常用塑料性能及其注塑工艺精选PPT.ppt
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1、关于常用塑料性能及其注塑工艺第1页,讲稿共191张,创作于星期日塑料的含意塑料的含意塑料的含意:塑料是一种以合成的或天然的高分子塑料的含意:塑料是一种以合成的或天然的高分子为主要物质,通常含有添加剂等辅助成分。广义为主要物质,通常含有添加剂等辅助成分。广义地说,它是一种在一定温度和压力下能塑造成有地说,它是一种在一定温度和压力下能塑造成有一定形状,而当解除外力后,在常温下能保持既一定形状,而当解除外力后,在常温下能保持既定形状的高分子材料,也就是说,凡是能压塑成定形状的高分子材料,也就是说,凡是能压塑成型的物质都可以称为塑料。更确切地说,塑料是型的物质都可以称为塑料。更确切地说,塑料是指具有以
2、上特性的、以高分子化合物或以合成树指具有以上特性的、以高分子化合物或以合成树脂为基础的一类物质。脂为基础的一类物质。第2页,讲稿共191张,创作于星期日塑料的分类塑料的分类按塑料的用途分按塑料的用途分可分为通用塑料、工程塑料、特种工程塑料可分为通用塑料、工程塑料、特种工程塑料通用塑料:一般指产量大、用途广、成型性好、价格较廉的通用塑料:一般指产量大、用途广、成型性好、价格较廉的通用塑料。如:通用塑料。如:PE、PP、PVC、PS等。等。工程塑料:一般指料具有良好的物理机械强度、在高温、低温度工程塑料:一般指料具有良好的物理机械强度、在高温、低温度下能保持良好的力学性能,电性能、化学性能及耐热性
3、能、耐下能保持良好的力学性能,电性能、化学性能及耐热性能、耐磨性各尺寸稳定性等特点。如:磨性各尺寸稳定性等特点。如:ABS、PC、PA、POM、PPO、PBT。特种工程塑料:特种工程塑料除具有工程塑料的特性外,其综特种工程塑料:特种工程塑料除具有工程塑料的特性外,其综合能更高,长期使用在合能更高,长期使用在150以上,还具有特殊功能和特殊以上,还具有特殊功能和特殊用途。如:氟塑料、硅树脂、聚醚亚胺、聚醚醚酮、液晶聚用途。如:氟塑料、硅树脂、聚醚亚胺、聚醚醚酮、液晶聚合物等。合物等。第3页,讲稿共191张,创作于星期日按塑料的物理化学性能分按塑料的物理化学性能分可分为热塑性塑料各热固性塑料可分为
4、热塑性塑料各热固性塑料热塑性塑料:在加工过程中,一般只起物理变化。热塑性塑料:在加工过程中,一般只起物理变化。即在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化即在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。的塑料。热固性塑料:在加工过和中起化学变化,受热时,热固性塑料:在加工过和中起化学变化,受热时,开始被软化而具有一定的可塑性,但随着进一步开始被软化而具有一定的可塑性,但随着进一步的加热,树脂开就硬化定型,若再加热也不会变的加热,树脂开就硬化定型,若再加热也不会变软或改变其形状,不溶不溶性物料的树脂,一般软或改变其形状,不溶不溶性物料的树脂,一般称为热固性塑料。称为热固性塑料。第4页,讲稿共19
5、1张,创作于星期日表征塑料性能的几个概念l拉伸强度:指在规定的试验条件下,对试样施拉伸强度:指在规定的试验条件下,对试样施以轴向拉伸载荷,直至试样断裂过程中试样所以轴向拉伸载荷,直至试样断裂过程中试样所承受的最大拉伸应力。承受的最大拉伸应力。l断裂伸长率:指试样受拉伸断裂时,工作部分断裂伸长率:指试样受拉伸断裂时,工作部分标距(有效部分)的增量与初始值之比,以百标距(有效部分)的增量与初始值之比,以百分率表示,称材料的断裂伸长率,是材料韧性分率表示,称材料的断裂伸长率,是材料韧性大小的标志之一。大小的标志之一。第5页,讲稿共191张,创作于星期日l拉伸弹性模量:指在比例极限内,试样拉伸应拉伸弹
