长春工业大学高聚物成型工艺课程设计(编辑修改稿)

长春工业大学高聚物成型工艺课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

、不饱 和聚酯、聚苯醚等物质的阻燃。 产品选型：上海振江化工有限公司 （ 元 /吨 ） 表 22 主要标准及特性 化学物质 十溴联苯醚 ( C12Br10O) 产品状态 白色微细粉末。 包 装 复合纸袋包装，内层用塑料薄膜袋，每袋净重 25kg 或 提 供500kg,1000kg 的集装袋包装。 产品主要特点 溶点： 304309℃ ，含溴量大于 82%，比重为 ，几乎不溶于所有溶剂， 5%热量失重时温度大于 320℃ ，热稳定性好，是一种无毒、无污染的高效阻燃剂。 应用范围 用于聚苯乙烯、环氧树脂、酚醛树脂 ABS 树脂、尼龙、聚烯烃、不饱和聚酯、聚苯醚等物质的阻燃。 网络实名 十溴联苯醚 表 23 质 量指标 序号 项 目 单 位 指 标 特级 一级 二级 1 熔点 ℃ 300 300 300 2 白度 ％ ≥ 95 93 90 3 溴含量 ％ 92 90 85 4 游离溴含量 （ mg/kg） ％ ≤ 20 50 50 5 三氧化二铁 Fe2O3 ％ ≤ 10 50 50 6 铝含量 （ mg/kg) ％ ≤ 10 60 60 7 挥发价 （ %） ％ ≤ 8 平均粒数 ％ μm 3 5 5 9 外观 白色微细粉末 白色微细粉末 白色微细粉末 3. 辅 阻燃剂 Sb2O3是应用最早的阻燃剂，适用于环氧树脂、聚氨酯、氯丁橡胶、聚苯乙烯、聚氯乙稀、聚酯等，单独使用时用量要大，阻燃效果差，当与卤素化物并用长春工业大学 —— 高聚物成型工艺学课程设计 9 时则有良好的协同效应，阻燃效果明显提高。 反应放出 H2O 并生成熔点较低、能够气化的卤化锑，起稀释可燃性气体的作用。 同时他的相对密度较大，覆盖于高分子材料表面隔绝空气，能促进炭化反应，降低燃烧系统的温度，能捕捉燃烧过程中气相里游离的 HO 和 H ，从而抑制燃烧。 实际上三氧化二锑是普遍使用的阻燃剂协效 剂，与卤素化物之比以 3:1 最佳。 产品选型：湖南益阳恒昌锑白 厂 包装：每袋净重 25kg。 包装搬运储存：应小心轻放，注意防潮。 Sb2O3性能 参数表： 牌号 DY Sb2O395 HYA级 HYB 级 HYC 级 化学成分 （ %） 三氧化二锑 (Sb2O3)≥ 三氧化二砷 Asb2O3)≤ 氧化铅 (PbO)≤ 三氧化二铁 (Fe2O3)≤ 氧化铜 (CuO)≤ 硒 (Se)≤ 物理性能 白度 % ≥ 密度（ g/cm3） 平均粒数 粗粒级 ≤ 细粒级 ≤ 超细粒级 ≤ 微粒级 ≤ 助剂的选择 1. 甲基锡 TMI81FS 应用特点：甲基锡热稳定剂 TM—181FS、 TM—181 是一种高效率液态热有机锡稳定剂，用于硬质 PVC 加工方式，包括压延、挤塑、注塑、吹膜等。 具有极佳在早期著色 和优良的动态加工稳定性。 具有优良的透明性和著色性，生产透明或有色制品都产生极佳效果。 作用：做稳定剂，增加塑料稳定性。 产品选型：浙江台州市光恒塑化有限公司。 指标：项目指标色泽 ≤100， 粘度~， 密度 ~， 锡含量 %， 包装：圆铁桶，净重： 220kg。 长春工业大学 —— 高聚物成型工艺学课程设计 10 2. SBS SBS 苯乙烯类热塑性弹性体，是苯乙烯一丁二烯苯乙烯三段共聚物，又称热塑性丁苯嵌段共聚物或热塑性丁苯橡胶，简称 SBS。 根据合成方法不同， SBS有线型结构和星型结构。 SBS 为白色或微黄色多孔圆条或圆片形颗粒，相对密度～。 SBS 具有优良的拉伸强度、弹性和电性能，永久变形小，屈挠和回弹性好，表面摩擦大。 由于主链含有双键致使 SBS 耐老化性较差，在高温空气的氧化条件下，丁二烯嵌段会发生交联，从而使硬度和黏度增加。 SBS 溶于甲苯、二氯甲烷、二氯乙烷等或与溶剂汽油等组成的混合溶剂，不溶于水、乙醇、溶剂汽油、醋酸乙酯、丙酮、环己烷等。 产品选型： 中石化北京燕化石油化工股份有限公司 3. 硬 脂酰胺 无色晶体，熔点 109℃ ，具有特殊的界面润滑作用，其外部润滑性能优良。 可用于透明制品。 与高级醇并用可改善润滑性和热稳定性，用量 ~ 份。 主要应用：塑料在许多热塑性和热固性塑料中作为内部和外部滑剂。 产品选型：济南浩化实业责任有限公司。 配方 的设计 ABS 阻燃剂的选择十分重要，首先，用量要少，这样可以减少对 ABS 理化性能的影响；二是要阻燃效果好；三是和 ABS 相容性能好 ，四要考虑到发烟量要小。 根据以上要求设计了如表 21 的配方。 阻燃剂的阻燃效果用氧指数来衡量，氧指数越高阻燃效果越好。 阻燃剂的选择主要考虑阻燃效果，分解温度和材料的相容性。 考虑到用十溴联苯醚做阻燃剂，阻燃剂分别与 Sb2O3以适当比例加入 ABS 体系中制 成阻燃 ABS，密度。 然后进行燃烧试验测定 ABS 氧指数 ， 指数值达到 30%。 说明设计配方可用。 表 21 原材料与配方 /质量份 原料 比例 % ABS 十溴二苯醚 13 三氧化二锑 甲基锡 TM181FS SBS 3 硬脂酰胺 长春工业大学 —— 高聚物成型工艺学课程设计 11 第 三 章 物料衡算 概述 确定生产过程中各物料比例转变定量关系的过程为物料计算。 物料的计算以物料衡算为基础，表明设计工作由定性设计阶段进入了定量计算阶段。 物料衡打算内容 年产 1000 吨阻燃 ABS 树脂物料衡算。 损耗率的计算 表 31 物料损耗率 工序 高搅 挤出 切 粒 筛选 打包 自然 扫地 自然 扫地 损耗率 % 合计算 % 总损率 % 公式：本工段需物料量 =进料量 /（ 1本工段的损耗量） 单位：吨 /年 产量 1000 吨 （ 1） 打包： 1000 吨 （ 2） 筛选： 1000/（ %） =（ 吨 ） （ 3） 切粒机： （ %） =（ 吨 ） （ 4） 挤出机 ： （ %） =（ 吨 ） （ 5） 高搅机： （ %） =（ 吨 ） （ 6） 储料罐： （ %） =（ 吨 ） 选定计算基准 （ 1） 年工作日： 310 天（没隔两周停机维护一天） （ 2） 实际开车时间： 310 24 小时 =7440 小时 （ 3） 总损耗率 % 物料衡算 ABS 基料： 年需 = %=（ 吨 ） 一天需 =年需 /310=（ 吨 ） 长春工业大学 —— 高聚物成型工艺学课程设计 12 每 小时需 =年需 /7440=（ kg） 年总体积 =年需 /堆积密度 =（ m3） 一天体积需 =年总体积 /310=（ m3） 十溴联苯醚： 年需 = 13%=（ 吨 ） 一天需 =年需 /310=（ 吨 ） 每小时需 =年需 /7440=（ 吨 ） 年总体积 =年需 /堆积密度 =（ m3） 一天需体积 =年需体积 /310=（ m3） 三氧化二锑： 年需 = %=（ 吨 ） 一天需 =年需 /310=（ 吨 ） 每小时需 =年需 /7440=（ 吨 ） 年总体积 =年需 /堆积密度 =（ m3） 一天需体积 =年需体积 /310=（ m3） 甲基锡 TM181FS： 年需 = %=（ 吨 ） 一天需 =年需 /310=（ 吨 ） 每小时需 =年需 /7440=（ kg） 年总体积 =年需 /堆积密度 =（ m3） 一天体积需 =年总体积 /310=（ m3） SBS： 年需 = 3%=（ 吨 ） 一天需 =年需 /310=（ 吨 ） 每小时需 =年需 /7440=（ kg） 年总体积 =年需 /堆积密度 =（ m3） 一天体积需 =年总体积 /310=（ m3） 硬脂酸胺： 年需 = %=（ 吨 ） 长春工业大学 —— 高聚物成型工艺学课程设计 13 一天需 =年需 /310=（ 吨 ） 每小时需 =年需 /7440=（ kg） 年总体积 =年需 /堆积密度 =（ m3） 一天体积需 =年总体积 /310=（ m3） 各组分用料量见表 42 表 32 物料用量 原料 百分比 % 密度g/cm3 年需 t 一天需 t 每小时需 kg 年体积需 m3 一天体 积 m3 ABS 基料 十溴联苯醚 13 三氧化二锑 甲基锡TM181FS SBS 3 硬脂酸胺 物料中各组分需要量： 考虑贮料罐占地面积和可安装型， ABS 基料用量较多 且路途较远 每四天 购买一次，十溴联苯醚、三氧化二锑、甲基锡 TM181FS、 SBS 和硬脂酸胺用量较小可 每四周一 购买。 实际购买可整数购买。 ABS 基料： 质量 =每天需 4=（吨） 体积 =每天体积 4=（ m3） 十溴联苯醚： 质量 =每天需 26=（吨） 体积 =每天体积 26=（ m3） 三氧化二锑： 质量 =每天需 26=（吨） 体积 =每天体积 26=（ m3） 甲基锡 TM181FS： 质量 =每天需 26=（吨） 体积 =每天体积 26=（ m3） SBS： 质量 =每天需 26=（吨） 体积 =每天体积 26=（ m3） 硬脂酸胺： 质量 =每天需 26=（吨） 体积 =每天体积 26=（ m3） 混合物密度 =100/（ +13/+++3/+） 长春工业大学 —— 高聚物成型工艺学课程设计 14 =（ g/cm3） 每小时物料体积 =（ 1000 ） = 中间料仓设计 可 储存 两 小时用量，当容量低于 1/3 高搅机开始加料到达 2/3 容量停止加料，中间料仓加料量： 质量 =混合物密度每小时物料体积 2= 体积 =每小时体积 2= 长春工业大学 —— 高聚物成型工艺学课程设计 15 第 四 章 设备选型 设备的选择原则 选型的原则 所谓设备选型就是从可以满足相同需要的不同型号、规格的设备中，经过技术经济的分析评价，选择最佳方案作出购买决策。 发挥资金最大的经济效益。 选择原则有一下几方面 （ 1） 合理性：即设备必须满足工艺要求，设备与工艺流程、生产规模、工艺操作条件、工艺控制水平相适应，又能充分发挥设备的能力。 （ 2） 先进性：要求设备的运转可靠性、自控水平、生产能力、转化率、收率、效率要尽可能达到先进水平。 （ 3） 安全性：要求安全可靠、操作稳定、弹性好、无事故隐患。 对工艺和建筑、地基、厂房等无苛刻要求；工人在操作时， 劳动强度小，尽量避免高温。