塑料、弹性体、复合材料手册 性能及加工 原著第4版PDF|Epub|txt|kindle电子书版本下载

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第1章 热塑性塑料1

1.1 概述1

1.2 聚合物结构和合成2

1.3 聚合物的固态性能4

1.3.1 玻璃化转变温度4

1.3.2 结晶和熔融行为4

1.4 力学性能5

1.4.1 黏弹性6

1.4.2 断裂失效行为7

1.4.3 填料的影响8

1.5 常见的聚合物品种10

1.5.1 聚甲醛10

1.5.2 可生物降解聚合物11

1.5.3 纤维素13

1.5.4 含氟聚合物15

1.5.5 聚酰胺18

1.5.6 聚丙烯腈21

1.5.7 聚酰胺-酰亚胺22

1.5.8 聚芳酯23

1.5.9 聚苯并咪唑23

1.5.10 聚丁烯24

1.5.11 聚碳酸酯25

1.5.12 热塑性聚酯26

1.5.13 聚醚酰亚胺31

1.5.14 聚乙烯31

1.5.15 PE共聚物34

1.5.16 改性聚乙烯36

1.5.17 聚酰亚胺37

1.5.18 聚醚酮38

1.5.19 聚甲基丙烯酸甲酯39

1.5.20 聚4-甲基-1-戊烯40

1.5.21 聚苯醚41

1.5.22 聚苯硫醚41

1.5.23 聚邻苯二酰胺42

1.5.24 聚丙烯42

1.5.25 聚氨酯45

1.5.26 苯乙烯系树脂46

1.5.27 砜树脂49

1.5.28 乙烯基树脂51

1.5.29 添加剂54

1.5.30 聚合物共混56

1.6 热塑性塑料加工57

1.6.1 挤出57

1.6.2 注射成型60

1.6.3 热成型64

1.6.4 中空吹塑68

1.6.5 旋转模塑69

1.6.6 泡沫塑料成型70

参考文献71

第2章 热固性增强塑料及复合材料89

2.1 树脂89

2.2 热固性树脂家族89

2.2.1 烯丙基类：邻苯二甲酸二烯丙酯与间苯二甲酸二烯丙酯89

2.2.2 氨基类：脲醛和三聚氰胺90

2.2.3 双马来酰亚胺类91

2.2.4 环氧树脂类92

2.2.5 酚醛树脂类：甲阶酚醛树脂和线型酚醛树脂92

2.2.6 聚酯类（热固性）93

2.2.7 聚酰亚胺类（热固性）94

2.2.8 聚氨酯类95

2.2.9 聚硅氧烷类97

2.3 树脂的特性97

2.4 树脂的种类98

2.5 液体树脂加工98

2.5.1 浇铸加工98

2.5.2 浇铸树脂选择98

2.5.3 铸造过程102

2.6 复合材料110

2.6.1 复合材料110

2.6.2 树脂110

2.6.3 增强材料110

2.6.4 加工113

2.6.5 性质113

2.7 模塑混合物115

2.7.1 树脂类115

2.7.2 烯丙基类：邻苯二甲酸二烯丙酯和间苯二甲酸二烯丙酯115

2.7.3 氨基树脂（脲醛-三聚氰胺）119

2.7.4 环氧树脂122

2.7.5 酚醛树脂125

2.7.6 热固性聚酯126

2.7.7 硅树脂130

2.7.8 复合材料132

2.7.9 物料成型加工过程135

参考文献147

第3章 弹性体材料及其加工149

3.1 概述149

3.2 热塑性弹性体149

3.2.1 苯乙烯类150

3.2.2 烯烃类和热塑性聚烯烃类弹性体154

3.3 聚氨酯类热塑性弹性体156

3.3.1 共聚聚酯型热塑性弹性体160

3.4 聚酰胺164

3.5 可熔融加工橡胶165

3.6 热塑性硫化橡胶167

3.7 合成橡胶171

3.7.1 丁腈橡胶173

3.7.2 顺丁橡胶和聚丁二烯174

3.7.3 丁基橡胶175

3.7.4 氯磺化聚乙烯176

3.7.5 氯醚橡胶176

3.7.6 丙橡胶176

3.7.7 氟橡胶178

3.7.8 聚丙烯酸酯、聚丙烯酸酯橡胶180

