塑料的組成與性能2

目的與要求：

1.掌握塑料的組成與分類(lèi)2.掌握塑料成型工藝特性重點(diǎn)難點(diǎn)：

塑料成型工藝特性聚合物的概念塑料的主要成分為樹(shù)脂，樹(shù)脂分為天然樹(shù)脂和合成樹(shù)脂，我們使用的塑料一般都是以合成樹(shù)脂為主要原料制成的。樹(shù)脂屬于高分子聚合物，簡(jiǎn)稱(chēng)高聚物或聚合物。高聚物特點(diǎn):①含原子數(shù)量多②相對(duì)分子質(zhì)量大③分子長(zhǎng)度長(zhǎng).聚乙烯分子模型聚合物分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

對(duì)聚合物大分子研究表明：大分子基本都屬于長(zhǎng)鏈狀結(jié)構(gòu)，根據(jù)形狀不同可分為線型聚合物、帶支鏈的線型聚合物及體型聚合物。

線型聚合物的物理特性

具有彈性和塑性，在適當(dāng)?shù)娜趧┲锌梢匀芙猓?dāng)溫度升高時(shí)則軟化至熔化狀態(tài)，且這種特性在聚合物成型前和成型后都存在，可反復(fù)成型，這樣的聚合物具有熱塑性。體型聚合物的物理特性

脆性大、彈性較高和塑性很低，成型前是可溶和可熔的，而一經(jīng)硬化后成為不溶不熔的固體，即使在再高溫度下（甚至燒焦碳化下）也不會(huì)軟化。這樣的聚合物稱(chēng)為熱固性聚合物。聚合物的熱力學(xué)性能

聚合物在不同溫度下表現(xiàn)出來(lái)的分子熱運(yùn)動(dòng)特征稱(chēng)為聚合物的物理狀態(tài)。聚合物物理狀態(tài)主要與溫度有關(guān),其物理狀態(tài)分為玻璃態(tài)（結(jié)晶聚合物亦稱(chēng)結(jié)晶態(tài)）、高彈態(tài)和粘流態(tài)三種，。熱塑性塑料的溫度力學(xué)狀態(tài)及成型加工的關(guān)系聚合物的交聯(lián)

聚合物成型時(shí)，當(dāng)溫度達(dá)到成型固化溫度，其分子結(jié)構(gòu)由線型或支鏈型結(jié)構(gòu)變?yōu)榭臻g網(wǎng)狀體型結(jié)構(gòu)的反應(yīng)稱(chēng)為交聯(lián)。交聯(lián)反應(yīng)主要發(fā)生在熱固性聚合物成型過(guò)程中，采用壓縮、壓注等成型方法。

在熱塑性聚合物成型時(shí)，由于成型條件或其他原因（如原料不純）等也可能引起交聯(lián)反應(yīng)，使聚合物的性能變壞，這在成型過(guò)程中應(yīng)盡量避免。交聯(lián)交聯(lián)聚合物的降解

聚合物分子受到熱應(yīng)力、微量水、酸、堿等雜質(zhì)以及空氣中氧的作用，導(dǎo)致聚合物分子鏈斷裂、分子變小、相對(duì)分子質(zhì)量降低的現(xiàn)象稱(chēng)為聚合物降解（裂解）。輕度的降解聚合物變色

減少和消除降解的辦法是依據(jù)降解產(chǎn)生原因采取相應(yīng)措施中等程度降解聚合物分解出低分子物質(zhì)，制品出現(xiàn)氣泡和流紋弊病，削弱制品各項(xiàng)物理、力學(xué)性能?chē)?yán)重的降解聚合物焦化、變黑并產(chǎn)生大量的分解物質(zhì)降解減少或避免降解措施

①?lài)?yán)格控制原材料的技術(shù)指標(biāo)和使用合格原材料；②使用前對(duì)聚合物進(jìn)行嚴(yán)格的干燥；③確定合理的加工工藝和加工條件；④使用附加劑。塑料的組成成分

塑料是以合成樹(shù)脂為主要成分，加入適量的添加劑而組成的混合物。

樹(shù)脂決定著塑料的性質(zhì)和類(lèi)別，約占塑料質(zhì)量分?jǐn)?shù)的40％-100％。注意區(qū)別：塑料的名稱(chēng)通常采用對(duì)應(yīng)的樹(shù)脂名稱(chēng)來(lái)表示，所以，很容易混淆塑料就是樹(shù)脂！

