塑料模具設(shè)計陳志剛主編第剖析PPT課件

1、1.5 常用塑料1.5.1 熱塑性塑料 熱塑性塑料指具有加熱軟化、冷卻硬化特性的塑料。我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫拇蟛糠炙芰蠈儆谶@個范疇。加熱時變軟以至流動，冷卻變硬，這種過程是可逆的，可以反復(fù)進(jìn)行。 熱塑性塑料質(zhì)輕，密度0.832.20g/cm3；電絕緣性好，不導(dǎo)電及耐電??；化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐一般的酸、堿、鹽及有機(jī)溶劑；具有良好的耐磨性和潤滑性；比強(qiáng)度高，尤其玻璃纖維及碳纖維增強(qiáng)的塑料，可達(dá)到或超過鋼的比強(qiáng)度；著色性良好，可以采用噴涂、熱壓印及印刷等方法獲得各種外觀顏色的塑件；可以采用多種成型方法加工，生產(chǎn)效率高。 第1頁/共77頁第2頁/共77頁1 聚乙烯 聚乙烯（Polyethylene，PE）

2、是以乙烯為單體進(jìn)行聚合而制得的聚合物。是一個由多種工藝方法生產(chǎn)的具有多種結(jié)構(gòu)和特性的系列品種。 聚乙烯的工業(yè)化生產(chǎn)是從1939年開始的，由于其用途廣、原料來源豐富、價格低廉、生產(chǎn)技術(shù)成熟、便于大規(guī)模生產(chǎn)等原因，是目前世界塑料家族中產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的品種。 第3頁/共77頁（1）聚乙烯的特性及用途 聚乙烯是無臭、無味及無毒的可燃性白色粉未。經(jīng)擠出造粒成蠟狀半透明顆粒料，手觸似蠟，柔而韌呈乳白色，密度0.910.98g/cm3，比水輕，燃燒時有石蠟氣味，軟化成球狀，火焰上端呈黃色，中間呈藍(lán)色，不能自熄，是典型的熱塑性塑料，其分子結(jié)構(gòu)式為： 第4頁/共77頁綜上所述，聚乙烯具有如下特性： 【1 1

3、】優(yōu)異的高頻絕緣性能，由于其吸水性極小，介電性能與頻率、溫度及濕度無關(guān)； 【2】耐化學(xué)性好，化學(xué)穩(wěn)定性較高，能耐大多數(shù)酸、堿及鹽的浸蝕，但不耐強(qiáng)氧化酸的腐蝕（如發(fā)煙硫酸及濃硝酸等），除苯和汽油外，一般不溶于有機(jī)溶劑； 【3】聚乙烯的耐低溫性能好，在- -60下仍具有較好的力學(xué)性能，但使用溫度不高，LDPE的使用溫度在80以下，HDPE在110以下。 【4】聚乙烯在熱、光及氧的作用下會發(fā)生老化，逐漸變脆，機(jī)械性能和電性能下降，在成型時，氧化會引起熔體粘度下降和變色，產(chǎn)生條紋，影響塑件質(zhì)量。因此，需添加抗氧劑及紫外線吸收劑等。第5頁/共77頁2聚丙烯 聚丙烯（Polyproylene，PP）是聚烯

4、烴類塑料中一重要品種，目前其世界產(chǎn)量排在聚乙烯和聚氯乙烯之后位居第三位，但其生產(chǎn)能力卻以每年8%12%的增長率處于各種塑料之冠。由于聚丙烯的原料來源豐富，價廉，且有優(yōu)異的電、耐化學(xué)、耐溶劑等多種性能，再加上通過改性后可用于工程領(lǐng)域，成型方法多樣，因而使其在塑料材料中用途最為廣泛。美國、西歐和日本等國的聚丙烯產(chǎn)量以達(dá)世界總生產(chǎn)能力的2/3。 第6頁/共77頁 聚丙烯是以丙烯為單體進(jìn)行聚合而制得的聚合物。分子結(jié)構(gòu)式為： 通過聚乙烯和聚丙烯的分子結(jié)構(gòu)比較我們發(fā)現(xiàn)，其實聚乙烯分子中每個鏈節(jié)的一個氫原子被甲基（- -CH3）取代后，就成為聚丙烯分子了。第7頁/共77頁（1）聚丙烯的特性及用途 聚丙烯和聚

5、乙烯同屬聚烯烴，都是線型的碳?xì)涓叻肿踊衔铮缓蚝袠O少的雙鍵結(jié)構(gòu)。二者在溶解溶脹性、電性能等方面有許多相似處。但是由于聚丙烯主鏈碳原子上交替存在著甲基，致使它與聚乙烯有如下差別：甲基的存在使主鏈略顯僵硬，同時分子的對稱性也隨之下降，其結(jié)果是僵硬性使聚丙烯的結(jié)晶溫度、熔融溫度增高，而分子對稱性下降又會使其熔融溫度降低，二者凈效應(yīng)是使聚丙烯的熔點(diǎn)比聚乙烯提高50左右。第8頁/共77頁 聚丙烯是無毒、無味和無臭的乳白色蠟狀物，密度約在0. .900. .91g/cmg/cm3 3之間，像聚乙烯但比聚乙烯更輕，是通用塑料中密度最小的品種之一。其燃燒容易，離火后可繼續(xù)燃燒，火焰上黃下藍(lán)，有少量黑煙，

