工程塑料知識課件

1、工程塑料知識培訓(xùn) 2008-10-2712 目錄一、塑料的定義、特性、二、塑料的分類三、各種塑料的成型特性四、塑料常用的鑒別方法塑料的定義、特性定義：塑料是指以樹脂（或在加工過程中用單體直接聚合）為主要成分，在一定的溫度和壓力下，可塑制成一定的形狀，并在常溫下能保持既定形狀的材料。 塑料的主要特性：大多數(shù)塑料質(zhì)輕，化學(xué)穩(wěn)定性好，不會銹蝕；耐沖擊性好；具有較好的透明性和耐磨耗性；絕緣性好，導(dǎo)熱性低；一般成型性、著色性好，加工成本低；大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；尺寸穩(wěn)定性差，容易變形；多數(shù)塑料耐低溫性差，低溫下變脆；容易老化；某些塑料易溶于溶劑。 3塑料的分類一、熱塑性塑料熱塑性塑料指

2、具有加熱軟化、冷卻硬化特性的塑料。這種過程是可逆的，可以反復(fù)進(jìn)行。二、熱固性塑料熱固性塑料第一次加熱時(shí)可以軟化流動，加熱到一定溫度，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)一交鏈固化而變硬，這種變化是不可逆的，此后，再次加熱時(shí)，已不能再變軟流動了，這種材料稱為熱固性塑料。如酚醛塑料、環(huán)氧塑料等。5五大通用塑料61. PP（聚丙烯）1.半結(jié)晶性材料，結(jié)晶速度高，結(jié)晶度快，結(jié)晶度可達(dá)50%-70%，在拉伸塑化成型中拉伸取向和熱定型處理后結(jié)晶度可高達(dá)75%-85%，PP收縮率較大，約為1%-3%；2.PP結(jié)晶度高，熔點(diǎn)也較高，在加熱熔融時(shí)需要的熱量多，在冷卻定型時(shí)釋放的熱量也多，因此成型設(shè)備需配置有效的加熱系統(tǒng)，公模需加工良好

3、的冷卻系統(tǒng)；3.PP熔融溫度越高,分子鏈段越高度無序,從而破壞結(jié)晶過程,冷卻后結(jié)晶度低,收縮率較小;降低模溫及模塑時(shí)間亦影響結(jié)晶程度而使收縮率較小;PP填加礦物填充后收縮率亦會減??；4.PP表觀粘度會隨剪切作用增加而迅速下降，但對溫度變化不敏感；5.PP在高溫下極易發(fā)生氧化降解,水口料重復(fù)利用效能差;生產(chǎn)受力件不宜加水口料；6.PP料對水份不敏感,成型前通常不需干燥；7.PP常溫下為白色蠟狀，具優(yōu)異抗彎曲疲勞性能，良好的拉伸屈服強(qiáng)度及拉伸強(qiáng)度，優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性,電絕緣性及介電性能，但對熱，氧，光的穩(wěn)定性差,需加入抗氧劑,光穩(wěn)定劑等；PP在低溫下易脆裂，脆化溫度約為-5-20；8.PP對人體無害

4、,大量用于食品,醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域。72. PE（聚乙烯）1.PE為結(jié)晶性原料，吸濕性極小，不超過0.01，因此在加工前無需進(jìn)行干燥處理。2.分子鏈柔性好，鍵間作用力小，熔體粘性低，流動性極好，因此成型時(shí)無需太高壓力就能成型出薄壁長流程制品。3. PE的收縮率范圍大，收縮值大，方向性明顯，LDPE收縮率為1.22左右，HDPE收縮率在1.5左右。因此容易變形翹曲，模具冷卻條件對收縮率的影響很大，故應(yīng)該控制好模具溫度，保持冷卻均勻、穩(wěn)定。4.PE的結(jié)晶能力高，模具的溫度對塑件的結(jié)晶狀況有很較大的影響。模溫高，熔體冷卻慢，塑件結(jié)晶度高，強(qiáng)度也就高。5.PE制件質(zhì)地較軟，且易脫模，因此當(dāng)塑件有淺側(cè)凹槽時(shí)可

