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1、熱塑性增強(qiáng)塑料熱塑性增強(qiáng)塑料一般由樹(shù)脂及增強(qiáng)材料組成。目前常用的樹(shù)脂主要為尼龍(PA)、聚苯乙烯(PS)、ABS、AS,聚碳酸酯(pc)、線型聚酯、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚甲醛(POM)等。增強(qiáng)材料一般為無(wú)堿玻璃纖維(有長(zhǎng)短兩種,長(zhǎng)纖維料一般與粒料長(zhǎng)一致為23毫米,短纖維料長(zhǎng)一般小于0.8 毫米)經(jīng)表面處理后與樹(shù)脂配制而成。玻纖含量應(yīng)按樹(shù)脂比重選用最合理的配比,一般為 20%40%之間。由于各種增強(qiáng)塑料所選用的樹(shù)脂不同,玻纖長(zhǎng)度、直徑,有無(wú)含堿及表面處 理劑不同其增強(qiáng)效果不一,成型特性也不一。 如前所述增強(qiáng)料可改善一系列力學(xué)性能,但也存在一系列缺點(diǎn):沖擊強(qiáng)度與沖擊疲勞強(qiáng)度低(但缺口沖

2、擊強(qiáng)度提高);透明性、焊接點(diǎn)強(qiáng)度也降低,收縮、強(qiáng)度、熱膨脹 系數(shù)、熱傳導(dǎo)率的異向性增大。故目前該塑料主要用于小型,高強(qiáng)度、耐熱,工作環(huán)境差及高精度要求的塑件。 2.1工藝特性 流動(dòng)性差增強(qiáng)料熔融指數(shù)比普通料低30%70%故流動(dòng)性不良,易發(fā)生填充不 良,熔接不良,玻纖分布不勻等弊病。尤其對(duì)長(zhǎng)纖維料更易發(fā)生上述缺陷,并還易損傷纖 維而影響力學(xué)性能。 成型收縮小、異向性明顯成型收縮比未增強(qiáng)料小,但異向性增大沿料流方向 的收縮小,垂直方向大,近進(jìn)料口處小,遠(yuǎn)處大,塑件易發(fā)生翹曲、變形。 脫模不良、磨損大不易脫模,并對(duì)模具磨損大,在注射時(shí)料流對(duì)澆注系統(tǒng),型芯等磨損也大。 易發(fā)生氣體成型時(shí)由于纖維表面處理

3、劑易揮發(fā)成氣體、必須予以排出,不 然易發(fā)生熔接不良、缺料及燒傷等弊病。 2.2成型注意事項(xiàng) 為了解決增強(qiáng)料上述工藝弊病,在成型時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng): 宜用高溫、高壓、高速注射。 模溫宜取高(對(duì)結(jié)晶性料應(yīng)按要求調(diào)節(jié)),同時(shí)應(yīng)防止樹(shù)脂、玻纖分頭聚積, 玻纖外露及局部燒傷。 保壓補(bǔ)縮應(yīng)充分。 塑件冷卻應(yīng)均勻。 料溫、模溫變化對(duì)塑件收縮影響較大,溫度高收縮大,保壓及注射壓力增 大,可使收縮變小但影響較小。 由于增強(qiáng)料剛性好,熱變形溫度高可在較高溫度時(shí)脫模,但要注意脫模后均勻冷卻。 應(yīng)選用適當(dāng)?shù)拿撃?宜用螺桿式注射機(jī)成型。尤其對(duì)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)料必須用螺桿式注射機(jī)加工,如果 沒(méi)有螺桿式注射機(jī)則應(yīng)在造粒后象短纖

4、維料一樣才可在柱塞式注射機(jī)上加工。 2.3成型條件 常用熱塑性增強(qiáng)塑料成型條件見(jiàn)表(略)。 2.4模具設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) 塑件形狀及壁厚設(shè)計(jì)特別應(yīng)考慮有利于料流暢通填充型腔,盡量避免尖角、缺口。 脫模斜度應(yīng)取大,含玻璃纖維15%的可取1°2°,含玻璃纖維30%的可取 2°3°。當(dāng)不允許有脫模斜度時(shí)則應(yīng)避免強(qiáng)行脫模,宜采用橫向分型結(jié)構(gòu)。 澆注系統(tǒng)截面宜大,流程平直而短,以利于纖維均勻分散。 設(shè)計(jì)進(jìn)料口應(yīng)考慮防止填充不足,異向性變形,玻璃纖維分布不勻,易產(chǎn) 生熔接痕等不良后果。進(jìn)料口宜取薄片,寬薄,扇形,環(huán)形及多點(diǎn)形式進(jìn)料口以使料流亂流, 玻璃纖維均勻分散,以減少

