塑料基礎(chǔ)知識課件

學(xué)無常師,道在則是

——晉·潘岳<歸田賦>12/18/2022學(xué)無常師,道在則是12/17/20221問題：1.什么是模具？什么是塑料模具？2.塑件成型加工的三要素是什么？12/18/2022問題：1.什么是模具？什么是塑料模具？2.塑件成型加工的三要2基本內(nèi)容：1.理解塑料的概念、分類、成份；2.理解熱固性、熱塑性塑料兩個概念，二者的區(qū)別；3.了解常用塑料的特性及用途。1.重點：塑料的概念、成份、分類重點難點：2.難點：對塑料的分子結(jié)構(gòu)與各種性能的理解12/18/2022基本內(nèi)容：1.理解塑料的概念、分類、成份；2.理解熱固性、熱3§1.1塑料概論一、樹脂和塑料1．塑料的概念

——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，在加工過程中一定溫度和壓力的作用下能流動成型的高分子有機材料。塑料12/18/2022§1.1塑料概論一、樹脂和塑料1．塑料的概念——4——指受熱時通常有轉(zhuǎn)化或熔融范圍，轉(zhuǎn)化時受外力作用具有流動性，常溫下呈固態(tài)或半固態(tài)或液態(tài)的有機聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分。

一、樹脂和塑料2．樹脂的概念樹脂12/18/2022——指受熱時通常有轉(zhuǎn)化或熔融范圍，轉(zhuǎn)化時受外5一、樹脂和塑料3．樹脂的分類——是指由自然界中動植物分泌物所得的無定形有機物質(zhì)，如松香、琥珀、蟲膠等。——是指由簡單有機物經(jīng)化學(xué)合成或某些天然產(chǎn)物經(jīng)化學(xué)反應(yīng)而得到的樹脂產(chǎn)物。天然樹脂合成樹脂12/18/2022一、樹脂和塑料3．樹脂的分類—6§1.1塑料概論二、塑料的組成塑料

——樹脂＋添加劑1.樹脂作用：塑料的主要成分決定塑料的類型和基本性能膠粘其它成分材料賦予塑料可塑性和流動性12/18/2022§1.1塑料概論二、塑料的組成塑料——樹脂＋添加劑1.樹72.添加劑⑴填充劑（填料）重要的但非必不可少的成分作用：減少樹脂用量，降低塑料成本；改善塑料某些性能，擴大塑料的應(yīng)用范圍。二、塑料的組成12/18/20222.添加劑⑴填充劑（填料）重要的但非必不可少的成分作用：減82.添加劑⑴填充劑（填料）分類：按化學(xué)性能可分為有機填料無機填料按形狀可分為：粉狀纖維狀層狀（片狀）二、塑料的組成12/18/20222.添加劑⑴填充劑（填料）分類：按化學(xué)性能可分為有機填料無92.添加劑⑵增塑劑能夠增加塑料的可加工性、延展性和膨脹性的物質(zhì)；它是能與樹脂相溶的、不易揮發(fā)的高沸點有機化合物。常用的增塑劑是液態(tài)或低熔點固體有機物。主要有甲酸脂類、磷酸酯類和氯化石蠟等。二、塑料的組成12/18/20222.添加劑⑵增塑劑能夠增加塑料的可加工性、延展性10作用：2.添加劑⑵增塑劑提高塑性、流動性和柔軟性；降低剛性和脆性；改善塑料的工藝性能和使用性能。二、塑料的組成12/18/2022作用：2.添加劑⑵增塑劑提高塑性、流動性和柔軟性；二、塑料112.添加劑⑶穩(wěn)定劑凡能阻緩材料變質(zhì)的物質(zhì)稱為穩(wěn)定劑?？煞譃橐韵氯N：它的主要作用就是抑制或防止樹脂在加工或使用過程中受熱而降解。它的主要作用是阻止樹脂在光的作用下降解（塑料變色、力學(xué)性能下降等等）。延緩或抑制塑料氧化速度。熱穩(wěn)定劑：光穩(wěn)定劑：抗氧化劑：二、塑料的組成12/18/20222.添加劑⑶穩(wěn)定劑凡能阻緩材料變質(zhì)的物質(zhì)稱為穩(wěn)122.添加劑⑷潤滑劑為防止塑料在成型過程中粘模，減少塑料對模具的摩擦，改善塑料的流動性，提高塑件表面的光澤度而加入的添加劑。二、塑料的組成12/18/20222.添加劑⑷潤滑劑為防止塑料在成型過程中粘模132.添加劑⑸著色劑起裝飾美觀的作用，某些著色劑還能提高塑料的光穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和耐候性。分類顏料染料有機顏料無機顏料二、塑料的組成12/18/20222.添加劑⑸著色劑起裝飾美觀的作用，某些著色142.添加劑⑸著色劑特點：無機顏料：著色能力、透明性、鮮艷性較差，但耐光型、耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性較好，不易褪色。染料：色彩鮮艷、顏色齊全，著色能力、透明性好。性能與無機顏料相反。二、塑料的組成12/18/20222.添加劑⑸著色劑特點：無機顏料：著色能力、透明性、鮮艷性152.添加劑⑸著色劑有機顏料的特性介于無機顏料和染料之間。還有阻燃劑、抗靜電劑、發(fā)泡劑、防腐劑和加工助劑等等并非每種塑料都要加入全部的添加劑，根據(jù)塑料品種和需求有選擇性的加入某些添加劑在塑料工業(yè)中著色劑多采用顏料二、塑料的組成12/18/20222.添加劑⑸著色劑有機顏料的特性介于無機顏料和染料之間。還16添加劑作用常用的各種添加劑含量填充劑（填料）調(diào)整塑料的物理化學(xué)性能提高材料強度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、云母、石棉、石金屬粉、玻璃纖維、和碳纖維等20%~50%增塑劑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穩(wěn)定劑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)硬脂酸鹽、鉛的化合物及環(huán)氧化合物0.3%~0.5%潤滑劑防止塑料在成型加工過程中粘附在模具上提高塑件的流動性硬脂酸及其鹽類1%著色劑有機顏料、無機鹽料、染料0.01%~0.02%固化劑促使合成樹脂進行交聯(lián)反應(yīng)或加快交聯(lián)反應(yīng)速度12/18/2022添加劑作用常用的各種添加劑含量填充17nCH2＝CH2—CH2—CH2—n乙烯聚乙烯鏈節(jié)：聚合物中重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元，如聚乙烯的結(jié)構(gòu)單元是－CH2—CH2—。分子鏈：由許多鏈節(jié)構(gòu)成的一個很長的聚合物分子。單體：能合成聚合物的小分子物質(zhì)，如聚乙烯的單體是CH2=CH2。聚合度：聚合物分子結(jié)構(gòu)中的n值表示聚合物中鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù)，n值越大，相對分子質(zhì)量越大。§1.1塑料概論三、塑料的分子結(jié)構(gòu)12/18/2022nCH2＝CH2—CH2—CH2—n乙烯聚乙烯鏈節(jié)：聚合物18—CH2—CH2—n三、塑料的分子結(jié)構(gòu)12/18/2022—CH2—CH2—n三、塑料的分子結(jié)構(gòu)12/17/202219線型聚合物帶有支鏈的線型聚合物體型聚合物三、塑料的分子結(jié)構(gòu)12/18/2022線型聚合物帶有支鏈的線型聚合物體型聚合物三、塑料的分子結(jié)構(gòu)120§1.1塑料概論

