造型材料及工藝-塑料

1、第四章 非金屬材料-塑料筆的結(jié)構(gòu)、用材及加工工藝選擇一支筆 仔細(xì)觀察其結(jié)構(gòu)，分析其所用的材料，寫出選擇理由知識點塑料的種類及特性塑料制品的加工工藝塑料件的結(jié)構(gòu)工藝性一、塑料的定義 塑料： 以合成的天然的高分子化合物為基本成分，在加工中可塑造成型，并能保持形狀不變的材料。 第一節(jié) 塑料的概論二、塑料的特性 1、一般特性：原料來源廣、性能優(yōu)良、加工成型方便、具有一定的裝飾性和現(xiàn)代質(zhì)感。品種繁多，價格比較低廉，應(yīng)用范圍廣。 2、優(yōu)缺點優(yōu)點：質(zhì)輕、比強度高 透明、易著色 對電、熱、聲有良好的絕緣性 耐磨、自潤滑性能好 耐化學(xué)藥品性缺點： 不耐高溫 制品易變形 易老化 3、特殊特性不同的塑料有個性，聚四

2、氟乙烯的耐高溫、憎水性；聚乙烯的無毒性，軟質(zhì)聚氨酯的減震性，氨基塑料的絕緣性，有機玻璃的高透光性等三、塑料的組成合成樹脂、填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色劑、固化劑和其他成分1、合成樹脂 由人工合成的一類高分子聚合物。為粘稠液體或加熱可軟化的固體，受熱時通常有熔融或軟化的溫度范圍，在外力作用下可呈塑性流動狀態(tài)，某些性質(zhì)與天然樹脂相似。合成樹脂最重要的應(yīng)用是制造塑料。故常是塑料的同義語。 合成樹脂還是制造合成纖維、涂料、膠粘劑、絕緣材料等的基礎(chǔ)原料。 合成樹脂種類繁多。按主鏈結(jié)構(gòu)有碳鏈、雜鏈和非碳鏈合成樹脂；按合成反應(yīng)特征有加聚型和縮聚型合成樹脂。 實際應(yīng)用中，常按其熱行為分為熱塑性樹脂和熱固

3、性樹脂。2、填料 在塑料產(chǎn)品中，填料又稱填充劑，是指用以改善加工性能、制品力學(xué)性能并（或）降低成本的固體物料。常用的填料有碳酸鈣、氫氧化鋁、粉灰等 3、增塑劑 主要作用是削弱聚合物分子之間的次價健，即范德華力，從而增加了聚合物分子鏈的移動性，降低了聚合物分子鏈的結(jié)晶性，即增加了聚合物的塑性，表現(xiàn)為聚合物的硬度、模量、軟化溫度和脆化溫度下降，而伸長率、曲撓性和柔韌性提高。 4、穩(wěn)定劑 主要是指保持高聚物塑料、橡膠、合成纖維等穩(wěn)定,防止其分解、老化的試劑。 5、潤滑劑 防止塑料在成型過程中粘附在設(shè)備和模具上，造成脫模困難。并使產(chǎn)品外觀美觀。 硬脂酸及其鋇皂、鈣皂6、著色劑 任何可以使物質(zhì)顯現(xiàn)設(shè)計需

4、要顏色的物質(zhì)都稱為著色劑,分為有機或無機的。7、固化劑 固化劑又名硬化劑、熟化劑或變定劑，是一類增進(jìn)或控制固化反應(yīng)的物質(zhì)或混合物。 樹脂固化是經(jīng)過縮合、閉環(huán)、加成或催化等化學(xué)反應(yīng)，使熱固性樹脂發(fā)生不可逆的變化過程，固化是通過添加固化（交聯(lián)）劑來完成的。 屬于室溫固化型的種類很多：脂肪族多胺、脂環(huán)族多胺；低分子聚酰胺以及改性芳胺等。屬于中溫固化型的有一部分脂環(huán)族多胺、叔胺、瞇唑類以及三氟化硼絡(luò)合物等。屬于高溫型固化劑的有芳香族多胺、酸酐、甲階酚醛樹脂、氨基樹脂、雙氰胺以及酰肼等。 8、其他添加劑 抗靜電劑、發(fā)泡劑、阻燃劑、熒光劑四、常用塑料的鑒別1、簡易鑒別法（燃燒法） 通過塑料的燃燒特征來鑒別

5、，利用小火燃燒塑料試樣,觀察塑料在火中和火外時的燃燒性, 同時注意熄火后,熔融塑料的落滴形式及氣味來鑒別塑料種類的方法。如燃燒的難易程度、自熄、火焰的顏色、煙霧、燃燒狀態(tài)、氣味等。各種塑料的燃燒特征見p54552、對比鑒別把需要鑒別的材料與已知的材料進(jìn)行對比顏色、質(zhì)感、硬度、強度、彈性、用途等3、其他鑒別法紅外光譜、紫外光譜、核磁共振、X-射線利用儀器檢測。五、塑料及樹脂縮寫代號P5561廢料回收標(biāo)記中數(shù)字的含義廢料回收標(biāo)記中數(shù)字的含義第二節(jié) 常用塑料的用途聚乙烯PE(Polyethylene) 聚乙烯無臭，無毒,手感似蠟,具有優(yōu)良的耐低溫性能(最低使用溫度可達(dá)-70-100),化學(xué)穩(wěn)定性好,

