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1、第二章塑料成型技术基础塑料:是以树脂为主要成分的高分子聚合物,在一定的温度和压力条件下,具有流动性,可以模塑成一定的几何形状和尺寸,并在固化后保持其形状不变.树脂:天然树脂、合成树脂天然树脂——是指由自然界中动植物分泌物所得的无定形有机物质,如松香、琥珀、虫胶等。合成树脂——是指由简单有机物经化学合成或某些天然产物经化学反应而得到的树脂产物。1.塑料定义:一、塑料的组成和特性2.聚合物的分子结构:聚合物大分子基本上都属于长链状结构,按结构不同可分为:a)线型聚合物b)带有支链的线型聚合物c)体型聚合物一、塑料的组成和特性3.塑料组
2、成:主要:合成树脂(主要)、填充剂(改善性能、降低成本)、增塑剂、稳定剂(防止老化:由于紫外线、氧气作用)、润滑剂(脱模)、固化剂(影响硬度)、着色剂、发泡剂、阻燃剂等。主要组成:聚合物合成树脂(40-100%)辅助材料:增塑剂、填充剂、稳定剂、润滑剂、着色剂、发泡剂、增强材料。辅助材料作用:改善材料的使用性能与加工性能,节约树脂材料(贵)一、塑料的组成和特性4.塑料特点:密度小、质量轻:密度0.9~2.3g/cm3,大多数在1.0~1.4,(钢的1/6,铝的1/2),发泡塑料0.189g/cm3(大多数在0.01~0.5),汽车
3、、飞机的内饰件:以塑代钢,减轻重量、降低油耗。比强度高:单位质量计算材料抗拉强度。钢材:160MPA、玻璃纤维增强塑料:400MPA耐腐蚀强:聚四氟乙稀(塑料王)减摩、抗震:汽车、飞机内饰件另外:电气绝缘性能优良、绝热性好易成型加工性,比金属易优点:一、塑料的组成和特性缺点:钢性差、耐热性差;热膨胀系数大(10-5,一般金属10-6);散热差;易蠕变、老化;蠕变:塑料长期在载荷的作用下,即使温度不升高,也易产生塑性流动的现象。老化(降解):聚合物在高温、应力、氧气、水分等外部条件的作用下发生化学反应,导致分子链断裂,从而发生弹性
4、消失、强度降低、使用寿命简短等现象。一、塑料的组成和特性1.塑料分类:二、塑料的分类和应用(1)按制造方法分:加聚反应和缩聚反应:nCH2=CH2—CH2—CH2—n乙烯聚乙烯C2H5-O-C2H5+H2O加聚反应特点:反应前后分子数相同;由单体变成聚合物是化学键作用;反应中分子没有附属产物产生;加聚反应可得的是线形高聚物。二、塑料的分类和应用C2H5-O-C2H5缩聚反应特点:反应前后分子个数不同;由单体变为聚合物是由于官能团的作用;反应中分子有附属产物产生;缩聚反应既可能得线型高聚物也可能得网型或体型高聚物。二、塑料的分类和应
5、用(2)按成型工艺分:热塑性塑料:由加聚反应制成、具有线型分子链结构;加热变软,冷却硬化、可以反复成型。在成型过程中,只发生物理变化(冷却定型),而无化学变化;并且过程可逆.热固性塑料:以缩聚反应制成、以缩聚树脂为主、另加入固化剂,具有网状分子链结构;一旦固化成型,加热不软化,不可以反复成型。在成型过程中,当温度达到固化剂产生交联化学反应的温度时,其分子结构从链状结构变为网状结构,而固化,再加热也不再变化.成型过程中既有物理变化,又有交联化学反应,变化过程不可逆.二、塑料的分类和应用(3)按应用范围分:通用塑料:指产量大,用途广。
6、价格低廉的一类塑料。如:聚乙烯,聚丙烯,聚氯乙烯,聚苯乙烯,醛酚塑料,氨基塑料占塑料产量的60%·工程塑料:指机械性能高,可替代金属而作工程材料的一类,尼龙,聚碳酸脂,聚甲醛。以塑代钢特种塑料:经过特殊处理后的通用塑料或工程塑料,具有某种特殊功能,如导电,导热,导磁等二、塑料的分类和应用一、热塑性塑料(一)聚乙烯(PE)(HDPE:高密度聚乙烯、LDPE:低密度聚乙烯)1.基本特性:无毒,无味呈乳白色,密度为0.91~0.96g/cm3为结晶型塑料,使用温度-70℃~100℃2.主要用途:电绝缘塑件、耐腐蚀管道、薄膜、医疗瓶子、垫
7、圈3.成型特点:(1)成型收缩率大(2)冷却速度慢(二)聚丙烯(PP)1.基本特性:无色,无味,无毒,外观似聚乙烯,但比聚乙烯更透明更轻,密度0.90~0.91/g/cm3,使用温度-15℃~100℃2.主要用途:法兰、泵叶轮、机械零件,耐酸碱容器,绝缘零件3.成型特点:(1)成型收缩率大(2)热容量大,冷却要求高,须充分冷却。2.常用塑料二、塑料的分类和应用(三)聚氯乙烯(PVC)1.基本特性:白色或浅黄色粉末,密度1.4/g/cm3,使用温度-15~55℃2.主要用途:防腐管道、线槽、插头、玩具、人造革3.成型特点:(1)成型
8、温度下易分解放出氯化氢(2)应采用带预塑化装置的螺杆式注射机(3)模具应有冷却装置(HPVC:硬聚氯乙烯、SPVC:软聚氯乙烯(四)聚苯乙烯(PS)1.基本特性:无色透明,无毒无味,密度1.054g/cm3,使用温度<70℃2.主要用途:仪表外壳、