6、并有石油味。由于聚丙烯的晶相與非晶相的密度差小，所以聚丙烯的透明程度比聚乙烯好，且透明度隨結(jié)晶度下降而增加（隨晶粒細(xì)化而增大，如果在成型加工時，采取驟冷措施還會得到相當(dāng)透明的產(chǎn)品）。 第9頁/共77頁第10頁/共77頁第11頁/共77頁 聚丙烯的耐熱性稍高于聚乙烯，無載下最高連續(xù)使用溫度可超過120，輕載下可達(dá)120，低載下可達(dá)110，較重載荷下可達(dá)100。 聚丙烯耐沸水、耐蒸汽性良好，在135的高壓鍋內(nèi)可蒸煮1000h而不破壞，特別適宜制備醫(yī)用高壓消毒用品。 第12頁/共77頁（2）聚丙烯的成型特性 1）聚丙烯成型加工性好，可以用注射、擠出、吹塑及真空成型等方法加工。2）吸濕性小，僅0.01

7、%0.03%，成型前可不用干燥，但在70120條件下預(yù)熱后再成型，其生產(chǎn)效率可提高30%。3）可能發(fā)生熔體破裂，與熱金屬長期接觸易分解。 第13頁/共77頁4）流動性好，溢邊值為0.03mm左右，壓力對熔體粘度比溫度影響顯著，應(yīng)在較高壓力下成型。5）冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱，適當(dāng)延長冷卻時間，以穩(wěn)定尺寸。6）收縮率大而且波動范圍大，方向性明顯（易取向），易發(fā)生縮孔、凹陷及變形。必須指出的是，聚丙烯的收縮是一個緩慢的過程，其常常延續(xù)到制品脫模以后的相當(dāng)時期內(nèi)。 第14頁/共77頁7）應(yīng)注意控制成型溫度，盡量縮短受熱時間。料溫及模溫應(yīng)選擇適當(dāng)，料溫低時方向性明顯，尤其低溫高壓時更顯

8、著；模溫低于50時，塑件表面不光澤，易產(chǎn)生熔接不良和流痕，模溫高于90時易發(fā)生翹曲和變形。8）塑件壁厚應(yīng)均勻，避免缺口和尖角，防止應(yīng)力集中；塑件內(nèi)不能有銅質(zhì)嵌件，聚丙烯與銅接觸后會變脆。9）因取向顯著，不宜采用直接澆口，否則澆口附近殘余應(yīng)力大，易使塑件翹曲變形。 第15頁/共77頁（3）聚丙烯的應(yīng)用 由于聚丙烯價格低廉，性能優(yōu)良，加工容易，因此，其應(yīng)用正變的日益廣泛。目前其最大市場除在包裝和紡織領(lǐng)域外，在汽車及電器中的用量正逐年增長，特別是在汽車制造工業(yè)中，使用聚丙烯及其改性材料的增長率超過其它任何材料，另外，在建筑、家具等領(lǐng)域也在大量使用聚丙烯。 第16頁/共77頁1）汽車零部件 聚丙烯及增

9、強(qiáng)聚丙烯可以制成汽車方向盤、擋泥板、坐椅、蓄電池殼、空氣過濾器殼、啟動腳踏板、發(fā)動機(jī)艙、車廂、通風(fēng)采暖系統(tǒng)、燈罩、工具箱等產(chǎn)品。2）醫(yī)療工具 如注射器、盒、輸液袋、輸血工具、病人用具（盒、杯、壺等）。3）各類薄膜及中空制品 如各種紡織品包裝袋，裝食物用食品袋，電纜、電機(jī)和變壓器中的絕緣薄膜，打字機(jī)帶和膠粘帶的基膜；包裝洗滌劑、化學(xué)品和藥品，與其它材料復(fù)合而制成的用于盛裝食油、醬油、液體燃料、化學(xué)制劑的各種容器。 第17頁/共77頁4）一般用途機(jī)械零件中的輕載結(jié)構(gòu)件 如手輪、手柄、罩、鉸鏈、活頁、法蘭、接頭、閥門、泵葉輪、風(fēng)扇葉輪等。5）日常用品 如周轉(zhuǎn)箱、貨箱、折疊椅、澡盆、玩具、餐具、門窗框

10、架、盥洗室水槽、文體用品等。6）聚丙烯的單絲和纖維制品 如魚網(wǎng)、繩索、各種編織袋；衣料、蚊帳、地毯、人造草坪、尿布、濾布、無妨布、室內(nèi)裝飾材料等。7）化工制品 如耐熱耐腐容器、管道、設(shè)備襯里、涂層等。 第18頁/共77頁3聚氯乙烯 聚氯乙烯（Poly Vinyl Chloride 縮寫代號PVC）樹脂是由氯乙烯單體（VCM）經(jīng)均聚或與其它單體共聚而成的一類高聚物的統(tǒng)稱。由于聚氯乙烯塑料綜合性能優(yōu)良，原料來源豐富且低廉，為氯堿工業(yè)提供了氯平衡，再加上聚氯乙烯樹脂技術(shù)的不斷改進(jìn)，增塑劑工業(yè)、穩(wěn)定劑工業(yè)及其穩(wěn)定化技術(shù)的進(jìn)展和成熟，從而使得聚氯乙烯工業(yè)獲得了飛速的發(fā)展。按照產(chǎn)量，聚氯乙烯在世界范圍和我