5、異向性,最好不采用針狀進(jìn)料口,進(jìn)料口截面可適當(dāng)增大,其長(zhǎng)度應(yīng)短。 模具型芯、型腔應(yīng)有足夠剛性及強(qiáng)度。 模具應(yīng)淬硬,拋光、選用耐磨鋼種,易磨損部位應(yīng)便于修換。 頂出應(yīng)均勻有力,便于換修。 模具應(yīng)設(shè)有排氣溢料槽,并宜設(shè)于易發(fā)生熔接痕部位。PC 聚碳酸酯 典型應(yīng)用范圍: 電氣和商業(yè)設(shè)備(計(jì)算機(jī)元件、連接器等),器具(食品加工機(jī)、電冰箱抽屜等),交通運(yùn)輸行業(yè)(車(chē)輛的前后燈、儀表板等)。 注塑模工藝條件: 干燥處理:PC材料具有吸濕性,加工前的干燥很重要。建議干燥條件為100C到200C,34小時(shí)。加工前的濕度必須小于0.02%。熔化溫度:260340C。模具溫度:70120C。注射壓力:盡可能地使用高

6、注射壓力。注射速度:對(duì)于較小的澆口使用低速注射,對(duì)其它類(lèi)型的澆口使用高速注射?;瘜W(xué)和物理特性:PC是一種非晶體工程材料,具有特別好的抗沖擊強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、光澤度、抑制細(xì)菌特性、阻燃特性以及抗污染性。PC的缺口伊估德沖擊強(qiáng)度(otched Izod impact stregth)非常高,并且收縮率很低,一般為0.1%0.2%。PC有很好的機(jī)械特性,但流動(dòng)特性較差,因此這種材料的注塑過(guò)程較困難。在選用何種品質(zhì)的 PC材料時(shí),要以產(chǎn)品的最終期望為基準(zhǔn)。如果塑件要求有較高的抗沖擊性,那么就使用低流動(dòng)率的PC材料;反之,可以使用高流動(dòng)率的PC材料,這樣可以?xún)?yōu)化注塑過(guò)程。PC/ABS 聚碳酸酯和丙烯腈-丁

7、二烯-苯乙烯共聚物和混合物 典型應(yīng)用范圍:計(jì)算機(jī)和商業(yè)機(jī)器的殼體、電器設(shè)備、草坪和園藝機(jī)器、汽車(chē)零件(儀表板、內(nèi)部裝修以及車(chē)輪蓋)。注塑模工藝條件: 干燥處理:加工前的干燥處理是必須的。濕度應(yīng)小于0.04%,建議干燥條件為90110C,24小時(shí)。熔化溫度: 230300C。模具溫度:50100C。注射壓力:取決于塑件。注射速度:盡可能地高?;瘜W(xué)和物理特性: PC/ABS具有PC和ABS兩者的綜合特性。例如ABS的易加工特性和PC的優(yōu)良機(jī)械特性和熱穩(wěn)定性。二者的比率將影響PC/ABS材料的熱穩(wěn)定性。PC/ABS這種混合材料還顯示了優(yōu)異的流動(dòng)特性。PC/ABS 聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚

8、物和混合物 典型應(yīng)用范圍:計(jì)算機(jī)和商業(yè)機(jī)器的殼體、電器設(shè)備、草坪和園藝機(jī)器、汽車(chē)零件(儀表板、內(nèi)部裝修以及車(chē)輪蓋)。注塑模工藝條件: 干燥處理:加工前的干燥處理是必須的。濕度應(yīng)小于0.04%,建議干燥條件為90110C,24小時(shí)。熔化溫度: 230300C。模具溫度:50100C。注射壓力:取決于塑件。注射速度:盡可能地高?;瘜W(xué)和物理特性: PC/ABS具有PC和ABS兩者的綜合特性。例如ABS的易加工特性和PC的優(yōu)良機(jī)械特性和熱穩(wěn)定性。二者的比率將影響PC/ABS材料的熱穩(wěn)定性。PC/ABS這種混合材料還顯示了優(yōu)異的流動(dòng)特性。ABA丙烯腈丁二烯丙烯酸酯共聚物ABS丙烯腈丁二烯苯乙烯塑料ACP

9、ES丙烯腈氯化聚乙烯苯乙烯共聚物AEPDM丙烯腈三元乙丙橡膠苯乙烯共聚物AES丙烯腈乙烯苯乙烯共聚物AMBA丙烯腈甲基丙烯酸丙烯腈丁二烯橡膠AMMA丙烯腈甲基丙烯酸甲酯共聚物ASA丙烯腈苯乙烯丙烯酸共聚物ARP芳香聚酯CMC羧甲基纖維素CS酪蛋白CA醋酸纖維素CAB醋酸丁酯纖維素CAP醋酸丙酯纖維素CN硝酸纖維素CE纖維素塑料(通用)CP丙酸纖維素CTA三乙酸纖維素CPE氯化聚乙烯CPVC氯化聚氯乙烯CF酚醛樹(shù)脂EP環(huán)氧樹(shù)脂EC乙基纖維素EEA乙烯丙烯酸乙酯EMA乙烯甲基丙烯酸EPM乙烯丙烯共聚物EPD乙烯丙烯丁二烯共聚物ETFE乙烯四氟乙烯共聚物EVAL乙烯乙烯醇共聚物EVA乙烯醋酸乙烯共聚

