【工(gong)程(cheng)塑(su)料】工(gong)程(cheng)塑(su)料種類有(you)哪些 工(gong)程塑料(liao)配(pei)方分析

塑料種類有哪些

1.按樹脂的性質分類。

2.熱塑(su)性塑(su)料：在特定(ding)溫度(du)范圍內能反復加熱軟化和冷卻硬(ying)化的(de)塑(su)料。 如(ru)聚(ju)乙(yi)烯(xi)塑(su)料、聚(ju)氯乙(yi)烯(xi)塑(su)料。

3.熱(re)固(gu)(gu)性(xing)塑(su)料：因(yin)受熱(re)或其它(ta)條(tiao)件(jian)能(neng)固(gu)(gu)化成不熔不溶性(xing)物(wu)料的塑(su)料。如酚(fen)醛(quan)塑(su)料、環氧塑(su)料等。

4.按塑料使用范圍分類。

5.通用塑(su)料(liao)：指產量(liang)大(da)、用途廣、成(cheng)型性好、價廉的塑(su)料(liao)。如聚乙烯、聚丙(bing)烯、聚氯乙烯等。

6.工程塑料：指能承受一定的外力作用，并有良好的機械性能和尺寸穩定性，在高、低溫下仍能保持其優良性能，可以作為工程結構件的塑料。如ABS、尼龍、聚礬等。

7.特種塑(su)料(liao)(liao)：般(ban)指具有特種功能（如(ru)耐(nai)熱、自潤滑等），應用于特殊(shu)要求的塑(su)料(liao)(liao)。如(ru)氟(fu)塑(su)料(liao)(liao)、有機(ji)硅等。

塑料的基本性能

1.質輕、比強(qiang)度高。塑料質輕，一般(ban)塑料的密度都在(zai)0.9~2.3克/厘米3之間，只有鋼鐵的1/8~1/4、鋁的1/2左右，而(er)各種泡沫塑料的密度(du)更低，約在(zai)0.01~0.5克/厘米3之間。按單(dan)位質量計算的(de)強(qiang)度(du)稱為比(bi)強(qiang)度(du)，有些增強(qiang)塑料的(de)比(bi)強(qiang)度(du)接近甚(shen)至(zhi)超(chao)過鋼材(cai)。例(li)如合金鋼材(cai)，其單(dan)位質量的(de)拉伸強(qiang)度(du)為160兆帕，而(er)用玻璃纖維(wei)增強(qiang)的(de)塑料可達到170~400兆帕。

2.優異(yi)的電(dian)絕緣(yuan)性能(neng)。幾乎(hu)所有的塑料都具有優異(yi)的電(dian)絕緣(yuan)性能(neng)，如(ru)極小的介電(dian)損耗和優良(liang)的耐電(dian)弧特性，這些性能(neng)可與陶瓷媲美(mei)。

3.優良的化學穩定性能。一般塑料制品對酸堿等化學藥品均有良好的耐腐蝕能力，特別是聚四氟乙烯的耐化學腐蝕性能比黃金還要好，甚至能耐"王水"等(deng)強腐(fu)蝕性電解質的腐(fu)蝕，被稱為"塑(su)料王"。

4.減摩、耐(nai)磨(mo)性(xing)能好。大多(duo)數(shu)塑料具有優良的(de)減摩、耐(nai)磨(mo)和(he)自(zi)潤滑特性(xing)。許多(duo)工程塑料制(zhi)造(zao)的(de)耐(nai)摩擦零件就是利用塑料的(de)這些(xie)特性(xing)，在耐(nai)磨(mo)塑料中(zhong)加入某些(xie)固體(ti)潤滑劑和(he)填料時，可降低其摩擦系數(shu)或進一步(bu)提高其耐(nai)磨(mo)性(xing)能。

