塑料的组成与性能
1. 收缩性
塑件从温度较高的模具中取出冷却到室温后，其尺 寸或体积会发生收缩变小，这种性质称为收缩性。
塑料的组成与性能
收缩性的大小以塑件收缩尺寸的单位长度百分比来表示，称为收缩率。 由于成型模具与塑料的线膨胀系数不同，收缩分为实际收缩率和计算收缩率。
实际收缩率
计算收缩率
实际收缩率=（成型温度下的型腔尺寸 计算收缩率=（室温下的型腔尺寸－制
塑料的组成与性能
体型聚合物的物理特性
脆性大、弹性较高和塑性很低， 成型前是可溶和可熔的，而一经硬化 后成为不溶不熔的固体，即使在再高 温度下（甚至烧焦碳化下）也不会软 化。这样的聚合物称为热固性聚合物。
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聚合物的热力学性能
聚合物在不同温度下表现出来的分子 热运动特征称为聚合物的物理状态。
即某些热稳定性差的塑料，遇高温或在 高温中时间较长时发生降解，出现变色等影 响塑件性能的现象。
必要时可在塑料中添加热稳定剂。
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6.结晶性
塑料在成型后的冷凝过程中，有的具有结晶性，如聚乙烯、聚丙烯、聚甲 醛、聚四氟乙烯等，而有的则属于非结晶型的塑料，如聚苯乙烯、ABS、聚碳酸
一般，结晶型塑料是不透明或半透明的，非结晶型塑料是透明的。 注意：
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影响塑料流动性的因素： ①温度
料温高，则流动性大。但不同塑料也各有差异。
②压力
注射压力增大，则熔体受剪切作用大，流动性也增大，尤其是聚
③模具结构
浇注系统的结构及尺寸、冷却系统的设计、熔体的流动阻力、排 气是否顺利等都对流动性有直接的影响。凡能促使料温降低、流动阻 力增加的因素，都会使流动性降低。
②使用前对聚合物进行严格的干燥； ③确定合理的加工工艺和加工条件； ④使用附加剂。
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塑料的组成成分
塑料是以合成树脂为主要成分，加入适量的添加剂而
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树脂
树脂决定着塑料的性质和类别，约占塑料质量分数的 40％-100％。
注意区别： 塑料的名称通常采用对应的树脂名称来表示，所 以，很容易混淆塑料就是树脂！
ABS管材
尼龙螺拴
聚甲醛零件
聚砜
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3） 特种塑料
具有特种功能的塑料。如耐高温、低温、高冲击、具有高强度的塑料；具有 导电或超导功能的塑料（即导磁、吸波、光敏、记忆性及超导功能）等。
导热塑料／cpu风扇
耐热塑料
高强度塑料／笔记本外壳
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塑料成型的工艺特性
工艺性能
体现塑料的成型特性，是塑料在成 型过程中表现出来的特有性质。
1.按合成树脂的分子结构及其受热时呈现的基本
1）热塑性塑料
分子是线性结构或支链型结构，加热时软化并熔融，成为可以流动的黏稠液 体，于是可以塑制成一定的形状，冷却后得到既定的形状，成型过程只有物理变 化而无化学反应，塑料可以回收利用。
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可以回收利用，不是可以无限次地回收利用， 因为存在“老化”问题，所以，次数是有限的。
塑料的组成与性能
目的与要求：
1.掌握塑料的组成与分类 2.掌握塑料成型工艺特性
重点难点：
塑料成型工艺特性
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聚合物的概念
塑料的主要成分为树脂，树脂分 为天然树脂和合成树脂，我们使用的 塑料一般都是以合成树脂为主要原料 制成的。树脂属于高分子聚合物，简 称高聚物或聚合物。
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1.4常用塑料介绍
常用热塑性塑料简介
（1）聚乙烯（PE） 塑料工业中产量最大的品种
（2）聚丙烯（PP） （3）聚氯乙烯（PVC） （4）聚苯乙烯（PS） （5）丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS） （6）聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）
作用：改善塑料的可塑性及改善塑料的流动性。
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3）着色剂 塑料着色，主要起到装饰美观的作用，同时还能提高塑料
的光稳定性、热稳定性和耐气候性。包括无机颜料、有机颜料 和染料三类，
着色要求： 着色容易／与其它组份不起化学反应／成型中不因温度压力变化而变色分
解／长期使用过程中能够保持稳定。
根据着色要求和颜料及染料的区别， 所以工业上一般采用颜料。
塑件表面光泽度。
常用的润滑剂有： 烃类、酯类、脂肪酸类、脂肪酸酰、金属皂类。
塑料光亮润滑剂
润滑剂EBS
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6）固化剂 也叫硬化剂、交联剂，它的作用是促使合成树脂进行交联反应
而形成体型网状结构，或加快交联反应速度。固化剂一般多用在热 固性塑料中。
例如： 在环氧树脂中加入乙二胺；
在酚醛树脂中加入六亚甲基四胺。
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4）稳定剂 为了防止塑料“老化”，需要添加一些能稳定塑料化学性能的
物质，称为稳定剂。
老化： 塑料在成型、储存或使用过程中，因受外界因素（热、光、氧、射线等）
作用而引起的性能变化称为老化。
根据稳定剂的作用可分为热稳定剂、光稳定剂和抗氧化剂三类。
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5）润滑剂 防止粘模和减少塑料对设备的摩擦，同时提高塑料的流动性和