11、國目前皆是占據(jù)五大通用塑料中的第三位。 （PE占41%，PP占22%， PVC占20% ）第19頁/共77頁（1）聚氯乙烯的結(jié)構(gòu)與性能 聚氯乙烯可以看成是聚乙烯分子鏈上每個單體單元中的一個氫原子交替地被氯原子（Cl）取代的結(jié)果，其分子結(jié)構(gòu)式為： 第20頁/共77頁 聚氯乙烯樹脂是白色或淡黃色的堅硬粉末，密度約1.40g/cm3，純聚氯乙烯吸濕性不大于0.05%，增塑后吸濕性增大，可達(dá)到0.5%。聚氯乙烯難于燃燒，離火即滅，火焰上黃下綠，并有白煙，有刺激性酸味。 由于氯原子的存在增大了分子鏈間的作用力，不僅使分子鏈變剛，也使分子鏈間的距離變小，聚氯乙烯比聚乙烯具有較高的強(qiáng)度、剛度，但韌性，斷裂伸

12、長率和沖擊強(qiáng)度均下降。 第21頁/共77頁（2）聚氯乙烯的加工特性 1）聚氯乙烯可用注射、擠出、壓延及吹塑等多種方法進(jìn)行成型加工。2）吸濕性小，但為了提高流動性及防止產(chǎn)生氣泡，避免制品表面缺乏光澤，應(yīng)預(yù)先干燥，干燥條件為在110下干燥11.5h。3）極易分解，尤其在高溫下與鋼和銅等金屬接觸極易分解，分解產(chǎn)生腐蝕性氣體，模腔表面應(yīng)鍍鉻或滲氮處理。 第22頁/共77頁4）流動性差，聚氯乙烯熔體的表觀粘度受剪切速率的影響顯著。升溫易分解。5）聚氯乙烯屬于熱敏性塑料，成型溫度范圍窄，必須嚴(yán)格控制料溫。6）宜用螺桿式注射機(jī)和直通噴嘴，孔徑宜大，以防死角滯料。7）聚氯乙烯是無定形聚合物，在冷卻過程中不發(fā)

13、生 相 的 變 化 ， 收 縮 率 硬 質(zhì) 聚 氯 乙 烯 為0.1%0.4%，軟質(zhì)聚氯乙烯為1%5%。8）模具應(yīng)有冷卻系統(tǒng)。 第23頁/共77頁（3）聚氯乙烯的應(yīng)用 由于聚氯乙烯塑料具有很多優(yōu)良的性能，因而在農(nóng)業(yè)、化工、電子、輕工、機(jī)械、建筑等很多部門得到廣泛應(yīng)用。1 1）建筑行業(yè) 建筑業(yè)對PVCPVC制品需求十分旺盛，據(jù)預(yù)測，PVCPVC全部產(chǎn)量的3/43/4將進(jìn)入建筑市場，PVCPVC門窗將占總門窗產(chǎn)量的40%40%左右，除此之外，還有建筑板材、型材、線材、防水卷材、防水密封材料、裝飾材料、上下水管、泡沫塑料構(gòu)件，煤氣輸送管道等。 第24頁/共77頁2）包裝行業(yè) 用于食品、調(diào)味品、飲料、

14、化妝品、洗滌劑等的中空吹塑包裝瓶，物品軟包裝薄膜、收縮膜，啤酒瓶蓋和飲料瓶內(nèi)襯等。3）電子電器行業(yè) 電線電纜絕緣層、電線和電池套管、槽線盒，辦公室器具的罩殼，收音機(jī)、電視機(jī)、電話機(jī)的殼體等。4）農(nóng)業(yè) 地面覆蓋薄膜、大棚膜，硬塑料件，農(nóng)田排灌管道、農(nóng)網(wǎng)等。 第25頁/共77頁5）汽車行業(yè) 儀表板、后蓋板、操縱桿蓋板、貨車地板，頂棚襯里、座椅和車身內(nèi)襯等的表皮，內(nèi)飾件，電線絕緣層、護(hù)套、護(hù)管等。6）化工行業(yè) 化工廠通風(fēng)、排氣、輸送酸、堿介質(zhì)及漿液等的耐腐蝕管道、管件及閥門、泵，化工設(shè)備襯里、電解槽、酸洗槽，塔器、反應(yīng)器，煙囪等。7）其它產(chǎn)品 塑料鞋和鞋底、軟管、墊片、唱片、壁紙、提包、桌布、窗簾、

15、窗紗、蚊帳、防蛀網(wǎng)、繩索、食品包裝及醫(yī)療用的輸液袋、輸血袋、盆、管、盒、雨衣、閥膜等。 第26頁/共77頁4聚苯乙烯 聚苯乙烯（Potyslyrene，PS）是20世紀(jì)30年代出現(xiàn)的塑料品種，由于其具有價格低廉、透明性、剛性、著色性及模塑性好，吸濕低等多種優(yōu)異性能，因而迅速發(fā)展成為熱塑性塑料的大品種之一。第27頁/共77頁（1）聚苯乙烯的結(jié)構(gòu)及用途 聚苯乙烯是典型的線型熱塑性高聚物，主鏈為飽和碳-碳鏈，每個結(jié)構(gòu)單元有一個較大的側(cè)基-苯環(huán)（可稱苯基或側(cè)苯基），其分子結(jié)構(gòu)式為： 第28頁/共77頁 聚苯乙烯是一種無色透明、質(zhì)堅、性脆、似玻璃狀的非晶形塑料，當(dāng)制品落地或被敲擊時能發(fā)出具有金屬般的清脆