3.7.9 氯丁橡胶180

3.7.10 聚异戊二烯181

3.7.11 聚硫橡胶181

3.7.12 硅橡胶181

3.7.13 丁苯橡胶182

3.8 天然橡胶182

3.9 小结184

参考文献184

第4章 复合材料与加工187

4.1 概述187

4.2 材料体系189

4.2.1 纤维190

4.2.2 基体材料195

4.2.3 纤维基体体系199

4.2.4 单向层叠复合材料的特性201

4.3 层片取向、对称、平衡202

4.3.1 层片取向202

4.3.2 对称204

4.3.3 平衡204

4.4 准各向同性薄片复合材料制品205

4.5 分析206

4.5.1 微观结构分析206

4.5.2 毡片式图207

4.6 复合材料破坏与合理的设计208

4.6.1 破坏208

4.6.2 破坏理论209

4.6.3 合理的设计209

4.7 复合材料生产技术216

4.7.1 生产方法的选择216

4.7.2 工艺装置218

4.7.3 布设技术220

4.7.4 树脂传递模塑法225

4.7.5 纤维的铺设226

4.7.6 纤维的缠绕226

4.7.7 拉挤成型混合与编织229

4.7.8 机加工技术232

4.8 分析234

4.8.1 复合材料的力学分析234

4.9 复合材料结构的设计235

4.9.1 薄片复合材料制品的设计235

4.9.2 零件设计的建议237

4.9.3 零件制造的建议238

4.10 对破坏的承受能力239

4.10.1 减少损坏240

4.11 复合材料的修理241

4.12 黏结技术和机械连接243

4.12.1 螺栓连接或黏结的设计指导245

4.13 环境的影响247

4.14 复合材料的检测248

4.14.1 购入材料的检测248

4.14.2 过程检测249

4.14.3 最后产品的检验250

4.15 复合材料的安全问题252

参考文献253

第5章 金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳基复合材料和导热型聚合物基复合材料255

5.1 概述255

5.2 复合材料的可比性能258

5.3 力学和物理性能概述259

5.4 制造时需要考虑的事项260

5.5 聚合物基复合材料261

5.6 金属基复合材料266

5.7 碳复合材料267

5.8 陶瓷基复合材料269

5.9 致谢271

参考文献271

第6章 涂料和饰面材料274

6.1 概述274

6.2 环境和安全277

6.3 表面预加工277

6.3.1 金属表面的清洁278

6.3.2 金属表面的预处理279

6.3.3 塑料表面的清洁280

6.3.4 塑料表面的预处理280

6.3.5 涂底漆282

6.4 涂料和饰面材料的选择282

6.4.1 依据精饰体系进行选择282

6.4.2 依据物理状态进行选择283

6.4.3 依据树脂类型进行选择283

6.4.4 依据电性能进行选择290

6.5 涂料和饰面材料300

6.5.1 通用涂料树脂300

6.5.2 其他类型的涂料树脂303

6.6 使用方法311

6.6.1 浸涂312

6.6.2 电涂312

6.6.3 喷涂313

6.6.4 粉末涂覆314

6.6.5 其他的应用方法316

6.7 固化317

6.7.1 空气干燥317

6.7.2 烘烤318

6.7.3 辐射固化318

6.7.4 强制干燥319

6.7.5 蒸汽固化319

6.7.6 软溶发亮处理319

6.8 小结319

参考文献320

第7章 黏合剂用塑料和弹性体321

7.1 黏合剂概述321

7.1.1 胶接的优点和缺点321

7.1.2 黏结理论325

7.1.3 好的黏结效果的必要条件327

7.1.4 胶接接头的老化机理328

