PVC配方设计要点
PVC塑料配方的设计
纯的聚氯乙烯（PVC）树脂属于一类强极性聚合物，其分子间作用力较大，从而导致了PVC 软化温度和熔融温度较高，一般需要160~210℃才能加工。另外PVC分子内含有的取代氯基容易导致PVC树脂脱氯化氢反应，从而引起PVC的降解反应，所以PVC对热极不稳定，温度升高会大大促进PVC脱HCL反应，纯PVC在120℃时就开始脱HCL反应，从而导致了PVC 降解。鉴于上述两个方面的缺陷， PVC在加工中需要加入助剂，以便能够制得各种满足人们需要的软、硬、透明、电绝缘良好、发泡等制品。在选择助剂的品种和用量时，必须全面考虑各方面的因素，如物理—化学性能、流动性能、成型性能，最终确立理想的配方。另外，根据不同的用途和加工途径，我们也需要对树脂的型号做出选择。不同型号的PVC 树脂和各种助剂的配搭组合方式，就是我们常说的PVC配方设计了。那具体怎样进行具体的配方设计呢？下面将通过对各原辅料的选择加以阐述的方式加以说明，希望能对大家有所裨益。
一、树脂的选择
工业上常用粘度或K值表示平均分子量（或平均聚合度）。树脂的分子量和制品的物理机械性能有关。分子量越高，制品的拉伸强度、冲击强度、弹性模量越高，但树脂熔体的流动性与可塑性下降。同时，合成工艺不同，导致了树脂的形态也有差异，我们常见的是悬浮法生产的疏松型树脂，俗称SG树脂，其组织疏松，表面形状不规则，断面输送多孔呈网状。因此，SG型树脂吸收增塑剂快，塑化速度快。悬浮法树脂的主要用途见下表。乳液法树脂宜作PVC糊，生产人造革。
悬浮法PVC树脂型号及主要用途
型号级别主要用途
SG1 一级A 高级电绝缘材料
SG2 一级A 电绝缘材料、薄膜
一级B、二级一般软制品
SG3 一级A 电绝缘材料、农用薄膜、人造革表面膜
一级B、二级全塑凉鞋
SG4 一级A 工业和民用薄膜
一级B、二级软管、人造革、高强度管材
SG5 一级A 透明制品
一级B、二级硬管、硬片、单丝、导管、型材
SG6 一级A 唱片、透明片
一级B、二级硬板、焊条、纤维
SGG7 一级A 瓶子、透明片
一级B、二级硬质注塑管件、过氯乙烯树脂
二、增塑剂体系
增塑剂的加入，可以降低PVC分子链间的作用力，使PVC塑料的玻璃化温度、流动温度与所含微晶的熔点均降低，增塑剂可提高树脂的可塑性，使制品柔软、耐低温性能好。
增塑剂在10份以下时对机械强度的影响不明显，当加5份左右的增塑剂时，机械强度反而最高，是所谓反增塑现象。一般认为，反增塑现象是加入少量增塑剂后，大分子链活动能
力增大，使分子有序化产生微晶的效应。加少量的增塑剂的硬制品，其冲击强度反而比没有加时小，但加大到一定剂量后，其冲击强度就随用量的增大而增大，满足普适规律了。此外，增加增塑剂，制品的耐热性和耐腐蚀性均有下降，每增加一份增塑剂，马丁耐热下降2~3。因此，一般硬制品不加增塑剂或少加增塑剂。有时为了提高加工流动性才加入几份增塑剂。而软制品则需要加入大量的增塑剂，增塑剂量越大，制品就越柔软。
增塑剂的种类有邻苯二甲酸酯类、直链酯类、环氧类、磷酸酯类等，就其综合性能看，DOP 是一个较好的品种，可用于各种PVC制品配方中，直链酯类如DOS属耐寒增塑剂，长用于农膜中，它与PVC相容性不好，一般以不超过8份为宜，环氧类增塑剂除耐寒性好以外，还具有耐热、耐光性，尤其与金属皂类稳定剂并用时有协同效应，环氧增塑剂一般用量为3 ~5份。电线、电缆制品需具有阻燃性，且应选用电性能相对优良的增塑剂。PVC本身具有阻燃性，但经增塑后的软制品大多易燃，为使软PVC制品具有阻燃性，应加入阻燃增塑剂如磷酸酯及氯化石蜡，这两类增塑剂的电性能也较其他增塑剂优良，但随增塑剂用量增加，电性能总体呈下降趋势。对用于无毒用途的PVC制品，应采用无毒增塑剂如环氧大豆油等。至于增塑剂总量，应根据对制品的柔软程度要求及用途、工艺及使用环境不同而不同。一般压延工艺生产PVC薄膜，增塑剂总用量在50份左右。吹塑薄膜略低些，一般在45~50份。
三、稳定剂体系
PVC在高温下加工，极易放出HCL，形成不稳定的聚烯结构。同时，HCL具有自催化作用，会使PVC进一步降解。另外，如果有氧存在或有铁、铝、锌、锡、铜和镉等离子存在，都会对PVC降解起催化作用，加速其老化。因此塑料将出现各种不良现象，如变色、变形、龟裂、机械强度下降、电绝缘性能下降、发脆等。为了解决这些问题，配方中必须加入稳定剂，尤其热稳定剂更是必不可少。PVC用的稳定剂包括热稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂和螯合剂。配方设计时根据制品使用要求和加工工艺要求选用不同品种，不同数量的稳定剂。
（一）热稳定剂热稳定剂必须能够捕捉PVC树脂放出的具有自催化作用的HCL，或是能够与PVC树脂产生的不稳定聚烯结构起加成反映，以阻止或减轻PVC树脂的分解。一般在配方中选用的热稳定剂的特点、功能与制品的要求来考虑。例如：
铅盐稳定剂主要用在硬制品中。铅盐类稳定剂具有热稳定剂好、电性能优异，价廉等特点。但是其毒性较大，易污染制品，只能生产不透明制品。近年来复合稳定剂大量出现，单组分的稳定剂已有被取代的危险。复合稳定剂的特点是专用性强，污染小，加工企业配料简便等优点。但由于无统一的标准，所以各家的复合稳定剂差异很大。
钡镉类稳定剂是性能较好的一类热稳定剂。在PVC农膜中使用较广。通常是钡镉锌和有机亚磷酸酯及抗氧剂并用。
钙锌类稳定剂可作为无毒稳定剂，用在食品包装与医疗器械、药品包装，但其稳定性相对教低，钙类稳定剂用量大时透明度差，易喷霜。钙锌类稳定剂一般多用多元醇和抗氧剂来提高其性能，最近已经国内已经有用于硬质管材的钙锌复合稳定剂出现。
有机锡类热稳定剂性能较好，是用于PVC硬制品与透明制品的较好品种，尤其辛基锡几醭晌薅景爸破凡豢扇鄙俚奈榷粒浼鄹窠瞎蟆?br>
环氧类稳定剂通常作为辅助稳定剂。这类稳定剂与钡镉钙锌类稳定剂并用时能提高光与热的稳定性，其缺点是易渗出。作辅助稳定剂的还有多元醇，有机亚磷酸酯类能。
近年来还出现了稀土类稳定剂和水滑石系稳定剂，稀土类稳定剂主要特点是加工性能优良，
而水滑石则是无毒稳定剂。
（二）抗氧剂 PVC制品在加工使用过程中，因受热、紫外线的作用发生氧化，其氧化降解与产生游离基有关。主抗氧剂是链断裂终止剂或称游离基消除剂。其主要作用是与游离基结合，形成稳定的化合物，使连锁反应终止，PVC用主抗氧剂一般是双酚A。还有辅助抗氧剂或过氧化氢分解剂，PVC辅助抗氧剂为亚磷酸三苯酯与亚磷酸苯二异辛酯。主辅抗氧剂并用可发挥协同作用。
（三）紫外线吸收剂在户外使用的PVC制品，因受到它敏感波长范围的紫外线照射，PVC 分子成激发态，或其化学键被破坏，引起游离基链式反应，促使PVC降解与老化。为了提高抗紫外线的能力，常加入紫外线吸收剂。PVC常用的紫外线吸收剂有三嗪-5、UV-9、UV-326、TBS、BAD、OBS。三嗪-5效果最好，但因呈黄色使薄膜略带黄色，加入少量酞菁蓝可以改善。在PVC农膜中常用UV-9，一般用量0.2~0.5份。属水杨酸类的TBS、BAD与OBS
作用温和，与抗氧剂配合使用，会得到很好的耐老化效果。对于非透明制品，一般通过添加遮光的金红石型钛白粉来改善耐候性，这时如果再添加紫外线吸收剂，则需要很大用量，不十分合算。
