高分子材料成型工程（普通高等教育“十二五”规划教材、高分子材料与工程专业系列教材） 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

　　1. 本教材是将高分子材料成型工艺和加工设备等学科知识融为一体的交叉型教材，应用性、实践性很强，适用面广。特别适合作为高分子材料加工工程类高校学生的课程教材和参考书，也可以作为工厂企业相关人员的学习资料。

2. 教材内容即丰富又系统。本教材从基本知识和设计技巧相结合，理论和实践相结合的角度出发，以高分子材料成型设备及工艺原理为主线，系统而丰富地展现了高分子成型工程的知识。通过本教材的学习，使学生能够

第1章 绪论

1.1 高分子材料分类

1.2 高分子材料成型及其重要性

1.3 高分子材料制品类型及成型方法

1.4 高分子材料成型工业的发展现状和前景

1.5 本课程的主要内容和要求

第2章 高分子材料成型基础理论

2.1 概述

2.2 高分子材料的加工性

2.2.1 高分子材料的聚集态及其加工性

2.2.2 高分子材料的可挤压性

2.2.3 高分子材料的可成型性

2.2.4 高分子材料的可延展性（可拉伸性）

2.2.5 高分子材料的可纺性

2.3 聚合物的流变性质

2.3.1 高分子材料在成型过程中的黏性流动与黏度

2.3.2 聚合物在成型过程中的弹性

2.3.3 聚合物流变性测量

2.4 聚合物在成型中的物理和化学变化

2.4.1 成型过程中聚合物的结晶

2.4.2 成型中的取向作用

2.4.3 聚合物的降解

2.4.4 聚合物的交联

思考题

参考文献

第3章 混合与混炼

3.1 概述

3.2 混合与混炼设备

3.2.1 初混设备

3.2.2 混（塑）炼设备

3.3 高分子材料的混合及塑炼工艺

3.3.1 塑料的混合与塑化工艺

3.3.2 橡胶的塑炼与混炼工艺

思考题

参考文献

第4章 挤出成型

4.1 概述

4.1.1 挤出成型过程与分类

4.1.2 挤出成型的特点

4.1.3 挤出成型的发展趋势

4.2 挤出成型设备

4.2.1 挤出成型设备概述

4.2.2 单螺杆挤出机

4.2.3 双螺杆挤出机

4.3 挤出塑化理论

4.3.1 挤出理论基础知识

4.3.2 固体输送理论

4.3.3 熔融理论

4.3.4 熔体输送理论

4.3.5 挤出机的综合工作点

4.4 挤出工艺流程与工艺控制参数

4.4.1 挤出成型基本工艺流程

4.4.2 挤出成型过程的主要工艺参数

4.5 几种挤出制品生产工艺

4.5.1 挤出管材

4.5.2 挤出吹塑薄膜

4.5.3 挤出幅状材料

4.5.4 双向拉伸薄膜

4.5.5 挤出异型材

4.6 橡胶挤出

4.6.1 挤出工艺流程

4.6.2 挤出成型性能

4.6.3 挤出工艺参数的控制

4.7 反应性挤出

4.7.1 反应性挤出加工设备

4.7.2 反应性挤出技术的特点

4.7.3 反应性挤出的反应类型

4.8 共挤出技术

4.8.1 共挤复合膜的结构设计与材料的选择

4.8.2 共挤复合膜的主要生产方法

思考题

参考文献

第5章 注射成型

5.1 概述

5.2 注射成型设备

5.2.1 注射机

5.2.2 注射系统

5.2.3 锁模系统

5.3 注射模具

5.3.1 模具结构组成

5.3.2 注射模典型结构及常见类型

5.4 注射成型工艺过程及控制因素

5.4.1 成型前的准备

5.4.2 注射成型过程

5.4.3 制件的后处理

5.5 注射成型工艺条件的分析讨论

5.5.1 温度

5.5.2 压力

5.5.3 时间（成型周期）

5.6 其他材料的注射成型

5.6.1 热固性塑料注射成型

5.6.2 橡胶注射成型

5.6.3 反应注射成型

5.7 注射成型的发展

5.7.1 排气式注射成型

5.7.2 结构发泡注射成型

5.7.3 流动注射成型

5.7.4 气体辅助注射成型

