《塑料基本知识（三月）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《塑料基本知识（三月）（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1章塑料基本知识 一只站在树枝上的鸟儿从来不会害怕树枝会断裂 因为它相信的不是树枝 而是自己的翅膀 张维合 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 熟悉塑料的概念及其组成 熟悉塑料的优缺点 掌握成型工艺性能 了解塑料的分类 本章学习要求 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 想想我们的周围都有哪些物品 它们都是用什么工程材料制成的 引入 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 塑料是指以有机合成树脂为主要成分 加入或不加入其他配合材料 添加剂 而构成的高分子人造材料 它通常在加热 加压条件下可模塑成具有一定
2、形状的产品 在常温下这种形状保持不变 1 1概述1 1 1什么是塑料 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 塑料的进一步定义 1 塑料是高分子 macromolecules 有机化合物2 塑料种类繁多 因为不同的单体组成所以造成不同之塑料 3 不同塑料具有不同的性质 4 塑料可以以多种型态存在 例如玻璃态 高弹态 粘流态等 5 塑料可以模塑成型 6 塑料的成型方法多样 而且可以进行大批量生产 成本低 7 塑料用途广泛 制品呈现多样化 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 1 1 2塑料的组成 塑料是一种混合物 合成树脂 添加剂1 合成
3、树脂合成树脂决定了塑料制品的基本性能 其作用是将各种助剂粘结成一个整体 添加剂是为改善塑料的成型工艺性能 改善制品的使用性能或降低成本而加入的一些物质 包括填充剂 增塑剂 稳定剂 润滑剂 着色剂和固化剂等 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 1 1 2塑料的组成2 添加剂 1 填充剂又称填料 是塑料中一种重要但并非必要的成分 在塑料中加入填充剂可减少贵重树脂含量 降低成本 填充剂有无机填充剂和有机填充剂 常用的填充剂的形态有粉状 纤维状和片状三种 粉状填充剂有木料 纸浆 大理石 滑石粉 云母粉 石棉粉 石墨等 纤维状填充剂有棉花 亚麻 玻璃纤维 石棉纤维 碳纤维
4、 硼纤维和金属须等 片状填充剂有纸张 棉布 麻布和玻璃布等 填充剂的用量通常占塑料全部成分的40 以下 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 2 增塑剂增塑剂是能与树脂相溶的 低挥发性的高沸点的有机化合物 它能够增加塑料的可塑性和柔软性 改善其成型性能 降低刚性和脆性 其作用是降低聚合物分子间的作用力 使树脂高分子容易产生相对滑移 从而使塑料在较低的温度下具有良好的可塑性和柔软性 但增塑剂的加入会降低塑料的稳定性 介电性能和机械强度 因此在塑料中应尽可能地减少增塑剂的含量 大多数塑料一般不添加增塑剂 常用的增塑剂有邻苯二甲酸二丁配 邻苯二甲吱二辛酪 樟脑等 202
5、0年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 3 着色剂大多合成材脂的本色是白色半透明或无色透明的 为使塑件获得各种所需色彩 在工业生产中常常加入着色剂来改变合成树脂的本色 从而得到颜色鲜艳漂亮的制品 有些着色剂还能提高塑料的光稳定性 热稳定性 如本色聚甲醛塑料用碳黑着色后能在一定程度上有助于防止光老化 对着色剂的一般要求是 着色力强 与树脂有很好的相溶性 不与塑料中其他成分起化学反应 性质稳定 成型过程中不因温度 压力变化而降解变色 而且在塑件的长期使用过程中能够保持稳定 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 4 稳定剂树脂在加工过程和使用过程中
