Introduction_to_Polymer_聚合體簡介

1、JFS-QA1Introduction to Polymer 聚合體簡介聚合體簡介Lecturer: Jimmy LeeJFS-QA2主要內(nèi)容n塑膠的定義 n塑膠的分類n幾種常用塑膠的特性n塑膠的成型n常用塑膠識別方法JFS-QA3塑膠的定義 n塑料是指以樹脂（或在加工過程中用單體直接聚合）為主要成塑料是指以樹脂（或在加工過程中用單體直接聚合）為主要成分，以增塑劑、填充劑、潤滑劑，著色劑等添加劑為輔助成分，分，以增塑劑、填充劑、潤滑劑，著色劑等添加劑為輔助成分，在加工過程中能流動成型的材料。在加工過程中能流動成型的材料。塑料主要有以下特性：塑料主要有以下特性：大多數(shù)塑料質(zhì)輕，化學(xué)穩(wěn)定性好，不會

2、銹蝕；耐沖擊性好；具有較好的透明性和耐磨耗性；絕緣性好，導(dǎo)熱性低；一般成型性、著色性好，加工成本低；大部分塑料耐熱性差，熱膨脹率大，易燃燒；尺寸穩(wěn)定性差，容易變形；多數(shù)塑料耐低溫性差，低溫下變脆；容易老化；某些塑料易溶于溶劑。JFS-QA4塑膠的分類 1n按使用特性分類 n通用塑料：一般是指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價格便宜的塑料。 n工程塑料：能承受一定外力作用，具有良好的機(jī)械性能和耐高、低溫性能，尺寸穩(wěn)定性較好，可以用作工程結(jié)構(gòu)的塑料。 n特種塑料：具有特種功能，可用于航空、航天等特殊應(yīng)用領(lǐng)域的塑料。n 增強(qiáng)塑料。 泡沫塑料。 JFS-QA5塑膠的分類 2按理化特性分類 n熱固性塑料：熱固

3、性塑料是指在受熱或其他條件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料。n熱塑料性塑料：熱塑料性塑料是指在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料。n 烴類塑料。 n 含極性基因的乙烯基類塑料n 熱塑性工程塑料 n 熱塑性纖維素類塑料。 JFS-QA6塑膠的分類 3按加工方法分類n膜壓塑料多為物性的加工性能與一般固性塑料相類似的塑料；n層壓塑料是指浸有樹脂的纖維織物，經(jīng)疊合、熱壓而結(jié)合成為整體的材料；n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似的塑料；n澆鑄塑料是指能在無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)樹脂混合料，如MC尼龍等；1.反應(yīng)注射塑料是用液態(tài)原材料

4、，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。 JFS-QA7幾種常用塑膠的特性n聚乙烯PEn聚丙稀PPnABS塑料n聚苯乙烯PSn聚氯乙烯PVCJFS-QA8聚乙烯 Polyethylenen比重比重: :0.94-0.96克/立方厘米 成型收縮率成型收縮率: :1.5-3.6% 成型溫度：成型溫度：140-220 n特點(diǎn)：特點(diǎn)：耐腐蝕性,電絕緣性(尤其高頻絕緣性)優(yōu)良,可以氯化,化學(xué)交聯(lián)、輻照交聯(lián)改性,可用玻璃纖維增強(qiáng).低壓聚乙烯的熔點(diǎn),剛性,硬度和強(qiáng)度較高,吸水性小,有良好的電性能和耐輻射性;高壓聚乙烯的柔軟性,伸長率,沖擊強(qiáng)度和滲透性較好;超高分子量聚乙烯沖擊強(qiáng)度高,

5、耐疲勞,耐磨. 低壓聚乙烯適于制作耐腐蝕零件和絕緣零件;高壓聚乙烯適于制作薄膜等;超高分子量聚乙烯適于制作減震,耐磨及傳動零件. n成型特性：成型特性： 1.結(jié)晶料,吸濕小,不須充分干燥,流動性極好流動性對壓力敏感,成型時宜用高壓注射,料溫均勻,填充速度快,保壓充分.不宜用直接澆口,以防收縮不均,內(nèi)應(yīng)力增大.注意選擇澆口位置,防止產(chǎn)生縮孔和變形. 2.收縮范圍和收縮值大,方向性明顯,易變形翹曲.冷卻速度宜慢,模具設(shè)冷料穴,并有冷卻系統(tǒng). 3.加熱時間不宜過長,否則會發(fā)生分解. 4.軟質(zhì)塑件有較淺的側(cè)凹槽時,可強(qiáng)行脫模. 5.可能發(fā)生融體破裂,不宜與有機(jī)溶劑接觸,以防開裂. JFS-QA9聚丙稀

