第五章_有机高分子材料成形

1、第五章第五章 有机高分子材料及其成形有机高分子材料及其成形第一节第一节 有机高分子材料概述有机高分子材料概述一、有机高分子材料的类别一、有机高分子材料的类别 1.按聚合物的性能和用途分类：按聚合物的性能和用途分类： 塑料：由合成树脂与添加剂组成的高分子材料。在塑料：由合成树脂与添加剂组成的高分子材料。在一定条件下具有流动性、可塑性，并能加工成形，恢一定条件下具有流动性、可塑性，并能加工成形，恢复平常条件时可保持加工时的形状。复平常条件时可保持加工时的形状。 热塑性塑料：热塑性塑料： 1） 性能：受热软化，冷却变硬，可反复多次成型，耐热性性能：受热软化，冷却变硬，可反复多次成型，耐热性和刚性低。

2、和刚性低。 2）常用类型：聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲醛、聚酰）常用类型：聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚甲醛、聚酰胺等。胺等。 3）制品的主要成型方法：注塑、吹塑、挤压）制品的主要成型方法：注塑、吹塑、挤压 热固性塑料：热固性塑料： 1）性能：加热不软化，不溶于任何溶剂；）性能：加热不软化，不溶于任何溶剂； 2）常用类型：酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺等）常用类型：酚醛树脂、环氧树脂、聚酰亚胺等纤维：保持长度大于直径纤维：保持长度大于直径1000倍以上，并具倍以上，并具 有一定强度的线条或丝状高分子材料。有一定强度的线条或丝状高分子材料。天然纤维天然纤维化学纤维化学纤维 1）改性纤维素纤维：

3、将天然纤维经化学处理后）改性纤维素纤维：将天然纤维经化学处理后 再纺丝而得到的纤维；再纺丝而得到的纤维； 2）合成纤维：将单体经聚合反应得到的树脂经）合成纤维：将单体经聚合反应得到的树脂经 纺丝而成的纤维。纺丝而成的纤维。 重要纤维品种：聚酯纤维（涤纶），聚酰胺纤重要纤维品种：聚酯纤维（涤纶），聚酰胺纤 维；聚丙烯腈纤维；聚丙烯腈纤维，聚丙烯纤维，聚乙烯纤维维，聚丙烯纤维，聚乙烯纤维橡胶：在室温下具有高弹性的高分子材料。橡胶：在室温下具有高弹性的高分子材料。 橡胶的主要特性：在外力作用下能产生很大橡胶的主要特性：在外力作用下能产生很大 变形，去除外力后能迅速恢复原状。变形，去除外力后能迅速恢复

4、原状。 橡胶的种类：聚丁二烯、并异戊二烯、氯丁橡胶的种类：聚丁二烯、并异戊二烯、氯丁 橡胶、丁基橡胶等。橡胶、丁基橡胶等。二、有机高分子材料的性能二、有机高分子材料的性能 有机高分子材料具有良好的高弹性、耐磨性、化学稳有机高分子材料具有良好的高弹性、耐磨性、化学稳定性等定性等 1.有机高分子材料的力学性能有机高分子材料的力学性能 高弹性：高弹性：轻度交联的高聚物具有良好的高弹轻度交联的高聚物具有良好的高弹 性，且弹性随性，且弹性随温度升高而增加。如橡胶是典型的高弹性材料。温度升高而增加。如橡胶是典型的高弹性材料。 粘弹性：粘弹性：高聚物的粘弹性指高聚物既具有弹性材料的一般高聚物的粘弹性指高聚物

5、既具有弹性材料的一般特性，又具有粘性流体的一些特性，即受力的同时发生高弹性变特性，又具有粘性流体的一些特性，即受力的同时发生高弹性变形和粘性流动，主要表现有蠕变、应力松弛、滞后和内耗等。形和粘性流动，主要表现有蠕变、应力松弛、滞后和内耗等。 蠕变：蠕变：在一定的温度和较小的恒定外力（拉力、压力或扭在一定的温度和较小的恒定外力（拉力、压力或扭力等）作用下，材料的形变随时间的增加而逐渐增大的现象。力等）作用下，材料的形变随时间的增加而逐渐增大的现象。 应力松弛：应力松弛：在恒定温度和形变保持不变的情况下，高聚在恒定温度和形变保持不变的情况下，高聚物内部的应力随时间增加而衰减的现象。物内部的应力随时

