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第2章常常用塑料料材料2.1 塑料的的组成与与工艺特特性一、塑料料的组成成 塑料料的基本本组成：塑料是以以合成树树脂为主主要成分分，加入入适量的的添加剂剂组成的的。(1)合合成树脂脂 合合成树脂脂是由低低分子化化合物经经聚合反反应所获获得的高高分子化化合物，如如聚乙烯烯、聚氯氯乙烯、酚酚醛树脂脂等。树树脂受热热软化后后，可将将塑料的的其他组组分加以以粘合，并并决定塑塑料的主主要性能能，如物物理性能能、化学学性能、力力学性能能及电性性能等。塑塑料中树树脂含量量为400-1100。(2)添添加剂 添加加剂包括括填充剂剂、增塑塑剂、稳稳定剂、润润滑剂、着着色剂和和固化剂剂等。塑料助剂剂又叫塑塑料添加加剂，是是聚合物物（合成成树脂）进进行成型型加工时时为改善善其加工工性能或或为改善善树脂本本身性能能所不足足而必须须添加的的一些化化合物。助剂类别别繁多，约约有上百百种。品品种成千千上万。助剂的选选择与应应用，必必须兼顾顾应用对对象种类类、加工工方式、制制品特征征及配合合组分等等多种因因素。选选择助剂剂时应考考虑以下下几个问问题：1）助剂剂与制品品的配伍伍性 助剂应与与聚合物物匹配，这这是选用用助剂时时首先要要考虑的的问题。助剂与聚聚合物的的配伍性性包括它它们之间间的相容容性以及及对稳定定性方面面的影响响。一般般地说，助助剂必须须长期，稳稳定、均均匀地存存在于制制品中才才能发挥挥其应用用的效能能。所以以通常要要求所选选择的助助剂与聚聚合物要要有良好好的相容容性。如如果相容容性不好好，助剂剂就容易易析出。固固体助剂剂的析出出俗称为为“喷霜霜”，液液体助剂剂的析出出则称作作“渗出出”或“出出汗”。助剂析出出后不仅仅失去作作用，而而且影响响制品的的外观和和手感。助助剂与聚聚合物的的相容性性主要取取决于它它们结构构的相似似性。 并非要求求所有的的助剂都都必须与与聚合物物有良好好的相容容性。如无机填填充剂和和无机颜颜料，它它们不溶溶于聚合合物，无无相容性性而言，它它们在聚聚合物中中的分散散是非均均相的，不不全析出出。对这这类助剂剂则要求求它们细细度小、分分散性好好。也不不是所有有的助剂剂与聚合合物的相相容性愈愈大愈好好。如润润滑剂的的相容性性如果过过大，就就会起到到增塑剂剂的作用用，造成成聚合物物的软化化。 助剂与聚聚合物配配伍性的的另一个个重要问问题是它它们在稳稳定性方方面的影影响。有有些聚合合物（如如聚氯乙乙烯）的的分解产产物是酸酸性的（放放出HCCl），会会使一些些助剂失失效，如如与碱性性助剂成成盐。也也有些助助剂会加加速聚合合物的降降解。 2）助剂剂的耐久久性 聚合物材材料在使使用条件件下，仍仍可保持持原来性性能的能能力叫耐耐久性。保持耐久性就是防止助剂的损失。助剂的损损失主要要通过三三条途径径：挥发发、抽出出和迁移移。挥发性大大小取决决于助剂剂本身的的结构。一一般来讲讲，分子子量愈小小，挥发发性愈大大。抽出性与与助剂在在不同介介质中的的溶解度度直接相相关。要要根据制制品的使使用环境境来选择择适当的的助剂品品种。迁移性是是指聚合合物中某某些助剂剂组分可可以转移移到与其其接触的的材料上上的性质质。迁移移性大小小与助剂剂在不同同聚合物物中的溶溶解度有有关，同同时要求求助剂应应具有耐耐水、耐耐油、耐耐溶剂的的能力。 3、助剂剂对加工工条件的的适应性性 加工条件件对助剂剂的要求求，最主主要是耐耐热性，即即要求助助剂在加加工温度度下不分分解、不不易挥发发和升华华。对加加工设备备和模具具不产生生腐蚀作作用。同同一种聚聚合物，由由于加工工成型的的方法不不同，所所需要的的助剂可可能有所所不同。 4、助剂剂对制品品用途的的适应性性 制品用途途往往对对助剂的的选择有有一定的的制约。不不同用途途的制品品对所欲欲采用的的助剂的的外观、气气味、污污染性、耐耐久性、电电性能、热热性能、耐耐候性、毒毒性等都都有一定定要求。 5、助剂剂配合中中的协同同作用与与对抗作作用 一种聚合合物往往往同时使使用多种种助剂，这这些助剂剂同时处处在一个个聚合物物体系中中，彼此此之间有有所影响响。如产产生协同同效应、加加和效应应、对抗抗效应等等。