塑料成型基礎(chǔ)

1、第一章 塑料成型基礎(chǔ)一、本章基本內(nèi)容： 塑料成型的理論基礎(chǔ)知識(shí)；聚合物結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與性能、塑料的組成和分類、塑料的工藝性能，塑料的熱力學(xué)性能、流變學(xué)性質(zhì)、塑料熔體在成型過程中的流動(dòng)狀態(tài)及物理和化學(xué)變化；常用塑料的結(jié)構(gòu)、性能及用途。常用的四種塑料成型工藝方法、成型工藝原理、成型工藝過程和工藝參數(shù)。塑件設(shè)計(jì)的原則，塑件尺寸精度及表面粗糙度的確定；塑件成型時(shí)出現(xiàn)的表面缺陷及其產(chǎn)生原因；塑件各結(jié)構(gòu)單元的設(shè)計(jì)。二、學(xué)習(xí)目的與要求:1、掌握塑料成型的基礎(chǔ)知識(shí)，了解塑料在成型過程中的物理化學(xué)變化，熟悉常用塑料的性能及用途。2、了解常用塑料成型工藝方法，熟悉各種成型方法的優(yōu)缺點(diǎn)和使用范圍，掌握注射成型工藝過程及工

2、藝參數(shù)的選擇。3、了解塑件尺寸公差及精度的選用，學(xué)會(huì)分析塑件表面缺陷產(chǎn)生的原因。4、掌握塑件各結(jié)構(gòu)單元的設(shè)計(jì)原則。三、本章重點(diǎn)、難點(diǎn)：塑料特征；成型工藝原理；注射成型工藝過程；成型工藝條件的選擇和控制：塑件設(shè)計(jì)的原則；塑件結(jié)構(gòu)工藝性；塑件成型表面缺陷及其產(chǎn)生的原因。 1、聚合物的分子結(jié)構(gòu) 塑料是以高分子合成樹脂為基本原料，加入一定量的添加劑而組成，在一定的溫度壓力下可塑制成具有一定結(jié)構(gòu)形狀，能在常溫下保持其形狀不變的材料。 合成樹脂是由一種或幾種簡(jiǎn)單化合物通過聚合反應(yīng)而生成的一種高分子化合物，也叫聚合物，這些簡(jiǎn)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)

3、構(gòu)實(shí)質(zhì)上是分析聚合物的分子結(jié)構(gòu)。1）、聚合物的高分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn) (1)低分子所含原子數(shù)都很少，而一個(gè)高分子中含有幾千個(gè)、幾萬個(gè)、甚至幾百萬個(gè)原子。 （2）從相對(duì)分子質(zhì)量來看，如水的相對(duì)分子質(zhì)量為18，石灰石為100，酒精為46，蔗糖為324，這些低分子化合物其相對(duì)分子質(zhì)量只有幾十或幾百，而高分子化合物的分子量比低分子高得多，一般可自幾萬至幾十萬、幾百萬甚至上千萬。例如尼龍分子的分子量為二萬三千左右，天然橡膠的為四十萬。 （3）從分子長(zhǎng)度來看，例如低分子乙烯的長(zhǎng)度約為00005m，而高分子聚乙烯的長(zhǎng)度則為68m，后者是前者的13600倍。2）、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

4、（或者團(tuán)狀），聚合物是一根根的分子鏈組成的，則稱為線型聚合物，如圖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c所示。此外，還有一些聚合物的大分子主鏈上帶有一些或長(zhǎng)或短的小支鏈，整個(gè)分子鏈呈枝狀，如圖b所示，稱為帶有支鏈的線型聚合物。3）、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。（1）線性聚合物的物理特性為具有彈性和塑性，在適當(dāng)?shù)娜軇┲锌扇芙?，?dāng)溫度升高時(shí)，則軟化至熔化狀態(tài)而流動(dòng)，可以反復(fù)成型，這樣的聚合物具有熱塑性。（2）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(xué)交聯(lián)反應(yīng)）后，就成為不溶

5、不熔的固體，即便在更高的溫度下（甚至被燒焦碳化）也不會(huì)軟化，因此，又稱這種材料具有熱固性。 4）、聚合物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)及其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。（1）結(jié)晶型聚合物結(jié)晶型聚合物由“晶區(qū)”（分子作有規(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，如圖所示。晶區(qū)所占的重量百分?jǐn)?shù)稱為結(jié)晶度，例如低壓聚乙烯在室溫時(shí)的結(jié)晶度為85%90%。通常聚合物的分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主鏈上帶有的側(cè)基體積小、對(duì)稱性高，分子間作用力大，則有利于結(jié)晶；反之，則對(duì)結(jié)晶不利或不能形

6、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(duì)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(qiáng)了分子間的作用力，所以使聚合物的強(qiáng)度、硬度、剛度及熔點(diǎn)、耐熱性和耐化學(xué)性等性能有所提高，但與鏈運(yùn)動(dòng)有關(guān)的性能如彈性、伸長(zhǎng)率和沖擊強(qiáng)度等則有所降低。（2）非結(jié)晶型聚合物對(duì)于非結(jié)晶聚合物的結(jié)構(gòu)，過去一直認(rèn)為其分子排列是雜亂無章的、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(diǎn)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(yuǎn)程無序，進(jìn)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

