高分子材料加工成型原理-第1章 緒論課件

徐衛(wèi)兵(WeibingXu)Dept.ofPolymerScienceandEngineeringOffice:Room401,ShenghuaBuildingTel:2901455Email:xwb105105@高分子材料加工成型原理2023/9/161徐衛(wèi)兵(WeibingXu)高分子材料加工成型原理20課程簡(jiǎn)介課程編號(hào)：06100430

學(xué)時(shí)：40/24學(xué)分：4

課程性質(zhì)：必修

選課對(duì)象：高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)

先修課程：高分子物理、高分子化學(xué)、聚合物流變學(xué)

內(nèi)容概要：高分子材料與工程專(zhuān)業(yè)的主要專(zhuān)業(yè)課之一，是一門(mén)實(shí)踐性綜合性很強(qiáng)的應(yīng)用科學(xué)。本課程在密切結(jié)合工藝過(guò)程的前提下盡可能地對(duì)每一種加工方法所依據(jù)的原理，生產(chǎn)控制因素以及在工藝過(guò)程中聚合物所發(fā)生的物理與化學(xué)變化和它們對(duì)制品性能的影響具有清晰的概念，并進(jìn)一步理解各種成型工藝所能適應(yīng)的聚合物品種及其優(yōu)缺點(diǎn)。

2023/9/162課程簡(jiǎn)介課程編號(hào)：06100430

學(xué)時(shí)：40/2選用教材和參考書(shū)目建議選用教材：黃銳“塑料成型工藝學(xué)”,輕工業(yè)出版社2002主要參考書(shū)：1.王貴恒，“高分子材料成型加工原理”化工出版社，20022.Z.塔德莫爾等，“聚合物加工原理”，化學(xué)工業(yè)出版社，1990.3.吳崇周，“聚合物成型加工原理”，吉林科學(xué)技術(shù)出版社，1986.2023/9/163選用教材和參考書(shū)目建議選用教材：黃銳“塑料成型工藝學(xué)”,課程的內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配章次內(nèi)容總學(xué)時(shí)數(shù)課堂講授學(xué)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)一緒論220二聚合物成型加工的基礎(chǔ)理論10103三聚合物成型用物料及其配制662四壓縮模塑554五擠出成型778六注射模塑554七壓延成型553總學(xué)時(shí)數(shù)4040242023/9/164課程的內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配章次內(nèi)容總學(xué)時(shí)數(shù)第一章緒論一.何謂成型加工？二.成型加工的基本任務(wù)三.成型加工的基本原理四.成型加工方法的分類(lèi)五.成型加工生產(chǎn)的基本過(guò)程六.塑料的特點(diǎn)和應(yīng)用七.學(xué)習(xí)成型加工的意義2023/9/165第一章緒論2023/8/55一.何謂成型加工？定義：將聚合物（有時(shí)加入各種添加劑、助劑或改性材料）轉(zhuǎn)變?yōu)橹破坊驅(qū)嵱貌牧系囊环N工程技術(shù)。2023/9/166一.何謂成型加工？2023/8/562023/9/1672023/8/572023/9/1682023/8/582023/9/1692023/8/592023/9/16102023/8/5102023/9/16112023/8/511汽車(chē)防塵罩汽車(chē)密封條空氣軟管高壓阻尼線擋泥板車(chē)燈橡膠件2023/9/1612汽車(chē)防塵罩汽車(chē)密封條空氣軟管高壓阻尼線擋泥板車(chē)燈橡膠件20Celluloid制品2023/9/1613Celluloid制品2023/8/513PE是制造雷達(dá)的重要材料（絕緣性）2023/9/1614PE是制造雷達(dá)的重要材料（絕緣性）2023/8/5142023/9/16152023/8/515軟質(zhì)PVC制品2023/9/1616軟質(zhì)PVC制品2023/8/516硬質(zhì)PVC制品

