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1、塑料基础知识介绍塑料基础知识介绍陈翅陈翅2010-7-24gienGien 何谓塑料？塑料的成分及分类？何谓塑料？塑料的成分及分类？塑料的基本特点，加工设备，方法。塑料的基本特点，加工设备，方法。常见塑料以及经大常见塑料以及经大塚塚塚塚改性过的特点。改性过的特点。目录目录gienGien 何谓塑料及主要成分何谓塑料及主要成分所谓的塑料就是合成的高分子化合物所谓的塑料就是合成的高分子化合物聚合物聚合物(polymer)。其原料来自于石油其原料来自于石油1869年在美国诞生了赛璐珞。年在美国诞生了赛璐珞。1914年日本通过三公合资会社（现在的住友塑料株式会社）年日本通过三公合资会社（现在的住友塑料
2、株式会社）开始了塑胶的工业化。开始了塑胶的工业化。塑料的主要成分：塑料的主要成分：合成树脂及填料、增塑剂（合成树脂及填料、增塑剂（GF、CF、TISMO)、稳定剂（光、稳定剂（光、热）、热）、润滑润滑剂、剂、色色料料等添等添加剂加剂组组成的。成的。gienGien 主要工主要工程程塑料塑料實現實現工工業業化的化的時間時間及及最早最早生生產產的的廠廠家家gienGien 塑胶分子塑胶分子量量、流动流动性及性及粘度粘度的的关系关系gienGien 塑料塑料流动流动性性评价评价流变流变性性(I)在在一一定的定的温度下温度下，流体流体在在外力外力的的作用下呈层流时作用下呈层流时，流速不同流速不同的的层
3、间产层间产生生内摩擦力内摩擦力，将阻碍液层将阻碍液层的的相对运动相对运动，层流间剪切应力层流间剪切应力()与流速梯度与流速梯度(dvdy)之间呈一复杂之间呈一复杂的的关系关系，并随着时间并随着时间、温度温度、流流体体性性质和流速不同而产质和流速不同而产生生很很大的大的差别差别。反映这一关系反映这一关系的基本的基本数学数学公式就是公式就是牛顿流动牛顿流动定定律律：=(dvx/dy) 其其中中，剪切应力剪切应力（平行流动平行流动方方向向的的单位面积上单位面积上的的内摩擦力内摩擦力）dv/dy剪切速率剪切速率（垂直流动垂直流动方方向向的的流速梯度流速梯度）粘度粘度（动力粘滞系数动力粘滞系数）gien
4、Gien 塑料塑料流动流动性性评价评价流变流变性性(II)gienGien MFI值值測試測試原原理理熔融指數測試儀結构示意圖加熱棒保溫 層出料孔熱電耦 測溫管料 桶柱塞重錘小小知知識識在在MFI測試儀測試儀的加料的加料桶桶內內,加加入一入一定的定的膠膠粒粒,在在一一定的定的壓壓力力和和溫溫度下度下,在在一一定的定的時間內從時間內從測試儀內測試儀內流出流出的的熔熔膠膠重量重量來來衡衡量量.MFI值值過過大大會會造造成成強強度小度小, MFI值值大大,則則一一般此般此聚合物聚合物的分子的分子量小量小,膠膠体体表表觀觀粘度粘度小小,流流動動性性好好.塑料塑料流动流动性性评价评价熔熔融指融指数数(I
5、) gienGien 塑料塑料流动流动性性评价评价熔熔融指融指数数(II) gienGien 塑料的塑料的优缺优缺点点优优点：点：1、塑料的、塑料的抗腐蚀较强抗腐蚀较强，基本，基本不与不与酸酸、碱碱反应反应。2、塑料、塑料制造制造成本成本低低。3、耐耐用用、防水防水、质质轻轻。4、容易被容易被塑塑制制成成不同不同形状形状。5、是、是良好良好的的绝缘绝缘体体。6、塑料、塑料可可以以用用于于制制备备燃燃料油料油和和燃燃料料气气，这这样可样可以以降低降低原油原油消耗消耗。缺缺点：点：1、塑料、塑料无无法法被被自自然然分分解解，回收利回收利用用，分类，分类十十分分困难困难，而而且且经经济济上不上不合合
