现代塑料模具专业培训课件.pptx

第1章 高分子聚合物结构特点与性能;§1.1 聚合物分子的结构特点;2．聚合物的结构;3．聚合物的特点： （1）含原子数量多，一个高分子中含有几千个、几万个、甚至几百万个原子。 （2）分子量大，高分子化合物的分子量一般可自几万至几十万、几百万甚至上千万。例如尼龙分子的分子量为二万三千左右，天然橡胶的为四十万。 （3）分子长度相对于低分子长，例如低分子乙烯的长度约为0.0005μm，而高分子聚乙烯的长度则为6.8μm，是前者的13600倍。;4. 聚合物的分类： 1）聚合物大分子基本上都属于长链状结构，按结构不同可分为： ;a)热塑性聚合物：其特点是具有弹性和塑性，受热后软化或熔融，此时可成型加工，冷却后固化，再加热仍可软化。如聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺（尼龙）等； 　常采用注射、挤出或吹塑等方法成型。 b)热固性聚合物：其特点脆性大、弹性和塑性较低。在??始受热时也可以软化或熔融，但是一旦固化成型就不会再软化。此时，即使加热到接近分解的温度也无法软化，且也不会溶解在溶剂中。如酚醛、脲醛等 　常采用压缩或压注方法成型，也可采用注射成型。; a) 结晶型聚合物：如聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺（尼龙）等； b)无定形聚合物：如聚苯乙烯、聚氯乙烯、ABS等。;§1.2 聚合物的热力学性能;§1.2 聚合物的热力学性能;§1.2 聚合物的热力学性能;§1.2 聚合物的热力学性能;§1.3 聚合物的流变学性质; 流体在管道内流动时的流动状态：层流和湍流。;流体的流动状态由层流转变为湍流的条件： ; ;§1.3 聚合物的流变学性质;§1.3 聚合物的流变学性质;§1.3 聚合物的流变学性质;§1.3 聚合物的流变学性质;§1.3 聚合物的流变学性质; 3.假塑性液体的流变学性质; 这源于聚合物的大分子结构和它的变形能力。熔体进行假塑性流动时，增大剪切速率，就增大了熔体内的切应力，于是大分子链从其聚合的网络结构中解缠、伸长和滑移的运动加剧，分子间的静电引力也将逐渐减弱，熔体内自由空间增加，黏稠性减小，整个体系趋于稀化，从而在宏观上呈现出表观黏度减小的力学性质。;4.影响聚合物流变学性质的因素 （1）聚合物结构对粘度的影响 ;2)相对分子质量 聚合物相对分子质量较大时：其大分子链加长，大分子链移动减慢。大分子链解缠、伸长和滑移困难，粘度较大。;3)相对分子质量分布 什么是相对分子质量分布？;（2）温度对粘度的影响 　聚合物温度升高后体积膨胀，大分子之间的自由空间随之增大，彼此间的静电引力减小，有利于大分子变形和流动，即黏度下降。 注：注射成型生产中，依靠提高温度降低熔体粘度以改善流动性的工艺控制方法，主要适用于粘度对剪切速率不太敏感或其熔体近似服从牛顿流动规律的聚合物，如聚甲基丙烯酸甲脂PMMA、聚碳酸酯PC等这些材料不需要增加很多温度而它们的粘度却下降不少。;（3）压力对粘度的影响 　在一定压力作用下，聚合物大分子间的自由空间被压缩减小，宏观上将表现出体积收缩，流动阻力随之增大。因此，聚合物成型过程中，成型压力增大，其熔体所受的压力也会随之提高，伴随着熔体体积收缩，其黏度数值也将会增大 。 单纯靠增大压力来提高熔体流量或冲模能力的方法十分不当。 对需要增大黏度而又不宜采用降温措施的场合，可以考虑采用提高压力的方法解决。 要综合考虑生产的经济性、设备和模具的可靠性及制件的质量等因素，确保成型工艺能有最佳的注射压力和注射温度。;(4)助剂对粘度影响 为了保证使用性能或加工需要，多数聚合物都要添加一些助剂才能使用。聚合物中添加助剂后，大分子间的相互作用力、熔体黏度都将发生改变。 如，增塑剂降低粘度，提高流动性。;§1.4　聚合物成型过程中的物理化学变化; ;3）结晶对塑件性能的影响 ? 密度 密度随结晶度的增大而提高。 ? 力学性能 抗拉强度随结晶度的增大而提高；冲击韧性将下降；弹性模量将减小。 ? 热性能 结晶有助于提高聚合物的软化温度和热变形温度，使塑件脆性加大。 ? 翘曲 结晶程度越高，体积收缩越大，因此结晶态塑件比非结晶态塑件更容易因收缩不均而发生翘曲。 ? 表面粗糙度和透明度 结晶后，塑件表面粗糙度将降低，而透明度会减小或丧失。;2.成型过程中的取向作用 1）取向的概念 聚合物大多分子在应力作用下形成的有序排列叫做取向结构。 2）分类 ? 按应力性质不同分 拉伸取向—由拉应力引起，取向方向与拉伸方向一致 流动取向—在切应力作用下沿着熔体流动方向形成的取向; ?根据