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文檔簡介

HYPERLINK第2章常用塑料材料2.1塑料的組成與工藝特性一、塑料的組成塑料的基本組成:塑料是以合成樹脂為主要成分,加入適量的添加劑組成的。(1)合成樹脂合成樹脂是由低分子化合物經(jīng)聚合反應(yīng)所獲得的高分子化合物,如聚乙烯、聚氯乙烯、酚醛樹脂等。樹脂受熱軟化后,可將塑料的其他組分加以粘合,并決定塑料的主要性能,如物理性能、化學(xué)性能、力學(xué)性能及電性能等。塑料中樹脂含量為40%-100%。(2)添加劑添加劑包括填充劑、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、著色劑和固化劑等。塑料助劑又叫塑料添加劑,是聚合物(合成樹脂)進行成型加工時為改善其加工性能或為改善樹脂本身性能所不足而必須添加的一些化合物。助劑類別繁多,約有上百種。品種成千上萬。助劑的選擇與應(yīng)用,必須兼顧應(yīng)用對象種類、加工方式、制品特征及配合組分等多種因素。選擇助劑時應(yīng)考慮以下幾個問題:1)助劑與制品的配伍性助劑應(yīng)與聚合物匹配,這是選用助劑時首先要考慮的問題。助劑與聚合物的配伍性包括它們之間的相容性以及對穩(wěn)定性方面的影響。一般地說,助劑必須長期,穩(wěn)定、均勻地存在于制品中才能發(fā)揮其應(yīng)用的效能。所以通常要求所選擇的助劑與聚合物要有良好的相容性。如果相容性不好,助劑就容易析出。固體助劑的析出俗稱為“噴霜”,液體助劑的析出則稱作“滲出”或“出汗”。助劑析出后不僅失去作用,而且影響制品的外觀和手感。助劑與聚合物的相容性主要取決于它們結(jié)構(gòu)的相似性。并非要求所有的助劑都必須與聚合物有良好的相容性。如無機填充劑和無機顏料,它們不溶于聚合物,無相容性而言,它們在聚合物中的分散是非均相的,不全析出。對這類助劑則要求它們細度小、分散性好。也不是所有的助劑與聚合物的相容性愈大愈好。如潤滑劑的相容性如果過大,就會起到增塑劑的作用,造成聚合物的軟化。助劑與聚合物配伍性的另一個重要問題是它們在穩(wěn)定性方面的影響。有些聚合物(如聚氯乙烯)的分解產(chǎn)物是酸性的(放出HCl),會使一些助劑失效,如與堿性助劑成鹽。也有些助劑會加速聚合物的降解。2)助劑的耐久性聚合物材料在使用條件下,仍可保持原來性能的能力叫耐久性。保持耐久性就是防止助劑的損失。助劑的損失主要通過三條途徑:揮發(fā)、抽出和遷移。揮發(fā)性大小取決于助劑本身的結(jié)構(gòu)。一般來講,分子量愈小,揮發(fā)性愈大。抽出性與助劑在不同介質(zhì)中的溶解度直接相關(guān)。要根據(jù)制品的使用環(huán)境來選擇適當(dāng)?shù)闹鷦┢贩N。遷移性是指聚合物中某些助劑組分可以轉(zhuǎn)移到與其接觸的材料上的性質(zhì)。遷移性大小與助劑在不同聚合物中的溶解度有關(guān),同時要求助劑應(yīng)具有耐水、耐油、耐溶劑的能力。3、助劑對加工條件的適應(yīng)性加工條件對助劑的要求,最主要是耐熱性,即要求助劑在加工溫度下不分解、不易揮發(fā)和升華。對加工設(shè)備和模具不產(chǎn)生腐蝕作用。同一種聚合物,由于加工成型的方法不同,所需要的助劑可能有所不同。4、助劑對制品用途的適應(yīng)性制品用途往往對助劑的選擇有一定的制約。不同用途的制品對所欲采用的助劑的外觀、氣味、污染性、耐久性、電性能、熱性能、耐候性、毒性等都有一定要求。5、助劑配合中的協(xié)同作用與對抗作用一種聚合物往往同時使用多種助劑,這些助劑同時處在一個聚合物體系中,彼此之間有所影響。如產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)、加和效應(yīng)、對抗效應(yīng)等。加和效應(yīng)是指兩種或兩種以上助劑并用時,它們的總效應(yīng)等于它們各自單獨使用效能的加和。協(xié)同效應(yīng)是指兩種或兩種以上助劑并用時,它們的總效應(yīng)超過它們各自單獨使用效能的加和。對抗效應(yīng)則相反,是指兩種或兩種以上助劑并用時,它們的總效應(yīng)小于它們各自單獨使用的效能或加和。因此選擇助劑配合時一定要考慮選擇具有協(xié)同作用的不同助劑,而防止對抗效應(yīng)產(chǎn)生。(1)填充劑(填料)填充劑的作用:是調(diào)整塑料的物理化學(xué)性能,提高材料強度,擴大使用范圍,以及減少合成樹脂的用量,降低塑料的成本。常用的填充劑:粉狀填料、纖維狀填料、層狀填料。1)碳酸鈣、硅石、硅藻土、云母、石棉、石墨、木粉、金屬粉;2)棉花、亞麻、石棉纖維、玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、金屬短須。3)紙張及棉布屑、玻璃布。塑料中的填充劑含量一般為20%~50%,這是塑料制件品種多、性能各異的主要原因之一。附表常用部分塑料填料及其作用序號填料名稱作用1碳酸鈣(CaCO3)用于聚氯乙烯、聚烯烴等提高制件耐熱性、硬度;塑件穩(wěn)定性好;降低收縮率、降低成本因遇酸易分解,不宜用于耐酸制件2粘土(Al203)高嶺土(Al、SiO2)滑石粉(Mg、SiO2)石棉(Ca、Mg、SiO2)云母(硅酸鹽)用于聚氯乙烯、聚烯烴等改善加工性能,降低收縮率,提高制件的耐熱、耐燃、耐水性及降低成本;提高制件剛性、尺寸穩(wěn)定性以及使制件具有某些特性(如滑石粉可降低摩擦系數(shù),云母可提高介電性能)3碳黑(C)用于聚氯乙烯、聚烯烴等提高制件導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能,也作著色、光屏蔽劑4二氧化硅(Si02)(白碳黑)用于聚氯乙烯、聚烯烴、不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂等提高制件介電性、沖擊性能;可調(diào)節(jié)樹脂的流動性5硫酸鈣(石膏CaSO4)亞硫酸鈣用于聚氯乙烯、丙烯酸類樹脂等降低成本,提高制件尺寸穩(wěn)定性、耐磨性6金屬粉(銅、鋁、鋅等)用于各種熱塑性工程塑料、環(huán)氧樹脂等提高塑料導(dǎo)電、傳熱、耐熱等性能7二硫化鉬石墨(C)用于尼龍澆鑄制件等提高表面硬度,降低摩擦系數(shù)、熱膨脹系數(shù),提高耐磨性8聚四氟乙烯粉(或纖維)用于聚氯乙烯、聚烯烴及各種熱塑性工程塑料提高制件的耐磨性、潤滑性9玻璃纖維提高制件機械強度10木粉用于酚醛樹脂及聚氯乙烯等塑料的增量。塑件電性能優(yōu)異,抗沖擊性好,但色調(diào)、耐水性及耐熱性稍差加入不同的填充劑,可以制成不同性能的塑料。如:如酚醛樹脂中加人木粉后,可獲得機械強度高的膠木;加入云母、石英和石棉可提高塑料的耐熱性和絕緣性;聚酰胺、聚甲醛等樹脂中加入二硫化鉬、石墨、聚四氟乙烯后,明顯地改善了塑料的耐磨性、抗水性、耐熱性、機械強度和硬度等性能;用玻璃纖維作為塑料的填充劑,能大幅度提高塑料的機械強度。有的添加劑還可使塑料具有樹脂所沒有的性能,如加入銀、銅等金屬粉末,可制成導(dǎo)電塑料,加入磁鐵粉,可制成磁性塑料。(2)增塑劑增塑劑的作用:提高塑料的可塑性和柔軟性,降低熔融溫度,改善熔體的流動性。加入它可加大分子間的距離,削弱大分子間的作用力。常用的增塑劑是一些不易揮發(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。理想的增塑劑必須在一定范圍內(nèi)能與合成樹脂很好地相溶,并具有良好的耐熱、耐光、不燃及無毒的性能。缺點:增塑劑的加入會降低塑料的穩(wěn)定性、介電性能和機械強度,因此在塑料中應(yīng)盡可能地減少增塑劑的含量。大多數(shù)塑料一般不添加增塑劑,唯有軟質(zhì)聚氯乙烯含有大量的增塑劑(鄰苯二甲酸二丁酯)。(3)穩(wěn)定劑作用: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),使加工順利進行,保證塑件具有一定的使用壽命。(提高熱分解溫度)熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、抗氧劑、紫外線抗御劑等。光穩(wěn)定劑是抑制或減緩由于光氧化作用而使高分子材料發(fā)生降解的助劑。按其作用機理可分為:紫外線吸收劑(UVA)、猝滅劑(又稱能量轉(zhuǎn)移劑)、自由基捕獲劑、光屏蔽劑。如在聚氯乙烯中加入硬脂酸鹽,可防止熱成型時的分解;在塑料中加入炭黑作紫外線吸收劑,可提高其耐光輻射的能力。對穩(wěn)定劑的要求是,除對聚合物的穩(wěn)定效果好外,還應(yīng)能耐水、耐油、耐化學(xué)藥品,并能與樹脂相溶,在成型過程中不分解、揮發(fā)小、無色。常用的穩(wěn)定劑有硬脂酸鹽、鉛的化合物及環(huán)氧化合物等。穩(wěn)定劑用量一般為塑料的0.3%~0.5%。(4)潤滑劑作用:潤滑劑對塑料表面起潤滑作用,防止塑料在成型加工過程中粘附在模具上。同時,添加潤滑劑還可以提高塑料的流動性,便于成型加工,并使塑料表面更加光滑。常用的潤滑劑為硬脂酸及其鹽類,其加入量通常小于1%。需加入潤滑劑的常用塑料:聚烯烴、PS、醋酸纖維素、PA、ABS、PVC,硬質(zhì)PVC更突出。常用的潤滑劑有:脂肪酸皂類、合成蠟及某些有機硅化合物。(5)著色劑作用:為滿足塑件使用上的美觀要求,給予塑料以色彩及特殊的光學(xué)性能,有時還能改善塑料制品的耐候性,常加入著色劑。種類:1.給予塑料色彩的色料:有機顏料、無機顏料和染料作著色劑。2.給予塑料特殊的光學(xué)性能的有光學(xué)絮片:(鋁、銅、銅合金等)①珠光色料:使塑料呈珠光;②磷光色料:經(jīng)光線照射后,能在黑暗中發(fā)光;③熒光色料:能放出與吸收不同波長的光線,因而形成閃爍的輝光,但不能在黑暗中發(fā)光。