塑料材料與配方(第四版)（簡體書）

本書全面貫徹黨的教育方針，落實立德樹人根本任務，有機融入黨的二十大精神，較為完整地介紹了塑料原料和塑料助劑的結構、性能和應用,並從實際應用的角度對塑料原料選用和塑料配方設計進行了論述。全書共分十五章,主要內容有塑料配方設計基礎、聚氯乙烯塑料、聚烯烴塑料、苯乙烯類塑料、丙烯酸酯類塑料、聚氨酯塑料、熱塑性彈性體、通用工程塑料、特種工程塑料、常用熱固性樹脂及塑料；熱穩定劑、增塑劑、潤滑劑、抗氧劑、光穩定劑、阻燃劑、填料及其表面處理技術、著色劑與母料技術、塑料配方設計技術及塑料配方設計案例。為便於讀者學習，本書還附有數字化資源、知識能力檢測等內容。通過對本書的學習，讀者可獲得塑料材料領域的基礎知識、新型塑料材料和助劑的性能與應用方面的知識，了解塑料材料和配方技術的發展趨勢。本書可作為高等職業教育高分子材料智能製造技術專業及相關專業的教材，還可作為高分子材料改性、高分子材料成型加工，尤其是塑料配方設計、塑料改性、塑料成型加工等從業人員和工程技術人員的專業參考書。

馬立波，常州工程職業技術學院，副教授，主講“高分子加工設備”“高分子材料配方設計”“高分子化學及物理”“高分子材料加工工藝”等理論課程，指導“高分子化學及物理實驗”“高分子材料成型實訓”以及畢業設計（或論文）等實踐課程。近五年主持江蘇省產學研合作項目1項，江蘇省博士後基金2項，學院課題3項，企業橫向項目8項，發表SCI論文3篇，中文核心7篇，授權發明專利3項，轉化1項。帶領學生多次在創新創業大賽、全國高分子技能大賽中取得優異成績。

前言
《塑料材料與配方》是高職高專規劃教材，2005年由化學工業出版社正式出版。2006年獲中國石油和化學工業優秀教材獎，2009年被評為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材，2014年被評為“十二五”職業教育國家規劃教材。教材在幾十所高職院校中得到廣泛使用，受到師生們的一致好評。
遵循打造精品教材、完善提高教材內在質量、使之更好地服務於專業的原則，本次修訂的重點是：
1.注重思政引領，結合黨的二十大報告，有機融入課程思政元素，培養專業匠人精神。
2.教材閱讀材料中包含相關政策方針、行業發展的前沿技術、行業榜樣人物傳記等內容，可激發學生的學習興趣、開闊視野。
3.更新和增加插圖，用實物立體圖片和應用場景替代文字描述，提高學生學習興趣，增強記憶效果。
4.更新教材中有關時效性數據，採用最新塑料相關標準。
5.進一步與1 X證書《注塑模具模流分析及工藝調試》中關於高分子材料方面的知識對接，把常用塑料材料特性、加工特性、鑒別方法融入具體內容中。
6.建設配套數字化資源，打破學生學習上的時間和空間，使學習更自由、更方便、更多樣化。
7.重視產教融合，在配方案例中引入企業真實產品配方生產案例。
本書第四版由常州工程職業技術學院馬立波、安徽職業技術學院桑永擔任主編，常州工業職業技術學院徐應林擔任主審。第一章、第十一章、第十四章和第十五章由馬立波編寫；緒論、第二章和第三章由安徽職業技術學院郭晨忱編寫；第四章和第五章由黎明職業大學汪揚濤編寫；第六章、第七章和第九章由廣東輕工職業技術學院葉素娟編寫；第八章、第十章和附錄由河源職業技術學院鐘燕輝編寫；第十二章由常州工程職業技術學院李秀華編寫；第十三章由馬立波和上海錦湖日麗塑料有限公司陳飛虎共同編寫。全書由馬立波、桑永統稿，數字化資源由馬立波組織製作。
本書在修訂過程中得到了廣東輕工職業技術學院、徐州工業職業技術學院、常州工業職業技術學院、長江大學高職部、湖南科技職業學院、廣西工業職業技術學院、江陰職業技術學院、揚州工業職業技術學院、深圳職業技術學院、四川化工職業技術學院、金華職業技術學院、安徽職業技術學院、湖南化工職業技術學院、昆明冶金高等專科學校、蕪湖職業技術學院、河南輕工職業學院、黎明職業大學、江門職業技術學院、河源職業技術學院、南京科技職業學院、綿陽職業技術學院、南通職業大學、河南省工業學校、廣東省機械技師學院、江蘇省常州技師學院、湛江市技師學院、漳州職業技術學院、常州紡織服裝職業技術學院、常州工程職業技術學院等院校同仁的大力支持，在此一並表示謝意!
本書的教學內容可根據區域產業分布特點進行有針對性的選取，教學進程可依托具體項目產品進行有機組合。
由於編者水平所限，書中不足之處在所難免，敬請廣大讀者批評指正。