（四）螯合剂在PVC塑料稳定体系中，常加入的亚磷酸酯类不仅是辅助抗氧剂，而且也起螯合剂的作用。它能与促使PVC脱HCL的有害金属离子生成金属络和物。常用的亚磷酸酯类有亚磷酸三苯酯、亚磷酸苯二异辛酯与亚磷酸二苯辛酯。在PVC农膜中，一般用量为0. 5~1份，单独用时初期易着色，热稳定性也不好，一般与金属皂类并用。
四、润滑剂
润滑剂的作用在于减少聚合物和设备之间的摩擦力，以及聚合物分子链之间的内摩擦。前者称为外润滑作用，后者称为内润滑作用。具有外润滑作用的如硅油、石蜡等，具有内润滑作用的如单甘酯，硬脂醇及酯类等。至于金属皂类，则二者兼有。另外需要说明的是，内外润滑的说法只是我们的一种习惯称谓，并没有明显的界限，有些润滑剂在不同的条件起不同的作用，如硬脂酸，在低温或少量的时候，能起内润滑作用，但当温度升高或用量增加时，它的外润滑作用就逐渐占优势了，还有一个特例是硬脂酸钙，它单独使用时作外润滑剂，但当它和硬铅及石蜡等并用时就成了促进塑化的内润滑剂了。
在硬质PVC塑料中，润滑剂过量会导致强度降低，也影响工艺操作。对于注射制品会产生脱皮现象，尤其是在浇口附近会产生剥层现象。对注射制品，硬脂酸和石蜡总用量一般为0. 5~1份：挤出制品一般不超过1份。
在软制品配方中，润滑剂用量太多，会起霜并影响制品的强度及高频焊接和印刷性。而润滑剂太少则会粘辊，对吹塑薄膜而言，润滑剂太少会粘住口模，易使塑料在模内焦化。同时，为了改善吹膜的发粘现象，宜加入少量的内润滑剂单甘酯。生产PVC软制品时，润滑剂加入量一般小于1份。
五、填充料
在PVC中加入某些无机填料作为增量剂，以降低成本，同时提高某些物理机械性能（如硬度、PVC塑料配方的设计热变形温度、尺寸稳定性与降低收缩率），增加电绝缘性和耐燃性。近年来，将无机填料纳米化，并将它运用到塑料中成为改性剂一直是研究热点，并已经有了部分研究成果如纳米碳酸钙增韧增强PVC，这其中要解决的重要问题就是如何将纳米产品均匀分散于塑料中。
在硬质挤压成型过程中，PVC制品一般的填料为碳酸钙和硫酸钡。队注塑制品，要求有较好的流动性和韧性，一般宜用钛白粉和碳酸钙。硬质制品的填料量在10份以内对制品的性能影响不大，近年来大家为了降低成本，使劲添加填料，这对制品的性能是不利的。
在软制品方面，加入适量的填料，会使薄膜具有手感很好的弹性，光面干燥而不显光亮，并有耐热压性高和永久形变小等优点。在软制品配方常用到滑石粉、硫酸钡、碳酸钙、钛白粉与陶土等填料。其中滑石粉对透明性影响较小。生产薄膜是，填料用量可达3份，多了影响性能。同时要注意填料细度，否则易形成僵块，使塑料断裂。在普通附层级电缆中主要添加碳酸钙；绝缘级电缆附层中加入煅烧陶土，可以提高塑料耐热性和电绝缘性。此外，三氧化二锑也可作为填料加入软制品中，以提高制品耐燃性。
六、着色剂
用于PVC塑料的着色剂主要是有机颜料和无机颜料。PVC塑料对颜料的要求较高，如耐加工时高温，不受HCL影响，加工中无迁移，耐光等。常用的有：（一）红色主要是可溶性偶氮颜料、镉红无机颜料、氧化铁红颜料、酞菁红等；（二）黄色主要有铬黄、镉黄和荧光黄等；（三）兰色主要有酞菁蓝（四）绿色主要为酞菁绿；（五）白色主要用钛白粉；（六）紫色主要是塑料紫RL；（七）黑色主要是碳黑。另外，荧光增白剂用于增白，金粉、银粉用于彩色印花，珠光粉使塑料具有珍珠般散光。
七、发泡剂
PVC用的发泡剂主要是ADC发泡剂和偶氮二异丁腈及无机发泡剂。另外，铅盐和镉盐也有助发泡作用，可使AC发泡剂的分解温度降到150~180℃左右。发泡剂的用量根据发泡倍率而定。
八、阻燃剂
用于建材、电气、汽车、飞机的塑料，均要求有阻燃性。一般含卤素、锑、硼、磷、氮等化合物均有阻燃作用，可作阻燃剂。
硬质PVC塑料由于含氯量高，本身具有阻燃性，对于PVC电缆、装饰墙壁及塑料帏布掺入阻燃剂，可增加其耐火焰性。常用氯化石蜡、三氧化二锑（2~5份）、磷酸酯等阻燃剂。磷酸酯类和含氯增塑剂也有阻燃性。
pvc塑料配方设计概要二
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增塑剂的种类有邻苯二甲酸酯类、直链酯类、环氧类、磷酸酯类等，就其综合性能看，DOP是一个较好的品种，可用于各种PVC制品配方中，直链酯类如DOS属耐寒增塑剂，长用于农膜中，它与PVC相容性不好，一般以不超过8份为宜，环氧类增塑剂除耐寒性好以外，还具有耐热、耐光性，尤其与金属皂类稳定剂并用时有协同效应，环氧增塑剂一般用量为3~5份。电线、电缆制品需具有阻燃性，且应选用电性能相对优良的增塑剂。PVC本身具有阻燃性，但经增塑后的软制品大多易燃，为使软PVC制品具有阻燃性，应加入阻燃增塑剂如磷酸酯及氯化石蜡，这两类增塑剂的电性能也较其他增塑剂优良，但随增塑剂用量增加，电性能总体呈下降趋势。对用于无毒用途的PVC制品，应采用无毒增塑剂如环氧大豆油等。至于增塑剂总量，应根据对制品的柔软程度要求及用途、工艺及使用环境不同{TodayHot}而
不同。一般压延工艺生产PVC薄膜，增塑剂总用量在50份左右。吹塑薄膜略低些，一般在45~50份。
三、稳定剂体系
PVC在高温下加工，极易放出HCL，形成不稳定的聚烯结构。同时，HCL具有自催化作用，会使PVC进一步降解。另外，如果有氧存在或有铁、铝、锌、锡、铜和镉等离子存在，都会对PVC降解起催化作用，加速其老化。因此塑料将出现各种不良现象，如变色、变形、龟裂、机械强度下降、电绝缘性能下降、发脆等。为了解决这些问题，配方中必须加入稳定剂，尤其热稳定剂更是必不可少。PVC用的稳定剂包括热稳定剂、抗氧剂、紫外线吸收剂和螯合剂。配方设计时根据制品使用要求和加工工艺要求选用不同品种，不同数量的稳定剂。
（一）热稳定剂热稳定剂必须能够捕捉PVC树脂放出的具有自催化作用的HCL，或是能够与PVC树脂产生的不稳定聚烯结构起加成反映，以阻止或减轻PVC树脂的分解。一般在配方中选用的热稳定剂的特点、功能与制品的要求来考虑。例如：
铅盐稳定剂主要用在硬制品中。铅盐类稳定剂具有热稳定剂好、电性能优异，价廉等特点。但是其毒性较大，易污染制品，只能生产不透明制品。近年来复合稳定剂大量出现，单组分的稳定剂已有被取代的危险。复合稳定剂的特点是专用性强，污染小，加工企业配料简便等优点。但由于无统一的标准，所以各家的复合稳定剂差异很大。
钡镉类稳定剂是性能较好的一类热稳定剂。在PVC农膜{HotTag}中使用较广。通常是钡镉锌和有机亚磷酸酯及抗氧剂并用。
钙锌类稳定剂可作为无毒稳定剂，用在食品包装与医疗器械、药品包装，但其稳定性相对教低，钙类稳定剂用量大时透明度差，易喷霜。钙锌类稳定剂一般多用多元醇和抗氧剂来提高其性能，最近已经国内已经有用于硬质管材的钙锌复合稳定剂出现。
有机锡类热稳定剂性能较好，是用于PVC硬制品与透明制品的较好品种，尤其辛基锡几乎成为无毒包装制品不可缺少的稳定剂，但其价格较贵。
环氧类稳定剂通常作为辅助稳定剂。这类稳定剂与钡镉钙锌类稳定剂并用时能提高光与热的稳定性，其缺点是易渗出。作辅助稳定剂的还有多元醇，有机亚磷酸酯类能。
近年来还出现了稀土类稳定剂和水滑石系稳定剂，稀土类稳定剂主要特点是加工性能优良，而水滑石则是无毒稳定剂。
（二）抗氧剂 PVC制品在加工使用过程中，因受热、紫外线的作用发生氧化，其氧化降解与产生游离基有关。主抗氧剂是链断裂终止剂或称游离基消除剂。其主要作用是与游离基结合，形成稳定的化合物，使连锁反应终止，PVC用主抗氧剂一般是双酚A。还有辅助抗氧剂或过氧化氢分解剂，PVC辅助抗氧剂为亚磷酸三苯酯与亚磷酸苯二异辛酯。主辅抗氧剂并用可发挥协同作用。