16、聲音。聚苯乙烯無毒，不致菌類生長，無嗅，易燃燒，離火后可繼續(xù)燃燒，火焰呈橙黃色并伴有濃黑煙柱，有苯乙烯單體的甜香味（略帶松節(jié)油味），吹熄能拉長絲。聚苯乙烯密度為1.041.07g/cm3，吸水率低，約0.02%0.05%，制品能在潮濕的環(huán)境條件下保持其強(qiáng)度和尺寸的穩(wěn)定性。 第29頁/共77頁（2）聚苯乙烯的成型特性 1）成型性能好，可注射、擠出、真空成型及模壓成型等。2）流動性好，溢邊值約0.03mm，對壓力變化敏感。3）吸濕性小，成型前可不干燥。4）成型后塑件收縮率很低，尺寸穩(wěn)定性好。5）可用柱塞式或螺桿式注射機(jī)成型，為防止淌料，可采用直通式或自鎖式噴嘴。6）性脆易裂，熱膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生內(nèi)

17、應(yīng)力，成型中的內(nèi)應(yīng)力，可通過退火處理消除。第30頁/共77頁7）宜采用高料溫、高模溫及低注射壓力，延長注射時間，有利于減小內(nèi)應(yīng)力，防止縮孔和變形（尤其厚壁塑件更有效），但料溫過高，塑件易出現(xiàn)銀絲，料溫過低或脫模劑用量過多，則塑件透明性變差。8）可采用各種形式澆口，澆口與塑件連接處應(yīng)圓滑過渡，防止去除時損傷塑件。脫模斜度不宜太小，推出力要均勻分布，防止變形和開裂。9）塑件壁厚應(yīng)均勻，不宜有嵌件、缺口及尖角，輪廓表面圓滑過渡。第31頁/共77頁（3）聚苯乙烯的應(yīng)用 聚苯乙烯主要應(yīng)用在以下幾個方面：1 1）電器用品 如計算機(jī)、電視機(jī)、CDCD機(jī)、錄音機(jī)以及各種電器儀表零件、殼體、高頻電容器、光導(dǎo)纖維

18、、高頻絕緣用品等。2）透明零部件 如各種儀器儀表外殼、燈罩、機(jī)殼透明窗、透明模型、陳列柜、光盤盒、醫(yī)療用品、藥瓶、大口杯等。3）日用雜品 如梳子、瓶蓋、玩具、牙刷柄，圓珠筆、學(xué)習(xí)用具、一次性用快餐包裝盒、雞蛋箱、各種盤、碗、茶具、托盤等。4）防震、保溫、隔音材料 如建筑上用的防震保溫夾芯結(jié)構(gòu)材料、電冰箱、火車、輪船、飛機(jī)等上用的隔音、隔熱材料以及救生圈等。 第32頁/共77頁5聚酰胺 聚酰胺（Polyamide，PA）俗稱尼龍（Nylon），它是一類主鏈上含有許多重復(fù)酰胺基團(tuán)（-HNCO-）的高分子化合物。聚酰胺首先是作為最重要的合成纖維原料而發(fā)展起來的，后來才用作塑料，且在塑料工業(yè)中占有很重

19、要的地位，是工程塑料之一。 聚酰胺可分為脂肪族聚酰胺和芳香族聚酰胺兩大類。其命名方法是： 第33頁/共77頁（a）由兩種單體合成的聚酰胺，命名為聚酰胺ab，結(jié)構(gòu)式為： 其中a，b分別為二元胺和二元酸的碳原子數(shù)，如尼龍66、尼龍610及尼龍1010等。 第34頁/共77頁（b）由一種單體合成的聚酰胺，命名為聚酰胺a，結(jié)構(gòu)式為： 其中a為內(nèi)酰胺和-氨基酸的碳原子數(shù)，如尼龍6及尼龍11等。 第35頁/共77頁（1）聚酰胺的特性及用途 不論哪一類聚酰胺，在它們的大分子鏈中都含有酰胺基和烷基，即大分子鏈的鏈節(jié)是由若干重復(fù)的酰胺基和亞甲基組成，隨著兩者數(shù)目不同，而顯示出不同的性質(zhì)。第36頁/共77頁（2）

20、聚酰胺的成型特性1）可用注射、擠出、模壓及燒結(jié)等多種方法成型加工。2）吸濕性較大，成型前須干燥。熱穩(wěn)定性差，易分解，干燥時為避免高溫氧化，采用真空干燥。3）熔點(diǎn)較高，熔融溫度范圍窄，熱穩(wěn)定性差，不宜在高溫料筒停留時間長，噴嘴須加熱，防止堵塞。4）熔體粘度低，流動性好，溢邊值為0.02mm，成型中易發(fā)生溢料和流涎現(xiàn)象，因此模具須選用最小間隙，噴嘴宜自鎖式。第37頁/共77頁5）收縮大且收縮率范圍大，各向異性明顯，易發(fā)生縮孔、凹陷和變形等缺陷，成型條件應(yīng)穩(wěn)定。6）冷卻速度對結(jié)晶度和塑件性能影響較大，應(yīng)根據(jù)壁厚等控制模溫，模溫過低，易產(chǎn)生縮孔及結(jié)晶度低等問題。7）可采用各種形式澆口，澆口與塑件連接處

