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1、Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,塑料成型基礎(chǔ)知識,第一頁，共三十五頁。,四大工業(yè)材料：金屬材料、無機(jī)非金屬材料、高分子材料、復(fù)合材料。,現(xiàn)代工業(yè),三大高分子材料：塑料、橡膠、化學(xué)纖維。,第二頁，共三十五頁。,塑料：,以合成樹脂或天然樹脂為基礎(chǔ)原料，加入(或不加)各種塑料助劑、增強(qiáng)材料和填
2、料，在一定溫度、壓力下，加工塑制成型或交聯(lián)固化成型，得的固體材料或制品。,塑料是什么？,第三頁，共三十五頁。,區(qū)別兩個概念,樹脂,是由高分子物質(zhì)所組成，,它是通過聚合反應(yīng)而制成的，所以又叫聚合物,或稱高聚物。,塑料,樹脂,添加劑,第四頁，共三十五頁。,合成樹脂是指由簡單有機(jī)物經(jīng)化學(xué)合成或某些天然產(chǎn)物經(jīng)化學(xué)反應(yīng)而得到的樹脂產(chǎn)物。,天然樹脂 是指由自然界中動植物分泌物所得的無定形有機(jī)物質(zhì)，如松香、琥珀、蟲膠等。,作用：,塑料的主要成分。占,40%100%,決定塑料的類型和基本性能,膠粘其它成分材料,賦予塑料可塑性和流動性,分類：,塑料的組成,1.樹脂,第五頁，共三十五頁。,填充劑（填料）,重要的但
3、非必不可少的成分,作用：,減少樹脂用量，降低塑料成本；,改善塑料某些性能，擴(kuò)大塑料的應(yīng)用范圍。,塑料的組成,2.添加劑,分類：,按化學(xué)性能可分為,有機(jī)填料,無機(jī)填料,按形狀可分為：,粉狀,纖維狀,層狀（片狀）,第六頁，共三十五頁。,作用：,提高塑性、流動性和柔軟性；,降低剛性和脆性；,改善塑料的工藝性能和使用性能。,增塑劑,塑料的組成,2.添加劑,第七頁，共三十五頁。,凡能阻緩材料變質(zhì)的物質(zhì)稱為穩(wěn)定劑。,可分為以下三種：,它的主要作用就是抑制或防止樹脂在加工或使用過程中受熱而降解。,它的主要作用是阻止樹脂在光的作用下降解（塑料變色、力學(xué)性能下降等等）。,延緩或抑制塑料氧化速度。,光穩(wěn)定劑,：,
4、抗氧化劑,：,熱穩(wěn)定劑,：,穩(wěn)定劑,塑料的組成,2.添加劑,第八頁，共三十五頁。,為防止塑料在成型過程中粘模，減少塑料對模具的摩擦，改善塑料的流動性，提高塑件表面的光澤度而加入的添加劑。,潤滑劑,塑料的組成,2.添加劑,第九頁，共三十五頁。,起,裝飾美觀,的作用，某些著色劑還能提高塑料的,光穩(wěn)定性,、,熱穩(wěn)定性,和,耐候性,。,分類,顏料,染料,有機(jī)顏料,無機(jī)顏料,著色劑,塑料的組成,2.添加劑,第十頁，共三十五頁。,特點(diǎn)：,無機(jī)顏料,：著色能力、透明性、鮮艷性較差，,但耐光型、耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性較好，不易褪色。,染料,：,色彩鮮艷、顏色齊全，著色能力、透明性好。性能與無機(jī)顏料相反。,有機(jī)顏料
5、,的特性介于無機(jī)顏料和染料之間。,在塑料工業(yè)中著色劑多采用,顏料,著色劑,塑料的組成,2.添加劑,第十一頁，共三十五頁。,還有,阻燃劑、抗靜電劑、發(fā)泡劑、防腐劑,和,加工助劑,等等,并非每種塑料都要加入全部的添加劑，根據(jù)塑料品種和需求有選擇性的加入某些添加劑,其他添加劑,塑料的組成,2.添加劑,第十二頁，共三十五頁。,塑料的分類,在受熱或其它條件下能固化成不熔不溶性物質(zhì)的塑料，其分子結(jié)構(gòu)最終為,體型,結(jié)構(gòu)。,（,變化過程不可逆,）,1按塑料的物理化學(xué)性能分：,指在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化的塑料，其分子結(jié)構(gòu)是,線型,或,支鏈型,結(jié)構(gòu)。,(,變化過程可逆,),熱塑性塑料,熱固性塑料,