（三）紫外线吸收剂在户外使用的PVC制品，因受到它敏感波长范围的紫外线照射，PVC分子成激发态，或其化学键被破坏，引起游离基链式反应，促使PVC降解与老化。为了提高抗紫外线的能力，常加入紫外线吸收剂。PVC常用的紫外线吸收剂有三嗪-5、UV-9、UV-326、TBS、BAD、OBS。三嗪-5效果最好，但因呈黄色使薄膜略带黄色，加入少量酞菁蓝可以改善。在PVC农膜中常用UV-9，一般用量0.2~0.5份。属水杨酸类的TBS、BAD与OBS作用温和，
与抗氧剂配合使用，会得到很好的耐老化效果。对于非透明制品，一般通过添加遮光的金红石型钛白粉来改善耐候性，这时如果再添加紫外线吸收剂，则需要很大用量，不十分合算。
（四）螯合剂在PVC塑料稳定体系中，常加入的亚磷酸酯类不仅是辅助抗氧剂，而且也起螯合剂的作用。它能与促使PVC脱HCL的有害金属离子生成金属络和物。常用的亚磷酸酯类有亚磷酸三苯酯、亚磷酸苯二异辛酯与亚磷酸二苯辛酯。在PVC农膜中，一般用量为0.5~1份，单独用时初期易着色，热稳定性也不好，一般与金属皂类并用。
DOP与DBP对PVC糊树脂性能影响的比较
2007-07-28 16:58
由图6可看到，当DOP在增塑体系中的含量加大时，制品的邵氏A硬度呈逐渐升高的趋势。这是因为在DOP/BP增塑体系中，由于DOP的分子量大于DBP的分子量，而且其粘度也大于DBP的粘度，所以当增塑剂的总量不变时，DOP的含量越大则制品的硬度越大。但是由于DBP的迁移性和抽出性均大于DOP，所以在制品中很少单独用作增塑剂[3]。
（五）增塑剂对制品撕裂强度的影响
1.DOP与DBP加入量对制品撕裂强度的影响
图7为增塑剂加人量对制品撕裂强度的影响。
由图7可见，随着 DOP、DBP加人量的增加，制品的撕裂强度越来越小，但是变化趋势却越来越趋平缓。作为处于粘弹态的增塑PVC，随着增塑剂含量的增大，大分子之间的作用力减小，抵抗外力的能力不断下降。但在保持三维网状结构的情况下，仍有相应的撕裂强度[4]。
2.DOP在增塑体系（DOP/DBP）中的含量对制品撕裂强度的影响
当 PVC糊树脂为 100份，DOP＋DBP＝80份时，DOP在增塑体系（DOP/DBP）中的含量对制品撕裂强度的影响见图8。
由图8可以清楚地看到，随着DOP在增塑体系中的含量增加，制品的撕裂强度呈上升的趋势，这是因为DOP的分子进人PVC大分子后，在撕裂时所需要的能量比 DBP大。
三、 PVC增塑糊的应用
通过研究增塑剂 DOP与 DBP的配比对 PVC糊树脂性能的影响，进而了解各种配比与性能之间的关系，以获得最佳的综合性能。参考本研究结果设计合理配方，得到的PVC 增塑糊经搪塑、旋转模塑。浸渍成型、发泡等工艺可以制作汽车座手靠、仪表板表皮、换挡器套、座椅垫等汽车内装饰件，这些内装饰件都能如实复制精致的模具表面图案和构型，都具有良好的耐热性、抗冲击性、抗撕裂性，而且手感和外观良好。同时利用这种增塑糊配制胶粘剂可以用来粘接某些汽车部件。
（四）性能测试
拉伸性能按 GB/T 6344－86测试；
邵氏硬度按 GB/T 2411－89测试；
撕裂强度按 GB/T 10808－89测试。
二、结果与讨论
（一）增塑剂的选择
邻苯H甲酸酯类增塑剂是PVC糊树脂较常用的增塑剂，常用的品种有DOP、DBP、邻苯二甲酸二异癸酯（DIDP）。邻苯H甲酸H异壬酯（DINP）、邻苯二甲酸丁节酯（BBP）等。其中，DOP是最为普遍采用的增塑剂，它性能全面，广泛应用于各种PVC，通常用作主增塑剂；DBP 与PVC的相容性好，但具有较大挥发性，对PVC糊树脂粘度影响较大。笔者选择DOP与DBP 作为PVC糊树脂的增塑剂。
（二）增塑剂对制品拉伸强度的影响
1.IDOP与DBP加入量对制品拉伸强度的影响
图1为增塑剂加人量对制品拉伸强度的影响。由图1可见，随着DOP、DBP用量的增加，制品的拉伸强度呈下降趋势，且DBP下降的幅度明显快于DOP，这是由DOP、DBP本身的性质决定的。作为小分子增塑剂，这两者的增塑机理基本上是一致的。小分子增塑剂通常为油状液体，加人PVC糊树脂中后，经过塑化，液体增塑剂扩散到PVC大分子间，形成均匀的、具有一定柔软性的材料［2］。由于DBp的分子量较小、分子极性大于DOP，DBP对PVC的溶剂化程度高于DOP，所以当加人量较大时，制品的拉伸强度下降较快。
2. DOP在增塑体系（DOP/DBP）中的含量对制品拉伸强度的影响
当 PVC糊树脂为 100份，DOP＋DBP＝80份时，DOP在增塑体系（DOP/DBP）中的含量对制品拉伸强度的影响见图2。
由图2可见，当增塑剂总量不变的时候，DOP和DBP的含量各占50％时，会出现一个比较平缓的峰，这种现象表明，DOP/DBP的配合体系有一个最佳配比，这个配比约为1∶1，此时制品的拉伸强度达到最大。
（三）增塑剂对制品断裂伸长率的影响
1.DOP与DBP加入量对制品断裂伸长率的影向
图3为增塑剂加人量对制品断裂伸长率的影响。由图3可见，随着DOP和DBP加人量的增加，制品的断裂伸长率呈增大的趋势。这是由于当增塑剂加人PVC中，经搅拌，低分子的增塑剂进人PVC树脂粒子内部，被粒子吸收。树脂粒子发生溶胀，当升温时就凝胶化了「2］。因为DOP与 DBP属于低分子物质，与树脂结合时，使树脂软化，具有弹性。这样PVC糊树脂制品就具有了橡胶的特征。断裂时伸长率就会很大。
2.DOP在增塑体系（DOP/BP）中的含量对制品断裂伸长率的影响
当PVC糊树脂为 100份，DOP＋DBP＝80份时，DOP在增塑体系（DOP/BP）中的含量对制品断裂伸长率的影响见图4。
由图4可知，随着DOP加人量的增加，制品的断裂伸长率会出现一个平缓的峰。说明在增塑剂加人总量一定的情况下，DOP和DBP的加人量在一定比例下会使断裂伸长率达到一个最好的效果。这个最佳的比例约为卜。之所以会出现这种情况是由DOP和 DBP本身的性质决定的。
（四）增塑剂对制品邵氏 A硬度的影响
1.DOP与 DBP加入量对制品邵氏 A硬度的影响。图5为增塑剂加人量对制品邵氏A硬度的影响。由图5可明显地看到，当DOP、DBP的用量增加，制品的邵氏A硬度呈明显下降趋势。DOP、DBP的用量开始加大时，制品的邵氏A硬度下降幅度大；DOP、DBP的用量继续加大时，制品的邵氏A硬度变化渐趋平缓，变化的幅度越来越小，这是因为此时增塑PVC的分子链之间形成了三维网状结构所致。由图5还可知，DOP对硬度的影响比DBP稍大。
2.DOP在增塑体系（DOP/BP）中的含量对制品邵氏A硬度的影响
当 PVC糊树脂为 100份，DOP＋DBP＝80份时，DOP在增塑体体系（DOP/BP）中的含量对制品邵氏A硬度的影响见图6。
DOP与DBP对PVC糊树脂性能影响的比较
（2007-03-28 15:27:49 ）
由图6可看到，当DOP在增塑体系中的含量加大时，制品的邵氏A硬度呈逐渐升高的趋势。这是因为在DOP/BP增塑体系中，由于DOP的分子量大于DBP
的分子量，而且其粘度也大于DBP的粘度，所以当增塑剂的总量不变时，DOP
的含量越大则制品的硬度越大。但是由于DBP的迁移性和抽出性均大于DOP，所
