塑胶、橡胶简介及其加工

1、一、塑料的定义 塑料是指以树脂（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，在加工过程中能流动成型的材料。1.合成树脂 在塑料中几乎都采用合成树脂。树脂是塑料中最主要的成分，起着胶粘剂的作用，能将塑料的其他成分胶结成一个整体。虽然加入各类添加剂可以改变塑料的性质，但树脂是决定塑料类型、性能及使用的根本因素。2、填充料 填充料可以改善和增强塑料的性能。例如：加入纤维可以提高塑料的机械强度；加入石棉可以增强塑料的耐热性能；加入云母可以增强塑料的电绝缘性能；加入石墨、二硫化钼可以改善塑料的耐磨擦、耐磨损性能。加填充料还可以降低塑料成本。 3、增塑剂

2、塑料中掺加增塑剂可以改善塑料的可塑性和柔软性，减少脆性。常用的增塑剂有：邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、磷酸三甲酚酯、樟脑、二苯甲酮等。 4、硬化剂 硬化剂也称固化剂或熟化剂。它的主要作用是使聚合物的线型分子结构交联成体型分子结构，从而使树脂具有热固性。酚醛树脂中常用硬化剂为乌洛托品（六亚甲基四胺）。环氧树脂常用的硬化剂有胺类、酸酐类。 5、着色剂 在塑料中加入着色剂，可使塑料具有鲜艳的色彩和光泽。着色剂常采用各种颜料和染料，有时也采用能产生荧光或磷光的颜料6、稳定剂 许多塑料在成型加工和制品使用中，由于受热、光或氧的作用，过早地发生降解、氧化断链、交联等现象，而使材料性能变坏。为了稳定塑

3、料制品质量，延长使用寿命，通常在其组分中加入稳定剂。常用的稳定剂有硬酯酸盐、铅白、环氧化物等。 7、其他添加剂 塑料加工时，为了脱模和使制品光洁，常需润滑剂，常用的润滑剂有脂肪酸及其盐类。为了使塑料制品如塑料地坂、塑料地毡抗静电，则加入抗静电剂，以提高表面导电度，使带电塑料迅速放电。 为了使塑料制品具有更好的性能，以适应各种使用要求，还有：抗氧剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、发泡剂、发光剂、香脂等。一般塑胶原料的特点a. 塑胶原料受热膨胀,线胀系数比金属大很多; b.一般塑胶原料的刚度比金属低一数量级; c. 塑胶原料的力学性能在长时间受热下会明显下降; d.一般塑胶原料在常温下和低于其屈服强度的应

4、力下长期受力,会出现永久形变; e. 塑胶原料对缺口损坏很敏感; f. 塑胶原料的力学性能通常比金属低的多,但有的复合材料的比强度和比模量高于金属,如果制品设计合理,会更能发挥起优越性; g.一般增强塑胶原材料力学性能是各项异性的; h.有些塑胶原料会吸湿,并引起尺寸和性能变化; i.有些塑料是可燃的; j.一般成型性、着色性好，加工成本低； k.多数塑料耐低温性差，低温下变脆； l. 容易老化； m.大多数塑料质轻，化学稳定性好，不会锈蚀1.根据热性能和加工性能 热塑性塑料：受热软化并可反复加热成型 。 如聚氯乙烯塑料、聚丙烯塑料 热固性塑料：受热固化定型后不能再加热熔融成型。 热固性塑料一

5、般过程是这样的：热固性塑料材料加入机筒，首先被加热熔融达到流动状态，而后在强大压力下迅速注入单个或多个模腔中，在模腔中于高温下加热一段时间，此期间将一种化学交联剂或固化剂加入，其后固化的硬制品由开启的模具中取出。由于制品本身已固化，因此模具不需要冷却，通常用电加热芯恒温控制长期保持在150205。 如酚醛塑料（电木）、脲醛塑料 2.按用途分 通用塑料： 产量大 ，用途广 如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯 工程塑料： 工程塑料是指一类可以作为结构材料，在较宽的温度范围内承受机械应力，在较为苛刻的化学物理环境中使用的高性能的高分子材料。其性能包括： 1. 热性质：玻璃转移温度(Tg)及熔点(Tm)高、热

