【正文】 . ? ? 透過(guò)物體的光通量和射到物體上的光通量之比稱為透光度 。塑料就是利用這種加熱時(shí)所產(chǎn)生的可塑性 ,加工成各種形狀的 . ? 二、塑料的來(lái)源 ? 塑料是由低分子有機(jī)化合物 (如 :乙烯、丙烯、苯乙烯、氯乙烯、乙烯醇等 )在一定條件下聚合而成的高分子有機(jī)化合物 (聚合物 ).構(gòu)成塑料的分子 ,由于分子量都有在 10000以上的高分子 ,所以說(shuō)塑料是高分子化合物 (高聚物 ).一般塑料分子中都含有碳 (C)原子和氫 (H)原子 ,有的塑料分子結(jié)構(gòu)中含有少量氧 (O)、硫(S)原子 .塑料的基本原料是低分子碳、氫化合物 ,它是從石油、天然氣或煤裂解物中提煉和合成出來(lái)的人造樹(shù)脂 . 三、塑料的發(fā)展過(guò)程 ? 不同塑料的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)時(shí)間 : ? 19201933:聚苯乙烯 (PS)、聚氯乙烯 (PVC)、聚乙烯 (PE)、乙烯 醋酸乙烯酯共聚物 (EVA)、聚丙烯 (PP) ? 1935:丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物 (ABS) ? 1939:聚對(duì)苯二甲酸乙烯共聚物 (ABS) ? 1949:聚酰胺 (Nylon) ? 1950:聚甲基丙烯酸甲酯 (Acrylic) ? 1956:聚甲醛 (POM) ? 1958:聚碳酸酯 (PC) ? 1964:聚氧化二甲亞苯 (PPO) ? 1965:聚砜 (PSF) ? 1975:聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯 (PBT) ? 1985:液晶塑料 (LCP) ? 1994:改性為注塑級(jí)的 PET(PETG) ? 1995:超彈性聚甲醛 (TPOM) ? 1996:透明硬質(zhì)聚氯乙烯 ? 自欺欺人 1960后以后 ,塑料的應(yīng)用和加工技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展 . 四、塑料的分類 ? 目前 ,塑料已發(fā)展到 300多種 ,最常用的塑料有十幾種 . ? 按塑料的應(yīng)用領(lǐng)域分類 ? 一般分為通用塑料和工程塑料 : ? 通用塑料只可作為一般非結(jié)構(gòu)性材料使用 ,其產(chǎn)量大、價(jià)格相對(duì)低廉、性能一般 ,多用于制做日用品 .(如 :PE、 PP、 PVC、 PS、 PMMA、 EVA等 ) ? 工程塑料是指具有較高力學(xué)性能及耐高溫、耐腐蝕 ,可以作為結(jié)構(gòu)性材料 ,具有優(yōu)異的綜合性能 (包括 :機(jī)械性能、電性能、耐熱性能、耐化學(xué)性能等 ),可在較寬闊的溫度范圍內(nèi)和較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)能良好地保持這種性能 ,并能在承受機(jī)械應(yīng)力和較為苛刻的化學(xué)、物理環(huán)境中長(zhǎng)期使用 .被公認(rèn)的七大工程塑料為 :ABS、PC、 POM、 PA、 PET、 PBT、 PPO等 ,工程塑料的產(chǎn)量相對(duì)較少 ,價(jià)格較貴 .另外 ,還有功能塑料 (如 :LCP、人造器官等 )、納米塑料、降解塑料等 . ? 