以在制品中很少单独用作增塑剂[3]。
（五）增塑剂对制品撕裂强度的影响
1.DOP与DBP加入量对制品撕裂强度的影响
图7为增塑剂加人量对制品撕裂强度的影响。
由图7可见，随着 DOP、DBP加人量的增加，制品的撕裂强度越来越小，但是变化趋势却越来越趋平缓。作为处于粘弹态的增塑PVC，随着增塑剂含量的增大，大分子之间的作用力减小，抵抗外力的能力不断下降。但在保持三维网状结构的情况下，仍有相应的撕裂强度[4]。
2.DOP在增塑体系（DOP/DBP）中的含量对制品撕裂强度的影响
当 PVC糊树脂为 100份，DOP＋DBP＝80份时，DOP在增塑体系（DOP/DBP）中的含量对制品撕裂强度的影响见图8。
由图8可以清楚地看到，随着DOP在增塑体系中的含量增加，制品的撕裂强度呈上升的趋势，这是因为DOP的分子进人PVC大分子后，在撕裂时所需要
的能量比 DBP大。
三、 PVC增塑糊的应用
通过研究增塑剂 DOP与 DBP的配比对 PVC糊树脂性能的影响，进而了解各种配比与性能之间的关系，以获得最佳的综合性能。参考本研究结果
设计合理配方，得到的PVC增塑糊经搪塑、旋转模塑。浸渍成型、发泡等工艺
可以制作汽车座手靠、仪表板表皮、换挡器套、座椅垫等汽车内装饰件，这些
内装饰件都能如实复制精致的模具表面图案和构型，都具有良好的耐热性、抗
冲击性、抗撕裂性，而且手感和外观良好。同时利用这种增塑糊配制胶粘剂可
以用来粘接某些汽车部件。
四、结论
（一）DBP对PVC制品拉伸强度的影响比 DOP大，当DOP/DBP配合体系在配比为1∶1时，其制品拉伸强度达到最大。
（二）DBP对PVC制品断裂伸长率的影响比DOP大，当DOP/DBP配合体系在配比为1∶1时，其制品的断裂伸长率达到最好效果。
（三）DOP对PVC制品硬度的影响比DBP大。提高DOP/DBP配合体系中DOP的比例，可使制品硬度增大。
（四）DOP、DBP加人量的增加，使制品的撕裂强度下降，当 DOP/DBP配合体系中 DOP
比例加大时，其制品的撕裂强度提高。
（五）本研究结果可为制备不同制品设计合理配方提供理论依据和适当的指导。
塑料制品设计十大技巧
塑料制品设计十大技巧一、指导方针——设计核对表 新产品开发或产品改善的目标是使产品有优良的表现，而同时获得低的生产成本。这里，设计任务主要是指原料的选择，适合加工过程的选择，强度计算和模具设计。只有全盘考虑这些步骤，并有系统化的跟进，才能生产出高质量的、具商业效益的模具。设计部门经常只是探用性的解决方案。然而，必须强调的是，塑料的实用性和成本效率不是必然的，设计者必须非常注重开发原料和加工过程的正确解决方案。 塑料性质并非永恒不变的 塑料的性质受使用环境、加工过程、模具设计和操作条件的影响（如图1所示）。塑料性质由实验室环境下的测试得到。测试图由具有优化参数的高光度模具，在规定压力的标准条件下检测产生的。然而，实际上，塑料不可能恰好在这样的条件下生产，在使用中也不可能正好在同样的压力下。因此，在推出任何塑料设计方案的时候，其精确的要求和界定条件必须仔细地分析和罗列出来，设计核对表在这方面可以提供有用的帮助。
样品的生产 开发一种产品，从设计阶段到市场准备阶段，有必要准备样品来进行试验和修正。要确保样品的生产方法广泛适用于量产方案。部分注塑成型的样品也要由注塑模具来制造。如果没有模具可以适用，就有必要使用近似的材料或片材，切割加工成为测试样品。但是，总是存在这样那样的问题，原因如下： ?无法考察注塑成型部件的焊接线的影响。 ?与注塑成型部分相比，有时候，机械加工中产生的凹槽会降低构件的强度性质。 ?由于结晶度高，挤塑棒材和片材的强度和硬度高于注塑部件。 ?无法考察纤维取向作用的影响。 由挤出材料制成的用于电灯开关的样品，可以承受180000次周期性应力。而同样情况下，注塑部件在80000次之后就出现了疲劳破坏。这种差异是由于在注塑过程中晶体结构的不同所造成的。 见图3 样品模具 目前生产样品的模具，都是通过简单的机械加工或运用低成本材料（如铝或铜为原料）制作而成。然而，需要注意的是，对生产来说非常重要的参数如温度、压力等，不能以这样的模具作代表。另外，它们不同的冷却性质又导致了不同的收缩和热变表现。现在推荐的是使用高硬度钢材制造模具，而模具以单模穴排列设计便可。 检测设计 随着现代计算机模拟技术的发展，有时候，在早期工艺阶段，就会将设计和加工过程中的潜在弊端鉴别出来，如强度分析和流程分析所进行的那样。然而，这些模拟分析并不可能完全确保最终产品在实际操作下的性能和质量。只有对实际操作条件下的样品检测，才可能提供最可靠的信息。这种检测是获得更高质量和功能的产品不可忽视的必要条件。
PVC塑料配方的设计方案
PVC塑料配方的设计方案 纯的聚氯乙烯（PVC）树脂属于一类强极性聚合物，其分子间作用力较大，从而导致了PVC软化温度和熔融温度较高，一般需要160~210℃才能加工。另外PVC分子内含有的取代氯基容易导致PVC树脂脱氯化氢反应，从而引起PVC的降解反应，所以PVC对热极不稳定，温度升高会大大促进PVC脱HCL反应，纯PVC在120℃时就开始脱HCL 反应，从而导致了PVC降解。 鉴于上述两个方面的缺陷， PVC在加工中需要加入助剂，以便能够制得各种满足人们需要的软、硬、透明、电绝缘良好、发泡等制品。在选择助剂的品种和用量时，必须全面考虑各方面的因素，如物理—化学性能、流动性能、成型性能，最终确立理想的配方。 另外，根据不同的用途和加工途径，我们也需要对树脂的型号做出选择。不同型号的PVC树脂和各种助剂的配搭组合方式，就是我们常说的PVC配方设计了。那具体怎样进行具体的配方设计呢？下面将通过对各原辅料的选择加以阐述的方式加以说明，希望能对大家有所裨益。 一、树脂的选择 工业上常用粘度或K值表示平均分子量（或平均聚合度）。树脂的分子量和制品的物理机械性能有关。分子量越高，制品的拉伸强度、冲击强度、弹性模量越高，但树脂熔体的流动性与可塑性下降。 同时，合成工艺不同，导致了树脂的形态也有差异，我们常见的是悬浮法生产的疏松型树脂，俗称SG树脂，其组织疏松，表面形状不规则，断面输送多孔呈网状。因此，SG型树脂吸收增塑剂快，塑化速度快。悬浮法树脂的主要用途见下表。乳液法树脂宜作PVC糊，生产人造革。 悬浮法PVC树脂型号及主要用途 型号级别主要用途
SG1 一级A 高级电绝缘材料 SG2 一级A 电绝缘材料、薄膜 一级B、二级一般软制品 SG3 一级A 电绝缘材料、农用薄膜、人造革表面膜 一级B、二级全塑凉鞋 SG4 一级A 工业和民用薄膜 一级B、二级软管、人造革、高强度管材 SG5 一级A 透明制品 一级B、二级硬管、硬片、单丝、导管、型材 SG6 一级A 唱片、透明片 一级B、二级硬板、焊条、纤维 SGG7 一级A 瓶子、透明片 一级B、二级硬质注塑管件、过氯乙烯树脂 二、增塑剂体系 增塑剂的加入，可以降低PVC分子链间的作用力，使PVC塑料的玻璃化温度、流动温度与所含微晶的熔点均降低，增塑剂可提高树脂的可塑性，使制品柔软、耐低温性能好。 增塑剂在10份以下时对机械强度的影响不明显，当加5份左右的增塑剂时，机械强度反而最高，是所谓反增塑现象。一般认为，反增塑现象是加入少量增塑剂后，大分子链活动能力增大，使分子有序化产生微晶的效应。加少量的增塑剂的硬制品，其冲击强度反而比没有加时小，但加大到一定剂量后，其冲击强度就随用量的增大而增大，满足普适规律了。
