第3章-物料的混合与配制课件

第三章 物料的混合与配制3.1、添加剂概论 添加剂是指合成材料和产品在生产和加工过程中，用以改善生产工艺和提高产品性能所添加的各种辅助化学品。一、常用的助剂及其作用原理 稳定剂：稳定剂：物理因素：光、热、应力、电场、射线 化学因素：氧、臭氧、重金属、化学介质 增塑剂：增塑剂：降低玻璃化转变温度，增加聚合物塑化能力降低玻璃化转变温度，增加聚合物塑化能力 润滑剂：润滑剂：降低共混物熔体粘度，改善加工流动性降低共混物熔体粘度，改善加工流动性 增韧剂：增韧剂：提高材料的韧性提高材料的韧性 填充剂：填充剂：降低成本，提高耐热性降低成本，提高耐热性 增强剂：增强剂：提高刚性，耐热性，产品收缩率提高刚性，耐热性，产品收缩率 阻燃剂：阻燃剂：提高防火能力；提高防火能力；抗静电剂：抗静电剂：降低电阻率，提高导电能力。降低电阻率，提高导电能力。稳定剂热稳定剂 解决问题：防止降解，应用于热分解温度与成型加工温度接近的聚合物 如聚氯乙烯（PVC）：结构缺陷（烯丙基氯原子、双键、不稳定氯原子）作用：1.捕捉HCl，捕捉自由基，防止进一步引发降解；2.防止氧化。抗氧剂 解决问题：氧化降解，导致断链（PP,NR)、交联(SBS)光稳定剂热稳定剂的分类铅盐类：三盐（基硫酸铅，基马来酸铅）、二盐（基亚磷酸铅、基苯二甲酸铅）特点：u 有毒，不能接触食品u 热稳定性好，价格低廉u 不能制造透明制品u 耐候性差，易被硫化物污染金属皂类硬脂酸、不饱和酯酸、篦麻油酸等的金属盐如：硬脂酸（钙、锌、钡、镉）特点：u 辅助热稳定剂u 润滑作用u 相容性差，量多会喷霜u 组合使用：Ba/Zn,Ca/Znu 协同作用：有机锡类热稳定剂有机锡类热稳定剂硫醇锡类、马来酸锡类、羧酸锡类 如：京锡-8831：二马来酸单辛酯二辛基锡 十二硫醇二丁基锡特点：热稳定效果优异：三种抗热分解作用 有些无毒，具有透明性 用量较少：0.53%；价格昂贵 气味难闻：刺激性气味、臭味抗氧剂臭氧氧化、热氧化抗氧剂的分类：链终止型：与自由基（R.、ROO.）反应，中断链增长主抗氧剂：抗氧剂1010、抗氧剂1076；预防型：辅助类抗氧剂 过氧化物分解剂：与过氧化物反应 金属离子钝化剂：与金属离子反应用量：塑料中0.11%,橡胶中15份增塑剂定义：使高分子材料制品塑性增加，改进其柔软性、延伸性和加工性能的物质。作用降低Tg和软化温度：改善成型加工性能耐低温性能：降低脆化温度，改善耐低温性能 机械性能：少量，增强作用（反增塑作用）；超过临界浓度，韧性增加，强度下降；陶器-粘土加水 原始社会原始社会白陶鬶白陶鬶 战袍武士头部战袍武士头部 秦俑秦俑软糖或甜点心明胶加水 水果软糖水果软糖常用增塑剂邻苯二甲酸酯类邻苯二甲酸酯类增塑剂增塑剂 是是目目前前使使用用最最广广、产产量量最最大大的的主主增增塑塑剂剂，具具有有色色泽泽浅浅、毒毒性性低低、电电性性能能好好、挥挥发发性性小小、气气味味小小等等优优点点，占占增增塑塑剂剂总总消耗量的消耗量的80%左右。左右。邻苯二甲酸二辛酯：邻苯二甲酸二辛酯：DOP，与高聚物相容性好，有一定毒性。与高聚物相容性好，有一定毒性。邻苯二甲酸二丁酯：邻苯二甲酸二丁酯：DBP，抽出性大，与，抽出性大，与DOP配合使用。配合使用。含氯增塑剂：辅助增塑剂，常用于电线、板材氯化石蜡：价格低廉、阻燃、挥发性低。润滑剂定义：降低熔体与加工机械之间和熔体之间摩擦和黏附，改善流动性，提高生产力和制品外观及光洁度的添加剂。种类：内润滑剂：减弱分子链间的内摩擦力，与高聚物相容性好，少量进入分子链间，削弱分子间作用力 外润滑剂：降低熔体与机械之间摩擦力 与高聚物相容性差，附着在熔体或机械表面，降低熔体与机械之间摩擦力 润滑剂品种 烃类润滑剂：石蜡、液体石蜡 脂肪酸类润滑剂：硬脂酸：十八烷酸（外润滑剂）脂肪族酰胺类和酯类：硬脂酰胺（内外润滑剂）、硬脂酸单甘油酯（内润滑剂）金属皂类：内外润滑剂 硬脂酸盐：硬脂酸（钙、钡、锌、镁）其它：聚乙烯蜡填充剂填充剂：用来降低成本、提高某些物理或化学性能的填料。