著色劑應(yīng)具有的性能:應(yīng)具有著色力強、色澤鮮艷、分散性好的特點,不易與其他組分起化學(xué)變化,且具有耐熱、耐光等性能。著色劑的用量一般為塑料的0.01%—0.02%。塑料中加入色料的方法:1.用擠出造粒機,混色后擠出——切斷造粒,得到已混色好的樹脂原料,用于大批量生產(chǎn)同色的產(chǎn)品。2.用色母加入到原色的樹脂中,混合均勻,假如注射機塑化;用于小批量、多品種生產(chǎn)。缺點是:混色不夠均勻,不同批次的產(chǎn)品存在色差。3.將粉狀染料加入到原色的樹脂中,混合均勻,假如注射機塑化;用于小批量、多品種生產(chǎn)。缺點是:混色不夠均勻,不同批次的產(chǎn)品存在色差。目前注射塑料的著色已廣泛使用色母粒著色的方法,只要在注射成型之前,在本色塑料粒子中,拌入一定比例的濃縮色母粒(簡稱色母粒)即可。色母粒是由著色劑、分散劑、載體等組分經(jīng)特定的預(yù)分散造粒工藝而制得的。著色劑的含量較高的顆粒狀物質(zhì)和待著色的塑料粒子之間容易拌和均勻,拌和時不產(chǎn)生粉塵,勞動條件良好,而且由于色母粒中含有分散劑等助劑,著色劑容易分散到待著色的塑料中,注射成型以前不必再經(jīng)過擠出機熔混造粒處理,著色效果好,著色成本亦較低,是一種值得推廣應(yīng)用的著色方法。(6)固化劑固化劑又稱硬化劑、交聯(lián)反應(yīng)劑。它的作用:促使合成樹脂進行交聯(lián)反應(yīng)而形成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),或加快交聯(lián)反應(yīng)速度。固化劑一般多用在熱固性塑料中。如在酚醛樹脂中加入六次甲基四胺、在環(huán)氧樹脂中加入乙二胺或順丁烯二酸酐等,此外在注射熱固性塑料時加入氧化鎂可促使塑件快速硬化。7)其他添加劑1)驅(qū)避劑:塑料在貯存、使用的過程中,可能遭受老鼠、昆蟲、細菌、霉菌等的危害,用以抵御、避免和消滅這類情況發(fā)生的物質(zhì),統(tǒng)稱驅(qū)避劑。2)防靜電劑:聚烯烴、PS、PA、PVC等制品表面,常因成型過程中與模具或設(shè)備表面分離而積累了電荷,這種電荷還會在以后的加工和運轉(zhuǎn)中增加。帶電荷的制品對生產(chǎn)和使用不利,也容易在制品表面積累灰塵。為使塑件具有適量的導(dǎo)電性,以消除帶靜電的影響,可加入防靜電劑。這類物質(zhì)具有微弱的電離性,又有適當(dāng)?shù)奈裕率顾芗砻婢哂袑?dǎo)電的分子層。如果這種導(dǎo)電層被擦掉,則制件內(nèi)的防靜電劑將繼續(xù)移至塑件表面重新形成導(dǎo)電層,以保證塑件在較長的時間內(nèi)不帶電。3)阻燃劑:不少塑料可燃,這給使用帶來很多限制。阻止或減緩塑料燃燒而加入的一些物質(zhì),叫阻燃劑。如:含磷、鹵素的有機物或三氧化銻等物質(zhì)。4)發(fā)泡劑:為生產(chǎn)泡沫塑料用。5)開口劑:為防止聚烯烴和PVC薄膜自身之間的粘黏,所加入的改性酯脂酸類,在吹塑薄膜中使用常叫“開口劑”。6)表面活化劑:避免農(nóng)用薄膜因水汽凝結(jié)而出現(xiàn)霧層,而加入的非離子性表面活化劑。導(dǎo)電及導(dǎo)磁劑等。

二、塑料的分類(1)按合成樹脂的分子結(jié)構(gòu)及其特性分類1)熱塑性塑料熱塑性塑料是由可以多次反復(fù)加熱而仍具有可塑性的合成樹脂制得的塑料。這類塑料的合成樹脂分子結(jié)構(gòu)呈線型或支鏈型,通?;ハ嗬p繞但并不連結(jié)在一起,受熱后能軟化或熔融,從而可以進行成型加工,冷卻后固化。如再加熱,又可變軟,可如此反復(fù)進行多次。常用的熱塑性塑料:聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、有機玻璃、聚酰胺、ABS、聚碳酸酯、聚酯、聚甲醛、聚苯醚、聚氨酯、聚砜、聚四氟乙烯等。2)熱固性塑料熱固性塑料是由加熱硬化的合成樹脂制得的塑料,這類塑料的合成樹脂分子結(jié)構(gòu)的支鏈型呈網(wǎng)狀。在開始受熱時其分子結(jié)構(gòu)為線型或支鏈型,因此,可以軟化或熔融.但受熱后這些分子逐漸結(jié)合成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(稱之為交聯(lián)反應(yīng)),成為既不熔化又不溶解的物質(zhì),稱為體型聚合物。此時,即使加熱到接近分解的溫度也無法軟化;而且也不會溶解在溶劑中。常用的熱固性塑料:酚醛塑料、氨基塑料、環(huán)氧樹脂、脲醛塑料、三聚氰胺甲醛和不飽和聚酯等。(2)按塑料的用途分類1)通用塑料通用塑料是一種非結(jié)構(gòu)用塑料,它的產(chǎn)量大,價格低,性能一般。這類塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料六大類。它們可作為日常生活用品,包裝材料以及一般小型機械零件,其產(chǎn)量約占塑料總產(chǎn)量的80%。2)工程塑料工程塑料可作為結(jié)構(gòu)材料。和通用塑料相比,它們產(chǎn)量較小,價格較高,但具有優(yōu)異的力學(xué)性能、電性能、化學(xué)性能以及耐熱性、耐磨性和尺寸穩(wěn)定性等。常見的工程塑料有聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯醚、ABS、聚砜、聚四氟乙烯、有機玻璃和環(huán)氧樹脂等。這類材料在汽車、機械、化工等部門用來制造機械零件和工程結(jié)構(gòu)零部件。3)特殊塑料特殊塑料是指具有某些特殊性能的塑料。這類塑料有高的耐熱性或高的電絕緣性及耐腐蝕性性能等,如氟塑料、聚酰亞胺塑料、有機硅樹脂和環(huán)氧樹脂等。特殊塑料還包括為某些專門用途而改性制的塑料,如導(dǎo)磁和導(dǎo)電塑料等。納米塑料目前已開發(fā)出以聚酰胺、聚乙烯、聚苯乙烯、環(huán)氧樹脂、硅橡膠等為基材的一系列納米塑料,實現(xiàn)了部分納米塑料的工業(yè)化生產(chǎn)。納米塑料具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能,強度高,耐熱性好,比重較低。部分材料的耐磨性是黃銅的27倍、鋼鐵的7倍;部分還具有阻燃自熄滅性能。它在各種高性能管材、汽車及機械零部件、電子及電器部件等領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。光學(xué)塑料成型技術(shù)是當(dāng)前制造塑料非球面光學(xué)零件的先進技術(shù),它包括注射成型、鑄造成型和壓制成型等技術(shù)。光學(xué)塑料注射成型技術(shù)主要用來批量生產(chǎn)直徑為100毫米以下的非球面透鏡光學(xué)零件,也可制造微型透鏡陣列。而鑄造和壓制成型技術(shù)主要用于制造直徑為100毫米以上的非球面透鏡光學(xué)零件。非球面光學(xué)零件由于具有重量輕、成本低,光學(xué)零件和安裝部件可以注塑成為一個整體從而節(jié)省裝配工作量,以及耐沖擊性能好等優(yōu)點,在軍事、攝影、醫(yī)學(xué)、工業(yè)等領(lǐng)域有著非常廣闊的應(yīng)用前景。例如,在美國AN/AVS-6型飛行員微光夜視眼鏡中就采用了9塊非球面塑料透鏡。另外,在AN/PVS-7步兵微光夜視眼鏡、HOT夜視眼鏡、“銅斑蛇”激光制導(dǎo)炮彈導(dǎo)引頭和其他光電制導(dǎo)導(dǎo)引頭、激光測距機、軍用望遠鏡以及各種照相機的取景器中也都采用了非球面塑料透鏡。美國TBE公司在制造某種末制導(dǎo)自動導(dǎo)引頭用非球面光學(xué)零件時,曾對幾種光學(xué)塑料透鏡成型技術(shù)做過經(jīng)濟分析對比,認為采用注射成型技術(shù)制造非球面塑料光學(xué)透鏡費效比最佳。降解塑料可降解塑料是指在較短的時間內(nèi)、在自然界的條件下能夠自行降解的塑料??山到馑芰弦话惴譃樗拇箢悾?1)光降解塑料──在塑料中摻入光敏劑,在日照下使塑料逐漸分解掉。它屬于較早的一代降解塑料,其缺點是降解時間因日照和氣候變化難以預(yù)測,因而無法控制降解時間;(2)生物降解塑料──指在自然界微生物(如細菌、霉菌和藻類)的作用下,可完全分解為低分子化合物的塑料。其特點是貯存運輸方便,只要保持干燥,不需避光,應(yīng)用范圍廣,不但可以用于農(nóng)用地膜、包裝袋,而且廣泛用于醫(yī)藥領(lǐng)域;(3)光生物降解塑料──光降解和微生物降解相結(jié)合的一類塑料,它同時具有光和微生物降解塑料的特點;(4)水降解塑料──在塑料中添加吸水性物質(zhì),用完后棄于水中即能溶解掉,主要用于醫(yī)藥衛(wèi)生用具方面(如醫(yī)用手套等),便于銷毀和消毒處理。在四種降解塑料中,生物降解塑料隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展越來越受到重視,成為研究開發(fā)的新一代熱點。高吸水率塑料

