塑料的基本知识

1、塑料的差不多知识一、塑料的定义塑料是以树脂为要紧成分，在一定温度和压力下塑造成一定形状，并在常温下能保持既定形状的高分子有机材料。树脂是指受热时通常有转化或熔融范围，转化时受外力作用具有流淌性，常温下呈固态或半固态或液态的有机聚合物，它是塑料最差不多的，也是最重要的成分。广义地讲，在塑料工业中作为塑料差不多材料的任何聚合物都可称为树脂。二、塑料的分类塑料目前尚无确切的分类，一般分类如下：1按塑料的物理化学性能分热塑性塑料： 在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料。热固性塑料： 因受热或其它条件能固化成不熔不溶性物料的塑料。如酚醛塑料、环氧塑料等。2按塑料用选

2、分通用塑料：-般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。工程塑料：-般指能承受一定的外力作用，并有良好的机械1 / 302 / 30性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良性能，能够作为工程结构件的塑料。如ABS尼龙、聚矶等。 特种塑料：-般指具有特种功能（如耐热、自润滑等） ，应用 于专门要求的塑料。如氟塑料、有机硅等。3按塑料成型方法分模压塑料： 供模压用的树脂混合料。如一般热固性塑料。 层压塑料： 指浸有树脂的纤维织物，可经叠合、热压结合而 成为整体材料。注射、挤出和吹塑塑料：-般指能在料筒温度下熔融、流淌， 在模具中迅速硬化的树脂混合科。如一般热塑性塑

3、料。 浇铸塑料： 能在无压或稍加压力的情况下，倾注于模具中能 硬化成一定形状制品的液态树脂混合料。如MC尼龙。反应注射模塑料： 一般指液态原材料，加压注入模腔内，使 其反应固化制得成品。如聚氨脂类。4按塑料半制品和制品分模塑粉： 又称塑料粉，要紧由热固性树脂（如酚醛）和填料 等经充分混合、按压、粉碎而得。如酚醛塑料粉。增强塑料：加有增强材料而某些力学性能比原树脂有较大提 高的一类塑料。3 / 30泡沫塑料： 整体内合有许多微孔的塑料。薄膜： 一般指厚度在O.25毫米以下的平坦而柔软的塑料制品。此外，工程塑料、增强塑料和泡沫塑料又有其不同的类不，见下表：工程塑料的分类类不聚合物通用工程塑料 尼龙

4、、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、热塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等特种工程塑料 非交联型 聚矾、聚醚矾、聚苯硫醚、聚芳酯、聚酰亚胺、聚醚醚酮、氟树脂等交联型 聚氨基双马来酰胺、聚三嗪、交联聚酰亚胺、耐热环氧树脂等增强塑料的分类按增强材料的外形分类 粒状增强塑料 如钙塑塑料纤维增强塑料 如玻璃纤维或玻璃布增强塑料片状增强塑料 如云母增强塑料按增强材料 的材质分类 布基、石棉增强塑料 如碎布增强塑料 无机矿物填充塑料 如石英、云母填充塑料 玻纤增强塑料如预浸渍料，SMC BMC等 特种纤维增强塑料 如碳纤维、凯芙拉纤维增强塑料 金属纤维增强塑料 如钢丝增强塑料 泡沫塑料的

5、分类 类不定义硬质泡沫塑料 无柔韧性，压缩硬度大，应力达到一定值方产生 变形，解除应力后本能恢复原状的泡沫塑料半硬质泡沫塑料 柔韧性介于硬质和软质泡沫塑料之间的泡沫塑 料软质泡沫塑料 富有柔韧性，压缩硬度专门小，应力解除后能恢 复原状，残余变形较小的泡抹塑料三、塑料的差不多性能1质轻、比强度高。塑料质轻，一般塑料的密度都在0.9 2.3克厘米3之间，只有钢铁的18 14、铝的12左右，而 各种泡沫塑料的密度更低，约在0.01 O.5克厘米3之间。按单位质量计算的强度称为比强度， 有些增强塑料的比强度接近4 / 305 / 30甚至超过钢材。 例如合金钢材， 其单位质量的拉伸强度为160兆 帕，