6、 Polypropylenen比重比重: :0.9-0.91克/立方厘米 成型收縮率成型收縮率: :1.0-2.5% 成型溫度：成型溫度：160-220 n特點(diǎn)：特點(diǎn)： 密度小,強(qiáng)度剛度,硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯,可在100度左右使用.具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響,但低溫時變脆、不耐磨、易老化. 適于制作一般機(jī)械零件,耐腐蝕零件和絕緣零件.n成型特性：成型特性： 1.結(jié)晶料,吸濕性小,易發(fā)生融體破裂,長期與熱金屬接觸易分解. 2.流動性好,但收縮范圍及收縮值大,易發(fā)生縮孔.凹痕,變形. 3.冷卻速度快,澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱,并注意控制成型溫度.料溫低溫高壓時容易取向,模具

7、溫度低于50度時,塑件不光滑,易產(chǎn)生熔接不良,流痕,90度以上易發(fā)生翹曲變形 4.壁厚須均勻,避免缺膠,尖角,以防應(yīng)力集中. JFS-QA10ABS塑料n比重比重: :1.05克/立方厘米 成型收縮率成型收縮率: :0.4-0.7% 成型溫度：成型溫度：200-240 干燥條件：干燥條件：80-90 2小時 n特點(diǎn)：特點(diǎn)： 1、綜合性能較好,沖擊強(qiáng)度較高,化學(xué)穩(wěn)定性,電性能良好. 2、與372有機(jī)玻璃的熔接性良好,制成雙色塑件,且可表面鍍鉻,噴漆處理. 3、有高抗沖、高耐熱、阻燃、增強(qiáng)、透明等級別。 4、流動性比HIPS差一點(diǎn)，比PMMA、PC等好，柔韌性好。 n用途：用途：適于制作一般機(jī)械零

8、件,減磨耐磨零件,傳動零件和電訊零件. n成型特性：成型特性： 1.無定形料,流動性中等,吸濕大,必須充分干燥,表面要求光澤的塑件須長時間預(yù)熱干燥80-90度,3小時. 2.宜取高料溫,高模溫,但料溫過高易分解(分解溫度為270度).對精度較高的塑件,模溫宜取50-60度,對高光澤.耐熱塑件,模溫宜取60-80度. 3、如需解決夾水紋，需提高材料的流動性，采取高料溫、高模溫，或者改變?nèi)胨坏确椒ā?4、如成形耐熱級或阻燃級材料，生產(chǎn)3-7天后模具表面會殘存塑料分解物，導(dǎo)致模具表面發(fā)亮，需對模具及時進(jìn)行清理，同時模具表面需增加排氣位置。JFS-QA11聚苯乙烯 Polystyrene n比重比重

9、: :1.05克/立方厘米 成型收縮率成型收縮率: :0.6-0.8% 成型溫度：成型溫度：170-250 n特點(diǎn)：特點(diǎn)：電絕緣性(尤其高頻絕緣性)優(yōu)良,無色透明,透光率僅次于有機(jī)玻璃,著色性耐水性,化學(xué)穩(wěn)定性良好,.強(qiáng)度一般,但質(zhì)脆,易產(chǎn)生應(yīng)力脆裂,不耐苯.汽油等有機(jī)溶劑. n用途：用途：適于制作絕緣透明件.裝飾件及化學(xué)儀器.光學(xué)儀器等零件. n成型特性：成型特性： 1.無定形料,吸濕小,不須充分干燥,不易分解,但熱膨脹系數(shù)大,易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力.流動性較好,可用螺桿或柱塞式注射機(jī)成型. 2.宜用高料溫,高模溫,低注射壓力,延長注射時間有利于降低內(nèi)應(yīng)力,防止縮孔.變形. 3.可用各種形式澆口,澆口

10、與塑件圓弧連接,以免去處澆口時損壞塑件.脫模斜度大,頂出均勻.塑件壁厚均勻,最好不帶鑲件,如有鑲件應(yīng)預(yù)熱.JFS-QA12聚氯乙烯 Poly Vinyl Chloriden比重比重: :1.38克/立方厘米 成型收縮率成型收縮率: :0.6-1.5% 成型溫度：成型溫度：160-190 n特點(diǎn)：特點(diǎn)：力學(xué)性能,電性能優(yōu)良,耐酸堿力極強(qiáng),化學(xué)穩(wěn)定性好,但軟化點(diǎn)低. 適于制作薄板,電線電纜絕緣層,密封件等. n成型特性：成型特性： 1.無定形料,吸濕小,流動性差.為了提高流動性,防止發(fā)生氣泡,塑料可預(yù)先干燥.模具澆注系統(tǒng)宜粗短,澆口截面宜大,不得有死角.模具須冷卻,表面鍍鉻. 2.由于其腐蝕性和流