加和效应应是指两两种或两两种以上上助剂并并用时，它它们的总总效应等等于它们们各自单单独使用用效能的的加和。协同效应应是指两两种或两两种以上上助剂并并用时，它它们的总总效应超超过它们们各自单单独使用用效能的的加和。对抗效应应则相反反，是指指两种或或两种以以上助剂剂并用时时，它们们的总效效应小于于它们各各自单独独使用的的效能或或加和。因因此选择择助剂配配合时一一定要考考虑选择择具有协协同作用用的不同同助剂，而而防止对对抗效应应产生。（1)填填充剂(填填料)填充剂的的作用：是调整整塑料的的物理化化学性能能，提高高材料强强度，扩扩大使用用范围，以以及减少少合成树树脂的用用量，降降低塑料料的成本本。常用的填填充剂：粉状填填料、纤纤维状填填料、层层状填料料。1）碳酸酸钙、硅硅石、硅硅藻土、云云母、石石棉、石石墨、木木粉、金金属粉；2）棉花花、亚麻麻、石棉棉纤维、玻玻璃纤维维、碳纤纤维、硼硼纤维、金金属短须须。3）纸张张及棉布布屑、玻玻璃布。塑料中的的填充剂剂含量一一般为22050，这是是塑料制制件品种种多、性性能各异异的主要要原因之之一。附表 常用部部分塑料料填料及及其作用用序号填料名称称作用1碳酸钙(CaCCO3)用于聚氯氯乙烯、聚聚烯烃等等提高制件件耐热性性、硬度度；塑件件稳定性性好；降降低收缩缩率、降降低成本本因遇酸易易分解，不不宜用于于耐酸制制件2粘土(AAl203)高岭土(Al、SiOO2)滑石粉(Mg、SiiO2)石棉(CCa、Mg、SiOO2)云母(硅硅酸盐)用于聚氯氯乙烯、聚聚烯烃等等 改善加加工性能能，降低低收缩率率，提高高制件的的耐热、耐耐燃、耐耐水性及及降低成成本；提提高制件件刚性、尺尺寸稳定定性以及及使制件件具有某某些特性性(如滑石石粉可降降低摩擦擦系数，云云母可提提高介电电性能)3碳黑(CC)用于聚氯氯乙烯、聚聚烯烃等等提高制件件导热、导导电性能能，也作作着色、光光屏蔽剂剂4二氧化硅硅(Sii02)(白碳黑黑)用于聚氯氯乙烯、聚聚烯烃、不不饱和聚聚酯、环环氧树脂脂等提高制件件介电性性、冲击击性能；可调节节树脂的的流动性性5硫酸钙(石膏CaSO4)亚硫酸钙钙用于聚氯氯乙烯、丙丙烯酸类类树脂等等降低成本本，提高高制件尺尺寸稳定定性、耐耐磨性6金属粉(铜、铝铝、锌等等)用于各种种热塑性性工程塑塑料、环环氧树脂脂等提高塑料料导电、传传热、耐耐热等性性能7二硫化钼钼石墨(CC)用于尼龙龙浇铸制制件等提高表面面硬度，降降低摩擦擦系数、热热膨胀系系数，提提高耐磨磨性8聚四氟乙乙烯粉(或纤维维)用于聚氯氯乙烯、聚聚烯烃及及各种热热塑性工工程塑料料提高制件件的耐磨磨性、润润滑性9玻璃纤维维提高制件件机械强强度10木粉用于酚醛醛树脂及及聚氯乙乙烯等塑塑料的增增量。塑塑件电性性能优异异，抗冲冲击性好好，但色色调、耐耐水性及及耐热性性稍差加入不同同的填充充剂，可可以制成成不同性性能的塑塑料。如如：如酚醛树树脂中加加人木粉粉后，可可获得机机械强度度高的胶胶木；加入云母母、石英英和石棉棉可提高高塑料的的耐热性性和绝缘缘性；聚酰胺、聚聚甲醛等等树脂中中加入二二硫化钼钼、石墨墨、聚四四氟乙烯烯后，明明显地改改善了塑塑料的耐耐磨性、抗抗水性、耐耐热性、机机械强度度和硬度度等性能能；用玻璃纤纤维作为为塑料的的填充剂剂，能大大幅度提提高塑料料的机械械强度。有的添加加剂还可可使塑料料具有树树脂所没没有的性性能，如如加入银银、铜等等金属粉粉末，可可制成导导电塑料料，加入入磁铁粉粉，可制制成磁性性塑料。（2）增增塑剂增塑剂的的作用：提高塑塑料的可可塑性和和柔软性性，降低低熔融温温度，改改善熔体体的流动动性。加入它可可加大分分子间的的距离，削削弱大分分子间的的作用力力。常用的增增塑剂是是一些不不易挥发发的高沸沸点的液液体有机机化合物物或低熔熔点的固固体有机机化合物物。理想的增增塑剂必必须在一一定范围围内能与与合成树树脂很好好地相溶溶，并具具有良好好的耐热热、耐光光、不燃燃及无毒毒的性能能。缺点：增塑剂剂的加入入会降低低塑料的的稳定性性、介电电性能和和机械强强度，因因此在塑塑料中应应尽可能能地减少少增塑剂剂的含量量。大多数塑塑料一般般不添加加增塑剂剂，唯有有软质聚聚氯乙烯烯含有大大量的增增塑剂(邻苯二二甲酸二二丁酯)。