《塑料模具設(shè)計2》xxxx年備課筆記(40本科)

1、備 課 講 義課 程名稱塑料模具設(shè)課 程編號1111610學(xué) 時學(xué)分40（4）學(xué)時2.5 學(xué)分專 業(yè)層次機械設(shè)計制造及其自動備 課教材塑料成型加工與模具黃虹主編化工版 2003授課班級機自 107授課日期201136912授課教師卓 榮 明歸口系部機械工程系版次03備 課 用 紙第 1 章 塑料成型概述塑料的概念塑料定義塑料是以樹脂為基本成份，在一定條件下可以塑化成形的合成材料。其中 樹脂高分子化合物，主要由人工合成，又稱為高分子聚合物； 一定條件溫度、壓力、模具、設(shè)備等；塑化成形加熱流動成型定形； 合成材料樹脂、添加劑等。塑料的特性及其用途塑料的特性優(yōu)點：1）塑料材料重量輕，密度一般為 0.

2、92.3 克/cm；具有某些優(yōu)良的機械性能，如比強度高、摩擦系數(shù)小、自潤滑性好、吸震性好等；電性能優(yōu)良，如絕緣性能好、介電損耗低等；化學(xué)穩(wěn)定性高，能耐酸、堿和許多化學(xué)藥品的腐蝕；光學(xué)性能優(yōu)良，如光學(xué)塑料的折射率、透光范圍等指標均較好；表面裝飾性好，如著色、噴漆、電鍍等性能優(yōu)良；成型工藝性能優(yōu)良，加工成本低，經(jīng)濟性好；缺點：1）60300；機械性能欠缺，如機械強度、剛性、表面硬度、耐疲勞性等較低；尺寸穩(wěn)定性差，如熱膨脹系數(shù)、收縮率、抗蠕變性等性能均不理想；耐候性差，如易老化、變色、發(fā)脆等；塑料是非綠色材料，對人體、環(huán)境等不良影響成為阻礙其發(fā)展的重要因素。塑料的用途塑料的用途是由它的性能及價格等因

3、素決定的。塑料材料被廣泛應(yīng)用于機械、建筑、電氣、電子、家電、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、日用品等各行各業(yè)，更在現(xiàn)代的航空、航天、軍事技術(shù)等尖端科學(xué)領(lǐng)域得到了大力的開拓和應(yīng)用。塑料的發(fā)展簡史及在國民經(jīng)濟中的地位塑料的發(fā)展簡史初創(chuàng)階段1820 年英國人 Thomas Hancock 發(fā)現(xiàn)經(jīng)過塑煉的橡膠具有可塑性，并能流動，出現(xiàn)了塑性一詞Plastic；1839 Charlas Coodyear 1851 年出現(xiàn)了有彈性的硬質(zhì)橡膠，并產(chǎn)生了橡膠工業(yè)。這不僅是橡膠工業(yè)的里程碑，而且也是塑料發(fā)展史上的重要一頁；1856 年英國人 Alexander Parkes 發(fā)現(xiàn)在感光的火棉中，熔劑蒸發(fā)后留下的固體殘渣是一種硬而有

4、彈性的角質(zhì)物質(zhì)，并能防水。又于 1862 年展出了硝化纖維素塑料，為此而被授勛；1865 年美國人 John Wesley Hyatt 用硝化纖維素制成了代替象牙的桌球；1872 年正式命名硝化纖維素加樟腦的合成材料為“賽璐珞業(yè)的里程碑。理論和技術(shù)發(fā)展階段1872 年 Adolf Bayer 用甲醛反應(yīng)得到樹脂狀物質(zhì)；1899 Aithur Smith獲得了關(guān)于酚醛樹脂的第一個英國專利16874 號；1909 年 Lee Hendrik Baekeland 控制和改進反應(yīng)使得酚醛樹脂成為第一個進入工業(yè)化生產(chǎn)的合成樹脂；19251935 年間，建立了有關(guān)高分子化合物特征和生成的基本理論，從而在有

5、機化學(xué)和物理化學(xué)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了高分子化學(xué)和物理這一新興學(xué)科，有力地促進了塑料工業(yè)的發(fā)展。這期間，低密度聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等熱塑性塑料相繼工業(yè)化，奠定了塑料工業(yè)的基礎(chǔ)。第 1 頁備 課 用 紙飛躍發(fā)展階段1954 TiCl3 的絡(luò)合物作催化劑（齊格勒納塔催化劑合工藝的創(chuàng)立、高分子學(xué)科的進一步發(fā)展及聚合技術(shù)的開拓，使得高密度聚乙烯、聚丙烯進入了工業(yè)化生產(chǎn)。50 年代中期60 成型加工技術(shù)更趨完善。穩(wěn)定增長階段70 年代以來，由于石油危機和資本主義周期性的經(jīng)濟危機，原材料價格猛漲，塑料增長速度顯著下降。這一階段塑料工業(yè)的特點是通過各種改性技術(shù)來改進塑料的性能，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，擴大應(yīng)用

6、領(lǐng)域，生產(chǎn)技術(shù)更趨合理。進入 90 年代以來，塑料工業(yè)向著生產(chǎn)工藝自動化、連續(xù)化，產(chǎn)品系列化，以及不斷開拓功能性塑料的新領(lǐng)域發(fā)展。塑料材料在國民經(jīng)濟中的地位成為新型的重要材料之一，更成為國民經(jīng)濟中各行各業(yè)不可缺少的重要材料。塑料制品成型加工的概念塑料制品的生產(chǎn)工業(yè)體系從塑料的原材料到塑料制品，所經(jīng)過的生產(chǎn)流程如下圖所示。單體原料樹添加劑塑料成型加工塑料制品 塑料原料生產(chǎn) 塑料材料生產(chǎn) 塑料制品生產(chǎn)塑料制品的成型加工技術(shù)過程圖1-1 塑料制品的生產(chǎn)工業(yè)體系前處理后處理前處理后處理塑料成型加工機械加工修飾裝配塑料制品銼磨拋滾浸涂印噴燙鍍其飾它熱成型粉粒溶鋸車鉆其粘焊嵌螺其液沖銑鉸料料等剪刨攻它接接

7、接接它注擠注擠壓吹滾鑄離層涂發(fā)射出縮塑塑塑心壓層泡成成成成成成成成成成型型型型型型型型型型二壓擠其次制壓成燒燒型結(jié)結(jié)它1-2 塑料制品的生產(chǎn)技術(shù)過程第 2 頁備 課 用 紙以上過程中，成型加工是最主要的。一般來說，各種塑料都需經(jīng)過多種成型工藝方法的加工才能成為產(chǎn)品，且各種塑料都有其比較適應(yīng)的成型工藝方法及過程。塑料模具的概念3 塑料成型模具的概念塑料模具是利用其特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的塑料制品的工藝裝備。（以注射模具為例，利用簡單結(jié)構(gòu)示意圖）其中 模具基本結(jié)構(gòu)動模、定模、型腔、流道、推出機構(gòu)、導(dǎo)向機構(gòu)、溫度調(diào)節(jié)基本工作過程合模注射保壓冷卻開模推出制品注射前準備塑料模具的基本要求 1）