填充剂的作用：降低成本：填充剂：3000元7000/吨 但同时提高产品的比重，降低力学性能 一定程度 上提高耐热性能：热变形温度提高510提高某些力学性能：添加量大时，反而降低性能；增加熔体粘度，加工性能变差。填充剂常用的填充剂碳酸钙：CaCO3，球状，应用于管材、薄膜 滑石粉：含水硅酸镁，片状，管材、电动工具 二氧化硅、钛：球状 SiO2：橡胶产品 TiO2：化妆品：防晒、美白产品氢氧化镁、氢氧化铝：不规则状 阻燃产品 炭黑：橡胶增强、导电产品 增强剂纤维增强剂 l 无机纤维：玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、金属纤维、陶瓷纤维 l 有机纤维：合成纤维、棉、麻、纸；纤维增强材料的特点：具有大的长径比 足够的强度和韧性 纤维增强高聚物材料纤维增强高聚物材料的优点提高耐热温度：如：PA6/玻纤，热变性温度:6070增加到200220.聚酯：PBT、PET/玻纤，HDT:6080 增加到180220 碳纤维：耐热性更高降低成型收缩率：聚丙烯：收缩率 1.72.2；PP/玻纤：收缩率0.30.5提高刚性和韧性：PA6 拉伸强度：6070增加到120140MPa 碳纤维：强度更大降低成本 玻纤：8千1万/吨 改善材料耐腐蚀性能 增加导电性：碳纤维、金属纤维 提高阻燃性能 玻璃纤维玻璃纤维：以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺最后形成的产品。玻纤成分：成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等。玻纤优点：拉伸强度高，伸长小；弹性系数高，吸收冲击能量大；具不燃性，耐化学性佳;尺寸稳定性，耐热性均佳。碳纤维碳纤维：用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得 可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料 碳纤维的应用航空航天、军事：飞机、船、火箭、隐身材料；体育器材：高尔夫球杆、网球拍、钓鱼竿、撑杆跳等；身体替代品：人工韧带；复合材料：加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中 碳纤维短纤连续碳纤维丝碳纤维毡阻燃剂阻燃剂家用电器、塑料制品、电线电缆、建筑材料、纺织家用电器、塑料制品、电线电缆、建筑材料、纺织织物织物 几分钟之后，有常规的纺织品的房间几乎被完全烧毁。在有阻燃织物的空间除了窗帘有轻微的燃烧外，其他什么也没发生。阻燃剂的作用阻燃剂的作用阻燃剂的作用阻燃剂的作用u 减缓聚合物燃烧或者分解的时间（阻燃）,延长逃生时间；u 减少烟雾；烟雾；u 避免产生熔滴。稀释效应隔绝效应冷却效应消除效应阻燃剂作用原理多多溴代二苯醚溴代二苯醚x+y=5、8、10四溴双酚四溴双酚A六溴二苯氧基乙烷六溴二苯氧基乙烷六溴环十二烷六溴环十二烷主要的含溴阻燃剂主要的含溴阻燃剂氯系阻燃剂主要品种为氯系阻燃剂主要品种为氯化石蜡氯化石蜡阻燃剂种类及其作用卤系阻燃剂阻燃原理卤素系阻燃剂分解卤素系阻燃剂分解捕捉自由基捕捉自由基燃烧时燃烧时主要是主要是放热反应放热反应卤系阻燃剂作用机理 气相阻燃机理气相阻燃机理卤系阻燃剂卤系阻燃剂的卤系阻燃剂的缺点缺点：1.卤化氢和卤化锑的毒害卤化氢和卤化锑的毒害2.二噁英类化合物的生成二噁英类化合物的生成卤系阻燃剂的卤系阻燃剂的发展趋势发展趋势：相对低毒的新产品相对低毒的新产品聚合物型溴系阻燃剂聚合物型溴系阻燃剂卤系阻燃剂的卤系阻燃剂的优点优点：1.阻燃效率高；阻燃效率高；2.价格便宜。