塑料成型加工原理.pdf

高分子材料成型加工原理(PrinciplesofPolymerMaterialsProcessing)第四章塑料成型加工原理第一节概述塑料的应用塑料的基本概念塑料的特性及其分类几种重要的塑料塑料成型加工方法一、塑料的应用-日杂用品塑料的应用-家电用品塑料的应用-家电用品塑料是家电行业仅次于钢材的第二大类原材料，也是用量增速最快的材料，每年29.5％左右。34%38%23%10%贯流风叶塑料的应用-交通运输提高汽车造型的美观与设计灵活性、降低成本、降低能耗前后保险杠在德国每辆汽车平均前照灯透镜使用塑料制品近300公斤，占汽车总消费后视镜罩材料的22％左右。我挡泥板国每辆轿车塑料的用仪表板量平均达到130公斤燃油箱以上，汽车工业对塑汽车刮雨器散热器护栅料的需求量超过100的马达系统中央控制器箱万吨/年。发动机进气歧管…….塑料的应用-电子、信息塑料的应用-化工塑料的应用-农业塑料的应用-建筑塑钢门窗塑料的应用-包装30~40%的包装材料为塑料制品塑料的应用-其它塑料的应用在塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂等五大高分子材料中，塑料：应用最广：遍及人们生活的各个领域产量最大：目前全球料塑产量达2亿吨/年，中国塑料产量突破2200万吨/年，消费量4000万吨/年，中国塑料制品的产量排名世界第二。品种最多：百余种（成千上万种）二、塑料的基本概念何谓塑料？顾名思义，塑料就是可以塑造的材料。即我们可以借助适当的成型工具，在一定的温度和压力下将这种材料塑制成各种形状和尺寸的制品。在物质组成上，通常所用的塑料并不是一种纯物质，它是由许多材料配制而成的。其中高分子材料(或称合成树脂)是塑料的主要成分，此外，为了改进塑料的加工性能和使用性能，还要在聚合物中添加各种辅助材料，如填料、增塑剂、润滑剂、稳定剂、着色剂等，才能成为性能良好的塑料。塑料的基本概念塑料的性能指标物理机械性能屈服强度、断裂强度、弯曲强度、压缩强度、模量(拉伸、弯曲、压缩)、冲击强度、硬度热性能玻璃化转变温度、软化点、高分子材料的应力-应变曲线熔点、热变形温度、分解温度…光学性能透光率、雾度三、塑料的特性及其分类塑料的特性-优点可塑、加工简单、易成型，宜于采用机械化大规模生产。重量轻：绝大多数塑料的密度在0.８-2.2g/cm3之间,仅有钢的1/10-1/3。良好的热绝缘性：其导热系数仅有金属的1/500-1/600。泡沫塑料的导热系数只有0.02-0.046W/mK，约为金属的1/1500。良好的电绝缘性。良好的耐化学腐蚀性能。性能可设计性好，可以通过改变配方，加工工艺，得到各种特殊性能的材料。富有装饰性。塑料的特性及其分类塑料的特性-缺点易老化：长时间使用后，性能下降。易燃：塑料不仅可燃，而且在燃烧时发烟量大，甚至产生有毒气体。耐热性差：塑料一般都具有受热变形，甚至分解的问题。刚度小：塑料是一种粘弹性材料，弹性模量低，只有钢材的1/10-1/20，且在荷载的长期作用下易产生蠕变，即随着时间的延续变形增大。而且温度愈高，变形增大愈快。因此，用作承重结构应慎重。塑料的特性及其分类塑料的分类合成塑料原料来源半合成塑料通用塑料从应用的角度，按材料的性能特点和应用范围工程塑料塑料的特性及其分类通用塑料产量大、应用面广、性能多样化，且加工性能好、成本低，主要用于生产日用品或一般的工农业用品。如，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、酚塑料酚醛塑料—五大通用塑料塑料的特性及其分类工程塑料产量不大、成本较高，但具有优良的机械强度，耐摩擦、耐热、耐化学腐蚀，可以代替金属等作为工程材料使用。如，聚甲醛(POM)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)聚酯(PBT、PET)、ABS、聚苯醚、聚苯硫醚、氟塑料、聚砜、聚酰亚胺…….塑料的特性及其分类塑料的分类从加工的角度、按照材料受热时的行为特点热塑性塑料热固性塑料塑料的特性及其分类热塑性塑料加热固化软化以至熔融流动冷却热塑性塑料中高分子的链结构是线型或低支化度的，粘流温度低于热分解温度，成型加工时，一般只有物理变化而无明显的化学变化。结晶性塑料：机械强度、耐溶剂、耐热性较好，透明度较差非结晶性塑料：机械强度、耐溶剂、耐热性较差、透明度较好塑料的特性及其分类热固性塑料加热化学交联塑化或软化固化成型热固性塑料中高分子的链结构最初亦是线型或支链型的，加热初期，具有可塑性，可成型为一定的形状。但其分子链上通常带有可反应的官能团，继续加热时，线型分子之间（或线型分子与加入的固化剂分子）发生化学键结合（即交联），形成网状体型结构，变得既不能熔融，也不能溶解，形状被固定下来不再能变化。四、几种重要的塑料聚乙烯(PE)：[CH2CH2]n产量最大、应用最广性能特点：无色、无味