注塑模課件第一章

1、LOGO第一章 塑料成型基礎 本章基本內(nèi)容本章基本內(nèi)容l 塑料成型的理論基礎知識塑料成型的理論基礎知識l 聚合物結構特點與性能、塑料的組成和分類聚合物結構特點與性能、塑料的組成和分類l 塑料的工藝性能塑料的工藝性能l 塑料的熱力學性能、流變學性質(zhì)、塑料熔體在塑料的熱力學性能、流變學性質(zhì)、塑料熔體在成型過程中的流動狀態(tài)及物理和化學變化成型過程中的流動狀態(tài)及物理和化學變化l 常用塑料的結構、性能及用途常用塑料的結構、性能及用途l 常用的四種塑料成型工藝方法、成型工藝原理、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)成型工藝過程和工藝參數(shù)l 塑件設計的原則塑件設計的原則l 塑件尺

2、寸精度及表面粗糙度的確定塑件尺寸精度及表面粗糙度的確定l 塑件成型時出現(xiàn)的表面缺陷及其產(chǎn)生原因塑件成型時出現(xiàn)的表面缺陷及其產(chǎn)生原因 本章重點、難點本章重點、難點v 塑料特征塑料特征v 成型工藝原理成型工藝原理v 注射成型工藝過程注射成型工藝過程v 成型工藝條件的選擇和控制成型工藝條件的選擇和控制v 塑件設計的原則塑件設計的原則v 塑件結構工藝性塑件結構工藝性v 塑件成型表面缺陷及其產(chǎn)生的原因。塑件成型表面缺陷及其產(chǎn)生的原因。1.1 1.1 塑料概論塑料概論一、塑料的概念一、塑料的概念 塑料中的必要和主要成分是樹脂。樹脂塑料中的必要和主要成分是樹脂。樹脂分為天然樹脂和合成樹脂。樹脂是由高分子物分

3、為天然樹脂和合成樹脂。樹脂是由高分子物質(zhì)所組成，是由一種或幾種簡單化合物通過聚質(zhì)所組成，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合反應而生成的一種高分子化合物 ，所以又，所以又叫聚合物或稱高聚物。叫聚合物或稱高聚物。 二、聚合物的特點：二、聚合物的特點：（1 1）含原子數(shù)量多含原子數(shù)量多，一個高分子中含有幾千個、幾萬個、一個高分子中含有幾千個、幾萬個、甚至幾百萬個原子。甚至幾百萬個原子。（2 2）分子量大，分子量大，高分子化合物的分子量一般可自幾萬至幾高分子化合物的分子量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二十萬、幾百萬甚至上千萬。例如尼龍分子的分

4、子量為二萬三千左右，天然橡膠的為四十萬。萬三千左右，天然橡膠的為四十萬。（3 3）分子長度相對于低分子長分子長度相對于低分子長，例如低分子乙烯的長度約，例如低分子乙烯的長度約為為0.0005m0.0005m，而高分子聚乙烯的長度則為，而高分子聚乙烯的長度則為6.8m6.8m，是，是前者的前者的1360013600倍。倍。1.1 1.1 塑料概論塑料概論三、三、 聚合物的分類：聚合物的分類： 1 1）聚合物大分子基本上都屬于長鏈狀結構，按結構不同可分為：）聚合物大分子基本上都屬于長鏈狀結構，按結構不同可分為：a) a) 線型聚合物線型聚合物 b)b)帶有支鏈的線型聚合物帶有支鏈的線型聚合物c)c

5、)體型聚合物體型聚合物1.1.3 1.1.3 聚合物的分類聚合物的分類 2 2）按分子結構及熱性能不同分）按分子結構及熱性能不同分 a)a)熱塑性熱塑性 由可以多次反復加熱而仍具有可塑性的合成由可以多次反復加熱而仍具有可塑性的合成樹脂組成的塑料。（樹脂組成的塑料。（PEPE、PPPP、PVCPVC、PSPS、ABSABS、PMMAPMMA、PAPA、 POMPOM、PCPC等）等） b)b)熱固性熱固性 加入熱硬化的合成樹脂制得的塑料，制成產(chǎn)加入熱硬化的合成樹脂制得的塑料，制成產(chǎn)品后，再加熱，具有可塑性，一般有較高的耐熱性和受壓品后，再加熱，具有可塑性，一般有較高的耐熱性和受壓不變形，如一旦毀

6、壞，便不能再回收利用。不變形，如一旦毀壞，便不能再回收利用。 （酚醛塑料、（酚醛塑料、氨基塑料、環(huán)氧塑料、聚鄰苯二甲酸、二烯丙酯、有機硅氨基塑料、環(huán)氧塑料、聚鄰苯二甲酸、二烯丙酯、有機硅塑料、硅酮塑料）塑料、硅酮塑料）1.1.3 1.1.3 聚合物的分類聚合物的分類熱塑性塑料與熱固性塑料有關成型方面的區(qū)別熱塑性塑料與熱固性塑料有關成型方面的區(qū)別成型前，成型前，塑塑料中樹脂料中樹脂分分子結構子結構 使制品固使制品固化定型的化定型的模具溫度模具溫度條件條件 成型后，成型后，塑料中樹塑料中樹脂分子結脂分子結構構 成型過程成型過程中樹脂所中樹脂所發(fā)生的變發(fā)生的變化化 制品的熔制品的熔化，溶解化，溶解性

7、能性能 塑料的使塑料的使 用性用性 常采用的常采用的 成型方法成型方法 熱熱塑塑性性塑塑料料 線型或支線型或支鏈狀線型鏈狀線型聚合物分聚合物分子子 冷卻冷卻 基本與成基本與成型前的相型前的相同同 物理變化物理變化（可能有（可能有少少量分解或量分解或交鏈現(xiàn)象交鏈現(xiàn)象發(fā)生）發(fā)生） 可熔化可熔化 可溶解可溶解 反復多次反復多次使用（可使用（可回收廢料）回收廢料） 注射、擠注射、擠 出、吹塑出、吹塑等等 熱熱固固性性塑塑料料 線型聚合線型聚合物分子物分子 加熱（提加熱（提供交聯(lián)反供交聯(lián)反應溫度應溫度 轉(zhuǎn)變?yōu)轶w轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型分子型分子 既有物理既有物理變化，又變化，又有有化學變化?；瘜W變化。有低分子有低分子

8、析出析出 既不可熔既不可熔化，也不化，也不可溶解可溶解 一次性使一次性使用，因成用，因成型過程不型過程不可逆可逆 壓縮或壓壓縮或壓 注。有的注。有的品種可以品種可以采用注射采用注射 1.1.3 1.1.3 聚合物的分類聚合物的分類3 3）聚合物的結構按照分子排列的幾何特征，可）聚合物的結構按照分子排列的幾何特征，可分：分： a) a) 結晶型聚合物結晶型聚合物 b)b)無定形聚合物（遠程無序，近程有序）無定形聚合物（遠程無序，近程有序） 注：結晶只發(fā)生在線型聚合物和含交聯(lián)注：結晶只發(fā)生在線型聚合物和含交聯(lián)不多的體型聚合物中。不多的體型聚合物中。1.1.3 1.1.3 聚合物的分類聚合物的分類四

