第2章-塑料的组成与工艺特性ppt课件

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1、第2章 塑料的组成与工艺特性,塑料成型工艺与模具设计电子教案,.,塑料的基本组成,塑料成型的工艺特性,常用塑料简介,2.1,2.2,2.3,第2章 塑料的组成与工艺特性,2.1 塑料的基本组成,2.1.1 塑料的基本组成 塑料是以合成树脂为主要成分，加入适量的添加剂组成的。 1、合成树脂 合成树脂是塑料的基本成分，是人们模仿天然树脂的成分用化学方法人工制取得到的各种树脂。 2、塑料添加剂 增塑剂 增塑剂的作用是提高塑料的可塑性和柔软性。 填料 填料在充填过程中一般显示两种功能：首先增加容量，降低塑料成本；其次是能够改善塑料性能，即用以塑料改性，提高塑料的物理性能、加工性能和塑件的质量等。,2.

2、1 塑料的基本组成,2.1.1 塑料的组成 2、添加剂 稳定剂 作用是提高树脂在热、光和霉菌等外界因素作用时的稳定性； 阻缓塑料在成型或使用过程中的变质。 稳定剂的加入量很少，一般仅为千分之几，但作用却很大。 选择稳定剂首先要求和树脂相容性好，对树脂的稳定效果佳，其次还要求在 成型过程中最好不分解，挥发性小，无色、耐油、耐化学药品及耐水等。 润滑剂 作用是改进高聚物的流动性、减少摩擦、降低界面黏附。 润滑剂还可以起到熔融促进剂、防黏连和防静电、有利于脱模等作用。 润滑剂的用量一般占总质量的0.5 1。,2.1 塑料的基本组成,2.1.1 塑料的组成 2、添加剂 着色剂 着色剂是能使塑料制件具有

3、各种颜色的物质。 着色剂还可改善塑件的性能，如可以提高耐候性、力学强度、电 性能及光学性能等。 着色剂一般有无机颜料、有机颜料及染料三大类。,2.1 塑料的基本组成,2.1.2 塑料的分类 （1）按塑料的应用分为普通塑料和工程塑料。 工程塑料又可分为通用工程塑料和特种工程塑料。 （2）按照制造树脂的方法分为缩聚型塑料和加聚型塑料。 （3）按照塑料树脂的大分子类型和特性分类 1) 热塑性塑料 热塑性塑料主要由合成树脂（分子为线型或者带有支链的线型结构）制成，其成型过程是物理变化。 热塑性塑料受热可软化或熔融，成型加工后冷却固化，再加热仍可软化，可回收利用。 2) 热固性塑料 热固性塑料主要是以缩

4、聚树脂（分子为立体网状结构）为主，加入各种助剂制成的，但它的成型过程不仅是物理变化，更主要是化学变化。 热固性塑料成型加工时也可受热软化或熔融，但一旦成型固化后便不能够再次软化，也不可回收利用。,2.2 塑料成型的工艺特性,2.2.1 塑料的成型收缩性 概念 塑料制件从模具中取出冷却后一般都会出现尺寸缩小的现象，这种体积收缩的特性称为塑料的成型收缩性。 其大小一般用实际收缩率和计算收缩率来表征。 影响因素 （1）塑料品种 （2）塑件结构 （3）模具结构 （4）成型工艺,2.2 塑料成型的工艺特性,2.2.2 塑料的流动性 概念： 树脂聚合物所处的温度大于其黏流温度f 时发生的大分子之间的相对滑

5、移现象，表现为成型过程中在一定温度和一定压力下塑料熔体充填模具型腔的能力。 影响因素： （1）温度 一般情况料温高，流动性大，但不同塑料也各有差异。 （2）压力 注射压力增大，流动性也增大。 （3）模具结构 浇注系统的形式、尺寸、结构、冷却系统的设计和流动阻力等。,2.2 塑料成型的工艺特性,2.2.2 塑料的流动性 （1）热塑性塑料流动性的测定,2.2 塑料成型的工艺特性,2.2.2 塑料的流动性 （2）热固性塑料流动性的测定 采用拉西格压模测定,2.2 塑料成型的工艺特性,2.2.3 塑料的相容性 塑料的相容性，也称为共混性，是指两种或两种以上不同品种的塑料，在熔融状态下不产生相分离现象的

6、能力。 2.2.4 塑料的热敏性和吸湿性 热敏性 指塑料在受热、受压时的敏感程度。 吸湿性 指塑料对水分的亲疏程度。 2.2.5 塑料的比体积和压缩率 比体积和压缩率主要针对热固性塑料而言。 比体积是指单位质量的松散塑料所占有的体积，其单位为cm3； 压缩率是指塑料的体积与塑件的体积之比，其值恒大于。 比体积和压缩率都表示粉状和纤维状塑料的松散性，在热固性塑料压缩或压注成型时，用它们来确定模具加料室的大小。,2.3 常用塑料简介,2.3.1 热塑性塑料 1. 聚乙烯（PE） 由乙烯单体经聚合而成, 是塑料工业中产量最大的品种。 无毒、无味、呈乳白色的蜡状半透明状； 聚乙烯有优良的绝缘性、耐化学