——在受熱或其它條件下能固化成不熔不溶性物質(zhì)的塑料，其分子結(jié)構(gòu)最終為體型結(jié)構(gòu)。（變化過程不可逆）四、塑料的分類1．按塑料的物理化學(xué)性能分：——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，其分子結(jié)構(gòu)是線型或支鏈型結(jié)構(gòu)。(變化過程可逆)熱塑性塑料熱固性塑料§1.1塑料概論四、塑料的分類1．按塑料的物理化學(xué)性能分：12/18/2022§1.1塑料概論——21成型前，塑料中樹脂分子結(jié)構(gòu)使制品固化定型的模具溫度條件成型后，塑料中樹脂分子結(jié)構(gòu)成型過程中樹脂所發(fā)生的變化制品的熔化，溶解性能塑料的使用性常采用的成型方法熱塑性塑料線型或支鏈狀線型聚合物分子冷卻基本與成型前的相同物理變化（可能有少量分解或交鏈現(xiàn)象）可熔化可溶解反復(fù)多次使用注射、擠出、吹塑等熱固性塑料線型聚合物分子加熱（提供交聯(lián)反應(yīng)溫度轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型分子既有物理變化，又有化學(xué)變化。既不可熔化，也不可溶解一次性使用，成型過程不可逆壓縮或壓注。有的品種可以用注射12/18/2022成型前，塑料中樹脂分子結(jié)構(gòu)使制品固化定型的模具溫度成型后22——一般指具有特種功能（如耐熱、自潤滑等）應(yīng)用于特殊要求的塑料。——一般指能承受一定的外力作用，并有良好的機械性能和尺寸穩(wěn)定性，在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能，可以作為工程結(jié)構(gòu)件的塑料。——一般指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價廉的塑料。2．按塑料的用途分：功能塑料工程塑料通用塑料四、塑料的分類12/18/2022——一般指具有特種功能（231.收縮性式中：──實際收縮率（%）──計算收縮率（%）a──塑件在成型溫度時的單向尺寸（mm）b——塑件在室溫下的單向尺寸（mm）c——塑模在室溫下的單向尺寸（mm）§1.1塑料概論五、塑料的工藝特性12/18/20221.收縮性式中：──實際收縮率（%）§1.1塑料概論五24影響收縮的基本因素：⑴塑料品種⑵塑件特性⑶模具結(jié)構(gòu)⑷成型條件

1.收縮性五、塑料的工藝特性12/18/2022影響收縮的基本因素：⑴塑料品種1.收縮性五、塑料的工藝特性252.比體積和壓縮率

比體積——壓縮率——每一克塑料所占有的體積（以厘米3/克計）。

塑粉與塑件兩者體積或比容之比值（其值恒大于1）。五、塑料的工藝特性12/18/20222.比體積和壓縮率比體積——壓縮率——每一克塑料所占有263.流動性塑料在一定溫度與壓力下填充型腔的能力稱為流動性。流動性好、流動性中等、流動性差分子量小，分子量分布寬，分子結(jié)構(gòu)規(guī)整性差，熔融指數(shù)高、螺流動長度長、表現(xiàn)粘度小，流動比大的塑料流動性就好。常用塑料根據(jù)它的流動性可分為三類：五、塑料的工藝特性12/18/20223.流動性塑料在一定溫度與壓力下填充型腔的能力稱27模具型腔簡單、成型表面光滑、有利于改善流動性。