7、物。2、塑料的組成及分類 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(xué)性能、力學(xué)性能等）。在塑料中，它聯(lián)系或膠黏著其它成分，并使塑料具有可塑性和流動(dòng)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，一般都采用合成樹脂。（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它成分機(jī)械混合，它們之間不起化學(xué)作用，但與樹脂牢固膠黏在一起。填充劑在塑料

8、中的作用有兩個(gè)：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(kuò)大塑料的應(yīng)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(xué)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(dǎo)電性、導(dǎo)磁性、導(dǎo)熱性等。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粘度和熔融溫度，改善其成型加工性能，改進(jìn)塑件的柔韌性、彈性以及其它各種必要的

9、性能，通常加入能與樹脂相溶的、不易揮發(fā)的高沸點(diǎn)有機(jī)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(duì)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。例如，聚氯乙烯樹脂中加入鄰苯二甲酸二丁酯，可變?yōu)橄裣鹉z一樣的軟塑料。加入增塑劑在改善塑料成型加工性能的同時(shí)，有時(shí)也會(huì)降低樹脂的某些性能，如硬度、抗拉強(qiáng)度等，因此添加增塑劑要適量。對(duì)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(duì)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

10、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(jī)顏料、無機(jī)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。對(duì)著色劑的一般要求是：著色力強(qiáng)；與樹脂有很好的相溶性；不與塑料中其它成分起化學(xué)反應(yīng)；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(zhǎng)期使用過程中能夠保持穩(wěn)定。 （5）穩(wěn)定劑 為了防止或抑制塑料在成型、儲(chǔ)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(xué)性質(zhì)的物質(zhì)，這些物質(zhì)稱為穩(wěn)定劑。對(duì)穩(wěn)定劑的要求：對(duì)聚合物的穩(wěn)定效果好，能耐水、耐

11、油、耐化學(xué)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。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(shí)，線型高分子結(jié)構(gòu)的合成樹脂需發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成體型高分了結(jié)構(gòu)。添加固化劑的目的是促進(jìn)交聯(lián)反應(yīng)。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(dǎo)電劑和導(dǎo)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。 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：（

12、1）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。 a） 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(shí)可塑制成一定形狀的塑件，冷卻后保持己定型的形狀。如再次加熱，又可軟化熔融，可再次制成一定形狀的塑件，如此可反復(fù)多次。在上述過程中一般只有物理變化而無化學(xué)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。如：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸脂、有機(jī)玻璃、聚砜、氟塑料等都屬熱塑性塑料。b）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

13、的塑件。當(dāng)繼續(xù)加熱時(shí)，線型高聚物分子主鏈間形成化學(xué)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(xué)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。如：酚醛塑料、氨基塑料、環(huán)氧塑料、有機(jī)硅塑料、硅酮塑料等屬于熱固性塑料。（2）根據(jù)塑料性能及用途分類 a）通用塑料這類塑料是指產(chǎn)量大、用途廣、價(jià)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。 b）工程塑料這類塑料常指在工程技術(shù)中用作結(jié)構(gòu)材料的塑

14、料。除具有較高的機(jī)械強(qiáng)度外，這類塑料還具有很好的耐磨性、耐腐蝕性、自潤(rùn)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(jī)械零件。目前常用的工程塑料包括聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、ABS、聚砜、聚苯醚、聚四氟乙烯等。c）增強(qiáng)塑料在塑料中加入玻璃纖維等填料作為增強(qiáng)材料，以進(jìn)一步改善材料的力學(xué)性能和電性能，這種新型的復(fù)合材料通常稱為增強(qiáng)塑料。它具有優(yōu)良的力學(xué)性能，比強(qiáng)度和比剛度高。增強(qiáng)塑料分為熱塑性增強(qiáng)塑料和熱固性增強(qiáng)塑料。d）特殊塑料特殊塑料指具有某些特殊性能的塑料。如氟塑料、聚酰亞胺塑料、有機(jī)硅樹脂、環(huán)氧樹脂、導(dǎo)電塑料、導(dǎo)磁塑料、導(dǎo)熱塑料以及為某些專門用途而改性得到的塑料

15、。3)、塑料的使用性能 (1)密度小 (2)比強(qiáng)度和比剛度高 (3)化學(xué)穩(wěn)定性好 (4)電絕緣、絕熱、絕聲性能好 (5)耐磨和自潤(rùn)滑性好 (6)粘結(jié)能力強(qiáng) (7)成型和著色性能好 (8)多種防護(hù)性能 (9)耐熱性較差，一般塑料的工作溫度僅100°C左右，否則會(huì)降解、老化。 (10)導(dǎo)熱性較差，所以不能用在要求導(dǎo)熱性好的場(chǎng)合。 (11)吸濕性大，容易發(fā)生水解老化。 (12)易老化，對(duì)于使用壽命較長(zhǎng)的場(chǎng)合，選用金屬件。3、 塑料的熱力學(xué)性能塑料的物理、力學(xué)性能與溫度密切相關(guān)，溫度變化時(shí)，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(xué)性能特點(diǎn)。塑料在受熱時(shí)的物理狀態(tài)和力學(xué)