（3)稳稳定剂作 用：抑制和和防止塑塑料在加加工和使使用过程程中因受受热、光光及氧等等作用而而分解变变质，使使加工顺顺利进行行，保证证塑件具具有一定定的使用用寿命。（提提高热分分解温度度）热稳定剂剂、光稳稳定剂、抗抗氧剂、紫紫外线抗抗御剂等等。光稳定剂剂是抑制制或减缓缓由于光光氧化作作用而使使高分子子材料发发生降解解的助剂剂。按其其作用机机理可分分为：紫紫外线吸吸收剂（UUVA）、猝猝灭剂（又又称能量量转移剂剂）、自自由基捕捕获剂、光光屏蔽剂剂。如在聚氯氯乙烯中中加入硬硬脂酸盐盐，可防防止热成成型时的的分解；在塑料料中加入入炭黑作作紫外线线吸收剂剂，可提提高其耐耐光辐射射的能力力。对稳稳定剂的的要求是是，除对对聚合物物的稳定定效果好好外，还还应能耐耐水、耐耐油、耐耐化学药药品，并并能与树树脂相溶溶，在成成型过程程中不分分解、挥挥发小、无无色。常常用的稳稳定剂有有硬脂酸酸盐、铅铅的化合合物及环环氧化合合物等。稳稳定剂用用量一般般为塑料料的0.30.55。（4)润润滑剂作用：润润滑剂对对塑料表表面起润润滑作用用，防止止塑料在在成型加加工过程程中粘附附在模具具上。同同时，添添加润滑滑剂还可可以提高高塑料的的流动性性，便于于成型加加工，并并使塑料料表面更更加光滑滑。常用用的润滑滑剂为硬硬脂酸及及其盐类类，其加加入量通通常小于于1。需加入润润滑剂的的常用塑塑料：聚聚烯烃、PPS、醋醋酸纤维维素、PPA、AABS、PPVC,硬质PPVC更更突出。常用的润润滑剂有有：脂肪肪酸皂类类、合成成蜡及某某些有机机硅化合合物。（5)着着色剂作用：为为满足塑塑件使用用上的美美观要求求，给予予塑料以以色彩及及特殊的的光学性性能，有有时还能能改善塑塑料制品品的耐候候性，常常加入着着色剂。种类：11.给予予塑料色色彩的色色料：有有机颜料料、无机机颜料和和染料作作着色剂剂。2. 给给予塑料料特殊的的光学性性能的有有光学絮絮片：（铝铝、铜、铜铜合金等等）珠光色色料：使塑料料呈珠光光；磷光色色料：经光线线照射后后，能在在黑暗中中发光；荧光色色料：能放出出与吸收收不同波波长的光光线，因因而形成成闪烁的的辉光，但但不能在在黑暗中中发光。着色剂应应具有的的性能：应具有有着色力力强、色色泽鲜艳艳、分散散性好的的特点，不不易与其其他组分分起化学学变化，且且具有耐耐热、耐耐光等性性能。着着色剂的的用量一一般为塑塑料的00.0110.002。塑料中加加入色料料的方法法： 1.用用挤出造造粒机，混混色后挤挤出切断造造粒，得得到已混混色好的的树脂原原料，用用于大批批量生产产同色的的产品。2.用色色母加入入到原色色的树脂脂中，混混合均匀匀，假如如注射机机塑化；用于小小批量、多多品种生生产。缺缺点是：混色不不够均匀匀，不同同批次的的产品存存在色差差。3.将粉粉状染料料加入到到原色的的树脂中中，混合合均匀，假假如注射射机塑化化；用于于小批量量、多品品种生产产。缺点点是：混混色不够够均匀，不不同批次次的产品品存在色色差。目前注射射塑料的的着色已已广泛使使用色母母粒着色色的方法法，只要要在注射射成型之之前，在在本色塑塑料粒子子中，拌拌入一定定比例的的浓缩色色母粒（简简称色母母粒）即即可。色色母粒是是由着色色剂、分分散剂、载载体等组组分经特特定的预预分散造造粒工艺艺而制得得的。着着色剂的的含量较较高的颗颗粒状物物质和待待着色的的塑料粒粒子之间间容易拌拌和均匀匀，拌和和时不产产生粉尘尘，劳动动条件良良好，而而且由于于色母粒粒中含有有分散剂剂等助剂剂，着色色剂容易易分散到到待着色色的塑料料中，注注射成型型以前不不必再经经过挤出出机熔混混造粒处处理，着着色效果果好，着着色成本本亦较低低，是一一种值得得推广应应用的着着色方法法。（6）固固化剂固化剂又又称硬化化剂、交交联反应应剂。它的作用用：促使合合成树脂脂进行交交联反应应而形成成体型网网状结构构，或加加快交联联反应速速度。固固化剂一一般多用用在热固固性塑料料中。如在酚醛醛树脂中中加入六六次甲基基四胺、在在环氧树树脂中加加入乙二二胺或顺顺丁烯二二酸酐等等，此外外在注射射热固性性塑料时时加入氧氧化镁可可促使塑塑件快速速硬化。7)其他他添加剂剂1）驱避避剂：塑塑料在贮贮存、使使用的过过程中，可可能遭受受老鼠、昆昆虫、细细菌、霉霉菌等的的危害，用用以抵御御、避免免和消灭灭这类情情况发生生的物质质，统称称驱避剂剂。