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文檔簡介
1、<p><b> 第一章 塑料特性</b></p><p> 第一節(jié) 聚合物的分子結(jié)構(gòu)</p><p> 塑料是以高分子合成樹脂為基本原料,加入一定量的添加劑而組成,在一定的溫度壓力下可塑制成具有一定結(jié)構(gòu)形狀,能在常溫下保持其形狀不變的材料。</p><p> 合成樹脂是由一種或幾種簡單化合物通過聚合反應(yīng)而生成的一種高分子
2、化合物,也叫聚合物,這些簡單的化合物也叫單體。塑料的主要成分是樹脂,而樹脂又是一種聚合物,所以分析塑料的分子結(jié)構(gòu)實質(zhì)上是分析聚合物的分子結(jié)構(gòu)。</p><p> 一、聚合物的高分子結(jié)構(gòu)特點</p><p> (1)低分子所含原子數(shù)都很少,而一個高分子中含有幾千個、幾萬個、甚至幾百萬個原子。</p><p> ?。?)從相對分子質(zhì)量來看,如水的相對分子質(zhì)量為18,
3、石灰石為100,酒精為46,蔗糖為324,這些低分子化合物其相對分子質(zhì)量只有幾十或幾百,而高分子化合物的分子量比低分子高得多,一般可自幾萬至幾十萬、幾百萬甚至上千萬。例如尼龍分子的分子量為二萬三千左右,天然橡膠的為四十萬。</p><p> (3)從分子長度來看,例如低分子乙烯的長度約為0.0005μm,而高分子聚乙烯的長度則為6.8μm,后者是前者的13600倍。</p><p>
4、二、聚合物分子鏈結(jié)構(gòu)示意圖</p><p> 如果聚合物的分子鏈呈不規(guī)則的線狀(或者團狀),聚合物是一根根的分子鏈組成的,則稱為線型聚合物,如圖a所示。如果在大分子的鏈之間還有一些短鏈把它們連接起來,成為立體結(jié)構(gòu),則稱為體型聚合物,如圖c所示。此外,還有一些聚合物的大分子主鏈上帶有一些或長或短的小支鏈,整個分子鏈呈枝狀,如圖b所示,稱為帶有支鏈的線型聚合物。</p><p><b&
5、gt; 三、聚合物的性質(zhì)</b></p><p> 聚合物的分子結(jié)構(gòu)不同,其性質(zhì)也不同。</p><p> ?。?)線性聚合物的物理特性為具有彈性和塑性,在適當?shù)娜軇┲锌扇芙?,當溫度升高時,則軟化至熔化狀態(tài)而流動,可以反復(fù)成型,這樣的聚合物具有熱塑性。</p><p> (2)體型聚合物的物理特性是脆性大、彈性較高和塑性很低,成型前是可溶和可熔的,
6、而一經(jīng)硬化成型(化學交聯(lián)反應(yīng))后,就成為不溶不熔的固體,即便在更高的溫度下(甚至被燒焦碳化)也不會軟化,因此,又稱這種材料具有熱固性。</p><p> 四、聚合物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)及其性能</p><p> 聚合物由于分子特別大且分子間引力也較大,容易聚集為液態(tài)或固體,而不形成氣態(tài)。固體聚合物的結(jié)構(gòu)按照分子排列的幾何特征,可分為結(jié)晶型和非結(jié)晶型(或無定形)兩種。</p>&l
7、t;p><b> ?。?)結(jié)晶型聚合物</b></p><p> 結(jié)晶型聚合物由“晶區(qū)”(分子作有規(guī)則緊密排列的區(qū)域)和“非晶區(qū)”(分子處于無序狀態(tài)的區(qū)域)所組成,如圖所示。晶區(qū)所占的重量百分數(shù)稱為結(jié)晶度,例如低壓聚乙烯在室溫時的結(jié)晶度為85%~90%。通常聚合物的分子結(jié)構(gòu)簡單,主鏈上帶有的側(cè)基體積小、對稱性高,分子間作用力大,則有利于結(jié)晶;反之,則對結(jié)晶不利或不能形成結(jié)晶區(qū)。結(jié)晶只
8、發(fā)生在線性聚合物和含交聯(lián)不多的體型聚合物中。</p><p> 結(jié)晶對聚合物的性能有較大影響。由于結(jié)晶造成了分子緊密聚集狀態(tài),增強了分子間的作用力,所以使聚合物的強度、硬度、剛度及熔點、耐熱性和耐化學性等性能有所提高,但與鏈運動有關(guān)的性能如彈性、伸長率和沖擊強度等則有所降低。</p><p> ?。?)非結(jié)晶型聚合物</p><p> 對于非結(jié)晶聚合物的結(jié)構(gòu),過
9、去一直認為其分子排列是雜亂無章的、相互穿插交纏的。但在電子顯微鏡下觀察,發(fā)現(xiàn)無定形聚合物的質(zhì)點排列不是完全無序的,而是大距離范圍內(nèi)無序,小距離范圍內(nèi)有序,即"遠程無序,進程有序"。體型聚合物由于分子鏈間存在大量交聯(lián),分子鏈難以作有序排列,所以絕大部分是無定形聚合物。</p><p> 第二節(jié) 塑料的組成及分類</p><p><b> 一、塑料的組成&l
10、t;/b></p><p> 塑料是以合成樹脂為主要成分,再加入改善其性能的各種各樣的添加劑(也稱助劑)制成的。在塑料中,樹脂起決定性的作用,但也不能忽略添加劑的作用。</p><p><b> ?。?)樹脂 </b></p><p> 樹脂是塑料中最重要的成分,它決定了塑料的類型和基本性能(如熱性能、物理性能、化學性能、力學性能等)
11、。在塑料中,它聯(lián)系或膠黏著其它成分,并使塑料具有可塑性和流動性,從而具有成型性能。</p><p> 樹脂包括天然樹脂和合成樹脂。在塑料生產(chǎn)中,一般都采用合成樹脂。</p><p><b> ?。?)填充劑</b></p><p> 填充劑又稱填料,是塑料中的重要的但并非每種塑料必不可少的成分。填充劑與塑料中的其它成分機械混合,它們之間不起
12、化學作用,但與樹脂牢固膠黏在一起。</p><p> 填充劑在塑料中的作用有兩個:一是減少樹脂用量,降低塑料成本;二是改善塑料某些性能,擴大塑料的應(yīng)用范圍。在許多情況下,填充劑所起的作用是很大的,例如聚乙烯、聚氯乙烯等樹脂中加入木粉后,既克服了它的脆性,又降低了成本。用玻璃纖維作為塑料的填充劑,能使塑料的力學性能大幅度提高,而用石棉作填充劑則可以提高塑料的耐熱性。有的填充劑還可以使塑料具有樹脂所沒有的性能,如導
