现代塑料成型工程第一章

现代塑料成型工程 授课 魏雅丽 现代塑料成型工程 1 塑料 我们的伙伴 绪论 现代塑料成型工程 2 Canyoufindtheseinyourlife 现代塑料成型工程 3 现代塑料成型工程 4 现代塑料成型工程 5 现代塑料成型工程 6 现代塑料成型工程 7 人类能离开塑料吗 思考 现代塑料成型工程 8 塑料制品怎么制成呢 注射成型 注塑 现代塑料成型工程 9 真空成型 吹塑成型 现代塑料成型工程 10 压注成型 压缩成型 现代塑料成型工程 11 塑料 塑料成型 塑料环保 现代塑料成型工程 12 课程性质 专业基础课 专业必修课学分与学时 学分 4 学时 64 作用与目的4 授课方式 课堂教学 实训参观5 成绩考核评定 期末考试占70 平时成绩占30 作业一次不交扣20分一次考勤不到扣5分 平时考核 作业50 考勤30 课堂20 现代塑料成型工程 13 第1章塑料的基础知识 现代塑料成型工程 14 1 1高分子聚合物 1 定义由成千上万的原子 主要以共价键相连接起来的大分子组成的化合物 简称高聚物或聚合物 2 链节化学结构 乙烯 聚乙烯 聚合度 单元体的个数n称为聚合度 n值越大 相对分子质量越大 单元体 能合成高分子化合物的低分子物质 如聚乙烯的单元体是 CH2 CH2 聚合反应 例 现代塑料成型工程 15 1 1高分子聚合物 3 分子结构 1 聚合物大分子按结构不同可分为 a 线型聚合物 b 带有支链的线型聚合物 c 体型聚合物 官能度 化合物分子中包含的能起化学反应 导致生成新键的 活性点 的数目 A f 1 A f 2 A f 3 现代塑料成型工程 16 线型聚合物 热塑性塑料体型聚合物 热固性塑料1 线型聚合物的物理特性 具有弹性和塑性 在适当的溶剂中可以溶解 当温度升高时则软化至熔化状态而流动 且这种特性在聚合物成型前 成型后都存在 因而可以反复成型 2 体型聚合物的物理特性 脆性大 弹性较高和塑性很低 成型前是可溶和可熔的 而一经硬化 化学交联反应 就成为不溶不熔的固体 即使在再高的温度下 甚至被烧焦碳化 也不会软化 现代塑料成型工程 17 线型结构 包括支链结构 高聚物由于有独立的分子存在 故有弹性 可塑性 在溶剂中能溶解 加热能熔融 硬度和脆性较小的特点 体型结构高聚物由于没有独立的大分子存在 所以没有弹性和可塑性 不能溶解和熔融 只能溶胀 硬度和脆性较大 塑料则两种结构的高分子都有 由线型高分子制成的是热塑性塑料 由体型高分子制成的是热固性塑料 1 1高分子聚合物 2 按大分子主链结构不同可分为 有机高聚物 元素有机高聚物 无机高聚物 3 按照分子排列的几何特征 可分 结晶型聚合物 如聚乙烯 聚丙烯 聚酰胺等 无定形 非结晶 聚合物 如聚苯乙烯 聚氯乙烯 ABS等 现代塑料成型工程 18 1 2塑料定义及分类 1 定义以树脂 resin 为主要成分 加入能够改善其加工或使用性能的添加剂 additive 在一定温度 压力或溶剂等作用下 能够塑制成设计要求的形状 并可在常温常压下保持其形状的一类材料 2 分类根据受热后材料的热行为不同分为 热塑性塑料 热固性塑料 线型或带支链 体型 现代塑料成型工程 19 1 2塑料定义及分类 现代塑料成型工程 20 1 2塑料定义及分类 按用途和特性可分为 通用塑料 产量大 价格低 应用广的塑料 工程塑料 可替代金属作为工程结构之用 特种工程塑料 耐高温 长期使用温度在150 以上 主要用于高科技 军事和宇航 航空等工业 塑料合金 两种或两种以上的塑料混合所得新的合金塑料PC ABS 热塑性弹性体 具有橡胶般的弹性 现代塑料成型工程 21 1 2塑料定义及分类 3 塑料的优缺点优点 1 成型加工特性好 容易被塑制成不同形状 2 密度小质量轻 比强度高 3 是良好的绝缘体 4 化学稳定性高 一般不与酸 碱反应 5 耐磨 耐用 减震隔音性能好 6 易着色焊接 防水 防潮 防透气 防辐射 现代塑料成型工程 