【正文】 PE工程培訓(xùn)資料(一)本資料包括兩部分:★ 塑料及其應(yīng)用★ 塑料成型加工方法★ 塑料的分類★ 常用工程塑料的性質(zhì)及其成型性能第一部分 塑料及其應(yīng)用 塑料是以樹脂為主要成分的高分子材料，它在一定的溫度和壓力條件下具有流動(dòng)性，可以被模塑成型為一定的幾何形狀和尺寸，并在成型固化后保持其既得形狀不發(fā)生變化。(一). 塑料在工業(yè)中應(yīng)用的特殊優(yōu)點(diǎn)：1． 密度小、質(zhì)量輕~,~。因此可用來代替金屬制品 減輕產(chǎn)品重量。2． 比強(qiáng)度高 按單位質(zhì)量計(jì)算的強(qiáng)度稱為比強(qiáng)度。3． 絕緣性能好、介電損耗低塑料原子內(nèi)部一般都沒有自由電子和離子，所以大多數(shù)塑料都具有良好的絕緣性能以及很低的介電損耗。塑料是電器行業(yè)重要的原材料。4． 化學(xué)穩(wěn)定性高塑料對(duì)酸、堿和許多化學(xué)藥物都具有良好的耐腐蝕能力。在化學(xué)工業(yè)中用來制作各種管道、密封件和換熱器等。5． 減摩、耐磨性能好如果用塑料制作機(jī)械零件，并在摩擦磨損的工作條件下應(yīng)用，那么大多塑料都具有良好的減摩和耐磨性能，它們可以在水、油或帶有腐蝕性的液體中工作，也可以在半干摩擦或者完全干摩擦的條件下工作。6． 減震、隔音性能好塑料的減震和隔音性能來自于聚合物大分子的柔韌性和彈性。一般來講，塑料的柔韌性要比金屬大的多，所以當(dāng)其遭到頻繁的機(jī)械沖擊和振動(dòng)時(shí)，內(nèi)部將產(chǎn)生粘性內(nèi)耗，這種內(nèi)耗可以把塑料從外部吸收進(jìn)來的機(jī)械能量轉(zhuǎn)換成內(nèi)部熱能，從而也就起到了吸振和減振的作用。除了上述幾點(diǎn)之外，許多塑料還具有透光和絕熱性能，或可以與金屬一樣進(jìn)行電鍍、著色和焊接，從而使得塑料能夠具有豐富的色彩和各種各樣的結(jié)構(gòu)形式。另外，許多塑料還具有防水、防潮、防透氣、防輻射以及耐瞬時(shí)燒蝕等特殊性能。(二). 塑料的缺點(diǎn)：1． 不耐熱、容易在陽光、大氣、壓力和某些介質(zhì)作用下老化。2． 在成形加工生產(chǎn)中，塑料還具有加熱時(shí)線膨脹系數(shù)大，冷卻后成型收縮率大等工藝問題。要達(dá)到某一精度所遇到的加工難度要比金屬制品成型時(shí)大。因此，在目前的塑料成型加工行業(yè)中，塑料制品的精度（即公差等級(jí)）由其自己?jiǎn)为?dú)的標(biāo)準(zhǔn)，一般不套用金屬制品的精度。注射制品在工程技術(shù)中的應(yīng)用使用要求及所用塑料品種序號(hào)用途使用要求塑料品種1一般結(jié)構(gòu)零件對(duì)強(qiáng)度和耐熱性無特殊要求，但有時(shí)對(duì)外觀有一定要求，可用來代替鋼材或其他結(jié)構(gòu)材料HDPE、PVC、PS、ABS、PP等以上塑料只能承受較低載荷，當(dāng)受力較小時(shí)，可在60~80℃范圍內(nèi)使用2有一定強(qiáng)度要求的結(jié)構(gòu)零件對(duì)強(qiáng)度有一定要求，其他同序號(hào)1POM、PA1010等3透明結(jié)構(gòu)零件必須具有良好的透明度，其他同序號(hào)1PMMA、PS、PC等4耐磨受力傳動(dòng)零件要求有較高的強(qiáng)度、剛度、韌性、耐磨性、耐疲勞性，并具有較高的熱變形溫度和尺寸穩(wěn)定性PA、MC尼龍、POM、PC、聚酚氧、氯化聚醚、線形聚酯等以上塑料的抗拉強(qiáng)度都在60Mpa以上，使用溫度可達(dá)80~120℃5減摩自潤(rùn)滑零件對(duì)力學(xué)強(qiáng)度要求往往不高，但是運(yùn)動(dòng)速度較高，故要求摩擦系數(shù)小，耐磨性和自潤(rùn)滑性優(yōu)良PTFE、填充PTFE、由PTFE填充的POM、FEP等，在小載荷低速時(shí)可采用HDPE6耐高溫結(jié)構(gòu)零件除了具有序號(hào)5兩類零件的要求外，還必須具有更高的熱變形溫度以及高溫抗糯變性PSU、PPO、氟塑料（PTFE、FEP）、PI、PPS以及各種玻璃纖維增強(qiáng)塑料等以上塑料的使用溫度都可以高于150℃7耐腐蝕設(shè)備與零件FEP、PTFE、PCTFE、PVC、HDPE、PP、PF等第二部分 塑料成型加工方法 將塑料成型為制品的生產(chǎn)方法很多，最常用的有注射、擠出、壓縮、壓注、壓延和吹塑等，其中，注射成型方法在生產(chǎn)中應(yīng)用最多。