10、物FF呋喃甲醛塑料HDPE高密度聚乙烯IPS抗沖聚苯乙烯LLDPE線性低密度聚乙烯LMDPE線性中密度聚乙烯LCP液晶聚合物L(fēng)DPE低密度聚乙烯MDPE中密度聚乙烯MBS甲基丙烯酸丁二烯苯乙烯共聚物MF三聚氰胺樹(shù)脂MPF蜜胺苯甲醛樹(shù)脂MC甲基纖維素PA尼龍(聚)PFA全氟烷氧基烷烴FEP全氟(乙丙)共聚物PF苯甲醛樹(shù)脂PFF苯糠醛樹(shù)脂PAA聚丙烯酸PAN聚丙烯腈PADC聚碳酸烷基乙二醇酯PMS聚甲基苯乙烯PA聚酰胺(尼龍)PAI聚酰胺酰亞胺PARA聚芳基酰胺PAE聚芳醚PAEK聚芳醚酮PASU聚芳砜PBAN聚丁二烯丙烯腈PBS聚丁二烯苯乙烯PB聚丁烯PBA聚丙烯酸丁酯PBT聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯

11、PC聚碳酸酯PDAP聚鄰苯二甲酸烷基酯PAK聚醇酸酯PAUR聚酯型聚氨酯PEK聚醚酮PEUR聚醚型聚氨酯PEBA聚醚酰胺嵌段共聚物PEEK聚醚醚酮PEI聚醚亞胺PES聚醚砜PE聚乙烯PEO聚環(huán)氧乙烯PET聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯PETG對(duì)苯二甲酸乙二醇酯乙二醇共聚物PI聚酰亞胺PISU聚酰亞胺砜PIB聚異丁烯PMCA聚甲基氯化丙烯酸PMMA聚甲基丙烯酸甲酯PMP聚4甲基1戊烯PCTFE聚氯代三氟乙烯POM聚甲醛PPE聚苯醚PPO聚苯醚PPS聚苯硫醚PPSU聚苯砜PPA聚苯酰胺PP聚丙烯PPOX聚氧化丙烯PS聚苯乙烯PSU聚砜PTFE聚四氟乙烯PUR聚氨酯PVK聚乙烯咔唑PVP聚乙烯吡咯烷酮PVAC

12、聚醋酸乙烯PVAL聚乙烯醇PVB聚乙烯醇縮丁醛PVC聚氯乙烯PVCA氯乙烯乙酸乙酯聚合物PVF聚氟乙烯PVFM聚乙烯縮甲醛PVDC聚偏氯乙烯PVDF聚偏氟乙烯SP飽和聚酯SI聚硅氧烷SAN苯乙烯丙烯腈樹(shù)脂SB苯乙烯丁二烯共聚物S/MA苯乙烯馬來(lái)酸酐共聚物SMS苯乙烯甲基苯乙烯共聚物SRP苯乙烯橡膠類(lèi)改性塑料TPEL熱塑性彈性體TEEE熱塑性彈性體,醚酯TEO熱塑性彈性體,聚烯烴PEBA熱塑性彈性體,聚醚酰胺嵌段共聚物TES熱塑性彈性體,苯乙烯類(lèi)TPES熱塑性聚酯ARP共聚酯PAT聚芳酯聚對(duì)苯二甲酸液晶聚合物TPUR熱塑性聚氨酯TSUR熱固性聚氨酯UHMWPE超高分子量聚乙烯UP不飽和聚酯UF脲

13、甲醛樹(shù)脂VCEMA氯乙烯乙烯甲基丙烯酸酯共聚物VCEV氯乙烯乙烯醋酸乙烯酯共聚物VCE氯乙烯乙烯共聚物VCMA氯乙烯甲基丙烯酸酯共聚物VCMMA氯乙烯甲基丙烯酸甲酯共聚物VCOA氯乙烯辛基丙烯酸酯共聚物VCVAC氯化乙烯醋酸乙烯酯VCVDC氯乙烯偏氯乙烯共聚物 分享熱塑性彈性體(TPR/TPE)熱塑性彈性體(TPR/TPE)1、什么是彈性體 熱塑性彈性體(Thermoplastic Elastomer-TPE)亦稱(chēng)熱塑性橡膠(Thermoplastic Rubber-TPR) 是一種兼具橡膠和熱塑性塑料特性之材料,熱塑性彈性體具有多種可能的結(jié)構(gòu),最根本的一條是需要有至少兩個(gè)互相分散的聚合物相,

14、在正常使用溫度下,一相為流體(使溫度高于它的Tg玻璃化溫度),另一相為固體(使溫度低于它的Tg或等于Tg),并且兩相之間存在相互作用。即在常溫下顯示橡膠彈性,高溫下又能塑化成型的高分子材料,具有類(lèi)似于橡膠的力學(xué)性能及使用性能、又能按熱塑性塑料進(jìn)行加工和回收,它在塑料和橡膠之間架起了一座橋梁。因此,熱塑性彈性體可象熱塑性塑料那樣快速、有效的、經(jīng)濟(jì)的加工橡膠制品。就加工而言,它是一種塑料;就性質(zhì)而言,它又是一種橡膠。熱可塑性彈性體有許多優(yōu)于熱固性橡膠的特點(diǎn)。 目前,熱塑性彈性體尚無(wú)統(tǒng)一的命名,習(xí)慣以英文字母縮寫(xiě)語(yǔ)TPR表示熱塑性橡膠,TPE表示熱塑性彈性體,兩者在有關(guān)資料著作中均有使用。為統(tǒng)一起見(jiàn)

