常用塑料的組成、性能及應(yīng)用場(chǎng)合

1、問(wèn)題,1、塑料是如何分類(lèi)的？,2、常用的塑料有哪些？分別用在什么場(chǎng)合？,3、常用塑料有哪些性能？,常用塑料的組成、性能及應(yīng)用場(chǎng)合,基本內(nèi)容：,1.理解塑料的組成、分類(lèi)、性能；,2.理解熱固性、熱塑性塑料兩個(gè)概念，二者的區(qū)別；,3.了解塑料的特性及用途。,1.重點(diǎn)：塑料的組成、分類(lèi)、性能,重點(diǎn)難點(diǎn)：,2.難點(diǎn)：塑料的特性,塑料：以樹(shù)脂（或在加工過(guò)程中用單體直接聚合）為主要成分，以增塑劑、填充劑、潤(rùn)滑劑、著色劑等添加劑為輔助成分，在加工過(guò)程中一定溫度和壓力的作用下能流動(dòng)成型的高分子有機(jī)材料。,樹(shù)脂：指受熱時(shí)通常有轉(zhuǎn)化或熔融范圍，轉(zhuǎn)化時(shí)受外力作用具有流動(dòng)性，常溫下呈固態(tài)或半固態(tài)或液態(tài)的有機(jī)聚合物，它

2、是塑料最基本的，也是最重要的成分。,一、基本概念,熱固性塑料：在受熱或其它條件下能固化成不熔不溶性物質(zhì)的塑料 ，其分子結(jié)構(gòu)最終為體型結(jié)構(gòu)。（變化過(guò)程不可逆）,二、塑料的分類(lèi),1按塑料的物理化學(xué)性能分：,熱塑性塑料：指在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料，其分子結(jié)構(gòu)是線型或支鏈型結(jié)構(gòu)。(變化過(guò)程可逆),3.1.1其主要性質(zhì)如下: 1、 ABS的組成及作用： 丙烯睛(A)使制品表面較高硬度，提高耐磨性，耐熱性。 丁二烯(B)加強(qiáng)柔順性，保持材料韌性彈性及耐沖擊強(qiáng)度。 苯乙烯(S)保持良好成型性(流動(dòng)性,著色性)及保持材料剛性。 (注 ：根據(jù)組份不同派生出多種規(guī)格牌號(hào)) 2、具有良好電鍍性

3、能。3、較GPPS抗沖擊強(qiáng)度變顯著提高。 4、原料淺黃色不透明，制品表面光澤度好。比重：1.05克/立方厘米,3.1 丙烯睛丁二烯苯乙烯共聚物類(lèi)(ABS),英文名稱：Acrylonitrile Butadiene Styrene,三、常用塑料,1、成型加工之前需充分干燥。 干燥條件：溫度85以上，時(shí)間3小時(shí)。 2、流動(dòng)性較好。 3、料管溫度不宜超過(guò)250。成型溫度在200-240 。 4、模具溫度40-80。5、注射速度取中，低速為主；注射壓力根據(jù)制件形狀、壁厚、膠料品級(jí)選取,一般為80-130Mpa。 6、內(nèi)應(yīng)力檢驗(yàn)以產(chǎn)品沒(méi)入煤油中2分鐘不出現(xiàn)裂紋為準(zhǔn)。 7、如成形耐熱級(jí)或阻燃級(jí)材料，生產(chǎn)3

4、-7天后模具表面會(huì)殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對(duì)模具及時(shí)進(jìn)行清理，同時(shí)模具表面需增加排氣位置。,5、收縮率較小，尺寸穩(wěn)定性良好。6、不耐有機(jī)溶劑，如溶于酮、醛、酯及氯化烴而形成乳濁液。7、材料共混性能(ABS+PVC) 提高韌性,耐燃性,抗老化能力。(APS+PC) 提高抗沖擊強(qiáng)度,耐熱性。,3.1.2 ABS的成型工藝,6,ABS主要應(yīng)用于汽車(chē)（儀表板，工具艙門(mén)，車(chē)輪蓋，反光鏡盒等），電冰箱， 大強(qiáng)度工具（頭發(fā)烘干機(jī)，攪拌器，食品加工機(jī)，割草機(jī)等），電話機(jī)殼體， 打字機(jī)鍵盤(pán)，娛樂(lè)用車(chē)輛如高爾夫球手推車(chē)以及噴氣式雪撬車(chē)等場(chǎng)合。,3.1.3 應(yīng)用場(chǎng)合,3.2.1主要性質(zhì)1、外觀透明，剛硬

