(完整版)塑料基础知识
塑料的基本知识(doc 11页)

塑料的基本知识(doc 11页)三、4.按塑料半制品和制品分模塑粉:又称塑料粉,主要由热固性树脂(如酚醛)和填料等经充分混合、按压、粉碎而得。
如酚醛塑料粉。
增强塑料:加有增强材料而某些力学性能比原树脂有较大提高的一类塑料。
泡沫塑料:整体内合有无数微孔的塑料。
薄膜:一般指厚度在O.25毫米以下的平整而柔软的塑料制品。
此外,工程塑料、增强塑料和泡沫塑料又有其不同的类别,见下表:工程塑料的分类类别聚合物通用工程塑料尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、热塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等特种工程塑料非交联型聚矾、聚醚矾、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、氟树脂等交联型聚氨基双马来酰胺、聚三嗪、交联聚酰亚胺、耐热环氧树脂等增强塑料的分类按增强材料的外形分类粒状增强塑料如钙塑塑料纤维增强塑料如玻璃纤维或玻璃布增强塑料片状增强塑料如云母增强塑料按增强材料的材质分类布基、石棉增强塑料如碎布增强塑料无机矿物填充塑料如石英、云母填充塑料玻纤增强塑料如预浸渍料,SMC、BMC等特种纤维增强塑料如碳纤维、凯芙拉纤维增强塑料金属纤维增强塑料如钢丝增强塑料泡沫塑料的分类类别定义硬质泡沫塑料无柔韧性,压缩硬度大,应力达到一定值方产生变形,解除应力后本能恢复原状的泡沫塑料半硬质泡沫塑料柔韧性介于硬质和软质泡沫塑料之间的泡沫塑料软质泡沫塑料富有柔韧性,压缩硬度很小,应力解除后能恢复原状,残余变形较小的泡抹塑料三、塑料的基本性能1.质轻、比强度高。
塑料质轻,一般塑料的密度都在0.9 ~ 2.3克/厘米3之间,只有钢铁的1/8 ~1/4、铝的1/2左右,而各种泡沫塑料的密度更低,约在0.01 ~ O.5克/厘米3之间。
按单位质量计算的强度称为比强度,有些增强塑料的比强度接近甚至超过钢材。
例如合金钢材,其单位质量的拉伸强度为160兆帕,而用玻璃纤维增强的塑料可达到170 ~ 400兆帕。
2.优异的电绝缘性能。
常用塑料基础知识

常用塑料基础知识(总3页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除一、常用塑料基础知识一.塑料的分类:1.按用途分:(1)普通塑料:是日常使用范围最广的塑料,性能要求不高,成本低,制造容易,如PE、PP、PS、HIPS、PVC等。
(2).工程塑料:泛指一些具有能制造机械零件或工程结构材料等工业品质的塑料。
其机械性能、电气性能,对化学环境的耐受性,对高温、低温耐受性等方面都具有较优异的特点,能在工程技术上替代某些金属如铜、铝、锌、部份合金钢或其他材料使用,常见的有ABS、PA、PC、POM、PMMA、PU、PSU、PPO、PTFE等,其中前四种发展最快,为国际上公认的四大工程塑料。
2.按受热性能分:(1)热固性塑料:是指经过加热固化后不再生热的作有用下变较而重复成形的塑料,特点是质地坚硬,耐热性能好,尺寸比较稳定,不溶于溶剂,常见的有PF(电木)、UP(不饱和聚酯)、EP (坏氧树脂)、PUR(聚氨酯)等。
(2)热塑性塑料:是指可以多次重复加热变软、冷却结硬成形的塑料,其耐热性较差。
1.聚苯乙烯(POLYSTYRENE),简称聚苯、PS、GPS、硬胶,是一种通用的透光性材料,特点如下:(1).光学性能好,其透光率达88%—92%。
