【正文】 會(huì)出現(xiàn)銀絲、氣泡及強(qiáng)度下降現(xiàn)象；聚碳酸酯熔融溫度高，熔融粘度大，流動(dòng)性差，所以，成型時(shí)要求有較高的溫度和壓力，且其熔融粘度對(duì)溫度比較敏感。用玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸脂，克服了上述缺點(diǎn)，使聚碳酸酯具有更好的力學(xué)性能，更好的尺寸穩(wěn)定性，更小的成型收縮率，并提高了耐熱性和耐藥性，降低了成本。脆化溫度在100℃以下，長(zhǎng)期工作溫度達(dá)120℃。它韌而剛，抗沖擊性在熱塑性塑料中名列前茅。2．主要用途 聚甲醛特別適合于作軸承、凸輪、滾輪、輥?zhàn)?、齒輪等耐磨、傳動(dòng)零件，還可用于制造汽車儀表板、汽化器、各種儀器外殼、罩蓋。常溫下一般不溶于有機(jī)溶劑，能耐醛、酯、醚、烴及弱酸、弱堿，但不耐強(qiáng)酸。聚甲醛表面硬而滑，呈淡黃或白色，薄壁部分半透明。3．成型特點(diǎn) 熔融粘度低、流動(dòng)性良好，容易產(chǎn)生飛邊。其吸水性強(qiáng)、收縮率大，常常因吸水而引起尺寸變化。作為機(jī)械零件材料，具有良好的消音效果和自潤(rùn)滑性能。常見的尼龍品種有尼龍10尼龍6尼龍6尼龍尼龍尼龍11等。2．5．2．7 聚酰胺（PA）1．基本特性 聚酰胺通稱尼龍。2．主要用途 用于制造要求具有一定透明度和強(qiáng)度的防震、防爆和觀察等方面的零件，如飛機(jī)和汽車的窗玻璃、飛機(jī)罩蓋、油杯、光學(xué)鏡片、透明模型、透明管道、車燈燈罩、油標(biāo)及各種儀器零件，也可用作絕緣材料、廣告銘牌等。它輕而堅(jiān)韌，容易著色，有較好的電氣絕緣性能。372有機(jī)玻璃為甲基丙烯酸甲酯與少量苯乙烯的共聚體，其模塑成型性能較好。2．5．2．6 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）1．基本特性 聚甲基丙烯酸甲酯俗稱有機(jī)玻璃。農(nóng)藥噴霧器及家具等。根據(jù)應(yīng)用不同可分為超高沖擊型、高沖擊型、中沖擊型、低沖擊型和耐熱型等。經(jīng)過(guò)調(diào)色可配成任何顏色。耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。ABS無(wú)毒、無(wú)味、呈微黃色，成型的塑料件有較好的光澤。3．成型特點(diǎn) 流動(dòng)性和成型性優(yōu)良，成品率高，但易出現(xiàn)裂紋，成型塑件的脫模斜度不宜過(guò)小，但頂出要均勻；由于熱膨脹系數(shù)高，塑件中不宜有嵌件，否則會(huì)因兩者的熱膨脹系數(shù)相差太大而導(dǎo)致開裂，塑件壁厚應(yīng)均勻；宜用高料溫、高模溫、低注射壓力成型并延長(zhǎng)注射時(shí)間，以防止縮孔及變形，降低內(nèi)應(yīng)力，但料溫過(guò)高，容易出現(xiàn)銀絲；因流動(dòng)性好，模具設(shè)計(jì)中大多采用點(diǎn)澆口形式。近幾十年來(lái)，發(fā)展了改性聚苯乙烯和以苯乙烯為基體的共聚物，在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺點(diǎn)，又保留了它的優(yōu)點(diǎn)，從而擴(kuò)大了它的用途。酮類和脂類等。聚苯乙烯有優(yōu)良的電性能（尤其是高頻絕緣性能）和一定的化學(xué)穩(wěn)定性。聚苯乙烯無(wú)色透明、無(wú)毒無(wú)味，落地時(shí)發(fā)出清脆的金屬聲，／cm3。3．成型特點(diǎn) 聚氯乙烯在成型溫度下容易分解放出氯化氫。墻壁裝飾物等建筑用材。但聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性較差，長(zhǎng)時(shí)間加熱會(huì)導(dǎo)致分解，放出氯化氫氣體，使聚乙烯變色。