塑料基礎知識

1、第一章 塑料基礎知識,塑料的概念 塑料的特性 塑料的分類 塑料的名稱及代號 塑料的性能 常用塑料的性能和用途 常用材料的鑒別方法 常用塑料的成型條件及成型注意事項,一、塑料的概念,塑料是以高分子量合成樹脂為主要成分，在一定條件下（如溫度、壓力等）可塑制成一定形狀且在常溫下保持形狀不變的材料。,填充劑：即有增強作用又有改性效果 形狀：粉狀、纖維狀和片狀 要求：易浸潤、本身穩(wěn)定、價格便宜、來源廣; 增塑劑：有些樹脂(如硝酸纖維、醋酸纖維、聚氯乙烯等)的可塑性很低，柔軟性也很差，為了降低樹脂的熔融粘度和熔融溫度，改善其成型加工性能，改進塑料的柔軟性以及其他各種必要的性能，通常加入能與樹脂相溶的不易揮

2、發(fā)的高沸點有機化合物 要求：易混溶不反應、不析出、不揮發(fā)、無毒害、便宜 穩(wěn)定劑：可以提高樹脂在熱、光、氧和霉菌等外界因素作用時的穩(wěn)定性，阻緩塑料變質(zhì),輔助材料,潤滑劑：為改進塑料熔體的流動性，減少或避免對設備或模具的摩擦和粘附，以及降低塑件表面粗糙度等而加入 著色劑：在塑料中有時可以用有機顏料、無機顏料和染料使塑料制件具有各種色彩，以適合使用上的美觀要求。并兼有其他作用，如本色聚甲醛塑料用碳黑著色后能在一定程度上有助于防止光老化；聚氯乙烯用二鹽基性亞磷酸鉛等顏料著色后，可避免紫外線的射入，對樹脂起著屏蔽作用 固化劑：又稱硬化劑，它的作用在于通過交聯(lián)使樹脂具有體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，成為較堅硬和穩(wěn)定的塑料

3、制件。 并非每一種塑料都要加入全部添加劑，而是根據(jù)塑料品種和使用要求加入所需的某些添加劑。,二、塑料的特性,質(zhì)量輕 塑料的密度一般在0.9-2.3gcm3 ，鋁的12，銅的1/6 比強度和比剛度高 塑料的強度和剛度雖然不如金屬好，但塑料的密度小，所以其比強度( )和比剛度E)相當高。如玻璃纖維增強塑料和碳纖維增強塑料的比強度和比剛度都比鋼材好、該類塑料常用于制造人造衛(wèi)星、火箭、導彈上的零件,化學穩(wěn)定性能好 塑料對酸、堿等化學藥物具有良好的抗腐蝕能力。因此，在化工設備以及日用工業(yè)品中得到廣泛應用。常用的耐腐蝕塑料是硬質(zhì)聚氯乙烯，它可以加工成管道、容器和化工設備中的零部件。 電絕緣性能好 塑料具有

4、優(yōu)越的電絕線性能和耐電弧特性，所以廣泛應用于電機、電器和電子工業(yè)中做結(jié)構(gòu)零件和絕緣材料,耐磨和減摩性能好 塑料的摩擦系數(shù)小，耐磨性強，可以作為減摩材料，如用來制造軸承、齒輪等零件 消聲和吸震性能好 塑料制成的傳動摩擦零件，噪聲小，吸震性好,三、分類,1、按受熱時的行為分,2、按樹脂合成時的反應類型分,聚合型塑料 縮聚型塑料,3、按塑料中樹脂大分子的有序狀態(tài)分,無定形塑料 結(jié)晶型塑料,4、按性能和應用范圍分,通用塑料 工程塑料 特種塑料,塑料的結(jié)晶現(xiàn)象是指塑料由熔融狀態(tài)到冷凝的過程中，分子由無次序的自由運動狀態(tài)而逐漸排列成為正規(guī)模型的傾向的一種現(xiàn)象。 一般說來，結(jié)晶型塑料是不透明和半透明的，非結(jié)

5、晶型塑料是透明的。但也有例外情況，如聚(4)甲基戊烯為結(jié)晶型塑料，卻有高透明性，ABS為非結(jié)晶型塑料 但卻不透明,聚乙烯：PE (Polyethylene) 聚丙烯: PP (Polypropylene)聚氯乙烯: PVC 聚苯乙烯: PS (Polystyrene)ABS: （丙烯腈-丁二烯-苯乙烯） 聚甲醛 :POM (Polyxymethylene)酰胺: PA 聚碳酸酯: PC (Polycarbonate)酚醛塑料: PF 氨基塑料: UF, MF尼龍 : PAMC 有機玻璃 : PMMA聚丁烯 : PB 聚砜 :PSF聚四氟乙烯： PTFE 常見的ABS塑料、尼龍、聚碳酸酯、聚甲醛

6、為公認的四大工程塑料,HDPE、 MDPE LDPE,四、塑料名稱與代號,四、部分塑料價格,四、部分塑料價格,四、部分塑料價格,四、部分塑料價格,四、部分塑料價格,四、部分塑料價格,五、塑料的成型性能,收縮性 塑件自模具中取出冷卻到室溫后，發(fā)生尺寸收縮這種性能稱為收縮性 流動性 塑料在一定溫度壓力作用下，能夠充分滿模具型腔各部分的性能，稱作流動性。 流動性差，注射成型時需較大的壓力；流動性太好，容易發(fā)生流涎及造成制件溢邊 塑料流動性的好壞采用統(tǒng)一的方法來測定。對熱塑性塑料常用的方法有熔融指數(shù)測定法和螺旋線長度試驗法,塑料的成型性能,熔融指數(shù)測定法是將被測塑料裝入左側(cè)的標準裝置內(nèi)，在一定的溫度和