樹(shù)脂1）填充劑/填料

與塑料中的其它成份機(jī)械混合，不起化學(xué)反應(yīng)，目的為了減少樹(shù)脂用量降低成本或改善塑料某些性能。

添加劑作用：改善塑料的可塑性及改善塑料的流動(dòng)性。常用的增塑劑有鄰苯二甲酸酯類(lèi)，癸二酸酯類(lèi)、磷酸酯類(lèi)、氯化石蠟等。2）增塑劑加入增塑劑以后，樹(shù)脂分子間距變大，也就削弱了樹(shù)脂分子間的作用力，使樹(shù)脂分子容易滑動(dòng)，即改善了樹(shù)脂的成型加工性能。著色要求：著色容易／與其它組份不起化學(xué)反應(yīng)／成型中不因溫度壓力變化而變色分解／長(zhǎng)期使用過(guò)程中能夠保持穩(wěn)定。根據(jù)著色要求和顏料及染料的區(qū)別，所以工業(yè)上一般采用顏料。3）著色劑

塑料著色，主要起到裝飾美觀的作用，同時(shí)還能提高塑料的光穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和耐氣候性。包括無(wú)機(jī)顏料、有機(jī)顏料和染料三類(lèi)，4）穩(wěn)定劑

為了防止塑料“老化”，需要添加一些能穩(wěn)定塑料化學(xué)性能的物質(zhì)，稱(chēng)為穩(wěn)定劑。老化：

塑料在成型、儲(chǔ)存或使用過(guò)程中，因受外界因素（熱、光、氧、射線等）作用而引起的性能變化稱(chēng)為老化。根據(jù)穩(wěn)定劑的作用可分為熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑和抗氧化劑三類(lèi)。5）潤(rùn)滑劑

防止粘模和減少塑料對(duì)設(shè)備的摩擦，同時(shí)提高塑料的流動(dòng)性和塑件表面光澤度。常用的潤(rùn)滑劑有：烴類(lèi)、酯類(lèi)、脂肪酸類(lèi)、脂肪酸酰、金屬皂類(lèi)。塑料光亮潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑EBS6）固化劑

也叫硬化劑、交聯(lián)劑，它的作用是促使合成樹(shù)脂進(jìn)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。在環(huán)氧樹(shù)脂中加入乙二胺；在酚醛樹(shù)脂中加入六亞甲基四胺。例如：7）發(fā)泡劑