8、保證塑料制品的質(zhì)量要求，如形狀及尺寸精度、外觀質(zhì)量； 2）模具的制造技術(shù)要求，如結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉； 3）4）模具的經(jīng)濟性要求，如生產(chǎn)批量、材料成本、制造成本。塑料模具的分類塑料模具的分類方法很多，一般按照制品的成型工藝方法進行分類。注射模壓縮模壓注模擠出模氣動成型模15 練習(xí)思考題什么是塑料材料？舉實例說明塑料材料在實際使用中的特點？2聚合物的概念及塑料的組成高分子的概念高分子的定義20 20 高分子或聚合物。分子結(jié)構(gòu)式和分子量以聚丙烯（PP）為例，其分子結(jié)構(gòu)為：CH2CHnCH3其中： n 100200 104104埃；n 值是不相同的。在同一批次的聚合物中，n具有平均的意義，其

9、分子量也是統(tǒng)計平均值；出原料樹脂生產(chǎn)的工藝水平。分子鏈形狀和空間構(gòu)型第 3 頁備 課 用 紙分子鏈形狀線形、支化形和網(wǎng)形等三種形狀。分子鏈空間構(gòu)型是指支化形高分子或一些結(jié)構(gòu)單元具有取代基（官能團）的聚合物分子其小支鏈或取代基（官能團）子鏈上的排列狀況及構(gòu)造形式，具有無規(guī)立構(gòu)、等規(guī)立構(gòu)和間規(guī)立構(gòu)等三種構(gòu)型。30200 千卡/摩爾，而分子間力（小分子）10 /摩爾，分子間力（范德華力）對物質(zhì)的分子間力（范德華力和空間構(gòu)型對分子間力有重要影響。例1無規(guī)聚丙烯（PP）的軟化溫度約為80，使用價值很低；等規(guī)聚丙烯（PP）的熔點溫度約為165，具有較好的使用價值。例2用于等規(guī)聚丙烯的催化劑為有名的齊格勒（

10、德國）納塔（意大利）催化劑，具有定向聚合作用，其對于高分子聚合物的展作出了劃時代的貢獻。1955 年意大利首先合成出等規(guī)聚丙烯。齊格勒和納塔于1963 年獲得諾貝爾化學(xué)獎。分子鏈的空間構(gòu)象和柔順性由于聚合物分子鏈的長徑比很大、分子鏈上單鍵的內(nèi)旋、分子的熱運動等因素的影響，可見高分子鏈的空間構(gòu)象化的，通常將構(gòu)象無規(guī)則變化的柔性高分子鏈稱為無規(guī)線團。象將恢復(fù)自由，發(fā)生形態(tài)和尺寸的改變，通常將高分子的這種特性稱為柔順性。高分子鏈的柔順性取決于高分子的主鏈結(jié)構(gòu)、取代基、氫鍵、交聯(lián)度等因素的影響，通常根據(jù)其柔順性的高低分為柔性分子鏈和剛性分子鏈。塑料的組成及分類塑料的組成塑料材料的性能主要取決于聚合物的

11、結(jié)構(gòu)及性能，同時決定了塑料的類型。塑料中添加填料和助劑的目的在于改善材料的內(nèi)在性質(zhì)和加工性質(zhì)，并達到提高制品使用性能。（填料、助劑等）來改善性能，而且可以經(jīng)過共混、共聚、接枝化學(xué)改性術(shù)來進一步增加材料的品種和擴大制品的用途。按聚合物結(jié)構(gòu)及特性分類熱塑性塑料是指聚合物分子呈線型或支型結(jié)構(gòu)，受熱流動且能夠成型，冷卻后能保持既得的形狀。加熱和冷卻可以反復(fù)進行多次，在此過程中一般只發(fā)生聚集態(tài)改變等物理變化。圖21聚合物的熱力學(xué)曲線圖中 Tb脆化溫度T圖中 Tb脆化溫度Tg 玻 璃 化 溫 度 Tf（Tm）粘流溫度（熔點溫度） Td熱分解溫度影響聚集態(tài)轉(zhuǎn)變的因素有：高分子鏈結(jié)構(gòu)、聚合物體系組第 4 頁按

12、塑料的應(yīng)用范圍分類通用塑料是指產(chǎn)量很大、用途廣、價格低的塑料，構(gòu)成了塑料工業(yè)的主體。工程塑料是指常在工程技術(shù)中用作結(jié)構(gòu)材料的塑料，具有較好的機械性能及使用性能。特殊塑料是指具有某些特殊性能及用途的塑料。聚合物的加工性質(zhì)及塑料的成型工藝性聚合物的加工性質(zhì)聚合物的聚集態(tài)聚合物是由眾多的高分子聚集在一起的，其在加工過程中所表現(xiàn)出的許多性質(zhì)和行為都與高分子的聚集態(tài)有關(guān)，包括高分子的長鏈結(jié)構(gòu)、纏結(jié)狀態(tài)和力學(xué)狀態(tài)等。根據(jù)聚合物在加熱過程中所表現(xiàn)出的力學(xué)性質(zhì)和分子熱運動特征，將聚合物分為玻璃態(tài)（或結(jié)晶態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)21 所示。備 課 用 紙的轉(zhuǎn)變主要與溫度有關(guān)。聚合物的加工性質(zhì)聚合物在加工過程中一般要經(jīng)

13、歷由固態(tài)液態(tài)的加工工藝參數(shù)，在保持原有性能的條件下，以最少的能量消耗，高效率地生產(chǎn)好的塑料制品。玻璃態(tài) 該聚集態(tài)不宜進行引起大變形的加工，但可以進行機械加工。高彈態(tài) 稱為橡膠態(tài)。該聚集態(tài)可進行真空成型（熱成型、壓力成型、壓延成型等加工。在加工過程中將制品溫度迅速冷卻到Tg 類加工的關(guān)鍵。粘流態(tài) 動行為；溫度偏高時不大的外力就能引起宏觀流動，表現(xiàn)為不可逆的粘性形變。在加工后只要將制品溫度冷卻下來就可以實現(xiàn)這類加工。綜合以上，可以得知：Tg 溫度范圍越寬Tf（Tm）Td溫度是衡量制品成型性能的重要指標，Tf（Tm）溫度低，有利于熔融，生產(chǎn)時熱能消耗少；Tf（Tm） Td 溫度范圍越寬，塑料熔體的熱

14、穩(wěn)定性越好，可在較寬的溫度范圍內(nèi)流動和成型，不易發(fā)生熱分解等質(zhì)量問題。聚合物加工過程中的粘彈行為聚合物粘彈性 由于聚合物在加工過程中處于不同的條件下會表現(xiàn)出固體和液體的性質(zhì)，即表現(xiàn)出彈性和粘性。但由于聚粘彈性的。經(jīng)典的粘彈性理論如下式所示： EHV式中 E普通彈性形變H高彈形變V粘性形變 作用外力t 外力作用時間 E1 (1 e E2E2t )t23E1、E2 普通彈性形變模量、高彈形變模量2、3 高彈形變粘度、粘性形變粘度22所示，概述如下：普通彈性形變 E 形變值很小，且不依賴于時間，是由外力使聚合物大分子鍵長和鍵角或聚合物晶體中處于平衡狀態(tài)的粒子間發(fā)生形變和位移所引起。第 5 頁備 課

15、用 紙2、3 降低，H、V 增加，但V 增加得更快，而H 增加趨勢減小。溫度高于 Tf（Tm）時聚合物處于粘流態(tài)，形變以粘性形變?yōu)橹鳌４藭r聚合物粘度低流動性大，易于成型，制品的因次穩(wěn)定性（形狀和幾何尺寸穩(wěn)定性）較好。另一方面由于彈性效應(yīng)的存在，制品會產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力和后變形等質(zhì)量問題。TgTf t 增加時，V H 能更Tg 溫度以下，則可使制品達到成型的目的，但制品的因次穩(wěn)定性低，遇熱極易變形。5）聚合物塑性形變是指聚合物在TgTf 溫度范圍內(nèi)以較大的外力和較長時間作用下產(chǎn)生的不可逆形變，其實質(zhì)是高彈態(tài)條件下大分子的強制性解纏和流動。是一種重要的聚合物加工技術(shù)，可有效地降低在此溫度范圍內(nèi)成型制品的內(nèi)