注射成型：使用注射機(jī)和注射模具把塑料原材料轉(zhuǎn)變成塑料制品的過程的叫做注射成型。擠出成型：利用螺桿旋轉(zhuǎn)加壓（或柱塞加壓）方式，連續(xù)地將塑化好的成型物料從擠出機(jī)的機(jī)筒中擠進(jìn)模具，使之處在熔融狀態(tài)下成型，然后再用牽引裝置將它們連續(xù)地從模具中拉出，斌同時(shí)進(jìn)行冷卻定性處理。壓縮成型：又稱壓制成型、壓塑成型、模壓成型等，它的基本工作原理是將松散狀的固態(tài)成型物料直接加入到模具中，通過加熱和加壓方法使它們逐漸軟化熔融，然后跟據(jù)模腔形狀進(jìn)行流動(dòng)成型，最終經(jīng)過固化轉(zhuǎn)變成為塑料制品。多用于熱固性塑料成型。壓注成型：它的基本工作原理是模具中帶有一個(gè)加料腔（或稱加料室），該腔通過模內(nèi)澆注系統(tǒng)與閉合的壓注模腔相連，工作時(shí)需要先將固態(tài)成型物料（包括經(jīng)過預(yù)壓的坯料添加到加料腔內(nèi)加熱，使其轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài)，然后利用專用柱塞在壓力機(jī)滑塊作用下對(duì)加料腔內(nèi)塑料熔體進(jìn)行加壓，使熔體通過模內(nèi)的澆注系統(tǒng)進(jìn)入閉合模腔并進(jìn)行流動(dòng)充模，當(dāng)熔體充滿模腔以后，再經(jīng)適當(dāng)保壓和固化，便可開啟模具脫取制品。吹塑成型：借助壓縮空氣使處于塑性狀態(tài)的空心塑料型坯發(fā)生吹脹變形，然后再經(jīng)冷卻定型獲取塑料制品的加工方法稱為吹塑成型。板片材成型：以塑料板材或片材為原材料，并在模具內(nèi)將它們轉(zhuǎn)變成為塑料制品的各種成型加工方法統(tǒng)稱為板片材成型。層壓成型：層壓成型是用浸有或涂有樹脂的基體片材按一定數(shù)量疊合在一起，經(jīng)過加熱、加壓使之成為層和板、層和管或?qū)雍桶舻人芰现破返募庸し椒?。鑄塑成型：類似于金屬鑄造，將配好的液態(tài)原料澆入模具，使其按模腔形狀和尺寸固化為塑料制品的加工方法稱為鑄塑成型。壓延成型：類似于金屬軋制的生產(chǎn)加工方法，這種方法主要用來生產(chǎn)塑料薄膜或塑料板片材，并適用于大多數(shù)熱塑性非晶態(tài)塑料。塑料品種對(duì)成型加工方法的適應(yīng)性注： 最適用的方法； 可采用的方法 第三部分 塑料的分類1． 按照聚合物的受熱行為將塑料分為兩大類型：1）熱塑性塑料：熱塑性聚合物的分子結(jié)構(gòu)是線性或支鏈型，大分子鏈比較容易活動(dòng)，受熱時(shí)分子之間可以互相移動(dòng)，具有較好的可熔性和可模塑性，冷卻固化成型后如再次加熱，仍可發(fā)生軟化和熔融，此過程可以反復(fù)多次進(jìn)行。熱塑性塑料的基礎(chǔ)是熱塑性聚合物，所以它也具有上述同樣特性。常見的熱塑性塑料有PE、PP、PS、PVC、ABS、PMMA、POM、PA、PC、SAN等。2）熱固性塑料：熱固性聚合物在加熱之前為線型分子結(jié)構(gòu)，加熱初期具有一定的可熔性和可模塑性，繼續(xù)加熱則會(huì)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，線型結(jié)構(gòu)就會(huì)轉(zhuǎn)變成體型結(jié)構(gòu)，于是可熔性和可模塑性消失，冷卻后無法再次加熱軟化或熔融，只能在高溫下被燒焦碳化。