第1章_塑料成型基础知识new
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塑料成型基础知识
68.6-137.2 30-60 9.8-19.6
103-205.8 30-60 9.8-24.5
53.9-171.5 30-60 14.7-24.5
53.9-205.8 50-70 11.76-19.6
83.3-171.5
102.9-205.8
背压压力/MPa 背压压力
三.常用原料的性能介绍
1.ABS
成型品
塑膠成型加工原理
塑膠成型是利用塑膠原料受熱 后成為熔融狀態流體,利用注射成 后成為熔融狀態流體 利用注射成 型機油壓系統之壓力.流量 流量,將熔融 型機油壓系統之壓力.流量,將熔融 之塑膠註射入預先設計好的緊閉模 腔內,經過冷卻后所得到的制品的 腔內 經過冷卻后所得到的制品的 過程. 過程
塑膠成型加工工藝
原料幹燥 加熱 脫模 儲料 塑化 注塑入模
冷卻
制品
塑膠原料特性簡介
塑膠是以高分子合成樹脂為主要成分,在一定溫 塑膠是以高分子合成樹脂為主要成分 在一定溫 度和壓力下,可保持一定形狀 可保持一定形狀,且在一定條件下保持 度和壓力下 可保持一定形狀 且在一定條件下保持 不變的材料. 不變的材料
長期耐熱溫度100℃以上; ℃以上 長期耐熱溫度 抗拉強度在500Kg/cm 以上; 抗拉強度在 以上 彎曲變形率在24000Kg/cm 以上. 彎曲變形率在 以上
（ 3）原料流动性能太差 ）
欠注(不饱模)
( 9） 熔料温度太低 ） （10） 喷嘴温度太低 ） （11） 注射压力不足 ） （12） 注射速度太慢 ） （13） 塑件结构设计不合理 ） （14） 塑料塑化不充分 ）
熔接痕
1. 含义
在熔融塑料填充型腔时， 在熔融塑料填充型腔时，如果两股或更多的熔料在相遇时前 沿部分已经冷却，使它们不能完全融合， 沿部分已经冷却，使它们不能完全融合，便在汇合处产生 线性凹槽，形成熔接痕。 线性凹槽，形成熔接痕。 2. 产生原因及排除方法 低温熔料的分流汇合性能较差， （1） 料温太低 低温熔料的分流汇合性能较差，容易形 ） 成熔接痕
塑胶成型基本知识培训
注塑模具基础知识介绍
常见的模具结构：
平板模
三板模
行位（滑块）模
二次顶出模
液压抽心模
液压绞牙，电动绞牙
热流道模具
气顶模
四、模具保护要求
1
防锈:漏水/冷凝水/沾水/雨淋/手印
2
防撞:断针
3
模花:布抹/料冲/手抹/货碰/水口钳 碰/披峰刀碰
4
少件:拉杆/扣机/法兰/垫圈等
6
低压:低压保护压力过大.
按塑料的化学结构分类
1
聚烯烃类如：LDPE、MDPE、HDPE、LLDPE、PP等
2
聚苯乙烯类如：PS、AS、ABS、HIPS等
3
聚酰胺类如：PA6、PA66、PA610等
4
聚醚类如：PC、POM、PPO等
5
聚酯类如：PBT、PET等
6
丙烯酸酯类如：PMMA
7
五:塑料的几种常见加工方法： 1.注塑成型 2.吹塑成型 3.吸塑成型 4.挤出成型 5.压延成型 6.层积成型 7.吹薄成型 8.拉丝成型 六:塑料的特性 1.塑料的优点： A、易于加工和制造（易于成型）特别是注塑成型，一道工序即可制造出很复杂的成品。 B、可根据需要随意着色，或制成透明制品 C、可制做轻质高强度的产品 D、不生锈、不易腐蚀
4.按塑料的透光性分类 一般分为透明塑料、半透明塑料和不透明塑料。 透光率在88%以上的为透明塑料（如：PMMA、PS、PC等），半透明塑料有：PP、PVC、PE、AS等，不透明的塑料有：POM、PA、HIPS、PPO等。 5.按塑料的硬度分类 一般分为硬质塑料、半硬质塑料和软质塑料 常见硬质塑料：ABS、POM、PS、PC、PBT等 半硬质塑料:PP、PE、PA、PVC等 软质塑料：软PVC、K胶、TPE、TPR、TPU等
《塑料成型基础》课件
保持成型环境的湿度在一定范围内， 以防止塑料吸湿或产生水汽。
成型品外观质量检查
01
检查尺寸精度
测量成型品的尺寸，确保其符合设 计要求。
检查颜色和光泽
确保成型品的颜色均匀，符合预期 的光泽度。
03
02
检查表面光洁度
检查成型品的表面是否光滑，有无 气泡、划痕、凹陷等缺陷。
检查结构完整性
检查成型品是否有断裂、翘曲等结 构问题。
塑料成型的重要性
塑料制品的应用广泛