5、以強(qiáng)力脫模。6.PE熔體的冷卻速度較慢，因此必須充分冷卻。模具應(yīng)該有較好的冷卻系統(tǒng)。 7.若PE熔體在注射時(shí)采用直接進(jìn)料口進(jìn)料，易增大應(yīng)力和產(chǎn)生收縮不均勻及方向性明顯的增大變形 ，因此應(yīng)注意選擇進(jìn)料口參數(shù)。8. PE的成型溫度較寬，熱穩(wěn)定性較好，在流動狀態(tài)下，一般在300度以下無明顯的分解現(xiàn)象，對質(zhì)量 沒什么影響。 8PE的主要成型條件 對于LDPE來說，料筒溫度控制在140200，HDPE的料筒溫度控制在220，料筒后部取最小，前端取最大值。模具溫度：模溫對塑件的結(jié)晶狀況有較大影響，模溫高，熔體結(jié)晶度高，強(qiáng)度高，但收縮率也會增大。通常LDPE的模具溫度控制在3045，而HDPE的溫度相應(yīng)再高

6、10 20。 注塑壓力：提高注塑壓力有利于熔料的充模，由于PE的流動性很好，因此除薄壁細(xì)長制品外，應(yīng)該精良選擇較低的注射壓力，一般注射壓力為50100MPa。形狀簡單。壁厚較大的塑件，注射壓力可以低些，反之則高。103. ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）1.無定形料。由丙烯腈,丁二烯橡膠及苯乙烯共聚組成;2.丙烯腈構(gòu)成的鏈段可使材料具較高的強(qiáng)度，耐熱，耐化學(xué)腐蝕性及高光澤，丁二烯構(gòu)成的鏈段則使材料具優(yōu)良韌性，抗沖擊；苯乙烯鏈段使材料具剛性及優(yōu)良電性能,并改善材料熔融時(shí)的流動性，總體上ABS的沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、表面硬度均較HIPS強(qiáng)；3.可據(jù)三組份不同特性調(diào)節(jié)組份不同比例而獲得不同性能ABS；

7、4.原料顆粒外觀淺象牙色無毒無味，兼有韌、硬、剛等優(yōu)良的綜合物理機(jī)械性能，極好的低溫抗沖擊性能、尺寸穩(wěn)定性、電性能、耐磨性、抗化學(xué)藥品性、染色性、成型加工和機(jī)械加工較好；5.組份中丁二烯橡膠成份易在陽光紫外線下氧化降解，因此ABS耐候性差；實(shí)驗(yàn)表明，ABS室外暴露半年，沖擊強(qiáng)度下降45%，ABS加黑色后可明顯改善其耐候性；6.ABS為中粘度材料，其流動性對剪切速率變化較加工溫度變化更敏感，調(diào)校時(shí)增加射壓射速，流動性改善明顯些；7.ABS熱穩(wěn)定性較好，一般160以上即可成型，250變色，270分解；8.ABS一般吸水率0.3%-0.8%，成型收縮率0.4%-0.5%，溢邊值約0.05mm；9.防

8、火級ABS成型溫度應(yīng)較標(biāo)準(zhǔn)極低，澆口宜大，以免防火劑過熱分解析出而在澆口位置產(chǎn)生白花斑；10.防火級易產(chǎn)生腐蝕性氣體，模面易有模跡，公模宜用耐腐蝕鋼材，生產(chǎn)中須常洗模，完單須洗模保養(yǎng)并清空炮筒；11.ABS制品表面非常適宜電鍍處理，電鍍層結(jié)合力較其它塑料高10-100倍。4.PS（聚苯乙烯）1.HIPS由PS與橡膠共混或接技聚合形成的一種高抗沖材料。即具有橡膠的高抗沖性，又具有PS的剛性、易加工性、易染色性等，但拉伸強(qiáng)度、彎曲、硬度、耐光和熱穩(wěn)定性有所下降；2.加工性能及收縮率與ABS相近，成型溫度較ABS低約20，但流動性較ABS高。115.PVC（聚氯乙烯） 1.無定形料，質(zhì)軟透明，具阻燃