21、應(yīng)圓滑過渡。流道和澆口截面尺寸大些較好，改善縮孔及凹陷等現(xiàn)象。8）塑件壁厚不宜過厚并應(yīng)均勻，脫模斜度不宜過小。第38頁/共77頁（3）聚酰胺的應(yīng)用 聚酰胺具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性、耐油性，能在80100溫度下使用，有良好的自潤滑性和耐腐蝕性，在與金屬材料及其它工程塑料的競爭中，通過不斷完善技術(shù)和性能，現(xiàn)已成為最重要的工程塑料，應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷拓寬。 1）汽車制造 汽車制造業(yè)是聚酰胺工程塑料最大的消費(fèi)市場。聚酰胺可用于汽車（特別是轎車）的絕大多數(shù)部位，如發(fā)動機(jī)部件、電氣部件和車體部件等。2）機(jī)械設(shè)備 聚酰胺具有強(qiáng)韌、耐磨、自潤滑、剛性、耐熱等一系列優(yōu)良性能，因此廣泛用于制造大型機(jī)械零件，如齒輪

22、、渦輪、密封墊片、螺栓、螺母以及罩殼、軸承等。第39頁/共77頁3）電器、電子工業(yè) 電氣制件中，聚酰胺主要用于制造民用電器的電飯鍋、電動吸塵器、高頻電子食品加熱器。 4）醫(yī)療器械及精密儀器 5）建筑領(lǐng)域 6）其它領(lǐng)域 體育用品的應(yīng)用包括滑雪板、球拍框、球拍線、沖浪板、冰鞋、釣魚桿、釣魚線等。 第40頁/共77頁6聚甲醛 聚甲醛（Polyoxymethylene或Polyformaldehyde，POM）是分子主鏈上含有許多重復(fù)醛基（-CH2-O-）的高聚物。由于其原料來源豐富，價格便宜，生產(chǎn)設(shè)備和工藝較簡單，加工成型方便，因此發(fā)展迅速，成為60年代繼尼龍之后發(fā)展起來的工程塑料。目前，在工程塑料

23、領(lǐng)域中，其年產(chǎn)量僅次于尼龍和聚碳酸酯，是當(dāng)今五大工程塑料之一。 第41頁/共77頁（1）聚甲醛塑料的特性及用途 由于聚合工藝和組成結(jié)構(gòu)不同，聚甲醛分為均聚甲醛和共聚甲醛兩種。其結(jié)構(gòu)式分別為： 第42頁/共77頁（2）聚甲醛的成型性能 1）可用注射（95以上）、擠出及吹塑等成型加工方法。2）吸濕性小，可不必干燥處理。3）熔融溫度范圍窄，熱敏性強(qiáng)，易分解，分解時有刺激性和腐蝕性氣體，熔料不宜在料筒時間過長，塑化時螺桿轉(zhuǎn)速要低，防止過熱和長時間受熱。采用直通噴嘴，噴嘴孔徑大一些，單獨(dú)加熱，防止滯料分解。4）熔融及凝固速度快，有利于縮短成型周期，但結(jié)晶速度快，塑件易產(chǎn)生毛斑、折皺、凹陷及熔接痕等。料溫

24、稍低于熔融溫度就會結(jié)晶，結(jié)晶后流動性變差。第43頁/共77頁5）流動性中等，溢邊值約0.04mm，流動性對溫度變化不敏感，對壓力變化十分敏感，可增加壓力提高熔體流動性。6）結(jié)晶度高，體積變化大，收縮值大且收縮范圍大，緩慢冷卻會使塑件成型后收縮減小。7）摩擦系數(shù)小，彈性大，對于帶有淺側(cè)凹凸的塑件可強(qiáng)行脫模。8）澆注系統(tǒng)流動阻力盡量小，澆口截面宜取大些，避免死角滯料；有嵌件必須預(yù)熱；模具應(yīng)加熱，改善流動性，使塑件內(nèi)外冷卻均勻，防止產(chǎn)生缺陷；成型零件應(yīng)選耐磨及耐腐材料，并淬硬及鍍鉻，應(yīng)排氣。第44頁/共77頁（3）聚甲醛的應(yīng)用 聚甲醛優(yōu)異的綜合性能使其在汽車工業(yè)、機(jī)械制造、精密儀器、電器通訊設(shè)備、化

25、學(xué)工業(yè)、結(jié)構(gòu)零件、農(nóng)用機(jī)械、家庭用具等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 1）汽車工業(yè) 聚甲醛在汽車工業(yè)中的應(yīng)用量最大，它不僅能代替鋅、銅、鋁等有色金屬，而且還能取代鑄鐵件和鋼沖壓件，因此在國外被稱為“賽鋼材料”，“超鋼材料”，“向金屬挑戰(zhàn)的材料”。 2）機(jī)械設(shè)備 3）電子電器 4）建筑方面 5）農(nóng)業(yè)機(jī)械方面 第45頁/共77頁7 聚碳酸酯聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）是指在分子主鏈中含有重復(fù)單元碳酸酯基的高分子化合物的總稱。隨著R基團(tuán)的不同，可以分成脂肪族聚碳酸酯、芳香族聚碳酸酯和肪脂-芳香族聚碳酸酯。其中產(chǎn)量最大、用途最廣而又最早實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的則為雙酚A型聚碳酸酯，其特點(diǎn)是原料價格低廉、