塑料制品在日常生活、工业生产、科技发展等领域应用广泛，如家电、汽车、建筑、电子 、航空航天等。因此，塑料成型技术的发展对于满足人们对各种塑料制品的需求具有重要 意义。
塑料成型技术的创新发展
随着科技的不断发展，对塑料制品的性能要求也越来越高，如强度、耐热性、耐腐蚀性等 。因此，需要不断研究和创新塑料成型技术，以提高塑料制品的性能和质量。
微纳塑料加工技术
利用微纳米技术制造超小型、超薄型 塑料零件，提高产品性能和降低成本 。
环境友好型塑料成型技术
热塑性弹性体
具有橡胶的弹性和塑料的加工性，可回收利用，减少废弃物产生。
无溶剂型塑料
在成型过程中不使用任何溶剂，减少环境污染和健康危害。
THANK YOU
不同种类的塑料在物理性能、化学性能、加工性能等 方面存在差异。
例如，聚乙烯和聚丙烯都是热塑性塑料，但聚乙烯较 软，而聚丙烯较硬；酚醛树脂和环氧树脂都是热固性 塑料，但酚醛树脂具有较好的耐热性和绝缘性，而环 氧树脂具有较好的机械强度和粘结力。
03
塑料成型工艺
注射成型
总结词
通过高压将塑料熔融并注入模具，冷却后脱模得到制品。
热固性塑料通常采用模压、传递模塑等工艺成型。
成型品外观质量检查
01
检查尺寸精度
测量成型品的尺寸，确保其符合设 计要求。
检查颜色和光泽
确保成型品的颜色均匀，符合预期 的光泽度。
03
02
检查表面光洁度
检查成型品的表面是否光滑，有无 气泡、划痕、凹陷等缺陷。
检查结构完整性
检查成型品是否有断裂、翘曲等结 构问题。
塑料成型的重要性
塑料制品的应用广泛
塑料制品在日常生活、工业生产、科技发展等领域应用广泛，如家电、汽车、建筑、电子 、航空航天等。因此，塑料成型技术的发展对于满足人们对各种塑料制品的需求具有重要 意义。
塑料成型技术的创新发展
随着科技的不断发展，对塑料制品的性能要求也越来越高，如强度、耐热性、耐腐蚀性等 。因此，需要不断研究和创新塑料成型技术，以提高塑料制品的性能和质量。
微纳塑料加工技术
利用微纳米技术制造超小型、超薄型 塑料零件，提高产品性能和降低成本 。
环境友好型塑料成型技术
热塑性弹性体
具有橡胶的弹性和塑料的加工性，可回收利用，减少废弃物产生。
无溶剂型塑料
在成型过程中不使用任何溶剂，减少环境污染和健康危害。
THANK YOU
不同种类的塑料在物理性能、化学性能、加工性能等 方面存在差异。
例如，聚乙烯和聚丙烯都是热塑性塑料，但聚乙烯较 软，而聚丙烯较硬；酚醛树脂和环氧树脂都是热固性 塑料，但酚醛树脂具有较好的耐热性和绝缘性，而环 氧树脂具有较好的机械强度和粘结力。
03
塑料成型工艺
注射成型
总结词
通过高压将塑料熔融并注入模具，冷却后脱模得到制品。
热固性塑料通常采用模压、传递模塑等工艺成型。
塑料成型基础
第一章塑料成型基础一、本章基本内容：塑料成型的理论基础知识；聚合物结构特点与性能、塑料的组成和分类、塑料的工艺性能，塑料的热力学性能、流变学性质、塑料熔体在成型过程中的流动状态及物理和化学变化；常用塑料的结构、性能及用途。
常用的四种塑料成型工艺方法、成型工艺原理、成型工艺过程和工艺参数。
塑件设计的原则，塑件尺寸精度及表面粗糙度的确定；塑件成型时出现的表面缺陷及其产生原因；塑件各结构单元的设计。
二、学习目的与要求:1、掌握塑料成型的基础知识，了解塑料在成型过程中的物理化学变化，熟悉常用塑料的性能及用途。
2、了解常用塑料成型工艺方法，熟悉各种成型方法的优缺点和使用范围，掌握注射成型工艺过程及工艺参数的选择。
3、了解塑件尺寸公差及精度的选用，学会分析塑件表面缺陷产生的原因。
4、掌握塑件各结构单元的设计原则。
三、本章重点、难点：塑料特征；成型工艺原理；注射成型工艺过程；成型工艺条件的选择和控制：塑件设计的原则；塑件结构工艺性；塑件成型表面缺陷及其产生的原因。
1、聚合物的分子结构塑料是以高分子合成树脂为基本原料，加入一定量的添加剂而组成，在一定的温度压力下可塑制成具有一定结构形状，能在常温下保持其形状不变的材料。
合成树脂是由一种或几种简单化合物通过聚合反应而生成的一种高分子化合物，也叫聚合物，这些简单的化合物也叫单体。
塑料的主要成分是树脂，而树脂又是一种聚合物，所以分析塑料的分子结构实质上是分析聚合物的分子结构。
1）、聚合物的高分子结构特点(1)低分子所含原子数都很少，而一个高分子中含有几千个、几万个、甚至几百万个原子。
