培訓1高分子性能

1、學習內(nèi)容 一、高分子材料（一、高分子材料（PCPC塑料）性能塑料）性能 二、高分子材料（二、高分子材料（PCPC塑料）配料、應用塑料）配料、應用 三、高分子材料（三、高分子材料（PCPC塑料）塑料） PCPC塑料的成型加工塑料的成型加工第一講第一講高分子材料（高分子材料（PCPC塑料）性能塑料）性能 羅偉一、概述一、概述1 1、材料分類、材料分類 金屬材料金屬材料 無機非金屬材料無機非金屬材料 高分子材料高分子材料 復合材料復合材料32 2、塑料的概念、塑料的概念塑料：塑料：plastics來源于希臘語愿意為可造型的物質(zhì)。來源于希臘語愿意為可造型的物質(zhì)。塑料的定義：以樹脂為主要成分，在一定溫度

2、和壓力下可以制塑料的定義：以樹脂為主要成分，在一定溫度和壓力下可以制成一定的形狀，并在常溫下保持現(xiàn)定形狀的材料成一定的形狀，并在常溫下保持現(xiàn)定形狀的材料.塑料為合成的高分子化合物，可以自由改變形體樣式。塑料是塑料為合成的高分子化合物，可以自由改變形體樣式。塑料是利用單體原料以合成或縮合反應聚合而成的材料，由合成樹脂利用單體原料以合成或縮合反應聚合而成的材料，由合成樹脂及添加劑組成的，它的主要成分是合成樹脂。及添加劑組成的，它的主要成分是合成樹脂。 塑料塑料合成樹脂合成樹脂3 3、什么是樹脂？、什么是樹脂？ 合成樹脂是塑料的最主要成分，其在塑料中的含量一合成樹脂是塑料的最主要成分，其在塑料中的含

3、量一般在般在40-100 。由于含量大，而且樹脂的性質(zhì)常常。由于含量大，而且樹脂的性質(zhì)常常決定了塑料的性質(zhì)，所以人們常把樹脂看成是塑料的決定了塑料的性質(zhì)，所以人們常把樹脂看成是塑料的同義詞。例如把聚氯乙烯樹脂與聚氯乙烯塑料、酚醛同義詞。例如把聚氯乙烯樹脂與聚氯乙烯塑料、酚醛樹脂與酚醛塑料混為一談。其實樹脂與塑料是兩個不樹脂與酚醛塑料混為一談。其實樹脂與塑料是兩個不同的概念。同的概念。 樹脂是一種未加工的樹脂是一種未加工的高分子聚合物高分子聚合物，它不僅用于，它不僅用于制造塑料，而且還是涂料、膠粘劑以及合成纖維的原制造塑料，而且還是涂料、膠粘劑以及合成纖維的原料料。而塑料除了極少一部分含。而塑料

4、除了極少一部分含100的樹脂外，絕大的樹脂外，絕大多數(shù)的塑料，除了主要組分樹脂外，還需要加入其他多數(shù)的塑料，除了主要組分樹脂外，還需要加入其他物質(zhì)。物質(zhì)。 指遇熱變軟，具有可塑性的高指遇熱變軟，具有可塑性的高分子化合物的統(tǒng)稱。分子化合物的統(tǒng)稱。 一般是無定型的透明或半透明的固體或半固體。一般是無定型的透明或半透明的固體或半固體。注意： 高聚物樹脂根據(jù)其機械性能和使用狀態(tài)可分為上述幾類。但是各類高聚物之間并無嚴格的界限，同一高聚物，采用不同的合成方法和成型工藝，可以制成塑料，也可制成纖維，比如尼龍就是如此。而聚氨酯一類的高聚物，在室溫下既有玻璃態(tài)性質(zhì)，又有很好的彈性，所以很難說它是橡膠還是塑料。

5、4、塑料的發(fā)展歷史、塑料的發(fā)展歷史 如果以材料來標志人類社會文明發(fā)展的階段，剛剛過去如果以材料來標志人類社會文明發(fā)展的階段，剛剛過去的的20世紀的社會文明的標志、則是以塑料、橡膠和纖維為代世紀的社會文明的標志、則是以塑料、橡膠和纖維為代表的合成高分子材料走人了干家萬戶，影響農(nóng)業(yè)、能源、信表的合成高分子材料走人了干家萬戶，影響農(nóng)業(yè)、能源、信息、環(huán)境及人口與健康等領域的進步與發(fā)展。息、環(huán)境及人口與健康等領域的進步與發(fā)展。 19世紀以前世紀以前.木材、金屬、水泥、玻璃作為工程材料。木材、金屬、水泥、玻璃作為工程材料。 塑料工業(yè)起源于塑料工業(yè)起源于1868年。英國年。英國Alxexander Park

6、發(fā)明了硝化發(fā)明了硝化纖維素纖維素CN，美國，美國Huatt兄弟發(fā)明了硝化纖維素的加工方法，即兄弟發(fā)明了硝化纖維素的加工方法，即與樟腦混合使用，改善了硝化纖維素的成型性。與樟腦混合使用，改善了硝化纖維素的成型性。1872年，賽年，賽璐珞公司成立，專門生產(chǎn)硝化纖維素，所以，硝化纖維素又璐珞公司成立，專門生產(chǎn)硝化纖維素，所以，硝化纖維素又稱賽璐珞。直到二戰(zhàn)，稱賽璐珞。直到二戰(zhàn)，CN 一直占據(jù)塑料第一的寶座，一直占據(jù)塑料第一的寶座，20世紀初期.1924年德國發(fā)明醋酸纖維素。 真正的合成塑料工業(yè)開始于1907年，以酚醛樹脂PF的工業(yè)化生產(chǎn)為標志，迄今剛剛百年的歷史。 于1905年開始研究合成樹脂，由苯

7、酚和甲醛制造貝克萊特（酚醛樹脂的商品名Bakelite），1907年正式工業(yè)化生產(chǎn)并成立貝克萊特公司，從而揭開了合成材料發(fā)展的序幕。貝克萊特公司在美國經(jīng)過合并發(fā)展，成為現(xiàn)在的聯(lián)合碳化物公司（Union Carbide Co.）。 20世紀中葉的石油化工的發(fā)展雖然得到了許多可供合成高分子材料工業(yè)使用的原料，但其中的許多原料卻不能被當時已有的高分子合成反應和技術(shù)所接受。1953年，德國科學家Zieglar.和后來的意大利科學家Natta，發(fā)明了配位聚合催化劑，大幅度地擴大了合戚高分子材料的原料來源，得到了一大批新的合成高分子材料，使聚乙烯和聚丙烯這類通用合成高分子材料走人了干家萬戶，確立了合成高分

8、子材料作為當代人類社會文明發(fā)展階段的標志. PC發(fā)展簡史 人們開展聚碳酸酯的研究工作已有近120年的歷史了。 早在1881年，K. Birnbaum和C.Lurie就制得了碳酸酯縮合物。 1940年，美國 (杜邦)公司的Peterson成功地制得了可制成纖維和薄膜的高分子量聚碳酸酯并取得了美國專利?？梢哉f，這是關(guān)于聚碳酸酯研究開發(fā)方面的第一件專利。這是關(guān)于聚碳酸酯研究開發(fā)方面的第一件專利。 1953年10月前西德 (拜耳)公司H.SchneB在Uerdingen工廠首次獲得了具有實用價值的熱塑性高熔點線形聚碳酸酯并立即在本國申請了專利；接著，于1954年借助比利時專利公布了有關(guān)制造方法。195

