商品簡介
本書採用循序漸進的手法讓讀者理解聚丙烯塑料改性的原理和工藝，利用大量的應用實例幫助讀者加深對塑料改性的理解並在工作中加以應用。第1章簡要介紹了聚丙烯的基本知識。第2章詳細論述了聚丙烯塑料化學改性新材料的原理和設備。第3、4章介紹了聚丙烯填充與增強、共混改性新材料的制備原理和工藝路線。第5章論述了聚丙烯功能化和精細化新材料的制備原理和工藝。第6章介紹了目前各行業大量應用的聚丙烯改性新塑料，同時加入大量的實例，便於讀者理解與應用。本書系統性和實用性強，涵蓋了作者在研發和產業化過程中投入實際應用的配方和工藝，特別是在家電、汽車、電子等領域的應用實例。
本書主要針對塑料改性生產企業的工程技術人員以及管理人員，也適合家電、汽車、電子、通信等行業的工程技術和設計人員參考，還可供高等學校高分子材料專業高年級學生及教師使用。
作者簡介
楊明山，北京石油化工學院，高分子材料與工程系 系主任，北京化工大學材料學博士，中科院化學研究所博士後，曾任中國科學院理化技術研究所工程塑料研究組組長、研究員、博士生導師、學科帶頭人、工程塑料國家工程研究中心總工程師，海爾新材料有限公司總工程師，廣東榕泰實業股份有限公司企業技術中心主任等職。現為北京石油化工學院材料科學與工程學院教授、博士生導師，特種彈性體復合材料北京市重點實驗室副主任。曾多次在德國、美國、日本進行訪問研究。
主要研究領域：高分子復合材料、高分子材料改性、高分子材料加工與應用、高性能電子信息材料。特別是在節能環保新材料領域研究多年，先後承擔了國家、省市等多項課題，制備出環保型高性能大規模集成電路封裝材料。在利用超分子原理組裝出具有高性能復合材料方面具有自己的獨到特色，在復合材料界面有序化組裝、結構可控與精細化方面積累了豐富的經驗。
先後獲得省部級科技鑒定成果11項，國土資源部、山西省、廣東省以及中國石油與化學工業聯合會科技進步獎6項， 2008年獲得“全國優秀化工科技工作者”稱號，2012年獲得江蘇省委組織部組織的“江蘇省高層次創新創業人才”稱號。
名人/編輯推薦
本書依據聚乙烯改性發展技術，系統介紹了聚丙烯樹脂的制備、結構與加工，聚丙烯化學改性新材料，聚丙烯填充與增強改性新材料，聚丙烯共混改性新材料，聚丙烯的功能化與精細化新材料，並列舉了改性聚丙烯新材料配方實例與應用。本書適合從事聚丙烯改性研究、生產的技術人員及管理人員閱讀。
序
國民經濟各行業的快速發展，對材料的需求日新月異，這不僅表現在需求量上，同時也表現在對性能的需求上，即對材料的性能要求也越來越高。因此提高材料性能是科技工作者以及企業家都在進行大力研究的課題。具有嶄新性能的新材料層出不窮，是很多國家大力發展的產業之一。
塑料是新材料發展的重要分支，其對於新材料的重要性已被大家認識。塑料新材料的研究與發展很快，特別是工程塑料、功能塑料、精細塑料等更是以驚人的速度發展。據統計，2021年世界塑料總產量已達3.76億噸。我國塑料工業發展速度也很快，自2018年起已連續三年塑料產品的年產量超過了8000萬噸，年均增長率達10％以上。其中日用塑料、農業用和各種包裝用塑料年消費量達6000萬噸以上，而這些塑料制品對材料的性能要求不高，技術含量低，附加值低。隨著汽車、家電、電子通信、交通運輸的快速發展，對高性能塑料材料的需求急劇加大。所以我國目前也正在調整塑料產業結構，向高技術含量、高附加值產品轉移。其中，改性塑料專用料占有重要位置。
