塑料成型工藝學(xué)第一章緒論課件

第一章緒論1.1塑料成型加工及其重要性一、塑料的發(fā)展史人類社會的進(jìn)步是與材料的使用密切相關(guān)的。從石器時代、銅器時代和鐵器時代發(fā)展到今天，材料有四大類：木材、水泥、鋼鐵、塑料。20世紀(jì)，塑料成為一類迅速發(fā)展起來的新材料。早在19世紀(jì)以前，人們就已經(jīng)利用瀝青、松香、琥珀、蟲膠等天然樹脂。1868年將天然纖維素硝化，用樟腦作增塑劑制成了世界上第一個塑料品種，稱為賽璐珞，從此開始了人類使用塑料的歷史。

1909年出現(xiàn)了第一種用人工合成的塑料-酚醛塑料。1920年又一種人工合成塑料-氨基塑料(苯胺甲醛塑料)誕生了。這兩種塑料當(dāng)時為推動電氣工業(yè)和儀器制造工業(yè)的發(fā)展起了積極作用。20世紀(jì)20、30年代，相繼出現(xiàn)了醇酸樹脂、聚氯乙烯、丙烯酸酯類、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料。從40年代至今，隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展，石油資源的廣泛開發(fā)利用，塑料工業(yè)獲得迅速發(fā)展。品種上又出現(xiàn)了聚乙烯、聚丙烯、不飽和聚酯、氟塑料、環(huán)氧樹脂、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰亞胺等等?，F(xiàn)在，全世界每年的塑料產(chǎn)量超過了1億噸。美國每年塑料產(chǎn)量超過鋼、鋁和銅產(chǎn)量的總和。四、成型將各種形態(tài)的塑料（粉料、粒料、溶液或分散體）制成所需形狀的制品或坯制的過程，是一切塑料制品或型材生產(chǎn)的必經(jīng)過程。塑料制品生產(chǎn)系統(tǒng)是由成型、機械加工、修飾和裝配四個連續(xù)的生產(chǎn)過程所組成的。1.2塑料成型工業(yè)的過去和未來一、塑料成型工藝發(fā)展概況1、移植時期19世紀(jì)70年代開始，塑料澆鑄、壓縮模塑、壓延成型、片材熱成型等。2、改造時期20世紀(jì)20年代，品種、生產(chǎn)技術(shù)、方法的改進(jìn)和擴展，改造已有成型加工技術(shù)和傳統(tǒng)材料成型技術(shù)為主。3、創(chuàng)新時期20世紀(jì)50年代中期，大批高性能的塑料問世，尖端技術(shù)的發(fā)展對塑料制品的性能、性能重現(xiàn)性和尺寸精度等提出了更高的要求。4、近期發(fā)展趨勢由單一型技術(shù)向組合型技術(shù)發(fā)展，由向特殊條件下的成型技術(shù)發(fā)展常規(guī)條件下的成型技術(shù)，由基本上不改變塑料原有性能的保質(zhì)成型加工技術(shù)向賦予塑料新性能的變質(zhì)型成型加工技術(shù)發(fā)展。二、塑料和塑料制品生產(chǎn)的發(fā)展1、世界塑料生產(chǎn)的年增長率：70年代以前：12~15%70年代以后：4~5%80年代：有一定增長，發(fā)展中國家較快2、我國塑料年增長率：1983年：1100kt1993年：5200kt從世界各國的第12位升至第5位不完全是原有制品數(shù)量的單純增加，主要是應(yīng)范圍的日益增大。三、塑料成型加工技術(shù)分類1、按所屬成型加工階段劃分（1）一次成型技術(shù)一次成型技術(shù)，是指能將塑料原材料轉(zhuǎn)變成有一定形狀和尺寸制品或半制品的各種工藝操作方法。目前生產(chǎn)上廣泛采用的擠塑、注塑、壓延、壓制、澆鑄和涂覆等。（2）二次成型技術(shù)二次成型技術(shù)，是指既能改變一次成型所得塑料半制品(如型材和坯件等)的形狀和尺寸，又不會使其整體性受到破壞的各種工藝操作方法。目前生產(chǎn)上采用的只有雙軸拉伸成型、中空吹塑成型和熱成型等少數(shù)幾種二次成型技術(shù)。（3）二次加工技術(shù)這是一類在保持一次成型或二次成型產(chǎn)物硬固狀態(tài)不變的條件下，為改變其形狀、尺寸和表觀性質(zhì)所進(jìn)行的各種工藝操作方法。也稱作“后加工技術(shù)”。大致可分為機械加工、連接加工和修飾加工三類方法。2、按聚合物在成型加工過程中的變化劃分（1）以物理變化為主的成型加工技術(shù)塑料的主要組分聚合物在這一類技術(shù)的成型加工過程中，主要發(fā)生相態(tài)與物理狀態(tài)轉(zhuǎn)變、流動與變形和機械分離之類物理變化。（2）以化學(xué)變化為主的成型加工技術(shù)屬于這一類的技術(shù)，在其成型加工過程中聚合物或其單體有明顯的交聯(lián)反應(yīng)或聚合反應(yīng)，而且這些化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的程度對制品的性能有決定性影響。（3）物理和化學(xué)變化兼有的成型加工技術(shù)3、成型加工的操作方式劃分（1）連續(xù)式成型加工技術(shù)這類技術(shù)的共同持點是，其成型加工過程一旦開始，就可以不間斷地一直進(jìn)行下去。塑料產(chǎn)品長度可不受限制，管、棒、單絲、板、片、膜之類的型材。如各種型材的擠塑、薄膜和片材的壓延、薄膜的流延澆鑄、壓延和涂覆人造革成型和薄膜的凹版輪轉(zhuǎn)印刷與真空蒸鍍金屬等。四、塑料制品應(yīng)用的發(fā)展1、農(nóng)牧、漁業(yè)2、包裝3、交通運輸4、電氣工業(yè)5、化學(xué)工業(yè)6、儀表工業(yè)簡化生產(chǎn)流程、縮短生產(chǎn)周期；加深對塑料在成型過程中所發(fā)生的物理化學(xué)變化的認(rèn)識；改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)、方法和設(shè)備；實現(xiàn)全面機械化和自動化；設(shè)計更大更新的設(shè)備以適應(yīng)對大型、微型、精密或新型塑料制品生產(chǎn)的需求。五、塑料制品生產(chǎn)今后發(fā)展的方向1.3塑料制品的生產(chǎn)工序和組織一、塑料制品的生產(chǎn)工序圖1-2從原料到塑料制品的生產(chǎn)流程示意圖二、新制品生產(chǎn)過程1、熟悉該種制品在物理、機械、熱、電及化學(xué)性能等方面所應(yīng)具備的指標(biāo)；2、根據(jù)要求，選定合適的塑料，從而決定成型方法；3、成本估算；4、試制并確定生產(chǎn)工藝規(guī)程、不斷完善。思考題：1.為什么塑料成