9、、聚合物的熱力學性能四、聚合物的熱力學性能1 1、聚合物的物理狀態(tài)：、聚合物的物理狀態(tài)：1 1）定義：聚合物在不同溫度下所表現(xiàn)出來的分子）定義：聚合物在不同溫度下所表現(xiàn)出來的分子熱運動特征稱為聚合物的物理狀態(tài)。熱運動特征稱為聚合物的物理狀態(tài)。2 2）分類：）分類： 玻璃態(tài)（結晶態(tài)）玻璃態(tài)（結晶態(tài)） 高彈態(tài)高彈態(tài) 粘流態(tài)粘流態(tài)1.1.4 1.1.4 聚合物的熱力學性能聚合物的熱力學性能1.1.4 1.1.4 聚合物的熱力學性能聚合物的熱力學性能 2 2、聚合物的熱力學曲線：、聚合物的熱力學曲線：1 1線型無定形聚合物；線型無定形聚合物；2 2線型結晶聚合物線型結晶聚合物玻璃態(tài) 高彈態(tài)粘流態(tài)12b

10、gfdm（脆化溫度）（脆化溫度） （玻璃化溫度）（玻璃化溫度） （粘流溫度）（粘流溫度） （熱分解溫度）（熱分解溫度）（熔點）（熔點）1.1.4 1.1.4 聚合物的熱力學性能聚合物的熱力學性能玻璃態(tài)：玻璃態(tài)： 塑料處于溫度塑料處于溫度 以下的狀態(tài)，為堅硬的固體，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)。是大多數(shù)塑件的使用狀態(tài)。 稱為玻璃化溫度，是稱為玻璃化溫度，是多數(shù)塑料使用溫度的上限。多數(shù)塑料使用溫度的上限。高彈態(tài)：高彈態(tài)： 塑料處于溫度塑料處于溫度 和和 之間的狀態(tài)，類似橡膠之間的狀態(tài)，類似橡膠狀態(tài)的彈性體，仍具有可逆的形變性質(zhì)。狀態(tài)的彈性體，仍具有可逆的形變性質(zhì)。ggfg1.1

11、.4 1.1.4 聚合物的熱力學性能聚合物的熱力學性能粘流態(tài)：粘流態(tài)： 當塑料受熱溫度超過當塑料受熱溫度超過 時，由于分子鏈的整體運時，由于分子鏈的整體運動，塑料開始有明顯的流動，塑料開始進入粘流態(tài)變成動，塑料開始有明顯的流動，塑料開始進入粘流態(tài)變成粘流液體，通常我們也稱之為粘流液體，通常我們也稱之為熔體熔體。塑料在這種狀態(tài)下。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。保持下來。 稱為稱為粘流化溫度粘流化溫度，是聚合物從高彈態(tài)轉(zhuǎn)，是聚合物從高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)（或粘流態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)）的臨界溫度。當變?yōu)檎沉鲬B(tài)（或粘流態(tài)

12、轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)）的臨界溫度。當塑料繼續(xù)加熱，溫度至塑料繼續(xù)加熱，溫度至 時，聚合物開始分解變色，時，聚合物開始分解變色， 稱為稱為熱分解溫度熱分解溫度，是聚合物在高溫下開始分解的臨界溫，是聚合物在高溫下開始分解的臨界溫度。度。ddff五、五、 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì) 流變學流變學研究物質(zhì)變形與流動的科學。研究物質(zhì)變形與流動的科學。 粘流態(tài)的聚合物在外力作用下，相互交纏粘流態(tài)的聚合物在外力作用下，相互交纏卷曲的大分子鏈將會卷曲的大分子鏈將會沿受力沿受力方向發(fā)生解纏，方向發(fā)生解纏，伸直以及相對滑移，從而表現(xiàn)出一種變形量很伸直以及相對滑移，從而表現(xiàn)出一種變形量很大的宏觀流動。大的宏觀流動

13、。 聚合物的流變學主要研究聚合物在外力作聚合物的流變學主要研究聚合物在外力作用下產(chǎn)生的用下產(chǎn)生的應力、應變應力、應變和和應變應變速率等力學速率等力學現(xiàn)象與現(xiàn)象與自身粘度自身粘度之間的關系，以及影響這些之間的關系，以及影響這些關系的各種因素。關系的各種因素。1.1.5 1.1.5 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì) 1.1.牛頓流動規(guī)律：牛頓流動規(guī)律： 牛頓在研究牛頓在研究液體流動液體流動時發(fā)現(xiàn)，時發(fā)現(xiàn)，溫度一定溫度一定時，低分子液時，低分子液體在流動時的體在流動時的切應力切應力和和剪切速率剪切速率之間存在著如下關系：之間存在著如下關系： 式中式中 液層之間的單位距離內(nèi)的速度差，稱液層之間的單

14、位距離內(nèi)的速度差，稱 為速度梯度為速度梯度 單位時間內(nèi)的切應變，稱為剪切速率。單位時間內(nèi)的切應變，稱為剪切速率。 比例常數(shù)，稱為剪切粘度或牛頓粘度。比例常數(shù)，稱為剪切粘度或牛頓粘度。 dtddrddrddtd1.1.5 1.1.5 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì) 凡是液體層流時符合牛頓流動規(guī)凡是液體層流時符合牛頓流動規(guī)律的通稱律的通稱牛頓流體，牛頓流體，其特征為應變隨其特征為應變隨應力作用的時間線性地增加，且粘度應力作用的時間線性地增加，且粘度保持不變（定溫情況下），應變具有保持不變（定溫情況下），應變具有不可逆性質(zhì)，應力解除后應變以永久不可逆性質(zhì)，應力解除后應變以永久變形保持下來。變形

15、保持下來。1.1.5 1.1.5 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì)2. 2. 指數(shù)流動規(guī)律：指數(shù)流動規(guī)律： 式中式中 K K與聚合物和溫度有關的常數(shù)，可反映聚合與聚合物和溫度有關的常數(shù)，可反映聚合 物熔體的粘稠性，稱為物熔體的粘稠性，稱為粘度系數(shù)粘度系數(shù)； n n與聚合物和溫度有關的常數(shù)，可反映聚合與聚合物和溫度有關的常數(shù)，可反映聚合 物熔體偏離牛頓流體性質(zhì)的程度，稱物熔體偏離牛頓流體性質(zhì)的程度，稱為為非非 牛頓指數(shù)。牛頓指數(shù)。 nnnKdtdKdrdvK1.1.5 1.1.5 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì)注：注： 在注射成型中，只有少數(shù)聚合物熔體的在注射成型中，只有少數(shù)聚合物熔體