9、，耐老化，耐油，耐化學(xué)藥品，耐電壓，著色性好等優(yōu)點(diǎn)； 2.PVC對熱、光、氧的穩(wěn)定性差，受熱時(shí)易產(chǎn)生熱降解，光照下易產(chǎn)生光降解，與氧作用會發(fā)生熱氧降解及光氧降解，引起樹脂變色； 3.PVC熱穩(wěn)定性差，130時(shí)即出現(xiàn)分解，180時(shí)分解加劇，原料中需加入熱穩(wěn)定劑； 4.PVC對剪切速率敏感，成型過程中宜提高注塑壓力來提高對熔體的剪切速度，進(jìn)而降低熔體粘度，改善流動性，而不宜升高溫度來改善流動性； 5.PVC加工性能差，熔化速度慢，粘度高，且為熱敏性及剪敏性料，宜低背壓慢速回料，中低壓，中低速注射； 6.原料中含有水份會使制品表面缺乏光澤，產(chǎn)生細(xì)微氣泡，并降低制品力學(xué)及電性能，宜預(yù)先干燥再生產(chǎn)； 7

10、.設(shè)定溫度時(shí)噴咀較料管最高溫度低10-20，射壓90Mpa以上，保壓60-80Mpa。12通用工程塑料131.PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯） 1.注塑級PMMA分子量較低，為無定形聚合物，其特點(diǎn)為透明度高，耐候性較好，綜合性能優(yōu)良，PMMA具優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，耐老化性,俗稱有機(jī)玻璃，其透光率大于92%，較普通玻璃高10%以上； 2.PMMA是一種質(zhì)輕而堅(jiān)韌的材料，在常溫下具有優(yōu)良的拉伸強(qiáng)度,彎曲強(qiáng)度及壓縮強(qiáng)度，但沖擊強(qiáng)度不高，且缺口敏感性較大，未經(jīng)改性的PMMA表面易劃傷，耐磨性較低，耐熱性及抗銀紋性能也差； 3.PMMA具良好電絕緣性，常用于儀表工業(yè)作高頻絕緣材料； 4.PMMA易燃，不能自熄

11、，燃燒時(shí)有熔融滴落，火焰上白下藍(lán)，有爛花朵臭味； 5.PMMA 260 以上則分解,其加工溫度范圍較窄；吸水率一般為0.3%-0.4%，分子中的酯基在高溫下易水解，成型前必須干燥透徹，使含水率0.02%； 6.PMMA表觀粘度對剪切速率較敏感，對溫度的敏感性較一般的熱塑性塑料大；熔體粘度大，成型過程中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，宜用高模溫生產(chǎn)(高于40 )； 7.PMMA成型收縮率低，要得到尺寸精確度高的制品，必須嚴(yán)格控制成型溫度,并需經(jīng)退火處理； 8.注塑成型中宜用較低的射咀溫度,以減少變色。14152.PA（聚酰胺）1.半結(jié)晶性材料，其基本結(jié)構(gòu)單元為聚酰胺,因單元含碳原子數(shù)不同分為聚酰胺6，聚酰胺66等

