）用量：0.1-1份。2．二芳基仲胺類：（游離基和增長鏈的終止劑）（1）作用機理：（類似于受阻酚類）（2）主要品種：ⅰ．防老劑A（甲）：N-苯基α萘胺ⅱ．防老劑D（丁）：N-苯基β萘胺ⅲ．其它：防老劑288、防老劑4010、對苯二胺衍生物、醛胺、酮胺縮合物。3．硫代酯類：（氫過氧化物的分解劑）（1）.作用機理：ROOH+PD→非游離基型的穩定化合物。（2）.主要品種：A．抗氧劑DLTP：硫代二丙酸二月桂酯（PP,PE,ABS等）B．抗氧劑DSTP：硫代二丙酸雙十八酯（PP，PE等）4．正磷酸酯類：（氫過氧化物的分解劑）（三）光穩定劑：能夠吸收光和射線或移出高聚物吸收的光能，放出沒有破壞性的光能或熱能，防止高聚物老化降解的物質。1．紫外光吸收劑（用量為0.1-1份）（1）作用機理：吸收光能后，內氫鍵被破壞，吸收的能量以無破壞性的熱能放出。

4．紫外線屏蔽劑：（2-10份）厚制品、不透明制品。

1）作用機理：在光源與高分子材料間形成一道屏障，阻止紫外線射入。（2）主要品種：碳黑、亞硫酸鋅、受阻胺類（GM—508、LS—770、LS—774)、ZnO、TiO2(用量多時，對有屏蔽作用；少時，則有降解作用）。（3）舉例：炭黑對PE光老化作用對比

炭黑對PE光老化的穩定作用四、填料：（一）主要作用：1．改善成型加工性能。主要表現在易定型，降低了成型收縮率和線膨脹系數。2．提高了某些性能。如耐磨性、耐熱性等。3．賦于制品某些新的性能。如電性能等。4．降低成本。（二）主要品種：（粉狀、纖維狀、片狀）1．無機類輕質（重質）CaCO3，滑石粉（3MgO·4SiO2·H2O），立德粉（KAl2（AlSi3O10）(OH）2；云母(電)、石墨(傳熱)、炭黑(補強)、高嶺土(陶土)(Al2O3·2SiO2·2H2O)2.有機類:鋸末、木粉等.（三）填料對材料性能的影響：1．一般使硬度、壓縮強度、剛性、電絕緣性能、耐磨性、耐熱性、阻燃性、光老化性能、自潤滑性等提高。2．拉伸強度、沖擊強度、伸長率、耐寒性、光澤、透明度、線膨脹系數等↓。3．加入填料（1）流動性降低，成型加工困難。（2）改善成型性能，使制品易定型，降低成型收縮率。第二節配方設計

