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1、第2章 塑料的组成与工艺特性,目的和要求：,掌握塑料的组成、各起什么作用、常用塑料的使用性能；,掌握热塑性塑料和的热固性塑料工艺性能；,重点难点：,塑料的工艺特性：固化特性 、收缩性、流动性,作业：3、4,第2章 塑料的组成与工艺特性,2. 0 塑料概述 塑料：主要成分合成树脂，并加人其他添加剂，在一定温度和压力下塑化成型的高分子合成材料。 塑料制件：注射塑件、模压塑件、丝、棒、管、薄膜、板片、挤出和压延等 应用，如仪表、机械制造、汽车、家用电器、化工、建材、医疗卫生、农业、军事、航大和原子能工业中。,第2章 塑料的组成与工艺特性,塑料使用性能： 优点 质量轻：密度一般在0.92.3gcm2范
2、围内 比强度、比刚度 高 化学稳定性能好 耐酸、碱腐蚀。 电绝缘性能好 耐磨和减磨性能好 耐磨性强，可用来制造轴承、齿轮等零件。 消声和吸展性能好,第2章 塑料的组成与工艺特性,塑料的缺点 刚性差：弹性模量只有钢铁材料的1100110。 强度低；塑料强度只有30100MPa 耐热性低：大多数塑料只能在100以下使用； 膨胀系数大（钢铁的10倍）、导热系数小（金属的的16001200）， 蠕变温度低 有老化现象 在某些溶剂中会发生溶胀或应力开裂,第2章 塑料的组成与工艺特性,2.1塑料的基本组成（合成树脂、添加剂 ） 2.1.1塑料的基本组成 2.1.1.1合成树脂 树脂：在受热时软化，在外力作
3、用下有流动倾向的聚合物。 天然树脂：松香、虫胶、从石油中得到的如沥青； 合成树脂：是由低分子化合物通过缩聚或加聚反应合成的高分子化合物。 树脂作用： 在塑料中起粘结作用，也叫粘料； 决定塑料的类型（热塑性或热固性） 决定塑料的主要性能（物理性能、化学性能、力学性能及电性能等）。,第2章 塑料的组成与工艺特性,2.1.1.1.2添加剂（改变塑料的性能而加） 填料： 作用：起增强作用，扩大使用范围，减少树脂量。 要求：易被树脂浸润，与树脂有很好的粘附性，性质稳定； 种类：按其形状有粉状、纤维以和片状。 增塑剂： 作用：改善性能和提高柔软性， 要求：很混溶而不起化学变化；不降低制件的主要性能、无毒、
4、无害、成本低。 稳定剂：能阻缓材料变质的物质。 固化剂：使具有体型网状结构，成较坚硬和稳定的塑料品。 着色剂： 用途：增加塑料制品的色彩，可改善塑料性能。 要求：着色力强，色泽鲜镑，耐温和耐光性好。,第2章 塑料的组成与工艺特性,2.1.2塑料的分类 (作业2) 2.1.2.1按物理化学性能分 热固性塑料： 树脂：以立体网状结构的为主； 成型过程特点：在热或其它条件下能固化成不熔、不溶性的一类塑料，成型固化后不能再软化，也不可再回收利用。 热塑性塑料： 树脂：以线形或支链型状结构的为主； 成型过程特点：在特定的温度范围内能反复加热熔融和冷却硬化成型，可再回收利用。在特定的温度范围内能反复加热熔
5、融和冷却硬化的一类塑料,第2章 塑料的组成与工艺特性,2.1.2塑料的分类 (作业2) 2.1.2.2按用途分 通用塑料：产量大,用途广,成型性好,价格底的一类塑料。 工程塑料：能承受一定的外力，有一定的力学性能和尺寸稳定性，可作为工程构件的塑料。 特种塑料：具有特种功能，应用与特种领域的塑料。 2.1.2.3按成型方法分 模压塑料：供压缩成型的树脂混合料如常用热固性塑料。 注射、吹塑塑料 浇注塑料,第2章 塑料的组成与工艺特性,2.2塑料成型的工艺特性 收缩性：塑件从模具中取出冷却到室温后，发生尺寸收缩，这种性能称为收缩性。 2.2.1收缩性 实际收缩率Ss=（ab）/b100%；（大型精密