16、應(yīng)力，并能提高制品的因次穩(wěn)定性。例1塑料制品的應(yīng)力松弛現(xiàn)象及溫度和時間的等同效應(yīng)？圖22圖22聚合物在外力作用下的形變時間曲線塑料的成型工藝性塑料的成型工藝性是指塑料材料在成型過程中表現(xiàn)出的特有性能，決定著成型工藝方法、工藝參數(shù)的選擇和塑件的質(zhì)量，同時對模具設(shè)計及其質(zhì)量要求影響很大。熱塑性塑料的工藝性熱塑性塑料的成型工藝性能除了熱力學(xué)性能（聚集態(tài)及加工性質(zhì)濕性、熱穩(wěn)定性等。收縮性收縮率是指收縮性的大小，以單位長度塑件收縮量的百分比來表示。實際收縮率是指模具（或塑件）在成型溫度時的尺寸與塑件在室溫時的尺寸之間的差別，在大型、精密模具成型零件尺寸計算時經(jīng)常采用。計算收縮率是指室溫時模具尺寸與塑件尺

17、寸之間的差別，在普通中、小模具成型零件尺寸計算時經(jīng)常采用。收縮率范圍是指影響塑料收縮率變化的因素較多，如塑料品種、塑件結(jié)構(gòu)、模具結(jié)構(gòu)、成型工藝條件等，因此塑料制品收縮率會有一定的波動范圍。流動性是指成型過程中塑料熔體在一定的溫度與壓力作用下充填模具型腔的能力。流動性能通常用熔融指數(shù)（MI）測定法或螺旋線長度試驗法來衡量，一般分為好、中、差三類。其影響因素主要有塑料性質(zhì)、溫度、壓力、模具結(jié)構(gòu)等。熱穩(wěn)定性稱為塑料的熱敏性。塑料在分解時往往釋放出對塑料材料、設(shè)備、模具及人體都有害的氣體等產(chǎn)物，因此應(yīng)從多方面采取措施防止塑料產(chǎn)生熱分H 逆性，是由處于無規(guī)則熱運動的大分子鏈段的形變和位移即空間構(gòu)象的改變

18、所引起。V不可逆性，是聚合物在外力作用下沿力作用方向發(fā)生的大分子之間的解纏和相對滑移所引起。4H 逆性，是由處于無規(guī)則熱運動的大分子鏈段的形變和位移即空間構(gòu)象的改變所引起。V不可逆性，是聚合物在外力作用下沿力作用方向發(fā)生的大分子之間的解纏和相對滑移所引起。4）在加工過程中，聚合物的粘彈性行為概述如下：溫度變化時如溫度升高時，由粘彈性公式可知，粘性形變形變值很大表現(xiàn)為宏觀流動具有EHEVNH ）所導(dǎo)致，另第 6 頁備 課 用 紙含水率較高的塑料在加工時會釋放出氣體，促使塑料產(chǎn)生高溫水解，從而導(dǎo)致材料降解，制品出現(xiàn)變色、氣泡、銀絲與斑紋等質(zhì)量問題。因此塑料在成型加工前，一般要經(jīng)過干燥，控制水分含量

19、在 0.2%0.5%以下。5）相容性是指兩種或兩種以上不同的塑料在熔融狀態(tài)下不產(chǎn)生相分離現(xiàn)象的能力，又稱為塑料的共混性。一般分子結(jié)構(gòu)相似者較易相容，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。熱固性塑料的工藝性水分及揮發(fā)物含量等。1）收縮率的意義同熱塑性塑料類同，計算方法也與熱塑性塑料相同。影響熱固性塑料收縮率的因素較多，一般可從模具結(jié)構(gòu)設(shè)計、成型工藝條件控制等方面降低制品的收縮率。2）流動性的意義同熱塑性塑料類同。熱固性塑料的流動性能通常用拉西格流動值來衡量，一般分為好、中、差三類。其影響因素主要有塑料性質(zhì)、模具結(jié)構(gòu)、成型工藝條件等。比容是指單位重量的松散塑料所占的體積。比容

20、和壓縮率都可表示粉狀或纖維狀塑料的松散性，可用來確定模具加料室的大小。硬化速度1mm厚度所需的秒數(shù)來硬化速度的快慢與塑料品種、制品形狀、壁厚、預(yù)熱及預(yù)壓、成型工藝條件控制等因素有關(guān)。水分及揮發(fā)物含量主要來自塑料吸收的水分和在成型反應(yīng)過程中釋放出的副產(chǎn)物。翹曲變形等質(zhì)量問題。另一方面水分及揮發(fā)物含量不足會導(dǎo)致流動性不良、成型困難、不利于壓錠等問題。3 聚合物加工過程的物理化學(xué)變化聚合物加工過程中的結(jié)晶聚合物結(jié)晶的概念排列。微晶（單晶）的結(jié)晶形態(tài)為“折疊鏈”結(jié)構(gòu)1060%90%。結(jié)晶速度慢，結(jié)晶具有不完全性，結(jié)晶聚合物沒有清晰的熔點是大多數(shù)聚合物結(jié)晶的基本特點。Tg Tm之間。聚合物中所含的低分子

21、物（溶劑、增塑劑、水分子等）及固體雜質(zhì)（或固體填料）進作用。二次結(jié)晶是在一次結(jié)晶后殘留的非晶區(qū)域和晶體不完整部分繼續(xù)進行結(jié)晶和進一步完整化結(jié)晶的過程。后結(jié)晶是聚合物加工過程中一部分來不及結(jié)晶的區(qū)域在加工后發(fā)生的繼續(xù)結(jié)晶現(xiàn)象，一般發(fā)生在球晶的界面上。聚合物結(jié)晶對制品性能的影響運動有關(guān)的性能，如高彈性、伸長率、沖擊韌性則降低；另外收縮率增大還會使制品的透明度降低。非晶區(qū)域的存在使聚合物具有韌性，而結(jié)晶區(qū)域則使聚合物具有剛硬性，聚合物的性能取決于兩相的綜合及分布狀況。二次結(jié)晶和后結(jié)晶都會使制品性能和尺寸在使用和存放中發(fā)生變化，影響制品的正常使用。聚合物成型加工對結(jié)晶的影響第 7 頁備 課 用 紙Tm

22、Tc T=TmTcT 緩冷時，T 值小，結(jié)晶通常由均相成核作用開始，容易形成大的球晶，生產(chǎn)周期長，制品發(fā)脆，力學(xué)性能降低，冷卻程度不夠還易使制品扭曲變形，一般很少采用?？炖鋾r，T 值大，結(jié)晶程度降低，制品體積明顯松散，但厚制品內(nèi)部的結(jié)晶程度相對較大，這種內(nèi)外的不均勻性會引起制品中出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力，同時未結(jié)晶的過冷液體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，會產(chǎn)生后結(jié)晶等問題，影響制品的性能。中等冷卻Tc Tg 附近溫度時，此時制品的表面較快凝固，結(jié)晶的晶粒較細，而內(nèi)部相對有利于晶核生性較好，因此在制品成型加工中經(jīng)常采用。品的力學(xué)強度、耐磨性和熱畸變溫度等性能指標。成型加工中受到高應(yīng)力的作用時，熔體取向產(chǎn)生的誘發(fā)成核作用使晶核生