三、塑料成型的工藝特性塑料的成型工藝特性是塑料在成型加工過程中表現(xiàn)出來的特有性質(zhì),模具設(shè)汁者必須對塑料的成型工藝特性有充分的了解。下面就熱塑性塑料與熱固性塑料的工藝特性分別進行討論。(一)熱塑性塑料的工藝特性(1)收縮性概念:塑件從溫度較高的模具中取出冷卻到室溫后,其尺寸或體積會發(fā)生收縮變化,這種性質(zhì)稱為收縮性。收縮性的大小以單位長度塑件收縮量的百分數(shù)來表示,稱為收縮率。由于成型模具與塑料的線膨脹系數(shù)不同,收縮率分為實際收縮率和計算收縮率兩種,其計算公式如下:Sα——實際收縮率;Sj——計算收縮率;a——模具或塑件在成型溫度時的尺寸;b——塑件在室溫時的尺寸;c——模具在室溫時的尺寸。實際收縮率表示塑件實際所發(fā)生的收縮。因成型溫度下的塑件尺寸不便測量,以及實際收縮率和計算收縮率相差很小,所以生產(chǎn)中常采用計算收縮率,但在大型、精密模具成型零件尺寸計算時則應(yīng)采用實際收縮率。引起塑件收縮及其變化的原因:除了熱脹冷縮、脫模時的彈性恢復(fù)及塑性變形外,還與注射成型時的許多工藝條件及模具因素有關(guān)。此外,塑件脫模后殘余應(yīng)力的緩慢釋放和必要的后處理工藝也會使塑件產(chǎn)生后收縮。影響塑件成型收縮的因素主要有:1)塑料品種塑料品種不同,其收縮率也各不相同。例如,樹脂的相對分子質(zhì)量高,填料為有機填料,樹脂含量較多,則該類塑料的收縮率就大。2)塑件結(jié)構(gòu)塑件的形狀、尺寸、壁厚、有無嵌件、嵌件數(shù)量及其分布對收縮率的大小都有很大的影響。一般來說,塑件的形狀復(fù)雜、尺寸較小、壁薄、有嵌件、嵌件數(shù)量多且對稱分布,其收縮率較小。3)模具結(jié)構(gòu)模具的分型面、澆口形式及尺寸等因素直接影響料流方向、密度分布、保壓補縮作用及成型時間。采用直接澆口或大截面的澆口,可減少收縮,但各向異性大;沿料流方向收縮小,沿垂直料流方向收縮大;當(dāng)澆口的厚度較小時,澆口部分會過早凝結(jié)硬化,型腔內(nèi)的塑料收縮后得不到及時補充,收縮較大。點澆口凝封快,在制件條件允許的情況下,可設(shè)多點澆口,可有效地延長保壓時間和增大型腔壓力,使收縮率減少。4)成型工藝條件模具溫度高,熔料冷卻慢,則密度高,收縮大。尤其是對于結(jié)晶型塑料,因其結(jié)晶度高,體積變化大,故收縮更大。模具溫度分布與塑件內(nèi)外冷卻及密度均勻性也有關(guān),直接影響到各部位收縮率的大小及方向性。成型壓力及保壓時間對收縮也有較大的影響。壓力高、時間長的收縮小,但方向性大;注射壓力高、熔料粘度小、層間切應(yīng)力小和脫模后彈性恢復(fù)大的,收縮可相應(yīng)減少;料溫高的,則收縮大,但方向性小。因此在成型時調(diào)整模溫、壓力、注射速度及冷卻時間等因素也可適當(dāng)?shù)馗淖兯芗湛s情況。由于影響塑料收縮率變化的因素很多,而且相當(dāng)復(fù)雜,所以收縮率是在一定范圍內(nèi)變化的。在模具設(shè)計時應(yīng)根據(jù)以上因素綜合考慮選取塑料的收縮率。常用各種熱塑性塑料的收縮率見附錄B。(2)流動性1、概念:塑料在一定的溫度、壓力作用下充填模具型腔的能力,稱為塑料的流動性。塑料的流動性差,就不容易充滿型腔,易產(chǎn)生缺料或熔接痕等缺陷,因此需要較大的成型壓力才能成型。塑料的流動性好,可以用較小的成型壓力充滿型腔。但流動性太好,會在成型時產(chǎn)生嚴(yán)重的溢邊。流動性的大小與塑料的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。具有線型分子而沒有或很少有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的樹脂流動性大。塑料中加入填料,會降低樹脂的流動性,而加入增塑劑或潤滑劑,則可增加塑料的流動性。對于熱塑性塑料,常用熔融指數(shù)和螺旋線長度來表示其流動性。1)熔融指數(shù)——采用如圖2.1所示的標(biāo)準(zhǔn)裝置來測定。將被測塑料裝入加熱料筒中并進行加熱,在—定的溫度和壓力下,測定塑料熔體在10min內(nèi)從出料孔擠出的重量(g),該值稱為熔融指數(shù),簡寫為MI。熔融指數(shù)越大,流動性越好。2)螺旋線長度實驗法——將被測塑料在一定的溫度與壓力下注入如圖2.2所示標(biāo)準(zhǔn)的阿基米德螺旋線模具內(nèi),用其所能達到的流動長度(圖中所示數(shù)字單位為cm)來表示該塑料的流動性。流動長度越長,流動性就越好。影響流動性的主要因素有:1)溫度料溫高,則流動性大,但不同塑料也各有差異。聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、有機玻璃、ABS、AS、聚碳酸酯、醋酸纖維素等塑料的流動性隨溫度變化的影響較大;聚乙烯、聚甲醛的流動性受溫度變化的影響較小。2)壓力注射壓力增大,則熔料受剪切作用大,流動性也增大,尤其是聚乙烯和聚甲醛較為敏感。3)模具結(jié)構(gòu)澆注系統(tǒng)的形式、尺寸、結(jié)構(gòu)(如型腔表面粗糙度、澆道截面厚度、型腔形式、排氣系統(tǒng))、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計和熔料的流動阻力等因素都會直接影響熔料的流動性。凡促使料溫降低、流動阻力增加的因素,都會使流動性降低。常用熱塑性塑料的流動性:流動性好的有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍和醋酸纖維素等,流動性中等的有改性聚苯乙烯、ABS、AS、有機玻璃、聚甲醛和氯化聚醚等,流動性差的有聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜和氟塑料等。(3)相容性概念:相容性是指兩種或兩種以上不同品種的塑料,在熔融狀態(tài)不產(chǎn)生相分離現(xiàn)象的能力。如果兩種塑料不相容,則混熔后塑件會出現(xiàn)分層、脫皮等表面缺陷。不同塑料的相容性與其分子結(jié)構(gòu)有—定關(guān)系,分子結(jié)構(gòu)相似者較易相容,如高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、聚丙烯彼此之間的混熔等,分子結(jié)構(gòu)不同時較難相容,如聚乙烯和聚苯乙烯之間的混熔。塑料的相容性又稱為共混性。通過塑料的這一性質(zhì),可得到類似共聚物的綜合性能,這是改進塑料性能的重要途徑之一,如聚碳酸酯和ABS塑料相容,就能改善聚碳酸酯的工藝性。(4)吸濕性吸濕性是指塑料對水分的親疏程度。按吸濕或粘附水分能力的大小,分為吸濕性塑料和不吸濕性塑料兩大類。前一類具有吸濕或粘附水分傾向,如聚酰胺、ABS、聚碳酸酯、聚苯醚和聚砜等;后一類的吸濕或粘附水分極小,如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和氟塑料等。吸濕性塑料在注射成型過程中比較容易發(fā)生水降解,成型后塑件上出現(xiàn)氣泡、銀絲與斑紋等缺陷。因此,在成型前必須進行干燥處理,必要時還應(yīng)在注射機料斗內(nèi)設(shè)置紅外線加熱裝置,以免干燥后的塑料進入機筒前在料斗中再次吸濕或粘水。(5)熱敏性熱敏性是指塑料的化學(xué)性質(zhì)對熱量作用的敏感程度,熱敏性很強的塑料稱為熱敏性塑料。熱敏性塑料在成型過程中很容易在不太高的溫度下發(fā)生熱分解、熱降解,從而影響塑件的性能、色澤和表面質(zhì)量等。另外,塑料熔體發(fā)生熱分解或熱降解時,會釋放出一些揮發(fā)性氣體,這些氣體對人體、模具和注射機都有刺激、腐蝕作用或毒性。防止熱敏性塑料在成型中出現(xiàn)降解現(xiàn)象應(yīng)采取的措施:1)選用螺桿式注射機;2)流道截面取大一些(避免過大的摩擦熱);3)注射機筒內(nèi)壁、流道和模腔表壁鍍鉻;4)熔體在模內(nèi)流動時不得有死角和滯料現(xiàn)象;5)生產(chǎn)時嚴(yán)格控制成型工藝條件等。6)必要時還可在塑料中添加熱穩(wěn)定劑。常用的熱敏性塑料:硬聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物、聚甲醛和聚三氟氯乙烯等。

(二)熱固性塑料的工藝特性(1)收縮率熱固性塑料經(jīng)成型冷卻后也會發(fā)生收縮,其收縮率的計算方法與熱塑性塑料相同。產(chǎn)生收縮的主要原因:熱收縮熱收縮是由于熱脹冷縮而使塑件成型冷卻后所產(chǎn)生的收縮。熱收縮與模具的溫度成正比,是成型收縮中主要的收縮因素之一。2)結(jié)構(gòu)變化引起的收縮熱固性塑料在成型過程中進行了交聯(lián)反應(yīng),分子由線型結(jié)構(gòu)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu),由于分子鏈間距的縮小,結(jié)構(gòu)變得緊密,故產(chǎn)生了體積收縮。3)彈性恢復(fù)塑件從模具中取出后,作用在塑件上的壓力消失,由于彈性恢復(fù),會造成塑件體積的負收縮(膨脹)。在成型以玻璃纖維和布質(zhì)為填料的熱固性塑料時,這種情況尤為明顯。4)塑性變形塑件脫模時,成型壓力迅速降低,但模壁緊壓在塑件的周圍,使其產(chǎn)生塑性變形。發(fā)生變形部分的收縮率比沒有發(fā)生變形部分的大,塑件往往在平行加壓方向收縮較小,在垂直加壓方向收縮較大。為防止兩個方向的收縮率相差過大,可采用迅速脫模的辦法補救。影響熱固性塑料收縮率的因素:原材料模具結(jié)構(gòu)成型方法成型工藝條件塑料中樹脂和填料的種類及含量,也將直接影響收縮率的大小。當(dāng)所用樹脂在固化反應(yīng)中放出的低分子揮發(fā)物較多時,收縮率較大;放出的低分子揮發(fā)物較少時,收縮率較小。在同類塑料中,填料含量較多或填料中無機填料增多時,收縮率較小。凡有利于提高成型壓力、增大塑料充模流動性和使塑件密實的模具結(jié)構(gòu),均能減少塑件的收縮率,如用壓縮或壓注成型的塑件就比注射成型的塑件收縮率小。凡能使塑件密實、在成型前使低分子揮發(fā)物溢出的工藝因素,都能使塑件收縮率減少,如成型前對酚醛塑料的預(yù)熱、加壓等。*常用各種熱固性塑料的收縮率見附錄B。