（2）从相对分子质量来看，如水的相对分子质量为18，石灰石为100，酒精为46，蔗糖为324，这些低分子化合物其相对分子质量只有几十或几百，而高分子化合物的分子量比低分子高得多，一般可自几万至几十万、几百万甚至上千万。
例如尼龙分子的分子量为二万三千左右，天然橡胶的为四十万。
（3）从分子长度来看，例如低分子乙烯的长度约为0．0005μm，而高分子聚乙烯的长度则为6．8μm，后者是前者的13600倍。
塑料成型工艺与模具设计概述
流动性好：PA、PE、PP、PS、CA 流动性中等：改性PS、ABS、AS、PMMA、POM 流动性差：PC、硬PVC、PPO、PSU
2. 收缩性
塑料在成型及冷却过程中发生的体积收缩性 质称为收缩性，塑料在熔融状态下的体积总比 其固态下的体积大。
影响塑料收缩性的因素有：塑料的组成及结 构、成型工艺方法、工艺条件、塑件几何形状 及金属镶件的数量、模具结构及浇口形状与尺 寸等。
三、塑料特性与应用 （一）热塑性塑料
热塑性塑料
主要性能
酸性
主要应用
PE聚乙烯
耐化学腐蚀、电绝 缘、吸水性小
小载荷齿轮、容器、轴承、阀件、 涂层、化工管道
PP聚丙烯
密度最小、耐腐蚀、 吸水性小、耐热
PVC聚氯乙烯 PS聚苯乙烯
耐腐蚀、电绝缘、 耐燃
电绝缘、透光、吸 湿低、硬度高、易
燃
ABS丙烯腈-丁 二烯-苯乙烯
（1）热收缩 （2）结构变化引起的收缩 （3）弹性恢复 （4）塑性变形
影响热固性塑料收缩率的原因还有：原材料、 模具结构、成型方法及成型工艺条件等。
2．流动性
热固性塑料的流动 性通常以拉西格流动性 来表示。
影响热固性塑料流 动性的主要因素有： （1）塑料原料 （2）模具及工艺条件的 影响
3．水分及挥发物含量 一是来自生产、运输和储存，二是来自化
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2020.10.2017: 02:0517:02:05October 20, 2020
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月20 日下午5 时2分2 0.10.20 20.10.2 0
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月20日星期 二下午5时2分5秒17:02:0520.10.20
2. 收缩性
塑料在成型及冷却过程中发生的体积收缩性 质称为收缩性，塑料在熔融状态下的体积总比 其固态下的体积大。
影响塑料收缩性的因素有：塑料的组成及结 构、成型工艺方法、工艺条件、塑件几何形状 及金属镶件的数量、模具结构及浇口形状与尺 寸等。
三、塑料特性与应用 （一）热塑性塑料
热塑性塑料
主要性能
酸性
主要应用
PE聚乙烯
耐化学腐蚀、电绝 缘、吸水性小
小载荷齿轮、容器、轴承、阀件、 涂层、化工管道
PP聚丙烯
密度最小、耐腐蚀、 吸水性小、耐热
PVC聚氯乙烯 PS聚苯乙烯
耐腐蚀、电绝缘、 耐燃
电绝缘、透光、吸 湿低、硬度高、易
燃
ABS丙烯腈-丁 二烯-苯乙烯
（1）热收缩 （2）结构变化引起的收缩 （3）弹性恢复 （4）塑性变形
影响热固性塑料收缩率的原因还有：原材料、 模具结构、成型方法及成型工艺条件等。
2．流动性
热固性塑料的流动 性通常以拉西格流动性 来表示。
影响热固性塑料流 动性的主要因素有： （1）塑料原料 （2）模具及工艺条件的 影响
3．水分及挥发物含量 一是来自生产、运输和储存，二是来自化
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2020.10.2017: 02:0517:02:05October 20, 2020
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月20 日下午5 时2分2 0.10.20 20.10.2 0
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月20日星期 二下午5时2分5秒17:02:0520.10.20
第1章 塑料成型基础知识 1.1~1.3(第1讲)
足够时间重排造成内应力。 足够时间重排造成内应力。
• 时效变形：残余应力通过分子变形与重排而逐步释放称之；时效变形 时效变形：残余应力通过分子变形与重排而逐步释放称之；
