二塑料及塑料成型工艺.ppt
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1、问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习基本内容:基本内容:1.理解塑料的概念、分类、成份;2.理解热固性、热塑性塑料两个概念,二者的区别;3.了解塑料的特性及用途。1.重点:塑料的概念、成份、分类重点难点:重点难点:2.难点:对概念的理解第一节第一节 塑料概论塑料概论2021/9/242021/9/241 1问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习一、树脂和塑料一、树脂和塑料1 1塑料的概念塑料的概念 以以树脂树脂树脂树脂(或在加工过程中用单体直接聚合)
2、(或在加工过程中用单体直接聚合)为主要成分,以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等为主要成分,以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分,在加工过程中一定温度和压力的添加剂为辅助成分,在加工过程中一定温度和压力的作用下能流动成型的高分子有机材料。作用下能流动成型的高分子有机材料。塑料塑料塑料塑料2 2树脂的概念树脂的概念 指指受热时受热时通常有转化或熔融范围,通常有转化或熔融范围,转化时转化时受外受外力作用具有流动性,力作用具有流动性,常温下常温下呈固态或半固态或液态的有呈固态或半固态或液态的有机聚合物,它是塑料最基本的,也是最重要的成分。机聚合物,它是塑料最基本的,也是最重要的成分。20
3、21/9/242021/9/242 2问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习4 4树脂的结构及其特点树脂的结构及其特点链节链节链节链节:高分子化合物中重复出现的结构单:高分子化合物中重复出现的结构单元,如聚乙烯的结构单元是元,如聚乙烯的结构单元是CHCH2 2CHCH2 2。nCH2CH2CHCH2 2CHCH2 2n n 乙烯乙烯聚乙烯聚乙烯3 3树脂的分类树脂的分类 是指由自然界中动植物分泌物所得的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。无定形有机物质,如松香、琥珀、虫胶等。是指由简单有机
4、物经化学合成或某些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。天然产物经化学反应而得到的树脂产物。天然树脂天然树脂天然树脂天然树脂合成树脂合成树脂合成树脂合成树脂2021/9/242021/9/243 3问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习高聚物分子结构的特点:高聚物分子结构的特点:4 4树脂的结构及其特点树脂的结构及其特点长链分子长链分子分子长链具有柔性分子长链具有柔性高分子链间一旦有交联结构存在将不溶不熔高分子链间一旦有交联结构存在将不溶不熔高聚物存在晶态和非晶态两种高聚物存在晶态和非晶态两种
5、具有取向性具有取向性 2021/9/242021/9/244 4问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习二、塑料的成分二、塑料的成分塑料塑料 树脂树脂树脂树脂添加剂添加剂添加剂添加剂1.1.树脂树脂(1 1 1 1)作用:)作用:)作用:)作用:塑料的主要成分;塑料的主要成分;决定塑料的类型和基本性能。决定塑料的类型和基本性能。胶粘其它成分材料;胶粘其它成分材料;赋予塑料可塑性和流动性。赋予塑料可塑性和流动性。2021/9/242021/9/245 5问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分
6、类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习分类:分类:分类:分类:按化学性能可分为按化学性能可分为有机填料有机填料无机填料无机填料按形状可分为:按形状可分为:粉状粉状纤维状纤维状 层状(片状)层状(片状)作用:作用:作用:作用:减少树脂用量,降低塑料成本;减少树脂用量,降低塑料成本;改善塑料某些性能,扩大塑料的应用范围。改善塑料某些性能,扩大塑料的应用范围。填充剂(填料):填充剂(填料):填充剂(填料):填充剂(填料):重要的但非必不可少的成分。重要的但非必不可少的成分。2.2.添加剂添加剂2021/9/242021/9/246 6问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑
7、料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习 增塑剂增塑剂增塑剂增塑剂 能够增加塑料的能够增加塑料的可加工性、延展性和膨胀性可加工性、延展性和膨胀性 的的物质;它是物质;它是能能与树脂相溶的、不易挥发的高沸点与树脂相溶的、不易挥发的高沸点有机有机化合物化合物。常用的增塑剂是液态或低熔点固体有机物。主常用的增塑剂是液态或低熔点固体有机物。主要有要有甲酸脂类、磷酸酯类和氯化石蜡甲酸脂类、磷酸酯类和氯化石蜡等。等。作用:作用:作用:作用:提高塑性、流动性和柔软性;提高塑性、流动性和柔软性;降低刚性和脆性;降低刚性和脆性;改善塑料的工艺性能和使用性能。改善塑料的工艺性能和使用性能。2021/9/2420
8、21/9/247 7问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习 稳定剂稳定剂稳定剂稳定剂 凡能阻缓材料变质的物质称为稳定剂。凡能阻缓材料变质的物质称为稳定剂。可分为以下三种:可分为以下三种:它的主要作用就是抑制或防止树脂在加工或它的主要作用就是抑制或防止树脂在加工或使用过程中受热而降解。使用过程中受热而降解。它的主要作用是阻止树脂在光的作用下降它的主要作用是阻止树脂在光的作用下降解(塑料变色、力学性能下降等等)。解(塑料变色、力学性能下降等等)。延缓或抑制塑料氧化速度。延缓或抑制塑料氧化速度。热稳定剂热稳定剂热稳定剂热稳定剂:
9、光稳定剂光稳定剂光稳定剂光稳定剂 :抗氧化剂抗氧化剂抗氧化剂抗氧化剂 :润滑剂润滑剂润滑剂润滑剂 为防止塑料在成型过程中粘模,减少塑料对模具为防止塑料在成型过程中粘模,减少塑料对模具的摩擦,改善塑料的流动性,提高塑件表面的光泽度的摩擦,改善塑料的流动性,提高塑件表面的光泽度而加入的添加剂。而加入的添加剂。2021/9/242021/9/248 8问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习 着色剂着色剂着色剂着色剂 起装饰美观的作用,某些着色剂还能提高塑料的光稳定性、起装饰美观的作用,某些着色剂还能提高塑料的光稳定性、热稳定性和
10、耐候性。热稳定性和耐候性。分类分类颜料颜料染料染料有机颜料有机颜料无机颜料无机颜料特点:特点:无机颜料无机颜料:着色能力、透明性、鲜艳性较差,:着色能力、透明性、鲜艳性较差,但耐光型、耐热性、但耐光型、耐热性、化学稳定性较好,不易褪色。化学稳定性较好,不易褪色。染料染料:色彩鲜艳、颜色齐全,着色能力、透明性好。性能与无机色彩鲜艳、颜色齐全,着色能力、透明性好。性能与无机颜料相反。颜料相反。有机颜料有机颜料的特性介于无机颜料和染料之间。的特性介于无机颜料和染料之间。在塑料工业中着色剂多采用在塑料工业中着色剂多采用颜料颜料还有阻燃剂、抗静电剂、发泡剂、防腐剂和加工助剂等等。还有阻燃剂、抗静电剂、发
11、泡剂、防腐剂和加工助剂等等。2021/9/242021/9/249 9问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习 在受热或其它条件下能固化成不熔不溶性物质的塑料,其分子结构最终为体型体型结构。(变化过程不可逆变化过程不可逆变化过程不可逆变化过程不可逆)三、塑料的分类 1 1按塑料的物理化学性能分:按塑料的物理化学性能分:指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料,其分子结构是线线型型或支链型支链型结构。(变化过程可逆变化过程可逆变化过程可逆变化过程可逆)热塑性塑料热塑性塑料热塑性塑料热塑性塑料热固性塑料热固性塑料热固性塑
12、料热固性塑料2021/9/242021/9/241010问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习 一般指具有特种功能(如耐热、自润滑等)应用于特殊要求的塑料。一般指能承受一定的外力作用,并有良好的机械性能和尺寸稳定性,在高、低温下仍能保持其优良性能,可以作为工程结构件的塑料。一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。三、塑料的分类2 2按塑料的用途分:按塑料的用途分:特种塑料特种塑料特种塑料特种塑料工程塑料工程塑料工程塑料工程塑料通用塑料通用塑料通用塑料通用塑料2021/9/242021/9/241111问题第二章 塑料及
