专业实验下实验报告

1、专业实验下实验报告实验一塑料的综合性实验（一）一、背景介绍1、PVC的基本性质PVC材料在社会上的用途广泛，总括来看，PVC材料有以下几个方面的优点：1、质量轻、隔热、保温、防潮、阻燃、耐酸碱、抗腐蚀。2、稳定性、介电性好，耐用、抗老化，易熔接及粘合。3、抗弯强度及冲击韧性强，破裂时延伸度较高。4、通过捏合、混炼、拉片、切粒、挤压或压铸等工艺极易加工成型，可满足各种型材 规格的需要。5、表面光滑、色泽鲜艳、极富装饰性，装饰应用面较广。6施工工艺简单，安装较为方便。另外，由于化学稳定性高，所以可用于制作防腐管道、管件、输油管、离心泵和鼓风机 等。聚氯乙烯的硬板广泛应用于化学工业上制作各种贮槽的衬

2、里，建筑物的瓦楞板，门窗结 构，墙壁装饰物等建筑用材。由于电气绝缘性能优良，可在电气、电子工业中，用于制造插 头、插座、开关和电缆。在日常生活中，聚氯乙烯用于制造凉鞋、雨衣、玩具和人造革等！尽管PVC材料应用广泛，优点众多，深受广大消费者的青睐，但是它还是有一定的缺陷 的。PVC可以分为硬PVC和软PVC软聚氯乙烯的柔软性、断裂伸长率、耐寒性会增加，但 脆性、硬度、拉伸强度会降低。而且由于聚氯乙烯的热稳定性较差，长时间加热会导致分解， 放出HCL气体，使聚氯乙烯变色，所以其应用范围较窄，使用温度一般在-15 C到55E之间。 另外，PVC材料在室外空气中，耐老化的问题也很严重。PVC在生产时会

3、加入稳定剂，但稳定剂有无毒和有毒之分，只有加入了铅盐之类有毒的稳定剂，才会产生隐患。但PVC产品鱼龙混杂，一些小企业使用铅盐做稳定剂，很难达到相关卫生标准。为了解决这些问题以及降低生产成本，就需要对PVC进行改性，向其中加入分散剂、填充剂、稳定剂、抗冲剂等可以显着提高其各项性能。二、实验部分1、用高速搅拌机配制PVC干混料1.1实验目的1、 熟悉掌握GH 10DY型实验用咼速搅拌机（以下简称咼搅）的构造和使用方法。2、了解PVC干混料的配制方法。1.2实验原理即利用高搅机将几种粉料混合均匀。1.3实验设备和药品1、设备：GH- 10DY实验用高速搅拌机；台称，搪瓷盘；刷子两把。2、材料：PVC

4、 4型或5型碳酸钙 硬脂酸（润滑剂）三盐基硫酸铅（稳定剂）。1.4实验步骤1、开机前1）清扫锅体内部；2）检查卸料门是否活动自如，卸料门处有无残留物料，加以清理后关闭；3） 配料：树脂: PVC 1000 克稳定剂：三盐基硫酸铅40克 润滑剂：硬脂酸 10 克称好后倒入瓷盘内。4）接通总电源。将控制箱内总开关合上。这时绿色指示灯点亮表示电源接通。5） 用温度控制指示仪上的温度设定装置庙宇加工温度为80 C,开启加热装置（右面板 手），指示灯点亮（绿色），表示开始加热。2、开机待温度达到设定值时，保持10分钟，即可加料开机。1）加料：将上述物料小心倒入锅体，盖紧锅盖。2） 按低速启动钮，再按高速

5、启动钮。开始记录物料温度。搅拌2分钟，转为低速。3）手动打开卸料门，将物料卸在瓷盘内摊开，以免物料结块。卸完后关机，用温度计 测量物料温度。4）打开锅盖，将锅内剩余物料从卸料口排清。5）清扫锅体，卸料品及机体，关上锅盖和卸料门。3、关机：依次关闭加热电源，主机开关，拔去插头。4、将高搅好的干混料倒入指定的容器以供其他实验使用。结果与讨论综合实验的第一步比较简单，就是用一台机器将一定配方的粉料混合均匀，需要注意的 是机器在开关前一定要有一个加速和减速的过程，否则对机器的伤害会比较大。另外，要注 意尽量扫出全部的料，不要留料在搅拌室内，否则会造成一部分物料的损失。2. 软PVC塑料的开放式炼塑加工

