塑料成型工藝及模具設計導ppt課件(完整版)

1、第1章 塑料概述1.1高聚物的分子結(jié)構(gòu)與特性1.2塑料的熱力學性能及在成型過程中的變化1.3塑料的組成與分類1.4塑料的工藝性能1.5常用塑料1.1 高聚物的分子結(jié)構(gòu)與特性1.1.1樹脂簡介 樹脂分為天然樹脂和合成樹脂。 天然樹脂是天然的固體或半固體無定型不溶于水的物質(zhì)，常為植物滲出物，如松脂。 合成樹脂是由一種或幾種簡單化合物通過聚合反應而生成的一種高分子化合物，也叫聚合物，這些簡單的化合物也叫單體。塑料的主要成分是樹脂，而樹脂又是一種聚合物，所以分析塑料的分子結(jié)構(gòu)實質(zhì)上是分析聚合物的分子結(jié)構(gòu)。1.1.2高分子與低分子的區(qū)別 高分子聚合物具有巨大的相對分子質(zhì)量。下一頁返回1.1 高聚物的分子

2、結(jié)構(gòu)與特性 一般的低分子物質(zhì)的相對分子質(zhì)量僅為幾十至幾百，如一個水分子相對分子質(zhì)量為18，而一個高分子聚合物的分子相對分子質(zhì)量可達到幾萬乃至幾十萬、幾百萬。原子之間具有很大的作用力，分子之間的長鏈會蜷曲纏繞。這些纏繞在一起的分子既可互相吸引又可互相排斥，使塑料產(chǎn)生了彈性。高分子聚合物在受熱時不像一般低分子物質(zhì)那樣有明顯的熔點，從長鏈的一端加熱到另一端需要時間，即需要經(jīng)歷一段軟化的過程，因此塑料便具有可塑性。 高分子聚合物沒有精確、固定的相對分子質(zhì)量。同一種高分子聚合物的相對分子質(zhì)量的大小并不一樣，只能采用平均相對分子質(zhì)量來描述。上一頁下一頁返回1.1 高聚物的分子結(jié)構(gòu)與特性1.1.3高聚物的分

3、子結(jié)構(gòu)與特性1.聚合物分子鏈結(jié)構(gòu)示意圖 如果聚合物的分子鏈呈不規(guī)則的線狀(或者團狀)，聚合物是由一根根分子鏈組成的，則稱為線型聚合物，如圖1-1(a)所示。如果在大分子的鏈之間還有一些短鏈把它們連接起來，成為立體結(jié)構(gòu)，則稱為體型聚合物，如圖1-1(b)所示。此外，還有一些聚合物的大分子主鏈上帶有一些或長或短的小支鏈，整個分子鏈呈枝狀，如圖1-1(c)所示，稱為帶有支鏈的線型聚合物。2.聚合物的性質(zhì) 聚合物的分子結(jié)構(gòu)不同，其性質(zhì)也不同。上一頁下一頁返回1.1 高聚物的分子結(jié)構(gòu)與特性 線性聚合物的物理特性為具有彈性和塑性，在適當?shù)娜軇┲锌扇芙猓敎囟壬邥r，則軟化至熔化狀態(tài)而流動，可以反復成型，這

4、樣的聚合物具有熱塑性。 體型聚合物的物理特性是脆性大、彈性較高和塑性很低，成型前是可溶和可熔的，而一經(jīng)硬化成型(化學交聯(lián)反應)后，就成為不溶不熔的固體，即便在更高的溫度下(甚至被燒焦碳化)也不會軟化，因此，又稱這種材料具有熱固性。1.1.4結(jié)晶型與非結(jié)晶型高聚物的結(jié)構(gòu)及性能 聚合物由于分子特別大且分子間引力也較大，容易聚集為液態(tài)或固體，而不形成氣態(tài)。固體聚合物的結(jié)構(gòu)按照分子排列的幾何特征，可分為結(jié)晶型和非結(jié)晶型(或無定形)兩種。上一頁下一頁返回1.1 高聚物的分子結(jié)構(gòu)與特性1.結(jié)晶型聚合物 結(jié)晶型聚合物由“晶區(qū)”(分子處于有規(guī)則緊密排列的區(qū)域)和“非晶區(qū)”(分子處于無序狀態(tài)的區(qū)域)所組成，如圖

5、1-2所示。晶區(qū)所占的質(zhì)量分數(shù)稱為結(jié)晶度，例如低壓聚乙烯在室溫時的結(jié)晶度為85 009000。通常聚合物的分子結(jié)構(gòu)簡單，主鏈上帶有的側(cè)基體積小、對稱性高，分子間作用力大，則有利于結(jié)晶;反之，則對結(jié)晶不利或不能形成結(jié)晶區(qū)。結(jié)晶只發(fā)生在線性聚合物和含交聯(lián)不多的體型聚合物中。 結(jié)晶對聚合物的性能有較大影響。由于結(jié)晶造成了分子緊密聚集狀態(tài)，增強了分子間的作用力，所以使聚合物的強度、硬度、剛度、熔點、耐熱性和耐化學性等性能有所提高，但與鏈運動有關的性能如彈性、伸長率和沖擊強度等則有所降低。上一頁下一頁返回1.1 高聚物的分子結(jié)構(gòu)與特性2.非結(jié)晶型聚合物 對于非結(jié)晶聚合物的結(jié)構(gòu)，過去一直認為其分子排列是雜

6、亂無章的、相互穿插交纏的。但在電子顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)無定形聚合物的質(zhì)點排列不是完全無序的，而是大距離范圍內(nèi)無序，小距離范圍內(nèi)有序，即“遠程無序，進程有序”。體型聚合物由于分子鏈間存在大量交聯(lián)，分子鏈難以作有序排列，所以絕大部分是無定形聚合物。上一頁返回1.2塑料的熱力學性能及在成型過程中的變化1.2.1塑料的熱力學性能 塑料的物理、力學性能與溫度密切相關，溫度變化時，塑料的受力行為發(fā)生變化，呈現(xiàn)出不同的物理狀態(tài)，表現(xiàn)出分階段的力學性能特點。塑料在受熱時的物理狀態(tài)和力學性能對塑料的成型加工有著非常重要的意義。1.塑料的熱力學性能 (1)熱塑性塑料在受熱時的物理狀態(tài) 熱塑性塑料在受熱時常存在的物理

7、狀態(tài)為:玻璃態(tài)(結(jié)晶聚合物亦稱結(jié)晶態(tài))、高彈態(tài)和茹流態(tài)，圖1-3所示為線型無定形聚合物和線型結(jié)晶型聚合物受恒定壓力時變形程度與溫度關系的曲線，也稱熱力學曲線。 下一頁返回1.2塑料的熱力學性能及在成型過程中的變化1)玻璃態(tài) 塑料處于溫度Tg以下的狀態(tài)，為堅硬的固體，是大多數(shù)塑件的使用狀態(tài)。Tg稱為玻璃化溫度，是多數(shù)塑料使用溫度的上限。Tb是聚合物的脆化溫度，是塑料使用的下限溫度。 2)高彈態(tài) 當塑料受熱溫度超過TF時，由于聚合物的鏈段運動，塑料進入高彈態(tài)。處于這一狀態(tài)的塑料類似橡膠狀態(tài)的彈性體，仍具有可逆的形變性質(zhì)。 從圖中曲線1可以看到，線型無定形聚合物有明顯的高彈態(tài)，而從曲線2可看到，線型