15、,都以TPE或熱塑性彈性體稱(chēng)之。目前國(guó)內(nèi)對(duì)熱塑性苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物則稱(chēng)之為SBS(styrene-butadiene-styren block copolymer),熱塑性異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物稱(chēng)為SIS(styrene-isoprene block copolymer),飽和型SBS則稱(chēng)之為SEBS,即Styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer的縮寫(xiě),就是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物。其它各類(lèi)熱塑性彈性體均以生產(chǎn)廠家的商品名稱(chēng)稱(chēng)之。我國(guó)也采用SBS的代號(hào),表示熱塑性苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物,習(xí)慣稱(chēng)為熱塑性丁苯橡

16、膠。 2、 特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域 彈性體是一種性能獨(dú)特的人造熱可塑性彈性體,具有非常廣泛的用途。其優(yōu)良的產(chǎn)品適用性來(lái)源于其特殊的分子結(jié)構(gòu)的可調(diào)整性和可控制性,從而表現(xiàn)出以下優(yōu)異的性能: 物理性能優(yōu)越: 良好的外觀質(zhì)感,觸感溫和,易著色,色調(diào)均一,穩(wěn)定; 可調(diào)的物性,提供廣闊的產(chǎn)品設(shè)計(jì)空間; 力學(xué)性能可比硫化橡膠,但無(wú)須硫化交聯(lián); 硬度范圍寬闊,自SHORE-A 0度至SHORE-D 70度可調(diào); 耐拉伸性能優(yōu)異,抗張強(qiáng)度最高可達(dá)十幾個(gè)Mpa,斷裂伸長(zhǎng)率最高可達(dá)十倍以上; 長(zhǎng)期耐溫可超過(guò)70,低溫環(huán)境性能良好,在-60溫度下仍能保持良好的繞曲性; 良好的電絕緣性及耐電壓特性。 具有突出的防滑性能,耐磨

17、性和耐候性能 化學(xué)性能優(yōu)越: 耐一般化學(xué)品(水、酸、堿、醇類(lèi)溶劑); 可在溶劑中加工,可短期浸泡于溶劑或油中; 無(wú)毒性; 良好的抗紫外線輻射及抗氧化性能,可使用于戶(hù)外環(huán)境; 粘結(jié)性能好,選用合宜的膠粘技術(shù)可直接與真皮合成或人造皮革表面牢固粘合。 生產(chǎn)加工優(yōu)勢(shì): 無(wú)需硫化即具有傳統(tǒng)硫化橡膠之特性,節(jié)省硫化劑及促進(jìn)劑等輔助原料; 適合注塑成型、壓鑄成型、熱熔和溶解涂層等多種工藝; 邊料、余料和廢料等可完全回收再利用,且不改變性能,降低浪費(fèi); 簡(jiǎn)化加工工藝,節(jié)約加工能耗與設(shè)備資源,加工周期短,降低生產(chǎn)成本,提高工效; 加工設(shè)備及工藝簡(jiǎn)單,節(jié)省生產(chǎn)空間,降低不合格品率; 產(chǎn)品無(wú)毒,無(wú)刺激性氣味,對(duì)環(huán)境

18、、設(shè)備及人員無(wú)傷害; 材料可反復(fù)使用,邊腳廢料可回收,可以說(shuō)生產(chǎn)中無(wú)廢料; 加工助劑和配合劑較少,可節(jié)省產(chǎn)品質(zhì)量控制和檢測(cè)的費(fèi)用; 產(chǎn)品尺寸精度高、質(zhì)量更易于控制; 材料比重少,且可調(diào); 可直接與PP、ABS等多種塑料摻混而制成特種塑料合金。 彈性體具有優(yōu)越的物理、化學(xué)性能且易于加工,同時(shí),該產(chǎn)品還具有無(wú)毒、無(wú)污染并可回收二次加工的環(huán)保優(yōu)勢(shì)。 因此,在眾多工業(yè)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用,如:玩具、運(yùn)動(dòng)器材、鞋材、文具、五金、電動(dòng)工具、通訊、電子產(chǎn)品、食品和飲料包裝、家用電器、廚房用品、醫(yī)療器械、汽車(chē)、建筑工程、電線電纜等。 更可貴的是,她是引領(lǐng)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)和市場(chǎng)導(dǎo)向的優(yōu)質(zhì)材料,-其柔軟的質(zhì)感和可調(diào)整的物性、

19、硬度和適宜多種加工工藝且具有環(huán)保優(yōu)勢(shì)-為廣大產(chǎn)品設(shè)計(jì)師提供了巨大的發(fā)揮空間,這無(wú)疑對(duì)您創(chuàng)新產(chǎn)品,增加價(jià)值,引領(lǐng)市場(chǎng)潮流提供了巨大的幫助。 從原料價(jià)格看,熱塑性彈性體TPE比熱固性橡膠要貴,然而在制品的綜合成本上則較便宜。主要因?yàn)門(mén)PE的密度要小,使用TPE,生產(chǎn)效率高,能耗低,廢品少,并且可回收。 從原料生產(chǎn)過(guò)程來(lái)看,熱可塑性彈性體的TPE的生產(chǎn)工藝比熱固性橡膠優(yōu)越,減少了批量產(chǎn)品的不穩(wěn)定。 熱塑性彈性體可塑性加工賦予制品設(shè)計(jì)靈活方便,熱塑性彈性體的可著色、可粘接更使制品豐富多彩。 結(jié)構(gòu)、工藝及設(shè)備 聚合物連的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由化學(xué)組成不同的樹(shù)脂(硬段)和橡膠段(軟段)構(gòu)成。硬段的鏈段向作用力形成物