16、性能對(duì)塑料的成型加工有著非常重要的意義。1)、塑料的熱力學(xué)性能（1）熱塑性塑料在受熱時(shí)的物理狀態(tài)熱塑性塑料在受熱時(shí)常存在的物理狀態(tài)為:：玻璃態(tài)（結(jié)晶聚合物亦稱結(jié)晶態(tài)）、高彈態(tài)和黏流態(tài)，如圖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(shí)變形程度與溫度關(guān)系的曲線，也稱熱力學(xué)曲線。熱塑性塑料的三態(tài)a）玻璃態(tài)塑料處于溫度g以下的狀態(tài)，為堅(jiān)硬的固體，是大多數(shù)塑件的使用狀態(tài)。g 稱為玻璃化溫度，是多數(shù)塑料使用溫度的上限。b是聚合物的脆化溫度，是塑料使用的下限溫度。b）高彈態(tài)當(dāng)塑料受熱溫度超過g時(shí)，由于聚合物的鏈段運(yùn)動(dòng)，塑料進(jìn)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

17、中曲線1可以看到，線型無定形聚合物有明顯的高彈態(tài)，而在曲線2可看到，線型結(jié)晶聚合物無明顯的高彈態(tài)，這是因?yàn)橥耆Y(jié)晶的聚合物無高彈態(tài)，或者說在高彈態(tài)溫度下也不會(huì)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?cè)诟邚棏B(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。c）黏流態(tài)當(dāng)塑料受熱溫度超過f時(shí)，由于分子鏈的整體運(yùn)動(dòng)，塑料開始有明顯的流動(dòng)，塑料開始進(jìn)入黏流態(tài)變成黏流液體，通常我們也稱之為熔體。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(yuǎn)保持下來。f稱為黏流化溫度，是聚合物從高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轲ち鲬B(tài)(或黏流態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài))的臨界溫度。當(dāng)塑料繼續(xù)加熱，

18、溫度至d時(shí)，聚合物開始分解變色，d稱為熱分解溫度，是聚合物在高溫下開始分解的臨界溫度。 （2）熱固性塑料在受熱時(shí)的物理狀態(tài)熱固性塑料在受熱時(shí)，由于伴隨著化學(xué)反應(yīng)，它的物理狀態(tài)變化與熱塑性塑料明顯不同。開始加熱時(shí)，由于樹脂是線型結(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(yùn)動(dòng)使之很快由固態(tài)變成黏流態(tài)，這使它具有成型的性能。但這種流動(dòng)狀態(tài)存在的時(shí)間很短，很快由于化學(xué)反應(yīng)的作用，分子結(jié)構(gòu)變成網(wǎng)狀，分子運(yùn)動(dòng)停止了，塑料硬化變成堅(jiān)硬的固體。再加熱后仍不能恢復(fù)，化學(xué)反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，分子結(jié)構(gòu)變成體型，塑料還是堅(jiān)硬的固體。當(dāng)溫度升到一定值時(shí)，塑料開始分解。2)、塑料的加工工藝性塑料在受熱時(shí)的物理狀態(tài)決定

19、了塑料的成型加工性能。當(dāng)溫度高于f時(shí)，塑料由固體狀的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w狀的黏流態(tài)即熔體。從f開始分子熱運(yùn)動(dòng)大大激化，材料的彈性模量降低到最低值，這時(shí)塑料熔體形變特點(diǎn)是，在不太大的外力作用下就能引起宏觀流動(dòng)，此時(shí)形變中主要是不可逆的黏性形變，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(jìn)行注射、擠出、吹塑和貼合等加工。過高的溫度將使塑料的粘度大大降低，不適當(dāng)?shù)脑龃罅鲃?dòng)性容易引起諸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(xì)斷裂等現(xiàn)象。溫度高到分解溫度d附近還會(huì)引起聚合物分解，以致降低產(chǎn)品物理力學(xué)性能或引起外觀不良等。4、塑料在成型過程中的流動(dòng)狀態(tài)1)、塑料熔體在

20、簡(jiǎn)單截面導(dǎo)管內(nèi)的流動(dòng)塑料熔體在成型過程中常常要流經(jīng)各種導(dǎo)管（包括模具中的流道)，以使其受熱、受壓、冷卻和定型。為了更好地設(shè)計(jì)模具，制定合理的工藝條件，了解并掌握塑料熔體在導(dǎo)管內(nèi)流動(dòng)時(shí)流速與壓力降的關(guān)系，以及沿著導(dǎo)管截面上流速分布是很有必要的。 (1)在圓形導(dǎo)管內(nèi)的流動(dòng)為了研究塑料熔體在圓形導(dǎo)管內(nèi)的流動(dòng)狀況，假設(shè)導(dǎo)管的半徑R，熔體在管內(nèi)做等溫穩(wěn)定的層流運(yùn)動(dòng)，且服從指數(shù)定律。取離導(dǎo)管中心半徑為 r 的流體圓柱體單元，其長(zhǎng)度為L(zhǎng)，如圖1·4所示。當(dāng)它在壓力p的作用下，由左向右移動(dòng)時(shí)，在流體層間產(chǎn)生摩擦力，于是，其中壓力降p與圓柱體截面的乘積必等于切應(yīng)力，與流體層間接觸面積的乘積，即p（ r