7.1.5 黏合剂分类329

7.1.6 胶接步骤331

7.2 胶接的设计和测试331

7.2.1 应力类型331

7.2.2 结合效率332

7.2.3 接头设计333

7.2.4 测试方法337

7.3 表面预处理344

7.3.1 表面预处理的重要性344

7.3.2 常用的表面预处理方法345

7.3.3 聚合物的表面处理348

7.3.4 黏结前后表面预处理的评价349

7.3.5 基材平衡349

7.3.6 底漆和附着力促进剂349

7.3.7 特殊的表面处理及特性350

7.4 黏合剂种类364

7.4.1 黏合剂组成364

7.4.2 结构黏合剂368

7.4.3 非结构性黏合剂373

7.5 黏合剂的选择377

7.5.1 影响黏合剂选择的因素377

7.5.2 用于黏结金属的黏合剂383

7.5.3 用于黏结塑料的黏合剂383

7.5.4 用于黏结弹性体的黏合剂385

7.5.5 用于黏结木材的黏合剂385

7.5.6 用于黏结玻璃的黏合剂386

7.6 环境的影响386

7.6.1 高温387

7.6.2 低温390

7.6.3 湿度和水浸透390

7.6.4 户外风化391

7.6.5 化学制剂和溶剂393

7.6.6 真空393

7.6.7 辐射394

7.7 黏结接头的加工及质量控制394

7.7.1 检测和混合395

7.7.2 黏合剂的应用395

7.7.3 黏结设备396

7.7.4 质量控制398

7.7.5 环境和安全问题401

参考文献401

第8章 塑料连接404

8.1 概述404

8.2 塑料材料的一般种类405

8.3 塑料连接过程的类型406

8.4 直接热焊接410

8.4.1 加热器焊接410

8.4.2 热气焊接413

8.4.3 电阻丝焊接415

8.4.4 激光焊接416

8.4.5 红外焊接417

8.5 间接加热方法418

8.5.1 感应焊接418

8.5.2 非传导性焊接421

8.6 摩擦焊接422

8.6.1 旋转焊接422

8.6.2 超声波焊接424

8.6.3 振动焊接429

8.7 溶剂连接431

8.8 机械连接的方法433

8.8.1 机械连接434

8.8.2 自组装的设计437

8.9 对于普通塑料推荐的组装程序440

8.9.1 聚甲醛均聚物及共聚物440

8.9.2 丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物441

8.9.3 纤维素（醋酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、硝酸纤维素及乙烯基纤维素等）442

8.9.4 氟塑料（聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、氟化乙丙烯等）443

8.9.5 聚酰胺（尼龙）443

8.9.6 聚碳酸酯444

8.9.7 聚乙烯、聚丙烯和聚甲基戊烯445

8.9.8 聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯445

8.9.9 聚醚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚醚醚酮、聚芳砜、聚醚砜446

8.9.10 聚酰亚胺446

8.9.11 聚甲基丙烯酸甲酯（丙烯酸类树脂）446

8.9.12 聚苯醚447

8.9.13 聚苯硫醚447

8.9.14 聚苯乙烯448

8.9.15 聚砜448

8.9.16 聚氯乙烯448

8.9.17 热塑性聚酯449

8.9.18 热固性塑料（环氧树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯、聚酯、蜜胺、酚醛树脂和脲醛树脂、聚氨酯等）449