价格便宜。氢氧化物阻燃剂（ATH)吸热吸热反应反应优点：优点：1.无毒、无腐蚀、不挥发、无毒气产生。无毒、无腐蚀、不挥发、无毒气产生。2.具有具有阻燃、抑烟和填充阻燃、抑烟和填充三大功能。三大功能。缺点：缺点：1.填充量大；填充量大；2.对材料的力学性能、电学性能、外观以及对材料的力学性能、电学性能、外观以及有影响；有影响；3.相容性差；相容性差；4.加工流动性差；加工流动性差；5.燃烧时产生滴落。燃烧时产生滴落。氢氧化物阻燃剂阻燃机理分解后发生脱水反应，分解后发生脱水反应，吸收热量；吸收热量；脱水产生大量水蒸汽，脱水产生大量水蒸汽，稀释可燃气体浓度；稀释可燃气体浓度；分解残余物分解残余物MgO和和Al2O3为致密的氧化物膜，起到为致密的氧化物膜，起到隔热、隔热、隔绝氧气隔绝氧气的作用，并达到了抑烟的效果。的作用，并达到了抑烟的效果。Mg(OH)2可以可以促进表面碳化促进表面碳化，隔绝氧气与塑料接触，而，隔绝氧气与塑料接触，而Al(OH)3无此作用。无此作用。凝聚相阻燃机理磷系阻燃剂气相：气相：凝固相：凝固相：磷酸、焦磷酸磷酸、焦磷酸脱水脱水/交联交联 炭化炭化H3PO4HPO2+HPO+POHPO+HH2+POPO+HHPOOH+H+POHPO+H2O终止自由基终止自由基隔离机理隔离机理磷系阻燃剂：红磷、磷酸三苯酯磷系阻燃剂的优点：高效、低烟、低毒、价廉抑制燃烧和挥发的保护层的形成过程 抗静电剂抗静电产品的必要性：静电荷存在导致产品表面吸尘；静电影响较大面积的产品生产过程；如薄膜、纤维、粉料；放电过程损坏产品的性能：电子芯片的封装、拆卸 火花放电易造成火灾、爆炸 抗静电的方法及作用原理 添加具有表面活性的物质 亲水基团增强表面的吸湿性，形成导电膜，加快静电荷的泄漏。添加具有一定导电性的填料 表面处理：金属热喷涂、导电涂料；导电填料分散复合：炭黑、碳纤维 导电填料层积复合：不锈钢纤维、碳纤维网、毡、板层压产品、抗静电剂的应用石油储罐导电涂料，防止爆炸；纤维织物抗静电衣物；包装印刷纸张、塑料、油墨、粘合剂、导辊要求绝缘 薄膜生产生产、分离、切割、包装过程中发生静电；电子设备、家电包装电子回路，当静电的累积过多时，就可能会发生接触不良；煤矿防止爆炸；3.2高分子材料配方设计3.2.1 设计原则和程序3.2.2 设计要求3.2.3 设计方法3.2.4 实例3.2.5 性能估算配方设计需要考虑的问题试样：如何制成的？制法不同性能不同性能：如何测试的？与实际性能第102页表可能有差别使用场所：室内户外？静态动态？价格环保第一节 制品设计原则和程序总的原则：实用、经济、环保总的程序：101图制品用途技术标准形状设计样品初步设计【配方设计工艺设计结构设计模具设计样品试制性能测试】【】合格制品工艺规程、产品标准第二节 配方设计一般步骤：配方样片实物定配方定工艺。数据库？计算机模拟？数据库？计算机模拟？配方的两种表示方法：高分子化合物为100份（质量）。使用方便所有物料总和为100份（质量）。第三节 配方设计方法在尽可能少的实验次数下获得最优的配方数理统计中的正交试验、回归分析；最优化方法因数，水平，步长常常为多因素，且因素间常常有交互作用试验的每个步骤试验条件严格控制一致，以尽量减少试验误差配方设计方法单因数变量单因数变量指标函数是试验区间内是单峰函数（只有一个极值点）。遵循一定的数学方法做一系列试验，逐步将区间缩小成为（找到）一点，此点为极值点（极值点是理论上的最优点）或根据情况定为其附近一点，即确定了一个因数。爬山法黄金分割法平分法分批试验法抛物线法费波那奇序列法0，1，1，2，3，5，8，13，21，配方设计方法多因数变量正交设计：常用。