23、成數(shù)量和結(jié)晶速度趨向于有利。成型加工后常采用適當?shù)臒崽幚砀纳平Y(jié)晶的狀態(tài)，穩(wěn)定制品的性能和尺寸。聚合物加工過程中的取向聚合物取向的概念排列的流動取向；另一種是聚合物在TgTf溫度范圍內(nèi)成型時大分子鏈段或微晶等結(jié)構(gòu)組織沿著外力拉伸方向作平行排列的拉伸取向。聚合物熔體流動時，一方面剪切應(yīng)力的存在對大分子鏈段產(chǎn)生取向作用鏈段存在著解取向作用。聚合物成型時的流動取向與制品形狀和澆口位置等因素有關(guān)，多數(shù)情況下大分子鏈段和其中纖維狀填料的取向往往是取向和雙軸取向（或平面取向）的綜合。聚合物的分子鏈結(jié)構(gòu)、分子量、柔順性和所含的低分子物（溶劑、增塑劑等）影響，從而使制品取向結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生差異。聚合物取向?qū)χ破?/p>

24、性能的影響13倍110 倍。差異程度，提高了制品的使用性能。Tg 20303 倍。由取向而導(dǎo)致的性能各向異性一般對制品的使用是不利的，往往會使制品產(chǎn)生變形、翹曲或裂紋等質(zhì)量問題，但另一方面對制品的結(jié)構(gòu)受力等又產(chǎn)生積極的影響，因此在制品結(jié)構(gòu)和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)充分考慮這些因素而加以利用。聚合物成型加工對取向的影響聚合物成型溫度對大分子的取向及解取向有著矛盾的作用，最終的有效取向向結(jié)構(gòu)凍結(jié)下來，其中結(jié)晶聚合物的取向結(jié)構(gòu)較易凍結(jié)。0.20.8mm。結(jié)晶聚合物在成型條件下的流動取向與結(jié)晶過程密切相關(guān)，二者相互作用、相互影響。TgTf1.53.551045。應(yīng)對制品方向布置及澆口開設(shè)位置等進行充分考慮，對

25、取向產(chǎn)生有利的影響。第 8 頁備 課 用 紙改善和穩(wěn)定制品的性能。聚合物加工過程中的化學(xué)變化聚合物的降解聚合物降解作用，導(dǎo)致聚合物大分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、分子量降低、性能變壞的現(xiàn)象。聚合物降解的實質(zhì)表現(xiàn)為分子斷鏈、交聯(lián)、鏈結(jié)構(gòu)變化、側(cè)基改變以及它們的綜合作用。聚合物降解的現(xiàn)象表現(xiàn)為變色、氣泡、流紋、各種物理及力學(xué)性能的削弱、焦化。由多種因素綜合作用引起聚合物的降解，其中高溫?zé)峤到馐侵饕问健７€(wěn)定劑等添加劑。聚合物的交聯(lián)聚合物交聯(lián)是指聚合物由線型分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu)的化學(xué)反應(yīng)。聚合物交聯(lián)的實質(zhì)表現(xiàn)為分子鏈中帶有的反應(yīng)基團及反應(yīng)活點和添加的交聯(lián)劑（硬化劑）過程中，已經(jīng)發(fā)生連接作用的反應(yīng)基團和活點對原

26、有反應(yīng)基團和活點的比值稱為交聯(lián)度。聚合物交聯(lián)的結(jié)果表現(xiàn)為聚合物的機械強度、耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性、制品的因次穩(wěn)定性等均有所提高。聯(lián)反應(yīng)難以完全進行。聚合物的交聯(lián)反應(yīng)程度在制品成型加工過程中表現(xiàn)為“欠熟”和“過熟宜的程度，可使制品的物理力學(xué)性能等達到最佳狀態(tài)。24 聚合物的流變性質(zhì)流變學(xué)是研究物質(zhì)形變與流動的一門科學(xué)。聚合物流變學(xué)主要研究應(yīng)力作用下的高分子材料產(chǎn)生彈性、塑性和粘性形變的行為以及研究這些行為與各種因素（聚合物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、聚合物體系組成、溫度、力的大小、力作用方式、作用時間等）之間的相互關(guān)系。由于流動與形變是一般聚合物加工過程最基本的工藝特征，因此聚合物流變學(xué)的研究對聚合物加工有著非常重

27、要的現(xiàn)實意義。聚合物流變是一門半經(jīng)驗的物理科學(xué)，其概念已經(jīng)成為聚合物成型加工理論的重要組成部分，對材料的選擇和使用、加工時最佳工藝條件的確定、加工設(shè)備、成型模具的設(shè)計以及提高產(chǎn)品質(zhì)量等都有極重要的指導(dǎo)作用。p 對聚合物的成型最為重要。液體流動時處于層流還是湍流以雷諾數(shù)（Re）為準，當Re21004000 為層流。由于聚合物熔體或分散體的雷諾數(shù)通常較小， 因此流動時基本上處于層流狀態(tài)。材料受力后產(chǎn)生的幾何形狀的改變稱為應(yīng)變。單位時間內(nèi)的應(yīng)變稱為應(yīng)變速率，如果應(yīng)變是由剪切應(yīng)力 引起的切應(yīng)變 ，則稱為剪切速率 ，表示為 ddt牛頓流體及其流變方程（）的相對滑移。液層間的粘性阻力、管壁的摩擦力等因素使

28、相鄰薄層液體在移動方向上存在著速度差，液層間單位距離內(nèi)的速度差稱為速d度梯度，表示為dr 。第 9 頁備 課 用 紙由下式可知d d (dx / dt )d(dx/dr) d drdrdtdt速度梯度和剪切速率在數(shù)值上相等，因此可用剪切速率（單位 S-1）來表示液體的流動形變。4）1687 年牛頓（Newton）在研究低分子液體的流動行為時，發(fā)現(xiàn)了層流液體的牛頓流動定律，可用牛頓流變方程表示為 （單位PaS）稱為 構(gòu)及溫度有關(guān)。5）牛頓流體是指液體層流時符合牛頓流動定律的液體，其特征為應(yīng)變隨應(yīng)力作用的時間線性地增加，且粘度保持不變；應(yīng)變純粘性流動氣體等。66）流動曲線是指對流體在不同溫度下以或

29、 作圖所得到的曲線，其反映了流體的性質(zhì)。例1以或 作圖繪制牛頓流體的流動曲線。非牛頓流體及其流變方程1）非牛頓流體是指液體層流時不符合牛頓流動定律的液體，其特征為應(yīng)變隨應(yīng)力作用的時間不呈比例關(guān)系，液體粘度a（稱為非牛頓粘度或表觀粘度）不是常數(shù)；應(yīng)變具有粘彈性特征，流動中包含著不可逆形變和可逆形變兩部分。牛頓流體的流動表現(xiàn)為粘彈性流動，范圍為高分子聚合物的熔體及溶液等。22）聚合物加工時大多處于中等剪切速率范圍（=10104 -1，此時大多數(shù)聚合物熔體或溶液的流動行為都表現(xiàn)為非牛頓流體。33）聚合物熔體的流動曲線是指對聚合物熔體或溶液在不同溫度下以 工條件所不可缺少的依據(jù)?；?a作圖所得到的曲線