13、電性、導磁性、導熱性等。</p><p> 常用的填充劑有木粉、紙漿、云母、石棉、玻璃纖維等。</p><p><b> ?。?)增塑劑</b></p><p> 有些樹脂(如硝酸纖維、醋酸纖維、聚氯乙烯等)的可塑性很小,柔軟性也很差,為了降低樹脂的熔融粘度和熔融溫度,改善其成型加工性能,改進塑件的柔韌性、彈性以及其它各種必要的性能,通常加
14、入能與樹脂相溶的、不易揮發(fā)的高沸點有機化合物,這類物質(zhì)稱為增塑劑。</p><p> 在樹脂中加入增塑劑后,增塑劑分子插入到樹脂高分子鏈之間,增大了高分子鏈間的距離,因而削弱了高分子間的作用力,使樹脂高分子容易產(chǎn)生相對滑移,從而使塑料在較低的溫度下具有良好的可塑性和柔軟性。例如,聚氯乙烯樹脂中加入鄰苯二甲酸二丁酯,可變?yōu)橄裣鹉z一樣的軟塑料。</p><p> 加入增塑劑在改善塑料成型加
15、工性能的同時,有時也會降低樹脂的某些性能,如硬度、抗拉強度等,因此添加增塑劑要適量。</p><p> 對增塑劑的要求:與樹脂有良好的相溶性;揮發(fā)性小,不易從塑件中析出;無毒、無色、無臭味;對光和熱比較穩(wěn)定;不吸濕。</p><p><b> ?。?)著色劑</b></p><p> 為使塑件獲得各種所需色彩,常常在塑料組分中加入著色劑。著
16、色劑品種很多,但大體分為有機顏料、無機顏料和染料三大類。有些著色劑兼有其他作用,如本色聚甲醛塑料用碳黑著色后能在一定程度上有助于防止光老化。</p><p> 對著色劑的一般要求是:著色力強;與樹脂有很好的相溶性;不與塑料中其它成分起化學反應(yīng);成型過程中不因溫度、壓力變化而分解變色,而且在塑件的長期使用過程中能夠保持穩(wěn)定。</p><p><b> ?。?)穩(wěn)定劑</b&
17、gt;</p><p> 為了防止或抑制塑料在成型、儲存和使用過程中,因受外界因素(如熱、光、氧、射線等)作用所引起的性能變化,即所謂"老化",需要在聚合物中添加一些能穩(wěn)定其化學性質(zhì)的物質(zhì),這些物質(zhì)稱為穩(wěn)定劑。</p><p> 對穩(wěn)定劑的要求:對聚合物的穩(wěn)定效果好,能耐水、耐油、耐化學藥品腐蝕,并與樹脂有很好的相溶性,在成型過程中不分解、揮發(fā)小、無色。</p
18、><p> 穩(wěn)定劑可分為熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑等。常用的穩(wěn)定劑有硬脂酸鹽類、鉛的化合物、環(huán)氧化合物等。</p><p><b> ?。?)固化劑</b></p><p> 固化劑又稱硬化劑、交聯(lián)劑。成型熱固性塑料時,線型高分子結(jié)構(gòu)的合成樹脂需發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成體型高分了結(jié)構(gòu)。添加固化劑的目的是促進交聯(lián)反應(yīng)。如在環(huán)氧樹脂中加入乙二胺、三乙醇
19、胺等。</p><p> 塑料的添加劑還有發(fā)泡劑、阻燃劑、防靜電劑、導電劑和導磁劑等。并不是每一種塑料都要加入全部這些添加劑,而是依塑料品種和塑件使用要求按需要有選擇地加入某些添加劑。</p><p><b> 二、塑料的分類</b></p><p> 塑料的品種較多,分類的方式也很多,常用的分類方法有以下兩種:</p>&
20、lt;p> (1)根據(jù)塑料中樹脂的分子結(jié)構(gòu)和熱性能分類,可將塑料分成兩大類:熱塑性塑料和熱固性塑料。</p><p><b> a)熱塑性塑料</b></p><p> 這種塑料中樹脂的分子結(jié)構(gòu)是線型或支鏈型結(jié)構(gòu)。它在加熱時可塑制成一定形狀的塑件,冷卻后保持己定型的形狀。如再次加熱,又可軟化熔融,可再次制成一定形狀的塑件,如此可反復(fù)多次。在上述過程中一般只
21、有物理變化而無化學變化。由于這一過程是可逆的,在塑料加工中產(chǎn)生的邊角料及廢品可以回收粉碎成顆粒后重新利用。</p><p> 如:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸脂、有機玻璃、聚砜、氟塑料等都屬熱塑性塑料。</p><p><b> b)熱固性塑料</b></p><p> 這種塑料在受熱之初分子為線型結(jié)
22、構(gòu),具有可塑性和可溶性,可塑制成為一定形狀的塑件。當繼續(xù)加熱時,線型高聚物分子主鏈間形成化學鍵結(jié)合(即交聯(lián)),分子呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),分子最終變?yōu)轶w型結(jié)構(gòu),變得既不熔融,也不溶解,塑件形狀固定下來不再變化。在成型過程中,既有物理變化又有化學變化。由于熱固性塑料上述特性,故加工中的邊角料和廢品不可回收再生利用。</p><p> 如:酚醛塑料、氨基塑料、環(huán)氧塑料、有機硅塑料、硅酮塑料等屬于熱固性塑料。</p>
23、<p> (2)根據(jù)塑料性能及用途分類</p><p><b> a)通用塑料</b></p><p> 這類塑料是指產(chǎn)量大、用途廣、價格低的塑料。主要包括:聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料和氨基塑料六大品種,它們的產(chǎn)量占塑料總產(chǎn)量的一半以上,構(gòu)成了塑料工業(yè)的主體。</p><p><b> b)工程
24、塑料</b></p><p> 這類塑料常指在工程技術(shù)中用作結(jié)構(gòu)材料的塑料。除具有較高的機械強度外,這類塑料還具有很好的耐磨性、耐腐蝕性、自潤滑性及尺寸穩(wěn)定性等。它們具有某些金屬特性,因而現(xiàn)在越來越多地代替金屬作某些機械零件。</p><p> 目前常用的工程塑料包括聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、ABS、聚砜、聚苯醚、聚四氟乙烯等。</p><p>&l
25、t;b> c)增強塑料</b></p><p> 在塑料中加入玻璃纖維等填料作為增強材料,以進一步改善材料的力學性能和電性能,這種新型的復(fù)合材料通常稱為增強塑料。它具有優(yōu)良的力學性能,比強度和比剛度高。增強塑料分為熱塑性增強塑料和熱固性增強塑料。</p><p><b> d)特殊塑料</b></p><p> 特殊塑
