塑料材料与注塑加工技术课件9190.pptx

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1、工程塑料加工技术工程塑料加工技术苑会林北京化工大学材料科学与工程学院制品的安全保证制品的安全保证n n材料设计n n制品设计n n模具设计及其制造n n试模与生产n n后处理及装配与修饰1.材料的改性材料的改性脆性的塑料：nPVCnPSnPPnPA6,66,610,1010,12nPOM塑料脆性的测定与评价塑料脆性的测定与评价冲击性能测试方法冲击性能测试方法n n简支梁测试（简支梁测试（SharpSharp）无缺口（常温、低温）无缺口（常温、低温）有缺口（常温、低温）有缺口（常温、低温）n n悬臂梁测试（悬臂梁测试（IzodIzod）无缺口（常温、低温）无缺口（常温、低温）有缺口（常温、低温）

2、有缺口（常温、低温）简支梁测试简支梁测试（Sharp）n nGB 1043GB 10437979悬臂梁测试（悬臂梁测试（Izod）n nGB 1843GB 18438080不不同同塑塑料料的的抗抗冲冲击击强强度度2.抗冲击改性的理论抗冲击改性的理论n n抗冲改性剂的定义：能把脆性塑料转变为韧性塑料的高分子添加剂n n抗冲改性的方法：共混改性共聚改性抗冲击吸收的能量（抗冲击吸收的能量（kJ/m2）n n弹性能弹性能断裂应力（聚合物的弹性模量）n n形变能形变能分子链滑移吸收的能量冲击脆裂机理冲击脆裂机理n n制品受振动和制品受振动和冲击应力传入冲击应力传入的机械能被连的机械能被连续的基体续的基体

3、硬相所吸收，硬相所吸收，如果要防止脆如果要防止脆裂，能量必须裂，能量必须传到封闭的高传到封闭的高弹性中。弹性中。Fracture of polymersDuctile and brittle fracturesThermosetting polymersThermosetting polymersCrazingFibrillar bridgesFibrillar bridgesMircovoidsMircovoidsCrack聚合物的拉伸应力应变曲线聚合物的拉伸应力应变曲线n n1 1 刚性材料刚性材料n n2 2 弹性材料弹性材料n n3 3 增韧改性后的聚合物材料增韧改性后的聚合物材料PV

4、C的抗冲改性的抗冲改性n n网络型网络型PE-C和EVA在改性PVC时，在加工过程中形成了蜂窝状的网络。n n弹性核壳结构弹性核壳结构MBS和PAE(ACR)在改性PVC时，在加工过程中形成了单个球形高弹粒子。网络型抗冲改性剂对剪切的依赖性网络型抗冲改性剂对剪切的依赖性n n在加工过程中，剪切力在加工过程中，剪切力必须正好满足以形成网必须正好满足以形成网络状结构，过多的剪切络状结构，过多的剪切往往会破坏网络，由此往往会破坏网络，由此会导致冲击强度的降低。会导致冲击强度的降低。n n当温度超过当温度超过185185190190度度时也会产生同样效应时也会产生同样效应n n相同条件下相同条件下EV

5、AEVA网状网状结构的破坏，结构的破坏，EVAEVA于于是以球状粒子形式存是以球状粒子形式存在。（发生相反转）在。（发生相反转）氯化聚乙烯抗冲改性剂氯化聚乙烯抗冲改性剂（CPE）n n装饰线型材中装饰线型材中CPECPE135A135A含量对冲击强度的影响含量对冲击强度的影响n nCaCO3CaCO3含量含量5050份份氯化聚乙烯抗冲改性剂的优缺点氯化聚乙烯抗冲改性剂的优缺点优点：优点：n n价格低廉价格低廉n n加工容易加工容易缺点：缺点：n n刚性下降刚性下降n n弯曲强度下降弯曲强度下降n n降低耐热性降低耐热性n n降低表面硬度降低表面硬度n n光泽性下降光泽性下降聚丙烯酸酯抗冲改性剂

