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1、塑料的组成与性能塑料的组成与性能目的与要求：目的与要求： 1 1 1 1. .掌握塑料的组成与分类掌握塑料的组成与分类掌握塑料的组成与分类掌握塑料的组成与分类2.2.掌握塑料成型工艺特性掌握塑料成型工艺特性掌握塑料成型工艺特性掌握塑料成型工艺特性重点难点：重点难点： 塑料成型工艺特性塑料成型工艺特性塑料成型工艺特性塑料成型工艺特性塑料的组成与性能塑料的组成与性能聚合物的概念聚合物的概念 塑塑料料的的主主要要成成分分为为树树脂脂，树树脂脂分分为为天天然然树树脂脂和和合合成成树树脂脂，我我们们使使用用的的塑塑料料一一般般都都是是以以合合成成树树脂脂为为主主要要原原料料制制成成的的。树树脂脂属属于于
2、高高分分子子聚聚合合物物，简简称高聚物或聚合物。称高聚物或聚合物。塑料的组成与性能塑料的组成与性能高聚物特点高聚物特点:含原子数量多含原子数量多相对分子质量大相对分子质量大分子长度长分子长度长.聚乙烯分子模型塑料的组成与性能塑料的组成与性能聚合物分子的结构特点聚合物分子的结构特点对聚合物大分子研究表明：大分子基本都属于长链状结对聚合物大分子研究表明：大分子基本都属于长链状结构，根据形状不同可分为线型聚合物、带支链的线型聚合物构，根据形状不同可分为线型聚合物、带支链的线型聚合物及体型聚合物。及体型聚合物。 塑料的组成与性能塑料的组成与性能线型聚合物的物理特性线型聚合物的物理特性 具具有有弹弹性性
3、和和塑塑性性，在在适适当当的的融融剂剂中中可可以以溶溶解解，当当温温度度升升高高时时则则软软化化至至熔熔化化状状态态，且且这这种种特特性性在在聚聚合合物物成成型型前前和和成成型型后后都都存存在在，可可反反复复成成型型，这这样的聚合物具有热塑性。样的聚合物具有热塑性。塑料的组成与性能塑料的组成与性能体型聚合物的物理特性体型聚合物的物理特性 脆性大、弹性较高和塑性很低，脆性大、弹性较高和塑性很低，成型前是可溶和可熔的，而一经硬化成型前是可溶和可熔的，而一经硬化后成为不溶不熔的固体，即使在再高后成为不溶不熔的固体，即使在再高温度下（甚至烧焦碳化下）也不会软温度下（甚至烧焦碳化下）也不会软化。这样的聚
4、合物称为热固性聚合物。化。这样的聚合物称为热固性聚合物。塑料的组成与性能塑料的组成与性能聚合物的热力学性能聚合物的热力学性能 聚聚合合物物在在不不同同温温度度下下表表现现出出来来的的分分子子热运动特征称为聚合物的物理状态。热运动特征称为聚合物的物理状态。 聚合物物理状态主要与温度有关聚合物物理状态主要与温度有关,其其物理状态分为玻璃态（结晶聚合物亦称物理状态分为玻璃态（结晶聚合物亦称结晶态）、高弹态和粘流态三种，。结晶态）、高弹态和粘流态三种，。 塑料的组成与性能塑料的组成与性能热塑性塑料的温度力学状态及成型加工的关系热塑性塑料的温度力学状态及成型加工的关系塑料的组成与性能塑料的组成与性能聚合
5、物的交联聚合物的交联 聚合物成型时，当温度达到成型固化温度，其分子结构由线型聚合物成型时，当温度达到成型固化温度，其分子结构由线型或支链型结构变为空间网状体型结构的反应称为或支链型结构变为空间网状体型结构的反应称为交联交联。 交联反应主要发生在热固性聚合物成型过程中，采用压缩、压交联反应主要发生在热固性聚合物成型过程中，采用压缩、压注等成型方法。注等成型方法。 在热塑性聚合物成型时，由于成型条件或其他原因（如原料不纯）在热塑性聚合物成型时，由于成型条件或其他原因（如原料不纯）等也可能引起交联反应，使聚合物的性能变坏，这在成型过程中应尽量等也可能引起交联反应，使聚合物的性能变坏，这在成型过程中应
6、尽量避免。避免。交联交联塑料的组成与性能塑料的组成与性能聚合物的降解聚合物的降解 聚合物分子受到热应力、微量水、酸、碱等杂质以及空气中氧的作用，导聚合物分子受到热应力、微量水、酸、碱等杂质以及空气中氧的作用，导致聚合物分子链断裂、分子变小、相对分子质量降低的现象称为聚合物致聚合物分子链断裂、分子变小、相对分子质量降低的现象称为聚合物降解降解（裂解）。（裂解）。轻度的降解聚合物变色 减少和消除降解的办法是依据降解产生原因采取相应措施中等程度降解聚合物分解出低分子物质，制品出现气泡和流纹弊病，削弱制品各项物理、力学性能严重的降解聚合物焦化、变黑并产生大量的分解物质降解塑料的组成与性能塑料的组成与性