8、結(jié)晶聚合物無明顯的高彈態(tài)，這是因為完全結(jié)晶的聚合物無高彈態(tài)。上一頁下一頁返回1.2塑料的熱力學性能及在成型過程中的變化 或者說在高彈態(tài)溫度下也不會有明顯的彈性變形，但結(jié)晶型聚合物一般不可能完全結(jié)晶，都含有非結(jié)晶的部分，所以它們在高彈態(tài)溫度階段仍能產(chǎn)生一定程度的變形，只不過比較小而已。 3)黍占流態(tài) 當塑料受熱溫度超過T時，由于分子鏈的整體運動，塑料開始有明顯的流動，塑料開始進入茹流態(tài)變成茹流液體，通常也稱之為熔體。塑料在這種狀態(tài)下的變形不具可逆性質(zhì)，一經(jīng)成型和冷卻后，其形狀永遠保持下來。 (2)熱固性塑料在受熱時的物理狀態(tài) 熱固性塑料在受熱時，由于伴隨著化學反應，它的物理狀態(tài)變化與熱塑性塑料明

9、顯不同。上一頁下一頁返回1.2塑料的熱力學性能及在成型過程中的變化 開始加熱時，由于樹脂是線結(jié)構(gòu)，和熱塑性塑料相似，加熱到一定溫度后，樹脂分子鏈運動使之很快由固態(tài)變成茹流態(tài)，這使它具有成型的性能。 但這種流動狀態(tài)存在的時間很短，很快由于化學反應的作用，分子結(jié)構(gòu)變成網(wǎng)狀，分子運動停止了，塑料硬化變成堅硬的固體。再加熱后仍不能恢復，化學反應繼續(xù)進行，分子結(jié)構(gòu)變成體型，塑料還是堅硬的固體。當溫度升到一定值時，塑料開始分解。1.2.2塑料的加工工藝性能 塑料在受熱時的物理狀態(tài)決定了塑料的成型加工性能。 上一頁下一頁返回1.2塑料的熱力學性能及在成型過程中的變化 當溫度高于Tf時，塑料由固體狀的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)

10、變?yōu)橐后w狀的茹流態(tài)即熔體。從Tf開始，分子熱運動大大激化，材料的彈性模量降低到最低值，這時塑料熔體形變特點是，在不太大的外力作用下就能引起宏觀流動，此時形變中主要是不可逆的茹性形變，冷卻聚合物就能將形變永久保持下來。因此，這一溫度范圍常用來進行注射、擠出、吹塑和貼合等加工。 過高的溫度將使塑料的茹度大大降低，不適當?shù)卦龃罅鲃有匀菀滓鹬T如注射成型中的溢料、擠出塑件的形狀扭曲、收縮和紡絲過程中纖維的毛細斷裂等現(xiàn)象。溫度高到分解溫度附近還會引起聚合物分解，以致降低產(chǎn)品物理力學性能或引起外觀不良等。上一頁下一頁返回1.2塑料的熱力學性能及在成型過程中的變化1.2.3高聚物的結(jié)晶1.結(jié)晶的概念 聚合物

11、兩大類型:結(jié)晶聚合物和非結(jié)晶聚合物。非晶聚合物又叫無定形聚合物。 結(jié)晶和非結(jié)晶聚合物的主要區(qū)別:聚合物高溫熔體向低溫固態(tài)轉(zhuǎn)變的過程中分子鏈的構(gòu)型(結(jié)構(gòu)形態(tài))能否得到穩(wěn)定規(guī)整的排列，可以則為結(jié)晶形，反之為非結(jié)晶形。 可以結(jié)晶的有:分子結(jié)構(gòu)簡單、對稱性高的聚合物，如聚乙烯、聚偏二氯乙烯和聚四氟乙烯等。一些分子鏈節(jié)雖然較大，但分子之間作用力也很大的聚合物，如聚酞胺、聚甲醛等。 上一頁下一頁返回1.2塑料的熱力學性能及在成型過程中的變化 難結(jié)晶的:分子鏈上有很大側(cè)基的聚合物，如聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酸和聚甲基丙烯酸甲醋等。分子鏈剛性大的聚合物，如聚礬、聚碳酸醋和聚苯醚等。 結(jié)晶聚合物與非結(jié)晶聚合物的物理

12、力學性能的差異:結(jié)晶聚合物一般都具有耐熱性、非透明性和較高的強度，而非結(jié)晶聚合物剛好與此相反。另外，兩者注射成型性能都有很大差異。2.結(jié)晶對聚合物性能的影響 (1)密度 結(jié)晶意味著分子鏈已經(jīng)排列成規(guī)整而緊密的構(gòu)型，分子間作用力強，密度隨結(jié)晶度的增大而提高。 上一頁下一頁返回1.2塑料的熱力學性能及在成型過程中的變化 (2)拉伸強度 由于結(jié)晶以后聚合物大分子之間作用力增強，抗拉強度也隨著提高。 (3)沖擊韌度 結(jié)晶態(tài)聚合物因其分子鏈規(guī)整排列，沖擊韌度均比非晶態(tài)時降低。 (4)彈性模量 結(jié)晶態(tài)聚合物的彈性模量也比非晶態(tài)時的小。 (5)熱性能 結(jié)晶有助于提高聚合物的軟化溫度和熱變形溫度。 (6)脆性

13、 結(jié)晶會使聚合物在注射模內(nèi)的冷卻時間縮短，使成型后的制品具有一定的脆性。 上一頁下一頁返回1.2塑料的熱力學性能及在成型過程中的變化(7)翹曲 結(jié)晶后聚合物因分子鏈規(guī)整排列發(fā)生體積收縮，結(jié)晶度越高，體積收縮越大。結(jié)晶態(tài)制件比非晶態(tài)制件更易因收縮不均發(fā)生翹曲，這是由聚合物在模內(nèi)結(jié)晶不均勻造成的。 (8)表面粗糙度和透明度 結(jié)晶后的分子鏈規(guī)整排列會增加聚合物組織結(jié)構(gòu)的致密性，制件表面粗糙度將因此而降低，但由于球晶會引起光波散射，透明度將會減小或喪失。聚合物的透明性來自分子鏈的無定形排列。1.2.4塑料成型過程中的取向行為 取向就是在應力作用下，聚合物分子鏈傾向于沿應力方向作平行排列的現(xiàn)象。塑料成型

14、中，取向分為以下兩種情況。上一頁下一頁返回1.2塑料的熱力學性能及在成型過程中的變化1.注射、壓注成型塑件中固體填料的流動取向 聚合物中的固體填料也會在注射、壓注成型過程中取向，而且取向方向與程度取決于澆口的形狀和位置。填料排列的方向主要順著流動的方向，碰到阻力(如模壁等)后，它的流動就改成與阻力成垂直的方向，并按此定型。含有纖維填料熔體的流動取向結(jié)構(gòu)如圖1-4所示。2.注射、壓注成型塑件中聚合物分子的流動取向 聚合物在注射和壓注成型過程中，總是存在熔體的流動。有流動就會有分子的取向。由于塑件的結(jié)構(gòu)形態(tài)、尺寸和熔體在模具型腔內(nèi)流動的情況不同，取向結(jié)構(gòu)可分為單軸取向和多軸取向(或稱平面取向)，如