6、间增加而衰减的现象。 滞后：滞后：高聚物在交变应力的作用下，形变落后于应力的现高聚物在交变应力的作用下，形变落后于应力的现象。象。 内耗：在滞后现象中，克服内摩擦时一部分机械能内耗：在滞后现象中，克服内摩擦时一部分机械能被损耗，并转化为热能，这种现象称为内耗。被损耗，并转化为热能，这种现象称为内耗。 滞后与内耗对材料性能的影响：滞后与内耗对材料性能的影响： 1）滞后越严重，内耗越大；）滞后越严重，内耗越大； 2）内耗大对减振和吸声有利；）内耗大对减振和吸声有利； 3）内耗会引起发热，导致高聚物老化。）内耗会引起发热，导致高聚物老化。强度：高聚物的强度低，一般低于强度：高聚物的强度低，一般低于1

7、00MPa,但是由于但是由于密度小（钢的密度小（钢的1/41/8），所以比强度较高。），所以比强度较高。断裂：高聚物材料内部机构不均一，含有许多微裂断裂：高聚物材料内部机构不均一，含有许多微裂纹，易断裂（环境应力断裂）。纹，易断裂（环境应力断裂）。韧性：各类高聚物的冲击韧度相差较大，韧性：各类高聚物的冲击韧度相差较大， 脆性高分子的冲击韧度脆性高分子的冲击韧度0.2J/cm2 韧性高分子的冲击韧度韧性高分子的冲击韧度0.9J/cm2。耐磨性：高聚物的硬度低，耐磨性高。耐磨性：高聚物的硬度低，耐磨性高。2.有机高分子材料的电学和物理化学性能有机高分子材料的电学和物理化学性能电学性能：电学性能：具

8、有较高的绝缘性能；具有较高的绝缘性能；热性能：热性能：热胀系数大、导热性能低、耐热性能差；热胀系数大、导热性能低、耐热性能差；化学稳定性：化学稳定性：化学稳定性好，对酸碱溶液具有优良的耐化学稳定性好，对酸碱溶液具有优良的耐蚀性。蚀性。三、有机高分子材料的成形加工三、有机高分子材料的成形加工 1.塑料的成型加工塑料的成型加工 塑料成形加工的步骤塑料成形加工的步骤 成形前的准备成形前的准备 成形过程成形过程 塑件的后处理塑件的后处理 塑料成形的常用方法塑料成形的常用方法 注塑成型、压塑成形、压铸成型、挤出成形、注塑成型、压塑成形、压铸成型、挤出成形、 吹塑成形等。吹塑成形等。2.橡胶的成形加工橡胶

9、的成形加工干胶制品加工：原料为固态的弹性体，成形过干胶制品加工：原料为固态的弹性体，成形过程包括塑炼、混炼、成形、硫化；程包括塑炼、混炼、成形、硫化；乳胶制品：加工原料为胶乳。乳胶制品：加工原料为胶乳。3.纤维的成形加工纤维的成形加工熔融纺丝熔融纺丝溶液纺丝溶液纺丝一、塑料概述一、塑料概述 1.塑料的特性塑料的特性 优点：易成形，成本低；优点：易成形，成本低； 质量轻，比强度高；质量轻，比强度高； 耐磨、耐腐蚀；耐磨、耐腐蚀； 着色性能好；着色性能好； 电绝缘性能好；电绝缘性能好； 减振消声性能好；减振消声性能好； 缺点：耐热性能差；易变形；缺点：耐热性能差；易变形； 易老化。易老化。第二节第

10、二节 塑料及其成形工艺塑料及其成形工艺2.塑料的类别塑料的类别 按成形工艺分类：按成形工艺分类：1）热塑性塑料：加热变软，冷却变硬，能反复）热塑性塑料：加热变软，冷却变硬，能反复 成形。成形。 主要性能：可塑性好，力学性能好，易成形。主要性能：可塑性好，力学性能好，易成形。 耐热性和刚性差。耐热性和刚性差。 常见热塑性塑料：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙常见热塑性塑料：聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙 烯、烯、 ABS、聚酰胺等。、聚酰胺等。 2）热固性塑料：在受热或其它条件下能固化成）热固性塑料：在受热或其它条件下能固化成 形。形。 主要性能：固化后不再具有可塑性，刚度大、主要性能：固化后不再具有可塑性，刚度