9、6年，H.SchneLL在漢堡公開了雙酚A型聚碳酸酯的詳細研究論文。1958年，拜耳公司便以中等規(guī)模在全球第一個實現(xiàn)了熔融酯年，拜耳公司便以中等規(guī)模在全球第一個實現(xiàn)了熔融酯交換法雙酚交換法雙酚A型聚碳酸酯的工業(yè)化生產(chǎn)型聚碳酸酯的工業(yè)化生產(chǎn)，商品名為“MakroLon”，中文翻譯為“?？寺　薄??？寺∩唐钒b世界上其它公司的PC工業(yè)化歷史： （陶氏） 1984年 （帝人化成公司）1960年10月 （三菱瓦斯化學）1961年 （臺灣化學和纖維公司) 2002年和出光合資 （臺灣旭美化成實業(yè)有限公司）1999年奇美與日本旭化成合資 (三養(yǎng)株式會社）1989年開始生產(chǎn)工程塑料，引進三菱技術(shù) （湖南石化

10、公司）2005年引進 旭化成的技術(shù) （喀山石化公司）2007年引進 旭化成的技術(shù) （第一毛織株式會社）1989年開始生產(chǎn)工程塑料，技術(shù)來源不詳 （高達株式會社）1970年成立，主要生產(chǎn)PC產(chǎn)品，技術(shù)來源不詳（出光石油化學公司）1960年 GE (美國通用電氣)公司于1955年7月在美國中請了專利，并于1959一年通過澳大利亞專利公布了光氣化溶劑法聚碳酸酯制造工藝后，在1960年也投入了聚碳酸醋的工業(yè)生產(chǎn)，商品名為“Lexan” ，中文翻譯為“力顯”。不同于 公司基本上不管什么型號的PC都是同一種/或者類似的包裝，GE公司的PC包裝比較多樣，下面是一些典型的商品包裝歷史的聲音歷史的聲音 1955

11、年，GE 的Dr. Daniel W. Fox在首先發(fā)現(xiàn)聚碳酸酯并研究其兩年后， 向美國專利局提交了合成聚碳酸酯的專利申請，同年，拜耳 公司的Dr. Hermann Schnell也向美國專利局提交了基本相似的合成聚碳酸酯的專利申請。Lexan之父，生于1927年5月14日 ，卒于 1989年2月15日，俄克拉荷馬大學博士，畢業(yè)后加入紐約的GE擔任化學研發(fā)部經(jīng)理，1953年發(fā)明Lexan，1988年從GE光榮退休，平生共有44項專利。Makrolon的主要發(fā)明者，生于1916年，卒于1999年。服完軍役后開始在學習弗萊堡大學，1944年博士畢業(yè)。 1946年他加入了拜耳公司研發(fā)部，1975年9

12、月退休。 歷史事實回放歷史事實回放 在美國專利局批復之前， 和 兩家公司便約定不管誰得到專利權(quán)，專利獲得方都將允許另一方在支付一定的專利費之后生產(chǎn)聚碳酸酯。后來美國國家專利局將生產(chǎn)聚碳酸酯的專利權(quán)判給了拜耳公司，因為因為Schnell 的的提交的發(fā)明書的日期比提交的發(fā)明書的日期比Fox 早一個星期。早一個星期。 歷史的車輪歷史的車輪 2007年9月3日，來自沙特阿拉伯王國的沙特基礎工業(yè)公司（SABIC）在上海宣布，以116億美元的收購價格完成了對GE塑料集團的收購，GE塑料集團現(xiàn)已成為SABIC的一個新的組成部分 （沙特基礎創(chuàng)新塑料）。 所謂PC，俗稱“防彈玻璃”、“防彈膠”，在工程塑料領域一

13、般是指聚碳酸酯（Polycarbonate）的英文縮寫。在化學上，PC是指含有N個下面重復單位的高分子聚合物：這個東西其實很簡單，簡單地說，分拆之后的個體類似于平時我們喝的可樂、雪碧里面的水氣(里面含有二氧化碳氣體和水)。2. 什么是什么是PC2. 什么是什么是PC作為商品銷售，PC一般有粉狀和顆粒狀兩種：目前市面上的PC商品以顆粒狀為主 成型后再加成型后再加熱重新軟化加工熱重新軟化加工而化學組成不變而化學組成不變的一類塑料的一類塑料 可溶可熔可溶可熔 如聚氯乙烯、如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯聚乙烯、聚丙烯等。等。 成型后不能成型后不能再加熱重新軟化再加熱重新軟化加工的一類塑料加工的一類塑料不溶

14、不熔不溶不熔 如酚醛樹脂、如酚醛樹脂、氨基樹脂、不飽氨基樹脂、不飽和聚酯、環(huán)氧樹和聚酯、環(huán)氧樹脂等。脂等。一般指產(chǎn)量大、一般指產(chǎn)量大、用途廣、成型性用途廣、成型性好、價廉的材料，好、價廉的材料，僅作為非結(jié)構(gòu)性僅作為非結(jié)構(gòu)性材料。材料。 產(chǎn)量較小，產(chǎn)量較小，價格較高，并具價格較高，并具有優(yōu)良特性的塑有優(yōu)良特性的塑料。料。 一般指具有一般指具有特種功能（如耐特種功能（如耐熱、自潤滑等），熱、自潤滑等），可應用于特殊要可應用于特殊要求的塑料。求的塑料。 如有機硅塑料。如有機硅塑料。四大通用塑料：四大通用塑料：PE、PP、PVC、PS五大工程塑料：五大工程塑料：PA、PC、POM、PPO、PBT（AB

15、S）3. PC的分類及地位的分類及地位合成樹脂合成樹脂+ +少量助劑少量助劑PE塑料、塑料、 PS塑料、塑料、 PMMA塑料、塑料、 PP塑料塑料合成樹脂合成樹脂+ +大量助劑大量助劑PVC塑料、酚醛塑塑料、酚醛塑料、氨基塑料料、氨基塑料按樹脂大分子的按樹脂大分子的有序狀態(tài)有序狀態(tài)分類分類 無定型塑料無定型塑料-是指聚合物中大分子的分子鏈排列是指聚合物中大分子的分子鏈排列是無序的，大分子鏈以無規(guī)線團的方式相互穿插，是無序的，大分子鏈以無規(guī)線團的方式相互穿插，混亂地堆砌纏結(jié)在一起。無明顯熔點混亂地堆砌纏結(jié)在一起。無明顯熔點 結(jié)晶型塑料結(jié)晶型塑料-是指聚合物中大分子的分子鏈排列是指聚合物中大分子的

16、分子鏈排列是遠程有序的，大分子鏈之間有規(guī)律的折疊，整是遠程有序的，大分子鏈之間有規(guī)律的折疊，整齊而緊密地堆砌。有比較明確的熔點齊而緊密地堆砌。有比較明確的熔點2.按塑料的按塑料的特點和應用特點和應用分類分類 塑料回收標志塑料回收標志 塑料回收標志是一個三角形符號，一般在塑料容器底部。三角形里邊有17的數(shù)字，每一個數(shù)字都代表不同的材料，因此回收標志中不同的數(shù)字表示該制品是用何種樹脂制成的，如果制品是由幾種不同材料制成的，則標示的是制品的主要的、基本的材料?！?1”PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）礦泉水瓶、碳酸飲料瓶都是用這種材料做成的，俗稱“寶特瓶”?？茖W家發(fā)現(xiàn)，這種塑料制品用了10個月后，可能釋

17、放出致癌物，對人體具有毒性。“02”HDPE（高密度聚乙烯）盛裝清潔用品、沐浴產(chǎn)品的塑料容器、目前超市和商場中使用的塑料袋多是此種材料制成，可耐110高溫，標明食品用的塑料袋可用來盛裝食品?！?3”PVC（聚氯乙烯）這種材料的塑料制品易產(chǎn)生的有毒有害物質(zhì)來自于兩個方面，一是生產(chǎn)過程中沒有被完全聚合的單分子氯乙烯，二是增塑劑中的有害物。目前，這種材料的容器已經(jīng)比較少用于包裝食品。如果在使用，千萬不要讓它受熱?！?4”LDPE（低密度聚乙烯）保鮮膜、塑料膜等都是這種材料，耐熱性不強。通常，合格的PE保鮮膜在溫度超過110時會出現(xiàn)熱熔現(xiàn)象，會留下一些人體無法分解的塑料制劑，因此，食物入微波爐，先要取

18、下包裹著的保鮮膜?！?5”PP（聚丙烯）微波爐餐盒采用這種材料制成，耐130高溫，透明度差，這是唯一可以放進微波爐的塑料盒，在小心清潔后可重復使用。一些微波爐餐盒，盒蓋以06號PS（聚苯乙烯）制造，所以不能與盒體一并放進微波爐?！?6”PS（聚苯乙烯）這是用于制造碗裝泡面盒、發(fā)泡快餐盒的材料。又耐熱又抗寒，但不能放進微波爐中，以免因溫度過高而釋出化學物。并且不能用于盛裝強酸、強堿性物質(zhì)，因為會分解出對人體不好的聚苯乙烯。要盡量避免用快餐盒打包滾燙的食物?！?7”PC及其他類PC 是被大量使用的一種材料，尤其多用于制造奶瓶、太空杯等，因為含有雙酚A（BPA）而備受爭議。PC中殘留的雙酚A，溫度愈

19、高，釋放愈多，速度也愈快，因此，不應以PC水瓶盛熱水。2007年年2640萬噸萬噸產(chǎn)產(chǎn) 量量 塑料材料的應用塑料材料的應用領域正逐步擴大，已涉及到國民經(jīng)濟的各個方而，乃至人們的日常生活，如以塑料代替木材、鋼材、鋁材、陶瓷、玻璃、皮革、紙張、漆器、橡膠、石器和花、草、樹木等。然而，塑料材料還有些獨特優(yōu)點也是其他材料所不能代替的，例如塑料農(nóng)用大棚膜、地膜、人造衛(wèi)星、宇宙飛船、火箭等的大部分材料。 除此以外，塑料材料還能制成許多功能性的塑料產(chǎn)品，如導電塑料、壓電塑料、屏蔽塑料、磁性塑料、生物塑料、光學塑料、納米塑料、液晶塑料等。這些塑料制品可廣泛應用于農(nóng)業(yè)、漁牧業(yè)及電氣、機械儀表、汽車、航空航天、國

20、防尖端、化工、建筑材料、裝璜裝修、醫(yī)療器械、包裝等工業(yè)部門。 塑料材料的分類塑料材料可分為18大類樹脂，200多個品種，但仍不能滿足目前形勢發(fā)展的需要，因為不同用途、不同制品的要求，往往提出不同的苛刻條件，于是改性和復合塑料材料就成為目前較好的候選材料。近些年來，這種改性材料在應用上占絕對優(yōu)勢，已成為塑料材料明顯的發(fā)展方向。改性塑料材料是用化學的方法或物理的方法，或兩者同時并用，對現(xiàn)有的樹脂品種進行政性，利用各組分的特點，互相取長補短，賦予制品新的性質(zhì)。共聚、接技、交聯(lián)是常用的化學改性方法。填充、增強、共混是常用的物理改性方法。由于各式各樣改性的結(jié)果，通用塑料與工程塑料之間的分界線也開始模糊起

21、來了。如聚丙烯是典型的通用塑料品種三、塑料材料的特點與其他材料相比，塑料材料具有質(zhì)量輕、耐腐蝕、比強度高、電性能優(yōu)異、容易加工成型各種外觀美麗、色彩鮮艷的制品等特點，因而作為一種新型材料，是材料工業(yè)賴以發(fā)展的不可缺少的重要組成部分，而且目前是材料工業(yè)中高新技術(shù)最活躍的領域其發(fā)展速度遠遠超過了其他行業(yè)，已名列前茅。 與金屬相比較，塑料材料有以下與金屬相比較，塑料材料有以下： 比重小比重小 ； 比強度高比強度高 ； 化學穩(wěn)定性好；化學穩(wěn)定性好； 優(yōu)良的電絕緣性能優(yōu)良的電絕緣性能 ； 優(yōu)良的耐磨、減磨和自潤滑性能優(yōu)良的耐磨、減磨和自潤滑性能 ； 優(yōu)良的吸震性、抗沖擊性、抗疲勞性及消聲；優(yōu)良的吸震性、

22、抗沖擊性、抗疲勞性及消聲； 耗能少。耗能少。： 機械強度和硬度不及金屬材料高；機械強度和硬度不及金屬材料高； 耐熱性也低于金屬、陶瓷等材料；耐熱性也低于金屬、陶瓷等材料； 導熱性較差；導熱性較差； 吸濕性比金屬大；吸濕性比金屬大； 易老化；易老化； 蠕變性以及膨脹收縮變形較大。蠕變性以及膨脹收縮變形較大。 上述缺點或多或少地限制了工程塑料的使用范圍，但可以通過共混、上述缺點或多或少地限制了工程塑料的使用范圍，但可以通過共混、共聚、填充等方法減少或克服。共聚、填充等方法減少或克服。 五、塑料工業(yè)五、塑料工業(yè) 塑料工業(yè)包含塑料生產(chǎn)（包括樹脂和半制品的生產(chǎn)）和塑料工業(yè)包含塑料生產(chǎn)（包括樹脂和半制品的

23、生產(chǎn)）和塑料制品生產(chǎn)（也稱為塑料成型工業(yè)）兩個部分。塑料制品生產(chǎn)（也稱為塑料成型工業(yè)）兩個部分。 塑料成型工業(yè)的完整工序主要包括五個部分：塑料成型工業(yè)的完整工序主要包括五個部分：原料準備；成型；機械加工；修飾；裝配。原料準備；成型；機械加工；修飾；裝配。 五、五、 塑料制品的生產(chǎn)工序和組織塑料制品的生產(chǎn)工序和組織 塑料工業(yè)包含塑料原料的生產(chǎn)和塑料制品的生產(chǎn)。塑料工業(yè)包含塑料原料的生產(chǎn)和塑料制品的生產(chǎn)。成型材料的準備，按理也應屬于塑料生產(chǎn)部門，但一成型材料的準備，按理也應屬于塑料生產(chǎn)部門，但一般較大的成型工廠為了方便，也有將這一部分歸入自般較大的成型工廠為了方便，也有將這一部分歸入自己的生產(chǎn)范圍