6、性模量:指在比例极限内,试样拉伸应力与相应的应变之比。力与相应的应变之比。l冲击强度:指在规定的试验条件下,使试样破冲击强度:指在规定的试验条件下,使试样破裂时,试样单位横截面积所消耗的功。裂时,试样单位横截面积所消耗的功。l熔体流动速率:指将热塑性塑料试样加入到熔熔体流动速率:指将热塑性塑料试样加入到熔融指数测定仪的料腔中,在规定温度和压力下融指数测定仪的料腔中,在规定温度和压力下从仪器下端规定直径和长度的小孔中,从仪器下端规定直径和长度的小孔中,10min10min内挤出的熔体质量克数。内挤出的熔体质量克数。第6页,讲稿共191张,创作于星期日l弯曲强度:指在规定的试验条件下对试样施以弯曲
7、强度:指在规定的试验条件下对试样施以静态三点式弯曲载荷,直至试样断裂过程中,静态三点式弯曲载荷,直至试样断裂过程中,试样的最大弯曲应力。试样的最大弯曲应力。l弯曲弹性模量:在比例极限内试样弯曲应力与弯曲弹性模量:在比例极限内试样弯曲应力与相应的应变之比。相应的应变之比。第7页,讲稿共191张,创作于星期日l热变形温度:指在试样上加一定的载荷,以指热变形温度:指在试样上加一定的载荷,以指定的速度升温,变形量达到规定值时的温度。定的速度升温,变形量达到规定值时的温度。l最高连续使用温度:材料在该温度下仍可长时最高连续使用温度:材料在该温度下仍可长时间安全工作,其性能值仍可保持不低于初始值间安全工作
8、,其性能值仍可保持不低于初始值的的50%50%,这样的温度称为塑料的最高连续使用,这样的温度称为塑料的最高连续使用温度。温度。第8页,讲稿共191张,创作于星期日2 2、我司常用原料及其性能、我司常用原料及其性能v聚丙烯(聚丙烯(PPPP)PPPP外观上是白色蜡状体,密度约在外观上是白色蜡状体,密度约在0.90.90.910.91g/cm3 之间,与其它通用热塑性塑料之间,与其它通用热塑性塑料比较,有比重小、刚性好、强度高、耐比较,有比重小、刚性好、强度高、耐挠曲,以及有高于挠曲,以及有高于100100的耐热温度和良的耐热温度和良好的耐化学腐蚀性等优点,但不足的是好的耐化学腐蚀性等优点,但不足
9、的是低温耐冲击性较差,易老化,成型收缩低温耐冲击性较差,易老化,成型收缩率大。率大。第9页,讲稿共191张,创作于星期日l结晶性料,吸湿性小,可能发生熔融破裂,结晶性料,吸湿性小,可能发生熔融破裂,长期与热金属接触易发生分解。长期与热金属接触易发生分解。l流动性极好,溢边值流动性极好,溢边值0.030.03毫米左右。毫米左右。l冷却速度快,流注系统及冷却系统应散热缓冷却速度快,流注系统及冷却系统应散热缓慢。慢。l成形收缩范围大,收缩率大,易发生缩孔,成形收缩范围大,收缩率大,易发生缩孔,凹痕变形,方向性强。凹痕变形,方向性强。l注意控制成形温度,料温低方向性明显,尤注意控制成形温度,料温低方向
10、性明显,尤其低温高压时更明显、模具温度低于其低温高压时更明显、模具温度低于5050以以下,塑件不光泽,易产生熔接不良,流痕,下,塑件不光泽,易产生熔接不良,流痕,9090以上时易发生翘曲,变形。以上时易发生翘曲,变形。l塑件应壁厚均匀,避免缺口,尖角,以避免塑件应壁厚均匀,避免缺口,尖角,以避免应力集中。应力集中。第10页,讲稿共191张,创作于星期日聚丙烯(聚丙烯(PPPP)性能表)性能表项 目单 位数 值密 度g/cm30.900.91拉伸强度MPa3039断裂伸长率%200弯曲弹性模量MPa1.21.6冲击强度(缺口)kJ/m22.25.0洛氏硬度R95105热变形温度(0.45MPa)
