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文檔簡介
1、內(nèi)容介紹:牙齒模塊主要介紹塑料及其應用。塑料的組成塑料分類塑料成型的工藝特性(包括熱塑性塑料和熱固性塑料的工藝特性)塑料的注射成型中需要注意的幾個茄子問題等。模塊1塑料及其性能,學習目的和要求:了解塑料的用途和特殊優(yōu)點。掌握塑料的組成和分類。具有分析塑料產(chǎn)品工藝性,在此基礎上找出工藝難點,提出問題解決方法的能力。重點:熱塑性塑料和熱固性塑料的工藝特性。模塊1塑料及其性能,模塊1塑料及其性能,1.1塑料及其應用1.2塑料的組成1.3塑料的分類1.4塑料成型的工藝特性1.5塑料的注射整形,1.1塑料及其應用樹脂分為天然樹脂和合成樹脂兩種茄子主要類型。塑料大部分使用合成樹脂。各種合成樹脂是通過合成方
2、法人工生產(chǎn)的高分子化合物,相對分子質(zhì)量一般在1萬個以上,有些可以達到百萬級,因此在化學上經(jīng)常被稱為聚合物或高聚物。聚合物是塑料的主要成分,但簡單的聚合物性能往往不能滿足整形生產(chǎn)的工藝要求和整形后的使用要求。為了克服這些缺陷,必須向聚合物添加一定量的添加劑,并通過這些添加劑改善聚合物的性能。例如,添加增塑劑可提高聚合物的流動性能、整形性能等。因此,可以認為塑料是由聚合物和特定助劑結(jié)合而成的聚合物化合物。作為日常用品,塑料的用途已經(jīng)廣為人知,但是由于它們的特殊優(yōu)點,塑料在工業(yè)上的應用也已經(jīng)很普遍了。主要為1密度小,質(zhì)量輕的塑料的密度約為0.92.3gcm3,但大部分為1.01.4gcm3左右。僅相
3、當于鋼材密度的0.11和鋁的0.5左右,通過發(fā)泡工藝生產(chǎn)泡沫塑料會使塑料密度變小,其值可能為0.010.5gcm3牙齒。2大強度,按單位質(zhì)量計算的強度稱為非強度。塑料的密度小,因此比強度高。按強度大小評價材料的使用性能,部分特殊塑料品種名列前茅。例如,普通鋼的抗拉強度約為160MPa,用玻璃纖維改善的塑料抗拉比率最高為170400MPa。3絕緣性能好,介電損耗低,金屬傳導是原子結(jié)構中自由電子和離子作用的結(jié)果,塑料原子內(nèi)部一般沒有自由電子和離子,因此大多數(shù)塑料具有良好的絕緣性能和低介電損耗。因此,塑料是現(xiàn)代傳記產(chǎn)業(yè)和傳記產(chǎn)業(yè)不可缺少的渡邊杏原料,很多電動插頭、插座、開關、手柄等都是塑料制成的。4
4、化學穩(wěn)定性高,生產(chǎn)實踐和科學實驗表明絕大多數(shù)塑料的化學穩(wěn)定性很高,它們對酸、堿、很多化學藥品具有優(yōu)良的腐蝕性,其中,特氟龍塑料的化學穩(wěn)定性最高,它的內(nèi)部吞噬力比金更好,能經(jīng)受“王水”(異氰酸)的腐蝕,因此“王水”塑料具有很高的化學穩(wěn)定性,可以在化學工業(yè)中廣泛使用,用于制造各種管道、密封、換熱器等。5減摩,耐磨性好。用塑料制造機械零件,在摩擦磨損的工作條件下應用,大部分塑料具有良好的摩擦減少和耐磨性,可以在水、油或腐蝕性的液體中工作。可以在半干摩擦或完全干摩擦條件下工作。這是普通金屬零件無法比擬的。因此,現(xiàn)代工業(yè)中已經(jīng)有很多齒輪、軸承、密封圈等機械零件開始用塑料制造,特別是在專門設計塑料配方后,