3.流動性影響流動性的主要因素：模具結(jié)構(gòu)壓力

溫度

料溫高則流動性增大，但不同塑料也各有差異。

注塑壓力增大則熔融料受剪切作用大，流動性也增大。

五、塑料的工藝特性12/18/2022模具型腔簡單、成型表面光滑、有利于改善流動性。3284.吸濕性、熱敏性及揮發(fā)物含量吸濕性據(jù)此，塑料大致可分為以下兩種：

不吸水也不易粘附水分吸濕、粘附水分聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚砜聚乙烯、聚丙烯——塑料對水分的親疏程度五、塑料的工藝特性12/18/20224.吸濕性、熱敏性及揮發(fā)物含量吸濕性據(jù)此，塑料大致可分為以29——對熱較為敏感，在高溫下受熱時間較長或進料口截面過小，剪切作用大時，料溫增高易出現(xiàn)變色、降解、分解的傾向。這種性能稱為熱敏性。熱敏性4.吸濕性、熱敏性及揮發(fā)物含量五、塑料的工藝特性⑴塑料生產(chǎn)過程中遺留下來及成型之前在運輸、保管期間吸收。⑵是成型過程中化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)物。揮發(fā)物來源：12/18/2022——對熱較為敏感，在高溫下受熱時305.結(jié)晶性所謂結(jié)晶現(xiàn)象即為塑料由熔融狀態(tài)到冷凝時，分子由獨立移動，完全處于無次序狀態(tài)，變成分子停止自由運動，按略微固定的位置，并有一個使分子排列成為正規(guī)模型的傾向的一種現(xiàn)象。結(jié)晶型塑料

非結(jié)晶型（又稱無定形）塑料

五、塑料的工藝特性12/18/20225.結(jié)晶性所謂結(jié)晶現(xiàn)象即為塑料由熔融狀態(tài)到冷凝315.結(jié)晶性無定形料為透明（如有機玻璃等）

一般結(jié)晶性塑料為不透明或半透明

例外：聚甲基戍烯為結(jié)晶型塑料卻有高透明性ABS為無定形塑料但卻并不透明五、塑料的工藝特性12/18/20225.結(jié)晶性無定形料為透明（如有機玻璃等）一般結(jié)晶性塑料為不32——是指當一定融熔指數(shù)的聚合物熔體，在恒溫下通過噴嘴孔時當流速超過某一數(shù)值時，熔體表面即發(fā)生橫向裂紋，這種現(xiàn)象被稱為熔體破裂?！侵赣行┧芰蠈?yīng)力比較敏感，成型時容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，質(zhì)脆易裂，當塑件在外力作用下或在溶劑作用下即發(fā)生開裂的現(xiàn)象，被稱為應(yīng)力開裂。應(yīng)力開裂6.應(yīng)力開裂及熔體破裂熔體破裂五、塑料的工藝特性12/18/2022——是指當一定融熔指數(shù)的33在熱固性塑料的成型過程中，樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，分子結(jié)構(gòu)由線型變?yōu)轶w型，塑料由既可熔又可溶變?yōu)榧炔蝗塾植蝗艿臓顟B(tài)，在成型工藝中把這一過程稱為固化（硬化）。7.固化特性

五、塑料的工藝特性12/18/2022在熱固性塑料的成型過程中，樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，分34§1.1塑料概論六、常用塑料（一）熱塑性塑料1．聚氯乙烯（PVC）1）基本特性：產(chǎn)量第二，其樹脂為白色或淺黃色粉末。分為硬聚氯乙烯和軟聚氯乙烯。有較好的電氣絕緣性能，可以用做低頻絕緣材料，其化學(xué)穩(wěn)定性也較好；熱穩(wěn)定性較差，使用溫度一般在-15℃～55℃之間。2）主要用途：防腐管道、管件、輸油管、離心泵和鼓風(fēng)機等；瓦楞板、門窗結(jié)構(gòu)、墻壁裝飾物等；插座、插頭、開關(guān)和電纜。涼鞋、雨衣、玩具和人造革等。3）成型特點：流動性差，過熱時極易分解，加穩(wěn)定劑和潤滑劑，控制成型溫度及熔體的滯留時間。成型溫度范圍小，必須嚴格控制料溫，模具應(yīng)有冷卻裝置；模具澆注系統(tǒng)應(yīng)粗短，澆口截面宜大。12/18/2022§1.1塑料概論六、常用塑料（一）熱塑性塑料1．聚氯乙烯（P35六、常用塑料（一）熱塑性塑料2．聚乙烯（PE）1）基本特性：產(chǎn)量最大；無毒、無味，呈白色或乳白色；結(jié)晶型塑料；吸水性極小，介電性能好。因此，聚乙烯是最理想的高頻電絕緣材料。2）主要用途：塑料管、塑料板、塑料繩、齒輪、軸承等；包裝用的塑料薄膜、軟管、塑料瓶以及電氣工業(yè)的絕緣零件和電線電纜外皮等。3）成型特點：成形收縮率范圍及收縮值大，方向性明顯，容易變形、翹曲。流動性好且對壓力變化敏感，宜用高壓注射；模具應(yīng)設(shè)有冷卻系統(tǒng)；質(zhì)軟易脫模，塑件有淺的側(cè)向凸凹時可強行脫模。12/18/2022六、常用塑料（一）熱塑性塑料2．聚乙烯（PE）1）基本特性36六、常用塑料（一）熱塑性塑料3．聚丙烯（PP）1）基本特性：無色、無味、無毒。不吸水，光澤好，易著色。卓越的介電性能、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性、高頻絕緣性能；定向拉伸后抗彎曲疲勞強度特別高；耐熱性好，能在100℃以上的溫度下進行消毒滅菌；易老化。2）主要用途：各種機械零件如法蘭、接頭、泵葉輪、汽車零件和自行車零件；各種輸送管道、化工容器；蓋和本體合一的箱殼，各種絕緣零件，并用于醫(yī)藥工業(yè)中。