5.透(tou)光及(ji)防(fang)護(hu)性(xing)(xing)能(neng)。多數塑料(liao)都(dou)可以作為(wei)透(tou)明或半透(tou)明制(zhi)品，其中聚(ju)苯乙烯和丙烯酸酯類(lei)塑料(liao)象玻璃一樣透(tou)明。有(you)機玻璃化(hua)學名稱為(wei)聚(ju)甲(jia)(jia)基丙烯酸甲(jia)(jia)酯，可用作航空玻璃材料(liao)。聚(ju)氯(lv)乙烯、聚(ju)乙烯、聚(ju)丙烯等塑料(liao)薄(bo)(bo)膜具有(you)良好的透(tou)光和保暖性(xing)(xing)能(neng)，大(da)量用作農用薄(bo)(bo)膜。塑料(liao)具有(you)多種(zhong)防(fang)護(hu)性(xing)(xing)能(neng)，因(yin)此常用作防(fang)護(hu)保裝用品，如塑料(liao)薄(bo)(bo)膜、箱(xiang)、桶、瓶等。

6.減(jian)(jian)震(zhen)(zhen)、消音性能優良(liang)(liang)。某些塑料(liao)(liao)(liao)柔韌而富(fu)于彈性，當它(ta)受到外界頻(pin)繁(fan)的機械沖擊和振(zhen)動(dong)時，內部(bu)產生粘性內耗(hao)，將機械能轉變成熱能，因(yin)此，工(gong)程(cheng)(cheng)上(shang)用作減(jian)(jian)震(zhen)(zhen)消音材料(liao)(liao)(liao)。例如，用工(gong)程(cheng)(cheng)塑料(liao)(liao)(liao)制作的軸承和齒可減(jian)(jian)小噪(zao)音，各種泡沫塑料(liao)(liao)(liao)更是廣泛使用的優良(liang)(liang)減(jian)(jian)震(zhen)(zhen)消音材料(liao)(liao)(liao)。

上述塑料的優良性能(neng)，使它在工(gong)農業(ye)生(sheng)產(chan)和人們的日常生(sheng)活(huo)中具有廣泛用(yong)(yong)途；它已從過(guo)去(qu)作為(wei)金屬(shu)、玻璃、陶瓷(ci)、木材和纖(xian)維等材料的代(dai)用(yong)(yong)品，而一躍成(cheng)為(wei)現(xian)代(dai)生(sheng)活(huo)和尖端工(gong)業(ye)不可(ke)缺少的材料。

然而，塑料也有不足之處。例如，耐熱性比金屬等材料差，一般塑料僅能在100℃以下溫度使(shi)用，少數200℃左右使用；塑料的熱(re)膨脹系數(shu)要比金屬大(da)3~10倍(bei)，容易受溫(wen)度變化而影(ying)響(xiang)尺寸的(de)穩定性；在(zai)載(zai)荷作用(yong)下，塑(su)料(liao)會緩慢(man)地產(chan)生粘性流動(dong)或(huo)變形，即蠕(ru)變現象；此外(wai)，塑(su)料(liao)在(zai)大(da)氣、陽(yang)光、長期的(de)壓力或(huo)某些質作用(yong)下會發(fa)生老化，使性能(neng)變壞(huai)等。塑(su)料(liao)的(de)這些缺點或(huo)多或(huo)少地影(ying)響(xiang)或(huo)限制(zhi)了它(ta)的(de)應(ying)用(yong)。但是，隨著塑(su)料(liao)工(gong)業(ye)的(de)發(fa)展(zhan)和(he)塑(su)料(liao)材料(liao)研究工(gong)作的(de)深入(ru)，這些缺點正被逐漸克服，性能(neng)優異的(de)新穎塑(su)料(liao)和(he)各種塑(su)料(liao)復(fu)合材料(liao)正不(bu)斷涌現。

工程塑料配方分析

1.單因素變量配方設計法

單因素變量配方(fang)是(shi)指只有一(yi)(yi)個助劑的(de)(de)加入量影響制品性能(neng)的(de)(de)配方(fang)。此種(zhong)配方(fang)的(de)(de)設(she)計常采用消去(qu)法。鑒(jian)于制品的(de)(de)物理(li)性能(neng)在因素區(qu)(qu)間(jian)為單值函數(shu)，所以(yi)，在搜索(suo)區(qu)(qu)間(jian)內任(ren)取兩點，比較(jiao)它們的(de)(de)函數(shu)值，舍去(qu)一(yi)(yi)個。在縮小(xiao)的(de)(de)搜索(suo)區(qu)(qu)間(jian)內進行下一(yi)(yi)步試驗(yan)，使區(qu)(qu)間(jian)縮小(xiao)到允許(xu)誤差(cha)之內。采用的(de)(de)搜索(suo)方(fang)法有一(yi)(yi)下幾種(zhong)。