5、可以使用塑料制造自潤滑軸承。6減震,隔音性能,塑料減震和隔音性能來自聚合物大分子的靈活性和彈性。一般來說,塑料的靈活性比金屬大得多,因此在受到頻繁的機械沖擊和震動的情況下,內(nèi)部會發(fā)生粘性內(nèi)部消耗,牙齒內(nèi)部消耗將塑料從外部吸收的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)部熱,起到吸塵和減縮的作用。據(jù)報道,塑料是現(xiàn)代工業(yè)中纏繞隔音性能優(yōu)秀的材料,不僅可以用作高速運行機器,還可以用作汽車的部分結(jié)構部件(如保險杠、內(nèi)飾板等),國外的一些轎車已經(jīng)開始用碳纖維增強塑料制造板塊彈簧。除了上述幾個茄子事項外,許多塑料具有光和隔熱性能,或者像金屬一樣電鍍、著色和焊接,塑料產(chǎn)品可以有豐富的顏色和多種結(jié)構形式。此外,許多塑料具有防水、防潮、透
6、氣、防輻射、瞬時去除等特殊性能。塑料具有上述許多優(yōu)點和多種用途,但仍有比較嚴重的缺陷(例如,耐熱性、陽光、大氣、壓力、特定介質(zhì)的作用下的老化等)。這種缺陷的存在嚴重影響了塑料的應用范圍進一步擴大,使得塑料產(chǎn)品在很多領域根本無法替代金屬產(chǎn)品。在準確性方面,塑料產(chǎn)品的使用范圍也受到一定的限制。也就是說,如果使用整形加工方法生產(chǎn)塑料產(chǎn)品,為了達到特定精度而發(fā)生的加工困難要比金屬產(chǎn)品形成時困難得多。因此,在當前塑料整形加工行業(yè)中,塑料產(chǎn)品的精度(即公差等級)有自己的標準,通常不適用于金屬產(chǎn)品的精度。1.2塑料的構成,塑料是以聚合物為主體添加了多種助劑的多成分材料。根據(jù)功能的不同,塑料使用的助劑可分為增
7、塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、填充物、增強劑、交叉劑、著色劑、發(fā)泡劑等。1聚合物,聚合物是塑料配方的主要成分,在塑料產(chǎn)品中是均勻的連續(xù)相,用于將各種助劑粘合在一起,使產(chǎn)品獲得預定的使用性能。在整形材料中,聚合物必須與添加的各種助劑協(xié)同工作,以提高材料的整形性能。聚合物有多種類型,根據(jù)合成方法的不同,聚合物的特性也有所不同。2在增塑劑、注射整形過程中,為了提高聚合物熔體的流動性,經(jīng)常需要在聚合物中添加聚合物和溶解且不易揮發(fā)的有機化合物。這種化合物統(tǒng)稱為增塑劑。當增塑劑添加到聚合物中時,分子會插入大分子鏈之間,削弱聚合物大分子之間的作用力,使聚合物的粘性溫度和玻璃化溫度下降,粘度降低,從而提高流動性。將增
8、塑劑加入聚合物后,塑料的伸長、抗沖擊性和抗凍性也會提高,但硬度、強度和彈性系數(shù)會下降。在聚合物中添加增塑劑通常需要考慮如何滿足其他要求,前提是其相容性好、揮發(fā)性不好兩個茄子基本要求。為了滿足產(chǎn)品性能,降低生產(chǎn)成本,解決一些增塑劑供應不足的現(xiàn)象,彌補特定增塑劑的缺陷,常用于特定聚合物的多種增塑劑可分為主要增塑劑、二次增塑劑、增塑劑。主增塑劑必須與聚合物具有充分的相容性,在一定范圍內(nèi)也可以完全溶解,可以單獨添加達到1:1的聚合物。二次增塑劑和聚合物的親合力可能會有差異,一般不能單獨使用,只能與主增塑劑共享,最大比例為1:3。使用二次增塑劑的主要目的是代替一些主要增塑劑。增量劑通常不溶于聚合物,不能