3）成型特點：成型收縮范圍及收縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形，方向性強；流動性極好，易于成型；模具必須設(shè)計冷卻系統(tǒng)，控制成型溫度80℃左右，太低則光澤差或熔接痕等缺陷；塑件有淺側(cè)向凸凹時可強行脫模。12/18/2022六、常用塑料（一）熱塑性塑料3．聚丙烯（PP）1）基本特性37六、常用塑料（一）熱塑性塑料4．聚苯乙烯（PS）1）基本特性：第三大塑料品種，無色、透明、有光澤、無毒無味，是目前最理想的高頻絕緣材料，化學(xué)穩(wěn)定性良好，透明性很好，透光率很高，它的著色能力強，但耐熱性低，質(zhì)地硬而脆，塑件由于內(nèi)應(yīng)力而易開裂。2）主要用途：工業(yè)上用做儀表外殼、燈罩、化學(xué)儀器零件、透明模型等；電氣方面用做良好的絕緣材料、接線盒、電池盒等；日用品用于包裝材料、容器、玩具等。

3）成型特點：性脆易裂，易出現(xiàn)裂紋，塑件脫模斜度不宜過小，推出要受力均勻；熱脹系數(shù)大，塑件中不宜有嵌件，否則會因兩者熱脹系數(shù)相差太大而導(dǎo)致開裂；流動性好，常采用點澆口形式。12/18/2022六、常用塑料（一）熱塑性塑料4．聚苯乙烯（PS）1）基本特38六、常用塑料（一）熱塑性塑料5．聚酰胺（PA）1）基本特性：通稱尼龍（Nylon）。有優(yōu)良的力學(xué)性能，抗拉、抗壓、耐磨。結(jié)晶性很高，表面硬度大，摩擦系數(shù)小，故具有十分突出的耐磨性和自潤滑性。缺點是吸水性強、收縮率大，常常因吸水而引起尺寸變化。2）主要用途：用于制作軸承、齒輪、滑輪、風(fēng)扇葉片、蝸輪、高壓密封扣圈、繩索、傳動帶、電池箱、線圈骨架等零件，還可將粉狀聚酰胺熱噴到金屬零件表面上，以提高耐磨性或作為修復(fù)磨損零件之用。

3）成型特點：易吸濕，成型加工前必須進行干燥處理。熔融粘度低，流動性好，容易產(chǎn)生飛邊，故模具必須選用最小間隙；熱穩(wěn)定性較差；成型收縮范圍及收縮率大，方向性明顯，易產(chǎn)生縮孔、凹痕、變形等缺陷。12/18/2022六、常用塑料（一）熱塑性塑料5．聚酰胺（PA）1）基本特性39六、常用塑料（一）熱塑性塑料6．聚碳酸酯（PC）1）基本特性：無色透明，韌而剛，抗沖擊性好；成型零件尺寸精度高并穩(wěn)定；抗蠕變、耐磨、耐熱、耐寒；缺點是耐疲勞強度較差，成型后塑件的內(nèi)應(yīng)力較大，易開裂，用玻璃纖維增強可克服上述缺點

。2）主要用途：各種齒輪、蝸輪、蝸桿、齒條、凸輪、軸承、各種外殼、容器；電機零件、風(fēng)扇部件、接線板等；照明燈、高溫透鏡、視孔鏡、防護玻璃等光學(xué)零件。

3）成型特點：高溫時對水分比較敏感，會出現(xiàn)銀絲、氣泡及強度下降現(xiàn)象，加工前必須干燥處理；熔融溫度高，熔體粘度大，流動性差，粘度對溫度十分敏感，所以成型時要求有較高的溫度和壓力。12/18/2022六、常用塑料（一）熱塑性塑料6．聚碳酸酯（PC）1）基本特40六、常用塑料（一）熱塑性塑料7．丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）1）基本特性：無毒、無味，微黃色或白色不透明，塑件光澤較好，尺寸穩(wěn)定性較好，具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性和良好的介電性能，可配成任何顏色。缺點是耐熱性不高，不透明，耐氣候性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。

2）主要用途：用來制造齒輪、泵葉輪、軸承、管道、電機電器外殼、儀表盤、汽車擋泥板、扶手、紡織器材、電器零件、文體用品、玩具、食品包裝容器、家具等。3）成型特點：易吸水，使成型塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷，成型加工前應(yīng)進行干燥處理；比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短；粘度對剪切速率敏感，模具大都采用點澆口。12/18/2022六、常用塑料（一）熱塑性塑料7．丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物41六、常用塑料（二）熱固性塑料1．酚醛塑料（PF）1）基本特性：剛性好，變形小，耐熱耐磨，能在150℃～200℃的溫度范圍內(nèi)長期使用；在水潤滑條件下，有極低的摩擦系數(shù)；其電絕緣性能優(yōu)良。酚醛塑料的缺點是質(zhì)脆，抗沖擊強度差。

2）主要用途：可用于制造齒輪、軸瓦、導(dǎo)向輪、無聲齒輪、軸承及用于電工結(jié)構(gòu)材料和電氣絕緣材料、各種線圈骨架、接線板、電動工具外殼、風(fēng)扇葉片、耐酸泵葉輪、齒輪和凸輪等。