13、模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习四、塑料的特性1.质轻、比强度高。2.优异的电绝缘性能。3.优良的化学稳定性能。4.减摩、耐磨性能好。5.透光及防护性能。6.减震、消音性能优良。2021/9/242021/9/241212问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习思考与练习:思考与练习:1.塑料与树脂的关系?2.塑料的成分有哪些,各自作用如何?3.塑料按物理化学性质可分为几种?4.热塑性塑料和热固性塑料的主要区别?5.合成树脂与天然树脂的区别?6.塑料按性能及用途分可
14、分为?2021/9/242021/9/241313问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习第二章 塑料及模塑成型工艺问题:问题:1.塑料按物理化学性质可分为几种,主要区别?2.合成树脂与天然树脂的区别?3.塑料按性能及用途分可分为?2021/9/242021/9/241414问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习第二章 塑料及模塑成型工艺目的和要求:目的和要求:1.1.掌握热固性塑料和热塑性塑料的成型特性;掌握热固性塑料和热塑性塑料的成型特性;2.2.掌
15、握常用塑料的牌号,性能。掌握常用塑料的牌号,性能。重点难点:重点难点:固化特性固化特性 结晶性结晶性第二节第二节 塑料的工艺性能塑料的工艺性能2021/9/242021/9/241515问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习一、热塑性一、热塑性塑料的工艺性能塑料的工艺性能1.1.收缩性收缩性 塑件从塑模中取出冷却到室温后,塑件的各部分塑件从塑模中取出冷却到室温后,塑件的各部分尺寸都比原来在塑模中的尺寸有所缩小,这种性能称尺寸都比原来在塑模中的尺寸有所缩小,这种性能称为为收缩性收缩性收缩性收缩性。(1 1)成型收缩的形式)成
16、型收缩的形式:塑件的线尺寸收缩塑件的线尺寸收缩 收缩方向性收缩方向性 后收缩后收缩 后处理收缩后处理收缩 第二章 塑料及模塑成型工艺2021/9/242021/9/241616问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习(3 3)收缩率的计算)收缩率的计算式中:式中:实际收缩率(实际收缩率(%)计算收缩率(计算收缩率(%)a a 塑件在成型温度时的单向尺寸(塑件在成型温度时的单向尺寸(mmmm)b b 塑件在室温下的单向尺寸(塑件在室温下的单向尺寸(mmmm)c c 塑模在室温下的单向尺寸(塑模在室温下的单向尺寸(mmmm)第二
17、章 塑料及模塑成型工艺(2 2)影响收缩的基本因素)影响收缩的基本因素)影响收缩的基本因素)影响收缩的基本因素:塑料品种塑料品种 进料口的形式、尺寸、分布进料口的形式、尺寸、分布 塑件特性塑件特性 成型条件成型条件 2021/9/242021/9/241717问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习2.2.流动性流动性 塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力称为塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力称为流动性流动性流动性流动性。(1)常用塑料根据它的流动性可分为三类:)常用塑料根据它的流动性可分为三类:流动性好:尼龙、聚乙烯、聚
18、苯乙烯和聚丙烯;流动性好:尼龙、聚乙烯、聚苯乙烯和聚丙烯;流动性中等:流动性中等:ABSABS、PMMAPMMA和聚甲醛;和聚甲醛;流动性差:聚碳酸酯、硬质聚氯乙烯和氟塑料。流动性差:聚碳酸酯、硬质聚氯乙烯和氟塑料。分子量小,分子量分布宽,分子结构规整性差,熔融分子量小,分子量分布宽,分子结构规整性差,熔融指数高、螺流动长度长、表现粘度小,流动比大的塑指数高、螺流动长度长、表现粘度小,流动比大的塑料流动性就好。料流动性就好。第二章 塑料及模塑成型工艺流动比流动比塑料熔体在模具中进行最长距离流动时,塑料熔体在模具中进行最长距离流动时,各段通道、模腔长度与截面高度的比值总和。各段通道、模腔长度与截
19、面高度的比值总和。2021/9/242021/9/241818问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习 凡促使熔融料降低温度,增加流动凡促使熔融料降低温度,增加流动性阻力的则流动性就降低。性阻力的则流动性就降低。(2 2)影响流动性的主要因素:)影响流动性的主要因素:模具结构模具结构模具结构模具结构 压力压力压力压力 温度温度温度温度 料温高则流动性增大,但不同塑料也各有差异。料温高则流动性增大,但不同塑料也各有差异。注塑压力增大则熔融料受剪切作用大,注塑压力增大则熔融料受剪切作用大,流动性也增大。流动性也增大。第二章 塑料
