塑料成型工藝與模具設(shè)計塑料概論

塑料成型工藝與模具設(shè)計

1）模具----是一種工具；2）模具與制件-----“一模一樣”；3）模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比擬的。模具(基本概念)：——是指利用其本身特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的制品的工具。特點：塑料成形制品

塑件---塑料模具塑料模具——是指利用其本身特定密閉腔體去成型具有一定形狀和尺寸的塑料制品的工具。緒論1.塑料及塑料工業(yè)的發(fā)展

塑料的定義：樹脂指受熱時通常有轉(zhuǎn)化或熔融范圍，轉(zhuǎn)化時受外力作用具有流動性，常溫下呈固態(tài)或半固態(tài)或液態(tài)的有機聚合物。以樹脂為主要成份的高分子有機化合物，在一定的溫度和壓力下，具有流動性，可被模塑成一定的形狀和尺寸，并在成型后保持既得的形狀而不發(fā)生變化。

塑料的主要特性1.密度小、質(zhì)量輕2.化學穩(wěn)定優(yōu)越3.電絕緣性能好4.比強度、比剛度高5.減摩，耐磨性能優(yōu)良，自潤滑性好6.成型加工方便7.著色性能較強8.導熱率低塑料缺點1.一般塑料的機械強度均不如金屬。2.塑料成型時收縮率較高。3.塑料對溫度的敏感性遠比金屬或其它非金屬材料的大，塑料的使用溫度范圍遠較其它材料的窄。4.塑料若長期受載荷作用，即使溫度不高，其形狀會產(chǎn)生“蠕變”，導致塑件尺寸精度喪失。所以，在選擇塑料時要注意揚長避短。塑料工業(yè)的四個階段：1、初創(chuàng)階段：30年代以前；酚醛、硝酸纖維素2、發(fā)展階段：30年代；低密度聚乙烯、聚氯乙烯3、飛躍發(fā)展階段：50年代中期到60年代末；塑料品種增加,4、穩(wěn)定增長階段：70年代以來二模具在國民經(jīng)濟中的重要性模具技術(shù)已成為衡量一個國家產(chǎn)品制造水平的重要標志之一。美國工業(yè)界認為：模具是美國工業(yè)的基石。日本工業(yè)界認為：模具是促進社會繁榮的動力。

從以下四個方面，可以看出模具工業(yè)在國民經(jīng)濟中的重要地位與作用。第一，模具工業(yè)是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一個組成部分。第二，模具工業(yè)又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域。第三，模具工業(yè)是裝備工業(yè)的一個組成部分。第四，模具工業(yè)地位之重要，還在于國民經(jīng)濟的五大支柱產(chǎn)業(yè)——機械、電子、汽車、石化、建筑，都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)。

三、本課程的任務(wù)和要求1.了解塑料成型理論知識、各種常用塑料成型基本理論及工藝特點。2.掌握注射成型模具的結(jié)構(gòu)特點及設(shè)計計算方法，能獨立設(shè)計中等復雜程度的模具。第一章塑塑料概概論第一節(jié)高高聚物的的分子機構(gòu)構(gòu)與特性一、樹脂和和塑料的概概念（復習習）樹脂指受熱熱時通常有有轉(zhuǎn)化或熔熔融范圍，，轉(zhuǎn)化時受受外力作用用具有流動動性，常溫溫下呈固態(tài)態(tài)或半固態(tài)態(tài)或液態(tài)的的有機聚合合物。以樹脂為主主要成份的的高分子有有機化合物物，在一定定的溫度和和壓力下，，具有流動動性，可被被模塑成一一定的形狀狀和尺寸，，并在成型型后保持既既得的形狀狀而不發(fā)生生變化。樹脂的分類類天然樹脂——是指由自然然界中動植植物分泌物物所得的無無定形有機機物質(zhì)，如如松香、蟲蟲膠、瀝青青。特點：無明明顯的熔點點，受熱后后逐漸軟化化，可溶入入有機物，，不溶于水水。合成樹脂——是指由簡單單有機物經(jīng)經(jīng)化學合成成或某些天天然產(chǎn)物經(jīng)經(jīng)化學反應(yīng)應(yīng)而得到的的產(chǎn)物。二、高聚物物的分子機機構(gòu)與特性性高聚物的特特點：（1）含原子數(shù)量量多，一個高分子子中含有幾幾千個、幾幾萬個、甚甚至幾百萬萬個原子。。（2）分子量大，，高分子化合合物的分子子量一般可可自幾萬至至幾十萬、、幾百萬甚甚至上千萬萬。例如尼尼龍分子的的分子量為為二萬三千千左右，天天然橡膠的的為四十萬萬。（3）分子長度相相對于低分分子長，例如低分分子乙烯的的長度約為為0.0005μm，而高分分子聚乙烯烯的長度則則為6.8μm，是是前者的13600倍。