26、加工性能及制品性能超群，本章講述的即是這種聚合物。 第46頁/共77頁（1）聚碳酸酯的特性及用途 雙酚A型聚碳酸酯的分子結(jié)構(gòu)式為： 其具有對稱結(jié)構(gòu)，不存在空間異構(gòu)現(xiàn)象。苯環(huán)是分子主鏈上不能彎曲的剛性部分，能阻礙分子的內(nèi)旋轉(zhuǎn)。因而苯環(huán)的存在使大分子鏈的柔曲性減小，同時又降低了聚合物在有機(jī)溶劑中的溶解性和吸水性。 第47頁/共77頁（2）聚碳酸酯的成型性能1）可采用注射、擠出、吹塑和真空成型等加工方法。2）非結(jié)晶塑料，收縮率較小，可制得精度高的塑件，熱穩(wěn)定性好，成型溫度范圍寬。3）吸水性小，但水敏性強(qiáng)，吸收微量水分，就會使塑件質(zhì)量顯著下降，因此成型前必須干燥處理。第48頁/共77頁4）熔融溫度高，

27、熔體粘度大，宜采用敝開式延伸噴嘴；熔體流動性差，溢邊值約為0.06mm，流動性對溫度變化敏感，流動性對剪切速率不太敏感，冷卻速度快，易產(chǎn)生應(yīng)力集中，因此流道應(yīng)粗而短，采用截面較大的直接澆口、環(huán)形澆口、扇形澆口或護(hù)耳澆口等；應(yīng)設(shè)冷料穴，防止出現(xiàn)熔接痕。5）塑件壁厚不宜太厚，應(yīng)均勻，避免尖角、缺口或帶有嵌件，防止應(yīng)力集中引起開裂，為減少應(yīng)力開裂，應(yīng)進(jìn)行退火處理。6）一般采用高料溫（300），高壓力及快速成型，并采用模具加熱，提高模溫（80120）來降低塑件成型中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。第49頁/共77頁（3）聚碳酸酯的應(yīng)用 聚碳酸酯作為一種綜合性指優(yōu)良的工程塑料在國民經(jīng)濟(jì)各個方面有著廣泛的用途。 1）電子電

28、器方面 2）機(jī)械設(shè)備方面 3）光學(xué)照明方面 4）醫(yī)療器材方面 5）食品工業(yè)方面 6）在其它方面的應(yīng)用 第50頁/共77頁8 氟塑料氟塑料（Fluoreod plastics）是指主鏈或側(cè)鏈上，含有氟原子一類聚合物的總稱。其是由含氟單體通過均聚和共聚反應(yīng)制得，目前品種已20余種，其中聚四氟乙烯綜合性能最突出，應(yīng)用最廣，產(chǎn)量最大，約占氟塑料總產(chǎn)量的8590，號稱“塑料王”。本節(jié)主要講授聚四氟乙烯的成型加工性能。 第51頁/共77頁 氟塑料具有耐熱、耐寒，耐候、耐藥品、耐溶劑、高頻電性能優(yōu)異等性能，并具有不粘性、自潤滑性、低摩擦系數(shù)等特點(diǎn)，已成為尖端科學(xué)技術(shù)、軍事工業(yè)以及機(jī)械、電子電氣，石油化工等許

29、多工業(yè)部門不可缺少的新型工程材料，譽(yù)為塑料中的“貴金屬”。 第52頁/共77頁（1）聚四氟乙烯的結(jié)構(gòu)與性能 聚四氟乙烯（PTFE）又稱氟塑料- -4，簡稱F4，分子結(jié)構(gòu)式為： 第53頁/共77頁 聚四氟乙烯大分子鏈中只存在C- -F健和C- -C鍵。C- -F鍵很穩(wěn)定，要使其斷裂，需要500以上的熱能。C- -C鍵也較穩(wěn)定。從空間講，碳鏈周圍圍著一層氟原子，由于氟原子的體積較大，把主鏈上的碳原子屏蔽起來，這種結(jié)構(gòu)使其具有既耐高溫又耐腐蝕的特性。聚四氟乙烯通常在溫度高于390時才發(fā)生分解。其耐腐蝕性達(dá)到了除高溫下的熔融堿金屬、三氟化氯等少數(shù)物質(zhì)外，幾乎所有介質(zhì)都不能腐蝕它，甚至包括強(qiáng)氧化劑的王水

30、在內(nèi)，故有“塑料王”之稱。 第54頁/共77頁（2）聚四氟乙烯的成型性能 1）聚四氟乙烯雖然屬于直鏈熱塑性高聚物，但是加熱到其熔點(diǎn)327以上溫度時，也只是形成無定形的凝膠態(tài)而不能流動，因此不能用一般熱塑性塑料的加工方法加工，而需采用類似“粉末冶金”那種冷壓燒結(jié)的方法成型。 2）聚四氟乙烯為白色纖維狀細(xì)粉末，容易結(jié)塊成型，能夠在室溫下壓制成不同形狀密實的型坯。經(jīng)壓制的型坯具有一定的強(qiáng)度，在送入加熱爐內(nèi)進(jìn)行燒結(jié)過程中，其表面能量不穩(wěn)定的顆粒團(tuán)熔融粘結(jié)，經(jīng)冷卻凝結(jié)成堅實的制品。 第55頁/共77頁（3）聚四氟乙烯的成型加工方法 聚四氟乙烯的成型加工方法主要有壓縮、擠出成型、推壓成型、液壓成型、壓縮型