6、第十三頁，共三十五頁。,固化,條件,成型后,分子結(jié)構(gòu),成型過程,的變化,制品的熔,化性能,使用性,成型方法,熱,塑,性,塑,料,冷卻,基本與成,型前的相同,物理變化,（可能有少量分解或交鏈現(xiàn)象發(fā)生）,可熔化,反復(fù)使用（可回收廢料）,注射、擠,出、吹塑,等,熱,固,性,塑,料,加熱,提供交聯(lián)反應(yīng)溫度,轉(zhuǎn)變?yōu)轶w型分子,物理變化化學(xué)變化。,有低分子,析出,不可熔化,一次性使,用,壓縮或壓,注。有的,品種可以,采用注射,熱塑性塑料與熱固性塑料有關(guān)成型方面的區(qū)別,第十四頁，共三十五頁。,一般指能承受一定的外力作用，并有良好的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性，在高、低溫下仍能保持其優(yōu)良性能，可以作為工程結(jié)構(gòu)件的塑料。
7、,一般指產(chǎn)量大、用途廣、成型性好、價廉的塑料。,2按塑料的用途分：,特種塑料,工程塑料,通用塑料,一般指具有特種功能（如耐熱、自潤滑等）應(yīng)用,于特殊要求的塑料。,塑料的分類,第十五頁，共三十五頁。,優(yōu)點(diǎn),1.密度小、質(zhì)輕。,4.優(yōu)異的電絕緣性能。,3.優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性能。,5.減摩、耐磨和自潤滑性好。,8.多種防護(hù)性能。,7.光學(xué)性能優(yōu)良。,2.比強(qiáng)度和比剛度高。,6.成型和著色性能好。,塑料的性能與用途,第十六頁，共三十五頁。,塑料的不足:,目前，塑料也存在著一些缺點(diǎn)，使其應(yīng)用受到一定限制。一般塑料的,機(jī)械強(qiáng)度,均不如金屬。塑料成型時,收縮率較高,。塑料對,溫度的敏感性,遠(yuǎn)比金屬或其它非金屬
8、材料的大，塑料的適用溫度范圍遠(yuǎn)較其它材料的窄。塑料若長期受載荷作用，即使溫度不高，其形狀會產(chǎn)生,“,蠕變,”,，塑料這種漸漸產(chǎn)生的塑件流動是不可塑的，導(dǎo)致塑件尺寸精度喪失。所以，在選擇塑料時要注意揚(yáng)長避短。,第十七頁，共三十五頁。,塑料的性能,使用性能,工藝性能,體現(xiàn)塑料的,使用價值,體現(xiàn)塑料的,成型性能,第十八頁，共三十五頁。,塑料成型工藝性能,收縮性：,塑件冷卻后尺寸較其在模具中時有所縮小,1.成型收縮的形成,線形尺寸收縮,收縮具有方向性,后收縮,熱處理收縮,第十九頁，共三十五頁。,收縮性,2.模具設(shè)計(jì)中收縮性率計(jì)算,模具設(shè)計(jì)尺寸：,實(shí)際產(chǎn)品尺寸：,V,s,=（1+S）V,V,s,=1/（
9、1+S）V,塑料成型工藝性能,第二十頁，共三十五頁。,收縮性,3.影響收縮性率變化的因素,塑料品種,塑件特征,模具結(jié)構(gòu),成型工藝參數(shù),影響因素,選取原則,收縮率范圍小的，取中間值,壁厚者取大值，壁小者取小值,各部分收縮率不同，靈活選取,塑料成型工藝性能,第二十一頁，共三十五頁。,流動性,流動性：塑熔體在一定溫度壓力下充填型腔的能力,流動性太差,流動性太好,充填困難，缺料,易產(chǎn)生飛邊,溢料間隙,：,指熔體塑料在成型高壓下不得流過的最,大間隙值。,流動性較好的塑熔體，成型壓力可適當(dāng)降低，避免飛邊,塑料成型工藝性能,第二十二頁，共三十五頁。,流動性,流動性表征：,熔融指數(shù)：熔體在10min內(nèi)通過小孔
10、的塑料質(zhì)量,熱塑性,熱固性,拉西格值,三類：流動性好、流動性中等、流動性差,三級：表1-4,影響因素：,分子結(jié)構(gòu)、添加劑、模具結(jié)構(gòu)、工藝條件等,塑料成型工藝性能,第二十三頁，共三十五頁。,塑料的其他工藝性能,結(jié)晶性,:與無定形樹脂相比的特殊性，在制定成型工藝參數(shù)時應(yīng)考慮,熱敏性,:加入熱穩(wěn)定劑或降低成型溫度縮短成型周期,水敏性,:,物料使用前干燥,吸濕性,:,容易吸潮，使用中注意保持干燥,水分和揮發(fā)物含量,:,危害多，因此使用前要前處理，模具開排氣槽、材料防腐,應(yīng)力敏感,:,成型時易脆裂，成型時想辦法減小應(yīng)力,相容性,:,選擇相容性好的樹脂或填料進(jìn)行共混,比體積與壓縮比:,比容、壓縮率可計(jì)算出
