本文讨论了加工塑料材料或生产塑料加工中使用的直接工具的技术。文章重点介绍了挤出和注射成型，包括应用、材料及其性能、设备、加工细节、零件设计指南和特殊工艺。它还包括挤出机的功能，在线处理，混合和复合操作，以及过程故障排除。包括热成形和模具设计。本文中涉及的聚合物加工的各种其他技术有吹塑、旋转成型、压缩成型、传递成型、手工铺层工艺、铸造和增材制造。

这篇介绍性文章描述了化学结构的各个方面，这对理解聚合物的性质很重要，因此它们对工程塑料的最终使用性能的最终影响。所述聚合物包括碳氢化合物聚合物、碳链聚合物、异链聚合物和含有芳香族环的聚合物。本文还包括一些关于聚合物和塑料的分类和命名的一般信息。然后讨论了聚合物最重要的性质，即热、机械、化学、电学和光学性质，以及结构对这些性质的最重要影响。各种工程热塑性塑料，包括一些被认为是高性能热塑性塑料，包括在本文中。此外，还介绍了商品热塑性塑料和可生物降解热塑性塑料的几个例子进行比较。最后简要介绍了六种常用热固性材料的性能及应用。

这篇文章介绍了一些既定的协议，表征热塑性塑料，无论他们是均匀的树脂，合金，或混合成分或高度改性的热塑性复合材料。首先讨论了聚合物的力学、流变和热性能的表征。接下来的一节描述了使用粘度测量来测定分子量。接下来，文章讨论了在熔体流变学中锥、板和平行板几何图形的使用。然后回顾了用色谱法分析热塑性树脂的过程。最后，本文介绍了热分析的三种操作，即差示扫描量热法、热重分析和热力学测试。

本文讨论了热固性树脂最常用的热分析方法。这些方法包括差示扫描量热法、热力学分析、热重分析和动态力学分析。本文还讨论了未固化热固性树脂的表征及固化工艺。然后，介绍了表征固化热固性材料和复合材料物理性能的技术。几个例子的应力-应变曲线显示热固性和热塑性聚合物。

本文介绍了工程师和材料科学家可以用来调查塑料部件故障的工具、技术和程序。它还提供了一个简要的调查聚合物系统和关键性质，需要在失效分析中测量。它描述了塑料的红外和核磁共振光谱表征，差示扫描量热法，差示热分析，热重分析，热力学分析和动态力学分析。本文还讨论了利用x射线衍射分析固体材料中的晶体相和结构。

本文讨论了工程塑料和弹性体的热性能，包括通过热分析确定的化学成分、链结构和基聚合物构象。它描述了有或没有添加剂的基础聚合物的加工过程，以及它们对化学、物理和机械应力的响应，无论是作为未填充的、成型的物品还是作为复合结构的组成部分。概述了热塑性塑料和热固性塑料的基本热性能，包括导热系数、耐温性、热膨胀率、比热、玻璃化转变温度等。它还提供了关于聚酰亚胺和双马来酰亚胺树脂系统的信息。不同类型的工程热塑性塑料的代表实例主要讨论在结构和热性能方面。

流变学被定义为研究物质流动和变形的学科。本文首先研究流行为。它描述了用于聚合物在其熔融状态下的流变性测试的几何形状和方法。它还讨论了主要处于固态的材料和用于固体测试的方法。针对不同的力学行为，给出了单向振荡和动态振荡试验的实例。

聚合物材料是现代世界的关键组成部分，通常用于包装、汽车、建筑材料、电子、电信和许多其他行业。如果没有添加剂的使用，这些聚合物材料的商业应用是不可能的。本文分为五个部分:机械性能改进剂、物理性能改进剂、生物功能改进剂、加工助剂和着色剂。它描述了用于抑制生物活性的三类添加剂，六类机械性能改进剂，三类物理性能改进剂，以及两类着色剂和加工助剂。

本文概述了室外天气老化因素，它们对聚合物材料性能的影响，以及可用于研究这些影响的加速测试方法。这些测试方法用于表征材料在特定的、通常受控的、定义明确的因素下的性能。本文还介绍了模拟室外应力因素的风化仪器类型的概述。

塑料的光学测试包括材料的表征和光学元件的分析。如果对一种材料的透射率、雾度、黄度和折射率进行测试，则对其光学特性的了解几乎是完整的。对于光学元件，还必须考虑表面不规则性、双折射和内部污染。这些特性是材料和制造方法的功能。光泽度和颜色也受基材的影响，并作为光学特性来测量。

本文描述了均质聚合物的蠕变、应力松弛和屈服的一般方面。然后介绍了聚合物的蠕变失效机制。本文讨论了预测高分子材料长期蠕变破坏的外推方法。然后，重点介绍了目前应用广泛的聚合物使用寿命模拟模型。其中包括Burgers幂律模型、Findley幂律模型、时间-温度叠加(或等效)原理(TTSP)和时间-应力叠加原理(TSSP)。本文还讨论了描述材料变形和破裂时间最常用的Larson-Miller参数法。