31、坯切削法等。以上諸方法都必須先后經(jīng)過制型坯、燒結(jié)、冷卻三個步驟。（1）壓縮燒結(jié)成型：1）型坯制造 2）燒結(jié) 3）冷卻 （2）擠出成型 ：1）柱塞式擠出成型 2）螺桿擠出成型 （3）推壓成型 （4）液壓成型 （5）模壓型坯切削法 第56頁/共77頁（4）聚四氟乙烯的應(yīng)用 聚四氟乙烯優(yōu)異的耐熱性和熱穩(wěn)定性，廣泛的工作溫度范圍，優(yōu)異的電性能，極優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性和耐溶劑性，突出的阻燃性，良好的摩擦性和防粘性，使它在許多應(yīng)用領(lǐng)域占有重要地位，廣泛應(yīng)用于航空、電子技術(shù)、化學(xué)工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、冷藏工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、建筑工業(yè)、食品工業(yè)等方面。 1）電子技術(shù)及電工方面的應(yīng)用 2）耐腐蝕方面的應(yīng)用 3）耐磨、密封方

32、面的應(yīng)用 4）在醫(yī)藥方面的應(yīng)用 第57頁/共77頁1.5.2 熱固性塑料 熱固性塑料是指在受熱或其他條件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料，如酚醛塑料、環(huán)氧塑料等。 熱固性塑料由于具有剛度大，在承載下彈性和塑性變形極小，且溫度對剛度影響很小，在相同載荷和溫度條件下，蠕變量比熱塑性塑料小得多；耐熱性能良好，塑件固化后對熱相當(dāng)穩(wěn)定；塑件尺寸穩(wěn)定性好，受溫度及濕度影響小，且成型后收縮小，容易制成比熱塑性塑料尺寸精度高的塑件；第58頁/共77頁1 酚醛塑料酚醛樹脂（phenol-formaldehyde，PF）是由酚類化合物（苯酚、甲酚等）和醛類化合物（甲醛、糠醛等）縮聚而成的合成樹脂的統(tǒng)稱。1909

33、年實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，是最早發(fā)現(xiàn)并最先工業(yè)化的品種，因此，1909年被認(rèn)為是塑料工業(yè)發(fā)展的起點(diǎn)。1955年以前，酚醛樹脂的產(chǎn)量居所有合成樹脂產(chǎn)量的首位，目前占世界合成樹脂總產(chǎn)量的5，居第六位。由于酚醛樹脂具有較高的力學(xué)強(qiáng)度，優(yōu)良的耐熱性、耐燒蝕性、耐酸、耐磨和良好的電絕緣性，因此被廣泛用于電器、電子、儀表、機(jī)械、日常用品、航空航天等領(lǐng)域。第59頁/共77頁（1）酚醛模塑料 其是由酚醛樹脂與填料及其他填加劑所制成的熱固性模塑材料，按所用填料的形態(tài)可分為粉狀酚醛模塑粉（酚醛模塑粉、電木粉、膠木粉）和纖維狀酚醛模塑粉（纖維增強(qiáng)酚醛模塑粉）；按成型工藝的特點(diǎn)可分為酚醛壓塑粉和酚醛注塑粉。第60頁/共77頁

34、1）酚醛模塑料的命名 按照國標(biāo)GB140386的規(guī)定，酚醛模塑料的命名由酚醛樹脂縮寫代號和型號組成。根據(jù)國標(biāo)GB184480塑料及樹脂縮寫代號的規(guī)定，一步法酚醛樹脂的縮寫代號為PF1，二步法酚醛樹脂的縮寫代號為PF2。酚醛模塑料的型號由以下四部分組成： 第61頁/共77頁2）酚醛模塑料的成型方法 酚醛模塑料可采用壓縮成型、壓注成型和注射成型三種成型方法來進(jìn)行加工。3）酚醛模塑料的用途 根據(jù)其類別和等級的不同，酚醛模塑料在很多方面得以應(yīng)用。例如：通用型酚醛模塑料主要用于制造日用品，文教用品，家用電器、低壓電器、電絕緣性能要求較高的電信、儀表、交通電器、汽車電器的絕緣結(jié)構(gòu)件，受酸和水蒸氣侵蝕或在濕

35、熱、振動條件下使用的機(jī)電、儀表、低壓電器和蓄電池的絕緣結(jié)構(gòu)件，帶金屬嵌件或在長期使用過程中不允許有氨放出的各種工業(yè)產(chǎn)品，紡織機(jī)械產(chǎn)品和醫(yī)療器件等。 第62頁/共77頁（4）酚醛塑料的成型特性1）成型較好，適用于壓縮成型，部分適用于壓注成型，少數(shù)適用于注射成型。2）含有水分和揮發(fā)物，應(yīng)預(yù)熱、干燥和排氣。未預(yù)熱的需提高模溫和成型壓力，并注意排氣。3）模溫對流動性影響較大，一般超過160時，流動性會下降。4）收縮率和取向程度較大，比氨基塑料大。5）固化速度一般比氨基塑料慢，固化時放出熱量。厚壁大型塑件內(nèi)部溫度容易過高，易發(fā)生固化不均及過熱現(xiàn)象第63頁/共77頁2環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂（Epoxide，EP

