塑料概論課件

塑料概論俗稱的塑料(plastics)=樹脂(resin)+(填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、色料等)添加劑概念塑料合成的高分子化合物（聚合物）polymer，高分子或巨分子(macromolecules)樹脂(resin)是利用單體原料以合成或縮合反應(yīng)聚合而成的材料概念美國材料試驗協(xié)會所下的定義，塑料乃是一種以高分子量有機物質(zhì)為主要成分的材料，它在加工完成時呈現(xiàn)固態(tài)形狀，在制造以及加工過程中，可以借流動(flow)來造型。特性〈1〉耐化學(xué)侵蝕〈2〉具光澤，部份透明或半透明〈3〉大部分為良好絕緣體〈4〉重量輕且堅固〈5〉加工容易可大量生產(chǎn)〈6〉用途廣泛、效用多、容易著色、部分耐高溫學(xué)習(xí)目的通過對塑料性能的學(xué)習(xí)和了解，對今后從事塑料制品設(shè)計、模具設(shè)計、產(chǎn)品生產(chǎn)等工作提供一定的支持。重點掌握塑料的用途、特性。分類使用特性理化特性

通用塑料

工程塑料

特種塑料熱塑性塑料熱固性塑料理化特性加工方法膜壓、層壓、注射、擠出、吹塑、澆鑄塑料和反應(yīng)注射塑料分類

通用塑料最常用的塑料；產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價格便宜。ABSPS(聚苯乙烯)PVC(聚氯乙烯)PP(聚丙烯)PE(聚乙烯)

五大通用塑料分類

特種塑料具有特種功能，可用于航空、航天等特殊應(yīng)用領(lǐng)域的塑料。如氟塑料和有機硅具有突出的耐高溫、自潤滑等特殊功用，增強塑料和泡沫塑料具有高強度、高緩沖性等特殊性能，這些塑料都屬于特種塑料的范疇。分類

熱塑性塑料熱塑性塑料(Thermoplastics)：指加熱后會熔化，可流動至模具冷卻后成型，再加熱后又會熔化的塑料；即可運用加熱及冷卻，使其產(chǎn)生可逆變化(液態(tài)←→固態(tài))，是所謂的物理變化。優(yōu)點：熱塑性塑料具有優(yōu)良的電絕緣性；易于成型加工。缺點：耐熱性較低,易于蠕變分類熱固性塑料熱固性塑料是指在受熱或其他條件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料。熱加工成型后形成具有不熔不溶的固化物，其樹脂分子由線型結(jié)構(gòu)交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。再加強熱則會分解破壞。優(yōu)點：耐熱性高、受熱不易變形。缺點：機械強度一般不高。分類塑料按加工方法分類根據(jù)各種塑料不同的成型方法，可以分為膜壓、層壓、注射、擠出、吹塑、澆鑄塑料和反應(yīng)注射塑料等多種類型。

膜壓塑料多為物性的加工性能與一般固性塑料相類似的塑料；層壓塑料是指浸有樹脂的纖維織物，經(jīng)疊合、熱壓而結(jié)合成為整體的材料；注射、擠出和吹塑多為物性和加工性能與一般熱塑性塑料相類似的塑料；澆鑄塑料是指能在無壓或稍加壓力的情況下，傾注于模具中能硬化成一定形狀制品的液態(tài)樹脂混合料，如MC尼龍等；反應(yīng)注射塑料是用液態(tài)原材料，加壓注入膜腔內(nèi)，使其反應(yīng)固化成一定形狀制品的塑料，如聚氨酯等。分類塑料的主要成型方法根據(jù)各種塑料不同的成型方法，可以分為膜壓、層壓、注射、擠出、吹塑、澆鑄塑料和反應(yīng)注射塑料等多種類型。