(2)流動性熱固性塑料的流動性通常以拉西格流動值來表示。圖2.3是拉西格流動性測定模。將一定重量的欲測塑料預(yù)壓成圓錠,將圓錠放入壓模中,在一定的溫度和壓力下測定它從??字袛D出的長度(毛糙部分不計在內(nèi)),此即為拉西格流動值,以mm表示。數(shù)值大,則表明流動性好。圖2.3拉西格流動性測定模具每—品種的塑料的流動性可分為三個不同的等級:第一級的拉西格流動值為100~130mm,適用于壓制無嵌件的、形狀簡單的一般厚度塑件。第二級的拉西格流動值為131~150mm,用于壓制中等復(fù)雜程度的塑件。第三級的拉西格流動值為151~180mm,可用于壓制結(jié)構(gòu)復(fù)雜、型腔很深、嵌件較多的薄壁塑件,或用于壓注成型。影響流動性的因素主要有塑料品種、模具結(jié)構(gòu)和成型工藝條件等。當(dāng)然,不同品種的塑料或同一品種不同組分及含量的塑料,其流動性不同。模具成型表面光滑,型腔形狀簡單,采用不溢式壓縮模等有利于改善流動性;采用壓錠及預(yù)熱和提高成型壓力,在低于塑料硬化溫度的條件下提高成型溫度等都能提高塑料的流動性。(3)比容和壓縮率概念:比容——是指單位重量的松散塑料所占的體積,單位為cm3/g;壓縮率——是指塑料原料的體積與塑料制品的體積之比,其值恒大于1。比容和壓縮率都表示粉狀或短纖維狀塑料的松散性,它們都可用來確定模具加料室的大小。比容和壓縮率較大時,塑料內(nèi)充氣增多,排氣困難,成型周期變長,生產(chǎn)率降低;比容和壓縮率較小時,壓錠和壓縮、壓注容易,而且壓錠重量也較準(zhǔn)確。但是,比容太小,則影響塑料的松散性,以容積法裝料時造成塑件重量不準(zhǔn)確。(4)硬化速度概念:硬化速度通常以塑料試樣硬化每1mm厚度所需的秒數(shù)(s/mm)來表示,此值越小,硬化速度越快。硬化速度與塑料品種、塑件形狀、壁厚、成型溫度及是否預(yù)熱、預(yù)壓等有密切關(guān)系,例如采用壓錠、預(yù)熱、提高成型溫度和增長加壓時間等措施,都能顯著加快硬化速度。硬化速度還應(yīng)適合成型方法的要求。例如壓注或注射成型時,應(yīng)要求在塑化、填充時化學(xué)反應(yīng)慢,硬化慢,以保持長時間的流動狀態(tài),但當(dāng)充滿型腔后,在高溫、高壓下應(yīng)快速硬化。硬化速度慢的塑料,會使成型周期變長,生產(chǎn)率降低;硬化速度快的塑料,則不能成型復(fù)雜的塑件。(5)水分及揮發(fā)物含量塑料中的水分及揮發(fā)物,一方面來自塑料自身,另一方面則來自壓縮或壓注過程中化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)物。塑料中水分及揮發(fā)物的含量,對塑件的物理、力學(xué)和介電性能都有很大的影響。1)塑料中水分及揮發(fā)物含量大時,塑件易產(chǎn)生氣泡、內(nèi)應(yīng)力和塑性變形,使機械強度降低。壓制時,由于溫度和壓力的作用,大多數(shù)水分及揮發(fā)物會逸出,但尚未逸出時,它將占據(jù)著一定的體積,這會嚴(yán)重地阻礙化學(xué)反應(yīng)的有效發(fā)生,其結(jié)果是當(dāng)塑件冷卻后,會造成組織疏松。當(dāng)逸出時,揮發(fā)物氣體又象一把利劍一樣割裂塑件,使塑件產(chǎn)生龜裂,降低機械強度和介電性能。2)水分及揮發(fā)物含量過多時,會促使流動性過大,容易逸料,成型周期增長,收縮率增大,使塑件容易發(fā)生翹曲、波紋及光澤不好等現(xiàn)象。3)塑料中水分及揮發(fā)物的含量不足,也會導(dǎo)致流動性不良,成型困難,同時也不利于壓錠。4)水分及揮發(fā)物在成型時變成的氣體,必須排出模外,因為有些氣體對模具有腐蝕作用,對人體也有刺激作用。在模具設(shè)計時應(yīng)對這種特征有所了解,并采取相應(yīng)的措施。水分及揮發(fā)物的測定,是采用15±0.2g的試驗用料,在烘箱中于103~1050CX=(ΔM/15)×100%=(Mb/Ma)×100%式中X——水分及揮發(fā)物含量的百分比;Mb——塑料干燥后損失的重量;Ma——塑料干燥前的重量。

2.3常用塑料簡介2.3.1熱塑性塑料**概述:塑料的常用特性1.密度;2.物理及力學(xué)性能;3.比強度;4.耐化學(xué)腐蝕性;5.耐候性;6.使用溫度范圍;7.電性能;8.成型工藝性;9.耐蠕變性。(1)聚乙烯(PE)1)基本特性聚乙烯塑料是塑料工業(yè)中產(chǎn)量最大的品種。按聚合時采用的壓力不同可分為高壓、中壓和低壓三種。低壓聚乙烯的分子鏈上支鏈較少,相對分子質(zhì)量、結(jié)晶度和密度較高(故又稱高密度聚乙烯),所以低壓聚乙烯比較硬、耐磨、耐蝕、耐熱及絕緣性較好。高壓聚乙烯分子帶有許多支鏈,因而相對分子質(zhì)量較小,結(jié)晶度和密度較低(故稱低密度聚乙烯),且具有較好的柔軟性、耐沖擊性及透明性。物理特性:聚乙烯無毒、無味、呈乳白色。密度為0.91~0.96g/cm3為結(jié)晶型塑料。聚乙烯有一定的機械強度,但聚乙烯的絕緣性能優(yōu)異,常溫下聚乙烯不溶于任何一種已知的溶劑,并且耐稀硫酸、稀硝酸和任何濃度的其他酸以及各種濃度的堿、鹽溶液。聚乙烯有高度的耐水性,長期接觸水而其性能可保持不變。聚乙烯透水氣性能較差,而透氧氣和二氧化碳以及許多有機物質(zhì)蒸汽的性能好。使用溫度-耐候性:聚乙烯在熱、光、氧氣的作用下會產(chǎn)生老化和變脆。一般高壓聚乙烯的使用溫度約在800C左右,低壓聚乙烯為1000C左右。聚乙烯能耐寒,在2)主要用途低壓聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料繩以及承載力不高的零件,如齒輪、軸承等;高壓聚乙烯常用于制作塑料薄膜、軟管、塑料瓶以及電氣工業(yè)的絕緣零件和包覆電纜等。3)成型特點1、結(jié)晶料、吸濕性?。?、流動性極好,溢邊值0.02mm左右,流動性對壓力變化敏感;3、可能發(fā)生熔融破裂,與有機溶劑接觸可發(fā)生開裂;4、加熱時間長則發(fā)生分解、燒傷;5、冷卻速度慢,因此必須充分冷卻,且冷卻速度要均勻;宜設(shè)冷料穴,模具應(yīng)有冷卻系統(tǒng);6、收縮率范圍大,收縮值大、方向性明顯,易變形、翹曲,結(jié)晶度及模具冷卻條件對收縮率影響大,應(yīng)控制模溫,保持冷卻均勻、穩(wěn)定;7、宜用高壓注射,料溫均勻,填充速度應(yīng)快,保壓充分;8、不宜用直接澆口,易增大內(nèi)應(yīng)力,或產(chǎn)生收縮不勻,方向性明顯增大變形,澆口周圍部位的脆性增加,應(yīng)注意選擇進料口位置,防止產(chǎn)生縮孔,變形;9、質(zhì)軟易脫模,塑件有淺的側(cè)凹槽時可強行脫模。解釋:側(cè)凹槽——強行脫?!?2)聚丙烯(PP)1)基本特性聚丙烯無味、無色、無毒。外觀似聚乙烯,但比聚乙烯更透明更輕。密度僅為0.90-0.91g/cm3。它不吸水、光澤好、易著色。聚丙烯的屈服強度、抗拉、抗壓強度和硬度及彈性比聚乙烯好。定向拉伸后的聚丙烯可制作鉸鏈,其具有特別高的抗彎曲疲勞強度,如用聚丙烯注射成型的一體鉸鏈(蓋和本體合一的各種容器),經(jīng)過7×107次開閉彎折未產(chǎn)生損壞和斷裂現(xiàn)象。聚丙烯的熔點為164~1700C,其耐熱性好,能在1000C以上的溫度下進行消毒滅菌。聚丙烯耐低溫的使用溫度可達-150C2)主要用途聚丙烯可用于制作各種機械零件如法蘭、接頭、泵葉輪、汽車零件和自行車零件;可作水、蒸汽、各種酸堿等的輸送管道,化工容器和其他設(shè)備的襯里、表面涂層;可制造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1、結(jié)晶性料,吸濕性小,可能發(fā)生熔融破裂,長期與熱金屬接觸易發(fā)生分解;2、流動性極好,溢邊值0.03mm3、聚丙烯熱容量大,注射成型模具必須設(shè)計能充分進行冷卻的冷卻回路;冷卻速度快,澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)散熱緩慢;4、成形收縮范圍大,收縮率大,易發(fā)生縮孔、凹痕、變形,方向性強;5、注意控制成形溫度,料溫低方向性明顯,尤其低溫高壓時更明顯,模具溫度低于500C以下塑件不光澤,易產(chǎn)生熔接不良,流痕;90℃以上時易發(fā)生翹曲、變形,因此,適宜模溫為806、塑件應(yīng)壁厚均勻,避免缺口、尖角,以避免應(yīng)力集中。(3)聚氯乙烯(PVC)1)基本特性聚氯乙烯是世界上產(chǎn)量最大的塑料品種之一,其價格便宜,應(yīng)用廣泛。聚氯乙烯樹脂為白色或淺黃色粉末。根據(jù)不同的用途可以加入不同的添加劑,聚氯乙烯塑件可呈現(xiàn)不同的物理性能和力學(xué)性能。在聚氯乙烯樹脂中加入適量的增塑劑,可制成多種硬質(zhì)、軟質(zhì)和透明制品。純聚氯乙烯的密度為1.4g/cm3,加入了增塑劑和填料等的聚氯乙烯塑件的密度范圍一般為1.15~2.00g/cm3軟聚氯乙烯的柔軟性、斷裂伸長率、耐寒性會增加,但脆性、硬度、拉伸強度會降低。聚氯乙烯有較好的電氣絕緣性能,可以用作低頻絕緣材料,其化學(xué)穩(wěn)定性也較好。由于聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性較差,長時間加熱會導(dǎo)致分解,放出氯化氫氣體,使聚氯乙烯變色,所以其應(yīng)用范圍較窄,使用溫度一般在-15~550C之間。