聚合物成型加工原理(原著第2版)
| 商家名称 |
信用等级 |
购买信息 |
订购本书 |
|
|
 |
聚合物成型加工原理(原著第2版) |
 |
|
|
聚合物成型加工原理(原著第2版) |
|
基本信息·出版社：化学工业出版社
·页码：639 页
·出版日期：2009年01月
·ISBN：9787122036179
·条形码：9787122036179
·版本：第2版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
内容简介 《聚合物成型加工原理》介绍了聚合物加工领域的发展简史和与聚合物加工相关的专业基础知识（第1～第3章），对聚合物加工的五种基本加工步骤（固体输送、熔融、泵送、混合和脱挥）分别进行了详细的理论分析和介绍（第4～第8章）。并在第6章，从最基本的法向移动平面和平行移动平面入手，归纳提出了机械运动的14种基本组合模块，并在后续的章节中，多次引用这些模块合成多种常见的聚合物加工设备，这为聚合物加工设备的创新设计，提供了最基础的、行之有效的研究方法和思路。作者将聚合物加工的主要设备归纳为单转子（如单螺杆、盘式挤出机）和双转子（如双螺杆挤出机）设备的范畴（第9～第10章）。从第11～第15章，对不同的加工成型方法（反应挤出和共混、口模、模塑、拉伸、压延）分别进行了论述。每章内容可独立成章，读者可根据各自的需要只需熟读其中一章，即可基本掌握所需的相关知识。书中还将基础理论研究、工业设计以及工程应用中可能遇到的各类问题进行归纳，给出了相应的例题和习题，并在附录中给出了商业聚合物的流变性能和热力学性能。因此，对与聚合物加工相关专业的大学生、学者、科研人员以及工程技术人员而言，《聚合物成型加工原理》均可作为教科协、参考书和工具书。
目录 １聚合物加工领域的历史与展望1
11历史回顾 1
12当代聚合物加工的实践5
13由基本步骤和成型方法对聚合物加工的分析10
14展望：从聚合物加工到大分子工程13
参考文献16
2平衡方程和牛顿流体力学18
21概述18
22平衡方程18
23雷诺输运定理18
24宏观质量平衡和连续性方程20
25宏观线性动量平衡和运动方程22
26应力张量26
27应变速率张量28
28牛顿流体30
29宏观能量平衡和伯努利方程及热能方程39
210二元混合物中的质量传递和扩散方程42
211数学建模、通用边界条件、简化假设和润滑近似43
参考文献51
习题51
3聚合物流变学和非牛顿流体力学56
31流变行为、流变测量和聚合物熔体的材料流变函数56
32黏度实验测定和法向应力差系数66
33基于连续介质力学的聚合物熔体本构方程71
34基于分子理论的聚合物熔体本构方程87
参考文献93
习题96
4聚合物固体粒子的控制与输送102
41固体粒子的某些独特性质103
42附聚106
43料仓和料斗中的压力分布106
44料斗中的流动及其不稳定性107
45挤压108
46密闭导管内的流动110
47机械位移流动110
48由拖曳辅助的稳态机械位移流动111
49直槽内的稳态拖曳诱导流动114
410离散单元法115
参考文献120
习题121
5熔融126
51熔融机理的分类与讨论126
52几何、边界条件和熔融中的物理性能130
53无熔体迁移的热传导熔融131
54移动热源138
55烧结140
56强迫熔体迁移的热传导熔融141
57拖曳诱导熔体迁移141
58压力诱导熔体迁移151
59变形熔融153
参考文献157
习题160
6增压与泵送164
61增压方法的分类164
62由基本原理合成泵送机械165
63单螺杆挤出泵171
64刮涂和辊涂、压延机、辊炼机178
65法向应力泵186
66同向旋转盘式泵190
67正位移泵197
68双螺杆泵203
参考文献214
习题217
7混合220
71基本概念和混合机理220
72混合设备和多组分及多相体系的操作241
73分布函数244
74混合物特征259
75计算分析267
参考文献269
习题273
8脱挥280
81概述280
82脱挥的设备281
83脱挥的机理283
84脱挥的热力学分析285
85熔态聚合物中低分子组分的扩散287
86沸腾现象：成核288
87聚合物熔体的沸腾发泡机理289
88超声波强化的脱挥291
89气泡的增长292
810剪切流动中的气泡动力学和质量传递293
811聚合物熔体脱挥的扫描电镜分析295
参考文献299
习题301
9单转子机器304
91用基本步骤对加工机器建模304
92单螺杆熔体挤出过程304
93单螺杆塑化挤出过程321
94同向旋转塑化盘式挤出机345
参考文献352
习题354
１0双螺杆和双转子加工设备358
101双螺杆和双转子机器的分类359
102异向旋转双螺杆和双转子机器364
103同向旋转全啮合双螺杆挤出机391
参考文献406
习题411
1１聚合物反应加工和共混414
111聚合物反应加工设备中高分子链修饰的反应类型414
112反应器的分类419
113多组分相容反应聚合物加工体系中的混炼分析427
114多组分不相容和被增容的不相容聚合物体系的反应加工433
115聚合物共混435
参考文献458
习题463
12口模成型466
121毛细管流动468
122毛细管流中的弹性影响473