24、。己的生產(chǎn)范圍。 PC的分類及地位的分類及地位塑料加工成型及其應用猜猜猜猜他們是怎么制造他們是怎么制造的的? ?合成樹脂合成樹脂（線性高聚物）（線性高聚物）添加劑添加劑混煉混煉造粒造粒熱塑性熱塑性塑料塑料壓制成型壓制成型注塑成型注塑成型擠出成型擠出成型吹塑成型吹塑成型壓延成型壓延成型發(fā)泡成型發(fā)泡成型人造革制造人造革制造層層 壓壓板板 材材人造革人造革泡沫塑料泡沫塑料塑料薄膜塑料薄膜連續(xù)狀管、帶、連續(xù)狀管、帶、線狀制品線狀制品一定形狀的一定形狀的模塑制品模塑制品空心瓶、桶狀空心瓶、桶狀制品、薄膜制品、薄膜合成樹脂合成樹脂（活性低聚物）（活性低聚物）添加劑（填料等）添加劑（填料等）混合混合粉碎粉碎

25、干燥干燥浸漬浸漬壓塑粉壓塑粉層壓成型層壓成型模壓成型模壓成型一定形狀一定形狀塑料制品塑料制品層壓板層壓板增強塑料增強塑料注塑成型注塑成型 塑料產(chǎn)品塑料產(chǎn)品 塑料產(chǎn)品塑料產(chǎn)品 PC.加工成型加工成型PC可采用注塑、擠出、模壓、吹塑、熱成型、印刷、粘接、涂覆和機加工，常見的是注塑、擠出、吹塑，最重要的加工方法是注塑。90%的產(chǎn)品都是采用注塑成型工藝的哦1. 加工成型加工成型擠出成型擠出成型板材類塑料擠出機 吹塑成型吹塑成型借氣體壓力使閉合在模具中的熱型坯吹脹成為中空制品，或管型坯無模吹脹成管膜的一種方法。吹塑成型吹塑成型 塑料制品應用的主要領域塑料制品應用的主要領域1、農(nóng)業(yè)、漁業(yè)：農(nóng)業(yè)、漁業(yè)：塑料

26、在農(nóng)業(yè)方面常用的材料有薄膜、管道、片板、繩索和編織袋等。塑塑料在農(nóng)業(yè)方面常用的材料有薄膜、管道、片板、繩索和編織袋等。塑料溫室，農(nóng)作物、肥料和藥物等的包裝料溫室，農(nóng)作物、肥料和藥物等的包裝 ,農(nóng)田水利工程多選用塑料管，農(nóng)舍建筑、畜牧農(nóng)田水利工程多選用塑料管，農(nóng)舍建筑、畜牧保護、農(nóng)業(yè)機械及器具、魚網(wǎng)、養(yǎng)殖浮漂等。保護、農(nóng)業(yè)機械及器具、魚網(wǎng)、養(yǎng)殖浮漂等。2、包裝：包裝：塑料作為一種新型包裝材料，在包裝領域中已獲得廣泛應用例如各種中空容塑料作為一種新型包裝材料，在包裝領域中已獲得廣泛應用例如各種中空容器、注塑容器器、注塑容器(周轉(zhuǎn)箱、集裝箱、桶等周轉(zhuǎn)箱、集裝箱、桶等 )包裝膜、編織袋、泡沫塑料、捆扎

27、繩和打包帶包裝膜、編織袋、泡沫塑料、捆扎繩和打包帶等。等。3、交通運輸：、交通運輸：汽車、火車、輪船等交通工具及相應的附屬設施所用的塑料，按每輛或每汽車、火車、輪船等交通工具及相應的附屬設施所用的塑料，按每輛或每艘計，逐年增加。品種有：燃油箱、保險杠、遮陽板、車座、門把手、方向盤、儀表艘計，逐年增加。品種有：燃油箱、保險杠、遮陽板、車座、門把手、方向盤、儀表板等。板等。4、電氣工業(yè)、電氣工業(yè)：電線、電纜、絕緣體、家用電器、計算機及各種通訊設備等。電線、電纜、絕緣體、家用電器、計算機及各種通訊設備等。5、化學工業(yè)、化學工業(yè)：塑料耐腐蝕性使塑料化工設備方面得以廣泛應用，如制作塔器、貯槽、貯：塑料耐

28、腐蝕性使塑料化工設備方面得以廣泛應用，如制作塔器、貯槽、貯罐、反應器、電鍍電解槽、熱交換器、煙囪、管道、閥門、泵、襯里等。罐、反應器、電鍍電解槽、熱交換器、煙囪、管道、閥門、泵、襯里等。6、儀器儀表、儀器儀表：制造各種部件。：制造各種部件。7、建筑工業(yè)、建筑工業(yè)：給水管系統(tǒng)，排水管系統(tǒng)，雨水管、槽系統(tǒng)，電氣護套管系統(tǒng)，熱收縮管：給水管系統(tǒng)，排水管系統(tǒng)，雨水管、槽系統(tǒng)，電氣護套管系統(tǒng)，熱收縮管系統(tǒng)，塑料門窗系統(tǒng)，板材，壁紙，地板卷材，地板氈，披疊板系統(tǒng)，平托盤，發(fā)泡系統(tǒng)，塑料門窗系統(tǒng)，板材，壁紙，地板卷材，地板氈，披疊板系統(tǒng)，平托盤，發(fā)泡與實芯硬與實芯硬PVC多種異型材，防水材料，堵水材料，裝飾

29、裝修材料，建筑涂料，外加多種異型材，防水材料，堵水材料，裝飾裝修材料，建筑涂料，外加劑，粘接劑，衛(wèi)生潔具，家具等等。劑，粘接劑，衛(wèi)生潔具，家具等等。 PC的用途的用途光學方面光盤類CDVCD兒童眼鏡成人眼鏡勞保眼鏡透鏡散射器墨鏡機場跑道標識舞臺用燈日光燈管LED燈管太陽鏡安全鏡護目鏡建筑材料防彈玻璃陽光板采光板溫室大棚觀察窗聲屏障工業(yè)廠房醫(yī)療器具過濾器外殼貯血池腎透析器充氧器外殼高壓注射器外科手術(shù)面罩牙科用具血液分離器高原供養(yǎng)器家電照相機MP3/4殼蒸汽掛熨機電熨斗外殼洗頭器烤面包機手機外殼筆記本外殼吸塵器透明電表電子電氣插頭插座開關(guān)旋鈕警報器燈罩電閘盒電話總機接線盒充電器外殼配電盤元件電源盒

30、插座面板電源面板繼電器生活用品動物籠子太空杯桶裝水瓶嬰兒奶瓶吹風筒外殼高級行李箱割餅器防爆盾牌冷凍室抽屜文體用品頭盔面罩高爾夫球座圓珠筆外殼冬奧會火炬游戲機外殼廣告牌汽車系統(tǒng)前燈罩反光鏡框除霜器汽車前后檔板天窗/車窗加熱板門框套操作桿護套阻流板航天航空飛機艙罩其它 塑料成型是將塑料(聚合物及所需助劑)轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵱貌牧匣蛩芰现破返囊婚T工程技術(shù)。 在成型加工過程中表現(xiàn)的一些共同的基本物理和化學行為。 包括：流變、傳熱、結(jié)晶、定向、化學反應等。55材料性能的概念材料性能的概念材料在給定外界物理刺激下產(chǎn)生的響應行為或材料在給定外界物理刺激下產(chǎn)生的響應行為或表現(xiàn)表現(xiàn)表征材料響應行為發(fā)生程度的參數(shù)，即性能表