據統計，目前國內汽車、家電、通信、高檔工具等對各種改性塑料專用料的需求量很大。首先是汽車，汽車用塑料量約占整個車身質量的15％，2021年我國汽車對改性塑料專用料的需求量達600萬噸以上；其次是家電，目前各種家電產品中都使用了塑料專用料，如冰箱、冷柜、洗衣機、空調器、電風扇以及眾多小家電等，對各種改性塑料的年需求量達500萬噸以上；第三是通信以及計算機等高端產品，隨著通信業的發展，移動電話的用量急劇增加，年需塑料專用料達60萬噸以上，計算機對塑料專用料的需求達80萬噸以上；第四是各種電動工具對改性塑料專用料的年需求量約50萬噸；第五，其它行業對改性塑料的年需求量約50萬噸。因此我國對各種改性塑料專用料的總需求量在2020年接近1400萬噸。這其中，改性聚丙烯的需求量是最大的，達500萬噸以上，因此聚丙烯的改性具有重要的意義。
本書採用循序漸進的手法讓讀者理解聚丙烯塑料改性的原理和工藝,利用大量的實際應用案例幫助讀者加深對塑料改性的理解，並在工作中加以應用。本書首先從第1章聚丙烯的發展、結構與性能著手,使讀者對聚丙烯的基本知識有一個簡要而系統的了解。然後第2章對聚丙烯塑料化學改性新材料的原理和設備進行了詳細論述。第3章論述了聚丙烯填充與增強改性新材料的制備原理和工藝設備。第4章論述了聚丙烯共混改性新材料的制備原理和工藝路線。第5章詳細論述了聚丙烯的功能化和精細化新材料的制備原理和工藝。第6章對現在國民經濟各行業大量應用的聚丙烯改性新塑料進行了詳細論述，同時加入了大量的應用實例,使讀者閱讀後馬上能在實際工作中應用。本書的最大特點是系統性強和實用性強，總結了作者30多年的經驗，加入了作者在塑料改性研發和產業化中投入實際應用的配方和工藝，特別是在家電、汽車、電子等領域的應用實例。作者自2005年以來作為北京石油化工學院高分子材料專業教授講授《聚合物加工工程》課程，使用的大量內容來自本人科研和產業化應用成果。近幾年經常有參加工作後的畢業生反映，學習這些內容受益匪淺。本書注重解決工程實際問題，希望能對廣大讀者有所裨益。
在本書的編著過程中，北京石油化工學院圖書館佟寄紅館員提供了極大幫助，作者的學生薛增增、朱寶、李星輝等給予了幫助，在此表示感謝。由於作者的局限性，書中難免存在不當之處，敬請同仁批評指正！
楊明山
2022年2月於北京
目次
第1章 聚丙烯的發展、結構與性能 1
1.1 聚丙烯的發展歷史及發展趨勢 1
1.1.1 發展歷史 1
1.1.2 現狀分析 2
1.1.3 發展趨勢 3
1.2 聚丙烯的結構與性能 5
1.2.1 聚丙烯鏈的立體結構 5
1.2.2 聚丙烯的晶體結構 6
參考文獻 10
第2章 聚丙烯化學改性新材料 11
2.1 化學改性基本原理 11
2.1.1 接枝共聚改性原理 11
2.1.2 嵌段共聚改性原理 13
2.2 聚丙烯共聚改性新材料 14
2.2.1 聚丙烯共聚合催化劑的發展 14
2.2.2 立構嵌段共聚聚丙烯 15
2.2.3 無規共聚聚丙烯 18
2.2.4 高合金共聚物 20
2.2.5 三元共聚聚丙烯 21
2.3 聚丙烯接枝改性新材料 25
2.3.1 馬來酸酐熔融接枝聚丙烯 27
2.3.2 馬來酸酐固相接枝聚丙烯 29
2.3.3 聚丙烯接枝改性新方法 32
2.4 聚丙烯氯化改性新材料 36
2.4.1 氯化聚丙烯的結構、性能與應用 36
2.4.2 聚丙烯的溶液氯化 37