6、算算。2、塑料、塑料容易燃烧容易燃烧，燃烧燃烧时产时产生生有毒气有毒气体体。3、塑料是、塑料是由由石油石油炼制炼制的的产产品制品制成的，石油资成的，石油资源源是是有限有限的。的。4、耐耐热性热性差差（不不耐耐高高温温）、）、与与金属金属相相比比，在，在刚刚性及性及强强度上度上较较差差。5、不不耐某些有机溶耐某些有机溶剂的剂的腐蚀腐蚀、在、在紫紫外外线线的的照射照射下下易发易发生生劣劣化，化，易燃易燃。gienGien 按按理理化特性化特性按按理理化特性化特性热热可可塑性树脂塑性树脂加热加热后融后融化的树脂化的树脂热热硬硬化性树脂化性树脂加热加热后硬后硬化的树脂化的树脂塑料的分类塑料的分类按使按
7、使用用特性特性按使按使用用特性特性通通用用塑料塑料（PP,PE,LDPE,PVC）特特种种工工程程塑料塑料（PPS,LCP,PEEK）工工程程塑料塑料（PA66,POM,PBT,ABS）gienGien 热热硬硬化性树脂化性树脂与与热热可可塑性树脂塑性树脂gienGien 热热可可塑性树脂塑性树脂一一加热就会加热就会融融化的树脂化的树脂机械强机械强度度及及耐耐热性热性分子分子状态状态普普通塑料通塑料耐耐热性热性低低，强强度小度小高高级级工工程程塑料塑料耐耐热性热性强强，强强度度大大非结晶非结晶性树脂性树脂没有结晶没有结晶的树脂的树脂结晶结晶性树脂性树脂一一部部分分结晶结晶化的树脂化的树脂工工程
8、程塑料：塑料：拉伸强拉伸强度度在在50MPa以以上上，弯曲弹弯曲弹性性模模量量在在2GPa以以上上，耐耐100以以上上高高温温。热热可可塑性树脂的分类塑性树脂的分类gienGien 非结晶型非结晶型树脂树脂与与结晶型结晶型树脂树脂gienGien OOX X滑动性滑动性滑动性滑动性OOX X耐药品性耐药品性耐药品性耐药品性OOX X耐热性耐热性耐热性耐热性OOX X机械强度机械强度机械强度机械强度X XOO韧性韧性韧性韧性X XOO尺寸精度尺寸精度尺寸精度尺寸精度大大大大小小小小收缩率收缩率收缩率收缩率X XOO流动性流动性流动性流动性结晶性树脂结晶性树脂结晶性树脂结晶性树脂非结晶性树脂非结晶
9、性树脂非结晶性树脂非结晶性树脂非结晶型非结晶型树脂树脂与与结晶型结晶型树脂的树脂的差差异异gienGien 热热可可塑塑型型树脂树脂普普通塑料通塑料工工程程塑料塑料PE, PVC，PS，ABS，AS，PMMA，PVA，PVDF，PET他通通用用的工的工程程塑料塑料高高级级工工程程塑胶塑胶 PA POM PC m- PPE PBT GF- PET UHPE PSF PES PPS PAR PAI PEI PEEK PI LCP結晶性樹脂非晶性樹脂塑料分类塑料分类gienGien 玻玻璃转璃转化化温度温度（Tg）玻玻璃璃的的转转化化温度温度是是达到达到一一定的定的温度温度，使使之之超超过高分子的分