31、征材料響應行為發(fā)生程度的參數(shù)，即性能指標（如模量、強度等）指標（如模量、強度等） 塑料的使用性能包括物理性能、化學性能、力學性能、熱性能和電性能等。 塑料的性能包括使用性能和工藝性能。n一、塑料的使用性能1 1塑料的物理性能塑料的物理性能 塑料的物理性能主要有密度、透氣性、透濕性、吸水性、透明性、透光率等。 透濕性是指塑料透過蒸汽的性質(zhì)。 吸水性是指塑料吸收水分的性質(zhì)。它可用吸水率表示。 透明性是指塑料透過可見光的性質(zhì)，它可用透光率來表示。2 2塑料的化學性能塑料的化學性能 塑料的化學性能有耐化學性、耐老化性、抗霉性等。 耐化學性是指塑料耐酸、堿、鹽、溶劑和其他化學物質(zhì)的能力。 耐老化性是指塑

32、料暴露于自然環(huán)境中或人工條件下，隨著時間推移而不產(chǎn)生化學結(jié)構(gòu)變化，從而保持其性能的能力。 抗霉性是指塑料對霉菌的抵抗能力。3 3塑料的力學性能塑料的力學性能 塑料的力學性能主要有抗拉強度、抗壓強度、抗彎強度、伸長率、沖擊韌度、疲勞強度、蠕變與耐蠕變性、應力松弛、磨耗、硬度等。 與金屬相比，塑料的強度和剛度絕對值都比較小。通用塑料的抗拉強度一般約2050MPa，工程塑料一般約5080MPa，很少有超過100MPa的品種。經(jīng)玻璃纖維增強后，許多工程塑料的抗拉強度可以達到或超過150MPa。由于塑料密度小，若采用比強度和比剛度(分別為強度和剛度的絕對值與密度之比)與金屬比較，塑料卻不一定低于金屬，某

33、些塑料比剛度甚至超過金屬。 .拉伸強度拉伸強度 拉伸強度是指在規(guī)定拉伸強度是指在規(guī)定 的試驗溫度、濕度和拉伸速度下的試驗溫度、濕度和拉伸速度下,沿試樣的縱軸方向沿試樣的縱軸方向施加拉伸載荷施加拉伸載荷,測定試樣破壞時的最大載荷測定試樣破壞時的最大載荷. .壓縮強度壓縮強度 壓縮強度是指在試樣上施加壓縮載荷至破裂壓縮強度是指在試樣上施加壓縮載荷至破裂(對脆性材料而言對脆性材料而言)或產(chǎn)生屈服或產(chǎn)生屈服的強度的強度(對非脆性材料而言對非脆性材料而言). .彎曲強度彎曲強度 彎曲強度是指試樣在兩個支點上彎曲強度是指試樣在兩個支點上,施加集中載荷施加集中載荷,使試樣變形或直至破裂時使試樣變形或直至破裂

34、時的強度的強度. .沖擊強度沖擊強度 沖擊強度是指試樣受沖擊破斷時沖擊強度是指試樣受沖擊破斷時,單位面積上所消耗的焦耳單位面積上所消耗的焦耳,對于某些沖擊對于某些沖擊強度高的塑料強度高的塑料,常在試樣中間開有規(guī)定尺寸之缺口常在試樣中間開有規(guī)定尺寸之缺口,這樣可以降低它在破斷這樣可以降低它在破斷時所需要的焦耳時所需要的焦耳. 不同的試件可用不同的試驗方法不同的試件可用不同的試驗方法:落球式?jīng)_擊試驗、高速拉伸沖擊試驗落球式?jīng)_擊試驗、高速拉伸沖擊試驗. .摩擦系數(shù)摩擦系數(shù) 摩擦系數(shù)是指摩擦力與正壓力之比值摩擦系數(shù)是指摩擦力與正壓力之比值.在試樣上加一個正壓力在試樣上加一個正壓力,測定試樣剛測定試樣剛

35、性運動時的動和靜比值性運動時的動和靜比值. .磨耗磨耗 磨耗是指塑料在摩擦過程中磨耗是指塑料在摩擦過程中,微粒從摩擦表面不斷分離微粒從摩擦表面不斷分離,引起摩擦件尺寸不引起摩擦件尺寸不斷地改變的機械性破壞過程斷地改變的機械性破壞過程,也有稱為磨損或磨蝕也有稱為磨損或磨蝕. .硬度硬度 塑料硬度是指塑料抵抗其他硬物體壓入的性能塑料硬度是指塑料抵抗其他硬物體壓入的性能,通用的有洛氏硬度和肖氏通用的有洛氏硬度和肖氏硬度兩種硬度兩種. 肖氏硬度是指在規(guī)定的壓力、時間下計算壓痕器的壓針所壓入的深度肖氏硬度是指在規(guī)定的壓力、時間下計算壓痕器的壓針所壓入的深度. 肖氏壓痕器可分為兩類肖氏壓痕器可分為兩類,即

36、即:A、D型型.施加負荷重量為施加負荷重量為1.0、5.0公斤公斤,壓下時間壓下時間為為15秒秒,A型適用于軟質(zhì)塑料型適用于軟質(zhì)塑料,D型適用于半硬質(zhì)塑料型適用于半硬質(zhì)塑料;當用當用A型型,測出超過測出超過95%量程時量程時,應改用應改用D型型,當當D型測出超過型測出超過95%量程時量程時,則需要改用洛氏壓痕則需要改用洛氏壓痕. .疲勞強度疲勞強度 疲勞強度是指在一個靜態(tài)破壞力而有小量交變循環(huán)的環(huán)境下疲勞強度是指在一個靜態(tài)破壞力而有小量交變循環(huán)的環(huán)境下,使塑料破壞使塑料破壞的強度的強度;疲勞載荷來源有拉壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊等。疲勞載荷來源有拉壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊等。力學性能力學性能（1）、等速

37、拉伸及應力）、等速拉伸及應力-應變曲線應變曲線拉伸的工業(yè)應用拉伸的工業(yè)應用為增加纖維的拉伸強度而進行單軸拉伸；為增加塑料薄膜的強度而進行雙軸拉伸。線型線型非晶態(tài)高聚物的應力非晶態(tài)高聚物的應力-應變曲線應變曲線拉伸過程高分子鏈的三種運動情況：彈性形變（彈性形變（開始開始A點點）應變隨應力的增加而增大，服從虎克定律，具有普彈性能；運動單元為鍵長、鍵角。對應為彈性伸長極限。強迫高彈形變（強迫高彈形變（A點點B點點）中間經(jīng)過屈服點Y，對應的表示高聚物材料對抗永久形變的能力；形變能力300%1000%，并且可逆；運動單元為鏈段。黏流形變（黏流形變（B點后）點后）形變?yōu)椴豢赡妫ㄓ谰眯巫儯?；運動單元為鏈段、

