【正文】 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 固有的結(jié)晶度要低,因此,其結(jié)晶度可以通過(guò)熱處理或提高 模溫的方法得到提高.? 結(jié)晶度高的聚合物其強(qiáng)度增加、伸長(zhǎng)率下降、體積減小. 塑料的結(jié)晶度越高,其密度就大,熔融溫度(熔點(diǎn))也越高,而 且強(qiáng)度大,透明性低, 的關(guān)系,各種樹(shù)脂在拉伸特性上的變化和該樹(shù)脂在成型加 大,聚合物其拉伸特性的變化幅度也越大.? 結(jié)晶性較好的聚合物會(huì)因其結(jié)晶化的進(jìn)行而產(chǎn)生體積收縮,進(jìn)而影響其,必須設(shè)法在加工時(shí)盡可能使其結(jié)晶度提高到固有的結(jié)晶度, 上,為了改善制品的尺寸穩(wěn)定性,常在樹(shù)脂中添加一些能起結(jié)晶化的促進(jìn)劑(成核劑).六、玻璃化溫度? 在熱塑性樹(shù)脂中有一個(gè)玻璃化溫度(玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn))的現(xiàn)象, 即:聚合物在隨溫度增高的過(guò)程中,在其熔融前會(huì)在某一溫 度范圍內(nèi)處于既非固體又非粘性液體的橡膠態(tài),我們把出 現(xiàn)橡膠態(tài)度的開(kāi)始溫度稱為其玻璃化溫度(Tg).在這個(gè)溫度 范圍里聚合物的熱膨脹會(huì)突然變大,而且所發(fā)生的形變和 橡膠不同,是不可逆的形變.? 玻璃化溫度特性對(duì)使用聚合物制品時(shí)是非常重要的。 6取向而拉伸展開(kāi)的樹(shù)脂分子。 2樹(shù)脂注入模具(實(shí)際上由主流道、澆口組成)。即使是熱固性樹(shù)脂,超過(guò)200攝氏度也會(huì)冒煙,并產(chǎn)生剝落.? (2)隨著溫度的變化,性質(zhì)也會(huì)大大改變? 高溫自不待言,即使遇到低溫,各種性質(zhì)也會(huì)大大改變.? (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.? (4)易于受特殊溶劑及藥品的腐蝕? 一般來(lái)說(shuō),塑料比較不容易受化學(xué)藥品的腐蝕,但有些塑料(如:PC、 ABS、PS等)這方面的性質(zhì)特別差。疲勞載荷來(lái)源有拉壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊等。2)℃的蒸餾水 中,經(jīng)過(guò)24小時(shí)后所吸收的水份量。塑料的性能與應(yīng)用96 / 96? 一、塑料的定義塑料概述? 塑料是一種具有可塑性的人造高分子有機(jī)化合物(樹(shù)脂).? 塑料是指以有機(jī)合成樹(shù)脂為主要成分,加入或不加入其他配合材料(助劑)而構(gòu) 、加壓條件下可塑制成具有一定形狀的器件.? 所謂可塑性,是指象黏土那樣,加力就變形,而撤除外力之后不恢復(fù)原狀的性質(zhì). 所謂彈性(彈力),是指施加一定程度的力就變形,但撤去所施加的力則恢復(fù)原狀, 這種性質(zhì)叫彈性(例如:橡膠),具有彈性的物體叫做彈性體(如:松緊帶)。? 軟質(zhì)塑料有:軟PVC、K膠(BS)、TPE、TPR、EVA、TPU等.? 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:PAPA6PA6PA1010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)五、塑料的物理性能? (密度) ★? 塑料的比重是在一定的溫度下,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(cè)定方法.? ★? 塑料的吸水性是指規(guī)定尺寸的試樣浸入一定溫度(25177。當(dāng)用A型,測(cè)出 超過(guò)95%量程時(shí),應(yīng)改用D型,當(dāng)D型測(cè)出超過(guò)95%量程時(shí),則需要改用洛 氏壓痕.? ? 