11、大、 硬度高、尺寸稳定、耐热性好。硬度高、尺寸稳定、耐热性好。 常见热固性塑料：酚醛树脂、环氧树脂、氨常见热固性塑料：酚醛树脂、环氧树脂、氨 基树脂、有机硅塑料等。基树脂、有机硅塑料等。按塑料的用途分类按塑料的用途分类 通用塑料：具有一般用途的塑料。通用塑料：具有一般用途的塑料。 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚 醛树脂、氨基树脂等。醛树脂、氨基树脂等。 工程塑料：可用作工程材料的塑料。工程塑料：可用作工程材料的塑料。 聚酰胺、聚碳酸酯、聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、聚甲醛、聚苯、聚甲醛、聚苯 醚等。醚等。 特种塑料：能满足特殊使用要求的塑料。特种塑料：

12、能满足特殊使用要求的塑料。 耐高温、强度高、缓冲性好、自润滑性能好耐高温、强度高、缓冲性好、自润滑性能好 氟塑料、医用塑料、导电塑料等。氟塑料、医用塑料、导电塑料等。增强塑料：增强塑料：由树脂与增强材料结合而成。由树脂与增强材料结合而成。 质地轻、坚硬、耐腐蚀。质地轻、坚硬、耐腐蚀。 玻璃钢、碳纤维增强塑料、石棉纤维增强塑料、硼玻璃钢、碳纤维增强塑料、石棉纤维增强塑料、硼纤维增强塑料等。纤维增强塑料等。二、塑料的主要成形方法二、塑料的主要成形方法 1.注塑注塑成形成形 注塑成型使用的设备：料筒中带有塑化装置注塑成型使用的设备：料筒中带有塑化装置 的注塑机；的注塑机； 注塑成型的使用场合：注塑成

13、型的使用场合： 能成型形状复杂的塑料制品；能成型形状复杂的塑料制品； 主要用于热塑性塑料的成型。主要用于热塑性塑料的成型。 生产效率高，质量好。生产效率高，质量好。注塑成型的工作概况注塑成型的工作概况.设备与模具的总体安装：设备与模具的总体安装：.工作流程：工作流程： 向料斗加料向料斗加料 塑料在料筒中熔融塑化塑料在料筒中熔融塑化 注射注射 冷却冷却 脱模。脱模。 . 注塑成型工艺过程注塑成型工艺过程 成型前的准备成型前的准备 1） 原料的检验和预处理：原料的检验和预处理： A.检验原料外观：色泽、粒度、均匀性；检验原料外观：色泽、粒度、均匀性； 检验原料的工艺性能：流动性、热稳定性、收缩性、

14、检验原料的工艺性能：流动性、热稳定性、收缩性、含水量；含水量； 对吸水性强的塑料，成型前应做干燥处理；对吸水性强的塑料，成型前应做干燥处理； （当原料中的水分较多时，将使塑料的机械性能指标（当原料中的水分较多时，将使塑料的机械性能指标下降、制品表面出现斑纹、银丝、气泡等）。下降、制品表面出现斑纹、银丝、气泡等）。 2） 清洗料筒；清洗料筒； 当料筒中存留有杂质或前一次成型的残留物时，会当料筒中存留有杂质或前一次成型的残留物时，会在成型的制品表面形成污迹甚至影响制品的性能。在成型的制品表面形成污迹甚至影响制品的性能。3） 预热嵌件；预热嵌件；A.预热嵌件的目的：减小由热膨胀系数不同引起的塑预热嵌

15、件的目的：减小由热膨胀系数不同引起的塑料与金属的收缩率差别，避免因内应力造成制品的料与金属的收缩率差别，避免因内应力造成制品的变形和开裂；变形和开裂；B.嵌件的预热温度：以不损伤嵌件的镀层为准，一般嵌件的预热温度：以不损伤嵌件的镀层为准，一般为为110130，对于表面镀铬和镀铜嵌件，预热，对于表面镀铬和镀铜嵌件，预热温度可提高到温度可提高到150。 4） 涂脱模剂；涂脱模剂； 使塑料制品容易与模具分离。使塑料制品容易与模具分离。 常用的脱模剂：常用的脱模剂： A.硬脂酸锌。除聚酰胺类塑料之外，一般塑料均可硬脂酸锌。除聚酰胺类塑料之外，一般塑料均可使用这种脱模剂；使用这种脱模剂； B. 液体石蜡