3）成型特點：成型性能好，特別適用于壓縮成型；模溫對流動性影響較大，一般當溫度超過160℃時流動性迅速下降；硬化時放出大量熱，厚壁大型塑件內(nèi)部溫度易過高，發(fā)生硬化不均及過熱現(xiàn)象。12/18/2022六、常用塑料（二）熱固性塑料1．酚醛塑料（PF）1）基本特42六、常用塑料（二）熱固性塑料2．氨基塑料（UF、MF）1）基本特性：染色能力強，UF表面硬度較高，耐電弧性能好，耐礦物油、耐霉菌，但耐水性較差。MF可制成耐光、耐電弧、無毒的塑件，能耐沸水而且耐茶、咖啡等污染性強的物質(zhì)，能像陶瓷一樣方便地去除茶漬2）主要用途：UF用于壓制日用品及電器照明用設(shè)備的零件、電話機、收錄機、鐘表外殼、開關(guān)插座及電氣絕緣零件；MF主要用于制作餐具、航空茶杯及電器開關(guān)、滅弧罩及防爆電器的配件。3）成型特點：氨基塑料常用壓縮、壓注成型。在壓注成型時收縮率大，含水分及揮發(fā)物多，所以成型前需預(yù)熱干燥；由于流動性好，硬化速度快，因此預(yù)熱及成型時溫度要適當，裝料、合模及加工速度要快。12/18/2022六、常用塑料（二）熱固性塑料2．氨基塑料（UF、MF）1）433．環(huán)氧樹脂（EP）1）基本特性：最突出的特點是粘結(jié)能力很強，是人們熟悉的“萬能膠”的主要成分。耐化學(xué)藥品、耐熱，電氣絕緣性能良好，收縮率小。其缺點是耐氣候性差，耐沖擊性低，質(zhì)地脆。2）主要用途：可用做金屬和非金屬材料的粘合劑，用于封裝各種電子元件，配以石英粉等能澆鑄各種模具，還可以作為各種產(chǎn)品的防腐涂料。

3）成型特點：流動性好，硬化速度快；環(huán)氧樹脂熱剛性差，硬化收縮小，難于脫模，澆注前應(yīng)加脫模劑；固化時不析出任何副產(chǎn)物，成型時不需排氣。六、常用塑料（二）熱固性塑料12/18/20223．環(huán)氧樹脂（EP）1）基本特性：最突出的特點是粘結(jié)能44思考與練習(xí)：1.塑料與樹脂的關(guān)系？2.塑料的成分有哪些，各自作用如何？3.塑料按物理化學(xué)性質(zhì)可分為幾種？4.熱塑性塑料和熱固性塑料的主要區(qū)別？5.合成樹脂與天然樹脂的區(qū)別？6.塑料按性能及用途分可分為？12/18/2022思考與練習(xí)：1.塑料與樹脂的關(guān)系？12/17/202245學(xué)無常師,道在則是

——晉·潘岳<歸田賦>12/18/2022學(xué)無常師,道在則是12/17/202246問題：1.什么是模具？什么是塑料模具？2.塑件成型加工的三要素是什么？12/18/2022問題：1.什么是模具？什么是塑料模具？2.塑件成型加工的三要47基本內(nèi)容：1.理解塑料的概念、分類、成份；2.理解熱固性、熱塑性塑料兩個概念，二者的區(qū)別；3.了解常用塑料的特性及用途。1.重點：塑料的概念、成份、分類重點難點：2.難點：對塑料的分子結(jié)構(gòu)與各種性能的理解12/18/2022基本內(nèi)容：1.理解塑料的概念、分類、成份；2.理解熱固性、熱48§1.1塑料概論一、樹脂和塑料1．塑料的概念

——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，在加工過程中一定溫度和壓力的作用下能流動成型的高分子有機材料。塑料12/18/2022§1.1塑料概論一、樹脂和塑料1．塑料的概念——49——指受熱時通常有轉(zhuǎn)化或熔融范圍，轉(zhuǎn)化時受外力作用具有流動性，常溫下呈固態(tài)或半固態(tài)或液態(tài)的有機聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分。

一、樹脂和塑料2．樹脂的概念樹脂12/18/2022——指受熱時通常有轉(zhuǎn)化或熔融范圍，轉(zhuǎn)化時受外50一、樹脂和塑料3．樹脂的分類——是指由自然界中動植物分泌物所得的無定形有機物質(zhì)，如松香、琥珀、蟲膠等。——是指由簡單有機物經(jīng)化學(xué)合成或某些天然產(chǎn)物經(jīng)化學(xué)反應(yīng)而得到的樹脂產(chǎn)物。天然樹脂合成樹脂12/18/2022一、樹脂和塑料3．樹脂的分類—51§1.1塑料概論二、塑料的組成塑料

