家具生产工艺1-08 塑料

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塑料材料的特性

通用热固性塑料

热固性塑料为树脂在加工过程中发生化学变化、分子结构从加工前的线型结构转变为网状结构、成型后再重新加热也不能软化流动的一类聚合物。目前只有:酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂及不饱和聚酯四种。

不饱和聚酯(简称UP):不饱和聚酯是指由不饱和二元酸(酐)或饱和二元酸(酐)同饱和二元醇或不饱和二元醇缩聚而成的聚合物,英文名称Unsaturated Polyester,简称UP。

不饱和聚酯塑料:UP在加工固化过程中没有挥发物逸出,可以在常温常压下成型;其固化反应能力高,加工极其方便,可用注塑、浇铸、压制、手糊、缠绕、喷射等方法成型。纯UP的各种性能不够理想,因此一般很少单独用作塑料制品。常用的UP塑料制品为在其中加入填料或增强材料进行改性。

结构与性能的关系——填料、添加剂和改性剂

填料用于降低成本和改进聚合物的性质。填料可用来增韧、补强、增塑、提高耐撕裂强度、环境稳定性和阻燃性,使用填料可提高固化温度,减少裂纹。填料的弹性模量、平均粒径、粒径分布、表面积、化学组成、润湿性、化学处理及几何构型(如是粉状还是纤维状)等都影响最终产品的性质。最常用的添加剂是碳酸钙、白土、玻璃珠、研磨的橡胶和它们的表面处理剂(如硅烷化合物),这些添加剂可以和引发剂或它们的分解产物以复杂的方式相互作用,可能增加凝胶化时间,也可能减少凝胶化时间。纤维增强复合材料的模塑制品在固化时间时由于树脂收缩7%～10%,常常会发性翘曲、波纹状表面及内部产生空洞和裂纹等现象。

应用方法: UP的加工可在闭模内进行,也可在开模内进行。基本的闭模加工是压塑、树脂传递模塑、注塑和拉挤成型。

纤维缯强塑料(FRP) 一般说,UP树脂只有和经过特殊加工和表面处理的玻璃纤维一起应用时,它才会具有结构的完整性。FRP复合材料可以用许多不同的方法加工。手工铺迭和喷射成型仍然是生产船体、贮罐等体积大、产品少的大部件常用的FRP加工方法。这种方法强度大,

但工具和设备费用低。

非缯强制品: 浇注树脂,其中最主要的用处是制作合成大理石。制作时将UP浇注用树脂与填料、催化剂混合,然后成型、固化成最制品。

一般用途类塑料

一般用途类塑料是指不包括在通用塑料和特殊塑料范围内的一类塑料材料,其应用范围介于通用塑料和特殊塑料两者之间,主要品种包括聚甲丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氨酯(PU)、氟塑料及氯化聚醚等。

聚氨酯:全称为聚氨基甲酸酯,英文全称为Polyurethane,简称PU或PUR。PU可分成弹性体和泡沫塑料两大类。

聚氨酯弹性体:PU弹性体是一种PU的密实制品,其性能介于橡胶与塑料之间,具有高回弹性、吸震性、耐磨性、耐油、耐撕裂、耐化学腐蚀及辐射等性能。

聚氨酯泡沫塑料:PU泡沫塑料按制品的性能可分为软质、半硬和硬质三种。

1.软质PU泡沫塑料

软质PU泡沫塑料俗称“海绵”，开孔率达95%，用量整个泡沫塑料的60%以上。

软质PU泡沫塑料主要用于家具(如床垫、座垫和沙发)体育防震用品及防震包装材料三大领域。

2.半硬质PU泡沫塑料

半硬质PU泡沫塑料主要用于防震缓冲材料和包装材料如汽车头枕及保险杠。

3.硬质PU泡沫塑料

硬质PU泡沫塑料的应用如下:

(1)绝热致冷材料用于冰箱、冷藏柜、冷库等以及输送冷、热介质管道的保温材料。

(2)建筑材料主要用于屋顶隔热保温材料。

(3)结构材料具有木材可刨、可锯、可钉的特点,称为聚氨酯合成木材。主要用于椅子骨架、桌子、门框及窗框等。

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PU 聚氨酯

一.聚氨酯: (简称PU)