16、的粘度對剪切速率不敏感如粘度對剪切速率不敏感如PAPA、PCPC等，除常等，除常把它們近似視為牛頓流體外，其它絕大多數(shù)把它們近似視為牛頓流體外，其它絕大多數(shù)的聚合物熔體都表現(xiàn)為非牛頓流體。這些的聚合物熔體都表現(xiàn)為非牛頓流體。這些聚合物熔體都近似地服從指數(shù)流動規(guī)律。聚合物熔體都近似地服從指數(shù)流動規(guī)律。1.1.5 1.1.5 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì) 上式可改寫為：上式可改寫為： 設設 于是，式（于是，式（1.51.5）改寫為）改寫為 式中式中 1nK1naKa （1.51.5）（稱為流變方程）（稱為流變方程） （1.61.6） （稱為流動方程）（稱為流動方程） （1.71.7）a 非

17、牛頓液體的表觀粘度。非牛頓液體的表觀粘度。1.1.5 1.1.5 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì) 就表觀粘度的力學性質(zhì)而言，它與牛就表觀粘度的力學性質(zhì)而言，它與牛頓粘度相同。但是，頓粘度相同。但是，表觀粘度表觀粘度表征的是非表征的是非牛頓液體（服從指數(shù)流動規(guī)律）在外力的牛頓液體（服從指數(shù)流動規(guī)律）在外力的左右下抵抗剪切變形的能力。由于非牛頓左右下抵抗剪切變形的能力。由于非牛頓液體的流動規(guī)律比較復雜，表觀粘度除與液體的流動規(guī)律比較復雜，表觀粘度除與流體流體本身的性質(zhì)本身的性質(zhì)以及以及溫度溫度有關以外，還受有關以外，還受剪切速率剪切速率的影響，這就意味著外力的大小的影響，這就意味著外力的大小

18、及其作用及其作用時間時間也能改變流體的粘稠性。也能改變流體的粘稠性。1.1.5 1.1.5 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì)討論：討論： n n1 1時，時， 這意味著非牛頓流體變?yōu)榕ｎD流體，所以，這意味著非牛頓流體變?yōu)榕ｎD流體，所以，n n值可以用來反映非牛頓也體值可以用來反映非牛頓也體偏離偏離牛頓流體性質(zhì)的程度。牛頓流體性質(zhì)的程度。 n1n1時時 ，絕對值，絕對值 1 1n n 越大，流體的非牛頓性越越大，流體的非牛頓性越強，剪切速率對表觀粘度的影響越強。強，剪切速率對表觀粘度的影響越強。 其中其中n n1 1時，稱為時，稱為假塑性液體假塑性液體。（在注射成型中，除。（在注射成型中，除

19、了熱固性聚合物和少數(shù)熱塑性聚合物外，大多數(shù)聚合物熔體均有了熱固性聚合物和少數(shù)熱塑性聚合物外，大多數(shù)聚合物熔體均有近似假塑性液體流變學的性質(zhì)）近似假塑性液體流變學的性質(zhì)） N N1 1時，稱為時，稱為膨脹性液體膨脹性液體。（屬于膨脹性液體的主要。（屬于膨脹性液體的主要是一些固體含量較高的聚合物懸乳液）是一些固體含量較高的聚合物懸乳液） Ka1.1.5 1.1.5 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì)1 12 23 34 4圖圖1.5 1.5 不同類型流體的流動曲線不同類型流體的流動曲線 1 1膨脹性流體；膨脹性流體； 2 2牛頓流體；牛頓流體； 3 3假塑性流體；假塑性流體； 4 4復合型流體復

20、合型流體剪切速率剪切速率切應力切應力不同類型流體的流動曲線不同類型流體的流動曲線1.1.5 1.1.5 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì)不同類型流體的流變曲線不同類型流體的流變曲線1 12 23 3表觀粘度表觀粘度 圖圖1.6 1.6 不同類型流體的流變曲線不同類型流體的流變曲線1 1膨脹性流體；膨脹性流體； 2 2牛頓流體；牛頓流體；3 3假塑性流體假塑性流體剪切速率剪切速率1.1.5 1.1.5 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì) 3.3.假塑性液體的流變學性質(zhì)假塑性液體的流變學性質(zhì) 在中等剪切速率區(qū)域，假塑性液體的流變學在中等剪切速率區(qū)域，假塑性液體的流變學性質(zhì)表現(xiàn)為：性質(zhì)表現(xiàn)為：

21、 1 1）變形和流動所需要的）變形和流動所需要的切應力切應力隨隨剪切速率剪切速率變化，并呈指數(shù)規(guī)律增大；變化，并呈指數(shù)規(guī)律增大； 2 2）變形和流動所受到的粘滯阻力，即液體）變形和流動所受到的粘滯阻力，即液體的表觀粘度隨剪切速率變化，并呈指數(shù)規(guī)律減小。的表觀粘度隨剪切速率變化，并呈指數(shù)規(guī)律減小。 這種現(xiàn)象稱為假塑性液體的這種現(xiàn)象稱為假塑性液體的“剪切稀化剪切稀化” 1.1.5 1.1.5 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì)4.4.影響聚合物流變學性質(zhì)的因素影響聚合物流變學性質(zhì)的因素（1 1）聚合物結構對粘度的影響）聚合物結構對粘度的影響 vv 分子結構分子結構 vv 相對分子質(zhì)量相對分子質(zhì)量

22、 vv 相對分子質(zhì)量分布（聚合物內(nèi)大分子相對分子質(zhì)量分布（聚合物內(nèi)大分子之間相對分子質(zhì)量的差異）之間相對分子質(zhì)量的差異）1.1.5 1.1.5 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì)（2 2）溫度對粘度的影響）溫度對粘度的影響 注：注射成型生產(chǎn)中，依靠提高溫度降低熔體粘度注：注射成型生產(chǎn)中，依靠提高溫度降低熔體粘度以改善流動性的工藝控制方法，主要適用于粘度對剪切速以改善流動性的工藝控制方法，主要適用于粘度對剪切速率不太敏感或其熔體近似服從牛頓流動規(guī)律的聚合物，如率不太敏感或其熔體近似服從牛頓流動規(guī)律的聚合物，如PMMAPMMA、PCPC、PA-66PA-66等這些材料不需要增加很多溫度而它們等這

23、些材料不需要增加很多溫度而它們的粘度卻下降不少。的粘度卻下降不少。1.1.5 1.1.5 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì)（3 3）壓力對粘度的影響）壓力對粘度的影響 注：粘度對壓力的敏感性會因聚合物不同而不同。注：粘度對壓力的敏感性會因聚合物不同而不同。通常認為，聚合物熔體的壓縮率越大，其粘度對壓力通常認為，聚合物熔體的壓縮率越大，其粘度對壓力的敏感性越強的敏感性越強1.1.5 1.1.5 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì)5.5.熱固性聚合物的流變學性質(zhì)熱固性聚合物的流變學性質(zhì) 熱固性聚合物和熱塑性聚合物流變行為的不同可以用圖熱固性聚合物和熱塑性聚合物流變行為的不同可以用圖1.91.