5、帶韌性。燃燒慢，離火后慢熄。2、PC料耐沖擊性是塑料中最好的。3、成型收縮率小(0.5-0.7%)，成品精度高，尺寸穩(wěn)定性高。4、化學(xué)穩(wěn)定性較好，但不耐堿、酮、芳香烴等有機(jī)溶劑。5、耐疲勞強(qiáng)度差，對(duì)缺口敏感，耐應(yīng)力開(kāi)裂性顯著。,3.2 聚碳酸酯(PC),英文名稱:Polycarbonate,聚碳酸酯俗稱“防彈玻璃膠”，屬結(jié)晶性塑料。,3.2.2成型工藝1、干燥條件：溫度110-120，時(shí)間8-12小時(shí)。 2、流動(dòng)性差，須用高壓注塑，但注塑壓力過(guò)高會(huì)使產(chǎn)品殘留內(nèi)應(yīng)力而易開(kāi)裂。3、PC料粘度對(duì)溫度很敏感，提高溫度時(shí)，粘度有明顯下降。4、模具的設(shè)計(jì)要求較高。5、注射速度太快，易出現(xiàn)熔體破裂現(xiàn)象，在澆

6、口周?chē)鷷?huì)有糊斑，產(chǎn)品表面毛糙等缺陷或因排氣不良(困氣)而使產(chǎn)品燒焦。6、模溫以控制在80-100為宜。7、成型后為減小內(nèi)應(yīng)力，可采用退火處理。,3.2.3典型應(yīng)用范圍: 電氣和商業(yè)設(shè)備（計(jì)算機(jī)元件、連接器等），器具（食品加工機(jī)、電冰箱抽屜等），交通運(yùn)輸行業(yè)（車(chē)輛的前后燈、儀表板等）。,3.3.1其主要性質(zhì)如下1、呈半透明，質(zhì)輕，可浮于水上。2、良好流動(dòng)性及成型性，表面光澤，著色，外傷留痕優(yōu)于PE。3、高的分子量使得抗拉強(qiáng)度高及屈服強(qiáng)度(耐疲勞度高)。4、化學(xué)穩(wěn)定性高，不溶于有機(jī)溶劑，噴油，燙印及粘結(jié)困難。5、耐磨性優(yōu)異，以及常溫下耐沖擊性好。 6、成型收縮率大(1.6%)，尺寸較不穩(wěn)定，膠件易

7、變形及縮水。,3.3 聚丙烯(PP),聚丙烯俗稱“百折膠”，屬結(jié)晶性塑料。,英文名稱:Polypropylene,3.3.2成型工藝1、聚丙烯的流動(dòng)性好,較低的注射壓力就能充滿型腔,壓力太高,易發(fā)生飛邊,但太低,縮水會(huì)嚴(yán)重.注射壓力一般為80-90MPa,保壓壓力取注射壓力力的80%左右,宜取較長(zhǎng)保壓時(shí)間補(bǔ)縮.2、適于快速注射,為改善排氣不良,排氣曹宜稍深取0.3mm.3、聚丙烯高結(jié)晶度,料管溫度高: 料管溫度參數(shù): 前料管200-240,中料管170-220,后料管160-190. 因其成型溫度范圍大,易成型,實(shí)際上為減少披鋒及縮水而采用較低溫度.4、因材料收縮率大, 為準(zhǔn)確控制膠件尺寸,應(yīng)