硬聚氯乙烯不含或含有少量的增塑劑，有較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗沖擊性能，可單獨(dú)用作結(jié)構(gòu)材料。聚氯乙烯樹脂為白色或淺黃色粉末。制造蓋和本體合一的箱殼，各種絕緣零件，并用于醫(yī)藥工業(yè)中。但在氧、熱、光的作用下極易解聚、老化，所以必須加入防老化劑。聚丙烯熔點(diǎn)為 164～170℃，耐熱性好，能在100℃以上的溫度下進(jìn)行消毒滅菌。它不吸水，光澤好，易著色。2．5．2．2 聚丙烯（PP）1．基本特性 聚丙烯無(wú)色。聚乙烯能耐寒，在60℃時(shí)仍有較好的力學(xué)性能，70℃時(shí)仍有一定的柔軟性。聚乙烯有高度的耐水性，長(zhǎng)期與水接觸其性能可保持不變。高壓聚乙烯分子帶有許多支鏈，因而相對(duì)分子質(zhì)量較小，結(jié)晶度和密度較低（故稱低密度聚乙烯），且具有較好的柔軟性、耐沖擊性及透明性。因此應(yīng)綜合考慮塑料制品的質(zhì)量、設(shè)備及模具的性能、生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性等因素，確保加工時(shí)具有最佳的成型溫度及成型壓力。但在150℃溫度以上加工時(shí)聚合物熔體受壓常達(dá)到50～300MPa，此時(shí)聚合物體積的減小量明顯增加，導(dǎo)致其粘度隨之增大。3）粘度對(duì)溫度的敏感性與聚合物的分子結(jié)構(gòu)、分子量及其分布等因素有關(guān)。一般聚合物分子鏈的柔性大、分子間力小時(shí)，其粘度對(duì)剪切速率的敏感性就越大，如PE、PS、PP、PVC等。其它各種環(huán)境因素如溫度、應(yīng)力、應(yīng)變速率、低分子物質(zhì)（溶劑等）以及聚合物自身的結(jié)構(gòu)和體系組成等對(duì)表觀粘度ηa的影響，大都能用這兩方面因素來(lái)進(jìn)行解釋。5）非牛頓流體的流變方程表示為式中ηa（單位Pa2）聚合物加工時(shí)大多處于中等剪切速率范圍（=10～104 S1），此時(shí)大多數(shù)聚合物熔體或溶液的流動(dòng)行為都表現(xiàn)為非牛頓流體。6）流動(dòng)曲線是指對(duì)流體在不同溫度下以τ～或η～作圖所得到的曲線，其反映了流體的性質(zhì)。S）稱為牛頓粘度，是液體自身固有的屬性，反映了液體的粘稠度。單位時(shí)間內(nèi)的應(yīng)變稱為應(yīng)變速率，如果應(yīng)變是由剪切應(yīng)力τ引起的切應(yīng)變?chǔ)?，則稱為剪切速率，表示為2．4．1 牛頓流體及其流變方程1）液體在管道中處于層流狀態(tài)流動(dòng)時(shí)，可將其視為一層層彼此相鄰且完全平行的薄層液體沿外力（剪切應(yīng)力τ）作用方向進(jìn)行的相對(duì)滑移。液體的流動(dòng)和形變都是在受應(yīng)力作用的條件下得以實(shí)現(xiàn)的，重要的應(yīng)力有剪切應(yīng)力τ、拉伸應(yīng)力σ、流體靜壓力p三種，其中剪切應(yīng)力τ對(duì)聚合物的成型最為重要。 2．4 聚合物的流變性質(zhì)流變學(xué)是研究物質(zhì)形變與流動(dòng)的一門科學(xué)。3）聚合物交聯(lián)的結(jié)果表現(xiàn)為聚合物的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性、制品的因次穩(wěn)定性等均有所提高。5）聚合物降解的避免措施主要有：使用合格原料、嚴(yán)格干燥、確定合理加工工藝、保持良好的設(shè)備和模具的結(jié)構(gòu)狀態(tài)、使用穩(wěn)定劑等添加劑。2）聚合物降解的實(shí)質(zhì)表現(xiàn)為分子斷鏈、交聯(lián)、鏈結(jié)構(gòu)變化、側(cè)基改變以及它們的綜合作用。