6、实验目的1、熟悉掌握二辊炼塑机的构造和使用方法；2、了解软PVC塑料的加工方法及性能。实验原理首先是一个二辊炼塑机，它是一种常用的塑料加工设备，主要用于软硬PVC的加工。它与密炼机、压延机配合形成压延生产线，其中它的作用是将密炼后的物料进一步塑化均匀后向 压延机供料，而单独使用则可以得到 PVC片材，片材可以热压成板材，或者切粒（比如电缆 料）。炼塑机得构成及各部分作用这里就不再赘述。PVC塑料加工原理PVC是用途广泛的通用塑料，其主要组份有增塑剂、稳定剂、润滑剂、填充料等。本实 验配制不同塑剂含量的软PVC塑料，用两辊炼塑机塑化拉片，压制成板后测试性能。软PVC内增塑剂的含量一般为30% （

7、100份PVC计）以上，一般说增塑剂含量愈高，产 品愈软，抗拉强度下降，延伸增加。软 PVC内加入填料后，一般说强度下降，但能改善产 品的尺寸稳定性，提高硬度。加填料后加工性能变差，塑化时间延长。软PVC用两辊开炼一般用于压延工艺，这时混炼物料为由密炼机加工后的团块， 很快就能塑化均匀向压延机供 料。如不用密炼机，各组份经高搅拌后直接将此干混料加入开炼机加工，塑化时间较长，一 般为1015分钟。塑化后拉成片材再进行后加工。本实验目的为熟悉操作使用及了解软 PVC加工方法及力学性能，所以采用手工拌料，直 接加料。软PVC的加工温度为160190C，视增塑剂、填料加量而定。为比较加工性能，本 实验

8、中加工温度固定为160C。在二辊混炼时物料在辊隙内受压力和剪切两个作用，达到混合均匀塑化均匀的要求。辊隙愈小，剪切速率较大，剪切作用强，传热也快。因此混炼时一开始辊隙要小一些，待物料 包辊后再逐渐放大辊距。软PVC 一般不会粘辊，易于从辊筒上剥离。一般说物料包在温度高和转速快的辊筒上。 由于加工时物料在两辊之间混炼，前后辊的温差较小，所以物料容易所在转速快的后辊上。二辊加工全凭经验，一般认为物料变为着色均匀，表面有一定光泽，无可见之粉粒时即 为塑化均匀，可以出片。由于片材还需经后加工，例如压制，切粒后挤出等。二辊混炼时也 不应塑化过头，否则反而影响其物理机械性能。实验设备与材料1、设备：二辊炼

9、塑机，表面温度计。2、材料：树 脂: PVC 3型或4型稳定剂：三盐基硫酸铅二盐基亚磷酸铅增塑剂： 邻苯二甲酸二辛酸酯润滑剂：硬脂酸 填料：碳酸钙3、工具：刮刀2把，漆刷1把，瓷盘2只；手套4付。台称干；游标卡尺一把 实验步骤配方表配方表5-1 （克）5-2 （克）5-3 （克）5-4 （克）5-5 （克）5-6 （克）PVC树月旨500500500500500500三盐酸硫酸 铅151515151515增塑剂101010101010硬脂酸5°555碳酸钙05152535451）每组只做其中一个配方，其他数据由其他组提供。2）在台称上按配方称取后，倒入瓷盘，用刮刀仔细混和均匀机器准备

10、工作：1）机器启动：必须在启动后才能加热，防止轴受热不匀变形。2） 辊筒加热，调节变压器，使温度达到 160 C左右。以上两步由实验室预先进行（因 预热时间较长）。3）拧主轴润滑油杯几圈，向主轴承内压入润滑脂。4）拨动紧急刹车，检查辊筒继续转多少距离（1/4圈）。5） 调节辊矩（注意刻度盘上标明的方向）。开始时辊矩小些（1mm。注意调矩时最好 左右同时进行，不可让两边调距相差太大。炼塑在辊筒下放置两个瓷盘，叠在一起。开始向辊间加料，记下起始时间。开始加料量不要 太多。等物料塑化开始包在辊上后用刮刀切开，切口要在辊筒左下方，快速向右划开整片片 材，趁势拉下后卷成一卷或打三角包，目的是保温防止冷却

11、。拉下一部分后再继续加料，全 部物料塑化后，放大辊距至左右，将全部已塑化物料放入辊间，继续炼塑，打卷或打三角包 至物料塑化均匀无粉料，表面平整。记下结束时间，这段时间为塑化时间。调整辊距，在两边各割取一块物料，用卡尺量厚度，直至两边厚度一致（左右）。平铺在桌子上（桌子拉近辊筒）。趁热用剪刀裁成30cm左右的块材，以供热压成型。料片究竟包在前辊还是后辊上取决于操作条件。由于炼塑机的操作位在前辊，后辊出片的话没有地方放片材，所以应尽可能使物料包在前辊上。由于前辊转速低，要使物料包在前 辊上，必须使前辊温度高于后辊。 所以混炼和出片前应使前辊加热电压、电流高于后辊。关机1）切断加热电源。2）必须等辊