30、，是確定加工工藝及加例1以或 a作圖繪制非牛頓流體的流動曲線。根據(jù)聚合物熔體的流動曲線可將聚合物液體分為假塑性液體、膨脹性液體等，其中假塑性液體對稱和分子鏈剛性較大的聚合物表現(xiàn)最為顯著。非牛頓流體的流變方程表示為a（PaS）稱為表觀粘度 a（或，反映了非牛頓液體在外力作用下抵抗剪切變形還受剪切速率的影響。66聚合物液體在給定剪切速率下的表觀粘度a 主要由大分子的長鏈結(jié)構(gòu)和纏結(jié)和聚合物液體內(nèi)的自由體積兩方面因素決定。第 10 頁備 課 用 紙質(zhì)（溶劑等）a 的影響，大都能用這兩方面因素來進行解釋。聚合物加工過程對熔體流變性質(zhì)的影響加工時剪切速率的影響多數(shù)聚合物熔體的流動特征表現(xiàn)為假塑性流體，即當

31、剪切速率增加時，熔體的粘度隨之下降，但不同種類的聚合物對剪切速率變化的敏感程度確是不一樣的。2）粘度對剪切速率的敏感性可用給定溫度下剪切速率為 100 S-1 和 1000 S-1 時的粘度比來表示，即為 100S 1 / S 1 。aaPEPSPPPVC 等。在成型加工中，通常選擇粘度對剪切速率敏感性小的區(qū)域進行，此時剪切速率的波動對塑料制品的質(zhì)量影響不大。110 S-110102 S-1102103 S-1、擠出成型10103 S-1、注射成型 103105 S-1。加工溫度的影響1）對于溫度大于 Tg 以上的聚合物，一般其熔體的粘度隨著溫度的升高而呈指數(shù)函數(shù)的方式降低，表示為 a2 Ta

32、ea (T T )21式中 時的粘度a1 a12T2時的粘度a 粘度常數(shù)（在溫度范圍不超過 50時，由實驗測定）22）粘度對溫度的敏感性T1 T2 40時的 T / T 。a1a2粘度對溫度的敏感性就越大，如PCPMMA、PA66等。通常任何聚合物在加工溫度下長時間受熱都會導(dǎo)致不同程度的降解，因此必須考慮加熱時間對粘度的影響。成型壓力的影響100 1%150以上加工50300MPa，此時聚合物體積的減小量明顯增加，導(dǎo)致其粘度隨之增大。不同聚合物對于壓力的敏感性是不同的，其與聚合物的分子結(jié)構(gòu)、分子量等因素有關(guān)。壓力溫度等效性，如壓力達到1000 3050溫度所產(chǎn)生的作用。塑料制品的質(zhì)量、設(shè)備及模

33、具的性能、生產(chǎn)的經(jīng)濟性等因素，確保加工時具有最佳的成型溫度及成型壓力。1）根據(jù)流變曲線確定合理的工藝參數(shù)2）根據(jù)流變曲線采用低溫充模工藝熱固性聚合物流變曲線的應(yīng)用聚合物熔體在模內(nèi)的流動行為第 11 頁備 課 用 紙端末效應(yīng)失穩(wěn)流動和熔體破裂聚合物熔體的充模流動塑料的性能熱塑性塑料聚乙烯（PE）5 常用塑料及其性能基本特性 聚乙烯塑料是塑料工業(yè)中產(chǎn)量最大的品種。按聚合時采用的壓力方式不同可分為高壓、中壓和低壓三種。低壓聚乙烯的分子鏈上支鏈較少，相對分子質(zhì)量、結(jié)晶度和密度較高（故又稱高密度聚乙烯，所以比較硬、耐磨、耐蝕、耐熱及絕緣性較好。高壓聚乙烯分子帶有許多支鏈，因而相對分子質(zhì)量較小，結(jié)晶度和密

34、度較低（故稱低密度聚乙烯0.910.96gcm380100聚乙烯能耐寒，在-60時仍有較好的力學(xué)性能，-70時仍有一定的柔軟性。主要用途 作塑料薄膜、軟管。塑料瓶以及電氣工業(yè)的絕緣零件和包覆電纜等。成型特點 聚乙烯成型時，在流動方向與垂直方向上的收縮差異較大，注射方向的收縮率大于垂直方向的收縮率，易產(chǎn)生冷卻，且冷卻速度要均勻；質(zhì)軟易脫模，塑件有淺的側(cè)凹時可強行脫模。聚丙烯（PP）基本特性 0.900.91gcm3。它不吸水，度。如用聚丙烯注射成型一體鉸鏈（蓋和本體合一的各種容器7*1O7次開閉彎折未產(chǎn)生損壞和斷裂現(xiàn)象。聚丙烯熔點為 164170100-15-35時會脆裂。聚丙烯的高頻絕緣性能好

35、。因不吸水，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。主要用途 管道，化工容器和其他設(shè)備的襯里。表面涂層。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。成型特點 8050生翹曲現(xiàn)象。聚氯乙烯（PVC）基本特性 聚氯乙烯是世界上產(chǎn)量最大的塑料品種之一。聚氯乙烯樹脂為白色或淺黃色粉末。根據(jù)不同的用途可以加人不同的添加劑，使聚氯乙烯塑件呈現(xiàn)不同的物理性能和力學(xué)性能。在聚氯乙烯樹脂中加入適量的增塑劑，就可制成多種硬質(zhì)、軟質(zhì)和1.4gcm1.152.00gcm3范圍內(nèi)。硬聚其化學(xué)穩(wěn)定性也較好。但聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性較差，長時間加熱會導(dǎo)致分解，放出氯化氫氣

36、體，使聚乙烯變色。其應(yīng)用溫度范圍較窄，一般在-1555之間。主要用途 由于聚氯乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性高，所以可用于防腐管道、管件、輸油管、離心泵、鼓風(fēng)機等。聚氯乙烯的硬板廣電子工業(yè)中，用于制造插座。插頭、開關(guān)、電纜。在日常生活中，用于制造涼鞋、雨衣、玩具、人造革等。成型特點 聚氯乙烯在成型溫度下容易分解放出氯化氫。所以必須加入穩(wěn)定劑和潤滑劑，并嚴格控制溫度及熔料的滯留時第 12 頁備 課 用 紙193時會引起分解。應(yīng)采用帶預(yù)塑化裝置的螺桿式注射機；模具澆注系統(tǒng)應(yīng)粗短，進料口截面宜大，模具應(yīng)有冷卻裝置。聚苯乙烯（PS）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、無毒無

37、味，落地時發(fā)出清脆的金1.054gcm3。聚苯乙烯的力學(xué)性能與聚合方法、相對分子質(zhì)量大小。定向度和雜質(zhì)量有關(guān)。相對分子質(zhì)量越大，機械強度越高。聚苯乙烯有優(yōu)良的電性能（尤其是高頻絕緣性能）和一定的化學(xué)穩(wěn)定性。能耐堿、硫酸、磷酸、103070 98聚苯乙烯和以苯乙烯為基體的共聚物，在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺點，又保留了它的優(yōu)點，從而擴大了它的用途。主要用途 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。成型特點 流動性和成型性優(yōu)良，成品率高，但易出現(xiàn)裂紋，成型塑件的脫模斜度不宜過小，但頂出要均勻；由于熱膨脹形式。丙烯睛一丁二烯一苯乙烯共聚物（ABS）基本特性 ABSABSABS