26、料指具有某些特殊性能的塑料。如氟塑料、聚酰亞胺塑料、有機硅樹脂、環(huán)氧樹脂、導電塑料、導磁塑料、導熱塑料以及為某些專門用途而改性得到的塑料。</p><p> 第三節(jié) 塑料的性能</p><p><b> 一、塑料的使用性能</b></p><p><b> (1)密度小</b></p><p&g
27、t; (2)比強度和比剛度高</p><p><b> (3)化學穩(wěn)定性好</b></p><p> (4)電絕緣、絕熱、絕聲性能好</p><p> (5)耐磨和自潤滑性好</p><p><b> (6)粘結(jié)能力強</b></p><p> (7)成型和著色性
28、能好</p><p><b> (8)多種防護性能</b></p><p> (9)耐熱性較差,一般塑料的工作溫度僅100°C左右,否則會降解、老化。</p><p> (10)導熱性較差,所以不能用在要求導熱性好的場合。</p><p> (11)吸濕性大,容易發(fā)生水解老化。</p>&
29、lt;p> (12)易老化,對于使用壽命較長的場合,選用金屬件。</p><p> 二、 塑料的熱力學性能</p><p> 塑料的物理、力學性能與溫度密切相關(guān),溫度變化時,塑料的受力行為發(fā)生變化,呈現(xiàn)出不同的物理狀態(tài),表現(xiàn)出分階段的力學性能特點。塑料在受熱時的物理狀態(tài)和力學性能對塑料的成型加工有著非常重要的意義。</p><p> 1、塑料的熱力學性
30、能</p><p> ?。?)熱塑性塑料在受熱時的物理狀態(tài)</p><p> 熱塑性塑料在受熱時常存在的物理狀態(tài)為::玻璃態(tài)(結(jié)晶聚合物亦稱結(jié)晶態(tài))、高彈態(tài)和黏流態(tài),如圖所示為線型無定形聚合物和線型結(jié)晶型聚合物受恒定壓力時變形程度與溫度關(guān)系的曲線,也稱熱力學曲線。</p><p> 熱塑性塑料的三態(tài)為:</p><p><b>
31、 a)玻璃態(tài)</b></p><p> 塑料處于溫度θg以下的狀態(tài),為堅硬的固體,是大多數(shù)塑件的使用狀態(tài)。θg 稱為玻璃化溫度,是多數(shù)塑料使用溫度的上限。θb是聚合物的脆化溫度,是塑料使用的下限溫度。</p><p><b> b)高彈態(tài)</b></p><p> 當塑料受熱溫度超過θg時,由于聚合物的鏈段運動,塑料進入高彈
32、態(tài)。處于這一狀態(tài)的塑料類似橡膠狀態(tài)的彈性體,仍具有可逆的形變性質(zhì)。</p><p> 從圖中曲線1可以看到,線型無定形聚合物有明顯的高彈態(tài),而在曲線2可看到,線型結(jié)晶聚合物無明顯的高彈態(tài),這是因為完全結(jié)晶的聚合物無高彈態(tài),或者說在高彈態(tài)溫度下也不會有明顯的彈性變形,但結(jié)晶型聚合物一般不可能完全結(jié)晶,都含有非結(jié)晶的部分,所以它們在高彈態(tài)溫度階段仍能產(chǎn)生一定程度的變形,只不過比較小而已。</p>&l
33、t;p><b> c)黏流態(tài)</b></p><p> 當塑料受熱溫度超過θf時,由于分子鏈的整體運動,塑料開始有明顯的流動,塑料開始進入黏流態(tài)變成黏流液體,通常我們也稱之為熔體。塑料在這種狀態(tài)下的變形不具可逆性質(zhì),一經(jīng)成型和冷卻后,其形狀永遠保持下來。</p><p> θf稱為黏流化溫度,是聚合物從高彈態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轲ち鲬B(tài)(或黏流態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài))的臨界溫度。
34、當塑料繼續(xù)加熱,溫度至θd時,聚合物開始分解變色,θd稱為熱分解溫度,是聚合物在高溫下開始分解的臨界溫度。 </p><p> ?。?)熱固性塑料在受熱時的物理狀態(tài)</p><p> 熱固性塑料在受熱時,由于伴隨著化學反應(yīng),它的物理狀態(tài)變化與熱塑性塑料明顯不同。開始加熱時,由于樹脂是線型結(jié)構(gòu),和熱塑性塑料相似,加熱到一定溫度后,樹脂分子鏈運動使之很快由固態(tài)變成黏流態(tài),這使它具有成型的
35、性能。但這種流動狀態(tài)存在的時間很短,很快由于化學反應(yīng)的作用,分子結(jié)構(gòu)變成網(wǎng)狀,分子運動停止了,塑料硬化變成堅硬的固體。再加熱后仍不能恢復(fù),化學反應(yīng)繼續(xù)進行,分子結(jié)構(gòu)變成體型,塑料還是堅硬的固體。當溫度升到一定值時,塑料開始分解。</p><p> 2、塑料的加工工藝性</p><p> 塑料在受熱時的物理狀態(tài)決定了塑料的成型加工性能。</p><p> 當溫度
36、高于θf時,塑料由固體狀的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w狀的黏流態(tài)即熔體。從θf開始分子熱運動大大激化,材料的彈性模量降低到最低值,這時塑料熔體形變特點是,在不太大的外力作用下就能引起宏觀流動,此時形變中主要是不可逆的黏性形變,冷卻聚合物就能將形變永久保持下來。因此,這一溫度范圍常用來進行注射、擠出、吹塑和貼合等加工。</p><p> 過高的溫度將使塑料的粘度大大降低,不適當?shù)脑龃罅鲃有匀菀滓鹬T如注射成型中的溢料、擠出塑
37、件的形狀扭曲、收縮和紡絲過程中纖維的毛細斷裂等現(xiàn)象。溫度高到分解溫度θd附近還會引起聚合物分解,以致降低產(chǎn)品物理力學性能或引起外觀不良等。</p><p> 三、熱塑性塑料的工藝性能</p><p><b> 1、收縮性</b></p><p> 塑件自模具中取出冷卻到室溫后,各部分尺寸都比原來在模具中的尺寸有所縮小,這種性能稱為收縮性。
38、由于這種收縮不僅是樹脂本身的熱脹冷縮造成的,而且還與各種成型因素有關(guān),因此成型后塑件的收縮稱為成型收縮。</p><p> 塑件成型收縮值可用收縮率來表示,計算公式如下:</p><p><b> 式中</b></p><p> S'----實際收縮率;</p><p> S----計算收縮率;</