編者
2023年8月

第一版前言
本教材是根據高職高專“高分子材料加工技術專業”規劃教材會議所確定的專業培養目標編寫的，適用於五年制初中和三年制高中高分子材料加工專業及相關專業。
本書以培養高分子材料加工專業生產第一線高級應用型人才為目標，以必需、適用、實用和適當拓寬為原則，在編寫過程中注重體現以下幾方面特色：
① 突出職業教育和高職高專定位的特點，強調學生綜合素質和創新能力的培養，在內容上更加注重與實際生產的聯繫。
② 適當反映當代高分子材料科學實際應用的新成果、新知識，突出教材內容的先進性。如“納米級填料”“茂金屬聚乙烯”“彈性體”“母料及制備技術”“稀土穩定劑”等內容本書均有介紹。
③ 突出重點，取舍有度，在有限的篇幅內反映高分子材料加工專業必需的教學內容，做到主（應用）與次（理論）統一、深度與廣度統一、先進與傳統統一。
④ 注重優化課程體系，探索教材新結構，在章節編排上突出內容的內在聯繫和實際生產中的相互關聯，利於知識的歸納和吸收。
⑤ 布局合理，編排上反映新教材體系的結構特色，使全書在結構上具有科學性、系統性和適用性。內容豐富，重點突出。
本書由安徽職業技術學院桑永主編，並編寫了緒論、第一章至第四章和第十五章；第五章和第八章由安徽職業技術學院吳昌龍編寫；第六章、第七章和第九章由南京化工職業技術學院張曉黎編寫；第十章至第十四章由常州輕工職業技術學院徐應林編寫；常州輕工職業技術學院王加龍擔任主審。
本教材在編寫過程中得到了江蘇工業學院陶國良教授的指導，有關高職高專院校的同仁也提出了許多寶貴意見，在此一並表示謝意！
由於編者水平所限，加之時間較為緊迫，書中不足之處敬請讀者批評指正。