15、圖1-5所示。上一頁下一頁返回1.2塑料的熱力學性能及在成型過程中的變化 單軸取向時，取向結(jié)構(gòu)單元均沿著一個流動方向有序排列;而多軸取向時，結(jié)構(gòu)單元可沿兩個或兩個以上流動方向有序排列。 分子取向會導致塑件力學性能的各向異性，順著分子定向方向(也稱直向)上的機械強度和伸長率總是大于與其垂直方向(也稱橫向)上的。 各向異性有時是塑件所需要的，如制造取向薄膜與單絲等，這樣能使塑件沿拉伸方向的抗拉強度與光澤度等有所增強。但對某些塑件(如厚度較大的塑件)，又要力圖消除這種各向異性。因為取向不一致，塑件各部分的取向程度不同，塑件在某些方向的機械強度得到提高，而另一方向的強度較低，這樣會產(chǎn)生翹曲，使用時會斷

16、裂。上一頁下一頁返回1.2塑料的熱力學性能及在成型過程中的變化 每一種成型條件對分子取向的影響都不是單純增加或減小。在注射、壓注成形中，影響其取向的因素有以下幾個方面。 隨著模塑溫度、塑件厚度(即型腔的厚度)、充模溫度的增加，分子定向程度會逐漸減弱。 增加澆口長度、壓力和充模時間，分子定向程度也隨之增加。 分子定向程度(包括填料在流動中的定向)與澆口開設的位置和形狀有很大關系。為減小分子定向程度，澆口最好設在型腔深度較大的部位。上一頁下一頁返回1.2塑料的熱力學性能及在成型過程中的變化1.2.5高聚物的降解1.降解的機理 聚合物在高溫、應力、氧氣和水分等外部條件作用下發(fā)生的化學分解反應，能導致

17、聚合物分子鏈斷裂、相對分子質(zhì)量下降等一系列結(jié)構(gòu)變化，并因此使聚合物發(fā)生彈性消失、強度降低、茹度變化、熔體發(fā)生紊流、制品表面粗糙以及使用壽命減短等問題。 聚合物中如果存在某些雜質(zhì)(如聚合過程中加入的弓發(fā)劑、催化劑以及酸和堿等)，或者在儲運過程中吸收水分，混入種化學和機械雜質(zhì)時，它們都會對降解產(chǎn)生催化作用。2.降解的種類 (1)熱降解 上一頁下一頁返回1.2塑料的熱力學性能及在成型過程中的變化 注射成型過程中，由于聚合物在高溫下受熱時間過長而引起的降解反應叫做熱降解。 熱降解溫度:稍高于熱分解溫度，因為熱分解剛剛開始時，只是聚合物中一些不穩(wěn)定分子鏈遭到破壞，分子鏈并不馬上隨之斷裂。 熱穩(wěn)定性溫度:

18、從注射成型生產(chǎn)的可靠性出發(fā)，生產(chǎn)中常將熱分解溫度作為熱穩(wěn)定性溫度，聚合物加熱時的溫度上限不能超過熱分解溫度。 (2)氧化降解 聚合物與空氣中的氧氣接觸后，某些化學鏈較弱的部位常產(chǎn)生極不穩(wěn)定的過氧化結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)很容易分解產(chǎn)生游離基，導致聚合物發(fā)生解聚反應，這種因氧化而發(fā)生的降解叫做氧化降解。上一頁下一頁返回1.2塑料的熱力學性能及在成型過程中的變化 沒有熱量和紫外線輻射作用，聚合物的氧化降解反應過程極為緩慢。注射成型在高溫下實現(xiàn)，如溫度控制不當時，成型過程中的氧化降解將會在熱作用下迅速加劇，生產(chǎn)中常常把這種高溫下的快速氧化降解叫做熱氧化降解。 聚合物的熱降解與熱氧化降解基本上一樣，熱降解的意義

19、更廣泛。 (3)水降解 如果聚合物的分子結(jié)構(gòu)中含有容易被水解的碳雜鏈基團或氧化基團，這些基團很容易在注射溫度和壓力下被聚合物中的水分分解，生產(chǎn)中將這種現(xiàn)象叫做水降解。 如上述的各種基團位于聚合物的主鏈上，則水降解之后的聚合物平均相對分子質(zhì)量降低，制件力學性能變差。上一頁下一頁返回1.2塑料的熱力學性能及在成型過程中的變化 如這些基團位于支鏈上，則水降解只會改變聚合物的部分化學組成，對相對分子質(zhì)量和制品性能影響不大。 避免水降解的措施:注射成型前或在料斗中對成型物料采取必要的干燥措施，這對吸濕性很大的聚醋 ,聚醚和聚酞胺等原材料尤為重要。 (4)應力降解 在注射成型(或其他一些成型)過程中，聚合

20、物的分子鏈在一定的應力條件下也會發(fā)生斷裂，并因此引起相對分子質(zhì)量降低，通常把這種現(xiàn)象叫做應力降解。 應力降解發(fā)生時，常伴有熱量釋放，如不能將這些熱量及時擴散出去，有可能同時發(fā)生熱降解。上一頁下一頁返回1.2塑料的熱力學性能及在成型過程中的變化3.避免降解的措施 嚴格控制原材料的技術指標，避免因原材料不純對降解發(fā)生催化作用。 生產(chǎn)前，應對成型物料進行預熱干燥處理，嚴格控制含水量不超過工藝要求和制品性能要求的數(shù)值。 制訂合理的成型工藝及參數(shù)，保證聚合物在不易降解的條件下成型。為了盡可能避免降解的有害作用，對熱穩(wěn)定性較差、成型溫度接近分解溫度的聚合物可繪制成型溫度范圍圖(圖1-3)，以便確定正確、合

21、理的工藝條件。 成型設備和模具應有良好的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，與聚合物接觸的部位不應有死角或縫隙，流道長度要適中，加熱和冷卻系統(tǒng)應有靈敏度較高的顯示裝置，以保證良好的溫度控制和冷卻效率。上一頁下一頁返回1.2塑料的熱力學性能及在成型過程中的變化 對熱、氧穩(wěn)定性較差的聚合物，可考慮在配方中加入穩(wěn)定劑和抗氧劑等，提高聚合物的抗降解能力。1.2.6聚合物的交聯(lián)1.交聯(lián)的概念 聚合物由線型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu)的化學反應過程稱為交聯(lián)。交聯(lián)反應是聚合物分子鏈中帶有的反應基團(如輕甲基等)或反應活點(不飽和鍵)與交聯(lián)劑作用的結(jié)果。2.交聯(lián)的優(yōu)點 經(jīng)過交聯(lián)后，聚合物的強度、耐熱性、化學穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性均能比原來有所提高。

22、上一頁下一頁返回1.2塑料的熱力學性能及在成型過程中的變化 交聯(lián)反應主要應用在熱固性聚合物的成型固化過程中;對于熱塑性聚合物，由于交聯(lián)對流動和成型不利，且影響制品性能，應盡量避免。3.關于硬化、熟化的一些解釋 交聯(lián)即硬化或熟化。“硬化得好”或“硬化得完全”，并不意味著交聯(lián)反應完全，是指成型固化過程中的交聯(lián)反應發(fā)展到了一種最為適宜的程度，制件能獲得最佳的物理和力學性能。常因各種原因，聚合物很難完全交聯(lián)，但硬化程度卻可完成超過10000。生產(chǎn)中將硬化程度超過100%稱為過熟，反之為欠熟。注意，對不同的熱固性塑料，即使采用同一類型或同一品級的聚合物，如果添用的各種助劑不同，它們發(fā)生完全硬化時的交聯(lián)反

