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塑料性能 塑料是总称，高分子全成材料中凡性能上具有可塑性变化的材料统称为塑料。 塑料分类：热塑性塑料；热固性塑料 电线电缆常用的塑料有：聚乙烯、聚氯乙烯、交联聚乙烯、氟塑料、尼龙及聚丙烯等。交联聚乙烯以分化学交联、硅烷交联、辐照交联 塑料的组成： 合成树脂（基料）：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯（PP） 配合剂：为了满足加工、贮存和使用要求合成树脂内一般都添加各种配合剂。 聚氯乙烯：为抑制聚氯乙烯受热分解和变色需加稳定剂；为改善树脂柔软性和耐寒性需加增塑剂。 在普通塑料配方中需要生产时防止无机添加剂的分解。例如：AL（OH）3阻燃剂，因受热失水温度仅为210-320度，因此对加工温度超过200度的树脂，不宜加入AL（OH）3作为阻燃剂，否则失水过多影响阻燃效果。 聚乙烯、聚丙烯易氧化，需加抗氧剂。 配合剂种类：防老剂（抗氧剂、稳定剂）、增塑剂、交联剂、润滑剂、填充剂、着色剂、驱避剂、阻燃剂。 配方举例：以碳酸钙填充的通用电缆料为例 绝缘级 护套级 PVC树脂（K值68） 100．0 100．0 碱式碳酸铅 7．0 5．0 二碱式硬脂酸铅（稳定剂、润滑剂） 0．5-1．0 硬脂酸钙（稳定剂） 1．3 邻苯二甲酸二异辛酯（增塑剂） 30．0 52．0 氯化石蜡（增塑剂） 30．0 32．0 碳酸钙（添加剂） 70．0 40．0 配方说明： 1、由于绝缘料和护套料技术要求不同，配方中增塑剂和填充剂用量不同‘ 2、碳酸钙用量是在不影响制品质量前提下增大的，碳酸钙用量太多会使强度和伸长率降低，脆化温度增高 3、碱式碳酸铅由于价格低，仍用于较低等级的电线，二碱式硬脂酸铅和硬脂酸钙既是辅助稳定剂也是润滑剂。在填充剂含量较高的电缆中，如外润滑剂不足，在电线包覆时往往会出现挤出物表面粗糙。此时可添加适当外润滑剂如聚乙烯石蜡、高熔点石蜡。 挤出机 机头 设计要点： 机头内腔要是流线型，不能急剧缩小，不能有死角、滞留区‘ 足够的压缩比，消除结合缝 正确的断面形状 结构紧凑，便于拆装，传热均匀，不漏料 选材合理，耐腐蚀、耐摩擦、硬度高 机头的作用： 使挤出物料由螺旋运动变为直线运动 使其成型产生压力，保证制品密度 使物料进一步塑化 使物料成为所需的断面形状 机头分类： 按熔料流经方向分：直通机头、直角机头、螺旋式机头 按压力大小分：低压机头（料流压力小于4M帕）、中压机头（料流压力4-10M帕）、高压机头（料流压力大于10M帕） 按用途分：挤管材、挤电缆 挤出生产中塑料的物理变化（结晶、取向、纤维的成纤原理） 挤出过程中的结晶：结晶型塑料材料在挤出成型过程中必然出现结晶现象。 结晶特点：结晶速度较慢，结晶具有不完全性和结晶型高分子材料没有清晰的熔点 塑料材料的结晶能力 结晶能力：指可否结晶、结晶的难易程度和可达到的最大结晶度 影响结晶能力的因素： 分子链的对称性：对称性好的分子链容易结晶，如聚乙烯 分子链的规整性：等规度越高的塑料材料结晶能力越强 共聚结构：普通共聚全既要破坏链的对称性，又要破坏链的规整性，一般来说，共聚物的结晶能力比均聚物要差 分子链柔性和分子间相互作用：一般来说，柔性好的高分子材料结晶能力强，正由于分间相互作用强，一旦结晶，则结晶结构比较稳定。 高分子材料的使用对结晶能力的影响： 一般说，再生料比新料的结晶度要低，并且再生的次数越多，则结晶度越低 塑料材料球晶的形成与结晶速度 塑料材料结晶速度与温度的关系图 在均相成核的条件下，当温度很高时（T＞Tm），分子热运动的自由能显著地大于内聚能，难以形成有序结构，不能结晶；当温度很低时（T＜Tg），分子链的双重运动处于冻结状态，不能发生分子链重排运动，因而也不能形成结晶结构。塑料结晶过程只能在Tg ＜T＜Tm温度范围内发生。 Tg --Tm区间温度对这两个过程有不同影响：接近Tm，晶核不稳定，成核数量少，时间长速度慢；降温则自由度降低，成核数量和成核速度均增加，所以成核速度最大时温度偏向Tg一侧。 意义：对某一塑料材料，如果制品需要较高的结晶度，则在成型过程中冷却时要在Tmax附近保温一段时间（如聚乙烯）；如制品结晶要求尽可能地低，则冷却时必须很快冷却速度偏离Tmax 结晶参数（一次结晶、二次结晶、后结晶退火处理） 二次结晶和后结晶会使制品性能及尺寸在使用和贮存过程中发生变化，影响制品正常使用。因此，常在Tg --Tm温度范围内对制品进行热处理（即退火处理），以加速高分子链的二次结晶或后结晶过程。 退火：将试样加热到熔点以下某一温度（热变形度以下10-20度），使制品尺寸和形状稳定性得到提高，内应力降低。 另一种热处理：淬火 淬火：指熔融状态或半熔融结晶性聚合物在该温度下保持一段时间后，快速冷却是使其来及及结晶，以改善制品韧性 挤出生产中塑料的化学变化 挤出生