一、配方：反映塑料中各種助劑與樹脂重量的比例關系稱為配方。二、配方的常用表示方法：以樹脂取100重量份為標準，其它助劑的重量分別占樹脂重量的重量份數來表示。聚氯乙烯塑料涼鞋配方PVC：100M5015硬脂酸鉛：0.4DBP：25三鹽3硬脂酸鋇：0.8DOP：25二鹽2顏料：重量適當，共171.2份三、配方設計的依據1正確認識制品的使用性能和要求。包括使用環境使用條件、可能出現的問題、消費者的愛好等。2全面了解原料情況。主要包括原料能否滿足質量要求，原料是否易得，成本是否合算等。3要考慮成型加工方法、工藝條件和成型機械、模具等。四、配方設計的步驟和方法：1.收集、整理資料，通過比較，確定試驗配方范圍。2.進行小試和條件試驗，通過性能測定、對比，確定出理想配方。3.進行擴大試驗，根據制品性能、成型工藝等要求，適當調整配方，直至達到最佳配方。4批量生產：如工藝合理，性能優良，成本低廉，符合使用要求，即可確定為生產配方。五．配方設計舉例1聚氯乙烯硬管配方設計：（1）．使用要求和使用條件輸送液體和氣體，要求有一定強度，能承受一定的內、外壓力，耐熱、耐腐蝕、不要求透明。（2）．配方設計:（確定各組份具體品種、規格、用量等）ⅰ．樹脂：應選用疏松型的高型號PVC樹脂。如SG-4(5)原因：A..疏松型PVC樹脂易吸收增塑劑，混合、塑化良好，成型加工性能好，制品質量高。B.高型號樹脂分子量低，熔體流動性好，成型加工性能好。否則，因硬制品不加或僅加少量增塑劑，成型加工溫度高，接近分解溫度，難以成型加工出高質量制品。C.能滿足強度要求。雖然其本身M低，強度不算高，但由于硬制品不加或僅加少量增塑劑，強度不會進一步降低。ⅱ．增塑劑擠出PVC硬管一般不加增塑劑，最多只加5份。壓制成型可以不加，如是注射成型，則應當多些（要求流動性很好）。原因：增塑劑的加入雖能提高熔體流動性，改善成型加工性能，但也會使耐熱性、耐腐蝕性、強度、硬度等降低，與要求有一定強度、不變形等相抵觸。ⅲ．防老劑：（對硬管很重要）因制品不要求透明，所以可用三鹽和二鹽。硬脂酸鹽類與鹽基性鉛鹽混合使用具有協同效應，且兼具潤滑作用，混合使用比較好。注意：鉛鹽類用量不能太多，否則影響使用效果，成型溫度升高。ⅴ．填料使用CaCO3，一般為10重量份，太多是會影響制品外觀。最好用活性填料。ⅵ．著色劑:灰色管材一般用炭黑:不宜使用對酸敏感的鎘紅和群青。ⅶ．抗沖改性劑：EVA、ACR、CPE、MBS。硬PVC管材參考配方原料名稱重量份數原料名稱重量份數

PVC（SG-5）100硬脂酸鈣1三鹽（二鹽）5(3+2)石蠟1硬脂酸鋇1CaCO310硬脂酸鎘0.7著色劑適量EVA(CPE)ACR0-10增塑劑0-102.聚氯乙烯軟管配方設計：（1）．使用要求和使用條件輸送非飲用水和一般腐蝕性液體。要求制品柔軟，耐磨，透明，強度一般。（2）．配方設計：ⅰ．樹脂：應選用XS-2(3)型。100重量份。（低型號）原因：A.軟制品要加大量增塑劑，所以熔體流動性好，成型加工容易。B.管材強度較高，能滿足要求。（本身強度高）ⅱ．增塑劑：（軟制品很重要）DOP綜合性能好，DBP增塑效率高（易揮發），M-50價廉。常將三者混合使用。環氧油酸丁酯等耐寒性好，又兼防老劑作用，配方中也適當加入。ⅲ．防老劑A.因產品要求透明，有機錫類最理想,但價高。B.通常采用鋇鹽+鎘鹽+螯合劑+環氧酯復合防老體系，具有良好的協同效應。（1.8重量份）

軟PVC管材參考配方

原料名稱重量份數原料名稱重量份數PVC(XSG-2)100環氧油酸丁酯7DBP15硬脂酸鋇0.7DOP13硬脂酸鎘0.6M5015亞磷酸三苯酯0.5

3聚氯乙烯電纜料的配方設計：（1）．使用要求和條件：ⅰ．要具有優良的電絕緣性。ⅱ．機械強度高。ⅲ．耐熱性高。ⅳ．耐寒性較好。ⅴ．綜合性能優異。

（2）．配方設計：

ⅰ．樹脂：從電性能、機械強度、熱性能和成型加工性能等方面考慮，應用XS-2型。100份。（SG-2)

ⅱ．增塑劑：電纜屬軟制品，需加入較多增塑劑。A．DOP綜合性能優良，全部用。B.40重量份可得到要求。如太少，則耐寒性差，且硬；如太多，則機械強度、耐熱型等較差。