①爬山法(逐步提高法)：該方法具體為：先找一個起點A．這個起點一(yi)般為原生產(chan)配方或(huo)一(yi)個憑經驗估(gu)計的配方。在A點向該原材(cai)料增加的方向B點做試驗。如果(guo)B點(dian)好，原(yuan)材料就(jiu)增加；如果C點好，原材(cai)料就減(jian)少。這樣一(yi)步步改變(bian)，如爬到W點(dian)，再增加(jia)或減少效果反(fan)而不好(hao)，則W點(dian)就是要尋找的(de)該原材料的(de)最佳值。該法(fa)的(de)關鍵是起(qi)(qi)點(dian)位置、試(shi)(shi)驗范(fan)圍和步(bu)(bu)長(chang)(chang)的(de)選擇(ze)。起(qi)(qi)點(dian)和試(shi)(shi)驗范(fan)圍選得好，可減少(shao)試(shi)(shi)驗次數；步(bu)(bu)長(chang)(chang)一(yi)般開始(shi)時(shi)大．接近最佳點(dian)時(shi)改小一(yi)些。該法(fa)的(de)特(te)點(dian)是生產(chan)損(sun)失小，適合于工廠小幅度調整配方(fang)。

②黃金分割法(0.618法)：該法(fa)是根據數學上的黃金(jin)分割定(ding)律演變(bian)而來(lai)的。具體做法(fa)是：先在配(pei)方試驗(yan)范圍(A，B)的(de)0. 618點作第一(yi)次試驗，再在其對稱點(試驗范圍的0.382處)做第(di)二(er)次試(shi)(shi)驗，比(bi)較兩點的(de)試(shi)(shi)驗結(jie)果(指制品(pin)的(de)力學性能(neng))，去掉“壞點(dian)”以外的(de)(de)部分(fen)，在剩(sheng)下(xia)的(de)(de)部分(fen)繼續取(qu)已(yi)試(shi)點(dian)的(de)(de)對稱點(dian)進行試(shi)驗，再(zai)比(bi)較(jiao)，再(zai)取(qu)舍(she)，逐(zhu)步縮小試(shi)驗范(fan)圍(wei)，達到最(zui)終目的(de)(de)。此法(fa)必須嚴格(ge)保持每次試(shi)驗的(de)(de)原材料和(he)工藝(yi)條件一(yi)致，否則無法(fa)決定取(qu)舍(she)方(fang)法(fa)．該法(fa)試(shi)驗次數少，較(jiao)為方(fang)便．適于(yu)推廣(guang)。

③平分法(對分法)：此(ci)法適(shi)于在試驗范圍(wei)內(nei)制品有(you)一(yi)定的物理性能指標(biao)(目(mu)標函(han)數是單調的)，以此標準作為對比條件(jian)，同時還應預(yu)先知道該(gai)變量對制品的(de)(de)(de)物理(li)性能的(de)(de)(de)影響規律，才能依據試(shi)驗(yan)(yan)(yan)結果(guo)(guo)判斷該(gai)原材料用量的(de)(de)(de)多或(huo)少(shao)。該(gai)法每個試(shi)驗(yan)(yan)(yan)點(dian)都(dou)取(qu)(qu)在范(fan)圍(wei)的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)點(dian)上．根據試(shi)驗(yan)(yan)(yan)結果(guo)(guo)．去掉試(shi)驗(yan)(yan)(yan)范(fan)圍(wei)的(de)(de)(de)某—半(ban)，然后(hou)再(zai)(zai)在保(bao)留(liu)范(fan)圍(wei)的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)點(dian)做(zuo)第二次(ci)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)，再(zai)(zai)根據第二次(ci)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)結果(guo)(guo)將范(fan)圍(wei)縮小一(yi)半(ban)．這樣逼近最佳點(dian)范(fan)圍(wei)的(de)(de)(de)速(su)度(du)很(hen)快(kuai)．而且(qie)取(qu)(qu)點(dian)也極為方(fang)便(bian)。