39、p><p> LC----塑件在成型溫度時的單向尺寸;</p><p> LS----塑件在室溫時的單向尺寸;</p><p> Lm----模具在室溫時的單向尺寸。</p><p> 因?qū)嶋H收縮率與計算收縮率數(shù)值相差很小,所以模具設(shè)計時常以計算收縮率為沒計參數(shù),來計算型腔及型芯等的尺寸。</p><p> 影響
40、收縮率變化的因素</p><p> 在實際成型時,不僅塑料品種不同其收縮率不同,而且同一品種塑料的不同批號,或同一塑件的不同部位的收縮值也常不同。影響收縮率的主要因素包括</p><p><b> (1)塑料品種</b></p><p> 各種塑料都有其各自的收縮率范圍,同一種塑料由于相對分子質(zhì)量、填料及配比等不同,則其收縮率及各向異性也
41、不同。</p><p><b> (2)塑件結(jié)構(gòu)</b></p><p> 塑件的形狀、尺寸、壁厚、有無嵌件、嵌件數(shù)量及布局等,對收縮率值有很大影響,如塑件壁厚收縮率大,有嵌件則收縮率小。</p><p><b> (3)模具結(jié)構(gòu)</b></p><p> 模具的分型面、加壓方向、澆注系統(tǒng)形
42、式、布局及尺寸等對收縮率及方向性影響也很大,尤其是擠出和注射成型更為明顯。</p><p><b> ?。?)成型工藝</b></p><p> 擠出成型和注射成型一般收縮率較大,方向性也很明顯。塑料的裝料形式、預(yù)熱情況、成型溫度、成型壓力、保壓時間等對收縮率及方向性都有較大影響。例如采用壓錠加料,進行預(yù)熱,采用較低的成型溫度、較高的成型壓力,延長保壓時間等均是減小
43、收縮率及方向性的有效措施。</p><p> 收縮率不是一個固定值,而是在一定范圍內(nèi)變化,收縮率的波動將引起塑件尺寸波動,因此模具設(shè)計時應(yīng)根據(jù)以上因素綜合考慮選擇塑料的收縮率,對精度高的塑件應(yīng)選取收縮率波動范圍小的塑料,并留有試模后修正的余地。</p><p><b> 2、流動性</b></p><p> 在成型過程中,塑料熔體在一定的
44、溫度、壓力下填充模具型腔的能力稱為塑料的流動性。塑料流動性差,就不容易充滿型腔,易產(chǎn)生缺料或熔接痕等缺陷,因此需要較大的成型壓力才能成型。相反,塑料的流動性好,可以用較小的成型壓力充滿型腔。但流動性太好,會在成型時產(chǎn)生嚴重的溢邊。</p><p> (1)流動性的大小與塑料的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)</p><p> 具有線型分子而沒有或很少有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的樹脂流動性大。塑料中加入填料,會降低樹脂的流
45、動性,而加入增塑劑或潤滑劑,則可增加塑料的流動性。</p><p> 塑件合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計也可以改善流動性,例如在流道和塑件的拐角處采用圓角結(jié)構(gòu)時改善了熔體的流動性。</p><p> ?。?)熱塑性塑料流動性指標</p><p> 熱塑性塑料流動性可用相對分子質(zhì)量大小、熔體指數(shù)、螺旋線長度、表觀粘度及流動比(流程長/塑件壁厚)等一系列指數(shù)進行分析,相對分子質(zhì)量小
46、、熔體指數(shù)高、螺旋線長度長、表觀粘度小、流動比大的則流動性好。</p><p> (3)影響流動性的主要因素</p><p> a)溫度:料溫高,則流動性大,但不同塑料各有差異。聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、ABS、AS、聚碳酸酯、醋酸纖維素等塑料流動性隨溫度變化的影響較大;而聚乙烯、聚甲醛的流動性受溫度變化的影響較小。</p><p> b)壓
47、力:注射壓力增大,則熔料受剪切作用大,流動性也增大,尤其是聚乙烯、聚甲醛較為敏感。</p><p> c)模具結(jié)構(gòu):澆注系統(tǒng)的形式、尺寸、布置(如型腔表面粗糙度、澆道截面厚度、型腔形式、排氣系統(tǒng))、冷卻系統(tǒng)設(shè)計、熔料流動阻力等因素都直接影響熔料的流動性。</p><p> 凡促使熔料溫度降低,流動阻力增大的因素(如塑件壁厚太薄,轉(zhuǎn)角處采用尖角等),流動性就會降低。</p>
48、<p><b> 3、相容性</b></p><p> 相容性是指兩種或兩種以上不同品種的塑料,在熔融狀態(tài)下不產(chǎn)生相分離現(xiàn)象的能力。如果兩種塑料不相容,則混熔時制件會出現(xiàn)分層、脫皮等表面缺陷。不同塑料的相容性與其分子結(jié)構(gòu)有一定關(guān)系,分子結(jié)構(gòu)相似者較易相容,例如高壓聚乙烯、低壓聚乙烯、聚丙烯彼此之間的混熔等;分子結(jié)構(gòu)不同時較難相容,例如聚乙烯和聚苯乙烯之間的混熔。塑料的相容性又
49、俗稱為共混性。</p><p> 通過塑料的這一性質(zhì),可以得到類似共聚物的綜合性能,是改進塑料性能的重要途徑之一。</p><p><b> 4、吸濕性</b></p><p> 吸濕性是指塑料對水分的親疏程度。據(jù)此塑料大致可分為兩類:一類是具有吸濕或粘附水分傾間的塑料,如聚酰胺、聚碳酸酯、聚砜、ABS等;另一類是既不吸濕也不易粘附水分的
50、塑料,如聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛等。</p><p> 凡是具有吸濕或粘附水分傾向的塑料,如成型前水分未去除,則在成型過程中由于水分在成型設(shè)備的高溫料筒中變?yōu)闅怏w并促使塑料發(fā)生水解,成型后塑料出現(xiàn)氣泡、銀絲等缺陷。這樣,不僅增加了成型難度,而且降低了塑件表面質(zhì)量和力學性能。因此,為保證成型的順利進行和塑件質(zhì)量,對吸濕性和粘附水分傾向大的塑料,在成型之前應(yīng)進行干燥,便水分控制在0.5~0.2%以下,ABS的含水量應(yīng)
51、控制在0.2%以下。</p><p><b> 5、熱敏性</b></p><p> 熱敏性是指某些熱穩(wěn)定性差的塑料,在料溫高和受熱時間長的情沉下就會產(chǎn)生降解、分解、變色的特性,熱敏性很強的塑料稱為熱敏性塑料,如硬聚氯乙烯、聚三氟氯乙烯、聚甲醛等。</p><p> 熱敏性塑料產(chǎn)生分解、變色實際上是高分子材料的變質(zhì)、破壞,不但影響塑料的性