塑料件结构设计要点说明
产品开发的结构设计原则： a、结构设计要合理：装配间隙合理，所有插入式的结构均应预留间隙；保证有足够的强度和刚度(安规测试)，并适当设计合理的安全系数。 b、塑件的结构设计应综合考虑模具的可制造性，尽量简化模具的制造。 c、塑件的结构要考虑其可塑性，即零件注塑生产效率要高，尽量降低注塑的报废率。 d、考虑便于装配生产(尤其和装配不能冲突)。 e、塑件的结构尽可能采用标准、成熟的结构，所谓模块化设计。 f、能通用/公用的，尽量使用已有的零件，不新开模具。 g、兼顾成本 大略的汇总下结构中常见的问题注意点，期抛砖引玉，共同提高。 1、关于塑料零件的脱模斜度： 一般来说，对模塑产品的任何一个侧面，都需有一定量的脱模斜度，以便产品从模具中顺利脱出。脱模斜度的大小一般以0.5度至1度间居多。具体选择脱模斜度注意以下几点： a、塑件表面是光面的，尺寸精度要求高的，收缩率小的，应选用较小的脱模斜度，如0.5°。 b、较高、较大的尺寸，根据实际计算取较小的脱模斜度，比如双筒洗衣机大桶的筋板，计算后取0.15°~0.2°。 c、塑件的收缩率大的，应选用较大的斜度值。 d、塑件壁厚较厚时，会使成型收缩增大，脱模斜度应采用较大的数值。 e、透明件脱模斜度应加大，以免引起划伤。一般情况下，PS料脱模斜度应不少于2.5°~3°，ABS及PC料脱模斜度应不小于1.5°~2°。 f、带皮纹、喷砂等外观处理的塑件侧壁应根据具体情况取2°~5°的脱模斜度，视具体的皮纹深度而定。皮纹深度越深，脱模斜度应越大。 g、结构设计成对插时，插穿面斜度一般为1°~3°（见后面的图示意）。 2、关于塑件的壁厚确定以及壁厚处理： 合理的确定塑件的壁厚是很重要的。塑件的壁厚首先决定于塑件的使用要求：包括零件的强度、质量成本、电气性能、尺寸稳定性以及装配等各项要求，一般壁厚都有经验值，参考类似即可确定(如熨斗一般壁厚2mm，吸尘器大体为2.5mm)，其中注意点如下：
塑料配方设计要点
塑料配方设计要点 塑料配方设计的关键为选材、搭配、用量、混合四大要素，表面看起来很简单，其实包含了很多内在联系，要想设计出一个高性能、易加工、低成本的配方也并非易事，要考虑的因素很多，下面将介绍配方设计的基本原则。 1、树脂的选择 （1）树脂品种的选择树脂要选择与改性目的最接近的品种，以节省加入助剂的使用量。 如耐磨改性，树脂要首先考虑选择三大耐磨树脂PA、POM、UHMWPE。 如透明改性，树脂要首先考虑选择三大透明树脂PS、PMMA、PC。 如改善冲击韧性，树脂可首先选择HDPE；改善断裂伸长率，树脂可首先选择LDPE。改善成型加工性能，可首先选择PS、PA。 （2）树脂牌号的选择同一种树脂的牌号不同，其性能差别也很大，应该选择与改性目的性能最接近的牌号。如耐热改性PP，可在热变形温度100～140℃的PP牌号范围内选择，如大韩油化的PP-4012， （3）树脂流动性的选择 ①配方中各种塑化材料的粘度要接近，以保证加工流动性。对于粘度相差悬殊的材料，要加过渡料，以减少粘度梯度。如PA6增韧、阻燃配方中常加入HDPE作为过渡料。 ②不同加工方法要求流动性不同 不同品种的塑料具有不同的流动性，按此将塑料分为高流动性塑料、低流动性塑料和不流动性塑料，具体如下所述。 高流动性塑料——PA、PP、PE、PS、ABS、HIPS等。 低流动性塑料——PC、PVC、MPPO、PPS等。 不流动性塑料——PTFE、UHMWPE、PPO等。 同一品种塑料也具有不同的流动性，主要原因为分子量、分子链分布的不同，所以同一种原料分为不同的牌号，如注塑级、挤出级、吹塑级、压延级等。 ③不同改性目的要求流动性不同，如高填充要求流动性好，如磁性塑料、无卤阻燃电缆料等。 （4）树脂对助剂的选择性 ①如PPS不能加入含铅和含铜助剂，否则会引起铅、铜污染。 ② PC的阻燃改性中不能加入三氧化二锑，否则会导致PC解聚。 ③助剂的酸碱性，应与树脂的酸碱性一致，否则会引起两者的反应。 2、助剂的选择 （1）加入的助剂应能充分发挥其功效，并达到规定指标。规定指标一般为国家标准、国际标准，或客户提出的性能要求。助剂的具体选择范围如下。 ①增韧选弹性体，热塑性弹性体如：MBS、SBS、CPE、POE、EPDM、EV A、TPU、ACR等，刚性增韧材料如纳米CaCO3。 ②增强选玻璃纤维、碳纤维、晶须和有机纤维。 ③阻燃溴类，如：十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、四溴双酚A、六溴环十二烷等。磷类，如：磷酸一铵、磷酸二铵、红磷、芳基磷酸酯类等。水合金属氢氧化物类，如：氢氧化铝、氢氧化镁。 ④导电碳类（炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管）、金属纤维、金属氧化物。 ⑤耐热玻璃纤维、无机填料。 ⑥耐磨PTFE、石墨、二硫化钼。 ⑦绝缘煅烧高岭土。 （2）助剂对树脂具有选择性 ①红磷阻燃剂对PA、PBT、PET有效。 ②氮系阻燃剂对含氧类有效，如PA、PBT、PET等。 ③成核剂对共聚聚丙烯效果好。 ④玻璃纤维耐热改性对结晶性塑料效果好，对非结晶性塑料效果差。
塑料配方设计十大要点
塑料配方设计十大要点 阿里巴巴塑料论坛发布时间：2007-01-07 07:00 配方设计的关键为选材、搭配、用量、混合四大要素，表面看起来很简单，但其实包含了很多内在联系，要想设计出一个高性能、易加工、低价格的配方也并非易事，需要考虑的因素很多，作者积多年的配方设计经验提供如下几个方面的因素供读者参考。 1、树脂的选择 （1）树脂品种的选择 树脂要选择与改性目的性能最接近的品种，以节省加入助剂的使用量。如耐磨改性，树脂要首先考虑选择三大耐磨树脂PA、POM、UHMWPE；再如透明改性，树脂要首先考虑选择三大透明树脂PS、PMMA、PC。 （2）树脂牌号的选择 同一种树脂的牌号不同，其性能差别也很大，应该选择与改性目的性能最接近的牌号。如耐热改性PP，可在热变形温度100~140℃的PP牌号范围内选择，我们要选用本身耐热140℃的PP牌号，具体如大韩油化的PP-4012。 （3）树脂流动性的选择 配方中各种塑化材料的粘度要接近，以保证加工流动性。对于粘度相差悬殊的材料，要加过渡料，以减小粘度梯度。如PA66增韧、阻燃配方中常加入PA6作为过渡料，PA6增韧、阻燃配方中常加入HDPE作为过渡料。 不同加工方法要求流动性不同。 不同品种的塑料具有不同的流动性。由此将塑料分成高流动性塑料、低流动性塑料和不流动性塑料，具体如下： 高流动性塑料——PS、HIPS、ABS、PE、PP、PA等。 低流动性塑料——PC、MPPO、PPS等。 不流动性塑料——聚四氟乙烯、UHMWPE、PPO等。 同一品种塑料也具有不同的流动性，主要原因为分子量、分子链分布的不同，所以同一种原料分为不同的牌号。不同的加工方法所需用的流动性不同，所以牌号分为注塑级、挤出级、吹塑级、压延级等，具体见表1所示。 表1 不同加工方法与熔体流动指数的关系 加工方法 熔体流动指数（g/10min） 压制、挤出、压延
塑料配方设计十大要点