11、100116成型收缩率%1.02.0第11页,讲稿共191张,创作于星期日v聚碳酸酯(聚碳酸酯(PCPC)一般最有应用价值、最重要、应用最普遍的一般最有应用价值、最重要、应用最普遍的是双酚是双酚A A型聚碳酸酯,它是无色透明的刚硬、型聚碳酸酯,它是无色透明的刚硬、坚硬固体,透明度达坚硬固体,透明度达90%90%,无臭无味、无毒,无臭无味、无毒,密度约密度约1.201.20g/cm3 ,具有高抗冲击性,高度的,具有高抗冲击性,高度的尺寸稳定性和范围很宽的使用温度、良好的电尺寸稳定性和范围很宽的使用温度、良好的电绝缘性及耐热性能,但耐开裂和耐药品性较差。绝缘性及耐热性能,但耐开裂和耐药品性较差。第
12、12页,讲稿共191张,创作于星期日l无定形塑件,热稳定性好,成形温度范围宽,超过无定形塑件,热稳定性好,成形温度范围宽,超过330330才才呈现严重分解,分解时产生无毒、无腐蚀性气体。呈现严重分解,分解时产生无毒、无腐蚀性气体。l吸湿极小,但水敏性强,含水量不得超过吸湿极小,但水敏性强,含水量不得超过0.2%,0.2%,加工前必须干加工前必须干燥处理燥处理,否则会出现银丝否则会出现银丝,气泡及强度下降的现象气泡及强度下降的现象.l流动性差流动性差,溢边值为溢边值为0.060.06毫米左右毫米左右,流动性对温度变化敏感流动性对温度变化敏感冷却速度快冷却速度快.l成形收缩小成形收缩小,如成形条件
13、适当如成形条件适当,塑件尺寸可控制在一定的塑件尺寸可控制在一定的公差范围内塑件精度高公差范围内塑件精度高.l可能发生熔融开裂可能发生熔融开裂,易产生应力集中易产生应力集中(内应力内应力)应严格控制应严格控制成形条件成形条件,塑件宜退火处理塑件宜退火处理,消除内应力消除内应力.l熔融温度高熔融温度高,粘度高粘度高,对于大于对于大于200200克的塑件应用螺杆式注克的塑件应用螺杆式注射机成形射机成形,并喷咀应加热并喷咀应加热,喷咀应用开敞式延伸喷咀喷咀应用开敞式延伸喷咀.第13页,讲稿共191张,创作于星期日l由于粘度高由于粘度高,对剪切件用不敏感对剪切件用不敏感,冷却速度快冷却速度快,模绕注系统
14、应以粗模绕注系统应以粗,短为短为原理原理,并宜设注料穴并宜设注料穴,进料口宜取直接进料口进料口宜取直接进料口,圆片或扇形等截面圆片或扇形等截面较大的进料口较大的进料口,但应防止内应力增大但应防止内应力增大,进料口附近残余应力进料口附近残余应力,必要时必要时可采用调节式进料口可采用调节式进料口,模具宜加热模具宜加热,模温一般模温一般70-12070-120为宜为宜.应注意预应注意预出均匀出均匀,模具应用耐磨钢模具应用耐磨钢,并淬火并淬火.l塑件壁不宜取厚,应均匀避免有尖角,缺口及金属嵌件造成应塑件壁不宜取厚,应均匀避免有尖角,缺口及金属嵌件造成应力集中,脱模斜度宜取力集中,脱模斜度宜取2 2度以
15、上,若有金属嵌件应预热、预热温度度以上,若有金属嵌件应预热、预热温度一般为一般为110-130110-130。l料料筒筒温温度度对对控控制制塑塑件件质质量量一一个个重重要要的的因因素素,料料温温低低时时会会造造成成缺缺料料,表表面面无无光光泽泽,银银丝丝紊紊乱乱,温温度度高高时时易易溢溢边边,出出现现银银丝丝暗暗条条,塑塑料料变变色色有有泡泡,注注射射压压力力不不宜宜取取低低,冷冷却却速速度度快快,但但如如模模温温加加热热则则冷冷却时间不宜短。却时间不宜短。l模模温温对对塑塑件件的的质质量量影影响响很很大大,薄薄壁壁塑塑件件应应取取80-10080-100,厚厚壁壁塑塑件件宜宜取取80-80-
