【正文】 下尺寸較穩(wěn)定。它輕而堅韌，容易著色，有較好的電氣絕緣性能。／cm3，比普通硅玻璃輕一半。372有機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。有機玻璃產(chǎn)品有模塑成型料和型材兩種。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玻璃。要求塑件精度高時。農(nóng)藥噴霧器及家具等。汽車工業(yè)上用ABS制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管、加熱器等，還有用ABS夾層板制小轎車車身。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。耐氣候性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。ABS塑料表面受冰醋酸、植物油等化學(xué)藥品的侵蝕會引起應(yīng)力開裂。耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。ABS有極好的抗沖擊強度，且在低溫下也不迅速下降。ABS無毒、無味、呈微黃色，成型的塑料件有較好的光澤。這三種組分的各自特性，使ABS具有良好的綜合力學(xué)性能。3．成型特點 流動性和成型性優(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注射時間，以防止縮孔及變形，降低內(nèi)應(yīng)力，但料溫過高，容易出現(xiàn)銀絲；因流動性好，模具設(shè)計中大多采用點澆口形式。在電氣方面用作良好的絕緣材料、接線盒、電池盒等。近幾十年來，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，又保留了它的優(yōu)點，從而擴大了它的用途。但耐熱性低，熱變形溫度一般在70～98℃，只能在不高的溫度下使用。酮類和脂類等。對水、乙醇、汽油、植物油及各種鹽溶液也有足夠的抗蝕能力。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。定向度和雜質(zhì)量有關(guān)。聚苯乙烯無色透明、無毒無味，落地時發(fā)出清脆的金屬聲，／cm3。應(yīng)采用帶預(yù)塑化裝置的螺桿式注射機；模具澆注系統(tǒng)應(yīng)粗短，進料口截面宜大，模具應(yīng)有冷卻裝置。3．成型特點 聚氯乙烯在成型溫度下容易分解放出氯化氫。插頭、開關(guān)、電纜。墻壁裝飾物等建筑用材。2．主要用途 由于聚氯乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性高，所以可用于防腐管道、管件、輸油管、離心泵、鼓風(fēng)機等。但聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性較差，長時間加熱會導(dǎo)致分解，放出氯化氫氣體，使聚乙烯變色。聚氯乙烯有較好的電氣絕緣性能，可以用作低頻絕緣材料。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，可單獨用作結(jié)構(gòu)材料。在聚氯乙烯樹脂中加入適量的增塑劑，就可制成多種硬質(zhì)、軟質(zhì)和透明制品。聚氯乙烯樹脂為白色或淺黃色粉末。溫度過高會產(chǎn)生翹曲現(xiàn)象。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。作水、蒸汽、各種酸堿等的輸送管道，化工容器和其他設(shè)備的襯里。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。聚丙烯的高頻絕緣性能好。聚丙烯熔點為 164～170℃，耐熱性好，能在100℃以上的溫度下進行消毒滅菌。定向拉伸后聚丙烯可制作銳鏈，有特別高的抗彎曲疲勞強度。它不吸水，光澤好，易著色。外觀似聚乙烯，但比聚乙烯更透明更輕。2．5．2．2 聚丙烯（PP）1．基本特性 聚丙烯無色。塑料瓶以及電氣工業(yè)的絕緣零件和包覆電纜等。聚乙烯能耐寒，在60℃時仍有較好的力學(xué)性能，70℃時仍有一定的柔軟性。在熱、光、氧氣的作用下會產(chǎn)生老化和變脆。聚乙烯有高度的耐水性，長期與水接觸其性能可保持不變。～／cm3，有一定的機械強度，但和其他塑料相比機械強度低，表面硬度差。高壓聚乙烯分子帶有許多支鏈，因而相對分子質(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。按聚合時采用的壓力方式不同可分為高壓、中壓和低壓三種。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)濟性等因素，確保加工時具有最佳的成型溫度及成型壓力。3）在加工過程中通過增加壓力和降低溫度，都能獲得同樣的粘度變化效果，稱為壓力—溫度等效性，如壓力達到1000大氣壓時，熔體粘度的變化相當(dāng)于降低30～50℃溫度所產(chǎn)生的作用。但在150℃溫度以上加工時聚合物熔體受壓常達到50～300MPa，此時聚合物體積的減小量明顯增加，導(dǎo)致其粘度隨之增大。4）通常任何聚合物在加工溫度下長時間受熱都會導(dǎo)致不同程度的降解，因此必須考慮加熱時間對粘度的影響。3）粘度對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)。5）聚合物成型加工常用的剪切速率范圍為壓縮成型1～10 S混煉與壓延成型10～102 S壓注成型102～103 S擠出成型10～103 S注射成型103～105 S1。