《专业综合实践》指导书39789.doc

《专业综合实践》指导书 教学目标：专业综合实践的目的是在高分子化学、高分子物理、成型工的基础之上系统训练学生综合运用所学的专业理论知识，指导解决实际问题的能力，使学生更深入地理解高分子结构，成型工艺条件及应用性能之间的关系，增强对专业知识的理解和掌握，增强理论和实践的联系，进一步训练学生的动手能力和从事科学研究的基本思路和方法，为学生的毕业论文设计和以后的工作学习打下一个坚实的基础。基本要求： 该实验课程要求学生在教师指导下，综合运用所学的高分子化学、高分子物理、成型工等专业知识，查阅相关资料，自行设计实验方案，系统完成高分子分子设计，高分子合成，高分子材料加工、高分子材料改性及应用性能表征等实验内容，并能较好运用所学的专业知识地解决实验中遇到的问题，能较好的解释实验现象和实验结果。聚氯乙烯的聚氯乙烯的PVC 因加工性能良好、价格低廉,被广泛应，用于工业、农业、交通、建筑、通讯、医疗卫生等各领域,如工业零配件、蓬布、水管、塑料门窗、电缆保护套、医用制品、各种电器产品等。PVC分子中含氯量高达56%，是一种自熄性聚合物，其氧指数大于45。对于大部分硬PVC制品不需要添加阻燃剂。软PVC由于增塑剂或其它添加剂的稀释作用而使其总含氯量下降，氧指数降低，达不到阻燃要求。在剧烈条件下, PVC 不仅能够顺利燃烧,而且燃烧时还能产生浓烟,这些浓烟含有大量有毒有害气体(如一氧化碳、苯类、氯化氢等) ,这就形成了严重的火灾隐患。 为解决PVC 的使用安全性问题,研究者在过去的30 年间对PVC 的阻燃和抑烟问题进行了广泛深入的研究,见诸文献的非常多。通常用于PVC的阻燃剂包括含下列元素如：含锑、锡、锌、铜、铁或钼等的化合物。其中常用的阻燃剂主要为Sb2O3。无机填充型阻燃剂Al(OH)3(ATH)和Mg(OH)2(MDH)具有无毒、不挥发、不产生腐蚀性气体且能抑烟的优点，但这些阻燃剂阻燃效率低，所需添加量大，这就对材料的力学性能和溶流性能产生很不利的影响。因此，目前国内外对于氢氧化物的应用研究主要集中在以下两个方面：（1）对氢氧化物本身进行表面改性，改善氢氧化物与基体树脂的相溶性，从而降低阻燃剂的加入对材料机械性能的损害。（2）寻找合适的复配剂，利用阻燃剂间的协同作用尽量降低阻燃剂的添加量，达到降低成本和改善材料性能的目的。 1.2实验部分 1.2.1实验原料 表1-1 实验所需原料及生产厂家一览表 药品助剂 生产厂家 作用 PVC树脂 腾华化学（宁波）有限公司 邻苯二甲酸二辛酯( DOP) 上海东方化工厂 增塑剂 硬脂酸钙 天津市福晨化学试剂厂 润滑剂 三盐基硫酸铅, 工业级, 河北保定化工厂 稳定剂 二盐基亚磷酸铅 工业级, 河北保定化工厂 稳定剂 三氧化二锑 天津市福晨化学试剂厂 阻燃剂 Al(OH)3 天津市福晨化学试剂厂 阻燃剂 Mg(OH)2 天津市福晨化学试剂厂 阻燃剂 1.2.2 主要仪器设备 表1-2 实验仪器设备及生产厂家一览表 仪器设备 型号生产厂家 氧指数仪 JF-3 南京江宁分析仪器厂 高速混合机 SHR10型 开放式混炼机 SK-160，江苏明珠试验机械 有限公司 平板硫化机 XLB,青岛鑫城一鸣橡胶有限公司 万能拉伸试验机 美特斯工业系统（中国）有限公司 扫描电子显微镜 SEM3200，北京中科科仪股份有限公司 1.2.3 PVC复合材料生产配方 表1-3 PVC复合材料生产配方一览表 药品助剂 质量（g) PVC树脂 500 邻苯二甲酸二辛酯( DOP) 150 三氧化二锑 变量（20、30 40、50、60） 硬脂酸钙 2.5 三盐基硫酸铅, 5 二盐基亚磷酸铅 5 1.2.4 阻燃PVC材料制备工艺路线 将 PVC 树脂与增塑剂（DOP)、稳定剂(三盐、二盐）、润滑剂(硬脂酸钙）、阻燃剂（Sb2O3)共混。混合均匀后, 用混炼机在 160 ℃~ 165℃ 下混炼5~ 8 min, 后移入平板硫化机上在 160℃~ 165℃ 之间, 10 MPa~ 12 MPa 压力下热压 5~ 8 min, 取出再冷压, 制成 150 mm ×4 mm×10 mm 的样品，测试性能；变化阻燃剂的量，按照上述的方法重复实验制得PVC复合材料并测试性能。 1.2.5 性能测试 1.2.5.1氧指数的测定 极限氧指数(LOI)是在氮气和氧气混合气体中，维持样品燃烧所需的最小氧气百分数，其数值越大，阻燃性能越好。它是评价各种材料相对燃烧性的一种方法，这一方法操作简单，重现行好，是各个国家普遍采用的一种方法。 1.2.5.2力学性能测试 拉伸强度:按GB1