11、每模塑料需要的注射量,硬化特性,:只對熱固性樹脂，成型中避免出現(xiàn)過熟和欠熟,第二十四頁，共三十五頁。,常用塑料的性能,PS,ABS,PE,PP,PA,PVC,PC,POM,PMMA,第二十五頁，共三十五頁。,PS,聚苯乙烯,優(yōu)點(diǎn)：非常好的化學(xué)穩(wěn)定性，熱穩(wěn)定性，透光性，電絕緣性。,缺點(diǎn)：質(zhì)地硬而脆，易開裂，耐熱性低，易老化。,第二十六頁，共三十五頁。,ABS（不碎膠）,優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)良的成型加工性，尺寸穩(wěn)定性好，著色性好，電鍍性好,缺點(diǎn)：不耐有機(jī)溶劑，耐氣候性差，在紫外線下易老化。,應(yīng)用：機(jī)械工業(yè)，汽車工業(yè)，電器，文體用品，包裝。,第二十七頁，共三十五頁。,PE,聚乙稀,優(yōu)點(diǎn)：軟性，無毒，廉價，加工方
12、便，吸水性小，流動性好。,缺點(diǎn)：制品成型收縮率大，易產(chǎn)生收縮凹陷和變形。,電冰箱容器，廚具，包裝，管，瓶，碗。,第二十八頁，共三十五頁。,PP,聚丙烯,（百折軟膠）,質(zhì)輕，韌性好，耐磨，耐化學(xué)性好，硬度低于ABS及HIPS，但優(yōu)于PE，有較高的熔點(diǎn)。流動性好，成型性好，適合扁平大型膠件。,混合金屬添加劑后應(yīng)用于汽車工業(yè)。,工業(yè)器件，電器框架，襯墊等,戶外日用消費(fèi)品,百折軟膠,第二十九頁，共三十五頁。,PA,聚酰胺,（尼龍）,優(yōu)點(diǎn)：機(jī)械強(qiáng)度高，韌性好，耐疲勞，表面硬且光滑，耐磨，具有自潤滑性，耐熱，耐腐蝕，質(zhì)輕，易染色、成型。,缺點(diǎn)：熱變形溫度低，吸濕性大，尺寸穩(wěn)定性差。,第三十頁，共三十五頁。
13、,PVC,聚氯乙稀,優(yōu)點(diǎn)：高強(qiáng)度，不易燃，耐氣候變化性及優(yōu)良的幾何穩(wěn)定性。,缺點(diǎn)：流動性差，工藝要求高，受熱有毒。,第三十一頁，共三十五頁。,PC,聚碳酸酯,優(yōu)點(diǎn)：機(jī)械強(qiáng)度高，最耐沖擊性，耐熱，耐氣候，尺寸性穩(wěn)定，透光，著色性好。,缺點(diǎn)：流動性差，耐疲勞性差，耐磨性差，易開裂。,第三十二頁，共三十五頁。,POM,優(yōu)點(diǎn)：耐疲勞性最好，硬度高，耐磨，耐熱，化學(xué)穩(wěn)定性好。,缺點(diǎn)：尺寸難控制，對模具腐蝕性大。,第三十三頁，共三十五頁。,PMMA,聚甲基丙烯酸甲酯,（有機(jī)玻璃）,優(yōu)點(diǎn)：較高的機(jī)械強(qiáng)度、抗蠕變特性，較好的抗沖擊特性，耐熱性好。,缺點(diǎn)：易刮傷，對水合溫度敏感，質(zhì)脆。,第三十四頁，共三十五頁。,內(nèi)容總結(jié),塑料成型基礎(chǔ)知識。合成樹脂是指由簡單有機(jī)物經(jīng)化學(xué)合成或某些天然產(chǎn)物經(jīng)化學(xué)反應(yīng)而得到的樹脂產(chǎn)物。重要的但非必不可少的成分。改善塑料某些性能，擴(kuò)大塑料的應(yīng)用范圍。它的主要作用就是抑制或防止樹脂在加工或使用過程中受熱而降解。它的主要作用是阻止樹脂在光的作用下降解（塑料變色、力學(xué)性能下降等等）。起裝飾美觀的作用，某些著色劑還能提高塑料的光穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和耐候性。熱塑性塑料與熱固性塑料有關(guān)成型方面的區(qū)別,第三十五頁，共三十五頁。,
塑料分類名稱講述
