注塑模具設(shè)計(jì)與制造工藝塑料性能及適用范圍

第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）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(gè)概念，二者的區(qū)別；3.了解塑料的特性及用途。1.重點(diǎn)：塑料的概念、成份、分類重點(diǎn)難點(diǎn)：2.難點(diǎn)：對(duì)概念的理解第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）2.1塑料概論一、樹(shù)脂和塑料1．塑料的概念

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以樹(shù)脂（或在加工過(guò)程中用單體直接聚合）為主要成分，以增塑劑、填充劑、潤(rùn)滑劑、著色劑等添加劑為輔助成分，在加工過(guò)程中一定溫度和壓力的作用下能流動(dòng)成型的高分子有機(jī)材料。塑料第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）——指受熱時(shí)通常有轉(zhuǎn)化或熔融范圍，轉(zhuǎn)化時(shí)受外力作用具有流動(dòng)性，常溫下呈固態(tài)或半固態(tài)或液態(tài)的有機(jī)聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分。

2．樹(shù)脂的概念樹(shù)脂第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）3．樹(shù)脂的分類

——是指由自然界中動(dòng)植物分泌物所得的無(wú)定形有機(jī)物質(zhì)，如松香、琥珀、蟲(chóng)膠等。

——是指由簡(jiǎn)單有機(jī)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(shù)脂產(chǎn)物。天然樹(shù)脂合成樹(shù)脂第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）二、塑料的成分塑料

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樹(shù)脂＋添加劑1.樹(shù)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(dòng)性第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）2.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(shù)脂用量，降低塑料成本；改善塑料某些性能，擴(kuò)大塑料的應(yīng)用范圍。第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）分類：按化學(xué)性能可分為有機(jī)填料無(wú)機(jī)填料按形狀可分為：粉狀纖維狀層狀（片狀）第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）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(shù)脂相溶的、不易揮發(fā)的高沸點(diǎn)有機(jī)化合物。

常用的增塑劑是液態(tài)或低熔點(diǎn)固體有機(jī)物。主要有甲酸脂類、磷酸酯類和氯化石蠟等。作用：提高塑性、流動(dòng)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。第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）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(shù)脂在加工或使用過(guò)程中受熱而降解。

它的主要作用是阻止樹(shù)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：第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）⑷

潤(rùn)滑劑

為防止塑料在成型過(guò)程中粘模，減少塑料對(duì)模具的摩擦，改善塑料的流動(dòng)性，提高塑件表面的光澤度而加入的添加劑。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(jī)顏料無(wú)機(jī)顏料第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）特點(diǎn)：無(wú)機(jī)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(wú)機(jī)顏料相反。有機(jī)顏料的特性介于無(wú)機(jī)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第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）

——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(guò)程不可逆）三、塑料的分類1．按塑料的物理化學(xué)性能分：

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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(guò)程可逆)熱塑性塑料熱固性塑料第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）——一般指具有特種功能（如耐熱、自潤(rùn)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?，并有良好的機(jī)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(jià)廉的塑料。2．按塑料的用途分：特種塑料工程塑料通用塑料第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）四、塑料的特性1.質(zhì)輕、比強(qiáng)度高。2.優(yōu)異的電絕緣性能。3.優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性能。4.減摩、耐磨性能好。5.透光及防護(hù)性能。6.減震、消音性能優(yōu)良。第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）五、常用塑料的性能與用途塑料的性能使用性能工藝性能體現(xiàn)塑料的使用價(jià)值體現(xiàn)塑料的成型性能第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）常用塑料名稱及代號(hào)第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）塑料材料的使用性能1、聚乙烯（PE）聚乙烯樹(shù)脂為白色半透明粒料，手觸似蠟。聚乙烯普遍具有優(yōu)異的電絕緣性能，常用作高頻電絕緣材料。能耐大多數(shù)無(wú)機(jī)酸、堿、鹽的侵蝕。使用溫度不超過(guò)100°。低密度聚乙烯（LDPE）廣泛用于生產(chǎn)薄膜、管材等。高密度聚乙烯（HDPE）廣泛用于生產(chǎn)各種瓶、罐、盆、桶、魚(yú)網(wǎng)、捆扎帶及管材、異型材等產(chǎn)品。第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）2、聚丙烯（PP）聚丙烯樹(shù)脂為無(wú)色透明和有一定光澤的剛性粒料，比水輕。具有優(yōu)異的抗疲勞彎曲性能，常溫下可經(jīng)受300萬(wàn)次的彎折。在120°下可長(zhǎng)時(shí)間使用。

最大缺點(diǎn)是耐老化性能差廣泛用于食品容器、廚房用品、醫(yī)療器具、瓶蓋、框體、洗衣機(jī)面板、高檔玩具、具有鉸鏈結(jié)構(gòu)的盒體等。它的薄膜產(chǎn)品主要用作包裝袋、捆扎帶、編織帶和繩索等。第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）3、聚苯乙烯(PS)

