塑料成型基础培训课件

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7.相容性(共混性)
相容性 —— 指两种或两种以上不同品种的塑料,在 熔融状态下不产生相分离现象的能力。
8.塑料状态与加工性
熔融纺丝成型 注射成型 薄膜吹塑成型 挤出成型 压延成型 中空成型 真空和压力成型
二、热固性塑料的工艺性能
1.收缩性 热固性塑料收缩的表现形式、影响因素和计
算方法与热塑性塑料基本相同。
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
二. 塑料的组成-成分
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。
二. 塑料的组成-成分
2.添加剂
(5)稳定剂 凡能阻缓材料变质的物质称为稳定剂。
产生的影响:(流动、收缩、气泡、腐蚀、
气味等)
处理方法: (预热干燥,开排气槽,加排气工步)
二、热固性塑料的工艺性能
6.热固性塑料受热时的物理状态
热固性塑料:
加热时很快由固态变成粘流态,这种状态 存在的时间很短;
化学作用使分子结构由线性变为网状,分 子停止运动,塑料硬化成坚硬的固体。
常用塑料
• 1. 热塑性塑料 • 2. 热固性塑料
二、热固性塑料的工艺性能
2.流动性
影响流动性的因素:
⑴塑料品种
一般树脂分子量小,填料颗粒细且呈球状, 水、增塑 剂、润滑剂含量高的,流动性大。
⑵模具结构
模具成型表面光滑、型腔形状简单,有利于改善流 动性。
⑶成型工艺
采用预压锭及先预热,提高成型压力,提高成型温度 (在低于塑料硬化温度的条件下)等都能提高塑料的流动 性。
第一章 塑料成型基础
杭州职业技术学院
主要内容
• 塑料的组成和分类 • 塑料成型工艺性 • 常用塑料
(一) 塑料的组成和分类
• 塑料的组成 • 塑料的分类
一. 塑料的组成-塑料和树脂
1.塑料的概念
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 分子有机材料。
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
a ── 塑件在成型温度时的单向尺寸(mm) b —— 塑件在室温下的单向尺寸(mm) c —— 塑模在室温下的单向尺寸(mm)
一、热塑性塑料的工艺性能
2.流动性 塑料在一定温度与压力下填充型腔的能
力称为流动性。
常用塑料根据它的流动性可分为三类: 流动性好、流动性中等、流动性差
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,流动比大的塑料流动性就好。
⑴ 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)
有机填料 无机填料
二. 塑料的组成-成分
2.添加剂
⑵ 增塑剂
能够增加塑料的可加工性、延展性和膨 胀性 的物质;它是能与树脂相溶的、不易 挥发的高沸点有机化合物。
常用的增塑剂是液态或低熔点固体有机 物。主要有甲酸脂类、磷酸酯类和氯化石 蜡等。
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。
一、热塑性塑料的工艺性能
5.吸湿性
吸湿性 —— 塑料对水分的亲疏程度 据此,塑料大致可分为以下两种:
吸湿、粘附水分 聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚砜
不吸水也不易粘附水分 聚乙烯、聚丙烯
一、热塑性塑料的工艺性能
6.应力开裂及熔体破裂
一、热塑性塑料的工艺性能
1.收缩性 影响收缩的基本因素: ⑴塑料品种 ⑵塑件特性 ⑶进料口的形式、尺寸、分布 ⑷成型条件 收缩率的计算:
塑件的成型收缩值可用以下公式2-4来表示。
一、热塑性塑料的工艺性能
1.收缩性
S实
ห้องสมุดไป่ตู้
a
b
b
S计
c
b c
(2-4)
式中: S实── 实际收缩率(%) S计── 计算收缩率(%)
料温上升到成形温度所需的热量多,要用塑 化能力大的设备。
冷凝时放出热量大,要充分冷却。
一、热塑性塑料的工艺性能
4.热敏性及水敏性
热敏性 —— 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。
水敏性 —— 有的塑料(如聚碳酸酯)即使
2.流动性
热固性塑料流动性通常 以拉西格流动性(以毫 米计)来表示,数值大 则流动性好。
二、热固性塑料的工艺性能
2.流动性
每一品种的热固性塑料通常分三个不同等级的 流动性:
拉西格流动值为100-130mm:适用于压制无 嵌件、形状简单、厚度一般的塑件; 拉西格流动值为131-150mm:用于压制中等 复杂程度的塑件; 拉西格流动值为151-180mm:可用于压制结 构复杂、型腔很深、嵌件较多的薄壁塑件或 用于压注成型。
热固性塑料 —— 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 结构。(变化过程不可逆)
表 热塑性塑料与热固性塑料有关成型方面的区别
成型前,塑料中 树脂分子结构
使制品固 化定型的 模具温度
条件
成型后, 塑料中树 脂分子结

