常用塑料的性能與應(yīng)用

1、了解塑料的性能與生產(chǎn)過(guò)程塑料成型工藝與注射模具設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境了解塑料的性能及其應(yīng)用塑料的性能與生產(chǎn)過(guò)程了解常用塑料的性能與應(yīng)用了解塑料的生產(chǎn)過(guò)程了解塑料的改性上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄通過(guò)查閱手冊(cè)，查明常用塑料的性能參數(shù)及應(yīng)用范圍塑料的性能塑料的生產(chǎn)過(guò)程塑料的改性上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄11. 塑料的概念及組成u塑料是以樹(shù)脂為主要成分，其他材料為輔助成分所組成的高分子聚合物，在加熱、加壓等條件下具有可塑性，在常溫下為柔韌的固體。u樹(shù)脂是塑料的主要成分，有天然樹(shù)脂和合成樹(shù)脂之分。u在合成樹(shù)脂中加入某些添加劑，如填充劑、增塑劑和著色劑等，可以得到各種性能的塑料品種。由于添加劑所占的比例

2、較小且是塑料的輔助成分，因而塑料的性能主要取決于合成樹(shù)脂的性能。u高分子聚合物是指由許許多多結(jié)構(gòu)相同的普通分子組成的大分子。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄1u高分子聚合物在受熱時(shí)不像一般低分子物質(zhì)那樣有明顯的熔點(diǎn)，從長(zhǎng)鏈的一端加熱到另一端需要時(shí)間，即需要經(jīng)歷一段軟化的過(guò)程，因此塑料便具有可塑性。u高分子聚合物與低分子物質(zhì)的重要區(qū)別還在于高分子聚合物沒(méi)有精確、固定的相對(duì)分子質(zhì)量。u同一種高分子聚合物所含相對(duì)分子質(zhì)量的大小并不一樣，因此只能采用平均相對(duì)分子質(zhì)量來(lái)描述。u例如：低密度聚乙烯的平均相對(duì)分子質(zhì)量為1.5萬(wàn)3.5萬(wàn)，高密度聚乙烯的平均相對(duì)分子質(zhì)量為8萬(wàn)14萬(wàn)等。高分子聚合物常用來(lái)制造合成

3、樹(shù)脂、合成橡膠和合成纖維。這三大合成材料成為目前材料工業(yè)的一個(gè)重要支柱。其中，合成樹(shù)脂的產(chǎn)量最大，應(yīng)用也最廣。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄12. 塑料的命名及分類(lèi)塑料的命名u單體的名字前加上一個(gè)“聚”字，例如單體乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯等，聚合物稱(chēng)聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。u由兩種單體縮聚而得的聚合物，取其單體簡(jiǎn)名，后加“樹(shù)脂”。例如單體苯酚和甲醛，聚合物稱(chēng)為酚醛樹(shù)脂；單體尿素和甲醛聚合物稱(chēng)為脲醛樹(shù)脂等。u以聚合物的結(jié)構(gòu)特征來(lái)命名，例如大分子內(nèi)含特征基團(tuán)酰胺基、塑料的命名u酯基、氨酯基，聚合物名稱(chēng)為聚酰胺、聚酯、聚氨酯等。u塑料除了以學(xué)名來(lái)表示外，還常用英文名稱(chēng)的縮寫(xiě)代號(hào)來(lái)表

4、示，例如聚酰胺英文名polyamide代號(hào)是PA，聚乙烯（polyethylene）的代號(hào)是PE等。也有用“俗稱(chēng)”表示，例如聚酰胺（PA）俗稱(chēng)“尼龍”，聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）俗稱(chēng)“有機(jī)玻璃”，酚醛樹(shù)脂（PF）俗稱(chēng)“電木”等。u不同的廠家（公司）的樹(shù)脂牌號(hào)也不同，同一種名稱(chēng)的樹(shù)脂可以有許多牌號(hào)（樹(shù)脂產(chǎn)品型號(hào)）。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄1塑料的分類(lèi)u按合成樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)及其特性分類(lèi)熱塑性塑料熱塑性塑料的合成樹(shù)脂都是線形或帶有支鏈形結(jié)構(gòu)的聚合物，如圖（a）、（ b）所示。其特點(diǎn)是受熱變軟或熔化，成為可流動(dòng)的穩(wěn)定粘稠液體，在此狀態(tài)具有可塑性，可塑制成一定形狀的塑件；冷卻后保持既得的形狀；

5、再加熱，又可變軟并可制成另一形狀。在該過(guò)程中一般只有物理變化，其變化過(guò)程可逆。熱塑性塑料是由可以多次反復(fù)加熱而仍具有可塑性的合成樹(shù)脂制得的塑料。常見(jiàn)的熱塑性塑料有： 非結(jié)晶型塑料，如聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚碳酸酯 （PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）和聚砜 （PSU）等； 結(jié)晶型塑料，如聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚甲醛（POM）、聚酰胺 （PA）、飽和聚酯（SP）和聚四氟乙烯（PTFE）等。熱固性塑料熱固性塑料的合成樹(shù)脂是帶有體形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合物，如圖（c）所示。熱固性塑料是由加熱硬化的合成樹(shù)脂制得的塑料。在加熱之初，分子呈線形結(jié)