6、能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕(不耐具有氧化性質(zhì)的酸),常溫下不溶于一般溶劑,吸水性小,電絕緣性能優(yōu)良。用途十分廣泛。主要用來制造薄膜、容器、管道、單絲、電線電纜、日用品等，并可作為電視、雷達(dá)等的高頻絕緣材料。隨著石油化工的發(fā)展，聚乙烯生產(chǎn)得到迅速發(fā)展，產(chǎn)量約占塑料總產(chǎn)量的1/4。 聚丙烯PP(Polypropylene)注射成型制品產(chǎn)量最大通常為半透明無色固體，無臭無毒。由于結(jié)構(gòu)規(guī)整而高度結(jié)晶化,故熔點高達(dá)167,耐熱,制品可用蒸汽消毒是其突出優(yōu)點。密度0.90g/cm3,是最輕的通用塑料。耐腐蝕,抗張強度30MPa，強度、剛性和透明性都比聚乙烯好。缺點是耐低溫沖擊性差，較易老化，但可分別通過改性和添

7、加抗氧劑予以克服。 無毒、無味，密度小，強度、剛度、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯,可在100度左右使用.具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響,但低溫時變脆、不耐磨、易老化.適于制作一般機械零件,耐腐蝕零件和絕緣零件 。常見的酸、堿有機溶劑對它幾乎不起作用，可用于食具。 一款長玻纖增強聚丙烯產(chǎn)品，目前已被BMW公司采用，用來制造其7系轎車儀表板。通過采用該種新型材料，儀表板成品能夠比傳統(tǒng)材料重量降低20%。 聚苯乙烯PS(Polystyrene)日用品和工業(yè)用品 普通聚苯乙烯樹脂為無毒，無臭，無色的透明顆粒，似玻璃狀脆性材料，其制品具有極高的透明度，透光率可達(dá)90以上，電絕緣性能好，易著色，加

8、工流動性好，剛性好及耐化學(xué)腐蝕性好等。普通聚苯乙烯的不足之處在于性脆，沖擊強度低，易出現(xiàn)應(yīng)力開裂，耐熱性差及不耐沸水等。 經(jīng)常被用來制作各種一次性容器，以及一次性泡沫飯盒等。 聚氯乙烯PVC聚氯乙烯本色為微黃色半透明狀，有光澤。透明度勝于聚乙烯、聚丙烯，差于聚苯乙烯，隨助劑用量不同，分為軟、硬聚氯乙烯，軟制品柔而韌，手感粘，硬制品的硬度高于低密度聚乙烯，而低于聚丙烯，在屈折處會出現(xiàn)白化現(xiàn)象。常見制品：板材、管材、鞋底、玩具、門窗、電線外皮、文具等。是一種使用一個氯原子取代聚乙烯中的一個氫原子的高分子材料。PVC樹脂的主要用途樹脂的主要用途1.PVC一般軟制品利用擠出機可以擠成軟管、電纜、電線等

9、；利用注射成型機配合各種模具，可制成塑料涼鞋、鞋底、拖鞋、玩具、汽車配件等。 2.PVC薄膜PVC與添加劑混合、塑化后，利用三輥或四輥壓延機制成規(guī)定厚度的透明或著色薄膜，用這種方法加工薄膜，成為壓延薄膜。也可以通過剪裁，熱合加工包裝袋、雨衣、桌布、窗簾、充氣玩具等。寬幅的透明薄膜可以供溫室、塑料大棚及地膜之用。經(jīng)雙向拉伸的薄膜，所受熱收縮的特性，可用于收縮包裝。3.PVC涂層制品有襯底的人造革是將PVC糊涂敷于布上或紙上，然后在100以上塑化而成。也可以先將PVC與助劑壓延成薄膜，再與襯底壓合而成。無襯底的人造革則是直接由壓延機壓延成一定厚度的軟制薄片，再壓上花紋即可。人造革可以用來制作皮箱、

10、皮包、書的封面、沙發(fā)及汽車的坐墊等，還有地板革，用作建筑物的鋪地材料。4.PVC泡沫制品軟質(zhì)PVC混煉時，加入適量的發(fā)泡劑做成片材，經(jīng)發(fā)泡成型為泡沫塑料，可作泡沫拖鞋、涼鞋、鞋墊、及防震緩沖包裝材料。也可用擠出機基礎(chǔ)成低發(fā)泡硬PVC板材和異型材，可替代木材試用，是一種新型的建筑才材料。5.PVC透明片材PVC中加沖擊改性劑和有機錫穩(wěn)定劑，經(jīng)混合、塑化、壓延而成為透明的片材。利用熱成型可以做成薄壁透明容器或用于真空吸塑包裝，是優(yōu)良的包裝材料和裝飾材料。 6.PVC硬板和板材PVC中加入穩(wěn)定劑、潤滑劑和填料，經(jīng)混煉后，用擠出機可擠出各種口徑的硬管、異型管、波紋管，用作下水管、飲水管、電線套管或樓梯