8.10 有关塑料连接的其他信息449

参考文献450

第9章 塑料制品的设计与成型452

9.1 概述452

9.2 设计过程452

9.3 原型制造453

9.4 塑料制品的成型工艺454

9.4.1 液态成型454

9.4.2 旋转模塑（转塑法成型）454

9.4.3 手糊成型（用于复合材料）455

9.4.4 树脂传递模塑455

9.4.5 缠绕成型456

9.4.6 热成型工艺456

9.4.7 挤出成型、共挤出成型和拉挤成型457

9.4.8 中空吹塑成型458

9.4.9 模压成型459

9.4.10 传递模塑成型461

9.4.11 真空辅助排气传递模塑工艺462

9.4.12 热固性塑料的注射成型工艺463

9.4.13 热塑性塑料的注射成型工艺465

9.4.14 微注射成型（纳米注射成型）468

9.5 塑料制品的装配与机加工概述468

9.5.1 塑料的黏结与焊接469

9.5.2 螺纹连接470

9.5.3 机械加工471

9.6 后处理操作473

9.6.1 塑料制品去飞边473

9.6.2 热塑性塑料制品的去飞边474

9.6.3 导线的脱除与成型474

9.6.4 冷却时的定型工艺474

9.6.5 后固化475

9.7 塑料成型工艺涉及的相关知识475

9.7.1 物料流动475

9.7.2 塑料的拉伸478

9.7.3 最终产品的尺寸478

9.8 模具的结构与制造480

9.8.1 模具的类型480

9.8.2 单型腔模具481

9.8.3 多型腔模具481

9.8.4 带有抽芯结构的模具481

9.8.5 带有镶嵌件的模具482

9.9 小结482

第10章 塑料与弹性体在汽车行业的应用483

10.1 概述483

10.2 塑料部分486

10.2.1 热塑性树脂486

10.2.2 热固性树脂499

10.3 弹性体502

10.3.1 热塑性弹性体502

10.3.2 热塑性弹性体及合成橡胶507

10.4 声明509

参考文献509

第11章 包装用塑料515

11.1 包装用塑料516

11.1.1 聚乙烯516

11.1.2 聚丙烯521

11.1.3 聚氯乙烯522

11.1.4 偏二氯乙烯共聚物523

11.1.5 聚苯乙烯524

11.1.6 乙烯-乙烯醇共聚物525

11.1.7 尼龙526

11.1.8 聚对苯二甲酸乙二醇酯527

11.1.9 聚萘二甲酸乙二醇酯528

11.1.10 聚碳酸酯528

11.2 包装用塑料的性质529

11.2.1 形态和密度529

11.2.2 热物理性质532

11.2.3 力学性能534

11.2.4 阻隔性能536

11.2.5 表面和黏合性能536

11.2.6 光学外观538

11.2.7 电性能538

11.3 聚合物包装体系的物质迁移539

11.3.1 包装中存在的相互作用539

11.3.2 交互作用形式540

11.3.3 扩散和吸附等式541

11.3.4 单层平板扩散543

11.3.5 复合结构扩散547

11.3.6 渗透率的测定551

11.3.7 渗透剂的传递和封装产品的保存期限553

11.3.8半无限大聚合物平板的迁移和吸附556

11.3.9平衡状态下的迁移和吸附564

参考文献566

第12章 塑料回收569

12.1 概述569

12.1.1 城市固体废物569

12.1.2 城市固体废物中的塑料制品572

12.1.3 塑料回收率572

12.1.4 循环利用的好处577

12.2 回收过程577

12.2.1 材料的收集578

12.2.2 分离和污染的问题584

12.2.3 质量问题588

12.3 聚对苯二甲酸乙二醇酯的回收589

12.3.1 软饮料瓶的回收592

12.3.2 商用PET瓶的回收593

12.3.3 PET瓶的机械回收593

12.3.4 非瓶子PET料的回收594

12.3.5 PET的原料回收595

12.3.6 食品等级PET的机械回收595

12.3.7 回收PET的性质597

12.3.8 回收PET的市场597

12.4 高密度聚乙烯的回收598

12.4.1 HDPE瓶的回收599

12.4.2 其他HDPE的回收600

12.4.3 HDPE的回收程序601

12.4.4 回收HDPE的市场602

12.5 低密度聚乙烯和线型低密度聚乙烯的回收603

12.6 聚丙烯的回收605

12.7 聚苯乙烯的回收606

12.8 聚氯乙烯的回收609

12.9 尼龙及尼龙地毯的回收613

12.10 聚氨酯的回收615

12.11 聚碳酸酯的回收616

12.12 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的回收617

12.13 其他塑料的回收617

12.14 混合塑料及木塑混合物617

12.15 从电脑及电子产品中回收塑料619

12.16 汽车用塑料制品的回收622

12.17 设计问题624

12.17.1 生命周期评价624

12.17.2 有关回收的设计624

12.17.3 环境认证程序625

12.17.4 绿色市场625

12.18 立法625

12.18.1 树脂编码626

12.18.2 回收率及回收对象626

12.18.3 扩大化的制造商以及产品责任627

参考文献628

附录A 塑料工业常用缩略语（英汉对照）635

附录B 塑料设计常用性能参数639

附录C 树脂和混合料的电性能数据700

附录D 塑料和复合材料的性能规格及标准来源702