全称为聚氨基甲酸酯,英文全称为Polyurethane,简称PU或PUR。

PU 不具有清楚之结构,而通常指含有特定基团类聚合物,可分为热固性PU,及热塑性PU, PU可分成弹性体和发泡塑料两大类。

聚氨酯弹性体:PU弹性体是一种PU的密实制品,其性能介于橡胶与塑料之间,具有高回弹性、吸震性、耐磨性、耐油、耐撕裂、耐化学腐蚀及辐射等性能。

聚氨酯发泡塑料:PU泡沫塑料按制品的性能可分为软质和硬质两种。

目前台升公司使用之PU材料可分三种

1.PU 热固性硬质发泡

2.PU 热固性软质发泡

3.PU 热固性弹性体

二.聚氨酯加工:

PU 热固性发泡加工

热固性硬质发泡加工采反应注塑(RIM)工艺生产,将两种或多种材料混合物注入模具中,再在模具中反应形成聚合物RIM工艺在一次操作中可产生由实心皮层和低密度芯组成的特殊的夹心结构.皮层是由于在膨胀的泡沬塑料压力增加的情况下, 发泡剂在冷的模具表面凝聚的结果.皮的形成和厚度与发泡剂在模具界面凝结的讲多影响因素有关.例如受注射量的影响(注射量增加,皮的厚度增加),受配方的影响(发泡剂浓度增加,皮的厚度增加),受模具温度的影响.(一般温度为40—80度,降低温度,皮厚度增加),也受模具热导性的影响.(为控制皮层的厚度,需要使用高热导性的材质),

注塑法其模具为刚模(不全是铁,但为硬质)制成,注塑物造形不同其开模数而有不同一般有2,3,4,等,造形越复杂开模数越多成本也越高。

PU 热固性弹性体

热固性硬质发泡加工采浇铸成型.为先将树脂与固化剂﹑填充材料等配合好并搅拌均匀,注入模具中,模具为龟胶制作而成,一般仅需分两模

三.PU 开模:

PU 热固性发泡(注塑法刚模):其木模制作注意事项:

1.木模尺寸需加大: PU脱模后2~3小时,PU 会有微量收缩,一般约0.2%~0.5%视生产厂商

及产品造形而定,较大较厚实产品收缩较大,木模需配合其收缩法放大尺寸

2.木模雕刻避免倒勾: 注塑法采用刚模为利于注塑完成后拔模,木模雕刻避免倒勾

3.木模制作需挑选木理较佳且明显,木模制作完成雕刻后需详细砂光整理避免刀痕及表

面粗燥

PU 热固性弹性体(浇铸法软模),其木模制作较不需注意收缩及雕刻等仅需将木模表面处理及可:

PU 制作不管注塑及浇铸法,PU 中皆可埋骨架(木块/纤维板/铁件)以增加强度及钉着

四.PU 检察:

PU 热固性硬质发泡/PU 热固性弹性体

交货需检察其成品规格及表面处理外,会视其是否清洗脱膜剂(试涂装看其附着性)/比重/并进行冷热循环试验及试摔

PU 热固性软质发泡

清洗脱膜剂/硬度(邵氏硬度,一般约80~100,100度大约以手指力按不变形)性)/进行冷热循环试验及弯曲试验

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UP 不饱和聚酯

五.不饱和聚酯(简称UP):

不饱和聚酯系热固性塑料(树脂在加工过程中发生化学变化、成型后再重新加热也不能软化流动的一类聚合物),UP是由不饱和二元酸(酐)或饱和二元酸(酐)同饱和二元醇或不饱和二元醇缩聚而成的聚合物,英文名称Unsaturated Polyester,简称UP(其它U一般名称POLYESTER STONE/POLY, 树酯)

UP 为较早出现塑料材料,其加工容易/价格便宜且可制各种造形精巧产品使其大量使用于各种工艺品及仿制大理石等产品,但家具中因其材料物理强度不佳/易脆/加工性不好/无木头质感及本身产品固化及尺寸不稳定等因素,而日益为PU 所取代

六.不饱和聚酯加工:

UP在加工固化过程中没有挥发物逸出,可以在常温常压下成型;其固化反应能力高,加工极其方便,可用注塑、浇铸、压制、手糊、缠绕、喷射等方法成型。纯UP的各种性能不够理想,因此一般很少单独用作塑料制品。常用的UP塑料制品为在其中加入填料或增强材料进行改性,其与添料兼容性佳故可以制作各种精巧产品如大理石面板及纽扣及工艺品。

结构与性能的关系——填料、添加剂和改性剂