一般聚合物分子鏈的柔性大、分子間力小時，其粘度對剪切速率的敏感性就越大，如PE、PS、PP、PVC等。2）粘度對剪切速率的敏感性可用給定溫度下剪切速率為100 S1和1000 S1時的粘度比來表示，即為 /。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)和體系組成等對表觀粘度ηa的影響，大都能用這兩方面因素來進行解釋。6）聚合物液體在給定剪切速率下的表觀粘度ηa主要由大分子的長鏈結(jié)構(gòu)和纏結(jié)和聚合物液體內(nèi)的自由體積兩方面因素決定。5）非牛頓流體的流變方程表示為式中ηa（單位Pa例1 以τ～或ηa～作圖繪制非牛頓流體的流動曲線。2）聚合物加工時大多處于中等剪切速率范圍（=10～104 S1），此時大多數(shù)聚合物熔體或溶液的流動行為都表現(xiàn)為非牛頓流體。2．4．2 非牛頓流體及其流變方程1）非牛頓流體是指液體層流時不符合牛頓流動定律的液體，其特征為應(yīng)變隨應(yīng)力作用的時間不呈比例關(guān)系，液體粘度ηa（稱為非牛頓粘度或表觀粘度）不是常數(shù)；應(yīng)變具有粘彈性特征，流動中包含著不可逆形變和可逆形變兩部分。6）流動曲線是指對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)。5）牛頓流體是指液體層流時符合牛頓流動定律的液體，其特征為應(yīng)變隨應(yīng)力作用的時間線性地增加，且粘度保持不變；應(yīng)變具有不可逆性，應(yīng)力解除后應(yīng)變以永久變形保持下來。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。3）由下式可知速度梯度和剪切速率在數(shù)值上相等，因此可用剪切速率（單位S1）來表示液體的流動形變。單位時間內(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γ，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)流動時，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）作用方向進行的相對滑移。由于聚合物熔體或分散體的雷諾數(shù)通常較小，因此流動時基本上處于層流狀態(tài)。液體的流動和形變都是在受應(yīng)力作用的條件下得以實現(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對聚合物的成型最為重要。由于流動與形變是一般聚合物加工過程最基本的工藝特征，因此聚合物流變學(xué)的研究對聚合物加工有著非常重要的現(xiàn)實意義。 2．4 聚合物的流變性質(zhì)流變學(xué)是研究物質(zhì)形變與流動的一門科學(xué)。在成型加工過程中，由于多種因素的影響，交聯(lián)反應(yīng)難以完全進行。3）聚合物交聯(lián)的結(jié)果表現(xiàn)為聚合物的機械強度、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。2）聚合物交聯(lián)的實質(zhì)表現(xiàn)為分子鏈中帶有的反應(yīng)基團及反應(yīng)活點和添加的交聯(lián)劑（硬化劑）相互間的連接作用。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。4）聚合物降解的影響因素有：聚合物結(jié)構(gòu)、體系組成、雜質(zhì)、溫度、應(yīng)力、水分、酸、堿、氧氣。2）聚合物降解的實質(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。6）成型加工后采用適當(dāng)?shù)臒崽幚聿粌H影響聚合物結(jié)晶的狀態(tài)，還能對大分子的解取向和解除凍結(jié)的內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生作用，進一步改善和穩(wěn)定制品的性能。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。3）結(jié)晶聚合物在成型條件下的流動取向與結(jié)晶過程密切相關(guān)，二者相互作用、相互影響。2．3．2．3 聚合物成型加工對取向的影響1）聚合物成型溫度對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過程的平衡條件以及是否能將取向結(jié)構(gòu)凍結(jié)下來，其中結(jié)晶聚合物的取向結(jié)構(gòu)較易凍結(jié)。如高取向高結(jié)晶聚合物的Tg溫度約可升高20～30℃；垂直于取向的線膨脹系數(shù)約大于取向方向的3倍。2）聚合物產(chǎn)生平面取向時制品的力學(xué)各向異性與相互垂直的兩個方向的拉伸倍數(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。4）聚合物的分子鏈結(jié)構(gòu)、分子量、柔順性和所含的低分子物（溶劑、增塑劑等）等對聚合物的取向和解取向作用都有較大的影響，從而使制品取向結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生差異。2）聚合物熔體流動時，一方面剪切應(yīng)力的存在對大分子鏈段產(chǎn)生取向作用，另一方面由于分子的熱運動必然對取向的大分子鏈段存在著解取向作用。4）成型加工后常采用適當(dāng)?shù)臒崽幚砀纳平Y(jié)晶的狀態(tài)，穩(wěn)定制品的性能和尺寸。