高聚物的制制備（加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)）加聚反應(yīng)特特點：反應(yīng)前后原子數(shù)相同由單體變成聚合物是化學鍵作用反應(yīng)中分子沒有附屬產(chǎn)物產(chǎn)生加聚反應(yīng)可得的是線形高聚物縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)特特點：反應(yīng)中分子有附屬產(chǎn)物產(chǎn)生縮聚反應(yīng)既可能得線型高聚物也可能得網(wǎng)型或體型高聚物C2H5－O－C2H5高聚物的分分子鏈結(jié)構(gòu)構(gòu)a)線型型聚合物b)帶有支支鏈的線型型聚合物c)體型聚聚合物區(qū)別:1.線形高高聚物具有有彈性和塑塑性，在適適當?shù)娜軇﹦┲锌扇芙饨猓瑴囟壬邥饾u漸軟化甚至至成為溶化化狀態(tài)而具具有可流動動性，并且且可以反復復成型，稱稱為熱塑性材料料。2.體型高高聚物脆性性大，成型型前可溶，，但是一經(jīng)經(jīng)硬化，就就成為既不不溶解又不不熔融的固固體，不能能再次成型型，成為熱固性材料料。三結(jié)晶和和非結(jié)晶型型高聚物的的機構(gòu)和特特性晶體---內(nèi)部質(zhì)點在在三維空間間成周期性性重復排列列的固體，，具有長程程有序。非晶體---內(nèi)部質(zhì)點在在三維空間間不成周期期性重復排排列的固體體，具有近近程有序，，但不具有有長程有序序。結(jié)晶聚合物物----聚合物在從從高溫熔體體向低溫固固態(tài)轉(zhuǎn)變的的過程中，，若其分子子鏈構(gòu)型能能夠得到規(guī)規(guī)整排列，，則該聚合合物為結(jié)晶晶聚合物。。結(jié)晶度---結(jié)晶型聚合合物的結(jié)晶晶區(qū)在聚合合物中所占占的重量百百分數(shù)。（（大多數(shù)聚聚合物的結(jié)結(jié)晶度約為為10%～60%，，但有些也也可能達到到很高的數(shù)數(shù)值，如PP的結(jié)晶晶度達到70%～95%）結(jié)晶只發(fā)生生在線形高高聚物和含含有交鏈不不多的體形形高聚物中中.結(jié)晶對高聚聚物性能的的影響:1.提高了了高聚物的的強度、硬硬度、耐熱熱性、耐化化學穩(wěn)定性性。2.彈性、、伸長率和和沖擊強度度降低。第二節(jié)高高聚物的熱熱力學性能能及其在成成型過程中中的變化一、高聚物物的熱力學學性能：1）定義：：高聚物在不不同溫度下下的力學狀狀態(tài)。2）物理狀狀態(tài)分類：：玻璃態(tài)（結(jié)結(jié)晶態(tài)）高彈態(tài)粘流態(tài)二、高聚物物的加工工工藝性能1.當溫度低低于玻璃化化溫度時，，一般進行行機械加工工。2.當溫度度高于玻璃璃化溫度低低于黏流化化溫度時，，可以進行行真空成型型、壓力成成型、彎曲曲成型等。。3.當溫度度大于黏流流化溫度小小于熱分解解溫度時，，可進行注注塑、擠出出、吹塑成成型加工等等。三、高聚物物的結(jié)晶結(jié)晶——高高聚物從非非晶態(tài)轉(zhuǎn)為為晶態(tài)的過過程。分為兩步———晶核生生成及晶體體生長。影響結(jié)晶的的因素溫度壓力增大壓力可可使聚合物物在高于正正常情況下下的熔化溫溫度發(fā)生結(jié)結(jié)晶；分子結(jié)構(gòu)聚合物分子子結(jié)構(gòu)越簡簡單、越規(guī)規(guī)整，結(jié)晶晶越快，結(jié)結(jié)晶度越高高，添加劑結(jié)晶對塑件件性能的影影響密度密度隨結(jié)晶晶度的增大大而提高。。力學性能抗拉強度隨隨結(jié)晶度的的增大而提提高；沖擊擊韌性將下下降；彈性性模量將減減小。表面粗糙度度和透明度度結(jié)晶后，塑塑件表面粗粗糙度將降降低，而透透明度會減減小或喪失失。四、高聚物物的取向取向的概念念——大分子子及其鏈段段或結(jié)晶聚聚合物的微微晶粒子在在應(yīng)力作用用下，形成成有序的排排列稱為取取向。分類按應(yīng)力力性質(zhì)不同同分拉伸取向——由拉應(yīng)力力引起，取取向方向與與拉伸方向向一致流動取向——在切應(yīng)力力作用下沿沿著熔體流流動方向形形成的取向?qū)λ芗阅艿挠坝绊?使塑件在某某些方向上上的機械強強度提高，，在另外一一些方向上上強度降低低。五、高聚物物的降解概念：由于聚合物物大分子受受熱和應(yīng)力力的作用，，或由于在在高溫下受受微量水分分、酸、堿堿等雜質(zhì)及及空氣中氧氧的作用，，聚合物會會發(fā)生相對對分子量降降低或大分分子結(jié)構(gòu)改改變等化學學變化，這這種現(xiàn)象叫叫降解或裂裂解。危害：降解使大分分子鏈斷裂裂、分子量量降低，導導致聚合物物彈性降低低、強度降降低、黏度度變化、熔熔體易發(fā)生生紊流、制制品表面粗粗糙、使用用壽命降低低等問題。。