52、能,而且分解出氣體或固體,尤其是有的氣體對人體、設(shè)備和模具都有損害,有的分解產(chǎn)物往往又是該塑料分解的催化劑,如聚氯乙烯分解產(chǎn)物氯化氫,能促使高分子分解作用進一步加劇。因此在模具設(shè)計、選擇注射機及成型時都應(yīng)注意??蛇x用螺桿式注射機,增大澆注系統(tǒng)截面尺寸,模具和料筒鍍鉻,不允許有死角滯料,嚴格控制成型溫度、模溫、加熱時間、螺桿轉(zhuǎn)速及背壓等措施。還可在熱敏性塑料中加入穩(wěn)定劑,以減弱熱敏性能可。</p><p> 四、
53、 熱固性塑料的工藝性能</p><p> 熱固性塑料的工藝性能明顯不同于熱塑性塑料,其主要性能指標有收縮率、流動性、水分及揮發(fā)物含量與固化速度等。</p><p><b> 1、收縮率</b></p><p> 同熱塑性塑料一樣,熱固性塑料經(jīng)成形冷卻也會發(fā)生尺寸收縮,其收縮率的計算方法與熱塑性塑料相同。產(chǎn)生收縮的主要原因有:</p&
54、gt;<p><b> ?。?)熱收縮</b></p><p> 熱收縮是由于熱脹冷縮而使塑件成形冷卻后所產(chǎn)生的收縮。熱收縮與模具的溫度成正比,是成形收縮中主要的收縮因素之一。</p><p> ?。?)結(jié)構(gòu)變化引起的收縮</p><p> 熱固性塑料在成形過程中進行了交聯(lián)反應(yīng),分子由線型結(jié)構(gòu)變?yōu)榫W(wǎng)狀結(jié)構(gòu),由于分子鏈間距的縮小
55、,結(jié)構(gòu)變得緊密,故產(chǎn)生了體積變化。</p><p><b> ?。?)彈性恢復(fù)</b></p><p> 塑件從模具中取出后,作用在塑件上的壓力消失,由于彈性恢復(fù),會造成塑件體積的負收縮(膨脹)。在成形以玻璃纖維和布質(zhì)為填料的熱固性塑料時,這種情況尤為明顯。</p><p><b> ?。?)塑性變形</b></p
56、><p> 塑件脫模時,成形壓力迅速降低,但模壁緊壓在塑件的周圍,使其產(chǎn)生塑性變形。發(fā)生變形部分的收縮率比沒有變形部分的大,因此塑件往往在平行加壓方向收縮較小,在垂直加壓方向收縮較大。為防止兩個方向的收縮率相差過大,可采用迅速脫模的方法補救。</p><p> 影響收縮率的因素與熱塑性塑料也相同,有原材料、模具結(jié)構(gòu)、成形方法及成形工藝條件等。塑料中樹脂和填料的種類及含量,也將直接影響收縮率
57、的大小。當所用樹脂在固化反應(yīng)中放出的低分子揮發(fā)物較多時,收縮率較大;;放出的低分子揮發(fā)物較少時,收縮率較塑料中填料含量較多或填料中無機填料增多時,收縮率較小。</p><p> 凡有利于提高成形壓力,增大塑料充模流動性,使塑件密實的模具結(jié)構(gòu),均能減少塑件的收縮率,例如用壓縮或壓注成形的塑件比注射成形的塑件收縮率小。凡能使塑件密實,成型前使低分子揮發(fā)物溢出的工藝因素,都能使塑件收縮率減小,例如成形前對酚醛塑料的預(yù)
58、熱、加壓等。</p><p><b> 2、流動性</b></p><p> 流動性的意義與熱塑性塑料流動性類同,但熱固性塑料通常以拉西格流動性來表示。</p><p> 將一定質(zhì)量的欲測塑料預(yù)壓成圓錠,將圓錠放人壓模中,在一定溫度和壓力下,測定它從模孔中擠出的長度(毛糙部分不計在內(nèi)),此即拉西格流動性,其數(shù)值大則流動性好。</p&
59、gt;<p> 每一品種塑料的流動性可分為三個不同等級:</p><p> 拉西格流動值為100~13lmm,用于壓制無嵌件、形狀簡單、厚度一般的塑件;</p><p> 拉西格流動值為131~150mm,用于壓制中等復(fù)雜程度的塑件;拉西格流動值為150~180mm,用于壓制結(jié)構(gòu)復(fù)雜、型腔很深、嵌件較多的薄壁塑件或用于壓注成形。</p><p>
60、 3、比體積(比容)與壓縮率 </p><p> 比體積是單位質(zhì)量的松散塑料所占的體積;壓縮率為塑料與塑件兩者體積或比體積之比值,其值恒大于1。</p><p> 比體積與壓縮率均表示粉狀或短纖維塑料的松散程度,可用來確定壓縮模加料腔容積的大小。</p><p> 比體積和壓縮率較大時,則要求加料腔體積大,同時也說明塑料內(nèi)充氣多,排氣困難,成形周期長,生產(chǎn)率
61、低;比體積和壓縮率較小時,有利于壓錠和壓縮、壓注。但比體積太小,則以容積法裝料則會造成加料量不準確。各種塑料的比體積和壓縮率是不同的,同一種塑料,其比體積和壓縮率又與塑料形狀、顆粒度及其均勻性不同而異。 4、水分和揮發(fā)物含量</p><p> 熱固性塑料中的水分和揮發(fā)物來自兩方面,一是塑料生產(chǎn)過程遺留下來及成形前在運輸、儲存時吸收的;二是成形過程中化學反應(yīng)產(chǎn)生的副產(chǎn)物。若成
62、形時塑料中的水分和揮發(fā)物過多又處理不及時,則會產(chǎn)生如下問題:流動性增大、易產(chǎn)生溢料,成形周期長,收縮率大,塑件易產(chǎn)生氣泡、組織疏松、翹曲變形、波紋等缺陷。</p><p> 此外,有的氣體對模具有腐蝕作用,對人體有刺激作用,因此必須采取相應(yīng)措施,消除或抑制有害氣體的產(chǎn)生,包括采取成形前對物料進行預(yù)熱干燥處理、在模具中開設(shè)排氣槽或壓制操作時設(shè)排氣工步、模具表面鍍鉻等措施。</p><p>
63、<b> 5、固化特性</b></p><p> 固化特性是熱固性塑料特有的性能,是指熱固性塑料成形時完成交聯(lián)反應(yīng)的過程。固化速度不僅與塑料品種有關(guān),而且與塑件形狀、壁厚、模具溫度和成形工藝條件有關(guān),采用預(yù)壓的錠料、預(yù)熱、提高成形溫度,增加加壓時間都能加快固化速度。此外,固化速度還應(yīng)適應(yīng)成形方法的要求。例如壓注或注射成形時,應(yīng)要求在塑化、填充時交聯(lián)反應(yīng)慢,以保持長時間的流動狀態(tài)。但當充滿
64、型腔后,在高溫、高壓下應(yīng)快速固化。固化速度慢的塑料,會使成形周期變長,生產(chǎn)率降低;固化速度快的塑料,則不易成形大型復(fù)雜的塑件。</p><p> 第四節(jié) 常用塑料的特性與用途</p><p><b> 一、聚乙烯(PE)</b></p><p><b> (1)基本特性</b></p><p&g