各種聚合物的拉伸比和其結(jié)構(gòu)及物理性能有關(guān)，～，高結(jié)晶聚合物約為5～10，多數(shù)約為4～5。2．3．2．3 聚合物成型加工對(duì)取向的影響1）聚合物成型溫度對(duì)大分子的取向及解取向有著矛盾的作用，最終的有效取向取決于這兩個(gè)過(guò)程的平衡條件以及是否能將取向結(jié)構(gòu)凍結(jié)下來(lái)，其中結(jié)晶聚合物的取向結(jié)構(gòu)較易凍結(jié)。2）聚合物產(chǎn)生平面取向時(shí)制品的力學(xué)各向異性與相互垂直的兩個(gè)方向的拉伸倍數(shù)有關(guān)，平面取向改善了單軸取向的各向力學(xué)差異程度，提高了制品的使用性能。2）聚合物熔體流動(dòng)時(shí)，一方面剪切應(yīng)力的存在對(duì)大分子鏈段產(chǎn)生取向作用，另一方面由于分子的熱運(yùn)動(dòng)必然對(duì)取向的大分子鏈段存在著解取向作用。2）熔融溫度和熔融時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，會(huì)使結(jié)晶速度較慢，晶粒尺寸變大；相反使則結(jié)晶速度變快，晶粒尺寸較細(xì)，有利于提高制品的力學(xué)強(qiáng)度、耐磨性和熱畸變溫度等性能指標(biāo)。根據(jù)ΔT的大小，將制品的冷卻分為緩冷、快冷、中等冷卻等三種類型。2．3．1．2 聚合物結(jié)晶對(duì)制品性能的影響1）聚合物結(jié)晶時(shí)分子鏈排列緊密，體積收縮，密度增加，造成分子間結(jié)合力增強(qiáng)，力學(xué)性能和熱性能得到提高；而與分子鏈運(yùn)動(dòng)有關(guān)的性能，如高彈性、伸長(zhǎng)率、沖擊韌性則降低；另外收縮率增大還會(huì)使制品的透明度降低。5）不同聚合物結(jié)晶速度差別很大，決定于聚合物分子結(jié)構(gòu)、相組成及冷卻速度，晶體生成最大速率在Tg ～Tm之間。 2．3 聚合物加工過(guò)程的物理化學(xué)變化2．3．1 聚合物加工過(guò)程中的結(jié)晶2．3．1．1 聚合物結(jié)晶的概念1）一般，支化程度低、側(cè)基較小、結(jié)構(gòu)單元單一、分子鏈規(guī)整性較好的高分子比較容易結(jié)晶，表現(xiàn)為分子鏈在空間上的規(guī)整排列。硬化速度的快慢與塑料品種、制品形狀、壁厚、預(yù)熱及預(yù)壓、成型工藝條件控制等因素有關(guān)。3）比容是指單位重量的松散塑料所占的體積。影響熱固性塑料收縮率的因素較多，一般可從模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、成型工藝條件控制等方面降低制品的收縮率。5）相容性是指兩種或兩種以上不同的塑料在熔融狀態(tài)下不產(chǎn)生相分離現(xiàn)象的能力，又稱為塑料的共混性。塑料在分解時(shí)往往釋放出對(duì)塑料材料、設(shè)備、模具及人體都有害的氣體等產(chǎn)物，因此應(yīng)從多方面采取措施防止塑料產(chǎn)生熱分解。2）流動(dòng)性是指成型過(guò)程中塑料熔體在一定的溫度與壓力作用下充填模具型腔的能力。收縮率是指收縮性的大小，以單位長(zhǎng)度塑件收縮量的百分比來(lái)表示。是一種重要的聚合物加工技術(shù)，可有效地降低在此溫度范圍內(nèi)成型制品的內(nèi)應(yīng)力，并能提高制品的因次穩(wěn)定性。溫度處于Tg～Tf范圍內(nèi)時(shí)——聚合物處于高彈態(tài)，形變以高彈形變?yōu)橹鳌?）在加工過(guò)程中，聚合物的粘彈性行為概述如下：溫度變化時(shí)——如溫度升高時(shí)，由粘彈性公式可知，ηη3降低，γH、γV增加，但γV增加得更快，而γH增加趨勢(shì)減小。