原因：防治：1.嚴格控控制原材料料的技術(shù)指指標和使用用合格的原原材料2.使用前前對聚合物物進行嚴格格的干燥3.確定合合理的加工工工藝和加加工條件4.采用結(jié)結(jié)構(gòu)良好的的成型加工工設(shè)備和模模具5.使用添添加劑六、高聚物物的交聯(lián)概念：由線型結(jié)構(gòu)構(gòu)變?yōu)轶w型型結(jié)構(gòu)的化化學反應(yīng)過過程稱交聯(lián)聯(lián)。優(yōu)點：使材料的強強度、耐熱熱性、化學學和尺寸穩(wěn)穩(wěn)定性提高高。1）硬化不不足塑件的機械械強度、耐耐熱、耐化化學腐蝕性性、電絕緣緣性等會下下降；熱膨膨脹、內(nèi)應(yīng)應(yīng)力、受力力時的蠕變變量等會增增加；塑件件缺少光澤澤，容易發(fā)發(fā)生翹曲變變形；有時時甚至會產(chǎn)產(chǎn)生裂紋。。2）過度硬硬化塑件機械強強度不高、、變色、發(fā)發(fā)脆，表面面有時會出出現(xiàn)密集的的小泡；可可使塑件產(chǎn)產(chǎn)生焦化和和裂解現(xiàn)象象。第三節(jié)塑塑料的組組成及分類類一、塑料的的組成樹脂＋添加加劑1）樹脂（（40%~60%）受熱軟化后后可將塑料料的其它組組分加以粘粘合，并決決定塑料的的主要性能能。2）添加劑劑包括填充劑劑、增塑劑劑、穩(wěn)定劑劑、潤滑劑劑、著色劑劑和固化劑劑等⑴填充劑劑（填料））重要的但非非必不可少少的成分作用：減少樹脂用用量，降低低塑料成本本；改善塑料某某些性能(力學性能能、物理性性能、工藝藝性能），，擴大塑料料的應(yīng)用范范圍。分類按化學性能能可分為：：有機填料料、無機填填料按形狀可分分為：粉狀、纖維維狀、層層狀（片狀狀）常用的填料料：木粉、紙漿漿、硅藻土土、云母、、石棉、炭黑、玻璃璃纖維。⑵增塑劑能夠增加塑塑料的可加加工性、延延展性和膨膨脹性的物物質(zhì)常用的增塑塑劑是液態(tài)態(tài)或低熔點點固體有機機物。主要要有甲酸脂脂類、磷酸酸酯類和氯氯化石蠟等等。作用：提高塑性、、流動性和和柔軟性；；降低剛性和和脆性；改善塑料的的工藝性能能和使用性性能。⑶穩(wěn)定劑凡能阻止或或者減緩塑塑料在加工工使用中變變質(zhì)的物質(zhì)質(zhì)稱為穩(wěn)定定劑?？煞譃橐韵孪氯N：熱穩(wěn)定劑：它的主要作作用就是抑抑制或防止止樹脂在加加工或使用用過程中受受熱而降解解。光穩(wěn)定劑：它的主要作作用是阻止止樹脂在光光的作用下下降解（塑塑料變色、、力學性能能下降等等等）?？寡趸瘎貉泳徎蛞种浦扑芰涎趸俣取＂葷櫥瑒榉乐顾芰狭显诔尚瓦^過程中粘模模，減少塑塑料對模具具的摩擦，，改善塑料料的流動性性，提高塑塑件表面的的光澤度而而加入的添添加劑。⑸著色劑起裝飾美觀觀的作用，，某些著色色劑還能提提高塑料的的光穩(wěn)定性性、熱穩(wěn)定定性。顏料：著色色能力、透透明性、鮮鮮艷性較差差，但耐光光型、耐熱熱性、化學學穩(wěn)定性較較好，不易易褪色。染料：色色彩鮮艷艷、顏色色齊全，，著色能能力、透透明性好好。性能能與顏料料相反。。還有阻燃燃劑、抗抗靜電劑劑、發(fā)泡泡劑、防防腐劑和和導電劑劑和導磁磁劑等等等。并非每種種塑料都都要加入入全部的的添加劑劑，根據(jù)據(jù)塑料品品種和需需求有選選擇性的的加入某某些添加加劑.添加劑作用常用的各種添加劑含量填充劑（填料）調(diào)整塑料的物理化學性能提高材料強度減少合成樹脂的用量降低塑料成本木粉、紙、棉屑、硅石、硅藻土、云母、石棉、石金屬粉、玻璃纖維、和碳纖維等20%~40%增塑劑提高塑件的可塑性和柔軟性但會降低塑件的穩(wěn)定性、介電性和機械強度不易揮發(fā)的高沸點的液體有機化合物或低熔點的固體有機化合物穩(wěn)定劑抑制和防止塑料在加工和使用過程中因受熱、光及氧等作用而分解變質(zhì)硬脂酸鹽、鉛的化合物及環(huán)氧化合物0.3%~0.5%潤滑劑防止塑料在成型加工過程中粘附在模具上提高塑件的流動性硬脂酸及其鹽類1%著色劑有機顏料、無機鹽料、染料0.01%~0.02%固化劑促使合成樹脂進行交聯(lián)反應(yīng)或加快交聯(lián)反應(yīng)速度二、塑料料的分類類1）按合合成樹脂脂的分子子結(jié)構(gòu)及及熱特性性分熱塑性塑塑料——指指在特定定溫度范范圍內(nèi)能能反復加加熱軟化化和冷卻卻硬化的的塑料，，其分子子結(jié)構(gòu)是是線型或或支鏈型型結(jié)構(gòu)。。(變化化過程可可逆)熱固性塑塑料——在在受熱或或其它條條件下能能固化成成不熔不不溶性物物質(zhì)的塑塑料，，其分子子結(jié)構(gòu)最最終為體體型結(jié)構(gòu)構(gòu)。