6、構(gòu)，具有可溶性和可塑性，可塑制成一定形狀的塑件；繼續(xù)加熱時(shí)，溫度達(dá)到一定程度后，分子呈現(xiàn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，樹(shù)脂變成不溶或不熔的體型結(jié)構(gòu)，使形狀固定下來(lái)不再變化；再加熱時(shí)，也不再軟化、不再具有可塑性。其在加熱變化過(guò)程中既有物理變化，又有化學(xué)變化，因而這一變化過(guò)程是不可逆的。簡(jiǎn)而言之，熱固性塑料是經(jīng)加熱硬化而得到塑料制品的合成樹(shù)脂制得的塑料。常見(jiàn)的熱固性塑料有酚醛塑料（PF）、環(huán)氧塑料（EP）、不飽和聚酯（UP）、氨基塑料、有機(jī)硅塑料、脲醛塑料等。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄1塑料的分類(lèi)u按塑料的應(yīng)用范圍分類(lèi)通用塑料通用塑料是指產(chǎn)量最大、用途最廣、價(jià)格最低廉的一類(lèi)塑料。目前，公認(rèn)的通用塑料為聚乙烯（P

7、E）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯（PP）、酚醛塑料（PF）和氨基塑料六大類(lèi)。其產(chǎn)量占塑料總產(chǎn)量的80以上，構(gòu)成了塑料工業(yè)的主體。工程塑料工程塑料是指用于工程技術(shù)中的結(jié)構(gòu)材料的塑料。它具有較高的機(jī)械強(qiáng)度、良好的耐磨性、耐腐蝕性、自潤(rùn)滑性及尺寸穩(wěn)定性等，即具有某些金屬性能，因而可以代替金屬作某些機(jī)械構(gòu)件。常用的工程塑料主要有聚酰胺（PA）、聚甲醛（POM）、聚碳酸酯（PC）、丙烯睛-丁二烯-苯乙烯（ABS）、聚砜（PSU）、聚苯醚（PPO）、聚四氟乙烯 （PTFE）以及各種增強(qiáng)塑料。 特殊塑料特殊塑料是指具有某些特殊性能的塑料。這些特殊性能包括高的耐熱性、高的電絕緣性和高的耐腐蝕

8、性等。常見(jiàn)特殊塑料包括氟塑料、聚酰亞胺塑料、有機(jī)硅樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂以及為某些專(zhuān)門(mén)用途而改性制得的塑料如導(dǎo)磁塑料、導(dǎo)熱塑料等。另外還有用于特殊場(chǎng)合的醫(yī)用塑料、光敏塑料、珠光塑料、導(dǎo)磁塑料和等離子塑料等。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄1塑料的分類(lèi)u按塑料的樹(shù)脂制造分類(lèi)加聚型塑料加聚型塑料是指由通過(guò)加聚反應(yīng)制得的樹(shù)脂組成的塑料。所謂加聚反應(yīng)是指在一定條件下，單體分子的活性鏈發(fā)生相互作用，加聚成一條大分子鏈的過(guò)程?？s聚型塑料縮聚型塑料是指由通過(guò)縮聚反應(yīng)制得的樹(shù)脂組成的塑料。所謂縮聚反應(yīng)是靠單體中的可反應(yīng)基團(tuán)等來(lái)反應(yīng)的，反應(yīng)過(guò)程是逐步縮合的，并伴隨某種小分子物質(zhì)（氯化氫、氨、水和甲醇等）析出。上一頁(yè)上一

9、頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄1塑料的分類(lèi)u按加工方法分類(lèi)膜壓塑料膜壓塑料多為物性的加工性能與一般固性塑料相類(lèi)似的塑料。層壓塑料層壓塑料是指浸有樹(shù)脂的纖維織物，經(jīng)疊合、熱壓而結(jié)合成為整體的材料。注射、擠出、吹塑注射、擠出和吹塑多為物性和加工性能與一般熱塑性塑料相類(lèi)似的塑料。澆鑄塑料澆鑄塑料是指能在無(wú)壓或稍加壓力的情況下，傾注于模具中能硬化成一定形狀制品的液態(tài)樹(shù)脂混合料，如MC尼龍等。反應(yīng)注射塑料反應(yīng)注射塑料是用液態(tài)原材料，加壓注入膜腔內(nèi)，使其反應(yīng)固化成一定形狀制品的塑料，如聚氨酯等。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄1.塑料的特性與用途.塑料的組成樹(shù)脂與助劑u組成塑料的最基本成分是合成樹(shù)脂，稱(chēng)為基質(zhì)材料

10、。按實(shí)際需要，塑料材料中一般還含有許多其他成分，稱(chēng)為助劑（添加劑）。這些助劑用以改善材料的使用性能或工藝性能。u塑料材料所使用的助劑品種很多，包括填充劑、增強(qiáng)劑、增塑劑、潤(rùn)滑劑、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、阻燃劑、著色劑、抗靜電劑、固化劑、發(fā)泡劑和其他某些助劑。u對(duì)助劑的基本要求是功能上有效，在塑料加工使用條件下穩(wěn)定，與樹(shù)脂結(jié)合穩(wěn)固，不滲析和噴霜，無(wú)毒無(wú)味，價(jià)格適宜。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄1.塑料的成型工藝性能流動(dòng)性u(píng)在成型過(guò)程中，塑料熔體在一定的溫度與壓力作用下充填型腔的能力稱(chēng)為塑料的流動(dòng)性。其流動(dòng)性的好壞，在很大程度上直接影響著許多成型工藝參數(shù)的選擇，如成型溫度、壓力、澆注系統(tǒng)類(lèi)