38、ABSABS1.021.059gcm3ABSABSABS ABS7093左右。耐氣候性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。根據(jù)ABS擊型、中沖擊型、低沖擊型和耐熱型等。主要用途 ABSABSABSABS及家具等。成型特點 ABS50606080。聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）基本特性 92，優(yōu)于普通硅玻璃。372373#塑料。372#烯酸甲酯與少量苯乙烯的共聚體，其模塑成型性能較好。3733721005耐沖擊韌性。1.18gcm310是表面硬度低，容易被硬物擦傷拉毛。主要用途 油杯、光學(xué)鏡片、透明模型、透明管道、車燈燈罩、油標及各種儀器零件，也可用作絕緣材料、廣告銘牌等。第 13 頁備 課 用 紙成型

39、特點為了防止塑件產(chǎn)生氣泡、混濁、銀絲和發(fā)黃等缺陷，影響塑件質(zhì)量，原料在成型前要很好地干燥。為了得到良好的外觀質(zhì)量，防止塑件表面出現(xiàn)流動痕跡、熔接線痕和氣泡等不良現(xiàn)象，一般采用盡可能低的注射速度。模具澆注系統(tǒng)對料流的阻力應(yīng)盡可能小，并應(yīng)制出足夠的脫模斜度。聚酰胺（PA）基本特性 聚酰胺通稱尼龍。由二元胺和二元酸通過縮聚反應(yīng)制取或是以一種丙酰胺的分子通過自聚而成。尼龍的命名由610而后一個數(shù)為二元酸中的碳原子數(shù)；若由氨基酸的自聚來制取的，則由氨基酸中的碳原子數(shù)來定。如己內(nèi)酸胺中有661010610666911尼龍有優(yōu)良的力學(xué)性能，抗拉、抗壓。耐磨。其抗沖擊強度比一般塑料有顯著提高，其中尼龍6801

40、00之間使用。為了進一步改善尼龍的性能，常在尼龍中加入減摩劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、玻璃纖維填料等，克服了尼龍存在的一些缺點，提高了機械強度。主要用途 由于尼龍有較好的力學(xué)性能，被廣泛地使用在工業(yè)上制作各種機械、化學(xué)和電氣零件，如軸承、齒輪、滾子、件。成型特點 熔融粘度低、流動性良好，容易產(chǎn)生飛邊。成型加工前必須進行干燥處理；易吸潮，塑件尺寸變化較大；壁厚料筒內(nèi)停留時間過長。聚甲醛（POM）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。其性能不亞于尼龍，而價格卻比尼龍低廉。作長時間反復(fù)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，有突出的回彈

41、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、酯、醚、烴及弱酸、弱堿，但不耐強酸。耐汽油及潤滑油性能也很好。有較好的電氣絕緣性能。其缺點是成型收縮率大，在成型溫度下的熱穩(wěn)定性較差。主要用途 各種儀器外殼、罩蓋。箱體、化工容器、泵葉輪、鼓風(fēng)機葉片、配電盤、線圈座、各種輸油管、塑料彈簧等。成型特點 聚甲醛成型收縮率大，熔點明顯（15316，熔體粘度低，粘度隨溫度變化不大，在熔點上下聚甲醛的起分解；冷卻凝固時排除熱量多，模具上應(yīng)設(shè)計均勻冷卻的冷卻回路。聚碳酸酯（PC）基本特性 90。它韌而剛，抗沖擊性在熱塑性塑料中名列前茅。成型零件可達到很好的尺寸精度并在很寬的溫0.50.8-10

42、0以下，長120。聚碳酸酯吸水率較低，能在較寬的溫度范圍內(nèi)保持較好的電性能。耐室溫下的水、稀酸、氧化劑、還原劑、和耐藥性，降低了成本。主要用途 在機械上主要用作各種齒輪、蝸輪、螞桿、齒條、凸輪、芯軸、軸承、滑輪、鐵鏈、螺母、墊圈、泵葉輪、燈號用線電器、風(fēng)扇部件、撥號盤、儀表殼、接線板等。還可制作照明燈、高溫透鏡、視孔鏡、防護玻璃等光學(xué)零件。第 14 頁備 課 用 紙成型特點 聚碳酸酯雖然吸水性小，但高溫時對水分比較敏感，所以加工前必須干燥處理，否則會出現(xiàn)銀絲、氣泡及強度所以一般用提高溫度的辦法來增加熔融塑料的流動性。聚砜（PSU）基本特性 60（SO）的高聚物，此外還含有苯環(huán)和醚鍵2（O-10

43、+150174，有很高的力學(xué)性能，其抗蠕變性能比聚碳酸還好。還有很好的剛性。其介電性能優(yōu)良， 190的高溫下，仍保持高的介電性能。聚砜具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，在無機酸、堿的水溶液、醇、脂肪烴中較差。主要用途 絕緣電刷、電視機元件、整流器插座、線圈骨架、儀器儀表零件等；制造需要具備熱性能好、耐化學(xué)性、持久性、剛性好之零件， 如轉(zhuǎn)向柱軸環(huán)、電動機罩、飛機導(dǎo)管、電池箱、汽車零件、齒輪、凸輪等。成型特點 塑件易發(fā)生銀絲、云母斑、氣泡甚至開裂，因此，加工前原料應(yīng)充分干燥；聚砜熔融料流動性差，對溫度變化破裂；聚砜為非結(jié)晶型塑料，因而收縮率較小。聚苯醚（PPO）基本特性 26-127121， 脆化溫度低達-1

44、70205。電絕緣性能優(yōu)良。耐稀酸、稀堿、鹽、耐水及蒸汽性能特別優(yōu)良。較低。主要用途 聚苯醚可用于制造在較高溫度下工作的齒輪、軸承、運輸機械零件、泵葉輪、鼓風(fēng)機葉片、水泵零件、化工用毒的器件。成型特點 流動性差，模具上應(yīng)加粗澆道直徑，盡量縮短澆道長度，充分拋光澆口及澆道；為避免塑件出現(xiàn)銀絲及氣泡， 力，防止開裂，應(yīng)對塑件進行退火處理。氯化聚醚（CPT）基本特點 次于聚四氟乙烯（塑料王120下長期使用，抗氧化性能比尼龍高。其耐磨、0.01，是工程塑料中吸水率最小的一種。它的成型收縮率小而穩(wěn)定，有很好的尺寸穩(wěn)定性。具有較好的電氣絕緣性能，特別是在潮濕狀態(tài)下的介電性能優(yōu)異。但氯化聚醚的剛性較差，抗沖

45、擊強度不如聚碳酸酯。主要用途 化工管道、耐酸泵件、閥、窺鏡等。成型特點 塑件內(nèi)應(yīng)力小，成型收縮率小，尺寸穩(wěn)定性好，宜成型高精度、形狀復(fù)雜、多嵌件的中小型塑件；吸水性小， 及伸長率下降；成型時有微量氯化氫等腐蝕氣體放出。氟塑料1氟塑料的基本特性及主要用途（l）聚四氟乙烯PTFE）2.2gcm3，是最重的一種塑料。第 15 頁備 課 用 紙起作用，其化學(xué)穩(wěn)定性超過金、鉑、玻璃、陶瓷及特重鋼等。在常溫下還沒有找到一種溶劑能溶解它。它有優(yōu)良的耐熱耐寒性能， 可在-195+250范圍內(nèi)長期使用而不發(fā)生性能變化。聚四氟乙烯的電氣絕緣性能良好，且不受環(huán)境濕度、溫度和電頻率的影響。其摩擦系數(shù)是塑料中最低的。聚