（變變化過程程不可逆逆）熱塑性塑塑料與熱熱固性塑塑料有關(guān)關(guān)成型方方面的區(qū)區(qū)別塑料中樹脂分子結(jié)構(gòu)使制品固化定型的溫度條件成型過程中樹脂所發(fā)生的變化制品的熔化，溶解性能塑料的使用性常采用的成型方法熱塑性塑料線型或支鏈狀線型聚合物分子冷卻物理變化（可能有少量分解或交鏈現(xiàn)象發(fā)生）可熔化可溶解反復多次使用（可回收廢料）注射、擠出、吹塑等熱固性塑料體型聚合物分子加熱（提供交聯(lián)反應(yīng)溫度既有物理變化，又有化學變化。既不可熔化，也不可溶解一次性使用，因成型過程不可逆壓縮或壓注。2）按塑塑料的用用途分類類通用塑料料——一一般指產(chǎn)產(chǎn)量大、、用途廣廣、成型型性好、、價廉的的塑料。。工程塑料料——一一般指能能承受一一定的外外力作用用，并有有良好的的機械性性能和尺尺寸穩(wěn)定定性，在在高、低低溫下仍仍能保持持其優(yōu)良良性能，，可以作作為工程程結(jié)構(gòu)件件的塑料料。特殊塑料料——一一般指具具有特種種功能（（如耐熱熱、耐腐腐蝕性等等）應(yīng)用用于特殊殊要求的的塑料。。第四節(jié)塑塑料的工工藝性能能概念：塑塑料在成成形過程程中表現(xiàn)現(xiàn)出來的的特有性性質(zhì)。熱塑性塑塑料收縮性流動性相容性吸濕性熱敏性和和水敏性性熱固性塑塑料收縮性流動性比容積和和壓縮比比硬化速度度水分及揮揮發(fā)物含含量1、收縮縮性1）收縮縮性———塑件從從模具中中取出冷冷卻到室室溫后，，尺寸或或體積收收縮的特特性稱為為收縮性性成型收縮縮的大小小可用收收縮率來來表示：：式中Ss——實際際收縮率率Sj——計算算收縮率率a———模具具或塑件件在成型型溫度時時的尺寸寸b———塑件件在室溫溫時的尺尺寸c———模具具在室溫溫時的尺尺寸成型收縮縮的形式式塑件的尺尺寸收縮縮：由于熱脹冷縮縮和塑件脫脫模時彈性恢復復、塑性變變形等原原因，導導致塑件件脫模冷冷卻到室室溫后其其尺寸縮縮小。收縮的方方向性：：塑料在成成型時由由于分子子的取向向作用使使塑件呈呈現(xiàn)各向異性性，沿料流方方向（即即平行方方向）收收縮大，，強度高高，與料料流垂直直方向則則收縮小小，強度度低。影響塑件件收縮的的因素：：塑料的品品種各種塑料料都有其其各自的的收縮率率范圍，，同一種種塑料由由于相對對分子質(zhì)質(zhì)量、填填料及配配比等不不同，則則其收縮縮率及各各向異性性也不同同。塑件的結(jié)結(jié)構(gòu)塑件的形形狀、尺尺寸、壁壁厚、有有無嵌件件、嵌件件數(shù)量及及布局等等，對收收縮率值值有很大大影響。。塑件的的形狀復復雜、尺尺寸小、、壁薄、、帶嵌件件，收縮縮率就小小。模具結(jié)構(gòu)構(gòu)模具的分分型面、、加壓方方向、澆澆口形式式、尺寸寸及分布布等對收收縮率影影響也很很大，如如采用直直接澆口口，澆口口截面大大，收縮縮小.成型工藝藝條件模具溫度度高、塑塑件冷卻卻慢，則則密度高高、收縮縮大。結(jié)論：1.收縮縮率不是是一個固固定值，，它是在在一定的的范圍類類變化的的，這個個范圍越越小，塑塑件的尺尺寸精度度就越容容易保證證。2.在模模具設(shè)計計的時候候應(yīng)綜合合考慮選選擇收縮縮率，對對精度高高的塑件件應(yīng)該選選擇收縮縮率波動動范圍小小的塑料料，并且且需要留留有試模模后修正正的余地地。2）流流動性：：概念：塑料在一一定溫度度和壓力力作用下下，填充充模具型型腔的能能力，稱稱為塑料料的流動動性。流動性對對塑件性性能的影影響：塑料的流動性差差，就不易易充滿型型腔，因因此需要要較大的的成形壓壓力才能能成形。。塑料的流動性好好，可以用用較小的的成形壓壓力充滿滿型腔。。但流動動性太好好，會使使塑料在在成形時時產(chǎn)生嚴嚴重的溢溢邊，填填充不密密實，塑塑件組織織疏松，，易粘模模。熱塑性塑塑料的流流動性常常用熔融指數(shù)數(shù)、螺旋線長長度來表示。。熔融指數(shù)數(shù)用如圖圖所示的的標準裝裝置（熔熔融指數(shù)數(shù)測定儀儀）來測測定。將被測塑塑料裝入入加熱料料筒中并并進行加加熱，在在一定的的溫度和和壓力下下，測定定塑料熔熔體在10min內(nèi)從從出料孔孔擠出的的重量。。螺旋線長長度用標標準阿基基米德螺螺旋線模模具來測測定。將被測塑料在在一定的溫度度與壓力下注注入模具內(nèi)，，用其所達到到的流動長度度來表示該塑塑料的流動性性。常用熱塑性塑塑料的流動性性：流動性好尼龍PA、聚聚乙烯PE、、聚苯乙烯PS、聚丙烯烯PP、醋酸酸纖維素CA。流動性中等ABS、有機機玻璃PMMA、聚甲醛醛POM、氯氯化聚醚CPT。流動性差聚碳酸酯PC、硬聚氯乙乙烯、聚苯醚醚PPO、聚聚砜PSU、、氟塑料。影響塑料流動動性的因素塑料的分子結(jié)結(jié)構(gòu)與成分：：具有線型分子子結(jié)構(gòu)塑料流流動性好。加加入填料，降降低流動性；；加入增塑劑劑和潤滑劑，，增加塑料的的流動性。