65、t; 聚乙烯塑料的產(chǎn)量為塑料工業(yè)之冠,其中以高壓聚乙烯的產(chǎn)量最大。聚乙烯樹脂為無毒、無味,呈白色或乳白色,柔軟、半透明的大理石狀粒料,密度為0.91~0.969/cm³,為結(jié)晶型塑料。</p><p> 聚乙烯按聚合時所采用壓力的不同,可分為高壓、中壓和低壓聚乙烯。高壓聚乙烯的分子結(jié)構(gòu)不是單純的線型,而是帶有許多支鏈的樹枝狀分子。因此它的結(jié)晶度不高(結(jié)晶度僅60%~70%),密度較低,相對分子質(zhì)量較
66、小,常稱為低密度聚乙烯。它的耐熱性、硬度、機械強度等都較低。但是它的介電性能好,具有較好的柔軟性、耐沖擊性及透明性,成形加工性能也較好。中、低壓聚乙烯的分子結(jié)構(gòu)是支鏈很少的線型分子,其相對分子質(zhì)量、結(jié)晶度較高(高達87%~95%),密度大,相對分子質(zhì)量大,常稱為高密度聚乙烯。它的耐熱性、硬度、機械強度等郡較高,但柔軟性、耐沖擊性及透明性、成形加工性能都較差。</p><p> 聚乙烯的吸水性極小,且介電性能與溫
67、度、濕度無關(guān)。因此,聚乙烯是最理想的高頻電絕緣材料,在介電性能上只有聚苯乙烯、聚異丁烯及聚四氟乙烯可與之相比。</p><p><b> ?。?)主要用途</b></p><p> 低壓聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料繩以及承載不高的零件,如齒輪、軸承等;中壓聚乙烯最適宜的成形方法有高速吹塑成形,可制造瓶類、包裝用的薄膜以及各種注射成形制品和旋轉(zhuǎn)成形制品,也可用
68、在電線電纜上面;高壓聚乙烯常用于制作塑料薄膜(理想的包裝材料)、軟管、塑料瓶以及電氣工業(yè)的絕緣零件和電纜外皮等。</p><p><b> ?。?)成形特點</b></p><p> 成形收縮率范圍及收縮值大,方向性明顯,容易變形、翹曲。應(yīng)控制模溫,保持冷卻均勻、穩(wěn)定;流動性好且對壓力變化敏感;宜用高壓注射,料溫均勻,填充速度應(yīng)快,保壓充分;冷卻速度慢,因此必須充分
69、冷卻,模具應(yīng)設(shè)有冷卻系統(tǒng);質(zhì)軟易脫模,塑件有淺的側(cè)凹槽時可強行脫模。</p><p><b> 二、聚丙烯(PP)</b></p><p><b> ?。?)基本特性</b></p><p> 聚丙烯無色、無味、無毒。外觀似聚乙烯,但比聚乙烯更透明、更輕。密度僅為0.90~0.91g/cm³。它不吸水,光澤好
70、,易著色。</p><p> 聚丙烯具有聚乙烯所有的優(yōu)良性能,如卓越的介電性能、耐水性、化學穩(wěn)定性,宜于成形加工等;還具有聚乙烯所沒有的許多性能,如屈服強度、抗拉強度、抗壓強度和硬度及彈性比聚乙烯好。定向拉伸后聚丙烯可制作鉸鏈,有特別高的抗彎曲疲勞強度。如用聚丙烯注射成形一體鉸鏈(蓋和本體合一的各種容器),經(jīng)過70,000,000次開閉彎折末產(chǎn)生損壞和斷裂現(xiàn)象。聚丙烯熔點為164°C~170°
71、;C,耐熱性好,能在100°C以上的溫度下進行消毒滅菌。其低溫使用溫度達-15°C,低于-35°C時會脆裂。聚丙烯的高頻絕緣性能好,而且由于其不吸水,絕緣性能不受濕度的影響,但在氧、熱、光的作用下極易解聚、老化,所以必須加人防老化劑。</p><p><b> (2)主要用途</b></p><p> 聚丙烯可用做各種機械零件如法蘭、
72、接頭、泵葉輪、汽車零件和自行車零件;可作為水、蒸汽、各種酸堿等的輸送管道,化工容器和其他設(shè)備的襯里、表面涂層;可制造蓋和本體合一的箱殼,各種絕緣零件,并用于醫(yī)藥工業(yè)中。</p><p><b> ?。?)成形特點</b></p><p> 成形收縮范圍及收縮率大,易發(fā)生縮孔、凹痕、變形,方向性強;流動性極好,易于成形,熱容量大,注射成形模具必須設(shè)計能充分進行冷卻的冷
73、卻回路,注意控制成形溫度。料溫低時方向性明顯,尤其是低溫、高壓時更明顯。聚丙烯成形的適宜模溫為80°C左右,不可低于50°C,否則會造成成形塑件表面光澤差或產(chǎn)生熔接痕等缺陷。溫度過高會產(chǎn)生翹曲和變形。</p><p> 三、聚氯乙烯(PVC)</p><p><b> (1) 基本特性</b></p><p> 聚氯乙
74、烯是世界上產(chǎn)量最高的塑料品種之一。其原料來源豐富,價格低廉,性能優(yōu)良,應(yīng)用廣泛。其樹脂為白色或淺黃色粉末,形同面粉,造粒后為透明塊狀,類似明礬。</p><p> 根據(jù)不同的用途加大不同的添加劑,聚氯乙烯塑件可呈現(xiàn)不同的物理性能和力學性能。在聚氯乙烯樹脂中加大適量的增塑劑,可制成多種硬質(zhì)、軟質(zhì)制品。純聚氯乙烯的密度為1.4g/cm³,加入了增塑劑和填料等的聚氯乙烯塑件的密度范圍一般為1.15~2.00
75、 g/cm³。</p><p> 硬聚氯乙烯不含或含有少量增塑劑。它的機械強度頗高,有較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗沖擊性能,可單獨用做結(jié)構(gòu)材料;其介電性能好,對酸堿的抵抗能力極強,化學穩(wěn)定性好;但成形比較困難,耐熱性不高。</p><p> 軟聚氯乙烯含有較多的增塑劑,柔軟且富有彈性,類似橡膠,但比橡膠更耐光、更持久。在常溫下其彈性不及橡膠,但耐蝕性優(yōu)于橡膠,不怕濃酸、濃堿的破
76、壞,不受氧氣及臭氧的影響,能耐寒冷。成形性好,但耐熱性低,機械強度、耐磨性及介電性能等都不及硬聚氯乙烯,且易老化。</p><p> 總的來說,聚氯乙烯有較好的電氣絕緣性能,可以用做低頻絕緣材料,其化學穩(wěn)定性也較好。由于聚氯乙烯的熱穩(wěn)定性較差,長時間加熱會導致分解,放出氯化氫氣體,使聚氯乙烯變色,所以其應(yīng)用范圍較窄,使用溫度一般在-15°C ~55°C之間。</p><p
77、><b> ?。?)主要用途</b></p><p> 由于聚氯乙烯的化學穩(wěn)定性高,所以可用于制作防腐管道、管件、輸油管、離心泵和鼓風機等。聚氯乙烯的硬板廣泛用于化學工業(yè)上制作各種貯槽的襯里、建筑物的瓦楞板、門窗結(jié)構(gòu)、墻壁裝飾物等建筑用材;由于電絕緣性能良好,可在電氣、電子工業(yè)中用于制造插座、插頭、開關(guān)和電纜。在日常生活中,用于制造涼鞋、雨衣、玩具和人造革等。</p>