时间可能长达数年之久。 时间可能长达数年之久。
• 后处理：防止残余应力过大或时效变形过大可采用退火处理等。 后处理：防止残余应力过大或时效变形过大可采用退火处理等。
τ = Kγ& n
K——稠度系数，与聚合物种类和温度有关； 稠度系数，与聚合物种类和温度有关； 稠度系数 n——非牛顿指数，与聚合物温度有关，反映熔体偏离牛顿 非牛顿指数，与聚合物温度有关， 非牛顿指数 流体性质的程度。 流体性质的程度。 • 令：
η a = Kγ& n −1 ⇒ τ = η aγ&
《塑料成型工艺与模具设计》
第1章 塑料成型基础知识
1.2
聚合物的流变性质
聚合物流变学 • 研究对象：应力、应变和应变速率等与粘度之间的关系， 研究对象：应力、应变和应变速率等与粘度之间的关系， 以及温度、压力、分子结构等影响因素； 以及温度、压力、分子结构等影响因素； • 目的：利于选材、确定成型工艺条件、模具和设备的设计 目的：利于选材、确定成型工艺条件、 与选择，提高塑件质量。 与选择，提高塑件质量。 一、聚合物的粘弹性质 应力和应变：塑料的变形和流动是受外力作用的结果； 应力和应变：塑料的变形和流动是受外力作用的结果； • 应力：分为切应力 、拉应力和压应力 应力：分为切应力τ、拉应力和压应力σ • 应变：分为切应变 、拉应变和压应变 应变：分为切应变γ、拉应变和压应变ε 粘弹性：熔体变形和流动必须由弹性阶段过渡到粘性阶段， 粘弹性：熔体变形和流动必须由弹性阶段过渡到粘性阶段， 即包含两方面的特性。 即包含两方面的特性。
• 时效变形：残余应力通过分子变形与重排而逐步释放称之；时效变形 时效变形：残余应力通过分子变形与重排而逐步释放称之；
时间可能长达数年之久。 时间可能长达数年之久。
• 后处理：防止残余应力过大或时效变形过大可采用退火处理等。 后处理：防止残余应力过大或时效变形过大可采用退火处理等。
τ = Kγ& n
K——稠度系数，与聚合物种类和温度有关； 稠度系数，与聚合物种类和温度有关； 稠度系数 n——非牛顿指数，与聚合物温度有关，反映熔体偏离牛顿 非牛顿指数，与聚合物温度有关， 非牛顿指数 流体性质的程度。 流体性质的程度。 • 令：
η a = Kγ& n −1 ⇒ τ = η aγ&
《塑料成型工艺与模具设计》
第1章 塑料成型基础知识
1.2
聚合物的流变性质
聚合物流变学 • 研究对象：应力、应变和应变速率等与粘度之间的关系， 研究对象：应力、应变和应变速率等与粘度之间的关系， 以及温度、压力、分子结构等影响因素； 以及温度、压力、分子结构等影响因素； • 目的：利于选材、确定成型工艺条件、模具和设备的设计 目的：利于选材、确定成型工艺条件、 与选择，提高塑件质量。 与选择，提高塑件质量。 一、聚合物的粘弹性质 应力和应变：塑料的变形和流动是受外力作用的结果； 应力和应变：塑料的变形和流动是受外力作用的结果； • 应力：分为切应力 、拉应力和压应力 应力：分为切应力τ、拉应力和压应力σ • 应变：分为切应变 、拉应变和压应变 应变：分为切应变γ、拉应变和压应变ε 粘弹性：熔体变形和流动必须由弹性阶段过渡到粘性阶段， 粘弹性：熔体变形和流动必须由弹性阶段过渡到粘性阶段， 即包含两方面的特性。 即包含两方面的特性。
塑料成型基础培训课件.pptx
2.添加剂
（3）着色剂
特点：
无机颜料：着色能力、透明性、鲜艳性 较差，但耐光型、耐热性、化学稳定性 较好，不易褪色。
染 料：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。
二. 塑料的组成－成分
2.添加剂
（3）着色剂 有机颜料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颜料 还有阻燃剂、抗静电剂、发泡剂、防腐剂 和 加工助剂 等等
一. 塑料的组成－塑料和树脂
2．树脂的概念
树脂——指受热时通常有转化或熔融范围，转化
时受外力作用具有流动性，常温下呈固态或半固 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。
一. 塑料的组成－塑料和树脂
3．树脂的分类 天然树脂——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。