2）熔融溫度和熔融時間較長時，會使結(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)強度、耐磨性和熱畸變溫度等性能指標(biāo)?？炖鋾r，ΔT值大，結(jié)晶程度降低，制品體積明顯松散，但厚制品內(nèi)部的結(jié)晶程度相對較大，這種內(nèi)外的不均勻性會引起制品中出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力，同時未結(jié)晶的過冷液體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，會產(chǎn)生后結(jié)晶等問題，影響制品的性能。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。3）二次結(jié)晶和后結(jié)晶都會使制品性能和尺寸在使用和存放中發(fā)生變化，影響制品的正常使用。2．3．1．2 聚合物結(jié)晶對制品性能的影響1）聚合物結(jié)晶時分子鏈排列緊密，體積收縮，密度增加，造成分子間結(jié)合力增強，力學(xué)性能和熱性能得到提高；而與分子鏈運動有關(guān)的性能，如高彈性、伸長率、沖擊韌性則降低；另外收縮率增大還會使制品的透明度降低。7）二次結(jié)晶是在一次結(jié)晶后殘留的非晶區(qū)域和晶體不完整部分繼續(xù)進行結(jié)晶和進一步完整化結(jié)晶的過程。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。球晶是由無數(shù)微晶聚集而成的多晶聚集體，微晶（單晶）的結(jié)晶形態(tài)為“折疊鏈”結(jié)構(gòu)3）結(jié)晶聚合物為晶區(qū)和非晶區(qū)兩相混合結(jié)構(gòu)，各個分子鏈貫穿多個晶區(qū)和非晶區(qū)，結(jié)晶度一般為10～60%，最大可達90%。 2．3 聚合物加工過程的物理化學(xué)變化2．3．1 聚合物加工過程中的結(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。塑料中的水分及揮發(fā)物含量在很大程度上直接影響塑件的物理、力學(xué)和介電性能，還會影響組織疏松、收縮率大小、表面光澤、翹曲變形等質(zhì)量問題。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)。比容和壓縮率都可表示粉狀或纖維狀塑料的松散性，可用來確定模具加料室的大小。3）比容是指單位重量的松散塑料所占的體積。熱固性塑料的流動性能通常用拉西格流動值來衡量，一般分為好、中、差三類。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、成型工藝條件控制等方面降低制品的收縮率。2．2．2．2 熱固性塑料的工藝性熱固性塑料在熱力學(xué)性能上的表現(xiàn)明顯不同于熱塑性塑料，其主要工藝性能指標(biāo)有收縮率、流動性、比容和壓縮率、硬化速度、水分及揮發(fā)物含量等。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。含水率較高的塑料在加工時會釋放出氣體，促使塑料產(chǎn)生高溫水解，從而導(dǎo)致材料降解，制品出現(xiàn)變色、氣泡、銀絲與斑紋等質(zhì)量問題。塑料在分解時往往釋放出對塑料材料、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。其影響因素主要有塑料性質(zhì)、溫度、壓力、模具結(jié)構(gòu)等。2）流動性是指成型過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。計算收縮率是指室溫時模具尺寸與塑件尺寸之間的差別，在普通中、小模具成型零件尺寸計算時經(jīng)常采用。收縮率是指收縮性的大小，以單位長度塑件收縮量的百分比來表示。2．2．2．1 熱塑性塑料的工藝性熱塑性塑料的成型工藝性能除了熱力學(xué)性能（聚集態(tài)及加工性質(zhì)）、結(jié)晶性和取向性外，還包括收縮性、流動性、相容性、吸濕性、熱穩(wěn)定性等。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。另一方面由粘彈性公式可知，當(dāng)外力σ加大和外力作用時間t增加時，γV比γH能更快地迅速增加，粘性形變成分增大，使制品能夠產(chǎn)生有效的成型變形，如果此時將溫度迅速地冷卻到Tg溫度以下，則可使制品達到成型的目的，但制品的因次穩(wěn)定性低，遇熱極易變形。溫度處于Tg～Tf范圍內(nèi)時——聚合物處于高彈態(tài)，形變以高彈形變?yōu)橹?。此時聚合物粘度低流動性大，易于成型，制品的因次穩(wěn)定性（形狀和幾何尺寸穩(wěn)定性）較好。4）在加工過程中，聚合物的粘彈性行為概述如下：溫度變化時——如溫度升高時，由粘彈性公式可知，ηη3降低，γH、γV增加，但γV增加得更快，而γH增加趨勢減小。圖2—2 聚合物在外力作用下的形變—時間曲線γEγVγHγE高彈形變γH ——形變值很大，且依賴于時間，具有可逆性，是由處于無規(guī)則熱運動的大分子鏈段的形變和位移即空間構(gòu)象的改變所引起。但由于聚合物分子的長鏈結(jié)構(gòu)和大分子運動的逐步性質(zhì)，聚合物的形變和流動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。2）Tf（Tm）溫度和Td溫度是衡量制品成型性能的重要指標(biāo)，Tf（Tm）溫度低，有利于熔融，生產(chǎn)時熱能消耗少；Tf（Tm）～Td溫度范圍越寬，塑料熔