編者
2004年7月

第二版前言
《塑料材料與配方》教材2005年由化學工業出版社正式出版，2006年獲中國石油和化學工業優秀教材獎。2007年申報普通高等教育“十一五”國家級規劃教材，並獲得批準。2008年5月全國化工高等職業教育教學指導委員會材料加工類教學指導委員會和化學工業出版社在北京主持召開了高職高專高分子材料類專業教材改革與建設研討會，並就高分子材料類專業“十一五”國家級規劃教材的建設和修訂提出了指導性意見。與會專家和兄弟院校同仁對本教材給予了充分肯定，並提出了許多寶貴意見和建議。本教材第二版就是在此基礎上，結合三年多來使用本教材的高職院校的反饋意見而進行修訂的。
本次修訂的主旨是使教材更適合高職高專“高分子材料加工技術專業”的培養目標，更適合高職高專的教學特點。修訂內容主要體現在以下幾個方面：
1.增加材料間的性能比較和鑒別，在比較和鑒別中掌握塑料材料的結構和性能。
2.增強了每章後的知識能力檢測，問題的提出與生產實際更為接近。
3.加強塑料材料和配方有關內容的市場化信息，嘗試與網絡信息對接。
4.進一步對教材內容進行了審視、梳理，力求內容更翔實、更合理、更精練。
本書第二版由安徽職業技術學院桑永主持修訂。緒論、第一章至第四章和第十五章由桑永編寫；第五章和第八章由安徽職業技術學院吳昌龍編寫；第六章、第七章和第九章由南京化工職業技術學院張曉黎編寫；第十章至第十四章由常州輕工職業技術學院徐應林編寫。
全書共分十五章：聚氯乙烯塑料、聚烯烴塑料、苯乙烯類塑料、丙烯酸酯類塑料、聚氨酯塑料及其彈性體、通用工程塑料、特種工程塑料、常用熱固性樹脂及塑料、塑料材料選用、熱穩定劑與增塑劑、抗氧劑與光穩定劑、填料及其表面處理技術、著色劑與色母料、其他塑料助劑、塑料配方技術。
本教材在編寫和修訂過程中得到了廣東輕工職業技術學院、常州輕工職業技術學院、常州工程職業技術學院、長江大學高職部、湖南科技職業學院、南京化工職業技術學院、徐州工業職業技術學院、廣西工業職業技術學院、江陰職業技術學院、揚州工業職業技術學院、深圳職業技術學院、四川化工職業技術學院、金華職業技術學院、河南輕工職業學院、安徽職業技術學院等院校同仁的大力支持，在此一並表示謝意！
限於編者水平所限，書中難免有不足之處，敬請讀者批評指正。

編者
2009年3月

第三版前言
《塑料材料與配方》是高職高專規劃教材， 2009年被評為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材，教材使用覆蓋輕化工類高分子材料加工技術、材料類高分子材料應用技術、化工技術類高聚物生產技術等專業，在幾十所高職院校中得到廣泛使用，受到師生們的一致好評。
遵循打造精品教材、完善提高教材內在質量、使之更好地服務於專業的原則，本次修訂的重點是：
1.對結構、段落和文字進行精簡，錘煉語言的準確性、可讀性、簡潔性和條理性，增強教材的學習魅力。
2.每章增加“知識窗”，使教材內容得以延伸，以激發學生學習興趣，開闊視野。“知識窗”內容涉及塑料發展史、新材料應用等。
3.增加插圖，用實物立體圖片和應用場景替代文字描述，提高學生學習興趣，增強記憶
效果。
4.更新教材中有關時效性數據，採用最新塑料相關標準。
5.材料和助劑向兩端拓展，一端直接與樹脂的牌號制品應用聯繫，延伸樹脂助劑網絡商品活動；另一端用適當的篇幅反映樹脂助劑的最新應用成果。
6.進一步與高分子材料加工和應用專業技能鑒定對接，把常用塑料材料鑒別原理、方法和步驟融入具體內容中。
本書第三版由安徽職業技術學院桑永主持修訂。緒論、第一章至第四章和第十五章由桑永編寫；第五章和第八章由安徽職業技術學院吳昌龍編寫；第六章、第七章和第九章由南京化工職業技術學院張曉黎編寫；第十章至第十四章由常州輕工職業技術學院徐應林編寫。
教材在編寫和修訂過程中得到了廣東輕工職業技術學院、常州輕工職業技術學院、常州工程職業技術學院、長江大學高職部、湖南科技職業學院、南京化工職業技術學院、徐州工業職業技術學院、廣西工業職業技術學院、江陰職業技術學院、揚州工業職業技術學院、深圳職業技術學院、四川化工職業技術學院、金華職業技術學院、河南輕工職業學院、安徽職業技術學院等院校同仁的大力支持，在此一並表示謝意！
限於編者水平，書中難免有不足之處，敬請讀者批評指正。

編者
2014年4月

緒論 1
學習目標 1
一、塑料的概念及分類 1
二、塑料的特性 3
三、塑料的組成與配方 3
四、塑料材料的應用與發展 5
五、學習本課程的目的及要求 7
閱讀材料 推動綠色發展，促進人與自然和諧共生 8
知識能力檢測 9