7、能减少或避免降解措施减少或避免降解措施 严严格格控控制制原原材材料料的的技技术术指指标标和和使使用用 合格原材料；合格原材料；使用前对聚合物进行严格的干燥；使用前对聚合物进行严格的干燥；确定合理的加工工艺和加工条件；确定合理的加工工艺和加工条件；使用附加剂。使用附加剂。塑料的组成与性能塑料的组成与性能塑料的组成成分塑料的组成成分 塑料是以合成树脂为主要成分，加入适量的添加剂而塑料是以合成树脂为主要成分，加入适量的添加剂而组成的混合物。组成的混合物。塑料的组成与性能塑料的组成与性能 树脂决定着塑料的性质和类别，约占塑料质量分数的树脂决定着塑料的性质和类别，约占塑料质量分数的4040-100-10
8、0。注意区别：注意区别：塑料的名称通常采用对应的树脂名称来表示，所塑料的名称通常采用对应的树脂名称来表示，所以，很容易混淆塑料就是树脂！以，很容易混淆塑料就是树脂！ 树脂树脂塑料的组成与性能塑料的组成与性能1）填充剂/填料 与塑料中的其它成份机械混合，不起化学反应，目的为了减少树脂用量降低成本或改善塑料某些性能。 添加剂添加剂塑料的组成与性能塑料的组成与性能作用：改善塑料的可塑性及改善塑料的流动性。常用的增塑剂有邻苯二甲酸酯类，癸二酸酯类、磷酸酯类、氯化石蜡等。常用的增塑剂有邻苯二甲酸酯类，癸二酸酯类、磷酸酯类、氯化石蜡等。 2）增塑剂 加入增塑剂以后，树脂分子间距变大，也就削弱了树脂分子间的
9、作用力，使树脂分子容易滑动，即改善了树脂的成型加工性能。塑料的组成与性能塑料的组成与性能着色要求：着色要求： 着色容易与其它组份不起化学反应成型中不因温度压力变化而变色分着色容易与其它组份不起化学反应成型中不因温度压力变化而变色分解长期使用过程中能够保持稳定。解长期使用过程中能够保持稳定。根据着色要求和颜料及染料的区别，所根据着色要求和颜料及染料的区别，所以工业上一般采用颜料。以工业上一般采用颜料。3）着色剂 塑料着色，主要起到装饰美观的作用，同时还能提高塑料的光稳定性、热稳定性和耐气候性。包括无机颜料、有机颜料和染料三类，塑料的组成与性能塑料的组成与性能4）稳定剂 为了防止塑料“老化”，需要
10、添加一些能稳定塑料化学性能的物质，称为稳定剂。老化：老化： 塑料在成型、储存或使用过程中，因受外界因素（热、光、氧、射线等）作塑料在成型、储存或使用过程中，因受外界因素（热、光、氧、射线等）作用而引起的性能变化称为老化。用而引起的性能变化称为老化。根据稳定剂的作用可分为热稳定剂、光稳定剂和抗氧化剂三类。塑料的组成与性能塑料的组成与性能5）润滑剂 防止粘模和减少塑料对设备的摩擦，同时提高塑料的流动性和塑件表面光泽度。常用的润滑剂有：常用的润滑剂有：烃类、酯类、脂肪酸类、脂肪酸酰、金属皂类。烃类、酯类、脂肪酸类、脂肪酸酰、金属皂类。塑料光亮润滑剂 润滑剂EBS 塑料的组成与性能塑料的组成与性能6）
11、固化剂 也叫硬化剂、交联剂，它的作用是促使合成树脂进行交联反应而形成体型网状结构，或加快交联反应速度。固化剂一般多用在热固性塑料中。在环氧树脂中加入乙二胺；在环氧树脂中加入乙二胺；在酚醛树脂中加入六亚甲基四胺。在酚醛树脂中加入六亚甲基四胺。例如：塑料的组成与性能塑料的组成与性能7）发泡剂 在制作泡沫塑料制品时，预先将发泡剂加入塑料中，在塑料成型时放出气体，从而形成具有一定孔型的泡沫塑料制品。石油醚、碳酸胺等。石油醚、碳酸胺等。常用的发泡剂：常用的发泡剂：ADC发泡剂塑料的组成与性能塑料的组成与性能8）阻燃剂、防霉剂、导电剂、导磁剂、防静电剂等。阻燃塑料防静电剂防霉剂导电剂塑料的组成与性能塑料的
12、组成与性能塑料的分类塑料的分类 1.按合成树脂的分子结构及其受热时呈现的基本行为分类：1 1）热塑性塑料）热塑性塑料 分子是线性结构或支链型结构，加热时软化并熔融，成为可以流动的黏稠液分子是线性结构或支链型结构，加热时软化并熔融，成为可以流动的黏稠液体，于是可以塑制成一定的形状，冷却后得到既定的形状，成型过程只有物理变体，于是可以塑制成一定的形状，冷却后得到既定的形状，成型过程只有物理变化而无化学反应，塑料可以回收利用。化而无化学反应，塑料可以回收利用。塑料的组成与性能塑料的组成与性能很多凉鞋穿几天就坏了，其原因就是其塑料已经超过了很多凉鞋穿几天就坏了，其原因就是其塑料已经超过了最大回收利用次