能够在尽可能少的实验次数下获得最优的配方回归分析：通过实验建立数学方程式 性能=f(原料1，原料2，)正交设计简介正交表La(bc)，其中a试验次数，即正交表行数b水平数，常常取3(或2、4）c因数数，即正交表列数通过对实验结果（指标）的分析，找出因数的主次最佳水平组合指标分析方法直观分析法（极差分析法）：简单实用方差分析法：能够定量给出因数的主次关系对于单因素或两因素试验，因其因素少对于单因素或两因素试验，因其因素少，试验的设计试验的设计、实施与分析都比较简单、实施与分析都比较简单。但。但在实际工作中在实际工作中，常常需要同时考察，常常需要同时考察 3个或个或3个以上的试验因素个以上的试验因素，若进行全面试验，若进行全面试验，则，则试验的规模将很大试验的规模将很大，往往因试验条件的限，往往因试验条件的限制而难于实施制而难于实施。正交试验设计就是安排多正交试验设计就是安排多因素试验因素试验、寻求最优水平组合、寻求最优水平组合 的一种高效的一种高效率试验设计方法。率试验设计方法。例如，要考察增稠剂用量、例如，要考察增稠剂用量、pH值和杀菌温度对豆奶稳定值和杀菌温度对豆奶稳定性的影响。每个因素设置性的影响。每个因素设置3个水平进行试验个水平进行试验。A因素是增稠剂用量，设因素是增稠剂用量，设A1、A2、A3 3个水平；个水平；B因因素是素是pH值，设值，设B1、B2、B3 3个水平；个水平；C因素为杀菌温度，因素为杀菌温度，设设C1、C2、C3 3个水平。这是一个个水平。这是一个3因素因素3水平的试验，各水平的试验，各因素的水平之间全部可能组合有因素的水平之间全部可能组合有27种种。对于上述对于上述3因素因素3水平试验，若不考虑交互作用，可利用正水平试验，若不考虑交互作用，可利用正交表交表L9(34)安排，试验方案仅包含安排，试验方案仅包含9个水平组合，就能反映个水平组合，就能反映试验方案包含试验方案包含27个水平组合的全面试验的情况，找出最佳个水平组合的全面试验的情况，找出最佳的生产条件。的生产条件。正交表的类别正交表的类别 1、等等水水平平正正交交表表 各各列列水水平平数数相相同同的的正正交交表表称称为为等等水水平平正正交交表表。如如L4(23)、L8(27)、L12(211)等等各各列列中中的的水水平平为为2，称称为为2水水平平正正交交表表；L9(34)、L27(313)等等各各列列水水平平为为3，称称为为3水平正交表。水平正交表。2、混混合合水水平平正正交交表表 各各列列水水平平数数不不完完全全相相同同的的正正交交表表称称为为混混合合水水平平正正交交表表。如如L8(424)表表中中有有一一列列的的水水平平数数为为4，有有4列列水水平平数数为为2。也也就就是是说说该该表表可可以以安安排排一一个个4水水平平因因素素和和4个个2水水平平因因素素。再再如如L16(4423)，L16(4212)等等都都混混合合水平正交表。水平正交表。试验目的与要求试验目的与要求试验目的与要求试验目的与要求试验指标试验指标试验指标试验指标选因素、定水平选因素、定水平选因素、定水平选因素、定水平因素、水平确定因素、水平确定因素、水平确定因素、水平确定选择合适正交表选择合适正交表选择合适正交表选择合适正交表表头设计表头设计表头设计表头设计列试验方案列试验方案列试验方案列试验方案试验方案设计：试验方案设计：试验结果分析试验结果分析试验结果分析试验结果分析进行试验，记录试验结果进行试验，记录试验结果进行试验，记录试验结果进行试验，记录试验结果试验结果极差分析试验结果极差分析试验结果极差分析试验结果极差分析计计计计算算算算KK值值值值计计计计算算算算k k值值值值计计计计算算算算极极极极差差差差R R绘绘绘绘制制制制因因因因素素素素指指指指标标标标趋趋趋趋势势势势图图图图优水平优水平优水平优水平因素主次顺序因素主次顺序因素主次顺序因素主次顺序优组合优组合优组合优组合结结 论论试验结果分析：试验结果分析：试验结果方差分析试验结果方差分析试验结果方差分析试验结果方差分析列方差分析表，列方差分析表，列方差分析表，列方差分析表，进行进行进行进行F