溫度：塑料溫度高，，流動性好。。在成形時可可通過調(diào)節(jié)溫溫度控制流動動性。壓力：注射壓力↑，，受剪切作用用↑，流動性性↑。模具結(jié)構(gòu)：包括模具澆注注系統(tǒng)的形式式、尺寸和布布置；冷卻系系統(tǒng)設(shè)計的合合理性；熔料料流動阻力等等因素。凡促促使熔料溫度度降低，流動動阻力增加的的因素，都會會使流動性降降低。3）相容性（（共混性）：：概念：指兩種或兩種種以上不同品品種的塑料，，在熔融狀態(tài)下不產(chǎn)生生相分離現(xiàn)象象的能力。不同塑料的相相容性與其分分子結(jié)構(gòu)有一一定關(guān)系，分分子結(jié)構(gòu)相似似者較易相容容；反之較難難。通過塑料的這這一性質(zhì)，可可得到類似共共聚物的綜合合性能，這是是改進塑料性性能的重要途途徑之一。4）吸濕性：：定義：塑料對對水分的親疏疏程度。分類：具有吸濕或粘粘附水分傾向向的塑料：聚聚酰胺、聚碳碳酸酯、聚苯苯醚、ABS等；既不吸濕也不不易粘附水分分的塑料，如如聚乙烯、聚聚丙烯等。注：凡是具有吸濕濕或粘附水分分傾向的塑料料，如成型前前水分未去除除，則在成型型過程中由于于水分在成型型設(shè)備的高溫溫料筒中變?yōu)闉闅怏w并促使使塑料發(fā)生水水解，成型后后塑料出現(xiàn)氣氣泡、銀絲等等缺陷。因此此，對吸濕性性和粘附水分分傾向大的塑塑料，在成型型之前應(yīng)進行行干燥，使水水分控制在0.5～0.2%以下下。5）熱敏性和和水敏性概念：某些熱穩(wěn)定性性差的塑料，，在高溫下受受熱時間教長長，或澆口截截面過小或剪剪切作用過大大的情況下，，料溫增高易易出現(xiàn)就會產(chǎn)產(chǎn)生降解、分分解、變色的的特性。熱敏性塑料：：硬聚氯乙烯、、聚三氟氯乙乙烯（PCTFE）、聚甲醛（POM）等。解決方法：1.加入穩(wěn)定定劑。2.合理選用用設(shè)備。3.正確的控制制成型的時間間及其周期。。4.及時清理理設(shè)備中的分分解物。5.采用合理理的澆注系統(tǒng)統(tǒng)。水敏性——有有的塑料（（如聚碳酸酯酯）即使含有有少量水分，在在高溫、高壓壓下也會發(fā)生分解，這種種性能稱為水水敏性。這類材料在成成型前必須進進行干燥處理理。二、熱固性塑塑料的工藝性性能1）收縮性產(chǎn)生收縮的原原因熱收縮：是由于熱脹冷冷縮而使塑件件成型冷卻后后所產(chǎn)生的收收縮。熱收縮縮與模具溫度度成正比，是是影響收縮的的最主要因素素。結(jié)構(gòu)變化引起起收縮：由于交聯(lián)反應(yīng)應(yīng)，分子由線線性結(jié)構(gòu)變?yōu)闉榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，，分子鏈間距距縮小，結(jié)構(gòu)構(gòu)變得緊密，，而產(chǎn)生了體體積收縮。彈性恢復：塑件從模具中中取出后作用用在塑件上的的壓力消失，，由于彈性回回復，會造成成塑件體積的的負收縮（膨膨脹）。塑性變形：塑件脫模時，，成型壓力迅迅速降低，但但模壁緊壓在在塑件周圍，，使其產(chǎn)生塑塑性變形。影響收縮率的的因素2）流動性表示方法———拉西格流流動性（單位㎜）測定方法：將一定重量的的被測塑料預預壓成圓錠，，將圓錠放入入壓模中，在在一定的溫度度和壓力下，，測定它從模?？字袛D出的的長度（毛糙糙部分不計在在內(nèi)），即為為拉西格流動動值流動性對塑件件的影響1.過大2.過小模具設(shè)計的時時候應(yīng)該根據(jù)據(jù)塑料的流動動性來考慮澆澆注系統(tǒng)，分分型面和進料料方向。影響塑料流動動性的因素塑料品種加入填料，流流動性降低，，加入增塑劑劑，流動性增增加。模具結(jié)構(gòu)模具成型表面面光滑，型腔腔形狀簡單，，有利于改善善流動性。成型工藝采用壓錠及預預熱和提高成成型壓力，在在低于塑料硬硬化溫度的條條件下提高成成型溫度等都都能提高塑料料的流動性。。3）比體積（（比容）和壓壓縮比比容＝壓縮比＝表示粉狀塑料料的松散程度度，用來確定定模具加料室室的大小。影響：1.比容和壓壓縮率大，要要求加料室體體積增大，操操作不便，浪浪費鋼材，不不利于加熱。。2.比容和壓壓縮率大，使使塑件類充氣氣增多，排氣氣困難，成型型周期長，生生產(chǎn)率低。4）硬化速度度硬化——是指熱固性塑塑料成形時分分子由線形向向體型轉(zhuǎn)變，，完成交聯(lián)反反應(yīng)的過程。。硬化速度———通常以塑料試試樣硬化每1㎜厚度所需需的秒數(shù)來表表示。影響硬化速度度的因素：塑料品種；塑塑件形狀及壁壁厚；成型溫溫度及是否預預熱、預壓等等有密切關(guān)系系。例如：采用預預壓、預熱、、提高成型溫溫度和增長加加壓時間等措措施，都能顯顯著加快硬化化速度。