6、（聚丙烯酸酯抗冲改性剂（ACR）n n聚丙烯酸丁酯（Tg56度）n n聚丙烯酸2乙基己酯（Tg70度）n n悬浮聚合接枝PVCn n接枝共聚丙烯酸衍生物，如丙烯酸丁酯（BA）与甲基丙烯酸甲酯（ACR）“核核-壳壳”结构结构ACR抗冲改性剂简介抗冲改性剂简介“核核壳壳”结构结构ACRACR抗冲改性剂结构图抗冲改性剂结构图橡胶核（橡胶核（PBAPBA）较高较高TgTg壳（壳（PMMAPMMA）常见的常见的ACR抗冲改性剂抗冲改性剂1 国外开发的主要产品 美国Rohm Haas公司 的KM系列 韩国LG公司的IM系列 日本吴羽公司的FM系列2 国内开发的主要产品 山西省化工研究院的ACR-JG-50

7、1 北京化工研究院的BKM-323B聚丙烯酸酯类改性剂的应用聚丙烯酸酯类改性剂的应用n nUPVCUPVC窗型材聚丙烯酸丁酯窗型材聚丙烯酸丁酯(ACR)(ACR)含量对冲击强度的影响含量对冲击强度的影响聚丙烯酸酯类改性剂的优点聚丙烯酸酯类改性剂的优点n n无故障加工无故障加工n n光亮且持久光亮且持久n n能获得很高的缺口抗能获得很高的缺口抗冲击强度冲击强度n n很好的外观很好的外观n n良好的耐老化性能良好的耐老化性能ABSn n三元贡献图三元贡献图ABS的增强特点的增强特点n n光洁度高n n刚性和韧性同时提高n nABS改性时可提高材料的耐热性MBS Methyl methacrylat

8、en n三元贡献图三元贡献图ButadieneButadieneStyreneStyreneMBS改性改性PVCn n冲击强度与温度的关系冲击强度与温度的关系聚丙烯的抗冲改性剂聚丙烯的抗冲改性剂n n顺丁胶n nSBS(Styrene-Butadiene-Styrene)n nEPDM(Ethylene-Propylene-Diene Mischpolymere)(Ethylene-Propylene-Diene Mischpolymere)n nEPR(Ethylene-Propylene Rubber)(Ethylene-Propylene Rubber)n nPOE弹性体(Polyole

9、fin Elastomer)n nSEI弹性体(Styrene Ethylene Interpolymer)Ethylene Interpolymer)PP共混物随着共混物随着EPDM的变化的变化PP抗冲击改性抗冲击改性n n抗冲改性的抗冲改性的PPPP与与EPDMEPDM含量的关系的含量的关系的改性改性PP在汽车上的应用在汽车上的应用n n汽车保险杠n n前后挡板n n仪表板n n车轮挡板n n门板衬里聚苯乙烯及其共聚物的抗冲改性聚苯乙烯及其共聚物的抗冲改性n n丁二烯接枝聚苯乙烯n n用SBS改性PSn n用EPDM改性PS可用于户外聚酰胺的抗冲改性聚酰胺的抗冲改性需要接枝改性的弹性体n

10、ng-EPDMn ng-EPRn ng-POE接枝马来酸酐、丙烯酸（酯）改性与非改性的聚酰胺物理性能比较改性与非改性的聚酰胺物理性能比较n n接枝接枝EPDMEPDM、EPREPR和和POEPOE弹性体改性弹性体改性PA66PA66PA66的性能的性能 GF-PA66在三种湿度下的拉伸应力应在三种湿度下的拉伸应力应变曲线（变曲线（23）PA66在两种温度和湿度下的在两种温度和湿度下的 应力应变曲线应力应变曲线 PA66在拉伸和压缩下的应力应变在拉伸和压缩下的应力应变曲线，曲线，23不同湿度下不同湿度下PA66的拉伸强度随温度的拉伸强度随温度的变化（拉伸速率的变化（拉伸速率5mm/min）不同湿

