塑料基礎知識

塑料基礎知識演講人：日期：目錄塑料概述塑料的組成與結構塑料的性能與應用塑料的成型與加工技術塑料的環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展新型塑料材料與技術展望01塑料概述PART定義與特點定義塑料是以單體為原料，通過加聚或縮聚反應聚合而成的高分子化合物?？剐巫兡芰λ芰系目剐巫兡芰χ械?，介于纖維和橡膠之間。組成塑料由合成樹脂及填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、色料等添加劑組成。樹脂含量樹脂約占塑料總重量的40%～100%，塑料的基本性能主要決定于樹脂的本性。通用塑料、工程塑料和特種塑料。按用途分類高強度、高韌性、耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、耐低溫等類型。按性能分類01020304熱塑性塑料和熱固性塑料。按熱行為分類注塑、擠出、吹塑、壓延、層壓等塑料。按成型方法分類塑料的分類發(fā)展歷程自第一個塑料產品賽璐珞誕生算起，塑料工業(yè)迄今已有120年的歷史。初期應用塑料初期主要用于電氣絕緣、制造齒輪、紐扣等，替代傳統(tǒng)材料。現(xiàn)代應用現(xiàn)代塑料已廣泛應用于包裝、建筑、交通、電子、醫(yī)療、航空航天等領域。新發(fā)現(xiàn)2023年4月，一個國際研究團隊發(fā)現(xiàn)一種新的塑料污染形式，即塑料垃圾薄膜與巖石發(fā)生化學結合。塑料的歷史與發(fā)展02塑料的組成與結構PART01020304透明度高、耐化學腐蝕、機械強度高等特點，廣泛應用于包裝、醫(yī)療等領域。樹脂的種類與性質聚丙烯（PP）透明度高、加工性能好、耐化學腐蝕，廣泛應用于電子、電器、日用品等領域。聚苯乙烯（PS）具有優(yōu)良的耐化學腐蝕性、電絕緣性和機械強度，是建筑材料、電線電纜的重要原料。聚氯乙烯（PVC）最常見的塑料之一，具有良好的絕緣性、耐化學腐蝕性和機械強度。聚乙烯（PE）增塑劑增加塑料的柔韌性、彈性和耐寒性，常用的有鄰苯二甲酸酯類、脂肪族二元酸酯類等。降低成本、增加體積、增強某些性能，常用的有碳酸鈣、滑石粉、木粉等。防止塑料在加工、儲存和使用過程中受熱、光、氧等外界因素的作用而分解、變質，常用的有抗氧化劑、光穩(wěn)定劑等。使塑料具有各種顏色，常用的有有機顏料和無機顏料。添加劑的作用與類型穩(wěn)定劑填料著色劑塑料中的高分子鏈有序排列，形成結晶區(qū)域，使塑料具有較高的密度和機械強度。塑料中的高分子鏈無序排列，形成無定形區(qū)域，使塑料具有較好的透明性和韌性。塑料在加工過程中，高分子鏈沿外力方向取向排列，使塑料在取向方向上具有較高的機械強度和抗變形能力。塑料中的高分子鏈通過化學鍵連接成網(wǎng)狀結構，使塑料具有較高的耐熱性、耐溶劑性和機械強度。塑料的微觀結構結晶結構無定形結構取向結構交聯(lián)結構03塑料的性能與應用PART密度與輕質高強度塑料的密度通常在0.8-2.2g/cm3之間，是金屬的1/5-1/20，這使得塑料成為輕質高強的材料，廣泛應用于航空、汽車等領域。絕緣性能熱性能物理性能塑料具有優(yōu)異的電絕緣性能，廣泛應用于電線電纜、電機、電子工業(yè)等領域。塑料的熱導率低，隔熱效果好，可用作保溫材料；同時，部分塑料具有耐高溫性能，可在高溫環(huán)境下使用。塑料對酸、堿等化學物質具有良好的耐腐蝕性，適用于化工、醫(yī)藥等領域。耐腐蝕性通過添加抗老化劑，塑料可以抵抗紫外線、氧化等外界因素的破壞，延長使用壽命。耐老化性部分塑料可降解，不會對環(huán)境造成長期污染，是環(huán)保型材料。環(huán)保性化學性能010203加工性能與應用領域易于成型塑料具有良好的可塑性，可通過注塑、吹塑、擠塑等工藝加工成各種形狀和尺寸的產品。加工溫度范圍寬廣泛應用領域塑料的加工溫度范圍較寬，便于實現(xiàn)自動化生產。塑料因其優(yōu)異的性能而廣泛應用于農業(yè)、工業(yè)、建筑、包裝、醫(yī)療、交通等領域，成為現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的重要材料。04塑料的成型與加工技術PART注射成型技術注射成型機結構與功能包括注射裝置、合模裝置、液壓傳動和電氣控制系統(tǒng)等部分，實現(xiàn)塑料的加熱、塑化和注射。注射成型工藝參數(shù)包括注射壓力、注射速度、模具溫度、塑料溫度等，對成型質量有重要影響。注射成型適用范圍適用于熱塑性塑料和熱固性塑料，可制造形狀復雜、精度高的塑料制品。注射成型優(yōu)點生產效率高、成型周期短、可自動化生產、產品尺寸精確等。擠出成型技術擠出成型機結構與原理主要由擠出機、機頭、模具和冷卻裝置等部分組成，通過螺桿旋轉將塑料向前推送并加熱塑化。02040301擠出成型適用范圍適用于熱塑性塑料和某些熱固性塑料，可制造管材、棒材、板材、異型材等。擠出成型工藝參數(shù)包括擠出速度、擠出溫度、壓力、模具尺寸等，影響擠出制品的質量。擠出成型優(yōu)點生產效率高、可連續(xù)生產、產品截面形狀多樣、尺寸精確等。壓制成型工藝分類包括模壓成型和壓延成型等。壓制成型技術01模壓成型過程將預熱的塑料放入模具內，通過壓力作用使其成型并冷卻固化。02模壓成型適用范圍適用于熱固性塑料和熱塑性塑料的成型，可制造大型、形狀復雜的塑料制品。03模壓成型優(yōu)點制品尺寸精確、表面光潔、可制造較厚制品等。04利用壓縮空氣將熱塑性塑料吹脹并貼合模具表面冷卻定型。利用真空將加熱的塑料片材吸附到模具表面冷卻定型。將塑料粉末或液體注入模具中，通過旋轉和加熱使其均勻覆蓋模具表面并固化成型。將液態(tài)塑料注入模具中，通過冷卻使其固化成型。其他成型技術吹塑成型吸塑成型旋轉成型澆鑄成型05塑料的環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展PART環(huán)境污染塑料難以降解，大量塑料廢棄物在環(huán)境中長期存在，污染土壤、水源和空氣。海洋生態(tài)破壞海洋中的塑料垃圾對海洋生物造成極大威脅，導致生物誤食、纏繞等問題。能源浪費塑料的生產和焚燒過程中消耗大量能源，加劇了全球能源危機。食品安全問題塑料中的添加劑可能遷移到食品中，對人類健康造成潛在威脅。塑料污染的現(xiàn)狀與危害填埋處理塑料填埋量大，占用土地資源，且難以降解，對環(huán)境造成長期污染。焚燒處理塑料焚燒會產生有毒有害氣體，對大氣環(huán)境造成污染?；厥赵倮猛ㄟ^分類回收、加工處理，將塑料廢棄物轉化為新的塑料制品或其他用途。能源化利用將塑料廢棄物轉化為能源，如燃料油、燃料氣等，實現(xiàn)資源循環(huán)利用。塑料廢棄物的處理與回收生物降解塑料的研究進展淀粉基生物降解塑料01以淀粉為主要原料，降解速度較快，但力學性能較差。聚乳酸(PLA)生物降解塑料02以乳酸為原料，具有良好的生物相容性和可降解性。聚羥基脂肪酸酯(PHA)生物降解塑料03由微生物合成，具有完全的生物降解性，但成本較高。生物降解塑料的研發(fā)方向04提高力學性能、降低成本、改善加工性能等。塑料行業(yè)的綠色發(fā)展趨勢綠色原料采用可再生資源制備塑料原料，如生物質、二氧化碳等。綠色生產優(yōu)化生產工藝，減少能源消耗和污染物排放，實現(xiàn)清潔生產。綠色產品開發(fā)具有環(huán)保性能的塑料制品，如可降解、可回收、低毒等。綠色管理加強塑料廢棄物的分類回收和處理，提高資源利用率，減少環(huán)境污染。06新型塑料材料與技術展望PART聚苯硫醚（PPS）具有優(yōu)異的耐高溫、耐腐蝕、耐輻射等特性，可用于高端機械、化工等領域。液晶聚合物（LCP）具有高強度、高模量、低吸水性等特點，被廣泛應用于電子、電器、汽車等領域。聚醚醚酮（PEEK）具有高強度、高韌性、耐磨損、耐腐蝕等特性，在醫(yī)療、汽車、航空航天等領域有廣泛應用。聚酰亞胺（PI）具有優(yōu)良的絕緣性、耐高溫、耐磨損等特性，廣泛應用于航空航天、電子信息等領域。高性能工程塑料功能性塑料材料如有機玻璃、聚碳酸酯等，具有優(yōu)異的透明性、光學性能，廣泛應用于眼鏡、汽車、電子等領域。光學塑料通過加入導電物質如碳纖維、金屬粉末等，使塑料具有導電性能，可用于電子、電器等領域。以天然可再生資源為原料，如淀粉、纖維素等，可生物降解，對環(huán)境友好，是未來塑料材料的重要發(fā)展方向。導電塑料通過加入磁性物質如鐵氧體等，使塑料具有磁性，可用于磁記錄材料、磁性傳感器等領域。磁性塑料01020403生物基及生物降解塑料3D打印技術可以實現(xiàn)塑料制品的定制化生產，滿足個性化需求，降低生產成本。定制化生產3D打印技術可以快速制作出塑料制品的原型，加速產品研發(fā)和迭代速度?？焖僭椭谱?10203043D打印技術可以制造傳統(tǒng)工藝無法實現(xiàn)的復雜結構，為塑料制品的創(chuàng)新設計提供了更多可能性。3D打印制造復雜結構3D打印技術使得塑料制品的生產更加分散化，降低了對集中式生產的依賴，提高了生產的靈