塑料成型技術(shù)及成型

1、畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）（說 明 書）題 目：塑料成型技術(shù)及成型 不良問題解決方法 姓 名： 梁東風(fēng) 編 號： 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 年 月 日平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計 （論文） 任 務(wù) 書姓名 專業(yè) 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 年 月 日設(shè)計（論文）開始日期 年 月 日設(shè)計（論文）完成日期 年 月 日設(shè)計（論文）題目： A·編制設(shè)計 B·設(shè)計專題（畢業(yè)論文） 指 導(dǎo) 教 師 系（部）主 任 年 月 日平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會記錄 系 專業(yè)，學(xué)生 于 年 月 日進(jìn)行了畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯。設(shè)計題目： 專題（論文）題目： 指導(dǎo)老師： 答辯委員會

2、根據(jù)學(xué)生提交的畢業(yè)設(shè)計（論文）材料，根據(jù)學(xué)生答辯情況，經(jīng)答辯委員會討論評定，給予學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計（論文）成績?yōu)?。答辯委員會 人，出席 人答辯委員會主任（簽字）： 答辯委員會副主任（簽字）： 答辯委員會委員： ， ， ， ， ， ， 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）評語第 頁共 頁學(xué)生姓名： 專業(yè) 年級 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目： 評 閱 人： 指導(dǎo)教師： （簽字） 年 月 日成 績： 系（科）主任： （簽字） 年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）及答辯評語： 摘要摘要： 簡單介紹了樹脂成型溫度、樹脂干燥溫度、樹脂簡單辨別方法、塑料的物理性能、塑料制品成型機理。針對成型機成型條、模具結(jié)構(gòu)和樹脂材料等方面

3、，詳細(xì)敘述了樹脂成型各種不良的解決辦法。關(guān)鍵詞：塑料成型；成型不良；解決方法ABSTRACTABSTRACT: Plastic Molding Technology and Problems Solution of Molding no Good.Introduced zhe resin molding temperature 、resin drying tenperature 、resin a simple identification 、physical of plastic 、Plastic Forming Mechanism . Forming section for forming

4、machine, mold structure and resin materials, the detailed description of the resin forming different kinds of solutions.KEYWORD: plastic moding ; molding no good ; solution目錄目錄3第1章 成型材料51.注射成型的進(jìn)展51.1常用塑料材料的特性簡介61.2 有機硅塑料12第2章 塑料的物理性能172.1塑料的物理性能172.1.1一般物理性能172.1.2聚合物的熱物理性能192.2聚合物的力學(xué)特性222.2.1形變與應(yīng)力關(guān)

5、系222.2.2應(yīng)力與時間的關(guān)系222.2.3形變與時間關(guān)系222.3 聚合物的流變性能232.3.1概述232.3.2關(guān)于流變性能23第3章 制品成型機理253.1 結(jié)晶效應(yīng)253.1.1結(jié)晶概念253.1.2聚合物結(jié)晶度對制品性能的影響253.1.3影響結(jié)晶度的因素253.2 取向效應(yīng)273.2.1取向機理273.2.2取向?qū)χ破沸阅艿挠绊?83.2.3影響制品取向的因素283.3 內(nèi)應(yīng)力303.3.1內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生303.3.2影響愉應(yīng)力的工藝因素30第4章 成型故障及其解決方法324.1欠注324.2溢料飛邊344.3熔接痕354.4波流痕374.5澆口附近表面混濁及斑紋384.6裂紋及破

6、裂394.7龜裂及白化424.8銀絲及斑紋434.9黑點及條紋444.10翹曲變形454.11尺寸不穩(wěn)定484.12凹陷及縮痕504.13氣泡及真空泡514.14燒焦及糊斑524.15變色及色澤不均544.16表面光澤不良564.17雜質(zhì)及冷料僵塊574.18粘模及脫模不良584.19噴嘴流涎60結(jié)論：62參考文獻(xiàn)64致謝65第1章 成型材料1.注射成型的進(jìn)展 近年來無論在注塑理論和實踐方面，還是在注塑工藝和成型設(shè)備方面都有較深的研究和進(jìn)展。 注塑時，首先遇到的是注塑的可成型性，這是衡量塑料能否快速和容易地成型出合乎質(zhì)量要求的產(chǎn)品。并希望能在滿足質(zhì)量要求的前提下，以最短注塑周期進(jìn)行高效率生產(chǎn)。

7、 不同的高分子材料對其加工的工藝條件及設(shè)備的感性區(qū)別很大，材料性和工藝條件將最終影響塑料制品的機械性能，因此全面了解注塑周期內(nèi)的工作程序，搞清可成型性和成型工藝條件及各種因素的相互作用和影響，對注塑加工有重要意義。 在對充模壓力的影響實驗表明：高聚物的非牛頓特性越強，則需要的壓越低；結(jié)晶型比非結(jié)晶型高聚物制品有更大的收縮，在相變中比容變化較大。 在對注塑過程中大分子取向的機理研究證明聚合物熔體受剪切變形時，大分子由無規(guī)卷曲狀態(tài)解開，并向流動方向延伸和有規(guī)則的排列，如果熔體很快冷卻到相變溫度以下，則大分子沒有足夠的時間松 和恢復(fù)到它原來的無規(guī)則卷曲的構(gòu)象程度，這時的聚合物就要處于凍結(jié)取向狀態(tài)，這