20、理"交聯(lián)",軟段則是具有較大旋轉(zhuǎn)能力的高彈性鏈段。而軟段又以適當(dāng)?shù)拇涡蚺帕胁⒁赃m當(dāng)?shù)姆绞竭B接起來(lái),硬段的這種物理交聯(lián)是可逆的,即可在高溫下失去約束大分子的能力呈現(xiàn)塑性,降至常溫時(shí)這些"交聯(lián)"又恢復(fù),而起類(lèi)似硫化橡膠交聯(lián)的作有用。 正是由于這種聚合物鏈結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有交聯(lián)狀態(tài)的可塑性,因而本彈性體在常溫下顯示硫化膠的彈性,強(qiáng)度和變形特征等物理機(jī)械性能。另一方面,在高溫下硬段會(huì)軟化或溶化,呈現(xiàn)塑性流動(dòng)性。在加壓,加溫等條件下采用納米填充技術(shù),動(dòng)態(tài)交聯(lián)技術(shù)加入多種改性輔料(阻燃、耐候、耐黃變穩(wěn)定劑),密煉或經(jīng)雙螺桿擠出,切粒干燥而成本產(chǎn)品。塑料的基本性能塑料的基本性

21、能 1 質(zhì)輕、比強(qiáng)度高。塑料質(zhì)輕,一般塑料的密度都在 0.9 2.3 克厘米 3 之間,只有鋼鐵的 1 8 1 4 、鋁的 1 2 左右,而各種泡沫塑料的密度更低,約在 0.01 O.5 克厘米 3 之間。按單位質(zhì)量計(jì)算的強(qiáng)度稱(chēng)為比強(qiáng)度,有些增強(qiáng)塑料的比強(qiáng)度接近甚至超過(guò)鋼材。例如合金鋼材,其單位質(zhì)量的拉伸強(qiáng)度為 160 兆帕,而用玻璃纖維增強(qiáng)的塑料可達(dá)到 170 400 兆帕。 2 優(yōu)異的電絕緣性能。幾乎所有的塑料都具有優(yōu)異的電絕緣性能,如極小的介電損耗和優(yōu)良的耐電弧特性,這些性能可與陶瓷媲美。 3 優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性能。一般塑料對(duì)酸堿等化學(xué)藥品均有良好的耐腐蝕能力,特別是聚四氟乙烯的耐化學(xué)腐蝕

22、性能比黃金還要好,甚至能耐 " 王水 " 等強(qiáng)腐蝕性電解質(zhì)的腐蝕,被稱(chēng)為 " 塑料王 " 。 4 減摩、耐磨性能好。大多數(shù)塑料具有優(yōu)良的減摩、耐磨和自潤(rùn)滑特性。許多工程塑料制造的耐摩擦零件就是利用塑料的這些特性,在耐磨塑料中加入某些固體潤(rùn)滑劑和填料時(shí),可降低其摩擦系數(shù)或進(jìn)一步提高其耐磨性能。 5 透光及防護(hù)性能。多數(shù)塑料都可以作為透明或半透明制品,其中聚苯乙烯和丙烯酸酯類(lèi)塑料象玻璃一樣透明。有機(jī)玻璃化學(xué)名稱(chēng)為聚甲基丙烯酸甲酯,可用作航空玻璃材料。聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等塑料薄膜具有良好的透光和保暖性能,大量用作農(nóng)用薄膜。塑料具有多種防護(hù)性能,因此常用作

23、防護(hù)保裝用品,如塑料薄膜、箱、桶、瓶等。 6 減震、消音性能優(yōu)良。某些塑料柔韌而富于彈性,當(dāng)它受到外界頻繁的機(jī)械沖擊和振動(dòng)時(shí),內(nèi)部產(chǎn)生粘性?xún)?nèi)耗,將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成熱能,因此,工程上用作減震消音材料。例如,用工程塑料制作的軸承和齒可減小噪音,各種泡沫塑料更是廣泛使用的優(yōu)良減震消音材料。 上述塑料的優(yōu)良性能,使它在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活中具有廣泛用途;它已從過(guò)去作為金屬、玻璃、陶瓷、木材和纖維等材料的代用品,而一躍成為現(xiàn)代生活和尖端工業(yè)不可缺少的材料。然而,塑料也有不足之處。例如,耐熱性比金屬等材料差,一般塑料僅能在 100 以下溫度使用,少數(shù) 200 左右使用;塑料的熱膨脹系數(shù)要比金屬大 3 1

