PLASTIC_MATERIAL技术(二)

1、2022/4/221 常用塑料材料的結构、常用塑料材料的結构、 性能和加工工藝特性性能和加工工藝特性 注塑成型技術注塑成型技術講師：田講師：田 源源2022/4/222PE PE 聚乙烯聚乙烯 ( (PolyethylenePolyethylene)l 分子結构式分子結构式: CH2 CH2 nl 結构特點結构特點: 為含碳、氫兩种元素的高分子聚合物，分子呈规整的对称性排列，無极性，為惰性穩定分子；聚乙烯是典型線型结晶型聚合物。根据聚乙烯合成方式的不同，分子鏈中包含短支鏈的多少亦会有差别，从而影响材料的結晶度和密度，据此，工业上往往又将聚乙烯分为高壓(低密度)聚乙烯、中密度聚乙烯、低压(高密度

2、)聚乙烯。2022/4/223l主要性能主要性能 聚乙烯外觀為角質狀的固体，類似高級石蜡，無臭、無味、無毒，為柔而韧的半透明材料，火焰上端呈黄色下端呈藍色，發出石蜡燃燒气味。J低密度聚乙烯密度为：0.910.925g/cmJ中密度聚乙烯密度为：0.9260.94g/cmJ高密度聚乙烯密度为：0.940.965g/cm机械性能机械性能 聚乙烯机械強度不高，質地較軟，不能承受高的負荷，為了提高其強度，需制造超高分子量的聚乙烯。3332022/4/224電性能電性能 絕緣性优异，在頻率108赫以下及900C以下的介電損耗很低且耐高壓，在絕熱空气加熱至2000C時，其電性能卻很少變化，再升溫則發生解聚

3、，生成油狀物和气体，當然電性能變差，所以對有電性能要求的制品，在注塑成型時要盡量減少或避免發生氧化和降解作用。2022/4/225化學性能化學性能 PE為惰性聚合物，耐常溫下的稀硫酸、稀稍酸、任何濃度的鹽酸、氫氟酸、磷酸、甲酸、醋酸、氨、胺、過氧化氫、氢氧化钠(或氫氧化鉀)、各种鹽溶液，但不耐強氧化劑，在90-1000C時,硫酸和硝酸能很快地毀坏聚乙烯。 常溫下，聚乙烯不溶于任何已知的溶劑中。PE化學上的惰性及表面的非极性，使它很難以粘結和印刷，非要經過溶劑、強氧化劑、火焰或放電處理后才有良好的粘結性能和印刷性。2022/4/226熱性能熱性能 隨著溫度的升高，聚乙烯的密度會由于分子結晶度減小

4、而減小。相反，當其熔融冷卻時，則密度顯著增大，易產生內應力。特別在化學試劑作用下，產生環境應力開裂現象。聚乙烯的最高使用溫度為850C-1000C，耐熱性不高。2022/4/227l聚乙烯的加工工藝特性聚乙烯的加工工藝特性無論是高密度還是低密度聚乙烯，在熔融狀態下的流變性，都接近于非牛頓型，也就是說熔体粘度与溫度關系不大，而与剪切速率有關；要降低熔体的粘度，增加流動性，只能增大壓力才能達到。聚乙烯的吸濕性較低(0.01%)，可以不進行干燥處理，但由于粒料在在儲存，運輸過程中特別是在干燥的大气中，易產生靜電，吸附 空气中的水份，因而使其水份含量過大，若超過0.05%，則必須干燥，否則會在成型后的

5、制品中產生气泡。一般用热风干燥炉在70-800C下，干燥1-2小時。2022/4/228純聚乙烯的熱氧化性能較差，當其熔体在空气中時，有被空气中氧气氧化的傾向，其制品即使是溫度在超過500C時就會出現被氧化的傾向，氧化后聚乙烯不僅色澤變黃，而且其物理机械性能和電气性能均下降。因此，聚乙烯塑料原料出厂前一般都已經添加了抗氧化劑。另外，粒料配制時，最好加入紫外線吸收劑。聚乙烯是結晶性聚合物(結晶度达60-90%)，因此，熔体冷卻后收縮率大。2022/4/229在注塑時，熔融狀態下的塑料要承受很高的剪切應力，此時分子量分布對熔体的流動性有著較大的影響，由于分子量分布較寬的流動性較好，因而在聚乙烯中，

6、有時也加入适量的低分子量聚乙烯加寬分子量分布，達到改善流動之目的，但這樣做會影響其机械物理性能，造成拉伸強度，耐應力開裂，柔軟性以及耐熱性有所下降。HDPE和LDPE在熔融狀態下的密度基本上是相同的，但冷卻后，不僅密度發生變化，而且進行結晶。因而應注意模溫，使其冷卻均勻，結晶均勻，密度趨向一致，否則會因冷卻不均勻，各處結晶不均勻，而引起翹曲等，尤其是高密度聚乙烯更甚。2022/4/2210注射壓力的變化對聚乙烯熔体流動性的影響要比料筒溫度明顯，這在成型中十分重要，但是，在高剪切和剪切速率高到一极限值時就會出現制品表面出現毛糙、班紋等熔体破裂現象。在成型過程中，聚乙烯分子有取向現象，經冷卻定型后

7、的制品中仍保留取向部分，這樣 使得制品沿取向方向的收縮率大于垂直方向的收缩率，易造成翹曲及各向异性，薄壁制品表現尤為突出，同時，还会促使澆口周圍部位顯得脆弱，一般常用提高注射溫度以減少之。2022/4/2211為了防止顏料出現遷移性，需注意對著色劑的選擇，如油溶紅等一般不宜采用。 聚乙烯常用顏料一覽表2022/4/2212l制品与模具設計制品与模具設計制品 制品的壁厚与熔体的流動性有密切關系，与收縮率也有很大關系。 所以從有利于熔体流動，減少制品收縮考慮，聚乙烯制品的壁厚應不小于0.8mm，一般可以在1-3.5mm之間選取，其脫模斜度：模芯部分沿脫模方面為25-45，模腔部分為20-45。20