2)主要用途由于聚氯乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性高,所以可用于制作防腐管道、管件、輸油管、離心泵和鼓風(fēng)機等。聚氯乙烯的硬板廣泛用于化學(xué)工業(yè)上制作各種貯槽的襯里,建筑物的瓦楞板,門窗結(jié)構(gòu),墻壁裝飾物等建筑用材。由于電氣絕緣性能優(yōu)良,可在電氣、電子工業(yè)中,用于制造插座、插頭、開關(guān)和電纜。在日常生活中,聚氯乙烯用于制造涼鞋、雨衣、玩具和人造革等。3)成型特點1、無定形料,吸濕性小,但為了提高流動性、防止發(fā)生氣泡則宜先干燥;2、流動性差,極易分解,特別在高溫下與鋼、銅金屬接觸更易分解,分解溫度為200℃分解時有腐蝕及刺激性氣體(氯化氫);因此3、成形溫度范圍小,必須嚴(yán)格控制料溫及熔料的滯留時間。4、用柱塞式注射機需將料筒內(nèi)的物料溫度加熱到166~1930C,這會引起聚氯乙烯分解。所以,應(yīng)采用帶預(yù)塑化裝置的螺桿式注射機及直通解釋:預(yù)塑化裝置——5、模具澆注系統(tǒng)應(yīng)粗短,澆口截面宜大,不得有死角滯料,模具應(yīng)冷卻,其表面應(yīng)鍍鉻。(4)聚苯乙烯(PS)1)基本特性聚苯乙烯是僅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品種。聚苯乙烯無色透明、無毒無味,落地時發(fā)出清脆的類似金屬的聲音,密度為1.054g/cm聚苯乙烯有優(yōu)良的電性能(尤其是高頻絕緣性能)和一定的化學(xué)穩(wěn)定性。聚苯乙烯能耐堿、硫酸、磷酸、10%~30%的鹽酸、稀醋酸及其他有機酸,但不耐硝酸及氧化劑的作用,對水、乙醇、汽油、植物油及各種鹽溶液也有足夠的抗蝕能力,能溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯仿、酮類和脂類等。聚苯乙烯的著色性能優(yōu)良,能染成各種鮮艷的色彩。聚苯乙烯耐熱性低,熱變形溫度一般在70~980C,所以只能在不高的溫度下使用。聚苯乙烯質(zhì)地硬而脆,有較高的熱膨脹系數(shù),因此,限制了它在工程上的應(yīng)用。近幾十年來,由于有了改性聚苯乙烯和以聚苯乙烯為基體的共聚物,這在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺點,又保留了它的優(yōu)點,從而擴大了它的用途。2)主要用途聚苯乙烯在工業(yè)上可用于制作儀表外殼、燈罩、化學(xué)儀器零件、透明模型等,在電氣方面用于制作良好的絕緣材料,如接線盒和電池盒等,在日用品方面則廣泛用于包裝材料、各種容器和玩具等。3)成型特點1、無定形料,吸濕性小,不易分解,性脆易裂,熱膨脹系數(shù)大,易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力;2、流動性較好和成型性優(yōu)良,故成品率高,溢邊值0.03mm左右,防止出飛邊;3、塑件壁厚應(yīng)均勻,由于熱膨脹系數(shù)高,不宜有嵌件,否則會因兩者的熱膨脹系數(shù)相差太大而導(dǎo)致開裂(如有嵌件應(yīng)預(yù)熱),缺口,尖角,各面應(yīng)圓滑連接;4、可用螺桿或柱塞式注射機加工,噴嘴可用直通式或自鎖式;5、宜用高料溫,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(尤其對厚壁塑件),降低內(nèi)應(yīng)力,但料溫高易出銀絲,料溫低或脫模劑多則透明性差;6、可采用各種形式澆口,模具設(shè)計中大多采用點澆口形式,澆口與塑件應(yīng)圓弧連接,防止去除澆口時損壞塑件,脫模斜度不宜過小,宜取20以上,且推出要均勻,以防止脫模不良發(fā)生開裂、變形,可用熱澆道結(jié)構(gòu)。(5)丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物(ABS)1)基本特性ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的。這三種組分各自的特性,使ABS具有良好的綜合力學(xué)性能。丙烯腈使ABS有良好的耐化學(xué)腐蝕及表面硬度,丁二烯使ABS堅韌,苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。ABS無毒、無味、呈微黃色,成型的塑件有較好的光澤。密度為1.02~1.05g/cmABS有極好的抗沖擊強度,且在低溫下也不迅速下降。ABS有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機鹽、堿和酸類對ABS幾乎無影響,但在酮、醛、酯、氯代烴中會溶解或形成乳濁液。ABS不溶于大部分醇類及烴類溶劑,但與烴長期接觸會軟化溶脹。ABS塑料表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品的侵蝕會引起應(yīng)力開裂。ABS有一定的硬度和尺寸穩(wěn)定性,易于成型加工,經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。ABS的缺點是耐熱性不高,連續(xù)工作溫度為700C左右,熱變形溫度為930根據(jù)ABS中三種組分之間的比例不同,其性能也略有差異,從而適應(yīng)各種不同的應(yīng)用要求。根據(jù)應(yīng)用要求的不同,ABS可分為超高沖擊型、高沖擊型、中沖擊型、低沖擊型和耐熱型等。2)主要用途ABS在機械工業(yè)上用來制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機外殼、儀表殼、儀表盤、水箱外殼、蓄電池槽、冷藏庫和冰箱襯里等。在汽車工業(yè)領(lǐng)域,用ABS制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管、加熱器等,還可用ABS夾層板制小轎車車身。ABS還可用來制作水表殼、紡織器材、電器零件、文教體育用品、玩具、電子琴及收錄機殼體、食品包裝容器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。3)成型特點1、無定形料,其品種牌號很多,各品種的機電性能及成形特性也各有差異,應(yīng)按品種確定成形方法及成形條件;2、吸濕性強,含水量應(yīng)小于0.3%,必須充分干燥,要求表面光澤的塑件應(yīng)要求長時間預(yù)熱干燥;3、流動性中等,溢邊料0.04mm左右(流動性比聚苯乙烯、AS差,但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好);4、比聚苯乙烯加工困難,宜取高料溫、模溫(對耐熱、高抗沖擊和中抗沖擊型樹脂,料溫宜取高),料溫對物性影響較大、料溫過高易分解(分解溫度為2500C左右,比聚苯乙烯易分解),對要求精度較高塑件模溫宜取50~600C,要求光澤及耐熱型料宜取60~800C5、模具設(shè)計時要注意澆注系統(tǒng)對料流阻力小,澆口處外觀不良,易產(chǎn)生熔接痕,應(yīng)注意選擇澆口位置、形式,頂出力過大或機械加工時塑件表面呈現(xiàn)“白色”痕跡(但在熱水中加熱可消失),脫模斜度宜取較大值,20以上。(6)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)——壓克力1)基本特性聚甲基丙烯酸甲酯俗稱“有機玻璃”。是一種透光性塑料,透光率可達92%,優(yōu)于普通硅玻璃。有機玻璃產(chǎn)品有模塑成型料和型材兩種。模塑成型料中性能較好的是改性有機玻璃372#、373#塑料。372#有機玻璃為甲基丙烯酸甲酯與少量苯乙烯的共聚物,其模塑成型性能較好;373#有機玻璃是372#粉料100份加上丁腈橡膠5份的共混料,有較高的耐沖擊韌性。有機玻璃密度約為1.18g/cm3,比普通硅玻璃輕一半,其機械強度為普通硅玻璃的10倍以上。有機玻璃輕而堅韌,容易著色,有較好的電氣絕緣性能。有機玻璃的化學(xué)性能也很穩(wěn)定,能耐一般的化學(xué)腐蝕,但能2)主要用途有機玻璃可用于制造要求具有一定透明度和強度的防震、防爆和適于觀察等方面的零件,如飛機和汽車的窗玻璃、飛機罩蓋、油杯、光學(xué)鏡片、透明模型、透明管道、車燈燈罩、游標(biāo)及各種儀器零件,也可用作絕緣材料和廣告銘牌等。3)成型特點模具澆注系統(tǒng)對料流的阻力應(yīng)盡可能小,并應(yīng)制出足夠的脫模斜度。1、無定形料,吸濕性大,不易分解;原料在成型前要很好地干燥,以防止塑件產(chǎn)生氣泡、渾濁、銀絲和發(fā)黃等缺陷,影響塑件質(zhì)量;2、質(zhì)脆、表面硬度低;3、流動性中等,溢邊值0.03mm左右,易發(fā)生填充不良、縮孔、凹痕、熔接痕;4、一般采用盡可能高壓、低速注射,在不出現(xiàn)缺陷的條件下宜取高料溫、模溫,可增加流動性,降低內(nèi)應(yīng)力、方向性,改善透明性及強度;5、模具澆注系統(tǒng)應(yīng)對料流阻力小,脫模斜度應(yīng)大,頂出均勻,表面粗糙度應(yīng)低,注意排氣;6、質(zhì)透明,為了得到良好的外觀質(zhì)量,要注意防止塑件表面出現(xiàn)氣泡、銀絲、熔接痕、及滯料分解,混入雜質(zhì)等不良現(xiàn)象。(7)聚碳酸酯(PC)1)基本特性聚碳酸酯是一種性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料,密度為1.2g/cm3。