高分子材料學(xué)第一章緒論課件

塑料成型加工PlasticsMoldingandProcessing塑料成型加工PlasticsMoldingandPro1內(nèi)容Contents第一章緒論第二章塑料成型的理論基礎(chǔ)第三章成型用的物料及其配制第四章壓縮模塑Chapter4CompressionandTransferMolding第五章擠出成型Chapter5Extrusion第六章注射模塑Chapter6InjectionMolding內(nèi)容Contents第一章緒論2第七章中空吹塑Chapter7Blowmolding第九章泡沫塑料的成型Chapter9Foaming第十章澆鑄Chapter10CastingandRotationalmolding第十一章壓延成型Chapter11Calendering第十三章熱成型Chapter13Thermoforming第十四章塑料的機(jī)械加工、修飾和裝配Chapter14Finishing,adhesionandassembly第七章中空吹塑3第一章緒論第一章緒論41.1塑料成型加工及其重要性一、塑料的發(fā)展史人類社會(huì)的進(jìn)步是與材料的使用密切相關(guān)的。從石器時(shí)代、銅器時(shí)代和鐵器時(shí)代發(fā)展到今天，材料有四大類：木材、水泥、鋼鐵、塑料。20世紀(jì)，塑料成為一類迅速發(fā)展起來(lái)的新材料。早在19世紀(jì)以前，人們就已經(jīng)利用瀝青、松香、琥珀、蟲(chóng)膠等天然樹(shù)脂。1868年將天然纖維素硝化，用樟腦作增塑劑制成了世界上第一個(gè)塑料品種，稱為賽璐珞，從此開(kāi)始了人類使用塑料的歷史。1.1塑料成型加工及其重要性一、塑料的發(fā)展史人類社5

1909年出現(xiàn)了第一種用人工合成的塑料-酚醛塑料。1920年又一種人工合成塑料-氨基塑料(苯胺甲醛塑料)誕生了。這兩種塑料當(dāng)時(shí)為推動(dòng)電氣工業(yè)和儀器制造工業(yè)的發(fā)展起了積極作用。20世紀(jì)20、30年代，相繼出現(xiàn)了醇酸樹(shù)脂、聚氯乙烯、丙烯酸酯類、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料。從40年代至今，隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展，石油資源的廣泛開(kāi)發(fā)利用，塑料工業(yè)獲得迅速發(fā)展。品種上又出現(xiàn)了聚乙烯、聚丙烯、不飽和聚酯、氟塑料、環(huán)氧樹(shù)脂、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰亞胺等等。現(xiàn)在，全世界每年的塑料產(chǎn)量超過(guò)了1億噸。美國(guó)每年塑料產(chǎn)量超過(guò)鋼、鋁和銅產(chǎn)量的總和。1909年出現(xiàn)了第一種用人工合成的塑料-酚醛塑料。6二、塑料工業(yè)塑料工業(yè)：塑料生產(chǎn)：樹(shù)脂、半成品塑料制品生產(chǎn)：塑料成型加工三、塑料工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程二、塑料工業(yè)塑料工業(yè)：塑料生產(chǎn)：樹(shù)脂、半成品三、塑料工業(yè)生產(chǎn)7四、成型將各種形態(tài)的塑料（粉料、粒料、溶液或分散體）制成所需形狀的制品或坯件的過(guò)程，是一切塑料制品或型材生產(chǎn)的必經(jīng)過(guò)程。塑料制品生產(chǎn)系統(tǒng)是由成型、機(jī)械加工、修飾和裝配四個(gè)連續(xù)的生產(chǎn)過(guò)程所組成的。四、成型將各種形態(tài)的塑料（粉料、粒料、溶液81.2塑料成型工業(yè)的過(guò)去和未來(lái)一、塑料成型工藝發(fā)展概況1、移植時(shí)期19世紀(jì)70年代開(kāi)始，塑料澆鑄、壓縮模塑、壓延成型、片材熱成型等。2、改造時(shí)期20世紀(jì)20年代，品種、生產(chǎn)技術(shù)、方法的改進(jìn)和擴(kuò)展，改造已有成型加工技術(shù)和傳統(tǒng)材料成型技術(shù)為主。