24、9加以加以說明：說明：C CB BA Ajc溫度溫度流動性流動性圖圖1.9 1.9 溫度對熱固性聚合物流動性的影響溫度對熱固性聚合物流動性的影響 A A總的流動曲線；總的流動曲線； B B粘度對流動性的影響曲線；粘度對流動性的影響曲線； C C交聯(lián)反應速度對流動性的影響曲線交聯(lián)反應速度對流動性的影響曲線1.1.5 1.1.5 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì)1 1）熔體在圓形導管內(nèi)的流動：）熔體在圓形導管內(nèi)的流動：2 2）在扁形導槽內(nèi)的流動：）在扁形導槽內(nèi)的流動：48RLqpva312WhLqpva1.1.5 1.1.5 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì) 3 3）成型過程中的流動狀態(tài)分

25、析）成型過程中的流動狀態(tài)分析 塑料聚合物熔體在注射機內(nèi)的旋轉(zhuǎn)螺桿與料筒之間進行輸送、壓縮、塑料聚合物熔體在注射機內(nèi)的旋轉(zhuǎn)螺桿與料筒之間進行輸送、壓縮、熔融塑化，并將塑化好的熔體儲存在料筒的端部。熔融塑化，并將塑化好的熔體儲存在料筒的端部。 儲存在料筒端部的熔體受螺桿的向前推壓力并通過噴嘴、模具的主儲存在料筒端部的熔體受螺桿的向前推壓力并通過噴嘴、模具的主流道、分流道和澆口，開始射入模腔內(nèi)。流道、分流道和澆口，開始射入模腔內(nèi)。 塑料熔體經(jīng)澆口射入模具型腔過程中的流動、相變與固化。塑料熔體經(jīng)澆口射入模具型腔過程中的流動、相變與固化。影響壓力損失影響壓力損失 的因素：的因素：v 壓力損失壓力損失 和

26、流程距離成正比；和流程距離成正比；v 壓力損失壓力損失 和流道（包括型腔）的截面尺寸有關和流道（包括型腔）的截面尺寸有關流道截面尺寸愈小，壓力損失愈大；流道截面尺寸愈小，壓力損失愈大； 對圓形流動通道，壓力損失與流道半徑的對圓形流動通道，壓力損失與流道半徑的4 4次方成正比；次方成正比； 對矩形流動通道，壓力損失與流道深度的對矩形流動通道，壓力損失與流道深度的3 3次方和寬度的次方和寬度的1 1次方次方成反比。成反比。v 壓力損失壓力損失 和熔體的表觀粘度成正比。和熔體的表觀粘度成正比。48RLqpva312WhLqpvapppp1.1.5 1.1.5 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì)4

27、4）速度分布與末端效應）速度分布與末端效應（1 1）速度分布：）速度分布：n=n=n=3n=3n=1n=1n=1/3n=1/3r rR Rv vv vm m 對牛頓型流體來說，這種對牛頓型流體來說，這種分布呈拋物線型；對非牛頓型分布呈拋物線型；對非牛頓型流體來說，這種拋物線型稍尖流體來說，這種拋物線型稍尖（n1n1）或稍平（）或稍平（n1n1）。）。1.1.5 1.1.5 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì)（2 2）端末效應（與聚合物的彈性有關）端末效應（與聚合物的彈性有關）簡單地說：熔體在入口端出現(xiàn)壓力降，在出口端出現(xiàn)膨脹簡單地說：熔體在入口端出現(xiàn)壓力降，在出口端出現(xiàn)膨脹的現(xiàn)象稱為的現(xiàn)象稱

28、為端末效應端末效應，亦分別稱為，亦分別稱為入口效應和離模膨脹效入口效應和離模膨脹效應應。1.1.5 1.1.5 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì)產(chǎn)生入口效應的原因：產(chǎn)生入口效應的原因： 聚合物液體以聚合物液體以收斂流動收斂流動方式進入導管入方式進入導管入口時，它必須變形以適應它在新的且有適當口時，它必須變形以適應它在新的且有適當壓縮性的流道內(nèi)流動，但聚合物熔體具有壓縮性的流道內(nèi)流動，但聚合物熔體具有彈彈性性，也就是對變形具有抵抗力，因此，就必，也就是對變形具有抵抗力，因此，就必須消耗適當?shù)哪芰?，即消耗相當?shù)膲毫?，須消耗適當?shù)哪芰?，即消耗相當?shù)膲毫?，來完成在這段管內(nèi)的變形。來完成在這段管

29、內(nèi)的變形。 熔體各點的速度在進入導管前后是不同熔體各點的速度在進入導管前后是不同的，為調(diào)整速度，也要消耗一定的壓力降。的，為調(diào)整速度，也要消耗一定的壓力降。1.1.5 1.1.5 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì) 產(chǎn)生離模膨脹的原因產(chǎn)生離模膨脹的原因（解釋之一）解釋之一） 聚合物熔體從導管中流出后，周圍壓力大大聚合物熔體從導管中流出后，周圍壓力大大減小減小，甚至完全消失，這意味著聚合物內(nèi)的大分，甚至完全消失，這意味著聚合物內(nèi)的大分子突然變得自由了，因此，前段流動中儲存于大子突然變得自由了，因此，前段流動中儲存于大分子中的彈性變形能量被釋放出來，致使在流動分子中的彈性變形能量被釋放出來，致使

30、在流動變形中已經(jīng)伸展開的大分子鏈重新恢復卷曲，各變形中已經(jīng)伸展開的大分子鏈重新恢復卷曲，各分子鏈的間距隨著增大，從而導致聚合物內(nèi)自由分子鏈的間距隨著增大，從而導致聚合物內(nèi)自由空間增大，于是體積相應發(fā)生膨脹?？臻g增大，于是體積相應發(fā)生膨脹。1.1.5 1.1.5 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì) 入口效應入口效應和和出模膨脹效應出模膨脹效應通常對塑料的成型都通常對塑料的成型都是不利的，特別是在注射成型、擠出成型和拉絲過是不利的，特別是在注射成型、擠出成型和拉絲過程中，可能導致產(chǎn)品變形和扭曲，降低塑件的尺寸程中，可能導致產(chǎn)品變形和扭曲，降低塑件的尺寸穩(wěn)定性，并可能在塑件內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)應力，降低塑件物

31、穩(wěn)定性，并可能在塑件內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)應力，降低塑件物理和力學性能。增加管子或口模的平直部分長度，理和力學性能。增加管子或口模的平直部分長度，適當降低成型時的壓力和提高成型溫度，并對擠出適當降低成型時的壓力和提高成型溫度，并對擠出物加以適當速度的牽引或拉伸等，均有利于減小或物加以適當速度的牽引或拉伸等，均有利于減小或消除端末效應帶來的不利影響。消除端末效應帶來的不利影響。1.1.5 1.1.5 聚合物的流變學性質(zhì)聚合物的流變學性質(zhì)1.1.6 1.1.6 聚合物在成型過程中的物理和化學變化聚合物在成型過程中的物理和化學變化六、聚合物在成型過程中的物理和化學變化六、聚合物在成型過程中的物理和化學變化1.1.