11、型和尺寸以及生產(chǎn)周期等。流動(dòng)性u(píng)從分子結(jié)構(gòu)來(lái)看，產(chǎn)生流動(dòng)的實(shí)質(zhì)是由于分子間產(chǎn)生相互滑移，而熔體分子間的滑移又是通過(guò)分子鏈段運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所以，熔體的流動(dòng)性主要取決于分子組成、相對(duì)分子質(zhì)量大小及其結(jié)構(gòu)。u當(dāng)塑料的流動(dòng)性差時(shí)，在注射成型過(guò)程中，就不易充滿型腔而缺料。相反，若熔體流動(dòng)性太好，則成型時(shí)容易產(chǎn)生流涎而在分型面、活動(dòng)成型零件、推桿等處造成滋料飛邊和毛刺。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄1流動(dòng)性u(píng)塑料流動(dòng)性的好壞用統(tǒng)一的測(cè)定與表征方法。對(duì)熱塑性塑料，常用熔融流動(dòng)指數(shù)測(cè)定法和螺旋線長(zhǎng)度試驗(yàn)法。u熔融指數(shù)測(cè)定是在如圖2-2所示的標(biāo)準(zhǔn)裝置內(nèi)進(jìn)行。將被測(cè)塑料裝入其中，在一定的溫度和壓力下，通過(guò)測(cè)定熔

12、體在10min內(nèi)通過(guò)小孔的塑料質(zhì)量來(lái)表征其流動(dòng)性，也稱(chēng)熔融指數(shù)。單位為g/10min，通常以MI代表。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄1u螺旋線試驗(yàn)法是在螺旋線模具中進(jìn)行的。其模具結(jié)構(gòu)為：從中央進(jìn)料，由里往外按阿基米德螺旋線方向?qū)⒛Ｇ痪€逐層延伸（盤(pán)式蚊香式），每轉(zhuǎn)一周半徑增大12.5mm, 槽斷面是半圓形，直徑為4.9mm，螺旋線槽總長(zhǎng)為1925mm，如圖2-3所示。將塑料熔體注射入螺旋形槽中央，制成蚊香形狀的試品，測(cè)定其螺旋線的總長(zhǎng)度即為被測(cè)塑料的流動(dòng)距離，并以此來(lái)表征其流動(dòng)性。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄1熱塑性塑料的流動(dòng)性分為三類(lèi)：流動(dòng)性好的：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、醋流動(dòng)性好的：

13、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、醋酸纖維等。酸纖維等。流動(dòng)性中等的：改性聚苯乙烯、流動(dòng)性中等的：改性聚苯乙烯、ABSABS、ASAS、有機(jī)、有機(jī)玻璃、聚甲醛、氯化聚醚等。玻璃、聚甲醛、氯化聚醚等。流動(dòng)性差的：聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、流動(dòng)性差的：聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、氟塑料等。聚砜、氟塑料等。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄1u對(duì)熱固性塑料通常是以拉西格流動(dòng)值來(lái)表征其流動(dòng)性。其測(cè)定原理如圖2-4所示。測(cè)定方法是： u稱(chēng)取7.5g塑料粉，在 200C50C溫度下并以50MPa的壓力下在內(nèi)徑為28mm的模子內(nèi)預(yù)壓成圓錠（片）； u將拉西格模具加熱至1500C50C，并保溫5min； u

14、將圓錠放入拉西格模的加料室，并在20s左右將壓模增至30MPa，保壓3min； u壓好后，卸掉壓板，頂出錐形組合模，取出試樣，測(cè)其長(zhǎng)度L即為其流動(dòng)值，數(shù)值越大則表明流動(dòng)性越好。 上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄1每種熱固性塑料又可分為三個(gè)不同的等級(jí)，其中：I I級(jí)：級(jí)：L=100L=100130130，適用于壓制無(wú)嵌件、形狀簡(jiǎn)，適用于壓制無(wú)嵌件、形狀簡(jiǎn)單且壁厚一般的塑件單且壁厚一般的塑件級(jí)：級(jí)：L=131L=131150mm150mm，適用于壓制中等復(fù)雜程，適用于壓制中等復(fù)雜程度的塑件度的塑件 級(jí)：級(jí)：L=151L=151180mm180mm，適用于壓制結(jié)構(gòu)復(fù)雜、，適用于壓制結(jié)構(gòu)復(fù)雜、型腔很深