8、種凍結(jié)取向使注塑制品在雙折射熱傳導(dǎo)以及力學(xué)性質(zhì)方面顯示出各向?qū)?。由于流變學(xué)和聚合物凝固過程的形變原因，制品取向可能在一個方向占優(yōu)勢形成單軸取向，也可能在兩個方向上占優(yōu)勢，形成雙軸取向。雙軸取向會使制品得到綜合的機械特性，所以在注塑制品中總希望得到雙軸取向制品。而在紆維抽絲過程中卻希望得到單軸取向。 對于取向分布的試驗表明：取向最大是發(fā)生在距離制件表面20%的厚度處，發(fā)現(xiàn)取向程度隨熔體溫度與模溫減小而增加，而提高注射壓力或延長注射時間會增加制品的取向程度。 測試表明：注塑的殘余應(yīng)力與應(yīng)變對制品質(zhì)量有著重要影響，一般注塑制品有三種殘余應(yīng)變形式；伴隨熱應(yīng)力而產(chǎn)生的應(yīng)變，與分子凍結(jié)取向相關(guān)的殘余應(yīng)變

9、，形體應(yīng)變，對一般塑料而言注射壓力的增加會增加制品中的殘余應(yīng)力，而對ABS不十分明顯。 對于制件拉伸特點的分布研究表明：一般聚合物的密度增加會提高拉伸強度，斷裂伸長率和硬度，使沖擊強度降低。 粘彈性：注塑過程中在靠近澆口處由于高的形變速率和運動學(xué)不穩(wěn)定性，可能產(chǎn)生足夠大的粘彈效應(yīng)，在前緣附近聚合物熔體受到切向拉伸，這種變形型式可稱為噴泉效應(yīng)，對薄模腔的高彈性聚合物熔體流動的前緣，在模腔厚度，寬度發(fā)生階梯變化的地方，以及澆口附近應(yīng)該著重考慮粘彈效應(yīng)。 綜上所述，如何能把這些理論應(yīng)用到生產(chǎn)實踐中去，改善工藝過程中的控制以減少材料，勞動量，達(dá)到縮短周期和減少廢品的目的。1.1常用塑料材料的特性簡介特

10、殊用途類塑料：特殊用途類塑料為具有某種獨特性能的一類塑料，如耐熱性、導(dǎo)電性、阻隔性、透明性及降解類等。這類塑料的產(chǎn)量比較小，價格昂貴，因此考慮到成本因素，在一般情況下盡可能不選用。1.1.1 耐熱類塑料耐熱類塑料是指熱變形溫度在200以上的一類高分子材料，主要為特種工程塑料、液晶聚合物及有機硅塑料，具體品種有：PPS、PSF、PASF、PES、PI、PEEK、PAR、聚苯酯、LCP、SI及其他種類。1.聚苯硫醚（1）聚苯硫醚簡介聚苯硫醚全稱為聚亞苯基硫醚，英文簡稱PPS，PPS的突出性能有：良好的耐熱性能，短期可耐260，可在180220范圍內(nèi)長期工作；耐化學(xué)腐蝕性僅次于聚四氟乙烯，對大多數(shù)酸

11、、堿、鹽、酯、酮、醛、酚及脂肪烴、芳香烴、氯代烴等穩(wěn)定，不耐氯代聯(lián)苯及氧化性酸、氧化劑、濃硫酸、王水、過氧化氫、次氯酸鈉等；電性能十分突出，與其它工程塑料相比，其介電常數(shù)和介電損耗角正切值都比較低，并且在較大的頻率、溫度及濕度范圍內(nèi)變化不大，耐電弧性好，可與熱固性塑料媲美；阻燃性能好，其氧指數(shù)高達(dá)44%以上，在塑料中屬于高阻燃材料；剛性很高，在工程塑料中少見，在負(fù)荷下耐蠕變性好，硬度高，耐磨性高，機械性能對溫度的敏感性??； 耐輻射性和耐候性都好。PPS的不足之處：價格太高，雖然在耐高溫塑料中屬低價位，但比通用工程塑料高許多；韌性差，性脆；加工中粘度不穩(wěn)定。純PPS因性脆很少單獨使用，應(yīng)用的PP

12、S為其改性品種。具體有：40%玻璃纖維增強PPS(R-4)、無機填充PPS(R-8)、碳纖維增強PPS等。（2）加工方法和應(yīng)用PPS可用注塑、擠出、模壓、噴涂等方法成型。一般應(yīng)用于：汽車工業(yè) PPS應(yīng)用于汽車工業(yè)占45%左右，主要用于汽車功能件，如制作排氣筒循環(huán)閥及水泵、燃料泵、電動泵的葉輪、氣動信號調(diào)節(jié)閥等。電子電器 PPS用于電子電器工業(yè)可占30%。它適于環(huán)境溫度高于200的高溫電器元件，可制造發(fā)電機和電動機上的電刷、電刷托架、啟動器線圈骨架、屏蔽罩及葉片等；在電視機上，可用于高壓器件的外殼及插座、接線柱及端子板等；在電器制造中，用于變壓器、阻流圈、繼電器線圈的骨架和殼體；利用其高頻特性，

13、可制造H級繞線架和微調(diào)電容器等。機械工業(yè) 用于殼體、結(jié)構(gòu)件、耐磨件及密封材料，如泵體、閥門、軸承、軸承支持架、活塞環(huán)及齒輪等。1.1.2 聚砜類塑料 聚砜類塑料是指大分子鏈上含有砜基和芳核的一類聚合物，它主要包括雙酚A型聚砜（簡稱聚砜，英文簡稱PSF）、聚芳砜(PASF)、聚醚砜（PES）三個主要品種，其中以（PSF）產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣泛。1.聚砜(1) 聚砜簡介聚砜為雙酚A型聚砜的簡稱，英文簡稱PSF。PSF最突出的性能為耐熱性好，它可在100150范圍內(nèi)長期使用，其他如機械性能、耐蠕變性能、及電性能都很優(yōu)良。廣泛用于電子電器、汽車配件、醫(yī)療器械及機械零件等。機械性能 PSF的力學(xué)性能優(yōu)良，