F F F 检验检验检验检验计算各列偏差平方和、计算各列偏差平方和、计算各列偏差平方和、计算各列偏差平方和、自由度自由度自由度自由度分析检验结果，分析检验结果，分析检验结果，分析检验结果，写出结论写出结论写出结论写出结论实例：为提高山楂原料的利用率，研究酶法液化工艺制造山实例：为提高山楂原料的利用率，研究酶法液化工艺制造山实例：为提高山楂原料的利用率，研究酶法液化工艺制造山实例：为提高山楂原料的利用率，研究酶法液化工艺制造山楂原汁，拟通过正交试验来寻找酶法液化的最佳工艺条件。楂原汁，拟通过正交试验来寻找酶法液化的最佳工艺条件。楂原汁，拟通过正交试验来寻找酶法液化的最佳工艺条件。楂原汁，拟通过正交试验来寻找酶法液化的最佳工艺条件。影响山楂液化率的因素很多，如山楂品种、山楂果肉的破影响山楂液化率的因素很多，如山楂品种、山楂果肉的破影响山楂液化率的因素很多，如山楂品种、山楂果肉的破影响山楂液化率的因素很多，如山楂品种、山楂果肉的破碎度、果肉加水量、原料碎度、果肉加水量、原料碎度、果肉加水量、原料碎度、果肉加水量、原料pH pH 值、果胶酶种类、加酶量、值、果胶酶种类、加酶量、值、果胶酶种类、加酶量、值、果胶酶种类、加酶量、酶解温度、酶解时间等等。经全面考虑，最后确定酶解温度、酶解时间等等。经全面考虑，最后确定酶解温度、酶解时间等等。经全面考虑，最后确定酶解温度、酶解时间等等。经全面考虑，最后确定果肉加果肉加果肉加果肉加水量、加酶量、酶解温度和酶解时间水量、加酶量、酶解温度和酶解时间水量、加酶量、酶解温度和酶解时间水量、加酶量、酶解温度和酶解时间为本试验的试验因素，为本试验的试验因素，为本试验的试验因素，为本试验的试验因素，分别记作分别记作分别记作分别记作A A、B B、C C和和和和D D，进行，进行，进行，进行四因素正交试验四因素正交试验四因素正交试验四因素正交试验，各因素均各因素均各因素均各因素均取三个水平取三个水平取三个水平取三个水平，因素水平表见表，因素水平表见表，因素水平表见表，因素水平表见表10-310-3所示。所示。所示。所示。水平水平试验因素因素加水量加水量（mL/100g）A加加酶酶量量（mL/100g）B酶酶解温度解温度（）C酶酶解解时间（h）D1101201.52504352.53907503.5选择合适的正交表正交表的选择是正交试验设计的首要问题。正交表的选择是正交试验设计的首要问题。确定了确定了因素及其水平后，根据因素、水平及需要考察的因素及其水平后，根据因素、水平及需要考察的交互作用的多少来选择合适的正交表。交互作用的多少来选择合适的正交表。正交表的正交表的选择原则是在能够安排下试验因素和交互作用的选择原则是在能够安排下试验因素和交互作用的前提下，尽可能选用较小的正交表，以减少试验前提下，尽可能选用较小的正交表，以减少试验次数次数此例有此例有4个个3水平因素，可以选用水平因素，可以选用L9(34)或或L27(313)；因本试验仅考察四个因素对液化率的影响效果，因本试验仅考察四个因素对液化率的影响效果，不考察因素间的交互作用，故宜选用不考察因素间的交互作用，故宜选用L9（34）正）正交表。若要考察交互作用，则应选用交表。若要考察交互作用，则应选用L27(313)。试验号号因因 素素ABCD11（10）111212223133342（50）123522316231273（90）1328321393321例例例例 山楂液化率山楂液化率山楂液化率山楂液化率 试验方案及试验结果试验方案及试验结果试验方案及试验结果试验方案及试验结果说明：试验号并非试验顺序，为了排除误差干扰，试验中可随机进行；说明：试验号并非试验顺序，为了排除误差干扰，试验中可随机进行；说明：试验号并非试验顺序，为了排除误差干扰，试验中可随机进行；说明：试验号并非试验顺序，为了排除误差干扰，试验中可随机进行；安排试验方案时，部分因素的水平可采用随机安排。