15、、嵌件多的薄壁塑件或用于壓注成型型腔很深、嵌件多的薄壁塑件或用于壓注成型上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄1收縮性u(píng)塑件從模具中取出冷卻到室溫后1624h，塑件各部分尺寸都比原來(lái)在模具中的尺寸有所縮小，這種性能稱(chēng)為收縮性。因?yàn)檫@種收縮是在成型過(guò)程中受到各種因素的影響而造成的，所以又稱(chēng)為成型收縮。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄1收縮率計(jì)算塑件的成型收縮值可用以下兩種方法計(jì)算，即：塑件的成型收縮值可用以下兩種方法計(jì)算，即： 實(shí)際收縮率：實(shí)際收縮率：S S實(shí)實(shí)= =（a ab b）/ b / b （2-12-1） 計(jì)算收縮率：計(jì)算收縮率：S S計(jì)計(jì)= =（c cb b）/ b / b （2-22-2

16、）式中：式中：S S實(shí)實(shí)實(shí)際收縮率（實(shí)際收縮率（% %）；）； S S計(jì)計(jì)計(jì)算收縮率（計(jì)算收縮率（% %）；）； aa塑件在成型溫度時(shí)的單向尺寸（塑件在成型溫度時(shí)的單向尺寸（mmmm）；）； bb塑件在常溫下的單向尺寸（塑件在常溫下的單向尺寸（mmmm）；）； cc模具型腔在常溫下的單向尺寸（模具型腔在常溫下的單向尺寸（mmmm）。）。由于上述兩種收縮率相差不大，且由于上述兩種收縮率相差不大，且a a值難以測(cè)定，所以通常在值難以測(cè)定，所以通常在模具設(shè)計(jì)中采用模具設(shè)計(jì)中采用S S計(jì)作為設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)型腔及型芯的尺寸進(jìn)行計(jì)算。計(jì)作為設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)型腔及型芯的尺寸進(jìn)行計(jì)算。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄1

17、造成成型收縮的原因熱脹冷縮。塑件成型后由成型溫度冷卻至室溫時(shí)，會(huì)產(chǎn)生收熱脹冷縮。塑件成型后由成型溫度冷卻至室溫時(shí)，會(huì)產(chǎn)生收縮，這是主要的成型收縮因素之一?？s，這是主要的成型收縮因素之一。因彈性回復(fù)造成的收縮。塑件從模具中取出后，作用其上的因彈性回復(fù)造成的收縮。塑件從模具中取出后，作用其上的壓力消失，由于彈性回復(fù)會(huì)造成膨脹（負(fù)收縮）。壓力消失，由于彈性回復(fù)會(huì)造成膨脹（負(fù)收縮）。結(jié)晶收縮。對(duì)結(jié)晶型熱塑性塑料，在成型后的冷卻過(guò)程中伴結(jié)晶收縮。對(duì)結(jié)晶型熱塑性塑料，在成型后的冷卻過(guò)程中伴隨著結(jié)晶而引起體積收縮。隨著結(jié)晶而引起體積收縮。定向收縮。塑料熔體在注入模具型腔時(shí)，塑料中的分子沿著定向收縮。塑料熔體

18、在注入模具型腔時(shí)，塑料中的分子沿著流動(dòng)方向被定向拉直而呈有序排列。而在冷卻過(guò)程中，這些分流動(dòng)方向被定向拉直而呈有序排列。而在冷卻過(guò)程中，這些分子要恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)而引起收縮，即稱(chēng)定向收縮。子要恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)而引起收縮，即稱(chēng)定向收縮。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄1影響收縮率變化的因素在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，不僅不同品種的塑料其收縮率各異，而且在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，不僅不同品種的塑料其收縮率各異，而且同品種及同塑件的不同部位其收縮也會(huì)不同。具體影響因素如同品種及同塑件的不同部位其收縮也會(huì)不同。具體影響因素如下：下：塑料品種。塑料品種。 塑件特征。塑件特征。模具結(jié)構(gòu)。模具結(jié)構(gòu)。成型工藝參數(shù)。成型工藝參數(shù)。 上一

19、頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄1結(jié)晶性u(píng)熱塑性塑料按其冷卻時(shí)是否出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象可將其分為結(jié)晶型與非結(jié)晶型（或稱(chēng)無(wú)定型）。u屬于結(jié)晶型的常用塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚甲醛、聚酰胺、氯化聚醚等。u屬于非結(jié)晶型的塑料有聚苯乙烯、聚氯乙烯、有機(jī)玻璃、聚碳酸酯、ABS、聚砜等。 結(jié)晶性u(píng)塑料在冷卻結(jié)晶時(shí)，通常生成球形晶體，而這種球型晶體會(huì)引起光波的散射。所以一般來(lái)說(shuō)，結(jié)晶型塑料是不透明的或半透明的，而非結(jié)晶型塑料是透明的。但也有例外，如典型的離子聚合物聚4-甲基戊烯-1屬于結(jié)晶型塑料，但卻高度透明，ABS本屬于非結(jié)晶型，但卻不透明。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄1u熱敏性是指某些塑料對(duì)熱較為敏感