32、成型過程中聚合物的結晶成型過程中聚合物的結晶1 1）結晶聚合物：）結晶聚合物： 聚合物在從高溫熔體向低溫固態(tài)轉(zhuǎn)變的過程中，若其分子鏈構型聚合物在從高溫熔體向低溫固態(tài)轉(zhuǎn)變的過程中，若其分子鏈構型（結構形態(tài)）能夠得到規(guī)整排列，則該聚合物為結晶聚合物。（如：（結構形態(tài)）能夠得到規(guī)整排列，則該聚合物為結晶聚合物。（如：PEPE、PTFEPTFE、POMPOM等）等）2 2）結晶度：）結晶度： 結晶型聚合物的結晶區(qū)在聚合物中所占的重量百分數(shù)。（大多數(shù)結晶型聚合物的結晶區(qū)在聚合物中所占的重量百分數(shù)。（大多數(shù)聚合物的結晶度約為聚合物的結晶度約為10%10%60%60%，但有些也可能達到很高的數(shù)值，如，但有些

33、也可能達到很高的數(shù)值，如PPPP的結晶度達到的結晶度達到70%70%95%95%，HDPEHDPE和和PTFEPTFE的也能超過的也能超過90%90%）3 3）結晶過程：）結晶過程：1. 1.61.6 聚合物在成型過程中的物理和化學變化4 4）影響結晶的因素）影響結晶的因素vv 溫度溫度vv 壓力和切應力壓力和切應力 增大壓力可使聚合物在高于正常情況下的熔化溫度發(fā)生結晶；切增大壓力可使聚合物在高于正常情況下的熔化溫度發(fā)生結晶；切應力可導致微晶生成，產(chǎn)生均勻的微晶結構。應力可導致微晶生成，產(chǎn)生均勻的微晶結構。vv 分子結構分子結構 聚合物分子結構越簡單、越規(guī)整，結晶越快，結晶度越高，聚合物分子結

34、構越簡單、越規(guī)整，結晶越快，結晶度越高，同一種聚合物的最大結晶速率隨相對分子質(zhì)量的增大而減小。同一種聚合物的最大結晶速率隨相對分子質(zhì)量的增大而減小。 vv 添加劑添加劑1. 1.61.6 聚合物在成型過程中的物理和化學變化5）結晶對塑件性能的影響結晶對塑件性能的影響vv 密度密度 密度隨結晶度的增大而提高。密度隨結晶度的增大而提高。vv 力學性能力學性能 抗拉強度隨結晶度的增大而提高；沖擊韌性將下降；彈性模量將減小?？估瓘姸入S結晶度的增大而提高；沖擊韌性將下降；彈性模量將減小。 vv 熱性能熱性能 結晶有助于提高聚合物的軟化溫度和熱變形溫度。結晶有助于提高聚合物的軟化溫度和熱變形溫度。vv 翹

35、曲翹曲 結晶程度越高，體積收縮越大，因此結晶態(tài)塑件比非結晶態(tài)塑件更容易因結晶程度越高，體積收縮越大，因此結晶態(tài)塑件比非結晶態(tài)塑件更容易因收縮不均而發(fā)生翹曲。收縮不均而發(fā)生翹曲。 vv 表面粗糙度和透明度表面粗糙度和透明度 結晶后，塑件表面粗糙度將降低，而透明度會減小或喪失。結晶后，塑件表面粗糙度將降低，而透明度會減小或喪失。1.1.6 1.1.6 聚合物在成型過程中的物理和化學變化聚合物在成型過程中的物理和化學變化v 結晶型結晶型塑料塑料有有PEPE、PPPP、PTFEPTFE、POMPOM、PAPA、CPTCPT等等 vv 非結晶型非結晶型塑料有塑料有PSPS、PMMAPMMA、PCPC、A

36、BSABS、PSUPSU等等 一般來說，結晶型塑料是不透明的或半一般來說，結晶型塑料是不透明的或半透明的，非結晶型塑料是透明的。透明的，非結晶型塑料是透明的。 特例：聚特例：聚4-4-甲基戊烯甲基戊烯-1-1為結晶型塑料卻高度透為結晶型塑料卻高度透明性；明性；ABSABS為非結晶型塑料卻不透明。為非結晶型塑料卻不透明。6 6）成型結晶塑料時應注意下列問題）成型結晶塑料時應注意下列問題vv 料溫上升到成型溫度所需的熱量多，要用塑化能力大的設料溫上升到成型溫度所需的熱量多，要用塑化能力大的設備備vv 冷凝時放出熱量大，要充分冷卻冷凝時放出熱量大，要充分冷卻vv 熔態(tài)與固態(tài)的比重差大，成型收縮大，易

37、發(fā)生縮孔、氣孔熔態(tài)與固態(tài)的比重差大，成型收縮大，易發(fā)生縮孔、氣孔vv 各向異性顯著，內(nèi)應力大各向異性顯著，內(nèi)應力大vv 結晶熔點范圍窄，易發(fā)生未熔粉末注入模具或堵塞澆口結晶熔點范圍窄，易發(fā)生未熔粉末注入模具或堵塞澆口1.1.6 1.1.6 聚合物在成型過程中的物理和化學變化聚合物在成型過程中的物理和化學變化2.2.成型過程中的取向作用成型過程中的取向作用1 1）取向的概念）取向的概念 聚合物大多分子及其鏈段或結晶聚合物的微晶粒子在應力作聚合物大多分子及其鏈段或結晶聚合物的微晶粒子在應力作用下形成的有序排列叫做取向結構。用下形成的有序排列叫做取向結構。2 2）分類）分類 vv 按應力性質(zhì)不同分按