24、0 倍,容易受溫度變化而影響尺寸的穩(wěn)定性;在載荷作用下,塑料會(huì)緩慢地產(chǎn)生粘性流動(dòng)或變形,即蠕變現(xiàn)象;此外,塑料在大氣、陽(yáng)光、長(zhǎng)期的壓力或某些質(zhì)作用下會(huì)發(fā)生老化,使性能變壞等。塑料的這些缺點(diǎn)或多或少地影響或限制了它的應(yīng)用。但是,隨著塑料工業(yè)的發(fā)展和塑料材料研究工作的深入,這些缺點(diǎn)正被逐漸克服,性能優(yōu)異的新穎塑料和各種塑料復(fù)合材料正不斷涌現(xiàn)塑料的成型和加工方法 內(nèi)容: 塑料成型加工是一門(mén)工程技術(shù),所涉及的內(nèi)容是將塑料轉(zhuǎn)變?yōu)樗芰现破返母鞣N工藝。在轉(zhuǎn)變過(guò)程中常會(huì)發(fā)生以下一種或幾種情況,如聚合物的流變以及物理、化學(xué)性能的變化等。塑料成型的方法很多,詳細(xì)見(jiàn)表 塑料成型方法 壓制成型:壓縮模塑層壓冷壓模塑傳

25、遞模塑低壓成型 澆 鑄:靜態(tài)澆鑄嵌 鑄離心澆鑄搪 塑旋轉(zhuǎn)鑄塑滾 塑流延鑄塑 擠出成型 手糊成型 擠拉成型 纖維纏繞成型 注射成型: 排氣式注射成型流動(dòng)式注射成型共注射注射成型無(wú)流道注射成型反應(yīng)注射成型熱固注射成型 壓延成型 吹塑成型: 注射吹塑成型擠出吹塑成型拉伸吹塑薄膜 涂 覆: 熱熔敷流化噴涂火焰噴涂靜電噴涂等離子噴涂 發(fā)泡成型: 化學(xué)發(fā)泡物理發(fā)泡機(jī)械發(fā)泡 二次成型 熱成型雙軸拉伸固相成型 1壓縮模塑。壓縮模塑又稱(chēng)模壓,是模塑料在閉合模腔內(nèi)借助加壓(一般尚須加熱)的成型方法。通常,壓縮模塑適用于熱固性塑料,如酚醛塑料、氨基塑料、不飽和聚酯塑料等。 壓縮模塑由預(yù)壓、預(yù)熱和模壓三個(gè)過(guò)程組成:

26、預(yù)壓 為改善制品質(zhì)量和提高模塑效率等,將粉料或纖維狀模塑料預(yù)先壓成一定形狀的操作。 預(yù)熱 為改善模塑料的加工性能和縮短成型周期等,把模塑料在成型前先行加熱的操作。 模壓 在模具內(nèi)加入所需量的塑料,閉模、排氣,在模塑溫度和壓力下保持一段時(shí)間,然后脫模清模的操作。 壓縮模塑用的主要設(shè)備是壓機(jī)和塑模。壓機(jī)用得最多的是自給式液壓機(jī),噸位從幾十噸至幾百?lài)嵅坏取S邢聣菏綁簷C(jī)和上壓式壓機(jī)。用于壓縮模塑的模具稱(chēng)為壓制模具,分為三類(lèi);溢料式模具、半溢料式模具不溢式模具。 壓縮模塑的主要優(yōu)點(diǎn)是可模壓較大平面的制品和能大量生產(chǎn),其缺點(diǎn)是生產(chǎn)周期長(zhǎng),效率低。 2 層壓成型。用或不用粘結(jié)劑,借加熱、加壓把相同或不相同材

27、料的兩層或多層結(jié)合為整體的方法。 壓成型常用層壓機(jī)操作,這種壓機(jī)的動(dòng)壓板和定壓板之間裝有多層可浮動(dòng)熱壓板。 層壓成型常用的增強(qiáng)材料有棉布、玻璃布、紙張、石棉布等,樹(shù)脂有酚醛、環(huán)氧、不飽和聚酯以及某些熱塑性樹(shù)脂。 3 冷壓模塑。冷壓模塑又叫冷壓燒結(jié)成型,和普通壓縮模塑的不同點(diǎn)是在常溫下使物料加壓模塑。脫模后的模塑品可再行加熱或借助化學(xué)作用使其固化。該法多用于聚四氟乙烯的成型,也用于某些耐高溫塑料(如聚酰亞胺等)。一般工藝過(guò)程為制坯-燒結(jié)-冷卻三個(gè)步驟。 4 傳遞模塑。傳遞模塑是熱固性塑料的一種成型方式,模塑時(shí)先將模塑料在加熱室加熱軟化,然后壓入巳被加熱的模腔內(nèi)固化成型。傳遞模塑按設(shè)備不同有工種形

28、式: 活板式; 罐式; 柱塞式。 傳遞模塑對(duì)塑料的要求是:在未達(dá)到固化溫度前,塑料應(yīng)具有較大的流動(dòng)性,達(dá)到固化溫度后,又須具有較快的固化速率。能符合這種要求的有酚醛、三聚氰胺甲醛和環(huán)氧樹(shù)脂等。 傳遞模塑具有以下優(yōu)點(diǎn): 制品廢邊少,可減少后加工量; 能模塑帶有精細(xì)或易碎嵌件和穿孔的制品,并且能保持嵌件和孔眼位置的正確; 制品性能均勻,尺寸準(zhǔn)確,質(zhì)量高; 模具的磨損較小。缺點(diǎn)是: 模具的制造成本較壓縮模高; 塑料損耗大; 纖維增強(qiáng)塑料因纖維定向而產(chǎn)生各向異性; 圍繞在嵌件四周的塑料,有時(shí)會(huì)因熔按不牢而使制品的強(qiáng)度降低。 5 低壓成型。使用成型壓力等于或低于1.4兆帕的摸壓或?qū)訅悍椒ā?低壓成型方法