8、22/4/2213模具 為防止因收縮不均、方向性明顯所引起的翹曲、扭曲等問題，以及對制品的性能所產生的影響(一般沿料流方向的冲擊強度為垂直于料流方向的3倍左右)，應注意澆口位置的選擇。 聚乙烯質軟易脫模，對于側壁帶有淺凹槽的制品，可以采取強行脫模方式進行脫模，排气孔、槽的深度應控制在0.03mm以下。2022/4/2214l成型工藝成型工藝注射溫度注射溫度 雖然料筒溫度對熔体流動性的影響不如注射壓力，但在成型過程中，由于結晶晶核的熔融需吸收大量的熱量，故料筒溫度的選擇點遠較熔點為高。 一般加料段低一些，以防止物料粘附在螺杆上，進而造成加料不暢。2022/4/2215注射壓力和注射速度注射壓力和

9、注射速度 注射壓力的選擇是根据制品壁厚情況及模具情況而定的，聚乙烯的熔体流動性相當好，故而可以按下表選擇注射壓力： 由于高剪切速率對聚乙烯熔体而言存在熔体破裂危險，故不宜選擇高速注射，而應選用中速或慢速注射。模具溫度模具溫度 模溫高則冷卻速度慢，制品結晶度高，硬度、剛性提高，收縮率增大。2022/4/2216 模溫低則冷卻速度快，制品結晶度低，透明性增加，柔韌性增加，內應力也增大，收縮的各向异性明顯，易翹曲變形。 前后模模溫選擇上亦應注意有必要時進行區分，如箱形、框形制品以模腔溫度高于模芯溫度解決其側壁易變形的問題。 LDPE和HDPE模溫選擇：成型周期成型周期 要注意保持适當的保壓時間以彌補

10、因熔体收縮時所產生的缺料問題。具体的選擇根据制品及流道、澆口大小的不同而定。2022/4/2217聚丙烯聚丙烯- -PPPP( ( Polypropylene) Polypropylene)俗稱百折膠俗稱百折膠l分子結构及其結构特點分子結构及其結构特點 分子結構式分子結構式： CH2 CH CH3 分子結构特點分子結构特點：( 聚丙烯属於線型碳、氫聚合物，不含或几乎不含不飽和結构，它的分子相當于聚乙烯分子中的一个碳原子上的氫被甲基(-CH3)取代后形成；(聚丙烯塑料是等規聚合物，它具有高度的結晶性。 n2022/4/2218l聚丙烯的主要性能聚丙烯的主要性能 聚丙烯是白色蜡狀的固体，外觀似聚乙

11、烯，但比聚乙烯更透明、更輕(密度仅仅为 0.9g/cm3)，是塑料制品中最輕的品种之一。著火時，容易燃燒，离火后繼續燃燒，火焰上端黃色，下 端藍色，有少量黑煙，然燒后熔融滴落，發出石油气味。机械性能机械性能(聚丙烯是結晶型聚合物，其机械強度不僅与分子量有關，而且与結晶度有關，如分子量低，結晶度高，球晶大時，制品的剛性加大而韌性降低。2022/4/2219(聚丙烯的抗拉強度比聚乙烯的抗拉強度高，它在1000C溫度時仍保留常溫時抗拉強度的一半。(屈服強度高，有較高的彎曲疲勞壽命，例如用聚丙烯制作的活動鉸鏈，在厚度适當的情況下(0.25-0.5mm)能承受70007000万次万次的折疊彎曲而未見有大

12、的損坏痕跡，“百折膠”的稱謂亦因此而來。(聚丙烯的表面硬度比高密度聚乙烯高，耐刮性、而磨性也較之為好，但表面硬度不及ABS、PS，有良好的光澤。2022/4/2220熱性能熱性能(PP具有良好的熱性能，有較明顯的熔點，熔點為164-1700C，純聚合物为1760C，制品能在1000C的溫度下蒸煮，在1350C水蒸汽中蒸100小時亦不會被破坏，可以在100-1200C條件下長期使用，在不受外力時，于 1500C使用時亦不變形。(聚丙烯的脆化溫度較高，低溫沖擊強度差，一般脆折點在00C左右，這時聚丙烯顯得很脆。(分解溫度可達3000C以上，但在与氧接触的情況下，2600C左右開始發黃。2022/4

13、/2221電性能電性能 PP具有优良的電性能，可以用作高頻絕緣材料，在高溫下的電絕緣性能也相當安全。化學性能化學性能(抗化學藥品性好，除強氧化劑、濃硫酸、鉻酸和硫酸混合物等能腐蝕它之外，對其它化學試劑都較穩定，但低分子量的脂肪烴、鹵烴等能使聚丙烯溶脹。(比聚乙烯更易被氧化，且對紫外線很敏感，可通過加入碳黑或類似的乳白填料等，以改善其防老化性。2022/4/2222l聚丙烯的加工工藝特性聚丙烯的加工工藝特性PP在熔融狀態下的流變性，接近于非牛頓型，非牛頓性比聚乙烯熔体更強，其熔体粘度的變化與溫度關系不大，而主要与剪切速率(壓力)有關，剪切速率每增加3個數量級，粘度就几乎降低一半。因此在成型過程中