14、其拉伸強度和彎曲強度都高于通用工程塑料如PC、POM、ABS、PA等，而且在高溫下力學(xué)性能保持率高；沖擊強度在60120范圍內(nèi)變化不大。PSF的抗蠕變性十分突出，僅為0.14%0.20%，而且在較高溫度及較大負(fù)荷下變化很小。電學(xué)性能 PSF具有優(yōu)異的電性能，在水及潮濕空氣中變化很小，在190高溫下仍可保持良好的電性能。熱學(xué)性能 PSF具有優(yōu)良的耐熱性，耐熱氧老化性突出，并具有優(yōu)異的自熄性。環(huán)境性能 PSF耐無機酸、堿及鹽，不耐濃硫酸及硝酸；可被極性有機溶劑如芳香烴、酮類及鹵代烴腐蝕。耐輻射性優(yōu)良，但耐候性和耐紫外線性不好。（2）成型加工與應(yīng)用 PSF因剛性大，導(dǎo)致熔體粘度大、流動溫度高；PSF

15、流體接近牛頓流體，粘度對溫度敏感而剪切速率對其影響小PSF可用注塑、擠出方式加工，在加工中，PSF熔體不易停留時間過長，以免引起分解。 (3)PSF制品主要應(yīng)用于：電子電器 PSF具有優(yōu)良的綜合性能和電絕緣性能，其耐熱性在電工中可達(dá)F級，屬于一類耐熱絕緣材料，可用于要求使用溫度在100160的集成線路板。其他還有，電器如手持電鉆外殼和電池組、蓄電池的箱體、電容器膜和電線、電纜的護(hù)套、電鍍槽、示波器的套管及線圈架、小型精密電子元件等汽車工業(yè) PSF具有優(yōu)良的耐油、耐熱及高剛性、高強度等性能，可用于汽車的分速器蓋、護(hù)板、軸承保持架、發(fā)動機齒輪止推環(huán)及擋泥板外罩等。醫(yī)療器械 由于PSF具有良好的透明

16、性、耐熱水及蒸汽、衛(wèi)生性好，可廣泛用于醫(yī)療器械領(lǐng)域。具體產(chǎn)品有：防毒面具、接觸眼鏡片、消毒用器皿、內(nèi)窺鏡零件、人工心臟瓣膜、超過濾膜和反滲透膜等。機械工業(yè) 由于PSF的高強度、低蠕變、耐水性及尺寸穩(wěn)定性，可在機械工業(yè)中大量代替銅、鋁、鋅及鉛等有色金屬材料。如：鐘表殼體及零件、復(fù)印機和照相機零件、食品加工機械中的熱水閥、冷卻系統(tǒng)器件和傳動零件等。 2.聚芳砜簡介 聚芳砜又稱為芳香族聚砜和聚苯醚砜，英文簡稱PASF。與PSF相比，PASF在強度和耐熱性上都有大幅提高，拉伸強度提高25%，耐熱溫度增加到260，并且短期可在300下使用，提高近一倍。硬度、耐蠕變形、耐磨性比PSF也都有提高。PASF耐

17、酸、堿及水蒸汽性能優(yōu)良，對燃料油、烴油、硅油及氟里昂等穩(wěn)定；耐各種常用的工業(yè)溶劑，但不耐某些極性溶劑如二甲基甲酰胺、丁內(nèi)酯等。PASF可用一般加工方法加工，但由于其熔融粘度和流動溫度都高，加工比PSF要困難PASF主要應(yīng)用，在電子電器行業(yè)可用作C級絕緣材料，制成各種耐高溫的線圈架、開關(guān)、連接器及配線板等。在機械行業(yè)，PASF與F4或石墨共混，可制造高溫和高負(fù)荷下使用的軸承。 3.聚醚砜簡介 聚醚砜英文簡稱PES，為琥珀色透明的非結(jié)晶塑料。與PSF相比，PES在強度和耐熱性方面稍有提高。但其抗蠕變性極為突出，在較高溫度及較大負(fù)荷下，抗蠕變性仍極優(yōu)異。耐酸、堿、鹽、油、潤滑脂、脂肪族烴和醇等，不耐

18、極性有機溶劑如酮、酯、氯仿等。PES的透明性在聚砜類塑料中最好，其透光率可達(dá)88%，折射率為1.62，在透明塑料中屬最大品種，適于制造透鏡。 PES的加工特性與PSF相似，加工溫度比PSF稍高，加工前也需要干燥。PES主要應(yīng)用于：在電子電器行業(yè)，可做為H級絕緣材料，具體應(yīng)用于印刷線路板、線圈骨架、儀表罩殼、集成電路插座、可控硅絕緣體及微型電容器膜（可比PET膜電容器體積小18%、比PC膜小23%）。在機械行業(yè)，PES可用于制造活塞環(huán)、軸承保持架、熱水測量儀表、溫水泵殼體及葉輪等。在汽車配件行業(yè)，PES可制造汽車齒輪箱部件、燈罩、緊固件、發(fā)動機齒輪及滾珠軸承保持架等。在醫(yī)療器械行業(yè)，PES用于蒸

19、汽消毒器械、人工呼吸器、血壓檢查管、注射器、超過濾膜及反滲透膜等。在光學(xué)領(lǐng)域中，PES可用于眼鏡材料、燈罩及內(nèi)窺鏡等。4.聚酰亞胺（1）聚酰亞胺簡介 聚酰亞胺是指大分子主鏈中含有酰亞胺基團的一類芳雜環(huán)聚合物，英文簡稱PI。PI有很多種類，目前已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的達(dá)20多種，但常用的主要有4種：熱塑性的醚酐型和聚酰胺型PI，熱固性的均苯型和順酐型PI，其中以熱塑性醚酐型PI最為常用，可占總用量的6070%左右。 PI的突出特點為耐熱性好，熱固性PI的耐熱溫度高達(dá)360，熱塑性PI的耐熱溫度也可達(dá)240以上，是塑料中少有的耐熱品種。除此之外，PI的機械性能和電性能也都很好。（2）性能和加工應(yīng)用性能一