2023/9/1617硬質(zhì)PVC制品2023/8/517PS2023/9/1618PS2023/8/518PMMA是現(xiàn)在透光性最好的材料2023/9/1619PMMA是現(xiàn)在透光性最好的材料2023/8/519二.成型加工的基本任務(wù)1.研究各種成型加工方法和技術(shù)；2.研究產(chǎn)品質(zhì)量與各種因素之間的關(guān)系；因素包括：a.聚合物本身的性質(zhì)；

b.各種加工條件參數(shù)；

c.設(shè)備和模具的結(jié)構(gòu)尺寸；

d.各種添加劑、助劑；3.研究提高產(chǎn)量和降低消耗的途徑。2023/9/1620二.成型加工的基本任務(wù)2023/8/520Process&machineschematics**SchematicofthermoplasticInjectionmoldingmachine2023/9/1621Process&machineschematics**三.成型加工的基本原理1.聚合物是如何實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變的？

可塑性：指物體在外力作用下發(fā)生永久形變和流動(dòng)的性質(zhì)。

總過(guò)程：

方法

方法

工藝條件聚合物可塑性狀態(tài)流動(dòng)與變形成形樣硬化定形制品2023/9/1622三.成型加工的基本原理1.聚合物是如何實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)變的？聚合物可塑關(guān)鍵步驟：A.如何使聚合物產(chǎn)生流動(dòng)與變形？方法:a.加熱熔體；

b.加溶劑溶液；

c.加增塑劑或其它懸浮液。B.如何硬化定型？方法：熱固性：交聯(lián)反應(yīng)固化定型。熱塑性：a.熔體冷卻

b.溶液加熱揮發(fā)成溶劑

c.懸浮體先加熱使顆粒熔合，再冷卻硬化定型2023/9/1623關(guān)鍵步驟：A.如何使聚合物產(chǎn)生流動(dòng)與變形？B.如何硬化定型？2.成型加工過(guò)程中聚合物所發(fā)生的轉(zhuǎn)變：a.形狀：滿(mǎn)足使用要求而進(jìn)行，通過(guò)流動(dòng)與變形而實(shí)現(xiàn)。b.結(jié)構(gòu)：組成：非純聚合物組成方式：層壓材料，增強(qiáng)材料，復(fù)合材料宏觀結(jié)構(gòu)：如多孔泡沫，蜂窩狀，復(fù)合結(jié)構(gòu)微觀結(jié)構(gòu)：結(jié)晶度，結(jié)晶形態(tài)，分子取向等c.性質(zhì)：有意識(shí)進(jìn)行：生橡膠的兩輥塑煉降解，硫化反應(yīng)，熱固性樹(shù)脂的交聯(lián)固化方法條件不當(dāng)而進(jìn)行：溫度過(guò)高、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而引起的降解2023/9/16242.成型加工過(guò)程中聚合物所發(fā)生的轉(zhuǎn)變：a.形狀：滿(mǎn)足使用要求四.成型加工方法的分類(lèi)：1.根據(jù)形變?cè)矸?類(lèi)：a.熔體加工：先為熔體再成型。如擠出，注塑，壓延，模壓，橡膠加工，熔融紡絲等。b.類(lèi)橡膠狀聚合物的加工：將聚合物轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài)下進(jìn)行加工。主要制造中空容器或大型制件等。如塑料容器，冰箱內(nèi)膽。c.聚合物溶液加工：流涎法薄膜，濕法紡絲等2023/9/1625四.成型加工方法的分類(lèi)：1.根據(jù)形變?cè)矸?類(lèi)：2023/8d.低分子聚合物和預(yù)聚體的加工：直接利用聚合物單體或預(yù)聚體進(jìn)行成型加工。加工過(guò)程即反應(yīng)過(guò)程。如環(huán)氧、丙烯酸酯類(lèi)，不飽和聚酯，制造各種尺寸的整體澆鑄制件和增強(qiáng)材料。e.聚合物懸浮體加工：將增塑劑、乳化劑加入聚合物中，把聚合物變成懸浮體或乳膠，然后成型。（如橡膠膠乳、PVC糊）f.機(jī)械加工：金屬切削加工方法2023/9/1626d.低分子聚合物和預(yù)聚體的加工：2023/8/5262.根據(jù)加工過(guò)程中有無(wú)物理或化學(xué)變化分為三類(lèi)：a.主要發(fā)生物理變化：如注射，擠出，壓延，熱成型，流涎薄膜等。b.主要發(fā)生化學(xué)變化：如澆鑄成型。c.既有物理變化又有化學(xué)變化：熱固性塑料的加工和橡膠加工。物理變化化學(xué)變化加熱流動(dòng)交聯(lián)固化2023/9/16272.根據(jù)加工過(guò)程中有無(wú)物理或化學(xué)變化分為三類(lèi)：加熱流動(dòng)交聯(lián)固五.成型加工生產(chǎn)的基本過(guò)程包括五方面內(nèi)容：