12、筒温度降低至80 C以下时，才能关掉主机。3）清扫机器及周围环境。4）清点交还工具。结果与讨论这次实验相对比较危险，辊的温度在150C以上，所以这次老师并没有让我们自己来做， 而大部分是他来进行演示。实验一开始就出现了一系列的问题，比如辊的温度过低，辊两边 的温差过大等等，都导致我们的原料很难变成比较好的片材，经过一段时间的调试，机器算 是能够勉强工作了。首先将料从两个辊的上边倒下，然后将从辊里出来的东西不论是粉料还 是小片收集起来继续从上面往下倒，等到差不多有一整个片的形状时，用手接着出来的片材， 两边包角然后放到上面继续辊炼，最后出来的片材是有点透明的，用剪刀将其剪成10厘米左右的正方形保

13、存起来，下次试验待用。这次实验我感觉还是比较失败的，因为辊炼机的两 个辊上面有很多的油，这样辊炼出来的产品里面就含有很多的杂质，正如我们的产品上面就有很多的黑斑，这个对后来的产品肯定会有比较大的影响。3. PVC塑料的热压成型及工艺 实验目的1、熟悉和掌握平板压机的构造和使用；2、了解PVC塑料的热压成型工艺。实验原理首先是一个平板压机，它是通过上下两块铁板对物料进行加热并压制成型的。具体的结构 及控制装置这里不再叙述。PVC硬板和软板的压制PVC硬功夫板的工业生产采用压延工艺生产的硬片，然后用多层压机将几层硬功夫片迭 合而成的迭合本压制成板。半硬塑料地板也可用多层压机生产。压制时一般采用开放

14、式模板， 例如抛光的或不抛光的不锈钢板、铝板等。也可采用模框以保证厚度达到一定要求。PVC板压制的目的一是使多层薄片熔合，二是使表面平整光滑，并达到一定的厚度。硬板的压制压 力和温度比软板的要高一些。压力要适中并与温度高低一起考虑加以设定。实验步骤1、 压板预热至160 C （由实验室预先调好）。2、熟悉压机操作，操作控制阀，使压板动作。3、迭合本准备：将PVC软片料入在不锈钢模板上（预先清除模板上的余料、污垢）， 复上不锈钢板，再放一片软PVC片料，迭成三层组成的迭合本。注意三层片材在模板内的 位置应上下对准，以保证压力均匀。硬 PVC板要求压成4mm厚板材，将几片PVC硬 片材迭成厚度略大

15、于4mm，放入厚4mm的模框，上下复上不锈钢模板。4、压制1 ）预热：将迭合本放入压板之间，尽可能处于压板中心位置，闭合压板，使压力表指 示为10MP&压软板温度为160 C,压硬板温度为175180C。随着物料受热塑 15化， 压力会有所下降，可适当补压。预热时间为1015分钟。2） 加压：预热后升压，软板压制压力为 10MPa硬板压制压力为15MPa保压5分钟。3） 冷却：关闭加热装置，在压板中通入冷却水，至温度低于50E以下。4）脱模：将板材取出、清理模板。5、制样:1） 软板用冲模冲出抗拉试样 5片测拉伸强度和断裂延伸。另准备 20 x 20mm若干片， 测定邵氏硬度。2）硬板

16、用万能制样机制样。测定抗拉、抗弯、球压硬度、维卡软化点及抗冲等性能。 结果与讨论本次实验由于机器的问题，所以放气的过程由我们来人工操作，本次实验中比较危险的 是从压机里取出滚烫的玻璃板的步骤，即使戴着三层手套，还是会感觉到热气传到手上，由于是手工操作，所以我感觉做工会比较粗糙，样品做出来应该会很不均匀。4. 万用铣床制备标准试样 实验目的1、熟悉掌握ZHY W型万能制样机的构造和使用方法。2、了解塑料的物理机械性能标准试样的制备。实验原理万能制样机的构造与使用方法。这里不详细说明，之后会在讨论部分提到。标准样品的制备该万能铣床适用于加工硬质塑料，如 PE PP,有机玻璃，硬质PVC等的标准试样

17、的制 备。软质材料如软PVC橡胶等不适用。本实验制备硬质PVC板的抗拉、抗冲（小）、抗弯、硬度、维卡耐热性等标准试样、尺寸 见测试方法实验讲义。1）抗拉试样：GB-1040-79规定的适应硬板的II型试样。2）抗弯试样：GB1042-79中规定的板材试样尺寸，长 10d ± 20mm宽15 ±， 厚度d。3） 抗冲击试样（简支梁法）：GB1043-79中规定的有缺口小试样。4）球压硬度试样：HG2-168-65中规定的尺寸：宽度15mm长度25mm厚度.4mm5） 维卡耐热性试样：GB1633-79中规定的尺寸：10X 10X 4mm（长X宽X厚）。 实验设备与材料1、设备