20、般性能 PI屬難燃品種，氧指數(shù)可達(dá)36。PI的氣體阻隔性好，吸水率低。機械性能 PI的機械性能好，尤其是拉伸強度、耐蠕變性、耐磨性和摩擦性優(yōu)良，并且隨溫度變化不大?！?熱性能 PI耐熱溫度高，均苯型 PI 的熱變形溫度高達(dá)360，可在260下長期使用。在無氧條件下的長期使用溫度可達(dá)300。PI的線膨脹系數(shù)低。電學(xué)性能 PI分子中含有極性基團，但因結(jié)構(gòu)對稱和剛性大而影響基性基團的活動，所以PI仍具有十分優(yōu)良的電性能。它耐電暈性能突出，是少數(shù)幾種耐電暈材料；介電強度高，電性能受頻率影響小。環(huán)境性能 PI具有優(yōu)良的耐油性和耐溶劑性，但不耐堿；PI的耐輻射性好，經(jīng)4.28×107GY鈷60射

21、線照射后，強度下降很小。（3）加工方法熱塑性PI可用注塑、擠出的方法成型；熱固性PI可用模壓、層壓、浸漬及流延等方法成型。（4）應(yīng)用范圍電子電器 PI特別適合于制造高溫絕緣材料，其中以H、C級為主，具體有：高溫插座、印刷線路板、計算機硬盤、集成電路晶片載流子及電纜等。汽車配件 主要用于汽車的活塞、調(diào)速齒輪、推進(jìn)桿及彈簧底座等。機械零件 如軸承、襯套、活塞環(huán)、齒輪、凸輪、密封材料、摩擦材料及導(dǎo)輪等。航空航天 發(fā)動機尾噴管及魚鱗片、飛船零件等。5.聚芳醚酮聚芳醚酮類塑料又稱為聚醚酮類塑料，英文簡稱PAEK。PAEK有很多種，目前已開發(fā)的主要有：聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮（PEL）、聚醚酮酮(PE

22、KK)、酚酞型聚醚酮、聚醚醚醚酮(PEEEK)及聚醚酮醚酮酮（PEKEKK）等，前4種已實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。PAEK類塑料的綜合性能優(yōu)異、耐熱級別高（可在200260范圍內(nèi)長期使用）、耐輻射性好，是一類新型的耐熱工程塑料品種。制約其發(fā)展的因素為價格高，目前價格約為5070萬元/噸，（1）聚芳醚酮（PEEK、PEK、PEKK）簡介 PEEK為目前可大批量生產(chǎn)的唯一聚芳醚酮品種，而PEK、PEKK兩種的產(chǎn)量較小。它們主要用于電子電器、壓縮機配件、汽車配件、機械零件及醫(yī)療器械等。（2）結(jié)構(gòu)性能; 結(jié)構(gòu) PEEK、PEK、PEKK三個品種都為線型結(jié)構(gòu)，為熱塑性塑料。一方面，其大分子主鏈上含有大量的芳環(huán)和極

23、性酮基，分子鏈呈現(xiàn)較大的剛性和較強的分子間力，結(jié)果賦予聚合物以耐熱性和力學(xué)強度。另一方面，大分子中含有大量的醚鍵，又賦予聚合物以韌性；醚基含量越多，其韌性越好，如PEEK的韌性好于PEKK。性能 三個品種都為結(jié)晶型塑料，其力學(xué)性能較高，拉伸強度都超過100MPa，但高溫下剛性低，強度隨溫度升高下降快，溫度在100150時就急劇下降。三種塑料的耐應(yīng)力開裂性好，遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于聚砜（PSF）、聚芳砜（PES）、聚碳酸酯（PC）、改性聚苯醚（MPPO）等品種；耐蠕變性及耐疲勞性都比PES高。三個品種的耐熱性好，可在230260范圍內(nèi)長期使用；電性能優(yōu)良，在高頻下仍可保持較小的介電常數(shù)和介電損耗，故可用于高頻

24、場合；耐輻射性好，受射線作用在2×107GY以下性能基本不受影響；阻燃性好，具有自熄性能。 三個品種的化學(xué)穩(wěn)定性都好，好于PC、MPPO、PES等品種。除濃硫酸外，可耐任何化學(xué)試劑，即使在較高溫度下，仍能保持良好的耐腐蝕性。它們不溶于丙酮、三氯乙烯、二甲苯、氯仿、異丙酮及汽油等溶劑中，但不耐濃硫酸。在所有的工程塑料中，它們具有最好的耐熱水性和耐蒸汽性，可在200蒸汽中長期使用，或在300高壓蒸汽中短期使用。（3）成型加工PEAK均為熱塑性塑料，具有熔融塑料的加工性能，可用注塑、擠出及吹塑等方法成型。PEAK的加工溫度高，熔體粘度大，但熔體在加工溫度下的熱穩(wěn)定性好。加工條件對制品的結(jié)晶

25、度及結(jié)晶結(jié)構(gòu)影響較大，在加工中應(yīng)盡可能采用有利于提高結(jié)晶度的條件，以提高制品的力學(xué)性能。PEAK在加工前需要干燥處理；加工后需要后處理，以消除內(nèi)應(yīng)力。（4）應(yīng)用范圍電子電器 由于PEAK具有優(yōu)異的耐熱性和電學(xué)性能，可用于C 級（180）絕緣材料，具體有電纜護(hù)套、船用電纜、飛機用耐潤滑油導(dǎo)線、耐高溫沸水導(dǎo)線、耐海水腐蝕導(dǎo)線、高溫接線柱、接線板、電機內(nèi)襯材料及電容器膜等。機械儀表 由于PEAK具有較高的強度，可用作結(jié)構(gòu)材料，具體有軸承保持架、傳感器、活塞環(huán)、發(fā)動機部件、飛機結(jié)構(gòu)材料及零件。PEEK與二硫化鉬、F4共混用于耐磨材料。核電站 利用其耐輻射性好的特點，可用于核電站中受輻射的各種塑料制品如