疲勞強(qiáng)度是指在一個(gè)靜態(tài)破壞力而有小量交變循環(huán)的環(huán)境下,使塑料破 壞的強(qiáng)度。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).? (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(xiàng)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.? (1)耐熱性差、易于燃燒? 這是塑料最大的缺點(diǎn),與金屬和玻璃制品相比,其耐熱性遠(yuǎn)為低劣,溫度 稍高,就會(huì)變形,、煙和 有毒氣體。如果不需考慮色粉對(duì)高溫的敏感性,溫度調(diào)高些或調(diào) 低些,對(duì)生產(chǎn)影響不大.? 塑料在加熱料筒中經(jīng)歷的熱力學(xué)變化如圖C所示:? 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,從進(jìn)料段往前到射嘴段,溫度逐漸遞增,如若破壞了這種遞增,際生產(chǎn)中,調(diào)校的射嘴溫度比其前段料筒溫度略低,但前段料筒位置內(nèi)的料事實(shí)上已完全進(jìn)入粘流態(tài),稍低溫度的射嘴起著保溫及出料均勻的作用.? 塑料的粘流態(tài)溫度范圍有一定極限,超過(guò)了這種極限,即超過(guò)了分解溫 度,塑料產(chǎn)生分解,會(huì)破壞原來(lái)的化學(xué)結(jié)構(gòu),成為低分子化合物,甚至碳化. 有時(shí)噴嘴對(duì)空注射發(fā)生爆鳴聲,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,說(shuō)明料 筒內(nèi)部分塑料不堪高溫或長(zhǎng)時(shí)間受熱而發(fā)生了分解.? 正常生產(chǎn)過(guò)程中的塑料,不般不會(huì)超過(guò)分解溫度,但如果料筒內(nèi)壁或螺 桿損傷后有死角,造成長(zhǎng)時(shí)間停滯或受到劇烈的擠壓剪切,就有可能發(fā) 生分解,注塑出來(lái)的制件,往往帶有焰火狀黃斑.三、塑料分子的取向? 塑料成型加工過(guò)程中, 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) :? 非晶態(tài)高聚物的玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)以及結(jié)晶型高聚物的非晶態(tài)部分,在一定條件下,高速通過(guò)噴嘴及模具的流道時(shí),長(zhǎng)線形的高分子會(huì)順著流動(dòng)方向作相互平行的排列,一旦這些排列在塑料冷卻固化之前來(lái)不及消除而留在了固態(tài)塑料制件之中,分子的取向及因此而形成的取向效應(yīng)便保持下來(lái).? 一般來(lái)說(shuō),取向作用會(huì)使制件的整體性遭受削弱,表現(xiàn)為塑件內(nèi)部各處的物理機(jī)械 ,與分子鏈相垂直的方向, 然,當(dāng)這種取向強(qiáng)烈時(shí),制件很可能出現(xiàn)翹曲變形或開(kāi)裂.? 下表列舉了幾種常用塑料分子取向后其橫、直兩個(gè)方向上的抗張強(qiáng)度及伸長(zhǎng)率的比較:塑 料抗張強(qiáng)度 (Mpa)伸 長(zhǎng) 率 (%)橫 向直 向橫 向直 向聚苯乙烯高沖擊聚苯乙烯A B S低壓聚乙烯聚 碳 酸 酯──? 乙烯圓形面蓋制品,粗的直澆口設(shè)在中央,由于注塑時(shí)起始射壓不高,后來(lái) 的塑料在較大的壓力梯度下緩慢進(jìn)入模腔,造成分子輻射狀的取向排列, 加上冷卻過(guò)程太快,經(jīng)過(guò)一段不長(zhǎng)時(shí)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(lái),從中央開(kāi)始沿 輻射方向出現(xiàn)眾多裂紋.? 