14、，單靠提高溫度是達不到改善熔体流動性的目的，相反，易造成熱氧化。聚丙烯的吸水率小，在水中浸泡24小時吸水率仍小于0.01%，因此，加工前無需干燥，但為了提高表观質量，往往在加工前預熱到70-1200C。成型時水份含量可以達到0.09%，若表面附有水份，可以在80-1000C溫度下干燥1-1.5小時。2022/4/2223聚丙烯比聚乙烯對氧更敏感，一克聚丙烯只要吸收1-2毫升的氧，就會老化降解，在室內放置4個月就會變質，在1500C下空气中加熱0.5-3.5小時就發脆。因此在加工時，加熱時間或在設備內停留時間就盡可能短，以免受熱氧化。所以，各种等級的聚丙烯原料出厂均要加入抗氧化劑。聚丙烯是結晶型

15、塑料，當熔融物冷卻時，伴隨結晶，最大結晶速度區域在1200C-1250C范圍，因此，聚丙烯的收縮率比較大，通常為1-2.5%,容易產生內應力，引起翹曲和尺寸變化。要保持尺寸精度應控制好模溫、熔融溫度、保壓時間等，以減少收縮及收縮的不均勻性。2022/4/2224聚丙烯在成型時，易產生分子取向，尤其在低溫、高壓注射時更容易發生。取向的結果產生各向异性，所以要注意成型溫度和模溫的控制。銅能加速聚丙烯氧化降解，生產中應力求避免接触銅，同時有需要時加入銅抑制劑。具有良好的耐應力開裂性，這种情況可使制件在嵌入金屬配件后或螺絲擰緊后不致于太容易開裂。對于PP來說，著色劑不僅可以增加制品的美觀，而且對制品的

16、性能也有一定的作用。如鈦菁顏料對PP的老化初期有一定的抑制作用，但隨時間的延長反而會促進制品的老化。2022/4/2225 另外，顏料的濃度不同，對制品的收縮率也會產生影響，使用時應慎重考慮。l制品和模具設計制品和模具設計制品厚度通常在0.9-4mm之間選擇，厚薄相差不能太大，最多不要超过50%，且盡可能用圓弧過渡，轉角處避免銳角存在。薄而平直的產品，因受應力分布不均，收縮各向异性的影響，很容易變形，建議盡量開設加強筋，加強筋的厚度不應超過制品壁厚的1/2。2022/4/2226根据聚丙烯的收縮率情況(見附表)，制品脫模斜度在30-10范圍內選擇。排气槽深度一般為0.03mm以下，否則易出現披

17、鋒。模溫對聚丙烯制品的結晶有很大的影響，進而影響到制品的性能，對要求較高的制品應考慮加設模溫控制裝置。2022/4/2227聚丙烯制品對缺口非常敏感，設計制品時應盡量避免出現尖角、缺口以及足以引起應力 集中的部位。l注塑成型工藝注塑成型工藝注射溫度；根据熔体指數的不同，可以選擇不同的料筒溫度。2022/4/2228 注射溫度高，有助于改善PP制品的表面光洁度，提高尺寸穩定性，但應注意熔体溫度超過3000C即開始分解。注塑壓力与速度 在成型過程中，注射壓力增加，熔体粘度明顯下降，流動性顯著增加。因此，往往選用較高的注射壓力，而且較高的注射壓力對提 高制品的沖擊韌性、拉伸強度亦不無好處，對改善收縮

18、率亦有幫助。2022/4/2229模具溫度 模具溫度對聚丙烯制品的性能有很大的影響，模溫對聚丙烯收縮率的影響主要是通過其對聚丙烯的結晶速度影響而產生的。聚丙烯的結晶速度最快的的溫度區域在120-125 0C之間。當模溫較高時 (50-900C) ，雖然能改善聚丙烯的充模條件及制件的表观質量，但物質在最高結晶速度的溫度區間停留時間長，因而結晶度提高，收縮率亦隨之增大，所以只有模具結构复雜的薄壁制件才采用如此高的模溫。一般情況下，宜維持在30-50 0C模溫條件下啤作。2022/4/2230聚丙烯的后收縮 聚丙烯制品脫模后的一段時間范圍內會繼續收縮。這种后收縮率通常不超過總收縮率的10-15%，但

19、由于制品各部分溫度不同，很可能存在不均勻現象，這會導致制品的翹曲、扭曲等，此現象在大面積和形狀复雜的制品中尤為常見，常用的辦法是使用适當的整形裝置，將制品固定一段時間，使其充分冷卻定型，以獲得所需尺寸的穩定性。模溫過低或冷卻不均，將增大殘余應力，出模后出現變形。2022/4/2231s 聚苯乙烯聚苯乙烯- -PSPS( (Polystyrene)Polystyrene)俗稱硬膠俗稱硬膠l分子結构及其結构特點分子結构及其結构特點 分子結構式分子結構式： CH2 CH 结构特点：结构特点：(聚苯乙烯是由苯乙烯加聚反應制得的，為高分子烴類 。(聚苯乙烯分子主鏈為飽和碳-碳鏈，側基為共軛苯環，它的存在

20、使分子結构不規整，同時增大了大分子的剛性。n2022/4/2232l主要性能主要性能 聚苯乙烯為質硬、剛性的透明或不透明塑料，無臭、無味、易燃燒，离火后繼續燃燒，火焰为橙黃色，燃燒時發濃煙，化成稀液体，有香味(略帶松節油气味)，吹熄能拉長絲，密度較小。其制品輕擲有鋼聲，性脆，能斷不能彎曲，斷口處現銀光(珍珠色)，能制成各种鮮艷的制品。熱性能熱性能(聚苯乙烯耐熱低，最高工作溫度 60 -800C，這是因為其极性小，大分子間作用力小，在熱作用下分子鏈易相對滑動的結果。2022/4/2233(熱變形溫度：70-800C，脆化溫度：-300C 軟化點：900C；因此不宜制成盛載開水和高熱食品的容器，在