16、。一般用于聚酰胺类塑料，效果较好。液体石蜡。一般用于聚酰胺类塑料，效果较好。液体石蜡除润滑脱模之外，还有渗透作用，可防止液体石蜡除润滑脱模之外，还有渗透作用，可防止塑件内部产生空隙；塑件内部产生空隙； C. 硅油。耐高温，具有极好的润滑性能。硅油。耐高温，具有极好的润滑性能。 注射过程注射过程1） 加料加料2） 塑化：塑料在料筒中经加热到粘流态的过程；塑化：塑料在料筒中经加热到粘流态的过程；3） 注射：塑料熔体进入模具型腔的流动过程。注射：塑料熔体进入模具型腔的流动过程。A.充模：塑料熔体在注塑机柱塞或螺杆作用下，以充模：塑料熔体在注塑机柱塞或螺杆作用下，以 一定的压力和速度经浇注系统进入模具

17、型一定的压力和速度经浇注系统进入模具型 腔的过程。腔的过程。 要求：注射要快，熔体粘度低、浇注系统阻力小要求：注射要快，熔体粘度低、浇注系统阻力小 B. 保压：充模结束后，在注射机柱塞杆或螺杆推动保压：充模结束后，在注射机柱塞杆或螺杆推动 下，熔体继续保持压力进行补料下，熔体继续保持压力进行补料 C. 倒流倒流 D. 浇口冻结后的冷却浇口冻结后的冷却 塑件的后处理塑件的后处理1） 退火处理：退火处理：A. 作用：减小塑件的内应力；作用：减小塑件的内应力；B. 方法：将塑件在定温的加热介质中或热空气循环的方法：将塑件在定温的加热介质中或热空气循环的烘箱中静置一段时间后缓慢冷却；烘箱中静置一段时间

18、后缓慢冷却；C. 退火温度：高于塑件的使用温度退火温度：高于塑件的使用温度1020，或低，或低于塑料的变形温度于塑料的变形温度1020 ；D. 时间：时间：424h。2） 调湿处理：调湿处理：A.作用：迅速达到达到吸湿平衡作用：迅速达到达到吸湿平衡 ，防止塑件氧化和变，防止塑件氧化和变色；色；B.方法：把刚从模具中取出的塑件放在热水中；方法：把刚从模具中取出的塑件放在热水中；C.调湿温度：调湿温度：100120； D. 时间：时间：296h。 2.挤出成形（又称挤压模塑或挤塑成形）挤出成形（又称挤压模塑或挤塑成形）方法：在挤出机中加热、加压使物流以流动状方法：在挤出机中加热、加压使物流以流动状

19、 态连续通过挤出模成形。态连续通过挤出模成形。适用场合：主要用于热塑性塑料成形，也适用适用场合：主要用于热塑性塑料成形，也适用 于流动性较好的热固性塑料和增强塑料成形。于流动性较好的热固性塑料和增强塑料成形。 用于生产连续的型材制品。如管、棒、板等。用于生产连续的型材制品。如管、棒、板等。特点：特点： 效率高；效率高； 操作流程简单，便于连续自动化生产；操作流程简单，便于连续自动化生产； 成本低，生产环境整洁；成本低，生产环境整洁； 产品质量稳定；产品质量稳定； 形状复杂的制品模具费用较高。形状复杂的制品模具费用较高。3.压制成形（压塑成形或压缩成形）压制成形（压塑成形或压缩成形）模压法：主要

20、用于热固性塑料的成形。模压法：主要用于热固性塑料的成形。 工艺流程：工艺流程：塑料在开放的模膛中预热塑料在开放的模膛中预热闭合模具加热加压闭合模具加热加压熔融的塑料充满模具型腔熔融的塑料充满模具型腔塑料冷却固化成形。塑料冷却固化成形。 特点：塑料制品质地致密、尺寸精确、表面特点：塑料制品质地致密、尺寸精确、表面 平整光洁。效率低。平整光洁。效率低。 使用场合：电器开关、插座、餐具、厨具等使用场合：电器开关、插座、餐具、厨具等 形状比较简单的制品。形状比较简单的制品。层压法：层压法： 将玻璃纤维或其它纤维做的薄片填料布用热将玻璃纤维或其它纤维做的薄片填料布用热 固性液态树脂侵渍，然后将其叠成所需