按塑料的結(jié)晶形態(tài)分類 ? 一般分為結(jié)晶性塑料和無(wú)定形塑料 ? 結(jié)晶性塑料是指在適當(dāng)?shù)臈l件下 ,分子能產(chǎn)生某種幾何結(jié)構(gòu)的塑料 (如 :PE、 PP、PA、 POM、 PET、 PBT等 ),大多數(shù)的屬于部分結(jié)晶態(tài) .無(wú)定形塑料是指分子形狀和分子相互排列不呈晶體結(jié)構(gòu)而呈無(wú)序狀態(tài)的塑料 (如 :ABS、 PC、 PVC、PS、 PMMA、 EVA、 AS等 ),非結(jié)晶性塑料在各個(gè)方向上表現(xiàn)的的力學(xué)特性是相同的 (各向同性 ). 按其受熱時(shí)所呈現(xiàn)的基本行為分類 ? 一般分為熱塑性塑料和熱固性塑料 ? 熱塑性塑料是指在特定的溫度范圍內(nèi) ,能反復(fù)加熱軟化和冷卻變硬的塑料 (如 :ABS、 PP、 POM、 PC、 PS、 PVC、PA、 PMMA等 ),它可以再回收利用 .熱固性塑料是指受熱后成為不熔的物質(zhì) ,再次受熱不再具有可塑性且不能再回收利用的塑料 (如 :酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、氨基樹(shù)脂、聚胺酯、發(fā)泡聚苯乙烯等 ). ? 按塑料的透光性分類 ? 一般分為透明塑料半透明塑料和不透明塑料 . ? 透光率在 88％以上的塑料稱為透明塑料 (如 :PMMA、 PS、PC、 Z聚酯等 ),常用的半透明塑料有 :PP、 PVC、 PE、AS、 PET、 MBS、 PSF等 ,不透明的塑料主要有 POM、 PA、ABS、 HIPS、 PPO等 . 按塑料的硬度分類 ? 一般分為硬質(zhì)塑料、半硬質(zhì)塑料、和軟質(zhì)塑料 ? 常見(jiàn)硬質(zhì)塑料有 :ABS、 POM、 PS、 PMMA、 PC、 PET、PBT、 PPO等 。 ? 半硬質(zhì)塑料有 :PP、 PE、 PA、 PVC等 。在入射光方向上的散射光對(duì)所有透射光之比 ,稱霧度或混濁度 .霧度通常是半透明的 ,并對(duì)射入光有漫透的性質(zhì) . ? ? 拉伸強(qiáng)度是指在規(guī)定 的試驗(yàn)溫度、濕度和拉伸速度下 ,沿試樣的縱軸方向施加拉伸載荷 ,測(cè)定試樣破壞時(shí)的最大載荷 . ? ? 壓縮強(qiáng)度是指在試樣上施加壓縮載荷至破裂 (對(duì)脆性材料而言 )或產(chǎn)生屈服的強(qiáng)度 (對(duì)非脆性材料而言 ). ? ? 彎曲強(qiáng)度是指試樣在兩個(gè)支點(diǎn)上 ,施加集中載荷 ,使試樣變形或直至破裂時(shí)的強(qiáng)度 . ? ? 沖擊強(qiáng)度是指試樣受沖擊破斷時(shí) ,單位面積上所消耗的焦耳 ,對(duì)于某些沖擊強(qiáng)度高的塑料 ,常在試樣中間開(kāi)有規(guī)定尺寸之缺口 ,這樣可以降低它在破斷時(shí)所需要的焦耳 . ? 不同的試件可用不同的試驗(yàn)方法 :落球式?jīng)_擊試驗(yàn)、高速拉伸沖擊試驗(yàn) . ? ? 摩擦系數(shù)是指摩擦力與正壓力之比值 .在試樣上加一個(gè)正壓力 ,測(cè)定試樣剛性運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)和靜比值 . ? ? 