【正文】 型溫度、增長加壓時(shí)間，都能顯著加快硬化速度。此外，硬化速度還應(yīng)適合成型方法的要求。例如壓注或注射成型時(shí)，應(yīng)要求在塑化、填充時(shí)化學(xué)反應(yīng)慢，硬化慢，以保持長時(shí)間的流動狀態(tài)，但當(dāng)充滿型腔后，在高溫、高壓下應(yīng)快速硬化，以提高生產(chǎn)率。硬化速度慢的塑料，會使成型周期變長，生產(chǎn)率降低；硬化速度快的塑料，則不能成型大型復(fù)雜的塑件。 上一頁 下一頁 返回 第四節(jié) 塑料的工藝性能 ? 5. 水分及揮發(fā)物含量 ? 塑料中的水分及揮發(fā)物來自兩個(gè)方面 :一是塑料在制造中未能全部除凈水分，或在貯存、運(yùn)輸過程中，由于包裝或運(yùn)輸條件不當(dāng)而吸收水分 。二是來自壓縮或壓注過程中化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)物。 ? 塑料中水分及揮發(fā)物的含量，在很大程度上直接影響塑件的物理、力學(xué)和介電性能。塑料中水分及揮發(fā)物的含量大，在成型時(shí)產(chǎn)生內(nèi)壓 ,促使氣泡產(chǎn)生或以應(yīng)力的形式暫存于塑料中 ,一旦壓力除去后便會使塑件變形、機(jī)械強(qiáng)度降低。 上一頁 下一頁 返回 第四節(jié) 塑料的工藝性能 ? 壓制時(shí)，由于溫度和壓力的作用，大多數(shù)水分及揮發(fā)物逸出。但尚未逸出時(shí)，它占據(jù)著一定的體積，嚴(yán)重地阻礙化學(xué)反應(yīng)的有效發(fā)生，當(dāng)塑件冷卻后，則會造成組織疏松。當(dāng)逸出時(shí)，揮發(fā)物氣體又象一把利劍割裂塑件一樣，使塑件產(chǎn)生龜裂，降低機(jī)械強(qiáng)度和介電性能。此外，水分及揮發(fā)物含量過多時(shí)，會促使流動性過大，容易溢料，成型周期增長，收縮率增大，塑件容易發(fā)生翹曲、波紋及光澤不好等現(xiàn)象。但是，塑料中水分及揮發(fā)物的含量不足，會導(dǎo)致流動性不良，成型困難，同時(shí)也不利于壓錠。水分及揮發(fā)物在成型時(shí)變成氣體，必須排出模外，有的氣體對模具有腐蝕作用，對人體也有刺激作用。為此，在模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對這種特征有所了解，并采取相應(yīng)措施。 上一頁 返回 第五節(jié) 常用塑料 ? 一、熱塑性塑料 ? （一）聚乙烯（ PE ） ? ? 聚乙烯塑料是塑料工業(yè)中產(chǎn)量最大的品種。按聚合時(shí)采用的壓力不同可分為高壓、中壓和低壓三種。低壓聚乙烯的分子鏈上支鏈較少，相對分子質(zhì)量、結(jié)晶度和密度較高（故又稱高密度聚乙烯），所以比較硬、耐磨、耐蝕、耐熱及絕緣性較好。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。 下一頁 返回 第五節(jié) 常用塑料 ? 聚乙烯樹脂無毒、無味、呈白色或乳白色，柔軟、半透明的大理石狀粒料，為結(jié)晶型塑料。 密度為 ～，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，但和其他塑料相比機(jī)械強(qiáng)度低，表面硬度差。聚乙烯的絕緣性能優(yōu)異，且介電性能與溫度、濕度無關(guān)，是最理想的高頻絕緣材料。常溫下聚乙烯不溶于任何一種已知的溶劑，并耐稀硫酸、稀硝酸和任何濃度的其他酸及各種濃度的堿、鹽溶液。聚乙烯有高度的耐水性，長期與水接觸其性能可保持不變。其透水氣性能較差，而透氧氣和二氧化碳以及許多有機(jī)物質(zhì)蒸汽的性能好。在熱、光、氧氣的作用下會產(chǎn)生老化和變脆。一般高壓聚乙烯的使用溫度約在 80℃ 左右，低壓聚乙烯為 100℃ 左右。聚乙烯能耐寒，在 60℃ 時(shí)仍有較好的力學(xué)性能， 70℃ 時(shí)仍有一定的柔軟性。 上一頁 下一頁 返回 第五節(jié) 常用塑料 ? ? 