【正文】 溫度是相對固定的，只是由于采取的測溫方法、測溫點(diǎn)布局及溫度感應(yīng)器的性能差別才造成上述差異。 ? 影響收縮率的因素有塑料的性質(zhì) 、 成型條件 、 模具與制品的設(shè)計 。 84 ?引起塑料中水分和揮發(fā)物多的 原因 主要有以下三個方面； ? A、 塑料樹脂的平均分子量低； ? B、 塑料樹脂在生產(chǎn)時沒有得到充分的干燥； ? C、 吸水性大的塑料因存放不當(dāng)而使之吸收了周圍空氣中的水分 ， 不同塑料有不同的干燥溫度和干燥時間的規(guī)定 。我們要根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、大小、厚薄情況，選擇流動性合適的塑料成型。 78 九、塑料的流動方向和熔料的冷凝過程 （ 圖 a） （ 圖 b） （ 圖 c） A、 塑料的流動方向 79 快 慢 冷凝表層 冷凝過程 B、 熔料的冷凝過程 80 注射壓力沿著熔體流動路徑上的分布 熔體 型腔 澆口 壓力 主流道 分流道 熔體入 口壓力 流動長度 大氣壓力 增加 81 十、與注塑加工有關(guān)的主要塑料性能 ? 流動性 ? 受熱后熔融狀態(tài)的塑料 ， 在壓力 作用下 ， 充滿整個型腔的能力叫 流 動性 ， 一般用專業(yè)流動性測試模具 來進(jìn)行測試 （ 如右圖所示 ） 。 樹脂的熱膨脹系數(shù)對溫度的變化及樹脂的比容 （ 單位質(zhì)量所具有的體積 ） 和溫度的關(guān)系如下圖所示： 76 樹脂熱膨脹系數(shù)和質(zhì)量體積與溫度的關(guān)系 Tg 占有體積 Tm 質(zhì) 量 體 積 溫 度 77 ? 從上圖中可知 ， 樹脂在一定的溫度范圍內(nèi)其熱膨脹系數(shù)是以一定的速率變化的 ， 而 一旦到了玻璃化溫度就會有急劇的增大 ， 最后導(dǎo)致熔融 。 75 八、熱膨脹 ? 熱塑性樹脂的 缺點(diǎn) 之一是其 熱膨脹 和 熱收縮 比較大 ，有時會因此影響其使用 。 另一個方法 74 就是使用某些化學(xué)藥品 ， 使之形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) ，如熱固性樹脂就屬于此類 ， 因其三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的束縛可以有效地防止大分子間的滑移 。 73 ? 當(dāng)然 ， 這種現(xiàn)象在作用力施加較短的瞬間是見不到的 ， 只有在 長時間受力 的情況下才能發(fā)生 。反之，如果想對制品進(jìn)行改變形狀的加工處理等，則可以在 玻璃化溫度以上 進(jìn)行實(shí)施。 現(xiàn)實(shí)上 ， 為了改善制品的尺寸穩(wěn)定性 ， 常在樹脂中添加一些能起結(jié)晶化的促進(jìn)劑 （ 成核劑 ） 。可見結(jié)晶度和物性有著緊密的關(guān)系，各種樹脂在拉伸特性上的變化和該樹脂在成型加工過程中產(chǎn)生的結(jié)晶化的 差異 有關(guān)。但一般而論 ,像尼龍、熱塑性聚酯那樣具有官能基的聚合物，或像聚丙烯、聚乙烯等分子排列較規(guī)整的聚合物，它們的結(jié)晶度較高，而共聚物或混合的聚合物等其結(jié)晶度較低。唯一 例外 的樹脂是 聚苯乙烯 ，它的熔體粘度不僅對溫度敏感而且對剪切速度也敏感。 ? 圖 12和圖 13表示測定時因加壓引起速度（稱之為剪切速度）變化時，各樹脂熔體粘度的變化情況。 聚乙烯的分子形狀及其分子量分布的不同 ， 其熔體粘度將有不同的表現(xiàn) 。 結(jié)果 ， 經(jīng)過一段不長時間的使用或靜置 ， 機(jī)械強(qiáng)度的差異便以應(yīng)力破壞的方式暴露出來 ，從中央開始沿輻射方向出現(xiàn)眾多裂紋 。 由于分子排列的結(jié)果 ， 與分子鏈相垂直的方向 ， 強(qiáng)度將差于平行方向 。我們先看一下塑料實(shí)際上是如何流入成型模具的，這將有助于了解塑膠表面和芯部 方向性 的產(chǎn)生原因。 49 ? 有時噴嘴對空注射發(fā)出 爆鳴聲 ， 就是由于氣態(tài)低分子生成物從料筒內(nèi)的高壓突然轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛪哼M(jìn)入大氣 ， 瞬間膨脹造成 。 47 ? 