5.7.5 水辅注射成型

思考题

参考文献

第6章 中空吹塑

6.1 概述

6.1.1 中空吹塑成型对原料的要求

6.1.2 中空吹塑成型常用的方法

6.1.3 中空吹塑技术的发展

6.2 中空吹塑设备

6.2.1 型坯成型装置

6.2.2 吹胀装置

6.2.3 中空吹塑模具

6.2.4 辅助装置

6.3 吹塑工艺过程及控制因素

6.3.1 挤出吹塑工艺过程及控制因素

6.3.2 注射吹塑成型的工艺过程及控制因素

6.3.3 拉伸吹塑工艺及控制因素

思考题

参考文献

第7章 其他成型方法

7.1 压延成型

7.1.1 概述

7.1.2 压延设备

7.1.3 压延原理

7.1.4 压延工艺过程

7.1.5 影响压延制品质量的因素

7.2 模压

7.2.1 模压成型用设备

7.2.2 模压成型工艺过程

7.2.3 模压成型的控制因素

7.2.4 冷压烧结成型

7.3 涂层

7.3.1 概述

7.3.2 基材涂层

7.3.3 喷涂

7.4 泡沫塑料的成型

7.4.1 概述

7.4.2 发泡方法

7.4.3 发泡成型原理

7.4.4 聚氯酯泡沫塑料

7.4.5 聚苯乙烯泡沫塑料生产工艺

7.4.6 聚氯乙烯泡沫塑料

7.4.7 聚乙烯泡沫塑料

7.5 热成型

7.5.1 概述

7.5.2 热成型工艺方法

7.5.3 热成型工艺设备

7.5.4 热成型工艺控制

7.6 层压塑料和增强塑料的成型

7.6.1 概述

7.6.2 增强作用和界面作用

7.6.3 增强物及其表面处理

7.6.4 高压成型

7.6.5 低压成型

7.6.6 热塑性增强塑料

7.7 浇铸

7.7.1 概述

7.7.2 静态浇铸

7.7.3 离心浇铸

7.7.4 流延铸塑

7.7.5 搪塑

7.7.6 蘸浸成型

7.7.7 滚塑

思考题

参考文献

　　方少明，男，1963年7月出生，河南汝南人。1983年毕业于北京航空学院材料科学与工程系，获工学学士学位；1988年毕业于河北工业大学材料学院，获工学硕士学位；1988年起到郑州轻工业学院化学工程系系任教，2005年毕业于河北工业大学材料学院，获工学博士学位；

 1994年起，先后任郑州轻工业学院化学工程系副主任、主任。现任郑州轻工业学院材料与化学工程学院院长、教授、硕导，北京科技大学、河北工业大学兼职博士生导师。主要从事高分子材料、功能材料、材料化学等方面的科研与教学工作。

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　　第1章绪论

　　1.1高分子材料分类

　　高分子材料是一定配合的高分子化合物（由主要成分树脂或橡胶和次要成分添加剂组成）在成型设备中，受一定温度和压力的作用熔融塑化，然后通过模塑制成一定形状，冷却后在常温下能保持既定形状的材料制品。因此适宜的材料组成、正确的成型方法和合理的成型机械和模具是制备性能良好的高分子材料的三个关键因素。高分子材料按特性分为塑料、橡胶、纤维、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。

　　塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成分，再加入稳定剂、增塑剂、填料等添加剂制得。其分子间次价力、模量和形变量等介于橡胶和纤维之间。室温下通常处于玻璃态，呈现塑性。通常按合成树脂的特性分为热固性塑料和热塑性塑料；按用途又分为通用塑料和工程塑料。

　　橡胶是一类线型柔性高分子聚合物。其分子链间次价力小，分子链柔性好，在外力作用下可产生较大形变，除去外力后能迅速恢复原状。室温下处于高弹态，呈现弹性。有天然橡胶和合成橡胶两种。

　　高分子纤维分为天然纤维和化学纤维。前者指蚕丝、棉、麻、毛等。后者是以天然高分子或合成高分子为原料，经过纺丝和后处理制得。纤维的次价力大、形变能力小、模量高，一般为结晶聚合物。