46、四氟乙烯的缺點是熱膨脹大，而耐磨、機械強度差、剛性不足、且成型困難。一般將粉料冷壓成坯件，然后再燒結(jié)成型。 耐熱、耐寒、耐腐蝕的場合如噴氣式飛機、雷達等方面。也可用于制造自潤滑減摩軸承、活塞環(huán)等零件。由于它具有不粘性，在塑料加工及食品工業(yè)中被廣泛地作為脫模劑用。在醫(yī)學(xué)上還可用作代用血管、人工心肺裝置等。聚三氟氯乙烯PCTFE）2.072.18gcm3，硬度較大，摩-200+200外線、紅外線及阻氣的性能。它可用來制造各種用于腐蝕性介質(zhì)中的機械零件，如泵、計量器等。也可用于制作耐腐蝕的透明零件，如密封填料、高壓閥的閥座。利用其透明性制作視鏡及防潮、防粘等涂層和罐頭盒的涂層。聚全氟乙丙烯PEP）2

47、.142.17gcm3性能好。耐熱性能優(yōu)于聚三氟氯乙烯，比聚四氟乙烯稍差。長期使用溫度為-85+205，高溫下流動性比聚三氟氯乙烯好，易于成型加工。其他性能與聚四氟乙烯相似。聚全氟乙丙烯通?？捎脕泶婢鬯姆蚁?，用于化工、石油、電子、機械工業(yè)及各種尖端科學(xué)技術(shù)裝備的元件或涂層等。 2聚三氟氯乙烯、聚全氟乙丙烯的成型特點 腐蝕性氣體。因此，要注意通風(fēng)排氣；熔融溫度高，熔融粘度大，流動性差，因此采用高溫、高壓成型。模具應(yīng)加熱；熔料容易發(fā)生熔體破裂現(xiàn)象。熱固性塑料酚醛塑料（PF）基本特性 酚醛塑料是熱固性塑料的一個品種，它是以酚醛樹脂為基礎(chǔ)而制得的。酚醛樹脂通常由酚類化合物和醛類化合塑料大致可分為四

48、類：層壓塑料；壓塑料；纖維狀壓塑料；碎屑狀壓塑料。150200有極低的摩擦系數(shù)。其電絕緣性能優(yōu)良。缺點是質(zhì)脆，沖擊強度差。主要用途 酚醛層壓塑料用浸漬過酚醛樹脂溶液的片狀填料制成，可制成各種型材和板材。根據(jù)所用填料不同，有紙質(zhì)、布質(zhì)、木質(zhì)、石棉和玻璃布等各種層壓塑料。布質(zhì)及玻璃布酚醛層壓塑料具有優(yōu)良的力學(xué)性能、耐油性能和一定的介電性能，用于石棉布層壓塑料主要用于高溫下工作的零件。酚醛纖維狀壓塑料可以加熱模壓成各種復(fù)雜的機械零件和電器零件，具有優(yōu)良的電氣絕緣性能、耐熱、耐水、耐磨?？芍谱鞲鞣N線圈架、接線板、電動工具外殼、風(fēng)扇葉子、耐酸泵葉輪、齒輪、凸輪等。成型特點 160時放出大量熱，厚壁大型塑

49、件內(nèi)部溫度易過高，發(fā)生硬化不勻及過熱現(xiàn)象。氨基塑料氨基塑料是由氨基化合物與醛類（主要是甲醛）經(jīng)縮聚反應(yīng)而制得的塑料，主要包括脲甲醛、三聚氰膠-甲醛等。1氨基塑料的基本特性及主要用途透明，表面硬度較高，耐電弧性能好，耐礦物油、耐霉菌的作用。但耐水性較差，在水中長期浸泡后電氣絕緣性能下降。脲-甲醛塑料大量用于壓制日用品及電氣照明用設(shè)備的零件、電話機、收音機、鐘表外殼、開關(guān)插座及電氣絕緣零件。三聚氰胺-甲醛塑料（MF）-20100去掉茶漬一類污染物，且有重量輕、不易碎的特點。密胺塑料主要用作餐具、航空茶杯及電器開關(guān)、滅弧罩及防爆電器的配件。第 16 頁備 課 用 紙2氨基塑料的成型特點 氨基塑料常用

50、于壓縮、傳遞成型。傳遞成型收縮率大；含水分及揮發(fā)物多，使用前需預(yù)熱干燥，且成型時有弱酸性分解及水分析出，模具應(yīng)鍍鉻防腐，并注意排氣；流動性好，硬化速度快，因此，預(yù)熱及成型溫度要適當，裝料、合模及加工速度要快；帶嵌件的塑料易產(chǎn)生應(yīng)力集中，尺寸穩(wěn)定性差。環(huán)氧樹脂（EP）基本特性 環(huán)氧樹脂是含有環(huán)氧基的高分子化合物。未固化之前，是線型的熱塑性樹脂。只有在加入固化劑（如胺類和酸酐等）小。比酚醛樹脂有較好的力學(xué)性能。其缺點是耐氣候性差、耐沖擊性低，質(zhì)地脆。主要用途 具。還可以作為各種產(chǎn)品的防腐涂料。成型特點 化時不析出任何副產(chǎn)物，成型時不需排氣。練習(xí)思考題 1）什么是聚合物高分子？具有的主要特征是什么？

51、 2）為什么聚合物的性能與其分子鏈形狀和空間構(gòu)型有關(guān)？ 3）什么是聚合物分子的柔順性？ 4）談一談聚合物在加工過程中聚集態(tài)的轉(zhuǎn)變及其加工性質(zhì)？ 5）為什么聚合物加工成型后還會繼續(xù)發(fā)生尺寸和形狀的改變？ 6）談一談聚合物結(jié)晶的特點及對制品性能的影響？ 7）談一談聚合物取向的概念及對制品性能的影響？ 8）什么是聚合物流變學(xué)？ 9）剪切速率和速度梯度的意義是否完全等同？為什么？ 10）牛頓流體的基本特征是什么？ 非牛頓流體的基本特征是什么？繪制其流動曲線。 12）什么是粘度對剪切速率的敏感性？對指導(dǎo)加工有何意義？ 13）聚合物熔體流出流道或澆口時會發(fā)生什么變化？影響離模膨脹的因素有哪些？什么叫失穩(wěn)流

52、動？什么叫熔體破裂？如何克服？什么是熔接痕？其產(chǎn)生的原因是什么？對制品的使用有何影響？在塑料材料中加入填料和穩(wěn)定劑有何作用？什么是熱塑性塑料和熱固性塑料？兩者在本質(zhì)上有何區(qū)別？在塑料的成型工藝性能指標中，談一談計算收縮率和實際收縮率的意義及應(yīng)用？水分及揮發(fā)物對熱固性塑料的成型有何影響？第 3 章 塑料制件的設(shè)計原則塑料制件的選材塑料制件的選材應(yīng)考慮以下幾個方面，以判斷其是否能滿足使用要求。 1）塑料的物理性能，如對使用環(huán)境溫度變化的適應(yīng)性、光學(xué)特性、絕熱或電氣絕緣的程度、精加工和外觀的完美程度等。塑料的化學(xué)性能，如對接觸物的耐性、衛(wèi)生程度和使用上的安全性等。必要的精度，如收縮率的大小及各向收縮

53、率的差異。第 17 頁備 課 用 紙成型工藝性，如塑料的流動性、結(jié)晶性、熱敏性等。2 塑料制品的結(jié)構(gòu)工藝性（一）尺寸及其精度 1）尺寸精度與模具的結(jié)構(gòu)形式、制造精度、磨損程度、塑料收縮率的波動、成型工藝條件、制品后變形等因素有關(guān)。SJ137278精度等級的選用主要與制品尺寸大小、塑料品種和成型工藝條件有關(guān)。（二）表面質(zhì)量塑料制品的表面質(zhì)量主要與模具型腔的表面粗糙度、成型工藝條件、塑料品種等因素有關(guān)，其表面粗糙度一般比模具低 12 級。（三）塑件形狀 1）2）對于側(cè)向凹凸形狀結(jié)構(gòu)，可通過改變塑件結(jié)構(gòu)、強制脫模、側(cè)向抽芯、瓣合型腔和型芯結(jié)構(gòu)等措施進行解決。（四）脫模斜度1）脫模斜度取決于塑件的形狀