(2).电气性能优良,其体积电阻达1018Ω。
(3).着色性能好。
(4).热膨胀系数大,易产生内应力,宜用高料温、模温、低压力,延长注射时间有利于降低内应力,防止缩孔,变形(尤其对壁厚塑件),但料温高易出银线,料温低则透明度差。
(5).最大的缺点是脆性,其抗冲击强度低:83.3—98Mpa。
(6).耐热温度低,其制品的最高连续使用温度60—80℃。
(7).耐酸性能较差。
2.改性聚苯乙烯(HIPS),俗称不碎胶,比PS有较强的韧性和耐冲击强度,较大的弹性。
3.ABS,综合性能如下:(1). 机械强度高。
常用塑料基础知识综合

常用塑料基础知识综合1. 塑料基础概念作为一种广泛使用的材料,以其轻便、耐用和成本低廉的特点,在现代社会中占据了举足轻重的地位。
它是由高分子化合物,通过物理或化学方法加工而成的具有特定形状和性能的固体材料。
塑料的基础成分是高分子化合物,这些化合物由大量的重复单元连接而成,形成长链状结构。
这些长链分子在常温下具有柔韧性,易于加工成型。
塑料还具有良好的绝缘性和隔热性,这使得它在许多领域都有广泛的应用。
根据塑料的来源和生产工艺,我们可以将塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。
热塑性塑料在加热后会变软,冷却后又会变硬,例如聚乙烯、聚丙烯等。
而热固性塑料在加热后会发生交联反应,变得坚硬不可塑,例如酚醛树脂、环氧树脂等。
塑料还可以根据其性能特点进行分类,如聚乙烯(PE)分为高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE);聚丙烯(PP)分为均聚物和共聚物等。
这些分类有助于我们根据具体需求选择合适的塑料材料。
塑料作为一种重要的工业原料,其种类繁多,应用广泛。
了解塑料的基础概念对于我们更好地利用和管理这一资源具有重要意义。
1.1 塑料的定义和分类作为一种广泛应用的合成材料,以其轻便、耐用、易加工和成本低廉的特点,在现代社会中占据了举足轻重的地位。
它的定义是:塑料是以高分子化合物为基础的材料,通过化学或物理方法加工后形成具有特定形状和性能的固体材料。
热塑性塑料:在加热时能变软甚至熔化,而在常温下又能恢复固态的塑料。
这类塑料在工业上应用广泛,如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等。
热固性塑料:在加热时能变软,但在加热到一定温度后会发生化学变化,逐渐变硬并固化成不溶不熔的固态材料。
酚醛树脂、环氧树脂等。
软质塑料:如聚乙烯(PE)泡沫、聚氯乙烯(PVC)泡沫等,主要用于保温、隔热、缓冲等。
硬质塑料:如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、ABS等,用于制造各种机械零件、玩具、家具等。
培训资料(塑胶部分)

(塑料基础知识)一、塑料的定义塑料是以树脂为主要成分,在一定温度和压力下塑造成一定形状,并在常温下能保持既定形状的高分子有机材料。
树脂是指受热时通常有转化或熔融范围,转化时受外力作用具有流动性,常温下呈固态或半固态或液态的有机聚合物,它是塑料最基本的,也是最重要的成分。
广义地讲,在塑料工业中作为塑料基本材料的任何聚合物都可称为树脂。
二、塑料的分类塑料目前尚无确切的分类,一般分类如下:.按塑料的物理化学性能分热塑性塑料:在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。