21、選擇這种塑料作金屬接線柱的元器件時要考慮到接線柱在接受焊錫時會因高溫的傳遞而導致塑料的變形焦化。(熱膨脹系數大，熱承載能力較差，嵌入螺釘、導柱、墊塊之類金屬元件的塑料制品，容易出現開裂。机械性能机械性能 聚苯乙烯的机械性能隨溫度升高,一般剛性、抗拉強度、沖擊強度等下降而斷裂伸長率增大。2022/4/2234 總体而言，PS的抗彎強度、抗拉強度、抗壓強度不錯，但沖擊強度較差，是屬于脆而硬的一類材料，僅能在低負荷下使用。化學性能化學性能 能耐任何濃度的流酸、磷酸、硼酸、10%-36%的鹽酸、25%以下的醋酸、10%-90%的甲酸以及其它有机酸，但不耐氧化性酸如硝酸，不溶于脂及烴(乙烷等)，低級醇、

22、氯烴、氯苯、甲乙酮、乙酸乙酯等中，總的來說，聚苯乙烯的耐化學腐蝕性是比較好的。2022/4/2235電性能電性能 電性能很好，是一种优良絕緣材料，由于它有接近于0的功率因素，此功率因素不隨頻率升高而增大。同時又不受溫度的變化和電暈放電的影響，因此也是一种良好的高頻絕緣材料。光學性能光學性能 PS的透明性好，透光率達88%-92%，僅次于丙烯酸類聚合物，折射率為1.59-1.60。 因此聚苯乙烯能用作光學零件，缺點是受陽 光作用后，會現現混濁和發黃等，往往加入1%不飽和脂肪胺、環胺或氨基醇類化合物改進。2022/4/2236l聚苯乙烯的加工工藝特性聚苯乙烯的加工工藝特性熔融狀態下，PS的流變行為

23、呈假塑性。(當剪切應力低于60兆牛/m2時，粘度差不多為常數，熔体的流變性基本上為牛頓型，當超過數值的時候，非牛頓型行為就變得明顯了。(PS熔体粘度，同樣受溫度的影響，但隨溫度的升降變化不大。(熔体流動性好，容易成型。2022/4/2237PS的吸水率很低(0.05%),而成型允許水份含量為0.1%，故一般粒料加工前不必干燥，但是為了提高表現光洁度，也有在加工前利用55-700C干燥1-2小時的，若粒料表面粘了水份，或在濕度相對較高的環境下才安排在70-800C干燥1-2小時。聚苯乙烯的比熱比聚乙烯的比熱小，因此成型時，能很快地被加熱熔化，所以塑化效率高，冷卻固化亦快，模塑周期短。2022/4

24、/2238聚苯乙烯在成型時，最大問題是制品易產生內應力，這是由于熔体進入模腔時，受到剪切作用定向，引起變形，而聚合物分子又力圖恢复到原來的卷曲狀態，當未恢复到這個 狀態時就凍結產生內應力，因而易產生裂紋、開裂，所以對制品設計和模具設計要求都較高。2022/4/2239 a:中央進料初期，料流中塑料分子沿輻射方向伸展和運動。 b:型腔充滿后，中央繼續施壓，分子在沿輻射方向遞減的壓力梯度下作同心圓狀排列。 c:在過早的冷卻下，同心圓上的分子排列被固定下來，是一种近乎拉直的狀態，而不是自由卷曲的繞纏狀態，结果在制品輻射方向，也就是長鏈的橫方向上机械強度變劣，最后就開裂了。acb2022/4/2240

25、 這种情況在料溫、模溫低，以及進料速度緩慢時尤為突出。l制品与模具設計制品与模具設計由于PS的熱膨脹系數与金屬相差較大，不适宜設計金屬嵌件。制品壁厚一般在1.0-4.0mm間選取，低于 0.8mm時，熔体的流動將十分困難。由于PS性脆易碎，故要求其制品的壁厚應盡可能均勻，同時不允許缺口尖角，對于厚薄相接之處，要求角較大的圓弧進行過渡。2022/4/2241PS的成型收縮率為0.5-0.8%，通常模腔部分的脫模斜度為35-1030，模芯部分為30-10，稍复雜的制品，其脫模斜度應大些，可在50-1020之間選取。頂出結构設計時應將頂出有效面積设计足夠大，及保持良好的頂出同步性。排气槽深度0.03

26、mm。澆口形式無特殊要求，但澆口与制品的連接處應用較大的圓弧予以過渡處理，以免在去除澆口時損傷制品。模具運水道的分布一定要保証制品冷卻均勻，各部分的溫度差應保持在3-60C之內。2022/4/2242l注塑成型工藝注塑成型工藝注射溫度 可在170-2600C(1660C开始熔化)間成型，但從有利于制品的透明性及生產效率角度考慮，料筒溫度一般在190-2150C間選擇，射嘴及加料段溫度比中央略低10-200C左右。注射壓力 注射壓力應視制品的特點、原料情況、模具以及設備條件等情況綜合考慮選擇。大致可在100-150MPa較寬的范圍內選取，大澆口、厚壁制品低些(約60-80MPa)，而薄壁長流程复

27、雜制品或大面積小澆口制品壓力將要求高些(120MPa以上)。2022/4/2243注射速度 高速注射不僅會使模腔內的空气難以及時排出，還會使制品外觀及透明性變差，沖擊強度下降，制品中的內應力增加。因此對 PS注塑件，在不發生波紋、夾水紋等缺陷的情況下，應盡可能采用較低的注射速度。模具溫度 厚壁及使用要求較高的制品采用模具加熱辦法(50-700C),一般最高不超過700C。對一般制品則采用低模溫(通水冷卻)成型，但必要時，要用熱處理的方法來減少或消除內應力。2022/4/2244成型中的注意事項： a.要确保原料顆粒清洁、模具設備干淨，以 保障透明性。 b.水口料加入比例一般在15-30%之間，