18、：ZHY- W型万能制样机一台 附带夹具：哑铃型靠模、垫块，标准块，缺口铣 刀。2、材料：硬PVC板一块。实验步骤1、熟悉万能制样机的操作：1）接通主机电源；在所有传动轴处加注润滑油。2）打开在主机中间的电源总开关，指示灯点亮。3）启动锯床，移动工作台几次，关掉。4）启动缺口铣床，操作夹紧手轮，进给手轮，自动控制进给装置，拖板手轮等，然后 关掉。铣刀安装由教师演示。5）哑铃型铣床的铣刀安装由教师演示。上拖板已经调整好，不可再变动位置。后面的定位螺钉不得拧动。启动铣床，铣刀旋转， 练习操作压样条手轮，正面进给拖板（下拖板），即用摇手柄套入下拖板轴头顺逆时针旋转手柄，下拖板向后向前移动。操作自动横

19、向进给装置，即合上离合器， 按侧面板两只绿色按钮，观察进给方向。操作完后关掉铣床。2、锯切:1）把硬PVC板材放在工作台上，用压杆压住。2）根据试样的宽度，把角尺板上“ 0”刻度线对住所需的宽度，拧紧蝶形螺帽。把板材 紧靠角尺板和钢尺，拧紧压板。3）启动锯床，把工作台向前慢慢推进，直到锯断。4）锯切样条数：拉伸样条五条（宽度比标准放12mm；抗弯五条，抗冲（小）五条,硬度2条，维卡耐热3块。3、铣缺口1）装样条。方法如下：用拖板手轮将拖板向右退出。由于GB标准的小抗冲试条长55，不能用 宽的标准块定位。所以先在样条中心划线。 把中心线放在样条槽的中心，用夹紧手轮将试条夹紧。2）百分表调整先用手

20、搬动皮带轮，使缺口铣刀垂直向下。旋动进给手轮（升降手轮），使铣刀刚好与样条表面接触。调整百分表高度及用滚花齿轮调节，使滚花齿轮与百分表测量头接触，并 使百分表指零。3）铣切用拖板手轮调整样条位置在铣刀正下方。启动电机。慢慢旋动进给手轮，铣刀开始铣缺 口，一直铣到所需缺口的深度在百分表上读出 （铣切时拖板略作左右移动）。然后降下拖板。 再用托办将拖板向右退出，松开夹紧块，取出加工好的试样。关掉电机。也可用自动进给装置进给，即将拖板手轮拉出，拖板自动慢慢上升。当百分表到达所需 深度后，将手轮捈。铣切完毕。4、铣哑铃形样条1）上拖板由教师定位，后侧螺钉不得任意拧动。2）铣刀由教师演示安装。3）装样条

21、。方法如下：先用摇手柄将下拖板向后退出。在样条室内垂直放入一条厚度 为6mm的垫铁。再水平旋转哑铃形靠模，放三块样条在靠模上。拧手轮压紧样条。移动活 动块，使它靠紧样条一端。4）启动铣刀。5 ）旋横向进给手轮，使铣刀牌样条的中间，用摇手柄将下拖板向前推进（逆时针方向 转），铣切开始，一次进刀量不能太多。正向进刀后用手动或自动横向进给。铣刀走到哑铃 处（宽度大的部位）时上拖板向后退。哑铃处铣完后反方向横向进给，到中间部位时，上拖 板藉弹簧压力向前，铣刀铣床另外一半。然后再下身进刀继续铣切。直至靠模与铣刀下的垫 套接触。 将下拖板退出，取出样条，翻过来后加工另一面。一般加工一面进刀23次。注意：下

22、拖板后侧四个定位螺钉不可拧死，由教师定位，不得随意拧动！否则会损坏支 架。5、关机。清理各部件及四周环境；用刷子刷除各处碎屑。切断总电源。结果与讨论本次实验在万能制样机上我们主要制备了两种样品，一个是长方形的将来用作拉伸样条， 一种是正方形的，用作硬度以及维卡软化点的实验。长方形的样条并不能直接去做拉伸测试， 而是要根据GB将其磨成哑铃状。我个人感觉这一步还是比较难的，因为砂轮机一直在震 动，我们的手不可能磨出来直线，最后的结果是基本上每一个样条上面都是波浪形的边缘， 最后做出来的实验数据也不怎么理想，这边的误差来源就是手工操作。5性能测试概述本次实验主要有三个性能测试：塑料冲击强度试验（简支