硬化速度的選選擇（調(diào)整））：注射成形時，，應(yīng)要求在塑塑化、填充時時化學反應(yīng)慢慢，硬化慢，，以保持長時時間的流動狀狀態(tài)，但當充充滿型腔后，，在高溫、高高壓下應(yīng)快速速硬化。硬化速度對塑塑件的影響：：1.硬化速度度慢，使成型型周期變長，，生產(chǎn)率低2.硬化速度度快，不能夠夠制成大型、、復雜的制件件5）水分和揮揮發(fā)物含量來源制造時未除凈凈存儲、運輸過過程中吸收（（吸濕性塑料料）成型時化學反反應(yīng)附產(chǎn)物水發(fā)及揮發(fā)物物含量的影響1.過大，塑塑件易產(chǎn)生氣氣泡、內(nèi)應(yīng)力力和塑性變形形，使機械強強度降低；會會促使流動性性過大，容易易溢料，收縮縮率增大，使使塑件容易產(chǎn)產(chǎn)生翹曲、波波紋及光澤不不好等現(xiàn)象。。2.過小，也也會導致流動動性不良，成成型困難，同同時不利于壓壓錠。第五節(jié)常常用塑料一、熱塑性塑塑料(一)聚乙烯烯(PE)1．基本特性性是樹脂中分子結(jié)結(jié)構(gòu)最簡單的的一種，它來源豐富富，價格低廉廉，具有優(yōu)異異的電絕緣性性和化學穩(wěn)定定性，易于成成型加工，并并且品種較多多，可滿足不不同的性能要要求。是目前前產(chǎn)量最大的樹樹脂品種，用途極為廣廣泛。分為低密度聚聚乙烯（LDPE）（高高壓法）和高高密度聚乙烯烯（HDPE）（低壓法法）和中密度度聚乙烯。外觀：乳白色色蠟狀物，無無味、無毒，，半透的顆粒粒狀物料。在熱、光和氧氧氣的作用下下會變脆和老老化，使用的的溫度范圍比比較的窄。2主要用途低壓聚乙烯用用來制造塑料料管、塑料板板、塑料繩；；中壓聚乙烯制制造瓶類、包包裝用的薄膜膜等高壓聚乙烯用用來制造塑料料軟管、塑料料瓶以及包覆覆電纜的外皮皮等等。3.成型特點點(1)成型收收縮率及收縮縮范圍大，因因此容易產(chǎn)生生縮孔。（2）在流動動方向和垂直直方向上的收收縮差異大，，方向性明顯顯，容易產(chǎn)生生變形和翹曲曲。(3)冷冷卻卻速速度度慢慢，，為為了了充充分分冷冷卻卻，，必必須須要要很很好好的的冷冷卻卻系系統(tǒng)統(tǒng)。。（4））流流動動性性好好并并且且對對壓壓力力變變化化敏敏感感，，一一般般采采用用高高壓壓注注射射。。(二二)聚聚丙丙烯烯(PP)１．．基基本本特特性性：：無色色，，無無味味，，無無毒毒，，外外觀觀似似聚聚乙乙烯烯，，但但比比聚聚乙乙烯烯更更透透明明更更輕輕，，不不吸吸水水，，光光澤澤好好，，易易著著色色。。屈屈服服強強度度、、抗抗拉拉強強度度、、抗抗壓壓強強度度、、硬硬度度和和彈彈性性比比聚聚乙乙烯烯好好。。使用用溫溫度度-15℃℃～～150℃℃，，在在氧氧氣氣、、熱熱、、光光的的作作用用下下容容易易降降解解、、老老化化。。2.主主要要用用途途法蘭蘭、、泵泵葉葉輪輪、、接接頭頭、、汽汽車車零零件件和和自自行行車車零零件件以以及及耐耐酸酸堿堿容容器器、、絕絕緣緣零零件件。。3．．成成型型特特點點：：(1)成成型型收收縮縮范范圍圍大大，，容容易易產(chǎn)產(chǎn)生生縮縮孔孔、、凹凹痕痕和和變變形形。。(2)熱熱容容量量大大，，冷冷卻卻要要求求高高，，須須充充分分冷冷卻卻。。(三三)聚聚氯氯乙乙烯烯(PVC)1.基基本本特特性性是以以氯氯乙乙烯烯為為單單體體聚聚合合而而得得的的聚聚合合物物，，由由于于它它原原料料來來源源豐豐富富，，用用途途廣廣泛泛，，在在通通用用塑塑料料中中一一直直占占有有重重要要地地位位，，其其產(chǎn)量量在在塑塑料料中中僅僅次次于于聚聚乙乙烯烯居居第第二二位位。?；瘜W學穩(wěn)穩(wěn)定定性性好好，，力力學學性性能能高高，，電電氣氣絕絕緣緣性性優(yōu)優(yōu)良良，，但但熱熱穩(wěn)穩(wěn)定定性性差差，，使使用用溫溫度度不不高高，，硬硬質(zhì)質(zhì)制制品品的的脆脆性性較較大大、、不不耐耐寒寒，，在在光光和和熱熱的的作作用用下下易易老老化化的的缺缺點點。。使用用溫溫度度-15～～55℃℃2．．主主要要用用途途：：防腐腐管管道道、、鼓鼓風風機機、、插插頭頭、、開開關(guān)關(guān)、、玩玩具具、、雨雨衣衣、、涼涼鞋鞋、、人造造革革3．．成成型型特特點點：：(1)成成型型溫溫度度下下易易分分解解放放出出氯氯化化氫氫，，必必須須加加入入穩(wěn)穩(wěn)定定劑劑和和潤潤滑滑劑劑，，(2)耐耐熱熱性性和和導導熱熱性性不不好好，，應(yīng)應(yīng)采采用用帶帶預預塑塑化化裝裝置置的的螺螺桿桿式式注注射射機機(3)模模具具應(yīng)應(yīng)有有冷冷卻卻裝裝置置(四四)聚聚苯苯乙乙烯烯(PS)1．．