12、(即PA6、PA66，常稱為尼龍單6、雙6)；原料顆粒外觀為半透明或透明的乳白色或淡黃色，密度為1.041.36克/CM3；2.PA6較PA66分子量低，柔韌性高，成型溫度低20-30；3.尼龍隨溫度及吸水的增加，拉伸強(qiáng)度急劇下降，而沖擊強(qiáng)度明顯提高，因此可調(diào)濕處理增加韌性；4.尼龍抗蠕變性能較差，因此不適于制造精密制品；5.尼龍為結(jié)晶性材料，其酰胺基團(tuán)有極性，能形成氫健,所以機(jī)械性能優(yōu)異，具抗沖擊性，是堅(jiān)韌的工程塑料，尼龍結(jié)晶度高，熔點(diǎn)明顯，表面硬度大，耐磨耗，摩擦系數(shù)小，有自潤滑性和消音，低溫性能良好，有一定耐熱性(可在100以下使用)；無毒，無臭，不霉?fàn)€，有自熄性，耐候性好，但染色性差；

13、化學(xué)穩(wěn)定性好，但易受溫度的影響，吸水性大，水份影響尺寸穩(wěn)定性和電性能；玻璃纖維增強(qiáng)后耐海水，耐溶劑耐油，但不耐酸，電絕緣性好，可減少吸水率，且可長期在高溫，高濕度下工作；6.材料燃燒時(shí)放出特殊蛋白質(zhì)燃燒味，火焰藍(lán)色，上端黃色，屬自熄性材料，具一定阻燃尼龍性能；PA7.尼龍的最主要特性是韌性大，且隨分子量的增大而增加，耐疲勞性極佳，磨擦系數(shù)低，耐磨耗性好，耐化學(xué)腐蝕； 8.尼龍易吸濕，成型前必須干燥，加工允含水率0.2%，另尼龍對氧敏感，高溫下易氧化降解,宜用真空抽濕設(shè)備干燥，烘料溫度高于90易氧化變色；9.尼龍熔融粘度低，流動性極好，零件易有披鋒及因氣燒焦，炮咀易流延，回料易返膠，玻纖級則不易

14、發(fā)生；10.熔點(diǎn)高，PA6為228；PA66為265；成型溫度窄，熔融態(tài)熱穩(wěn)定性差，300下滯留時(shí)間30min；11.尼龍收縮率大(約1.5%-1.7%)，尺寸變化大，易產(chǎn)生縮水，光印，需較大保壓進(jìn)行補(bǔ)膠；12.尼龍分子鏈易在塑化流動中產(chǎn)生定向，從而導(dǎo)致零件收縮不勻而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，發(fā)生變形；13.玻纖增強(qiáng)尼龍較純尼龍熱變形溫度提升約60，疲勞強(qiáng)度提升約50%；16PA14.尼龍吸濕率大，零件成型后一般需進(jìn)行調(diào)濕處理，以穩(wěn)定零件尺寸，增加韌性；吸濕后含水率一般達(dá)2-2.5%，尺寸一般會脹 大一些；15.因玻纖在流動中會順流動方向展開而使冷卻時(shí)發(fā)生流動定向，流動方向收縮率較橫向小，一般而言，玻纖增強(qiáng)

15、級收縮率橫向約為流動方向的1.5至2.5倍；16.玻纖增強(qiáng)尼龍生產(chǎn)工模及螺桿炮筒均需硬化，以增加耐磨性；工模硬度一般HRC55以上；17.玻纖增強(qiáng)尼龍固化速度較非增強(qiáng)尼龍快約10%-30%,玻纖產(chǎn)品表面不良(白花，非玻纖分布不均)因固化快而產(chǎn)生，因固化快，膠料未能及時(shí)完全包褒履蓋玻纖而使表面粗糙，產(chǎn)生白花，通常亦成為浮纖現(xiàn)象，因此宜快速注射；18.玻纖增強(qiáng)級尼龍回料速度及背壓不宜高，以免玻纖剪斷而破壞并降低物性；19.玻纖尼龍開機(jī)程序；A.設(shè)定料缸溫度在正常操作溫度30以下，設(shè)定射咀溫度在正常操作溫度，20分鐘后再升高料缸溫度至正常；B.溫度穩(wěn)定后，先手動點(diǎn)動抽松螺桿，再慢速轉(zhuǎn)動螺桿，打開料閘