23、梁法）、塑料拉伸强度试验以及塑料维卡软化点的测定。对于冲击强度实验，因为对于高聚物，招致损坏的最主要原因是外部的冲击，所以除了 静力实验之外，动力学的实验同样很重要，本实验是通过冲击强度来评测该材料的韧性。拉伸强度实验则是材料作为结构件的重要指标之一。维卡软化点的目的是检测材料的热变形，在一定的温度下对其硬度进行评测。以下是对这三种测试方法的具体表述。塑料冲击强度试验（简支梁法）试样制备试样带有缺口和不带缺口，二种形状见下图。试样尺寸整个标准如下表所示：本次实验用的是有缺口的小试样的标准。要求是每组试样不少于5个，且表面平整，无气泡、裂纹、分层和加工损伤等缺陷。 实验设备摆锤式简支梁冲击试验机

24、，试验在摆锤总能量的1085%范围内使用。摆锤、试样、支座的尺寸及相互位置见图。实验步骤（一）试样预处理与拉伸试验相同。（二）测量试样中部缺口宽度和厚度，准确至毫米，测三点取平均值。（三）选择摆锤，调整零点。（四）按图所示放好试样，缺口面或未加工面背向摆锤，试样宽面紧贴支承面。（五）将摆锤放在锁钩上，把刻度表指针拨向最大数值处，平稳放开锁钩，读取所消耗 的功。（六）凡试样不破裂或不破裂在中间三分之一，不破裂在缺口处时，试样作废，另行补 做。塑料拉伸强度试验试样尺寸如下图所示：其中C的长度由55改为60。实验条件（一）实验环境：热塑性塑料为 25 ±2C,热固性塑料为25 ±

25、5C,相对湿度为65 ± 5%本次实验在室温下进行。（二）试验速度1、热固性塑料，硬质热塑性塑料为 10 ± 5毫米/分。2、伸长率较大的硬质和半硬质热塑性塑料 （如尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等） 为50 ± 5毫米/分。3、软板、软片和薄膜，相对伸长率w 100时，用100± 10毫米/分；相对伸长率>100时， 用250 ± 50毫米/分。本次实验采用100毫米/分的速率进行拉伸。实验仪器本次实验采用万能试验机进行实验。具体这里不再叙述。实验步骤（一）试样预处理：试验放置在第三项规定的试验环境中。厚度d<毫米处理不少于4小

26、时。w d< 2毫米处理不少于8小时；d>2毫米处理不小于16小时。（二）测量模塑试样和板材试样的宽度和厚度准确至毫米，板片厚准确至 毫米，薄膜态度准确至 毫米。每个试样在标距内测三点，取算术平均值。（三）估计所测材料的大致强度。装好重锤。（四）检查调节刻度盘指针到零位。（五）接通电源。调节拉伸机速度至试验规定值。（六）装好试样。试样纵轴应与上、下夹具中心线相重合，将指针拨回零位。伸长标尺 调至零位。（七）对试样加拉力至试样断裂时为止。（八）读取负荷值和伸长值，若试样断裂在非有效部分时，该试样作废，另行取样重作。 塑料维卡软化点的测定概述将被测试样，于液体体传热介质中，将1mm截面

27、积的针头，在一定的负荷下，压在试样 表面，而后等速升温，测定针头下降 1毫米时的温度，即为该试样的维卡软化点。实验仪器试样及实验条件1、试样尺寸(1) 试样厚度为36毫米，面积不小于10 X 10毫米或直径大于10毫米。(2) 模塑材料厚度为34毫米。(3) 板材厚度大于6毫米时，应在一面加工至34毫米。(4) 厚度不足3毫米时，允许23块叠合一起进行测定。2、试样上，下表面应平整、光滑、无气泡、裂痕、飞边或凹痕等缺陷。3、每组试样为3个。4、起始温度为室温。5、升温速度 ：5C±C /6分钟；12C±C /6分钟。&试样随的静负荷为1kg或5kg。7、传热介质为：

28、硅油、变压器油、液体石蜡等。8、变形测量装置：精度为的百分表。9、水银温度计：分度值为1C。10、此方法不适用于测定维卡软化点范围宽的材料。实验步骤首先每次使用时，里面的温度一般都低于被测材料的软化温度。将方形样品中心置于针头下，加工面朝下，使压头针接触试样，插入温度计，使温度计 水银球与试样相距3mn以内。但不应触及试样。将装好试样的支架小心浸入浴槽内，试样位于液面以下，起始温度应至少低于该项材料软化点(维卡)50 C。加上负荷，接通电源，开动搅拌器，大约五分钟之后，调节变形计量，使之为零。选择升温速率。打开“电源”，贝U右侧指示灯这，调节“始温调节”旋钮，使左侧指示灯灭，此时，电 流表A指

