塑料的組成與工藝特性

塑料的組成與工藝特性第一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五塑料的基本組成塑料成型的工藝特性常用塑料簡介2.12.22.3第2章塑料的組成與工藝特性第二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.1塑料的基本組成2.1.1塑料的基本組成塑料是以合成樹脂為主要成分，加入適量的添加劑組成的。1、合成樹脂

合成樹脂是塑料的基本成分，是人們模仿天然樹脂的成分用化學方法人工制取得到的各種樹脂。2、塑料添加劑增塑劑

增塑劑的作用是提高塑料的可塑性和柔軟性。填料

填料在充填過程中一般顯示兩種功能：首先增加容量，降低塑料成本；其次是能夠改善塑料性能，即用以塑料改性，提高塑料的物理性能、加工性能和塑件的質(zhì)量等。第三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.1塑料的基本組成2.1.1塑料的組成2、添加劑穩(wěn)定劑

作用是提高樹脂在熱、光和霉菌等外界因素作用時的穩(wěn)定性；阻緩塑料在成型或使用過程中的變質(zhì)。穩(wěn)定劑的加入量很少，一般僅為千分之幾，但作用卻很大。選擇穩(wěn)定劑首先要求和樹脂相容性好，對樹脂的穩(wěn)定效果佳，其次還要求在成型過程中最好不分解，揮發(fā)性小，無色、耐油、耐化學藥品及耐水等。潤滑劑

作用是改進高聚物的流動性、減少摩擦、降低界面黏附。潤滑劑還可以起到熔融促進劑、防黏連和防靜電、有利于脫模等作用。潤滑劑的用量一般占總質(zhì)量的0.5％～1％。

第四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.1塑料的基本組成2.1.1塑料的組成2、添加劑著色劑

著色劑是能使塑料制件具有各種顏色的物質(zhì)。著色劑還可改善塑件的性能，如可以提高耐候性、力學強度、電性能及光學性能等。著色劑一般有無機顏料、有機顏料及染料三大類。第五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.1塑料的基本組成2.1.2塑料的分類（1）按塑料的應用分為普通塑料和工程塑料。

工程塑料又可分為通用工程塑料和特種工程塑料。（2）按照制造樹脂的方法分為縮聚型塑料和加聚型塑料。（3）按照塑料樹脂的大分子類型和特性分類1)熱塑性塑料

熱塑性塑料主要由合成樹脂（分子為線型或者帶有支鏈的線型結構）制成，其成型過程是物理變化。熱塑性塑料受熱可軟化或熔融，成型加工后冷卻固化，再加熱仍可軟化，可回收利用。

2)熱固性塑料

熱固性塑料主要是以縮聚樹脂（分子為立體網(wǎng)狀結構）為主，加入各種助劑制成的，但它的成型過程不僅是物理變化，更主要是化學變化。熱固性塑料成型加工時也可受熱軟化或熔融，但一旦成型固化后便不能夠再次軟化，也不可回收利用。第六頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.2塑料成型的工藝特性2.2.1塑料的成型收縮性概念

塑料制件從模具中取出冷卻后一般都會出現(xiàn)尺寸縮小的現(xiàn)象，這種體積收縮的特性稱為塑料的成型收縮性。 其大小一般用實際收縮率和計算收縮率來表征。影響因素

（1）塑料品種（2）塑件結構（3）模具結構（4）成型工藝第七頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.2塑料成型的工藝特性2.2.2塑料的流動性概念：

樹脂聚合物所處的溫度大于其黏流溫度θf時發(fā)生的大分子之間的相對滑移現(xiàn)象，表現(xiàn)為成型過程中在一定溫度和一定壓力下塑料熔體充填模具型腔的能力。影響因素：（1）溫度