29、用于制造增強(qiáng)塑料制品。增強(qiáng)材料如玻璃纖維、紡織物、石棉、紙、碳纖維等。常用的樹(shù)脂絕大多數(shù)是熱固性的,如酚醛、環(huán)氧、氨基、不飽和聚酯、有機(jī)硅等樹(shù)脂。 低壓成型包括袋壓法、噴射法。 (1) 袋壓成型。借助彈性袋(或其它彈性隔膜)接受流體壓力而使介于剛性模和彈性袋之間的增強(qiáng)塑料均勻受壓而成為制件的一種方法。按造成流體壓力的方法不同,一般可分為加壓袋成型、真空袋壓成型和熱壓釜成型等。 (2) 噴射成型。成型增強(qiáng)塑料制品時(shí),用噴槍將短切纖維和樹(shù)脂等同時(shí)噴在模具上積層并固化為制品的方法。 6擠出成型。擠出成型也稱(chēng)擠壓模塑或擠塑,它是在擠出機(jī)中通過(guò)加熱、加壓而使物料以流動(dòng)狀態(tài)連續(xù)通過(guò)口模成型的方法。 擠出法

30、主要用于熱塑性塑料的成型,也可用于某些熱固性塑料。擠出的制品都是連續(xù)的型材,如管、棒、絲、板、薄膜、電線電纜包覆層等。此外,還可用于塑料的混合、塑化造粒、著色、摻合等。 擠出成型機(jī)由擠出裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和加熱、冷卻系統(tǒng)等主要部分組成。擠出機(jī)有螺桿式(單螺桿和多螺桿)和柱塞式兩種類(lèi)型。前者的擠出工藝是連續(xù)式,后者是間歇式。 單螺桿擠出機(jī)的基本結(jié)構(gòu)主要包括傳動(dòng)裝置、加料裝置、料筒、螺桿、機(jī)頭和口模等部分。 擠出機(jī)的輔助設(shè)備有物料的前處理設(shè)備(如物料輸送與干燥)、擠出物處理設(shè)備(定型、冷卻、牽引、切料或輥卷)和生產(chǎn)條件控制設(shè)備等三大類(lèi)。 7擠拉成型。擠拉成型是熱固性纖維增強(qiáng)塑料的成型方法之一。用于生產(chǎn)

31、斷面形狀固定不變,長(zhǎng)度不受限制的型材。成型工藝是將浸漬樹(shù)脂膠液的連續(xù)纖維經(jīng)加熱模拉出,然后再通過(guò)加熱室使樹(shù)脂進(jìn)一步固化而制備具有單向高強(qiáng)度連續(xù)增強(qiáng)塑料型材。 通常用于擠拉成型的樹(shù)脂有不飽和聚酯、環(huán)氧和有機(jī)硅三種。其中不飽和聚酯樹(shù)脂用得最多。 擠拉成型機(jī)通常由纖維排布裝置、樹(shù)脂槽、預(yù)成型裝置、口模及加熱裝置、牽引裝置和切割設(shè)備等組成。 8注射成型。注射成型(注塑)是使熱塑性或熱固性模塑料先在加熱料筒中均勻塑化,而后由柱塞或移動(dòng)螺桿推擠到閉合模具的模腔中成型的一種方法。 注射成型幾乎適用于所有的熱塑性塑料。近年來(lái),注射成型也成功地用于成型某些熱固性塑料。注射成型的成型周期短(幾秒到幾分鐘),成型制

32、品質(zhì)量可由幾克到幾十千克,能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的模塑品。因此,該方法適應(yīng)性強(qiáng),生產(chǎn)效率高。 注射成型用的注射機(jī)分為柱塞式注射機(jī)和螺桿式注射機(jī)兩大類(lèi),由注射系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)和塑模三大部分組成;其成型方法可分為: (1) 排氣式注射成型。排氣式注射成型應(yīng)用的排氣式注射機(jī),在料筒中部設(shè)有排氣口,亦與真空系統(tǒng)相連接,當(dāng)塑料塑化時(shí),真空泵可將塑料中合有的水汽、單體、揮發(fā)性物質(zhì)及空氣經(jīng)排氣口抽走;原料不必預(yù)干燥,從而提高生產(chǎn)效率,提高產(chǎn)品質(zhì)量。特別適用于聚碳酸酯、尼龍、有機(jī)玻璃、纖維素等易吸濕的材料成型。 (2) 流動(dòng)注射成型。流動(dòng)注射成型可用普通移動(dòng)螺桿式注射機(jī)。即塑料經(jīng)不斷