配方设计的关键为选材、搭配、用量、混合四大要素，表面看起来很简单，但其实包含了很多内在联系，要想设计出一个高性能、易加工、低价格的配方也并非易事，需要考虑的因素很多，作者积多年的配方设计经验提供如下几个方面的因素供读者参考。 1、树脂的选择 （1）树脂品种的选择 树脂要选择与改性目的性能最接近的品种，以节省加入助剂的使用量。如耐磨改性，树脂要首先考虑选择三大耐磨树脂PA、POM、UHMWPE；再如透明改性，树脂要首先考虑选择三大透明树脂PS、PMM A、PC。 （2）树脂牌号的选择 同一种树脂的牌号不同，其性能差别也很大，应该选择与改性目的性能最接近的牌号。如耐热改性P P，可在热变形温度100～140℃的PP牌号范围内选择，我们要选用本身耐热140℃的PP牌号，具体如大韩油化的PP-4012。 （3）树脂流动性的选择 配方中各种塑化材料的粘度要接近，以保证加工流动性。对于粘度相差悬殊的材料，要加过渡料，以减小粘度梯度。如PA66增韧、阻燃配方中常加入PA6作为过渡料，PA6增韧、阻燃配方中常加入HDP E作为过渡料。 不同加工方法要求流动性不同。 不同品种的塑料具有不同的流动性。由此将塑料分成高流动性塑料、低流动性塑料和不流动性塑料，具体如下： 高流动性塑料——PS、HIPS、ABS、PE、PP、PA等。 低流动性塑料——PC、MPPO、PPS等。 不流动性塑料——聚四氟乙烯、UHMWPE、PPO等。 同一品种塑料也具有不同的流动性，主要原因为分子量、分子链分布的不同，所以同一种原料分为不同的牌号。不同的加工方法所需用的流动性不同，所以牌号分为注塑级、挤出级、吹塑级、压延级等，具体见表1所示。 表1 不同加工方法与熔体流动指数的关系
塑料制品的结构设计要点
第一章 塑料制品的结构设计 塑料制品的结构设计又称塑料制品的功能特性设计或塑料制品的工艺性。 §1.1 塑料制品设计的一般程序和原则 1.1.1 塑料制品设计的一般程序 1、详细了解塑料制品的功能、环境条件和载荷条件 2、选定塑料品种 3、制定初步设计方案，绘制制品草图（形状、尺寸、壁厚、加强筋、孔的位置等） 4、样品制造、进行模拟试验或实际使用条件的试验 5、制品设计、绘制正规制品图纸 6、编制文件，包括塑料制品设计说明书和技术条件等。 1.1.2 塑料制品设计的一般原则 1、在选料方面需考虑：(1) 塑料的物理机械性能，如强度、刚性、韧性、弹性、吸水性以及对应力的敏感性等；(2) 塑料的成型工艺性，如流动性、结晶速率，对成型温度、压力的敏感性等；(3) 塑料制品在成型后的收缩情况，及各向收缩率的差异。 2、在制品形状方面：能满足使用要求，有利于充模、排气、补缩，同时能适应高效冷却硬化（热塑性塑料制品）或快速受热固化（热固性塑料制品）等。 3、在模具方面：应考虑它的总体结构，特别是抽芯与脱出制品的复杂程度。同时应充分考虑模具零件的形状及其制造工艺，以便使制品具有较好的经济性。 4、在成本方面：要考虑注射制品的利润率、年产量、原料价格、使用寿命和更换期限，尽可能降低成本。 §1.2 塑料制品的收缩 塑料制品在成型过程中存在尺寸变小的收缩现象，收缩的大小用收缩率表示。 %1000 0?-= L L L S 式中S ——收缩率； L 0——室温时的模具尺寸； L ——室温时的塑料制品尺寸。
影响收缩率的主要因素有： (1) 成型压力。型腔内的压力越大，成型后的收缩越小。非结晶型塑料和结晶型塑料的收缩率随内压的增大分别呈直线和曲线形状下降。 (2) 注射温度。温度升高，塑料的膨胀系数增大，塑料制品的收缩率增大。但温度升高熔料的密度增大，收缩率反又减小。两者同时作用的结果一般是，收缩率随温度的升高而减小。 (3) 模具温度。通常情况是，模具温度越高，收缩率增大的趋势越明显。 (4) 成型时间。成型时保压时间一长，补料充分，收缩率便小。与此同时，塑料的冻结取向要加大，制品的内应力亦大，收缩率也就增大。成型的冷却时间一长，塑料的固化便充分，收缩率亦小。 (5) 制品壁厚。结晶型塑料(聚甲醛除外)的收缩率随壁厚的增加而增加，而非结晶型塑料中，收缩率的变化又分下面几种情况：ABS和聚碳酸酯等的收缩率不受壁厚的影响；聚乙烯、丙烯腈—苯乙烯、丙烯酸类等塑料的收缩率随壁厚的增加而增加；硬质聚氯乙烯的收缩率随壁厚的增加而减小。 (6) 进料口尺寸。进料口尺寸大，塑料制品致密，收缩便小。 (7) 玻璃纤维等的填充量。收缩率随填充量的增加而减小。 表2-1、表2-2、表2-3为常用塑料的成型收缩率。
PVC配方设计要点
PVC塑料配方的设计 纯的聚氯乙烯（PVC）树脂属于一类强极性聚合物，其分子间作用力较大，从而导致了PVC 软化温度和熔融温度较高，一般需要160~210℃才能加工。另外PVC分子内含有的取代氯基容易导致PVC树脂脱氯化氢反应，从而引起PVC的降解反应，所以PVC对热极不稳定，温度升高会大大促进PVC脱HCL反应，纯PVC在120℃时就开始脱HCL反应，从而导致了PVC 降解。鉴于上述两个方面的缺陷， PVC在加工中需要加入助剂，以便能够制得各种满足人们需要的软、硬、透明、电绝缘良好、发泡等制品。在选择助剂的品种和用量时，必须全面考虑各方面的因素，如物理—化学性能、流动性能、成型性能，最终确立理想的配方。另外，根据不同的用途和加工途径，我们也需要对树脂的型号做出选择。不同型号的PVC 树脂和各种助剂的配搭组合方式，就是我们常说的PVC配方设计了。那具体怎样进行具体的配方设计呢？下面将通过对各原辅料的选择加以阐述的方式加以说明，希望能对大家有所裨益。 一、树脂的选择 工业上常用粘度或K值表示平均分子量（或平均聚合度）。树脂的分子量和制品的物理机械性能有关。分子量越高，制品的拉伸强度、冲击强度、弹性模量越高，但树脂熔体的流动性与可塑性下降。同时，合成工艺不同，导致了树脂的形态也有差异，我们常见的是悬浮法生产的疏松型树脂，俗称SG树脂，其组织疏松，表面形状不规则，断面输送多孔呈网状。因此，SG型树脂吸收增塑剂快，塑化速度快。悬浮法树脂的主要用途见下表。乳液法树脂宜作PVC糊，生产人造革。 悬浮法PVC树脂型号及主要用途 型号级别主要用途 SG1 一级A 高级电绝缘材料 SG2 一级A 电绝缘材料、薄膜 一级B、二级一般软制品 SG3 一级A 电绝缘材料、农用薄膜、人造革表面膜 一级B、二级全塑凉鞋 SG4 一级A 工业和民用薄膜 一级B、二级软管、人造革、高强度管材 SG5 一级A 透明制品 一级B、二级硬管、硬片、单丝、导管、型材 SG6 一级A 唱片、透明片 一级B、二级硬板、焊条、纤维 SGG7 一级A 瓶子、透明片 一级B、二级硬质注塑管件、过氯乙烯树脂 二、增塑剂体系 增塑剂的加入，可以降低PVC分子链间的作用力，使PVC塑料的玻璃化温度、流动温度与所含微晶的熔点均降低，增塑剂可提高树脂的可塑性，使制品柔软、耐低温性能好。 增塑剂在10份以下时对机械强度的影响不明显，当加5份左右的增塑剂时，机械强度反而最高，是所谓反增塑现象。一般认为，反增塑现象是加入少量增塑剂后，大分子链活动能
塑料件设计要点
塑料件设计要点 一、壁厚 一般光面出模角为≥0.5°~1.0°。在深入或附有织纹的产品上视织纹的深度而相应增加，一般细皮纹（砂面）表面＞1°，粗皮纹表面＞3°。 塑料名称最小厚度小型制品壁厚中型制品壁厚大型制品壁厚