第一章 塑料配方設計基礎 10
學習目標 10
第一節 塑料配方設計 10
一、塑料配方設計的意義 10
二、塑料配方設計的原則 11
三、塑料配方設計的程序 12
第二節 塑料配方設計方法 12
一、塑料配方的計量表示 12
二、塑料配方的成本核算 13
三、單變量配方設計 13
四、多變量配方設計 14
閱讀材料 我國高分子材料科學的奠基人——徐僖 16
知識能力檢測 17

第二章 聚氯乙烯塑料 18
學習目標 18
第一節　聚氯乙烯的結構與性能 18
一、氯乙烯的聚合 18
二、聚氯乙烯的結構 19
三、聚氯乙烯的性能 20
第二節　聚氯乙烯的選用 23
一、聚氯乙烯的型號與用途 24
二、聚氯乙烯的成型加工特性 25
三、聚氯乙烯的成型加工與制品 26
四、聚氯乙烯的簡易識別 27
第三節　聚氯乙烯相關品種 28
一、高聚合度聚氯乙烯 28
二、氯化聚氯乙烯 29
三、聚偏氯乙烯 29
閱讀材料 PVC管材怎麼選 29
知識能力檢測 30

第三章 聚烯烴塑料 31
學習目標 31
第一節　聚乙烯 31
一、乙烯的聚合 31
二、聚乙烯的結構 33
三、聚乙烯的性能 34
四、聚乙烯的成型加工特性 37
五、聚乙烯常見品種及用途 38
六、聚乙烯的簡易識別 47
第二節　聚丙烯 47
一、丙烯的聚合 47
二、聚丙烯的結構 48
三、聚丙烯的性能 50
四、聚丙烯的成型加工特性 52
五、聚丙烯常見品種及用途 53
六、聚丙烯的簡易識別 56
閱讀材料 我國天然高分子科學領域的杰出科學家——張俐娜 56
知識能力檢測 57

第四章 苯乙烯類塑料 58
學習目標 58
第一節 聚苯乙烯 58
一、苯乙烯的聚合 58
二、聚苯乙烯的結構 59
三、聚苯乙烯的性能 60
四、聚苯乙烯的成型加工特性 61
五、聚苯乙烯常見品種及用途 61
六、聚苯乙烯的簡易識別 63
第二節 丙烯腈/丁二烯/苯乙烯（ABS）樹脂 64
一、ABS的生產方式 64
二、ABS的結構 65
三、ABS的性能 66
四、ABS的成型加工特性 67
五、ABS常見品種及用途 68
六、ABS的簡易識別 69
第三節 其他苯乙烯類共聚物 69
一、丙烯腈/苯乙烯共聚物（AS） 69
二、丙烯腈/苯乙烯/丙烯酸酯共聚物（ASA） 70
三、甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯共聚物（MBS） 71
四、丙烯腈/氯化聚乙烯/苯乙烯共聚物（ACS） 72
閱讀材料 ABS的無鹵阻燃研究進展 73
知識能力檢測 75

第五章 丙烯酸酯類塑料 76
學習目標 76
第一節 聚甲基丙烯酸甲酯 76
一、甲基丙烯酸甲酯的聚合 76
二、聚甲基丙烯酸甲酯的結構 78
三、聚甲基丙烯酸甲酯的性能 78
四、聚甲基丙烯酸甲酯的成型加工特性 80
五、聚甲基丙烯酸甲酯的常見品種及應用 81
六、聚甲基丙烯酸甲酯的簡易識別 84
第二節 其他丙烯酸酯類聚合物 84
閱讀材料 塑料光纖 85
知識能力檢測 86

第六章 聚氨酯塑料 87
學習目標 87
第一節 聚氨酯的基本原料 87
一、異氰酸酯 87
二、多元醇 88
三、添加劑 88
第二節 聚氨酯泡沫塑料 89
一、聚氨酯泡沫塑料生產原理 89
二、硬質聚氨酯泡沫塑料 89
三、軟質聚氨酯泡沫塑料 91
四、聚氨酯的簡易識別 93
第三節 聚氨酯革制品 93
一、人造革與合成革 93
二、聚氨酯革制品的主要原料 93
三、聚氨酯革制品的生產與應用 94
閱讀材料 超細纖維合成革 95
知識能力檢測 96