23、應程度也有一定差異。 上一頁下一頁返回1.2塑料的熱力學性能及在成型過程中的變化4.硬化程度、硬化時間及制件性能的關系 硬化時間短時，制件易欠熟(硬化不足)，內(nèi)部將帶有較多的可溶性低分子物質(zhì)，且分子間的結(jié)合也不強，導致制件的強度、耐熱性、化學穩(wěn)定性和絕緣性指標下降，熱膨脹、后收縮、殘余應力、蠕變量等數(shù)值增大，制件表面缺少光澤，形狀發(fā)生翹曲，甚至產(chǎn)生裂紋。(制件出現(xiàn)裂紋的原因，一方面可以從工藝條件或模具方面考慮，另一方面也可能是聚合物與各種助劑的配比不當引起的) 若將硬化時可延長，制件將會過熟(硬化程度過大)。過熟的制件性能也不好。上一頁下一頁返回1.2塑料的熱力學性能及在成型過程中的變化5.檢

24、查硬化程度的常用的方法(物理方法) 有脫模后硬度檢測法、沸水試驗法、萃取法、密度法、導電度檢測法等。條件允許的情況下，也可采用超聲波和紅外線輻射法，其中以超聲波方法為最好。上一頁返回1.3 塑料的組成與分類1.3.1塑料的組成 塑料是以合成樹脂為主要成分，再加入改善其性能的各種各樣的添加劑(也稱助劑)制成的。在塑料中，樹脂起決定性的作用，但也不能忽略添加劑的作用。1.樹脂 樹脂是塑料中最重要的成分，它決定了塑料的類型和基本性能(如熱性能、物理性能、化學性能、力學性能等)。在塑料中，它聯(lián)系或膠茹著其他成分，并使塑料具有可塑性和流動性，從而具有成型性能。 樹脂包括天然樹脂和合成樹脂。在塑料生產(chǎn)中，

25、一般都采用合成樹脂。下一頁返回1.3 塑料的組成與分類2.填充劑 填充劑又稱填料，是塑料中的重要的但并非每種塑料必不可少的成分。填充劑與塑料中的其他成分機械混合，它們之間不起化學作用，但與樹脂牢固膠茹在一起。 填充劑在塑料中的作用有兩個:一是減少樹脂用量，降低塑料成本;二是改善塑料某些性能，擴大塑料的應用范圍。在許多情況下，填充劑所起的作用是很大的，例如聚乙烯、聚氯乙烯等樹脂中加入木粉后，既克服了它的脆性，又降低了成本。用玻璃纖維作為塑料的填充劑，能使塑料的力學性能大幅度提高，而用石棉作填充劑則可以提高塑料的耐熱性。有的填充劑還可以使塑料具有樹脂所沒有的性能，如導電性、導磁性、導熱性等。 上一

26、頁下一頁返回1.3 塑料的組成與分類 常用的填充劑有木粉、紙漿、云母、石棉、玻璃纖維等。3.增塑劑 有些樹脂(如硝酸纖維、醋酸纖維、聚氯乙烯等)的可塑性很小，柔軟性也很差，為了降低樹脂的熔融茹度和熔融溫度，改善其成型加工性能，改進塑件的柔韌性、彈性以及其他各種必要的性能，通常加入能與樹脂相溶的、不易揮發(fā)的高沸點有機化合物，這類物質(zhì)稱為增塑劑。 在樹脂中加入增塑劑后，增塑劑分子插入到樹脂高分子鏈之間，增大了高分子鏈間的距離，因而削弱了高分子間的作用力，使樹脂高分子容易產(chǎn)生相對滑移，從而使塑料在較低的溫度下具有良好的可塑性和柔軟性。上一頁下一頁返回1.3 塑料的組成與分類 加入增塑劑在改善塑料成型

27、加工性能的同時，有時也會降低樹脂的某些性能，如硬度、抗拉強度等，因此添加增塑劑要適量。 對增塑劑的要求:與樹脂有良好的相溶性;揮發(fā)性小，不易從塑件中析出;無毒、無色、無臭味;對光和熱比較穩(wěn)定;不吸濕。4.著色劑 為使塑件獲得各種所需色彩，常常在塑料組分中加入著色劑。著色劑品種很多，但大體分為有機顏料、無機顏料和染料三大類。有些著色劑兼有其他作用，如本色聚甲醛塑料用碳黑著色后能在一定程度上有助于防止光老化。 上一頁下一頁返回1.3 塑料的組成與分類 對著色劑的一般要求是:著色力強;與樹脂有很好的相溶性;不與塑料中其他成分起化學反應;成型過程中不因溫度、壓力變化而分解變色，而且在塑件的長期使用過程

28、中能夠保持穩(wěn)定。5.穩(wěn)定劑 為了防止或抑制塑料在成型、儲存和使用過程中，因受外界因素(如熱、光、氧、射線等)作用所引起的性能變化，即所謂“老化”，需要在聚合物中添加一些能穩(wěn)定其化學性質(zhì)的物質(zhì)，這些物質(zhì)稱為穩(wěn)定劑。 對穩(wěn)定劑的要求:對聚合物的穩(wěn)定效果好，能耐水、耐油、耐化學藥品腐蝕，并與樹脂有很好的相溶性，在成型過程中不分解、揮發(fā)小、無色。 上一頁下一頁返回1.3 塑料的組成與分類 穩(wěn)定劑可分為熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑等。常用的穩(wěn)定劑有硬脂酸鹽類、鉛的化合物、環(huán)氧化合物等。6.固化劑 固化劑又稱硬化劑、交聯(lián)劑。成型熱固性塑料時，線型高分子結(jié)構(gòu)的合成樹脂需發(fā)生交聯(lián)反應轉(zhuǎn)變成體型高分子結(jié)構(gòu)。添加

29、固化劑的目的是促進交聯(lián)反應。如在環(huán)氧樹脂中加入乙二胺、三乙醇胺等。 塑料的添加劑還有發(fā)泡劑、阻燃劑、防靜電劑、導電劑和導磁劑等。并不是每一種塑料都要加入全部這些添加劑，而是依塑料品種和塑件使用要求按需要有選擇地加入某些添加劑。上一頁下一頁返回1.3 塑料的組成與分類3.2塑料的分類 塑料的品種較多，分類的方式也很多，常用的分類方法有以下兩種。 根據(jù)塑料中樹脂的分子結(jié)構(gòu)和熱性能分類，可將塑料分成兩大類:熱塑性塑料和熱固性塑料。 (1)熱塑性塑料 這種塑料中樹脂的分子結(jié)構(gòu)是線型或支鏈型結(jié)構(gòu)。它在加熱時可塑制成一定形狀的塑件，冷卻后保持已定型的形狀。如再次加熱，又可軟化熔融，可再次制成一定形狀的塑件

30、，如此可反復多次。在上述過程中一般只有物理變化而無化學變化。由于這一過程是可逆的，在塑料加工中產(chǎn)生的邊角料及廢品可以回收粉碎成顆粒后重新利用。 上一頁下一頁返回1.3 塑料的組成與分類(2)熱固性塑料 這種塑料在受熱之初分子為線型結(jié)構(gòu)，具有可塑性和可溶性，可塑制成為一定形狀的塑件。當繼續(xù)加熱時，線型高聚物分子主鏈間形成化學鍵結(jié)合(即交聯(lián))，分子呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，分子最終變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu)，變得既不熔融，也不溶解，塑件形狀固定下來不再變化。在成型過程中，既有物理變化又有化學變化。由于熱固性塑料上述特性，故加工中的邊角料和廢品不可回收再生利用。 2.根據(jù)塑料性能及用途分類 (1)通用塑料 這類塑料是指產(chǎn)量大、