26、容器等。6.聚苯酯（1）聚苯酯簡介 聚苯酯又稱聚對羥基苯甲酸酯或芳香族聚酯，英文簡稱AP。 聚苯酯的性能與金屬最接近，它可在315下長期使用，短期使用溫度可高達(dá)370425，熱導(dǎo)率在熱塑性塑料中最高。在已知塑料中，其耐熱性、自潤滑性、硬度、電絕緣性及耐磨性都是最好的。（2）結(jié)構(gòu)性能一般性能 吸水率低，僅為聚酰亞胺(PI)的1/4，幾乎與F4相同。機械性能 在很寬的溫度范圍內(nèi)具有很高的剛性，彎曲模量為PI的2倍，強度及模量隨溫度上升而下降，并且強度下降快。耐蠕變性好；具有優(yōu)異的自潤性，與鋼的摩擦系數(shù)為0.3，耐磨性好；極限PV值大，在AP中加入20%F4后，PV值可達(dá)2.5MPa.m/s，比多孔

27、青銅軸承加潤滑油的PV值還要大。熱學(xué)性能 AP加熱到538時也不熔融，僅在427時發(fā)生類似金屬的粘性流動；在325以下無明顯分解現(xiàn)象，在425以上分解加重。AP的導(dǎo)熱系數(shù)很大，為一般塑料的35倍；線膨脹系數(shù)較低，與PI相仿，并具有優(yōu)異的耐焊錫性。電學(xué)性能 AP的電性能優(yōu)良，具有較高的介電常數(shù)和較低的介電損耗角正切值；介電強度高，甚至超過PI和F4；介電損耗角正切值受溫度計頻率的影響小，在較大范圍內(nèi)具有穩(wěn)定值。環(huán)境性能 AP可耐脂肪族和芳香族溶劑，不耐濃硫酸和氫氧化鈉。耐輻射性十分優(yōu)良，經(jīng)106Gy鈷射線輻照后，機械性能絲毫不變。耐候性也好。（3）成型加工 聚苯酯各系列樹脂成型加工性能不同，可分

28、別用模壓（燒結(jié)或熱壓）和注塑方法加工成型。（4）應(yīng)用范圍. 利用AP的高耐熱性、高熱導(dǎo)性、低熱膨脹性、低摩擦及磨耗性、自潤性及耐蠕變性，常用于耐高溫絕緣材料和機械結(jié)構(gòu)材料。1.2 有機硅塑料1.2.1 有機硅塑料簡介有機硅是指分子主鏈結(jié)構(gòu)中含有硅元素的一類高分子合成材料，學(xué)名聚硅氧烷，又稱為硅酮，英文簡稱SI。其聚合物的主鏈為一條由硅原子和氧原子交替組成的穩(wěn)定骨架，側(cè)鏈的R基團為有機基團如甲基、苯基及乙烯基等。由于SI的分子主鏈近似于無機的SiO2，而側(cè)基為有機物，所以它集無機與有機特性于一體。一方面具有無機物的耐高溫性、耐氣候老化性、耐臭氧性、電絕緣性、阻燃性、無毒、無腐蝕性、生理惰性及生理

29、相容性等優(yōu)點，另一方面又具有有機物易加工的特點。中的R取代基不同，其物性大不相同?？蓮挠蜖钜后w到彈性體，從柔軟體到剛性體。按用途分，包括硅油、硅橡膠、硅樹脂、硅烷偶聯(lián)劑四大類；按具體功能又包括耐高溫型和耐低溫型，高絕緣型和高導(dǎo)熱、高導(dǎo)電型，高粘結(jié)型和高潤滑型，發(fā)泡型和消泡型，高彈性型和高剛性型，密封型和透氣型，耐輻射型和阻燃型等。 有機硅塑料是以硅樹脂為主要成分，填充或添加適當(dāng)助劑的一類材料，由于其耐熱性好，故將其歸為耐熱塑料一類。（1）有機硅塑料的品種有機硅層壓塑料 常用的有機硅層壓塑料由硅樹脂與玻璃布組成，其性能為耐熱好，可在250溫度下長期使用。電絕緣性、耐電弧性及耐火焰性都好，吸水率和

30、介電損耗低。有時用石棉布或石棉紙代替玻璃布，雖價格低，但機械性能差。6 V% n3 Y! D8 r* z0 x; L, K7 h有機硅層壓塑料可應(yīng)用于H級電機槽楔絕緣、高溫繼電器外殼、飛機雷達(dá)天線罩、印刷線路板、線圈架、開關(guān)裝置及變壓器套管等。有機硅模塑料 有機硅模塑料由硅樹脂填料催化劑脫模劑組成，為一種熱固性塑料。填料通常為玻璃纖維、石棉、石英粉、滑石粉及云母粉等。有機硅模塑料可用作結(jié)構(gòu)材料、半導(dǎo)體封裝材料。有機硅泡沫塑料 有機硅泡沫塑料具有可耐300高溫及阻燃等優(yōu)點，常作為隔熱、隔音、電絕緣材料等，用于航天器、火箭等輕質(zhì)耐高溫抗?jié)癫牧?，也可作為推進(jìn)器、機翼、機艙的填充材料。有機硅泡沫塑料可