38、應力性質(zhì)不同分 拉伸取向拉伸取向由拉應力引起，取向方向與拉伸方向一致由拉應力引起，取向方向與拉伸方向一致 流動取向流動取向在切應力作用下沿著熔體流動方向形成的在切應力作用下沿著熔體流動方向形成的 vv 按流動性質(zhì)不同，取向結構可分為按流動性質(zhì)不同，取向結構可分為 單軸取向單軸取向取向結構單元均沿著一個流動方向有序排列取向結構單元均沿著一個流動方向有序排列 多軸取向多軸取向結構單元可沿兩個或兩個以上流動方向有序排列結構單元可沿兩個或兩個以上流動方向有序排列 vv 按結晶與非結晶聚合物分按結晶與非結晶聚合物分 結晶取向結晶取向 非結晶取向非結晶取向1.1.6 1.1.6 聚合物在成型過程中的物理和

39、化學變化聚合物在成型過程中的物理和化學變化2 2）取向?qū)λ芗阅艿挠绊懀┤∠驅(qū)λ芗阅艿挠绊憊v 取向?qū)λ芗W性能的影響取向?qū)λ芗W性能的影響 對對單軸取向單軸取向而言，取向后在取向平行方向的抗拉而言，取向后在取向平行方向的抗拉強度大為增強，而與取向軸垂直方向的抗拉強度則有強度大為增強，而與取向軸垂直方向的抗拉強度則有所減弱；而所減弱；而雙軸取向雙軸取向的薄片或薄膜在平面的任何方向的薄片或薄膜在平面的任何方向上均有較高的抗拉強度、斷裂伸長率和沖擊韌度，抗上均有較高的抗拉強度、斷裂伸長率和沖擊韌度，抗撕裂能力也有所提高。撕裂能力也有所提高。vv 取向使塑件具有各向異性（在光、熱、電等方面）取

40、向使塑件具有各向異性（在光、熱、電等方面） 1.1.6 1.1.6 聚合物在成型過程中的物理和化學變化聚合物在成型過程中的物理和化學變化v 取向?qū)ζ渌阅艿挠绊懭∠驅(qū)ζ渌阅艿挠绊?聚合物的玻璃化溫度隨取向程度的提高而上升；聚合物的玻璃化溫度隨取向程度的提高而上升；取向程度越大，回縮或熱收縮越大。取向程度越大，回縮或熱收縮越大。 綜上所述，聚合物的取向?qū)λ芗男阅苡绊懢C上所述，聚合物的取向?qū)λ芗男阅苡绊懞艽?。在塑料成型生產(chǎn)中，可以利用聚合物的取向很大。在塑料成型生產(chǎn)中，可以利用聚合物的取向來提高塑件的性能，例如吹塑薄膜就是利用聚合物來提高塑件的性能，例如吹塑薄膜就是利用聚合物雙軸取向原理來提

41、高其性能的，但并不是說聚合物雙軸取向原理來提高其性能的，但并不是說聚合物取向?qū)λ芗阅芫幸嫣?，在生產(chǎn)厚度較大的塑件取向?qū)λ芗阅芫幸嫣?，在生產(chǎn)厚度較大的塑件時，就應力圖消除取向現(xiàn)象，使塑件不致發(fā)生翹曲時，就應力圖消除取向現(xiàn)象，使塑件不致發(fā)生翹曲變形或裂紋，從而保證塑件質(zhì)量。變形或裂紋，從而保證塑件質(zhì)量。1.1.6 1.1.6 聚合物在成型過程中的物理和化學變化聚合物在成型過程中的物理和化學變化1 1未取向區(qū)未取向區(qū) 2 2高度取向區(qū)高度取向區(qū)3 3中等取向區(qū)中等取向區(qū)4 4輕度取向區(qū)輕度取向區(qū) 聚合物熔體從澆口流入模腔時，熔體處于充模的初期階段，聚合物熔體從澆口流入模腔時，熔體處于充模的初

42、期階段，料流呈輻射狀，所以形成料流呈輻射狀，所以形成平面取向平面取向結構。熔體與型腔表壁接觸后，結構。熔體與型腔表壁接觸后，開始實現(xiàn)充模過程，在這個過程中，先與型腔表壁接觸熔體迅速開始實現(xiàn)充模過程，在這個過程中，先與型腔表壁接觸熔體迅速冷卻，形成一個冷卻，形成一個來不及取向來不及取向的薄殼，以后的熔體將在薄殼內(nèi)流動。的薄殼，以后的熔體將在薄殼內(nèi)流動。由于薄殼對熔體的摩擦作用，其附近的熔體流動阻力很大，熔體由于薄殼對熔體的摩擦作用，其附近的熔體流動阻力很大，熔體內(nèi)會產(chǎn)生很大的切應力，所以大分子能在此處內(nèi)會產(chǎn)生很大的切應力，所以大分子能在此處高度取向高度取向。與此同。與此同時，熔體中部所受摩擦最小

43、，切應力也不太大，所以大分子一般時，熔體中部所受摩擦最小，切應力也不太大，所以大分子一般只能只能輕度取向輕度取向。而在中部熔體與薄殼附近熔體之間的過渡區(qū)中，。而在中部熔體與薄殼附近熔體之間的過渡區(qū)中，大分子大分子取向程度中等取向程度中等。1.1.6 聚合物在成型過程中的物理和化學變化3.3.成型過程中聚合物的降解成型過程中聚合物的降解1 1）概念）概念 由于聚合物大分子受熱和應力的作用，或由于在高溫下受微量由于聚合物大分子受熱和應力的作用，或由于在高溫下受微量水分、酸、堿等雜質(zhì)及空氣中氧的作用，聚合物會發(fā)生相對分子量降水分、酸、堿等雜質(zhì)及空氣中氧的作用，聚合物會發(fā)生相對分子量降低或大分子結構改

44、變等化學變化，這種現(xiàn)象叫降解或裂解。低或大分子結構改變等化學變化，這種現(xiàn)象叫降解或裂解。2 2）防治）防治vv 嚴格控制原材料的技術指標和使用合格的原材料嚴格控制原材料的技術指標和使用合格的原材料vv 使用前對聚合物進行嚴格的干燥使用前對聚合物進行嚴格的干燥vv 確定合理的加工工藝和加工條件確定合理的加工工藝和加工條件vv 使用添加劑使用添加劑注：聚合物降解通常是有害的，但也有例外，如通過機械降解（輥壓貨注：聚合物降解通常是有害的，但也有例外，如通過機械降解（輥壓貨共擠）作用使聚合物之間或兩種聚合物的彈體之間進行接枝或嵌段聚共擠）作用使聚合物之間或兩種聚合物的彈體之間進行接枝或嵌段聚合物配置共

45、聚物，以改良聚合物性能并擴大其應用范圍就是一例。合物配置共聚物，以改良聚合物性能并擴大其應用范圍就是一例。1.1.6 1.1.6 聚合物在成型過程中的物理和化學變化聚合物在成型過程中的物理和化學變化4.4.成型過程中聚合物的交聯(lián)成型過程中聚合物的交聯(lián)1 1）硬化不足）硬化不足 塑件的機械強度、耐熱、耐化學腐蝕性、電絕緣性塑件的機械強度、耐熱、耐化學腐蝕性、電絕緣性等會下降；熱膨脹、內(nèi)應力、受力時的蠕變量等會增等會下降；熱膨脹、內(nèi)應力、受力時的蠕變量等會增加；塑件缺少光澤，容易發(fā)生翹曲變形；有時甚至會加；塑件缺少光澤，容易發(fā)生翹曲變形；有時甚至會產(chǎn)生裂紋。產(chǎn)生裂紋。2 2）過度硬化）過度硬化 塑