31、用途廣、價格低的塑料。主要包括:聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料和氨基塑料六大品種，它們的產(chǎn)量占塑料總產(chǎn)量的一半以上，構(gòu)成了塑料工業(yè)的主體。 上一頁下一頁返回1.3 塑料的組成與分類 (2)工程塑料 這類塑料常指在工程技術中用做結(jié)構(gòu)材料的塑料。除具有較高的機械強度外，這類塑料還具有很好的耐磨性、耐腐蝕性、自潤滑性及尺寸穩(wěn)定性等。它們具有某些金屬特性，因而現(xiàn)在越來越多地代替金屬作某些機械零件。 (3)增強塑料 在塑料中加入玻璃纖維等填料作為增強材料，以進一步改善材料的力學性能和電性能，這種新型的復合材料通常稱為增強塑料。它具有優(yōu)良的力學性能，比強度和比剛度高。增強塑料分為熱塑性增強塑

32、料和熱固性增強塑料。上一頁下一頁返回1.3 塑料的組成與分類 (4)特殊塑料 特殊塑料指具有某些特殊性能的塑料。如氟塑料、聚酞亞胺塑料、有機硅樹脂、環(huán)氧樹脂導電塑料、導磁塑料、導熱塑料以及為某些專門用途而改性得到的塑料。上一頁返回1.4 塑料的工藝性能1.4.1熱塑性塑料的工藝性能1.收縮性 塑件自模具中取出冷卻到室溫后，各部分尺寸都比原來在模具中的尺寸有所縮小，這種性能稱為收縮性。由于這種收縮不僅是樹脂本身的熱脹冷縮造成的，而且還與各種成型因素有關，因此成型后塑件的收縮稱為成型收縮。 因?qū)嶋H收縮率與計算收縮率數(shù)值相差很小，所以模具設計時常以計算收縮率為設計參數(shù)，來計算型腔及型芯等的尺寸。 在

33、實際成型時，不僅塑料品種不同其收縮率不同，而且同一品種塑料的不同批號，或同一塑件的不同部位的收縮值也常不同。下一頁返回1.4 塑料的工藝性能 影響收縮率的主要因素包括: (1)塑料品種 各種塑料都有其各自的收縮率范圍，同一種塑料由于相對分子質(zhì)量、填料及配比等不同，則其收縮率及各向異性也不同。 (2)塑件結(jié)構(gòu) 塑件的形狀、尺寸、壁厚、有無嵌件、嵌件數(shù)量及布局等，對收縮率值有很大影響，如塑件壁厚收縮率大，有嵌件則收縮率小。 (3)模具結(jié)構(gòu) 模具的分型面、加壓方向、澆注系統(tǒng)形式、布局及尺寸等對收縮率及方向性影響也很大，尤其是擠出和注射成型更為明顯。 上一頁下一頁返回1.4 塑料的工藝性能 (4)成型

34、工藝 擠出成型和注射成型一般收縮率較大，方向性也很明顯。塑料的裝料形式、預熱情況、成型溫度、成型壓力、保壓時間等對收縮率及方向性都有較大影響。2.流動性 在成型過程中，塑料熔體在一定的溫度、壓力下填充模具型腔的能力稱為塑料的流動性。塑料流動性差，就不容易充滿型腔，易產(chǎn)生缺料或熔接痕等缺陷，因此需要較大的成型壓力才能成型。相反，塑料的流動性好，可以用較小的成型壓力充滿型腔。但流動性太好，會在成型時產(chǎn)生嚴重的溢邊。 (1)流動性的大小與塑料的分子結(jié)構(gòu)有關 上一頁下一頁返回1.4 塑料的工藝性能 具有線型分子而沒有或很少有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的樹脂流動性大。塑料中加入填料，會降低樹脂的流動性，而加入增塑劑或潤滑

35、劑，則可增加塑料的流動性。 塑件合理的結(jié)構(gòu)設計也可以改善流動性，例如在流道和塑件的拐角處采用圓角結(jié)構(gòu)時改善了熔體的流動性。 (2)熱塑性塑料流動性指標 熱塑性塑料流動性可用相對分子質(zhì)量大小、熔體指數(shù)、螺旋線長度、表觀茹度及流動比(流程長塑件壁厚)等一系列指數(shù)進行分析，相對分子質(zhì)量小、熔體指數(shù)高、螺旋線長度長、表觀茹度小、流動比大的則流動性好。 (3)影響流動性的主要因素 上一頁下一頁返回1.4 塑料的工藝性能 溫度:料溫高，則流動性大，但不同塑料各有差異。聚苯乙烯、聚丙烯、聚酞胺、聚甲基丙烯酸甲醋,聚碳酸醋 ,醋酸纖維素等塑料流動性隨溫度變化的影響較大;而聚乙烯、聚甲醛的流動性受溫度變化的影響

36、較小。 壓力:注射壓力增大，則熔料受剪切作用大，流動性也增大，尤其是聚乙烯、聚甲醛較為敏感。 模具結(jié)構(gòu):澆注系統(tǒng)的形式、尺寸、布置(如型腔表面粗糙度、澆道截面厚度、型腔形式、排氣系統(tǒng))、冷卻系統(tǒng)設計、熔料流動阻力等因素都直接影響熔料的流動性。上一頁下一頁返回1.4 塑料的工藝性能 凡促使熔料溫度降低，流動阻力增大的因素(如塑件壁厚太薄、轉(zhuǎn)角處采用尖角等)，流動性就會降低。3.相容性 相容性是指兩種或兩種以上不同品種的塑料，在熔融狀態(tài)下不產(chǎn)生相分離現(xiàn)象的能力。如果兩種塑料不相容，則混熔時制件會出現(xiàn)分層、脫皮等表面缺陷。不同塑料的相容性與其分子結(jié)構(gòu)有一定關系，分子結(jié)構(gòu)相似者較易相容，例如高壓聚乙烯

37、、低壓聚乙烯、聚丙烯彼此之間的混熔等;分子結(jié)構(gòu)不同時較難相容，例如聚乙烯和聚苯乙烯之間的混熔。塑料的相容性又俗稱為共混性。 通過塑料的這一性質(zhì)，可以得到類似共聚物的綜合性能，是改進塑料性能的重要途徑之一。上一頁下一頁返回1.4 塑料的工藝性能4.吸濕性 吸濕性是指塑料對水分的親疏程度。據(jù)此塑料大致可分為兩類:一類是具有吸濕或茹附水分傾向的塑料，如聚酞胺、聚碳酸醋等;另一類是既不吸濕也不易茹附水分的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛等。 凡是具有吸濕或茹附水分傾向的塑料，如成型前水分未去除，則在成型過程中由于水分在成型設備的高溫料筒中變?yōu)闅怏w并促使塑料發(fā)生水解，成型后塑料出現(xiàn)氣泡、銀絲等缺陷。這樣，