塑料在加熱料筒中經(jīng)歷的熱力學(xué)變化如圖 C所示： 進(jìn)料 出料 粘流態(tài) 高彈態(tài) 玻璃態(tài) 圖 C 塑料在加熱料筒中的三態(tài)變化 48 ? 從圖中可以看出 ， 在熱的作用下 ， 塑料是從玻璃態(tài)經(jīng)歷高彈態(tài)轉(zhuǎn)化為粘流態(tài) 。 46 ? 塑料只能在 粘流態(tài) 下才能注射充填成型，即是說，塑料的 加工溫度范圍 只能是 從粘流溫度（或結(jié)晶型塑料的 熔點(diǎn) ）到分解溫度之間 。 44 加工溫度 使用溫度 Tg Tm 彈性模量 溫 度 塑料的使用溫度 、 加工溫度和彈性模量的關(guān)系 45 ? 粘流態(tài) ? 處于粘流態(tài)下的塑料分子 ， 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)已經(jīng)解體 ， 大分子鏈與鏈之間 ， 鏈段與鏈段之間都能夠自由移動 。 43 ? 高彈態(tài)有兩個 特點(diǎn) ： ? （ 1） 在較小作用力下可產(chǎn)生較大變形 ， 外力解除后能恢復(fù)原狀 。 ? 高彈態(tài) ? 處于高彈態(tài)下的塑料分子 ， 動能增加 ， 鏈段展開成網(wǎng)狀 ， 但分子的運(yùn)動仍維持在小鏈段的旋轉(zhuǎn) ， 鏈與鏈之間不發(fā)生位置移動 。 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 ） 。 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 。 圖中標(biāo)示的溫度為聚苯乙烯試樣的溫度 。 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 ， 而將液體樹脂視為粘流態(tài)的代表 。 ? 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。水口料的回收利用次數(shù)及比例，對塑料制品的顏色、強(qiáng)度等均有不同程度的影響， 生產(chǎn)時要嚴(yán)格控制添加水口料量 。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。 ? （ 6） 易受損傷 、 也容易沾染灰塵及污物 ? 塑料的表面硬度都比較低 ， 故易受損傷；另外 ， 由于是絕緣體 ， 故帶有靜電 ， 因此容易沾染灰塵 。 ? （ 3） 機(jī)械強(qiáng)度較低 ? 與同樣體積的金屬相比 ， 機(jī)械強(qiáng)度低得多 ， 特別是薄型制品 ， 這種差別尤為明顯 。 26 ? （ 8） 產(chǎn)品制造成本低 ? 塑料原料本身雖然不那么便宜 ， 但如 （ 1） 項所述 ， 由于塑料易于加工 ， 設(shè)備費(fèi)用比較低廉 ， 所以能降低產(chǎn)品成本 。 25 ? （ 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 。 24 ? （ 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 。 20 ? 7． 成型收縮率 ★ ? 成型收縮率 是指熱塑性塑料在模具中成型時 ， 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 。 蠕變的來源有拉伸蠕變 、壓縮蠕變 、 彎曲蠕變等 。 15 ? 6． 按塑料的 化學(xué)結(jié)構(gòu) 分類 ? A、 聚 烯 烴 類 （ 如： LDPE、 MDPE、 HDPE、LLDPE、 UHMWPE、 PP 等 ） ? B、 聚苯乙烯類 （ 如： PS、 AS、 BS、 ABS、 MBS、HIPS 等 ） ? C、 聚酰胺類 （ 如： PA PA66 、 PA 6 PA 1010 等 ） ? D、 聚醚類 （ 如： PC、 POM、 PSF、 PPO等 ） ? E、 聚酯類 （ 如： PBT、 PET等 ） ? F、 丙烯酸酯類（如： PMMA） 16 功 能 塑 料 工 程 塑 料 加 纖 塑 料 合 金 塑 料 納 米 塑 料 通 用 塑 料 降 解 塑 料 塑 料 熱塑性 彈性體 熱固性 17 五、塑料的物理性能 ? 1． 比重 （ 密度 ） ★ ? 塑料的 比重 是指在一定的溫度下 ， 秤量試樣的重量與同體積水的重量之比值 ， 單位為 g/cm3 ,常用液體浮力法作測定方法 。 