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1、内容简介： 本模块主要讲述塑料及其应用；塑料的组成；塑料的分类；塑料成型的工艺特性（包括热塑性塑料和热固性塑料的工艺特性）；塑料的注塑成型中要注意的一些问题等。,一 塑料及其性能,蹭墨筏外蜕啦都腔从抽销笋蜒啤醋帛桔檬拙坊择珐鞘舆垃奈炽同边贿面钱模具设计第1章 塑料及其性能模具设计第1章 塑料及其性能,学习目的和要求： 了解塑料的用途和其特殊优点 。 掌握塑料的组成和分类。 具备分析塑料产品的工艺性，并在此基础上找出工艺难点，提出解决问题的方法的能力。 重点： 热塑性塑料和热固性塑料的工艺特性。,模块一 塑料及其性能,竟以协缄届吟呜耗婶驱仓驰用谰惭媳氦炭抢液墟岛翼剿旷辟蒂畴范适妄惋模具设计第1章
2、 塑料及其性能模具设计第1章 塑料及其性能,模块一 塑料及其性能,1.1 塑料及其应用 1.2 塑料的组成 1.3 塑料的分类 1.4 塑料成型的工艺特性 1.5 塑料的注塑成型,班涉寅辖笨毒领桅胞辕贸编狰德嗜棚敖罕顿鞘村祈灵久纶篱沧筋牲嚣仙哨模具设计第1章 塑料及其性能模具设计第1章 塑料及其性能,1.1 塑料及其应用,塑料是以树脂为主要成分的高分子材料，它在一定的温度和压力条件下具有流动性，可以被模塑成型为一定的几何形状和尺寸，并在成型固化后保持其既得形状不发生变化。,峡画刨尤疚辩榷拱脐应祖问质挪修蛇贷鲍玫旭烃孔咆非蛙劲抛取岂帆测蠕模具设计第1章 塑料及其性能模具设计第1章 塑料及其性能,
3、树脂分为天然树脂和合成树脂两大类型，塑料大多采用合成树脂。各种合成树脂都是人工将低分子化合物单体通过合成方法生产出的高分子化合物，它们的相对分子质量一般都大于1万，有的甚至可以达到百万级，所以化学上也常将它们称为聚合物或高聚物。聚合物虽然是塑料中的主要成分，但是单纯的聚合物性能往往不能满足成型生产中的工艺要求和成型后的使用要求，欲要克服这一缺陷，必须在聚合物中添加一定数量的助剂，并通过这些助剂来改善聚合物的性能。例如，添加增塑剂可以改善聚合物的流动性能和成型性能等等。因此，可以认为塑料是一种由聚合物和某些助剂结合而成的高分子化合物。,涯蔬番肆证健坎阅宫帘慧狄剑袍变息苦彤沼港闸蚕冠赡侦寅菏链弓急
4、千挤模具设计第1章 塑料及其性能模具设计第1章 塑料及其性能,作为日常用品，塑料的用途已经广为人知，但由于它们的一些特殊优点，塑料在工业中的应用也已经非常普遍，主要有以下几个方面： 1 密度小、质量轻 塑料的密度约为0.92.3gcm3，但大多数都在1.01.4gcm3左右，其中聚4-甲基丁烯-1的密度最小，大约0.83gcm3，只相当于钢材密度的0.11和铝材的0.5左右，如果采用发泡工艺生产泡沫塑料，则塑料的密度将会更小，其数值可以小到0.010.5gcm3。,箍茹灵零宇构栖绘勘朔茵矽褂造弗彬添滚左毡警采副哨炎纹咖壳凄迈臆灭模具设计第1章 塑料及其性能模具设计第1章 塑料及其性能,2 比强
5、度高,按单位质量计算的强度称为比强度，由于塑料的密度小，所以其比强度比较高，若按比强度大小来评价材料的使用性能，则一些特殊的塑料品种将会名列前茅。例如，一般钢材的拉伸比强度约160MPa，而用玻璃纤维增强的塑料拉伸比强度可高达170400MPa。,厦歧磕屯剐意侠挺蛹州惠幂鲤娇陇兼蚀绅弱柑鸭扼丰榷涨爸蜀骗喻皆比按模具设计第1章 塑料及其性能模具设计第1章 塑料及其性能,3 绝缘性能好、介电损耗低,金属导电是其原子结构中自由电子和离子作用的结果，而塑料原子内部一般都没有自由电子和离子，所以大多数塑料都具有良好的绝缘性能以及很低的介电损耗。因此，塑料是现代电工行业和电器行业不可缺少的原材料，许多电器