——樹脂＋添加劑1.樹脂作用：塑料的主要成分決定塑料的類型和基本性能膠粘其它成分材料賦予塑料可塑性和流動性12/18/2022§1.1塑料概論二、塑料的組成塑料——樹脂＋添加劑1.樹522.添加劑⑴填充劑（填料）重要的但非必不可少的成分作用：減少樹脂用量，降低塑料成本；改善塑料某些性能，擴大塑料的應(yīng)用范圍。二、塑料的組成12/18/20222.添加劑⑴填充劑（填料）重要的但非必不可少的成分作用：減532.添加劑⑴填充劑（填料）分類：按化學(xué)性能可分為有機填料無機填料按形狀可分為：粉狀纖維狀層狀（片狀）二、塑料的組成12/18/20222.添加劑⑴填充劑（填料）分類：按化學(xué)性能可分為有機填料無542.添加劑⑵增塑劑能夠增加塑料的可加工性、延展性和膨脹性的物質(zhì)；它是能與樹脂相溶的、不易揮發(fā)的高沸點有機化合物。常用的增塑劑是液態(tài)或低熔點固體有機物。主要有甲酸脂類、磷酸酯類和氯化石蠟等。二、塑料的組成12/18/20222.添加劑⑵增塑劑能夠增加塑料的可加工性、延展性55作用：2.添加劑⑵增塑劑提高塑性、流動性和柔軟性；降低剛性和脆性；改善塑料的工藝性能和使用性能。二、塑料的組成12/18/2022作用：2.添加劑⑵增塑劑提高塑性、流動性和柔軟性；二、塑料562.添加劑⑶穩(wěn)定劑凡能阻緩材料變質(zhì)的物質(zhì)稱為穩(wěn)定劑?？煞譃橐韵氯N：它的主要作用就是抑制或防止樹脂在加工或使用過程中受熱而降解。它的主要作用是阻止樹脂在光的作用下降解（塑料變色、力學(xué)性能下降等等）。延緩或抑制塑料氧化速度。熱穩(wěn)定劑：光穩(wěn)定劑：抗氧化劑：二、塑料的組成12/18/20222.添加劑⑶穩(wěn)定劑凡能阻緩材料變質(zhì)的物質(zhì)稱為穩(wěn)572.添加劑⑷潤滑劑為防止塑料在成型過程中粘模，減少塑料對模具的摩擦，改善塑料的流動性，提高塑件表面的光澤度而加入的添加劑。二、塑料的組成12/18/20222.添加劑⑷潤滑劑為防止塑料在成型過程中粘模582.添加劑⑸著色劑起裝飾美觀的作用，某些著色劑還能提高塑料的光穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和耐候性。分類顏料染料有機顏料無機顏料二、塑料的組成12/18/20222.添加劑⑸著色劑起裝飾美觀的作用，某些著色592.添加劑⑸著色劑特點：無機顏料：著色能力、透明性、鮮艷性較差，但耐光型、耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性較好，不易褪色。染料：色彩鮮艷、顏色齊全，著色能力、透明性好。性能與無機顏料相反。二、塑料的組成12/18/20222.添加劑⑸著色劑特點：無機顏料：著色能力、透明性、鮮艷性602.添加劑⑸著色劑有機顏料的特性介于無機顏料和染料之間。還有阻燃劑、抗靜電劑、發(fā)泡劑、防腐劑和加工助劑等等并非每種塑料都要加入全部的添加劑，根據(jù)塑料品種和需求有選擇性的加入某些添加劑在塑料工業(yè)中著色劑多采用顏料二、塑料的組成12/18/20222.添加劑⑸著色劑有機顏料的特性介于無機顏料和染料之間。還61添加劑作用常用的各種添加劑含量填充劑（填料）調(diào)整塑料的物理化學(xué)性能提高材料強度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、云母、石棉、石金屬粉、玻璃纖維、和碳纖維等20%~50%增塑劑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穩(wěn)定劑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)硬脂酸鹽、鉛的化合物及環(huán)氧化合物0.3%~0.5%潤滑劑防止塑料在成型加工過程中粘附在模具上提高塑件的流動性硬脂酸及其鹽類1%著色劑有機顏料、無機鹽料、染料0.01%~0.02%固化劑促使合成樹脂進行交聯(lián)反應(yīng)或加快交聯(lián)反應(yīng)速度12/18/2022添加劑作用常用的各種添加劑含量填充62nCH2＝CH2—CH2—CH2—n乙烯聚乙烯鏈節(jié)：聚合物中重復(fù)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)單元，如聚乙烯的結(jié)構(gòu)單元是－CH2—CH2—。分子鏈：由許多鏈節(jié)構(gòu)成的一個很長的聚合物分子。單體：能合成聚合物的小分子物質(zhì)，如聚乙烯的單體是CH2=CH2。聚合度：聚合物分子結(jié)構(gòu)中的n值表示聚合物中鏈節(jié)的重復(fù)次數(shù)，n值越大，相對分子質(zhì)量越大?！?.1塑料概論三、塑料的分子結(jié)構(gòu)12/18/2022nCH2＝CH2—CH2—CH2—n乙烯聚乙烯鏈節(jié)：聚合物63—CH2—CH2—n三、塑料的分子結(jié)構(gòu)12/18/2022—CH2—CH2—n三、塑料的分子結(jié)構(gòu)12/17/202264線型聚合物帶有支鏈的線型聚合物體型聚合物三、塑料的分子結(jié)構(gòu)12/18/2022線型聚合物帶有支鏈的線型聚合物體型聚合物三、塑料的分子結(jié)構(gòu)165§1.1塑料概論