例如：在热塑性酚醛树脂中加入六次甲基 四胺（乌洛托平），环氧树脂中加入乙二胺、 三乙醇胺、咪唑。
二. 塑料的组成－成分
2.添加剂
（7）发泡剂 （8）阻燃剂
三. 塑料的分类
1．按塑料的物理化学性能分：
热塑性塑料 —— 指在特定温度范围内能反复加 热软化和冷却硬化的塑料，其分子结构是线型 或支链型 结构。(变化过程可逆)
聚合度：聚乙烯分子结构中的n值表示高分子 化合物中链节的重复次数，n值越大，相对分 子质量越大。
单体：能合成高分子化合物的小分子物质，如
聚乙烯的单体是CH2=CH2。
—CH2—CH2—n
一. 塑料的组成－塑料和树脂
4．树脂的结构及其特点
高聚物分子结构的特点：
长链分子 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聚物 存在晶态和非晶态两种 具有取向性
（3）着色剂
特点：
无机颜料：着色能力、透明性、鲜艳性 较差，但耐光型、耐热性、化学稳定性 较好，不易褪色。
染 料：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。
二. 塑料的组成－成分
2.添加剂
（3）着色剂 有机颜料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颜料 还有阻燃剂、抗静电剂、发泡剂、防腐剂 和 加工助剂 等等
一. 塑料的组成－塑料和树脂
2．树脂的概念
树脂——指受热时通常有转化或熔融范围，转化
时受外力作用具有流动性，常温下呈固态或半固 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。
一. 塑料的组成－塑料和树脂
3．树脂的分类 天然树脂——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。
例如：在热塑性酚醛树脂中加入六次甲基 四胺（乌洛托平），环氧树脂中加入乙二胺、 三乙醇胺、咪唑。
二. 塑料的组成－成分
2.添加剂
（7）发泡剂 （8）阻燃剂
三. 塑料的分类
1．按塑料的物理化学性能分：
热塑性塑料 —— 指在特定温度范围内能反复加 热软化和冷却硬化的塑料，其分子结构是线型 或支链型 结构。(变化过程可逆)
聚合度：聚乙烯分子结构中的n值表示高分子 化合物中链节的重复次数，n值越大，相对分 子质量越大。
单体：能合成高分子化合物的小分子物质，如
聚乙烯的单体是CH2=CH2。
—CH2—CH2—n
一. 塑料的组成－塑料和树脂
4．树脂的结构及其特点
高聚物分子结构的特点：
长链分子 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聚物 存在晶态和非晶态两种 具有取向性
塑料成型的基础知识
150℃长期使用） 、热固性塑料（呋喃塑料可达180～200℃，增 强硅树脂塑料连续使用温度350℃，可在450℃短期使用，高温下尺 寸稳定性好）
6、光学用塑料
零部件等：相机、显微镜、望远镜、眼镜，各种显示仪器的镜片等 聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、环氧树脂、硅树脂、聚酯等
第三节 塑料成型工艺性能
结晶型、线型无定形聚合物的热力学 曲线
一、聚合物的热力学性能与加工工艺性
（二）聚合物的加工工艺 聚合物力学三态适合的加工场合
玻璃态——锉、锯、钻、车、铣等机械加工 高弹态——弯曲、吹塑、真空成型等 粘流态——挤出、压延、注射等
第三节 塑料成型工艺性能
二、热塑性塑料的工艺性能
（一）热塑性塑料成型的工艺性
热固性塑料有：酚醛塑料、氨基塑料、环氧塑料等
（二）按塑料性能及用途分类
1、通用塑料：
指产量大、用途广、价格低的塑料。如酚醛塑料、氨基塑料、PVC、PS、 PE、PP等
2、工程塑料：
指在工程技术中作结构材料的塑料。其力学性能、耐磨性、耐腐蚀性、 尺寸稳定性均较高。如：PA、PC、POM、ABS、PSF、PPO等
一、聚合物的热力学性能与加工 工艺性
（一）聚合物的热力学性能
非晶态聚合物状态：
玻璃态 Tg以上开始转化 高弹态 （称为力学三态）
粘流态
开始转变为粘流态的温度——粘流温度Tf 玻璃化温度是非晶态塑料使用的上限温度； 熔点是结晶聚合物使用的上限温度；