一般情況料溫高，流動性大，但不同塑料也各有差異。（2）壓力

注射壓力增大，流動性也增大。（3）模具結構

澆注系統(tǒng)的形式、尺寸、結構、冷卻系統(tǒng)的設計和流動阻力等。第八頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.2塑料成型的工藝特性2.2.2塑料的流動性（1）熱塑性塑料流動性的測定第九頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.2塑料成型的工藝特性2.2.2塑料的流動性（2）熱固性塑料流動性的測定采用拉西格壓模測定第十頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.2塑料成型的工藝特性2.2.3塑料的相容性 塑料的相容性，也稱為共混性，是指兩種或兩種以上不同品種的塑料，在熔融狀態(tài)下不產(chǎn)生相分離現(xiàn)象的能力。2.2.4塑料的熱敏性和吸濕性熱敏性 指塑料在受熱、受壓時的敏感程度。 吸濕性 指塑料對水分的親疏程度。2.2.5塑料的比體積和壓縮率

比體積和壓縮率主要針對熱固性塑料而言。比體積是指單位質(zhì)量的松散塑料所占有的體積，其單位為cm3／ｇ；壓縮率是指塑料的體積與塑件的體積之比，其值恒大于１。比體積和壓縮率都表示粉狀和纖維狀塑料的松散性，在熱固性塑料壓縮或壓注成型時，用它們來確定模具加料室的大小。第十一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.3常用塑料簡介2.3.1熱塑性塑料1.聚乙烯（PE） 由乙烯單體經(jīng)聚合而成,是塑料工業(yè)中產(chǎn)量最大的品種。無毒、無味、呈乳白色的蠟狀半透明狀；聚乙烯有優(yōu)良的絕緣性、耐化學腐蝕性及耐低溫性能，還有很高的耐水性，長期與水接觸其性能可保持不變。聚乙烯的聚合方法按壓力來分有低壓法、中壓法、高壓法，所得到的聚合物相應地稱為低壓聚乙烯、中壓聚乙烯和高壓聚乙烯。高壓法制備的聚乙烯，密度和結晶度較低，質(zhì)地柔軟、透明性好，可以用于制薄膜和日用品。這種聚乙烯也稱為低密度聚乙烯。低壓法和中壓法制備的聚乙烯，由于密度和結晶度較高，所以剛性大，機械強度高，但透明性較差，適于制備各種工業(yè)配件。這種聚乙烯又稱為高密度聚乙烯。聚乙烯質(zhì)地柔軟且易脫模，塑件有淺的側凹時可強行脫模。

第十二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.3常用塑料簡介2.3.1熱塑性塑料2.聚丙烯（PP）

無味、無色、無毒，呈白色的半透明蠟狀，在通用塑料中最輕；有優(yōu)良的耐熱性、耐化學腐蝕性；聚丙烯具有較好的剛度和易定向性；高頻絕緣性能較好；強度比聚乙烯好，特別是經(jīng)定向拉伸后的聚丙烯具有極高的抗彎曲疲勞強度，可制作鉸鏈；聚丙烯吸水率＜0.02％，幾乎不吸水，防潮性能較好；聚丙烯在氧、熱、光的作用下極易降解、老化，所以必須加入防老化劑。常用它來制作各種機械零件，如法蘭、接頭、泵葉輪、汽車零件和自行車零件等，也可用做水、蒸汽、各種酸堿等的輸送管道，蓋和箱殼及各種絕緣零件，此外還可用于醫(yī)藥工業(yè)中等。第十三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.3常用塑料簡介2.3.1熱塑性塑料3.聚氯乙烯（PVC）

聚氯乙烯樹脂為白色或淺黃色粉末，由于其分子結構中含有氯原子，因此聚氯乙烯通常不易燃燒。硬聚氯乙烯有較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗沖擊性能；軟聚氯乙烯柔軟性、斷裂伸長率較好，但硬度、抗拉強度較低。PVC是無定形高聚物，沒有明顯的熔點，熱穩(wěn)定性較差。PVC的化學穩(wěn)定性比較高，電器絕緣性能優(yōu)良。必須加入穩(wěn)定劑，并嚴格控制溫度及熔料的滯留時間。主要用途可用于房屋墻板；可用于防腐管道、管件、輸油管等；可在電氣、電子工業(yè)中用于制造插座、插頭、開關、電纜；在日常生活中用于制造涼鞋、雨衣、玩具、人造革等。第十四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.3常用塑料簡介2.3.1熱塑性塑料4.聚苯乙烯（PS）