54、、尺寸、壁厚、塑料的收縮率等因素，一30130一般情況下，脫模斜度不包括在塑件的公差范圍內(nèi)。脫模斜度值應(yīng)根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)、使用情況、成型要求靈活選用。（五）塑件壁厚 1）2）同一塑件的壁厚應(yīng)盡可能一致，不同壁厚的比例一般不超過 1：3，且應(yīng)平緩過渡。（六）加強肋及其它防變形結(jié)構(gòu) 1）2）防變形結(jié)構(gòu)的設(shè)計取決于塑件形狀、使用要求、模具結(jié)構(gòu)及工藝等因素。（七）支承面及凸臺 1）由于塑件稍許翹曲或變形就會使底面不平，以塑件的整個底面作為支承面是不合理的，通常采用底腳（三點或四點）或邊框支承。2）凸臺主要是用來增強孔或裝配附件的凸出部分，設(shè)計時應(yīng)保證足夠的強度和合理的結(jié)構(gòu)工藝性。（八）圓角 1）2）圓角

55、半徑的選用應(yīng)考慮塑件壁厚和模具制造工藝的要求。（九）孔的設(shè)計 1）2）孔的設(shè)計應(yīng)考慮塑件結(jié)構(gòu)、尺寸大小、模具加工制造等要求。（十）螺紋設(shè)計 1）3直接成型的塑料螺紋應(yīng)綜合考慮塑件使用質(zhì)量、模具制造工藝、生產(chǎn)率等要求。（十一）齒輪設(shè)計 1）2）由于塑料的收縮率較大，一般只宜用收縮率相同的塑料齒輪相互嚙合工作。（十二）嵌件設(shè)計 1）嵌件與塑件應(yīng)牢固連接。嵌件在模具內(nèi)應(yīng)可靠定位。第 18 頁備 課 用 紙嵌件周圍的塑料層應(yīng)保證一定的厚度。（十三）文字、符號及標記文字、符號及標記的應(yīng)用要考慮模具制造工藝和經(jīng)濟成本等因素，類型有凸形和凹形。（十四）表面彩飾塑料的表面彩飾，可以掩蓋塑件表面在成型過程中產(chǎn)生

56、的疵點、銀紋等缺陷，同時增加了制件外觀的美感。3 塑料制件的結(jié)構(gòu)工藝性設(shè)計原則在設(shè)計塑件時，應(yīng)考慮原料的成型工藝性，如收縮率、流動性等。在保證各方面使用性能的前提下，力求結(jié)構(gòu)簡單，壁厚均勻，使用方便。在設(shè)計塑件時應(yīng)同時考慮其成型模具的總體結(jié)構(gòu)，使模具型腔易于制造，工作機構(gòu)簡單。當設(shè)計的塑件外觀要求較高時，應(yīng)先通過造型，而后逐步繪制圖樣。4 練習(xí)思考題PC85mmPA-101050mm 和PP28mm塑件上為何要設(shè)計拔模斜度？拔模斜度的大小與哪些因素有關(guān)？塑件的壁厚過厚與過薄會使制件產(chǎn)生哪些缺陷？23第 4 章 塑料成型工藝注射成型工藝注射成型原理及成型工藝過程注射成型原理加 料加 料塑 化注射

57、充模保壓補縮冷卻定型開模取件能成型外形復(fù)雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的塑料制品。對成型各種塑料的工藝適應(yīng)性強。生產(chǎn)率高，易于實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)。費用較高，不適合單件及小批量生產(chǎn)。1）成型前準備原料準備：原料檢驗和工藝性測定、原料染色和造粒、原料預(yù)熱和干燥。工藝準備：注射機料筒清洗、嵌件預(yù)熱、脫模劑選用。2）注射過程定量加料、均勻塑化、注射充模、保壓補縮、冷卻脫模。3）塑件后處理退火處理、調(diào)濕處理。1）溫度2）壓力3）時間第 19 頁備 課 用 紙注射時間、冷卻時間、輔助工藝時間。壓縮成型原理及成型工藝過程壓縮成型原理2 壓縮成型工藝加 料加 料加熱熔化加壓充模交聯(lián)固化冷卻定型開模取件成型制

58、件尺寸較大，不易成型復(fù)雜形狀的塑料制品。主要用于熱固性塑料制品的生產(chǎn)。生產(chǎn)率低，較難實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。費用低，較適合小批量生產(chǎn)。1）成型前準備原料準備：預(yù)壓型坯、預(yù)熱干燥。工藝準備：模具清理、嵌件預(yù)熱。2）壓縮過程嵌件安放、定量加料、合模加熱、加壓充模、卸壓排氣、交聯(lián)固化、冷卻脫模。3）塑件后處理退火處理。1）溫度模具溫度。2） 壓 力 壓縮壓力。3） 時 間 壓縮時間。擠出成型原理及成型工藝過程擠出成型原理3 壓縮成型工藝加 料加 料塑 化擠出成型冷卻定型型材牽引卷取切割主要成型具有恒定截面形狀的塑料型材制品。對成型各種塑料的工藝適應(yīng)性強。生產(chǎn)率高，易于實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)。費用較低，適合連續(xù)大量

59、生產(chǎn)。1）成型前準備原料準備：原料染色和造粒、原料預(yù)熱和干燥。工藝準備：擠出機料筒清洗、機頭清理、口模清理。2）擠出過程第 20 頁備 課 用 紙連續(xù)加料、均勻塑化、擠出成型、冷卻定型。3）工藝操作牽引、卷取、切割。1）溫度2）壓力擠出壓力。3）4）牽引速度牽引比。談一談注射成型工藝原理及工藝特點？4 練習(xí)思考題注射成型工藝過程中控制模具溫度的意義何在？談一談壓縮成型工藝原理及工藝特點？為什么在壓縮成型工藝過程中要進行卸壓排氣？談一談擠出成型工藝原理及工藝特點？5典型注射模具的結(jié)構(gòu)組成注射模具的分類 1）按成型塑料的材料分為：熱塑性塑料注射模具、熱固性塑料注射模具。 2）3）按采用的流道形式分

60、為：普通流道注射模具、熱流道注射模具。4）按模具結(jié)構(gòu)特征分為：單分型面注射模具、雙分型面注射模具、側(cè)向分型與抽芯注射模具、帶有活動鑲件的注射模具、定模帶有推出裝置的注射模具和自動卸螺紋注射模具等。典型注射模具的結(jié)構(gòu)組成注射成型及模具工作的基本過程注射成型模具的種類很多，其結(jié)構(gòu)與塑料品種、塑件的復(fù)雜程度和注射機的種類等很多因素有關(guān)，但基本結(jié)構(gòu)都是由動模和定模兩大部分組成。定模部分安裝在注射機的固定模板上，動模部分安裝在注射機的移動模板上。注射成型及模具的一般工作過程如下：動注定射模機導(dǎo)噴向嘴閉前合移注塑動保射件定壓機冷模補噴卻分縮嘴定型后型開移側(cè)開塑向模件注及射分行凝前型程料準抽到脫備芯位模典型