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：酚醛樹脂 、 環(huán)氧樹脂 、 氨基樹脂 、 聚胺酯 、發(fā)泡聚苯乙烯等 ） 。另外，還有功能塑料（如： LCP、 人造器官等）、納米塑料、降解塑料等。 10 四、塑料的分類 目前 ， 塑料已發(fā)展到 300 多種 ， 最常用的塑料有二十幾種 。構(gòu)成塑料的分子，由于分子量都是在 10000 以上的高分子，所以說塑料是 高分子化合物 （高聚物）。 它通常在 加熱 、 加壓 條件下可塑制成具有一定形狀的器件 。 ? 塑料 是指以有機(jī)合成樹脂為主要成分 ， 加入或不加入其他配合材料 (助劑 )而構(gòu)成的 人造材料 。 7 二 、 塑料的來源 ? 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）。 8 三 、 塑料的發(fā)展過程 不同塑料的開發(fā)生產(chǎn)時間 ： ? 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 ： 聚對苯二甲酸乙二醇酯 （ PET） ? 1949 ： 聚酰胺 （ Nylon） ? 1950 ： 聚甲基丙烯酸甲酯 （ Acrylic） 9 ? 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 ： 聚對苯二甲酸丁二醇酯 （ PBT ） ? 1985 ： 液晶塑料 （ LCP ） ? 1994 ： 改性為注塑級的 PET（ PETG ） ? 1995 ： 超彈性聚甲醛 （ TPOM ） ? 1996 ： 透明硬質(zhì)聚氯乙烯 ? 自 1960 年以后 ， 塑料的應(yīng)用和加工技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展 。 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)量相對較少，價格較貴。 3． 按其 受熱 時所呈現(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 熱塑性塑料 14 ? 5． 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 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； ?軟質(zhì) 塑料有： 軟 PVC、 K 膠 （ BS ） 、 TPE、TPR、 EVA、 TPU 等 。 18 ? 3． 蠕變 ★ ? 蠕變 是指在一定的溫度 、 濕度條件下 ， 塑料在 固定的外力 持續(xù)作用下 ， 隨時間變化所表現(xiàn)出的特征 ，這種變形的特征隨增加載荷而增加 ， 隨減少載荷而減少 ， 其變形亦逐漸恢復(fù) 。 ? 6． 熔融指數(shù) ★ ? 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 時間內(nèi)通過測試器的小孔所流出的熔料重量 ， 單位是以 克 /10分鐘 表示 。 ? （ 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 ， 可提高其商品價值 ， 并給人一種明快的感覺 。 使用時不必?fù)?dān)心酸 、 堿 、鹽 、 油類 、 藥品 、 潮濕及霉菌等的侵蝕 。 ? （ 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；透明塑料 （ 如：PMMA、 PS、 PC等 ） 可制作透明的塑料制品 （ 如：鏡片 、 標(biāo)牌 、 罩板等 ） 。 27 ? （ 2） 隨著溫度的變化 ， 性質(zhì)也會大大改變 ? 高溫自不待言 ， 即使遇到低溫 ， 各種性質(zhì)也會大大改變 。 另外 ， 所有的塑料均 怕紫外線及太陽光照射 ， 在光 、 氧 、 熱 、 水及大氣環(huán)境作用下會老化 。 29 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 無機(jī)顏料 兩大類。水口料的控制及回收利用是塑料工業(yè)的究課題，熱流道模具的使用就是減少水口料的創(chuàng)舉。 32 ? 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