20、，在高溫下受熱時(shí)間長(zhǎng)或澆口截面小，剪切作用大而摩擦生熱時(shí)易發(fā)生變色、分解的傾向。對(duì)這種特性表現(xiàn)較明顯的塑料稱(chēng)為熱敏性塑料，如硬聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、氯乙烯和醋酸乙烯共聚物（EVA）、聚甲醛、聚三氟氯乙烯等。熱敏性塑料在分解時(shí)產(chǎn)生的氣體，對(duì)人、設(shè)備及模具都有刺激、腐蝕作用或有毒性。通常選用螺桿式注射機(jī)進(jìn)行成型加工并增大澆注系統(tǒng)截面尺寸，同時(shí)嚴(yán)格控制成型溫度、模具溫度、加熱時(shí)間、螺桿轉(zhuǎn)速及背壓大小等措施。u除此之外，還可以在塑料中添加穩(wěn)定劑。u吸濕性是指塑料對(duì)水分的親疏程度。吸濕性的大小取決于聚合物組成及分子結(jié)構(gòu)。例如聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚砜等，在其分子鏈中由于含有極性基因，對(duì)水有吸

21、附能力，故屬于吸濕傾向大的塑料。而像聚乙烯、聚丙烯類(lèi)的分子鏈中是由非極性基團(tuán)組成，表面呈蠟狀，對(duì)水不具有吸附能力，故屬于吸濕傾向極小的塑料。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄1聚合物降解u塑料的成型加工通常是在高溫、高壓下進(jìn)行的。聚合物分子在受到熱、應(yīng)力、微量水、酸、堿等雜質(zhì)以及空氣中的氧作用，導(dǎo)致聚合物鏈斷裂、分子變小、相對(duì)分子質(zhì)量降低的現(xiàn)象稱(chēng)為聚合物降解（也稱(chēng)裂解）。u輕度降解會(huì)使聚合物變色；進(jìn)一步降解會(huì)使聚合物分解出低分子物質(zhì)，使制品出現(xiàn)氣泡和流紋弊病，削弱制品各項(xiàng)物理、力學(xué)性能；嚴(yán)重的降解會(huì)使聚合物焦化變黑并產(chǎn)生大量的分解物質(zhì)。u減少和消除降解的辦法是依據(jù)降解產(chǎn)生的原因相應(yīng)采取措施。聚合

22、物的定向u塑料在成型加工過(guò)程中分子發(fā)生不同程度的定向排列，即為定向（或稱(chēng)取向）。一旦這種排列在塑料凝固前來(lái)不及消除而留在固態(tài)塑件中，則分子的定向及效應(yīng)則將保存下來(lái)。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄1聚合物的定向可分為兩種情況：流動(dòng)定向。即聚合物分子和纖維狀填料在剪切流動(dòng)時(shí)沿流動(dòng)方流動(dòng)定向。即聚合物分子和纖維狀填料在剪切流動(dòng)時(shí)沿流動(dòng)方向作平行的排列。影響流動(dòng)取向的因素很多，熔體溫度和模具向作平行的排列。影響流動(dòng)取向的因素很多，熔體溫度和模具溫度越高，取向程度越小溫度越高，取向程度越小; ;注射壓力和保壓壓力越大，取向程度注射壓力和保壓壓力越大，取向程度越大越大; ;采用大澆口，取向作用更明顯，尤

23、其在澆口處。采用大澆口，取向作用更明顯，尤其在澆口處。拉伸定向。熱塑性塑料在高彈態(tài)區(qū)域進(jìn)行拉伸時(shí)，聚合物分子拉伸定向。熱塑性塑料在高彈態(tài)區(qū)域進(jìn)行拉伸時(shí)，聚合物分子鏈很大程度上順著拉伸方向作平行的排列。無(wú)論哪種定向都會(huì)鏈很大程度上順著拉伸方向作平行的排列。無(wú)論哪種定向都會(huì)導(dǎo)致塑件力學(xué)性能的各向異性，即沿定向方向的機(jī)械強(qiáng)度總是導(dǎo)致塑件力學(xué)性能的各向異性，即沿定向方向的機(jī)械強(qiáng)度總是大于與其垂直方向上的機(jī)械強(qiáng)度。大于與其垂直方向上的機(jī)械強(qiáng)度。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄1聚合物的定向u分子的定向?qū)δ承┧芰鲜切枰?，如生產(chǎn)薄膜與拉絲，會(huì)使塑件沿拉伸方向的抗拉強(qiáng)度與光澤度均有所增加。對(duì)某些壁厚較大的塑

24、料件，要力圖消除這種各向異向，否則塑件會(huì)產(chǎn)生翹曲和變形。壓縮比與比容u壓縮比是塑料粉與塑件兩者體積之比。比容（比體積）是單位質(zhì)量塑料所占的體積。兩者都表示了各種熱固性塑料的松散程度，都是計(jì)算模具加料室高度的依據(jù)，在設(shè)計(jì)時(shí)可查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄1固化特性u(píng)熱固性塑料在成型過(guò)程中，樹(shù)脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，分子結(jié)構(gòu)由線型變?yōu)轶w型，最后逐漸固化的特性稱(chēng)為固化特性。這一特性與塑料的品種、塑件壁厚及形狀、模具預(yù)熱溫度有關(guān)。一般地，模具預(yù)熱溫度高、預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng)，則固化速度加快；成型溫度高、加壓時(shí)間長(zhǎng)，則固化速度快。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄2熱塑性塑料上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目