31、分為粉狀和液狀兩種?！?2.聚芳酯. （1）聚芳酯簡介聚芳酯又稱為芳香族聚酯或聚酚酯，它為分子主鏈上由芳香環(huán)和酯鍵構(gòu)成的熱塑性塑料，英文簡稱PAR。PAR的合成單體不同，可得到上百個品種，其中以雙酚A和對苯二甲酰氯及間苯二甲酰氯合成的雙酚A型PAR最為常用。PAR的耐熱性優(yōu)異，可在70180溫度范圍內(nèi)使用。機械性能好，價格與通用工程塑料接近，是一種很有發(fā)展前途的耐熱塑料。（2）結(jié)構(gòu)性能PAR為線性無定型聚合物，分子間相互作用的綜合結(jié)果，使PAR呈現(xiàn)極大的剛性，一定的極性，又具有一定的柔性。透明性能 透光率可達(dá)87%，折射率為1.61，比PC、PMMA都高，只比PES稍低一點。機械性能 PAR具

32、有良好的抗蠕變性、耐磨性、抗沖擊性及彈性恢復(fù)性，在很寬的溫度范圍內(nèi)，機械強度保持性好。熱性能 玻璃化溫度為193，負(fù)荷熱變形溫度為175，熱分解溫度為443。阻燃性好，氧指數(shù)為36.8。線膨脹系數(shù)小，耐焊錫性好。電性能 由于PAR的極性，使其在高頻下的絕緣性受到影響，但在中、低頻范圍內(nèi)具有優(yōu)良的絕緣性能。PAR耐電弧性能好，電性能受溫度和濕度的影響小。環(huán)境性能 耐紫外線性好，耐大部分溶劑；不耐鹵代烴、丙酮、香蕉水、芳香烴、氨水、熱水、堿及濃硫酸。（3）成型加工. 加工特性 PAR的熔體粘度高，比PC高10倍之多；流動特性接近牛頓流體，粘度受溫度的影響大于受剪切速率的影響。PAR的加工溫度與分解

33、溫度十分接近，熔融加工溫度范圍窄，這給加工帶來一定困難，一般需要加入熱穩(wěn)定劑。在加工前需進(jìn)行干燥處理。成型收縮率小，僅為0.05%，制品的加工精度高。PAR可用傳統(tǒng)的加工方法成型，如注塑和擠出等。（4）應(yīng)用范圍 電子電器 可用作H級耐熱絕緣材料，具體有：開關(guān)類操作鍵盤、旋鈕等，電器軸、罩殼等，插座、繞線管、繼電器、發(fā)光二極管及照明零件等。汽車配件 主要用于汽車透明配件，如透鏡、反射鏡、燈罩等。機械零件 塑料泵的葉輪、殼體，機器殼罩，各種滑動摩擦部件如齒輪、軸承及皮帶輪等。其他 醫(yī)療器械、生活用品等1.2.2 塑料成型溫度與干燥溫度對于塑料材料來講，如果是有吸水性的材料，沒有經(jīng)過干燥就進(jìn)行注塑成

34、型很容易產(chǎn)生銀條痕、燒焦等缺陷。為了消除這個不良的現(xiàn)象，就有必要對塑料材料進(jìn)行預(yù)干燥，把材料中的水分除去。預(yù)干燥常見的是在干燥機(一般同注塑機相連)和干燥爐中干燥（見表一）表一 樹脂成型溫度與干燥溫度樹脂名稱材料溫度（）預(yù)先干燥模型溫度（）溫度（）時間（H）熱可塑性塑料PS（聚笨乙烯）180260758011.5以上4080AS樹脂180240758524以上4080ABS樹脂1802608010024以上4080PMMA（壓克力）1802407010026以上50100PA尼龍623528080100210以上60100尼龍6625030080100210以上60120PE（聚乙烯）1802

35、80不要2050PP(聚丙烯)180280不要2050氯化乙烯硬質(zhì)165200801201以上軟上PC（聚碳酸酯）25032012041070120POM（聚乙縮酯）175210809024以上60100PPO NORYI2403158512024以上80120熱硬塑料PF80110不要175220MF80100不要135155UF80100不要1502001.2塑料的簡單辨別方法塑料的種類很多，制造同一零件時，有時也使用不同的樹脂，辨別不同的樹脂可以用化學(xué)分析來處理，但是費事時費事！普通手拿或靠目視，即使專門行家也不容易辨別，表二列舉各種塑

36、料的簡單辨別方法，供為參考！方法種類燃燒難易清焰后是否繼續(xù)燃燒火焰顏色塑料狀態(tài)有無臭味成型品特征壓克力樹脂易燃燃燒黃色兩端青焰軟化丙烯聚合物不如玻璃冰冷可弄彎PS樹脂易燃燃燒橙黃色黑煙軟化苯乙烯聚合物臭味敲擊時有金屬聲音，多為透明尼龍樹脂徐徐燃燒不燃燒頂端黃色熔融掉下獨特臭味有彈性PVC樹脂難燃不燃燒黃色下端綠色軟化氯的臭味硬質(zhì)為橡膠狀，其他可為各種硬度PP樹脂易燃燃燒黃色迅速完全燃燒獨特臭味乳白色PE樹脂易燃燃燒頂端黃色下端青色熔融掉下石油臭味柔軟，乳白色，有色者多為中間色電木樹脂易燃燃燒黃色澎起裂縫酚醛臭味顏色多為黑褐色尿素樹脂徐徐燃燒不燃燒黃色兩端青綠色澎起裂縫白化尿素福爾馬林臭味顏色多

37、為鮮艷美麗美耐米樹脂難燃不燃燒淡黃色澎起裂縫白化尿素福爾馬林臭味表面甚為堅硬，光澤比尿素樹脂好！·不飽和聚脂樹脂易燃燃燒黃色黑煙稍微澎起白化苯乙烯聚合物臭味多利用玻璃織維補強第2章 塑料的物理性能2.1塑料的物理性能物料的性能與注塑條件和制品質(zhì)量有密切關(guān)系。注塑材料大部分是顆粒狀，這些固體物料裝入料斗時，一般要先經(jīng)過預(yù)熱，排除濕氣，然后再經(jīng)過螺桿的壓縮輸送和塑化作用，在料筒中需要經(jīng)過較長的熱歷程才被螺桿推入模腔，經(jīng)過壓力保持階段再冷卻定型。影響這個過程的主要因素是物料，溫度，料筒溫度，充模壓力，速度。高分子物料加工的工藝性能，分子鏈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，分子量大小及其分布，而且還取決高分子的外