熱固性塑料的基礎(chǔ)是熱固性聚合物，所以它也具有上述同樣的特性。常見的熱固性塑料有酚醛塑料、環(huán)氧樹脂、氨基塑料、不飽和聚脂等。2． 按照固態(tài)聚合物的大分子構(gòu)型也可將塑料分成兩大類型： 聚合物結(jié)晶發(fā)生在高溫熔體向低溫固態(tài)轉(zhuǎn)變的過程，結(jié)晶和非結(jié)晶聚合物的主要區(qū)別在于分子鏈的構(gòu)型（結(jié)構(gòu)形態(tài)）在此過程中能否得到穩(wěn)定規(guī)整的排列，如果可以則為結(jié)晶型，反之則為非結(jié)晶型。因此，塑料分為結(jié)晶型塑料和非結(jié)晶型塑料。結(jié)晶型塑料有：PE、PP,POM、PA、聚偏二氯乙烯和聚四氟乙烯等。非結(jié)晶塑料有：PS、PMMA、PC、PVC、聚醋酸乙烯酸等。結(jié)晶性塑料與非結(jié)晶性塑料不同點(diǎn)：1） 結(jié)晶型塑料一般都具有耐熱性、非透明性和較高的力學(xué)強(qiáng)度，而非結(jié)晶塑料剛好與此相反。2） 結(jié)晶態(tài)制品比非結(jié)晶態(tài)制品更容易因收縮不均而發(fā)生翹曲。3） 結(jié)晶態(tài)制品因球晶引起光波散射，透明度將會(huì)減小或喪失。因此塑料制品的透明性來自分子鏈的無定形排列。第四部分 常用工程塑料的性質(zhì)及其成型性能（一）、聚苯乙烯（PS）及改性聚苯乙烯（HIPS）等 ※聚苯乙烯(PS或GPPS)即俗稱之“硬膠”屬非結(jié)晶型塑料其主要性質(zhì)如下：1. 透明、良好光澤容易著色。2. 具有剛性，無色無味，易于加工成型。3. 溶于有機(jī)溶劑（丙酮、三氯乙烯等），便于噴油上色。4. 成型收縮率小（%左右），尺寸穩(wěn)定性好。5. 性脆易裂，不耐沖擊，表面易擦花，膠件包裝要求高。6. 耐酸性差：遇酸、醇、油脂易應(yīng)力開裂。7. 耐熱溫度低。 ※改性聚苯乙烯即高抗沖擊聚苯乙烯（HIPS）,俗稱之“不碎膠”，其主要性質(zhì)如下：1. 在GPPS中加入適量（5~20%）丁二烯橡膠改性，從而改善了硬膠的抗沖擊性能。2. 顏色：不透明之乳白或略顯黃色。3. 對(duì)熔劑很敏感，在選擇涂料和稀釋劑時(shí)，要十分小心。4. HIPS與GPPS根據(jù)需要可混合啤塑，GPPS成分越多制品表面亮澤越好，流動(dòng)性能越好。 例如：組份比HIPS:GPPS=7:3或8:2，可保持足夠強(qiáng)度及良好表觀質(zhì)量。5. 其它主要性質(zhì)同GPPS?！渌郾揭蚁└男晕镏饕?1. MBS: 聚甲基丙烯酸酯丁二烯苯乙烯共聚物,即透明ABS.主要性質(zhì): 透明、韌性好、耐酸堿、流動(dòng)性好、易于成型及著色,尺寸穩(wěn)定.2. BS: 苯乙烯與丁二烯聚合物,即K料(常見有KR01,KR03).主要性質(zhì): 透明、較好彈性、方便成型.3. AS: 丙烯腈與苯乙烯聚合物,即SAN料.(大力膠)主要性質(zhì): 提高抗沖擊力、耐腐蝕性較好、.※聚苯乙烯的成型性能:1. 非結(jié)晶型塑料，吸濕性小，不易分解，但性脆易裂，熱膨脹系數(shù)大，容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力。2. 流動(dòng)性較好,。3. 制品壁厚應(yīng)均勻，不宜帶有嵌件，缺口尖角各輪廓面過渡處應(yīng)圓滑連接，如必須帶有嵌件應(yīng)對(duì)嵌件預(yù)熱。4. 成型溫度范圍大(成型溫度距降解溫度較遠(yuǎn)),加熱流動(dòng)及固化速度快,，料溫過低或脫模劑用量過多時(shí)，透明制品的透明度會(huì)變差。溫度參數(shù): 前料筒溫度200℃。噴嘴后料筒溫度160℃.5. 成型中不需要很高的啤塑壓力(70~130MPa),壓力太高反而使半制件殘留內(nèi)應(yīng)力增加尤其在噴油后膠件易開裂. (注: 改性聚苯乙烯類的流動(dòng)性均稍差于GPPS).6. 