25、錄（14）氟塑料2上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄2聚四氟乙烯樹(shù)脂為白色粉末，外觀蠟狀，光滑不粘。平均密度為聚四氟乙烯樹(shù)脂為白色粉末，外觀蠟狀，光滑不粘。平均密度為2.2g/cm32.2g/cm3，是最重的一種，是最重的一種塑料。聚四氟乙烯具有卓越的性能，非一般熱塑性塑料所能比擬，有塑料。聚四氟乙烯具有卓越的性能，非一般熱塑性塑料所能比擬，有“塑料王塑料王”之稱(chēng)?；Q(chēng)?；瘜W(xué)穩(wěn)定性是目前已知塑料中最優(yōu)越的一種，它對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及各種氧化劑等腐蝕性很強(qiáng)的學(xué)穩(wěn)定性是目前已知塑料中最優(yōu)越的一種，它對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及各種氧化劑等腐蝕性很強(qiáng)的介質(zhì)都完全穩(wěn)定，甚至是沸騰的介質(zhì)都完全穩(wěn)定，甚至是沸騰的“王水王水”

26、，原子工業(yè)中用的強(qiáng)腐蝕劑五氟化鈾對(duì)它都不起，原子工業(yè)中用的強(qiáng)腐蝕劑五氟化鈾對(duì)它都不起作用，其化學(xué)穩(wěn)定性超過(guò)金、鉑、玻璃、陶瓷及特種鋼等。在常溫下還沒(méi)有找到一種溶劑作用，其化學(xué)穩(wěn)定性超過(guò)金、鉑、玻璃、陶瓷及特種鋼等。在常溫下還沒(méi)有找到一種溶劑能溶解它。它有優(yōu)良的耐熱耐寒性能，可在能溶解它。它有優(yōu)良的耐熱耐寒性能，可在-195-195+2500C+2500C范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用而不發(fā)生性能變范圍內(nèi)長(zhǎng)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。聚四氟乙烯的缺

27、點(diǎn)是熱膨脹系數(shù)大，而耐磨性和機(jī)械強(qiáng)度差、剛性不數(shù)是塑料中最低的。聚四氟乙烯的缺點(diǎn)是熱膨脹系數(shù)大，而耐磨性和機(jī)械強(qiáng)度差、剛性不足；成型困難，是熱敏型塑料，極易分解，分解時(shí)產(chǎn)生腐蝕性氣體，有毒；流動(dòng)圓睿足；成型困難，是熱敏型塑料，極易分解，分解時(shí)產(chǎn)生腐蝕性氣體，有毒；流動(dòng)圓睿廴廴諼露雀擼諼露雀擼尚臀露確段尚臀露確段話憬話憬哿俠溲鉤膳骷哿俠溲鉤膳骷偕戰(zhàn)岢尚汀偕戰(zhàn)岢尚汀聚四氟乙烯優(yōu)異的耐熱性和熱穩(wěn)定性，廣泛的工作溫度范圍，優(yōu)異的電性能，極優(yōu)異的耐聚四氟乙烯優(yōu)異的耐熱性和熱穩(wěn)定性，廣泛的工作溫度范圍，優(yōu)異的電性能，極優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性和耐溶劑性，突出的阻燃性，良好的摩擦性和防薪性，使它在許多應(yīng)用領(lǐng)域占化

28、學(xué)腐蝕性和耐溶劑性，突出的阻燃性，良好的摩擦性和防薪性，使它在許多應(yīng)用領(lǐng)域占有重要地位，廣泛應(yīng)用于航空、電子技術(shù)、化學(xué)工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、冷藏工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、有重要地位，廣泛應(yīng)用于航空、電子技術(shù)、化學(xué)工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、冷藏工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、建一筑工業(yè)和食品工業(yè)確矯妗建一筑工業(yè)和食品工業(yè)確矯妗上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄其他氟塑料其他氟塑料力學(xué)強(qiáng)度高于聚四氟乙烯，但耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性和介電性其他氟塑料力學(xué)強(qiáng)度高于聚四氟乙烯，但耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性和介電性能不及聚四氟乙烯。吸濕性小，成型加工前可不必干燥；這類(lèi)塑料對(duì)熱能不及聚四氟乙烯。吸濕性小，成型加工前可不必干燥；這類(lèi)塑料對(duì)熱敏感，易分解產(chǎn)生有毒、有腐

29、蝕性氣體。因此，要注意通風(fēng)排氣；熔融敏感，易分解產(chǎn)生有毒、有腐蝕性氣體。因此，要注意通風(fēng)排氣；熔融溫度高，熔融粘度大，流動(dòng)性差，因此采用高溫、高壓成型。模具應(yīng)加溫度高，熔融粘度大，流動(dòng)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；熔料容易發(fā)生熔體破裂現(xiàn)象。其中，聚三氟氯乙烯（其中，聚三氟氯乙烯（PCTFEPCTFE） ，呈乳白色，與聚四氟乙烯密度相似，呈乳白色，與聚四氟乙烯密度相似，為為2.072.072.18 g/cm32.18 g/cm3，硬度較大，摩擦系數(shù)大，耐熱性及高溫下耐蝕性，硬度較大，摩擦系數(shù)大，耐熱性及高溫下耐蝕性稍差。長(zhǎng)期使用溫度為稍差。長(zhǎng)期使用溫度為