46、件機械強度不高、變色、發(fā)脆，表面有時會出現(xiàn)塑件機械強度不高、變色、發(fā)脆，表面有時會出現(xiàn)密集的小泡；可使塑件產(chǎn)生焦化和裂解現(xiàn)象。密集的小泡；可使塑件產(chǎn)生焦化和裂解現(xiàn)象。1.1.6 1.1.6 聚合物在成型過程中的物理和化學變化聚合物在成型過程中的物理和化學變化1.1.塑料的組成塑料的組成 合成樹脂添加劑合成樹脂添加劑1 1）合成樹脂）合成樹脂 （40%40%100%100%） 受熱軟化后可將塑料的其它組分加以粘合，并受熱軟化后可將塑料的其它組分加以粘合，并決定塑料的主要性能決定塑料的主要性能2 2）添加劑）添加劑 包括填充劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色包括填充劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色劑

47、和固化劑等劑和固化劑等1.2 1.2 塑料的工藝性能塑料的工藝性能添加劑添加劑 作作 用用常用的各種添加劑常用的各種添加劑含量含量填充劑（填填充劑（填料）料） 調(diào)整塑料的物理化學性能調(diào)整塑料的物理化學性能提高材料強度提高材料強度減少合成樹脂的用量降低塑料成本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、木粉、紙、棉屑、硅石、硅藻土、云母、石棉、石金屬粉、玻璃纖維、云母、石棉、石金屬粉、玻璃纖維、和碳纖維等和碳纖維等20%20%50%50%增塑劑增塑劑提高塑件的可塑性和柔軟性但會降低提高塑件的可塑性和柔軟性但會降低塑件的穩(wěn)定性、介電性和機械強度塑件的穩(wěn)定性、介電性和機械強度不易揮發(fā)

48、的高沸點的液體有機化合不易揮發(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物或低熔點的固體有機化合物穩(wěn)定劑穩(wěn)定劑抑制和防止塑料在加工和使用過程中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)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)氧化合硬脂酸鹽、鉛的化合物及環(huán)氧化合物物0.3%0.3%0.5%0.5%潤滑劑潤滑劑防止塑料在成型加工過程中粘附在模防止塑料在成型加工過程中粘附在模具上具上提高塑件的流動性提高塑件的流動性硬脂酸及其鹽類硬脂酸及其鹽類1%1%著色劑著色劑有機顏料、無機鹽料、染料有機顏料、無機鹽料、染料 0.01%0.01%0.02%0.02%固化劑固化

49、劑促使合成樹脂進行交聯(lián)反應或加快交促使合成樹脂進行交聯(lián)反應或加快交聯(lián)反應速度聯(lián)反應速度1.2 1.2 塑料的工藝性能塑料的工藝性能添加劑的性能添加劑的性能2 2、塑料的特性、塑料的特性: : 1. 1. 質(zhì)量輕質(zhì)量輕 2. 2. 化學穩(wěn)定優(yōu)越化學穩(wěn)定優(yōu)越 3. 3. 電絕緣性能好電絕緣性能好 4. 4. 比強度高比強度高 5. 5. 減摩，耐磨性能優(yōu)良，自潤滑性好減摩，耐磨性能優(yōu)良，自潤滑性好 6. 6. 成型加工方便成型加工方便 7. 7. 粘結性能好粘結性能好 8. 8. 光學性能好光學性能好 9. 9. 著色性能較強著色性能較強 10. 10. 導熱率低導熱率低1.2 1.2 塑料的工藝

50、性能塑料的工藝性能 目前，塑料也存在著一些缺點，使其應用目前，塑料也存在著一些缺點，使其應用受到一定限制。一般塑料的機械強度均不如金受到一定限制。一般塑料的機械強度均不如金屬。塑料成型時收縮率較高。塑料對溫度的敏屬。塑料成型時收縮率較高。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。塑料若長期使用溫度范圍遠較其它材料的窄。塑料若長期受載荷作用，即使溫度不高，其形狀會產(chǎn)生受載荷作用，即使溫度不高，其形狀會產(chǎn)生“蠕變?nèi)渥儭?，塑料這種漸漸產(chǎn)生的塑件流動是不，塑料這種漸漸產(chǎn)生的塑件流動是不可塑的，導致塑件尺寸精度喪失。所以，

51、在選可塑的，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。擇塑料時要注意揚長避短。1.2 1.2 塑料的工藝性能塑料的工藝性能3.3.塑料的分類塑料的分類1 1）按合成樹脂的分子結構及特性分）按合成樹脂的分子結構及特性分 vv 熱塑性塑料熱塑性塑料 如：如：PEPE、PPPP、PSPS、PVCPVC、PMMAPMMA、PAPA、POMPOM、ABSABS、PCPC、PPOPPO、PSUPSU、PTFEPTFE等等 vv 熱固性塑料熱固性塑料 如：酚醛塑料、氨基塑料、環(huán)氧塑料、脲醛塑料、三聚氰如：酚醛塑料、氨基塑料、環(huán)氧塑料、脲醛塑料、三聚氰胺甲醛和不飽和聚酯等胺甲醛和不飽和聚酯等1.

52、2 1.2 塑料的工藝性能塑料的工藝性能2 2）按塑料的用途分類）按塑料的用途分類 vv 通用塑料通用塑料 如：如：PEPE、PPPP、PSPS、PVCPVC、酚醛塑料和氨基塑料、酚醛塑料和氨基塑料 vv 工程塑料工程塑料 如：如：POMPOM、PAPA、PCPC、PPOPPO、ABSABS、PSUPSU、PTFEPTFE、PMMAPMMA和和環(huán)氧樹脂等環(huán)氧樹脂等 vv 特殊塑料特殊塑料 如：氟塑料、聚酰亞胺塑料、有機硅樹脂和環(huán)氧如：氟塑料、聚酰亞胺塑料、有機硅樹脂和環(huán)氧樹脂等樹脂等1.2 1.2 塑料的工藝性能塑料的工藝性能1.2 1.2 塑料的工藝性能塑料的工藝性能 二、塑料的工藝性能二、