38、不僅增加了成型難度，而且降低了塑件表面質(zhì)量和力學性能。因此，為保證成型的順利進行和塑件質(zhì)量，對吸濕性和茹附水分傾向大的塑料，在成型之前應進行干燥。上一頁下一頁返回1.4 塑料的工藝性能5.熱敏性 熱敏性是指某些熱穩(wěn)定性差的塑料，在料溫高和受熱時間長的情況下就會產(chǎn)生降解、分解、變色的特性，熱敏性很強的塑料稱為熱敏性塑料，如硬聚氯乙烯、聚三氟氯乙烯、聚甲醛等。 熱敏性塑料產(chǎn)生分解、變色實際上是高分子材料的變質(zhì)、破壞，不但影響塑料的性能，而且分解出氣體或固體，尤其是有的氣體對人體、設備和模具都有損害，有的分解產(chǎn)物往往又是該塑料分解的催化劑，能促使高分子分解作用進一步加劇。因此在模具設計、選擇注射機及

39、成型時都應注意。上一頁下一頁返回1.4 塑料的工藝性能 可選用螺桿式注射機，增大澆注系統(tǒng)截面尺寸，模具和料筒鍍鉻，不允許有死角滯料，嚴格控制成型溫度、模溫、加熱時間、螺桿轉(zhuǎn)速及背壓等措施。還可在熱敏性塑料中加入穩(wěn)定劑，以減弱熱敏性。1.4.2熱固性塑料的工藝性能 熱固性塑料的工藝性能明顯不同于熱塑性塑料，其主要性能指標有收縮率、流動性、水分及揮發(fā)物含量與固化速度等。1.收縮率 同熱塑性塑料一樣，熱固性塑料經(jīng)成形冷卻也會發(fā)生尺寸收縮，其收縮率的計算方法與熱塑性塑料相同。產(chǎn)生收縮的主要原因有:上一頁下一頁返回1.4 塑料的工藝性能 (1)熱收縮 熱收縮是由于熱脹冷縮而使塑件成形冷卻后所產(chǎn)生的收縮。

40、熱收縮與模具的溫度成正比，是成形收縮中主要的收縮因素之一。 (2)結(jié)構(gòu)變化引起的收縮 熱固性塑料在成形過程中進行了交聯(lián)反應，分子由線型結(jié)構(gòu)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由于分子鏈間距的縮小，結(jié)構(gòu)變得緊密，故產(chǎn)生了體積變化。 (3)彈性恢復 塑件從模具中取出后，作用在塑件上的壓力消失，由于彈性恢復，會造成塑件體積的負收縮(膨脹)。在成形以玻璃纖維和布質(zhì)為填料的熱固性塑料時，這種情況尤為明顯。 上一頁下一頁返回1.4 塑料的工藝性能(4)塑性變形 塑件脫模時，成形壓力迅速降低，但模壁緊壓在塑件的周圍，使其產(chǎn)生塑性變形。發(fā)生變形部分的收縮率比沒有變形部分的大，因此塑件往往在平行加壓方向收縮較小，在垂直加壓方向收縮較

41、大。為防止兩個方向的收縮率相差過大，可采用迅速脫模的方法補救。 影響收縮率的因素與熱塑性塑料的也相同，有原材料、模具結(jié)構(gòu)、成形方法及成形工藝條件等。塑料中樹脂和填料的種類及含量，也將直接影響收縮率的大小。當所用樹脂在固化反應中放出的低分子揮發(fā)物較多時，收縮率較大;放出的低分子揮發(fā)物較少時，收縮率較塑料中填料含量較多或填料中無機填料增多時，收縮率較小。上一頁下一頁返回1.4 塑料的工藝性能 凡有利于提高成形壓力，增大塑料充模流動性，使塑件密實的模具結(jié)構(gòu)，均能減少塑件的收縮率，例如用壓縮或壓注成形的塑件比注射成形的塑件收縮率小。凡能使塑件密實，成型前使低分子揮發(fā)物溢出的工藝因素，都能使塑件收縮率減

42、小，例如成形前對酚醛塑料的預熱、加壓等。2.流動性 流動性的意義與熱塑性塑料流動性類同，但熱固性塑料通常用拉西格流動性來表示。 將一定質(zhì)量的欲測塑料預壓成圓錠，將圓錠放入壓模中，在一定溫度和壓力下，測定它從?？字袛D出的長度(毛糙部分不計在內(nèi))，此即拉西格流動性，其數(shù)值大則流動性好。 上一頁下一頁返回1.4 塑料的工藝性能3.比體積(比容)與壓縮率 比體積是單位質(zhì)量的松散塑料所占的體積;壓縮率為塑料與塑件兩者體積或比體積之比值，其值恒大于1。 比體積與壓縮率均表示粉狀或短纖維塑料的松散程度，可用來確定壓縮模加料腔容積的大小。 4.水分和揮發(fā)物含量 熱固性塑料中的水分和揮發(fā)物來自兩方面，一是塑料生

43、產(chǎn)過程遺留下來及成形前在運輸、儲存時吸收的;二是成形過程中化學反應產(chǎn)生的副產(chǎn)物。若成形時塑料中的水分和揮發(fā)物過多又處理不及時，則會產(chǎn)生如下問題:流動性增大、易產(chǎn)生溢料，成形周期長，收縮率大，塑件易產(chǎn)生氣泡、組織疏松、翹曲變形、波紋等缺陷。上一頁下一頁返回1.4 塑料的工藝性能 此外，有的氣體對模具有腐蝕作用，對人體有刺激作用，因此必須采取相應措施，消除或抑制有害氣體的產(chǎn)生，包括采取成形前對物料進行預熱干燥處理、在模具中開設排氣槽或壓制操作時設排氣工步、模具表面鍍鉻等措施。5.固化特性 固化特性是熱固性塑料特有的性能，是指熱固性塑料成形時完成交聯(lián)反應的過程。固化速度不僅與塑料品種有關，而且與塑件

44、形狀、壁厚、模具溫度和成形工藝條件有關，采用預壓的錠料、預熱、提高成形溫度，增加加壓時間都能加快固化速度。上一頁下一頁返回1.4 塑料的工藝性能 此外，固化速度還應適應成形方法的要求。例如壓注或注射成形時，應要求在塑化、填充時交聯(lián)反應慢，以保持長時間的流動狀態(tài)。但當充滿型腔后，在高溫、高壓下應快速固化。固化速度慢的塑料，會使成形周期變長，生產(chǎn)率降低;固化速度快的塑料，則不易成形大型復雜的塑件。上一頁返回1.5 常用塑料1.5.1熱塑性塑料1.聚乙烯(PE) (1)基本特性 聚乙烯塑料的產(chǎn)量為塑料工業(yè)之冠，其中以高壓聚乙烯的產(chǎn)量最大。聚乙烯樹脂為無毒、無味，呈白色或乳白色，柔軟、半透明的大理石狀

45、粒料，為結(jié)晶型塑料。 聚乙烯按聚合時所采用壓力的不同，可分為高壓、中壓和低壓聚乙烯。高壓聚乙烯的分子結(jié)構(gòu)不是單純的線型，而是帶有許多支鏈的樹枝狀分子。因此它的結(jié)晶度不高(結(jié)晶度僅60007000)，密度較小，相對分子質(zhì)量較小，常稱為低密度聚乙烯。它的耐熱性、硬度、機械強度等都較低。下一頁返回1.5 常用塑料 但是它的介電性能好，具有較好的柔軟性、耐沖擊性及透明性，成形加工性能也較好。中、低壓聚乙烯的分子結(jié)構(gòu)是支鏈很少的線型分子，其相對分子質(zhì)量、結(jié)晶度較高(高達87009500)，密度大，相對分子質(zhì)量大，常稱為高密度聚乙烯。它的耐熱性、硬度、機械強度等均較高，但柔軟性、耐沖擊性及透明性、成形加工