30、-2000C-2000C2000C2000C，具有中等的機(jī)械強(qiáng)度和彈性，具有中等的機(jī)械強(qiáng)度和彈性，有特別好的透過(guò)可見(jiàn)光、紫外線、紅外線及阻氣的性能。它可用來(lái)制造有特別好的透過(guò)可見(jiàn)光、紫外線、紅外線及阻氣的性能。它可用來(lái)制造各種用于腐蝕性介質(zhì)中的機(jī)械零件，如泵、計(jì)量器等。也可用于制作耐各種用于腐蝕性介質(zhì)中的機(jī)械零件，如泵、計(jì)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。及防潮、防粘等涂層和罐頭盒的涂層。2上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄2熱固性塑料酚醛塑料（PF）

31、u酚醛塑料是熱固性塑料的一個(gè)品種，它是以酚醛樹(shù)脂為基礎(chǔ)而制得的。酚醛樹(shù)脂通常由酚類(lèi)化合物和醛類(lèi)化合物縮聚而成。硬化后的酚醛樹(shù)脂耐礦物油、硫酸、鹽酸的作用，但不耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及硝酸。酚醛樹(shù)脂本身很脆，呈墟拍玻璃態(tài)，表面硬度高，剛度大，尺寸穩(wěn)定，耐熱性好，能在1502000C的溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用，酚醛塑料（PF）u在2500C以下長(zhǎng)期加熱只會(huì)稍微焦化，所以即使在高溫下使用也不軟化變形，僅在表面發(fā)生燒焦現(xiàn)象。它在水潤(rùn)滑條件下具有很小的摩擦因數(shù)。u其電絕緣性能優(yōu)良。酚醛樹(shù)脂具有很高的勃結(jié)能力，有利于制成多種酚醛塑料，也是一種重要的粘結(jié)劑。因酚醛樹(shù)脂很脆，沖擊強(qiáng)度差，必須加入各種纖維或粉末狀填料后才能獲得

32、具有一定性能要求的酚醛塑料。酚醛塑料分類(lèi)、牌號(hào)及用途見(jiàn) GB 1404-1995。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄2氨基塑料u氨基塑料是由氨基化合物與醛類(lèi)（主要是甲醛）經(jīng)縮聚反應(yīng)而制得的塑料，是一種通用塑料，主要包括脲甲醛、三聚氰胺-甲醛等。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄氨基塑料u1）脲甲醛塑料（UF） u脲甲醛塑料是脲甲醛樹(shù)脂和漂白紙漿等制成的壓塑粉。具有優(yōu)良的電絕緣性和耐電弧性，表面硬度較高，著色性好，可染成各種鮮艷的色彩，外觀光亮、透明如玉，故又稱(chēng)電玉。耐礦物油、耐霉菌的作用，但耐水性較差，在水中長(zhǎng)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設(shè)備的零件、電話機(jī)、收音

33、機(jī)、鐘表外殼、開(kāi)關(guān)插座及電氣絕緣零件，還可作為木材膠合劑，制造膠合板和層壓塑料。2上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄氨基塑料u2）三聚氰胺-甲醛塑料（MF）u由三聚氰胺-甲醛樹(shù)脂與石棉滑石粉等制成。其耐水性好，電性能優(yōu)良，耐熱性好，采用礦物填料可在1502000C的溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用，能耐沸水而且耐茶、咖啡等污染性強(qiáng)的物質(zhì)。能像陶瓷一樣方便地去掉茶漬一類(lèi)的污染物，且有質(zhì)量小、不易碎的特點(diǎn)?？芍瞥刹煌省⒛凸?、耐電弧、無(wú)毒的塑件，三聚氰胺-甲醛塑料主要用作餐具、航空茶杯及電器開(kāi)關(guān)、滅弧罩、防爆電器的配件、電動(dòng)工具絕緣件。三聚氰胺-甲醛多作為裝飾板的粘合劑。氨基塑料的種類(lèi)、牌號(hào)及用途見(jiàn) GB 34

34、03-1982。2上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄2環(huán)氧樹(shù)脂（EP）u環(huán)氧樹(shù)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(shù)脂。只有在加人固化劑（如胺類(lèi)和酸酐等）之后，才交聯(lián)成不熔的體型高聚物，才有作為塑料的實(shí)用價(jià)值。環(huán)氧樹(shù)脂種類(lèi)繁多，應(yīng)用廣泛，有許多優(yōu)良的性能，其最突出的特點(diǎn)是勃結(jié)能力很強(qiáng)，是人們熟悉的“萬(wàn)能膠”的主要成分。環(huán)氧樹(shù)脂（EP）u此外，還耐化學(xué)藥品、耐熱，電氣絕緣性能良好，收縮率小，尺寸穩(wěn)定。與酚醛樹(shù)脂相比有較好的力學(xué)性能。其缺點(diǎn)是耐氣候性差、耐性低，質(zhì)地脆，使用時(shí)可根據(jù)需要加入適量的填料、稀釋劑、增韌劑等。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄2不飽和聚酯樹(shù)脂u不飽和聚酯樹(shù)

