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1、塑料成型基础知识,四大工业材料：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料 。,现代工业,三大高分子材料：塑料、橡胶、化学纤维。,塑料：以合成树脂或天然树脂为基础原料，加入(或不加)各种塑料助剂、增强材料和填料，在一定温度、压力下，加工塑制成型或交联固化成型，得的固体材料或制品。,塑料是什么？,区别两个概念,树脂是由高分子物质所组成， 它是通过聚合反应而制成的，所以又叫聚合物 或称高聚物。,塑料 树脂添加剂,合成树脂是指由简单有机物经化学合成或某些天然产物经化学反应而得到的树脂产物。,天然树脂 是指由自然界中动植物分泌物所得的无定形有机物质，如松香、琥珀、虫胶等。,作用：,塑料的主要成分。
2、占40%100% 决定塑料的类型和基本性能,胶粘其它成分材料 赋予塑料可塑性和流动性,分类：,塑料的组成,1.树脂, 填充剂（填料）,重要的但非必不可少的成分,作用：,减少树脂用量，降低塑料成本； 改善塑料某些性能，扩大塑料的应用范围。,塑料的组成,2.添加剂,分类：,按形状可分为：,粉状 纤维状 层状（片状）,作用：,提高塑性、流动性和柔软性； 降低刚性和脆性； 改善塑料的工艺性能和使用性能。, 增塑剂,塑料的组成,2.添加剂,凡能阻缓材料变质的物质称为稳定剂。,可分为以下三种：,它的主要作用就是抑制或防止树脂在加工或使用过程中受热而降解。,它的主要作用是阻止树脂在光的作用下降解（塑料变色、
3、力学性能下降等等）。,延缓或抑制塑料氧化速度。,光稳定剂 ：,抗氧化剂 ：,热稳定剂：, 稳定剂,塑料的组成,2.添加剂,为防止塑料在成型过程中粘模，减少塑料对模具的摩擦，改善塑料的流动性，提高塑件表面的光泽度而加入的添加剂。, 润滑剂,塑料的组成,2.添加剂,起装饰美观的作用，某些着色剂还能提高塑料的光稳定性、热稳定性和耐候性。,分类,颜料,染料,有机颜料,无机颜料, 着色剂,塑料的组成,2.添加剂,特点：,无机颜料：着色能力、透明性、鲜艳性较差，但耐光型、耐热性、化学稳定性较好，不易褪色。,染料：色彩鲜艳、颜色齐全，着色能力、透明性好。性能与无机颜料相反。,有机颜料的特性介于无机颜料和染料
4、之间。,在塑料工业中着色剂多采用颜料, 着色剂,塑料的组成,2.添加剂,还有阻燃剂、抗静电剂、发泡剂、防腐剂和加工助剂等等,并非每种塑料都要加入全部的添加剂，根据塑料品种和需求有选择性的加入某些添加剂,其他添加剂,塑料的组成,2.添加剂,塑料的分类, 在受热或其它条件下能固化成不熔不溶性物质的塑料 ，其分子结构最终为体型结构。（变化过程不可逆）,1按塑料的物理化学性能分：, 指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，其分子结构是线型或支链型结构。(变化过程可逆),热塑性塑料,热固性塑料,热塑性塑料与热固性塑料有关成型方面的区别, 一般指能承受一定的外力作用，并有良好的机械性能和尺寸稳定
5、性，在高、低温下仍能保持其优良性能，可以作为工程结构件的塑料。, 一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。,2按塑料的用途分：,特种塑料,工程塑料,通用塑料, 一般指具有特种功能（如耐热、自润滑等）应用 于特殊要求的塑料。,塑料的分类,优点,1. 密度小、质轻。,4. 优异的电绝缘性能。,3. 优良的化学稳定性能。,5. 减摩、耐磨和自润滑性好。,8. 多种防护性能。,7. 光学性能优良。,2. 比强度和比刚度高。,6. 成型和着色性能好。,塑料的性能与用途,塑料的不足:,目前，塑料也存在着一些缺点，使其应用受到一定限制。一般塑料的机械强度均不如金属。塑料成型时收缩率较高。塑料对温度的敏感