7、腐蚀性及耐低温性能，还有很高的耐水性，长期与水接触其性能可保持不变。 聚乙烯的聚合方法按压力来分有低压法、中压法、高压法，所得到的聚合物相应地称为低压聚乙烯、中压聚乙烯和高压聚乙烯。 高压法制备的聚乙烯，密度和结晶度较低，质地柔软、透明性好，可以用于制薄膜和日用品。这种聚乙烯也称为低密度聚乙烯。 低压法和中压法制备的聚乙烯，由于密度和结晶度较高，所以刚性大，机械强度高，但透明性较差，适于制备各种工业配件。这种聚乙烯又称为高密度聚乙烯。 聚乙烯质地柔软且易脱模，塑件有浅的侧凹时可强行脱模。,2.3 常用塑料简介,2.3.1 热塑性塑料 2. 聚丙烯（ PP） 无味、无色、无毒，呈白色的半透明蜡状

8、，在通用塑料中最轻；有优良的耐热性、耐化学腐蚀性； 聚丙烯具有较好的刚度和易定向性； 高频绝缘性能较好； 强度比聚乙烯好，特别是经定向拉伸后的聚丙烯具有极高的抗弯曲疲劳强度，可制作铰链； 聚丙烯吸水率0.02，几乎不吸水，防潮性能较好； 聚丙烯在氧、热、光的作用下极易降解、老化，所以必须加入防老化剂。 常用它来制作各种机械零件，如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件等，也可用做水、蒸汽、各种酸碱等的输送管道，盖和箱壳及各种绝缘零件，此外还可用于医药工业中等。,2.3 常用塑料简介,2.3.1 热塑性塑料 3. 聚氯乙烯（ PVC） 聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末，由于其分子结构中含有氯原子

9、，因此聚氯乙烯通常不易燃烧。硬聚氯乙烯有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击性能；软聚氯乙烯柔软性、断裂伸长率较好，但硬度、抗拉强度较低。 PVC是无定形高聚物，没有明显的熔点，热稳定性较差。 PVC的化学稳定性比较高，电器绝缘性能优良。 必须加入稳定剂，并严格控制温度及熔料的滞留时间。 主要用途 可用于房屋墙板； 可用于防腐管道、管件、输油管等； 可在电气、电子工业中用于制造插座、插头、开关、电缆； 在日常生活中用于制造凉鞋、雨衣、玩具、人造革等。,2.3 常用塑料简介,2.3.1 热塑性塑料 4. 聚苯乙烯（ PS） （1）基本特性 聚苯乙烯是由苯乙烯聚合而成，为无色、无味的透明塑料。 易于着色

10、,具有较好的几何稳定性、热稳定性和优良的光学透过性能； 具有良好的电学性能，尤其是高频绝缘性； 具有一定的化学稳定性，它能抵抗水及稀释的无机酸； 质地硬而脆，在一些有机溶剂中易膨胀变形。,2.3 常用塑料简介,2.3.1 热塑性塑料 4. 聚苯乙烯（ PS） （2）主要用途 可制作灯罩、透明容器等； 可用于电气方面的接线盒、电池盒等； 可用于制造包装材料、家庭用品（餐具、托盘等）。 （3）成型特点 熔化温度为180280，成型模温为4050； 由于热膨胀系数高，制品中不宜有嵌件； 塑件脱模斜度不宜过小、推出要均匀； 宜用高料温、高模温、低压力并延长注射时间； 常用点浇口形式。,2.3 常用塑料

11、简介,2.3.1 热塑性塑料 5. 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ ABS） （1）基本特性 ABS是由丙烯腈（A）、丁二烯（B）、苯乙烯（S）共聚生成的三元共聚物，具有良好的综合力学性能。丙烯腈使ABS有较高的耐化学腐蚀性及表面硬度；丁二烯使ABS具有良好的弹韧性；苯乙烯使ABS具有良好的加工性和染色性能。 无毒、无味，易燃烧、无自熄性，呈浅象牙色； 有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性和耐水性； 有一定的耐油性和稳定的化学性和电气性能； 耐热性和耐气候性能较差。 广泛应用于计算机和机器壳体，电器设备、汽车挡泥板等。,2.3 常用塑料简介,2.3.1 热塑性塑料 6. 聚酰胺（PA） 又称