21、 ²）= (2 r L) 所以切應(yīng)力為 在管壁處 R = r = w即 由此可以看出，切應(yīng)力在管中心為零，逐漸增大，至管壁處力最大值w。據(jù)此進(jìn)一步推導(dǎo)可以得出流速與壓力降的關(guān)系為 ： 式中：K為液體稠度。（2） 在扁形導(dǎo)槽內(nèi)的流動(dòng)在等溫條件下，聚合物熔體經(jīng)扁形導(dǎo)槽（扁槽）做穩(wěn)定層流運(yùn)動(dòng)時(shí)，其情況如圖1·5所示。在扁槽內(nèi)以中心平面為中心取一矩形單元體，其厚度為2，寬度取一個(gè)單位長(zhǎng)度，長(zhǎng)度為L(zhǎng)。假定扁槽上下兩面為無限寬平行面（扁槽寬度W應(yīng)大于扁槽上下平行面距離2B的20倍，此時(shí)扁槽兩側(cè)壁對(duì)流速的減緩作用可忽略不計(jì)）根據(jù)壓力與切應(yīng)力的關(guān)系，可得將式（1-5）代人上式并積分，得距離

22、中心平面為y的平面上任一點(diǎn)的流速與壓力降的關(guān)系為2)、熱塑性聚合物和熱固性聚合物流變行為的比較（1）熱塑性聚合物和熱固性聚合物流變行為的不同。熱固性聚合物加熱初期流動(dòng)性的增大（粘度降低）是由于熱松弛作用的結(jié)果，在達(dá)到硬化之前的一段時(shí)間，體系粘度隨時(shí)間的變化不大，過此之后，聚合與交聯(lián)反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行，流動(dòng)性迅速減小。（2）溫度對(duì)流動(dòng)性的影響是由粘度和固化速度決定的在較低溫度范圍內(nèi)溫度對(duì)粘度的影響起主導(dǎo)作用，在max以下，粘度隨溫度升高而降低，所以交聯(lián)之前總的流動(dòng)性隨溫度上升而增加;而在較高的溫度范圍(即max以上)，則化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)起主導(dǎo)作用，隨溫度升高，交聯(lián)反應(yīng)速度加快，熔體的流動(dòng)性迅速降低。（3

23、）熱固性聚合物的交聯(lián)速度可以通過溫度來控制溫度的這種特性正是熱固性塑料注射成型中注射機(jī)與模具分別采用不同溫度的原因。例如，注射的最佳溫度是產(chǎn)生最低粘度而又不引起迅速交聯(lián)的溫度，澆口和模具的溫度則應(yīng)是有利于迅速硬化的溫度。因此，對(duì)熱固性聚合物來說，正確加工工藝的關(guān)鍵是使聚合物組分在交聯(lián)之前完成流動(dòng)過程。壓力增大，熔料受剪切作用大，流動(dòng)性有增大的趨勢(shì)。3)、塑料成型過程中的取向行為取向就是在應(yīng)力作用下，聚合物分子鏈傾向于沿應(yīng)力方向作平行排列的現(xiàn)象。塑料成型中，取向分為兩種情況：（1）注射、壓注成型塑件中固體填料的流動(dòng)方向 聚合物中的固體填料也會(huì)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

24、口的形狀和位置。填料排列的方向主要順著流動(dòng)的方向，碰到阻力(如模壁等)后，它的流動(dòng)就改成與阻力成垂直的方向，并按此定型。（2）注射、壓注成型塑件中聚合物分子的流動(dòng)方向 聚合物在注射和壓注成型過程中，總是存在熔體的流動(dòng)。有流動(dòng)就會(huì)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(dòng)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)。單軸取向時(shí)，取向結(jié)構(gòu)單元均沿著一個(gè)流動(dòng)方向有序排列；而多軸取向時(shí)，結(jié)構(gòu)單元可沿兩個(gè)或兩個(gè)以上流動(dòng)方向有序排列。分子取向會(huì)導(dǎo)致塑件力學(xué)性能的各向異性，順著分子定向方向(也稱直向)上的機(jī)械強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率總是大于與其垂直方向(也稱橫向)上的。各向異性有時(shí)是塑

25、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(qiáng)度與光澤度等有所增強(qiáng)。但對(duì)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?yàn)槿∠虿灰恢拢芗鞑糠值娜∠虺潭炔煌?，塑件在某些方向的機(jī)械強(qiáng)度得到提高，而另一方向的強(qiáng)度較低，這樣會(huì)產(chǎn)生翹曲，使用時(shí)會(huì)斷裂。每一種成形條件對(duì)分子定向的影響都不是單純?cè)黾踊驕p小。在注射、壓注成形中，影響其取向的因素有以下幾個(gè)方面：a)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(huì)逐漸減弱。b)增加澆口長(zhǎng)度、壓力和充模時(shí)間，分子定向程度也隨之增加。c)分子定向程度(包括填料在流動(dòng)中的定向)與澆口開設(shè)的位置和形狀有很大關(guān)系。為