但由于聚合物分子的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)和大分子運(yùn)動(dòng)的逐步性質(zhì)，聚合物的形變和流動(dòng)不可能是純彈性或純粘性的，而應(yīng)是彈性和粘性的綜合，即為粘彈性的。綜合以上，可以得知：1）對(duì)于大多數(shù)塑料而言，玻璃態(tài)是制品的使用狀態(tài)，Tb溫度和Tg溫度是衡量制品使用范圍的重要標(biāo)志，Tb～Tg溫度范圍越寬，制品對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性越強(qiáng)。3）粘流態(tài) 分子的熱運(yùn)動(dòng)能量很高，聚合物不再保持固體形狀，受力能產(chǎn)生流動(dòng)，但粘性很大。該聚集態(tài)不宜進(jìn)行引起大變形的加工，但可以進(jìn)行機(jī)械加工。圖中 Tb——脆化溫度Tg——玻璃化溫度Tf（Tm）——粘流溫度（熔點(diǎn)溫度）Td——熱分解溫度影響聚集態(tài)轉(zhuǎn)變的因素有：高分子鏈結(jié)構(gòu)、聚合物體系組成、受力狀態(tài)、環(huán)境溫度等，當(dāng)聚合物及組成一定時(shí)，聚集態(tài)的轉(zhuǎn)變主要與溫度有關(guān)。2）工程塑料是指常在工程技術(shù)中用作結(jié)構(gòu)材料的塑料，具有較好的機(jī)械性能及使用性能。2．1．2．2 按聚合物結(jié)構(gòu)及特性分類1）熱塑性塑料是指聚合物分子呈線型或支型結(jié)構(gòu)，受熱流動(dòng)且能夠成型，冷卻后能保持既得的形狀。高分子鏈的柔順性取決于高分子的主鏈結(jié)構(gòu)、取代基、氫鍵、交聯(lián)度等因素的影響，通常根據(jù)其柔順性的高低分為柔性分子鏈和剛性分子鏈。1955年意大利首先合成出等規(guī)聚丙烯。3）通常化學(xué)鍵的鍵能為30～200千卡/摩爾，而分子間力（小分子）一般小于10千卡/摩爾，分子間力（范德華力）對(duì)物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解度等都有影響。用于塑料材料的聚合物一般n值為100～200以上，分子量為104以上，分子鏈長(zhǎng)度大于104埃；2）對(duì)于同一種聚合物，不同的生產(chǎn)批次或同一批次的不同分子之間，聚合度n值是不相同的。1．3．3 塑料模具的分類塑料模具的分類方法很多，一般按照制品的成型工藝方法進(jìn)行分類。后處理前處理修飾塑料制品裝配機(jī)械加工成型加工塑料鋸沖剪車銑刨鉆鉸攻其 它其 它螺 接嵌 接焊 接粘 接粉 料粒 料溶液等鍍 飾印噴燙滾浸涂銼磨拋其 它擠出成型擠壓燒結(jié)其 它壓制燒結(jié)二次成型熱成型發(fā)泡成型涂層成型層壓成型離心成型鑄塑成型滾塑成型吹塑成型壓縮成型注射成型圖12 塑料制品的生產(chǎn)技術(shù)過(guò)程以上過(guò)程中，成型加工是最主要的。進(jìn)入90年代以來(lái)，塑料工業(yè)向著生產(chǎn)工藝自動(dòng)化、連續(xù)化，產(chǎn)品系列化，以及不斷開拓功能性塑料的新領(lǐng)域發(fā)展。這一定向催化聚合工藝的創(chuàng)立、高分子學(xué)科的進(jìn)一步發(fā)展及聚合技術(shù)的開拓，使得高密度聚乙烯、聚丙烯進(jìn)入了工業(yè)化生產(chǎn)。這是通過(guò)有機(jī)物聚合反應(yīng)生成的第一種塑料材料，是現(xiàn)代塑料工業(yè)的里程碑。塑料材料被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、建筑、電氣、電子、家電、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、日用品等各行各業(yè)，更在現(xiàn)代的航空、航天、軍事技術(shù)等尖端科學(xué)領(lǐng)域得到了大力的開拓和應(yīng)用。