低壓聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料繩以及承載不高的零件，如齒輪、軸承等；中壓聚乙烯最適宜的成型方法有高速吹塑成型，可制造瓶類、包裝用的薄膜以及各種注射成型制品和旋轉(zhuǎn)成型制品，也可用作電線電纜；高壓聚乙烯常用于制作塑料薄膜（理想的包裝材料）、軟管、塑料瓶以及電氣工業(yè)的絕緣零件和包覆電纜外皮等。 ? ? 聚乙烯的成型收縮率范圍及收縮值大，易產(chǎn)生縮孔；在流動方向與垂直方向上的收縮差異較大，方向性明顯，易產(chǎn)生變形、翹曲，并使塑件澆口周圍部位的脆性增加；應(yīng)控制模溫，保持冷卻均勻、穩(wěn)定；冷卻速度慢，必須充分冷卻，模具要設(shè)有冷卻系統(tǒng)；流動性好且對壓力變化敏感，宜用高壓注射，料溫均勻，填充速度應(yīng)快，保壓充分。質(zhì)軟易脫模，塑件有淺的側(cè)凹槽時(shí)可強(qiáng)行脫模。 上一頁 下一頁 返回 第五節(jié) 常用塑料 ? （二）聚丙烯（ PP ） ? ? 聚丙烯無色、無味、無毒。外觀似聚乙烯，但比聚乙烯更透明。密度僅為 ～ /cm3時(shí)。它不吸水，光澤好，易著色。屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度和硬度及彈性比聚乙烯好 ,其抗拉強(qiáng)度甚至高于聚苯乙烯和 ABS。定向拉伸后聚丙烯可制作鉸鏈，有特別高的抗彎曲疲勞強(qiáng)度。聚丙烯熔點(diǎn)為 164～ 170℃ ，耐熱性好，能在 100℃ 以上的溫度下進(jìn)行消毒滅菌 ,其最高使用溫度可達(dá)到 150℃ 。最低使用溫度為 15 ℃ , 低于 35 ℃ 時(shí)會脆裂。因不吸水，聚丙烯的絕緣性能不受濕度的影響。但在氧、熱、光的作用下極易降解、老化，所以必須加人防老化劑。 上一頁 下一頁 返回 第五節(jié) 常用塑料 ? ? 聚丙烯可用作各種機(jī)械零件如法蘭、接頭、泵葉輪、汽車零件和自行車零件。作水、蒸汽、各種酸堿物質(zhì)等的輸送管道，化工容器和其他設(shè)備的襯里、表面涂層?？芍圃焐w和本體合一的箱殼，各種絕緣零件，并可用于醫(yī)藥工業(yè)中。 ? ? 成型收縮范圍大，易發(fā)生縮孔、凹痕及變形；聚丙烯熱容量大，注射成型模具必須設(shè)計(jì)能充分進(jìn)行冷卻的冷卻回路；聚丙烯成型的適宜模溫為 80 ℃ 左右，不可低于 50 ℃ ，否則會造成成型塑件表面光澤差或產(chǎn)生熔接痕等缺陷。但溫度過高會產(chǎn)生翹曲現(xiàn)象。 上一頁 下一頁 返回 第五節(jié) 常用塑料 ? （三）聚氯乙烯（ PVC ） ? ? 聚氯乙烯是世界上產(chǎn)量最大的塑料品種之一。其原料來源豐富 ,價(jià)格低廉 ,性能優(yōu)良 ,應(yīng)用廣泛。聚氯乙烯樹脂為白色或淺黃色粉末，形同面粉，造粒后為透明塊狀。 ? 根據(jù)不同的用途加人不同的添加劑，能使聚氯乙烯塑件呈現(xiàn)不同的物理性能和力學(xué)性能。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)制品。純聚氯乙烯的密度為 1. 49 g/cm3，加人了增塑劑和填料等的聚氯乙烯塑件的密度一般在 ～ 。 上一頁 下一頁 返回 第五節(jié) 常用塑料 ? 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(dú)用作結(jié)構(gòu)材料。其介電性能好，對酸堿的抵抗能力極強(qiáng)，化學(xué)穩(wěn)定性好。但成型較困難，耐熱性不高。 ? 軟聚氯乙烯含有較多的增塑劑，它柔軟而富有彈性，類似橡膠，但比橡膠更耐光、更持久。在常溫下其彈性不及橡膠，但耐蝕性優(yōu)于橡膠，不怕濃酸、濃堿的破壞，不受氧氣及臭氧的影響，能耐寒冷。但脆性、硬度、抗拉強(qiáng)度、耐磨性及介電性能較硬聚氯乙烯降低。 上一頁 下一頁 返回 第五節(jié) 常用塑料 ? 總的來說，聚氯乙烯有較好的電氣絕緣性能，可以用作低頻絕緣材料，其化學(xué)穩(wěn)定性也較好。但聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性較差，長時(shí)間加熱會導(dǎo)致分解，放出氯化氫氣體，使聚乙烯變色。其使用溫度范圍較窄，一般在 15℃ ～ 55 ℃ 之間。 ? ? 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(jī)等。聚氯乙烯的硬板廣泛用于化學(xué)工業(yè)上制作各種貯槽的襯里、建筑物的瓦楞板、門窗結(jié)構(gòu)、墻壁裝飾物等建筑用材。由于電氣絕緣性能優(yōu)良而在電氣、電子工業(yè)中，用于制造插座、插頭、開關(guān)、電纜。在日常生活中，用于制造涼鞋、雨衣、玩具、人造革等。 上一頁 下一頁 返回 第五節(jié) 常用塑料 ? ? 聚氯乙烯的流動性差，過熱時(shí)容易分解放出氯化氫。所以必須加入穩(wěn)定劑和潤滑劑，并嚴(yán)格控制成型溫度及熔料的滯留時(shí)間；成型溫度范圍小，必須嚴(yán)格控制料溫，模具應(yīng)有冷卻裝置；不能用一般的注射成型機(jī)成型，因?yàn)榫勐纫蚁┠蜔嵝院蛯?dǎo)熱性不好，用一般的注射機(jī)需將料筒內(nèi)的物料溫度加熱到 166～ 193℃ ，會引起熱分解。應(yīng)來帶預(yù)塑化裝置的螺桿式注射機(jī)；模具澆注系統(tǒng)應(yīng)粗短，進(jìn)料口截面宜大；模具應(yīng)有冷卻裝置，型腔表面要鍍鉻。 上一頁 下一頁 返回 第五節(jié) 常用塑料 ? （四）聚苯乙烯（ PS） ? ? 聚苯乙烯是僅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品種。聚苯乙烯無色透明、有光澤、無毒無味，落地時(shí)發(fā)出清脆的金屬聲，密度為 。聚苯乙烯的力學(xué)性能與聚合方法、相對分子質(zhì)量大小、定向度、雜質(zhì)含量等有關(guān)。相對分子質(zhì)量越大，機(jī)械強(qiáng)度越高。聚苯乙烯有優(yōu)良的電性能和一定的化學(xué)穩(wěn)定性。能耐堿、硫酸、磷酸、 10％～ 30％的鹽酸、稀醋酸及其他有機(jī)酸，但不耐硝酸及氧化劑的作用。對水、乙醇、汽油、植物油及各種鹽溶液也有足夠的抗蝕能力。能溶于苯、甲苯、四氯化碳、氯仿、酮類和脂類等。聚苯乙烯的著色性能優(yōu)良，能染成各種鮮艷的色彩。 上一頁 下一頁 返回 第五節(jié) 常用塑料 ? 但耐熱性低，熱變形溫度一般為 70℃ ～ 98℃ ，只能在不高的溫度下使用。質(zhì)地硬而脆，塑件由于內(nèi)應(yīng)力容易開裂，并有較高的熱膨脹系數(shù)，因此，限制了它在工程上的應(yīng)用。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(diǎn)，又保留了它的優(yōu)點(diǎn)，從而擴(kuò)大了它的用途。 ? ? 聚苯乙烯在工業(yè)上可作儀表外殼、燈罩、化學(xué)儀器零件、透明模型等。在電氣方面用作良好的絕緣材料、接線盒、電池盒等。在日用品方面廣泛用于包裝材料、各種容器、玩具等。 上一頁 下一頁 返回 第五節(jié) 常用塑料 ? ? 聚苯乙烯性脆易裂，易出現(xiàn)裂紋，因此成型塑件的脫模斜度不宜過小，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，同時(shí)塑件壁厚應(yīng)均勻；流動性優(yōu)良，應(yīng)注意模具間隙，防止飛邊，且模具中大多采用點(diǎn)澆口形式。宜用高料溫、高模溫、低注射壓力成型并延長注射時(shí)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；料溫低或脫模劑多，則塑件透明性差。 上一頁 下一頁 返回 第五節(jié) 常用塑料 ? （五）丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物（ ABS ） ? ? ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚而成的。這三種組分的各自特性，使 ABS具有良好的綜合力學(xué)性能。丙烯腈使 ABS有良好的耐化學(xué)腐蝕性、耐熱性及表面硬度，丁二烯使 ABS堅(jiān)韌，苯乙烯使它有良好的加工性和染色性能。ABS價(jià)格便宜，原料易得，是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的工程塑料之一。 