塑料的特性和应用

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1、塑料成型工艺及模具设计塑料成型工艺及模具设计第一章塑料的特性和应用塑料成型工艺及模具设计1.1塑料与高聚物1.1.1塑料的定义1.1.2高聚物的制备和结构塑料的定义：塑料中主要成分是合成树脂。合成树脂是由高分子物质所组成，它是通过聚合反应而制成的，所以又叫聚合物或称高聚物。1.1.1塑料的定义1.1.2高聚物的制备和结构1.高分子与低分子的区别(见表1-1)2.高分子的相对分子量高分子的相对分子量由下式表示：M=m×n式中M—大分子的相对分子量；m—基本结构单元的相对分量；n—重复结构单元数，称为

2、聚合度。4.大分子链的空间构型(见图1-2)★3.高聚物的制备把一些低分子化合物（基本结构单元）结合起来形成高分子化合物（高聚物）的化学反应过程叫做聚合反应。按照合成反应的机理分，高聚物的制备方法主要有两类：加聚反应缩聚反应1.1.2高聚物的制备和结构4.大分子链的空间构型高聚物中大分子链的空间构型有三种形式，线型、支链状线型及体型。现分别介绍如下。线型分子即大分子呈线状，如图1—2a所示。支链状线型分子的主链也是线状，但主链上还生出或多或少长短不等的支链，如图1—2b所示。体型分子的主链同样是长

3、链形状，但这些长链之间有短链横跨连接，并在三维空间相互交联如图1—2c、d所示1.1.2高聚物的制备和结构★1.1.2高聚物的制备和结构(1)加聚反应加聚反应为在聚合反应过程中没有副产物产生，生成的高分子化合物具有参于反应的单元相同的成分。我们将由基本结构单元组成的大分子叫链，每一个基本结构单元叫链节，而一个大分链上重复串联结构单元的个数叫链节数。尼龙66的分子链结构就属这一类。（见图1—1所示）由三种单体组成的大分子叫三元共聚物。1.1.2高聚物的制备和结构(2)缩聚反应由一种或多种单体缩合成为

4、高聚物的大分子链，同时析出其它低分子物质的反应。1.2塑料的组成及其特性的应用1.2.1塑料的组成1.2.2塑料的特性及其应用1.2.1塑料的组成塑料的组成1.树脂2.填充剂3.增塑剂4.稳定剂5.润滑剂6.固化剂7.着色剂8.抗静电剂9.发泡剂10.阻燃剂★塑料的特性:1.质量轻；2.化学稳定优越；3.电绝缘性能好；4.比强度高；5.减摩，耐磨性能优良，自润滑性好；6.成型加工方便；7.粘结性能好；８.光学性能好；9.着色性能较强；10.导热率低。1.2.2塑料的特性及其应用动画1-1,1-2,

5、1-4,1-51.2.2塑料的特性及其应用塑料的应用:目前，塑料也存在着一些缺点，使其应用受到一定限制。一般塑料的机械强度均不如金属。塑料成型时收缩率较高。塑料对温度的敏感性远比金属或其它非金属材料的大，塑料的使用温度范围远较其它材料的窄。塑料若长期受载荷作用，即使温度不高，其形状会产生“蠕变”，塑料这种渐渐产生的塑件流动是不可逆的，导致塑件尺寸精度丧失。所以，在选择塑料时要注意扬长避短。★1.3.1热塑性塑料1.3.2热固性塑料1.3.3塑料原料1.3塑料的分类热塑性塑料将该类塑料升温熔融为粘稠

6、液体后施加高压，便可以充满一定形状的型腔而后使其冷却固化定型成为制品。如果在将其再次加热，又可进行另一次塑料成型，如此可反复地进行多次。在成型过程中，这种塑料主要是发生物理变化，仅有少量化学变化，其变化过程基本上是可逆的．1.3.1热塑性塑料1.3.2热固性塑料表1-2对热塑性塑料与热固性塑料有关成型方面的主要区别进行了归纳。1.3.2塑料原料塑料原料的形状常用热塑性塑料及其代号塑料成型工艺及模具设计①聚苯乙烯（PS）、②苯乙烯-丁二烯-丙烯晴共聚物（ABS）、③聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃PMMA

7、）、④聚碳酸酯（PC）、⑤聚砜（PSU）、⑥聚酰胺（尼龙PA）、⑦聚氯乙烯（PVC）、⑧聚甲醛（PMMA）、⑨聚丙烯（PE）、⑩聚乙烯（PE）。思考题1.请说出塑料的定义。2.塑料的主要成分是什么？3.填充剂的作用有哪些？4.增塑剂的作用是什么？5.润滑剂有什么作用？6.试述稳定剂的作用与种类？★表1—1高分子与低分子的区别有显著区别方面低分子高分子一个分子所包含的原子个数几个～几百个几千个～几百万个相对分子量几个～几百个几万～上千万分子长度10-4～10-7微米几微米1—交替2—无规3—嵌段4—

8、接枝5—无规三无共聚物图1—1大分子链结构a—线状b—支链状c—网状d—体型状图1—2高聚物分子链的空间构型形式abcd表1-2热塑性塑料与热固性塑料有关成型方面的区别成型前，塑料中树脂分子结构使制品固化定型的模具温度条件成型后，塑料中树脂分子结构成型过程中树脂所发生的变化制品的熔化溶解性能塑料的使用性常采用的成型方法热塑性塑料线型或支链状线型聚合物分子冷却基本与成型前的相同物理变化（可能有少量分解或交链现象发生）可熔化可溶解反复多次使用（可回收料）注射、挤出、吹塑等热固性塑料线型