38、大分子鏈。非晶態(tài)高聚物的六種應力非晶態(tài)高聚物的六種應力-應變曲線與使用的關(guān)系應變曲線與使用的關(guān)系AA應變應力YABAYBAYBA-彈性極限；Y-屈服點；B-斷裂點AY（2 2）可以作為工程塑料的高聚物可以作為工程塑料的高聚物材料硬而脆材料硬而脆剛性制品，不宜沖擊，能承受靜壓力典型實例：典型實例：酚醛塑料制品材料硬而強材料硬而強高模量高抗張，斷裂伸長小或無屈服典型實例：典型實例：PVC硬制品材料硬而韌材料硬而韌高模量高抗張，斷裂伸長大，有屈服典型實例：典型實例：聚碳酸酯制品5-35-3高聚物的力學性能高聚物的力學性能可以作為形變較大的材料可以作為形變較大的材料無使用價值的材料無使用價值的材料材料

39、軟而韌材料軟而韌低模量低屈服，斷裂伸長率及強度大典型實例：典型實例：硫化橡膠、LDPE制品材料軟而弱材料軟而弱低模量低強度，斷裂伸長率中等典型實例：典型實例：未硫化天然橡膠材料弱而脆材料弱而脆一般為低聚物4 4塑料的熱性能塑料的熱性能 塑料的熱性能主要是耐熱性、熱穩(wěn)定性、耐燃性等。 耐熱性是指塑料在外力作用下，受熱而不變形的性質(zhì)。 熱穩(wěn)定性是指高分子化合物在加工或使用過程中受熱而不分解變質(zhì)的性質(zhì)。 耐燃性是指塑料接觸火焰時抵制燃燒或離開火焰時阻礙繼續(xù)燃燒的能力。5 5塑料的電性能塑料的電性能 塑料的電性能主要有介電常數(shù)、介電強度、耐電弧性等。 介電常數(shù)是以絕緣材料(塑料)為介質(zhì)與以真空為介質(zhì)制

40、成的同尺寸電容器的電容量之比； 介電強度是指塑料抵抗電擊穿能力的量度，其值為塑料擊穿電壓值與試樣厚度之比。 耐電弧性是塑料抵抗由于高壓電弧作用引起變質(zhì)的能力。 Tg-玻璃化溫度是無定型（或非結(jié)晶型）高聚物由玻璃態(tài)向高彈態(tài)（或相反）的轉(zhuǎn)變溫度，或半結(jié)晶型高聚物的無定型相由玻璃態(tài)向高彈態(tài)（或相反）的轉(zhuǎn)變溫度。 Tf-非結(jié)晶型塑料粘流溫度，是無定型高聚物從高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴趹B(tài)時的溫度。 1 熱塑性塑料的三種物理狀態(tài)熱塑性塑料的三種物理狀態(tài) 高彈態(tài)高彈態(tài)粘流態(tài)粘流態(tài) 玻璃態(tài)玻璃態(tài)在玻璃化溫度以下，高聚物處于玻璃態(tài)（結(jié)晶型高聚物為結(jié)晶態(tài)），是堅硬的固體。它受外力作用有一定的變形能力，但變形值小且可逆，即外

41、力消失后，其變形也隨之消失。在玻璃化溫度與粘流溫度之間，高聚物處于高彈態(tài)。高彈態(tài)的高聚物是橡膠狀態(tài)的彈性體。其變形能力顯著增大，但變形仍具可逆性。當溫度升至粘流溫度（或熔點）以上時，高聚物呈粘性流體狀態(tài)，通常把這種液體狀態(tài)的高聚物稱為熔體。在這種狀態(tài)下進行的成型加工具有不可逆性，一經(jīng)成型和冷卻后，其形狀永遠保持下來。 熔點Tm是指結(jié)晶性聚合物中大分子鏈從有序狀態(tài)轉(zhuǎn)變到無序粘流態(tài)所需要的溫度。 即Tm是結(jié)晶型塑料熔融溫度，是結(jié)晶型高聚物由晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿廴趹B(tài)（或相反）的溫度。 由于絕大多數(shù)結(jié)晶型塑料都是半結(jié)晶型的，因此塑料的熔融溫度并不是一個尖銳的轉(zhuǎn)折點，而是一個小范圍的熔程。 對于結(jié)晶型塑料，熔融

42、溫度是比玻璃化溫度更有實際意義，更加重要的溫度。 許多結(jié)晶型塑料，雖然玻璃化溫度很低，但由于結(jié)晶，材料的強度和剛度大大提高，從而使這些材料在遠高于玻璃化溫度下仍具有良好的力學性能，這些塑料的實際工作溫度遠高于玻璃化溫度。 實際熔融過程不是單一的溫度值，而是一個溫度范圍，常取熔化完全時的溫度為熔點，多數(shù)成型方法（如注射、擠出、壓延等）都要將塑料加熱至粘流態(tài)。 2、聚合物的流變行為、聚合物的流變行為 流流：常用來描述液體的流動。古希臘和古中國哲：常用來描述液體的流動。古希臘和古中國哲人已有人已有“萬物皆流萬物皆流” 的思想萌芽。的思想萌芽。變：變：常用來描述固體形變。常用來描述固體形變。流變流變：

43、研究流動和變形規(guī)律的科學，：研究流動和變形規(guī)律的科學，“流流”和和“變變”是兩個緊密結(jié)合的概念，萬物皆流，萬物是兩個緊密結(jié)合的概念，萬物皆流，萬物皆變。皆變。1928年美國物理化學家年美國物理化學家Bingham正式命名正式命名“流變學（流變學（rheology）”的概念，取自古希臘哲的概念，取自古希臘哲學家學家Heraclitus所說的所說的 ，意即萬物皆流。，意即萬物皆流。他次年創(chuàng)辦了至今都十分著名的流變學報。他次年創(chuàng)辦了至今都十分著名的流變學報。聚合物流變學：聚合物流變學：主要包括結(jié)構(gòu)流變學（流變特性主要包括結(jié)構(gòu)流變學（流變特性和鏈結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系）和和鏈結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)之間的

44、關(guān)系）和加工流變加工流變學學（加工工藝與流動性質(zhì)之間的關(guān)系、流動性能（加工工藝與流動性質(zhì)之間的關(guān)系、流動性能與聚合物分子結(jié)構(gòu)和組成之間的關(guān)系）。與聚合物分子結(jié)構(gòu)和組成之間的關(guān)系）。l1基本定義流體的定義：流體的定義：大多數(shù)成型過程中都要求聚合物處于粘流狀大多數(shù)成型過程中都要求聚合物處于粘流狀態(tài)態(tài)(塑化狀態(tài)塑化狀態(tài))，因為在這種狀態(tài)下聚合物不僅易于流動，而，因為在這種狀態(tài)下聚合物不僅易于流動，而且易于變形，這給它的輸送和成型都帶來極大的方便。為且易于變形，這給它的輸送和成型都帶來極大的方便。為使塑料在成型過程中易于流動和變形，并不限定用粘流態(tài)使塑料在成型過程中易于流動和變形，并不限定用粘流態(tài)的聚

45、合物的聚合物(聚合物熔體聚合物熔體)，采用聚合物的溶液或分散體，采用聚合物的溶液或分散體(懸浮懸浮液液)等也是可以的，熔體和分散體都屬于流體的范疇。等也是可以的，熔體和分散體都屬于流體的范疇。熔體應力的分類熔體應力的分類：液體的流動和變形受到的應力有剪切、：液體的流動和變形受到的應力有剪切、拉伸和壓縮三種應力。三種應力中，剪切和拉伸應力對塑拉伸和壓縮三種應力。三種應力中，剪切和拉伸應力對塑料的成型最為重要。但在很多成型方法中，往往是多種應料的成型最為重要。但在很多成型方法中，往往是多種應力的耦合作用。力的耦合作用。熔體流動的形式：熔體流動的形式：流體在平直管內(nèi)受剪切應力而引發(fā)的流流體在平直管內(nèi)