6、性远比金属或其它非金属材料的大，塑料的适用温度范围远较其它材料的窄。塑料若长期受载荷作用，即使温度不高，其形状会产生“蠕变”，塑料这种渐渐产生的塑件流动是不可塑的，导致塑件尺寸精度丧失。所以，在选择塑料时要注意扬长避短。,塑料成型工艺性能,收缩性：塑件冷却后尺寸较其在模具中时有所缩小,1. 成型收缩的形成,线形尺寸收缩,收缩具有方向性,后收缩,热处理收缩,收缩性,2.模具设计中收缩性率计算,模具设计尺寸：,实际产品尺寸：,Vs= （1+S）V,Vs= 1/（1+S）V,塑料成型工艺性能,收缩性,3 .影响收缩性率变化的因素,塑料品种,塑件特征,模具结构,成型工艺参数,影响因素,选取原则,收缩率
7、范围小的，取中间值,壁厚者取大值，壁小者取小值,各部分收缩率不同，灵活选取,塑料成型工艺性能,流动性,流动性： 塑熔体在一定温度压力下充填型腔的能力,流动性太差,流动性太好,充填困难，缺料,易产生飞边,溢料间隙： 指熔体塑料在成型高压下不得流过的最 大间隙值。,流动性较好的塑熔体，成型压力可适当降低，避免飞边,塑料成型工艺性能,流动性,流动性表征：,熔融指数：熔体在10min内通过小孔的塑料质量,热塑性,热固性,拉西格值,三类： 流动性好、流动性中等、流动性差,三级： 表1-4,影响因素：,分子结构、添加剂、模具结构、工艺条件等,塑料成型工艺性能,塑料的其他工艺性能,结晶性:与无定形树脂相比的
8、特殊性，在制定成型工艺参数时应考虑 热敏性:加入热稳定剂或降低成型温度缩短成型周期 水敏性:物料使用前干燥 吸湿性:容易吸潮，使用中注意保持干燥 水分和挥发物含量:危害多，因此使用前要前处理，模具开排气槽、材料防腐 应力敏感:成型时易脆裂，成型时想办法减小应力 相容性:选择相容性好的树脂或填料进行共混 比体积与压缩比:比容、压缩率可计算出每模塑料需要的注射量 硬化特性:只对热固性树脂，成型中避免出现过熟和欠熟,常用塑料的性能,PS ABS PE PP PA,PVC PC POM PMMA,PS聚苯乙烯,优点：非常好的化学稳定性，热稳定性，透光性，电绝缘性。 缺点：质地硬而脆，易开裂，耐热性低，
9、易老化。,ABS（不碎胶）,优点：优良的成型加工性，尺寸稳定性好，着色性好，电镀性好 缺点：不耐有机溶剂，耐气候性差，在紫外线下易老化。 应用：机械工业，汽车工业，电器，文体用品，包装。,PE聚乙稀,优点：软性，无毒，廉价，加工方便，吸水性小，流动性好。 缺点：制品成型收缩率大，易产生收缩凹陷和变形。 电冰箱容器，厨具，包装，管，瓶，碗。,PP聚丙烯（百折软胶）,质轻，韧性好，耐磨，耐化学性好，硬度低于ABS及HIPS，但优于PE，有较高的熔点。流动性好，成型性好，适合扁平大型胶件。 混合金属添加剂后应用于汽车工业。 工业器件，电器框架，衬垫等 户外日用消费品 百折软胶,PA聚酰胺（尼龙）,优
10、点：机械强度高，韧性好，耐疲劳，表面硬且光滑，耐磨，具有自润滑性，耐热，耐腐蚀，质轻，易染色、成型。 缺点：热变形温度低，吸湿性大，尺寸稳定性差。,PVC聚氯乙稀,优点：高强度，不易燃，耐气候变化性及优良的几何稳定性。 缺点：流动性差，工艺要求高，受热有毒。,PC聚碳酸酯,优点：机械强度高，最耐冲击性，耐热，耐气候，尺寸性稳定，透光，着色性好。 缺点：流动性差，耐疲劳性差，耐磨性差，易开裂。,POM,优点：耐疲劳性最好，硬度高，耐磨，耐热，化学稳定性好。 缺点：尺寸难控制，对模具腐蚀性大。,PMMA聚甲基丙烯酸甲酯 （有机玻璃）,优点：较高的机械强度、抗蠕变特性，较好的抗冲击特性，耐热性好。 缺点：易刮伤，对水合温度敏感，质脆。,