圖E是黑色的改性聚苯乙烯及聚苯乙烯共混料制件,在料流方向上出現(xiàn)一 個(gè)彎曲位A,由于通道突然收縮變窄,塑料充盈時(shí)壓力梯度大,分子取向作 用大,當(dāng)注射接近結(jié)束發(fā)生輕微脹模時(shí),熱熔料擠開(kāi)基本冷固了的排列有 序的分子鏈,于是出現(xiàn)了A位置應(yīng)力發(fā)白的缺陷.? 1注塑機(jī)料筒。? 5沿模腔壁面而流速極慢的部分。由于活潑原子團(tuán)組成的加聚物,其最佳成型溫度高得多,溫度可調(diào) 范圍大,通過(guò)提高注射速度的方法等都可降低其熔體粘度,加聚物樹(shù) 脂的特性通過(guò)多級(jí)注射速度的注塑機(jī)會(huì)得到更好的發(fā)揮.常用塑料改進(jìn)流動(dòng)性能的方式序號(hào)塑料代號(hào)俗 名改進(jìn)方式1P E聚乙烯提高螺桿速度2P P聚丙烯提高螺桿速度3P A尼龍(聚酰胺)提高溫度4POM聚甲醛提高螺桿速度5P C聚碳酸酯提高溫度6P S聚苯乙烯兩者都行7ABS─提高溫度8PVC聚氯乙烯提高溫度9PMMA聚甲基丙酸甲酯提高溫度五、結(jié)晶度? 熱塑性樹(shù)脂固體中的分子聚集狀態(tài)有疏有密,可以把致密 的部分稱為結(jié)晶部分,而把過(guò)疏的部分稱為非晶部分,大多 數(shù)的聚合物都會(huì)有某種程度的結(jié)晶部分?；虮仨氂酶邏簵l件注塑,容易造成塑件內(nèi) 、大小、厚薄情況,選擇流 動(dòng)性合適的塑料成型.? 吸水性及揮發(fā)物含量? 在熱塑性塑料中或多或少地含有水分及揮發(fā)物,適量的水 比例時(shí),則會(huì)在注塑時(shí)出現(xiàn)很多問(wèn)題(如:降解、發(fā)霧、強(qiáng)度 降低等),嚴(yán)重時(shí)可產(chǎn)生氣泡(銀紋)、表面粗糙,對(duì)于透明制 品透光性被破壞(渾濁不清)等不良現(xiàn)象,對(duì)精密塑件很難保 ,脆性增 加,成型時(shí)充模困難,也是不可使用的,這一點(diǎn)要特別注意,有 的人認(rèn)為塑料干燥得越充分越好,這是一個(gè)錯(cuò)誤的觀念.? 引起塑料中水分和揮發(fā)物多的原因主要有以下三個(gè)方面。? B、塑料的密度(設(shè)定多段射膠的位置時(shí)考慮的因素)。? F、塑料的結(jié)晶性(設(shè)定模溫/料溫時(shí)考慮的因素)。? J、塑料成型時(shí)的模具溫度范圍(設(shè)定模溫時(shí)考慮的因素)。收 縮 率 (%)～有機(jī)玻璃(P M M A)? PMMA的性能:? PMMA為無(wú)定型聚合物,俗稱有機(jī)玻璃(亞加力),透光率為92%,它是很好的光學(xué)材料。? 其二:分子取向程度高而呈現(xiàn)較大的收縮率.? PP的加工溫度在200～250℃左右較好,它有良好的熱穩(wěn)定 性(分解溫度為310℃),但高溫下(280～300℃),長(zhǎng)時(shí)間停留 提高有明顯的降低,所以提高注射壓力和注射速度會(huì)提高 其流動(dòng)性。尼龍料的流變特性是其粘度對(duì)剪切速 率不敏感.? PA的粘度遠(yuǎn)比其它熱塑性塑料低,且其熔化溫度范圍較窄(僅5℃左 右).PA流動(dòng)性,容易充模成型,“流涎”現(xiàn)象,最好 用彈弓針閥式噴嘴,凝固點(diǎn)也高,熔料 在模具內(nèi)隨時(shí)會(huì)因溫度降低到熔點(diǎn)以下而凝固,妨礙充模成型的完成, ,必須采用高速注射(薄壁或長(zhǎng)流程制件 尤其這樣),保壓時(shí)間要短,尼龍模具要有充分的排氣措施.? PA熔融狀態(tài)時(shí)熱穩(wěn)定性較差,易降解。 PC產(chǎn)品表面易出現(xiàn)氣花，水口位易產(chǎn)生氣紋，內(nèi)部殘留應(yīng)力較大，易開(kāi)裂， 因此PC料的加工要求較高。