46、受剪切應力而引發(fā)的流動形式有層流和湍流兩種，流動的形式和雷諾數(shù)有關(guān)（公動形式有層流和湍流兩種，流動的形式和雷諾數(shù)有關(guān)（公式見下），聚合物流體在成型的時由于粘度較大、速率小，式見下），聚合物流體在成型的時由于粘度較大、速率小，屬于層流。描述層流的最簡單定律是牛頓流動定律：當有屬于層流。描述層流的最簡單定律是牛頓流動定律：當有剪切應力剪切應力（N/m2或或Pa）于定溫下作用在兩個相距為于定溫下作用在兩個相距為dr的流的流體平行層面并以相對速率體平行層面并以相對速率dv運動，則剪切應力和剪切速率運動，則剪切應力和剪切速率之間呈線性關(guān)系：之間呈線性關(guān)系： =(dv)/dr=?剪切流動模型剪切流動模型液

47、體的流動和變形受到的應力有剪切、拉伸和壓縮三種應液體的流動和變形受到的應力有剪切、拉伸和壓縮三種應力。三種應力中，剪切應力對塑料的成型最為重要。力。三種應力中，剪切應力對塑料的成型最為重要。通常流體在平直管內(nèi)受剪切應力而引發(fā)的流動形式有層流和湍流兩種，聚合物通常流體在平直管內(nèi)受剪切應力而引發(fā)的流動形式有層流和湍流兩種，聚合物流體由于粘度較大屬于層流。流體由于粘度較大屬于層流。2 熔體流動速率熔體流動速率熔體流動速率（熔體流動速率（MFR）是在一）是在一定的溫度和載荷下，熔體每定的溫度和載荷下，熔體每10min從標準的測定儀所擠出從標準的測定儀所擠出的物料質(zhì)量，單位為：的物料質(zhì)量，單位為：g/1

48、0min，測試標準見，測試標準見 ASTM D1238或或GB/T3682-00。表觀粘度（a）與MFR、熔體密度（）、載荷（F）的關(guān)系可近似表示為： 從上式中可以看出，表觀粘度與表觀粘度與MFRMFR成反比，高成反比，高MFRMFR對應對應于低粘度塑料熔體。于低粘度塑料熔體。MFR實際上是測量低剪切速率下的熔體粘度，雖然比實際加工時的剪切速率低得多，但對表征高聚物在一定條件下的流動性仍具有重要意義，而且試驗方法簡單，因此得到了普遍應用。聚合物流體根據(jù)其流動特點可以分為以下幾類：聚合物流體根據(jù)其流動特點可以分為以下幾類： 牛頓流體牛頓流體剪切應力與剪切速率呈直線關(guān)系，粘度依賴于流體的分子結(jié)構(gòu)和

49、其它外界條件，與剪切應力和剪切速率的變化無關(guān)。事實上，真正屬于流體的只是低分子化合物的液體或溶液，聚合物熔體除聚碳酸酯和偏二氯乙烯氯乙烯共聚物少數(shù)幾種與牛頓液體相近以外，絕大數(shù)都只能在剪切應力很小或很大時表現(xiàn)為牛頓流體。賓漢流體賓漢流體賓漢流體與牛頓流體相同的是其剪切應力和剪切速賓漢流體與牛頓流體相同的是其剪切應力和剪切速率的關(guān)系表現(xiàn)為直線，不同的是它的流動只有當剪率的關(guān)系表現(xiàn)為直線，不同的是它的流動只有當剪切應力高至于一定值切應力高至于一定值y后才發(fā)生塑性流動。賓漢流后才發(fā)生塑性流動。賓漢流體所以有這種形為，是因為流體在靜止時形成了凝體所以有這種形為，是因為流體在靜止時形成了凝膠結(jié)構(gòu)，外力超

50、過膠結(jié)構(gòu)，外力超過y時這種三維結(jié)構(gòu)即受破壞。牙時這種三維結(jié)構(gòu)即受破壞。牙膏、油漆、潤滑脂、鉆井用的泥漿、下水污泥、聚膏、油漆、潤滑脂、鉆井用的泥漿、下水污泥、聚合物在良溶劑中的濃溶液和凝膠性糊塑料等屬于或合物在良溶劑中的濃溶液和凝膠性糊塑料等屬于或接近于賓漢流體。接近于賓漢流體。假塑性流體假塑性流體假塑性流體是非牛頓流體中最為普通的一種，它所表假塑性流體是非牛頓流體中最為普通的一種，它所表現(xiàn)的流動曲線是非直線的。流體的表觀粘度隨剪切應現(xiàn)的流動曲線是非直線的。流體的表觀粘度隨剪切應力的增加而降低。多數(shù)聚合物的熔體（是塑料成型加力的增加而降低。多數(shù)聚合物的熔體（是塑料成型加工過程中最多的一類物料）

51、工過程中最多的一類物料） ，以及所有聚合物在良，以及所有聚合物在良溶劑中的溶液，其流動行為都具有假塑性流體的特征。溶劑中的溶液，其流動行為都具有假塑性流體的特征。膨脹性流體膨脹性流體流體的表觀粘度隨剪切應力的增加而增加。只有極少流體的表觀粘度隨剪切應力的增加而增加。只有極少數(shù)聚合物數(shù)聚合物(如聚乙燃糊如聚乙燃糊)的流動行為都具有膨脹性流體的流動行為都具有膨脹性流體的特征。的特征。聚合物流體總結(jié)聚合物流體總結(jié)流動類流動類型型流動規(guī)律流動規(guī)律符合的流體符合的流體備注備注牛頓流牛頓流體體 (為常數(shù))PC和和PVDC接近接近低分子多為此類低分子多為此類賓漢流賓漢流體體 (y 和為常數(shù))凝膠糊、良凝膠糊

52、、良溶劑的濃溶溶劑的濃溶液液在剪切力增大到一在剪切力增大到一定值后才能流動。定值后才能流動。 n1大多數(shù)聚合大多數(shù)聚合物熔體、溶物熔體、溶液、糊液、糊剪切增加，粘度下剪切增加，粘度下降。原因為分子降。原因為分子“解纏解纏”外界因素：l溫度 升高溫度可使聚合物大分子的熱運動和分子間升高溫度可使聚合物大分子的熱運動和分子間的距離增大的距離增大, , 從而降低熔體粘度。從而降低熔體粘度。 聚合物流動行為的影響因素聚合物流動行為的影響因素 聚合物分子鏈剛性越大和分子間的引力越大時，表觀粘度對溫度的敏感性也越大。表觀粘度對溫度的敏感性一般比它對剪切應力或剪切速率要強些。在成型加工過程中，對一種表觀粘度隨