21、厚固性液态树脂侵渍，然后将其叠成所需厚 度，在高温和高压下使其固化。度，在高温和高压下使其固化。 特点：表面平整光滑、生产效率高。特点：表面平整光滑、生产效率高。 用于加工塑料板材、管材、棒材、胶合板等。用于加工塑料板材、管材、棒材、胶合板等。 4.吹塑成形（中空成形）吹塑成形（中空成形） 方法：将挤塑机挤出的熔融热塑性塑料夹入方法：将挤塑机挤出的熔融热塑性塑料夹入 模具，然后向坯料内吹入空气，在空气压力模具，然后向坯料内吹入空气，在空气压力 的作用下，熔融的坯料与模具结合，冷却后的作用下，熔融的坯料与模具结合，冷却后 开模取出。开模取出。特点：成本低、模具特点：成本低、模具设备简单，可生产大

22、型设备简单，可生产大型制品。制品。使用范围：生产薄使用范围：生产薄壁瓶类中空零件。壁瓶类中空零件。常用塑料：聚乙烯、常用塑料：聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺等。苯乙烯、聚酰胺等。 5.压压注注成型：成型： 使用的模具：压铸模：使用的模具：压铸模： 使用场合：使用场合： 多用于热固性塑料多用于热固性塑料 可成型形状复杂的塑料制品可成型形状复杂的塑料制品6.发泡成形发泡成形方法：先将塑料粒预发泡，经过一定时间的熟成之方法：先将塑料粒预发泡，经过一定时间的熟成之后，将其填入铝合金制作的模具中，使用蒸汽加热制后，将其填入铝合金制作的模具中，使用蒸汽加热制成。成。使用范围

23、：水杯、包装箱中的减振材料、建筑隔热使用范围：水杯、包装箱中的减振材料、建筑隔热层等。层等。常用塑料：聚乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯等。常用塑料：聚乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯等。7.浇注成形浇注成形方法：将加有固化剂和其它辅助剂的液态树脂混合方法：将加有固化剂和其它辅助剂的液态树脂混合物料倒入成形模具中，在常温或加热条件下使其固化物料倒入成形模具中，在常温或加热条件下使其固化成形。成形。适用于流动性大的塑料。适用于流动性大的塑料。8.真空成形真空成形 三、塑料制品的加工三、塑料制品的加工 塑料制品的生产系统由以下过程组成：塑料制品的生产系统由以下过程组成： 成形成形机械加工机械加工修饰修饰装配装配 1.

24、塑料的机械加工：塑料的机械加工： 尺寸精度和表面质量较高时，需要在成形后尺寸精度和表面质量较高时，需要在成形后 进行机械加工。进行机械加工。 有小孔、深孔和螺纹的塑料零件，采用后续有小孔、深孔和螺纹的塑料零件，采用后续 机械加工比直接成形更经济。机械加工比直接成形更经济。 切削刀具应锋利，应采用较小的进给量和较切削刀具应锋利，应采用较小的进给量和较 高的切削速度，装夹时应减小工件变形，切削时应采高的切削速度，装夹时应减小工件变形，切削时应采用水冷或风冷的方式加快散热。用水冷或风冷的方式加快散热。2.表面装饰表面装饰着色：将色母加入塑料原料中，搅拌均匀后与着色：将色母加入塑料原料中，搅拌均匀后与

25、 原料融化在一起。原料融化在一起。 镀饰：将零件表面镀覆金属。镀饰：将零件表面镀覆金属。烫印：将印有图案或花纹的塑料热膜，烫印：将印有图案或花纹的塑料热膜， 通过一定压力，使烫印材料上的彩色锡通过一定压力，使烫印材料上的彩色锡 箔转移的塑料制品表面。箔转移的塑料制品表面。贴膜：将刻有图案或花纹的塑料膜紧贴在模具上，贴膜：将刻有图案或花纹的塑料膜紧贴在模具上，在挤塑、吹塑、注射时，依靠熔融树脂的热量将塑料在挤塑、吹塑、注射时，依靠熔融树脂的热量将塑料膜熔合在产品上。膜熔合在产品上。涂饰涂饰丝网印刷：将设计好的文字或图案，在特制的丝网丝网印刷：将设计好的文字或图案，在特制的丝网上腐蚀制版，然后把制