聚碳酸酯本色微黃,如加點淡藍色,可得到無色透明塑料,可見光的透光率接近90%聚碳酸酯的綜合性能優(yōu)異,尤其具有突出的抗沖擊性、透明性和尺寸穩(wěn)定性,優(yōu)良的機械強度和電絕緣性,較寬的使用溫度范圍(-60℃~120℃)等,是其他通用工程樹脂無法比擬的。目前世界聚碳酸酯產(chǎn)能已達160萬~165萬噸/年,年均需求量為120萬-130萬噸,年均產(chǎn)量110~120萬噸。在工程塑料中,PC產(chǎn)量僅次于聚碳酸酯韌而剛,抗沖擊性在熱塑性塑料中名列前茅,用其成型零件可達到很好的尺寸精度并能在很寬的溫度變化范圍內(nèi)保持尺寸的穩(wěn)定性,即成型收縮率可恒定在0.5%~0.8%。聚碳酸酯抗蠕變、耐磨、耐熱和耐寒性均較好,其脆化溫度在-1000C以下,長聚碳酸酯吸水率較低,能在較寬的溫度范圍內(nèi)保持較好的電性能。聚碳酸酯可耐室溫下的水、稀酸、氧化劑、還原劑、鹽、油、脂肪烴,但不耐堿、胺、酮、脂、芳香烴。聚碳酸酯具有良好的耐氣候性,但其最大的缺點是塑件易開裂,耐疲勞強度較差。用玻璃纖維增強聚碳酸酯,則可克服了上述缺點,使聚碳酸酯具有更好的力學(xué)性能,更好的尺寸穩(wěn)定性,更小的成型收縮率,并可提高耐熱性和耐藥性,降低成本。2)主要用途在機械方面主要用于制作各種齒輪、蝸輪、蝸桿、齒條、凸輪、芯軸、軸承、滑輪、鉸鏈、螺母、墊圈、泵葉輪、燈罩、節(jié)流閥、潤滑油輸油管、各種外殼、蓋板、容器、冷凍和冷卻裝置零件等;在電氣方面,用于制作電機零件、電話交換器零件、信號用繼電器、風(fēng)扇部件、撥號盤、儀表殼、接線板等。聚碳酸酯還可制作照明燈、高溫透鏡、視孔鏡、防護玻璃等光學(xué)零件,光盤的使用,汽車窗玻璃的應(yīng)用。汽車前燈、側(cè)燈、尾燈、鏡面、透鏡、車玻璃、內(nèi)外裝飾件、儀表板3)成型特點聚碳酸酯雖然吸水性小,但高溫時對水分比較敏感,所以加工前必須干燥處理,否則會出現(xiàn)銀絲、氣泡及強度下降現(xiàn)象;聚碳酸酯熔融溫度高,熔融粘度大,流動性差,所以,成型時要求有較高的溫度和壓力;由于聚碳酸酯熔融粘度對溫度比較敏感,所以一般用提高溫度的辦法來增加熔融塑料的流動性。1、無定形塑料,熱穩(wěn)定性好,成形溫度范圍寬,超過3300C2、吸濕性極小,但水敏性強,含水量不得超過0.2%,加工前必須干燥處理,否則會出現(xiàn)銀絲、氣泡及強度顯著下降現(xiàn)象;3、流動性差,溢邊值為0.06mm左右,流動性對溫度變化敏感,冷卻速度快;4、成形收縮率小,如成形條件適當(dāng),塑件尺寸可控制在一定公差范圍內(nèi),塑件精度高;5、可能發(fā)生熔融開裂,易產(chǎn)生應(yīng)力集中(即內(nèi)應(yīng)力),應(yīng)嚴(yán)格控制成形條件,塑件宜退火處理消除內(nèi)應(yīng)力;6、熔融溫度高,粘度高,對大于200g的塑件應(yīng)用螺桿式注射機成形,噴嘴應(yīng)加熱,宜用開敞式延伸噴嘴;7、由于粘度高,對剪切作用不敏感,冷卻速度快,模具澆注系統(tǒng)應(yīng)以粗、短為原則,并宜設(shè)冷料穴,澆口宜取直接進料口,圓片或扇形等截面較大的澆口,但應(yīng)防止內(nèi)應(yīng)力增大,進料口附近殘余應(yīng)力,必要時可采用調(diào)節(jié)式澆口,模具宜加熱,模溫一般取70℃~1208、塑件壁不宜取厚,應(yīng)均勻,避免有尖角,缺口及金屬嵌件造成應(yīng)力集中,脫模斜度宜取20,若有金屬嵌件應(yīng)預(yù)熱,預(yù)熱溫度一般為110~130℃9、料筒溫度對控制塑件質(zhì)量是一個重要因素,料溫低時會造成缺料,表面無光澤,銀絲紊亂;溫度高時易溢邊,出現(xiàn)銀絲暗條,塑件變色有泡。注射壓力不宜取低,冷卻速度快,但如模具加熱則冷卻時間不宜短;10、模溫對塑件質(zhì)量影響很大,薄壁塑件宜取80~100℃,厚壁塑件宜取80—120℃,模溫低則收縮率、伸長率、抗沖擊強度大,抗彎、抗壓、抗張強度低,模溫超過120(8)聚砜(PSF)(或PSU)1)基本特性聚砜是20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的工程塑料,其顏色呈透明狀而微帶琥珀色,也有些是象牙色的不透明體。聚砜具有突出的耐熱、耐氧化性能,可在-100~1500C的范圍內(nèi)長期使用,其熱變形溫度為1740C。聚砜有很高的力學(xué)性能,其抗蠕變性能比聚碳酸酯還好,另外還有很好的剛性。聚砜的介電性能優(yōu)良,即使在水和濕氣中或1900C的高溫下,仍保持高的介電性能。聚砜具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性。在有機酸或堿的水溶液、醇、脂肪烴中不受影響,但對酮類、氯代烴則不穩(wěn)定,所以不宜在沸水中長期使用。聚砜尺寸穩(wěn)定性較好2)主要用途1、適于制作耐熱件、絕緣件、減磨耐磨件、儀器儀表零件及醫(yī)療器械零件,聚砜適于制作低溫工作零件。2、聚砜在電子電器工業(yè)常用于制造集成線路板、線圈管架、接觸器、套架、電容薄膜、高性能堿電池外殼。3、聚砜在家用電器方面用于微波烤爐設(shè)備、咖啡加熱器、濕潤器、吹風(fēng)機、布蒸干機、飲料和食品分配器等。也可代替有色金屬用于鐘表、復(fù)印機、照相機等的精密結(jié)構(gòu)件。4、聚砜已通過美國醫(yī)藥、食品領(lǐng)域的有關(guān)規(guī)范,可代替不銹鋼制品。由于聚砜耐蒸氣、耐水解、無毒、耐高溫蒸氣消毒、高透明、尺寸穩(wěn)定性好等特點,可用作手術(shù)工具盤、噴霧器、流體控制器、心臟閥、起博器、防毒面具、牙托等。3)成型特點接近于牛頓體,類似于聚碳酸脂,流動性對溫度比較敏感。1、無定形料,易吸濕,含水量超過0.125%即可發(fā)生銀絲、云母斑、氣泡、甚至開裂、應(yīng)充分干燥,并在使用時防止再吸濕;2、宜用螺桿式注射機加工,噴嘴宜用直通式,并加熱,加工前必須徹底清除對溫度敏感的樹脂,所以最好用聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯料進行清洗;3、成形性能與聚碳酸酯相似,熱穩(wěn)定性比聚碳酸酯差,分解溫度36004、流動性差,對溫度變化敏感,冷卻速度快;5、要求成形加工溫度高,宜用高壓成形,壓力低易產(chǎn)生波紋、氣泡、凹痕,過高則脫模困難;6、模溫以壁厚而定,一般取90~1000C,對加工復(fù)雜或長而薄、厚壁塑件則取14007、模具應(yīng)有足夠剛度和強度,澆注系統(tǒng)應(yīng)短而粗,散熱慢,阻力小,宜取直接式、圓片式、扁平或扇形,側(cè)向進料口,截面厚度宜取塑件壁厚的1/2~2/3,用針狀進料口時直徑應(yīng)取大,進料口宜設(shè)在厚壁處,對薄長塑件宜用多點澆口,模具宜設(shè)冷料穴。(9)聚酰胺(PA)1)基本特性聚酰胺通稱尼龍,由二元胺和二元酸通過縮聚反應(yīng)制取或是以一種內(nèi)酰胺的分子通過自聚而成。尼龍的命名由二元胺與二元酸中的碳原子數(shù)來決定。如已二胺和癸二酸反應(yīng)所得的聚縮物稱尼龍610,并規(guī)定前一個數(shù)指二元胺中的碳原子數(shù),而后一個數(shù)為二元酸中的碳原子數(shù);如通過氨基酸的自聚來制取,則由氨基酸中的碳原子數(shù)來決定。例如已內(nèi)酸胺中有6個碳原子,故自聚物稱尼龍6或聚已內(nèi)酰胺。尼龍常見的品種有尼龍1010、尼龍610、尼龍66、尼龍6、尼龍9、尼龍11等。尼龍的力學(xué)性能優(yōu)良,抗拉、抗壓、耐磨。是產(chǎn)量最大的工程塑料。尼龍抗沖擊強度比一般塑料有顯著提高,其中尼龍6更優(yōu)。作為機械零件的制造材料,尼龍具有良好的消音效果和自潤滑性能。尼龍耐堿、弱酸,但強酸和氧化劑能侵蝕尼龍。尼龍本身無毒、無味、不霉?fàn)€,但其吸水性強、收縮率大,常常因吸水而引起尺寸變化。制品精度不高。尼龍的穩(wěn)定性較差,一般只能在800C~為了進一步改善尼龍的性能,常在尼龍中加入減摩劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、玻璃纖維填料等,以克服尼龍存在的缺點,提高其機械強度。2)主要用途由于尼龍有較好的力學(xué)性能,它被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)制作各種機械、化學(xué)和電氣零件,如軸承、齒輪、滾子、輥軸、滑輪、泵葉輪、風(fēng)扇葉片、蝸輪、高壓密封扣圈、墊片、閥座、輸油管、儲油容器、繩索、傳動帶、電池箱和電器線圈等零件。3)成型特點1、結(jié)晶性料熔點較高、熔融溫度范圍較窄,熔融狀態(tài)熱穩(wěn)定性差,料溫超過3000C,滯留時間超過30min即2、較易吸濕,成形前應(yīng)預(yù)熱干燥,并應(yīng)防止再吸濕,含水量不得超過0.3%,吸濕后流動性下降,易出現(xiàn)氣泡,銀絲等弊病,高精度塑件應(yīng)經(jīng)調(diào)濕處理、處理后發(fā)生尺寸脹大;3、流動性極好,溢邊值一般為0.02mm,易溢料,易發(fā)生“流涎現(xiàn)象”,用螺桿式注射機注射時噴嘴宜用自鎖式結(jié)構(gòu),并應(yīng)加熱,螺桿應(yīng)帶止回環(huán);概念解釋:流涎現(xiàn)象:注射成型中,當(dāng)使用直通式噴嘴時,在塑化階段,由于螺桿的塑化壓力(背壓)過大,或料筒溫度較高,在還沒有開始注射時,融化的塑料已自己流出注射機噴嘴的現(xiàn)象。