78、<p><b> ?。?)成形特點</b></p><p> 它的流動性差,過熱時極易分解,所以必須加大穩(wěn)定劑和潤滑劑,并嚴格控制成形溫度及熔料的滯留時間。成形溫度范圍小,必須嚴格控制料溫,模具應(yīng)有冷卻裝置;采用帶預(yù)塑化裝置的螺桿式注射機。模具澆注系統(tǒng)應(yīng)粗短,澆口截面宜大,不得有死角滯料。模具應(yīng)冷卻,其表面應(yīng)鍍鉻。</p><p> 四、聚苯乙烯(PS)
79、</p><p><b> (1) 基本特性</b></p><p> 聚苯乙烯是僅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品種。聚苯乙烯無色、透明、有光澤、無毒無味,落地時發(fā)出清脆的金屬聲,密度為1.054 g/cm³。聚苯乙烯是目前最理想的高頻絕緣材料,可以與熔融的石英相比美。</p><p> 它的化學穩(wěn)定性良好,能耐堿、硫酸、磷
80、酸、10%-30%的鹽酸、稀醋酸及其他有機酸,但不耐硝酸及氧化劑的作用,對水、乙醇、汽油、植物油及各種鹽溶液也有足夠的抗腐蝕能力。它的耐熱性低,只能在不高的溫度下使用,質(zhì)地硬而脆,塑件由于內(nèi)應(yīng)力而易開裂。聚苯乙烯的透明性很好,透光率很高,光學性能僅次于有機玻璃。它的著色能力優(yōu)良,能染成各種鮮艷的色彩。</p><p> 為了提高聚苯乙烯的耐熱性和降低其脆性,常用改性聚苯乙烯和以聚苯乙烯為基體的共聚物,從而大大擴
81、大了聚苯乙烯的用途。</p><p><b> ?。?)主要用途</b></p><p> 聚苯乙烯在工業(yè)上可用做儀表外殼、燈罩、化學儀器零件、透明模型等;在電氣方面用做良好的絕緣材料、接線盒、電池盒等;在日用品方面廣泛用于包裝材料、各種容器、玩具等。</p><p><b> (3)成形特點</b></p>
82、;<p> 聚苯乙烯性脆易裂,易出現(xiàn)裂紋,所以成形塑件脫模斜度不宜過小,頂出要受力均勻;熱脹系數(shù)大,塑件中不宜有嵌件,否則會因兩者熱脹系數(shù)相差太大而導致開裂;由于流動性好,應(yīng)注意模具間隙,防止成形飛邊,且模具設(shè)計中大多采用點澆口形式;宜用高料溫、高模溫、低注射壓力成形并延長注射時間,以防止縮孔及變形,降低內(nèi)應(yīng)力,但料溫過高容易出現(xiàn)銀絲;料溫低或脫模劑多,則塑件透明性差。</p><p> 五、丙
83、烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)</p><p><b> (1) 基本特性</b></p><p> ABS是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體的共聚物,價格便宜,原料易得,是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的工程塑料之一。ABS無毒、無味,為呈微黃色或白色不透明粒料,成形的塑件有較好的光澤,密度為1.02~1.05 g/cm³。</p><
84、p> ABS是由于三種組分組成的,故它有三種組分的綜合力學性能,而每一組分又在其中起著固有的作用。丙烯腈使ABS具有良好的表面硬度、耐熱性及耐化學腐蝕性,丁二烯使ABS堅韌,苯乙烯使它有優(yōu)良的成形加工性和著色性能。</p><p> ABS的熱變形溫度比聚苯乙烯、聚氯乙烯、尼龍等都高,尺寸穩(wěn)定性較好,具有一定的化學穩(wěn)定性和良好的介電性能,經(jīng)過調(diào)色可配成任何顏色。其缺點是耐熱性不高,連續(xù)工作溫度為70
85、176;C左右,熱變形溫度約為93°C左右。不透明,耐氣候性差,在紫外線作用下易變硬發(fā)脆。</p><p> 根據(jù)ABS三種組分之間的比例不同,其性能也略有差異,從而適應(yīng)各種不同的應(yīng)用。</p><p><b> ?。?)主要用途</b></p><p> ABS在機械工業(yè)上用來制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、電機外殼、儀表殼
86、、儀表盤、水箱外殼、蓄電池槽、冷藏庫和冰箱襯里等;汽車工業(yè)上用ABS制造汽車擋泥板、扶手、熱空氣調(diào)節(jié)導管、加熱器等,還可用ABS夾層板制作小轎車車身;ABS還可用來制作水表殼、紡織器材、電器零件、文教體育用品、玩具、電子琴及收錄機殼體、食品包裝餐器、農(nóng)藥噴霧器及家具等。</p><p><b> ?。?)成形特點</b></p><p> ABS易吸水,使成形塑件表
87、面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷。為此,成形加工前應(yīng)進行干燥處理, 在正常的成形條件下,壁厚、熔料溫度對收縮率影響極小;要求塑件精度高時,模具溫度可控制在50 ~60°C,要求塑件光澤和耐熱時,應(yīng)控制在60°C~80°C;ABS比熱容低,塑化效率高,凝固也快,故成形周期短;ABS的表觀黏度對剪切速率的依賴性很強,因此模具設(shè)計中大都采用點澆口形式。</p><p><b> 六、聚酰
88、胺(PA)</b></p><p><b> (1) 基本特性</b></p><p> 聚酰胺通稱尼龍(Nylon)。尼龍是含有酰胺基的線型熱塑性樹脂,尼龍是這一類塑料的總稱。根據(jù)所用原料的不同,常見的尼龍品種有尼龍1010、尼龍610、尼龍66、尼龍6、尼龍9、尼龍11等。</p><p> (2) 使用特性及用途<
89、/p><p> 尼龍有優(yōu)良的力學性能,抗拉、抗壓、耐磨。經(jīng)過拉伸定向處理的尼龍,其抗拉強度很高,接近于鋼的水平。因尼龍的結(jié)晶性很高,表面硬度大,摩擦系數(shù)小,故具有十分突出的耐磨性和自潤滑性。它的耐磨性高于一般用做軸承材料的銅、銅合金、普通鋼等。尼龍耐堿、弱酸,但強酸和氧化劑能侵蝕尼龍。尼龍的缺點是吸水性強、收縮率大,常常因吸水而引起尺寸變化。其穩(wěn)定性較差,一般只能在80°C ~100°C之間使用
