塑料的组成与性能
•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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塑料的组成与性能
•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。
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。
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塑料的组成与性能
•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。
聚合物物理状态主要与温度有关, 其物理状态分为玻璃态(结晶聚合物亦 称结晶态)、高弹态和粘流态三种,。
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塑料的组成与性能
•热塑性塑料的温度力学状态及成型加工的关系
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塑料的组成与性能
• 聚合物成型时,当温度达到成型固化温度,其分子结构由线型 或支链型结构变为空间网状体型结构的反应称为交联。 • 交联反应主要发生在热固性聚合物成型过程中,采用压缩、压 注等成型方法。
•ABS管材
•尼龙螺拴
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•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
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•耐热塑料
•高强度塑料/笔记本外壳
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•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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塑料的组成与性能
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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塑料的组成与性能
•通用塑料产量占塑料总产量的一半以上!
•聚乙烯/绳
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•聚丙烯/纱线
•聚乙烯/管
塑料的组成与性能
•2) 工程塑料
• 可成型工程结构件一类的塑料。较之通用塑料它具有强度高、尺寸稳定、 在高低温下变形小、能保持良好性能的特点,如ABS、尼龙、聚甲醛、聚砜等。
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。
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•短射
塑料的组成与性能
•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。
•常用的发泡剂: •石油醚、碳酸胺等。
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•ADC发泡剂
塑料的组成与性能
•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
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•防霉剂
塑料的组成与性能
塑料的分类
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。
•降解
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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塑料的组成与性能
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;
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塑料的组成与性能
•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。
•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。
•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
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•润滑剂EBS
塑料的组成与性能
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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。
• 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!
•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。
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塑料的组成与性能
•热固性塑料的工艺特性
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。
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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
-制品室温下的尺寸)/制品室温下的 品室温下的尺寸)/制品室温下的尺寸
尺寸×100%
×100%
在用于大型、精密模具成型件尺寸计算 时常用
普通中、小型模具成型尺寸计算时使用
ห้องสมุดไป่ตู้
实际上两者相差甚小, 故一般均用计算收缩率进行计算
• 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)。
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塑料的组成与性能
3.相容性
• 两种或两种以上不同品种的塑料熔融后能融合
到一起而不产生分离、起层现象的性能称为相容性。
•
相容性的优劣与其分子结构的相似程度有关。
分子结构相似则易于相容,反之则难于相容(即“相
似者相容”原则)。
相容性又称为共混性。良好的共混性是改造塑料性能的重要条件和重要途径。 例如:ABS与聚碳酸酯共混后性能大为改善。
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塑料的组成与性能
•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
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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、 模具结构和成型条件等。
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•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,
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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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塑料的组成与性能
• 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
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•环氧树脂塑件
塑料的组成与性能
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。
•其主要包括六大品种: • 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料。
•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!
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添加剂
•1)填充剂/填料
• 与塑料中的其它成份机械混合,不起化学反应,目的为
了减少树脂用量降低成本或改善塑料某些性能。
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塑料的组成与性能
•2)增塑剂 • 加入增塑剂以后,树脂分子间距变大,也就削弱了树脂分子 间的作用力,使树脂分子容易滑动,即改善了树脂的成型加工性能。