29、示出相应的数值，即是“常加热部分的加热电流，使介质预热数分钟，以便使热量 扩散均匀。将升温开关拨至“升温”。调节“始温调节”旋钮，使左侧指示灯处于闪耀或呈暗红状态，即使介质从此起始温度 开始升温，此时电流表的示值应略有增加，表示“控制加热”部分已投入工作。此后，介质 便按所选定的速率自动升温。从微安表上面读出温度，同时记录湿度。同组有两个样品的软化温度之差超过 2C,则要另取试样，重新试验。将升温按钮转至“关”，关闭电源开关，关闭搅拌器，通冷却水冷却，之后取出样品， 取出并擦干净温度计，实验结束。性能测试结果与讨论CaCO3%Akak拉伸强度(MPa断裂伸长率%维卡软化占八、013579从表中

30、可以看出，冲击强度基本是随着碳酸钙加入量的增加而增加的，原因可能是碳酸 钙颗粒分散在PVC树脂中，吸收了一部分的能量。下面是Ak与ak随碳酸钙含量变化的曲线。这是拉伸强度与断裂伸长率随碳酸钙含量的变化：维卡软化点与其关系：拉伸强度与断裂伸长率由于实验人工误差，制样过程中的误差等，基本看不出有什么规律，看起来应该是随着碳酸钙含量的增加，其值会下降。维卡软化点的变化不大，会有一个比较小量的减小。该软化点只是测试的方法之一，并 不能代表产品的软化温度。实验二塑料的综合性实验（二）一、背景介绍综合性实验一中，大部分都是手工进行生产，包括炼塑、铣床等都是人工操作，在科技 进步的今天，这些机器和技术与现代

31、相比都显得比较落后而且没有任何的生产力可比性。所以有必要对比较先进的自动化生产线有一些了解，这个就是实验二的目的。在这个实验里， 将会利用具有较高自动化的双螺杆挤出机制备聚合物基纳米复合材料，掌握一种新的制备复合材料的方法，这对拓展聚合物的种类、改善其性能具有重要的科学意义。二、实验部分1. 双螺杆挤出机制备聚合物基纳米复合材料1.1实验目的：熟悉了解双螺杆挤出机制备纳米复合材料的方法。1.2实验原理聚丙烯（PP）作为通用树脂之一，和其它通用树脂相比，具有较好的综合机械性能，并 且相对密度较小，透明性及表面光泽好，耐热性能高，其维卡软化温度高于HDPE和ABS, 可在120 C下连续使用。其加

32、工方式可采用挤出、注射等成型方法，广泛应用于汽车工业、 家用电器、化学建材等行业。但是，尽管聚丙烯具有如此优良的性能，在许多实际应用中， 由于是使用目的不同，对某些性能的侧重要求也不相同，因此，许多改性专用料就相应而生。 利用纳米无机材料来改性PP就是一种。本实验通过CTE-35型双螺杆挤出机达到用纳米材料改性聚丙烯的目的。 1.3仪器介绍我看到的主要构造就是加料槽、加热装置、冷却槽以及造粒机，控制台那边可以看到每 一个部位的温度，便于控制。冷却槽就是一个水槽，其中有几根柱子用来分开出来的两束丝。 造粒机里面就是用齿轮将已经变硬的丝碾碎。1.4设备和材料双螺杆挤出机；SZY-YY-60塑料注射

33、成型机；注射模具（力学性能试样模具）；ZT630型注塑机；XCJ250型简支梁冲击试验机，温度计、秒表等。聚丙烯，PP （注塑级）；马来酸酐；引发剂过氧化二苯甲酰；有机蒙脱土 OMMT钠基蒙脱土（Na-MMT）;十六烷基三甲基溴 化铵（CTAB）,分析纯；聚丙烯，045。1.5实验步骤本次实验是用母料法制备纳米复合材料，目的是让各种物料的混合能够更加均匀。 第一步：蒙脱土的有机化（这一步老师已经完成了）称取6g十六烷基三甲基溴化铵并配成一定浓度的水溶液。 称取20g蒙脱土分散到600mL 的蒸馏水中搅拌并加热至 80C，滴加十六烷基三甲基溴化铵溶液,升温至90C并恒温2h， 然后抽滤，并用蒸馏