磨耗是指塑料在摩擦過(guò)程中 ,微粒從摩擦表面不斷分離 ,引起摩擦件尺寸不斷地改變的機(jī)械性破壞過(guò)程 ,也有稱為磨損或磨蝕 . ? ? 塑料硬度是指塑料抵抗其他硬物體壓入的性能 ,通用的有洛氏硬度和肖氏硬度兩種 . ? 肖氏硬度是指在規(guī)定的壓力、時(shí)間下計(jì)算壓痕器的壓針?biāo)鶋喝氲纳疃?. ? 肖氏壓痕器可分為兩類 ,即 :A、 D型 .施加負(fù)荷重量為 、 ,壓下時(shí)間為 15秒 ,A型適用于軟質(zhì)塑料 ,D型適用于半硬質(zhì)塑料 。當(dāng)熔料溫度超過(guò)分解溫度時(shí) ,大部分熔料會(huì)呈現(xiàn)發(fā)黃的顏色 ,且制品的強(qiáng)度會(huì)大大降低 . ? ★ ? 熔融指數(shù) (MFI)MI是指熱塑性塑料在一定溫度和壓力下 ,熔體在 10分鐘時(shí)間內(nèi)通過(guò)測(cè)試器的小孔所流出的熔料重量 ,單位是以克 /10分鐘表示 . ? ? 塑料的耐燃燒性是用燃燒速率 (燃燒時(shí)間內(nèi)試樣的燃燒長(zhǎng)度 )和燃燒失重率 (燃燒前后重量之差的百分率 )之比來(lái)表示的 ,由起火時(shí)間燃燒至自燃時(shí)間及熄滅時(shí)間 ,亦可作為耐燃燒性能的參考數(shù) . ? ? 迅速將電壓升高到某一極限值 ,停留一段時(shí)間 ,塑料試樣被擊穿 ,稱此時(shí)的電壓值為試樣能經(jīng)受的耐電壓 . ? ? 塑料的耐老化性是指在使用、貯存和加工過(guò)程中 ,由于受到光、熱、氧、水、生物、應(yīng)力等外來(lái)因素的作用 ,引起化學(xué)結(jié)構(gòu)破壞而使原有的優(yōu)良性能有所下降的現(xiàn)象 .研究塑料的老化性是為了提高它的穩(wěn)定性 ,延長(zhǎng)其使用壽命 . ? ? 塑料的耐化學(xué)性是指塑料在化學(xué)介質(zhì)中是否受到腐蝕 ,評(píng)定的依據(jù)通常是塑料在介質(zhì)中一定時(shí)間后的重量、體積、強(qiáng)度、色澤等的變化程度 . ? ★ ? 成型收縮是指熱塑性塑料在模具中成型時(shí) ,冷卻后脫模出的成型品 ,必有收縮現(xiàn)象 ,即成型品小于模腔尺寸 . ? 六、塑料的幾種常見(jiàn)加工方法 : ? A、注塑成型 B、吹塑成型 C、吸塑成型 ? D、擠出成型 E、壓延成型 F、層積成型 ? G、吹薄成型 H、拉絲成型 ? 七、塑料的特性 ? : ? (1)易于加工、易于制造 (易于成型 ) ? 即使制品的幾何形狀相當(dāng)復(fù)雜 ,只要能從模具中脫模 ,都比較容易制作 .因而其效率遠(yuǎn)勝于金屬加工 ,特別是注塑成型制品 ,經(jīng)過(guò)一道工序 ,即可制造出很復(fù)雜的成品 . ? (2)可根據(jù)需要隨意著色 ,或制成透明制品 ? 利用塑料可制作五光十色、透明美麗的制品 ,尚可任意著色的特性 ,可提高其商品價(jià)值 ,并給人一種明快的感覺(jué) . ? (3)可制做輕質(zhì)高強(qiáng)度的產(chǎn)品 ? 與金屬、陶瓷制品相比 ,質(zhì)量輕、機(jī)械性能好 ,比強(qiáng)度 (強(qiáng)度與密度的比值 )高 ,故可制做輕質(zhì)高強(qiáng)度制品 .特別是填充玻璃纖維后 ,更可提高其強(qiáng)度 . ? 另外 ,由于塑料質(zhì)量輕 ,可節(jié)約能源 ,故其制品亦日趨輕量化 . ? (4)不生銹、不易腐蝕 ? 