123片材成型和流延膜485
124管、吹膜和型坯成型494
125电缆包覆498
126型材挤出501
参考文献509
习题512
13模塑成型517
131注射成型517
132反应注射成型548
133压塑成型555
参考文献558
习题562
14拉伸成型566
141纺丝566
142吹膜573
143吹塑577
参考文献586
习题590
15压延成型594
151压延工艺594
152压延的数学模型595
153压延的有限元分析600
参考文献607
习题609
附录A聚合物的流变性能和热物理性能611
附录B国际单位换算表（SI）625
附录C符号说明629
主题索引637
……
序言 当我将塔德莫尔教授和高戈斯教授合著的英文版《聚合物加工原理》第二版的中文译稿递交化学工业出版社时，心中感慨万千。我有幸跟随这两位世界聚合物加工研究领域内的著名学者，花费近三年的时间，参与了这本书编写的全过程，并感受到了他们对学术谦虚严谨的态度和对聚合物加工领域前瞻性的卓见。这本书不仅集中了两位作者各自的科研团队数十年的科研成果，而且也广泛吸纳了世界聚合物加工领域近20年来取得的众多重要研究成果。这本书对第一版的内容和编排进行了全新的改变：将第一版前六章介绍相关专业基础知识的内容，压缩到第二版中的前三章篇幅(第1～第3章)，用了五章的篇幅(第4～第8章)将聚合物加工的五种基本加工步骤分别进行了详细的理论分析和介绍。值得读者重点关注的是第6章，从最基本的法向移动平面和平行移动平面出发，归纳提出了机械运动的14种基本组合模块，并在后续的章节中，多次引用这些模块合成多种常见的聚合物加工设备，这为聚合物加工设备的创新设计，提供了最基础的、行之有效的研究方法和思路。作者将聚合物加工的主要设备归纳为第9、第10章中的单转子和双转子设备的范畴。第11～第15章分别对加工成型的各种方法进行了论述。从各章的内容可以看出作者独具匠心，将内容独立成章，读者可根据各自的需要只需熟读其中一章，即可基本掌握所需的相关知识。因此，对与聚合物加工相关专业的大学生、学者、科研人员以及工程技术人员而言，第二版均可作为教科书、参考书和工具书。第二版与第一版还有一个很大不同的是，第二版中将基础理论研究、工业设计以及工程应用中可能遇到的各类问题归纳为各章的习题。另外，两位作者和译者针对所有的习题共同编写了一本习题集，并给出了每道习题的详细解答，可帮助各位读者熟练掌握相关的知识以及解决工程设计及应用中的难题。我在这本书的翻译过程中，一直受到塔德莫尔教授和高戈斯教授的关心和指导，并得到了国内下列专家学者的帮助：赵红玉、吴大鸣、刘继红、刘颖、马秀清等。本书在出版发行过程中,得到了北京奥普拉斯特国际科技有限责任公司的大力支持。在此向他们表示衷心的感谢。
文摘 1 聚合物加工领域的历史与展望
聚合物加工是一项与操作控制有关的工程行为，被用于聚合物材料或体系，以增加它们的功效。首先，聚合物加工将聚合物原材料转化为最终产品，不仅涉及成型，而且还存在着混合和化学反应等过程，导致大分子的修饰和相态的稳定，即，增值的结构。这一章中，简要地回顾了当前聚合物加工行为的起源，并引导读者进入一个我们认为是合理地、完整地分析聚合物加工方法和过程的框架中。这一章的结尾将评述该领域当前正在形成的前景：基于初始的分子原理和多级放大检验，通过模拟，推理性地预测被加工的聚合物或聚合物基质材料的最终性能。
1.1 历史回顾
塑料和橡胶机械
现代聚合物加工方法和机器起始于19世纪橡胶工业和天然橡胶的加工。最早有文献记载的橡胶加工机器的实例是一种橡胶捏合机，它是由内置齿形圆筒型腔的绞盘驱动齿形转子构成。1820年，Thomas Hancoek在英格兰改进了这种机器，用于回收加工过的天然橡胶，并称它为“泡菜”，以迷惑他的竞争对手。1836年，美国麻州罗克斯波瑞(Roxbttry)市的Edwin Chaffee研发出双辊炼胶机，用于将添加剂混入橡胶中，他研发出的四辊压延机用于对布匹和皮革的连续涂覆橡胶；他的发明至今仍用于橡胶和塑料工业。Charles Goodyear的弟弟Henry Goodyear据信研制了蒸汽加热双辊炼胶机。1845年，Henry Bewley和Richard Brooman在英国研制出第一台柱塞式挤出机，被用于电缆包覆。1851年，由这样的柱塞挤出机生产出的第一条海底电缆被置于英国的多佛和法国的加来之间的海底，以及1860年英美投资的第一条横穿大西洋的海底电缆。
由于对连续挤出的需要，特别是在电线电缆领域，引起了这一加工领域十分重要的发展——单螺杆挤出机，它很快就替代了非连续的柱塞式挤出机。间接证据表明，19世纪60年代早期，A．G．DeWolfe在美国可能已经研制出第一台螺杆挤出机。Phoenix Gummiwerke已于1873年发表了螺杆图，1876年美国的william Kiel和John Prior两人宣称研发出这样的机器。但是，在聚合物加工领域扮演支配角色的单螺杆挤出机的诞生，应该始于英格兰的Mathew Gray于1879年发表的专利，该专利第一次清晰地介绍了这样的机器。Gray的机器也有一副热喂料辊。独立于Gray，英格兰的Francis Shaw于1879年研制出一台螺杆挤出机，John Royle于1880年在美国也研制出一台螺杆挤出机。