28、對 要求不高的可放寬到50%，但對透明性要 求高的產品則不能加入水口料。2022/4/2245s 改性聚苯乙烯改性聚苯乙烯( (HIPS HIPS 不碎膠不碎膠) ) 常用的改性聚苯乙烯多指以合成橡膠与PS共混制成的耐沖擊型PS稱為HIPS，這种改性体和聚苯乙烯一樣易于加工和著色，由于具有較大的机械強度，常不為透明類塑料， 尤其是不象聚苯乙烯那樣容易破裂 ，故又稱為不碎膠不碎膠。2加工工藝特性加工工藝特性改性聚苯乙烯HIPS中橡膠的含量在15%左右，所以在一定程度上影響了流動性，同PS相比，注射壓力和成型溫度都要稍高一些，模具澆口的設計也要合理，以保証充模速度，減少熔接痕。2022/4/224

29、6HIPS冷卻速度比PS慢，除了要求有足夠的保壓壓力和保壓時間外，還要加強模具的熱交換，即提供充分的冷卻條件。在實際使用中，改性聚苯乙烯很多時候是和PS混和后加工的，后者的加入，一方面取其流性好的特點，另外，更主要的是使啤出的塑料制品光澤好，色澤、手感，有較好的剛性，如收錄机的外殼等。一般情況下兩者比例為：HIPS：20-70%，PS：80-30%。2022/4/2247HIPS在制件中存在著一個特殊的“白邊”問題，其主要表現是：在產品的靠邊緣平行位置上出現模糊不清的白色條紋，這是由于塑料內的彈性橡膠体屈折所造成的。解決的辦法如下：(首先是要有可靠的鎖模，這包括模具分型面上要有优良的精度和配合

30、。(控制注塑壓力和料量，不能太大。(提高模溫，特別是白邊附近的模溫，對消除白邊很起作用。2022/4/2248s 聚氯乙烯聚氯乙烯- -PVCPVC ( (Polyvinyl Chloride)Polyvinyl Chloride)l分子結构及其結构特點分子結构及其結构特點 分子結構式分子結構式： CH2 CH Cl 结构特点：结构特点：(PVC是氯乙烯單体聚合而成的 ， 屬線型聚合物，結构与聚乙烯相似 。(聚氯乙烯分子中有負電性极強的氯原子，使其分子极性增大，分子間次价力增大，硬度和剛性比聚乙烯大。 n2022/4/2249(聚氯乙烯大分子鏈碳原子上的氯和氫，在空間上處于無規律的位置，只有极

31、少量結晶 ，故基本上是無定形 的。l主要性能主要性能 聚氯乙烯為一种白色粉末或顆粒，難燃烧，离火即滅，火焰上端呈黃色，下端呈綠色，冒黑煙，燃燒時塑料變軟，發出刺激性的酸味。滴下膠質，膠質能拉絲。PVC与丙烯、丙烯酸酯共聚可制取透明PVC塑料 (加工溫度比PVC低5-150C)。机械性能机械性能 PVC有較高強度，尤其是抗壓強度和表面硬度及較小的伸長率，減摩、耐磨性一般。2022/4/2250熱性能熱性能(聚氯乙烯的玻璃化溫度為82C，沒有明顯的熔點，加熱到80-85C 就開始軟化，熔化溫度为136C 接近分解溫度140C，當溫度達到140C時開始分解，170C 加速進行，同時釋放出HCl，而

32、HCl 對樹脂的分解又有自催化作用；分解開始后，聚合物變色，由黃-玫瑰-紅-棕-黑色，在氧气中的分解速度比在空气中大，一般使用溫度不超過50C 。(PVC中必須加入相應的穩定劑才能成型，常用的有；穩定劑、增塑劑、潤滑劑、填充劑等，穩定劑的加入不僅能改善PVC的熱穩定性，同時亦改善了熔体的流動性。2022/4/2251(PVC脆化溫度-50-600C PVC加工溫度160-1900C(耐燃，耐焰，自熄性良好。(含氯量達56%)常用作其它材料的阻燃改性剂。電性能電性能 PVC為弱极性聚合物，故有良好的電性能，体積電阻和擊穿電壓較高，介電損耗是較小的材料之一，其對直流電或交流電的絕緣性可与硬橡膠媲美

33、，但它的介電性能隨溫度升高而變坏，隨頻率增大而變劣，故只能作低頻絕緣材料。2022/4/2252化學穩定性化學穩定性(PVC對堿、大多數無机酸(除發煙硫酸、濃硝酸等外)、多數有机和無机鹽溶液以及過氧化氫等具有良好的穩定性，可以代替金屬作防腐蝕材料。(PVC耐光、熱，机械加工作用差，易發生脫HCl反應而導致聚合物裂解和交聯。另外脆性大、表面硬度差，為此，除了加穩定劑之外，往往要采取与其它物質共聚改性等方法進行改進。2022/4/2253lPVCPVC的加工工藝特性的加工工藝特性純PVC的粘流溫度Tf=136 C 与分解溫度Td (140 C)非常接近，僅4 C 之差，這給加工造成很大困難，為此，

34、需加入增塑劑以降低Tf，加入穩定劑可看作是提高了Td，或者二者一齊加，目的是增大Tf与Td間的范圍。無論是硬質還是軟質PVC，在熔融狀態下的流變性，都接近于非牛頓型，也就是說，粘度的變化，主要与剪切速率有關，特別是對熱敏性的PVC而言，為了增大流動性，降低粘度，提高溫度不僅無用，反而有害，同時還要注意流道和澆口要粗而短。2022/4/2254PVC是一种含有少量結晶物 (约5%) 的聚合物，這种微晶的熔點高達200 C ，對PVC加工十分有害，但又無法除去，需加入增塑劑或其它改性剂以降低其熔點。PVC是一种熱敏性的材料，极易在熱的作用下脫去HCl，使性能變坏。因此，除了加入穩定劑之外，在成型時