38、部結(jié)構(gòu)。注塑的工藝性與高分子材料的相對密度，導(dǎo)熱系數(shù)，比熱容，玻璃化與結(jié)晶溫度，熔化，分解溫度以及加工中所表現(xiàn)的力學(xué)性能，流變性能等有密切關(guān)系。2.1.1 一般物理性能1.總熱容量總熱容量是指注塑物料在注塑工藝溫度下的總熱容量。2.熔化熱熔化熱又稱熔化潛熱，是結(jié)晶型聚合物在形成或熔化晶體時所需要的能量。這部分能量是用來熔化高分子結(jié)晶結(jié)構(gòu)的，所以注塑結(jié)晶型聚合物時要比注塑非結(jié)晶型料達(dá)到指定熔化溫度下所需的能量要多。對于非結(jié)晶型聚合物無需熔化潛熱。使POM達(dá)到注塑溫度需熱約452/g(100.8cal/g),PS只需要375J/g即可熔化。3. 比熱容比熱容是單位重量的物料溫度上升1度時所需熱量J

39、/kg.k。不同高聚物的比熱容是不同的，結(jié)晶型比非對面型要高。因為加熱聚合物時，補充的熱能不僅要消耗在溫度升上，還要消耗在使高分子結(jié)構(gòu)的變化上，結(jié)晶型必須補充熔化潛熱所需的熱淚盈眶量才能使物料熔化。注塑過程中，塑料加熱或冷卻特性是由聚合物的熱含量與溫差所決定的。熱傳遞速率正比于被加熱材料和熱源之間的溫差。一般冷卻要比熔化快，因為大體上料筒與物料溫差小，熔料與模具溫差大。加熱時間取決于料筒內(nèi)壁與料層之間的溫差和料層厚度。4.熱擴散系數(shù) 熱擴散系數(shù)是指溫度在加熱物料中傳遞的速度，又稱導(dǎo)熱系數(shù)其值是由單位質(zhì)量的物料溫度升高1度時所需的熱量（比熱容）和材料吸收熱量的速度（導(dǎo)熱系數(shù)）來決定。壓力對熱擴散

40、系數(shù)影響小，溫度對其影響較大。 5.導(dǎo)熱系數(shù) 導(dǎo)熱系數(shù)反映了材料傳播熱量的速度。導(dǎo)熱系數(shù)愈高，材料內(nèi)熱傳遞愈快。由于聚合物導(dǎo)熱系數(shù)很低，所以無論在料筒中加熱還是其熔體在模具中冷卻，均需花一定時間。為了提高加熱和冷卻效率，需采取一些技術(shù)措施。如：加熱料筒要求有一定的厚度，這不僅是考慮強度，同時也是為了增加熱慣性，保證物料能良好穩(wěn)定地傳熱，有時還利用聚合物的低導(dǎo)熱特性，采用熱流道模具等。聚合物導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度升高而增加。結(jié)晶型塑料的導(dǎo)熱系數(shù)對溫度的依賴性要比非結(jié)晶型的顯著。 6. 密度與比容密度增加會使制品中的氣體和溶劑滲透率減少，但是使制品的拉伸強度，斷裂伸長，剛度硬度以及軟化溫度提高；使壓縮性，

41、沖擊強度，流動性，耐蠕變性能降低。在注塑過程中，聚合物經(jīng)歷著冷卻加熱冷卻反復(fù)的熱過程溫度，梯度和聚合物形態(tài)的變化都很大，所以密度也在不斷地發(fā)生變化，這對注塑制品質(zhì)量起著重要的影響。比容反映了單位物質(zhì)所占有的體積。這是一個衡量在不同工藝條件下高分子結(jié)構(gòu)所占有的空間，各種狀態(tài)下的膨脹與壓縮，制品的尺寸收縮等方面是非常重要的參數(shù)。 7. 膨脹系數(shù)與壓縮系數(shù)比容在恒壓下由溫度而引起的變化，即為膨脹系數(shù)。聚合物從高溫到低溫表現(xiàn)出比容逐漸減少的收縮特性。聚合物比容不僅取決于溫度而且取決于壓力。聚合物比容在不同溫度下都隨壓力而變化，壓力增高比容減小而密度加大。這種性質(zhì)對于用壓力來控制制品的質(zhì)量和尺寸精度有重

42、要意義。2.1.2 聚合物的熱物理性能1.玻璃化溫度聚合物的玻璃化溫度是指線型非結(jié)晶型聚合物由玻璃態(tài)向高彈態(tài)或者由后者向前者的較變溫度。就是大分子鏈段本身開始變形的溫度當(dāng)溫度高于玻璃化溫度時，大分子鏈開始自由活動，但還不是整個分子鏈段的運動。這時表現(xiàn)出高彈性的橡膠性能；當(dāng)?shù)陀诓ＡЩ瘻囟葧r，鏈段被凍結(jié)變成堅硬的固態(tài)或玻璃態(tài)。橡膠的玻璃化溫度低于室溫。所以橡膠在常溫下處于高彈態(tài)。而其它塑料在常溫下是處于脆韌性的玻璃態(tài)。高聚物的自由體積理論認(rèn)為，高聚物分子結(jié)構(gòu)所占有的整個體積分成兩部分。一部分是分子鏈所占有的空間，而另一部分是分子鏈之間的自由空間。當(dāng)溫度降低時分子鏈動能減少，自由空間減少，當(dāng)溫度升高