20、及模塑成型工艺2021/9/242021/9/241919问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习一、热塑性塑料的工艺性能3.结晶性 所谓结晶现象结晶现象结晶现象结晶现象即为塑料由熔融状态到冷凝时,分子由独立移动,完全处于无次序状态,变成分子停止自由运动,按略微固定的位置,并有一个使分子排列成为正规模型的倾向的一种现象。结晶型塑料结晶型塑料结晶型塑料结晶型塑料 非结晶型(又称无定形)塑料非结晶型(又称无定形)塑料非结晶型(又称无定形)塑料非结晶型(又称无定形)塑料 第二章 塑料及模塑成型工艺2021/9/242021/9/2
21、42020问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习一、热塑性塑料的工艺性能3.结晶性无定形料为透明(如有机玻璃等)无定形料为透明(如有机玻璃等)一般结晶性塑料为不透明或半透明一般结晶性塑料为不透明或半透明 例外:例外:例外:例外:聚(4)甲基戍烯为结晶型塑料却有高透明性ABS为无定形塑料但却并不透明 第二章 塑料及模塑成型工艺2021/9/242021/9/242121问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习聚合物结晶度对制品性能的影响聚合物结晶度对制品性
22、能的影响1密度:结晶度越高,密度越大。密度:结晶度越高,密度越大。2拉伸强度:结晶度越高,拉伸强度越高。拉伸强度:结晶度越高,拉伸强度越高。3冲击强度:随结晶提高而减少。冲击强度:随结晶提高而减少。4刚度:结晶度越高,刚度越差。刚度:结晶度越高,刚度越差。刚度为啤性脱模条件之一,较高的结晶度会减少刚度为啤性脱模条件之一,较高的结晶度会减少制品在模内的冷却周期。制品在模内的冷却周期。结晶度会给低温带来脆性。结晶度会给低温带来脆性。5翘曲:结晶度越高,体积减少,收缩加大。翘曲:结晶度越高,体积减少,收缩加大。6光泽度:结晶度提高会冲加制品的致密性,使制光泽度:结晶度提高会冲加制品的致密性,使制品表
23、面光洁度提高,但由于球晶的存在会引起光波品表面光洁度提高,但由于球晶的存在会引起光波的散射,而使透明度降低。的散射,而使透明度降低。第二章 塑料及模塑成型工艺2021/9/242021/9/242222问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习如何提高或降低结晶度?如何提高或降低结晶度?1温度及冷却速度温度及冷却速度结晶有一个热历程,就必然与温度有关。结晶有一个热历程,就必然与温度有关。温度是聚合物结晶过程中最敏感性因素,相差温度是聚合物结晶过程中最敏感性因素,相差1则结晶速度可相差很多倍。则结晶速度可相差很多倍。冷却速度决定
24、于模温与熔体温度的温差,冷冷却速度决定于模温与熔体温度的温差,冷却速度快,结晶时间缩短,结晶度低。却速度快,结晶时间缩短,结晶度低。2熔体应力作用熔体应力作用熔体压力的提高,剪切作用的加强都会加速熔体压力的提高,剪切作用的加强都会加速结晶过程。结晶过程。第二章 塑料及模塑成型工艺2021/9/242021/9/242323问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习一、热塑性塑料的工艺性能3.结晶性 结晶型塑料结晶型塑料结晶型塑料结晶型塑料在模具设计及选择注塑机时的要求及注意事项:冷凝时放出热量大,要充分冷却。料温上升到成形温度
25、所需的热量多,要用塑化能力大的设备。第二章 塑料及模塑成型工艺2021/9/242021/9/242424问题第二章 塑料及模塑成型工艺重点难点基本内容树脂和塑料塑料的成分塑料的分类塑料的特性常用塑料的性能思考与练习 有的塑料(如聚碳酸酯)即使含有少量水分,在高温、高压下也会发生分解,这种性能称为水敏性水敏性。对热较为敏感,在高温下受热时间较长或进料口截面过小,剪切作用大时,料温增高易出现变色、降解、分解的倾向。这种性能称为热敏性热敏性。4.热敏性及水敏性 热敏性热敏性热敏性热敏性一、热塑性塑料的工艺性能水敏性水敏性水敏性水敏性第二章 塑料及模塑成型工艺2021/9/242021/9/2425
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