2.4.3 聚丙烯的懸浮氯化 39
2.4.4 聚丙烯的固相氯化 40
2.4.5 聚丙烯的水相氯化 41
2.5 聚丙烯交聯改性新材料 43
2.5.1 輻照交聯 43
2.5.2 過氧化物交聯 45
2.5.3 硅烷接枝交聯 47
2.6 聚丙烯的控制降解 50
2.6.1 聚丙烯控制降解原理與降解劑 50
2.6.2 聚丙烯控制降解工藝與設備 51
2.7 聚丙烯的表面改性 54
2.7.1 聚丙烯表面的火焰及電暈處理 55
2.7.2 聚丙烯表面的化學處理 55
2.7.3 表面光接枝聚合改性 56
2.7.4 等離子體表面改性 59
參考文獻 61
第3章 聚丙烯填充與增強改性新材料 64
3.1 聚丙烯填充改性性能特點及發展趨勢 64
3.2 聚丙烯填充改性原理 66
3.2.1 填充改性塑料的性能法則 66
3.2.2 影響填充改性塑料剛性的因素分析 69
3.3 常用填充材料 70
3.3.1 碳酸鈣 70
3.3.2 滑石粉 71
3.3.3 高嶺土 72
3.3.4 二氧化硅 72
3.3.5 硅灰石與云母 73
3.3.6 硫酸鋇 74
3.3.7 玻璃微珠 74
3.3.8 木粉與澱粉 75
3.4 填料的表面處理 76
3.4.1 填料表面處理的目的、作用與發展 76
3.4.2 填料表面的幹法處理 78
3.4.3 填料表面的濕法處理 79
3.4.4 其它表面改性方法 80
3.5 表面處理劑 81
3.5.1 表面活性劑 81
3.5.2 偶聯劑 81
3.6 聚丙烯的增強改性 85
3.6.1 增強材料 85
3.6.2 玻璃纖維的表面處理 89
3.6.3 纖維增強材料的界面 91
3.7 改性新材料種類 93
3.7.1 碳酸鈣與滑石粉填充改性聚丙烯 93
3.7.2 玻璃微珠改性聚丙烯新材料 96
3.7.3 其它無機粒子填充聚丙烯新材料 98
3.7.4 玻璃纖維增強聚丙烯新材料 101
3.7.5 晶須增強聚丙烯新材料 106
3.7.6 納米粒子增強聚丙烯新材料 119
參考文獻 125
第4章 聚丙烯共混改性新材料 127
4.1 共混改性原理 127
4.1.1 聚合物共混理論及改性技術的發展 128
4.1.2 聚合物-聚合物相容性 129
4.1.3 聚合物共混物的形態結構 131
4.1.4 共混改性塑料的界面層 133
4.1.5 共混塑料的增容 133
4.1.6 增韌理論 135
4.2 聚丙烯與聚乙烯的共混 138
4.2.1 聚丙烯與低密度聚乙烯的共混改性 138
4.2.2 聚丙烯和高密度聚乙烯的共混改性 140
4.2.3 聚丙烯與超高分子量聚乙烯的共混改性 142
4.3 聚丙烯與聚苯乙烯的共混 144
4.3.1 聚丙烯/聚苯乙烯的增容 145
4.3.2 聚丙烯/聚苯乙烯的形態結構及其演變 146
4.3.3 聚丙烯/聚苯乙烯共混體系的結晶與熔融行為 148
4.3.4 聚丙烯與間規聚苯乙烯的共混 149
4.4 聚丙烯/聚氯乙烯共混改性 150
4.4.1 超支化聚合物對聚丙烯/聚氯乙烯的增容 150
4.4.2 聚丙烯接枝共聚物對聚丙烯/聚氯乙烯的增容 152
4.5 聚丙烯與聚烯烴彈性體的共混改性 155
4.5.1 聚烯烴彈性體對聚丙烯的增韌機理 156
4.5.2 聚烯烴彈性體對聚丙烯的增韌效果 157
4.5.3 聚烯烴彈性體對聚丙烯增韌的影響因素 158
4.5.4 動態硫化聚丙烯/聚烯烴彈性體 165
4.6 聚丙烯與三元乙丙橡膠的共混 167
4.6.1 三元乙丙橡膠增韌聚丙烯的機理 167
4.6.2 三元乙丙橡膠與聚烯烴彈性體增韌聚丙烯的對比 168
4.6.3 動態硫化法制備聚丙烯/三元乙丙橡膠熱塑性彈性體 169
4.6.4 動態硫化聚丙烯/三元乙丙橡膠熱塑性彈性體在汽車密封條上的應用 178
參考文獻 181
第5章 聚丙烯的功能化與精細化新材料 183
5.1 聚丙烯阻燃改性新材料 183
5.1.1 塑料的阻燃改性原理 183
5.1.2 聚丙烯的阻燃改性 190
5.1.3 膨脹性阻燃聚丙烯 194
5.1.4 膨脹石墨及協效劑阻燃聚丙烯 196
5.1.5 氫氧化鋁及氫氧化鎂阻燃聚丙烯 198
5.1.6 聚丙烯的新型阻燃體系 205
5.2 聚丙烯抗老化性改性新材料 212
5.2.1 聚丙烯熱氧老化及抗熱氧老化機理 213
5.2.2 聚丙烯抗戶外光老化新材料 215
5.2.3 納米粒子對聚丙烯的抗老化改性 222
5.3 聚丙烯透明改性新材料 225
5.3.1 聚丙烯透明化原理 225
5.3.2 聚丙烯透明成核劑種類 226
5.3.3 聚丙烯透明成核劑的發展趨勢 229
5.3.4 聚丙烯透明成核劑的制備 230
5.3.5 聚丙烯透明化新材料 237
5.4 聚丙烯抗靜電及導電改性新材料 242
5.4.1 抗靜電劑 242
5.4.2 聚丙烯抗靜電改性 244
5.4.3 導電聚丙烯新材料 249
5.5 聚丙烯抗菌改性新材料 258
5.5.1 抗菌劑分類及特點 259
5.5.2 銀系無機抗菌劑 260
5.5.3 納米及光催化抗菌劑 262
5.5.4 抗菌聚丙烯新材料的制備、性能與應用 263
參考文獻 267
第6章 現代聚丙烯新材料配方實例與應用 269
6.1 家用電器中應用的聚丙烯改性新材料 269
6.1.1 聚丙烯改性塑料在洗衣機中的應用 269
6.1.2 改性聚丙烯在冰箱及空調中的應用 281
6.1.3 改性塑料在小家電中的應用 286
6.2 現代汽車中應用的聚丙烯改性新材料 296
6.2.1 概述 296
6.2.2 汽車保險杠 298
6.2.3 聚丙烯塑料汽車保險杠的塗裝工藝 307
6.2.4 汽車儀表板用改性聚丙烯塑料 312
6.2.5 汽車方向盤用改性聚丙烯塑料 317
6.2.6 汽車門內板專用料 319
6.2.7 汽車內頂板用改性聚丙烯新材料 321
6.2.8 汽車雜物箱 322
6.2.9 汽車冷卻風扇 323
6.2.10 汽車暖風機殼——礦物增強聚丙烯 328
6.2.11 汽車空調系統用改性聚丙烯新材料 329
6.2.12 汽車塑料水箱 331
6.2.13 汽車蓄電池殼 331
6.3 抗菌聚丙烯塑料制品制備及應用 334
6.3.1 抗菌聚丙烯塑料鍵盤 334
6.3.2 抗菌雙向拉伸聚丙烯塑料薄膜 336
6.3.3 抗菌抗靜電聚丙烯纖維 337
6.4 其它改性聚丙烯新材料及其應用 339
6.4.1 聚丙烯泡沫塑料 339
6.4.2 聚丙烯纖維泡沫混凝土 344
6.4.3 低氣味高流動聚丙烯復合材料 347
參考文獻 349
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