35、，應盡量避免長期或多次受熱。PVC分子間作用力大，斂集程度高，當受外力作用時，在銳利的尖端應力极易集中產生 裂紋。2022/4/2255PVC熔体熱強度低，樹脂間的粘合力不高,容易發生熔体破裂，从而產生飛邊或螺旋狀流紋。PVC為無定形聚合物，收縮率為 0.1- 0.4% ( 硬質)/1-5%(軟質)。成型用的粒料吸水性較小，通常在 0.1% 以下，故要求不高的產品加工之前一般不需要干燥。為防止HCl气体腐蝕机器和模具，應充分考慮防腐蝕措施 (如加装抽气装置) 。2022/4/2256l制品与模具設計制品与模具設計產品壁厚一般在1.5-5.0mm間選擇，對硬PVC制品而言，壁厚小于1.2mm，充

36、模將會很困難。硬PVC的制品應有一定的脫模斜度，一般沿脫模方向的斜度為1-1.5,對于多孔制品，脫模斜度還應放大些。在主流邊末端要開設足夠的冷料穴以收集冷料，對于分流道較長時也應開設相應的冷料井。為防止HCl腐蝕，模具的流道、型腔等可以采用鍍鉻、氮化處理或采用防腐材料。2022/4/2257l注塑成型工藝注塑成型工藝注射溫度 必須精确控制，硬PVC成型溫度范圍為160-190C ，同時由于剪切熱較大，若机器選擇不是很合适時，料筒溫度應選擇更低一些設 定，如140-170C ，由于注射時剪切熱主要是在射嘴處產生，射嘴的溫度應比均化段低10-20C 。注射壓力 選擇高中等的注射保壓壓力及中、低速的

37、注射速度，低速時，應配以高注射壓力成型。2022/4/2258模具溫度 除超薄型或超厚型制品應對模具采取适當的加溫措施以外，一般通水冷卻即可，模具加熱時，溫度不宜超過60C 。螺杆轉速 硬PVC注塑成型時，螺杆轉動時所產生的剪切熱，在正常情況下可以達到10-50C ，所以轉速不能太高，一般控制在20-50rpm范圍內。剪切熱太高時，還應考慮對料筒局部采取降溫措施(如对炮筒局部关电热甚至吹风辅助冷却)。2022/4/2259l加工注意事項加工注意事項清洗炮筒內原來的存料時，應先用PS、PE或ABS等樹脂將料筒清洗干淨，再降溫到PVC加工溫度后用PVC清洗。料筒升溫過程中，應密切注意升溫情況，當溫

38、度達到工藝要求后須即刻開啟机器，進行對空注射，而不可在料筒內恒溫一般時間。停机時，應先將炮筒內的PVC全部排出，并用PS/PE及時清洗炮筒，方可停机。環境應通風良好，若出現分解，應立即打開窗戶，排除有味气体。2022/4/2260聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯- -PMMAPMMA (ACRYLIC)(ACRYLIC)亞亞加力、有机玻璃加力、有机玻璃l分子結构及結构特點分子結构及結构特點 CH3 分子結構式分子結構式： CH2 C COOCH3 結构特點結构特點：線型聚合物，主链不含或几乎不含不飽和的結构。它可以視為PP上帶甲基的碳原子上的H原子被甲酯基取代了。碳原子上的甲基和甲酯基破坏了分

39、子鏈空間規整性，使PMMA為典型的無定形聚合物。同時取代基妨礙大分子內旋轉，使之韌性降低而剛性增加，极性酯基使熔体粘度升高。n2022/4/2261l主要性能主要性能 PMMA為無色透明的玻璃狀物，表面硬度低，容易為硬物划痕，難著火，但能緩慢燃燒，离火后仍能繼續燃燒，燃燒時容易碎裂，落下小滴，火焰明亮，底部呈藍色，頂部白色，發現強烈花果臭和腐爛蔬菜臭味。透明性 具优良的光學性能，高度的透光率(可達90 92%)，它之所以透明，是因為高聚物為無定形，其內部分子的排列方式，不致干扰進入它的光線在各個部分通過時的速度，因而能使光線都以同一速度前進。根本不會使光線四面分散互相干扰，因而有高的透明性。2

40、022/4/2262 表面极度光滑的片或棒狀物，在彎曲到一定限度內，也能將從一端射入的光線，全部在其內部反射前進，最后從另一端射出。AA42 2022/4/2263机械性能 与其它塑料相比，机械強度屬中等程度，拉伸強度隨作用時間的延長而減小，缺點是質地輕脆，易開裂(或出現銀紋)，表面硬度低，易擦傷而失去光澤，耐磨性差，易被磨毛。電性能 電性能良好，特別是在低頻工作條件下，然而其某些電性能是獨特的，它的介電損耗角正切值，隨頻率的升高而降低，亞加力与 PE/PP相比電性能又要差些。2022/4/2264熱性能 可以看出，亞加力的耐熱性不好，使用溫度僅80 C，另外，它的比熱比一般塑料都要低，有利于

41、它快速受熱塑化。2022/4/2265化學性能 具一定耐化學腐蝕能力，這种能力隨溫度升高而減弱，PMMA對气体的耐化學腐蝕能力較強，長期和臭氧、二氧化硫接触，未出現被腐蝕情況，但氯气能腐蝕其表面，能溶解于：醋酸乙酯或丁酯、冰醋酸、氯仿等。耐气候性 具优良的耐气候性，即使在熱帶气候下曝哂多年，它的透明度和色澤變化也很少。2022/4/2266l亞加力的加工工藝特性亞加力的加工工藝特性亞加力在加工溫度下，其熔体的流變性基本上接近于非牛頓型，因此要降低粘度，增加流動性，主要靠增大壓力達到，但是亞加力熔体粘度對溫度變化也比較敏感，甚至超過注射速度的影響，實際上要想改變亞加力的流動性往往先從昇高注射溫度