6、会产生老化 即降解 所谓降解是指聚合物在热 力 氧 水 光 射线等作用下 大分子断链或化学结构发生有害变化的反应 为防止塑料在热 光 氧和霉菌等外界因素的作用时的产生降解和交联 在聚合物中添加的能够稳定其化学性质的添加剂称为稳定剂 根据稳定剂所发挥的作用的不同 可分为热稳定剂 光稳定剂和抗氧化剂等 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 5 固化剂固化剂又称硬化剂 交联剂 用于成型热固性塑料 线型高分子结构的合成树脂需发生交联反应转变成体型高分子结构 固化剂添加的目的是促进交联反应 例如在环氧树脂中加入乙二胺 三乙醇胺等 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计
7、广东科技学院张维合编制 1 1 3塑料的分类1 根据塑料中树脂的分子结构和受热后表现的性能 可分成两大类 热塑性塑料和热固性塑料 1 热塑性塑料热塑性塑料中树脂的分子结构呈线型或支链型结构 常称为线性聚合物 它在加热时可塑制成一定形状的塑件 冷却后保持已定型的形状 如再次加热 又可软化熔融 可再次制成一定形状的塑件 可反复多次进行 具有可逆性 常用的热塑性塑料有聚乙烯 聚丙烯和聚酰胺 尼龙 聚苯乙烯 聚氯乙烯和ABS等 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 1 1 3塑料的分类 2 热固性塑料热固性塑料在受热之初也具有链状或树枝状结构 同样具有可塑性和可熔性 可塑
8、制成一定形状的塑件 当继续加热时 这些链状或树枝状分子主链间形成化学键结合 逐渐变成网状结构 称之为交联反应 当温度升高到达一定值后 交联反应进一步进行 分子最终变为体型结构 成为既不熔化又不熔解的物质 称为固化 当再次加热时 由于分子的链与链之间产生了化学反应 塑件形状固定下来不再变化 常用的热固性塑料有酚醛 三聚氰胺 甲醛 不饱和聚酯等 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 1 1 3塑料的分类2 根据塑料性能及用途分类可分为通用塑料 工程塑料和特种塑料等 1 通用塑料通用塑料指的是产量大 用途广 价格低 性能普通的一类塑料 通常用作非结构材料 世界上公认的六
9、大类通用塑料有聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯 聚苯乙烯 酚醛塑料和氨基塑料 其产量约占世界塑料总产量的75 以上 构成了塑料工业的主体 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 1 1 3塑料的分类 2 工程塑料工程塑料泛指一些具有能制造机械零件或工程结构材料等工业品质的塑料 除具有较高的机械强度外 这类塑料的耐磨性 耐腐蚀性能 耐热性 自润滑性及尺寸稳定性等均比通用塑料优良 它们具有某些金属特性 因而在机械制造 轻工 电子 日用 字航 导弹 原子能等工程技术部门得到广泛应用 越来越多地代替金属作某些机械零件 目前工程上使用较多的塑料包括聚酰胺 聚甲醛 聚碳酸酯 ABS 聚
10、砜 聚苯醚 聚四氟乙烯等 其中前四种发展最快 为国际上公认的四大工程塑料 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 1 1 3塑料的分类 3 特种塑料 功能塑料 指那些具有特殊功能 适合某种特殊场合用途的塑料 主要有医用塑料 光敏塑料 导磁塑料 超导电塑料 耐辐射塑料 耐高温塑料等 其主要成分是树脂 有的是专门合成的树脂 也有一些是采用上述通用塑料和工程塑料用树脂经特殊处理或改性后获得特殊性能 这类塑料产量小 性能优异 价格昂贵 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 1 1 3塑料的分类3 按塑料的结晶形态不同一般分为结晶性塑料和非结晶性
11、塑料 无定性塑料 结晶性塑料是指在适当的条件下 分子能产生某种几何结构的塑料 如 PE PP PA POM PET PBT等 大多数的属于部分结晶态 非结晶性塑料是指分子形状和分子相互排列不呈晶体结构而呈无序状态的塑料 如 ABS PC PVC PS PMMA EVA AS等 非结晶性塑料又称无定形塑料 非结晶性塑料在各个方向上表现的力学特性是相同的 即各向同性 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 1 1 3塑料的分类4 按塑料的透光性不同一般分为透明塑料半透明塑料和不透明塑料 透光率在88 以上的塑料称为透明塑料 如 PMMA PS PC Z 聚酯等 常用的半