如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。
热固性塑料:因受热或其它条件能固化成不熔不溶性物料的塑料。
如酚醛塑料、环氧塑料等。
.按塑料用选分通用塑料:般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。
如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
工程塑料:般指能承受一定的外力作用,并有良好的机械性能和尺寸稳定性,在高、低温下仍能保持其优良性能,可以作为工程结构件的塑料。
如、尼龙、聚矾等。
特种塑料:般指具有特种功能(如耐热、自润滑等),应用于特殊要求的塑料。
如氟塑料、有机硅等。
.按塑料成型方法分模压塑料:供模压用的树脂混合料。
如一般热固性塑料。
层压塑料:指浸有树脂的纤维织物,可经叠合、热压结合而成为整体材料。
注射、挤出和吹塑塑料:般指能在料筒温度下熔融、流动,在模具中迅速硬化的树脂混合科。
如一般热塑性塑料。
浇铸塑料:能在无压或稍加压力的情况下,倾注于模具中能硬化成一定形状制品的液态树脂混合料。
如尼龙。
反应注射模塑料:一般指液态原材料,加压注入模腔内,使其反应固化制得成品。
如聚氨脂类。
.按塑料半制品和制品分模塑粉:又称塑料粉,主要由热固性树脂(如酚醛)和填料等经充分混合、按压、粉碎而得。
如酚醛塑料粉。
增强塑料:加有增强材料而某些力学性能比原树脂有较大提高的一类塑料。
泡沫塑料:整体内合有无数微孔的塑料。
薄膜:一般指厚度在毫米以下的平整而柔软的塑料制品。
三、塑料的基本性能.质轻、比强度高。
塑料基本知识培训

2、热固性塑料
• 酚醛树脂(PF)、环氧树脂(EP)、氨基树脂、 醇酸树脂、烯丙基树脂、脲甲醛树脂(UF) 、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯(UP)、硅树 脂、聚氨酯(PUR)
3、通用塑料
• 聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、 酚醛树脂、氨基树脂、现在一般把ABS也 列为通用塑料。
4、工程塑料
• 广义:凡可作为工程材料即结构材料的塑料。 狭义:具有某些金属性能,能承受一定的外力作 用,并有良好的机械性能、电性能和尺寸稳定性 ,在高、低温下仍能保持其优良性能的塑料。 通用工程塑料:聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚 苯醚(PPO)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBTP)及其 改性产品。 特种工程塑料(高性能工程塑料):耐高温、结 构材料。聚砜(PSU)、聚酰亚胺(PI)、聚苯硫醚 (PPS)、聚醚砜(PES)、聚芳酯(PAR)、聚酰胺酰 亚胺(PAI)、聚苯酯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚酮 类、离子交换树脂、耐热环氧树脂
• 加工温度是190℃~230℃。
改性PA
• 、纤维增强尼龙,主要有玻纤增强尼龙、 炭纤增强尼龙,硼纤维增强尼龙等,性能 主要表现在强度高,耐热性好,尺寸收缩 率小等方面。在我们公司主要做的玻纤增 强尼龙。主要用来做齿轮、线圈骨架、电 动工具、机械与汽车部件等。
改性PA
• 耐磨尼龙,主要是在增强尼龙的基础上加 有耐模助剂(常见的是石墨、二硫化钼, PTFE),性能主要表现在耐摸性好,主要 用来做齿轮、耐磨部件等。