26、減小分子定向程度，澆口最好設(shè)在型腔深度較大的部位。5、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(guān)，因此成型后塑件的收縮稱為成型收縮。塑件成型收縮值可用收縮率來表示，計(jì)算公式如下：式中 S'-實(shí)際收縮率; S-計(jì)算收縮率; LC-塑件在成型溫度時(shí)的單向尺寸; LS-塑件在室溫時(shí)的單向尺寸; Lm-模具在室溫時(shí)的單向尺寸。因?qū)嶋H收縮率與計(jì)算收縮率數(shù)值相差很小，所以模具設(shè)計(jì)時(shí)常以計(jì)算收縮率為沒計(jì)參數(shù)，來計(jì)算型腔及型芯等的尺寸。影響收縮率變化的

27、因素 在實(shí)際成型時(shí)，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(hào)，或同一塑件的不同部位的收縮值也常不同。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(duì)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(duì)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(duì)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。（4）成型工藝 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(yù)熱情況、

28、成型溫度、成型壓力、保壓時(shí)間等對(duì)收縮率及方向性都有較大影響。例如采用壓錠加料，進(jìn)行預(yù)熱，采用較低的成型溫度、較高的成型壓力，延長(zhǎng)保壓時(shí)間等均是減小收縮率及方向性的有效措施。收縮率不是一個(gè)固定值，而是在一定范圍內(nèi)變化，收縮率的波動(dòng)將引起塑件尺寸波動(dòng)，因此模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)以上因素綜合考慮選擇塑料的收縮率，對(duì)精度高的塑件應(yīng)選取收縮率波動(dòng)范圍小的塑料，并留有試模后修正的余地。2)、流動(dòng)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(dòng)性。塑料流動(dòng)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(dòng)性好，可以用較小的成型壓力充滿型腔

29、。但流動(dòng)性太好，會(huì)在成型時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的溢邊。（1）流動(dòng)性的大小與塑料的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)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(dòng)性大。塑料中加入填料，會(huì)降低樹脂的流動(dòng)性，而加入增塑劑或潤(rùn)滑劑，則可增加塑料的流動(dòng)性。塑件合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也可以改善流動(dòng)性，例如在流道和塑件的拐角處采用圓角結(jié)構(gòu)時(shí)改善了熔體的流動(dòng)性。（2）熱塑性塑料流動(dòng)性指標(biāo)熱塑性塑料流動(dòng)性可用相對(duì)分子質(zhì)量大小、熔體指數(shù)、螺旋線長(zhǎng)度、表觀粘度及流動(dòng)比(流程長(zhǎng)/塑件壁厚)等一系列指數(shù)進(jìn)行分析，相對(duì)分子質(zhì)量小、熔體指數(shù)高、螺旋線長(zhǎng)度長(zhǎng)、表觀粘度小、流動(dòng)比大的則流動(dòng)性好。（3）影響流動(dòng)性的主要因素a）溫度：料溫高，則流動(dòng)性大，但不同塑料各有差異。

30、聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、ABS、AS、聚碳酸酯、醋酸纖維素等塑料流動(dòng)性隨溫度變化的影響較大；而聚乙烯、聚甲醛的流動(dòng)性受溫度變化的影響較小。 b）壓力：注射壓力增大，則熔料受剪切作用大，流動(dòng)性也增大，尤其是聚乙烯、聚甲醛較為敏感。 c）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(shè)計(jì)、熔料流動(dòng)阻力等因素都直接影響熔料的流動(dòng)性。凡促使熔料溫度降低，流動(dòng)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(dòng)性就會(huì)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

31、，則混熔時(shí)制件會(huì)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(guān)系，分子結(jié)構(gòu)相似者較易相容，例如高壓聚乙烯、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(shí)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(jìn)塑料性能的重要途徑之一。 4)、吸濕性吸濕性是指塑料對(duì)水分的親疏程度。據(jù)此塑料大致可分為兩類：一類是具有吸濕或粘附水分傾間的塑料，如聚酰胺、聚碳酸酯、聚砜、ABS等；另一類是既不吸濕也不易粘附水分的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛等。凡是具有吸濕或粘附水分傾向的塑料，如成型前水分未去除，則在成型過程中由

32、于水分在成型設(shè)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，不僅增加了成型難度，而且降低了塑件表面質(zhì)量和力學(xué)性能。因此，為保證成型的順利進(jìn)行和塑件質(zhì)量，對(duì)吸濕性和粘附水分傾向大的塑料，在成型之前應(yīng)進(jìn)行干燥，便水分控制在0.50.2%以下，ABS的含水量應(yīng)控制在0.2%以下。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(shí)間長(zhǎng)的情沉下就會(huì)產(chǎn)生降解、分解、變色的特性，熱敏性很強(qiáng)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(shí)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(duì)人體

33、、設(shè)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，如聚氯乙烯分解產(chǎn)物氯化氫，能促使高分子分解作用進(jìn)一步加劇。因此在模具設(shè)計(jì)、選擇注射機(jī)及成型時(shí)都應(yīng)注意?？蛇x用螺桿式注射機(jī)，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(yán)格控制成型溫度、模溫、加熱時(shí)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，以減弱熱敏性能可。6、 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(biāo)有收縮率、流動(dòng)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(huì)發(fā)生尺寸收縮，其收縮率的計(jì)算方法與熱塑性塑料相同。產(chǎn)生收縮的主要原

