【正文】 260℃聚碳酸酯140～150℃250℃280～310℃330℃? 為何在注塑生產(chǎn)中溫度計所反映溫度?？筛淖?而且同一制品(同一模具)放到不同機(jī)臺生產(chǎn)時所設(shè)定的溫度可能不相同?實際上塑料的熱成型溫度是相對固定的,只是由于采用的測溫方法、測溫點布局及溫度感應(yīng)器熔料的實際溫度,而是間接的、局部性的溫度.? 注塑成型前需了解的塑料性能? 每個注塑工作者在設(shè)定注塑工藝條件時,需要徹底了解所用塑料的相關(guān)性能,才能科學(xué)地設(shè)定工藝條件和分析注塑生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題.? A、塑料的種類、牌號(了解塑料的成份、性能時考慮的因素)。? A、塑料樹脂的平均分子量低。另一 方面流動性太大,注塑件周邊容易出現(xiàn)披鋒(毛邊)粘模及噴 嘴流延,對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜 流程較長的塑件,注塑時流動困難,易出現(xiàn)缺膠、縮水等現(xiàn) 象,產(chǎn)生大量廢品。因此,我們把結(jié)晶 ,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)也越高,而 且強(qiáng)度大,透明性低, 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 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? 在熱塑性樹脂中有一個玻璃化溫度(玻璃化轉(zhuǎn)變點)的現(xiàn)象, 即:聚合物在隨溫度增高的過程中,在其熔融前會在某一溫 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)度的開始溫度稱為其玻璃化溫度(Tg).在這個溫度 范圍里聚合物的熱膨脹會突然變大,而且所發(fā)生的形變和 橡膠不同,是不可逆的形變.? 玻璃化溫度特性對使用聚合物制品時是非常重要的。相反,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.塑料熔體粘度對剪切速率的敏感度序號塑 料敏 感 度1ABS(最敏感)對剪切的敏感度依次降低2P C3PMMA4PVC5P A6P P7P S8LDPE(最不敏感)? 聚苯乙烯(PS)之所以是最容易成型加工的樹脂,就是因為能簡單地 通過提高熔融溫度,或通過提高熔融樹脂注入到模具時的速度(注射 速度) 型溫度(實際的注射溫度)都在熔融溫度附近,而且其溫度可調(diào)范圍較 小。 6取向而拉伸展開的樹脂分子。 4中心處流速較快的部分。 2樹脂注入模具(實際上由主流道、澆口組成)。另外,由于是絕緣體,故帶有靜電,因此容易沾染灰塵.? (7)尺寸穩(wěn)定性差? 與金屬相比,塑料收縮率很高,故難于保證尺寸精度. 在使用期間受潮、吸濕或溫度發(fā)生變化時,尺寸易 隨時間發(fā)生變化.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, 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、 刻,色母粒或拉粒的應(yīng)用越來越廣.? 九、水口料的回收利用? 一般熱塑性的水口料均可回收利用,實驗證明水口料的添 加比例在25%以內(nèi),對其塑料的性能(強(qiáng)度)影響不明顯 (10%以下).水口料的控制及回收利用是塑料工業(yè)的研究課 題, 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.熱塑性樹脂的諸性質(zhì)? 一、塑料的熱力學(xué)三態(tài)? 在自然界中,我們把物質(zhì)在常溫中的聚集狀態(tài)分成三種:即氣態(tài)、液態(tài)、和固態(tài).? 以非晶態(tài)線型高聚物為代表的高分子聚合物,由于分子結(jié) 構(gòu)的連續(xù)性,以及其巨大分子量,所以它們的聚集狀態(tài)不同 于一般低分子化合物,而是在不同的熱力條件下,以其獨特 的三種形態(tài)存在:即玻璃態(tài)、高彈態(tài)、和粘流態(tài).? 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)或碳化 物.? 高分子聚合物的玻璃態(tài)實際上是固態(tài)的一種表現(xiàn)形式,特 點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.? 高分子聚合物的粘流態(tài)是一種獨特的“液態(tài)”,在某個溫度范 圍內(nèi),具有既可以流動又有別于普通低分子液體的力學(xué)性 質(zhì).? 高分子聚合物的高彈態(tài)是介乎玻璃態(tài)和粘流態(tài)溫度范圍的獨有的形態(tài).? 高分子聚合物和其他物質(zhì)一樣,在特定的溫度壓力條件下都有一個相對穩(wěn)定的 ,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.? 當(dāng)外界溫度、壓力發(fā)生變化并達(dá)到某種水平時,高分子聚合物將改變原有的狀 ,在加工過 程中,塑料原料(以高分子聚合物為基體)受溫度、壓力、剪切作用時,其粘度、 物理結(jié)構(gòu)、形態(tài)等等都會出現(xiàn)變化,其中以溫度影響最大,這是塑料熱成型的理 論依據(jù).? 非晶態(tài)線型高聚物在一定的壓力、不同溫度條件下,上述三種聚集態(tài)及其 轉(zhuǎn)變條件如圖A所示, 示的溫度為聚苯乙烯試樣的溫度.? 高分子聚合物,包括有結(jié)晶傾向的高聚物,不管是熱塑性的還是熱固性的,都 有這樣類似的區(qū)間劃分,、聚丙烯等 有結(jié)晶傾向的高聚物,其形變曲線如圖B所示,這類高聚物在進(jìn)入熔點后即 出現(xiàn)粘流態(tài),粘度迅速下降,、圖B中形變 曲線上有一個脆化溫度Tx,低于這個溫度,分子鏈段的自我振動被“凍結(jié)”下 來,不可拉伸、扭轉(zhuǎn),鏈段很快斷裂, 塑料制品將顯得象普通玻璃那樣易于擊碎.二、塑料三態(tài)的微觀結(jié)構(gòu)和工藝特性? 玻璃態(tài)? 處于玻璃態(tài)下的塑料分子,鏈段運(yùn)動基本上處于停止的狀態(tài),分子在自身 的位置上振動,分子鏈纏繞成團(tuán)狀或卷曲狀,相互交錯, 時分子的聚集狀態(tài)如下圖所示:? 當(dāng)受到外力作用時,形體具有一定的剛性和強(qiáng)度(抗張強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度等).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).? 