ⅲ．防老劑：三鹽和二鹽（電性能好、二鹽光穩定作用好）和硬脂酸鋇（鎘）合用，是不透明制品的常用防老劑，且后者具有潤滑作用。

PVC電纜料參考配方

原料名稱重量份數原料名稱重量份數PVC（SG-2)100二鹽2DOP40硬脂酸鋇1三鹽3硬脂酸鉛0.5

第三節混合

一混合和分數二混合的基本原理三混合效果的評定

一、混合和分數

1．混合：將兩種組分相互分布在各自所占的空間中，即使兩種或多種組分所占空間的最初分布情況發生變化。由圖可見。

圖2-5-10混合過程兩物料所占位置變化示意圖

2．分散：指混合過程中一種或多種組份的物理特性發生了一些內部變化的過程。圖2-5-11分散作用示意圖圖2-5-11分散作用示意圖圖2-5-11分散作用示意圖3．混合和分散一般是同時進行和完成的。

二、混合的基本原理

1．混合、捏合和塑煉

（1）混合：多指粉狀物料的混合。

ⅰ．工藝特點：A.溫度低（T-f以下）。B.剪切作用緩和。

ⅱ．特征：混合后的物料各組份本質上沒有什么變化。

（2）捏合：指液體和粉狀固體物料的浸漬與混合。如聚氯乙烯與DOP（DBP）間的混合

ⅰ．工藝特點：A溫度低（T-f以下）。B剪切作用緩和。ⅱ．性狀變化：混合后的物料各組份在本質上沒有變化。

（3）塑煉：指塑性物料與液體或固體物料的混合。

ⅰ．工藝特點：A..溫度較高（Tf以上）;B.剪切作用較強。

ⅱ．性狀變化：物料中各組份在化學性質或物理性質上會有所改變。

2．混合的基本原理（三種作用）：

（1）擴散：利用物料中各組份的濃度差，推動構成各組份的微粒，從濃度較大的區域向濃度較小區域遷移，以達到組成均一。

ⅰ．固體物料中，擴散不很顯著。（高溫除外）

ⅱ．熔體中的擴散較慢。

ⅲ．固體和液體，液體和液體間擴散較大。

（2）對流：（捏合中主要靠對流達到混合的目的）兩種物料相互向各自占有的空間進行流動，以期達到組成均一。

ⅰ．機械攪拌，使物料作不規則流動而達到對流混合的目的。

ⅱ．任何一種聚集狀態的物料要達到組成均一，對流作用必不可少。

（3）剪切：依靠機械的作用產生剪切力，促進物料組成達到均一。

ⅰ．舉例：A.剪切力作用下立方體的變形。B.兩個無限長的平板間流動粒子之間剪切混合。、

ⅱ．影響剪切混合效果的因素：A．剪切力大，混合效果好。B．剪切作用力的距離越小，混合效果越好。

原因：以上兩者都有利于拉長變形。

C．作用力與平面有一定角度，混合效果提高。原因：a.水平面的作用力僅能使物料在自身的平面內流動。b.如有一定角度時，則能造成層與層間的物料流動。

注意：通常不是改變作用力的方向，而是改變物料的受力位置。（翻料）D．塑煉過程主要靠剪切作用來完成混合過程。如開煉機、密煉機和擠出機等。

三、混合效果的評定

（一）液體物料的混合效果分析混合物不同部分的組成，其各部分的組成與平均組成相差的懸殊情況。

（二）固體及塑性物料的混合效果

1．分散程度

（1）分散程度的表征：用相鄰的同一組份之間的平均距離來衡量：r=V/（S/2)式中r為條痕厚度，S為各部分接觸的面積,V為體積。

（2）影響分散程度的因素：ⅰ．接觸面積越大，分散程度越好。ⅱ．混合物單位體積越小，分散程度越好。ⅲ．減小粒子體積，增加接觸面，分散程度越高。

2．均勻程度：指混入物所占物料的比率與理論或總體比率的差別。（1）不均勻性的表征

經驗公式（教材中5-2式，112頁）；工業上多用經驗判斷；用物理機械性能或化學性能的變化；

（2）提高均勻程度的主要措施

A.混合過程中盡量增大不同組分間的接觸面，減少物料的平均厚度；B.各組分的交界面（接觸面）應相當均勻的分布在被混合的物料中；C.使混合物中的任何部分，各組分的比率和整體的比率相同。