34、因有： （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。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(jìn)行了交聯(lián)反應(yīng)，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(fù) 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(fù)，會(huì)造成塑件體積的負(fù)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(shí)，這種情況尤為明顯。 （4）塑性變形 塑件脫模時(shí)，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

35、壓方向收縮較小，在垂直加壓方向收縮較大。為防止兩個(gè)方向的收縮率相差過大，可采用迅速脫模的方法補(bǔ)救。 影響收縮率的因素與熱塑性塑料也相同，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(dāng)所用樹脂在固化反應(yīng)中放出的低分子揮發(fā)物較多時(shí)，收縮率較大；;放出的低分子揮發(fā)物較少時(shí)，收縮率較塑料中填料含量較多或填料中無機(jī)填料增多時(shí)，收縮率較小。 凡有利于提高成形壓力，增大塑料充模流動(dòng)性，使塑件密實(shí)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(shí)，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小

36、，例如成形前對(duì)酚醛塑料的預(yù)熱、加壓等。 2)、流動(dòng)性 流動(dòng)性的意義與熱塑性塑料流動(dòng)性類同，但熱固性塑料通常以拉西格流動(dòng)性來表示。將一定質(zhì)量的欲測(cè)塑料預(yù)壓成圓錠，將圓錠放人壓模中，在一定溫度和壓力下，測(cè)定它從?？字袛D出的長(zhǎng)度(毛糙部分不計(jì)在內(nèi))，此即拉西格流動(dòng)性，其數(shù)值大則流動(dòng)性好。每一品種塑料的流動(dòng)性可分為三個(gè)不同等級(jí)：拉西格流動(dòng)值為10013lmm，用于壓制無嵌件、形狀簡(jiǎn)單、厚度一般的塑件；拉西格流動(dòng)值為131150mm，用于壓制中等復(fù)雜程度的塑件；拉西格流動(dòng)值為150180mm，用于壓制結(jié)構(gòu)復(fù)雜、型腔很深、嵌件較多的薄壁塑件或用于壓注成形。3)、比體積(比容)與壓縮率 比體積是單位質(zhì)量的松

37、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。比體積和壓縮率較大時(shí)，則要求加料腔體積大，同時(shí)也說明塑料內(nèi)充氣多，排氣困難，成形周期長(zhǎng)，生產(chǎn)率低；比體積和壓縮率較小時(shí)，有利于壓錠和壓縮、壓注。但比體積太小，則以容積法裝料則會(huì)造成加料量不準(zhǔn)確。各種塑料的比體積和壓縮率是不同的，同一種塑料，其比體積和壓縮率又與塑料形狀、顆粒度及其均勻性不同而異。 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，一是塑料生產(chǎn)過程遺留下來及成形前在運(yùn)輸、儲(chǔ)存時(shí)吸收的；二是成形過程中化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的副

38、產(chǎn)物。若成形時(shí)塑料中的水分和揮發(fā)物過多又處理不及時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生如下問題：流動(dòng)性增大、易產(chǎn)生溢料，成形周期長(zhǎng)，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。 此外，有的氣體對(duì)模具有腐蝕作用，對(duì)人體有刺激作用，因此必須采取相應(yīng)措施，消除或抑制有害氣體的產(chǎn)生，包括采取成形前對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱干燥處理、在模具中開設(shè)排氣槽或壓制操作時(shí)設(shè)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(shí)完成交聯(lián)反應(yīng)的過程。固化速度不僅與塑料品種有關(guān)，而且與塑件形狀、壁厚、模具溫度和成形工藝條件有關(guān)，采用預(yù)壓的錠料、預(yù)熱、提高成形溫度，增加加壓時(shí)間都能加快固化速度。此外

39、，固化速度還應(yīng)適應(yīng)成形方法的要求。例如壓注或注射成形時(shí)，應(yīng)要求在塑化、填充時(shí)交聯(lián)反應(yīng)慢，以保持長(zhǎng)時(shí)間的流動(dòng)狀態(tài)。但當(dāng)充滿型腔后，在高溫、高壓下應(yīng)快速固化。固化速度慢的塑料，會(huì)使成形周期變長(zhǎng)，生產(chǎn)率降低；固化速度快的塑料，則不易成形大型復(fù)雜的塑件。 7、 常 用 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、半透明的大理石狀粒料，密度為0.910.969/cm³，為結(jié)晶型塑料。 聚乙烯按聚合時(shí)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

40、多支鏈的樹枝狀分子。因此它的結(jié)晶度不高（結(jié)晶度僅60%70%），密度較低，相對(duì)分子質(zhì)量較小，常稱為低密度聚乙烯。它的耐熱性、硬度、機(jī)械強(qiáng)度等都較低。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(duì)分子質(zhì)量、結(jié)晶度較高（高達(dá)87%95%），密度大，相對(duì)分子質(zhì)量大，常稱為高密度聚乙烯。它的耐熱性、硬度、機(jī)械強(qiáng)度等郡較高，但柔軟性、耐沖擊性及透明性、成形加工性能都較差。 聚乙烯的吸水性極小，且介電性能與溫度、濕度無關(guān)。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。 （2）