安排试验方案时，部分因素的水平可采用随机安排。安排试验方案时，部分因素的水平可采用随机安排。安排试验方案时，部分因素的水平可采用随机安排。2 2（4 4）3 3（7 7）1 1（1 1）2 2（3535）1 1（2020）3 3（5050）3(3.53(3.5)2(2.52(2.5)1(1.51(1.5)试验结果果（液化率（液化率%）0172412472811842例例例例 山楂液化率山楂液化率山楂液化率山楂液化率 试验结果分析试验结果分析试验结果分析试验结果分析对于多指标试验，方案设计和实施与单指标对于多指标试验，方案设计和实施与单指标试验相同，不同在于每做一次试验，都需试验相同，不同在于每做一次试验，都需要对考察指标一一测试，分别记录。试验要对考察指标一一测试，分别记录。试验结果分析时，也要对考察指标一一分析，结果分析时，也要对考察指标一一分析，然后然后综合评衡综合评衡，确定出优条件。，确定出优条件。因素之间的交互作用因素之间的交互作用：如果因素A的水平发生变化时，试验指标随因素B变化的规律也生变化。或反之，若因素B的水平发生变化时，试验指标随因素A变化的规律也发生变化。则称因素A、B间有交互作用，记为AB。交互作用的判别例 在合成橡胶生产中，催化剂用量和聚合反应温度是影响转化率的两个重要因素。判别这两个因素是否有交互作用，方法是按交互作用AB的二元表，做四次实验，而后分析。在聚合反应温度为30时，转化率随催化剂用量的增大而减少；在聚合反应温度为50时，转化率却随催化剂用量的增大而增大。如果以y转化率为纵坐标，为横坐标，作直线，则得到A温度30和50时的两条直线，两直线相交，说明A温度和B催化剂用量有强的交互作用。若两因素间没有交互作用，则两直线严格互相平行（在没有实验误差的情况下）。y转化率%A聚合温度3050B催化剂用量mL484.896.2287.675.5在多因素试验中，不仅因素对指标有影响，而且因素之间的联合搭配也对指标产在多因素试验中，不仅因素对指标有影响，而且因素之间的联合搭配也对指标产在多因素试验中，不仅因素对指标有影响，而且因素之间的联合搭配也对指标产在多因素试验中，不仅因素对指标有影响，而且因素之间的联合搭配也对指标产生影响。因素间的联合搭配对试验指标产生的影响作用称为交互作用。因素生影响。因素间的联合搭配对试验指标产生的影响作用称为交互作用。因素生影响。因素间的联合搭配对试验指标产生的影响作用称为交互作用。因素生影响。因素间的联合搭配对试验指标产生的影响作用称为交互作用。因素之间的交互作用总是存在的，这是客观存在的普遍现象，只不过交互作用的之间的交互作用总是存在的，这是客观存在的普遍现象，只不过交互作用的之间的交互作用总是存在的，这是客观存在的普遍现象，只不过交互作用的之间的交互作用总是存在的，这是客观存在的普遍现象，只不过交互作用的程度不同而异。一般地，当交互作用很小时，就认为因素间不存在交互作用。程度不同而异。一般地，当交互作用很小时，就认为因素间不存在交互作用。程度不同而异。一般地，当交互作用很小时，就认为因素间不存在交互作用。程度不同而异。一般地，当交互作用很小时，就认为因素间不存在交互作用。试验设计中，试验设计中，试验设计中，试验设计中，交互作用一律当作因素看待交互作用一律当作因素看待交互作用一律当作因素看待交互作用一律当作因素看待，这是处理交互作用问题的总原则，这是处理交互作用问题的总原则，这是处理交互作用问题的总原则，这是处理交互作用问题的总原则表头设计时，各因素及其交互作用不能任意安排，必须严格表头设计时，各因素及其交互作用不能任意安排，必须严格表头设计时，各因素及其交互作用不能任意安排，必须严格表头设计时，各因素及其交互作用不能任意安排，必须严格按交互作用列表进行按交互作用列表进行按交互作用列表进行按交互作用列表进行安排安排安排安排。