膜壓塑料多為物性的加工性能與一般固性塑料相類似的塑料；層壓塑料是指浸有樹脂的纖維織物，經(jīng)疊合、熱壓而結(jié)合成為整體的材料；注射、擠出和吹塑多為物性和加工性能與一般熱塑性塑料相類似的塑料；澆鑄塑料是指能在無壓或稍加壓力的情況下，傾注于模具中能硬化成一定形狀制品的液態(tài)樹脂混合料，如MC尼龍等；反應(yīng)注射塑料是用液態(tài)原材料，加壓注入膜腔內(nèi)，使其反應(yīng)固化成一定形狀制品的塑料，如聚氨酯等。4.PS的加工條件:5.PS的模具制作:干燥溫度(℃)60～75干燥時間約(hr)1小時(一般不用干燥)模具溫度(℃)20～60殘料量(mm)3～12熔膠溫度(℃)180～220背壓(Mpa)5～10注射壓力(Mpa)70～120鎖模力約(ton/in2)2注塑速度快速回料轉(zhuǎn)速(rpm)60～100螺桿類別標(biāo)準螺桿(直通式噴嘴)停機處理關(guān)料閘啤清即可碎料翻用(%)0合適壁厚(mm)1.5～3澆口設(shè)計扁側(cè)入水、直接入水、扇形入水、圓形披風(fēng)式入水收縮率(%)0.4～0.6高抗沖擊聚苯乙烯(HIPS)1、HIPS的性能:HIPS為PS的改性材料,密度1.04g/cm3左右,分子中含有5～15%橡膠成份,其韌性比PS提高了四倍左右,沖擊強度大大提高,可做結(jié)構(gòu)性材料使用(如:制品上可做扣位、柱位),但易老化.它也具有PS易于成型加工、著色力強的優(yōu)點,HIPS制品為不透明性;HIPS吸水性低,加工時可不需預(yù)先干燥.2、HIPS的應(yīng)用:各類家庭電器外殼、電子零件、電子儀表殼、冷藏庫和冰箱內(nèi)殼、電話殼、文具、玩具、建材、包裝材料等.3、HIPS的工藝特點:因HIPS分子含有5～15%的橡膠成分,在一定程度上影響了其流動性,注射壓力和成型溫度都宜高一些.其冷卻速度比PS慢,故需足夠的保壓壓力、保壓時間和冷卻時間.成型周期會比PS稍長一點,其加工溫度一般在175～230℃為宜.HIPS制件中存在一個特殊的“白邊”問題,可通過提高模溫和鎖模力、減少保壓壓力及保壓時間等辦法來改善,產(chǎn)品中夾水紋會比較明顯.4、HIPS的加工條件:5、HIPS的模具制作干燥溫度(℃)60～80干燥時間約(hr)1小時(一般不用干燥)模具溫度(℃)30～75殘料量(mm)4～10熔膠溫度(℃)175～230背壓(Mpa)5～10注射壓力(Mpa)60～110鎖模具力約(ton/in2)2注塑速度中等回料轉(zhuǎn)速(rpm)60～100螺桿類別標(biāo)準螺桿(直通式噴嘴)停機處理關(guān)料閘啤清即可碎料翻用(%)15～30合適壁厚(mm)2～3澆口設(shè)計大多數(shù)入水均可采用,如扁側(cè)入水、直接入水、扇形入水、潛水、薄膜入水、細水口

收縮率(%)0.4～0.7丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)1、ABS的性能:ABS為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物,它是無定型聚合物,密度為1.05g/cm3左右,具有較高的機械強度和良好“豎、韌、鋼”的綜合性能.ABS是一種應(yīng)用廣的工程塑料,其品種多樣,用途廣泛,也稱“通用工程塑料”,(MBS稱為透明ABS),易于成型加工,耐化學(xué)腐蝕性差,制品易電鍍.2、ABS的應(yīng)用:泵葉輪、軸承、把手、管道、電器外殼、電子產(chǎn)品零件、玩具、表殼、儀表殼、水箱外殼、冷藏庫和冰箱內(nèi)殼.3、ABS的工藝特點:(1)ABS的吸濕性較大和耐溫性較差,在成型加工前必須進行充分干燥和預(yù)熱,將水分含量控制在0.03%以下.(2)ABS樹脂的熔融粘度對溫度的敏感性較低(與其它無定型樹脂不同).ABS的注射溫度雖然比PS稍高,但不能像PS那樣有較寬松的升溫范圍,不能用盲目升溫的辦法來降低其粘度,可用增加螺桿轉(zhuǎn)速或提升注射壓力/速度的辦法來提高其流動性.一般加工溫度在190～235℃為宜.(3)ABS的熔融粘度屬中等,比PS、HIPS、AS均較高,流動性較差,需采用較高的注射壓力啤貸.(4)ABS采用中等到注射速度啤貸效果好(除非形狀復(fù)雜、薄辟制件需用較高的注射速度),產(chǎn)品水口位易產(chǎn)生氣紋.(5)ABS成型溫度較高,其模溫一般調(diào)節(jié)在45～80℃.生產(chǎn)較大產(chǎn)品時,定模(前模)溫度一般比動模(后模)略高5℃左右為宜.(6)ABS在高溫炮筒內(nèi)停留時間不宜過長(應(yīng)小于30分鐘),否則易分解發(fā)黃.4、ABS的加工條件:5、ABS的模具制作干燥溫度(℃)70～80干燥時間約(hr)1.5模具溫度(℃)45～80殘料量(mm)2～8熔膠溫度(℃)190～235背壓(Mpa)9～18注射壓力(Mpa)90～140鎖模力約(ton/in2)2～2.5注塑速度中等回料轉(zhuǎn)速(rpm)70～100螺桿類別標(biāo)準螺桿(直能式噴嘴)停機處理關(guān)料閘啤清即可碎料翻用(%)20～30合適壁厚(mm)1.8～3澆口設(shè)計大多數(shù)入水均可采用；可扁側(cè)入水、直接入水、扇

