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第1章 绪论1

1.1 塑料的历史与发展1

1.2 塑料的应用2

1.2.1 包装材料3

1.2.2 建筑材料3

1.2.3 电子电器4

1.2.4 汽车工业5

1.2.5 医疗卫生5

1.3 塑料——工业设计的首选材料6

习题与思考题10

参考文献10

第2章 聚合物化学与塑料基础11

2.1 聚合物的基本概念11

2.2 聚合物的合成12

2.2.1 加聚反应12

2.2.2 缩聚反应13

2.3 聚合物的结构14

2.3.1 聚合物链的结构14

2.3.2 聚合物的聚集态结构17

2.4 塑料类别及其组成19

2.4.1 塑料的类别19

2.4.2 塑料的组成19

2.5 塑料的成型加工21

2.5.1 加工原理与加工性能22

2.5.2 加工过程与加工工艺25

习题与思考题30

参考文献30

第3章 塑料材料实用性能31

3.1 性能的要义及影响因素31

3.1.1 性能的含义与表征31

3.1.2 材料性能与结构32

3.1.3 影响性能的其他因素37

3.2.1 引言39

3.2 力学性能39

3.2.2 密度与相对密度41

3.2.3 拉伸性能42

3.2.4 压缩性能43

3.2.5 弯曲性能43

3.2.6 剪切性能44

3.2.7 冲击性能44

3.2.8 疲劳性能46

3.2.9 抗撕裂性47

3.2.10 蠕变48

3.2.11 应力松弛50

3.3 热性能51

3.3.1 引言51

3.3.2 耐热性52

3.3.3 耐低温性54

3.3.4 导热性55

3.3.6 可燃性56

3.3.5 热膨胀性56

3.4 电磁性能58

3.4.1 引言58

3.4.2 体积电阻率、表面电阻率59

3.4.3 介电常数60

3.4.4 介质损耗60

3.4.5 介电强度61

3.4.6 耐电弧性、耐漏电痕迹性62

3.4.8 导电性63

3.4.7 静电性63

3.4.9 电磁波屏蔽性64

3.4.10 磁性66

3.5 耐化学药品性66

3.5.1 引言66

3.5.2 耐酸碱性67

3.5.3 耐溶剂性68

3.5.4 环境应力开裂和溶剂应力开裂70

3.6.1 透明性71

3.6 光学性能71

3.6.2 折射率72

3.6.3 光泽性72

3.7 渗透性能73

3.7.1 引言73

3.7.2 吸水性74

3.7.3 透湿性75

3.7.4 透气性75

3.7.5 烃类溶剂的渗透性76

3.8 表面性能77

3.8.1 引言77

3.8.2 润湿性78

3.8.3 摩擦系数79

3.8.4 耐磨损性79

3.8.5 硬度81

3.9.1 引言82

3.9 环境适应性82

3.9.2 紫外辐射和光氧老化83

3.9.3 热辐射与热氧老化84

3.9.4 雨水和空气湿度85

3.9.5 耐菌性85

3.9.6 环境协调性86

3.10 其他性能87

3.10.1 耐辐射性87

3.10.2 耐消毒性89

3.10.3 卫生性能91

3.10.4 尺寸稳定性92

3.10.5 声学性能92

习题与思考题93

参考文献93

第4章 塑料设计材料94

4.1 概述94

4.2 通用热塑性塑料94

4.2.1 聚乙烯95

4.2.2 聚丙烯97

4.2.3 聚氯乙烯100

4.2.4 聚苯乙烯102

4.2.5 ABS树脂106

4.2.6 聚甲基丙烯酸甲酯109

4.2.7 聚-4-甲基-1-戊烯110

4.3 通用工程塑料111

4.3.1 聚酰胺111

4.3.2 聚甲醛116

4.3.3 聚碳酸酯118

4.3.4 聚苯醚122

4.3.5 聚对苯二甲酸乙二醇酯124

4.3.6 聚对苯二甲酸丁二醇酯127

4.3.7 超高分子量聚乙烯129

4.4 特种工程塑料131

4.4.1 聚苯硫醚131

4.4.2 聚砜133

4.4.3 氟塑料136

4.4.4 聚芳醚酮137

4.4.5 聚芳酯140

4.4.6 液晶聚合物141

4.4.7 聚酰亚胺143

4.5 热固性塑料146

4.5.1 酚醛树脂146

4.5.2 氨基树脂148

4.5.3 DAP塑料148

4.5.4 不饱和聚酯树脂149

4.5.5 环氧树脂150

4.6 热塑性弹性体151

4.6.1 苯乙烯系热塑性弹性体151

4.6.2 聚烯烃系热塑性弹性体152

4.6.3 聚氯乙烯系热塑性弹性体153

4.6.4 聚氨酯热塑性弹性体154

4.6.5 聚酯热塑性弹性体155

4.6.6 聚酰胺系热塑性弹性体156