46、性能都較差。 聚乙烯的吸水性極小，且介電性能與溫度、濕度無關。因此，聚乙烯是最理想的高頻電絕緣材料，在介電性能上只有聚苯乙烯、聚異丁烯及聚四氟乙烯可與之相比。上一頁下一頁返回1.5 常用塑料 (2)主要用途 低壓聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料繩以及承載不高的零件，如齒輪、軸承等;中壓聚乙烯最適宜的成形方法有高速吹塑成形，可制造瓶類、包裝用的薄膜以及各種注射成形制品和旋轉(zhuǎn)成形制品，也可用在電線電纜上面;高壓聚乙烯常用于制作塑料薄膜、軟管、塑料瓶以及電氣工業(yè)的絕緣零件和電纜外皮等。 (3)成形特點 成形收縮率范圍及收縮值大，方向性明顯，容易變形、翹曲，應控制模溫，保持冷卻均勻、穩(wěn)定;流動性好

47、且對壓力變化敏感;宜用高壓注射，料溫均勻，填充速度應快，保壓充分;冷卻速度慢，因此必須充分冷卻，模具應設有冷卻系統(tǒng);質(zhì)軟易脫模，塑件有淺的側(cè)凹槽時可強行脫模。上一頁下一頁返回1.5 常用塑料2.聚丙烯(PP) (1)基本特性 聚丙烯無色、無味、無毒。外觀似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更輕。它不吸水，光澤好，易著色。 聚丙烯具有聚乙烯所有的優(yōu)良性能，如卓越的介電性能、耐水性、化學穩(wěn)定性，宜于成形加工等;還具有聚乙烯所沒有的許多性能，如屈服強度、抗拉強度、抗壓強度和硬度及彈性比聚乙烯好。定向拉伸后聚丙烯可制作鉸鏈，有特別高的抗彎曲疲勞強度。如用聚丙烯注射成形一體鉸鏈(蓋和本體合一的各種容器)，經(jīng)過7

48、0 000 000次開閉彎拆末產(chǎn)生損壞和斷裂現(xiàn)象。聚丙烯耐熱性好，能在100以上的溫度下進行消毒滅菌。上一頁下一頁返回1.5 常用塑料 其低溫使用溫度達-15 C，低于-35 C時會脆裂。聚丙烯的高頻絕緣性能好，而且由于其不吸水，絕緣性能不受濕度的影響，但在氧、熱、光的作用下極易解聚、老化，所以必須加入防老化劑。 (2)主要用途 聚丙烯可用做各種機械零件如法蘭、接頭、泵葉輪、汽車零件和自行車零件;可作為水、蒸汽、各種酸堿等的輸送管道，化工容器和其他設備的襯里、表面涂層;可制造蓋和本體合一的箱殼，各種絕緣零件，并用于醫(yī)藥工業(yè)中。上一頁下一頁返回1.5 常用塑料 (3)成形特點 成形收縮范圍及收縮

49、率大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形，方向性強;流動性極好，易于成形，熱容量大，注射成形模具必須設計能充分進行冷卻的冷卻回路，注意控制成形溫度。料溫低時方向睦明顯，尤其是低溫、高壓時更明顯。聚丙烯成形的適宜模溫為80 C左右，不可低于50 C ,否則會造成成形塑件表面光澤差或產(chǎn)生熔接痕等缺陷。溫度過高會產(chǎn)生翹曲和變形。3.聚氯乙烯(PVC) (1)基本特性 聚氯乙烯是世界上產(chǎn)量最高的塑料品種之一。其原料來源豐富，價格低廉，性能優(yōu)良，應用廣泛。上一頁下一頁返回1.5 常用塑料 其樹脂為白色或淺黃色粉末，形同面粉，造粒后為透明塊狀，類似明礬。 根據(jù)不同的用途加入不同的添加劑，聚氯乙烯塑件可呈現(xiàn)不同的物理性

50、能和力學性能。在聚氯乙烯樹脂中加大適量的增塑劑，可制成多種硬質(zhì)、軟質(zhì)制品。 硬聚氯乙烯不含或含有少量增塑劑。它的機械強度頗高，有較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗沖擊性能，可單獨用做結(jié)構(gòu)材料;其介電性能好，對酸堿的抵抗能力極強，化學穩(wěn)定性好;但成形比較困難，耐熱性不高。上一頁下一頁返回1.5 常用塑料 軟聚氯乙烯含有較多的增塑劑，柔軟且富有彈性，類似橡膠，但比橡膠更耐光、更持久。在常溫下其彈性不及橡膠，但耐蝕性優(yōu)于橡膠，不怕濃酸、濃堿的破壞，不受氧氣及臭氧的影響，能耐寒冷。成形性好，但耐熱性低，機械強度、耐磨性及介電性能等都不及硬聚氯乙烯，且易老化。 總的來說，聚氯乙烯有較好的電氣絕緣性能，可以用做低

51、頻絕緣材料，其化學穩(wěn)定性也較好。由于聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性較差，長時間加熱會導致分解，放出氯化氫氣體，使聚氯乙烯變色。 (2)主要用途 由于聚氯乙烯的化學穩(wěn)定性高，所以可用于制作防腐管道、管件、輸油管、離心泵和鼓風機等。上一頁下一頁返回1.5 常用塑料 聚氯乙烯的硬板廣泛用于化學工業(yè)上制作各種貯槽的襯里、建筑物的瓦楞板、門窗結(jié)構(gòu)、墻壁裝飾物等建筑用材;由于電絕緣性能良好，可在電氣、電子工業(yè)中用于制造插座、插頭、開關和電纜。在日常生活中，用于制造涼鞋、雨衣、玩具和人造革等。 (3)成形特點 它的流動性差，過熱時極易分解，所以必須加大穩(wěn)定劑和潤滑劑，并嚴格控制成形溫度及熔料的滯留時間。成形溫度范圍小，

52、必須嚴格控制料溫，模具應有冷卻裝置;采用帶預塑化裝置的螺桿式注射機。模具澆注系統(tǒng)應粗短，澆口截面宜大，不得有死角滯料。模具應冷卻，其表面應鍍鉻。上一頁下一頁返回1.5 常用塑料4.聚苯乙烯(PS) (1)基本特性聚苯乙烯是僅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品種。聚苯乙烯無色、透明、有光澤、無毒無味，落地時發(fā)出清脆的金屬聲。聚苯乙烯是目前最理想的高頻絕緣材料，可以與熔融的石英相媲美。 它的化學穩(wěn)定性良好，能耐堿、硫酸、磷酸、稀醋酸及其他有機酸，但不耐硝酸及氧化劑的作用，對水、乙醇、汽油、植物油及各種鹽溶液也有足夠的抗腐蝕能力。它的耐熱性低，只能在不高的溫度下使用，質(zhì)地硬而脆，塑件由于內(nèi)應力而易開