1．1．2 塑料的特性及其用途1．1．2．1 塑料的特性優(yōu)點(diǎn)：1）塑料材料重量輕，～179。其中 樹脂——高分子化合物，主要由人工合成，又稱為高分子聚合物；一定條件——溫度、壓力、模具、設(shè)備等；塑化成形——加熱→流動(dòng)→成型→定形；合成材料——樹脂、添加劑等。1．1．2．2 塑料的用途塑料的用途是由它的性能及價(jià)格等因素決定的。又于1862年展出了硝化纖維素塑料，為此而被授勛；1865年美國(guó)人John Wesley Hyatt用硝化纖維素制成了代替象牙的桌球；1872年正式命名硝化纖維素加樟腦的合成材料為“賽璐珞”。3）飛躍發(fā)展階段1954年，發(fā)現(xiàn)用TiCl3的絡(luò)合物作催化劑（齊格勒—納塔催化劑），通過(guò)定向聚合可得到優(yōu)良性能的聚合物。這一階段塑料工業(yè)的特點(diǎn)是通過(guò)各種改性技術(shù)來(lái)改進(jìn)塑料的性能，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，生產(chǎn)技術(shù)更趨合理。成型加工添加劑單體塑料制品塑料樹脂原料圖11 塑料制品的生產(chǎn)工業(yè)體系Ⅲ 塑料制品生產(chǎn)Ⅱ 塑料材料生產(chǎn)Ⅰ 塑料原料生產(chǎn)1．2．2 塑料制品的成型加工技術(shù)過(guò)程塑料一般經(jīng)過(guò)以下的生產(chǎn)工序制成產(chǎn)品。（以注射模具為例，利用簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)示意圖）其中 模具基本結(jié)構(gòu)——?jiǎng)幽?、定模、型腔、流道、推出機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、溫度調(diào)節(jié)基本工作過(guò)程——合模→注射→保壓→冷卻→開?！瞥鲋破贰⑸淝皽?zhǔn)備1．3．2 塑料模具的基本要求1）保證塑料制品的質(zhì)量要求，如形狀及尺寸精度、外觀質(zhì)量；2）模具的制造技術(shù)要求，如結(jié)構(gòu)合理、制造容易、成本低廉；3）模具的使用要求，如操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、高效率、自動(dòng)化；4）模具的經(jīng)濟(jì)性要求，如生產(chǎn)批量、材料成本、制造成本。2．1．1．2 分子結(jié)構(gòu)式和分子量以聚丙烯（PP）為例，其分子結(jié)構(gòu)為：[ CH2—CH ]nCH3其中：1）n為高分子的聚合度，應(yīng)具有足夠大的數(shù)值，否則不屬于高分子化合物。2）分子鏈空間構(gòu)型是指支化形高分子或一些結(jié)構(gòu)單元具有取代基（官能團(tuán)）的聚合物分子其小支鏈或取代基（官能團(tuán)）在分子鏈上的排列狀況及構(gòu)造形式，具有無(wú)規(guī)立構(gòu)、等規(guī)立構(gòu)和間規(guī)立構(gòu)等三種構(gòu)型。例2 用于等規(guī)聚丙烯的催化劑為有名的齊格勒（德國(guó)）—納塔（意大利）催化劑，具有定向聚合作用，其對(duì)于高分子聚合物的發(fā)展作出了劃時(shí)代的貢獻(xiàn)。2）無(wú)規(guī)線團(tuán)在受到外力作用的時(shí)候，會(huì)沿著外力作用的方向伸展或壓縮；外力解除后，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間，其分子鏈的空間構(gòu)象將恢復(fù)自由，發(fā)生形態(tài)和尺