2）防静静电剂：聚烯烃烃、PSS、PAA、PVVC等制制品表面面，常因因成型过过程中与与模具或或设备表表面分离离而积累累了电荷荷，这种种电荷还还会在以以后的加加工和运运转中增增加。带带电荷的的制品对对生产和和使用不不利，也也容易在在制品表表面积累累灰尘。为为使塑件件具有适适量的导导电性，以以消除带带静电的的影响，可可加入防防静电剂剂。这类物质质具有微微弱的电电离性，又又有适当当的吸水水性，致致使塑件件表面具具有导电电的分子子层。如如果这种种导电层层被擦掉掉，则制制件内的的防静电电剂将继继续移至至塑件表表面重新新形成导导电层，以以保证塑塑件在较较长的时时间内不不带电。3）阻燃燃剂：不不少塑料料可燃，这这给使用用带来很很多限制制。阻止止或减缓缓塑料燃燃烧而加加入的一一些物质质，叫阻阻燃剂。如如：含磷磷、卤素素的有机机物或三三氧化锑锑等物质质。4）发泡泡剂：为为生产泡泡沫塑料料用。5）开口口剂：为为防止聚聚烯烃和和PVCC薄膜自自身之间间的粘黏黏，所加加入的改改性酯脂脂酸类，在在吹塑薄薄膜中使使用常叫叫“开口剂剂”。6）表面面活化剂剂：避免免农用薄薄膜因水汽凝凝结而出出现雾层层，而加加入的非非离子性性表面活活化剂。导电及导导磁剂等等。二、塑料料的分类类 (1)按按合成树树脂的分分子结构构及其特特性分类类1)热塑塑性塑料料热塑性塑塑料是由由可以多多次反复复加热而而仍具有有可塑性性的合成成树脂制制得的塑塑料。这这类塑料料的合成成树脂分分子结构构呈线型型或支链链型，通通常互相相缠绕但但并不连连结在一一起，受受热后能能软化或或熔融，从从而可以以进行成成型加工工，冷却却后固化化。如再再加热，又又可变软软，可如如此反复复进行多多次。常用的热热塑性塑塑料：聚乙烯烯、聚氯氯乙烯、聚聚苯乙烯烯、聚丙丙烯、有有机玻璃璃、聚酰酰胺、AABS、聚聚碳酸酯酯、聚酯酯、聚甲甲醛、聚聚苯醚、聚氨酯、聚砜、聚四氟乙烯等。 2)热热固性塑塑料热固性塑塑料是由由加热硬硬化的合合成树脂脂制得的的塑料，这这类塑料料的合成成树脂分分子结构构的支链链型呈网网状。在在开始受受热时其其分子结结构为线线型或支支链型，因因此，可可以软化化或熔融融但受受热后这这些分子子逐渐结结合成网网状结构构(称之之为交联联反应)，成为为既不熔熔化又不不溶解的的物质，称称为体型型聚合物物。此时时，即使使加热到到接近分分解的温温度也无无法软化化；而且且也不会会溶解在在溶剂中中。常用的热热固性塑塑料：酚醛塑塑料、氨氨基塑料料、环氧氧树脂、脲脲醛塑料料、三聚聚氰胺甲甲醛和不不饱和聚聚酯等。 (2)按按塑料的的用途分分类1)通用用塑料 通用用塑料是是一种非非结构用用塑料，它它的产量量大，价价格低，性性能一般般。这类类塑料有有聚乙烯烯、聚丙丙烯、聚聚苯乙烯烯、聚氯氯乙烯、酚酚醛塑料料和氨基基塑料六六大类。它它们可作作为日常常生活用用品，包包装材料料以及一一般小型型机械零零件，其其产量约约占塑料料总产量量的800。2)工程程塑料 工程程塑料可可作为结结构材料料。和通通用塑料料相比，它它们产量量较小，价价格较高高，但具具有优异异的力学学性能、电电性能、化化学性能能以及耐耐热性、耐耐磨性和和尺寸稳稳定性等等。常见见的工程程塑料有有聚甲醛醛、聚酰酰胺、聚聚碳酸酯酯、聚苯苯醚、AABS、聚聚砜、聚聚四氟乙乙烯、有有机玻璃璃和环氧氧树脂等等。这类类材料在在汽车、机机械、化化工等部部门用来来制造机机械零件件和工程程结构零零部件。3)特殊殊塑料 特殊殊塑料是是指具有有某些特特殊性能能的塑料料。这类类塑料有有高的耐耐热性或或高的电电绝缘性性及耐腐腐蚀性性性能等，如如氟塑料料、聚酰酰亚胺塑塑料、有有机硅树树脂和环环氧树脂脂等。特特殊塑料料还包括括为某些些专门用用途而改改性制的的塑料，如如导磁和和导电塑塑料等。纳米塑料料 目目前已开开发出以以聚酰胺胺、聚乙乙烯、聚聚苯乙烯烯、环氧氧树脂、硅硅橡胶等等为基材材的一系系列纳米米塑料，实实现了部部分纳米米塑料的的工业化化生产。纳米塑料料具有优优异的物物理力学学性能，强强度高，耐耐热性好好，比重重较低。部部分材料料的耐磨磨性是黄黄铜的227倍、钢钢铁的77倍;部部分还具具有阻燃燃自熄灭灭性能。