12、透明塑料有 PP PVC PE AS PET MBS PSF等 不透明的塑料主要有POM PA ABS HIPS PPO等 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 1 1 3塑料的分类5 按塑料的硬度不同一般分为硬质塑料 半硬质塑料 和软质塑料 常见硬质塑料有 ABS POM PS PMMA PC PET PBT PPO等 半硬质塑料有 PP PE PA PVC等 软质塑料有 软PVC BS K料 TPE TPR EVA TPU等 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 1 1 3塑料的分类6 按塑料的化学结构不同可分为 1 聚烯烃类 如
13、LDPE MDPE HDPE LLDPE UHMWPE PP等 2 聚苯乙烯类 如PS AS BS ABS MBS HIPS等 3 聚酰胺类 如PA6 PA66 PA610 PA1010等 4 聚醚类 如PC POM PSF PPO等 5 聚酯类 如PBT PET等 6 丙烯酸酯类 如PMMA 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 1 1 4塑料的优点和缺点 1 塑料的优点 1 易于加工 易于成型 适于全自动大批量生产 成本低 即使塑件的几何形状相当复杂 也可以模塑成型 其生产效率远胜于金属加工 特别是注射成型塑件 只要一道工序 即可制造出很复杂的塑料制品 由于塑
14、料易于加工 可以进行大批量生产 设备费用比较低廉 所以制品成本较低 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 1 塑料的优点 2 可根据需要随意着色 或制成透明塑件 利用塑料可制作五光十色 透明美丽的塑件 通过塑料之间的共混 还可以做出具有珠光珠光宝气效果的塑件 大大提高其商品附加值 并给人一种清新明快的感觉 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 1 塑料的优点 3 质量轻 比强度高大多数塑料的比重与水相当 在1 0g cm3左右 与金属 陶瓷塑件相比 质量轻 塑料的机械强度虽不及金属及陶瓷 但比强度 强度与密度的比值 比它们要高 故可制
15、做轻质高强度的塑件 如果在塑料中填充玻璃纤维后 其强度和耐磨性能还可大大提高 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 1 塑料的优点 4 不生锈 不易腐蚀 塑料不会象金属那样易生锈或受到化学药品腐蚀 使用时不必担心酸 碱 盐 油类 药品 潮湿及霉菌等的侵蚀 5 不易传热 保温性能好 由于塑料比热大 热导率小 不易传热 故其保温及隔热效果良好 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 1 塑料的优点 6 既能制做导电部件 又能制作绝缘产品塑料本身是很好的绝缘物质 目前可以说没有哪一种电气元件不使用塑料的 但如果在塑料中填充金属粉末或碎屑加以成
16、型 也可制成导电良好的产品 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 1 塑料的优点 7 减震 消音性能优良 透光性好 塑料具有优良的减震 消音性能 透明塑料 如 PMMA PS PC等 可制作透明的塑件 如镜片 标牌 罩板等 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 2 塑料的缺点 1 尺寸稳定性差 制品精度较低 成型时收缩率较高 有的高达3 以上 并且影响塑料成型收缩率的因素很多 这使得塑料制件要获得高的精度难度很大 2 塑料制件的使用温度范围较窄 容易老化 3 难以分解 环保性差 4 耐热性差 易于燃烧 5 刚性差 不耐压 6 机械强度较低 7 易受损伤 也容易沾染灰尘及污物 2020年4月7日 塑料成型工艺与模具设计 广东科技学院张维合编制 1 2塑料的性能1 2 1塑料的使用性能塑料的使用性能即塑料制品在实际使用中需要的性能 主要有物理性能 化学性能 机械性能 热性能 电性能等 1 塑料的物理性能 塑料的物理性能主要有密度 表观密度 透湿性 吸水性 透明性 透光性等 2 塑料的化学性能 塑料的化学性能有耐化学性 耐老化性 耐