——在受熱或其它條件下能固化成不熔不溶性物質(zhì)的塑料，其分子結(jié)構(gòu)最終為體型結(jié)構(gòu)。（變化過程不可逆）四、塑料的分類1．按塑料的物理化學(xué)性能分：——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，其分子結(jié)構(gòu)是線型或支鏈型結(jié)構(gòu)。(變化過程可逆)熱塑性塑料熱固性塑料§1.1塑料概論四、塑料的分類1．按塑料的物理化學(xué)性能分：12/18/2022§1.1塑料概論——66成型前，塑料中樹脂分子結(jié)構(gòu)使制品固化定型的模具溫度條件成型后，塑料中樹脂分子結(jié)構(gòu)成型過程中樹脂所發(fā)生的變化制品的熔化，溶解性能塑料的使用性常采用的成型方法熱塑性塑料線型或支鏈狀線型聚合物分子冷卻基本與成型前的相同物理變化（可能有少量分解或交鏈現(xiàn)象）可熔化可溶解反復(fù)多次使用注射、擠出、吹塑等熱固性塑料線型聚合物分子加熱（提供交聯(lián)反應(yīng)溫度轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型分子既有物理變化，又有化學(xué)變化。既不可熔化，也不可溶解一次性使用，成型過程不可逆壓縮或壓注。有的品種可以用注射12/18/2022成型前，塑料中樹脂分子結(jié)構(gòu)使制品固化定型的模具溫度成型后67——一般指具有特種功能（如耐熱、自潤滑等）應(yīng)用于特殊要求的塑料?！话阒改艹惺芤欢ǖ耐饬ψ饔茫⒂辛己玫臋C械性能和尺寸穩(wěn)定性，在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能，可以作為工程結(jié)構(gòu)件的塑料?！话阒府a(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價廉的塑料。2．按塑料的用途分：功能塑料工程塑料通用塑料四、塑料的分類12/18/2022——一般指具有特種功能（681.收縮性式中：──實際收縮率（%）──計算收縮率（%）a──塑件在成型溫度時的單向尺寸（mm）b——塑件在室溫下的單向尺寸（mm）c——塑模在室溫下的單向尺寸（mm）§1.1塑料概論五、塑料的工藝特性12/18/20221.收縮性式中：──實際收縮率（%）§1.1塑料概論五69影響收縮的基本因素：⑴塑料品種⑵塑件特性⑶模具結(jié)構(gòu)⑷成型條件

1.收縮性五、塑料的工藝特性12/18/2022影響收縮的基本因素：⑴塑料品種1.收縮性五、塑料的工藝特性702.比體積和壓縮率

比體積——壓縮率——每一克塑料所占有的體積（以厘米3/克計）。

塑粉與塑件兩者體積或比容之比值（其值恒大于1）。五、塑料的工藝特性12/18/20222.比體積和壓縮率比體積——壓縮率——每一克塑料所占有713.流動性塑料在一定溫度與壓力下填充型腔的能力稱為流動性。流動性好、流動性中等、流動性差分子量小，分子量分布寬，分子結(jié)構(gòu)規(guī)整性差，熔融指數(shù)高、螺流動長度長、表現(xiàn)粘度小，流動比大的塑料流動性就好。常用塑料根據(jù)它的流動性可分為三類：五、塑料的工藝特性12/18/20223.流動性塑料在一定溫度與壓力下填充型腔的能力稱72模具型腔簡單、成型表面光滑、有利于改善流動性。

3.流動性影響流動性的主要因素：模具結(jié)構(gòu)壓力

溫度

料溫高則流動性增大，但不同塑料也各有差異。

注塑壓力增大則熔融料受剪切作用大，流動性也增大。

五、塑料的工藝特性12/18/2022模具型腔簡單、成型表面光滑、有利于改善流動性。3734.吸濕性、熱敏性及揮發(fā)物含量吸濕性據(jù)此，塑料大致可分為以下兩種：

不吸水也不易粘附水分吸濕、粘附水分聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚砜聚乙烯、聚丙烯——塑料對水分的親疏程度五、塑料的工藝特性12/18/20224.吸濕性、熱敏性及揮發(fā)物含量吸濕性據(jù)此，塑料大致可分為以74——對熱較為敏感，在高溫下受熱時間較長或進料口截面過小，剪切作用大時，料溫增高易出現(xiàn)變色、降解、分解的傾向。這種性能稱為熱敏性。熱敏性4.吸濕性、熱敏性及揮發(fā)物含量五、塑料的工藝特性⑴塑料生產(chǎn)過程中遺留下來及成型之前在運輸、保管期間吸收。⑵是成型過程中化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)物。揮發(fā)物來源：12/18/2022——對熱較為敏感，在高溫下受熱時755.結(jié)晶性所謂結(jié)晶現(xiàn)象即為塑料由熔融狀態(tài)到冷凝時，分子由獨立移動，完全處于無次序狀態(tài)，變成分子停止自由運動，按略微固定的位置，并有一個使分子排列成為正規(guī)模型的傾向的一種現(xiàn)象。結(jié)晶型塑料

非結(jié)晶型（又稱無定形）塑料

五、塑料的工藝特性12/18/20225.結(jié)晶性所謂結(jié)晶現(xiàn)象即為塑料由熔融狀態(tài)到冷凝765.結(jié)晶性無定形料為透明（如有機玻璃等）

一般結(jié)晶性塑料為不透明或半透明

例外：聚甲基戍烯為結(jié)晶型塑料卻有高透明性ABS為無定形塑料但卻并不透明五、塑料的工藝特性12/18/20225.結(jié)晶性無定形料為透明（如有機玻璃等）一般結(jié)晶性塑料為不77——是指當一定融熔指數(shù)的聚合物熔體，在恒溫下通過噴嘴孔時當流速超過某一數(shù)值時，熔體表面即發(fā)生橫向裂紋，這種現(xiàn)象被稱為熔體破裂?！侵赣行┧芰蠈?yīng)力比較敏感，成型時容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，質(zhì)脆易裂，當塑件在外力作用下或在溶劑作用下即發(fā)生開裂的現(xiàn)象，被稱為應(yīng)力開裂。應(yīng)力開裂6.應(yīng)力開裂及熔體破裂熔體破裂五、塑料的工藝特性12/18/2022——是指當一定融熔指數(shù)的78在熱固性塑料的成型過程中，樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，分子結(jié)構(gòu)由線型變?yōu)轶w型，塑料由既可熔又可溶變?yōu)榧炔蝗塾植蝗艿臓顟B(tài)，在成型工藝中把這一過程稱為固化（硬化）。7.固化特性