9、單獨使用??梢曰旌显谥髟鏊軇┲惺褂?。這是為了減少主要、輔助增塑劑用量,降低生產(chǎn)成本。3穩(wěn)定劑應在聚合物中加入能穩(wěn)定化學性質(zhì)的物質(zhì),以防止或抑制異常分解和交聯(lián)。這稱為穩(wěn)定劑。根據(jù)作用可分為熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑。生產(chǎn)中穩(wěn)定劑的添加量一般在2%以上,有時高達5%。(1)熱穩(wěn)定劑(2)抗氧化劑(3)光穩(wěn)定劑,4潤滑劑通常需要添加聚合物所需的物質(zhì),以提高塑料在注射整形期間的流動性能,減少或避免塑料熔體對設備和模具的粘合和聚集。這種物質(zhì)統(tǒng)稱為潤滑劑。還可以保持塑料表面清潔。5填充物填充物也稱為填充物,通常對聚合物是惰性的。向聚合物添加填充物的主要目的是提高塑料的整形性能,減少塑料中使用的聚合物量,
10、以及提高塑料的某些性能。6強化劑強化劑是填充物之一,常用于熱固性塑料,可以提高塑料產(chǎn)品的物理性能和機械強度。7交聯(lián)劑也稱為固化劑,添加到聚合物中可以使聚合物發(fā)生交聯(lián)反應或加快交聯(lián)反應,一般用于熱固性塑料??梢源龠M產(chǎn)品的加速硬化。8著色劑添加到聚合物中,可以給塑料上色的物質(zhì)統(tǒng)稱為著色劑。它們可以分為無機顏料、有機顏料和染料三種茄子類型。著色劑使用量一般為0.01%0.02%,只增加使用量不會增加顏色和色彩。9發(fā)泡劑,添加到聚合物中,使塑料形成蜂窩狀氣泡結(jié)構的物質(zhì)稱為發(fā)泡劑。主要用于增加塑料產(chǎn)品的體積,減輕重量,同時提高防塵性能。發(fā)泡機器可分為物理發(fā)泡和化學發(fā)泡兩種茄子類型。物理發(fā)泡劑通過蒸發(fā)膨脹
11、實現(xiàn),化學發(fā)泡劑通過發(fā)泡劑熱解產(chǎn)生氣體實現(xiàn)。10其他助劑,(1)阻燃劑:添加到聚合物中可以阻止或減緩塑料燃燒的物質(zhì)。(2)驅(qū)蟲劑:在聚合物中加入防止老鼠、昆蟲、細菌和真菌危險的物質(zhì)。(3)抗靜電劑:添加到聚合物中可以防止塑料受靜電影響的物質(zhì)。(4)偶聯(lián)劑:將聚合物和增強劑、填充物介面之間的結(jié)合力添加到聚合物中。(5)開口劑:在聚合物中加入防止塑料薄膜層之間粘合的物質(zhì)。1.3塑料的分類,塑料有兩個茄子特征。第一個特征是在一定溫度下具有可塑性。第二個特點是它的全部或主要成分都是聚合物的合成樹脂,合成樹脂約占塑料總重量的40100。塑料的基本性能主要取決于樹脂的性質(zhì),因此塑料的組成可以分為簡單組和復
12、雜組。簡單成分的塑料基本上由合成樹脂組成,只添加了少量輔助材料,如聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。像聚四氟乙烯(PTTE)這樣的添加劑,除了裴秀智以外,還有些塑料沒有添加。復合成分的塑料除裴秀智外,還添加填充物、增塑劑、著色劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、促進劑等。這種塑料主要有聚氯乙烯(PVC)、苯酚塑料(PF)等。塑料是一個龐大的家族,有很多分支,分類方法也很多。最常用的分類方法根據(jù)合成樹脂受熱后出現(xiàn)的性能進行區(qū)分,一般分為熱塑性塑料和熱硬化性塑料兩類茄子。線型或肢體巨分子鏈易于活動,加熱時分子間可以徐璐運動,具有較好的塑性,固化后再加熱,可變?nèi)彳?,可以重復多次。這種