改性ABS
• ABS/PC合金具有良好的机械强度、韧性和阻燃性 ,用于建材,汽车和电子工业,如做电视机、办 公自动化设备外壳和电话机。ABS/PC合金中PC 贡献耐热性、韧性、冲击强度、强度阻燃性、 ABS优点为良好加工性、表观质量和低密度,以 汽车工业零部件为应用重点。如现在公司做的 ABS-HR004与ABS-HR005上都有PC,提高其耐 热性。对于PC/ABS合金在与客户沟通时要注意几 个关键指标是:PC含量、耐热要求、外观要求、 密度要求等。
塑料材料基础知识简介

性能随温度波动大
• 无论是高温还是低温,尤其机械性能会发生比较大的变化,给 使用带来麻烦,因此使用塑料时,一定要经过最高和最低使用 温度的验证;
机械强度低
• 同样大小的零件,机械强度比金属低很多,尺寸稳定性差
易腐蚀
• 易受特殊化学品侵蚀 尤其在高温下/长时间接触
塑料的物性表解读
• 塑料的长期特性与蠕变
聚碳酸酯
PC
厨房小家电常用的几种塑料
塑料名称 代号 特征
物化性能:收缩率均聚2.2%;共聚2.7%,耐蘑、耐水、耐 腐蚀,尺寸稳定;密度 :1.42g/cm立方 燃烧火焰上端黄色,下端蓝色,熔融滴落。 优点 1.耐疲劳性是热塑性塑料中最好的,可耐折107次; 2.与其他塑料相比在较宽的温度范围内蠕变小; 3.耐磨性好,具有自润滑性及低摩擦系数; 4.长期在高温环境下使用时力学性能变化不大; 聚甲醛, 又称赛钢, POM 夺钢
应用(Байду номын сангаас塑)
缺点: 1.热分解与熔融温度接近,不易加工;加工不良时所释放 的气体对人体有毒; 2.氧指数在塑料中最小,非常容易燃烧;成型收缩大; 3.相对其它塑料,密度大;
(豆)微动开关杠杆
热稳定性差,高温分解; 炮筒温度不可过高,一定注意不要大机注小件。 丙酮对其有一定的侵蚀; 离火继续燃烧,上黄下蓝火焰,刺鼻气味。
豆浆机事业部工程部 何文彬
塑料材料的简介 塑料的种类和组成 塑料的选择
塑料物性表解读
厨房小家电常用的几种塑料 改性塑料的介绍 塑料的成型方法
塑料材料的简介
塑料为合成的高分子化合物{聚合物(polymer)},又可称为高分子或 巨分子(macromolecules),也是一般所俗称的塑料(plastics)或树脂(resin), 可以自由改变形体样式。是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的 材料,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组 成的 塑料的主要成分是合成树脂。树脂这一名词最初是由动植物分泌出 的脂质而得名,如松香、虫胶等,目前树脂是指尚未和各种添加剂混合 的高聚物。树脂约占塑料总重量的40%~100%。塑料的基本性能主要决 定于树脂的本性,但添加剂也起着重要作用。有些塑料基本上是由合成 树脂所组成,不含或少含添加剂,如有机玻璃、聚苯乙烯等。所谓塑料, 其实它是合成树脂中的一种,形状跟天然树脂中的松树脂相似,但因又 经过化学的力量来合成,而被称之为塑料
塑料基础知识

塑料基础知识塑料定义指具有塑性行为的材料吗,那么你对塑料了解多少呢?以下是由店铺整理关于塑料基础知识的内容,希望大家喜欢!塑料的成分1、合成树脂合成树脂是塑料的最主要成分,其在塑料中的含量一般在40%~100%。
由于含量大,而且树脂的性质常常决定了塑料的性质,所以人们常把树脂看成是塑料的同义词。
例如把聚氯乙烯树脂与聚氯乙烯塑料、酚醛树脂与酚醛塑料混为一谈。
其实树脂与塑料是两个不同的概念。