五、塑料的工藝特性12/18/2022在熱固性塑料的成型過程中，樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，分79§1.1塑料概論六、常用塑料（一）熱塑性塑料1．聚氯乙烯（PVC）1）基本特性：產(chǎn)量第二，其樹脂為白色或淺黃色粉末。分為硬聚氯乙烯和軟聚氯乙烯。有較好的電氣絕緣性能，可以用做低頻絕緣材料，其化學(xué)穩(wěn)定性也較好；熱穩(wěn)定性較差，使用溫度一般在-15℃～55℃之間。2）主要用途：防腐管道、管件、輸油管、離心泵和鼓風(fēng)機等；瓦楞板、門窗結(jié)構(gòu)、墻壁裝飾物等；插座、插頭、開關(guān)和電纜。涼鞋、雨衣、玩具和人造革等。3）成型特點：流動性差，過熱時極易分解，加穩(wěn)定劑和潤滑劑，控制成型溫度及熔體的滯留時間。成型溫度范圍小，必須嚴格控制料溫，模具應(yīng)有冷卻裝置；模具澆注系統(tǒng)應(yīng)粗短，澆口截面宜大。12/18/2022§1.1塑料概論六、常用塑料（一）熱塑性塑料1．聚氯乙烯（P80六、常用塑料（一）熱塑性塑料2．聚乙烯（PE）1）基本特性：產(chǎn)量最大；無毒、無味，呈白色或乳白色；結(jié)晶型塑料；吸水性極小，介電性能好。因此，聚乙烯是最理想的高頻電絕緣材料。2）主要用途：塑料管、塑料板、塑料繩、齒輪、軸承等；包裝用的塑料薄膜、軟管、塑料瓶以及電氣工業(yè)的絕緣零件和電線電纜外皮等。3）成型特點：成形收縮率范圍及收縮值大，方向性明顯，容易變形、翹曲。流動性好且對壓力變化敏感，宜用高壓注射；模具應(yīng)設(shè)有冷卻系統(tǒng)；質(zhì)軟易脫模，塑件有淺的側(cè)向凸凹時可強行脫模。12/18/2022六、常用塑料（一）熱塑性塑料2．聚乙烯（PE）1）基本特性81六、常用塑料（一）熱塑性塑料3．聚丙烯（PP）1）基本特性：無色、無味、無毒。不吸水，光澤好，易著色。卓越的介電性能、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性、高頻絕緣性能；定向拉伸后抗彎曲疲勞強度特別高；耐熱性好，能在100℃以上的溫度下進行消毒滅菌；易老化。2）主要用途：各種機械零件如法蘭、接頭、泵葉輪、汽車零件和自行車零件；各種輸送管道、化工容器；蓋和本體合一的箱殼，各種絕緣零件，并用于醫(yī)藥工業(yè)中。

3）成型特點：成型收縮范圍及收縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形，方向性強；流動性極好，易于成型；模具必須設(shè)計冷卻系統(tǒng)，控制成型溫度80℃左右，太低則光澤差或熔接痕等缺陷；塑件有淺側(cè)向凸凹時可強行脫模。12/18/2022六、常用塑料（一）熱塑性塑料3．聚丙烯（PP）1）基本特性82六、常用塑料（一）熱塑性塑料4．聚苯乙烯（PS）1）基本特性：第三大塑料品種，無色、透明、有光澤、無毒無味，是目前最理想的高頻絕緣材料，化學(xué)穩(wěn)定性良好，透明性很好，透光率很高，它的著色能力強，但耐熱性低，質(zhì)地硬而脆，塑件由于內(nèi)應(yīng)力而易開裂。2）主要用途：工業(yè)上用做儀表外殼、燈罩、化學(xué)儀器零件、透明模型等；電氣方面用做良好的絕緣材料、接線盒、電池盒等；日用品用于包裝材料、容器、玩具等。

3）成型特點：性脆易裂，易出現(xiàn)裂紋，塑件脫模斜度不宜過小，推出要受力均勻；熱脹系數(shù)大，塑件中不宜有嵌件，否則會因兩者熱脹系數(shù)相差太大而導(dǎo)致開裂；流動性好，常采用點澆口形式。12/18/2022六、常用塑料（一）熱塑性塑料4．聚苯乙烯（PS）1）基本特83六、常用塑料（一）熱塑性塑料5．聚酰胺（PA）1）基本特性：通稱尼龍（Nylon）。有優(yōu)良的力學(xué)性能，抗拉、抗壓、耐磨。結(jié)晶性很高，表面硬度大，摩擦系數(shù)小，故具有十分突出的耐磨性和自潤滑性。缺點是吸水性強、收縮率大，常常因吸水而引起尺寸變化。2）主要用途：用于制作軸承、齒輪、滑輪、風(fēng)扇葉片、蝸輪、高壓密封扣圈、繩索、傳動帶、電池箱、線圈骨架等零件，還可將粉狀聚酰胺熱噴到金屬零件表面上，以提高耐磨性或作為修復(fù)磨損零件之用。

3）成型特點：易吸濕，成型加工前必須進行干燥處理。熔融粘度低，流動性好，容易產(chǎn)生飛邊，故模具必須選用最小間隙；熱穩(wěn)定性較差；成型收縮范圍及收縮率大，方向性明顯，易產(chǎn)生縮孔、凹痕、變形等缺陷。12/18/2022六、常用塑