成型过程 中树脂所 发生的变

制品的熔
化,溶解 性能
一、热塑性塑料的工艺性能
2.流动性 影响流动性的主要因素:
温度
料温高则流动性增大,但不同塑料也各有差异。
压力
注塑压力增大则熔融料受剪切作用大, 流动性也增大。
模具结构
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。
一、热塑性塑料的工艺性能
3.结晶性
所谓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。
既不可熔 化,也不 可溶解
一次性使
用,因成 型过程不
可逆
压缩或压 注。有的 品种可以 采用注射
三. 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。 增强塑料 —— 一般指在塑料中加入玻璃纤维等填料作为
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。
一. 塑料的组成-塑料和树脂
4.树脂的结构及其特点
nCH2=CH2
乙烯
—CH2—CH2—n
聚乙烯
链节: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-CH2—CH2—。
一. 塑料的组成-塑料和树脂
4.树脂的结构及其特点
压缩率 —— 塑粉与塑件两者体积或比容之比 值(其值恒大于1)。
4.固化特性
在热固性塑料的成型过程中,树脂发生交联反应,分子
结构由线型变为体型,塑料由既可熔又可溶变为既不熔又不 溶的状态,在成型工艺中把这一过程称为固化(熟化)。
二、热固性塑料的工艺性能
5.水分及挥发物含量
来源:
⑴塑料生产过程中遗留下来及成型之前在运 输、保管期间吸收。 ⑵是成型过程中化学反应的副产物。
增强材料,以进一步改善塑料的力学性能和电性能。
特殊塑料 —— 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。
塑料原料如下图所示
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。
应力开裂 —— 是指有些塑料对应力比较敏感,成 型时容易产生内应力,质脆易裂,当塑件在外力作 用下或在溶剂作用下即发生开裂的现象,被称为应 力开裂。
熔体破裂 —— 是指当一定融熔指数的聚合物熔体, 在恒温下通过喷嘴孔时当流速超过某一数值时,熔 体表面即发生横向裂纹,这种现象被称为熔体破裂。
一、热塑性塑料的工艺性能
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。
结晶型塑料 非结晶型(又称无定形)塑料
一、热塑性塑料的工艺性能
3.结晶性
一般结晶性塑料为不透明或半透明 无定形料为透明(如有机玻璃等) 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
一、热塑性塑料的工艺性能
3.结晶性
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:
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
二. 塑料的组成-成分
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。
二. 塑料的组成-成分
2.添加剂
(3)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。
分类
颜料 染料
有机颜料 无机颜料
二. 塑料的组成-成分
二、热固性塑料的工艺性能
2.流动性 流动性对成型的影响:
流动性过大 溢料过多,填充不密实,塑件组织疏 松,树脂与填料混合不均,易粘模,脱模和清理困 难及早硬化等缺陷;
流动性过小 则填充不足,不易成型,成型压力 增大。
二、热固性塑料的工艺性能
3.比容和压缩率
比容 —— 每一克塑料所占有的体积(以厘 米3/克计)。
(二)塑料成型工艺性
1. 塑料成型方法 2. 塑料的工艺性能
塑料成型工艺简介
塑料成型方法
一、热塑性塑料的工艺性能
1.收缩性 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 为收缩性。
成型收缩的形式:
⑴塑件的线尺寸收缩 ⑵收缩方向性 ⑶后收缩 ⑷后处理收缩
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)。
抗氧化剂 :延缓或抑制塑料氧化速度。
二. 塑料的组成-成分
2.添加剂
(6)固化剂 固化剂又称硬化剂,它的作用是促使合成
树脂进行交联反应而形成体型网状结构,或加 快交联反应速度,一般多用在热固性塑料中。
塑料的使 用性
常采用的 成型方法



线型或支链状线 型聚合物分子


冷却
基本与成
型前的相 同
物理变化
(可能有 少量分解 或交链现 象发生)
可熔化 可溶解
反复多次
使用(可 回收废料)
注射、挤 出、吹塑

热 固 性 塑 料
线型聚合物分子
加热(提 供交联反
应温度
转变为体 型分子
既有物理
变化,又 有化学变 化。有低 分子析出
常用热塑性塑料简介
• 聚乙烯(PE)
基本特性 无毒、无味、呈乳白色。密度为0.91 ~
0.96g/cm3,为结晶型塑料。
主要用途 低压聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料绳
以及承载不高的零件,如齿轮、轴承等;高压聚乙烯常用于 制作塑料薄模、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和包 覆电缆等。
二. 塑料的组成-成分
2.添加剂
⑴ 填料 重要的但非必不可少的成分 常用的填充剂有木粉、纸及棉屑、硅石、硅 藻土、云母、石棉、石墨、金属粉、玻璃纤 维、碳纤维等。常用含量一般为10%~50% 。
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。
二. 塑料的组成-成分
2.添加剂
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)
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