26、好的丝网版放在塑料件的合适上腐蚀制版，然后把制好的丝网版放在塑料件的合适位置，用刮板刮涂颜料来印刷文字和图案。位置，用刮板刮涂颜料来印刷文字和图案。3.塑料件的连接塑料件的连接四、塑料制品的结构工艺性四、塑料制品的结构工艺性 1.形状：形状： 应容易成形，分型面应简单，应尽量避免侧应容易成形，分型面应简单，应尽量避免侧向抽芯机构；向抽芯机构； 2.壁厚：壁厚： 壁厚应均匀；壁厚应均匀； 壁厚一般壁厚一般16mm， 常用常用23mm。 脱模斜度：一般为产脱模斜度：一般为产 品高度的品高度的1/601/30圆角圆角 外圆弧半径为壁厚的外圆弧半径为壁厚的1.5倍，内圆弧半径为壁厚的倍，内圆弧半径为壁

27、厚的0.5倍。倍。加强筋的设计原则加强筋的设计原则 筋的厚度不应大于壁厚，以免因为筋根部内筋的厚度不应大于壁厚，以免因为筋根部内 切圆切圆处的缩孔而造成壁的凹陷；处的缩孔而造成壁的凹陷； 筋的高度不宜过高，以免筋受力破损。为了保证制筋的高度不宜过高，以免筋受力破损。为了保证制品强度，可以多设置一些较低的筋代替较高的筋；品强度，可以多设置一些较低的筋代替较高的筋； 加强筋的设置方向应尽量与熔体的流动方向一致，加强筋的设置方向应尽量与熔体的流动方向一致，以免干扰熔体的流动，使制品的韧性降低；以免干扰熔体的流动，使制品的韧性降低； 当制品中设置有多条加强筋时，为了避免因收缩不当制品中设置有多条加强筋

28、时，为了避免因收缩不均引起制品的破裂，加强筋应错开布置均引起制品的破裂，加强筋应错开布置； 在大面积塑件中，加强筋尽量不要设置在中央部位，在大面积塑件中，加强筋尽量不要设置在中央部位，如果使用中要求必须设置在中央时，应在筋所对如果使用中要求必须设置在中央时，应在筋所对应的外表面上设计楞沟，以掩饰可能产生的流纹应的外表面上设计楞沟，以掩饰可能产生的流纹和凹坑和凹坑支承面支承面 应采用凸起边框或底脚做支承面。应采用凸起边框或底脚做支承面。分型面分型面 分型面结构应尽量简单，以便于模具设分型面结构应尽量简单，以便于模具设计制计制 造；造； 分型面的位置应不影响制品外观，尽量分型面的位置应不影响制品外

29、观，尽量不设不设 在制品的平滑外表面和圆弧过渡处；在制品的平滑外表面和圆弧过渡处； 孔孔 通孔比盲孔容易加工；通孔比盲孔容易加工； 在结构上需要较深的盲孔时，可采用阶在结构上需要较深的盲孔时，可采用阶梯孔。梯孔。嵌件嵌件五、塑料在工业设计中的应用五、塑料在工业设计中的应用 1.工业设计中的常用塑料工业设计中的常用塑料 丙烯腈丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯共聚物（苯乙烯共聚物（ ABS ）：）： 性能：半透明、乳白色。性能：半透明、乳白色。 综合性能较好，冲击强度高，尺寸稳综合性能较好，冲击强度高，尺寸稳 定，易成型，耐热、耐寒、耐腐蚀。定，易成型，耐热、耐寒、耐腐蚀。 成形方法：注射、挤出、热成

30、形等方法成成形方法：注射、挤出、热成形等方法成 形，可进行机械加工。形，可进行机械加工。 用途：广泛用于汽车、飞机和电视机、电冰用途：广泛用于汽车、飞机和电视机、电冰 箱等家用电器的制造。箱等家用电器的制造。 聚丙烯（聚丙烯（PP）：）：性能：性能：1）耐热性能良好。）耐热性能良好。 其熔点为其熔点为164-170 ，可在水中煮沸，可在水中煮沸， 120 蒸气消毒，能在蒸气消毒，能在100温度下长期使温度下长期使 用不变形。用不变形。2）聚丙烯的机械性能中最特殊的性能是耐弯曲）聚丙烯的机械性能中最特殊的性能是耐弯曲 疲劳性。在疲劳性。在0 时可往复弯曲时可往复弯曲100万次以上万次以上 不损坏