树脂是一种未加工的原始聚合物,它不仅用于制造塑料,而且还是涂料、胶粘剂以及合成纤维的原料。
而塑料除了极少一部分含100%的树脂外,绝大多数的塑料,除了主要组分树脂外,还需要加入其他物质。
2、填料填料又叫填充剂,它可以提高塑料的强度和耐热性能,并降低成本。
例如酚醛树脂中加入木粉后可大大降低成本,使酚醛塑料成为最廉价的塑料之一,同时还能显著提高机械强度。
填料可分为有机填料和无机填料两类,前者如木粉、碎布、纸张和各种织物纤维等,后者如玻璃纤维、硅藻土、石棉、炭黑等。
3、增塑剂增塑剂可增加塑料的可塑性和柔软性,降低脆性,使塑料易于加工成型。
增塑剂一般是能与树脂混溶,无毒、无臭,对光、热稳定的高沸点有机化合物,最常用的是邻苯二甲酸酯类。
例如生产聚氯乙烯塑料时,若加入较多的增塑剂便可得到软质聚氯乙烯塑料,若不加或少加增塑剂用量<10%,则得硬质聚氯乙烯塑料。
4、稳定剂为了防止合成树脂在加工和使用过程中受光和热的作用分解和破坏,延长使用寿命,要在塑料中加入稳定剂。
常用的有硬脂酸盐、环氧树脂等。
5、着色剂着色剂可使塑料具有各种鲜艳、美观的颜色。
常用有机染料和无机颜料作为着色剂。
6、润滑剂润滑剂的作用是防止塑料在成型时不粘在金属模具上,同时可使塑料的表面光滑美观。
常用的润滑剂有硬脂酸及其钙镁盐等。
7、抗氧剂防止塑料在加热成型或在高温使用过程中受热氧化,而使塑料变黄,发裂等除了上述助剂外,塑料中还可加入阻燃剂、发泡剂、抗静电剂等,以满足不同的使用要求。
塑料基础知识培训资料

用途:家电外壳,玩具外壳,中空制品,瓶子。
5、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂) 俗 称超不碎胶
单体:丙烯腈(A)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)共聚 合成
辨别:淡黄色不透明颗粒,密度1.05,表面 较高光泽,燃烧火焰黄色,发出黑烟,塑料 软化烧焦,无熔溶滴落。
热塑性塑料:在特定的温度范围内,能反复加 热软化和冷却变硬的塑料。(如:ABS、PP、 POM、PC、PS、PA等)。它可以再回收利用。
热固性塑料:受热后成为不熔的物质,再次受 热不再具有可塑性,不能再回收利用的塑料。 (如:酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、聚胺 酯、发泡聚苯乙烯等).
3、按塑料的形态分类
、AccyIics、PC、以及PVC等等。
三、塑料的特性 优点: (1)一次成型,加工效率高于金属,成本低 。 (2)重量轻(钢的1/6-1/7,铝的1/3-1/4 ),可节约
能源。 (3)可任意配色,提高商品价值 。 (4)耐化学药品,不像金属易生锈腐蚀。 (5)不易传热,保温性好。 (6)既能制做导电部件,又能制作绝缘产品。
分类:均聚PP(单一丙烯单体聚合,耐热好)
共聚PP(混少量乙烯聚合,冲击强度高) 性能: •无味高结晶形塑料,结晶率可达95% •密度低0.9~0.91g/cm3 ,收缩率大1~3%。 •刚性和耐磨性好,耐高温。 •耐寒性差,-5℃下冲击强度急剧下降,制品发脆。 •对热氧、紫外线辐射敏感,易引起降解。
缺点 : (1)与金属相比,耐热性差、易于燃烧。 (2)随着温度的变化,性能也会大大改变。 (3)与同样体积的金属相比,机械强度较低。 (4)耐久性差,易老化。 (5)表面硬度较低,易划伤。 (6)收缩率高,尺寸稳定性差。