通用型的聚苯乙烯樹(shù)脂是無(wú)色透明玻璃狀粒料。易燃，離開(kāi)火源后繼續(xù)燃燒，有濃煙。透明度達(dá)88%~92%，僅次于有機(jī)玻璃（PMMA），優(yōu)異的著色性能。連續(xù)的使用溫度為60°~80°

制品具有較大的脆性，易受沖擊而開(kāi)裂，制品表面受摩擦而起刮痕。

廣泛用于家用器皿、玩具、生活和文教用品，家電、輕工儀表的殼體、燈罩、圓珠筆桿等。發(fā)泡型的聚苯乙烯塑料用于防震、隔音材料及電冰箱襯里等。第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）4、AS樹(shù)脂

AS樹(shù)脂是以聚苯乙烯為主要成分，與丙烯晴共聚而成的，透明而稍帶黃色，通常使用的是呈現(xiàn)微藍(lán)的透明色，透明度達(dá)90%。在機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、耐油性、耐化學(xué)腐蝕性能等方面優(yōu)于通用型的聚苯乙烯樹(shù)脂。

廣泛用于家電、汽車零件、照明器材、文教用品。它還經(jīng)常與ABS樹(shù)脂摻合使用。第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）5、聚氯乙烯(PVC)

聚氯乙烯樹(shù)脂為白色粉末，形同面粉，燃燒時(shí)發(fā)出刺激性氣味，離火自動(dòng)熄滅。根據(jù)加入的增塑劑的量不同分為硬聚氯乙烯塑料和軟聚氯乙烯塑料。

硬聚氯乙烯塑料主要用于制造板、片、管、棒、各種型材等擠出成型產(chǎn)品，以及彎頭、三通閥、泵、電線槽板等注射成型產(chǎn)品。

軟聚氯乙烯塑料主要用于生產(chǎn)薄膜、人造革、電線電纜絕緣層、輸液管及包扎帶等產(chǎn)品。第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）6、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)

聚甲基丙烯酸甲酯樹(shù)脂為無(wú)色透明顆粒，俗稱有機(jī)玻璃。

高度的透明潔凈和優(yōu)異的透光性能。該材料抗沖擊、耐震性好，并具有良好的電絕緣性、著色性、耐氣候性和二次加工性。廣泛用于汽車、摩托車的安全玻璃、儀表罩以及工藝美術(shù)品、文教用品、假牙等領(lǐng)域。第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）7、ABSABS樹(shù)脂呈微黃色或白色不透明顆粒料，無(wú)毒無(wú)味；是丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物。

ABS樹(shù)脂具有突出的力學(xué)性能和良好的綜合性能，ABS塑料的表面可以電鍍。但它的使用溫度不高，不超過(guò)80°。廣泛用于制造汽車內(nèi)飾件、電器外殼、手機(jī)、電話機(jī)殼、旋鈕、儀表盤、容器等，也可生產(chǎn)板材、管材等產(chǎn)品。第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）8、聚酰胺（PA）聚酰胺的國(guó)外商品名為尼龍，是淡黃色透明或半透明顆粒。尼龍是一類塑料的總稱，較常用的有尼龍6、尼龍66、尼龍1010等。

優(yōu)異的耐磨性和自潤(rùn)滑性能，它的耐磨性高于銅。很高的機(jī)械強(qiáng)度和韌性，耐弱堿和一般的有機(jī)溶劑，使用溫度一般在-40°~+100°。吸水性較大，影響尺寸的穩(wěn)定性。尼龍樹(shù)脂中還經(jīng)常加入玻璃纖維填料提高抗沖擊強(qiáng)度。

廣泛用于儀表零件（線圈骨架、開(kāi)關(guān)、接插件、墊圈、外殼）、機(jī)械零件（齒輪、軸承、凸輪、襯套）等。第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）9、聚甲醛(POM)

聚甲醛樹(shù)脂為白色粉末，經(jīng)造粒后為白色或淡黃色半透明有光澤的硬粒。

具有優(yōu)異的機(jī)械性能，特別是彈性模量高，回彈性很好，沖擊強(qiáng)度和耐疲勞強(qiáng)度十分突出。耐磨性和自潤(rùn)滑性能優(yōu)異，僅次于尼龍。電氣絕緣性能、尺寸穩(wěn)定性好。不足之處是它的熱穩(wěn)定性差，加熱時(shí)易分解，易燃，紫外線作用易老化。

廣泛用于精密齒輪、軸承、凸輪、軸套、等家電產(chǎn)品內(nèi)部的傳動(dòng)部件及汽車零件、塑料拉鏈和薄壁制品等。第三講塑料成型基礎(chǔ)（一）10、聚碳酸酯(PC)

聚碳酸酯樹(shù)脂為無(wú)色透明顆粒料，無(wú)毒無(wú)味。

卓越的沖擊強(qiáng)度、耐蠕變性。較高的耐熱性、耐寒性（-100°~140°）。透明度較好，可見(jiàn)光的透過(guò)率達(dá)90%以上。拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、剛性及電氣