42、著手，但應注意溫度過高會造成塑料降解水化。亞加力粒料在空气中易吸濕，最高可達3% (一般0.30.4%)，在注射成型前必須干燥，干燥溫度；80-850C，時間2-4小時，最終含濕量要求少于0.03%，必要時建議采用抽濕干燥。2022/4/2267成型收縮較小(因是無定形聚合物)，只有0.5-0.8%。由于亞加力熔体粘度高，流動性差，冷卻速度快，制品易產生內應力，因此工藝條件要求嚴格，模具設計要求高，制品往往要求后處理。亞加力制品在儲存和使用過程中，易出現銀紋，銀紋的出現是材料中內應力造成的，成型時要有足夠的保溫時間。2022/4/2268l制品与模具設計制品与模具設計制品壁厚最好不要小于1mm

43、，通常在1.5-5mm間選取，同時考慮到性脆易碎，為防止因脫模不佳或使用不當引起開裂，要求制品設計中避免缺口或尖角的存在，對于厚薄连接處要求用圓弧過渡。因收縮率小要求較大的脫模斜度，一般模芯：30-10，模腔：35- 1030。排气槽要充分，深度2500C時，樹脂就開始變色，同時ABS中所含的橡膠相也不适應過高的溫度，否則將影響制品的性能。4通常選擇為180-2300C。2022/4/2299注射壓力注射壓力 与PS、PA相比，ABS的流動性要差一些，故所需的注射壓力較大。(薄壁、長流程、小澆口或耐熱性、阻燃性：130-150MPa(厚壁、大澆口：70-100MPa(保壓壓力不宜太高，以免產生

44、大的內應力：60-70MPa。2022/4/22100注射速度注射速度 除了充模有困難的情況需用較高的注射速度外，一般以中、低速度為宜。模具溫度模具溫度 模温高，熔体充模容易，制品的表觀光洁度好，內應力小，對有這方面要求的模溫可控制在600C以上。对厚薄不均或有蚀纹(如哑纹)要求的模具甚至高至100 C 以上。2022/4/22101s 聚酰胺聚酰胺( (尼龙，尼龙，PolyamidePolyamide，简称简称PA)PA) l分子结构式特点分子结构式特点2 是一类分子主链含有许多重复的酰胺基的高分子聚合物，酰胺基：-C-N- 2 O H2 习惯上用合成用的单体中的碳原子数来表示其组成。凡由氨

45、基酸或其内酰胺聚合而成的聚合物“.CONH-R-CONH-R-CONH-”就用这些单体的碳链上的碳原子数表示，如聚酰胺6就表示由6个碳原子的氨基乙酸或乙内酰胺聚合物而成的聚合物。2022/4/221022 “.CONH-R-NHCO-R-CONH-R”式中的R和R所含碳原子数不一定相同，其酰胺基出现的次序与前式亦不同。前一个数目表示二元胺的碳原子数，后一个数目表示二元酸中的碳原子数，如聚酰胺66是代表乙二胺与乙 二酸的缩聚物，聚酰胺610表示乙二胺和癸二酸的缩聚物。2 分子中各官能团对性能的影响： “C-N链”和 “C-C链” 赋予PA良好的柔顺性 ，但 “C-C链” 柔顺性不如C-N键，酰胺

46、基是极性基团，能够形成氢键，使其易于结晶，从而导致分子内旋受阻，内聚能增大，熔点升高。同时是一个亲水基团，导致PA吸湿性大，吸水后尺寸、性能变化大。2022/4/22103l尼龙的主要性能尼龙的主要性能物理机械性能物理机械性能 具有优良的机械强度，有较高的抗拉和抗压强度，冲击强度良好，但比PC及POM稍低，且冲击强度随温度和含显量增加而上升，而硬度等则随温度增加而减小，因此用它作零件，必须在适宜的温度下使用。耐磨、减摩性耐磨、减摩性 PA的耐磨性能相当突出，摩擦系数小，是一种自润滑材料，且各种PA的耐磨性没有什么大的区别。2022/4/22104耐热性耐热性 PA与PS、PE等不同，它不随温度

47、上升而逐渐软化，而是有明显的熔点，但由于PA的热稳定性较差，制品一般只在80-1000C下使用，若在高于1200C温度下，长期与氧接触会引起热分解。电性能电性能 PA含有极性基团，具有不同程度的亲水性，因而电性能不够好，最多只能作工频绝缘材料。2022/4/22105化学性能化学性能 由于有高的内聚能和结晶，使其能耐许多化学药品不受弱酸、弱碱、醇、烃、卤烃、酮、润滑油、油酯和汽油的影响，但常温下能溶于酚、氯化钙饱和的甲醇溶液、浓无机酸中，且在高温下能溶于乙二醇、冰醋酸、氯乙醇等中。PA特别不耐浓碱，在氧化剂和紫外线作用下会逐渐降解。2022/4/22106燃烧性和其它特性燃烧性和其它特性 PA

48、为无臭、无味、无毒、不会霉烂的淡黄色至琥珀色透明或半透明的固体物。多数PA有自熄性，也有可燃性，燃烧缓慢，而且其火焰传播速度很慢，离火后慢慢熄灭，燃烧时火焰上端黄色，下端蓝色，燃烧后塑料熔融滴落、起泡，发生特殊羊毛、指甲烧焦味。 PA由于热变形温度低，长期使用温度低、吸湿性大、蠕变性大等，为了进一步改善性能，加入玻纤改性的应用越来越广泛，加入30%的玻纤之后，抗张强度上升2-3培，抗压强度上升1.5倍左右，而且提高了尺寸稳定性。2022/4/22107l PAPA的加工工艺特性的加工工艺特性PA在熔融状态下的流变性接近于牛顿型，也就是说熔体粘度对剪切速率(压力)不太敏感，而主要与温度有关。PA