6、件） 计算收缩率Sj=（cb）/b100% （小型普通件） a模具型腔在成型温度时的尺寸； b塑料制品在成型温度时的尺寸 c模具型腔在室温温度时的尺寸,第2章 塑料的组成与工艺特性,影响成型收缩的主要因素： (1)热收缩：塑料因加热或冷却进行膨胀或收缩。 (2)弹性恢复：脱模后压力消失，使塑件体积膨胀。 (3) 收缩的方向性：流动方向大，垂直方问上小 (4) 塑件结构：壁厚的增加，收缩率增大。形状复杂的塑件其收缩率小 (5) 浇口形式、尺寸及其分布：直接浇口或大截面浇口时收缩小 (6) 成型工艺条件： 模具温度高，结晶好收缩大 模温分布： 注射压力高，脱模后弹性回弹大，收缩减小。 保压时间：保
7、压时间长则收缩小。 结晶收缩 结晶度越高，体积收缩越大。,2.2.2塑料的流动性,流动性：塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力称为流动性。,流动性好、流动性中等、流动性差,常用塑料根据它的流动性可分为三类：,可用熔融指数和阿基米德螺旋线长度来表示流动件大小。 塑料的相对分子质量小、熔融指数高、 螺旋线长度长; 表观粘度小的塑料，流动性好。,第2章 塑料的组成与工艺特性,熔融指数：热塑性高分子化合物，在一定温度一定压力下，熔体在10分钟通过标准毛细管的重量值；单位克/10分钟。 阿基米德螺旋线长度：一定温度一定压力下，将定量的塑料压入阿基米德螺旋线型腔，测流动的长度。,第2章 塑料的组成与工艺特
8、性,（3）模具结构 ：凡促使熔料降低温度，增加流动阻力的因素，都会使流动性降低。,影响流动性的主要因素：,（1）塑料因素：树脂、添加剂。,（2）成型工艺：温度 料温高则 塑料流动性增大；压力 注射压力增大则熔融塑料受剪切作用大，其流动性也随之增大。,第二章 塑料的组成与工艺特性,第二章 塑料的组成与工艺特性,2.2.3塑料的相容性（共混性） 塑料共混目的：得到单一塑料无法拥有的性质。 2.2.4塑料的热敏性和吸湿性 热敏性（热稳定性）：受热、受压时会产生变色、降聚、分解的特性； 防止挫施：加热稳定剂，选螺杆式注射机，控制成型温度和周期， 吸湿性：对水的亲疏程度，与塑料本体的微观分子结构有关。
9、对成型加工影响：塑料制品表面产生银丝、气泡等缺陷， 防止挫施：塑料进行烘干处理。 2.2.5塑料的比容和压缩率（主要在针对热固性塑料） 比容：单位重量的松散塑料所占的体积。Cm/g3 压缩率：塑料的体积与塑件的体积之比。,第二章 塑料的组成与工艺特性,第二章 塑料的组成与工艺特性,第二章 塑料的组成与工艺特性,第二章 塑料的组成与工艺特性,第二章 塑料的组成与工艺特性,第二章 塑料的组成与工艺特性,第二章 塑料的组成与工艺特性,第二章 小结 塑料：主要成分合成树脂，并加人其他添加剂，在一定温度和压力下塑化成型的高分子合成材料。 塑料使用性能： 优点：质量轻、比强度、化学稳定性能好、电绝缘性能好
10、、耐磨和减磨性能好、消声和吸展性能好 缺点：刚性差、强度低、耐热性低、膨胀系数大、蠕变温度低、有老化现象。 塑料的基本组成：合成树脂、添加剂、填料、增塑剂、着色剂、固化剂、稳定剂 塑料的分类 按物理化学性能分 热固性塑料：树脂：以立体网状结构为主、成型固化后不能再软化，也不可再回收利用。 热塑性塑料：可再回收利用。 按用途分：通用塑料、工程塑料、特种塑料。 按成型方法分：模压塑料、注射、吹塑塑料、浇注塑料,第二章 小结 塑料成型的工艺特性 收缩性 影响收缩主因：热收缩、弹性恢复、收缩的方向性、塑件结构、 浇口形式、尺寸及其分布，成型工艺条件； 成型工艺条件：模具温度、模温分布：注射压力、保压时间、结晶收缩 塑料的流动性：可用熔融指数和阿基米德螺旋线长度来表示流动件大小，多数采用熔融指数来表示。 影响流动性的主因：塑料因素；成型工艺：压力、温度、模具结构 ：,