3、創(chuàng)新時(shí)期20世紀(jì)50年代中期，大批高性能的塑料問(wèn)世，尖端技術(shù)的發(fā)展對(duì)塑料制品的性能、性能重現(xiàn)性和尺寸精度等提出了更高的要求。4、近期發(fā)展趨勢(shì)由單一型技術(shù)向組合型技術(shù)發(fā)展，由向特殊條件下的成型技術(shù)發(fā)展常規(guī)條件下的成型技術(shù)，由基本上不改變塑料原有性能的保質(zhì)成型加工技術(shù)向賦予塑料新性能的變質(zhì)型成型加工技術(shù)發(fā)展。1.2塑料成型工業(yè)的過(guò)去和未來(lái)一、塑料成型工藝發(fā)展概況19二、塑料和塑料制品生產(chǎn)的發(fā)展1、世界塑料生產(chǎn)的年增長(zhǎng)率：70年代以前：12~15%70年代以后：4~5%80年代：有一定增長(zhǎng)，發(fā)展中國(guó)家較快2、我國(guó)塑料年增長(zhǎng)率：1983年：1100kt1993年：5200kt從世界各國(guó)的第12位升至第5位不完全是原有制品數(shù)量的單純?cè)黾?，主要是?yīng)用范圍的日益增大。二、塑料和塑料制品生產(chǎn)的發(fā)展1、世界塑料生產(chǎn)的年增長(zhǎng)率：2、103、我國(guó)的塑料成型加工工業(yè)在新中國(guó)成立之前幾乎是個(gè)空白。50年代我國(guó)塑料制品的產(chǎn)量，平均每年以71％的高速度遞增，但年產(chǎn)量低，制品的類別單一，應(yīng)用范圍也比較窄。50年代末大批量聚氯乙烯樹(shù)脂投產(chǎn)，進(jìn)入60年代后，轉(zhuǎn)變?yōu)橐陨a(chǎn)熱塑性聚氯乙烯塑料制品為主。平均每年以18.6％的速度遞增。70年代從國(guó)外引進(jìn)了數(shù)套大型樹(shù)脂生產(chǎn)裝置，樹(shù)脂產(chǎn)量比60年代增長(zhǎng)4.3倍，年平均增長(zhǎng)率為14.4％，到1979年我國(guó)塑料制品的年產(chǎn)量已達(dá)百萬(wàn)噸，產(chǎn)品的品種、結(jié)構(gòu)也發(fā)生了較大變化。80年代，仍以年平均14％的高速度遞增，速度快、產(chǎn)量大、品種多和應(yīng)用廣。3、我國(guó)的塑料成型加工工業(yè)在新中國(guó)成立之前幾乎是個(gè)空白。5011三、塑料成型加工技術(shù)分類1、按所屬成型加工階段劃分（1）一次成型技術(shù)一次成型技術(shù)，是指能將塑料原材料轉(zhuǎn)變成有一定形狀和尺寸制品或半制品的各種工藝操作方法。目前生產(chǎn)上廣泛采用的擠塑、注塑、壓延、壓制、澆鑄和涂覆等。（2）二次成型技術(shù)二次成型技術(shù)，是指既能改變一次成型所得塑料半制品(如型材和坯件等)的形狀和尺寸，又不會(huì)使其整體性受到破壞的各種工藝操作方法。目前生產(chǎn)上采用的只有雙軸拉伸成型、中空吹塑成型和熱成型等少數(shù)幾種二次成型技術(shù)。三、塑料成型加工技術(shù)分類1、按所屬成型加工階段劃分（2）二次12（3）二次加工技術(shù)這是一類在保持一次成型或二次成型產(chǎn)物硬固狀態(tài)不變的條件下，為改變其形狀、尺寸和表觀性質(zhì)所進(jìn)行的各種工藝操作方法。也稱作“后加工技術(shù)”。大致可分為機(jī)械加工、連接加工和修飾加工三類方法。2、按聚合物在成型加工過(guò)程中的變化劃分（1）以物理變化為主的成型加工技術(shù)塑料的主要組分聚合物在這一類技術(shù)的成型加工過(guò)程中，主要發(fā)生相態(tài)與物理狀態(tài)轉(zhuǎn)變、流動(dòng)與變形和機(jī)械分離之類物理變化。（3）二次加工技術(shù)2、按聚合物在成型加工過(guò)程中的變化劃分13（2）以化學(xué)變化為主的成型加工技術(shù)屬于這一類的技術(shù)，在其成型加工過(guò)程中聚合物或其單體有明顯的交聯(lián)反應(yīng)或聚合反應(yīng)，而且這些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度對(duì)制品的性能有決定性影響。