第二章_塑料的组成与工艺特性.ppt

第二章 塑料的组成与工艺特性 本章重点： １.掌握塑料的分类 ２.掌握塑料特性及应用 ３.掌握热塑性塑料和热固性塑料的区别 本章难点： 1. 塑料成型的工艺特性 ——收缩性、流动性、相容性、热敏性等。 2. 塑料特性的理解及综合应用 * * 合成树脂＋添加剂 1）合成树脂（40%~100%） 受热软化后可将塑料的其它组分加以粘合，并决定塑料的主要性能。 2）添加剂 包括填充剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂和固化剂等。 §2.1 塑料的基本组成一、塑料的组成 * 添加剂 作 用 常用的各种添加剂 含量 填充剂（填料） 调整塑料的物理化学性能，提高材料强度，减少合成树脂的用量，降低塑料成本 木粉、纸、棉屑、硅石、硅藻土、云母、石棉、石金属粉、玻璃纤维和碳纤维等 20%- 50% 增塑剂 提高塑件的可塑性和柔软性，但会降低塑件的稳定性、介电性和机械强度 不易挥发的高沸点的液体有机化合物或低熔点的固体有机化合物 稳定剂 抑制和防止塑料在加工和使用过程中因受热、光及氧等作用而分解变质 硬脂酸盐、铅的化合物及环氧化合物 0.3%- 0.5% 润滑剂 防止塑料在成型加工过程中粘附在模具上，提高塑件的流动性 硬脂酸及其盐类 1% 着色剂 有机颜料、无机盐料、染料 0.01%- 0.02% 固化剂 促使合成树脂进行交联反应或加快交联反应速度 添加剂的性能 二、塑料的分类 1、最常用的分类方法是根据合成树脂在受热后所表现的性能不同来划分，一般分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。 * （1）热塑性塑料 线型或支链型大分子链比较容易活动，受热时分子间可以互相移动，具有较好的塑性，固化成型后如再加热又可变软，如此可反复进行多次。 易于消费者辨识塑料或塑料包装材料的性质，使废品回收处理更为简便快速，规定塑料或塑料包装材料应标示材料名称及分类代码，例如： * （2）热固性塑料 网状结构的合成树脂，加热初期具有一定的可塑性，软化后可制成各种形状的制品，但是过一段时间，随着网状交联的逐渐形成，便会固化而失去塑性，冷却后再加热也不会再软化，再受高热即被分解破坏。 * 2、若按塑料的用途分类，又可分为通用塑料和工程塑料两大类。 * 通用塑料：—般指产量大、用途广、价格低廉的一类塑料，它包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、氨基树脂等六大品种。 工程塑料：一般指机械强度高，可代替金属而用作工程材料的塑料，如制作机械零件、电子仪器仪表、设备结构件等。这类塑料包括聚苯醚(PPO)、ABS、尼龙、聚甲醛、聚砜(PSF)、聚对二甲苯、聚酰亚胺(PI)等。 § 2.2 塑料成型的工艺特性 一、塑料的成型收缩性 1、收缩性：塑件从温度较高的模具中取出冷却到室温，其尺寸或体积发生收缩变化，这种性质称为收缩性。 2、收缩率：收缩性的大小以单位长度塑件收缩量的百分数来表示，收缩率分为实际收缩率和计算收缩率。 式中：Ss——实际收缩率；Sj ——计算收缩率； a —— 模具或塑件在成型温度时的尺寸；b —— 塑件在室温时的尺寸；c —— 模具在室温时的尺寸 * * 3、成型收缩的形式——塑件的尺寸收缩 由于热胀冷缩、结构变化引起收缩和塑件脱模时弹性恢复、塑性变形等原因，导致塑件脱模冷却到室温后其尺寸缩小。 热收缩：是由于热胀冷缩而使塑件成型冷却后所产生的收缩。热收缩与模具温度成正比，是影响收缩的最主要因素。 结构变化引起收缩：由于交联反应，分子由线性结构变为网状结构，分子链间距缩小，结构变得紧密，而产生了体积收缩。 * 弹性恢复：塑件从模具中取出后作用在塑件上的压力消失，由于弹性回复，会造成塑件体积的负收缩（膨胀）。 塑性变形：塑件脱模时，成型压力迅速降低，但模壁紧压在塑件周围，使其产生塑性变形。 收缩的方向性： 塑料在成型时由于分子的取向作用使塑件呈现各向异性，沿料流方向（即平行方向）收缩大，强度高，与料流垂直方向则收缩小，强度低。 * 后收缩： 塑件成型时，由于受成型压力、切应力、各向异性、密度不均、填料分布不均、模温不一致、硬化不均和塑性变形等因素的影响，塑件内存在残余应力。当脱模后，由于应力趋向平衡及储存条件的影响，使塑件再次收缩，这种收缩称为后收缩。一般塑件在脱模后10h内变化最大，24h后基本定型，但最后稳定要经过30～60天。 通常热塑性塑料的后收缩比热固性塑料大，挤塑和注射的后收缩比压缩成型大。 * 后处理收缩： 在某些情况下，塑件按其性能和工艺要求，成型后要进行热处理，处理后也会导致