13、特性的裴秀智或塑料稱為熱塑性裴秀智或熱塑性塑料。網(wǎng)狀結(jié)構的合成樹脂在加熱初期具有一定的可塑性,軟化后可以制作各種形狀的產(chǎn)品,但隨著時間的推移,網(wǎng)狀交叉逐漸形成,硬化,塑料消失,冷卻后加熱也不再柔軟,被高溫分解,破壞。這種特性的樹脂或塑料稱為熱固性裴秀智或熱固性塑料。常見熱塑性塑料包括聚乙烯、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯、聚氯乙烯、ABS、有機玻璃(聚甲基丙烯酸酯)、聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)(尼龍)和聚碳酸酯常見的熱固性塑料包括酚醛樹脂、環(huán)氧裴秀智(EP)、氨基樹脂、醋酸樹脂、三聚氰胺裴秀智、不飽和聚酯、聚氨酯等。這種塑料的整形工藝比較繁瑣,不利于連續(xù)生產(chǎn)和提高生產(chǎn)率,不能重復使用。但是一般
14、來說,耐熱性和壓力高的特點是不容易變形。此外,根據(jù)塑料的用途分類,可分為普通塑料和工程塑料兩類茄子。通用塑料一般是產(chǎn)量大、用途多、價格低廉的塑料,包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、苯酚、氨基等6個茄子品種。工程塑料,通常是指機械強度高,可代替金屬用作工程材料的塑料,如機械零件制作、電子儀器儀表、設備結(jié)構零件等。這些塑料包括聚苯醚(PP0)、ABS、尼龍、聚甲醛、聚砜(PSF)、聚甲醛和聚酰亞胺(PI)。一般塑料和工程塑料的區(qū)分范圍不是很嚴格。例如,ABS是主要工程塑料,但由于產(chǎn)量高,因此可以將其分類為普通塑料。聚丙烯是典型的通用塑料,改進后的聚丙烯具有工程塑料的特定特性,可以分為工程塑料
15、的范圍。工程塑料可以分為“普通工程塑料”和“特殊工程塑料”。生產(chǎn)量大的工程塑料通常稱為“通用工程塑料”,例如尼龍、聚碳酸酯、聚甲醛、改性聚苯醚、聚苯乙烯、TIA(PBT)及其改性產(chǎn)品,一般指牙齒部分。產(chǎn)量低、價格高、性能好、結(jié)構材料或特殊用途的塑料被稱為“特殊工程塑料”。例如,聚、聚酰胺、聚苯乙烯、聚氨酯、熱塑性氟塑料、芳香聚酰胺、聚苯乙烯、相交聚氨酯、聚氨酯、1.4塑料成型的工藝特性、塑料的整形工藝特性是塑料在成型加工過程中表現(xiàn)的特有特性,模具設計者必須充分了解塑料的成型工藝特性。下面介紹熱塑性塑料和熱固性塑料的工藝特性。1.4.1熱塑性塑料的工藝特性1收縮率,影響塑料整形收縮的因素有:(1
16、)塑料項目(2)塑料零件結(jié)構(3)模具結(jié)構(4)整形工藝條件塑料收縮率變化的影響因素很多,而且很復雜,因此收縮率在一定范圍內(nèi),模具設計時應根據(jù)上述因素綜合考慮選定塑料的收縮率。經(jīng)常使用各種熱塑性塑料的收縮率,可參考相關文獻。2流動性,特定溫度、壓力下塑料填充模具型腔的能力稱為塑料的流動性。塑料的流動性下降,填充型腔不容易,容易產(chǎn)生結(jié)材或熔接線等缺陷,因此成型需要很大的整形壓力。相反,塑料流動性好,可以用較小的整形壓力填充中空。但是流動性太好了,成型的時候會發(fā)生嚴重的溢出。流動性的大小與塑料的分子結(jié)構有關。對于熱塑性塑料,使用熔體指數(shù)和螺旋長度表示流動性。熔體指數(shù)用圖1-1所示的標準設備測量。螺旋長度試驗法影響返回、返回、流動性的主要因素如下:(L)溫度(2)壓力(3)在模具結(jié)構常用的熱塑性塑料中流動性好的聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龍、乙酸鹽等流動性;3兼容性、兼容性兩種塑料不兼容可能導致混合后塑料部件發(fā)生分層、脫皮等表面缺陷。徐璐其他塑料的兼容性與分子結(jié)構有關,分子結(jié)構分為徐璐其他結(jié)構,例如高壓聚乙烯、低壓聚
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