53、溫度變化不大的聚合物來說，僅憑增加溫度來增加其流動性是不適合的，因為溫度即使升幅很大，其表觀粘度卻降低有限 ( 如聚丙烯、聚乙烯、聚甲醛等 ) 。另一方面，大幅度地增加溫度很可能使它發(fā)生熱降解，從而降低制品質(zhì)量，此外成型設備等的損耗也較大，并且會惡化工作條件。相對而言在成型中利用升溫來降低聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯和尼龍 66 等聚合物熔體的粘度是可行的，因為升溫不多即可使其表觀粘度下降較多。 溫敏性塑料溫度升高粘度下降明顯的塑料，主要品種有溫度升高粘度下降明顯的塑料，主要品種有PCPC、PMMAPMMA等分等分子鏈剛性較大的聚合物。子鏈剛性較大的聚合物。 意義：可以通過調(diào)節(jié)剪切應力或剪切速率

54、來改變流動性。注意：如果聚合物的熔體粘度對剪切作用很敏感，在操作中就必須嚴格控制螺桿的轉(zhuǎn)速或壓力不變，否則剪切速率的微小變化都會引起粘度的顯著改變，致使制品出現(xiàn)表面不良，充模不均，密度不勻或其它弊病。 剪切剪切 剪切速率或剪切應力升高粘度明顯下降的塑料，主要品種有PE、 PP 、PS等分子鏈柔性較大的聚合物。剪敏性塑料剪敏性塑料壓力壓力一般低分子的壓縮性不很大，壓力增加對其粘度的影響不大。但是，聚合物由于具有長鏈結(jié)構(gòu)和分子鏈內(nèi)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生空洞較多，所以在加工溫度下的壓縮性比普通流體大得多。聚合物在高壓下 ( 注射成型時受壓達 35-300MPa) 體積收縮較大，分子間作用力增大，粘度增大，有些甚

55、至會增加十倍以上，從而影響了流動性。聚合物結(jié)構(gòu)不同對壓力的敏感性不同。一般情況下帶有體積龐大的苯基的聚合物，分子量較大、密度較低者其粘度受壓力的影響較大。但壓力的影響比較復雜，規(guī)律并不明顯，所以在較低壓力下可忽略不計，壓力較大時要具體情況具體對待。分子鏈的極性：極性越大，粘度越高，流動性越差。分子量：分子量越大，粘度越高，流動性越差。分子量分布：分子量分布寬比分布窄的，剪切速率提高，粘度下降變化明顯。添加劑（剛性添加劑，柔性添加劑） ：剛性添加劑提高粘度，柔性添加劑降低粘度。原料的影響原料的影響表表1-3 1-3 常用熱塑性塑料的流動性常用熱塑性塑料的流動性 流動性情況 熱塑性塑料 流動性較好

56、 聚酰胺（尼龍）、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、醋酸纖維素等 流動性一般 改性聚苯乙烯、ABS、聚甲醛、有機玻璃、聚氯醚等 流動性較差 聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚苯醚、聚砜、聚芳砜和氟塑料等 聚合物流體在流動過程中，既有剪切流動，而且存在拉伸流動。由于流動中的拉伸力，使聚合物分子產(chǎn)生彈性變形，這種彈性變形不能很快恢復，有一定的滯后時間。3、聚合物熔體的粘彈性行為聚合物熔體的粘彈性行為 粘流態(tài)聚合物熔體是粘性與高彈性兩種性質(zhì)并存的，在成型流動中常伴隨有彈性反應，最突出的表現(xiàn)為擠出脹大和熔體破裂。擠出脹大擠出脹大擠出脹大是指塑料熔體被強迫擠出口模時，擠出物的擠出脹大是指塑料熔體被強迫擠出口模時，擠出物的

57、尺寸大于口模尺寸，截面形狀也發(fā)生變化的現(xiàn)象，這尺寸大于口模尺寸，截面形狀也發(fā)生變化的現(xiàn)象，這主要是由彈性形變的松弛引起的。擠出物脹大現(xiàn)象亦主要是由彈性形變的松弛引起的。擠出物脹大現(xiàn)象亦稱巴拉斯效應或出口膨脹。是指熔體擠出口模后，擠稱巴拉斯效應或出口膨脹。是指熔體擠出口模后，擠出物的截面積比口模截面積大的現(xiàn)象。出物的截面積比口模截面積大的現(xiàn)象。當口模為圓形時，如圖所示，擠出脹大現(xiàn)象可用脹大比當口模為圓形時，如圖所示，擠出脹大現(xiàn)象可用脹大比B值來值來表征。表征。B值定義為擠出物最大直徑值值定義為擠出物最大直徑值df與口模直徑與口模直徑d0之比。之比。擠出物脹大現(xiàn)象是高分子熔體彈性的表現(xiàn)。其一，是高

58、分子熔體在外力作用下進入窄口模，在入口處流線收斂，在流動方向上產(chǎn)生速度梯度，因而高分子受到拉伸力產(chǎn)生拉伸彈性形變。這部分形變一般在經(jīng)過?？椎臅r間內(nèi)還來不及完全松弛，那么到了出口之后，外力對分子鏈的作用解除，高分子鏈就會由受拉伸的伸展狀態(tài)重新回縮為卷曲狀態(tài)，發(fā)生出口膨脹。當?？组L徑比 L/R較小時，這一原因是主要的。引發(fā)擠出脹大的兩個因素引發(fā)擠出脹大的兩個因素 另一種原因是高分子在模孔內(nèi)流動時由于剪切應力的作用，所產(chǎn)生的彈性形變在出口模后回復，因而擠出物直徑脹大。當?？组L徑比較大時，這一原因是主要的。 圖3 擠出物脹大效應中的彈性回復過程高分子鏈結(jié)構(gòu)、分子量、分子量分布及物料配方等對高分子鏈結(jié)構(gòu)

59、、分子量、分子量分布及物料配方等對出口膨脹也有明顯影響。出口膨脹也有明顯影響。通常，線型柔性鏈分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)位阻小，松弛時間短，出口膨脹效應相對較弱。在物料配方中，軟化增塑劑有減弱大分子相互作用和縮短松弛時間的作用，它的加入也可降低出口膨脹效應?？谀５男螤钆c尺寸，成型工藝條件對口模膨脹有較口模的形狀與尺寸，成型工藝條件對口模膨脹有較大影響。大影響。當口模的長徑比確定后，出口膨脹隨剪切速率升高而增加，隨溫度升高而減小。 在一定的剪切速率下擠出塑料熔體時，擠出物表面是光滑的，當擠出速度達到一定值時，其擠出物表面會出現(xiàn)不光滑現(xiàn)象，諸如竹節(jié)狀、鯊魚皮狀、無規(guī)則破裂等。熔體破裂后不僅表面失去了光滑，而且物理

60、性能大幅度下降。 圖4 熔體破裂現(xiàn)象 4.2熔體破裂熔體破裂引起熔體破裂的兩個主要原因引起熔體破裂的兩個主要原因一個原因是入口處經(jīng)渦流的物料混入未經(jīng)渦流的物料流出以后，因松弛行為的不同而造成的無規(guī)則畸變。不穩(wěn)定流動不穩(wěn)定流動 另一個原因是由于模壁處的應力集中，當擠出速度過高時會造成熔體在模壁附近時滑時粘而產(chǎn)生有規(guī)則的畸變，如竹節(jié)狀或呈套錐形等。例：口模的入口角對無規(guī)畸變影響最大，適當減小入口角可提高發(fā)生熔體破裂的臨界剪切速率；口模的定型長度對不同的熔體破裂行為影響不一，對于無規(guī)畸變，定型長度越長，松弛越多，破裂程度就越輕。而對于有規(guī)破裂，定型長度越長，擠出物外觀反而不好；提高擠出溫度，則粘度下