它它在各种种高性能能管材、汽汽车及机机械零部部件、电电子及电电器部件件等领域域的应用用前景广广阔。光学塑料料成型技技术是当当前制造造塑料非非球面光光学零件件的先进进技术，它它包括注注射成型型、铸造造成型和和压制成成型等技技术。光光学塑料料注射成成型技术术主要用用来批量量生产直直径为1100毫毫米以下下的非球球面透镜镜光学零零件，也也可制造造微型透透镜阵列列。而铸铸造和压压制成型型技术主主要用于于制造直直径为1100毫毫米以上上的非球球面透镜镜光学零零件。非球面光光学零件件由于具具有重量量轻、成成本低，光光学零件件和安装装部件可可以注塑塑成为一一个整体体从而节节省装配配工作量量，以及及耐冲击击性能好好等优点点，在军军事、摄摄影、医医学、工工业等领领域有着着非常广广阔的应应用前景景。例如如，在美美国ANN/AVVS66型飞行行员微光光夜视眼眼镜中就就采用了了9块非非球面塑塑料透镜镜。另外外，在AAN/PPVS7步兵兵微光夜夜视眼镜镜、HOOT夜视视眼镜、“铜铜斑蛇”激激光制导导炮弹导导引头和和其他光光电制导导导引头头、激光光测距机机、军用用望远镜镜以及各各种照相相机的取取景器中中也都采采用了非非球面塑塑料透镜镜。美国国TBEE公司在在制造某某种末制制导自动动导引头头用非球球面光学学零件时时，曾对对几种光光学塑料料透镜成成型技术术做过经经济分析析对比，认认为采用用注射成成型技术术制造非非球面塑塑料光学学透镜费费效比最最佳。降解塑料料可降解解塑料是是指在较较短的时时间内、在在自然界界的条件件下能够够自行降降解的塑塑料。可降解塑塑料一般般分为四四大类：(1)光降解解塑料在塑塑料中掺掺入光敏敏剂，在在日照下下使塑料料逐渐分分解掉。它它属于较较早的一一代降解解塑料，其其缺点是是降解时时间因日日照和气气候变化化难以预预测，因因而无法法控制降降解时间间；(22)生物物降解塑塑料指在自自然界微微生物(如细菌菌、霉菌菌和藻类类)的作作用下，可可完全分分解为低低分子化化合物的的塑料。其其特点是是贮存运运输方便便，只要要保持干干燥，不不需避光光，应用用范围广广，不但但可以用用于农用用地膜、包包装袋，而而且广泛泛用于医医药领域域；(33)光生物降降解塑料料光光降解和和微生物物降解相相结合的的一类塑塑料，它它同时具具有光和和微生物物降解塑塑料的特特点；(4)水水降解塑塑料在塑料料中添加加吸水性性物质，用用完后弃弃于水中中即能溶溶解掉，主主要用于于医药卫卫生用具具方面(如医用用手套等等)，便便于销毁毁和消毒毒处理。在在四种降降解塑料料中，生生物降解解塑料随随着现代代生物技技术的发发展越来来越受到到重视，成成为研究究开发的的新一代代热点。高吸水率率塑料三、塑料料成型的的工艺特特性塑料的成成型工艺艺特性是是塑料在在成型加加工过程程中表现现出来的的特有性性质，模模具设汁汁者必须须对塑料料的成型型工艺特特性有充充分的了了解。下下面就热热塑性塑塑料与热热固性塑塑料的工工艺特性性分别进进行讨论论。（一）热热塑性塑塑料的工工艺特性性(1)收收 缩 性概念：塑塑件从温温度较高高的模具具中取出出冷却到到室温后后，其尺尺寸或体体积会发发生收缩缩变化，这这种性质质称为收收缩性。收缩性的的大小以以单位长长度塑件件收缩量量的百分分数来表表示，称称为收缩缩率。由由于成型型模具与与塑料的的线膨胀胀系数不不同，收收缩率分分为实际际收缩率率和计算算收缩率率两种，其其计算公公式如下下：S实际收收缩率；Sj计算收收缩率；a模模具或塑塑件在成成型温度度时的尺尺寸；b塑塑件在室室温时的的尺寸；c模模具在室室温时的的尺寸。实际收缩缩率表示示塑件实实际所发发生的收收缩。因因成型温温度下的的塑件尺尺寸不便便测量，以以及实际际收缩率率和计算算收缩率率相差很很小，所所以生产产中常采采用计算算收缩率率，但在在大型、精精密模具具成型零零件尺寸寸计算时时则应采采用实际际收缩率率。引起塑件件收缩及及其变化化的原因因：除了热胀胀冷缩、脱脱模时的的弹性恢恢复及塑塑性变形形外，还还与注射射成型时时的许多多工艺条条件及模模具因素素有关。此此外，塑塑件脱模模后残余余应力的的缓慢释释放和必必要的后后处理工工艺也会会使塑件件产生后后收缩。影影响塑件件成型收收缩的因因素主要要有：1)塑料料品种塑料品种种不同，其其收缩率率也各不不相同。