材料成形工艺 第2版 教学课件 作者 夏巨諶 张启勋 主编 第十四章　塑料的性能与工艺特性.pptx

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1、材料成形工艺第十四章　塑料的性能与工艺特性第一节　塑料的性能和用途第二节　塑料的组成和分类第三节　塑料的工艺特性第一节　塑料的性能和用途(1)质量轻　一般塑料的密度与水相近，大约是钢密度的1/6。(2)比强度高　如果按单位质量计算材料的抗拉强度(称之为比强度)，则塑料并不逊于金属，有些塑料，如工程塑料、碳纤维增强塑料等，还远远超过金属。(3)耐化学腐蚀能力强　塑料对酸、碱、盐等化学物质均有耐腐蚀能力。(4)绝缘性能好　塑料对电、热、声都有良好的绝缘性能，被广泛地用来制造电绝缘材料、绝热保温材料以及隔音吸音材料。(5)光学性能好　塑料

2、的折光率较高，并且具有很好的光泽。(6)多种防护性能　上述塑料的耐蚀性、绝缘性等，皆体现出塑料对其他物质的防护性。第二节　塑料的组成和分类1.按受热时的行为分为热塑性和热固性2.按反应类型分为加聚型和缩聚型3.按大分子排列状态分为无定形和结晶型4.按性能和应用范围分为通用、工程和特种塑料1.按受热时的行为分为热塑性和热固性热塑性塑料加热时变软，冷却时变硬，其过程是可逆的，能够反复进行。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚碳酸酯、聚酰胺(尼龙)、丙烯酸类、其他聚烯烃及其共聚物、聚砜、聚苯醚等都是热塑性塑料。热塑性塑料中聚合物

3、的分子链都是线型或带支链结构，分子链之间无化学链产生，加热时软化流动和冷却变硬的过程都是物理变化。热固性塑料第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度时产生化学反应，交联固化而变硬，其过程是不可逆的，再次加热已不能再变软。热固性塑料的聚合物在固化前是线型或带支链的结构，固化后分子链之间形成化学链，成为三维的网状结构。酚醛、脲醛、三聚氰胺、环氧、不饱和聚酯、有机硅等塑料，都是热固性塑料。2.按反应类型分为加聚型和缩聚型由低分子单体合成聚合物的反应统称为聚合反应。由加聚反应生成的聚合物称为加聚物。反应过程中无低分子产物释出，其元素组成与单

4、体相同，加聚物分子量是单体分子量与聚合度的乘积。聚烯烃、聚卤代烯烃、聚苯乙烯、聚甲醛、丙烯酸类等塑料都属于加聚物。加聚型塑料都是热塑性塑料。若在反应过程中，除形成聚合物外，同时还有低分子副产物形成，则此种聚合反应称为缩聚反应，其产物亦称为缩聚物。由于有低分子副产物析出，所以缩聚物的元素组成与相应的单体不同。反应中析出低分子水，生成主链中含n个聚酰胺。聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、酚醛、环氧、氨基塑料等都是缩聚型塑料。缩聚型塑料中的部分品种是热固性塑料，另一部分品种是热塑性塑料。3.按大分子排列状态分为无定形和结晶型无定形塑料的聚合

5、物大分子的排列是无序的。这种塑料由于受聚合物分子链的结构特点或者是成形过程中工艺条件的限制，分子链不会产生有序的整齐堆砌的结晶结构，而呈现无规则的随机排列。属于无定形的常用塑料如聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氧乙烯、ABS等。结晶型塑料的聚合物大分子排列呈现出三维有序。在从熔融状态冷却成为制品过程中，聚合物的分子链能够有序地紧密堆砌产生结晶结构。结晶型塑料不像低分子晶体那样能产生100%的结晶度，一般结晶度在10%～60%，称为半结晶。聚合物大分子链列呈现出无定形相与结晶相共存的状态。成形条件对结晶度和晶态结构有明显影响。结晶结构只存在于热

6、塑性塑料中。常用结晶型塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、尼龙、聚甲醛等。4.按性能和应用范围分为通用、工程和特种塑料(1)通用塑料　是指生产量大、货源广、价格低、适于大量应用的塑料。(2)工程塑料　是指那些只有突出力学性能和耐热性、或优异耐化学试剂、耐溶剂性，或在变化的环境条件下可保持良好的绝缘介电性能的塑料。(3)特种塑料　是指那些具有某种特殊功能、适于某种特殊用途的塑料，如用于导电、压电、热电、导磁、感光、防辐射、光导纤维、液晶、高分子分离膜、专用于减摩耐磨用途等的塑料。表14-1　常用的塑料名称及英文代号4.按性能和应用范围分

7、为通用、工程和特种塑料第三节　塑料的工艺特性一、塑料的收缩性二、塑料的流动性三、塑料的结晶性及其他工艺性能一、塑料的收缩性(1)成型工艺参数的影响　成型工艺参数中影响最大的因素当属成型压力。(2)塑料制品结构的影响　制品壁厚增大，收缩率增大。(3)模具结构的影响　模具结构对收缩率主要的影响因素是浇注系统的设置，包括浇口位置、浇口截面面积和浇口数量。一、塑料的收缩性表14-2　部分常用热塑性塑料的计算收缩率二、塑料的流动性(1)流动性好　如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、尼龙、醋酸纤维素等。(2)流动性较好　如有机玻璃、聚甲醛、改性聚苯乙烯

8、(ABS、AS、HIPS)以及氯化聚醚等。(3)流动性差　如聚碳酸酯、硬聚氯乙烯、聚砜、聚芳砜、聚苯醚等。三、塑料的结晶性及其他工艺性能结晶型塑料在注射成型时有如下特点：1)结晶型塑料必须要加热至熔点温度以上才能达到软化状态。2)塑料