35、脂（Unsaturated Polyester resin，縮寫(xiě)為UPE）是由二元酸（飽和及不飽和二元酸）同二元醇經(jīng)過(guò)縮聚反應(yīng)得到的一種線型聚酯樹(shù)脂，是大分子鏈上含有 結(jié)構(gòu)的不飽和聚合物的總稱(chēng)。在引發(fā)劑作用下若用活潑的烯烴與之共聚便可制得體型結(jié)構(gòu)的熱固性塑料。根據(jù)構(gòu)成不同可分為片狀模塑料（SMC）和團(tuán)狀模塑料（BMC）。不飽和聚酯樹(shù)脂u不飽和聚酯樹(shù)脂由于所用原料不同，因此種類(lèi)繁多，故性能和用途也有較大差異。按化學(xué)結(jié)構(gòu)不同可分為順丁烯二配型和雙酚A型等；按性能可分為通用型、耐腐蝕型、光穩(wěn)定型、韌型、柔型、低收縮型、耐熱型、自熄型及透明型等。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄2不飽和聚酯樹(shù)脂u不飽和

36、聚酯樹(shù)脂主要用作玻璃鋼，約占不飽和聚酯樹(shù)脂總量的80%，其余的用作注塑料、防腐涂料、清漆和膩?zhàn)拥?。聚酯玻璃鋼的性能接近金屬，相?duì)密度僅為結(jié)構(gòu)鋼材的1/51/4，為鋁合金的2/3，但拉伸強(qiáng)度卻比鋼材高1倍左右，比鋁合金高 11.5 倍。作為結(jié)構(gòu)材料，聚酯玻璃鋼廣泛應(yīng)用于航空、汽車(chē)、船舶、艦艇等領(lǐng)域，亦可作為建筑材料、化工防腐設(shè)備、容器襯里及管道等。不飽和聚酯樹(shù)脂u不飽和聚酯樹(shù)脂成型工藝性好，可適于各種各樣的成型方法，以纖維增強(qiáng)不飽和聚酯 （ FRP）為例，包括手糊成型、噴射成型、膠衣制作、袋壓成型、樹(shù)脂注射成型、冷后成型、金屬對(duì)模模壓成型、注射成型、纖維纏繞成型、擠壓成型和連續(xù)板成型等。玻璃鋼制

37、品制作的主要方法有手糊法、噴射法、纏繞法、模壓法和注射成型法等。在這些方法中以手糊加工為主，特別是制造大型殼體如車(chē)體、船體等，其加工簡(jiǎn)單，操作方便。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄31.塑料制品的生產(chǎn)過(guò)程u塑件的生產(chǎn)過(guò)程如圖2-6所示，由原料到塑件制品的生產(chǎn)過(guò)程包括塑料生產(chǎn)和塑料制品生產(chǎn)兩大步驟，兩者相互聯(lián)系、密不可分，沒(méi)有塑料的生產(chǎn)就沒(méi)有塑料制品的生產(chǎn)，沒(méi)有塑料制品的生產(chǎn)，塑料的生產(chǎn)也就失去了意義。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄31.塑料成型過(guò)程u在實(shí)際生產(chǎn)中，塑料成型將會(huì)涉及到塑料的基礎(chǔ)知識(shí)、成型工藝、成型設(shè)備、塑件的結(jié)構(gòu)工藝、塑料模具結(jié)構(gòu)等知識(shí)，大概可分為塑件的結(jié)構(gòu)分析、塑料種類(lèi)的選擇

38、、塑件成型方案選擇、塑料模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造、塑件成型等五個(gè)環(huán)節(jié)，塑料模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)將直接決定了塑件的質(zhì)量。u（1）塑件的結(jié)構(gòu)分析u要想設(shè)計(jì)出符合客戶要求的模具，首先要把我們模具將要加工的塑件結(jié)構(gòu)分析清楚，在以后的設(shè)計(jì)中，才可以避免一些不必要的麻煩。u（2）塑料種類(lèi)的選擇u塑料的選擇首先從塑料的工藝性能和使用性能入手，在保證塑件的質(zhì)量前提下，考慮塑料的經(jīng)濟(jì)性能。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄3（3 3）塑件成型方案選擇）塑件成型方案選擇采用不同的成型工藝，所需的塑料形態(tài)各不相同，塑料的形態(tài)要根據(jù)塑件的采用不同的成型工藝，所需的塑料形態(tài)各不相同，塑料的形態(tài)要根據(jù)塑件的成型來(lái)加工工藝來(lái)選擇。塑料的成型方法有很多種，常見(jiàn)的成型方法如圖成型來(lái)加工工藝來(lái)選擇。塑料的成型方法有很多種，常見(jiàn)的成型方法如圖2-72-7所示。所示。上一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)下一頁(yè)目錄目錄u壓縮成型又稱(chēng)壓塑、壓制或壓膠成型，主要用于成型熱固性塑料制件。壓縮成型的原理如圖2-8所示。熱固性塑料原料由合成樹(shù)脂、填料、固化劑、固化促進(jìn)劑、潤(rùn)滑劑、色料按一定配比制成。它可作成粉狀、粒狀、片狀、碎屑狀、纖維狀等各種形態(tài)。將塑料直接加進(jìn)敞開(kāi)的模具加料室內(nèi)，如圖2-8（a）所示, 然后以一定的速度將模具閉合。塑料在溫度