31、。不损坏。3）耐腐蚀性能优良。）耐腐蚀性能优良。4）无毒无味，透明，机械强度好，尺寸稳定。）无毒无味，透明，机械强度好，尺寸稳定。5）密度低，价格低廉。）密度低，价格低廉。6）收缩率大，耐磨性差，易低温脆化。）收缩率大，耐磨性差，易低温脆化。用途：医疗器具、家用器具、玩具、仪器设备用途：医疗器具、家用器具、玩具、仪器设备 的管材、泵壳壳体、风扇罩、风扇叶片的管材、泵壳壳体、风扇罩、风扇叶片 等。等。聚乙烯（聚乙烯（PE） 乳白色，无味，有较好的耐寒性能，在乳白色，无味，有较好的耐寒性能，在60 下仍具有机械性能，在下仍具有机械性能，在70下仍有一定的柔下仍有一定的柔 软性。软性。 高压聚乙烯（

32、低密度聚乙烯高压聚乙烯（低密度聚乙烯LDPE）：）： 性能：外观为半透明乳白色。密度低、质地性能：外观为半透明乳白色。密度低、质地 柔软、机械强度低、熔点较低。柔软、机械强度低、熔点较低。 用途：适宜制造薄膜、日常用品等。用途：适宜制造薄膜、日常用品等。 使用温度在使用温度在80以下。以下。 中压聚乙烯（中密度聚乙烯中压聚乙烯（中密度聚乙烯MDPE）与）与低压低压 聚乙烯（高密度聚乙烯聚乙烯（高密度聚乙烯HDPE）：）： 性能：外观为不透明的乳白色。密度高、性能：外观为不透明的乳白色。密度高、强强 度大、熔点较高。度大、熔点较高。 用途：宜制成绳子、空心容器、及工业用途：宜制成绳子、空心容器、

33、及工业配件配件 等。等。 使用温度在使用温度在100以下以下聚碳酸酯（聚碳酸酯（PC） 性能：性能： 1）无色或淡黄色，透明，无毒无味。）无色或淡黄色，透明，无毒无味。 2）力学性能好，尺寸稳定，耐热、耐寒。）力学性能好，尺寸稳定，耐热、耐寒。 3）易成型加工。）易成型加工。 用途：用途： 适于制作精度高、外形复杂的产品及透明薄适于制作精度高、外形复杂的产品及透明薄膜和各种板材、管材、型材等。膜和各种板材、管材、型材等。聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC） 耐寒、耐腐蚀，绝缘性能好，尺寸耐热性能差。耐寒、耐腐蚀，绝缘性能好，尺寸耐热性能差。 硬聚氯乙烯硬聚氯乙烯 成分：聚氯乙烯成分：聚氯乙烯3%左右的

34、稳定剂，有时左右的稳定剂，有时 加入少量加入少量的填充剂和增塑剂。的填充剂和增塑剂。性能：抗拉、抗压、抗弯、抗冲击。性能：抗拉、抗压、抗弯、抗冲击。 用途：用于制造机械零件、电气绝缘用品、管道、板用途：用于制造机械零件、电气绝缘用品、管道、板料、型材等。料、型材等。软聚氯乙烯软聚氯乙烯成分：聚氯乙烯成分：聚氯乙烯30% 80%的增塑剂。的增塑剂。性能：柔软、弹性好、耐寒。性能：柔软、弹性好、耐寒。 用途：制造电线绝缘层、人造革、日用品用途：制造电线绝缘层、人造革、日用品（如雨衣、凉鞋、台布）等（如雨衣、凉鞋、台布）等聚苯乙烯（聚苯乙烯（PS） 优点：透明、无毒、无味，吸湿性低，优点：透明、无毒

35、、无味，吸湿性低，着色性能好，电绝缘性能和加工性能优良。着色性能好，电绝缘性能和加工性能优良。 缺点：性脆、冲击强度低、易出现应力缺点：性脆、冲击强度低、易出现应力开裂、耐热性差。开裂、耐热性差。 用途：用于电子电器工业、化学工业、用途：用于电子电器工业、化学工业、冷冻工业以及日用品的制造。冷冻工业以及日用品的制造。酚醛塑料（酚醛塑料（PF）性能：性能： 1）强度高、刚性大、耐磨、耐热，绝缘性能）强度高、刚性大、耐磨、耐热，绝缘性能 好，产品尺寸稳定；好，产品尺寸稳定； 2）易成形，成形收缩率小，不易出现裂纹；）易成形，成形收缩率小，不易出现裂纹； 3）合成工艺简单，价格便宜。）合成工艺简单，