这是有交互作用正交试验设计的一个重要特点，也是关键的一步。这是有交互作用正交试验设计的一个重要特点，也是关键的一步。这是有交互作用正交试验设计的一个重要特点，也是关键的一步。这是有交互作用正交试验设计的一个重要特点，也是关键的一步。结果分析结果分析 按表所列的试验方案进行试验，其结果分析按表所列的试验方案进行试验，其结果分析与前面并无本质区别，只与前面并无本质区别，只是：应把互作当成因素处理进行分析；是：应把互作当成因素处理进行分析；应根据互作效应，选择优化组合。应根据互作效应，选择优化组合。方差分析法极差分析法简单明了，通俗易懂，计算工作量少便于推广普及。但这极差分析法简单明了，通俗易懂，计算工作量少便于推广普及。但这种方法种方法不能将试验中由于试验条件改变引起的数据波动同试验误差引不能将试验中由于试验条件改变引起的数据波动同试验误差引起的数据波动区分开来，起的数据波动区分开来，也就是说，不能区分因素各水平间对应的试也就是说，不能区分因素各水平间对应的试验结果的差异究竟是由于因素水平不同引起的，还是由于试验误差引验结果的差异究竟是由于因素水平不同引起的，还是由于试验误差引起的，起的，无法估计试验误差的大小无法估计试验误差的大小。此外，各因素对试验结果的影响大。此外，各因素对试验结果的影响大小无法给以精确的数量估计，不能提出一个标准来判断所考察因素作小无法给以精确的数量估计，不能提出一个标准来判断所考察因素作用是否显著。为了弥补极差分析的缺陷，可采用方差分析。用是否显著。为了弥补极差分析的缺陷，可采用方差分析。方差分析可以分析出试验误差的大小，从而知道试验精度；不仅可给方差分析可以分析出试验误差的大小，从而知道试验精度；不仅可给方差分析可以分析出试验误差的大小，从而知道试验精度；不仅可给方差分析可以分析出试验误差的大小，从而知道试验精度；不仅可给出各因素及交互作用对试验指标影响的主次顺序，而且可分析出哪些出各因素及交互作用对试验指标影响的主次顺序，而且可分析出哪些出各因素及交互作用对试验指标影响的主次顺序，而且可分析出哪些出各因素及交互作用对试验指标影响的主次顺序，而且可分析出哪些因素影响显著，哪些影响不显著。因素影响显著，哪些影响不显著。因素影响显著，哪些影响不显著。因素影响显著，哪些影响不显著。对于显著因素，选取优水平并在试对于显著因素，选取优水平并在试对于显著因素，选取优水平并在试对于显著因素，选取优水平并在试验中加以严格控制；对不显著因素，可视具体情况确定优水平。但极验中加以严格控制；对不显著因素，可视具体情况确定优水平。但极验中加以严格控制；对不显著因素，可视具体情况确定优水平。但极验中加以严格控制；对不显著因素，可视具体情况确定优水平。但极差分析不能对各因素的主要程度给予精确的数量估计。差分析不能对各因素的主要程度给予精确的数量估计。差分析不能对各因素的主要程度给予精确的数量估计。差分析不能对各因素的主要程度给予精确的数量估计。方差分析基本思想是将数据的总变异分解成因素引起的变异和误差引方差分析基本思想是将数据的总变异分解成因素引起的变异和误差引方差分析基本思想是将数据的总变异分解成因素引起的变异和误差引方差分析基本思想是将数据的总变异分解成因素引起的变异和误差引起的变异两部分，构造起的变异两部分，构造起的变异两部分，构造起的变异两部分，构造F F统计量，作统计量，作统计量，作统计量，作F F检验，即可判断因素作用是否显检验，即可判断因素作用是否显检验，即可判断因素作用是否显检验，即可判断因素作用是否显著。著。著。著。