6、而用玻璃纤维增强的塑料可达到170 400兆帕。2优异的电绝缘性能。几乎所有的塑料都具有优异的电绝缘性 能，如微小的介电损耗和优良的耐电弧特性， 这些性能可与陶瓷 媲美。3 优良的化学稳定性能。 一般塑料对酸碱等化学药品均有良好 的耐腐蚀能力，特不是聚四氟乙烯的耐化学腐蚀性能比黄金还要 好，甚至能耐王水等强腐蚀性电解质的腐蚀， 被称为塑料王 4减摩、耐磨性能好。大多数塑料具有优良的减摩、耐磨和自 润滑特性。许多工程塑料制造的耐摩擦零件确实是利用塑料的这 些特性， 在耐磨塑料中加入某些固体润滑剂和填料时， 可降低其 摩擦系数或进一步提高其耐磨性能。5透光及防护性能。多数塑料都能够作为透明或半透明

7、制品，其中聚苯乙烯和丙烯酸酯类塑料象玻璃一样透明。有机玻璃化学 名称为聚甲基丙烯酸甲酯，可用作航空玻璃材料。聚氯乙烯、聚 乙烯、聚丙烯等塑料薄膜具有良好的透光和保暖性能， 大量用作 农用薄膜。塑料具有多种防护性能，因此常用作防护保装用品， 如塑料薄膜、箱、桶、瓶等。6减震、消音性能优良。某些塑料柔韧而富于弹性，当它受到外界频繁的机械冲击和振动时， 内部产生粘性内耗， 将机械能转 变成热能，因此，工程上用作减震消音材料。例如，用工程塑料 制作的轴承和齿可减小噪音， 各种泡沫塑料更是广泛使用的优良 减震消音材料。上述塑料的优良性能，使它在工农业生产和人们的日常生活中具 有广泛用途；它已从过去作为金

8、属、玻璃、陶瓷、木材和纤维等 材料的代用品，而一跃成为现代生活和尖端工业不可缺少的材 料。6 / 30然而，塑料也有不足之处。例如，耐热性比金属等材料差，一般 塑料仅能在100C以下温度使用，少数200C左右使用；塑料的 热膨胀系数要比金属大3 10倍，容易受温度变化而阻碍尺寸 的稳定性；在载荷作用下，塑料会缓慢地产生粘性流淌或变形， 即蠕变现象；此外，塑料在大气、阳光、长期的压力或某些质作 用下会发生老化， 使性能变坏等。 塑料的这些缺点或多或少地阻 碍或限制了它的应用。 然而， 随着塑料工业的进展和塑料材料研 究工作的深入， 这些缺点正被逐渐克服， 性能优异的新颖塑料和 各种塑料复合材料正

9、不断涌现。四、塑料的制造和树脂的合成方法（一）塑料的制造 塑料的基础原料，最初是以农副产品为主，从本世纪20年代起 转向以煤和煤焦油产品为主，从50年代起逐渐转向以石油和天 然气为主。塑料工业包括三个生产系统：塑料原料（树脂或半成品及助剂）的生产，塑料制品的生产，塑料成型机械（包括模具）的制造。前 两者的关系可示意如下： 从示意图中可看出三个生产系统确实是塑料工业的三个组成部 分，三者互相依存，缺一不可。（二）树脂的合成方法1缩聚反应。单体分子间脱掉水或其它简单分子键合成聚合物 的化学反应。可分为均缩聚反应和共缩聚反应。7 / 30（1）均缩聚反应： 带有两个官能团的一种单体进行的缩聚反应。（

10、2）共缩聚反应： 两种或两种以上的双官能团单体进行的缩聚 反应。2 加聚反应。 由不饱和或环状单体分子加成聚合生成聚合物的 一种化学反应。反应中没有水或其它低分子副产物的释出， 而且 所生成的聚合物元素成分与原用单体的成分相同。 按参加反应的 单体种类和聚合物本身的构型， 可分为均聚合反应、 共聚合反应 和定向聚合反应。(1)均聚合反应： 一种不饱和或环状单体分子间进行的聚合反 应。如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。(2)共聚合反应： 两种或两种以上不饱和或环状的单体键合的 聚合反应。如丙烯脂一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)。由两种单 体制得的共聚物，在聚合物链中能够有以下四种排列方式：交替共聚物