基基本本特特性性：：僅次次于于聚聚氯氯乙乙烯烯和和聚聚乙乙烯烯的的第第三三大大塑塑料料品品種種，無無色色透透明明，，無無毒毒無無味味，，密密度度1.054g/cm3，，使用用溫溫度度<70℃℃，有有優(yōu)優(yōu)良良的的電電性性能能和和一一定定的的化化學學穩(wěn)穩(wěn)定定性性，，2．．主主要要用用途途：：儀表表外外殼殼、、燈燈罩罩、、透透明明模模型型、、絕絕緣緣材材料料、、容容器器、、玩玩具具3．．成成型型特特點點：：（1））硬硬而而脆脆，，易易出出現(xiàn)現(xiàn)裂裂紋紋，，脫脫膜膜斜斜度度不不能能夠夠過過小小，，頂頂出出要要均均勻勻。。(2)熱熱膨膨脹脹系系數(shù)數(shù)高高，，塑塑件件中中不不宜宜有有嵌嵌件件，，壁壁厚厚應(yīng)應(yīng)該該均均勻勻(3)流流動動性性好好，，應(yīng)應(yīng)注注意意模模具具間間的的間間隙隙，，防防止止飛飛邊邊(4)宜宜用用高高料料溫溫、、高高模模溫溫、、低低注注射射壓壓力力成成型型，，降降低低內(nèi)內(nèi)應(yīng)應(yīng)力力。。(五五)丙丙烯烯睛睛一一丁丁二二烯烯一一苯苯乙乙烯烯共共聚聚物物(ABS)1．．基基本本特特性性：：無毒毒，，無無味味，，呈呈微微黃黃色色，，有有較較好好的的光光澤澤，，不不透透明明，，密密度度1.02～～1.05g/cm3，，塑塑料料比比較較的的便便宜宜，，原原料料易易的的，，是目目前前產(chǎn)產(chǎn)量量最最大大、、應(yīng)應(yīng)用用范范圍圍最最大大的的工工程程塑塑料料之之一一。有較較好好的的抗抗沖沖擊擊性性能能，，一一定定的的機機械械性性能能和和一一定定的的耐耐磨磨性性、、耐耐寒寒性性、、耐耐水水性性、、化化學學穩(wěn)穩(wěn)定定性性和和電電氣氣性性能能。。耐熱性性不高高，連續(xù)續(xù)工作作溫度度在70作作用，，耐氣氣候性性也比比較的的差，，在紫紫外線線的作作用下下容易易變硬硬發(fā)脆脆。2．主主要用用途：：廣泛應(yīng)應(yīng)用工工業(yè)產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)設(shè)計中中，可可以用用來制制造齒齒輪、、葉輪輪、軸軸承、、管道道和外外殼。。3．成成型特特點：：(1)易吸吸水，，成型型前須須干燥燥(2)成型型壓力力較高高，脫脫模斜斜度大大(3)比熱熱容低低，塑塑化效效率高高，凝凝固快快，成成型周周期短短。(六)聚甲甲基丙丙烯酸酸甲酯酯(PMMA)1．基基本特特性：：俗稱有機玻玻璃，透明明，透光率率達92%，機械械強度度為普普通硅硅玻璃璃的10倍倍以上上，密度1.18g/cm3，容易易著色色，有有較好好的電電氣絕絕熱性性能，，化學學性能能穩(wěn)定定，尺尺寸也也比較較的穩(wěn)穩(wěn)定。。表面硬硬度低低，容容易被被硬物物擦傷傷拉毛毛。2．主主要用用途：：飛機、、汽車車窗玻玻璃、、燈罩罩或廣廣告銘銘牌。。3．成成型特特點：：(1)成型型前，，原料料要干干燥(2)低壓壓注射射，要要有足足夠的的脫膜膜斜度度。(七)聚酰酰胺(PA)1．基基本特特性：：俗稱尼龍，抗拉拉，抗抗壓，，耐磨磨，抗抗沖擊擊強度度高，，無毒毒，無無味，，還有有很好好的消音性能。。熱穩(wěn)定定性較較差，，使用用溫度度<80℃℃～100℃表面硬硬度很很大，，摩擦擦系數(shù)數(shù)小，，具有有十分分突出出的耐耐磨性性和自自潤滑滑性能能，耐堿和和弱酸酸。2．主主要用用途：：機械，，電氣氣零部部件，，如齒齒輪、、軸承承、輥輥子、、滑輪輪、墊墊片、、閥座座、輸輸油管管、傳傳動帶帶、電電池箱箱等。。3．成成型特特點：：(1)成型型前，，原料料要干干燥，，一般般采用用真空空干燥燥(2)收縮縮率和和收縮縮范圍圍大，，塑件件的壁壁厚要要均勻勻(3)流動動性好好，易易產(chǎn)生生飛邊邊，模模具應(yīng)應(yīng)選用用最小小間距距。(4)模具具冷卻卻應(yīng)充充分冷冷卻（8））聚甲甲醛（（POM））1.基基本特特點呈淡黃黃色或或白色色，有有較高高的抗抗拉、、抗壓壓和突突出的的耐疲勞勞強度度，尺寸寸穩(wěn)定定，吸吸水率率小，具有有優(yōu)良良的減減磨和和耐磨磨性能能，有較較好的的電氣氣絕熱熱性能能。成型收收縮率率大，，在成型型溫度度下的的熱穩(wěn)穩(wěn)定性性較差差。2.主主要用用途制作耐耐磨傳動零零件，，軸承承、齒齒輪、、凸輪輪、滾滾輪等3.成成型特特點1.注射速速度要快，，注射的壓壓力不能夠夠過高。2.熱穩(wěn)定定性差，加加工的范圍圍比較的窄窄，應(yīng)嚴格格控制成型型的溫度。。3.應(yīng)設(shè)計計均勻冷卻卻的冷卻回回路。(九)聚碳碳酸酯(PC)1．基本特特性：本色微黃，，加點淡藍藍色后，得得到無色透透明，抗沖沖擊性能好好，密度1.2g/cm3，成型零件件可達到很很好的尺寸寸精度，并并且在很寬寬的溫度變變化范圍類類保持其尺尺寸的穩(wěn)定定性。