例例如，树树脂的相相对分子子质量高高，填料料为有机机填料，树树脂含量量较多，则则该类塑塑料的收收缩率就就大。2)塑件件结构塑件的形形状、尺尺寸、壁壁厚、有有无嵌件件、嵌件件数量及及其分布布对收缩缩率的大大小都有有很大的的影响。一般来说说，塑件件的形状状复杂、尺尺寸较小小、壁薄薄、有嵌嵌件、嵌嵌件数量量多且对对称分布布，其收收缩率较较小。3)模具具结构模具的分分型面、浇浇口形式式及尺寸寸等因素素直接影影响料流流方向、密密度分布布、保压压补缩作作用及成成型时间间。采用直接接浇口或或大截面面的浇口口，可减减少收缩缩，但各各向异性性大；沿料流方方向收缩缩小，沿沿垂直料料流方向向收缩大大；当浇口的的厚度较较小时，浇浇口部分分会过早早凝结硬硬化，型型腔内的的塑料收收缩后得得不到及及时补充充，收缩缩较大。点点浇口凝凝封快，在在制件条条件允许许的情况况下，可可设多点点浇口，可可有效地地延长保保压时间间和增大大型腔压压力，使使收缩率率减少。4)成型型工艺条条件 模具温度度高，熔熔料冷却却慢，则则密度高高，收缩缩大。尤尤其是对对于结晶晶型塑料料，因其其结晶度度高，体体积变化化大，故故收缩更更大。模模具温度度分布与与塑件内内外冷却却及密度度均匀性性也有关关，直接接影响到到各部位位收缩率率的大小小及方向向性。成型压力力及保压压时间对对收缩也也有较大大的影响响。压力力高、时时间长的的收缩小小，但方方向性大大；注射射压力高高、熔料料粘度小小、层间间切应力力小和脱脱模后弹弹性恢复复大的，收收缩可相相应减少少；料温高的的，则收收缩大，但但方向性性小。因因此在成成型时调调整模温温、压力力、注射射速度及及冷却时时间等因因素也可可适当地地改变塑塑件收缩缩情况。 由于影影响塑料料收缩率率变化的的因素很很多，而而且相当当复杂，所所以收缩缩率是在在一定范范围内变变化的。在在模具设设计时应应根据以以上因素素综合考考虑选取取塑料的的收缩率率。常用各种种热塑性性塑料的的收缩率率见附录录B。(2)流流动性1、概 念：塑料在一一定的温温度、压压力作用用下充填填模具型型腔的能能力，称称为塑料料的流动动性。塑料的流流动性差差，就不不容易充充满型腔腔，易产产生缺料料或熔接接痕等缺缺陷，因因此需要要较大的的成型压压力才能能成型。塑料的流流动性好好，可以以用较小小的成型型压力充充满型腔腔。但流流动性太太好，会会在成型型时产生生严重的的溢边。流动性的的大小与与塑料的的分子结结构有关关。具有有线型分分子而没没有或很很少有交交联结构构的树脂脂流动性性大。塑料中加加入填料料，会降降低树脂脂的流动动性，而而加入增增塑剂或或润滑剂剂，则可可增加塑塑料的流流动性。对于热塑塑性塑料料，常用用熔融指指数和螺旋线线长度来来表示其其流动性性。1）熔融融指数采用用如图22.1所所示的标标准装置置来测定定。将被测塑塑料装入入加热料料筒中并进行行加热，在在定的温温度和压压力下，测测定塑料料熔体在在10mmin内内从出料料孔挤出出的重量量（g），该值称称为熔融融指数，简简写为MMI。熔融指数数越大，流流动性越越好。2）螺旋旋线长度度实验法法将被被测塑料料在一定定的温度度与压力力下注入入如图22.2所所示标准准的阿基基米德螺螺旋线模模具内，用用其所能能达到的的流动长长度(图图中所示示数字单单位为ccm)来来表示该该塑料的的流动性性。流动动长度越越长，流流动性就就越好。影响流动动性的主主要因素素有：1)温 度 料温温高，则则流动性性大，但但不同塑塑料也各各有差异异。聚苯苯乙烯、聚聚丙烯、聚聚酰胺、有有机玻璃璃、ABBS、AAS、聚聚碳酸酯酯、醋酸酸纤维素素等塑料料的流动动性随温温度变化化的影响响较大；聚乙烯烯、聚甲甲醛的流流动性受受温度变变化的影影响较小小。2)压 力 注射射压力增增大，则则熔料受受剪切作作用大，流流动性也也增大，尤尤其是聚聚乙烯和和聚甲醛醛较为敏敏感。3)模具具结构 浇注注系统的的形式、尺尺寸、结结构(如如型腔表表面粗糙糙度、浇浇道截面面厚度、型型腔形式式、排气气系统)、冷却却系统的的设计和和熔料的的流动阻阻力等因因素都会会直接影影响熔料料的流动动性。凡凡促使料料温降低低、流动动阻力增增加的因因素，都都会使流流动性降降低。 