41、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（理想的包裝材料）、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(diǎn) 成形收縮率范圍及收縮值大，方向性明顯，容易變形、翹曲。應(yīng)控制模溫，保持冷卻均勻、穩(wěn)定；流動(dòng)性好且對(duì)壓力變化敏感；宜用高壓注射，料溫均勻，填充速度應(yīng)快，保壓充分；冷卻速度慢，因此必須充分冷卻，模具應(yīng)設(shè)有冷卻系統(tǒng)；質(zhì)軟易脫模，塑件有淺的側(cè)凹槽時(shí)可強(qiáng)行脫模。2）、聚丙烯（PP）

42、（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。密度僅為0.900.91g/cm³。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(xué)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(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)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(qiáng)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70,000,000次開閉彎折末產(chǎn)生損壞和斷裂現(xiàn)象。聚丙烯熔點(diǎn)為164°C170°C，耐熱性好，能在100°C以上的溫度下進(jìn)行消毒滅菌。

43、其低溫使用溫度達(dá)-15°C，低于-35°C時(shí)會(huì)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，所以必須加人防老化劑。 （2）主要用途 聚丙烯可用做各種機(jī)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(shè)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。 （3）成形特點(diǎn) 成形收縮范圍及收縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形，方向性強(qiáng)；流動(dòng)性極好，易于成形，熱容量大，注射成形模具必須設(shè)計(jì)能充分進(jìn)行冷卻的冷卻回路，注意控制成形溫度。料溫低時(shí)方向

44、性明顯，尤其是低溫、高壓時(shí)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(huì)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(huì)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(jià)格低廉，性能優(yōu)良，應(yīng)用廣泛。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)不同的用途加大不同的添加劑，聚氯乙烯塑件可呈現(xiàn)不同的物理性能和力學(xué)性能。在聚氯乙烯樹脂中加大適量的增塑劑，可制成多種硬質(zhì)、軟質(zhì)制品。純聚氯乙烯的密度為1.4g/cm³，加入了增塑劑和填料等的聚氯乙烯塑件的密度

45、范圍一般為1.152.00 g/cm³。 硬聚氯乙烯不含或含有少量增塑劑。它的機(jī)械強(qiáng)度頗高，有較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗沖擊性能，可單獨(dú)用做結(jié)構(gòu)材料；其介電性能好，對(duì)酸堿的抵抗能力極強(qiáng)，化學(xué)穩(wěn)定性好;但成形比較困難，耐熱性不高。 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(jī)械強(qiáng)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，可以用做低頻絕緣材料，其化學(xué)穩(wěn)定性也較好。由于聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性較

46、差，長(zhǎng)時(shí)間加熱會(huì)導(dǎo)致分解，放出氯化氫氣體，使聚氯乙烯變色，所以其應(yīng)用范圍較窄，使用溫度一般在-15°C 55°C之間。 （2）主要用途 由于聚氯乙烯的化學(xué)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(fēng)機(jī)等。聚氯乙烯的硬板廣泛用于化學(xué)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(guān)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(diǎn) 它的流動(dòng)性差，過熱時(shí)極易分解，所以必須加大穩(wěn)定劑和潤(rùn)滑劑，并嚴(yán)格控制成形溫度及熔料的滯留時(shí)間。成形溫度范圍小，必須嚴(yán)格控

47、制料溫，模具應(yīng)有冷卻裝置；采用帶預(yù)塑化裝置的螺桿式注射機(jī)。模具澆注系統(tǒng)應(yīng)粗短，澆口截面宜大，不得有死角滯料。模具應(yīng)冷卻，其表面應(yīng)鍍鉻。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(shí)發(fā)出清脆的金屬聲，密度為1.054 g/cm³。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比美。 它的化學(xué)穩(wěn)定性良好，能耐堿、硫酸、磷酸、10%-30%的鹽酸、稀醋酸及其他有機(jī)酸，但不耐硝酸及氧化劑的作用，對(duì)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

48、而脆，塑件由于內(nèi)應(yīng)力而易開裂。聚苯乙烯的透明性很好，透光率很高，光學(xué)性能僅次于有機(jī)玻璃。它的著色能力優(yōu)良，能染成各種鮮艷的色彩。 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(kuò)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(xué)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(diǎn) 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(huì)因兩者熱脹系數(shù)相差太大而導(dǎo)致開裂；由于流動(dòng)性好，應(yīng)

49、注意模具間隙，防止成形飛邊，且模具設(shè)計(jì)中大多采用點(diǎn)澆口形式；宜用高料溫、高模溫、低注射壓力成形并延長(zhǎng)注射時(shí)間，以防止縮孔及變形，降低內(nèi)應(yīng)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）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS) (1) 基本特性 ABS是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體的共聚物，價(jià)格便宜，原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的工程塑料之一。ABS無毒、無味，為呈微黃色或白色不透明粒料，成形的塑件有較好的光澤，密度為1.021.05 g/cm³。 ABS是由于三種組分組成的，故它有三種組分的綜合力學(xué)性能，而每一組分又在其中起著固有的作用。丙烯腈使ABS具有良