第七章 熱塑性彈性體 97
學習目標 97
第一節 聚烯烴彈性體 97
一、共混型熱塑性聚烯烴彈性體 97
二、共聚型熱塑性聚烯烴彈性體 98
第二節 苯乙烯類熱塑性彈性體 99
一、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SBS） 99
二、苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物（SIS） 100
三、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS） 100
第三節　聚氨酯彈性體 101
一、概述 101
二、常用聚氨酯彈性體 102
閱讀材料 TPE材料發展前景 103
知識能力檢測 104

第八章 通用工程塑料 105
學習目標 105
第一節 聚酰胺 105
一、聚酰胺的合成與命名 105
二、聚酰胺的結構特徵 107
三、聚酰胺的主要性能 108
四、聚酰胺的成型加工與應用 110
五、聚酰胺的簡易識別 111
第二節 聚碳酸酯 111
一、聚碳酸酯的合成 112
二、聚碳酸酯的結構特徵 112
三、聚碳酸酯的主要性能 113
四、聚碳酸酯的成型加工與應用 115
五、聚碳酸酯的簡易識別 116
第三節 聚甲醛 116
一、聚甲醛的合成 116
二、聚甲醛的結構與性能 117
三、聚甲醛的成型加工與應用 119
四、聚甲醛的簡易識別 120
第四節 熱塑性聚酯 121
一、聚對苯二甲酸乙二酯 121
二、聚對苯二甲酸丁二酯 123
第五節 聚苯醚 124
一、聚苯醚的制備 124
二、聚苯醚的結構與性能 124
三、聚苯醚的成型加工與應用 125
閱讀材料 我國工程塑料行業發展趨勢 125
知識能力檢測 128

第九章 特種工程塑料 130
學習目標 130
第一節　氟塑料 130
一、聚四氟乙烯 130
二、其他氟塑料 133
三、聚四氟乙烯的簡易識別 133
第二節　聚砜類塑料 134
一、雙酚A型聚砜 134
二、聚芳砜 136
三、聚醚砜 136
四、聚砜（PSU）的簡易識別 136
第三節　聚苯硫醚 137
一、聚苯硫醚的合成 137
二、聚苯硫醚的結構性能特徵 137
三、聚苯硫醚的成型加工與應用 138
第四節　其他特種工程塑料 139
一、聚酰亞胺 139
二、聚芳酯 139
三、氯化聚醚 140
四、聚醚醚酮 140
五、液晶聚合物 141
六、新型特種工程塑料 141
閱讀材料 氟塑料膜結構在建築上的妙用 142
知識能力檢測 143

第十章 常用熱固性樹脂及塑料 144
學習目標 144
第一節 酚醛樹脂及塑料 144
一、酚醛樹脂的合成與固化 144
二、酸法酚醛樹脂與模塑粉 146
三、堿法酚醛樹脂與層壓塑料 148
四、酚醛泡沫塑料 149
第二節 不飽和聚酯樹脂及塑料 151
一、不飽和聚酯的合成 151
二、不飽和聚酯的固化 152
三、不飽和聚酯制品的性能 153
四、不飽和聚酯的成型與應用 153
第三節 環氧樹脂及塑料 157
一、環氧樹脂的合成與性能 157
二、環氧塑料的組成與性能 157
三、環氧塑料的成型與應用 159
第四節 氨基樹脂及塑料 159
一、脲醛樹脂及塑料 159
二、三聚氰胺-甲醛樹脂及塑料 161
三、熱固性塑料的簡易識別 161
閱讀材料 世界上第一個人工合成塑料 161
知識能力檢測 162

第十一章 常用塑料助劑 163
學習目標 163
第一節 熱穩定劑 163
一、概述 163
二、熱穩定劑作用機理 164
三、常用熱穩定劑 165
四、熱穩定劑的應用 168
第二節 增塑劑 169
一、概述 169
二、增塑劑結構與作用機理 170
三、增塑劑主要性能 171
四、常用增塑劑 173
五、增塑劑的應用 176
第三節 潤滑劑 177
一、潤滑劑作用機理 177
二、常用潤滑劑品種 178
三、潤滑劑在塑料中的應用 180
第四節 抗氧劑 180
一、概述 180
二、抗氧劑作用機理 183
三、常用抗氧劑 184
四、抗氧劑的應用 187
第五節 光穩定劑 188
一、概述 188
二、光穩定劑作用機理及相關品種 189
三、光穩定劑的應用 193
第六節 阻燃劑 195
一、概述 195
二、阻燃劑作用機理 196
三、無機阻燃劑 196
四、有機阻燃劑 197
五、阻燃劑的應用 198
第七節 其他塑料助劑 199
一、抗靜電劑 199
二、發泡劑 202
三、交聯劑 205
四、成核劑 206
五、相容劑 206
六、防霧劑 206
七、驅避劑 207
八、抗菌劑 207
閱讀材料 RoHS指令與SVHC對塑料助劑的影響 207
知識能力檢測 208

第十二章 填料及其表面處理技術 210
學習目標 210
第一節 填充劑 210
一、無機填充劑 210
二、有機填充劑 212
三、填充劑性質對樹脂性能的影響 212
四、填充劑在塑料中的應用 213
第二節 增強材料 214
一、增強材料作用機理 214
二、增強材料的性質 214
三、常用增強材料 215
四、增強材料在塑料中的應用 216
第三節 納米填充劑 216
第四節 填料的表面處理 217
一、偶聯劑與表面處理劑 218
二、填料表面處理技術 220
閱讀材料 碳纖維制品 221
知識能力檢測 221

第十三章 著色劑與母料技術 223
學習目標 223
第一節　塑料著色基礎知識 223
一、色彩的構成 223
二、配色原理 224
三、著色劑的主要性能 225
四、著色劑對塑料性能的影響 225
第二節　常用塑料著色劑 225
一、無機顏料 225
二、有機顏料與染料 226
三、特殊顏料 228
第三節　著色劑的應用技術 229
一、著色劑的選擇 229
二、著色劑在塑料中的分散 229
三、著色劑的使用方法 230
四、著色劑的應用案例 231
第四節　塑料母料與色母粒 231
一、塑料母料的組成 232
二、色母粒的組成 233
三、色母粒的生產工藝 233
四、色母粒的配制 234
閱讀材料 色彩與生活 235
知識能力檢測 235

第十四章 塑料配方設計技術 236
學習目標 236
第一節 塑料材料選材考慮的主要因素 236
一、塑料材料的性能優勢 236
二、塑料材料的適用條件 236
三、塑料制品的性能要求 238
四、塑料制品的使用環境 238
五、塑料制品的加工適應性 239
六、塑料材料的經濟適用性 239
第二節 根據制品的性能和用途選材 240
一、根據制品的性能選材 240
二、根據制品的用途選材 244
第三節 常見塑料配方改性方法 245
一、塑料填充改性 245
二、塑料增強改性 245
三、塑料共混改性 246
第四節 塑料配方的實施 247
一、粉料的配制 248
二、粒料的制備 248
閱讀材料 改性塑料全自動智能化生產方案 249
知識能力檢測 250

第十五章 塑料配方設計案例 251
學習目標 251
第一節 常用塑料制品配方 251
一、塑料加工配方 251
二、塑料耐候性配方 255
三、塑料阻燃配方 257
四、塑料抗靜電配方 258
五、發泡材料配方 259
第二節 常用塑料改性配方 261
一、塑料填充配方 261
二、塑料增強配方 261
三、塑料共混配方 262
四、彈性體配方 262
五、塑料母料配方 263
閱讀材料 塑料母料的發展 265
知識能力檢測 265

附錄 266

參考文獻 270