《塑料模具設(shè)計(jì)》 陳志剛 主編第.ppt

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1、1．3塑料的組成與分類1．3．1塑料的組成組成塑料的最基本成分是合成樹脂，稱為基質(zhì)材料。按實(shí)際需要，塑料材料中一般還含有許多其它成分，稱為助劑（添加劑），這些助劑用以改善材料的使用性能或工藝性能。熱塑性塑料有時(shí)也以純樹脂形式使用，熱固性塑料則完全以加有助劑的形式使用。1.5常用塑料1.5.1熱塑性塑料熱塑性塑料指具有加熱軟化、冷卻硬化特性的塑料。我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫拇蟛糠炙芰蠈儆谶@個(gè)范疇。加熱時(shí)變軟以至流動(dòng)，冷卻變硬，這種過(guò)程是可逆的，可以反復(fù)進(jìn)行。熱塑性塑料質(zhì)輕，密度0.83~2.20g/cm3；電絕

2、緣性好，不導(dǎo)電及耐電弧；化學(xué)穩(wěn)定性好，能耐一般的酸、堿、鹽及有機(jī)溶劑；具有良好的耐磨性和潤(rùn)滑性；比強(qiáng)度高，尤其玻璃纖維及碳纖維增強(qiáng)的塑料，可達(dá)到或超過(guò)鋼的比強(qiáng)度；著色性良好，可以采用噴涂、熱壓印及印刷等方法獲得各種外觀顏色的塑件；可以采用多種成型方法加工，生產(chǎn)效率高。1．聚乙烯聚乙烯（Polyethylene，PE）是以乙烯為單體進(jìn)行聚合而制得的聚合物。是一個(gè)由多種工藝方法生產(chǎn)的具有多種結(jié)構(gòu)和特性的系列品種。聚乙烯的工業(yè)化生產(chǎn)是從1939年開始的，由于其用途廣、原料來(lái)源豐富、價(jià)格低廉、生產(chǎn)技術(shù)成熟、便于

3、大規(guī)模生產(chǎn)等原因，是目前世界塑料家族中產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的品種。（1）聚乙烯的特性及用途聚乙烯是無(wú)臭、無(wú)味及無(wú)毒的可燃性白色粉未。經(jīng)擠出造粒成蠟狀半透明顆粒料，手觸似蠟，柔而韌呈乳白色，密度0.91~0.98g/cm3，比水輕，燃燒時(shí)有石蠟氣味，軟化成球狀，火焰上端呈黃色，中間呈藍(lán)色，不能自熄，是典型的熱塑性塑料，其分子結(jié)構(gòu)式為：綜上所述，聚乙烯具有如下特性：【1】?jī)?yōu)異的高頻絕緣性能，由于其吸水性極小，介電性能與頻率、溫度及濕度無(wú)關(guān)；【2】耐化學(xué)性好，化學(xué)穩(wěn)定性較高，能耐大多數(shù)酸、堿及鹽的浸蝕，但不耐強(qiáng)

4、氧化酸的腐蝕（如發(fā)煙硫酸及濃硝酸等），除苯和汽油外，一般不溶于有機(jī)溶劑；【3】聚乙烯的耐低溫性能好，在-60℃下仍具有較好的力學(xué)性能，但使用溫度不高，LDPE的使用溫度在80℃以下，HDPE在110℃以下。【4】聚乙烯在熱、光及氧的作用下會(huì)發(fā)生老化，逐漸變脆，機(jī)械性能和電性能下降，在成型時(shí)，氧化會(huì)引起熔體粘度下降和變色，產(chǎn)生條紋，影響塑件質(zhì)量。因此，需添加抗氧劑及紫外線吸收劑等。2．聚丙烯聚丙烯（Polyproylene，PP）是聚烯烴類塑料中一重要品種，目前其世界產(chǎn)量排在聚乙烯和聚氯乙烯之后位居第三位

5、，但其生產(chǎn)能力卻以每年8%~12%的增長(zhǎng)率處于各種塑料之冠。由于聚丙烯的原料來(lái)源豐富，價(jià)廉，且有優(yōu)異的電、耐化學(xué)、耐溶劑等多種性能，再加上通過(guò)改性后可用于工程領(lǐng)域，成型方法多樣，因而使其在塑料材料中用途最為廣泛。美國(guó)、西歐和日本等國(guó)的聚丙烯產(chǎn)量以達(dá)世界總生產(chǎn)能力的2/3。聚丙烯是以丙烯為單體進(jìn)行聚合而制得的聚合物。分子結(jié)構(gòu)式為：通過(guò)聚乙烯和聚丙烯的分子結(jié)構(gòu)比較我們發(fā)現(xiàn)，其實(shí)聚乙烯分子中每個(gè)鏈節(jié)的一個(gè)氫原子被甲基（-CH3）取代后，就成為聚丙烯分子了。（1）聚丙烯的特性及用途聚丙烯和聚乙烯同屬聚烯烴，都是

6、線型的碳?xì)涓叻肿踊衔铮缓蚝袠O少的雙鍵結(jié)構(gòu)。二者在溶解溶脹性、電性能等方面有許多相似處。但是由于聚丙烯主鏈碳原子上交替存在著甲基，致使它與聚乙烯有如下差別：甲基的存在使主鏈略顯僵硬，同時(shí)分子的對(duì)稱性也隨之下降，其結(jié)果是僵硬性使聚丙烯的結(jié)晶溫度、熔融溫度增高，而分子對(duì)稱性下降又會(huì)使其熔融溫度降低，二者凈效應(yīng)是使聚丙烯的熔點(diǎn)比聚乙烯提高50℃左右。聚丙烯是無(wú)毒、無(wú)味和無(wú)臭的乳白色蠟狀物，密度約在0.90~0.91g/cm3之間，像聚乙烯但比聚乙烯更輕，是通用塑料中密度最小的品種之一。其燃燒容易，離火后

7、可繼續(xù)燃燒，火焰上黃下藍(lán)，有少量黑煙，并有石油味。由于聚丙烯的晶相與非晶相的密度差小，所以聚丙烯的透明程度比聚乙烯好，且透明度隨結(jié)晶度下降而增加（隨晶粒細(xì)化而增大，如果在成型加工時(shí)，采取驟冷措施還會(huì)得到相當(dāng)透明的產(chǎn)品）。聚丙烯的耐熱性稍高于聚乙烯，無(wú)載下最高連續(xù)使用溫度可超過(guò)120℃，輕載下可達(dá)120℃，低載下可達(dá)110℃，較重載荷下可達(dá)100℃。聚丙烯耐沸水、耐蒸汽性良好，在135℃的高壓鍋內(nèi)可蒸煮1000h而不破壞，特別適宜制備醫(yī)用高壓消毒用品。（2）聚丙烯的成型特性1）聚丙烯成型加工性好，可以用注

8、射、擠出、吹塑及真空成型等方法加工。2）吸濕性小，僅0.01%~0.03%，成型前可不用干燥，但在70~120℃條件下預(yù)熱后再成型，其生產(chǎn)效率可提高30%。3）可能發(fā)生熔體破裂，與熱金屬長(zhǎng)期接觸易分解。4）流動(dòng)性好，溢邊值為0.03mm左右，壓力對(duì)熔體粘度比溫度影響顯著，應(yīng)在較高壓力下成型。5）冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱，適當(dāng)延長(zhǎng)冷卻時(shí)間，以穩(wěn)定尺寸。6）收縮率大而且波動(dòng)范圍大，方向性明顯（易取向），易發(fā)生縮孔、凹陷及變形。必