8、適當(dāng)延長(zhǎng)冷卻時(shí)間.5、模溫宜取低溫(20-40),模溫太高使結(jié)晶度大,分子間作用強(qiáng),制品性好,光澤度好,但柔軟性,透明性差,縮水也明顯.6、背壓以0.5MPa為宜,干粉著色工藝應(yīng)適當(dāng)提高背壓,以提高混煉效果.,3.3.3典型應(yīng)用范圍: 汽車(chē)工業(yè)（主要使用含金屬添加劑的PP：擋泥板、通風(fēng)管、風(fēng)扇等），器械（洗碗機(jī)門(mén)襯墊、干燥機(jī)通風(fēng)管、洗衣機(jī)框架及機(jī)蓋、冰箱門(mén)襯墊等），日用消費(fèi)品（草坪和園藝設(shè)備如剪草機(jī)和噴水器等）。,3.4.1主要性能1、通過(guò)添加增塑劑使材料軟硬度范圍大.2、難燃自熄,熱穩(wěn)定性差.3、PVC溶于環(huán)己酮,本氬夫喃,二氯乙烷,噴油用軟膠開(kāi)油水(含環(huán)己酮)4、PVC溶膠塑料玩具上主要用

9、于搪膠.,英文名稱:Poly(Vinyl Chloride),3.4 聚氯乙烯(PVC),聚氯乙烯屬非結(jié)晶性塑料，原料透明。,3.4.2成型工藝1、軟PVC收縮率較大(1.0-2.5%)，PVC性分子易吸水份，成型前需經(jīng)干燥。 2、成型時(shí)料管內(nèi)長(zhǎng)期多次受熱，分解出氯乙烯單體及HCI(即降解)對(duì)模腔有腐蝕作用。 3、軟PVC中加入ABS，可提高韌性，硬度及機(jī)械強(qiáng)度。4、因PVC成型加工溫度接近分解溫度，故應(yīng)嚴(yán)格控制料管溫度，盡可能用偏低的成型溫度，同時(shí)還應(yīng)盡可能縮短成型周期。5、針對(duì)易分解，流動(dòng)性差，模具流道和澆口盡可能粗、短、厚、以減小壓力損失及盡快充滿型腔。 6、注射速度不宜太快。7、模具溫

10、度盡可能低(30-45左右)以縮短成型周期及防止膠件出模變形(必要時(shí)膠件需經(jīng)定型相定型)。8、為阻止冷料堵塞澆口或流入模腔，應(yīng)設(shè)計(jì)較大冷料穴積存冷料。,3.4.3典型應(yīng)用范圍: 供水管道，家用管道，房屋墻板，商用機(jī)器殼體，電子產(chǎn)品包裝，醫(yī)療器械，食品包裝等。,3.5.1 物料性能 1、長(zhǎng)期使用溫度-200-260度，有卓越的耐化學(xué)腐蝕性，對(duì)所有化學(xué)品都耐腐蝕，摩擦系數(shù)在塑料中最低，還有很好的電性能，其電絕緣性不受溫度影響，有“塑料王”之稱。 2、呈透明或半透明狀態(tài)，結(jié)晶度越高，透明性越差。原料多為粉狀樹(shù)脂或濃縮分散液，具有極高的分子量，為高結(jié)晶度的熱塑性聚合物。,3.5 PTFE塑料(F4)：

11、聚四氟乙烯,英文名稱:Polytetrafluoro ethylene,3.5.2 成型性能 1、結(jié)晶料,吸濕小。 2、流動(dòng)性差，極易分解，分解時(shí)產(chǎn)生腐蝕氣體。 3、粉狀樹(shù)脂常采用粉末冶金法成型，使用燒結(jié)方法。燒結(jié)溫度360-380度，不可超過(guò)475度。 乳液樹(shù)脂通常用冷擠出再燒結(jié)的工藝加工，可在物品表面形成防腐層。如需要求制品透明性，韌性好，應(yīng)采取快速冷卻。也可采取擠壓成型，可以擠出管、棒、型材。 4、PTFE熔體粘度很高，容體粘度隨剪切應(yīng)力的增大而減小，顯示其非牛頓流體的特性。 5、二次加工，可以熱壓復(fù)合、焊接、粘結(jié)、增強(qiáng)、機(jī)械加工等，以制得最終產(chǎn)品。,3.5.3 典型應(yīng)用范圍 適于制作耐