36、价格便宜。用途：电器工业材料。用途：电器工业材料。 聚酰胺（尼龙聚酰胺（尼龙PA） 为白色或浅黄色半透明固体。为白色或浅黄色半透明固体。 性能：性能： 优点：尼龙具有很高的机械强度，熔点高，耐优点：尼龙具有很高的机械强度，熔点高，耐热，耐腐蚀，耐磨损，具有较好自润滑性、吸振热，耐腐蚀，耐磨损，具有较好自润滑性、吸振性和消音性；性和消音性； 缺点：吸湿性大，并因此影响尺寸稳定性和电缺点：吸湿性大，并因此影响尺寸稳定性和电 性能。性能。 用途：制造机械、化工和电器零件，如齿轮、用途：制造机械、化工和电器零件，如齿轮、轴承、风扇叶轮等。轴承、风扇叶轮等。脲醛塑料（脲醛塑料（UF）：尿素与甲醛进行缩合

37、后，）：尿素与甲醛进行缩合后， 再加入填料、润滑剂、颜料等经成形加工得再加入填料、润滑剂、颜料等经成形加工得 到的热固性塑料。到的热固性塑料。 性能：无色、无味，易着色、质地坚硬、绝性能：无色、无味，易着色、质地坚硬、绝 缘性能好，耐电弧性能好。缘性能好，耐电弧性能好。 用途：日用品，汽车、摩托中的点火零件。用途：日用品，汽车、摩托中的点火零件。三聚氰胺甲醛塑料（三聚氰胺甲醛塑料（MF）：由三聚氰胺和甲）：由三聚氰胺和甲 醛聚缩而成的热固性塑料。醛聚缩而成的热固性塑料。 制作碗、盘、碟等高级餐具。制作碗、盘、碟等高级餐具。聚甲基丙烯酸甲酯塑料（聚甲基丙烯酸甲酯塑料（PMMA，有机，有机玻璃）玻

38、璃） 甲基丙烯酸甲酯单体经聚合反应合成的线型高分子化甲基丙烯酸甲酯单体经聚合反应合成的线型高分子化合物。合物。 制作光学工业透镜、易用导光管、隐形眼镜等。制作光学工业透镜、易用导光管、隐形眼镜等。第三章 有机高分子材料及其成形62纤维纤维的通用成型工艺的通用成型工艺纤维是一种分子链高度取向的高分子材料。一般，纤维是一种分子链高度取向的高分子材料。一般，纤维的成型过程大致如下：纤维的成型过程大致如下：熔融纺丝成型熔融纺丝成型63第三章 有机高分子材料及其成形其他成形方法：其他成形方法：熔融塑料在旋转螺杆的熔融塑料在旋转螺杆的挤压下进入喷丝头，塑挤压下进入喷丝头，塑料经过小孔成丝状喷出料经过小孔成

39、丝状喷出并迅速冷凝成丝。并迅速冷凝成丝。第三章 有机高分子材料及其成形64橡胶的通用成型工艺橡胶的通用成型工艺尽管橡胶也可以用挤出、注射等工艺成型，但大多尽管橡胶也可以用挤出、注射等工艺成型，但大多数橡胶制品还是按以下流程加工成型的：数橡胶制品还是按以下流程加工成型的：加工方法的适应性加工方法的适应性第三章 有机高分子材料及其成形652.塑料应用实例塑料应用实例硅树脂灯（硅树脂）：意大利设计师硅树脂灯（硅树脂）：意大利设计师 LucaNichetto 由由LucaNichetto设计的硅树脂灯由硅树脂设计的硅树脂灯由硅树脂制成，质地柔软，可做台灯使用，也可悬制成，质地柔软，可做台灯使用，也可悬挂，而且可以保证敲击和掉到地上不会摔挂，而且可以保证敲击和掉到地上不会摔碎。碎。 材料的力学性能和化学性能稳定，没有材料的力学性能和化学性能稳定，没有放射性，使用安全环保。放射性，使用安全环保。陈列架（聚丙烯）：美國設計師陈列架（聚丙烯）：美國設計師Sean Yoo 這個由美國設計師這個由美國設計師Sean YooSean Yoo設計的不規則的設計的不規則的隔架，跳脫一般傳統矩方格子，不論是放書或是隔架，跳脫一般