（1）基本特性

聚苯乙烯是由苯乙烯聚合而成，為無色、無味的透明塑料。易于著色,具有較好的幾何穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和優(yōu)良的光學透過性能；具有良好的電學性能，尤其是高頻絕緣性；具有一定的化學穩(wěn)定性，它能抵抗水及稀釋的無機酸；質(zhì)地硬而脆，在一些有機溶劑中易膨脹變形。第十五頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.3常用塑料簡介2.3.1熱塑性塑料4.聚苯乙烯（PS）

（2）主要用途可制作燈罩、透明容器等；可用于電氣方面的接線盒、電池盒等；可用于制造包裝材料、家庭用品（餐具、托盤等）。（3）成型特點熔化溫度為180～280℃，成型模溫為40～50℃；由于熱膨脹系數(shù)高，制品中不宜有嵌件；塑件脫模斜度不宜過小、推出要均勻；宜用高料溫、高模溫、低壓力并延長注射時間；常用點澆口形式。第十六頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.3常用塑料簡介2.3.1熱塑性塑料5.丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）（1）基本特性 ABS是由丙烯腈（A）、丁二烯（B）、苯乙烯（S）共聚生成的三元共聚物，具有良好的綜合力學性能。丙烯腈使ABS有較高的耐化學腐蝕性及表面硬度；丁二烯使ABS具有良好的彈韌性；苯乙烯使ABS具有良好的加工性和染色性能。無毒、無味，易燃燒、無自熄性，呈淺象牙色；有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性和耐水性；有一定的耐油性和穩(wěn)定的化學性和電氣性能；耐熱性和耐氣候性能較差。廣泛應用于計算機和機器殼體，電器設備、汽車擋泥板等。第十七頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.3常用塑料簡介2.3.1熱塑性塑料6.聚酰胺（PA）

又稱尼龍（Nylon），尼龍樹脂為無毒、無味，呈白色或淡黃色的結晶顆粒。具有優(yōu)良的力學性能，抗拉、抗壓、耐磨；抗沖擊強度比一般塑料有顯著提高，其中以尼龍6更優(yōu)；具有良好的消音效果和自潤滑性能；具有良好的耐化學性、氣體透過性、耐油性和電性能；吸水性強、收縮率大，常常因吸水而引起尺寸的變化。熔融黏度低、流動性好，易產(chǎn)生飛邊，成型加工前必須進行干燥處理；熔融狀態(tài)的尼龍熱穩(wěn)定性較差尼龍有較好的力學性能，被廣泛地使用在工業(yè)上制作各種機械、化學和電氣零件第十八頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.3常用塑料簡介2.3.1熱塑性塑料7.聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）

俗稱有機玻璃。具有很高的透明性，透光率為９０％～９２％，有較強的耐化學腐蝕性，力學性能中等，電性能和耐候性能優(yōu)良，但耐磨性能差。聚甲基丙烯酸甲酯可用來制造具有一定透明度的防振、防爆和觀察等方面的零件。如飛機和汽車的窗玻璃、飛機罩蓋、油杯、光學鏡片等；也可用作絕緣材料和廣告銘牌等。第十九頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.3常用塑料簡介2.3.1熱塑性塑料8.聚碳酸酯（PC）