11、-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A一无规共聚物-A-A-B-A-B-B-B-A-A-B-A一嵌段共聚物-A-A-A-B-B-B-B-B-A-A-A一接枝共聚物-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A-A一匚-B-B-B匚-B-B-B(3)定向聚合反应： 在聚合过程中，操纵反应条件，使单体聚 合成具有定向有规则结构产物的反应， 即全同立构型或间同立构 型的聚合反应。其聚合产物叫做定向聚合物。8 / 30五、塑料的成型和加工方法塑料成型加工是一门工程技术， 所涉及的内容是将塑料转变为塑料制品的各种工艺。在转变过程中常会发生以下一种或几种情 况，如聚合物的流变以及物理、化学性能的变化等。塑

12、料成型的 方法专门多，详细见表 塑料成型方法 成型方法成型方法压制成型 压缩模塑 层压冷压模塑传递模塑低压成型 浇 铸 静态浇铸嵌铸离心浇铸搪塑旋转铸塑滚塑流延铸塑挤出成型 手糊成型挤拉成型 纤维缠绕成型注射成型 排气式注射成型流淌式注射成型9 / 30共注射注射成型无流道注射成型 反应注射成型热固注射成型 压延成型 吹塑成型 注射吹塑成型挤出吹塑成型拉伸吹塑薄膜 涂 覆 热熔敷流化喷涂火焰喷涂静电喷涂等离子喷涂发泡成型 化学发泡物理发泡机械发泡 二次成型 热成型双轴拉伸固相成型1压缩模塑。压缩模塑又称模压，是模塑料在闭合模腔内借助 加压（一般尚须加热）的成型方法。 通常，压缩模塑适用于热固性

13、 塑料，如酚醛塑料、氨基塑料、不饱和聚酯塑料等。 压缩模塑由预压、预热和模压三个过程组成：预压 为改善制品质量和提高模塑效率等，将粉料或纤维状模塑 料预先压成一定形状的操作。预热 为改善模塑料的加工性能和缩短成型周期等，把模塑料在 成型前先行加热的操作。模压 在模具内加入所需量的塑料，闭模、排气，在模塑温度和 压力下保持一段时刻，然后脱模清模的操作。压缩模塑用的要紧设备是压机和塑模。 压机用得最多的是自给式 液压机， 吨位从几十吨至几百吨不等。 有下压式压机和上压式压 机。用于压缩模塑的模具称为压制模具， 分为三类； 溢料式模具、 半溢料式模具不溢式模具。压缩模塑的要紧优点是可模压较大平面的制

14、品和能大量生产， 其 缺点是生产周期长，效率低。2 层压成型。用或不用粘结剂，借加热、加压把相同或不相同 材料的两层或多层结合为整体的方法。层压成型常用层压机操作， 这种压机的动压板和定压板之间装有 多层可浮动热压板。层压成型常用的增强材料有棉布、玻璃布、纸张、石棉布等，树 脂有酚醛、环氧、不饱和聚酯以及某些热塑性树脂。3 冷压模塑。冷压模塑又叫冷压烧结成型，和一般压缩模塑的 不同点是在常温下使物料加压模塑。 脱模后的模塑品可再行加热 或借助化学作用使其固化。 该法多用于聚四氟乙烯的成型， 也用11 / 3011 / 30于某些耐高温塑料（如聚酰亚胺等）。一般工艺过程为制坯-烧结-冷却三个步骤。4 传递模塑。传递模塑是热固性塑料的一种成型方式，模塑时 先将模塑料在加热室加热软化， 然后压入巳被加热的模腔内固化 成型。传递模塑按设备不同有工种形式：活板式； 罐式； 柱塞式。传递模塑对塑料的要求是： 在未达到固化温度前， 塑料应具有较 大的流淌性，达到固化温度后，又须具有较快的固化速率。能符 合这种要求的有酚醛、三聚氰胺甲醛和环氧树脂等。传递模塑具有以下优点： 制品废边少，可减少后加工量； 能