53、塑料的工藝性能 塑料在成形過程中表現(xiàn)出來的特有性質(zhì)。塑料在成形過程中表現(xiàn)出來的特有性質(zhì)。熱塑性塑料熱塑性塑料收縮性收縮性流動性流動性相容性相容性吸濕性吸濕性熱敏性熱敏性熱固性塑料熱固性塑料收縮性收縮性流動性流動性比容和壓縮比比容和壓縮比硬化速度硬化速度水分及揮發(fā)物含量水分及揮發(fā)物含量 1 1、熱塑性塑料的工藝性能、熱塑性塑料的工藝性能1 1）收縮性）收縮性塑件從模具中取出冷卻到室溫后，尺寸或體積收縮的特性塑件從模具中取出冷卻到室溫后，尺寸或體積收縮的特性稱為收縮性稱為收縮性 成型收縮的大小可用收縮率來表示：成型收縮的大小可用收縮率來表示： %100%100bbcSbbaSjs（2.12.1）（

54、2.22.2）式中式中 S Ss s實際收縮率實際收縮率 S Sj j 計算收縮率計算收縮率 a a 模具或塑件在成型溫度時的尺寸模具或塑件在成型溫度時的尺寸 b b 塑件在室溫時的尺寸塑件在室溫時的尺寸 c c 模具在室溫時的尺寸模具在室溫時的尺寸1.2 1.2 塑料的工藝性能塑料的工藝性能 vv 成型收縮的形式成型收縮的形式 塑件的尺寸收縮：塑件的尺寸收縮： 由于由于熱脹冷縮熱脹冷縮和塑件脫模時和塑件脫模時彈性恢復彈性恢復、塑性變形等、塑性變形等 原因，導致塑件脫模冷卻到室溫后其尺寸縮小。原因，導致塑件脫模冷卻到室溫后其尺寸縮小。 收縮的方向性：收縮的方向性： 塑料在成型時由于分子的取向作

55、用使塑件呈現(xiàn)塑料在成型時由于分子的取向作用使塑件呈現(xiàn)各向各向 異性，異性，沿料流方向（即平行方向）收縮大，強度高，沿料流方向（即平行方向）收縮大，強度高， 與料流垂直方向則收縮小，強度低。與料流垂直方向則收縮小，強度低。1.2 1.2 塑料的工藝性能塑料的工藝性能后收縮：后收縮： 塑件成型時，由于受成型壓力、切應力、各向異性、塑件成型時，由于受成型壓力、切應力、各向異性、密度不均、填料分布不均、模溫不一致、硬化不均和塑性密度不均、填料分布不均、模溫不一致、硬化不均和塑性變形等因素的影響，塑件內(nèi)存在殘余應力。當脫模后，由變形等因素的影響，塑件內(nèi)存在殘余應力。當脫模后，由于應力趨向平衡及儲存條件的

56、影響，使塑件再次收縮，這于應力趨向平衡及儲存條件的影響，使塑件再次收縮，這種收縮稱為種收縮稱為后收縮后收縮。一般塑件在脫模后。一般塑件在脫模后10h10h內(nèi)變化最大，內(nèi)變化最大，24h24h后基本定型，但最后穩(wěn)定要經(jīng)過后基本定型，但最后穩(wěn)定要經(jīng)過30306060天。天。通常熱塑通常熱塑性塑料的后收縮比熱固性塑料大，擠塑和注射的后收縮比性塑料的后收縮比熱固性塑料大，擠塑和注射的后收縮比壓縮成型大。壓縮成型大。1.2 1.2 塑料的工藝性能塑料的工藝性能后處理收縮：后處理收縮： 在某些情況下，塑件按其性能和工藝要求，在某些情況下，塑件按其性能和工藝要求，成型后要進行熱處理，處理后也會導致塑件尺成型

57、后要進行熱處理，處理后也會導致塑件尺寸收縮，這種收縮叫寸收縮，這種收縮叫后處理收縮后處理收縮。在模具設計。在模具設計時，對高精度塑件則應考慮后收縮及后處理收時，對高精度塑件則應考慮后收縮及后處理收縮的偏差并予以補償?？s的偏差并予以補償。1.2 1.2 塑料的工藝性能塑料的工藝性能vv影響塑件收縮的因素：影響塑件收縮的因素：塑料的品種塑料的品種 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)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。量、填料及配比等不同，則其收縮率及各向異性也不同。塑件的結構塑件的結構 塑件的形狀、尺寸、壁

58、厚、有無嵌件、嵌件數(shù)量及布局等，對收塑件的形狀、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。塑件的形狀復雜、尺寸小、壁薄、帶嵌件，收縮縮率值有很大影響。塑件的形狀復雜、尺寸小、壁薄、帶嵌件，收縮率就小。率就小。模具結構模具結構 模具的分型面、加壓方向、澆口形式、尺寸及分布等對收縮率及模具的分型面、加壓方向、澆口形式、尺寸及分布等對收縮率及方向性影響也很大，如采用直接澆口，澆口截面大，收縮小，但方向方向性影響也很大，如采用直接澆口，澆口截面大，收縮小，但方向性明顯。性明顯。成型工藝條件成型工藝條件 模具溫度高、塑件冷卻慢，則密度高、收縮大；注射壓力高、脫模具溫度高、塑件冷卻慢，

59、則密度高、收縮大；注射壓力高、脫模后彈性恢復大收縮??；保壓時間模后彈性恢復大收縮?。槐簳r間長收縮小。長收縮小。1.2 1.2 塑料的工藝性能塑料的工藝性能2 2） 流動性：流動性：塑料在一定溫度、壓力作用下，填充模具型塑料在一定溫度、壓力作用下，填充模具型腔的性能，稱為塑料的流動性。腔的性能，稱為塑料的流動性。vv塑料的塑料的流動性差流動性差，就不易充滿型腔，因此需要較大的成形，就不易充滿型腔，因此需要較大的成形壓力才能成形。壓力才能成形。vv塑料的塑料的流動性好流動性好，可以用較小的成形壓力充滿型腔。但流，可以用較小的成形壓力充滿型腔。但流動性太好，會使塑料在成形時產(chǎn)生嚴重的溢邊，填充不密

60、動性太好，會使塑料在成形時產(chǎn)生嚴重的溢邊，填充不密實，塑件組織疏松，易粘模。實，塑件組織疏松，易粘模。vv熱塑性塑料的流動性常用熱塑性塑料的流動性常用熔融指數(shù)熔融指數(shù)（單位（單位g g）、）、螺旋線長度螺旋線長度（單位（單位cmcm）來表示。）來表示。 1.2 1.2 塑料的工藝性能塑料的工藝性能 熔融指數(shù)用如圖熔融指數(shù)用如圖2.12.1所示的標準裝置所示的標準裝置（熔融指數(shù)測定儀）（熔融指數(shù)測定儀）來測定來測定。 將被測塑料裝入加熱將被測塑料裝入加熱料筒中并進行加熱，在一料筒中并進行加熱，在一定的溫度和壓力下，測定定的溫度和壓力下，測定塑料熔體在塑料熔體在10min10min內(nèi)從出內(nèi)從出料孔