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7）发泡剂 在制作泡沫塑料制品时，预先将发泡剂加入塑料中，在塑料
成型时放出气体，从而形成具有一定孔型的泡沫塑料制品。
常用的发泡剂： 石油醚、碳酸胺等。
ADC发泡剂
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8）阻燃剂、防霉剂、导电剂、导磁剂、防静电剂等。
导电剂
阻燃塑料
防静电剂
防霉剂
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塑料的分类
塑料的组成与性能
4.吸湿性
即塑料对水分的吸附性能。按吸湿或 黏附水分能力的大小，可将塑料分为吸湿 性塑料和不吸湿性塑料两大类。
吸湿性塑料在注射成型过程中比较容 易发生降解，成型后塑件上出现气泡、银 丝与斑纹等缺陷。因此，在成型前必须进 行干燥处理，使水分含量不超过0.5%。
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5.热敏性
成型过程是不可逆的化学反应（化学反应肯定伴随着物理变化）过程， 塑料不能再回收利用！
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常见的热固性塑料有：酚醛塑料、氨基塑料、环氧树脂、脲醛塑料、 三聚氰胺甲醛和不饱和聚酯等。
酚醛塑件
环氧树脂塑件
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2.按塑料的用途分类：
1）通用塑料
顾名思义，就是指产量大、用途广、价格低、易于成型的塑料。
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7.应力开裂
有的塑料性质较脆，成型时易产生内 应力，在外力作用下易产生应力开裂，如 聚乙烯、聚碳酸酯、聚砜等。
在设计塑件结构、模具结构及成型的 工艺条件时都要加以注意，必要时还可添 加稳定剂。
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1. 收缩性 与热塑性塑料的情况近似。
热固性塑料收缩率产生原因有 ① 热收缩 ② 结构变化引起的收缩 ③ 弹性恢复 ④ 塑性变形
高聚物特点:
①含原子数量多 ②相对分子质量大 ③分子长度长.
聚乙烯分子模型
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聚合物分子的结构特点
对聚合物大分子研究表明：大分子基本都属于长链状结 构，根据形状不同可分为线型聚合物、带支链的线型聚合物 及体型聚合物。
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线型聚合物的物理特性
具有弹性和塑性，在适当的融剂 中可以溶解，当温度升高时则软化至 熔化状态，且这种特性在聚合物成型 前和成型后都存在，可反复成型，这 样的聚合物具有热塑性。
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2.流动性
塑料在一定的温度、压力作用下充填模具型腔的能 力，称为塑料的流动性。
塑料的流动性差，就不容易充 满型腔，易产生缺料(即短射)或 熔接痕等缺陷，因此需要较大的 成型压力才能成型。
塑料的流动性好，可以用较 小的成型压力充满型腔。但流 动性太好，会在成型时产生严 重的溢边。
短射
水分含量过高，塑料流动性过大，易产生溢边和内应力，而 且塑件中易产生气泡使塑件强度降低并产生水纹，光泽也不好。
水分含量过少，会大大降低其流动性，成型时不易充满型腔， 成型困难。同时还不利于预压打饼。 2）塑料中挥发物的来源： 塑料本身含有一部分低分子挥发物、成型时化学反应的副产物。
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轻度的降解 中等程度降解 严重的降解
聚合物变色
聚合物分解出低分子物质，制品出现气泡和流 纹弊病，削弱制品各项物理、力学性能 聚合物焦化、变黑并产生大量的分解物质
减少和消除 降解的办法是 依据降解产生 原因采取相应 措施
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减少或避免降解措施
①严格控制原材料的技术指标和使 用 合格原材料；
在热塑性聚合物成型时，由于成型条件或其他原因（如原料不纯） 等也可能引起交联反应，使聚合物的性能变坏，这在成型过程中应尽量
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聚合物的降解
聚合物分子受到热应力、微量水、酸、碱等杂质以及空气中氧的作用，导 致聚合物分子链断裂、分子变小、相对分子质量降低的现象称为聚合物降解 （裂解）。
降解
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2. 流动性 与热塑性塑料的情况近似。
影响流动性的主要因素有塑料品种、 模具结构Biblioteka 成型条件等。塑料的组成与性能
3. 比容和压缩率 比容：指单位重量的松散塑料所占的体积（cm3/g） 压缩率：塑料体积与成型后塑件体积之比， 其比值恒大于1
比容和压缩率要适当。值太大，模具加料腔则大，模具也大， 成本高， 而且料太松散，成型时气体太多，排气困难，成型周期 变长,
7次
很多凉鞋穿几天就坏了，其原因就是其塑料已经超过了 最大回收利用次数。
常见的热塑性塑料有：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、有机玻璃、 聚酰胺、聚甲醛、ABS、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜和聚四氟乙烯等。
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2)热固性塑料
分子刚开始是线型或支链型结构，其添加剂中加入固化剂，加热到固化剂 发生化学反应（交联反应）时，分子结构变为网状体型结构，即转变为固体， 成为不溶不熔的物质，其过程是不可逆的。