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第一节塑料的基本概念一、塑料的定义可塑性材料:以树脂(有时用单体在加工过程中直接聚合)为主要成分,一般含有添加剂,并在加工过程中可流动成型的材料,但不包括弹性体。
组成:基体材料-----合成树脂(高分子化合物))辅助材料------助剂(添加剂)二、高分子化合物的概念1.高分子化合物(聚合物):分子量很高的分子组成的化合物,由许多相同的、简单的基本单元通过共价键重复连接而成聚合反应:单体高分子,聚合物,高聚物2.聚合机理:(1)连锁聚合:聚合过程由链引发、链增长、链终止几步基元反应组成反应体系中只存在单体、聚合物和微量引发剂进行连锁聚合反应的单体主要是烯类、二烯类化合物(2)逐步聚合:在低分子转变成聚合物的过程中反应是逐步进行的聚合体系由单体和分子量递增的中间产物所组成大部分的缩聚反应(反应中有低分子副产物生成)属于逐步聚合单体通常是含有官能团的化合物(如二元酸、二元醇等)第二节聚合物的特性1.树脂分子结构对性能的影响:(1)分子链的化学结构对性能的影响:分子链中含有不稳定结构,聚合物的稳定性差。
例:PP易氧化,PC、PET易水解(2)分子链柔性对性能的影响:链段:高分子链上能独立运动的最小单元。
柔性好的分子,链段短,容易运动,熔体黏度小。
制品拉伸强度低、抗冲击强度高(3)分子链规整性的影响:分子链规整性好的,可结晶。
如:PE、PP成型加工条件影响聚合物结晶度及结晶状况,影响制品性能2.树脂分子量对塑料性能的影响:分子量↑:拉伸强度↑伸长率↑抗冲击强度↑熔体流动性↓溶解性↓第三节塑料成型基础一、聚合物的流动和流变行为:流变学:研究材料流动和变形规律的一门科学。
高聚物分子量大,结构及热运动复杂。
故流动情况复杂:不仅存在不可逆的塑性形变,且存在可逆的弹性形变。
流变行为强烈地依赖于聚合物本身的结构、分子量及其分布、温度、压力、时间、作用力的性质和大小等外界条件的影响。
1.高聚物熔体流动特性:(1)高聚物流动时的运动单元为链段。
链段越短,越易流动,柔性分子链段短,流动性好(2)黏度(η)很大,且随分子量↑而显著↑。
η:室温水:10-3(Pa•S)。
高聚物:103 ~104(Pa•S)(3)流动中,伴有高弹形变发生(4)大多数高聚物熔体不属于牛顿流体。
牛顿流体的黏度仅与流体分子的结构和温度有关,与切应力和切变速率无关。
高聚物中仅有PC、偏二氯乙烯-氯乙烯共聚物近似牛顿流体。
大部分的高聚物熔体和浓溶液属假塑性流体:切应力σ和切变速率γ↑:黏度ηa ↓。
原因:A.由于剪切力作用使分子缠结解开所造成;B.由于大分子的长链结构,流动取向2.高聚物流动性的表示:流动曲线,表观黏度。
熔体流动速率(MFR):一定温度及一定负荷下,在固定直径.固定长度的毛细管中l0min内挤出的高聚物熔体的重量克数,也称熔体指数(MI)。
对于同一种高聚物,MFR值越大,说明流动性越好,分子量越小3.影响高聚物黏度和流动性的因素(1)高聚物结构对流动性的影响:①柔性:其它条件相同时:柔性好,链段运动能力强,黏度小,流动性好;例:PP. PVC. PC②分子量:分子量↑:分子间作用力↑,黏度↑(制品强度高,但成型加工困难)例:LDPE:数均分子量 1.9X104 5.3X104黏度 4.5X102 1.5X107故:分子量不应过高,达制品性能要求即可③分子量分布:平均分子量相同时:分布宽:粘流温度低,流动性好,但制品强度↓④支化:短支链:↑分子间距,↓黏度;支链过长:形成缠结,黏度急剧上升(2)外界条件对高聚物熔体流动性的影响①切变速率γ:假塑性流体:γ↑:ηa↓,但ηa 下降幅度与分子结构有关。