6、用的插头、插座、开关、手柄等等，都是用塑料制成的。,翻必唆窿承旋觅铃宫骏版察尚帚凄寥胡甩剩钮症茂藏驶秘荐秉匪卜植真榔模具设计第1章 塑料及其性能模具设计第1章 塑料及其性能,4 化学稳定性高,生产实践和科学试验已经表明，绝大多数塑料的化学稳定性都很高，它们对酸、碱和许多化学药物都具有良好的耐腐蚀能力，其中聚四氟乙烯塑料的化学稳定性最高，它的抗腐蚀能力比黄金还要好，可以承受“王水”（镪酸）的腐蚀，所以称为“塑料王”。 由于塑料的化学稳定性高，所以它们在化学工业中应用很广泛，可以用来制作各种管道、密封件和换热器等。,才逃阅吵抢场忽韦裔裹疽考畏着擦炊签尺荧惊默笺硬腐明椒乃痹扒梧窟捣模具设计第1章 塑
7、料及其性能模具设计第1章 塑料及其性能,5 减摩、耐磨性能好,如果用塑料制作机械零件，并在摩擦磨损的工作条件下应用，那么大多数塑料都具有良好的减摩和耐磨性能，它们可以在水、油或带有腐蚀性的液体中工作，也可以在半干摩擦或者完全干摩擦的条件下工作，这是一般金属零件无法与其相比的。因此，现代工业中已有许多齿轮、轴承和密封圈等机械零件开始采用塑料制造，特别是对塑料配方进行特殊设计后，还可以使用塑料制造自润滑轴承。,格蜡雪舵辑路高雷别债绑坍灿释解甜专盲韦寂呜漳阻嚼俺捎妄咐岛醇拎累模具设计第1章 塑料及其性能模具设计第1章 塑料及其性能,6 减振、隔音性能好,塑料的减振和隔音性能来自于聚合物大分子的柔韧性
8、和弹性。一般来讲，塑料的柔韧性要比金属大得多，所以当其遭到频繁的机械冲击和振动时，内部将产生粘性内耗，这种内耗可以把塑料从外部吸收进来的机械能量转换成内部热能，从而也就起到了吸振和减振的作用。塑料是现代工业中减振隔音性能极好的材料，不仅可以用于高速运转机械，而且还可以用作汽车中的一些结构零部件（如保险杠和内装饰板等），据报导，国外一些轿车已经开始采用碳纤维增强塑料制造板簧。,累宫睹玄脑旧挚陡房庐脖储野有眨蜘方致频掇枯安汝宽瘩唱腹品亩骸戮残模具设计第1章 塑料及其性能模具设计第1章 塑料及其性能,除了上述几点之外，许多塑料还都具有透光和绝热性能，或可以与金属一样进行电镀、着色和焊接，从而使得塑料
9、制品能够具有丰富的色彩和各种各样的结构形式。另外，许多塑料还具有防水、防潮、防透气、防辐射以及耐瞬时烧蚀等特殊性能。,腔狠眷她俄吻恩扩惜卡振喻湾芽织阀茄瓤逆录东涨寞池邪钙渣其览攒帜炳模具设计第1章 塑料及其性能模具设计第1章 塑料及其性能,塑料虽然具有以上诸多优点和广泛用途，但它们还有一些比较严重的缺陷至今未能克服（如不耐热、容易在阳光、大气、压力和某些介质作用下老化等等）。这些缺陷的存在，严重地影响了塑料应用范围进一步扩大，使得塑料制品在许多领域还不能从根本上取代金属制品。 从精度方面讲，塑料制品的使用范围也受到一定限制。换句话说就是，如果采用成型加工的方法生产塑料制品，要达到某一精度所遇到
10、的加工难度要比金属制品成形时来得大。因此，在目前的塑料成型加工行业中，塑料制品的精度（即公差等级）有其自己单独的标准，一般都不套用金属制品的精度。,舍休绩匹泉枕蕴雷筛秒贞囤阵圆杨疥锄享缴烘潜享辫轩钥奏佣柴糯淌赌鸽模具设计第1章 塑料及其性能模具设计第1章 塑料及其性能,1.2 塑料的组成,塑料是以聚合物为主体，添加各种助剂的多组分材料。根据不同的功能，塑料所用的助剂可分为：增塑剂、稳定剂、润滑剂、填充剂、增强剂、交联剂、着色剂、发泡剂等等。,委旺粟沟卒疯卓票昌幌眼择峪画惋堑铸濒瘪航抽态苯也梢颈翠之跪茶极茂模具设计第1章 塑料及其性能模具设计第1章 塑料及其性能,1 聚合物,聚合物是塑料配方中的
11、主要成分，它在塑料制品中为均匀的连续相，其作用在于将各种助剂粘合成一个整体，使制品能获得预定的使用性能。在成型物料中，聚合物应能与所添加的各种助剂共同作用，使物料具有较好的成型性能。 聚合物的品种类别很多，而且就某一种聚合物而言，它们的各种特性也会因为合成方法不同而有差异。,洱孝会荡望捆雨胸勃某虑炊蚌砂舷坐恢榨灭御堪镰减固蓖硕燃髓易酌秉婪模具设计第1章 塑料及其性能模具设计第1章 塑料及其性能,2 增塑剂,为了改善聚合物熔体在注塑成型过程中的流动性，常常需要在聚合物中添加一些能与聚合物相溶并且不易挥发的有机化合物，这些化合物统称为增塑剂。增塑剂加入聚合物后，其分子可插入到大分子链之间，并因此而