吸水水率低，在在較寬的溫溫度范圍保保持較好的的電性能。。有良好的耐耐氣候性。塑件容易開開裂，耐疲勞強度度差。2．主要用用途：各種機械零零件、透鏡鏡，例如齒齒輪、蝸桿桿、渦輪、、齒條、凸凸輪、軸承承等。3．成型特特點：(1)成型型前須干燥燥。(2)黏度度大，流動動性差，成成型溫度高高，壓力高高（3）收縮縮率小，容容易得到精精度高的零零件(十)聚砜砜(PSU)1．基本特特性：琥珀色，透明，耐耐熱，耐氧氧化性，使使用溫度-100～～150℃℃，有很好好的力學性性能和抗蠕蠕變性能，，有很好的的剛性，介介電性能，，化學性能穩(wěn)穩(wěn)定，尺寸寸穩(wěn)定性能能也較好，能進行一一般的機械械加工和電電鍍。2．主要用用途：精密性，熱熱穩(wěn)性好的的電器和電電子零件，如開關(guān)、、電視機元元件、電動動機罩，齒齒輪、凸輪輪等。3．成型特特點：(1)成型型前應(yīng)干燥燥(2)流動動性差，對對溫度變化化比較敏感感，冷卻速速度快，固固模具澆口口的阻力要要小，模具具需預熱。。(3)非結(jié)結(jié)晶料，收收縮?。ㄊ唬┚劬郾眩≒PO)1．基本特特性：無毒，透明明，呈琥珀珀色，密度1.07g/cm3，，使用溫度－－170℃℃～121℃，化學穩(wěn)定定性好，抗抗氧化性好好。吸水率小，，成型收縮縮率小，尺尺寸穩(wěn)定性性好。電絕絕熱性能也也好。塑件的內(nèi)應(yīng)應(yīng)力大，易易開裂，溶化時候黏黏度大，流流動性差，疲勞強度度低。2．主要用用途：廣泛應(yīng)用在在較高溫度度下工作的的齒輪、凸凸輪、軸承承、泵葉輪輪3．成型特特點：(1)流動動性差，應(yīng)應(yīng)該加粗澆澆道直徑(2)成成型前須干干燥(3)為了了消除內(nèi)應(yīng)應(yīng)力，塑件件應(yīng)進行退退火處理。。（十二）氯氯化聚醚（（CPT））1.基本特特點化學性能穩(wěn)穩(wěn)定，耐熱熱性好，抗抗氧化能力力強，吸水水率小，成成型收縮率率小而且穩(wěn)穩(wěn)定，有很很好的尺寸寸穩(wěn)定性，，有很好的的電氣絕熱熱性能。剛性較差，，抗沖擊強強度不高。。2.主要用用途制造軸承、、導軌、齒齒輪等3.成型特特點1.宜制成成成型精度度高，形狀狀復雜的中中小型塑件件2.加工前前必須進行行干燥處理理3.成型的的時候有微微量的HCI腐蝕氣氣體放出。。（十三）氟氟塑料各種含氟塑塑料的總稱稱。1.聚四氟氟乙烯白色粉末，，外觀蠟狀狀，光滑不不黏，密度度2.2g/cm3,是最重的一種種塑料，它的性能能卓越，因因此有”塑料王”之稱?；瘜W穩(wěn)定性性優(yōu)越，能能夠耐“王王水”，還還有優(yōu)良的的耐熱耐寒寒性能，使用溫度范范圍-195—250，并且電氣氣絕熱性能能優(yōu)良，摩摩擦因數(shù)也也是塑料中中最低的。。缺點：熱膨脹系系數(shù)大，耐耐磨性和機機械強度以以及剛度不不足，成型困難。是熱敏性材材料，極易易分解，分解時產(chǎn)生生腐蝕性氣氣體有毒。流動性差，，熔融溫度度高，成型型溫度范圍圍窄。成型方法：：將粉料冷壓壓成胚狀，，然后燒結(jié)結(jié)成型。應(yīng)用：在防防腐化工機機械中用來來制造管子子、閥門、、泵等在電絕熱方方面廣泛用用來制造耐耐熱、耐寒寒、耐腐蝕蝕的噴氣式式飛機、雷雷達等。由于不具有有黏性，在在塑料加工工和食品工工業(yè)中用來來制造脫膜劑。在醫(yī)學上又又來代替血血管、人工工心肺裝置置等。2.其他氟氟塑料強度高于聚聚四氟乙烯烯，但是耐耐熱性，化化學穩(wěn)定性性沒有聚四四氟乙烯好好，吸濕性性小，成型型加工前不不必要干燥燥，這些材材料對熱比比較的敏感感，容易分分解有毒氣氣體，因此此要注意通通風。聚三氟乙烯烯可以用來來制造泵、、計量器，，還可以用用來制造耐耐腐蝕的透透明材料，，如高壓閥閥的閥座，，以及透鏡鏡和罐頭盒盒的涂料等等。熱塑性塑料料：PPO、尼龍（（PA)二、熱固性性塑料（一）酚醛醛樹脂（ＰＰＦ）1．基本特特性：由酚類化合合物和醛類類化合物縮聚而成。能耐弱酸堿堿，不耐強強酸堿。剛性好，變變形小，耐耐熱耐磨，，使用溫度度<200℃，質(zhì)脆脆，沖擊強強度差。粘結(jié)能力強強，是一種種重要的粘粘結(jié)劑。２．種類根據(jù)添加劑劑的不同Ａ：酚醛塑塑料粉：用用來壓制各各種工作條條件下的電電器、高頻頻無線電的的絕緣結(jié)構(gòu)構(gòu)零件，缺點：沖擊擊韌性差。。Ｂ：纖維狀狀的酚醛樹樹脂：具有有很高的沖沖擊強度。?？捎脕碇浦圃炀€圈、、電動工具具的外殼、、風扇葉、、齒輪、凸凸輪等Ｃ：層狀的的酚醛樹脂脂，可分為為紙層、布布層、石棉棉布層、玻璃布層。具有優(yōu)良良的力學性性能、耐油油性能和介介電性能，，可用來制制造齒輪軸軸承等。3．成型特特點：適于壓縮成成型，也可可以用擠出出、層壓、、注射等方方法成型成型性能好好，但應(yīng)注注意預