柔性链:流动性好,随γ↑ηa↓幅度大。
同种聚合物,分子量高的对γ敏感( 剪敏性)。
实际应用:剪敏性聚合物,可用↑螺杆转速. 注射速度来↓ηa ,改善流动性,注射模具可用小浇口,为保持熔体稳定,成型时应控制γ波动小。
②温度:T↑:ηa↓,但下降幅度与分子结构有关:刚性. 极性分子(PET 、PC) :T↑:ηa 下降幅度大。
故:刚性. 极性高聚物用↑T 来↓ηa 更有效,但成型时应保持较稳定的温度,以减小温度波动对制品质量的影响。
加热时间过长,可能使聚合物降解,ηa↓③添加剂:增塑剂:↓分子间力:↓粘流温度及ηa。
填料:常用CaCO3,为刚性颗粒,ηa ↑。
润滑剂:可减小物料分子间的摩擦力或物料与设备间的摩擦力,↓ηa。
共混:加入少量流动性好的聚合物,可↓ηa4.高聚物熔体的弹性效应(1) 包轴现象:一根旋转轴在高分子熔体或溶液中快速旋转时液体沿转轴慢慢上爬,在转轴上形成相当厚的包轴层(2)出口膨胀现象(挤出胀大):指熔体挤出模口后,挤出物的直径比模口的直径大的现象。
形成的原因:熔体在外力下进入窄模口,受拉力而产生拉伸弹性形变,分子顺拉伸力临时取向,弹性形变在经过模口的时间内不能完全松弛,到出口后就要卷曲、回复。
出口膨胀现象会直接影响制品的外观形状和尺寸,设计模口时要十分注意(3)熔体破裂现象:高聚物熔体在挤出时,当切应力大于105Pa左右,将形成不稳定流动,使挤出物表面不光滑,起伏不平,呈鲨鱼皮形,竹节形,螺旋形等,甚至最后断裂,这种现象即为熔体破裂现象二、聚合物的加热与冷却:原料----→熔体----→制品。
为热的不良导体,加热冷却慢。
温度控制⇒制品质量:不能使热源与被加热塑料之间的温差提得太大,以免局部温度过高而降解。
冷却时温差不能太大,冷却过快将使制品内部产生较大内应力。
结晶聚合物熔融需较多热量,冷却时放出较多热量。
冷却速度影响结晶聚合物的结晶度及结晶状况,从而影响制品性能。
热量来源:外加热,摩擦热。
聚合物熔体黏度大,成型流动过程中摩擦热显著。
收缩性:成型收缩、后收缩。
三、聚合物的降解降解:由气候、热、光、氧、射线等作用引起大分子链断裂或化学结构发生有害变化的反应1.热降解:决定于分子结构,降解先从分子最弱部分开始。
易热降解树脂:PVC、POM2.力降解:力、热、氧等共同作用。
粉碎、研磨、高混、混炼、挤出……等使分子链断裂,故:应尽量↓物料受力时间3.氧化降解:在热、紫外线等作用下,氧化作用显著。
易氧化降解的树脂:PE、PP4.水降解:分子结构中存在有被水解的化学基团。
易水解树脂:PC、PET、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PA(聚酰胺,尼龙)。
四、加工过程中的结晶:1.高分子的结晶能力:分子结构规整性(空间排列规整性)不一定对称;足够的分子间力;分子适当柔性。
外界条件:温度、时间。
2.球晶形成速度与温度:结晶温度范围:Tg~Tm(熔点)并在其间的某一温度下结晶最快,有结晶速度最快的温度Tcmax Tcmax≈(0.8~0.85)Tm (K),Tcmax对实际生产有重大指导意义3.结晶度C:晶区所占的重量或体积百分比。
不同方法测出不同结晶度,常用密度法。
4.二次结晶、后结晶和退火处理:二次结晶:在一次结晶完成之后,一些残留的非晶区和结晶不完善部分进一步结晶或完善的过程。
5.结晶-性能的关系:(1)对制品密度:结晶度↑:密度↑(2)对力学性能:结晶度↑:硬度↑,形变↓,拉伸强度↑,但晶粒过大时:不均匀,应力集中,拉伸.冲击强度↓(3)对制品尺寸稳定性:结晶度↑:制品预收缩率↑,尺寸稳定性↑结晶高聚物注射制品更易翘曲:冷却不均匀,结晶度.晶粒大小不一,收缩不一致,从而翘曲。