4.7 聚合物基复合材料158

4.7.1 玻璃纤维增强复合材料159

4.7.2 碳纤维增强复合材料161

4.7.3 芳纶纤维增强复合材料163

4.7.4 片状模塑料——SMC165

4.7.5 团状模塑料——BMC166

4.7.6 增强热塑性塑料片材167

4.7.7 RIM材料168

4.7.8 晶须增强复合材料170

4.7.9 聚合物基纳米复合材料171

4.7.10 植物纤维复合材料172

4.8 泡沫塑料173

4.8.1 聚氨酯泡沫塑料175

4.8.2 聚苯乙烯泡沫塑料176

4.8.3 聚烯烃泡沫塑料176

参考文献177

习题与思考题177

第5章 产品结构设计178

5.1 塑件的结构要素178

5.1.1 壁厚178

5.1.2 脱模斜度179

5.1.3 加强筋179

5.1.4 孔180

5.1.5 凸台181

5.1.6 金属嵌件181

5.1.7 螺纹182

5.2 基本设计规则182

5.2.1 形状和结构的简化182

5.2.2 壁厚均一的设计原则184

5.2.3 避免应力集中185

5.2.4 加强刚性的设计187

5.2.5 抗变形设计190

5.3.1 普通注塑件194

5.3 产品的工艺性设计194

5.3.2 薄壁注塑产品200

5.3.3 气辅注塑制品201

5.3.4 模压制件203

5.3.5 挤出异型材205

5.3.6 中空吹塑制品207

5.3.7 热成型制品211

5.3.8 滚塑产品215

5.3.9 结构泡沫塑料218

5.3.10 发泡珠粒模塑件219

5.3.11 SMC模压制件220

5.3.12 BMC注塑制品221

5.3.13 GMT制件222

5.3.14 导电塑料产品的设计224

5.3.15 电镀塑料件的设计224

参考文献225

习题与思考题225

第6章 产品组装设计226

6.1 热熔焊接226

6.1.1 热气焊接227

6.1.2 热板焊接227

6.1.3 超声波焊接227

6.1.4 旋转摩擦焊接228

6.1.5 振动摩擦焊接230

6.1.7 激光焊接232

6.1.6 感应焊接232

6.2 化学黏合233

6.2.1 溶剂黏合233

6.2.2 热熔胶黏合234

6.2.3 黏合剂黏合234

6.3 压配连接235

6.4 搭扣连接236

6.4.1 悬臂搭扣连接237

6.4.2 环形搭扣连接240

6.4.3 扭转搭扣连接241

6.5 铰链连接242

6.6 机械紧固244

6.6.1 自攻丝螺钉244

6.6.2 嵌件组装246

6.6.3 塑料螺纹连接246

6.6.4 螺栓螺母连接247

6.6.5 铆钉连接247

习题与思考题247

参考文献247

第7章 产品功能设计248

7.1 装饰设计248

7.1.1 着色248

7.1.2 涂饰251

7.1.3 丝网印252

7.1.4 移印253

7.1.5 热转印254

7.1.6 电镀256

7.1.7 真空镀膜257

7.1.8 植绒257

7.1.9 贴面装饰258

7.1.10 模内复合259

7.1.11 模内镶嵌260

7.1.12 模内贴标261

7.1.13 模内涂饰261

7.1.14 厚板热成型261

7.1.15 装饰纹制作262

7.2 安全设计262

7.2.1 材料选择262

7.2.2 结构设计264

7.3 绿色设计265

7.3.1 材料选择265

7.3.3 装饰设计266

7.3.2 结构设计266

7.4 组合设计267

7.4.1 材料组合267

7.4.2 结构组合268

7.4.3 功能组合271

习题与思考题272

参考文献272

8.1.1 塑料瓶273

8.1 塑料包装容器273

第8章 产品应用设计273

8.1.2 周转箱281

8.1.3 塑料桶284

8.2 塑料建材287

8.2.1 功能要求287

8.2.2 设计材料288

8.2.3 产品设计——塑料窗299

8.3 家用电器、信息产品302

8.3.1 功能要求303

8.3.2 设计材料305

8.3.3 产品设计310

8.4 汽车塑料件311

8.4.1 功能要求312

8.4.2 设计材料313

8.4.3 产品设计317

8.5 塑料家具325

8.5.1 设计材料325

8.5.2 工艺设计329

8.5.3 产品设计332

8.6 体育设施和运动器材334

8.6.1 功能要求334

8.6.2 设计材料334

8.6.3产品设计335

习题与思考题339

参考文献339

附录 塑料及树脂缩写代号340