本色微黃，而加點淡藍色后可得到無色透明的塑件，具有良好的韌性和剛性，抗沖擊性極好；具有良好的抗蠕變、耐磨、耐熱、耐寒性和良好的耐氣候性，而且電性能優(yōu)良；加工前物料必須經(jīng)干燥處理；成型時要求有較高的溫度和壓力；溫度對ＰＣ的熔融黏度影響較大，所以可用提高溫度的辦法來增加融熔塑料的流動性；聚碳酸酯是一種性能優(yōu)良的工程塑料，廣泛用于機械、電器上，還可制作照明燈、高溫透鏡、視孔鏡、防護玻璃等光學零件。第二十頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.3常用塑料簡介2.3.1熱塑性塑料9.聚甲醛（POM）

外觀呈淡黃或白色，既硬又滑，薄壁部分半透明?？估翱箟盒阅茌^好，耐疲勞強度突出；常溫下一般不溶于有機溶劑，能耐醛、酯、醚、烴及弱酸、弱堿，但不耐強酸；耐汽油及潤滑油性能也很好；有較好的電氣絕緣性能。尺寸穩(wěn)定，具有優(yōu)良的減摩、耐磨性能，耐扭變，有突出的回彈能力。成型收縮率大，在成型溫度下的熱穩(wěn)定性較差，加工溫度范圍窄，所以要嚴格控制成型溫度。適合于做軸承、凸輪、滾輪、輥子、齒輪等耐磨、傳動零件，還可用于制造汽車儀表板、汽化器、各種儀器外殼、罩蓋、箱體、化工容器、泵葉輪、鼓風機葉片、配電盤、線圈座、各種輸油管、塑料彈簧等。第二十一頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.3常用塑料簡介2.3.1熱塑性塑料10.聚砜（ＰＳＵ）外觀有的呈透明而微帶琥珀色，也有的是象牙色的不透明體。聚砜具有較好的化學穩(wěn)定性，很高的力學性能、很好的剛性和優(yōu)良的介電性能；聚砜的尺寸穩(wěn)定性較好；可進行一般機械加工和電鍍；成型加工前仍要預先將原料進行充分干燥；模具設計時要盡可能考慮到降低澆口的阻力，成型時要注意對模具加熱。聚砜可用于制造電氣和電子零件，也可用來制造需要具有良好的熱性能、耐化學性和剛性好的零件。第二十二頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.3常用塑料簡介2.3.1熱塑性塑料11.聚四氟乙烯（ＰＴＦＥ）

俗稱塑料王。聚四氟乙烯樹脂為白色粉末，外觀蠟狀、光滑不黏，化學穩(wěn)定性是其他任何塑料無法比擬的；耐熱耐寒性能優(yōu)良；具有良好的電氣絕緣性，且不受環(huán)境濕度、溫度和電頻率的影響。聚四氟乙烯的缺點是容易熱膨脹，不耐磨，機械強度差，剛性不足且成型困難。制件一般是先將粉料冷壓成坯件，然后再燒結成型。聚四氟乙烯在防腐化工機械上用于制造管子、閥門、泵、涂層襯里等；在電絕緣方面廣泛應用在要求有良好高頻性能并能高度耐熱、耐寒、耐腐蝕的場合，如噴氣式飛機、雷達等上面的某些零件；也可用于制造自潤滑減摩軸承、活塞環(huán)等零件。由于它具有不黏性，在塑料加工及食品工業(yè)中被廣泛地用于脫模劑。在醫(yī)學上還可用它制作代用血管、人工心肺裝置等。第二十三頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.3常用塑料簡介2.3.2熱固性塑料1.酚醛塑料（PF）

（1）基本特性 由苯酚和甲醛在催化劑的條件下縮聚，經(jīng)中和、水洗而制成的樹脂，呈琥珀玻璃態(tài)。酚醛樹脂具有較好的耐酸性能；具有較好的力學性能，剛性好，變形小；耐熱耐磨，能在150℃～200℃的溫度范圍內(nèi)長期使用，在水潤滑條件下，有極低的摩擦系數(shù)；電絕緣性能優(yōu)良；質(zhì)脆，沖擊強度差，收縮率大。第二十四頁，共二十七頁，編輯于2023年，星期五2.3常用塑料簡介2.3.2熱固性塑料1.酚