形入水、潛水、薄膜入水、點水口可減少蛇紋。收縮率(%)0.4～0.7聚乙烯(PE)1、PE的性能:PE是塑料中產(chǎn)量最大的一種塑料,密度為0.94g/cm3左右,特點是半透明、質(zhì)軟、無毒、價廉、加工方便.PE是一典型的結(jié)晶型高聚物且有后收縮現(xiàn)象.它的種類較多,常用的有LDPE較軟(俗稱軟膠或花料),HDPE俗稱硬性軟膠,它比LDPE硬,透光性差,結(jié)晶度大;LLDPE性能非常優(yōu)良,與工程塑料相似.PE耐化性好,不易腐蝕,印刷困難,印刷前表面需要進行氧化處理.2、PER的應(yīng)用:HDPE……包裝膠袋、日用品、水桶、電線、玩具、建材、容器LDPE……包裝膠袋、膠花、玩具、高頻電線、文具等3、PE的工藝特點:PE制件最顯著的特點是成型收縮率大,易產(chǎn)生縮水和變形.PE料吸水性小,可不用干燥.PE的加工溫度范圍很寬,不易分解(分解溫度約為300℃),其加工溫度為180～220℃較好;若注射壓力大,制品密度則高,收縮率較小.PE流動性中等,保壓時間需較長,并保持模溫的恒定(40～70℃).PE的結(jié)晶程度和成型工藝條件有關(guān),它有較高的凝固溫度模溫低,結(jié)晶度就低.在結(jié)晶過程中,因收縮的各向異性,造成內(nèi)部應(yīng)力集中,PE制件易變形和開裂.產(chǎn)品放在80℃熱水中水浴,可使內(nèi)應(yīng)力得到一定的松弛.成型過程中,料溫和模溫偏高一些為宜,注射壓力在保證制件質(zhì)量的前提下應(yīng)盡量偏低,模具的冷卻特別要求迅速均勻,產(chǎn)品脫模時較燙.聚丙烯(PP)1、PP的性能:PP為結(jié)晶型高聚物,密度僅為0.91g/cm3(比水小),常用塑料中PP最輕.通用塑料中,PP的耐熱性最好,其熱變形溫度為80～100℃,能在沸水中煮.PP具有良好的耐應(yīng)力開裂性能,有很高的彎曲疲勞壽命,俗稱“百折膠”.PP的綜合性能優(yōu)于PE料,PP產(chǎn)品質(zhì)輕、韌性好、耐化學(xué)性好.PP的缺點:尺寸精度低、剛性不足、耐候性差,易產(chǎn)生“銅害”,它具有后收縮現(xiàn)象,制品易老化、變脆和變形.2、PP的應(yīng)用:各類家庭用品、透明鍋蓋、化學(xué)品輸送管道、化學(xué)品容器、醫(yī)療用品、文具、玩具、抽絲、水杯、周轉(zhuǎn)箱、管材、合頁等.3、PP的工藝特點:PP在熔融溫度下有較好的流動性,成型性能好,PP在加上有兩個特點:其一:PP熔體的粘度隨剪切速率的提高而明顯的下降(受溫度影響較小);其二:分子取向程度高而呈現(xiàn)較大的收縮率.PP的加工溫度在200～250℃左右較好,它有良