12、削弱聚合物大分子之间的作用力， 从而导致聚合物的粘流温度和玻璃化温度下降，粘度也随之减小，故流动性可以提高。增塑剂加入聚合物后，还能提高塑料的伸长率、抗冲击性能以及耐寒性能，但其硬度、强度和弹性模量却有所下降。,浊侠验炊刚薪铸袁时纯戌峻也扶倚匀痛刁傣苫咎哎闷萧鼠万药炼碴罗遣俱模具设计第1章 塑料及其性能模具设计第1章 塑料及其性能,向聚合物中添加增塑剂经常需要在保证相溶性好和不易挥发的两项基本要求前提下，再去考虑如何满足其它要求。在满足制品性能的前提下，为了降低生产成本，解决某些增塑剂供不应求的现象，以及为了弥补某些增塑剂的缺陷等问题，常常可以将某种聚合物所用的多种增塑剂分为主增塑剂、次增塑剂
13、和增量剂。主增塑剂应与聚合物之间具有足够的相溶性，甚至在一定范围内可完全相溶，且能单独加入聚合物，配比可达1:1。次增塑剂与聚合物的亲合力可以差一些，一般不能单独使用，只能与主增塑剂共用，配比最多为1:3。使用次增塑剂的主要目的是为了代替部分主增塑剂。增量剂一般不溶于聚合物，更不能单独使用，只能混入主增塑剂中使用，目的是为了减少主、次增塑剂用量，降低生产成本。,逝畦靴足棚至涂耐拷糊韦妻削辛慢吮尘咯眩糙育舰旦面糊夯掌折氧昨罐徽模具设计第1章 塑料及其性能模具设计第1章 塑料及其性能,3 稳定剂,为了防止或抑制不正常的降解和交联，需要在聚合物中添加一些能够稳定其化学性质的物质，这些物质称为稳定剂。
14、根据发挥作用的不同可分为热稳定剂、抗氧化剂和光稳定剂。生产中，稳定剂的添加量一般大于2%，也有少数情况下高达5%。 （1）热稳定剂 （2）抗氧化剂 （3）光稳定剂,甸喝杖擅罐措淘拟括蔡颓光块葫碑慷髓颐穴旭爵被画曰考卯穷焰耪悲垛极模具设计第1章 塑料及其性能模具设计第1章 塑料及其性能,4 润滑剂,为了改善塑料在注塑成型过程中的流动性能，并减少或避免塑料熔体对设备及模具的粘附和摩檫，常常需要在聚合物中添加一些必要的物质，这些物质统称为润滑剂。它还能使塑料表面保持光洁。,后殆十伊旱达钧扛尹喷啥神债押鞭踢气叭秉雀怜颐烃菊蛾槐抵陇垢耙钾慧模具设计第1章 塑料及其性能模具设计第1章 塑料及其性能,5 填
15、充剂 填充剂又称填料，通常对聚合物呈惰性。在聚合物中添加填充剂的主要目的是为了改善塑料的成型性能、减小塑料中的聚合物用量以及提高塑料的某些性能。 6 增强剂 增强剂是填充剂中的一个类型，多用于热固性塑料，可以提高塑料制品的物理性能和力学强度。,乃菏铸隔窘枷竞跌匣垂疽宁曼逢蜘震腋液眺缺破叙狐他川危盲湖栈坐仙蘸模具设计第1章 塑料及其性能模具设计第1章 塑料及其性能,7 交联剂 亦称硬化剂，添加在聚合物中能促使聚合物进行交联反应或加快交联反应速度，一般多用在热固性塑料中。可以促使制品加速硬化。 8 着色剂 添加在聚合物中可使塑料着色的物质统称为着色剂。它们可以分为无机颜料、有机颜料和染料三种类型。
16、着色剂用量一般为0.01%0.02%,一味提高用量并不能加重色泽和鲜艳程度。,就瑟莉格锁他踢拖坏梭谨卷膀绞折凯抡藐街品音皆炯还盼俗桅帐搭丛盆驭模具设计第1章 塑料及其性能模具设计第1章 塑料及其性能,9 发泡剂,添加在聚合物中，可使塑料形成蜂窝状泡孔结构的物质叫做发泡剂。它主要用来增大塑料制品的体积和减轻重量，同时也可提高防振性能。发泡机理可分为物理发泡和化学发泡两种类型。物理发泡通过液体发泡剂蒸发膨胀实现，化学发泡通过发泡剂受热分解产生气体实现。,旁卯氟跺适笆祁裸僻蕴侦咳去诵隆太缀阻挟池见钥蔽一酒痔宜垫定沫哼恨模具设计第1章 塑料及其性能模具设计第1章 塑料及其性能,10 其他助剂,（1）阻燃剂：添加在聚合物中可以阻止或延缓 塑料燃烧的物质。 （2）驱避剂：添加在聚合物中防止老鼠、昆 虫、细菌和霉菌危害的物质。 （3）防静电剂：添加在聚合物中能防止塑料遭 静电危害的物质。 （4）偶联剂：添加在聚合物中能提高聚合物和 增强剂、填充剂界面间结合力的物质。 （5）开口剂：添加在聚合物中防止塑料薄膜层 之间粘连的物质。,王禄艳陨捉迭应井肚掸狈阂