对于任何高分子材料，化学接触都可能产生一种或多种不同的影响。一些化学物质起着增塑剂的作用，使聚合物从坚硬、坚硬、易碎变成更柔软、更有弹性，有时甚至更坚硬。通常，如果这些化学物质的数量足够大，且聚合物没有交联，它们就能溶解聚合物。其他化学物质可以诱发环境应力开裂(ESC)，在没有ESC试剂的情况下，聚合物在应力水平远低于导致失效所需的应力水平时，就会发生脆性断裂。最后，有一些化学物质会导致聚合物的实际降解，破坏大分子链，降低分子量，从而降低聚合物的性能。本文将逐一研究这些影响。讨论了表面脆性和温度对聚合物性能的影响。

一种材料是易燃的，如果它是容易点燃和迅速燃烧。使用最广泛的塑料是最便宜的，而且往往是最易燃的。本文介绍了提高聚合物材料耐火性能的两种基本方法:改性或替代基本聚合物，使其暴露于热和氧气中不会产生快速燃烧，以及使用阻燃添加剂。它还提供了燃烧过程的概述，并介绍了两种可燃性测试方法。

本文介绍了塑料的电气测试和表征，并介绍了一些用于评估绝缘材料电气性能的技术，特别关注塑料，并附带了不同类型塑料的电气性能列表。它为读者提供了足够的信息，以选择适合特定应用的电气测试。本文所涉及的测试广泛应用于工业中，以确定绝缘材料，特别是塑料的电气性能。本文列出并定义了与电气应用塑料的测试和规范有关的术语。

聚合物产品的寿命评估是复杂的，如果使用的方法导致不准确的预测，错误可能导致经济损失以及潜在的生命损失，这取决于产品的服务应用。本文提供了聚合物材料的常见老化机制和用于获得相关数据的常见加速测试方法的信息，这些数据与预测模型一起使用，从而实现使用寿命评估。本文首先讨论了产品失效的构成，然后回顾了8种主要老化机制中的4种，即环境应力开裂、化学降解、蠕变和疲劳，以及用于产品使用寿命评估的方法。随后，讨论了目前业界公认的几种寿命预测方法，即静压设计基础法、Miner法则、Arrhenius模型和疲劳裂纹扩展巴黎定律。

本文简要介绍了几种常用的力学试验方法。介绍了试验方法，为力学性能试验提供了比较数据。此外，还简要介绍了粘弹性塑料的蠕变试验和动态力学分析。本文讨论了塑料短期拉伸试验和长期拉伸试验的过程。还提供了关于塑料的强度/模量和挠度试验、冲击韧性、硬度试验和疲劳试验的信息。本文介绍了弹性体和纤维的拉力试验。它涵盖了测试纤维力学性能的两种基本方法，即单丝拉伸试验和一根纱线或一组纤维的拉伸试验。

本文从材料变形而不破裂的观点出发，只描述了塑料在固体状态下的粘弹性行为。粘弹性对塑料机械性能的影响被描述，特别是在时间依赖性方面，以及塑料的粘弹性特性对化学、物理和成分变量的依赖性。通过检测塑料的粘弹性行为，所获得的信息可以应用于预测材料长期性能的重要情况。这包括评估预应力材料的应力衰减程度，材料的噪声和振动传递特性，材料在循环变形下的热积聚量，以及材料可以从任何先前变形中恢复的程度。提出了几个定性图，突出了可能存在于塑料之间的粘弹性行为的差异。

关于固体材料(包括金属和聚合物)断裂的讨论，通常首先介绍应力-应变行为，以及各种条件(如温度和应变速率)如何影响变形和断裂机制。本文介绍了聚合物材料的开裂和断裂，回顾了弹性模量随温度或时间参数的变化，强调了其变形和断裂的粘弹性性质的重要性。讨论涵盖了聚合物在应力下的行为，提供了韧性和脆性行为的信息，并描述了聚合物中的裂纹萌生和裂纹形成和裂纹断裂。由剪切屈服和开裂引起的聚合物材料的宏观永久变形，最终可能导致断裂和失效，也包括在内。

有许多不同类型的聚合物材料，从玻璃到半晶体聚合物，甚至共混。它们的力学性能范围从高应变的纯弹性到断裂(弹性体)，到低应变的几乎纯线弹性(胡克行为)到断裂(玻璃状聚合物)。本文概述了聚合物断裂行为的历史发展。讨论了聚合物的三种断裂测试方法，即线弹性断裂力学、弹塑性断裂力学和屈服后断裂力学。

本文回顾了塑料部件的冲击响应和用于评估它的各种方法。阐述了加载速率对聚合物变形的影响，以及温度和应变速率对破坏模式的影响。它讨论了标准冲击试验的优点和局限性，在极端应变下评估材料行为的穿刺试验的使用，以及分析冲击失效的断裂力学的应用。它还开发和演示了薄壁注塑塑料组件的设计和分析所涉及的理论。