在制作泡沫塑料制品時(shí)，預(yù)先將發(fā)泡劑加入塑料中，在塑料成型時(shí)放出氣體，從而形成具有一定孔型的泡沫塑料制品。石油醚、碳酸胺等。常用的發(fā)泡劑：ADC發(fā)泡劑8）阻尼燃劑、辱防霉劑笑、導(dǎo)電趕劑、導(dǎo)宇磁劑、劃防靜電晌劑等。阻燃塑料防靜電劑防霉劑導(dǎo)電劑塑料的分晝類(lèi)1.按的合成樹(shù)馬脂的分基子結(jié)構(gòu)壩及其受施熱時(shí)呈材現(xiàn)的基內(nèi)本行為也分類(lèi)：旅1）熱塑割性塑料分子是老線性結(jié)踢構(gòu)或支縣鏈型結(jié)趁構(gòu)，加稱(chēng)熱時(shí)軟勵(lì)化并熔素融，成倍為可以無(wú)流動(dòng)的仁黏稠液戀體，于善是可以渡塑制成衰一定的鄙形狀，把冷卻后啦得到既肺定的形海狀，成桿型過(guò)程昂只有物薯理變化黨而無(wú)化武學(xué)反應(yīng)扣，塑料并可以回旦收利用摘。很多涼鞋借穿幾天就肉壞了，其縮慧原因就是丟其塑料已滅經(jīng)超過(guò)了默最大回收販利用次數(shù)囑。可以回收利用，不是可以無(wú)限次地回收利用，因?yàn)榇嬖凇袄匣眴?wèn)題，所以，次數(shù)是有限的。7次常見(jiàn)的熱肆塑性塑料律有：聚乙芝烯、聚丙重烯、聚苯到乙烯、聚握氯乙烯、盒有機(jī)玻璃晶、聚酰胺養(yǎng)、聚甲醛蜻、ABS稍、聚碳酸桐酯、聚苯看醚、聚砜饒和聚四氟亂乙烯等。2)熱愛(ài)固性塑天料分子剛開(kāi)河始是線型登或支鏈型拴結(jié)構(gòu)，其尸添加劑中扭加入固化很劑，加熱標(biāo)到固化劑初發(fā)生化學(xué)東反應(yīng)（交轉(zhuǎn)聯(lián)反應(yīng)）乖時(shí)，分子衣結(jié)構(gòu)變?yōu)榱T網(wǎng)狀體型譽(yù)結(jié)構(gòu)，即眾轉(zhuǎn)變?yōu)楣坦眢w，成為真不溶不熔者的物質(zhì)，外其過(guò)程是疾不可逆的短。成型過(guò)程輛是不可逆益的化學(xué)反梢應(yīng)（化學(xué)迅反應(yīng)肯定羅伴隨著物膨理變化）泥過(guò)程，塑訪料不能再蓋回收利用宣！常見(jiàn)的熱主固性塑料童有：酚醛秤塑料、氨巧基塑料、歪環(huán)氧樹(shù)脂愉、脲醛塑電料、三聚賽氰胺甲醛眠和不飽和況聚酯等。酚醛塑件環(huán)氧樹(shù)脂塑件2.按貿(mào)塑料的訴用途分誤類(lèi)：1）通用生塑料顧名思拳義，就磨是指產(chǎn)羊量大、點(diǎn)用途廣椒、價(jià)格三低、易飽于成型糞的塑料選。其主要包如括六大品煌種：聚乙烯光、聚丙塘烯、聚偵氯乙烯餃、聚苯盛乙烯、疏酚醛塑封料和氨紡基塑料倒。通用塑女料產(chǎn)量外占塑料援總產(chǎn)量任的一半資以上！聚乙烯／管聚丙烯／紗線聚乙烯／繩2）工裳程塑料可成型蹦工程結(jié)肉構(gòu)件一慚類(lèi)的塑薦料。較腐之通用斬塑料它洪具有強(qiáng)議度高、吹尺寸穩(wěn)袍定、在三高低溫憤下變形認(rèn)小、能船保持良裁好性能候的特點(diǎn)腰，如A檢BS、病尼龍、襲聚甲醛猴、聚砜挨等。ABS管材聚砜尼龍螺拴聚甲醛零件3）特穴種塑料具有特種宮功能的格塑料。逮如耐高廳溫、低梅溫、高歇沖擊、砍具有高野強(qiáng)度的殃塑料；弟具有導(dǎo)仆電或超悠導(dǎo)功能固的塑料鎮(zhèn)（即導(dǎo)咱磁、吸顯波、光周敏、記叨憶性及睜超導(dǎo)功洽能）等悶。導(dǎo)熱塑料／cpu風(fēng)扇耐熱塑料高強(qiáng)度塑料／筆記本外殼工藝性能體現(xiàn)塑雪料的成特型特性敢，是塑磁料在成濁型過(guò)程敏中表現(xiàn)際出來(lái)的慈特有性礦質(zhì)。塑料成型切的工藝特膚性1.收滑縮性塑件從棗溫度較粱高的模炒具中取走出冷卻南到室溫謙后，其公尺寸或波體積會(huì)罷發(fā)生收蛾縮變小疫，這種詢(xún)性質(zhì)稱(chēng)文為收縮性。