33、塑化并擠入有一定溫度的模具型腔內(nèi),塑料充滿型腔后,螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng),借螺桿的推力使模內(nèi)物料在壓力下保持適當(dāng)時(shí)間,然后冷卻定型。流動(dòng)注射成型克服了生產(chǎn)大型制品的設(shè)備限制,制件質(zhì)量可超過(guò)注射機(jī)的最大注射量。其特點(diǎn)是塑化的物件不是貯存在料筒內(nèi),而是不斷擠入模具中,因此它是擠出和注射相結(jié)合的一種方法。 (3) 共注射成型。共注射成型是采用具有兩個(gè)或兩個(gè)以上注射單元的注射機(jī),將不同品種或不同色澤的塑料,同時(shí)或先后注入模具內(nèi)的方法。用這種方法能生產(chǎn)多種色彩和(或)多種塑料的復(fù)合制品,有代表性的共注射成型是雙色注射和多色注射。 (4) 無(wú)流道注射成型。模具中不設(shè)置分流道,而由注射機(jī)的延伸式噴嘴直接將熔融料分注到

34、各個(gè)模腔中的成型方法。在注射過(guò)程中,流道內(nèi)的塑料保持熔融流動(dòng)狀態(tài),在脫模時(shí)不與制品一同脫出,因此制件沒(méi)有流道殘留物。這種成型方法不僅節(jié)省原料,降低成本,而且減少工序,可以達(dá)到全自動(dòng)生產(chǎn)。 (5) 反應(yīng)注射成型。反應(yīng)注射成型的原理是將反應(yīng)原材料經(jīng)計(jì)量裝置計(jì)量后泵入混合頭,在混合頭中碰撞混合,然后高速注射到密閉的模具中,快速固化,脫模,取出制品。它適于加工聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂等一些熱固性塑料和彈性體。目前主要用于聚氨酯的加工。 (6) 熱固性塑料的注射成型。粒狀或團(tuán)狀熱固性塑料,在嚴(yán)格控制溫度的料筒內(nèi),通過(guò)螺桿的作用,塑化成粘塑狀態(tài),在較高的注射壓力下,物料進(jìn)入一

35、定溫度范圍的模具內(nèi)交聯(lián)固化。熱固性塑料注射成型除有物理狀態(tài)變化外,還有化學(xué)變化。因此與熱塑性塑料注射成型比,在成型設(shè)備及加工工藝上存在著很大的差別。下表比較了熱固性與熱塑性塑料注射成型的差別。 POM塑料POM 聚甲醛(縮醛樹(shù)脂)是結(jié)晶性熱塑性樹(shù)脂。POM包括由甲醛形成的聚氧甲烯的分子鏈構(gòu)成的均聚高分子,甲醛的三聚體-三氧雜環(huán)已烷和環(huán)氧乙烷等形成的共聚高分子。奪鋼是這類(lèi)共聚高分子的代表。主要在齒輪和軸承等機(jī)械部件的領(lǐng)域中廣泛地發(fā)揮其作用。聚甲醛(POM)的介紹聚甲醛學(xué)名聚氧亞甲基,英文名稱(chēng)為Acetal resin,Polyoxymethylene,Polyacetal,簡(jiǎn)稱(chēng)為POM,俗稱(chēng)賽鋼

36、。聚甲醛分為均聚甲醛和共聚甲醛兩種。一.特性聚甲醛為乳白色不透明的,一種沒(méi)有側(cè)鏈的高密度,高結(jié)晶性的線性結(jié)合物。具有良好的綜合性能,突出的優(yōu)良的耐疲勞性和蠕變性,良好的電性能等。1.力學(xué)性能:具有較高的彈性模量,很高的硬度和剛度。可以在-40100度長(zhǎng)期使用。而且耐多次重復(fù)沖擊,強(qiáng)度變化很少。強(qiáng)度受溫度和溫度變化影響很少。聚甲醛是熱塑性材料中耐疲勞性最為優(yōu)越的品種,蠕變小。2.熱學(xué)性能:聚甲醛具有較高的熱變形溫度,均聚為136度,共聚為110度。共聚甲醛反而有較高的連續(xù)使用溫度。共聚甲醛可在114度連續(xù)使用2000h,或在138度時(shí)連續(xù)使用1000h。短時(shí)間可使用的溫度可達(dá)160度。按美國(guó)UL規(guī)范,聚甲醛的長(zhǎng)期耐熱溫度為85105度。3.耐化學(xué)藥品性:聚甲醛沒(méi)有常溫容劑,在高溫條件下有相當(dāng)好的耐腐蝕性。而且尺寸和機(jī)械強(qiáng)度變化不大。有較好的相容性,易于著色。4.電氣性能:其介電常數(shù)不受溫度和濕度的影響。5.聚甲醛性能的不足之處:相對(duì)密度較大,不透明,不耐酸;成形收縮率大;熔電不很高;熱降點(diǎn)在較高溫度下相當(dāng)迅速。在氧的存在下還有熱氧降解發(fā)生。聚甲醛(POM)的成形加工聚甲醛可用一般熱塑性塑料成形方法加工,如注塑,擠出,吹塑,噴涂等。注塑是主要的加工方式。聚甲醛通常采用螺桿式注塑機(jī)注塑,制品的注塑量不應(yīng)該超過(guò)成形機(jī)最大注射量的7

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