49、的吸水大，加工前必须干燥，以下是几种聚酰胺在大气中的平衡吸水率。2022/4/22108PA是一种结晶聚合物，熔点高，有比较窄的熔化范围约10 C 左右，所以在注射成型时，射嘴一般要求加热保温，以免堵塞，注射模最好有加热和冷却装置。聚酰胺熔体粘度低，流动性相当好，冷却硬化快，可以快速成型，且适宜于注射最小壁厚可达0.45mm的薄壁复杂制品，但注射时易流涎，最好使用自锁式射嘴。聚酰胺熔融状态下稳定性差，易降解而影响制品性能，故不宜在高温下停留时间过长。另外，注射成型时料筒温度选择比熔点稍高即可。2022/4/22109 常用PA的熔点：PA成型后的收缩率大，一般为2-3%，成型时冷却时间上要予以

50、充分保证。2022/4/22110l对设备的要求对设备的要求螺杆与料筒之间的配合间隙要求应小，一般为0.05mm以下，以防逆流现象。螺杆形式为单头、全螺纹、压缩突变形，长径比L/D=1220(常用18左右),压缩比为34,导程1:1，螺旋角17 ，螺棱宽度为1/10D。为阻止熔体逆流，必须配有止逆环。一般建议使用自锁式射嘴且要求射嘴带加热圈。2022/4/22111l制品和模具设计制品和模具设计制品壁厚一般选择13.2mm，但最小可以达到0.45mm脱模斜度：40-1 30排气：必须开设排气槽！深度应控制在0.025mm以下。模温控制：壁厚大于5mm时应采用加热控制温，一般采用水冷。2022/

51、4/22112l成型工艺成型工艺干燥温度：注射时用热风循环干燥，温度一般为90-1000C，一般要求干燥4小时，大批量生产时，可以采用负压沸腾式干燥装置干燥，100-110 C ，15-30分钟即可，但设备较贵。料筒温度：参照其熔点，设定比其高10-150C即可。注射压力：虽然PA流动性好，但冷凝速度也快，故还是需要较高的注射压力，保压压力的选择只要能保证补缩即可，不希望采用较高的保压压力以减小内应力。2022/4/22113注射速度：对尼龙而言，注射速度以略快为宜，可防止因冷却速率过快而造成波纹，走胶不足等问题。一般而言，注射速度对制品的性能影响并不十分突出，可以从很宽范围选取。模具温度：模

52、温对尼龙结晶度以及成型收缩率有一定的影响，模温低，结晶度低，韧性好，伸长率较高。反之，模温高，制品的结晶度也高，耐磨性、硬度、弹性模量增加，吸水性下降，但成型收缩率升高。2022/4/22114l 生产注意事项尼龙类塑料开机时应先开射嘴温度，然后再开料筒温度，射嘴堵塞时，切勿面对射嘴查看，以免料筒内的熔体因聚集压力释放而突然喷出熔体而酿成事故。制品的后处理：2 热处理-防止、消除制品中的残余应力，可以用红外线或热风循环进行处理，但最好是放入热有一定温度的液体中以隔绝空气。处理温度一般为90-100 C ，处理的时间为15-30分钟(视制品壁厚而定)，应注意需绶慢冷却到室温才可取出。2022/4

53、/221152 调湿处理-保持尺寸稳定性，改善柔软性。 a.沸水调湿法； b.醋酸钾水溶液调湿法(醋酸钾:水=1.25:1沸点1210C)。 温度80-1000C，处理时间依厚度而定。2022/4/22116s 聚甲醛聚甲醛(Polymethylene(Polymethylene，简称简称POMPOM，又又名赛钢名赛钢) ) l分子结构及其特点分子结构及其特点 聚甲醛分为均聚甲醛和共聚甲醛两种，均聚甲醛主链全由“-C-0-”键组成，而共聚甲醛则在若干个“-C-O-”键后分布著少量的“-C-C-”键，但-C-C-键在整个分子链中只占很小比例(3-5%)。 CH3-C-O CH2O) nC-CH3

54、 均聚甲醛 O (CH2-O)X(CH2-O-CH2-CH2-O) y n 共聚甲醛2022/4/22117 聚甲醛是一种没有侧链、高密度、高结晶性的线型聚合物，无论是共聚甲醛，还是均聚甲醛，它们都具有相似的特性，注塑上使用POM以均聚甲醛为主。l 聚甲醛的主要性能聚甲醛的主要性能 聚甲醛是一种表面光滑，有光泽的硬而致密的白色或约带黄色的材料，制品一般不透明，容易燃烧，离火后能继续燃烧，火焰上端呈黄色，下端呈蓝色，发生熔融滴落，有强烈的刺激性甲醛味、鱼腥味。2022/4/22118机械性能：POM是机械强度较高的一种热塑性塑料，尤其是弹性模量较高，表现出很高的硬度和刚性，这是PC、ABS、PA等所不能比的。2 POM在宽广的温度范围内显示出优越的冲击性，而且温度和湿度对冲击值的影响都很小，特别能耐反复冲击，远比ABS为好。2 良好的耐疲劳性，特别适用作长时间反复承受外力的齿轮材料。优良的減摩、耐磨性能是作軸承材料的极好選擇。2022/4/22119耐化學藥品性好，常溫下絕大多數有机溶劑都不能溶解它，能耐醛、酯、醚、烴、弱酸、弱堿，但不耐強酸和氧化劑，它的耐汽油和潤