PP平均厚度取2~2.5，最溥处不小于0.7，最厚处不大于4.5（否则缩水严重） 二、圆角 筋骨与主体交接处：倒圆角与壁厚的比例为0.2至0.6之间，理想数值是在0.5左右（即圆角半径小于壁厚的一半）特别受力的柱子根部做圆角，约R0.5 。 主体转角处尽量倒圆角，内侧圆角半径最小值为壁厚的20%（一般取50%=R/T=0.5），外侧圆角半径最小为壁厚值 任意位置圆角最小R大于0.3 三、筋骨 ABS/PMMA:a=2.0~3.5，b=0.4a，r=0.3~0.6a，f=0.5度，c≦3a，d>3a PBT:a<3.2时，b<0.6a，r>0.5a，f=0.5~度，c≦3b，d>3a PBT:a>3.2时，b<0.4a，r>0.5a，f=0.5度，c≦3b，d>3a PC/PS/PPO: a<3.2时，b<0.4a，r=0.25~1a，f=0.5度，c≦3a，d>2.5a PC/PS/PPO: a>3.2时，b<0.6a，r=0.25~1a，f=0.5度，c≦3a，d>2.5a PA/PE: b<0.6a，r=0.25~1a，f=0.5度，c≦3a，d>2.5a PP:a=2~2.5，b=0.3a，r=0.25a，f=0.5度，c=2.5~3a，d>3a 要求表面质量好的话c=1.5a（2mm厚的手柄盖c取3mm）
四、支柱
当 BOSS不是很高而在模具上又是用司筒顶出时，其可不用做斜度。当BOSS很高时，通常在其外侧加做十字肋（筋），该十字肋通常要做1-2度的斜度，BOSS看情况也要做斜度。当BOSS 和柱子（或另一BOSS）配合时，其配合间隙通常取单边0.05-0.10的装配间隙. ST2.9自攻螺钉柱的高度不要大于30mm，太高了柱子的司筒针容易被胶流冲弯变形,柱子高度大于10mm时，通常都用司筒顶出，支柱的出模角一般会以支柱顶部的平面为中性面，而且角度一般为0.5o~1.0o。可以把内孔取为0度，外表面取为0.25度。柱子高度小于10mm时,模具上可能用镶件，拔模斜度可以把内孔取0.5度，外表面取1度。如支柱需要穿过 PCB 的时候，同样在支柱连上些加强筋，而且在加强筋的顶部设计成平台形式，此可作承托 PCB 之用，而平台的平面与丝筒项的平面必须要有 2.0 ~ 3.0mm。 柱子的大小尺寸：由于高度大于10mm的柱位通常是用司筒顶出，柱子的外径和内径就有限制。
塑料制品设计要点
第1章塑料制品设计基础 知识要点 塑料制品设计基础 塑料制品设计要点 塑料制品设计基本过程 学习回顾 练习题 要设计一副先进的塑料模具，首先需要有高水平的设计思路，而且还必须有对制品工艺性、塑料材料的特性及用途、模具钢材的选用、加工方法、模具结构设计、成型方案和注射机的型号等众多方面的研究。其中从模具设计和注射成型的角度研究模具设计的工艺性是非常必要的，其目的是为了减少因模具工艺性不好而给模具制造及成型带来的麻烦。
·2·Pro/ENGINEER Wildfire 3.0塑料模具设计实例精解 1.1 塑料制品设计基础 塑料在性能上具有质量轻、强度好、耐腐蚀、绝缘性好、易着色、制品可加工成任意形状，且生产效率高、价格低廉等优点，所以应用日益广泛，本章将简略介绍塑料的一些基础知识。 1.1.1 塑料性质 塑料制品应用的广泛性离不开它自身的性质特点，下面介绍塑料的成分特点。 1．塑料的分子结构 塑料的主要成分是树脂，树脂有天然树脂和合成树脂两种。 2．塑料的成分 ?树脂：主要作用是将塑料的其他成分加以粘合，并决定了塑料的主要性能，如机械、物理、电、化学性能等。树脂在塑料中的比例一般为40%~65%。 ?填充剂：又称添料。正确地选择填充剂，可以改善塑料的性能并扩大它的使用范围。 ?增塑剂：有些树脂的可塑性很小，柔软性也很差，为了降低树脂的熔融黏度和熔融温度，改善其成型加工性能，改进塑料的柔韧性、弹性以及其他各种必要的性能，通常 加入能与树脂相溶的不易挥发且高沸点的有机化合物，即增塑剂。 ?着色剂：又称色料，主要是起美观和装饰作用，包含涂料。 ?稳定剂：凡能延缓塑料变质的物质称为稳定剂，分光稳定剂、热稳定剂和抗氧剂。 ?润滑剂：改善塑料熔体的流动性，减少或避免对设备或模具的摩擦和粘附，以及改进塑件的表面光洁度。 1.1.2 常用塑料材料介绍 不同成分的塑料具有不同的使用价值，表1-1所示是常用塑料的性质和用途。 表1-1 常用塑料的性质和用途
塑料配方设计的基本原则
塑料配方设计的基本原则一 塑料配方设计的基本原则 配方设计的关键为选材、搭配、用量、混合四大要素，表面看起来很简单，但其实包含了很多内在联系，要想设计出一个高性能、易加工、低价格的配方也并非易事，需要考虑的因素很多，作者积多年的配方设计经验提供如下几个方面的因素供读者参考。 1、树脂的选择 （1）树脂品种的选择 树脂要选择与改性目的性能最接近的品种，以节省加入助剂的使用量。如耐磨改性，树脂要首先考虑选择三大耐磨树脂PA、POM、UHMWPE；再如透明改性，树脂要首先考虑选择三大透明树脂PS、PMMA、PC。 （2）树脂牌号的选择 同一种树脂的牌号不同，其性能差别也很大，应该选择与改性目的性能最接近的牌号。如耐热改性PP，可在热变形温度100～140℃的PP牌号范围内选择，我们要选用本身耐热140℃的PP牌号，具体如大韩油化的PP-4012。 （3）树脂流动性的选择 配方中各种塑化材料的粘度要接近，以保证加工流动性。对于粘度相差悬殊的材料，要加过渡料，以减小粘度梯度。如PA66增韧、阻燃配方中常加入PA6作为过渡料，PA6增韧、阻燃配方中常加入HDPE作为过渡料。 不同加工方法要求流动性不同。 不同品种的塑料具有不同的流动性。由此将塑料分成高流动性塑料、低流动性塑料和不流动性塑料，具体如下： 高流动性塑料——PS、HIPS、ABS、PE、PP、PA等。 低流动性塑料——PC、MPPO、PPS等。 不流动性塑料——聚四氟乙烯、UHMWPE、PPO等。 同一品种塑料也具有不同的流动性，主要原因为分子量、分子链分布的不同，所以同一种原料分为不同的牌号。不同的加工方法所需用的流动性不同，所以牌号分为注塑级、挤出级、吹塑级、压延级等。 不同改性目的要求流动性不同，如高填充要求流动性好，如磁性塑料、填充目料、无卤阻燃电缆料等。 （4）树脂对助剂的选择性 如PPS不能加入含铅和含铜助剂，PC不能用三氧化锑，这些都可导致解聚。同时，助剂的酸碱性，应与树脂的酸碱性要一致，否则会起两者的反应。 2、助剂的选择 （1）按要达到的目的选用助剂 按要达到的目的选择合适的助剂品种，所加入助剂应能充分发挥其预计功效，并达到规定指标。规定指标一般为产品的国家标准、国际标准，或客户提出的性能要求。助剂的具体选择范围如下： 增韧——选弹性体、热塑性弹性体和刚性增韧材料。 增强——选玻璃纤维、碳纤维、晶须和有机纤维。
配方设计十大要点