（3）物理和化學(xué)變化兼有的成型加工技術(shù)3、成型加工的操作方式劃分（1）連續(xù)式成型加工技術(shù)這類技術(shù)的共同持點(diǎn)是，其成型加工過(guò)程一旦開(kāi)始，就可以不間斷地一直進(jìn)行下去。塑料產(chǎn)品長(zhǎng)度可不受限制，管、棒、單絲、板、片、膜之類的型材。如各種型材的擠塑、薄膜和片材的壓延、薄膜的流延澆鑄、壓延和涂覆人造革成型和薄膜的凹版輪轉(zhuǎn)印刷與真空蒸鍍金屬等。（2）以化學(xué)變化為主的成型加工技術(shù)（3）物理和化學(xué)變化兼有的14（2）間歇式成型加工技術(shù)這類技術(shù)的共同持點(diǎn)是：成型加工過(guò)程的操作不能連續(xù)進(jìn)行，各個(gè)制品成型加工操作時(shí)間并不固定；有時(shí)具體的操作步驟也不完全相同。用移動(dòng)式模具的壓縮模塑和傳遞模塑、冷壓燒結(jié)成型、層壓成型、靜態(tài)澆鑄、滾塑以及大多數(shù)二次加工技術(shù)均屬此類。（3）周期式成型加工技術(shù)這一類技術(shù)在成型加工過(guò)程中，每個(gè)制品均以相同的步驟、每個(gè)步驟均以相同的時(shí)間，以周期循環(huán)的方式完成工藝操作，主要依靠成型設(shè)備預(yù)先設(shè)定的程序完成各個(gè)制品的成型加工操作。如全自動(dòng)式控制的注塑和注坯吹塑，以及自動(dòng)生產(chǎn)線上的片材熱成型和蘸浸成型等。（2）間歇式成型加工技術(shù)（3）周期式成型加工技術(shù)15四、塑料制品應(yīng)用的發(fā)展1、農(nóng)牧、漁業(yè)2、包裝四、塑料制品應(yīng)用的發(fā)展1、農(nóng)牧、漁業(yè)2、包裝163、交通運(yùn)輸4、電氣工業(yè)3、交通運(yùn)輸4、電氣工業(yè)175、化學(xué)工業(yè)6、儀表工業(yè)5、化學(xué)工業(yè)6、儀表工業(yè)187、建筑工業(yè)8、航空工業(yè)9、國(guó)防與尖端工業(yè)10、家具11、體育用品和日用百貨7、建筑工業(yè)8、航空工業(yè)9、國(guó)防與尖端工業(yè)10、家具11、體19簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程、縮短生產(chǎn)周期；加深對(duì)塑料在成型過(guò)程中所發(fā)生的物理化學(xué)變化的認(rèn)識(shí)；改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)、方法和設(shè)備；實(shí)現(xiàn)全面機(jī)械化和自動(dòng)化；設(shè)計(jì)更大更新的設(shè)備以適應(yīng)對(duì)大型、微型、精密或新型塑料制品生產(chǎn)的需求。五、塑料制品生產(chǎn)今后發(fā)展的方向簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程、縮短生產(chǎn)周期；五、塑料制品生產(chǎn)今后發(fā)展的方向201.3塑料制品的生產(chǎn)工序和組織一、塑料制品的生產(chǎn)工序圖1-2從原料到塑料制品的生產(chǎn)流程示意圖1.3塑料制品的生產(chǎn)工序和組織一、塑料制品的生產(chǎn)工序圖1-21二、新制品生產(chǎn)過(guò)程1、熟悉該種制品在物理、機(jī)械、熱、電及化學(xué)性能等方面所應(yīng)具備的指標(biāo)；2、根據(jù)要求，選定合適的塑料，從而決定成型方法；3、成本估算；4、試制并確定生產(chǎn)工藝規(guī)程、不斷完善。二、新制品生產(chǎn)過(guò)程1、熟悉該種制品在物理、機(jī)械、熱、電及化學(xué)22三、成型工廠對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的布置1、過(guò)程集中制生產(chǎn)設(shè)備集中；宜于品種多、產(chǎn)量小、變化快的制品；銜接生產(chǎn)工序時(shí)所需的運(yùn)輸設(shè)備多、費(fèi)時(shí)、費(fèi)工、不易連續(xù)化。2、產(chǎn)品集中制一種產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程配套；宜于單一、量大、