12、腐蝕件，減磨耐磨件、密封件、絕緣件和醫(yī)療器械零件,3.6.1 主要性質(zhì)如下： 1、聚甲醛為乳白色塑料有光澤。2、具有良好綜合力學(xué)性能、硬度、剛性較高、耐沖擊性好且具有優(yōu)良的耐磨性及自潤(rùn)滑性。3、耐有機(jī)溶劑性能好，性能穩(wěn)定。4、成型后尺寸比較穩(wěn)定，受濕度環(huán)境影響較小。,3.6 聚甲醛 (POM),聚甲醛俗稱“賽鋼”，屬結(jié)晶性塑料。,英文名稱：Polyaectal(Homopolymer copolymer) 均聚物 Polyoxymethyleme 共聚物,3.6.2 成型工藝1、吸濕性小，成型前一般不干燥或短時(shí)干燥。2、成型溫度范圍窄，熱穩(wěn)定性差，250以上分解出甲醛單體(熔料顏色變暗)故單憑

13、提高溫度改善流動(dòng)性有害且無(wú)效果。正常啤塑宜采用較低的料管溫度及較短的滯留時(shí)間而提高注射壓力能改善熔料的流動(dòng)性及產(chǎn)品表面質(zhì)量(熔體流動(dòng)性對(duì)剪切速率較敏感)溫度參數(shù)：前料管190210，中料管180205，后料管150175。壓力參數(shù)：注射壓力100Mpa左右，背壓0.5Mpa。3、模具溫度控制在80100為宜。4、POM冷卻收縮率很大(22.5%)。,3.6.3典型應(yīng)用范圍: POM具有很低的摩擦系數(shù)和很好的幾何穩(wěn)定性，特別適合于制作齒輪和軸承。由于它還具有耐高溫特性，因此還用于管道器件（管道閥門(mén)、泵殼體），草坪設(shè)備等。,3.7.1主要性質(zhì)如下： 1、耐腐蝕性，電絕緣性(尤其高頻絕緣性)優(yōu)良，可

14、以氯化，輻照改性，可用玻璃纖維增強(qiáng)。2、低壓聚乙烯的熔點(diǎn)，剛性，硬度和強(qiáng)度較高，吸水性小，有良好的電性能和耐輻射性。3、高壓聚乙烯的柔軟性，伸長(zhǎng)率，沖擊強(qiáng)度和滲透性較好。4、超高分子量聚乙烯沖擊強(qiáng)度高,耐疲勞,耐磨。,3.7聚乙烯(PE),英文名稱： Polyethylene,3.7.2成型工藝1、結(jié)晶料，吸濕小，不須充分干燥，流動(dòng)性極好流動(dòng)性對(duì)壓力敏感，成型時(shí)宜用高壓注射，料溫均勻，填充速度快，保壓充分。不宜用直接澆口，以防收縮不均，內(nèi)應(yīng)力增大。注意選擇澆口位置，防止產(chǎn)生縮孔和變形。2、收縮范圍和收縮值大，方向性明顯，易變形翹曲。冷卻速度宜慢，模具設(shè)冷料穴，并有冷卻系統(tǒng)。3、加熱時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)

15、，否則會(huì)發(fā)生分解，灼傷。4、軟質(zhì)塑件有較淺的側(cè)凹槽時(shí)，可強(qiáng)行脫模。 5、可能發(fā)生融體破裂，不宜與有機(jī)溶劑接觸，以防開(kāi)裂。,3.7.3典型應(yīng)用范圍: 低壓聚乙烯適于制作耐腐蝕零件和絕緣零件；高壓聚乙烯適于制作薄膜等；超高分子量聚乙烯適于制作減震，耐磨及傳動(dòng)零件。,3.8.1主要性質(zhì)如下： 1、電絕緣性(尤其高頻絕緣性)優(yōu)良，無(wú)色透明，透光率僅次于有機(jī)玻璃。著色性耐水性，化學(xué)穩(wěn)定性良好。2、強(qiáng)度一般，但質(zhì)脆，易產(chǎn)生應(yīng)力脆裂，不耐苯、汽油等有機(jī)溶劑。,3.8 聚苯乙烯 (PS),英文名稱： Polystyrene,3.8.2成型工藝1、無(wú)定形料，吸濕小，不須充分干燥，不易分解，但熱膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生