④分(fen)批試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)法(fa)：可分(fen)為均(jun)分(fen)分(fen)批試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)法(fa)和比例分(fen)割試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)法(fa)兩(liang)種。均(jun)分(fen)分(fen)批試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)法(fa)是在(zai)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)范(fan)圍(wei)內(nei)均(jun)勻安(an)排每批試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)配方，比較結(jie)(jie)果，留下(xia)好的(de)結(jie)(jie)果范(fan)圍(wei)。在(zai)這留下(xia)的(de)部(bu)分(fen)，再均(jun)勻分(fen)成數份，再做一批試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)．這樣不斷做下(xia)去，就能(neng)找到(dao)最(zui)佳的(de)配方重量(liang)范(fan)圍(wei)。在(zai)工窄范(fan)圍(wei)內(nei)，等分(fen)的(de)結(jie)(jie)果較好，且(qie)又相(xiang)當(dang)接近，即可終止試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)。此(ci)法(fa)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)總時間(jian)短且(qie)快，但(dan)總的(de)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)次數多。

比例(li)分(fen)(fen)割試(shi)驗(yan)法(fa)與該法(fa)相(xiang)似，只是試(shi)驗(yan)點不是均勻劃分(fen)(fen)，而是按一定比例(li)劃分(fen)(fen)的。該法(fa)由(you)于試(shi)驗(yan)效果、試(shi)驗(yan)誤(wu)差等原因(yin)，不易(yi)鑒別，所以(yi)一般工廠常用均勻分(fen)(fen)批試(shi)驗(yan)法(fa)。

2.多因素變量配方設計怯

多(duo)因(yin)素(su)變(bian)量配(pei)方(fang)是指有兩(liang)個(ge)(ge)或兩(liang)個(ge)(ge)以上因(yin)素(su)影響制品性能的配(pei)方(fang)．目前常用(yong)的多(duo)因(yin)素(su)變(bian)量設(she)計法(fa)主要有正交設(she)計法(fa)和中心復合試驗(yan)設(she)計法(fa)。

①正交設計法 此法是一種應用數理統計原理進行科學安排和分析多因素變量的實驗方法。其優點是可以大幅度減少試驗次數，尤其是實驗中變量(因(yin)素)越多，減(jian)少(shao)程度越明顯。它可在眾多實(shi)驗次數中(zhong)，優選出具有(you)代(dai)表(biao)性的實(shi)驗，通(tong)過盡可能少(shao)的實(shi)驗，找出最佳(jia)配方和工藝條件。有(you)時最佳(jia)配方可能并不(bu)在優選的實(shi)驗中(zhong)，但(dan)可以通(tong)過實(shi)驗結果處理，推算出最佳(jia)配方。

常規的實驗(yan)方法(fa)(fa)為單因(yin)素(su)輪換法(fa)(fa)，即(ji)每次改變(bian)其(qi)一(yi)個因(yin)素(su)．固(gu)定其(qi)他因(yin)素(su)進行試驗(yan)。目前常用的分(fen)析方法(fa)(fa)有兩種，即(ji)直觀(guan)分(fen)析法(fa)(fa)和方差(cha)分(fen)析法(fa)(fa)。

直觀分(fen)(fen)析(xi)法就是比較每個水(shui)(shui)平幾次實(shi)(shi)驗取得指(zhi)標(biao)的(de)(de)平均值(zhi)，找(zhao)出每個因(yin)素(su)(su)的(de)(de)最佳水(shui)(shui)平，幾個因(yin)素(su)(su)的(de)(de)最佳水(shui)(shui)平組合起來，即(ji)為(wei)最佳配(pei)方(fang)(fang)或工藝(yi)條件，并(bing)通過計(ji)算每個因(yin)素(su)(su)不(bu)同水(shui)(shui)平所取得的(de)(de)不(bu)同指(zhi)標(biao)值(zhi)差．不(bu)同水(shui)(shui)平之間指(zhi)標(biao)值(zhi)差的(de)(de)大(da)的(de)(de)因(yin)素(su)(su)，即(ji)為(wei)對指(zhi)標(biao)最有影響的(de)(de)因(yin)素(su)(su)．此法直觀、簡便，但不(bu)能區分(fen)(fen)因(yin)素(su)(su)與水(shui)(shui)平作用的(de)(de)差異。方(fang)(fang)差分(fen)(fen)析(xi)法是通過偏差的(de)(de)平方(fang)(fang)和及自由度等一(yi)系(xi)列計(ji)算，將因(yin)素(su)(su)和水(shui)(shui)平的(de)(de)變化引(yin)起實(shi)(shi)驗結(jie)果(guo)間的(de)(de)差異與誤(wu)差的(de)(de)波動區分(fen)(fen)開(kai)來，這樣來分(fen)(fen)析(xi)正交實(shi)(shi)驗的(de)(de)結(jie)果(guo)，對下一(yi)步實(shi)(shi)驗或投入(ru)生產的(de)(de)可靠性很大(da)，是一(yi)種精(jing)確的(de)(de)計(ji)算方(fang)(fang)法，但手段(duan)繁雜。

