【2017年整理】《塑料成型工艺及模具设计》第一章 绪论.doc

PAGE PAGE 1 塑料成型工艺及模具设计 绪论 §1、塑料材料 一、塑料的组成 1、树脂 2、填充剂 3、增塑剂 4、着色剂 5、润滑剂 6、稳定剂 7、硬化剂 8、发泡剂 9其它（阻燃剂、防静电剂、防霉剂等） 二、塑料的分类 按树脂的分子结构和热性能分： （1）热塑性塑料： 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、有机玻璃、尼龙、聚风等（３００多种，常用３０多种）。 特性：可回收 （2）热固性塑料：当温度达到一定值后，分子变为体形结构，树脂变得既不熔融，也不溶解，形状固定下来不再变化 ，称为固化。酚醛、脲醛。 特性：不能回收再用。 按塑料性能及用途分类 （1）通用塑料：指产量大、用途广、价格低的塑料。 （2）工程塑料：在工程中作结构材料的塑料 主要有ABS、聚酰胺（PA）、聚甲醛（POM）、聚碳酸酯（PC），聚苯醚（PPO）、聚砜（PSF） （3）增强塑料：玻璃钢，在塑料中加入纤维料作为增强材料。 （4）特殊用途塑料：环氧塑料等。 三、塑料的性能和用途 质量轻，密度为钢的1/6；（2）比强度高；（3）耐腐蚀能力强；（4）绝缘性好； （5）光学性能好；（6）多种防护性能（防水、防幅射、防光） §2、塑料的可加工性 一、塑料的加工适应性 图1—1 二、塑料的可挤压性 三、塑料的可模塑性 图1—2 图1—2塑料可模塑性 §3、塑料的主要成型力法 一、注射成型（注塑成型） 主要用热塑性塑料，也用于热固性塑料。 二、挤出成型（挤塑成型）　　　　主要用热塑性塑料 三、压缩成型（压制成型）　　　用于热固性塑料 四、中空成型（吹塑成型） 　热塑性塑料 塑料成型理论概论 §1、塑料的流变性 一、牛顿型流体 牛顿在研究低分好液体时发现切应力与剪切速率之间存在着如下关系。 μ—为比例常数称为牛顿粘度 （S-1）表示单位时间内的切应变，称为剪切速率。 此式说明，液层单位表面上所施加的切应力τ与液层间的速度梯度dv/dr成正比，为著名的牛顿粘性定律。 真正属于牛顿型流体是气体，低分子化合物的液体。 二、非牛顿型流体 定温下在某段剪切速率的范围内，粘性流体所受的切应力与剪切速率具有指数函数的关系。 (n1) 式中：k与n对某一种粘性流体而言均为常数，k称为稠度，k值愈高，流体粘度愈大，n为牛顿指数，对于假塑性流体，n1。n值离整数1愈远，液体的非牛顿性越强。 三、影响粘度的因素 1、温度的影响 温度↗，粘度↙，图2—7 压力的影响 压力↗，粘度↙，图2—8 剪切速率的影响 剪切速率或切应力↗，粘度↙，图2—9 聚合物结构因素的影响 图2—10 §2、塑料加工过程的物理和化学变化 一、聚合物的结晶 分为结晶形和无定形两类 聚合物的结晶是在一定的外界条件下发生的，具有结晶能力的聚合物即可结晶，也可以不结晶。 能够结晶的常用塑料有：聚乙烯（PE），聚丙烯（PP），尼龙（PA）等。 不易或不易结晶的常用塑料有：聚苯乙烯（PS）、（ABS）、有机玻璃（PMMA）、聚砜（PSF） 结晶度——聚合物结晶的不完全性。 它是指聚合物内结晶组织的体积与聚合物总体积之比。 聚合物能否结晶重要条件是：分子空间排列的规整性。 二、结晶度对塑料制品的影响 1、密度 结晶度↗，分子链已排列成紧密而有序，分子间作用力↗，密度↗ 2、力学性能 结晶度↗，抗拉强度↗，钢度↗，冲击韧度下降↙ 翘曲 结晶度↗， 体积↙，收缩↗， 翘曲↗ 光亮度　　结晶度↗，光亮度↗ 三、影响结晶度的因素 1、温度 聚合物的结晶条件，结晶度都取决于熔体温度和聚合物在熔融状态的停留时间。 当熔体温度较高时，注射成型时应采用较低度的模温和较短的注射时间。 2、压力和切应力 压力↗，结晶温度↗，即在较高于正常的熔化温度结晶。 熔体受很大切应力作用时导致微晶生成。 3、分子结构 聚合物分子结构越简单，越规则，则结晶越快，结晶程度越高。 4、添加剂 有的添加剂能促进结晶，有的阻碍结晶，在塑料件生产中，往往加入添加剂，起“成核剂”的作用，改善塑料件的性能。 四、聚合物取向 1、取向的概念 结晶聚合物的微晶粒子在应力作用下形成的有序排列叫做取向结构。 拉伸取向——由拉应力引起的，取向方位与应力作用方向一致。 流动取向——由切应力作用下沿着熔体流动方向形成的。 2、取向对塑件性能的影响 （1）对力学性能的影响 在取向轴平