注射速度宜高些,以減弱熔接痕(夾水紋),但因注射速度受注射壓力影響大,過高的速度可能會(huì)產(chǎn)生飛邊(披鋒)或出模時(shí)碎裂等. 7. 適當(dāng)背壓: 當(dāng)啤機(jī)背壓太低,螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)易卷入空氣,料筒內(nèi)料粒密度小,塑化效果不好.8. 模溫: 30℃~50℃.9. 聚苯乙烯因吸溫性小,一般成型前不需干燥,而改性聚苯乙烯需干燥處理: 溫度: 60℃~80℃。 干燥時(shí)間: 2HRS.10. 可采用各種形式澆口，脫模斜度宜取2186。以上，頂出力應(yīng)分布均勻，以避免制品因頂出　脫模情況不良而發(fā)生變形或開裂?！鵖AN料的成型性能:1. 非結(jié)晶型塑料，吸濕性大，熱穩(wěn)定性好，不易分解。2. 流動(dòng)性比ABS好，但不容易發(fā)生溢料。3. 制品容易發(fā)生開裂，故不易帶有尖角和缺口，涉及模具時(shí)，脫模斜度宜取較大值，頂出力應(yīng)分布均勻。 (二)、丙烯腈一丁二烯一苯乙烯聚合物(ABS).※ 屬非結(jié)晶塑料主要性質(zhì):1. 三種組份的作用:丙烯腈(A)使制品表面較高硬度,提高耐熱性.丁二烯(B)加強(qiáng)柔順性,保持材料耐沖擊強(qiáng)度.苯乙烯(S)保持良好成型性(流動(dòng)性、著色性)及保持剛性等.(注: 根據(jù)組份不同派生出多種規(guī)格牌號(hào).)2. ABS具有良好的電鍍性能,也是所有塑料中電鍍性能最好的.3. 具有良好的機(jī)械性能與電器性能。4. 因組份中丁二烯的作用,ABS較GPPS抗沖擊強(qiáng)度亦顯著提高.5. ABS原料淺黃色不透明,制品表面光澤度好.6. ABS收縮率?。?左右）,尺寸穩(wěn)定性好.7. 不耐有機(jī)溶劑,如溶于酮、醛、酯及氯代烴而形成乳濁液(ABS膠漿).8. 材料共混性能:(ABS+PVC)~提高韌性、耐燃性、抗老化能力.(ABS+PC)~提高抗沖擊強(qiáng)度、耐熱性.9. ABS的光熱穩(wěn)定性能較差,在耐光性方面,除了使用碳黑,還沒有有效的控制方法.※ABS的成型性能:1. 吸濕性強(qiáng)，成型加工之前需充分干燥,使含水率%，對(duì)于表面光澤要求較高的制品需要長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱干燥。干燥條件: 溫度85℃。 時(shí)間3HRS以上.2. ABS流動(dòng)性較好,(流動(dòng)性比聚苯乙烯和AS差，但比PC、PVC好)易產(chǎn)生啤塑披鋒,注射壓力在70~100MPa左右,不可太大.3. 成型難度較聚苯乙烯大，宜取較高料溫（對(duì)耐熱高抗沖擊型和中抗沖擊型品種，應(yīng)在允許范圍內(nèi)，將其料溫取最大值），料筒溫度不宜超過250℃.溫度參數(shù): 前料筒溫度180~210℃。中料筒溫度170~190℃,后料筒溫度160~180℃.溫度對(duì)制品物性影響較大，過高溫度會(huì)引致橡膠成份分解（分解溫度約250℃）反而使流動(dòng)性降低.4. 若制品精度要求較高，模具溫度取50~60℃,若制品表面要求具有光澤或?qū)τ谀蜔嵝推贩N，模溫宜取50~60℃.5. 注射速度取中、低速為主。注射壓力根據(jù)制件形狀、壁厚、膠料品極選取,一般為80~130MPa.6. ABS內(nèi)應(yīng)力檢驗(yàn)以制品浸入煤油中2分鐘不出現(xiàn)裂紋為準(zhǔn).7. 設(shè)計(jì)模具時(shí)需注意：澆注系統(tǒng)的流動(dòng)阻力應(yīng)盡可能小，澆口形式及其位置應(yīng)合理并能防止產(chǎn)生熔接痕或減少熔接痕數(shù)量，另外，脫模斜度宜取2186。以上，頂出力不宜過大。 (三)、聚甲醛(POM). ※聚甲醛俗稱“賽鋼”,屬結(jié)晶型塑料,主要性質(zhì)如下:1. 聚甲醛為乳白色塑料,有光澤.2. 具有良好綜