34、水洗涤，再静置12h后抽滤，洗涤，重复多次，直至用硝酸银鉴定无溴 离子后，放入干燥箱中于140C下干燥至恒重，研磨成300目的粉末，得有机蒙脱土（Org-MMT）。 第二步：聚丙烯的改性（制作母料）本次实验我们所用的母料配方是一样的，如下所示聚丙烯（PP, g）改性剂（马来酸酐，g）引发剂（过氧化二苯甲酰，g）100第三步：聚丙烯/蒙脱土复合材料的制备配方如下：根据配方先将粉料混合起来，这次没有用机器，完全用手工混合的，混合好之后从进料口加 料，从造粒机后面收料就可以了。2. 聚丙烯塑料及其纳米复合材料的注塑成型 ？2.1实验目的：熟悉了解注塑成型工艺的流程 2.2实验原理注射成型适用于热塑性

35、塑料和热固性塑料，是高聚物的一种重要的成型工艺。注射成型 的设备是注塑机和注射模具。它是使固体塑料在注塑机的料筒内通过外部加热、机械剪切力 和磨擦热等作用，熔化成流动状态，后经柱塞或移动螺杆以很高的压力和较快的速度，通过 喷嘴注入到闭合的模具中，经过一定的时间保压固化后，脱膜取出制品。注射成型机主要有柱塞式和螺杆式两种，以后者为常用。不同类型的注射机的动作程序可能不完全相同，但成型的原理及过程是相同的。热塑性塑料注射时，其模具温度要比注射 料温高，制品要在一定的温度下发生交联固化而定型的。本实验是以聚丙烯为例，采用移动螺杆式注射机注射成型。下面是热塑性塑料的注射成 型工艺原理。2.3机器设备与

36、原料主要设备：（1）SZY-YY-60塑料预塑注射成型机。（2）注射模具（力学性能试样模具）。（3）温度计、秒表等。2.4实验步骤本次实验机器属于半自动，我们需要做的是第一：加料；第二：开模具取出产品，关模 具。整个的操作过程非常简单。将产品从机器里面拿出来之后，用剪刀将各个部分剪下来再用刀片刮掉毛刺就可以进行 性能测试了。由于人数比较多，所以此次样品只测试拉伸性能。 2.5性能测试结果与讨论MMT(%拉伸强度（MPa断裂伸长率（%051020以上两图是拉伸强度与断裂伸长率随 MMT含量的变化。可以看出随着 MMT含量的增加， 二者均有一个下降的趋势。可以看出虽然蒙脱土改善了 PVC树脂的热性

37、能，但是其力学性能 会有一个下降，可能是因为相容性的问题，导致力学性能下降。实验三PVC增塑糊的制备1. 实验目的：掌握增塑糊的制备方法以及配方的选择。2. 实验原理增塑糊制备（plastisolprocessing ）是将聚氯乙烯树脂加工成糊料的工艺过程。增塑糊是聚氯乙烯树脂悬浮在液态增塑剂中所形成的糊状配混料。这种糊料可涂在基材上、注入模具内或喷在其它材料表面上，制成品种繁多的涂布制品（如塑料壁纸地板等）和模塑制品。3. 原料与设备1. 原料PVC树脂（乳液法树脂）；增塑剂：邻苯二甲酸二辛酯（DOP;填 料: CaCO3润滑剂：石蜡、硬酯酸等； 稳定剂：有机锡。2. 主要设备 天平（感量）

38、 研钵烧杯（250mL2个，100mL2个）； 玻璃棒。4.配方组号PVC树脂润滑剂稳定齐U增塑剂填料110022401021002340103M0024401041002540105. 实验步骤1. 根据制品的要求进行配方设计，并进行称量。2将碳酸钙和少量的树脂粉放入研钵内进行研磨，待分散均匀后，再分批加入树脂粉及增塑剂、研磨成均匀的糊状料即可。3. 对糊状料进行真空处理，保证塑料糊没有气泡，等待以后的涂刮成型。6. 结果与讨论在本次实验中我们没有用到颜料，整个糊的制作过程是比较顺利的。因为原料里面的液 体并不多，刚开始我担心不能成糊，后来经过一段时间的搅拌，粉料都变成了糊状物，接下 来的任

39、务就是涂刮了。实验四PVC增塑糊的涂刮成型1. 实验目的：掌握涂刮成型的工艺，了解成型工艺参数对产品性能的影响。2. 实验原理涂刮成型是塑料成型的特殊方法之一。先将聚氯乙烯糊树脂配以增塑剂、稳定剂等各种 助剂制成溶胶塑料，将其倒入成型基材，接近模壁的塑料因受热而凝胶，及时倒出没有凝胶 的塑料，并将已经附在基材的塑料进行热处理，冷却固化后，可以得到制品。增塑糊的凝胶化-熔融塑化过程如图所示：3. 实验原料及设备1. 原料实验三制备的PVC增塑糊；2. 主要设备烘箱，涂刮刷，涂刮模具，烧杯。4. 实验步骤1. 根据配方配制好PVC糊。2. 模具预热：将烘箱升温至180200C, 般控制在18019