塑料一般耐各種化學(xué)藥品的腐蝕 ,不會(huì)象金屬那樣易生銹或受到腐蝕 .使用時(shí)不必?fù)?dān)心酸、堿、鹽、油類、藥品、潮濕及霉菌等的侵蝕 . ? (5)不易傳熱、保溫性能好 ? 由于塑料比熱大 ,熱導(dǎo)率小 ,不易傳熱 ,故其保溫及隔熱效果良好 . ? (6)既能制做導(dǎo)電部件 ,又能制作絕緣產(chǎn)品 ? 塑料本身是很好的絕緣物質(zhì) ,目前可以說(shuō)沒(méi)有哪一種電氣制品不使用塑料的 .但如果在塑料中填充金屬粉末或碎屑加以成型 ,也可制成導(dǎo)電良好的產(chǎn)品 . ? (7)減震、消音性能優(yōu)良 ,透光性好 ? 塑料具有優(yōu)良的減震、消音性能 。另外 ,由于是絕緣體 ,故帶有靜電 ,因此容易沾染灰塵 . ? (7)尺寸穩(wěn)定性差 ? 與金屬相比 ,塑料收縮率很高 ,故難于保證尺寸精度 .在使用期間受潮、吸濕或溫度發(fā)生變化時(shí) ,尺寸易隨時(shí)間發(fā)生變化 . 八、塑料的著色 ? 著色劑的應(yīng)用品種有 :干粉 (色粉 )、色種、色母粒、液態(tài)色漿等 ,分為有機(jī)顏料和無(wú)機(jī)顏料兩大類 .著色劑需要具有以下良好的性能 :著色力強(qiáng)、遮蓋力強(qiáng)、分散性 (相容性 )好、耐熱性好、耐光性好、耐遷移性好、耐溶劑性好、耐藥品性好、收縮率低等 .隨著客戶對(duì)塑件顏色的要求越來(lái)越苛刻 ,色母粒或拉粒的應(yīng)用越來(lái)越廣 . ? 九、水口料的回收利用 ? 一般熱塑性的水口料均可回收利用 ,實(shí)驗(yàn)證明水口料的添加比例在 25%以內(nèi) ,對(duì)其塑料的性能 (強(qiáng)度 )影響不明顯(10%以下 ).水口料的控制及回收利用是塑料工業(yè)的研究課題 ,熱流道模具的使用就是減少水口料的創(chuàng)舉 .水口料的回收利用次數(shù)及比例 ,對(duì)塑料制品的顏色強(qiáng)度等均有不同程度的影響 ,生產(chǎn)時(shí)要嚴(yán)格控制添加水口料量 . 熱塑性樹(shù)脂的諸性質(zhì) ? 一、塑料的熱力學(xué)三態(tài) ? 在自然界中 ,我們把物質(zhì)在常溫中的聚集狀態(tài)分成三種 :即氣態(tài)、液態(tài)、和固態(tài) . ? 以非晶態(tài)線型高聚物為代表的高分子聚合物 ,由于分子結(jié)構(gòu)的連續(xù)性 ,以及其巨大分子量 ,所以它們的聚集狀態(tài)不同于一般低分子化合物 ,而是在不同的熱力條件下 ,以其獨(dú)特的三種形態(tài)存在 :即玻璃態(tài)、高彈態(tài)、和粘流態(tài) . ? 高分子聚合物是不存在氣態(tài)的 ,在受熱而可能氣化之前 ,分子結(jié)構(gòu)已受到徹底的破壞 ,成為低分子的氣化物質(zhì)或碳化物 . ? 高分子聚合物的玻璃態(tài)實(shí)際上是固態(tài)的一種表現(xiàn)形式 ,特點(diǎn)是在一定的溫度范圍內(nèi) ,呈現(xiàn)出固態(tài)物質(zhì)普遍具有的性質(zhì) ,在某些力學(xué)特性上類似于普通的玻璃 . ? 高分子聚合物的粘流態(tài)是一種獨(dú)特的“液態(tài)” ,在某個(gè)溫度范圍內(nèi) ,具有既可以流動(dòng)又有別于普通低分子液體的力學(xué)性質(zhì) . ? 