一般非結(jié)晶形塑料(如:聚苯乙烯、有機(jī)玻璃、聚碳酸酯等),其玻璃化溫 度高于室溫,我們可以將原料顆粒、 乙烯、聚丙烯等“軟”性塑料,事實上也存在著“硬” 中的非結(jié)晶部分,玻璃態(tài)溫度比室溫低很多(－123～85℃),在玻璃態(tài)度 溫度以上處于高彈態(tài),表現(xiàn)為柔性,而結(jié)晶部分熔點又比室溫為高 (137℃),因晶格能的束縛,鏈段不能自由活動,表現(xiàn)為剛性,所以也能作 為具有固定形狀的塑料使用.? 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), 生緩慢形變,當(dāng)外力除去后,塑料具有 一種類似橡膠的彈性, 物,便函是在室溫下處于高彈態(tài)的高聚物.? 高彈態(tài)有兩個特點:? (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.? (2)高彈形變并非瞬間發(fā)生, 同,在同樣外力作用下,形變要延遲一段時間才能完成,而且形變量大,松 弛性也較明顯.? 塑料的高彈態(tài)其實只有在熱加工過程中才出現(xiàn).? 粘流性? 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 ,這是塑料的“液體”存在的形式, 只是粘性大,物理構(gòu)成不同,分子間很容易 相互滑動,造成塑性體的變形,除去外力便不再恢復(fù)原狀.? 塑料熱成型過程可以這樣描述:通過熱和力的作用,讓塑料從室溫的玻 璃態(tài),經(jīng)歷程高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài),注射入具有一定形狀的封閉模腔,然 后在模腔內(nèi)逐漸冷卻,從粘流態(tài)轉(zhuǎn)回玻璃態(tài),最后形成與模腔形狀一致 的制品.? 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) 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 , 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。即使是熱固性樹脂,超過200攝氏度也會冒煙,并產(chǎn)生剝落.? (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.? (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? 一般來說,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。當(dāng)熔料溫度超過分解溫度時,大部分熔料會呈現(xiàn)發(fā)黃 的顏色,且制品的強(qiáng)度會大大降低.? ★? 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.? ? 塑料的耐燃燒性是用燃燒速率(燃燒時間內(nèi)試樣的燃燒長度)和燃燒失 重率(燃燒前后重量之差的百分率)之比來表示的,由起火時間燃燒至自 燃時間及熄滅時間,亦可作為耐燃燒性能的參考數(shù).? ? 迅速將電壓升高到某一極限值,停留一段時間,塑料試樣被擊穿,稱此時的電壓值為試樣能經(jīng)受的耐電壓.? ? 塑料的耐老化性是指在使用、貯存和加工過程中,由于受到光、熱、 氧、水、生物、應(yīng)力等外來因素的作用,引起化學(xué)結(jié)構(gòu)破壞而使原有的 , 延長其使用壽命.? ? 塑料的耐化學(xué)性是指塑料在化學(xué)介質(zhì)中是否受到腐蝕,評定的依據(jù)通常 是塑料在介質(zhì)中一定時間后的重量、體積、強(qiáng)度、色澤等的變化程度.? ★? 成型收縮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.? 六、塑料的幾種常見加工方法:? A、注塑成型B、吹塑成型C、吸塑成型? D、擠出成型E、壓延成型F、層積成型? G、吹薄成型H、拉絲成型? 七、塑料的特性? :? (1)易于加工、易于制造(易于成型)? 即使制品的幾何形狀相當(dāng)復(fù)雜,只要能從模具中脫模,都比 ,特別是注塑成型 制品,經(jīng)過一道工序,即可制造出很復(fù)雜的成品.? (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.? (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, 璃纖維后,更可提高其強(qiáng)度.? 另外,由于塑料質(zhì)量輕,可節(jié)約能源,故其制品亦日趨輕量化.? (4)不生銹、不易腐蝕? 塑料一般耐各種化學(xué)藥品的腐蝕,不會象金屬那樣易生銹或受到腐蝕.使用時不必?fù)?dān)心酸、堿、鹽、油類、藥品、潮濕及霉菌等的侵蝕.? (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.? (6)既能制做導(dǎo)電部件,又能制作絕緣產(chǎn)品? 塑料本身是很好的絕緣物質(zhì),目前可以說沒有哪一種電氣制品不使用塑 ,也可制成導(dǎo)電良 好的產(chǎn)品.? (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。疲勞載荷來源有拉壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊等。在入射光方 向上的散射光對所有透射光之比, 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.? ? ,測定試樣剛性運(yùn)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、,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。2)℃的蒸餾水 中,經(jīng)過24小時后所吸收的水份量。? 半硬質(zhì)塑料有:PP、PE、PA、PVC等。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) 、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)。塑料就是 利用這種加熱時所產(chǎn)生的可塑性,加工成各種形狀的.? 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).構(gòu)成塑料的分子,由于分子 量都有在10000以上的高分子,所以說塑料是高分子化合物(高聚物).一般塑料 分子中都含有碳(C)原子和氫(H)原子,有的塑料分