43、時，分子鏈段動能增加，自由空間也增加：當(dāng)溫度達(dá)到玻璃化時，急劇產(chǎn)生內(nèi)聚力，聚合物膨脹，鏈段開始旋轉(zhuǎn)，鏈段擁有的能量足以使鏈段活動起來所以自由空間的體積突然增加。高聚物在玻璃化溫度以上的總自由體積等于玻璃化溫度下的自由體積與熱膨脹系數(shù)乗以溫升之和。在預(yù)塑化時，位于螺槽中的高分子固態(tài)物料，在升至玻璃化溫度以后，隨著溫度的升高物料自由體積會增加，其比容也會加大，但由于螺槽容積的限制會使物料產(chǎn)生內(nèi)壓，并有加速固體床的作用。當(dāng)高聚物的物理形態(tài)發(fā)生變化時，許多物理性質(zhì)如比熱容，比容，密度，導(dǎo)熱系數(shù)，膨脹系數(shù)，折光指數(shù)，介電常數(shù)等都跟著變化，因此利用這些關(guān)系可以測定聚合物相變溫度和高聚物性質(zhì)。對于理解塑料在

44、料筒中加熱，塑料化過程中從加料段向壓縮段物態(tài)轉(zhuǎn)變，溫升，溫升速率，螺桿轉(zhuǎn)速，背壓等工藝因素的影響將起重要作用。這些對于控制制品脫模時的物性狀態(tài)，頂出溫度和頂出時間是重要的。2.熔化溫度（熔點）熔化溫度是指結(jié)晶型聚合物從高分子鏈結(jié)構(gòu)的三維有序態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序的粘流態(tài)時的溫度。轉(zhuǎn)變點（熔點）對于低分子材料來說，熔化過程是非常窄的，有較明顯的熔點；而對于結(jié)晶型高聚物來說，從達(dá)到玻璃化溫度就開始軟化，但從高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)的液相時卻沒有明顯的熔點，而是有一個向粘流態(tài)轉(zhuǎn)變的溫度范圍。對高聚物來說，玻璃化溫度，熔化溫度或溫度范圍都是變相點。有較明顯的變化范圍，從分子結(jié)構(gòu)觀點看，都是大鏈段運動的結(jié)果。一般有增塑

45、劑的聚合物熔點要比無增塑劑的要低，共聚物的熔點要比組成共聚物中較高均聚物的熔點要低些。注塑時，料筒的第三段溫度（靠近嘴溫的溫度）都要設(shè)定在熔點以上，然后以降低1520度的溫度梯度依次設(shè)定第二段和第一段的料筒溫度為宜。3.分解溫度及燃燒特性熱分解溫度是指在氧氣存在條件下，高聚物受熱后開始分解的溫度范圍。依聚合物化學(xué)結(jié)構(gòu)式不同而有顯著的差異，此外還與物料的形態(tài)有關(guān)。在注塑過程中，無論是在預(yù)塑階段還是在注射階段，只要聚合物局部溫度達(dá)到分解溫度，高分子物料就會訊速生成低分子量的可燃性物質(zhì)。聚合物的熱分解在氧氣充足條件下是放熱反應(yīng)，產(chǎn)生的熱會繼續(xù)加熱聚合物。當(dāng)聚合物達(dá)到燃點時就會燃燒，燃燒體系的溫度是否

46、會上升，產(chǎn)生的燃燒熱是否和體系進(jìn)行對流，都與熱分解溫度，比熱容以及導(dǎo)熱系數(shù)等物理性能有密切關(guān)系。注塑時，對聚合物分解溫度的控制是十分重要的，否則分解出燃燒物質(zhì)不僅會影響制品質(zhì)量，還會腐蝕設(shè)備，危害人體。4.三聚合物降解及熱穩(wěn)定性 所謂降解，是指遞解分解作用，在高分子化學(xué)中，通常是指在化學(xué)或物理作用下，聚合物分子的聚合度降低過程，聚合物在熱，力，氧氣，水及光輻射等作用下往往發(fā)生降解。降解過程實質(zhì)量大分子鏈發(fā)生結(jié)構(gòu)變化。如發(fā)生彈性消失，強度降低，粘度減少或增加等現(xiàn)象。 在注塑中力，水，氧通過溫度對聚降解起重要影響，在高溫時氧和水更能使聚合物分解。剪切力的作用會因高溫時聚合物粘度的降低而減小。熱降解

47、是指某些聚合物在高溫下時間過長，發(fā)黃變色，降解，分解等現(xiàn)象。聚合物是否容易發(fā)生降解，依其分子內(nèi)部和分子外部結(jié)構(gòu)有關(guān)；是否有分解的雜質(zhì)有關(guān)；能引起高聚物降解的雜質(zhì)，一般都是熱降解的崔化劑，如：PVC 分解的產(chǎn)物是氯化氫，POM分解產(chǎn)物是甲醛，它們有著加劇高聚物降解的作用。所謂熱穩(wěn)定性是指聚合物在高溫下分子鏈抗化學(xué)分解能力及耐化學(xué)變化的溫度熱降解溫度稱為穩(wěn)定性溫度略高于分解溫度。對于某些熱穩(wěn)定較差的聚合物，其溫度范圍只有515度。溫度的高低和變化范圍對聚合物的降解有影響外，還有在溫度場中所經(jīng)歷的反復(fù)加工次數(shù)有關(guān)。不同的聚合物在反復(fù)加工后熱降解和融熔指數(shù)有著較大的差異。在正常溫度下PS, PC, PP,經(jīng)數(shù)次加工后融熔指數(shù)升高的傾向。而PE，抗沖擊PS醋酸纖維素等有下降的現(xiàn)象。聚合物在剪切應(yīng)力作用下纏結(jié)著的大分子在