50、好的表面硬度、耐熱性及耐化學(xué)腐蝕性，丁二烯使ABS堅(jiān)韌，苯乙烯使它有優(yōu)良的成形加工性和著色性能。 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(xué)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(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為70°C左右，熱變形溫度約為93°C左右。不透明，耐氣候性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。 根據(jù)ABS三種組分之間的比例不同，其性能也略有差異，從而適應(yīng)各種不同的應(yīng)用。 （2）主要用途 ABS在機(jī)械工業(yè)上用來制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機(jī)外殼、儀表殼、儀表盤、水箱外殼、蓄電池槽、冷藏庫(kù)和冰箱襯里等；汽車工業(yè)上

51、用ABS制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)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(jī)殼體、食品包裝餐器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。 （3）成形特點(diǎn) ABS易吸水，使成形塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷。為此，成形加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理， 在正常的成形條件下，壁厚、熔料溫度對(duì)收縮率影響極小；要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在50 60°C，要求塑件光澤和耐熱時(shí)，應(yīng)控制在60°C80°C；ABS比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成形周期短；ABS的表觀黏度對(duì)剪切速率的依賴性很強(qiáng)，因此模具設(shè)計(jì)中大

52、都采用點(diǎn)澆口形式。6）、聚酰胺（PA） (1) 基本特性 聚酰胺通稱尼龍(Nylon)。尼龍是含有酰胺基的線型熱塑性樹脂，尼龍是這一類塑料的總稱。根據(jù)所用原料的不同，常見的尼龍品種有尼龍1010、尼龍610、尼龍66、尼龍6、尼龍9、尼龍11等。 (2) 使用特性及用途 尼龍有優(yōu)良的力學(xué)性能，抗拉、抗壓、耐磨。經(jīng)過拉伸定向處理的尼龍，其抗拉強(qiáng)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(rùn)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(qiáng)酸和氧化劑能侵蝕尼龍。尼龍的缺點(diǎn)是吸水性強(qiáng)、收縮率大，常常因吸水而引起尺寸變化。

53、其穩(wěn)定性較差，一般只能在80°C 100°C之間使用。 為了進(jìn)一步改善尼龍的性能，常在尼龍中加大減摩劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、玻璃纖維填料等，以克服尼龍存在的一些缺點(diǎn)，提高機(jī)械強(qiáng)度。 尼龍廣泛用于工業(yè)上制作各種機(jī)械、化學(xué)和電器零件，如軸承、齒輪、滾子、輥軸、滑輪、泵葉輪、風(fēng)扇葉片、蝸輪、高壓密封扣圈、墊片、閥座、輸油管、儲(chǔ)油容器、繩索、傳動(dòng)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(fù)磨損零件之用。 （3）成形特點(diǎn) 尼龍?jiān)陷^易吸濕，因此在成形加工前必須進(jìn)行干燥處理。尼龍的熱穩(wěn)定性差，干燥時(shí)為避免材料在高溫時(shí)氧化，最好采用真空干燥法；尼龍的

54、熔融黏度低，流動(dòng)性好，有利于制成強(qiáng)度特別高的薄壁塑件，但容易產(chǎn)生飛邊，故模具必須選用最小間隙;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?jiān)诟邷亓贤矁?nèi)停留過長(zhǎng)時(shí)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(yīng)嚴(yán)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，其性能不亞于尼龍，而價(jià)格卻比尼龍低廉。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(qiáng)度，特別適合于用做長(zhǎng)時(shí)間反復(fù)承受外力的齒輪材料；聚甲醛尺寸穩(wěn)定、

55、吸水率小，具有優(yōu)良的減摩、耐磨性能；能耐扭變，有突出 的回彈能力，可用于制造塑料彈簧制品；常溫下一般不溶于有機(jī)溶劑，能耐醛、酯、醚、烴及 弱酸、弱堿，耐汽油及潤(rùn)滑油性能也很好，但不耐強(qiáng)酸；有較好的電氣絕緣性能。 聚甲醛的缺點(diǎn)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?zhàn)?、齒輪等耐磨傳動(dòng)零件，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(fēng)機(jī)葉片、配電盤、線圈座、各種輸油管、塑料彈簧等。 (3) 成形特點(diǎn) 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(zhǎng)時(shí)間受熱，均會(huì)引起分解，分解

56、產(chǎn)物甲醛對(duì)人體和設(shè)備都有害。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，但凝固速度快會(huì)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(qiáng)制脫出，塑件表面可帶有皺紋花樣。 8）、聚碳酸酯（PC） （1）基本特性 聚碳酸酯為無色透明粒料，密度為1.021.05 g/cm³。聚碳酸酯是一種性能優(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(dá)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;成形收縮率恒定為0.5%0.8%；抗蠕變、耐磨、耐熱、耐寒；脆化溫度在-100°C以下，長(zhǎng)期工作溫度達(dá)120°C；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。聚碳酸酯是透明材料，可見光的透光率接近90%。 其缺點(diǎn)是耐疲勞強(qiáng)度較差，成形后塑件的內(nèi)應(yīng)力較大，容易開裂。用玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯則可克服上述缺點(diǎn)，使聚碳酸酯具有更好的力學(xué)性能，更好的尺寸穩(wěn)定性，更小的成形收縮率，并可提高耐熱性和耐藥性，降低成本。 (2) 主要用途 在機(jī)械上主要用做各種齒輪、蝸輪、蝸桿、齒條、凸輪、軸承、各種外殼、