6、变形温度(HDT)高、长期使用温度高(UL-746B)、使用温度范围大、热膨胀系数小。 2. 机械性质：高强度、高机械模数、潜变性低、耐磨损、耐疲劳性。 3. 其他：耐化学药品性、优良的抗电性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳。 如聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚、聚酰胺、聚甲醛 特种塑料 如医用塑料、导电塑料、耐高温塑料 3.按加工方法分类 根据各种塑料不同的成型方法，可以分为膜压、层压、注射、挤出、吹塑、浇铸塑料和反应注射塑料等多种类型。 Polypropylene（PP）聚丙烯：食品包装，家用电器，汽车配件（如保险杠）。Polystyrene（PS）聚苯乙烯：包装材料，食品包装，一次性杯子，盘子，餐具

7、，CD和DVD文件夹High impact polystyrene（HIPS）高冲击聚苯乙烯：包装材料，一次性杯子。 Acrylonitrile butadiene styrene（ABS）ABS树脂：涵盖电子设备（如显示器，打印机，键盘）。 Polyethylene terephthalate（PET）聚对苯二甲酸乙二酯：饮料瓶，薄膜，包装。 Polyamides（PA）聚酰胺：纤维生产，高尔夫球，渔线。 Polyvinyl chloride（PVC）聚氯乙烯：管件生产，浴帘，窗框和地板覆盖物。 Polycarbonate（PC）聚碳酸酯：光盘，太阳镜，防护罩，安全眼镜，指示灯，镜片。 Po

8、lyethylene（PE）聚乙烯：薄膜，包装袋，瓶，管道。 Polyurethanes（PU）聚氨酯：泡沫保温，防火，灭火泡沫。 Polyvinylidene chloride（PVDC）聚二氯乙烯：包装（食品和药品）。 Polycarbonate/Acrylonitrile Butadiene Styrene（PC/ABS）聚碳酸酯 / ABS树脂：融合了PC和ABS塑料，创建一个更强大。用于汽车内饰和外观件，手机机构。 特殊用途的塑料 Polymethyl methacrylate（PMMA）聚甲基丙烯酸甲酯：隐形眼镜，玻璃（最有名的本表格由不同的商品名在世界各地，如有机玻璃）。 Pol

9、yetheretherketone（PEEK）聚醚醚酮：化学和耐热热塑性塑料，生物相容性高允许使用医疗植入应用，航空航天模塑制品。其中为最昂贵的商业聚合物。Polyetherimide（PEI）聚醚亚酰胺：具有耐高温，化学性质稳定，不结晶聚合物。 Phenolics（PF）酚醛树脂：俗称电木，高模量，相对耐热，耐火和优良的聚合物。用于电气设备绝缘部件，纸层压制品，热绝缘泡沫材料。它是一种热固性塑料，可以通过热成型和压力时，混合填充物般的木粉，也可以投在其剩余的液态形式或转换为泡沫。问题包括自然成型的概率是暗的颜色（红，绿，棕），并作为热固性难以回收。Urea-formaldehyde（UF）尿

10、素树脂：餐具、装饰品、电器零件、配电器具、电话筒、汽车零件、合板、接着剂、涂料、按钮、容器、麻将牌、时针盘、筷子、衣扣、瓶盖等。 Melamine formaldehyde（MF）三聚氰胺树脂：玻璃、餐具、装饰品、电器配件及外壳、配电盘、机械零件、汽车零件、丽光板、涂料、接着剂、容器、纸、布的树脂加工。 注射成型。吹塑成型方法有5种：挤出吹塑成型，注射吹塑成型，拉伸吹塑成型，多层吹塑成型和发泡吹塑成型。吸塑成型法。PVC,PET,PC片材。发泡成型。EPS浸塑。浸塑工艺流程：工艺前处理上工件预烘（预烘320-370 15分钟）浸塑（振动，除余粉）固化（180-200 10分钟） 下工件。 浸塑

11、是个加热过程，金属预热、浸料、固化。在浸料时，加热的金属粘住周围的材料，金属越热，浸料时间越长，料的厚度越厚。自然地，温度和浸料外形是决定粘住增塑溶胶的多少的关键。通过浸塑可以制作令人惊异的外形。浸塑的材料是各种塑料粉末。 浸塑粉 民用粉:主要用于衣挂、自行车、车筐、厨房用具等涂装,有较好的流平、光泽工程粉:用于高速公路及铁路护栏、市政工程、仪器仪表、超市网架、电冰箱内的搁架、电缆、杂品等的涂装,耐久性、耐腐蚀性强。 如热浸塑粉体原材料：PE通用型浸塑粉、PE工程型浸塑粉、PE管道型浸塑粉、PE冰箱专用浸塑粉、PE衣架专用浸塑粉等。 这种经过加热把塑料粉末涂覆在金属表面来达到防腐的加工工艺就叫