16、120120,模模温温低低则则收收缩缩率率,伸伸长长率率、抗抗冲冲击击温温度度大大,抗抗弯弯,抗抗压压、抗抗张张强强度度低低,模模温温超超过过120120,塑塑件件冷冷却却慢慢,易易变变形形粘粘模模,脱脱模模困困难难,成成形周期长。形周期长。第14页,讲稿共191张,创作于星期日聚碳酸酯(聚碳酸酯(PCPC)性能表)性能表项 目单 位数 值密 度g/cm31.181.20拉伸强度MPa6068断裂伸长率%50100弯曲强度MPa91120冲击强度(缺口)kJ/m24560布氏硬度MPa9095热变形温度(1.81MPa)126135成型收缩率%0.50.8第15页,讲稿共191张,创作于星期日
17、v聚苯乙烯(聚苯乙烯(PSPS)PSPS是无色无味和透明性刚硬固体,透光率不是无色无味和透明性刚硬固体,透光率不低于低于88%88%92%92%,折射率较大,密度在,折射率较大,密度在1.041.041.09g1.09g/cm3之间之间,易燃,它,易燃,它有着优良的电绝缘有着优良的电绝缘性、模塑性能好、透明、容易着色、刚度好、性、模塑性能好、透明、容易着色、刚度好、吸湿低等优点,但其性脆、耐热性低、耐化学吸湿低等优点,但其性脆、耐热性低、耐化学试剂、耐溶剂性差。试剂、耐溶剂性差。第16页,讲稿共191张,创作于星期日聚苯乙烯(聚苯乙烯(PSPS)性能表)性能表项 目单 位数 值密 度g/cm3
18、1.041.09拉伸强度MPa4149断裂伸长率%1.02.5弯曲强度MPa6276冲击强度(缺口)kJ/m20.50.8洛氏硬度R6580热变形温度(0.45MPa)7098成型收缩率%第17页,讲稿共191张,创作于星期日v丙烯腈丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯树脂苯乙烯树脂 (ABSABS)ABSABS树脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三元共聚树脂是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三元共聚物,物,A A代表丙烯腈,代表丙烯腈,B B代表丁二烯,代表丁二烯,S S代表苯乙代表苯乙烯,故烯,故ABSABS能表现三种组分的协同性能:丙烯能表现三种组分的协同性能:丙烯腈使聚合物有良好的刚性、硬度、耐油耐腐、腈使聚合
19、物有良好的刚性、硬度、耐油耐腐、良好的着色性和电镀性;丁二烯使聚合物有良良好的着色性和电镀性;丁二烯使聚合物有良好的韧性、耐寒性;苯乙烯赋予材料刚性、硬好的韧性、耐寒性;苯乙烯赋予材料刚性、硬度、光泽性和良好的加工流动性。度、光泽性和良好的加工流动性。ABSABS外观上外观上是淡黄色非晶态树脂,不透明,密度在是淡黄色非晶态树脂,不透明,密度在1.051.05g/cm3左右。左右。第18页,讲稿共191张,创作于星期日l无无定定形形材材料料,其其品品种种牌牌号号很很多多,各各品品种种的的机机电电性性能能,及及成成形形特特性性边边各各有有差差异异,应应按按品品种种确确定定成成形形方方法法及及成成形
20、形条条件。件。l吸吸湿湿性性强强,含含水水量量应应小小于于0.3%0.3%必必须须充充分分干干燥燥,要要求求表表面面光光泽的塑件应要求长时间预热干燥。泽的塑件应要求长时间预热干燥。l流动性中等,溢边值流动性中等,溢边值0.040.04毫米左右毫米左右(流动性比聚苯乙烯流动性比聚苯乙烯,AS,AS差差,但比聚碳酸脂但比聚碳酸脂,聚氯乙烯好聚氯乙烯好)。l比聚苯乙烯加工困难比聚苯乙烯加工困难,宜取高料筒温宜取高料筒温,高模温高模温(对耐热对耐热,高高冲击和中冲击型树脂冲击和中冲击型树脂,料温更宜取高料温更宜取高)料温时物性影响较大料温时物性影响较大,料温高易分解料温高易分解(分解温度为分解温度为2