脆化温度是塑料使用的下限温度； 玻璃化温度是橡胶使用的下限温度；
熔融指数
1、收缩性：
收缩率的测定：
用Ø100±0.8mm、厚4±0.2mm的圆片测定；或25±0.5mm的立方体模具
6、光学用塑料
零部件等：相机、显微镜、望远镜、眼镜，各种显示仪器的镜片等 聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、环氧树脂、硅树脂、聚酯等
第三节 塑料成型工艺性能
结晶型、线型无定形聚合物的热力学 曲线
一、聚合物的热力学性能与加工工艺性
（二）聚合物的加工工艺 聚合物力学三态适合的加工场合
玻璃态——锉、锯、钻、车、铣等机械加工 高弹态——弯曲、吹塑、真空成型等 粘流态——挤出、压延、注射等
第三节 塑料成型工艺性能
二、热塑性塑料的工艺性能
（一）热塑性塑料成型的工艺性
热固性塑料有：酚醛塑料、氨基塑料、环氧塑料等
（二）按塑料性能及用途分类
1、通用塑料：
指产量大、用途广、价格低的塑料。如酚醛塑料、氨基塑料、PVC、PS、 PE、PP等
2、工程塑料：
指在工程技术中作结构材料的塑料。其力学性能、耐磨性、耐腐蚀性、 尺寸稳定性均较高。如：PA、PC、POM、ABS、PSF、PPO等
一、聚合物的热力学性能与加工 工艺性
（一）聚合物的热力学性能
非晶态聚合物状态：
玻璃态 Tg以上开始转化 高弹态 （称为力学三态）
粘流态
开始转变为粘流态的温度——粘流温度Tf 玻璃化温度是非晶态塑料使用的上限温度； 熔点是结晶聚合物使用的上限温度；
脆化温度是塑料使用的下限温度； 玻璃化温度是橡胶使用的下限温度；
熔融指数
1、收缩性：
收缩率的测定：
用Ø100±0.8mm、厚4±0.2mm的圆片测定；或25±0.5mm的立方体模具
塑料成型基础知识解析
剪切速率或切应力继续增大时，熔体表现出波浪、竹节形 或周期螺旋形，甚至相互断裂成不规则的碎片或小圆柱块的现
象，称为熔体破裂。
3. 影响失稳流动和熔体破裂的因素
1) 分子结构
聚合物的相对分子质量增加和相对分子质量分布变窄， 熔体的非牛顿性增强，弹性行为越突出，熔体发生失稳流 动倾向增大。
2) 温度
温度升高可提高失稳流动时的极限切应力和极限剪切速 率，减小失稳流动范围。
2. 扩张流动充型与熔接痕
聚合物熔体以层流的方式在型腔内进行扩张流动，随 着料流前沿运动的不同特点可将充型运动过程分为三个典 型阶段： ✓ 前锋料流呈辐射状流动的起始阶段 ✓ 前锋料流呈圆弧形的过渡阶段 ✓ 以粘流性熔膜为前锋料头的匀整运动主阶段
当熔体在型腔中流动的过程中遇到型芯和嵌件等障碍 物时，熔膜将被分成两股，最终在两股料流的汇合处产 生熔接痕。通常，熔体的温度越低，塑件在熔接痕处的 强度越差。
聚合物结晶的特点:主要表现有晶体不整齐、结晶不完全、 结晶速度慢和没有明晰的熔点等。结晶形状一般为球晶， 在高压力下为纤维状晶体。
非 晶 体 聚 合 物
球
纤维状晶体
状
晶
体
（3)二次结晶和后结晶
1)二次结晶
聚合物结晶后期发生在初晶结构下不完善的部位，或是 发生在初始结晶残留下的非晶区内的结晶现象。
（脆化温度）（玻璃化温度（）粘流温度）（分解温度）
1—线型非晶态聚合物；2—线型晶态聚合物
1. 线型非晶态高聚物
（1）玻璃态 塑料处于Tg温度以下的固体， 是大多数塑件的使用状态。 Tg：玻璃化温度，是大多数高聚物成型加工的最低温度。 分子链与链段的运动被冻结，当施加外力时只能引起原
子间键长与键角的微小变化 特点： 形变量小、瞬时完成并具有可逆性。 加工适应性：只适用于机械加工
象，称为熔体破裂。
3. 影响失稳流动和熔体破裂的因素
1) 分子结构
聚合物的相对分子质量增加和相对分子质量分布变窄， 熔体的非牛顿性增强，弹性行为越突出，熔体发生失稳流 动倾向增大。
2) 温度
温度升高可提高失稳流动时的极限切应力和极限剪切速 率，减小失稳流动范围。
2. 扩张流动充型与熔接痕
聚合物熔体以层流的方式在型腔内进行扩张流动，随 着料流前沿运动的不同特点可将充型运动过程分为三个典 型阶段： ✓ 前锋料流呈辐射状流动的起始阶段 ✓ 前锋料流呈圆弧形的过渡阶段 ✓ 以粘流性熔膜为前锋料头的匀整运动主阶段
当熔体在型腔中流动的过程中遇到型芯和嵌件等障碍 物时，熔膜将被分成两股，最终在两股料流的汇合处产 生熔接痕。通常，熔体的温度越低，塑件在熔接痕处的 强度越差。