高分子聚合物的高彈態(tài)是介乎玻璃態(tài)和粘流態(tài)溫度范圍的獨(dú)有的形態(tài) . ? 高分子聚合物和其他物質(zhì)一樣 ,在特定的溫度壓力條件下都有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的形態(tài) .比如 ,在普通使用條件下 ,可以將有機(jī)玻璃視為玻璃態(tài)的代表 ,而將液體樹(shù)脂視為粘流態(tài)的代表 . ? 當(dāng)外界溫度、壓力發(fā)生變化并達(dá)到某種水平時(shí) ,高分子聚合物將改變?cè)械臓顟B(tài)而轉(zhuǎn)變成另外的狀態(tài) .注塑加工廠的任務(wù)就是提供這些變化的條件 ,在加工過(guò)程中 ,塑料原料 (以高分子聚合物為基體 )受溫度、壓力、剪切作用時(shí) ,其粘度、物理結(jié)構(gòu)、形態(tài)等等都會(huì)出現(xiàn)變化 ,其中以溫度影響最大 ,這是塑料熱成型的理論依據(jù) . ? 非晶態(tài)線型高聚物在一定的壓力、不同溫度條件下 ,上述三種聚集態(tài)及其轉(zhuǎn)變條件如圖 A所示 ,這是以相對(duì)形變率來(lái)表達(dá)的三態(tài)區(qū)間的劃分 .圖中標(biāo)示的溫度為聚苯乙烯試樣的溫度 . ? 高分子聚合物 ,包括有結(jié)晶傾向的高聚物 ,不管是熱塑性的還是熱固性的 ,都有這樣類似的區(qū)間劃分 ,只是曲線的形狀各不相同 .例如聚乙烯、聚丙烯等有結(jié)晶傾向的高聚物 ,其形變曲線如圖 B所示 ,這類高聚物在進(jìn)入熔點(diǎn)后即出現(xiàn)粘流態(tài) ,粘度迅速下降 ,不可逆形變?cè)谡w中發(fā)生 .在圖 A、圖 B中形變曲線上有一個(gè)脆化溫度 Tx,低于這個(gè)溫度 ,分子鏈段的自我振動(dòng)被“凍結(jié)”下來(lái) ,不可拉伸、扭轉(zhuǎn) ,亦無(wú)法吸收和分散外力 .在外力作用下 ,鏈段很快斷裂 ,塑料制品將顯得象普通玻璃那樣易于擊碎 . 二、塑料三態(tài)的微觀結(jié)構(gòu)和工藝特性 ? 玻璃態(tài) ? 處于玻璃態(tài)下的塑料分子 ,鏈段運(yùn)動(dòng)基本上處于停止的狀態(tài) ,分子在自身的位置上振動(dòng) ,分子鏈纏繞成團(tuán)狀或卷曲狀 ,相互交錯(cuò) ,紊亂無(wú)序 .在玻璃態(tài)時(shí)分子的聚集狀態(tài)如下圖所示 : ? 當(dāng)受到外力作用時(shí) ,分子鏈段將作瞬間微小伸縮和鍵角改變 .整個(gè)塑料形體具有一定的剛性和強(qiáng)度 (抗張強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等 ).在這種形態(tài)下 ,塑膠件可以被使用或進(jìn)行機(jī)械加工 (如 :切削、鉆孔、銑刨等 ). ? 一般非結(jié)晶形塑料 (如 :聚苯乙烯、有機(jī)玻璃、聚碳酸酯等 ),其玻璃化溫度高于室溫 ,我們可以將原料顆粒、定型了的制件視為玻璃態(tài) .至于聚乙烯、聚丙烯等“軟”性塑料 ,事實(shí)上也存在著“硬”性的玻璃態(tài) .這類塑料中的非結(jié)晶部分 ,玻璃態(tài)溫度比室溫低很多 (－ 123～ 85℃ ),在玻璃態(tài)度溫度以上處于高彈態(tài) ,表現(xiàn)為柔性 ,而結(jié)晶部分熔點(diǎn)又比室溫為高 (137℃ ),因晶格能的束縛