36、）是指分子中含有兩個或兩個以上環(huán)氧基 的化合物的統(tǒng)稱。其品種及類型很多，但以雙酚A型環(huán)氧樹脂的產(chǎn)量最大（在我國約占環(huán)氧樹脂總量的90%，在世界約占環(huán)氧樹脂總量的7580%），用途最廣，因此被稱為通用型環(huán)氧樹脂。未固化的環(huán)氧樹脂為線型結(jié)構(gòu)，不能直接使用，必須加入固化劑使之在一定溫度下發(fā)生交聯(lián)固化反應(yīng)，形成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)后才能使用。這種加有固化劑和其它添加劑而形成的熱固性材料及其制品稱為環(huán)氧塑料。第64頁/共77頁（1 1）環(huán)氧樹脂的類型、特性及用途 環(huán)氧塑料具有優(yōu)異的力學(xué)性能、介電性能、耐腐蝕性能（以耐中等濃度酸堿介質(zhì)最好）、收縮率為熱固性塑料中最小的品種，因此具有優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性。但由于環(huán)氧樹脂

37、、固化劑和改性劑的品種繁多，所能組合成的固化體系配方更多，因此環(huán)氧塑料的性能各異，甚至差別甚大。 第65頁/共77頁（2）環(huán)氧樹脂的成型特性1）常用澆鑄、低壓壓注、壓縮及注射成型等成型方法加工。2）流動性好，固化速度快，裝料后立即加壓。固化時沒有副產(chǎn)物析出，不需排氣。3）固化收縮小，但熱剛性差，塑件不易脫模。 第66頁/共77頁區(qū)分熱固性塑料和熱塑性塑料區(qū)分熱固性塑料和熱塑性塑料熱塑性塑料熱塑性塑料加熱時變軟以至流動，冷卻變硬，這種過程是可逆的，可以加熱時變軟以至流動，冷卻變硬，這種過程是可逆的，可以反復(fù)進(jìn)行。反復(fù)進(jìn)行。熱固性塑料熱固性塑料第一次加熱時可以軟化流動，加熱到一定溫度，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)

38、一交鏈固化而變硬，這種變化是不可逆的，此第一次加熱時可以軟化流動，加熱到一定溫度，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)一交鏈固化而變硬，這種變化是不可逆的，此后，再次加熱時，已不能再變軟流動了。正是借助這種特性進(jìn)行成型加工，利用第一次加熱時的塑化流動，后，再次加熱時，已不能再變軟流動了。正是借助這種特性進(jìn)行成型加工，利用第一次加熱時的塑化流動，在壓力下充滿型腔，進(jìn)而固化成為確定形狀和尺寸的制品。在壓力下充滿型腔，進(jìn)而固化成為確定形狀和尺寸的制品。第67頁/共77頁1、塑料制品的生產(chǎn)主要由塑料的 、 、修飾和裝配四個基本工序所組成。答案：成型、機(jī)械加工 2. 高聚物中大分子鏈的空間結(jié)構(gòu)有 、直鏈狀線型及 三種形式。答案

39、：線型、體型3. 塑料一般是由 和 組成。答案： 樹脂、添加劑4. 根據(jù)塑料成份不同可以分為 和 塑料。答案： 簡單組分、多組分5. 塑料的主要成份有 、 、增塑劑、著色劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑。答案：樹脂、填充劑6. 塑料的填充劑有 和 ，其形狀有粉狀纖維狀和片狀等。答案：無機(jī)填充劑、有機(jī)填充劑第68頁/共77頁7.塑料中的添加劑之一的穩(wěn)定劑按其作用分為 、 和抗氧化劑。答案： 熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑8.根據(jù)塑料成型需要，工業(yè)上用成型的塑料有 、 、溶液和分散體等物料。答案：粉料、粒料 9.塑料按合成樹脂的分子結(jié)構(gòu)及熱性能可分為 和 兩種。答案：熱塑性塑料和熱固性塑料 10.塑料按性能及用途可分為 、

40、 、增強(qiáng)塑料。答案： 通用塑料、工程塑料11.塑料的使用性能包括： 、 、力學(xué)性能、熱性能、電性能等。答案：物理性能、化學(xué)性能、12.熱固性塑料的工藝性能有： 、流動性、 、水分與揮化物含量、固化特性。答案：收縮性、壓縮率13. 熱塑性塑料的工藝性能有： 、 、熱敏性、塑料狀態(tài)與加工性、粘度性與流動性、結(jié)晶性、應(yīng)力開裂、熔體破裂。答案：收縮性、吸水性、第69頁/共77頁14塑料中必要和主要成分是 ，現(xiàn)在制造合成樹脂的原料主要來自于 。答案：樹脂 、石油15、填充劑在塑料中的主要起 作用和 作用。答案：增量 、改性16、塑料制品的后處理，一般包括 處理和 處理答案： 退火、調(diào)濕17、塑料制品的預(yù)處理包括 、 、干燥等工序。答案： 預(yù)壓、預(yù)熱18、塑料中的著色劑主要起 作用，同時還提高塑料的光穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和耐候性。答案： 裝飾美觀19、注射機(jī)的基本作用是加熱熔融塑料，使其達(dá)到 狀態(tài)；對粘流的塑料施加高壓，使其射入 。答案： 粘流、模具型腔20、擠出成型中的螺桿可以分為 段、 段和均化段。答案：加料、壓縮 第70頁/共77頁21、設(shè)計塑料制品必須充分考慮 、 和模具結(jié)構(gòu)及加工工藝性。答案：模塑方法、塑料的性能 22、塑料制品的工藝流程不僅包括制品的 ，還包括模塑前的準(zhǔn)備和模塑后的后處理及 。答案：模塑成型 、二次加工23、 是塑料中主要的必不可少的成分，它決定了塑料的類型