90、。</p><p> 為了進一步改善尼龍的性能,常在尼龍中加大減摩劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、玻璃纖維填料等,以克服尼龍存在的一些缺點,提高機械強度。</p><p> 尼龍廣泛用于工業(yè)上制作各種機械、化學和電器零件,如軸承、齒輪、滾子、輥軸、滑輪、泵葉輪、風扇葉片、蝸輪、高壓密封扣圈、墊片、閥座、輸油管、儲油容器、繩索、傳動帶、電池箱、電器線圈等零件,還可將粉狀尼龍熱噴到金屬零件表面上,以提
91、高耐磨性或作為修復(fù)磨損零件之用。</p><p><b> ?。?)成形特點</b></p><p> 尼龍原料較易吸濕,因此在成形加工前必須進行干燥處理。尼龍的熱穩(wěn)定性差,干燥時為避免材料在高溫時氧化,最好采用真空干燥法;尼龍的熔融黏度低,流動性好,有利于制成強度特別高的薄壁塑件,但容易產(chǎn)生飛邊,故模具必須選用最小間隙;熔融狀態(tài)的尼龍熱穩(wěn)定性較差,易發(fā)生降解便塑件
92、性能下降,因此不允許尼龍在高溫料筒內(nèi)停留過長時間;尼龍成形收縮率范圍及收縮率大,方向性明顯,易產(chǎn)生縮孔、凹痕、變形等缺陷,因此應(yīng)嚴格控制成形工藝條件。</p><p> 七、聚甲醛(POM)</p><p><b> (1) 基本特性</b></p><p> 聚甲醛是繼尼龍之后發(fā)展起來的一種性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料,其性能不亞于尼龍,而
93、價格卻比尼龍低廉。聚甲醛樹脂為白色粉末,經(jīng)造粒后為淡黃或白色,半透明有光澤的硬粒。聚甲醛有較高的抗拉、抗壓性能和突出的耐疲勞強度,特別適合于用做長時間反復(fù)承受外力的齒輪材料;聚甲醛尺寸穩(wěn)定、吸水率小,具有優(yōu)良的減摩、耐磨性能;能耐扭變,有突出 的回彈能力,可用于制造塑料彈簧制品;常溫下一般不溶于有機溶劑,能耐醛、酯、醚、烴及 弱酸、弱堿,耐汽油及潤滑油性能也很好,但不耐強酸;有較好的電氣絕緣性能。</p><p&
94、gt; 聚甲醛的缺點是成形收縮率大,在成形溫度下的熱穩(wěn)定性較差。</p><p><b> ?。?)主要用途</b></p><p> 聚甲醛特別適合于制作軸承、凸輪、滾輪、輥子、齒輪等耐磨傳動零件,還可用于制造汽車儀表板、汽化器、各種儀器外殼、罩蓋、箱體、化工容器、泵葉輪、鼓風機葉片、配電盤、線圈座、各種輸油管、塑料彈簧等。</p><p&g
95、t;<b> (3) 成形特點</b></p><p> 聚甲醛的收縮率大;它的熔融溫度范圍小,熟穩(wěn)定性差,因此過熱或在允許溫度下長時間受熱,均會引起分解,分解產(chǎn)物甲醛對人體和設(shè)備都有害。聚甲醛的熔融或凝固十分迅速,熔融速度快,有利于成形,縮短成形周期,但凝固速度快會使熔料結(jié)晶化速度快,塑件容易產(chǎn)生熔接痕等表面缺陷。所以,注射速度要快,注射壓力不宜過高。其摩擦系數(shù)低、彈性高,淺側(cè)凹槽可采
96、用強制脫出,塑件表面可帶有皺紋花樣。</p><p> 八、聚碳酸酯(PC)</p><p><b> ?。?)基本特性</b></p><p> 聚碳酸酯為無色透明粒料,密度為1.02~1.05 g/cm³。聚碳酸酯是一種性能優(yōu)良的熱塑性工程塑料,韌而剛,抗沖擊性在熱塑性塑料中名列前茅;成形零件可達到很好的尺寸精度并在很寬的溫度
97、范圍內(nèi)保持其尺寸的穩(wěn)定性;成形收縮率恒定為0.5%~0.8%;抗蠕變、耐磨、耐熱、耐寒;脆化溫度在-100°C以下,長期工作溫度達120°C;聚碳酸酯吸水率較低,能在較寬的溫度范圍內(nèi)保持較好的電性能。聚碳酸酯是透明材料,可見光的透光率接近90%。</p><p> 其缺點是耐疲勞強度較差,成形后塑件的內(nèi)應(yīng)力較大,容易開裂。用玻璃纖維增強聚碳酸酯則可克服上述缺點,使聚碳酸酯具有更好的力學性能,
98、更好的尺寸穩(wěn)定性,更小的成形收縮率,并可提高耐熱性和耐藥性,降低成本。</p><p><b> (2) 主要用途</b></p><p> 在機械上主要用做各種齒輪、蝸輪、蝸桿、齒條、凸輪、軸承、各種外殼、蓋板、容器、冷凍和冷卻裝置零件等。在電氣方面,用做電機零件、風扇部件、撥號盤、儀表殼、接線板等。聚碳酸酯還可制作照明燈、高溫透鏡、視孔鏡、防護玻璃等光學零件。
99、</p><p><b> (3) 成形特點</b></p><p> 雖然吸水性小,但高溫時對水分比較敏感,會出現(xiàn)銀絲、氣泡及強度下降現(xiàn)象,所以加工前必須干燥處理,而且最好采用真空干燥法;熔融溫度高,熔體黏度大,流動性差,所以成形時要求有較高的溫度和壓力;熔體黏度對溫度十分敏感,一般用提高溫度的方法來增加熔融塑料的流動性。</p><p>
100、; 九、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)</p><p><b> (1) 基本特性</b></p><p> 聚甲基丙烯酸甲酯俗稱“有機玻璃”,是一種透光塑料,具有高度的透明性和優(yōu)異的透光性,透光率達92%,優(yōu)于普通硅玻璃。</p><p> 有機玻璃密度為1.18g/cm³,比普通硅玻璃輕一半。機械強度為普通硅玻璃的10倍以上
101、;它輕而堅韌,容易著色,有較好的電氣絕緣性能;化學性能穩(wěn)定,能耐一般的化學腐蝕,但能溶于芳烴、氯代烴等有機溶劑;在一般條件下尺寸較穩(wěn)定。有機玻璃可制成棒、管、板等型材,供二次加工成塑件;也可制成粉狀物,供成形加工。其最大缺點是表面硬度低,容易被硬物擦傷拉毛。</p><p><b> (2) 主要用途</b></p><p> 有機玻璃主要用于制造要求具有一定透明
102、度和強度的防震、防爆和觀察等方面的零件,如飛機和汽車的窗玻璃、飛機罩蓋、油杯、光學鏡片、透明模型、透明管道、車燈燈罩、油標及各種儀器零件,也可用做絕緣材料、廣告銘牌等。</p><p><b> (3) 成形特點</b></p><p> 為了防止塑件產(chǎn)生氣泡、混濁、銀絲和發(fā)黃等缺陷,影響塑件質(zhì)量,原料在成形前要很好地干燥;為了得到良好的外觀質(zhì)量,防止塑件表面出現(xiàn)
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