熱固性塑先料的工藝鵝特性實(shí)際收縮率計(jì)算收縮率實(shí)際收縮率=（成型溫度下的型腔尺寸－制品室溫下的尺寸）／制品室溫下的尺寸×100％計(jì)算收縮率=（室溫下的型腔尺寸－制品室溫下的尺寸）／制品室溫下的尺寸×100％在用于大型、精密模具成型件尺寸計(jì)算時(shí)常用普通中、小型模具成型尺寸計(jì)算時(shí)使用實(shí)際上兩者相差甚小，故一般均用計(jì)算收縮率進(jìn)行計(jì)算由于成暮型模具止與塑料耀的線膨緣瑞脹系數(shù)勁不同，塔收縮分釀為實(shí)際收縮豈率和計(jì)算收縮聰率。塑件的收撲縮不僅僅態(tài)是熱脹冷罰縮的結(jié)果花，塑件脫畢模時(shí)的彈彼性恢復(fù)、酒塑性變形救也會(huì)引起揉塑件尺寸只的線性收幼縮，另外溪，塑料的闊品種、塑召件的結(jié)構(gòu)睬、成型工丘藝、模具夜結(jié)構(gòu)等對(duì)砍塑件的收童縮都會(huì)產(chǎn)病生影響。收縮性叫的大小營(yíng)以塑件尺收縮尺乖寸的單蜘位長(zhǎng)度寧百分比地來(lái)表示莫，稱(chēng)為收縮率。2.流動(dòng)內(nèi)性塑料在打一定的雹溫度、繞壓力作追用下充鋪填模具蘿型腔的迅能力，海稱(chēng)為塑屯料的流動(dòng)性。塑料的流撒動(dòng)性差，機(jī)就不容易貫充滿型腔皆，易產(chǎn)生礎(chǔ)缺料(即堡短射)或伯熔接痕等始缺陷，因夫此需要較剩大的成型瞞壓力才能坑成型。短射塑料的流聰動(dòng)性好，僚可以用較張小的成型篩壓力充滿奶型腔。但稠流動(dòng)性太擱好，會(huì)在跪成型時(shí)產(chǎn)廢生嚴(yán)重的臣溢邊。影響塑偶料流動(dòng)耀性的因遍素：①溫度料溫高縣，則流圍動(dòng)性大巷。但不遠(yuǎn)同塑料妖也各有薪差異。②壓力注射壓聰力增大得，則熔繞體受剪信切作用小大，流窗動(dòng)性也女增大，蓬尤其是牢聚乙烯學(xué)和聚甲藝醛對(duì)注扒射壓力賄較為敏璃感。③模具劫結(jié)構(gòu)澆注系統(tǒng)牌的結(jié)構(gòu)及肯尺寸、冷齒卻系統(tǒng)的刃設(shè)計(jì)、熔樣體的流動(dòng)佳阻力、排浸氣是否順珠利等都對(duì)胳流動(dòng)性有裹直接的影鄰響。凡能椅促使料溫叛降低、流堪動(dòng)阻力增懼加的因素鋤，都會(huì)使耳流動(dòng)性降崖低。3.相容寨性相容性又破稱(chēng)為共混域性。良好寬的共混性害是改造塑份料性能的川重要條件斧和重要途每徑。例如：A北BS與聚暫碳酸酯共連混后性能露大為改善經(jīng)。兩種或夫兩種以頁(yè)上不同碼品種的裂塑料熔狐融后能瞎融合到寸一起而網(wǎng)不產(chǎn)生賴(lài)分離、鍵起層現(xiàn)聯(lián)象的性簽?zāi)芊Q(chēng)為相容性。相容性偏的優(yōu)劣讀與其分村子結(jié)構(gòu)肢的相似紐奉程度有抗關(guān)。分豈子結(jié)構(gòu)弊相似則借易于相諸容，反匹之則難沾于相容顛（即“足相似者揚(yáng)相容”抗原則）貴。4.吸濕依性即塑料級(jí)對(duì)水分沃的吸附勢(shì)性能。翅按吸濕宇或黏附永水分能機(jī)力的大暮小，可孔將塑料解分為吸說(shuō)濕性塑念料和不卸吸濕性廈塑料兩裙大類(lèi)。吸濕性每塑料在紹注射成督型過(guò)程沒(méi)中比較況容易發(fā)羞生降解擦，成型籌后塑件未上出現(xiàn)剖氣泡、聲銀絲與世斑紋等誓缺陷。賄因此，藝在成型蓬前必須醋進(jìn)行干竭燥處理宋，使水墳分含量靈不超過(guò)精0.5爪%。5.熱半敏性即某些熱已穩(wěn)定性差能的塑料，百遇高溫或畝在高溫中儲(chǔ)時(shí)間較長(zhǎng)削時(shí)發(fā)生降扒解，出現(xiàn)籍變色等影僚響塑件性嘴能的現(xiàn)象典。必要時(shí)察可在塑那料中添禿加熱穩(wěn)杏定劑。6.結(jié)攪晶性注意：一般，結(jié)終晶型塑料未是不透明兄或半透明循的，非結(jié)肅晶型塑料源是透明的剛。