16、放一點(diǎn)料后再關(guān)閉，確定運(yùn)轉(zhuǎn)正常后方進(jìn)行調(diào)校；20.停機(jī)需及時(shí)清炮，可用洗炮料，PP、PS或純尼龍過炮；21.一般純尼龍不會因水口添加而發(fā)生明顯物性降低,但玻纖強(qiáng)化尼龍因玻纖切斷,強(qiáng)度會下降，水口添加必須嚴(yán)格控制。183.PC（聚碳酸酯）1.無定形料(可在特定條件下部分結(jié)晶)無毒無味，無色透明；2.力學(xué)性能優(yōu)良,尤其沖擊強(qiáng)度為塑料之最,俗稱“防彈膠”； 3.優(yōu)良的機(jī)械性能，耐蠕變性能，優(yōu)良尺寸精度及穩(wěn)定性，較好的耐候性;光字性能優(yōu)異,透光率可達(dá)90%；4.可在-100130范圍內(nèi)使用,在較寬的溫度范圍及潮濕條件下仍保持較優(yōu)異電性能,熱變形溫度132-143,玻璃化溫度149,無明顯熔點(diǎn),在220

17、-230開始熔融,一般超過330才呈現(xiàn)嚴(yán)重分解,產(chǎn)生無毒無腐蝕性氣體；5.耐疲勞強(qiáng)度較低,易產(chǎn)生應(yīng)力開裂,缺口敏感性高,耐磨性差；6.PC極性小,玻璃化溫度高,吸水率低,收縮率小,尺寸精度高,對光穩(wěn)定，耐候性好,成型加工時(shí)不易氧化，熔體粘度大，耐電暈性,電性能優(yōu)秀,體積電阻率和介電強(qiáng)度與聚酯薄膜相當(dāng), 幾乎不受溫度影響,因此適合生產(chǎn)較高溫度下工作的電器部件；7.PC燃燒時(shí)緩慢,離火可自熄,火焰黃色；燃燒時(shí)熔融起炮發(fā)出特殊花果臭氣味；8.熔體粘度很高,流動性差;熔體粘度對溫度變化十分敏感,調(diào)校時(shí)調(diào)節(jié)溫度改善流動明顯,而提高速度及射壓,粘度下降不明顯,且增加內(nèi)應(yīng)力；9.PC在成型過程中對水份極為敏

18、感，即使含有微量水份，在高溫下也會使PC發(fā)生水解產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，制品出現(xiàn)銀絲、氣泡、甚至裂紋，成型允含水率0.02%；注塑前，先進(jìn)行手動空射，檢查射出PC熔融體表面亮澤，熔融均勻，無銀紋氣泡即表明焗料OK；10.PC粘度高、流動差、冷卻快，保壓補(bǔ)縮較困難，制品易形成內(nèi)部縮孔及表面凹陷，成型收縮率約為0.5%-0.8%，鎖模壓力3-5噸/平方英寸；194.PBT（聚對苯二甲酸丁二酯）1.PBTP，簡稱PBT，半結(jié)晶性工程塑料熔點(diǎn)224，相對密度1.31-1.55，吸水率熱塑性塑料中最低之一，僅 0.07%；具優(yōu)異機(jī)械性能,高韌性,杰出耐疲勞性，沖擊強(qiáng)度高，有自潤滑性和耐磨性，磨擦系數(shù)小,，但缺