7、壓力下，通過測定熔體在10min內(nèi)通過標準毛細管(直徑為2.09mm的出料孔)的塑料重量值來確定其流動性的狀況，該值叫熔融指數(shù)（MI）熔融指數(shù)越大，流動性越好,螺旋線長度試驗法是將被測塑料在一定的溫度與壓力下注入如圖所示的標準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。,塑料的成型性能,流變性 高聚物在外力作用下產(chǎn)生流動性與變形的性質(zhì)叫流變性。 高聚物分為牛頓型流體與非牛頓型流體。 牛頓流體 ：主要取決于（流動變形時）剪切應力、剪切速率和絕對粘度，低分子化合物的液體或溶液流體屬于牛頓流體。 大多數(shù)高聚物熔體在成型過

8、程中表現(xiàn)為非牛頓流體,塑料的成型性能,吸濕性 吸濕性是指塑料對水分的親疏程度。據(jù)此塑料大致可以分為兩種類型： 第一類是具有吸濕或粘附水分傾向的塑料，例如聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚砜等； 第二類是吸濕或粘附水分極小的材料，如聚乙烯、聚丙烯等。 凡是具有吸濕或粘附水分的塑料，如果水分含雖超越一定的限度，則由于在成型加工過程中，水分在成型機械的高溫料筒中變成氣體會促使塑料高溫水解，從而導致材料降解、成型后的塑件出現(xiàn)氣泡、銀絲與斑紋等缺陷，因此，塑料在加工成型前，一般都要經(jīng)過干躁。,塑料的成型性能,熱敏性 熱敏性是指某些熱穩(wěn)定性差的塑料，在高溫下受熱時間較長或澆口截面過小而剪切作用大時，料溫

9、增高就易發(fā)生變色、降解分解的傾向。 熱敏性塑料在分解時產(chǎn)生單體、氣體、固體等副產(chǎn)物，尤其是有的分解氣體對人體、設備有害。為了防止熱敏性塑料在成型過程中出現(xiàn)過熱分解可采取在塑料中加入穩(wěn)定劑，合理選擇設備，正確控制成型溫度和成型周期，及時清理設備中的分解物等辦法。此外，也可采取合理設計模具的澆注系統(tǒng)，模具表面鍍鉻等一些措施。,塑料的成型性能,定向作用 凡用熱塑性塑料生產(chǎn)塑件時只要在生產(chǎn)過程中存在著熔體流動，幾乎都有聚合物分子定向的問題。熱固性和熱塑性塑料中各自存在的、細長的纖維狀填料(如木粉、短玻纖等)，在很大程度上，都會沿流動方作平行排列這種排列常稱為定向作用。顯然這些定向單元，如果繼續(xù)在塑件中

10、存在，則塑件的整體就將出現(xiàn)各向異性。各向異性有時須在制品中特意形成(如拉伸法)，但在大多數(shù)工業(yè)塑件中，必須消除這種現(xiàn)象,塑料的成型性能,硬化特性 熱固性塑料在其成形過程中，在熱和壓力的作用下，軟化轉(zhuǎn)變成可塑性粘流態(tài)，隨后流動而充滿模腔，與此同時發(fā)生交聯(lián)反應。隨著交聯(lián)度的增加，流動性迅速下降，融料逐漸硬化而成制品。 所謂“硬化得好”或“硬化得完全”，是指交聯(lián)反應發(fā)展到一種最為適宜的程度，以致制品的物理、力學性能達到最佳境界。,塑料的成型性能,六、常用塑料的性能及用途,常用塑料的性能及用途,常用塑料的性能及用途,七、常用鑒別方法,八、常用材料成型條件分析,1 .ABS,流動性較好, 利于成型 AB

11、S極易吸潮,在制品中容易產(chǎn)生云紋斑痕,2.聚甲醛,成型收縮率大，易出現(xiàn)縮孔、凹陷 吸濕性小，可不進行干燥 剪切速率的熔體的粘度影響大 摩擦系數(shù)小、彈性大 應避免與聚氯乙烯在同一臺機器上加工,常用材料成型條件分析,3.聚酰胺（尼龍、PA）,牌號多 易吸水 熔體粘度低、流動性好 收縮大 熱穩(wěn)定性差,常用材料成型條件分析,4.聚碳酸酯（PC）,吸水性強 流動性差 熔融粘度對溫度十分敏感 成型后易產(chǎn)生內(nèi)應力,常用材料成型條件分析,5.聚乙烯（PE),熔體流動性好, 并對壓力敏感 成型收縮率較大,常用材料成型條件分析,6 .聚丙烯 (PP),成型收縮率大 流動性好 不宜有銅質(zhì)嵌件,常用材料成型條件分析,7 .聚苯乙烯 (PS),流動性好 不易吸水,常用材料成型條件分析,8.聚氯乙烯 (PVC),流動性差, 充模困難, 流道盡可能地短 粘度高, 有流變性,宜用低溫高壓注射