10、过高分子的分子子之间之间的的力力，促促使使它它开始开始运动运动。若若低低于于这这个个温度温度，分子，分子不不易易活活动动，外外形形是是坚坚硬硬的。（的。（玻玻璃璃形态形态）若超若超过过该该温度温度，分，分子子之间之间开始开始快快速速的的运动运动，会，会变变的的柔软柔软。（。（橡橡胶胶形态形态） 融融点（点（Tm）若若温度温度超超过过玻玻璃璃Tg(玻玻璃转璃转化化温度温度），），那么那么分子的分子的运动运动会会更更加加激烈激烈，分子开始，分子开始可可以自以自由由运动运动。若材若材料是料是结晶结晶性树脂性树脂，其，其结晶部结晶部分分将将会会破坏破坏，流动流动性就会性就会发发生生变变化。化。这这称为
11、称为高高分子的分子的融解融解，其所所，其所所需达到需达到的的温度温度就是就是融融点。点。玻玻璃转璃转化化温度温度及及融融点点gienGien Tg以下Tg以上Tm以下Tm以上高分子的高分子的转转化化温度与温度与融融点的点的模模式式图图gienGien 温度温度- 结晶曲线结晶曲线图图gienGien 加工方法加工方法模模压压（PEEK，MC尼龙尼龙）发发泡泡（海绵海绵隔隔热热板板）挤挤出出（给排给排水水管管塑塑钢门窗钢门窗）吹吹塑塑（食食品品盒盒矿泉矿泉水水瓶瓶）注注塑塑塑料加工方法塑料加工方法gienGien 压压出出成成形形压压出出成成形形gienGien 吹吹塑成塑成形形吹吹塑成塑成形形
12、把棒状的树脂放入模具中关上模具，吹入空气打开模具，取出成形品塑料成形品gienGien 射出射出射出射出冷却固化冷却固化冷却固化冷却固化固化融化固化融化固化融化固化融化融化融化融化融化脱料脱料融化融化脱料脱料融化融化射射出出成成形形射射出出成成形形gienGien 一一个循环个循环（circle time）注注塑塑压压力力注注塑塑速度速度保压压保压压力力射射出出成成形形射射出出成成形形gienGien 射射出出成成形形射射出出成成形形注塑机注塑机注射部件装置注射部件装置塑化部件塑化部件螺杆螺杆料筒料筒螺杆头螺杆头喷嘴喷嘴注射座注射座注射油缸注射油缸座移油缸座移油缸液压马达液压马达合模部件合模部
13、件合模装置合模装置调模装置调模装置顶出装置顶出装置机 身机 身液压系统液压系统泵、液压马达、阀泵、液压马达、阀蓄能器、冷却器、管路等油路控制蓄能器、冷却器、管路等油路控制加热系统加热系统冷却系统冷却系统控制系统控制系统动作动作程程控控料筒料筒温温度控制度控制液压泵液压泵电电机控制机控制故障检测报警故障检测报警控制控制安全保护安全保护加料装置加料装置注注塑塑机机组组成成示意图示意图gienGien 射射出出成成形形射射出出成成形形喷嘴喷嘴270 280 270 260以以NTE264B加工加工参参数数为例为例gienGien 射射出出成成形形射射出出成成形形注注塑塑模模具具(两两模模板板)注注塑塑模模具具(两两模模板板)澆注系統定模板座模腔產品頂針頂針拉料杆導柱導柱型芯頂板動模板座gienGien 射射出出成成形形射射出出成成形形注注塑塑模模具具(三三模模板板)注注塑塑模模具具(三三模模板板)中間板推件板彈料板定模板膠口套定位圈型腔產品型芯導套定模板導柱gienGien 料料流流加加熱熱体体分分布均布均勻勻熱熱流流道道優點優點周期快周期快- 15- 20% Faster減減少少膠膠粒粒浪浪費費改改善善產產品品質質量量-低低應應力力- 好好外外觀觀螺旋發熱型螺旋發熱型射射出出成成形形射射出出成成形形热热流流道技术道技术热热流流道技术道技术螺旋螺旋发发热热型型gienGien