11、動性特點(diǎn)，最好采用專用設(shè)備和模具。所有產(chǎn)品須根據(jù)需要加入不同種類和數(shù)量的助劑。 3.極易分解,在200度溫度下與鋼.銅接觸更易分解,分解時逸出腐蝕.刺激性氣體.成型溫度范圍小. 4.采用螺桿式注射機(jī)噴嘴時,孔徑宜大,以防死角滯料.好不帶鑲件,如有鑲件應(yīng)預(yù)熱.JFS-QA13塑料的加工成型 1nInjection molding 注模JFS-QA14塑料的加工成型 2nExtrusion 擠出成型JFS-QA15塑料的加工成型 3nSpinning 纖維纏繞成型n主要用于纖維的生產(chǎn)，如做衣服用的尼龍，滌綸，晴綸等等。JFS-QA16常用塑膠識別方法n燃燒狀況鑒別法n密度對比鑒別法n加熱鑒別方法

12、n溶劑處理鑒別法 n熱解試驗(yàn)鑒別法 JFS-QA17燃燒狀況鑒別法 1名稱英文燃燒情況燃燒火焰狀態(tài)離火后情況氣味聚丙烯PP容易熔融滴落，上黃下藍(lán)煙少 繼續(xù)燃燒石油味聚乙烯PE容易熔融滴落，上黃下藍(lán)繼續(xù)燃燒石蠟燃燒氣味聚氯乙烯PVC難 軟化上黃下綠有煙離火熄滅刺激性酸味聚甲醛POM容易 熔融滴落上黃下藍(lán)，無煙繼續(xù)燃燒強(qiáng)烈刺激甲醛味聚苯乙烯PS容易軟化起泡橙黃色，濃黑煙，炭末繼續(xù)燃燒表面油性光亮特殊乙烯氣味尼龍PA慢熔融滴落，起泡 慢慢熄滅特殊羊毛，指甲氣味JFS-QA18燃燒狀況鑒別法 2名稱英文燃燒情況燃燒火焰狀態(tài)離火后情況氣味聚甲基丙烯酸甲酯PMMA容易熔化起泡，淺藍(lán)色，質(zhì)白，無煙繼續(xù)燃燒強(qiáng)

13、烈花果臭味，腐爛蔬菜味聚碳酸酯PC容易，軟化起泡有小量黑煙離火熄滅無特殊味聚四氟乙烯PTFE不燃燒在烈火中分解出刺鼻的氟化氫氣味聚對苯二甲酸乙二酯PET容易 軟化起泡橙色，有小量黑煙離火慢慢熄滅酸味丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS緩慢 軟化燃燒，無滴落黃色，黑煙繼續(xù)燃燒特殊氣味JFS-QA19密度對比鑒別法 1n塑料的品種不同，其密度也不同，可利用測定密度的方法來鑒別塑料，但此時應(yīng)將發(fā)泡制品分別出來，因?yàn)榘l(fā)泡沫塑料的密度不是材料的真正的密度。在實(shí)際工業(yè)上，也有利用塑料的密度不同來分選塑料的。 JFS-QA20密度對比鑒別法 2 溶液的種類 配制方法 塑料(制品)種類 浮于溶液沉入溶液水 無聚

14、乙烯，聚丙烯聚氯乙烯，聚苯乙烯飽和食鹽溶液74ml水和26g食鹽聚苯乙烯，ABS聚氯乙烯58-4%的酒精溶液100ml水和140ml95%的酒精聚丙烯聚乙烯55-4的酒精溶液100ml水和124ml95%的酒精高壓聚乙烯低壓聚乙烯氯化鈣水溶液100g的氯化鈣(工業(yè)用)和150ml水聚苯乙烯，有機(jī)玻璃，ABS 聚乙烯聚氯乙烯，酚醛塑料JFS-QA21密度對比鑒別法 3密度/(g/cm3)材料密度/(g/cm3)材料0.8硅橡腔(可用二氧化硅填充到1。25)1.191.35增塑聚氯乙烯(大約含有40%增塑劑)0.83聚甲基戊烯1.201.22聚碳酸酯(雙酚A型)0.850.91聚丙烯1.201.2

15、6交聯(lián)聚氨酯0.890.93高壓(低密度)聚乙烯1.261.28苯酚甲醛樹脂(未填充)0.910.921-聚丁烯1.261.31聚乙烯醇0.90.93聚異丁烯1.251.35乙酸纖維素0.921.00天然橡膠1.301.41苯酚甲醛樹脂(填充有機(jī)材料：紙，織物)0.920.98低壓(高密度)聚乙烯1.301.40聚氟乙烯1.011.04尼龍121.341.40賽璐珞1.041.06丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)1.381.50硬質(zhì)PVC1.031.05尼龍111.381.41聚對苯二甲酸乙二醇酯JFS-QA22密度對比鑒別法 4密度/(g/cm3)材料密度/(g/cm3)材料1.041.08聚苯乙烯1.411.43聚氧化甲烯(聚甲醛)1.051.07聚苯醚1.471.52脲-三聚氰胺樹脂(加有有機(jī)填料)1.061.10苯乙烯-丙烯腈共聚物1.471