第七章 高分子材料的成型加工技术.ppt

第七章 高分子材料的成型加工技术;一、塑料 以高聚物为主并加入多种添加剂，能在一定的温度和压力下成形加工的各种材料的总称 （1）分类 按热行为：热塑性、热固性 按产量用途：通用塑料、工程塑料、功能塑料 （2）常用塑料 聚乙烯（PE） 聚氯乙烯（PVC） 聚丙烯（PP） ;聚苯乙烯（PS） 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA） 氟塑料 聚酰胺（PA） 尼龙 聚碳酸酯（PC） ABS 聚酯树脂 不饱和聚酯树脂 （UP） 饱和聚酯树脂 ：PET、PBT ;酚醛树脂（PF） 环氧树脂（EP） 2.工程塑料的成型基础 成型性能：成型物料对各种成型工艺和模具结构的适应能力 （1）塑料熔体的流变行为 流变 流动与变形 粘度 流变性的主要表现 粘度及其变化是塑料成型中最主要的参数;影响粘度的因素 a.聚合物分子量 分子量越大，粘度越大 不同成型方法对粘度要求不同 可通过添加低分子物质（如增塑剂）降低分子量 b.温度 温度越高，粘度越低 但温度太高 降聚、分解或变色 c.压力 压力越大，粘度越大 压力-温度等效性： 增压等效降温 d. 剪切速率 剪切速率越大，粘度越低 ;（2）收缩性 成因：热胀冷缩、弹性回复、凝固收缩 计算: k－计算收缩率； a－型腔在常温下的实际尺寸； b－塑件在常温下的实际尺寸。 影响因素： 材料、形状、成型压力、 成型温度等 （3）吸湿性; 3.成型方法 （1）注射成型 a.原理：物料在注射机加热料筒中塑化由螺杆或注塞注入闭合模具模腔中冷却成型 ;b.生产过程 清理准备模具 合模 注射 冷却 开模 顶出制品 c.注射成型三要素、三原则 三要素：塑料物料、注射机、模具 三原则：成型温度：料筒温度、喷嘴温度、模具温度 成型热塑性塑料时，模具远低于料温，物料在模腔内冷却硬化 成型热固性塑料时，模温高于料温，物料在模腔内迅速发生固化反应而硬化 ;压力：取决于塑料的品种、模具的结构、 注射温度等 周期：充模时间、保压时间、冷却时间 (d) 特点及应用 自动化程度高、生产效率高； 应用广 热塑性（几乎所有）、热固性（流动性较大） 小型精密件、大型部件 能一次成型外观复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件、甚至可以充以气体形成空心结构的塑料制品 ;（2）挤出成型（挤塑） a.原理：借助螺杆的挤压作用使受热熔融的物料在压力推动下通过口模而成为连续型材 b.挤出过程 熔融：外部加热和内部摩擦热作用下，逐渐熔化成熔体 成型：通过口模时在压力下成为与口模相似的连续体 定型：在外部冷却下连续体被凝固定型 ;c.特点及应用 生产效率高，可自动化连续生产； 几乎可用于所用热塑性塑料； 主要生产截面形状不同的型材 （3）压延成型 a.原理 加热塑化的热塑性塑料，通过三个以上转动辊筒间隙使之成为连续片材的一种成型方法 b.生产过程 以PVC压延薄膜为例 配料 混合 塑化（熔融混合均匀） 供料 压延 引离 （扩幅） 轧花 冷却 ;c.特点及应用 适于软化温度较低的热塑性材料非晶态聚合物，如PVC、ABS等 （4）中空吹塑成型 a.原理：将熔融的塑料管坯置于模具内，利用压缩空气吹胀，冷却制得具有一定形状的中空制品 b.生产过程 挤出吹塑、注射吹塑、拉伸吹塑;c.特点及应用 中空制品具有较好的韧性和抗挤压性 主要用于PE、PVC、PP、PS、PET、PC等制成中空制品 （5）模压成型（压缩模塑） a.原理 成型物料在闭合模腔内借助于加热、加压使其固化（凝固和交联）而成型 b.生产过程 成型前准备（预压、预热） 模压过程 （装料、加压及加热、脱模） 后处理 ;c.特点及应用 成型周期长、生产效率较低 热塑性塑料、热固性塑料均可使用，热固性塑料特别适用 （6）发泡成型 a.原理 通过机械、化学或物理方法使塑料内部形成大量微孔，并固化形成固定微孔结构的泡沫塑料塑料的成型方法 b.发泡方法 机械发泡 机械搅拌 ;物理发泡法 物理方法 在加压下先使惰性气体溶解于熔融树脂或糊状复合成型料中，再减压使被溶解的气体膨胀逸出而发泡 先将挥发性的液体均匀地混合于树脂中，然后加热使其在树脂中汽化发泡 化学发泡法 混合物料中的某些组分发生化学反应 化学发泡剂法 利用生成树脂的聚合反应中的副产物的发