22 1 2塑料定义及分类 例如聚苯乙烯燃烧时产生甲苯 这种物质少量会导致失明 吸入有呕吐等症状 PVC燃烧也会产生氯化氢有毒气体 除了燃烧 就是高温环境 会导致塑料分解出有毒成分 例如苯环等 由于塑料的无法自然降解性 现在已成为人类的第一号敌人 目前也已经导致许多动物的悲剧 缺点 1 回收利用废弃塑料困难 2 塑料容易燃烧 燃烧时产生有毒气体 3 塑料是由石油炼制的产品制成的 石油资源是有限的 4 塑料无法被自然分解 5 塑料的耐热性能等较差 易于老化 6 塑料制品精度不易保证 比如动物园的猴子 鹈鹕 海豚等动物 都会误吞游客随手丢的1号塑料瓶 最后由于不消化而痛苦地死去 望去美丽纯净的海面上 走近了看 其实飘满了各种各样的无法为海洋所容纳的塑料垃圾 在多只死去海鸟样本的肠子里 发现了各种各样的无法被消化的塑料 现代塑料成型工程 23 1 3塑料的成型工艺特性 1 收缩性2 流动性3 结晶性4 相容性5 热敏性6 水敏性7 熔体破裂8 应力开裂 热塑性塑料的成型工艺特性 热固性塑料的成型工艺特性 1 收缩性2 流动性3 比容和压缩率4 水分与挥发物含量5 硬化特性 特有 现代塑料成型工程 24 1 收缩性 塑件从模具中取出冷却到室温后 发生尺寸收缩的特性称为收缩性 亦称成型收缩性 式中 S实 实际收缩率 S计 计算收缩率 a 塑件在成型温度时的尺寸 mm b 塑件在室温下的尺寸 mm c 塑模在室温下的尺寸 mm 1 3塑料的成型工艺特性 现代塑料成型工程 25 1 3塑料的成型工艺特性 塑料品种 塑件结构 模具结构 成型工艺 现代塑料成型工程 26 1 3塑料的成型工艺特性 注 热塑性塑料的比热固性塑料的收缩性更大 范围较宽 方向性更明显 在影响塑料收缩率的因素上 成型工艺性对热塑性塑料收缩率的影响更显著 现代塑料成型工程 27 1 3塑料的成型工艺特性 2 流动性 塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力 现代塑料成型工程 28 1 3塑料的成型工艺特性 热塑性塑料的成型工艺特性 3 结晶性 塑料由熔融状态到冷凝时 分子呈规则排列 结晶性塑料有明显的熔点 一般结晶性塑料为不透明或半透明 例外 结晶性塑料收缩大 结晶度 规则排列区域称为晶区 无序排列区域称为非晶区 晶区所占的百分比 通常结晶度在80 以上的聚合物称为结晶性塑料 如 聚乙烯 聚丙烯等 非结晶塑料 无定形 聚碳酸酯 聚苯乙烯等 现代塑料成型工程 29 1 3塑料的成型工艺特性 4 相容性 共混性 两种或两种以上不同品种的塑料 在熔融状态下不产生分离现象的能力 分子结构相似者较易相容 反之较难 综合性能 改进塑料性能 PC ABS 现代塑料成型工程 30 1 3塑料的成型工艺特性 5 热敏性 某些热稳定性差的塑料 在料温高和受热时间长的情况下就会产生降解 分解 变色的特性 6 水敏性 高温下对水降解的敏感性 凡是具有吸湿或粘附水分倾向的塑料 如成型前水分未去除 则在成型过程中由于水分在成型设备的高温料筒中变为气体并促使塑料发生水解 成型后塑料出现气泡 银丝等缺陷 因此 对吸湿性和粘附水分倾向大的塑料 在成型之前应进行干燥 使水分控制在0 5 0 2 以下 7 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的现象 8 应力开裂 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 现代塑料成型工程 31 1 3塑料的成型工艺特性 热固性塑料的成型工艺特性 3 比容和压缩率 表示了各种塑料的松散程度 比热容 单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能 单位是J kg 比容 单位质 重 量塑料所占的体积 单位是cm3 g 压缩率 塑料的体积与塑料制品体积之比 其值恒大于1 X