1.材料選擇和配方設(shè)計(jì)：樹(shù)脂與助劑

2.模具設(shè)計(jì)，制品設(shè)計(jì)與設(shè)備的選擇和改造：

3.成型加工：成型材料預(yù)處理，成型，機(jī)械加工，修飾，裝配。

4.制品性能檢驗(yàn)：延用金屬檢測(cè)方法

5.廢料回收：流道殘留物，邊角余料，廢品舊料回收2023/9/1628五.成型加工生產(chǎn)的基本過(guò)程包括五方面內(nèi)容：2023/8/52成型加工完整工序：

1.預(yù)處理：準(zhǔn)備工作：原料篩選，干燥，配制，混合

2.成型：賦予聚合物一定型樣

3.機(jī)械加工：車(chē)，削，刨，銑等。

4.修飾：美化制品。

5.裝配：粘合，焊接，機(jī)械連接等。說(shuō)明：a并不是所有制品的加工都要完整地完成此5個(gè)工序

b五個(gè)次序不能顛倒2023/9/1629成型加工完整工序：2023/8/529六.塑料的特點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：a.原料價(jià)格低廉；b.加工成本低；c.重量輕；d.耐腐蝕；e.造型容易；f.保溫性能優(yōu)良；g.電絕緣性好。缺點(diǎn)：a.精度差；b.耐熱性差；c.易燃燒；d.強(qiáng)度差；e.耐溶劑性差；f.易老化。2023/9/1630六.塑料的特點(diǎn)和應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：2023/8/5302000年，世界合成高分子材料的年總產(chǎn)量已達(dá)到2億噸。其中塑料1.63億噸，合成橡膠0.11億噸，合成纖維0.28億噸。2023/9/16312000年，世界合成高分子材料的年總產(chǎn)量已達(dá)到2億噸。其中塑2023/9/16322023/8/5322023/9/16332023/8/5332023/9/16342023/8/5342023/9/16352023/8/535

結(jié)構(gòu)材料：電視機(jī)殼體、冰箱殼體、軸承、機(jī)械零件

絕緣材料：電纜、絕緣版、電器零件

建筑材料：貼面板、地貼、塑料門(mén)窗、上下水管

包裝材料：塑料袋、薄膜、泡沫塑料

日用：衣架、椅子、盆類(lèi)、書(shū)架、玩具、文具、辦公用品、家具

運(yùn)輸：道路交通設(shè)施、車(chē)輛部件2023/9/16362023/8/5362023/9/16372023/8/537標(biāo)號(hào)部件

材料

錦湖日麗牌號(hào)

特性1

保險(xiǎn)杠

PBT/ABSHAB8740B超高沖擊，耐低溫、優(yōu)良成型性、尺寸穩(wěn)定、耐化學(xué)品、易于涂裝PC/ABSHAC8265、HAC8250、HAC8240BPC/PBTHCB9230M、HCB9240PP/EPDM+Talc/2

散熱格柵

電鍍級(jí)、噴涂級(jí)ABSABS710、ABS711、ABS765超高耐候、耐熱、高沖擊、高流動(dòng)、良好的電鍍及噴涂性能、良好的尺寸穩(wěn)定性電鍍級(jí)PC/ABSHAC8244、HAC8245PC/PBTHCB9230M、HCB9240ASA、AESASA801、ASA811、ASA7045、AESHW600G、AESHW610HT