聚合物结晶的特点:主要表现有晶体不整齐、结晶不完全、 结晶速度慢和没有明晰的熔点等。结晶形状一般为球晶， 在高压力下为纤维状晶体。
非 晶 体 聚 合 物
球
纤维状晶体
状
晶
体
（3)二次结晶和后结晶
1)二次结晶
聚合物结晶后期发生在初晶结构下不完善的部位，或是 发生在初始结晶残留下的非晶区内的结晶现象。
（脆化温度）（玻璃化温度（）粘流温度）（分解温度）
1—线型非晶态聚合物；2—线型晶态聚合物
1. 线型非晶态高聚物
（1）玻璃态 塑料处于Tg温度以下的固体， 是大多数塑件的使用状态。 Tg：玻璃化温度，是大多数高聚物成型加工的最低温度。 分子链与链段的运动被冻结，当施加外力时只能引起原
子间键长与键角的微小变化 特点： 形变量小、瞬时完成并具有可逆性。 加工适应性：只适用于机械加工
塑料成型基础知识106页PPT
塑料成型基础知识
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
Thank you
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
Thank you
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
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2.添加剂
⑸ 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、热稳定性和耐候性。 有机颜料 颜料
分类
染料
无机颜料
2.添加剂
⑸ 着色剂 特点：
无机颜料：着色能力、透明性、鲜艳性较差， 但耐光型、耐热性、化学稳定性较好，不易褪 色。
染料：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。
使用性能 体现塑料的使用价值 塑料的性能
工艺性能 体现塑料的成型性能
1.6 塑料成型工艺性能
1.6.1 收缩性
收缩性：塑件冷却后尺寸较其在模具中时有所缩小 1. 成型收缩的形成 • 线形尺寸收缩 • 收缩具有方向性 • 后收缩 • 热处理收缩
1.6.2 流动性
流动性： 塑熔体在一定温度压力下充填型腔的能力
流动性太差 充填困难，缺料 易产生飞边
流动性太好
溢料间隙： 指熔体塑料在成型高压下不得流过的最 大间隙值。 流动性较好的塑熔体，成型压力可适当降低，避免飞边
1.6.3 塑料的其他工艺性能
１、结晶性 与无定形树脂相比的特殊性，在制定成型工艺 参数时应考虑 2 、热敏性 加入热稳定剂或降低成型温度缩短成型周期 3、水敏性 物料使用前干燥 4、吸湿性 容易吸潮，使用中注意保持干燥 5、水分和挥发物含量 危害多，因此使用前要前处理，模具 开排气槽、材料防腐 6、应力敏感 成型时易脆裂，成型时想办法减小应力 7、相容性 选择相容性好的树脂或填料进行共混 8、比体积与压缩比 比容、压缩率可计算出每模塑料需要的 注射量 9、硬化特性 只对热固性树脂，成型中避免出现过熟和欠熟
塑料成型工艺 及模具设计
什么是塑料？塑料的成份？塑料的品种？ 塑料的使用性能？塑料成型加工时呈现 的性能？如何编制模塑成型工艺？
塑件---塑料模具
塑料产品生产流程
塑料产品设计
相互关联
相互影响
模塑成型工艺设计
塑料模具设计
塑料模具制造
塑料产品
工艺是模具设计的依据 模具是塑料产品的保证
常见成型工艺动态图
成不熔不溶性物质的塑料 ，其分子结构最终为 体型结构。（变化过程不可逆）
1.5.2
塑料的分类
2．按塑料的用途分：
通用塑料 —— 一般指产量大、用途广、成型性好、价廉
的塑料。
工程塑料 —— 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。
2.添加剂
⑶ 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： 热稳定剂： 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。
光稳定剂 ： 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）。 延缓或抑制塑料氧化速度。 抗氧化剂 ：
2.添加剂