常用热塑塑性塑料料的流动动性：流动性好好的有聚聚乙烯、聚聚丙烯、聚聚苯乙烯烯、尼龙龙和醋酸酸纤维素素等，流流动性中中等的有有改性聚聚苯乙烯烯、ABBS、AAS、有有机玻璃璃、聚甲甲醛和氯氯化聚醚醚等，流流动性差差的有聚聚碳酸酯酯、硬聚聚氯乙烯烯、聚苯苯醚、聚聚砜和氟氟塑料等等。(3)相相 容 性概念：相相容性是是指两种种或两种种以上不不同品种种的塑料料，在熔熔融状态态不产生生相分离离现象的的能力。如果两种种塑料不不相容，则则混熔后后塑件会会出现分分层、脱脱皮等表表面缺陷陷。不同塑料料的相容容性与其其分子结结构有定关系系，分子子结构相相似者较较易相容容，如高高压聚乙乙烯、低低压聚乙乙烯、聚聚丙烯彼彼此之间间的混熔熔等，分分子结构构不同时时较难相相容，如如聚乙烯烯和聚苯苯乙烯之之间的混混熔。 塑料的的相容性性又称为为共混性性。通过过塑料的的这一性性质，可可得到类类似共聚聚物的综综合性能能，这是是改进塑塑料性能能的重要要途径之之一，如如聚碳酸酸酯和AABS塑塑料相容容，就能能改善聚聚碳酸酯酯的工艺艺性。(4)吸吸湿性吸湿性是是指塑料料对水分分的亲疏疏程度。按吸湿或或粘附水水分能力力的大小小，分为为吸湿性性塑料和和不吸湿湿性塑料料两大类类。前一类具具有吸湿湿或粘附附水分倾倾向，如如聚酰胺胺、ABBS、聚聚碳酸酯酯、聚苯苯醚和聚聚砜等；后一类的的吸湿或或粘附水水分极小小，如聚聚乙烯、聚聚丙烯、聚聚苯乙烯烯和氟塑塑料等。 吸湿性性塑料在在注射成成型过程程中比较较容易发发生水降降解，成成型后塑塑件上出出现气泡泡、银丝丝与斑纹纹等缺陷陷。因此此，在成成型前必必须进行行干燥处处理，必必要时还还应在注注射机料料斗内设设置红外外线加热热装置，以以免干燥燥后的塑塑料进入入机筒前前在料斗斗中再次次吸湿或或粘水。(5)热热敏性热敏性是是指塑料料的化学学性质对对热量作作用的敏敏感程度度，热敏敏性很强强的塑料料称为热热敏性塑塑料。热敏性塑塑料在成成型过程程中很容容易在不不太高的的温度下下发生热热分解、热热降解，从从而影响响塑件的的性能、色色泽和表表面质量量等。另另外，塑塑料熔体体发生热热分解或或热降解解时，会会释放出出一些挥挥发性气气体，这这些气体体对人体体、模具具和注射射机都有有刺激、腐腐蚀作用用或毒性性。防止热敏敏性塑料料在成型型中出现现降解现现象应采采取的措措施：1）选用用螺杆式式注射机机；2）流道道截面取取大一些些(避免免过大的摩擦擦热)；3）注射射机筒内内壁、流流道和模模腔表壁壁镀铬；4）熔体体在模内内流动时时不得有有死角和和滞料现现象；5）生产产时严格格控制成成型工艺艺条件等等。6）必要要时还可可在塑料料中添加加热稳定定剂。常用的热热敏性塑塑料：硬硬聚氯乙乙烯、聚聚偏氯乙乙烯、醋醋酸乙烯烯共聚物物、聚甲甲醛和聚聚三氟氯氯乙烯等等。（二）热热固性塑塑料的工工艺特性性（1)收收 缩 率热固性塑塑料经成成型冷却却后也会会发生收收缩，其其收缩率率的计算算方法与与热塑性性塑料相相同。产生收缩缩的主要要原因：1） 热收缩热热收缩是是由于热热胀冷缩缩而使塑塑件成型型冷却后后所产生生的收缩缩。热收收缩与模模具的温温度成正正比，是是成型收收缩中主主要的收收缩因素素之一。 2）结结构变化化引起的的收缩 热固固性塑料料在成型型过程中中进行了了交联反反应，分分子由线线型结构构变为网网状结构构，由于于分子链链间距的的缩小，结结构变得得紧密，故故产生了了体积收收缩。3）弹性性恢复 塑件件从模具具中取出出后，作作用在塑塑件上的的压力消消失，由由于弹性性恢复，会会造成塑塑件体积积的负收收缩(膨膨胀)。在在成型以以玻璃纤纤维和布布质为填填料的热热固性塑塑料时，这这种情况况尤为明明显。4）塑性性变形 塑件脱脱模时，成成型压力力迅速降降低，但但模壁紧紧压在塑塑件的周周围，使使其产生生塑性变变形。发发生变形形部分的的收缩率率比没有有发生变变形部分分的大，塑件往往往在平行行加压方方向收缩缩较小，在在垂直加加压方向向收缩较较大。为为防止两两个方向向的收缩缩率相差差过大，可可采用迅迅速脱模模的办法法补救。影响热固固性塑料料收缩率率的因素素：原材料模模具结构构成型方方法成型型工艺条条件塑料中树树脂和填填料的种种类及含含量，也也将直接接影响收收缩率的的大小。