②中心復合試驗設計法：此法是因在中心點做許多重復試驗而得名的，建立自變量(配方組分(fen))與因變量(制品物理性能)之間關系的一種(zhong)數學(xue)(xue)方程，因而又稱回歸分析法。可用(yong)一個完全的二次多元式(shi)表示(shi)制品性能(neng)與添加劑用(yong)量的關系，然后再求(qiu)出數個回歸系數，進(jin)行線性變(bian)換，按設計安排(pai)試驗(yan)，在中心點做(zuo)重復(fu)試驗(yan)．再進(jin)行顯著性統計檢驗(yan)。若有問題，則改(gai)變(bian)數學(xue)(xue)模型(xing)進(jin)一步研究。

此法首先(xian)可(ke)以確定幾(ji)個(ge)(ge)(ge)特定配(pei)(pei)方(fang)因(yin)(yin)(yin)(yin)素(su)(su)之間是否存(cun)在相(xiang)關性(xing)(xing)．如果(guo)沒有(you)相(xiang)關性(xing)(xing)，就只能(neng)單獨處理每個(ge)(ge)(ge)因(yin)(yin)(yin)(yin)素(su)(su)問題(ti)；如果(guo)存(cun)在相(xiang)關性(xing)(xing)．則可(ke)找(zhao)出(chu)(chu)合(he)適的(de)數學(xue)表達(da)式；其次，可(ke)根據用戶提出(chu)(chu)的(de)幾(ji)種(zhong)(zhong)塑料制品性(xing)(xing)能(neng)指標值(zhi)，預測(ce)出(chu)(chu)一個(ge)(ge)(ge)或幾(ji)個(ge)(ge)(ge)配(pei)(pei)方(fang)因(yin)(yin)(yin)(yin)素(su)(su)變(bian)量(liang)(liang)的(de)值(zhi)或根據一個(ge)(ge)(ge)或幾(ji)個(ge)(ge)(ge)配(pei)(pei)方(fang)因(yin)(yin)(yin)(yin)素(su)(su)變(bian)量(liang)(liang)值(zhi)，頂測(ce)出(chu)(chu)制品性(xing)(xing)能(neng)指標的(de)范(fan)圍；另外．還(huan)可(ke)找(zhao)出(chu)(chu)這些因(yin)(yin)(yin)(yin)素(su)(su)之間的(de)相(xiang)互關系，找(zhao)出(chu)(chu)主要因(yin)(yin)(yin)(yin)素(su)(su)、次要因(yin)(yin)(yin)(yin)素(su)(su)或可(ke)忽略因(yin)(yin)(yin)(yin)素(su)(su)，通過方(fang)程式求出(chu)(chu)所需(xu)性(xing)(xing)能(neng)的(de)配(pei)(pei)方(fang)因(yin)(yin)(yin)(yin)素(su)(su)最佳組合(he)，畫出(chu)(chu)某(mou)種(zhong)(zhong)性(xing)(xing)能(neng)的(de)等(deng)高線，探討各配(pei)(pei)方(fang)因(yin)(yin)(yin)(yin)素(su)(su)變(bian)量(liang)(liang)對性(xing)(xing)能(neng)的(de)影響，從而預測(ce)物理性(xing)(xing)能(neng)。