⑷ 润滑剂
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 表面的光泽度而加入的添加剂。
特种塑料 —— 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。
1.5.3 塑料的性能与用途
1. 密度小、质轻 2. 比强度和比刚度高 3.优良的化学稳定性能。 4.优异的电绝缘性能。 5.减摩、耐磨和自润滑性好 6. 成型和着色性能好 7. 光学性能优良。 5.多种防护性能。
塑料的不足:
塑料的组成
2 添加剂
⑴ 填充剂（填料）
重要的但非必不可少的成分
作用：
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。
2.添加剂
⑴ 填充剂（填料） 分类：
按化学性能可分为 按形状可分为： 粉状 纤维状 层状（片状） 无机填料 有机填料
2.添加剂
⑵ 增塑剂 作用：
提高塑性、流动性和柔软性； 降低刚性和脆性； 改善塑料的工艺性能和使用性能。
2.添加剂
⑸ 着色剂
有机颜料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颜料
还有阻燃剂、抗静电剂、发泡剂、防腐剂和加工
助剂等等
并非每种塑料都要加入全部的添加剂，根据塑料 品种和需求有选择性的加入某些添加剂
1.5.2
塑料的分类
1．按塑料的物理化学性能分：
热塑性塑料 —— 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 型或支链型结构。(变化过程可逆) 热固性塑料 —— 在受热或其它条件下能固化
压注原理
注射原理
常见成型工艺动态图
吹塑原理
第一章 塑料成型基础知识
1.1 聚合物的结构和性能
1.1.1 高分子的形成
单体
聚合物
nCH2＝CH2
—CH2—CH2—n
聚合物特点：分子量分布不均，分子量大，有重复单元
区别两个概念
树脂是由高分子物质所组成，它是通过聚合反应而制成的， 所以又叫聚合物或称高聚物。 塑料 —— 树脂＋添加剂。其中，添加剂包括，填料、 增 塑剂、稳定剂、润滑剂、着色剂等等。
分子有机材料。
1.5.1
塑料的组成
塑料的主要成分 决定塑料的类型和基本性能
1.树脂
作用：
胶粘其它成分材料 赋予塑料可塑性和流动性
天然树脂 ——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。
合成树脂——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。
1.5.1
目前，塑料也存在着一些缺点，使其应用 受到一定限制。一般塑料的机械强度均不如金 属。塑料成型时收缩率较高。塑料对温度的敏 感性远比金属或其它非金属材料的大，塑料的 使用温度范围远较其它材料的窄。塑料若长期 受载荷作用，即使温度不高，其形状会产生 “蠕变”，塑料这种渐渐产生的塑件流动是不 可塑的，导致塑件尺寸精度丧失。所以，在选 择塑料时要注意扬长避短。
1.2 聚合物的流变学性质
流变学：研究在外力作用下产生应力、应变等力学现象与 体系自身粘度之间的关系，以及影响这些关系的T、P和分子 结构等因素。
1.2.1 聚合物的粘弹性质 1 成型过程中的应力和应变 只有在受到外力作用而产生应变时，塑料才会流动和 变形 。 应力三种类型： 剪切应力 、拉伸应力、压缩应力 应变三种类型： 剪切应变、拉伸应变和压缩应变。 剪切应力对塑料的成型最为重要小。
由于滞后现象，在设计模具时要考虑这一因素，通常 模具尺寸小于设计尺寸 由于松弛现象，在塑件脱模后，通常需进行后处理， 消除时效形变。
1.5 塑料的组成、分类与用途
1.5.1 塑料的组成
塑料 —— 树脂＋添加剂
塑料 —— 以树脂（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
1.2.1 聚合物的粘弹性质
2 聚合物变形流动时的粘弹性质
聚合物受力形变的本质： 分子链运动
粘弹性的核心：聚合物的变形不是瞬时完成的，有一个 过程，由连段运动过渡到整个分子链的运动，同时 具有粘性和弹性。
1.2.1 聚合物的粘弹性质
3 聚合物变形滞后效应与松弛
滞后： 从受力到形变需要时间，变形晚于应力。