【正文】 ,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 )到分解溫度之間 .如果這個范圍寬 ,加工將比較容易 ,如果這個范圍窄 ,可選擇的加工溫度限制就大 ,加工就較為困難 .前者以聚乙烯為代表 ,后者以聚氯乙烯為代表 .經(jīng)常應(yīng)用的聚苯乙烯、 ABS等亦屬于范圍寬的一類 ,所以在設(shè)定注塑機(jī)料筒溫度時 ,能夠比較隨意 。在入射光方向上的散射光對所有透射光之比 ,稱霧度或混濁度 .霧度通常是半透明的 ,并對射入光有漫透的性質(zhì) . ? 拉伸強(qiáng)度是指在規(guī)定 的試驗溫度、濕度和拉伸速度下 ,沿試樣的縱軸方向施加拉伸載荷 ,測定試樣破壞時的最大載荷 . ? 壓縮強(qiáng)度是指在試樣上施加壓縮載荷至破裂 (對脆性材料而言 )或產(chǎn)生屈服的強(qiáng)度 (對非脆性材料而言 ). ? 彎曲強(qiáng)度是指試樣在兩個支點上 ,施加集中載荷 ,使試樣變形或直至破裂時的強(qiáng)度 . ? 沖擊強(qiáng)度是指試樣受沖擊破斷時 ,單位面積上所消耗的焦耳 ,對于某些沖擊強(qiáng)度高的塑料 ,常在試樣中間開有規(guī)定尺寸之缺口 ,這樣可以降低它在破斷時所需要的焦耳 . ? 不同的試件可用不同的試驗方法 :落球式?jīng)_擊試驗、高速拉伸沖擊試驗 . ? 摩擦系數(shù)是指摩擦力與正壓力之比值 .在試樣上加一個正壓力 ,測定試樣剛性運動時的動和靜比值 . ? 磨耗是指塑料在摩擦過程中 ,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、時間下計算壓痕器的壓針?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 。塑料的性能與應(yīng)用 塑料概述 一、塑料的定義 ? 塑料是一種具有可塑性的人造高分子有機(jī)化合物 (樹脂 ). ? 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 .它通常在加熱、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 )。吸收水份后影響其尺寸及形狀 ,吸水率用重量表達(dá)時 ,常以％表示 . ? 透氣性是指一定厚度的塑料薄膜在一個大氣壓力下 ,一平方米的面積中 ,在 24小時內(nèi)所透過氣體的體積 (cm3)值 ,但透氣量與薄臘厚度、面積、時間、溫度、氣壓差值等有關(guān) . ? 透濕性是指水蒸氣對塑料薄膜的透過情況 ,基本原理及定義與透氣性相同 . ? 透過物體的光通量和射到物體上的光通量之比稱為透光度 。在一般情況下熱固性樹脂耐腐蝕性相當(dāng)強(qiáng) . (5)耐久性差 ,易老化 ? 無論是強(qiáng)度、表面光澤或透明度 ,都不耐久 ,受負(fù)荷有蠕變現(xiàn)象 .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 . (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 ,容易受損傷 。 ? 7纏繞在一起的樹脂分子 ? 克服取向作用一個途徑是采用較充分的注射條件 (如 :加快注射速度 ,提高料溫和模溫 ),必要時讓制件在接近塑料軟化溫度下進(jìn)行“退火” ,但效果并不太理想 . ? 備注 :退火是在低于 Tm而高于 Tg的溫度下 (一般是在熱變形溫度以下20～ 30℃ )進(jìn)行的熱處理方法 . 四、熔體粘度 ? 熔體粘度是反映塑料熔體流動的難易程度的特性 ,是熔體流動阻力的度量 ,粘度越高 ,流動阻力越大 ,流動越困難 .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) .當(dāng)熔融溫度或施加的壓力所引起速度變化時 ,將對加聚物或縮聚物的熔融粘度產(chǎn)生影響 .圖 11和圖12為各種樹脂的熔融粘度和溫度、壓力的關(guān)系 . ? 從圖 11可以看出 ,乙酸纖維素、聚苯乙烯、聚甲基丙烯甲酯、尼龍及聚碳酸酯等樹脂 ,它們都是隨著溫度的增加粘度急劇下降的 ,因此曲線的斜率較大 ,而聚乙烯及聚甲醛樹脂則對溫度不敏感 . ? 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 .從圖 12可知 ,聚苯乙烯及各種聚乙烯樹脂的熔體粘隨速度的增加表現(xiàn)出急劇下降的傾向 ,而尼龍、聚甲醛、聚甲基丙烯酸甲酯及聚碳酸酯的熔體粘度則對速度不敏感 .圖 13中把熱塑性聚酯和聚丙烯作了比較 ,如在 100cm/s的低速度區(qū)域 ,當(dāng)剪切速度改變時熱塑性聚酯的粘度幾乎不變 ,而聚丙烯樹脂的粘度則隨剪切速度的增加而急劇下降 . 