12、尼龙（Nylon）， 尼龙树脂为无毒、无味，呈白色或淡黄色的结晶颗粒。 具有优良的力学性能，抗拉、抗压、耐磨； 抗冲击强度比一般塑料有显著提高，其中以尼龙 6更优； 具有良好的消音效果和自润滑性能； 具有良好的耐化学性、气体透过性、耐油性和电性能； 吸水性强、收缩率大，常常因吸水而引起尺寸的变化。 熔融黏度低、流动性好，易产生飞边，成型加工前必须进行干燥处理； 熔融状态的尼龙热稳定性较差 尼龙有较好的力学性能，被广泛地使用在工业上制作各种机械、化学和电气零件,2.3 常用塑料简介,2.3.1 热塑性塑料 7. 聚甲基丙烯酸甲脂（ PMMA） 俗称有机玻璃。具有很高的透明性，透光率为 ，有较强的

13、耐化学腐蚀性，力学性能中等，电性能和耐候性能优良，但耐磨性能差。 聚甲基丙烯酸甲酯可用来制造具有一定透明度的防振、防爆和观察等方面的零件。如飞机和汽车的窗玻璃、飞机罩盖、油杯、光学镜片等；也可用作绝缘材料和广告铭牌等。,2.3 常用塑料简介,2.3.1 热塑性塑料 8. 聚碳酸酯（PC） 本色微黄，而加点淡蓝色后可得到无色透明的塑件， 具有良好的韧性和刚性，抗冲击性极好； 具有良好的抗蠕变、耐磨、耐热、耐寒性和良好的耐气候性，而且电性能优良； 加工前物料必须经干燥处理； 成型时要求有较高的温度和压力； 温度对的熔融黏度影响较大，所以可用提高温度的办法来增加融熔塑料的流动性； 聚碳酸酯是一种性能

14、优良的工程塑料，广泛用于机械、电器上，还可制作照明灯、高温透镜、视孔镜、防护玻璃等光学零件。,2.3 常用塑料简介,2.3.1 热塑性塑料 9. 聚甲醛（POM） 外观呈淡黄或白色，既硬又滑，薄壁部分半透明。 抗拉及抗压性能较好，耐疲劳强度突出； 常温下一般不溶于有机溶剂，能耐醛、酯、醚、烃及弱酸、弱碱，但不耐强酸； 耐汽油及润滑油性能也很好； 有较好的电气绝缘性能。 尺寸稳定，具有优良的减摩、耐磨性能，耐扭变，有突出的回弹能力。 成型收缩率大，在成型温度下的热稳定性较差，加工温度范围窄，所以要严格控制成型温度。 适合于做轴承、凸轮、滚轮、辊子、齿轮等耐磨、传动零件，还可用于制造汽车仪表板、汽

15、化器、各种仪器外壳、罩盖、箱体、化工容器、泵叶轮、鼓风机叶片、配电盘、线圈座、各种输油管、塑料弹簧等。,2.3 常用塑料简介,2.3.1 热塑性塑料 10. 聚砜（） 外观有的呈透明而微带琥珀色，也有的是象牙色的不透明体。 聚砜具有较好的化学稳定性，很高的力学性能、很好的刚性和优良的介电性能； 聚砜的尺寸稳定性较好； 可进行一般机械加工和电镀； 成型加工前仍要预先将原料进行充分干燥； 模具设计时要尽可能考虑到降低浇口的阻力，成型时要注意对模具加热。 聚砜可用于制造电气和电子零件，也可用来制造需要具有良好的热性能、耐化学性和刚性好的零件。,2.3 常用塑料简介,2.3.1 热塑性塑料 11. 聚

16、四氟乙烯（） 俗称塑料王。聚四氟乙烯树脂为白色粉末，外观蜡状、光滑不黏， 化学稳定性是其他任何塑料无法比拟的； 耐热耐寒性能优良； 具有良好的电气绝缘性，且不受环境湿度、温度和电频率的影响。 聚四氟乙烯的缺点是容易热膨胀，不耐磨，机械强度差，刚性不足且成型困难。制件一般是先将粉料冷压成坯件，然后再烧结成型。 聚四氟乙烯在防腐化工机械上用于制造管子、阀门、泵、涂层衬里等； 在电绝缘方面广泛应用在要求有良好高频性能并能高度耐热、耐寒、耐腐蚀的场合，如喷气式飞机、雷达等上面的某些零件； 也可用于制造自润滑减摩轴承、活塞环等零件。 由于它具有不黏性，在塑料加工及食品工业中被广泛地用于脱模剂。 在医学上还可用它制作代用血管、人工心肺装置等。,2.3 常用塑料简介,2.3.2 热固性塑料 1. 酚醛塑料（PF） （1）基本特性 由苯酚和甲醛在催化剂的条件下缩聚，经中和、水洗而制成的树脂，呈琥珀玻璃态。 酚醛树脂具有较好的耐酸性能； 具有较好的力学性能，刚性好，变形小； 耐热耐磨，能在150200的温度范围内长期使用，在水润滑条件下，有极低的摩擦系