12、做浸塑。一、橡胶是指具有显著高弹性的一类高分子化合物，有天然橡胶和合成橡胶两类。1.天然橡胶:由橡胶树干切割口，收集所流出的胶浆，经过去杂质、凝固、烟熏、干燥等加工程序，而形成的生胶料。 2.合成橡胶:由石化工业所产生的副产品，依不同需求，合成不同物性的生胶料。常用的如:SBR、NBR、EPDM、BR、IIR、CR、Q、FKM等。但因合成方式的差异，同类胶料可分出数种不同的生胶，又经由配方的设定，任何类型胶料，均可变化成千百种符合制品需求的生胶料。 天然橡胶来自热带和亚热带的橡胶树。由于橡胶在工业、农业、国防领域中有重要作用，因此它是重要的战略物资，这促使缺乏橡胶资源的国家率先研究开发合成橡胶

13、。 二、橡胶的化学成分 通过对天然橡胶的化学成分进行剖析，发现它的基本组成是异戊二烯。于是启发人们用异戊二烯作为单体进行聚合反应，得到了合成橡胶，称为异戊橡胶。异戊橡胶的结构与性能基本上与天然橡胶相同。由于当时异戊二烯只能从松节油中获得，原料来源受到限制，而丁二烯则来源丰富，因此以丁二烯为基础开发了一系列合成橡胶。如顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶和氯丁橡胶等。 随着石油化学工业的发展，从油田气、炼厂气经过高温裂解和分离提纯，可以得到乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、丁烷、戊烯、异戊烯等各种气体，它们是制造合成橡胶的好原料。 世界橡胶产量中，天然橡胶仅占15左右，其余都是合成橡胶。合成橡胶品种很多，性能各

14、异，在许多场合可以代替、甚至超过天然橡胶。合成橡胶可分为通用橡胶和特种橡胶。通用橡胶用量较大，例如丁苯橡胶占合成橡胶产量的60；其次是顺丁橡胶，占15；此外还有异戊橡胶、氯丁橡胶、丁钠橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶等，它们都属通用橡胶三、橡胶原料的配制: 橡胶原料的配制可分三个基本过程: 1.塑炼:塑炼是将生胶剪断，并将生胶可塑化、均匀化，帮助配合剂的混炼作业。其效果是改善药品的分散，防止作业中产生摩擦热，而致橡胶发生焦烧现象，进而改变橡胶的加工性。 2.混炼:混炼是将配合剂均匀混入塑炼完成的生胶中，而混炼的优劣，直接影响制品的良否。配合剂分散不均，分子结构无法完全交联，橡胶则无法达到理想的物性。

15、3.压出:混炼完成的生胶，经过压出作业，将胶料中含有的多余空气压出，并完成所需的厚度，以利于模具内之成型作业。 四、橡胶的成型: 生胶分子结构为不饱和长键的弹性体，所以成型的要件中，需有适当的药品添加物及外在环境因素(如时间、温度、压力等) ，将其不饱和键破坏，再重新结合为饱和键，并以真空辅助，将内含的空气完全逼出。如此，才可令成型的橡胶，发挥其应有的特性。若其成型过程有任何缺失(如配方错误、时间不足、温度失当等)，则可造成物性流失，多余药物释出，变形，老化加速，种种严重不良现象产生五、橡胶的老化现象: 依橡胶成品所处的环境条件，随时间的经过，引起龟裂或硬化，橡胶物性退化等现象，称之为老化现象。引起老化的原因，有外部因素及内部因素: 1.外部因素:有氧、氧化物、臭氧、热、光、放射线、机械性疲劳、加工过程的缺失等。 2.内部因素：有橡胶的种类、成型方式、键结程度、配合药物的种类、加工工程中的因子等。 老化现象的防止，着重于正确的胶种选择及配方设计，外加严谨的生产理念。如此才可增加橡胶制成品的寿命，并发挥应有的特殊功能。 六、橡胶制品的基本特性: 1.橡胶制品成型时，经过大压力