合格制品须有:合理造型的制品设计。
适用的模具;适宜工艺条件。
(4)对渗透性和溶解性的影响:晶区:排列紧密,小分子不易渗透.溶解。
结晶度↑:溶解性.渗透性↓(5)对光学性能:无定形高聚物:透明。
结晶高聚物:两相结构,产生折射.散射,透光率↓,晶粒大,透光越差。
若晶粒小于波长的1/2时,不影响透光率(6)对耐热性:Tm>Tg,结晶熔融须吸热。
结晶度↑:熔点↑,耐热性↑6.成型-结晶的关系:(1)冷却速率的影响:①缓慢冷却:易生成较大的晶粒,效率低②急冷:结晶度低,结晶不完善,内应力大③中等冷却:冷却介质控制在Tg~Tmax之间,晶体生长好、结晶完整、稳定、力学性能↑(2)熔融温度和熔融时间的影响:熔融温度高及在熔融温度下停留时间长,残存晶核少,降低结晶速率(3)应力的影响:剪切、拉伸→长串纤维晶体;低压→大而完整球晶;高压→小而形状不规则球晶;受压方式;螺杆注射→均匀球晶;柱塞式→小而不均晶体(4)成核剂与结晶行为:成核剂:可提高结晶聚合物的结晶度、加快结晶速率、完善晶体结构,有时也能改变晶体形态的物质。
添加成核剂:↑结晶度同时↓晶粒尺寸,故:↑性能(力学性能、透明度等),↓成型周期五、加工中的取向:1.概述:(1)取向:成型中,分子链、链段或其中几何形状不对称的固体粒子沿着外力作用的某一方向排列起来的现象。
(2)取向类型:流动取向:分子链、链段、固体粒子(木粉、短纤维)在剪切流动时沿流动方向的平行排列。
拉伸取向:聚合物在受外力拉伸时,大分子链、链段或微晶等结构单元沿受力方向的平行排列。
注射时的流动取向:流动取向情况视制品的结构.形状和熔体在模具内的流动情况而定,而熔体流动情况与浇口位置有关。
单向拉伸:单丝、扁丝,只朝一个方向拉伸。
双向拉伸:BOPP,相互垂直方向拉伸。
(3)由于制件中存在取向单元,使制件产生各向异性。
例:单向取向:捆扎绳等2.加工过程中的分子取向:加工过程中同时存在取向与解取向。
例:长条形热塑性塑料试样注射浇口→模腔,模壁层冻结。
料流压力在入模处最高,前锋最低,取向剪切应力与料流压力梯度成正比。
入模处取向最大、前锋处小,次表层(0.2~0.3mm厚处)冷却慢,中心层与表层间的次表层有机会多受τ的作用(充满模后),故次表层取向大。
取向最大处即应力最大处。
一般:取向程度最大的位置应在浇口附近。
注塑中流动取向复杂。
影响因素:模具(浇口长度与模腔深度)。
工艺参数(料温、模温、注射压力、保压时间)。
模温高、制件厚,取向小。
浇口长、注塑压力大、保压时间长,取向大。
浇口设在模腔较深处,取向小。
大面积薄壁制品用多点浇口。
第四节常见塑料材料(一)聚乙烯(PE):结晶聚合物:结晶速度快,结晶度高。
LDPE、HDPE、LLDPE1.聚乙烯的性能:(1)聚乙烯的力学性能:软而韧,力学性能不高(2)热性能:熔点明显:HDPE 125~137℃LDPE 105~120℃热变形温度低(3)化学性能:透气性:N2,O2,CO2,易透过。
耐溶剂性:常温下不能溶于任何溶剂。
耐化学药品性:不耐氧化性的酸。
易热氧化(4)电性能:突出电绝缘性及介电性,高频绝缘性好(5)卫生性:本身毒性极低(6)成型加工性能:成型加工温度低,加工温度范围宽。
黏度对剪切敏感。
易氧化、冷却收缩大、吸水率低2.PE的应用:膜,片,中空容器,管。
电线.电缆外层。
涂覆层,工业用件(二)聚丙烯,结晶聚合物1.PP的性能:(1)力学性能:拉伸强度高于聚乙烯。