塑料成型工艺与模具设计-图文课件第一章.pptxVIP

第一章塑料成型技术基础

1.塑料的概念塑料是以树脂为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分，在一定温度和压力的作用下能流动成型的高分子有机材料。树脂是一种高分子有机化合物，其特点是无明显的熔点，受热后逐渐软化，可溶解于有机溶剂，不溶解于水。树脂分天然树脂和合成树脂两种。松树分泌出的松香、从热带昆虫分泌物中提取的虫胶、石油中的沥青等都属于天然树脂。天然树脂不仅在数量上，而且在性能上都远远不能满足工业产品的生产需要。于是人们根据天然树脂的分子结构和特性，用化学合成的方法制取了各种合成树脂。合成树脂既保留了天然树脂的优点，同时又改善了成型加工工艺性能和使用性能，因此在现代工业生产中得到了广泛应用。常用的合成树脂有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂等。1.1塑料概论1.1.1塑料的概念、成分、特性

通常，合成树脂由低分子有机物经化学聚合反应或缩聚反应制成，故又称为高分子聚合物。合成树脂具有很高的分子量，那些低分子有机物也称为单体。高分子不是原子任意排列而成的，而是某些结构单元有规则重复排列而成的，这些基本单元称为链节，如聚乙烯。nCH2=CH2聚合反应CH2—CH2n（乙烯单体）（聚乙烯）聚乙烯的链节是—CH2—CH2—，重复次数n称为聚合度。由此可知，聚合物是原子数很多、相对分子质量很高、分子链很长的高分子有机化合物。聚合物的分子链结构有线型、带支链线型及体型三种形式，如图11所示。1.1塑料概论1.1.1塑料的概念、成分、特性

1）线型线型聚合物具有弹性和塑性，在适当的溶剂中可膨胀或溶解，温度升高时则软化，直至熔化而流动，而且可反复多次熔化成型，见图11（a）。高密度聚乙烯、聚苯乙烯等聚合物分子链属此种结构形式。1.1塑料概论1.1.1塑料的概念、成分、特性

2）带支链的线型一些聚合物的大分子主链上带有一些或长或短的小支链，整个分子链呈枝状，称为带支链的线型聚合物，见图11（b）。因为存在支链，结构不太紧密，因此，聚合物的机械强度较低，但溶解能力和塑性较强。低密度聚乙烯等聚合物分子链属于此种结构形式。1.1塑料概论1.1.1塑料的概念、成分、特性

3）体型如果在大分子链之间有一些短链把它们相互交联起来，成为立体网状结构，称为体型聚合物（或网型聚合物），见图11（c）。体型聚合物脆性大、硬度高，成型前是可溶与可熔的，一经成型硬化后，就成为既不溶解又不熔融的固体，所以不能再次成型。1.1塑料概论1.1.1塑料的概念、成分、特性

聚合物不但分子链很长，具有不同的结构，而且其分子的排列也具有不同的几何特点。据此可将聚合物的分子排列分为两种聚集态：一种是聚合物的分子排列有规则且紧密，称为结晶型聚合物；另一种是聚合物的分子排列处于无序状态，称为无定形非结晶型聚合物。结晶对聚合物的性能影响很大，由于结晶造成了分子的紧密聚集状态，增强了分子间的作用力，所以使聚合物的强度、硬度、刚度及熔点、耐热性和耐化学性等性能都有所提高，而与大分子链运动有关的性能，如弹性、伸长率和抗冲击强度等则降低。1.1塑料概论1.1.1塑料的概念、成分、特性

2.塑料的成分在工业生产和应用上，单纯的树脂往往不能满足加工成型和实际使用的要求，需加入添加剂来改善其工艺性能、使用性能或降低成本。因此，塑料由树脂和各种添加剂组合而成，其中以树脂为主要成分，塑料的类型和基本性能取决于树脂。1）树脂树脂占塑料总质量的40%～100%，其作用是使塑料具有可塑性和流动性，将各种添加剂黏结在一起，并决定塑料的类型（热固性和热塑性）和主要性能（物理性能、化学性能、力学性能等）。1.1塑料概论1.1.1塑料的概念、成分、特性

2）添加剂（1）填充剂。填充剂又称为填料，是塑料中重要但并非必要的成分。在聚合物中加入填充剂的目的是改善塑料性能，提高强度，扩大其使用范围；同时，减少贵重树脂的使用，降低成本。对填充剂的一般要求是：易被树脂浸润，与树脂有很好的黏附性，本身性质稳定，价格便宜，来源丰富。填充剂有粉状、纤维状和片状三种形态。常用的粉状填充剂有木粉、大理石粉、滑石粉、石墨粉、金属粉等；纤维状填充剂有石棉纤维、玻璃纤维、碳纤维、金属须等；片状填充剂有纸张、麻布、石棉布、玻璃布等。填充剂一般不超过塑料总质量的40％。1.1塑料概论1.1.1塑料的概念、成分、特性

1.1塑料概论1.1.1塑料的概念、成分、特性（2）增塑剂。增塑剂是指能改善树脂成型时的流动性和提高塑件柔顺性的添加剂，它的作用是降低聚合物分子之间的作用力。对增塑剂的要求是：与树脂有较好的相溶性，性能稳定，挥发性小，不降低塑件的主要性能，无毒、无害，成本低。常用的增塑剂有甲酸酯类、磷酸酯类和氯