13、数。最大回收利用次数。可以回收利用，不是可以无限次地回收利用，可以回收利用，不是可以无限次地回收利用，因为存在因为存在“老化老化”问题，所以，次数是有限的。问题，所以，次数是有限的。7次常见的热塑性塑料有：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、有机玻璃、常见的热塑性塑料有：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、有机玻璃、常见的热塑性塑料有：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、有机玻璃、常见的热塑性塑料有：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、有机玻璃、聚酰胺、聚甲醛、聚酰胺、聚甲醛、聚酰胺、聚甲醛、聚酰胺、聚甲醛、ABSABSABSABS、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜和聚四氟乙烯等。、聚碳酸酯、聚苯醚、聚
14、砜和聚四氟乙烯等。、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜和聚四氟乙烯等。、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜和聚四氟乙烯等。塑料的组成与性能塑料的组成与性能2)2)热固性塑料热固性塑料 分子刚开始是线型或支链型结构，其添加剂中加入固化剂，加热到固化剂分子刚开始是线型或支链型结构，其添加剂中加入固化剂，加热到固化剂发生化学反应（交联反应）时，分子结构变为网状体型结构，即转变为固体，发生化学反应（交联反应）时，分子结构变为网状体型结构，即转变为固体，成为不溶不熔的物质，其过程是不可逆的。成为不溶不熔的物质，其过程是不可逆的。 成型过程是不可逆的化学反应（化学反应肯定伴随着物理变化）过程，成型过程是不可逆的化学反应（化学反应
15、肯定伴随着物理变化）过程，塑料不能再回收利用！塑料不能再回收利用！塑料的组成与性能塑料的组成与性能 常见的热固性塑料有：酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂、脲醛塑料、常见的热固性塑料有：酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂、脲醛塑料、三聚氰胺甲醛和不饱和聚酯等。三聚氰胺甲醛和不饱和聚酯等。酚醛塑件环氧树脂塑件塑料的组成与性能塑料的组成与性能 2.按塑料的用途分类：1）通用塑料顾名思义，就是指产量大、用途广、价格低、易于成型的塑料。顾名思义，就是指产量大、用途广、价格低、易于成型的塑料。其主要包括六大品种： 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料。塑料的组成与性能塑料的组成与性能通用塑料产量占
16、塑料总产量的一半以上！聚乙烯管聚丙烯纱线聚乙烯绳塑料的组成与性能塑料的组成与性能2 2） 工程塑料工程塑料 可成型工程结构件一类的塑料。较之通用塑料它具有强度高、尺寸稳定、在可成型工程结构件一类的塑料。较之通用塑料它具有强度高、尺寸稳定、在高低温下变形小、能保持良好性能的特点，如高低温下变形小、能保持良好性能的特点，如ABSABS、尼龙、聚甲醛、聚砜等。、尼龙、聚甲醛、聚砜等。 ABS管材聚砜尼龙螺拴聚甲醛零件塑料的组成与性能塑料的组成与性能3 3） 特种塑料特种塑料 具具有特种功能的塑料。如耐高温、低温、高冲击、具有高强度的塑料；具有有特种功能的塑料。如耐高温、低温、高冲击、具有高强度的塑料；具有导电或超导功能的塑料（即导磁、吸波、光敏、记忆性及超导功能）等。导电或超导功能的塑料（即导磁、吸波、光敏、记忆性及超导功能）等。 导热塑料cpu风扇耐热塑料高强度塑料笔记本外壳塑料的组成与性能塑料的组成与性能 工艺性能工艺性能 体现塑料的成型特性，是塑料在成体现塑料的成型特性，是塑料在成型过程中表现出来的特有性质。型过程中表现出来的特有性质。塑料成型的工艺特性塑料的组成与性能塑料的组成与性能