4、成形收縮率范圍大、收縮率大,方向性明顯,易發(fā)生縮孔、凹痕、變形等弊病,成形條件應(yīng)穩(wěn)定;5、融料冷卻速度對結(jié)晶度影響較大,對塑件結(jié)構(gòu)及性能有明顯影響,故應(yīng)正確控制模溫,一般為20℃~90℃按壁厚選取,模溫低易產(chǎn)生縮孔、結(jié)晶度低等現(xiàn)象,對要求伸長率高、透6、成形條件對塑件成形收縮,縮孔、凹痕影響較大,料簡溫度按塑料品種、塑件形狀及注射機類型而選,柱塞式注射機宜取高,但一般料溫不宜超300℃注射壓力按注射機類型,料溫、塑件形狀尺寸、模具澆注系統(tǒng)而選,注射壓力高易出飛邊,收縮小,方向性強,注射壓力低易發(fā)生凹痕,波紋。成形周期按塑件壁厚而選,厚則取長,薄則取短,注射時間及高壓時間對塑件收縮率、凹痕、變形、縮孔影響較大,為了減少收縮、凹痕、縮孔、一般宜取模溫低、料溫低、樹脂粘度小,注射、高壓及冷卻時間長,注射壓力高的成形條件,以及采用白油作脫模劑7、模具澆注系統(tǒng)形式及尺寸與加工聚苯乙烯時相似,但增大流道及進料口截面尺寸可改善縮孔及凹痕現(xiàn)象。收縮率一般按壁厚而取,厚壁取大值,薄壁取小值,模溫分布應(yīng)均勻,應(yīng)注意防止出飛邊,設(shè)置排氣措施8、塑件壁不宜取厚,并應(yīng)均勻,脫模斜度不宜取小,尤其對厚壁及深高塑件更應(yīng)取大。(10)聚甲醛(POM)1)基本特性聚甲醛是繼尼龍之后發(fā)展起來的一種性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料,其性能不亞于尼龍,而價格卻比尼龍低廉。聚甲醛是熱塑性材料中耐疲勞性最為優(yōu)越的品種,蠕變小。聚甲醛表面硬而滑,呈淡黃或白色,薄壁部分呈半透明狀。聚甲醛有較高的機械強度及抗拉、抗壓性能和突出的耐疲勞強度,特別適合于作長時間反復(fù)承受外力的齒輪材料。聚甲醛尺寸穩(wěn)定、吸水率小,具有優(yōu)良的減摩、耐磨性能。聚甲醛能耐扭變,有突出的回彈能力,可用于制造塑料彈簧制品。聚甲醛常溫下一般不溶于有機溶劑,能耐醛、酯、醚、烴及弱酸、弱堿,但不耐強酸。耐汽油及潤滑油性能也很好。有較高的電氣絕緣性能。聚甲醛缺點是成型收縮率大。在成型溫度下的熱穩(wěn)定性較差。2)主要用途聚甲醛特別適合于制作軸承、凸輪、滾輪、輥子、齒輪等耐磨、傳動零件,還可用于制造汽車儀表板、汽化器、各種儀器外殼、罩蓋、箱體、化工容器、泵葉輪、鼓風(fēng)機葉片、配電盤、線圈座、各種輸油管和塑料彈簧等。3)成型特點1、結(jié)晶性料熔融范圍很窄,熔融或凝固速度快,結(jié)晶化速度快,料溫稍低于熔融溫度即發(fā)生結(jié)晶化,流動性下降;2、熱敏性強極易分解(但比聚氯乙烯稍弱,共聚比均聚稍弱)分解溫度為2400C,但3、流動性中等,溢邊值為0.04mm左右,流動性對溫度變化不敏感,但對注射壓力變化敏感;4、結(jié)晶度高,結(jié)晶化時體積變化大,成形收縮范圍大,收縮率大;5、吸濕性低,水分對成形影響極小,一般可不干燥處理,但為了防止樹脂表面附粘水分,不利成形,加工前可進行干燥并起預(yù)熱作用,特別對大面積薄壁塑件,改善塑件表面光澤有較好效果,干燥條件一般用烘箱加熱,溫度為90—1000C,時間4h,料層厚度6、摩擦系數(shù)低,彈性高,淺側(cè)凹槽可強迫脫模,塑件表面可帶有皺紋花樣,但易產(chǎn)生表面缺陷,如毛斑、折皺、熔接痕、縮孔、凹痕等弊病7、宜用螺桿式注射機成形,余料不宜過多和滯留太長,一般塑件克量(包括主流道、分流道)不應(yīng)超過注射機注射克量的75%,或取注射容量與料筒容量之值為1:6~1:10,料筒噴嘴等務(wù)必防止有死角,間隙而滯料,預(yù)塑時螺桿轉(zhuǎn)速宜取低,并宜用單線,全螺紋、等距、壓縮突變型螺桿;8、噴嘴孔徑應(yīng)取大,并采用直通式噴嘴,為防止流涎現(xiàn)象噴嘴孔可呈喇叭形,并設(shè)置單獨控制的加熱裝置,以適當(dāng)?shù)乜刂茋娮鞙囟龋?、模具澆注系統(tǒng)對料流阻力要小,進料口宜取厚,要盡量避免死角積料,模具應(yīng)加熱,模溫高應(yīng)防止滑動配合部件卡住,模具應(yīng)選用耐磨、耐腐蝕材料、并淬硬、鍍鉻,要注意排氣;10、必須嚴(yán)格控制成形條件,嵌件應(yīng)預(yù)熱(一般100~1500C),余料一般貯存5~10個塑件重量的物料即可,料溫取稍高于熔點(一般170~1900C)即可,不宜輕易提高溫度,模溫對塑件質(zhì)量影響較大,提高模溫可改善表面凹痕,有助于融料流動,塑件內(nèi)外均勻冷卻、防止缺料、縮孔、皺折,模溫對結(jié)晶度及收縮也有很大影響,必須正確控制,一般取75~1200C,壁厚大于4mm的取90~1200C,小于11、在料溫偏高,噴嘴溫度偏低,高壓對空注射時易發(fā)生爆炸性傷人事故,分解時有刺激性氣體,料性易燃應(yīng)遠離明火。(11)聚苯醚(PPO)1)基本特性聚苯醚是呈琥珀色透明的熱塑性工程塑料,硬而韌。聚苯醚硬度較尼龍、聚甲醛、聚碳酸酯高,且其蠕變性小,有較好的耐磨性能。聚苯醚使用溫度范圍寬,長期使用溫度為-127~1210C,脆化溫度低達-1700C,無載荷條件下的間斷使用溫度達聚苯醚電絕緣性能優(yōu)良。介電常數(shù)和介電損耗角正切是工程塑料中最小的。聚甲醛耐稀酸、稀堿和鹽,耐水及蒸汽性能特別優(yōu)良。聚苯醚吸水性小,在沸水中煮沸仍具有尺寸穩(wěn)定性,且耐污染、無毒。聚苯醚的缺點是塑件的耐光性差,內(nèi)應(yīng)力大,易開裂,熔融粘度大,流動性差,疲勞強度較低。2)主要用途聚苯醚可用于制造在較高溫度下工作的齒輪、軸承、運輸機械零件、泵葉輪、鼓風(fēng)機葉片、水泵零件、化工用管道及各種緊固件、連接件等。聚苯醚還可用于線圈架、高頻印刷電路板、電機轉(zhuǎn)子、機殼及外科手術(shù)用具以及食具等需要進行反復(fù)蒸煮消毒的器件。3)成型特點流動性差,模具上應(yīng)加粗澆道直徑,盡量縮短澆道長度,充分拋光澆口及澆道;為避免塑件出現(xiàn)銀絲及氣泡,成型加工前應(yīng)對塑料進行充分的干燥;宜用高料溫、高模溫、高壓、高速注射成型,保壓及冷卻時間不宜太長;為消除塑件的內(nèi)應(yīng)力,防止開裂,應(yīng)對塑件進行退火處理。1、無定形料,吸濕性小但宜干燥后加工,易分解(熔點3000C,分解溫度2、流動性差(介于聚碳酸酯和ABS之間),對溫度變化敏感,凝固速度快,成形收縮??;3、宜用螺桿式注射機,直通噴嘴,孔徑宜取3~6mm,并應(yīng)加熱,但應(yīng)比前段料筒溫度低10~200C4、料溫在300~3300C時,有足夠流5、模溫取100~1500C為宜可防止過早冷卻,提高充模速度,降低料溫及注射壓力,改善表面光澤、防止出現(xiàn)分層,熔接痕,皺紋及分解。模溫低于1000C6、模具主流道錐度宜大及用拉料鉤,澆注系統(tǒng)對料流阻力小,冷卻慢,進料口宜厚,澆道短粗,宜用直接澆口或扇形、扁平等澆口,用針狀澆口時截面應(yīng)大,對長澆道也可采用熱澆道結(jié)構(gòu)。(12)氯化聚醚(CPT)1)基本特性氯化聚醚是一種有突出化學(xué)穩(wěn)定性的熱塑性工程塑料,對多種酸、堿和溶劑有良好的抗腐蝕性,化學(xué)穩(wěn)定性僅次子聚四氟乙烯(塑料王),而價格比聚四氟乙烯低廉。氯化聚醚耐熱性能好,能在1200C下長期使用,抗氧化性能比尼龍高。氯化聚醚耐磨、減摩性比尼龍、聚中醛還好,吸水率只有0.01%,是工程塑料中吸水率最小的一種。它的成型收縮率小而穩(wěn)定,有很好的尺寸穩(wěn)定性,且具有較好的氯化聚醚的缺點:剛性較差,抗沖擊強度不如聚碳酸酯。2)主要用途在機械方面可用于制造軸承、軸承保持器、導(dǎo)軌、齒輪、凸輪和軸套等;在化工方面,可用于制作防腐涂層、貯槽、容器、化工管道、耐酸泵件、閥和窺鏡等。3)成型特點1、結(jié)晶性料,內(nèi)應(yīng)力較小,而且在室溫下會自行消失,成形收縮小,尺寸穩(wěn)定好,宜成形高精度、形狀復(fù)雜、多嵌件的中、小型塑件;2、吸濕性極小,成形前不必預(yù)熱,如物料表面有水分則可在80~1000C的烘箱中干燥1—3、流動性中等,對溫度變化敏感,樹脂分子量小的熔融粘度低選低料溫即可,反之亦然;成形溫度為180~2200C,分解溫度約2700C4、可采用柱塞和螺桿式注射機加工,宜用直通式噴嘴,孔徑可呈喇叭形,宜加熱;5、樹脂分子量大,塑件壁厚,成形周期短時一般料筒溫度應(yīng)取高,并宜用高壓注射。模溫才塑件性能的影響顯著,模溫高結(jié)晶度增加,抗拉、抗彎、抗壓強度均有一定程度的提高,堅硬而不透明,但沖擊強度及伸長率下降。模溫低則柔韌而半透明,故模溫應(yīng)按要求選用,常用90~1000C,最低為50—6、成形時有微量氯化氫等腐蝕氣體,熔體對金屬粘附力強,模具因淬硬,表面鍍鉻拋光,澆注系統(tǒng)應(yīng)首先考慮料流方向、阻力和壓力損耗,宜取粗、短,尤其對厚壁塑件更應(yīng)注意,澆口截面應(yīng)取大。(13)氟塑料氟塑料是各種含氟塑料的總稱,主要包括聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚全氟乙丙烯和偏氟乙烯等。1)氟塑料的基本特性及主要用途①聚四氟乙烯(FTPE)聚四氟乙烯樹脂為白色粉末,外觀呈蠟狀、光滑不粘,其平均密度為2.2g/cm3,是最重要的一種塑料。聚四氟乙烯具有卓越的性能,非一般熱塑性塑料所能比擬,故有“塑料王”化學(xué)穩(wěn)定性是目前已知塑料中最優(yōu)越的一種,它對強酸、強堿及各種氧化劑等腐蝕性很強的介質(zhì)都完全穩(wěn)定,甚至沸騰的“王水”,原子工業(yè)中用的強腐蝕劑五氟化鈾對它都不起作用,其化學(xué)穩(wěn)定性超過金、鉑、玻璃、陶瓷及特種鋼等,在常溫下還沒有找到一種溶劑能溶解它。優(yōu)良的耐熱耐寒性能,可在-195~2500C范圍內(nèi)長期使用而不發(fā)生性能變化。