21、50250左右左右,比聚苯乙烯易分比聚苯乙烯易分解解)对要求精度较高塑件模温宜取对要求精度较高塑件模温宜取50-60(50-60(要求光泽及耐热要求光泽及耐热型宜取型宜取60-80,60-80,注射压力一般用柱塞式注射机时料温为注射压力一般用柱塞式注射机时料温为180-230,180-230,注射压力为注射压力为1000-14001000-1400公斤公斤/平方厘米,螺杆平方厘米,螺杆注射机则取注射机则取160-220160-220,700-1000700-1000公斤公斤/平方厘米。平方厘米。第19页,讲稿共191张,创作于星期日l模模具具设设计计时时要要注注意意绕绕注注系系统统对对料料流流
22、阻阻力力小小,进进料料口口处处外外观观不不良良,易易发发生生熔熔接接痕痕,应应注注意意选选择择进进料料口口位位置置,形形式式,顶顶出出压压力力过过大大或或机机械械加加工工对对塑塑件件表表面面呈呈现现“白白色色”痕痕迹迹(但在热水中加热可消失)脱模斜度宜取(但在热水中加热可消失)脱模斜度宜取2 2度以上。度以上。第20页,讲稿共191张,创作于星期日丙烯腈丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯树脂苯乙烯树脂 (ABSABS)性能表)性能表项 目单 位数 值密 度g/cm31.05拉伸强度(极限)MPa63加工温度180260弯曲强度MPa97冲击强度(缺口)kJ/m26.0洛氏硬度R121热变形温度(1.
23、86MPa)89成型收缩率%0.50.8第21页,讲稿共191张,创作于星期日v聚酰胺聚酰胺 (PAPA)聚酰胺俗称尼龙,是不会霉烂的淡黄色至琥聚酰胺俗称尼龙,是不会霉烂的淡黄色至琥珀色透明或半透明的固体物,现有品种很多,珀色透明或半透明的固体物,现有品种很多,并有很好的综合性能:耐磨、坚韧、轻量、耐并有很好的综合性能:耐磨、坚韧、轻量、耐化学药品、耐热、耐寒、易成型、自润滑、无化学药品、耐热、耐寒、易成型、自润滑、无毒、易染色。多数聚酰胺有自熄性,但也有可毒、易染色。多数聚酰胺有自熄性,但也有可燃的,燃烧缓慢,且火焰传播速度慢,离火后燃的,燃烧缓慢,且火焰传播速度慢,离火后慢慢熄灭。慢慢熄灭
24、。第22页,讲稿共191张,创作于星期日l结结晶晶性性料料,熔熔点点高高,熔熔融融温温度度范范围围较较窄窄,熔熔融融状状态态热热稳稳定定性性差差,料料温温超超过过300300,滞滞留留时时间超过间超过3030分钟即为分解。分钟即为分解。l较较易易吸吸湿湿,成成形形前前应应预预热热干干燥燥,并并应应防防止止再再吸吸湿湿,含含水水量量不不得得超超过过0.3%0.3%,吸吸湿湿后后流流动动性性下下降降,易易出出现现气气泡泡,银银丝丝等等弊弊端端,高高精精度度塑塑件应经调湿处理,处理后发生尺寸胀大。件应经调湿处理,处理后发生尺寸胀大。l流动性极好,溢边值一般为流动性极好,溢边值一般为0.020.02毫
25、米毫米,易溢料易溢料,要发生要发生”流延现象流延现象”用螺杆式注射机注射时用螺杆式注射机注射时喷咀宜用自锁式结构喷咀宜用自锁式结构,并应加热并应加热,螺杆应带止螺杆应带止回环。回环。l成形收缩率范围大,收缩率大,方向性明显,成形收缩率范围大,收缩率大,方向性明显,易发生缩孔,凹痕、变形等弊病,成形条件易发生缩孔,凹痕、变形等弊病,成形条件应稳定。应稳定。第23页,讲稿共191张,创作于星期日l融融料料冷冷却却速速度度对对结结晶晶度度影影响响较较大大,对对塑塑件件结结构构及及性性能能有有明明显显影影响响,故故应应正正确确控控制制模模温温,一一般般为为20-9020-90按按壁壁厚厚而而造造,模模
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