第四节 配方实例橡胶制品107表3-35热塑性塑料制品109表3-67热固性塑料、复合材料制品111表3-810省份省份产能产能省份省份产能产能山东山东218湖南湖南35天津天津141吉林吉林28内蒙内蒙129辽宁辽宁28河南河南123贵州贵州27江苏江苏111陕西陕西26新疆新疆118云南云南26四川四川102广东广东22河北河北90安徽安徽17山西山西86.5广西广西16浙江浙江72黑龙江黑龙江13.5上海上海48福建福建11.5宁夏宁夏47江西江西8湖北湖北35.5青海青海2总计：总计：1581 2008中国聚氯乙烯产能省份分布中国聚氯乙烯产能省份分布 单位：万吨单位：万吨中国聚氯乙烯装置开工率分析聚氯乙烯供应过剩压力日益增大是造成装置开工率降低的最主要原因之一。省份省份2008消费量消费量省份省份2008消费量消费量山东53重庆10河南35云南9新疆10广东162东三省50广西10安徽26贵州12湖北17陕西12湖南15宁夏8江西10北京10江苏90天津24上海56河北43浙江125内蒙7福建69山西9四川26其它26合计：924中国聚氯乙烯消费省份分布中国聚氯乙烯消费省份分布单位：万吨单位：万吨制品名称消费比例消费比例%合计%软制品鞋及鞋底材料535人造革5薄膜6电缆料6地板革、壁纸、发泡材料3其他10硬制品管材1565管件5型材、门窗30硬片、板材及其他型材8其他7中国聚中国聚氯乙乙烯下游制品消下游制品消费构成比例构成比例PVC型号SG-1SG-8型（国家标准GB/T5761-2006）表中黄绿色为旧型号低型号 软制品 （分子量高的做软制品）高型号 硬制品 （分子量低的做硬制品）K值低，聚合度低，分子量低SG-1SG-2XS(J)-1SG-3XS(J)-2SG-4XS(J)-3SG-5XS(J)-4SG-6XS(J)-5SG-7XS(J)-6SG-8K值值7774727065-6762-636157聚合聚合度度1580-17501400-15001250-13501100-12501000-1100850-950750-850650-750各型号电石法聚氯乙烯的主要生产企业及用途：型号型号典型生产企业典型生产企业主要用途主要用途SG-1电缆料、薄膜等SG-2浙江巨化等电缆料、薄膜等SG-3中银电化、杭州电化、无锡化工等普通软制品SG-4人造革、鞋类等SG-5绝大多数企业均可生产通用型（型材、管材）SG-6硬质管、片材等SG-7内蒙海吉、株洲化工、宜宾天原、金路树脂等硬制品（板片材等）SG-8渤天化工、浙江巨化硬制品（板片材等）注：注：1、4、6型当前市场流通量很少，不常见。型当前市场流通量很少，不常见。第五节 性能估算密度，Tg，Tm，溶度参数性能估算对科研、生产有一定意义估算原理：基团贡献值加和法一、密度（第113114页有例题）利用公式=M M/V V298K时：非晶g=结构单元的M/基团摩尔体积Vg结晶c=1.13 gT K时：VT=Vg298+0.00045Vw(Tg-298)+0.001Vw(T-Tg)式中Eg=0.00045Vw，El=0.001Vw称为摩尔热膨胀率；Vw是高分子化合物的分子范德华体积贡献值（多数高分子有Vg298/Vw=1.55）第五节 性能估算密度，Tg，Tm，溶度参数二、玻璃化转变温度Tg=基团摩尔玻璃化转变数Yg/结构单元的M 计算时要考虑是什么链（柔性，刚性，极性），有无支链及支链长短（有支链时，开始时Tg随着支链变长而降低，达到一定长度时10个C Tg最低，而后Tg升高），不同情况下 Yg数值是不一样的三、熔点Tm估算方法类似Tg。有支链时，在6个C时Tm最低第五节 性能估算密度，Tg，Tm，溶度参数二、内聚能密度e、溶度参数内聚能E：1mol物质分子间力的能量 J/mol内聚能密度e=E/V (e=E/V)J/cm3溶度参数=e 1/2 (J/cm3)溶度参数可以衡量两种材料是否共容。当溶度参数相近时，有良好的共容性。液体的溶度参数可从它们的蒸发热得到。然而聚合物不能挥发，因而只能从交联聚合物溶胀实验或线型聚合物稀溶液黏度测定来得到。能使聚合物的溶胀度或特性黏数最大时的溶剂的溶度参数即为此聚合物的溶度参数。具体应用：选择溶剂，相容剂