53、裂。聚苯乙烯的透明性很好，透光率很高，光學性能僅次于有機玻璃。它的著色能力優(yōu)良，能染成各種鮮艷的色彩。 上一頁下一頁返回1.5 常用塑料 為了提高聚苯乙烯的耐熱性和降低其脆性，常用改性聚苯乙烯和以聚苯乙烯為基體的共聚物，從而大大擴大了聚苯乙烯的用途。 (2)主要用途 聚苯乙烯在工業(yè)上可用做儀表外殼、燈罩、化學儀器零件、透明模型等;在電氣方面用做良好的絕緣材料、接線盒、電池盒等;在日用品方面廣泛用于包裝材料、各種容器、玩具等。 (3)成形特點 聚苯乙烯性脆易裂，易出現(xiàn)裂紋，所以成形塑件脫模斜度不宜過小，頂出要受力均勻;熱脹系數(shù)大，塑件中不宜有嵌件，否則會因兩者熱脹系數(shù)相差太大而開裂;由于流動性好

54、，應注意模具間隙，防止成形飛邊，且模具設計中大多采用點澆口形式。上一頁下一頁返回1.5 常用塑料 宜用高料溫、高模溫、低注射壓力成形并延長注射時間，以防止縮孔及變形，降低內(nèi)應力，但料溫過高容易出現(xiàn)銀絲;料溫低或脫模劑多，則塑件透明性差。5.丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物 (1)基本特性 ABS是丙烯睛、丁二烯、苯乙烯三種單體的共聚物，價格便宜，原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應用最廣的工程塑料之一。 ABS是由于三種組分組成的，故它有三種組分的綜合力學性能，而每一組分又在其中起著固有的作用。丙烯睛使ABS具有良好的表面硬度、耐熱性及耐化學腐蝕性，丁二烯使ABS堅韌，苯乙烯使它有優(yōu)良的成形加工性和著色性

55、能。 上一頁下一頁返回1.5 常用塑料 ABS的熱變形溫度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龍等都高，尺寸穩(wěn)定性較好，具有一定的化學穩(wěn)定性和良好的介電性能，經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。其缺點是耐熱性不高。 ABS在機械工業(yè)上用來制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機外殼、儀表殼、儀表盤、水箱外殼、蓄電池槽、冷藏庫和冰箱襯里等;汽車工業(yè)上用ABS制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導管、加熱器等，還可用ABS夾層板制作小轎車車身;ABS還可用來制作水表殼、紡織器材、電器零件、文教體育用品、玩具、電子琴及收錄機殼體、食品包裝餐器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。 (3)成形特點 ABS易吸水，使成形塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺

56、陷。上一頁下一頁返回1.5 常用塑料6.聚酞胺(PA) (1)基本特性 聚酞胺通稱尼龍(Nylon)。尼龍是含有酞胺基的線型熱塑性樹脂，尼龍是這一類塑料的總稱。 (2)使用特性及用途 尼龍有優(yōu)良的力學性能，抗拉、抗壓、耐磨。經(jīng)過拉伸定向處理的尼龍，其抗拉強度很高，接近于鋼的水平。 因尼龍的結(jié)晶性很高，表面硬度大，摩擦系數(shù)小，故具有十分突出的耐磨性和自潤滑性。它的耐磨性高于一般用做軸承材料的銅、銅合金、普通鋼等。尼龍耐堿、弱酸，但強酸和氧化劑能侵蝕尼龍。尼龍的缺點是吸水性強、收縮率大，常常因吸水而引起尺寸變化。其穩(wěn)定性較差。上一頁下一頁返回1.5 常用塑料 為了進一步改善尼龍的性能，常在尼龍中加

57、入減摩劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、玻璃纖維填料等，以克服尼龍存在的一些缺點，提高機械強度。 尼龍廣泛用于工業(yè)上制作各種機械、化學和電器零件，如軸承、齒輪、滾子、輥軸、滑輪、泵葉輪、風扇葉片、蝸輪、高壓密封扣圈、墊片、閥座、輸油管、儲油容器、繩索、傳動帶、電池箱、電器線圈等零件，還可將粉狀尼龍熱噴到金屬零件表面上，以提高耐磨性或作為修復磨損零件之用。 (3)成形特點 尼龍原料較易吸濕，因此在成形加工前必須進行干燥處理。上一頁下一頁返回1.5 常用塑料 尼龍的熱穩(wěn)定性差，干燥時為避免材料在高溫時氧化，最好采用真空干燥法;尼龍的熔融茹度低，流動性好，有利于制成強度特別高的薄壁塑件，但容易產(chǎn)生飛邊，故模具必須

58、選用最小間隙;熔融狀態(tài)的尼龍熱穩(wěn)定性較差，易發(fā)生降解便塑件性能下降，因此不允許尼龍在高溫料筒內(nèi)停留過長時間;尼龍成形收縮率范圍及收縮率大，方向性明顯，易產(chǎn)生縮孔、凹痕、變形等缺陷，因此應嚴格控制成形工藝條件。7.聚甲醛(POM) (1)基本特性 聚甲醛是繼尼龍之后發(fā)展起來的一種性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，其性能不低于尼龍，而價格卻比尼龍低廉。上一頁下一頁返回1.5 常用塑料 聚甲醛樹脂為白色粉末，經(jīng)造粒后為淡黃或白色、半透明、有光澤的硬粒。聚甲醛有較高的抗拉、抗壓性能和突出的耐疲勞強度，特別適合于用做長時間反復承受外力的齒輪材料;聚甲醛尺寸穩(wěn)定、吸水率小，具有優(yōu)良的減摩、耐磨性能;能耐扭變，有突

59、出的回彈能力，可用于制造塑料彈簧制品;常溫下一般不溶于有機溶劑，能耐醛、酉旨、醚、烴及弱酸、弱堿，耐汽油及潤滑油性能也很好，但不耐強酸;有較好的電氣絕緣性能。 聚甲醛的缺點是成形收縮率大，在成形溫度下的熱穩(wěn)定性較差。 (2)主要用途 聚甲醛特別適合于制作軸承、凸輪、滾輪、輥子、齒輪等耐磨傳動零件。上一頁下一頁返回1.5 常用塑料 還可用于制造汽車儀表板、汽化器、各種儀器外殼、罩蓋、箱體、化工容器、泵葉輪、鼓風機葉片、配電盤、線圈座、各種輸油管、塑料彈簧等。 (3)成形特點 聚甲醛的收縮率大;它的熔融溫度范圍小，熟穩(wěn)定性差，因此過熱或在允許溫度下長時間受熱，均會引起分解，分解產(chǎn)物甲醛對人體和設備

60、都有害。聚甲醛的熔融或凝固十分迅速，熔融速度快，有利于成形，縮短成形周期，但凝速度快會使熔料結(jié)晶化速度快，塑件容易產(chǎn)生熔接痕等表面缺陷。所以，注射速度要快，注射壓力不宜過高。其摩擦系數(shù)低、彈性高，淺側(cè)凹槽可采用強制脫出，塑件表面可帶有皺紋花樣。上一頁下一頁返回1.5 常用塑料8.聚碳酸 (PC) (1)基本特性 聚碳酸醋為無色透明粒料，聚碳酸醋是一種性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料，韌而剛，抗沖擊性在熱塑性塑料中名列前茅;成形零件可達到很好的尺寸精度并在很寬的溫度范圍內(nèi)保持其尺寸的穩(wěn)定性;抗蠕變、耐磨、耐熱、耐寒;脆化溫度在100以下，長期工作溫度達120C ;聚碳酸醋吸水率較低，能在較寬的溫度范圍內(nèi)