配方设计十大要点 配方设计的关键为选材、搭配、用量、混合四大要素，表面看起来很简单，但其实包含了很多内在联系，要想设计出一个高性能、易加工、低价格的配方也并非易事，需要考虑的因素很多，积多年的配方设计经验提供如下几个方面的因素供参考。 1、树脂的选择 （1）树脂品种的选择 树脂要选择与改性目的性能最接近的品种，以节省加入助剂的使用量。如耐磨改性，树脂要首先考虑选择三大耐磨树脂PA、POM、UHMWPE；再如透明改性，树脂要首先考虑选择三大透明树脂PS、PMMA、PC。 （2）树脂牌号的选择 同一种树脂的牌号不同，其性能差别也很大，应该选择与改性目的性能最接近的牌号。如耐热改性PP，可在热变形温度100～140℃的PP牌号范围内选择，我们要选用本身耐热140℃的PP牌号，具体如大韩油化的PP-4012。 （3）树脂流动性的选择 配方中各种塑化材料的粘度要接近，以保证加工流动性。对于粘度相差悬殊的材料，要加过渡料，以减小粘度梯度。如PA66增韧、阻燃配方中常加入PA6作为过渡料，PA6增韧、阻燃配方中常加入HDPE作为过渡料。 不同加工方法要求流动性不同。不同品种的塑料具有不同的流动性。由此将塑料分成高流动性塑料、低流动性塑料和不流动性塑料，具体如下：高流动性塑料——PS、HIPS、ABS、PE、PP、PA等。低流动性塑料——PC、MPPO、PPS等。不流动性塑料——聚四氟乙烯、UHMWPE、PPO等。 同一品种塑料也具有不同的流动性，主要原因为分子量、分子链分布的不同，所以同一种原料分为不同的牌号。不同的加工方法所需用的流动性不同，所以牌号分为注塑级、挤出级、吹塑级、压延级等，具体见表1所示。 表1 不同加工方法与熔体流动指数的关系 加工方法熔体流动指数（g/10min） 压制、挤出、压延 0.2～8 流延、吹塑 0.3～15 涂覆、滚塑 1～8 注塑1～60 不同改性目的要求流动性不同，如高填充要求流动性好，如磁性塑料、填充目料、无卤阻燃电缆料等。 （4）树脂对助剂的选择性 如PPS不能加入含铅和含铜助剂，PC不能用三氧化锑，这些都可导致解聚。同时，助剂的酸碱性，应与树脂的酸碱性要一致，否则会起两者的反应。 2、助剂的选择 （1）按要达到的目的选用助剂 按要达到的目的选择合适的助剂品种，所加入助剂应能充分发挥其预计功效，并达到规定指标。规定指标一般为产品的国家标准、国际标准，或客户提出的性能要求。 助剂的具体选择范围如下： 增韧——选弹性体、热塑性弹性体和刚性增韧材料。 增强——选玻璃纤维、碳纤维、晶须和有机纤维。
研发工程师必读：浅谈塑料配方设计的基本功
★★★ 浅谈配方设计基本功 “十一五”期间，改性塑料行业的发展重点是通用塑料的工程化和工程塑料的高性能化，这两点目前在塑料改性行业里得到了各界同仁的一致认可。如何实现通用塑料的工程化和工程塑料的高性能化呢？这就需要塑料改性技术的创新，塑料技术创新中一个最重要的课题之一就是配方创新。配方创新和配方的设计是密不可分的，如何开发一个新产品，如何设计一个新配方，相信每个塑料改性企业和塑料改性技术人员都十分关心。本人多年在一线从事科研工作，我愿意结合自己的设计配方的经验和心得，同大家探讨和分享。 要设计一个好的塑料改性配方，成为一个真正的优秀技术人员，必须要有扎实的基本功。有了扎实的基本功，才能够进行技术创新。因此我在这里首先浅谈一下配方设计需要具备哪些基本功，供大家参考，不足请指正。 （一）、熟悉各种基础树脂的物性、用途以及相关背景 每种基础树脂都有其各自的特点，你只有熟悉它，了解它，才能用好它。这需要长期的基础学习和实践才能做到。在不同的配方里，根据不同的性能指标的要求，选择不同的基础树脂十分重要。这是在配方设计中的基础，譬如盖一栋房子，基础树脂就像是它的基石。因此，要想成功的设计一个配方，必须熟悉各种基础树脂的物性、用途以及相关背景。 （一）、熟悉各种基础树脂的物性 既然是熟悉，就不是一般的简单的了解，要求全面细致，以下举例说明： 例1：聚乙烯类塑料 聚乙烯是指由乙烯单体自由基聚合而成的聚合物，英文名简称PE。PE的合成原料来自石油，自1965年以来一直高居世界树脂产量第一位。目前，聚乙烯的主要品种有：低密度聚乙烯（LDPE），高密度聚乙烯（HDPE），线性低密度聚乙烯（LLDPE），（超）高分子量聚乙烯（UHMWPE），金属聚乙烯（m-PE） 还有其改性品种： 乙烯—乙酸乙烯酯（EVA）氯化聚乙烯（CPE）。 1、聚乙烯类塑料的结构性能 PE为线性聚合物，属于高分子长链脂肪烃；分子对称无极性，分子间作用力小，力学性能不高、电绝缘性好、熔点低、印刷性不好。PE的结构规整，线性度高，因而易于结晶。结晶度从高到低排序：HDPE，LLDPE，LDPE。随结晶度的提高，PE制品的密度、刚性、硬度和强度等性能提高，但冲击性能下降。 （1）一般性能：PE树脂为无味、无毒的白色粉末或颗粒，外观呈乳白色，有似蜡的手感；吸水率低，小于0.01%。PE膜透明，透明度随结晶度提高而下降。PE膜的透水率低但透气性较大，不适于保鲜包装而适于防潮包装。PE易燃，氧指数仅为17.4%，燃烧时低烟，有少量熔融滴落，火焰上黄下蓝，有石蜡气味。 PE的耐水性较好,制品表面无极性，难以粘合和印刷，须经表面处理才可改善。 （2）力学性能：PE的力学性能一般，其拉伸强度较低，抗蠕变性不好，耐冲击性能较好。PE的耐环境应力开裂性不好，但随分子量增大而改善。PE耐穿刺性好，并以LLDPE 最好。 （3）热学性能：PE的耐热性不高，随分子量和结晶度的提高而改善。PE的耐低温性好，脆化温度一般可达-50℃以下；随分子量的增大，最低可达-140℃。PE的线膨胀系在塑料中属较大的。PE的热导率属塑料中较高的。 （4）电学性能：PE无极性，因此电性能十分优异。介电损耗很低，且随温度和频率变
塑料改性配方中的四个关键点
塑料改性配方中的四个关键点 塑料改性是通过添加助剂、填料等改变塑料性能，提高质量的方法。同时，塑料改性也是降低塑料成本的最有效方法。塑料改性中配方主要主要包括：选材、复配、用量以及混合方式。虽然塑料改性的过程操作，但是其中背后蕴含的机理值得我们研究探讨。四个要素相互作用、既可以是相互辅助，也可以是相互抵消，因此，设计一个高性能、易加工、低成本的配方绝非易事。 树脂的选择 1、树脂的品种与牌号 所选择的目标树脂与需要改性的目标性能具有最接近的性能：首先是在树脂的品种上进行主题筛选，如：改善树脂的韧性，优选ABS、SBS等树脂；透明改性，树脂首先要考虑选择三大透明树脂PS、PMMA、PC。 确定目标树脂后，选择树脂的牌号。具体的牌号树脂具有更具体的性能指标，会让目标选择具有更确定性。选择树脂：优选大品牌，通用树脂，确保后期采购树脂更方便。 2、树脂的复合性 所选择的目标树脂与主体树脂的复合性，即所选择的目标树脂与主体树脂具备相容性，能够形成一体，不出现相分离。目标树脂能够发挥出改性的性能目标。
3、树脂的黏度以及复合树脂的流动性 配方中，所选择的目标树脂的黏度与主体树脂在黏度上要接近。选择的目标树脂黏度过大，会导致复合树脂黏度大，需要添加改性剂，以减少黏度梯度。如：PA66增韧改性，阻燃配方中添加PA6为改性剂；PA6增韧改性，阻燃配方中加入HDPE作为改性剂。 黏度的变化会影响其流动性变化，从而最终影响加工方式的变化，如：注塑级、挤出级、吹塑级、压延级等。而同一树脂影响其流动性的主要原因在于分子量大小、分子链的排布如：线型分子、体型分子等。其中，高流动性树脂包括：PS、HIPS、ABS、PE、PP、PA等；低流动性树脂：PC、MPPO、PPS等；不流动树脂：聚四氟乙烯、UHMWPE、PPO等。 助剂的选择 1、目的性选择助剂 不同类型的助剂具有不同的目标性能，所加入体系中的助剂能够充分其预计功能，并达到目标规定指标。其中，规定指标一般为国家标准、国际标准，或客户提出的性能要求。常见的目标树脂改性的性能如下： 1)、阻燃性：无机磷、有机卤化物、有机磷化物、有机硅及氮化物等；