第四節配料工藝簡介

一、粉料的制備（捏合）

1．捏合：將（粉狀）樹脂與各種助劑在一定溫度（熔點或Tf以下）和較為緩和的剪切作用下（機械攪拌），充分混合為均勻的多分散體的過程。

2．捏合前的準備：

（1）樹脂過篩吸磁：主要去除物料中的鐵塊等機械雜質。主要用平動篩，振動篩和磁鐵等。

（2）固體助劑磨漿：

ⅰ．目的：A.防止中毒（粉塵飛揚）；B.分散均勻；C.加料準確。

ⅱ．方法：將防老劑、色料等小計量粉狀助劑與適量增塑劑在混合器內攪拌混合后，再用三輥磨研磨成符合細度要求的漿狀物料。

（3）母料的制備：（助劑在樹脂中的濃縮物）

ⅰ．母料：指事先配制的含有高百分比小劑量助劑的塑料。

ⅱ．目的：A.稱量準確；B.分散均勻；C.防止中毒。ⅲ．制備方法：將一定量的樹脂和多于配方中用量若干倍的小劑量助劑經捏機冷攪拌后再經塑煉造粒即可。

ⅳ．與漿料的區別：漿料中無樹脂。

(4)增塑劑的加熱，有利于擴散、混合等。

3．捏合設備：Z型捏合機、高速混合機、管道式捏合機。

4．捏合工藝：

（1）Z型捏合機捏合：按一定加料次序將物料加入Z型捏合機中，在一定溫度（110oC）下以40轉/分和20轉/分的轉速攪拌一定時間（40-60分鐘），待物料呈疏松自由流動狀即可。

ⅰ．加料次序：樹脂→增塑劑→漿料（防老劑、潤滑劑，染料、增塑劑等）填料等固體物料。

ⅱ．工藝條件：聚氯乙烯捏合工藝條件

工藝條件

硬PVC

軟PVC溫度/oC110左右110左右轉速/轉/分鐘40/2040/20時間/分鐘40-5040-60ⅲ．混合終點：疏松，自由流動狀。

（2）高速混合機捏合：ⅰ．設備及混合原理：在圓筒形容器的底部有一高速旋轉（1400/730轉/分）的攪拌器，當開動攪拌時，物料在離心力作用下，沿容器側壁（夾套加熱）上升至頂蓋而落下，形成渦流，而達到混合目的。

ⅱ．加料次序：樹脂→增塑劑→漿料→填料等固體物料。

ⅲ．工藝條件：溫度（oC）轉速（轉/分鐘）時間（分鐘）11014002-41107305-10ⅳ．終點：疏松，自由流動狀。注意：溫度在60oC以下才能存放，否則易結塊、分解、變色。（3）轉鼓混合器：為一可轉動的圓筒形容器，用來著色用。二、粒料的制備：1．粒料生產流程圖：樹脂助劑配方→備料→捏合→塑煉密煉機→開煉機出片開煉機壓片→冷卻擠出機冷切熱切擠片→冷卻擠條→冷卻→切粒（常用）水下熱切（藥片形）空中熱切（風吹，藥片形）平板切粒機切粒

2．塑煉：在一定溫度（Tf以上）和較強的剪切作用下，初混料（干混料，捏合料）經熔融、塑化、混合而獲得適宜柔軟度和可塑性的工藝過程稱為塑煉。

（1）塑化：

（2）塑性：

3．塑煉設備：密煉機，開煉機，擠出機等

4．塑煉造粒方法：

（1）擠出機塑煉造粒：（應用最早，最普遍）

ⅰ．設備：擠出機、冷卻水槽、切粒機（有一固定底刀，2-8把回轉甩刀）