上一頁 下一頁 返回 第五節(jié) 常用塑料 ? ABS無毒、無味，呈微黃色，成型的塑料件有較好的光澤，不透明。密度為 ～ 。 ABS有極好的抗沖擊強(qiáng)度且在低溫下也不迅速下降。有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。水、無機(jī)鹽、堿、酸類對 ABS幾乎無影晌，在酮、醛、酯、氯代烴中會溶解或形成乳濁液，不溶于大部分醇類及烴類溶劑，但與烴長期接觸會軟化溶脹。 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。 ABS有一定的硬度，它的熱變形溫度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺等都高，尺寸穩(wěn)定性較好。易于成型加工。經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。其缺點(diǎn)是耐熱性不高，連續(xù)工作溫度為 70℃ 左右，熱變形溫度約為 93℃ 左右。耐氣候性差，在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。 上一頁 下一頁 返回 第五節(jié) 常用塑料 ? 應(yīng)各種不同的應(yīng)用。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。 ? ? ABS在機(jī)械工業(yè)上用來制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機(jī)外殼、儀表殼、儀表盤、水箱外殼、 蓄電池槽、冷藏庫和冰箱襯里等。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，還可用 ABS夾層板制小轎車車身。 ABS還可用來制作水表殼、 紡織器材、 電器零件、文教體育用品、 玩具、電子琴及收錄機(jī)殼體、食品包裝容器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。 上一頁 下一頁 返回 第五節(jié) 常用塑料 ? ? ABS易吸水，使成型塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷。因此，成型加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理； ABS在升溫時(shí)粘度增高，粘度對剪切速率的依賴性很強(qiáng)，因此模具設(shè)計(jì)中大都采用點(diǎn)澆口形式，成型壓力較高，塑件上的脫模斜度宜稍大；易產(chǎn)生熔接痕，模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意盡量減小澆注系統(tǒng)對料流的阻力；在正常的成型條件下，壁厚、熔料溫度對收縮率影響極小。要求塑件精度高時(shí)，模具溫度可控制在 50℃ ～ 60℃ ，要求塑件光澤和耐熱時(shí)，模具溫度應(yīng)控制在 60℃ ～ 80℃ 。 ABS比熱容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短。 上一頁 下一頁 返回 第五節(jié) 常用塑料 ? （六）聚甲基丙烯酸甲酯（ PMMA ） ? ? 聚甲基丙烯酸甲酯俗稱有機(jī)玻璃，是一種透明塑料，具有高度的透明性和優(yōu)異的透光性，透光率達(dá) 92 % , 優(yōu)于普通硅玻璃。有機(jī)玻璃可制成棒、管、板等型材，也可制成粉狀物，供模塑成型加工。模塑成型料中性能較好的是改性有機(jī)玻璃372＃ 、 373＃ 塑料。 372＃ 有機(jī)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。 373有機(jī)玻璃有較高的耐沖擊韌性。有機(jī)玻璃輕而堅(jiān)韌，密度為，比普通硅玻璃輕一半，機(jī)械強(qiáng)度為普通硅玻璃的 10倍以上。它容易著色，有較好的電氣絕緣性能?；瘜W(xué)性能穩(wěn)定，能耐一般的化學(xué)腐蝕，但能