40、0C。然后把不锈钢板放入烘箱中加热， 使其温度升至130C左右，时间约67分钟。3. 涂刮成型先将烧杯称取规定用量的糊塑料，并将料迅速倒在涂刮基材上，然后用涂刮刷均匀涂刮， 再放入烘箱里加热塑化2分钟。4. 冷却脱模从烘箱内取出模具使其充分冷却后揭盖取出制品。5. 取出制品后，进行物性测定。（由于时间原因，没有进行物性测定）5. 结果与讨论本次实验进行的很快，增塑糊加热之后立马用玻璃棒涂在预热过的纸上面，这个糊没有 想象中那么好涂。因为刚开始并不知道涂多少，我们仅仅用玻璃棒挑出去一点来涂，发现很 薄，后来才直接用容器倒了下去，不过问题是有气泡出现。第二周过来看样品的时候发现有 很多的斑点和气泡

41、在上面，原因应该是搅拌的时候太过用力，很多气泡在其中，涂刮之后气 泡封在里面，靠近表面的加热是膨胀破裂，所以会有斑点出现。实验五玻璃钢平板制品手糊成型加工技术及操作方法1. 实验目的1. 了解掌握玻璃钢手糊成型的基本方法，熟悉玻璃钢手糊制品的制备原理。2. 加深理解不饱和聚酯树脂的固化机理。2. 实验原理FRP手糊成型工艺是FRP制品生产中使用最早的一种成型工艺。尽管随着 FRP工业的 迅速发展，新的成型技术不断涌现，但在整个 FRP工业发展过程中，手糊成型工艺仍占有重 要地位。手糊成型工艺操作简便，设备简单，投资少，不受制品形状尺寸限制，可以根据设 计要求，铺设不同厚度的增强材料。手糊成型特

42、别适合于制作形状复杂、尺寸较大、用途特 殊的FRP制品。但手糊成型工艺制品质量不够稳定，不易控制，生产效率低，劳动条件差。不饱和聚酯树脂在用于制备FRP时，通常应配以适当的有机过氧化物引发剂， 浸渍玻璃 纤维，经适当的温度和一定的时间作用，树脂和玻璃纤维紧密粘结在一起，成为一个坚硬的 FRP整体制品。在这一过程中玻璃纤维增强材料的物理状态前后没有发生变化，而树脂则从粘流的液态转变成坚硬的固态。这种过程称为不饱和聚酯树脂的固化。当不饱和聚酯树脂配 以过氧化环己酮（或过氧化甲乙酮）作引发剂，以环烷酸钻作促进剂时，它可在室温、接触压 力下固化成型。手糊成型工艺过程可概括如下：3.设备与原料剪刀1钢皮

43、尺1台秤1玻璃板（钢化）2涤纶薄膜2玻璃烧杯1玻璃棒1刮刀1厚的无碱无捻玻璃纤维方格布若干不饱和聚酯树脂；引发剂：50 %过氧化环己酮二丁酯糊； 促进剂：含6%环烷酸钻的苯乙烯溶液 4.实验步骤把 只 台块(40cm x 40cmX 块(50cm x 50cm) 只只只551. 裁剪0 . 4mn厚玻璃布托150 x 100mm 8块，并称重。2. 按FRP手糊制品50 %的含胶量称取不饱和聚酯树脂。按每 100份（Wt）树脂加入4 份过氧化环己酮糊，充分搅拌均匀，再加入 24份环烷酸钻溶液，充分搅拌均匀待用。3. 在玻璃板上铺放好涤纶薄膜，在中央区域倒上少量树脂，铺上一层玻璃布，用刮刀 刮涂

44、，使树脂充分浸透玻璃布后，再铺上第二层，再用刮刀刮涂，如此重复直至铺完所有的 玻璃布。最后在面上盖上另一张涤纶薄膜，用干净的刮刀在薄膜上推赶气泡。要求既要保留 树脂又要赶尽气泡。气泡赶尽后，在平整的表面上再压上另一块玻璃板。4. 室温下固化24h后，检查制品的固化情况。5. 结果与讨论本次实验用到了玻纤，所以大家都比较小心。玻纤的大小是定好的，但是剪起来并不容 易，因为左右晃动之后画的线也跟着变斜了。最好是顺着横竖的线条来划线。在最后手糊完 成之后，需要将其周围的涤纶膜剪掉，因为玻纤比较小，如果很大一片涤纶片将其完全覆盖， 则由于树脂与外界隔绝，将影响其固化，进而影响性能。实验七涂料工艺的综合实验1. 背景介绍涂料是一种能在被涂材料表面形成均匀连续固体涂层的材料，起