　　高分子胶粘剂是以合成和天然高分子化合物为主体制成的胶粘材料。分天然和合成胶粘剂两种。应用较多的是合成胶粘剂。

　　高分子涂料是以聚合物为主要成膜物质，添加溶剂和各种添加剂制得。根据成膜物质不同，分为油脂涂料、天然树脂涂料和合成树脂涂料。

　　高分子基复合材料是以高分子化合物为基体，添加各种增强材料制得的一种复合材料。它综合了原有材料的性能特点，并可根据需要进行材料设计。

　　除胶粘剂、涂料一般无需加工成形而可直接使用外，塑料、橡胶、纤维等通常须用相应的成型方法加工成制品。本书着重讨论塑料制品的成型，兼及橡胶和化纤。

　　1.2高分子材料成型及其重要性

　　高分子材料的生产由高分子化合物的制造和成型加工两大部分组成，图1-1所示为高分子材料的制造框图。

　　利用单体的聚合反应、高分子化合物的化学反应性使之改性和采用接枝反应、相容剂等复合化制造出高分子化合物——聚合物，经过成型加工制备成有用的高分子材料。聚合物的制造是决定高分子材料结构、性能和应用的前提，而成型加工是决定高分子材料终结构和性能的重要环节。聚合物制造在《高分子化学》课程上论述，成型加工是本课程的内容。

　　成型加工是将高分子材料（有时还加入各种添加剂、助剂或改性材料等）转变成实用的材料或制品的一种工程技术。在成型过程中，聚合物有可能受温度、压强、应力及作用时间等变化的影响，导致高分子降解、交联以及其他化学反应，使聚合物的聚集态结构和化学结构发生变化。因此加工过程不仅决定高分子材料制品的外观形状和质量，而且对材料超分子结构和织态结构甚至链结构有重要影响。要使在成型过程中材料性能达到满意，不同材料、不同制品要采用不同的成型加工方法。一般塑料制品常用的成型方法有挤出、注射、压延、吹塑、模压、热成型等；橡胶制品有塑炼、混炼、压延或挤出、硫化等成型工序；纤维有纺丝溶体制备、纤维成型和卷绕、后处理、初生纤维的拉伸和热定型等。研究这些方法及所获得的产品质量与各种因素（材料的流动和形变的行为以及其它性质、各种加工条件参数及设备结构等）的关系，就是高分子材料成型加工这门技术的基本任务。

　　1.3高分子材料制品类型及成型方法

　　高分子材料已经应用到国民经济各个领域，从人们的日常生活到航空航天及军工领域，到处都有高分子材料的身影。高分子材料可制作出耐腐蚀、耐辐射、耐紫外线和臭氧、耐高温（350℃）和耐低温（-100℃）、耐深度真空和超高压条件、阻燃、隔热、消音减震、具有磁性和生物医学功能等特殊性能的制品。高分子材料品种繁多，成型方法各异。对于塑料制品而言，根据其形状和使用性能分管材、薄膜、中空制品、汽车配件、日用品和建筑结构材料等，其成型方法与制品的适应性如表1-1所示。

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　　本系列教材是根据国家教育改革的精神，结合“十一五”期间院校教育教学改革的实践和“十二五”期间院校高分子材料与工程专业建设规划，根据院校课程设置的需求，编写的高分子材料与工程专业系列教材，旨在培养具备材料科学与工程基础知识和高分子材料与工程专业知识，能在高分子材料的合成、改性、加工成型和应用等领域从事科学研究、技术和产品开发、工艺和设备设计、材料选用、生产及经营管理等方面工作的工程技术型人才。本系列教材架构清晰、特色鲜明、开拓创新，能够体现广大工程技术型高校高分子材料工程教育的特点和特色。

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前言

高分子材料的成型加工过程是决定制品结构与性能的关键因素，其相关知识体系涉及多个学科。 本书比较详细地介绍了高分子材料加工相关理论基础知识和主要的成型加工方法及原理，并侧重高分子科学与加工工程的紧密结合，增加了高分子材料加工工程的理论、方法以及工艺的篇幅。

　　本书共分七章，章、第二章和第三章由的郑州轻工业学院方少明、闫春绵和李亚东共同编写；第四章由大连工业大学冯钠编写；第五章由大连工业大学夏英编写；第六章由山东轻工业学院刘伟良编写；第七章中的第1节、第4节和第6节由大连工业大学曲敏杰编写；第七章中的第2节、第3节、第5节和第7节由郑州轻工业学院冯孝中编写。

　　《高分子材料加工工程》供高分子材料与工程专业学生使用，也可供从事高分子材料及相关专业的教学、科研、设计、生产和应用的人员参考使用。本书在编写过程中得到三所高校高分子材料与工程专业教研室全体教师的大力支持，作者在此表示衷心感谢。

编者

2013年8月