当当所用树树脂在固固化反应应中放出出的低分分子挥发发物较多多时，收收缩率较较大；放放出的低低分子挥挥发物较较少时，收收缩率较较小。在同类塑塑料中，填填料含量量较多或或填料中中无机填填料增多多时，收收缩率较较小。凡有利于于提高成成型压力力、增大大塑料充充模流动动性和使使塑件密密实的模模具结构构，均能能减少塑塑件的收收缩率，如如用压缩缩或压注注成型的的塑件就就比注射射成型的的塑件收收缩率小小。凡能使塑塑件密实实、在成成型前使使低分子子挥发物物溢出的的工艺因因素，都都能使塑塑件收缩缩率减少少，如成成型前对对酚醛塑塑料的预预热、加加压等。* 常用用各种热热固性塑塑料的收收缩率见见附录BB。(2)流流 动 性 热热固性塑塑料的流流动性通通常以拉拉西格流流动值来来表示。图图2.33是拉西西格流动动性测定定模。将将一定重重量的欲欲测塑料料预压成成圆锭，将将圆锭放放入压模模中，在在一定的的温度和和压力下下测定它它从模孔孔中挤出出的长度度(毛糙糙部分不不计在内内)，此此即为拉拉西格流流动值，以以mm表表示。数数值大，则则表明流流动性好好。图2.33 拉拉西格流流动性测测定模具具 每品种种的塑料料的流动动性可分分为三个个不同的的等级：第一级的的拉西格格流动值值为10001300mm，适适用于压压制无嵌嵌件的、形形状简单单的一般般厚度塑塑件。第二级的的拉西格格流动值值为13311500mm，用用于压制制中等复复杂程度度的塑件件。第三级的的拉西格格流动值值为15511800 mmm，可用用于压制制结构复复杂、型型腔很深深、嵌件件较多的的薄壁塑塑件，或或用于压压注成型型。影响流动动性的因因素主要要有塑料料品种、模模具结构构和成型型工艺条条件等。当然，不不同品种种的塑料料或同一一品种不不同组分分及含量量的塑料料，其流流动性不不同。模模具成型型表面光光滑，型型腔形状状简单，采采用不溢溢式压缩缩模等有有利于改改善流动动性；采采用压锭锭及预热热和提高高成型压压力，在在低于塑塑料硬化化温度的的条件下下提高成成型温度度等都能能提高塑塑料的流流动性。(3)比比容和压压缩率概 念念：比容是指单单位重量量的松散散塑料所所占的体体积，单单位为ccm3/g；压缩率是指指塑料原原料的体体积与塑塑料制品品的体积积之比，其其值恒大大于1。比容和压压缩率都都表示粉粉状或短短纤维状状塑料的的松散性性，它们们都可用用来确定定模具加加料室的的大小。比容和压压缩率较较大时，塑塑料内充充气增多多，排气气困难，成成型周期期变长，生生产率降降低；比容和压压缩率较较小时，压压锭和压压缩、压压注容易易，而且且压锭重重量也较较准确。但但是，比比容太小小，则影影响塑料料的松散散性，以以容积法法装料时时造成塑塑件重量量不准确确。(4)硬硬化速度度概 念念：硬化速速度通常常以塑料料试样硬硬化每11mm厚厚度所需需的秒数数（s/mm）来来表示，此此值越小小，硬化化速度越越快。硬化速度度与塑料料品种、塑塑件形状状、壁厚厚、成型型温度及及是否预预热、预预压等有有密切关关系，例例如采用用压锭、预预热、提提高成型型温度和和增长加加压时间间等措施施，都能能显著加加快硬化化速度。硬化速度度还应适适合成型型方法的的要求。例例如压注注或注射射成型时时，应要要求在塑塑化、填填充时化化学反应应慢，硬硬化慢，以以保持长长时间的的流动状状态，但但当充满满型腔后后，在高高温、高高压下应应快速硬硬化。硬硬化速度度慢的塑塑料，会会使成型型周期变变长，生生产率降降低；硬硬化速度度快的塑塑料，则则不能成成型复杂杂的塑件件。(5)水水分及挥挥发物含含量塑料中的的水分及及挥发物物，一方方面来自自塑料自自身，另另一方面面则来自自压缩或或压注过过程中化化学反应应的副产产物。塑料中水水分及挥挥发物的的含量，对对塑件的的物理、力力学和介介电性能能都有很很大的影影响。1）塑料料中水分分及挥发发物含量量大时，塑塑件易产产生气泡泡、内应应力和塑塑性变形形，使机机械强度度降低。压制时，由由于温度度和压力力的作用用，大多多数水分分及挥发发物会逸逸出，但但尚未逸逸出时，它它将占据据着一定定的体积积，这会会严重地地阻碍化化学反应应的有效效发生，其其结果是是当塑件件冷却后后，会造造成组织织疏松。当当逸出时时，挥发发物气体体又象一一把利剑剑一样割割裂塑件件，使塑塑