電氣絕緣性能良好,且不受環(huán)境濕度、溫度和電頻率的影響。摩擦系數(shù)也是塑料中最低的。聚四氟乙烯的缺點是熱膨脹大,而且不耐磨、機械強度差、剛性不足,成型困難。制件時,一般將粉料冷壓成坯件,然后再燒結(jié)成型。主要用途:聚四氟乙烯在防腐化丁機械方面用于制造管子、閥門、泵、涂層襯里等;在電絕緣方面廣泛應(yīng)用在需要良好高頻性能并能高度耐熱、耐寒、耐腐蝕的場合,如噴氣式飛機、雷達等方面。另外,聚四氟乙烯也可用于制造自潤滑減摩軸承、活塞環(huán)等零件。由于聚四氟乙烯具有不粘性,在塑料加工及食品工業(yè)中被廣泛地作為脫模劑用。PTFE由于性能優(yōu)良,廣泛應(yīng)用于電氣,航天,航空,電子,儀表,計算機等工業(yè),用作電源和信號線的絕緣層。在日用品工業(yè)中,PTFE可以用作許多物質(zhì)的涂層,如:煎鍋,烘盤的防粘涂層,保險刀的防銹增滑涂層等。PTFE無毒,有良好的防粘性和生理惰性,可用來處理許多醫(yī)療器械,在醫(yī)學(xué)上還可用作代用血管、人工心肺裝置等。懸浮樹脂一般采用模壓,燒結(jié)的辦法成型加工??芍频酶鞣N規(guī)格的棒,板或各種型材。還可進一步用車,鉆,銑等機械加工的手法進行加工。PTFE棒經(jīng)過車削,牽伸可制成定向薄膜。過濾器生料帶②聚三氟氯乙烯(PCTFE)聚三氟氯乙烯呈乳白色。聚三氟氯乙烯與聚四氟乙烯相比,其密度相似,為2.07~2.18g/cm3。聚三氟氯乙烯耐熱性及高溫下耐蝕性稍差。聚三氟氯乙烯長期使用溫度為-200~2000C,且具有中等的機械強度和彈性;有特別好的透過可見光、紫外線、紅外線以及阻氣的性能。聚三氟氯乙烯可用來制造各種用于腐蝕性介質(zhì)中的機械零件,如泵、計量器等,也可用于制作耐腐蝕的透明零件,如密封填料、高壓閥的閥座。利用其透明性,聚三氟氯乙烯還可制作視鏡及防潮、防粘等涂層和罐頭盒的涂層。③聚全氟乙丙烯(PEP)聚全氟乙丙烯是聚乙烯和六氟丙烯的共聚物,密度為2.14~2.17g/cm突出的優(yōu)點是抗沖擊性能。聚全氟乙丙烯耐熱性能優(yōu)于聚三氟氯乙烯,比聚四氟乙烯稍差。聚全氟乙丙烯長期使用溫度為-85~2050C,其高溫下流動性比聚三氟氯乙烯好,易于成型加工。聚全氟乙丙烯其他性能與聚四氟乙烯相似。聚全氟乙丙烯通常可用來代替聚四氟乙烯,用于化工、石油、電子、機械工業(yè)及各種尖端科學(xué)技術(shù)裝備的元件或涂層等。2)聚三氟氯乙烯、聚全氟乙丙烯的成型特點吸濕性小,成型加工前可不必干燥;這類塑料對熱敏感,易分解產(chǎn)生有毒、有腐蝕性氣體,因此要注意通風(fēng)排氣;熔融溫度高,熔融粘度大,流動性差,因此采用高溫、高壓成型,模具應(yīng)加熱;熔料容易發(fā)生熔體破裂現(xiàn)象。(14)聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)(聚酯)1、PET的主要性能:俗稱滌綸,也稱熱塑性聚酯。聚對苯二甲酸乙二醇酯為無色具有一定光澤的透明物質(zhì)(無定性),或不透明乳白色物質(zhì)(結(jié)晶型)。難于著火而燃燒,但一經(jīng)燃燒后,雖火焰離之,仍能繼續(xù)燃燒,燃燒時會融熔,爆裂成碎片,火焰呈黃色,邊緣早藍色,有小滴落下,發(fā)黑煙,放山帶微甜、有刺激性的氣味。純PET性能是很差的,特別是沖擊強度和耐熱性特差,但經(jīng)玻纖增強后,各種性能大大的提高。1)機械性能:PET一經(jīng)玻璃纖維增強后,機械性能大大增強,它的抗彎強度、抗拉強度、抗彎彈性模量等是熱塑性塑料中最高的一類??估瓘姸缺炔辉鰪姇r提高50%,比增強的PC還高,而抗彎強度也達到輕金屬水平。但更重要的是韌性大大增高,沖擊強度增大一倍以上。2)熱性能:從PET的耐熱性來看,未增強的PET的熱變形溫度為850C:但—經(jīng)玻璃纖維增強,即上升至3)電性能;PET具有優(yōu)良的電絕緣性。它的電性能在較教寬的溫度范圍內(nèi)變化很小??勺鳛楦邷?、高強度絕緣材料及電機電器零件。4)耐化學(xué)腐蝕性:PET在2005)PET對酸很穩(wěn)定,尤其是有機酸。但不能抗室溫下濃硫酸、濃硝酸的長時間作用。由于酯基對堿敏感,容易發(fā)生水解,濃堿在室溫下就能作用,稀堿需要高溫下才能使之破壞,它對弱堿比較穩(wěn)定。對一般無極性的有機溶劑比較穩(wěn)定。2、PET的主要用途:1)文化用品及食品工業(yè)上:大量用作錄像帶、錄音帶、電子計算機帶等基材,感光膠片;文具、制圖、標(biāo)簽及制作燙金材料。食品工業(yè)上用作包裝及保香的優(yōu)良覆蓋包裝材料如食品的軟包裝(聚酯、鋁箔和聚乙稀復(fù)合而成)等。2)機電工業(yè)上:做電器元件和機電設(shè)備的絕緣材料,如電動機的切口襯墊、相絕緣、磁導(dǎo)線絕緣、電池和電纜結(jié)構(gòu)的絕緣帶、變電器圈匝間絕緣、云母襯里等。3)拉鏈:用聚酯單絲(Φ0.5~0.78mm)作拉鏈;是取代銅質(zhì)或鋁質(zhì)拉鏈利尼龍或聚甲醛拉鏈的第二代拉鏈,生產(chǎn)成本介于鋁質(zhì)和聚甲醛拉鏈之間,它具有尼龍拉鏈的可染性和手感好的優(yōu)點,又有耐熱性好,可受沸水浸泡的特點,使用壽命是尼龍的2倍,鋁質(zhì)的4倍。4)雙向拉伸吹塑瓶:由于其重量只有玻璃瓶的1/10,且強度高、透明、無毒:因此可用于包裝飲料(啤酒、可口可樂、檸檬汁)、醬油、酒、食用油、醫(yī)藥品、化妝品、洗滌劑等。報告預(yù)計,2004年中國飲料市場規(guī)模將達到2449萬噸。尤其是茶、果汁、功能性飲料的高速增長為熱灌裝PET瓶市場帶來了新的發(fā)展機遇。如果以60%的PET包裝采用率和1000ml的PET瓶標(biāo)準(zhǔn)測算,至少會產(chǎn)生上百億只以上的PET瓶需求。

2.(1)酚醛塑料(PF)1)基本特性酚醛塑料是熱固性塑料的一個品種,它是以酚醛樹脂為基礎(chǔ)而制得的。酚醛樹脂通常由酚類化合物和醛類化合物縮聚而成。酚醛樹脂本身很脆,呈琥珀玻璃態(tài),所以必須加入各種纖維或粉末狀填料后才能獲得具有一定性能要求的酚醛塑料。酚醛塑料大致可分為四類:①層壓塑料;②壓塑料;③纖維狀壓塑料;④碎屑狀壓塑料。酚醛塑料是一種硬而脆的熱固性塑料,俗稱電木粉。酚醛塑料機械強度高,尺寸穩(wěn)定,耐腐蝕,電絕緣性能優(yōu)異;與一般熱塑性塑料相比,剛性好,變形?。粓皂g耐磨,在水潤滑條件下,酚醛塑料的摩擦系數(shù)極低。酚醛塑料抗沖擊性能較差,但增強改性技術(shù)可改善這一缺陷;能在150~2000C的溫度范圍內(nèi)長期使用。酚醛塑料的缺點是質(zhì)脆,沖擊強度差;可在濕熱條件下使用。2)主要用途主要用于電工材料、電子電器產(chǎn)品的線路板及耐熱阻電配件、炊具柄、汽車剎車片及耐熱塑料配件、玻璃鋼制品等領(lǐng)域。不僅耐熱、阻燃性能好,而且燃燒后產(chǎn)生的有毒煙霧少。酚醛塑料特別適合用于防火要求嚴(yán)格的場合。酚醛層壓塑料用浸漬過酚醛樹脂溶液的片狀填料制成,可制成各種型材和板材。根據(jù)所用填料不同,有紙質(zhì)、布質(zhì)、木質(zhì)、石棉和玻璃布等各種層壓塑料。布質(zhì)及玻璃布酚醛層壓塑料具有優(yōu)良的力學(xué)性能、耐油性能和一定的介電性能,可用于制造齒輪、軸瓦、導(dǎo)向輪、無聲齒輪和軸承及用于電工結(jié)構(gòu)材料和電氣絕緣材料;木質(zhì)層壓塑料適用于作水潤滑冷卻下的軸承及齒輪等;石棉布層壓塑料主要用于高溫下工作的零件。酚醛纖維狀壓塑料可以加熱模壓成各種復(fù)雜的機械零件和電器零件具有優(yōu)良的電氣絕緣性能,耐熱、耐水、耐磨,可制作各種線圈架、接線板、電動工具外殼風(fēng)扇葉子、耐酸泵葉輪、齒輪和凸輪等。3)成型特點1.成型性好,適用于壓縮成型;但收縮及方向性一般比氨基塑料大,并含有水分揮發(fā)物。成型前應(yīng)預(yù)熱,成型過程中應(yīng)排氣,不預(yù)熱則應(yīng)提高模溫和成型壓力。2.模溫對流動性影響較大,一般超過160度時,流動性會迅速下降。3.硬化速度一般比氨基塑料慢,硬化時放出的熱量大。大型厚壁塑件的內(nèi)部溫度易過高,容易發(fā)生硬化不均和過熱。(2)氨基塑料1)概述氨基樹脂是以含有氨基或酰胺基的單體與甲醛經(jīng)縮聚反應(yīng)而制得的一類熱固性樹脂,1926年實現(xiàn)工作化生產(chǎn)。氨基樹脂主要用作木材粘合劑和涂料,生產(chǎn)膠合板和人造板,其次是作為塑料。成本低,用途廣,屬于通用塑料品種之一。氨基塑料常用壓縮、壓注成型。密胺塑料在壓注成型時收縮率大,含水分及揮發(fā)物多,所以使用前需預(yù)熱干燥。由于密胺塑料在成型時有弱酸性分解及水分析出,模具應(yīng)鍍鉻防腐,并注意排氣。由于流動性好,硬化速度快,因此,密胺塑料在預(yù)熱及成型時溫度要適當(dāng),裝料、合模及加工速度要快。帶嵌件的密胺塑料塑件易產(chǎn)生應(yīng)力集中,故尺寸穩(wěn)定性差。2)氨基塑料的類型、基本特性及主要用途氨基樹脂主要品種有脲—甲醛、三聚氰胺—甲醛、苯胺—甲醛樹脂,其中脲—甲醛和三聚氰胺—甲醛占氨基塑料產(chǎn)量的絕大部分。①脲—甲醛塑料(UF)俗稱——電玉粉特性:脲甲醛樹脂是由尿素與甲醛經(jīng)縮聚反應(yīng)而制得,純凈的脲甲醛樹脂無色透明,絕大部分用作粘合劑,小部分用作塑料。以脲甲醛樹脂為基礎(chǔ)制成的塑料粉,俗稱電玉粉。其塑件由于色澤似玉,因此稱電玉塑件。脲甲醛塑料是脲—甲醛樹脂和漂白紙漿等制成的壓塑粉。無毒、無臭、無味外觀光亮,半透明,表面硬度較高、堅硬耐劃傷,密度為1.48~1.52g/

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