啤PVC料 停機(jī)時(shí)需及時(shí)用PS水口料(或PE料)清洗泡筒,防止PVC分解產(chǎn)生HC1氣體,腐 蝕螺桿、炮筒內(nèi)壁.? PVC的加工條件:干燥溫度（℃）不用干燥,若潮濕時(shí),需在70以下干燥1小時(shí)模具溫度（℃）30～50殘料量(mm)2～6熔膠溫度（℃）160～185背壓(Mpa)4～8注射壓力（Mpa)70～110鎖模力約(ton/in2)2注 塑 速 度慢速或中速回料轉(zhuǎn)速(rpm)50～80螺 桿 類 別標(biāo)準(zhǔn)螺桿(直通式噴嘴)停 機(jī) 處 理有HDPE/PS清洗碎料翻用(%)15～25? PVC的模具制作:合適壁厚(mm)2～澆 口 設(shè) 計(jì)大多數(shù)入水口均可采用,因塑料粘度頗高,流道及澆口均需用比正常略加大20%左右,切忌使用熱流道系統(tǒng),排氣一定要充分.收 縮 率 (%)硬質(zhì):1～ 軟質(zhì):～聚 苯 醚 ( P P O )? PPO的性能:? PPO(MPRLY)是一種綜合性能極佳的無(wú)定性工程塑料,密度為,硬而韌,其硬度比PA、POM、PC高,機(jī)械強(qiáng)度高、剛性好、耐熱性好、耐化學(xué)性好、熱變形性好(熱變形溫度為126℃,可在沸水中煮)、尺寸穩(wěn)定性高(%),吸水率低(%).缺點(diǎn)是對(duì)柴紫外線不穩(wěn)定,顏色會(huì)變深.? PPO的應(yīng)用:? 高頻電子零件、絕緣零件、線圈芯、醫(yī)療用具、高溫食具、食具消毒 器、濾水器材、齒輪、泵頁(yè)輪、化工用管道、塑料螺絲釘、復(fù)印機(jī)殼 及零件、打印機(jī)、傳真機(jī)、計(jì)算機(jī)內(nèi)部配件等.? PPO的工藝特點(diǎn):? PPO的熔體粘度高、流動(dòng)性差、,需在110℃的溫 度下干燥1～2小時(shí),成型溫度為260～310℃,模溫控制在80～110℃為 宜,需在“高溫、高壓、高速” 口前方易產(chǎn)生噴射流紋(蛇紋),水口流道以較大為佳。若噴嘴溫度控制不當(dāng)(偏低),流道(水口)易 冷卻固化,℃或熔料在料筒中停留時(shí)間 超過(guò)30分鐘,不宜使用 熱流道系統(tǒng),模具排氣要良好,宜用“高速、中壓、中溫”的條件成型加工,防火 料或加玻纖的PBT水口料不宜再回收利用,停機(jī)時(shí)需用PE或PP料及時(shí)清洗 料管,以免碳化.? PBT的加工條件:干燥溫度（℃）110～120干燥時(shí)間約(hr)2～3模具溫度（℃）50～75殘料量(mm)2～6熔膠溫度（℃）250～270背壓(Mpa)5～10注射壓力（Mpa)100～140鎖模力約(ton/in2)3～4注 塑 速 度高 速回料轉(zhuǎn)速(rpm)70～90螺 桿 類 別標(biāo)準(zhǔn)螺桿(直通式噴嘴)停 機(jī) 處 理關(guān)料閘啤清即可碎料翻用(%)15～25備注: 防火PBT需要用PE料過(guò)泡,水口料不宜回收利用? PBT的模具的制作:合適壁厚(mm)～4 (排氣要充分)澆 口 設(shè) 計(jì)不宜用熱流道系統(tǒng)。PS制品表面光澤性良好,耐沖擊強(qiáng)度低.? 丙烯腈苯乙烯共聚物(AS或ASN) 俗稱透明大力膠? SAN(AS)是PS改性后的一種微藍(lán)色透明粒料,比水 、火焰閃光、黃亮、冒黑煙,熄滅時(shí)有一股似PS刺 激性的氣味(腥味),SAN制品韌性增大,比PS制品的脆性有所改善.? 丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS樹(shù)脂) 俗稱超不碎膠? ABS是一種通用的工程塑料,料粒呈牙黃色(象牙白),為不透明塑料,密 ,、火焰黃亮、閃光、冒黑煙, 熄滅后,離火后自熄現(xiàn) ,呈淺灰色,“韌、 硬、剛”的綜合性能,強(qiáng)度高、剛性好,硬度、耐沖擊性、制品表面光澤 性好.? 聚甲醛(POM) 俗稱賽鋼? POM是一種白色不透明粒料,密度很大,比水重.? 燃燒時(shí)火焰呈藍(lán)色,幾乎無(wú)色(不冒煙),熄滅后有一股強(qiáng)烈地、刺激性甲 醛氣味(易流眼淚).POM制品硬度高,剛性好,耐磨、強(qiáng)