3牌照支架

PC/ABSHAC8244、HAC8245、HAC8250

耐熱、高沖擊、高流動(dòng)、良好的電鍍及噴涂性能、良好的尺寸穩(wěn)定性ABS

ABS710、ABS711、ABS760、ABS765ASA、AESASA801、ASA811、ASA7045、AESHW600G、AESHW610HTPC/PBTHCB9230M、HCB92404

銘牌電鍍級(jí)ABSABS710、ABS711良好的電鍍性能、耐熱、高沖擊、耐化學(xué)品性能電鍍級(jí)PC/ABSHAC8244、HAC82452023/9/1638標(biāo)號(hào)部件材料錦湖日麗牌號(hào)

特性1保險(xiǎn)杠PBT/AB2023/9/16392023/8/539標(biāo)號(hào)部件

材料

錦湖日麗牌號(hào)

特性1

扶手耐熱ABSHU650SK、HU600耐熱，高沖擊、耐化學(xué)品

PC/ABSHAC8245、HAC8250PP+Talc/2

拉手

耐熱ABSHU600、HU650SK耐熱，高沖擊，尺寸穩(wěn)定，易于涂裝、電鍍PC/ABSHAC8244、HAC8250PP/PC/PBTHCB9230M、HCB9240

3襯板

耐熱ABSHU650SK、HU600

耐熱，高沖擊，尺寸穩(wěn)定PC/ABSHAC8245、HAC8230、HAC8240BPP+Talc/4音箱蓋板耐熱ABSHU650高耐熱，高沖擊，尺寸穩(wěn)定

PC/ABSHAC8260、HAC82652023/9/1640標(biāo)號(hào)

1扶手耐熱ABSHU650SK、HU600耐熱2023/9/16412023/8/541標(biāo)號(hào)部件

材料

錦湖日麗牌號(hào)

特性1

除霧格柵

耐熱ABSHU650高耐熱，高沖擊，低光澤PC/ABSHAC8265、HAC8260PP+Talc/2

儀表板

耐熱ABSHU650高耐熱，高沖擊，低光澤，尺寸穩(wěn)定PC/ABSHAC8265、HAC8260PP+Talc/

3儀表盤(pán)

耐熱ABSHU650、HU600

高耐熱，高沖擊，低光澤PC/ABSHAC8265、HAC8260PP+EPDM+Talc/4

控制面板

耐熱ABSHU650、HU600耐熱，高沖擊，易于涂裝PC/ABSHAC8265、HAC8250

5出風(fēng)格柵

耐熱ABSHU650、HGX4500

高耐熱，尺寸穩(wěn)定PC/ABSHAC8265、HAC8260PET/PBT+GFPET/PBT+20%GF

PP+Talc/6

雜物箱

耐熱ABSHU650、HU600耐熱，高沖擊，低光澤PC/ABSHAC8265、HAC8250PP+Talc/2023/9/1642標(biāo)號(hào)部件材料錦湖日麗牌號(hào)

特性1除霧格柵耐熱ABS2023/9/16432023/8/543標(biāo)號(hào)部件

材料

錦湖日麗牌號(hào)

特性1

托架

PC/ABSHAC8265、HAC8260高耐熱，高沖擊、尺寸穩(wěn)定

PC/PBTHCB9230M、HCB9240PBT+GFPBT+20%GF2

尾燈燈體耐熱ABSH2938、HU600、HU650耐熱、高流動(dòng)、易于涂裝、真空鍍鋁PC/ABSHAC8265、HAC8250、HAC8245PP+Talc/

3透明面罩PC/

高透明，UV穩(wěn)定PMMA/

2023/9/1644標(biāo)號(hào)部件材料錦湖日麗牌號(hào)

特性1托架PC/ABS2023/9/16452023/8/545標(biāo)號(hào)部件

材料

錦湖日麗牌號(hào)

特性1

擾流板吹塑級(jí)ABSBM510、BM530良好的噴