16、內(nèi)應(yīng)力。流動(dòng)性較好，可用螺桿或柱塞式注射機(jī)成型。2、宜用高料溫，高模溫，低注射壓力，延長(zhǎng)注射時(shí)間有利于降低內(nèi)應(yīng)力，防止縮孔、變形。3、可用各種形式澆口，澆口與塑件圓弧連接，以免去處澆口時(shí)損壞塑件。脫模斜度大，頂出均勻。塑件壁厚均勻，最好不帶鑲件，如有鑲件應(yīng)預(yù)熱。,3.8.3典型應(yīng)用范圍: 產(chǎn)品包裝，家庭用品（餐具、托盤(pán)等），電氣（透明容器、光源散射器、絕緣薄膜等）,3.9.1 主要性質(zhì)如下： 1、透明性極好，強(qiáng)度較高，有一定的耐熱耐寒性、耐腐蝕，絕緣性良好。2、綜合性能超過(guò)聚苯乙烯，但質(zhì)脆，易熔于有機(jī)溶劑，如作透光材料，其表面硬度稍低，容易擦花。,3.9 聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA、有機(jī)玻璃)

17、,英文名稱： Polymethyl Methacrylate,3.9.2成型工藝1、無(wú)定形料，吸濕大，需干燥，不易分解，流動(dòng)性中等，易發(fā)生填充不良，粘模，收縮，熔接痕等。2、宜高壓注射，在不出現(xiàn)缺陷的條件下取高料溫，高模溫，以增加流動(dòng)性，降低內(nèi)應(yīng)力，改善透明性及強(qiáng)度。模具澆注系統(tǒng)表面應(yīng)光潔，脫模斜度大，頂出均勻，同時(shí)設(shè)排氣口，以防出現(xiàn)起泡。,3.9.3典型應(yīng)用范圍: 汽車(chē)工業(yè)（信號(hào)燈設(shè)備、儀表盤(pán)等），醫(yī)藥行業(yè)（儲(chǔ)血容器等），工業(yè)應(yīng)用（影碟、燈光散射器)，日用消費(fèi)品（飲料杯、文具等）,3.10.1 主要性質(zhì)如下： 1、堅(jiān)韌，耐磨，耐油，耐水，抗酶菌，但吸水大。2、尼龍6彈性好，沖擊強(qiáng)度高，吸水較

18、大尼龍66性能優(yōu)于尼龍6，強(qiáng)度高，耐磨性好尼龍610與尼龍66相似，但吸水小，剛度低尼龍1010半透明，吸水小，耐寒性較好。,3.10 聚酰胺(PA、尼龍),英文名稱： Polyamide,3.10.2成型工藝1、結(jié)晶料，熔點(diǎn)較高熔融溫度范圍窄，熱穩(wěn)定性差，料溫超過(guò)300度、滯留時(shí)間超過(guò)30min即分解。較易吸濕，需干燥，含水量不得超過(guò)0.3%。2、流動(dòng)性好，易溢料。宜用自鎖時(shí)噴嘴，并應(yīng)加熱。3、成型收縮范圍及收縮率大，方向性明顯，易發(fā)生縮孔、變形等。 4、模溫按塑件壁厚在20-90度范圍內(nèi)選取，注射壓力按注射機(jī)類(lèi)型、料溫、塑件形狀尺寸、模具澆注系統(tǒng)選定，成型周期按塑件壁厚選定。樹(shù)脂粘度小時(shí)，

19、注射、冷卻時(shí)間應(yīng)取長(zhǎng)，并用白油作脫模劑。 5、模具澆注系統(tǒng)的形式和尺寸，增大流道和澆口尺寸可減少縮水。,3.10.3典型應(yīng)用范圍: 適于制作一般機(jī)械零件,減磨耐磨零件,傳動(dòng)零件,以及化工,電器,儀表等零件,34,3.12.1主要性質(zhì)如下： 1、 PBT是最堅(jiān)韌的工程熱塑材料之一，它是半結(jié)晶材料，有非常好的化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、電絕緣特性和熱穩(wěn)定性。 2、這些材料在很廣的環(huán)境條件下都有很好的穩(wěn)定性。3、 PBT吸濕特性很弱。玻璃添加劑過(guò)多將導(dǎo)致材料變脆。PBT的結(jié)晶很迅速。 4、對(duì)于有玻璃添加劑類(lèi)型的材料，流程方向的收縮率可以減小，但與流程垂直方向的收縮率基本上和普通材料沒(méi)有區(qū)別。 5、一般材料收縮率在1.5%2.8%之間。含30%玻璃添加劑的材料收縮0.3%1.6%之間。,3.12 聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT),英文名稱：polybutylec