一些塑料粘度受溫度的影響 序 號 塑 料 對溫度的敏感度 1 C A 最 高 2 P S 較 高 3 P P 稍 低 4 P E 一 般 5 P O M 差 ? 熱塑性樹脂存在這樣一種傾向 ,如果其熔體粘度對溫度敏感的話對剪切速度就表現(xiàn)得不敏感 。 ? B、塑料樹脂在生產(chǎn)時沒有得到充分的干燥 。 ? H、塑料在料筒內(nèi)容許的停留時間 (設(shè)定殘料量及停機(jī)時考慮的因素 )。但與 PC相比其韌性 /強(qiáng)度都較低 ,表面硬度低、易被硬物劃傷 . ? PMMA較易燃燒 ,火焰呈藍(lán)色 (黃頂 ),不冒煙 ,燃燒易出現(xiàn)起滴起泡現(xiàn)象 。塑料著色以后 ,很難用肉眼直接看出是何種塑料 ,要用“看、聽、聞、壓、摔、咬”的方法來綜合鑒別 .現(xiàn)將各種常用塑料的特性、制品性能、鑒別方法等簡單地介紹一下 ,供大家鑒別塑料材料時參考 . ? 聚丙烯 (PP) 俗稱百折膠 ? PP是最輕的一種塑料 ,密度為 ～ ,比水輕 ,在水中能浮于水面 .PP料粒呈乳白色、半透明、蠟狀物 ,燃燒時速度慢 ,火焰上端呈黃色 ,中間帶藍(lán) ,有燃滴滴落現(xiàn)象 ,熄滅火焰后 ,有一股石蠟氣味 .PP制品質(zhì)輕且硬 ,耐熱、耐腐蝕、耐疲勞性優(yōu)良 ,韌性好 (能經(jīng)受上萬次彎曲、折迭 ),PP制品易老化 . ? 備注 :PP與 PE(聚乙烯 )特性相似 ,但 PE密度為 ～ ,密度比PP稍大 ,硬度比 PP稍低 ,鑒定 PP時應(yīng)與 PE要仔細(xì)地加以區(qū)分開來 . ? 苯乙烯 (PS) 俗稱硬膠 ? 純 PS是一種硬而脆的無色透明塑料 ,密度為 ,接近水的比重 .PS燃燒速度慢 ,火焰黃亮、閃光、冒黑煙 ,熄滅后有一股特殊的煤氣味 。 ? D、塑料的玻璃化溫度、熔點、分解溫度 (設(shè)定料筒溫度時考慮的因素 )。例如 ,把制品放置在玻璃化溫度以上的溫度條件下時 ,會招致意想不到的變形 .反之 ,如果想對制品進(jìn)行改變形狀加工處理等 ,則可以在玻璃化溫度以上進(jìn)行實施 .此外 ,希望提高制品的結(jié)晶度時 ,也可以在這個溫度范圍中進(jìn)行處理 . 七、蠕變及應(yīng)力松弛 ? 如果把一個由熱塑性樹脂制成的細(xì)長板的一端掛上重物 ,在放置了一個較長的時間后 ,就會發(fā)現(xiàn)板的長度在隨著時間一點一點地增大 ,而且即使把重物取下來 ,板的長度也不會再恢復(fù) ,我們把這種現(xiàn)象稱為蠕變 . ? 如果在板的兩端加上拉應(yīng)力或者壓應(yīng)力并使之保持在一定的長度 ,同樣在放置了一個較長的時間后 ,就會發(fā)現(xiàn)所加的應(yīng)力在逐漸變小甚至變?yōu)榱?,我們把這種現(xiàn)象叫做應(yīng)力松弛 . ? 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 .這種現(xiàn)象在鋼鐵、陶瓷或熱固性樹脂中是見不到的 ,熱塑性樹脂之所以發(fā)生這種現(xiàn)象 ,與線狀巨大分子隨時間順其應(yīng)力方向滑移有關(guān) . ? 因此 ,為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生 ,就應(yīng)該增加大分子和大分子之間的橫向束縛力 .這其中的一個方法就是提高其結(jié)晶度 ,如尼龍、聚酯及聚丙烯等樹脂 ,本來其結(jié)晶度就較高 ,但為了更好地防止以上現(xiàn)象的發(fā)生 ,必須在進(jìn)行纖維加工時 ,用熱處理或拉伸來最大限度地提高它們的結(jié)晶性 .另一個方法就是使用某些化學(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 . ? 塑料的蠕變現(xiàn)象或應(yīng)力松弛現(xiàn)象常引起一些意外的事故 .如把一個是凹形 ,一個是凸形的兩個制品 ,強(qiáng)制壓在一個組合成“子母扣配合”的形式時 ,由于是強(qiáng)制壓入 ,在接合部兩制品必然要分別受到壓應(yīng)力和拉應(yīng)力的作用 ,時間一長接合部就會松動而影響裝配品的繼續(xù)使用 .此外 ,在制品的貯存或搬運過程中 ,必須注意不要使之受到很大的應(yīng)力 ,否則會引起制品的變形、破損等問題 . ? 八、熱膨脹 ? 熱塑性樹脂的缺點之一是其熱膨脹和熱收縮比較大 ,有時會因此影響其使用 .例如 ,在其他種類的樹脂表面上用熱塑性樹脂涂覆時 ,或把金屬和熱塑性樹脂組合在一起使用時 ,由于各自膨脹系數(shù)的不同 ,有時會造成彎曲、龜裂、松弛等問題 .而且 ,把其制品作為機(jī)械零部件使用時 ,也會因發(fā)生熱膨脹等引起尺寸變化 ,造成配合不良等問題 . ? 一般各種材料都有隨溫度升高其熱膨脹系數(shù)增大