日常生特活中，抄常見(jiàn)的蛾晶體是起透明的旱，而非熄晶體通菊常是不吉透明的援，對(duì)于昆塑料制電品，正另好相反推，請(qǐng)勿編混淆！塑料在焦成型后巧的冷凝易過(guò)程中呆，有的鍵具有結(jié)揪晶性，購(gòu)如聚乙慕烯、聚旅丙烯、紅聚甲醛怠、聚四犯氟乙烯襲等，而躬有的則命屬于非物結(jié)晶型泄的塑料快，如聚油苯乙烯叢、AB榴S、聚陸碳酸酯漁、聚砜蠶等。其中：結(jié)晶型言塑料：廣聚4－乞甲基戊娘烯－1鞏，有高勁透明度苗；非結(jié)晶堡型塑料蜻：AB滑S，不猜透明。聚4－甲基戊烯－1ABS結(jié)晶度秩大的塑精料密度仿大，強(qiáng)傻度、硬猶度高，肉耐磨性倚及剛度拋好，耐凳化學(xué)腐跪蝕，電常性能也大好。結(jié)鎖晶度小偽的塑料自柔軟性噴、伸長(zhǎng)地率、抗類(lèi)沖擊強(qiáng)慣度較大拆。7.應(yīng)力孔開(kāi)裂有的塑蔽料性質(zhì)摟較脆，騾成型時(shí)客易產(chǎn)生夜內(nèi)應(yīng)力恰，在外卵力作用耗下易產(chǎn)跑生應(yīng)力躲開(kāi)裂，舅如聚乙夸烯、聚監(jiān)碳酸酯棋、聚砜興等。在設(shè)計(jì)塑晉件結(jié)構(gòu)、興模具結(jié)構(gòu)鍛及成型的澡工藝條件滅時(shí)都要加棋以注意，訪必要時(shí)還準(zhǔn)可添加穩(wěn)教定劑。熱固性壇塑料的亦工藝特減性1.收陡縮性與熱塑盛性塑料腥的情況知近似。熱固性峽塑料收誓縮率產(chǎn)放生原因懂有①熱收縮②結(jié)構(gòu)變化趟引起的收媽縮③彈性恢復(fù)④足塑性變赴形2.流麥動(dòng)性與熱塑性閘塑料的情禮況近似。影響流揪動(dòng)性的縱主要因爸素有塑柜料品種音、模具冠結(jié)構(gòu)和丑成型條花件等。3.住比容和蓋壓縮率比容：指巷單位重量論的松散塑灣料所占的屑體積（c盞m3/g）壓縮率爆：塑料蝴體積與論成型后舞塑件體交積之比物，其犬比值恒競(jìng)大于1比容和標(biāo)壓縮率眼要適當(dāng)莊。值太績(jī)大，模皮具加料差腔則大么，模具點(diǎn)也大，羞成本高蠅，而君且料太秒松散，哥成型時(shí)舞氣體太則多，排壩氣困難蘭，成型虹周期變塌長(zhǎng),不飯利于成貓型。4.意硬化速另度硬化速度氧是指熔融忌塑料充滿漁型腔后，突分子結(jié)構(gòu)蓮從線型或注支鏈型結(jié)潑構(gòu)變?yōu)榫W(wǎng)槍狀體型三暮維結(jié)構(gòu)即購(gòu)交聯(lián)固化熱所需的時(shí)趣間。硬化速度虹慢會(huì)使成添型時(shí)間加枝長(zhǎng)，降低閱生產(chǎn)效率運(yùn)。而硬化蘿速度過(guò)快兄，又不適英于成型大券型的或復(fù)吧雜的塑件諒。5.水分及愁揮發(fā)物獻(xiàn)含量1）塑料紹中水分的脾來(lái)源：塑料本迎身含有放一部分份水、存蜂儲(chǔ)時(shí)吸大附一部智分水、粗成型時(shí)刊化學(xué)反缸應(yīng)的副勢(shì)產(chǎn)物。水分含量沫過(guò)高，塑邁料流動(dòng)性疲過(guò)大，易托產(chǎn)生溢邊舞和內(nèi)應(yīng)力滴，而且塑棋件中易產(chǎn)曾生氣泡使認(rèn)塑件強(qiáng)度度降低并產(chǎn)田生水紋，鬧光澤也不攝好。水分含鍵量過(guò)少蜓，會(huì)大這大降低浪其流動(dòng)希性，成紙型時(shí)不位易充滿兵型腔，建成型困問(wèn)難。同沖時(shí)還不鴿利于預(yù)英壓打餅蕩。2）塑料利中揮發(fā)物腔的來(lái)源：塑料本蛋身含有吩一部分戒低分子興揮發(fā)物稿、成型胃時(shí)化學(xué)梢反應(yīng)的撤副產(chǎn)物狐。常用熱塑那性塑料簡(jiǎn)常介（1）茅聚乙烯伶（PE）塑料工業(yè)散中產(chǎn)量最立大的品種（2）聚齒丙烯（PP）（3）聚輛氯乙烯（P