19、口敏感性大；耐熱，耐氣候性好，耐燃，但能慢燃；尺寸穩(wěn)定性好，電性能優(yōu)良，耐電弧性好，但體積電阻率；抗藥品性優(yōu)良，耐熱水，耐油類，熔體粘度低，成型優(yōu)良；2.結(jié)晶快，冷卻快,成型周期短，易脫模，宜中高速注射；3.結(jié)晶度高，收縮率大(標(biāo)準(zhǔn)級1.7-2.3%)，零件易有縮水凹陷；流動性極好，零件易走披峰,困氣燒焦;炮咀易流延；4.PBT結(jié)構(gòu)單體之酯基對水份敏感，高溫下與水發(fā)生水解反應(yīng)，分子鏈斷裂，制品呈明顯脆性，烘料必須用除濕干燥機(jī)，成型允含水率須0.02%;5.PBT大部分采用玻璃纖維增強(qiáng)改性，以提高其耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度；由于玻纖的流動 定向，使制品收縮率不均，制品易翹曲；6.防火級易腐蝕模具導(dǎo)致制品

20、表面有模跡，須常洗模；玻纖增強(qiáng)級宜高模溫改善纖維白花，提高光澤；宜低背壓慢速回料，減小剪切力；以免玻纖過度剪斷導(dǎo)致強(qiáng)度下降；7.PBT一般在280分解，在238-255下，滯留8-12分鐘。205.PET（ 聚對苯二甲酸乙二酯）1.PETP簡稱PET,半結(jié)晶性材料,原料顆粒為乳白色半透明體或無色透明體,不易著火燃燒,燃燒時(shí)熔融并爆成碎片,火焰呈黃色,有滴落；2.具優(yōu)良耐磨耗摩擦性及尺寸穩(wěn)定性;優(yōu)異電性能,優(yōu)良耐化學(xué)腐蝕性;玻纖增強(qiáng)級具高耐熱性,高機(jī)械強(qiáng)度,優(yōu)良耐候性,耐蠕變,抗疲勞性,磨耗小而硬度高;吸水率低,耐弱酸及有機(jī)溶劑,但不耐熱水浸泡,不耐堿；3.PET具有熱塑性塑料中最大的強(qiáng)韌性,聚

21、酯薄膜拉伸強(qiáng)度可與鋁膜相比,為聚乙烯的9倍,聚碳酯酸和尼龍的3倍,非晶態(tài)PET具良好光學(xué)透明度,廣泛用于食品包裝領(lǐng)域；4.PET相對密度1.30-1.38,熔點(diǎn)255-260,成型溫度范圍窄,熔融溫度超300則發(fā)生分解；5.PET耐熱性好,長期使用溫度達(dá)120,在較寬的溫度范圍內(nèi)保持良好的物理機(jī)械性能;電絕緣性能好,受溫度影響小,但耐電暈性差；6.PET啤塑中分子鏈段易取向而導(dǎo)致冷卻制品內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,易發(fā)生翹曲變形,開裂,玻纖增強(qiáng)級可減少開裂；5.PET（ 聚對苯二甲酸乙二酯）7.PET結(jié)晶速度慢,可采用高模溫(100-130)促進(jìn)結(jié)晶；8.PET粘度低,流動性好,宜低射壓,中速成型；9.PE

22、T成型過程中易產(chǎn)生凹痕,零件結(jié)構(gòu)上壁厚不宜太厚,肋的厚度一般在壁厚1/3以下；10.PET對水份極其敏感,其單體之酯基機(jī)易在高溫下與水發(fā)生水解反應(yīng),分子鏈段斷裂導(dǎo)致制品出現(xiàn)明顯脆性,成型前必須用除濕干燥機(jī)進(jìn)行除濕干燥(露點(diǎn)在-20以下),成型允含水率0.02%,原料開袋露于空氣中30分鐘即須重新干燥；11.PET熔點(diǎn)高,易固化,因此炮咀溫可稍設(shè)定高些,工模流道和澆口應(yīng)盡可能大些；12.玻纖增強(qiáng)級成型工模應(yīng)作硬化處理(HRC55以上),同時(shí)因纖維定向明顯,起模時(shí)一般應(yīng)把模腔做小些,模芯做大些,以便試模后再修正。226.POM（聚甲醛） 1.半結(jié)晶性材料，具較好的綜合性能，尤其力學(xué)性能為塑料材料中最接近金屬的品種之一，是重要的塑