11、扶手。將壓延好的薄片重疊熱壓，可制成各種厚度的硬質(zhì)板材。板材可以切割成所需的形狀，然后利用PVC焊條用熱空氣焊接成各種耐化學(xué)腐蝕的貯槽、風(fēng)道及容器等。 7.PVC其它門窗有硬質(zhì)異型材料組裝而成。在有些國家已與木門窗鋁窗等共同占據(jù)門窗的市場；仿木材料、代鋼建材（北方、海邊）；中空容器。 聚甲基丙烯酸甲脂PMMA有機玻璃聚甲基丙烯酸甲酯，以丙烯酸及其酯類聚合所得到的聚合物統(tǒng)稱丙烯酸類樹酯，相應(yīng)的塑料統(tǒng)稱聚丙烯酸類塑料，其中以聚甲基丙烯酯甲酯應(yīng)用最廣泛。聚甲基丙烯酸甲酯縮寫代號為PMMA，俗稱有機玻璃，是迄今為止合成透明材料中質(zhì)地最優(yōu)異，價格又比較適宜的品種。酚醛樹脂PF俗稱電木粉，是一種硬而脆的熱

12、固性塑料，以酚醛樹脂為基材的塑料的總稱，是最重要的熱固性塑料的一類，廣泛用作電絕緣材料、家具零件、日用品、工藝品等。 氨基塑料UF氨基樹脂是指含有氨基或酰氨基的化合物與甲醛反應(yīng)而生成的熱固性樹脂。目前，工業(yè)上應(yīng)用較多的氨基樹脂有：脲醛樹脂(尿素甲醛樹脂)、蜜胺樹脂(三聚氰胺甲醛樹脂)氨基樹脂無毒、無臭、堅硬、耐刮傷、無色、半透明，可制成各種色彩鮮艷的塑料制品，廣泛應(yīng)用于航空、電器等領(lǐng)域，另外其泡沫塑料可用來做隔聲、隔熱材料。聚氨脂PU泡沫塑料聚氨酯是一種高分子材料。在日常生活中的應(yīng)用廣泛如家具中的油漆和涂料，家用電器中的冰箱和冷柜，建筑業(yè)中的屋頂防水保溫層和內(nèi)外墻涂料等。還可以做成各種聚氨酯材

13、料如聚氨酯鞋底，聚氨酯纖維，聚氨酯密封膠等。總體來說聚氨酯制品性能可調(diào)范圍寬、適應(yīng)性強、耐生物老化、價格適中。環(huán)氧樹脂EP凡分子結(jié)構(gòu)中含有環(huán)氧基團(tuán)的高分子化合物統(tǒng)稱 環(huán)氧樹脂砂漿地坪為環(huán)氧樹脂。固化后的環(huán)氧樹脂具有良好的物理化學(xué)性能，它對金屬和非金屬材料的表面具有優(yōu)異的粘接強度，介電性能良好，變定收縮率小，制品尺寸穩(wěn)定性好，硬度高，柔韌性較好，對堿及大部分溶劑穩(wěn)定，因而廣泛應(yīng)用于國防、國民經(jīng)濟各部門，作澆注、浸漬、層壓料、粘接劑、涂料等用途。 聚酰胺樹脂PA 尼龍具有堅韌、柔軟性、結(jié)合力強，耐磨,耐油,耐水,抗酶菌，但吸水大。 尼龍6彈性好，沖擊強度高，吸水較大 尼龍66性能優(yōu)于尼龍6，強度高

14、，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，適于制作一般機械零件，減磨耐磨零件，傳動零件，以及化工，電器，儀表等零件。 ABS塑料 工程塑料ABS樹脂是合成樹脂，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點，容易涂裝、著色，還可以進(jìn)行表面噴鍍金屬、電鍍、焊接、熱壓和粘接等二次加工，廣泛應(yīng)用于機械、汽車、電子電器、儀器儀表、紡織和建筑等工業(yè)領(lǐng)域，是一種用途極廣的熱塑性工程塑料。聚碳酸酯PC聚碳酸酯是日常常見的一種材料。由于其無色透明和優(yōu)異的抗沖擊性，日常常見的應(yīng)用有光碟，眼鏡片，水瓶，防彈玻璃，護(hù)目鏡、銀行防子彈之玻璃、車頭燈、寵物籠子等等。 聚甲醛POMPOM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、泵殼體），草坪設(shè)備等。 聚四氟乙烯PTFE不粘鍋一般稱作“不粘涂層”或“易潔