11、度下不同湿度下PA66的拉伸强度随玻纤的拉伸强度随玻纤含量的变化（含量的变化（23）不同湿度下不同湿度下PA66的屈服强度随温度的屈服强度随温度的变化的变化不同湿度下不同湿度下PA66的弯曲模量随温度的弯曲模量随温度的变化的变化不同湿度下PA66的弯曲模量随玻纤含量的变化120干燥条件下，两种应力下，干燥条件下，两种应力下，PA66应变随时间的变化应变随时间的变化23，50%湿度，湿度，PA66等时应力应变等时应力应变曲线曲线60，50%湿度，湿度，PA66等时应力应变等时应力应变曲线曲线23，6.9MPa，循环加载，循环加载23，13.8MPa，循环加载，循环加载短时间下，短时间下，PA66

12、绝缘强度随厚度的绝缘强度随厚度的变化变化PA66的绝缘强度与温度的关系的绝缘强度与温度的关系不同牌号不同牌号PA66体积电阻系数与温度体积电阻系数与温度的关系（干燥环境）的关系（干燥环境）两种牌号两种牌号PA66体积电阻系数与湿度体积电阻系数与湿度含量的关系含量的关系环境的影响环境的影响-在不同温度下在不同温度下PA66的拉的拉伸强度与暴晒时间的关系伸强度与暴晒时间的关系二、二、PA的加工性能的加工性能应力应变的三种类型应力应变的三种类型PA66拉伸应力应变（拉伸应力应变（23）50%湿度，四种温度下湿度，四种温度下PA66应力应应力应变曲线变曲线不同湿度下屈服强度与温度的关系不同湿度下屈服强

13、度与温度的关系23,Minlon拉伸强度与相对湿度的关系拉伸强度与相对湿度的关系93，Minlon拉伸强度与相对湿度拉伸强度与相对湿度的关系的关系PA66三种温度下的应力应变曲线三种温度下的应力应变曲线不同湿度下，不同湿度下，PA66拉伸强度与温度的关系拉伸强度与温度的关系不同湿度下，拉伸强度与玻纤含量的关系不同湿度下，拉伸强度与玻纤含量的关系三种牌号三种牌号PA66剪切强度与温度的关系剪切强度与温度的关系三种牌号三种牌号PA66剪切强度与相对湿度的关系剪切强度与相对湿度的关系三、工程塑料的应用三、工程塑料的应用四、结构设计四、结构设计结构设计结构设计弯角设计弯角设计错误错误 正确正确壁厚均匀

14、设计壁厚均匀设计错误错误 正确正确错误错误 正确正确厚度均匀设计厚度均匀设计错误错误 正确正确 错误错误 正确正确厚度均匀设计厚度均匀设计错误错误 正确正确厚度均匀设计厚度均匀设计厚度均匀设计厚度均匀设计错误错误 正确正确厚度均匀设计厚度均匀设计错误错误 正确正确壁厚均匀设计壁厚均匀设计错误错误 正确正确镶嵌设计镶嵌设计错误错误 正确正确加强肋设计加强肋设计错误错误 正确正确螺纹座设计螺纹座设计错误错误 正确正确加强肋设计加强肋设计加强肋加强肋错误错误 正确正确加强肋设计加强肋设计错误错误 正确正确减少壁厚减少壁厚避免壁厚不均避免壁厚不均错误错误 正确正确避免尖角设计避免尖角设计受力均匀受力均匀 错误错误 正确正确卡扣设计卡扣设计金属嵌件金属嵌件 错误错误 正确正确错误错误 正确正确厚薄不均厚薄不均错误错误 正确正确密封盖设计密封盖设计错误错误 正确正确错误错误 正确正确O型圈压缩型圈压缩螺纹设计螺纹设计螺纹设计螺纹设计n谢谢！谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH