聚合物成型加工原理01课件

1、徐卫兵 (Weibing Xu)Dept. of Polymer Science and EngineeringOffice: Room 401, Shenghua BuildingTel: 2901455Email: xwb105105聚合物成型加工原理2022/9/31课程简介 课程编号：06100430学 时：40/24 学 分：4课程性质：必修选课对象：高分子材料与工程专业先修课程：高分子物理、高分子化学、聚合物流变学内容概要：高分子材料与工程专业的主要专业课之一，是一门实践性综合性很强的应用科学。本课程在密切结合工艺过程的前提下尽可能地对每一种加工方法所依据的原理，生产控制因素以及在

2、工艺过程中聚合物所发生的物理与化学变化和它们对制品性能的影响具有清晰的概念，并进一步理解各种成型工艺所能适应的聚合物品种及其优缺点。2022/9/32选用教材和参考书目选用教材：黄锐 “塑料成型工艺学”, 轻工业出版社2005主要参考书：1.王贵恒，“高分子材料成型加工原理”化工出版社，20052.Z.塔德莫尔等，“聚合物加工原理”，化学工业出版社，1990.3.吴崇周，“聚合物成型加工原理”，吉林科学技术出版社，1986.2022/9/33第一章 绪 论一.何谓成型加工？二.成型加工的基本任务三.成型加工的基本原理四.成型加工方法的分类五.成型加工生产的基本过程六.塑料的特点和应用七.学习成

3、型加工的意义2022/9/35一.何谓成型加工？定义： 将聚合物（有时加入各种添加剂、助剂或改性材料）转变为制品或实用材料的一种工程技术。2022/9/362022/9/372022/9/382022/9/3102022/9/312改性粒料 2022/9/314汽车防尘罩 汽车密封条空气软管高压阻尼线挡泥板车灯橡胶件2022/9/315Tyres and wheels2022/9/316PE是制造雷达的重要材料（绝缘性）2022/9/317Belts2022/9/318Rubber dams2022/9/3202022/9/321PMMA是现在透光性最好的材料2022/9/323二.成型加工的

4、基本任务1.研究各种成型加工方法和技术；2.研究产品质量与各种因素之间的关系； 因素包括：a.聚合物本身的性质； b.各种加工条件参数； c.设备和模具的结构尺寸； d.各种添加剂、助剂；3.研究提高产量和降低消耗的途径。2022/9/324三.成型加工的基本原理1.聚合物是如何实现转变的？ 可塑性：指物体在外力作用下发生永久形变和流动的性质。 总过程： 方法 方法 工艺条件聚合物可塑性状态流动与变形成形硬化定形制品2022/9/326关键步骤：A.如何使聚合物产生流动与变形？ 方法: a.加热 熔体； b.加溶剂 溶液； c.加增塑剂或其它悬浮液。B.如何硬化定型？ 方法： 热固性：交联反应

5、固化定型。 热塑性：a.熔体 冷却 b.溶液 加热挥发溶剂 c.悬浮体 先加热使颗粒熔合，再冷却硬化定型2022/9/3272.成型加工过程中聚合物所发生的转变：a.形状：满足使用要求而进行，通过流动与变形而实现。b.结构： 组成：非纯聚合物 组成方式：层压材料，增强材料，复合材料 宏观结构：如多孔泡沫，蜂窝状，复合结构 微观结构：结晶度，结晶形态，分子取向等c.性质： 有意识进行：生橡胶的两辊塑炼降解，硫化反应，热固性 树脂的交联固化方法条件不当而进行：温度过高、时间过长而引起的降解2022/9/3283012334Process 工艺In Mold Decoration IMD 模内转印2

6、022/9/33031123Pre-forming热吸塑成形Die-cutting嵌片裁剪 Injection Molding注塑成型 Insert molding嵌片注塑2022/9/33132The Process Insert molding 嵌片注塑2022/9/332d.低分子聚合物和预聚体的加工：直接利用聚合物单体或预聚体进行成型加工。加工过程即反应过程。如 环氧、丙烯酸酯类，不饱和聚酯，制造各种尺寸的整体浇铸制件和增强材料。e. 聚合物悬浮体加工：将增塑剂、乳化剂加入聚合物中，把聚合物变成悬浮体或乳胶，然后成型。（如橡胶胶乳、PVC糊）f.机械加工：金属切削加工方法2022/9/

7、3332.根据加工过程中有无物理或化学变化分为三类：a.主要发生物理变化：如 注射，挤出，压延，热成型，流涎薄膜等。b.主要发生化学变化：如 浇铸成型。c.既有物理变化又有化学变化：热固性塑料的加工和橡胶加工。 物理变化 化学变化加热流动交联固化2022/9/334五.成型加工生产的基本过程包括五方面内容： 1.材料选择和配方设计：树脂与助剂 2.模具设计，制品设计与设备的选择和改造： 3.成型加工：成型材料预处理，成型，机械加工， 修饰，装配。 4. 制品性能检验：沿用金属检测方法 5. 废料回收：流道残留物，边角余料，废品旧料回收2022/9/335成型加工完整工序： 1.预处理：准备工作

8、：原料筛选，干燥，配制，混合 2.成型：赋予聚合物一定型样 3.机械加工：车，削，刨，铣等。 4.修饰：美化制品。 5.装配： 粘合，焊接，机械连接等。说明：a 并不是所有制品的加工都要完整地完成此5个工序 b 五个次序不能颠倒2022/9/336六.塑料的特点和应用优点：a.原料价格低廉；b.加工成本低；c.重量轻；d.耐腐蚀；e.造型容易；f.保温性能优良；g.电绝缘性好。缺点：a.精度差；b.耐热性差；c.易燃烧；d.强度差；e.耐溶剂性差；f.易老化。2022/9/337 2003 年世界一些国家和地区塑料产量、消费量和人均消费量国家和地区产量/万吨区内消费量/万吨人均消费量/（千克/

9、人）日本 1398105282韩国 1038517108中国台湾 664344152印度 4684194美国 48765147177加拿大 500402126德国16801261153法国 67357692比利时 670187180意大利 371693123英国 27746679瑞士384452108中国1791381329.3世界平均212002120033.12022/9/338中国塑料行业经济运行与市场发展 塑料行业是我国轻工行业的重要组成部分，包括塑料薄膜、板片、塑料管及其附件、泡沫塑料、人造革合成革、包装箱及容器、日用制品等十个子行业，塑料制品广泛应用于包装、建筑、农业、家用电器等领

10、域。目前中国塑料行业年度工业总产值已接近万亿元，其比重占轻工行业总量的9.85%，占全国工业总产值1.9%，塑料行业在国民经济中占有重要地位。2022/9/339国家统计局数据显示，2009年5月，全国塑料行业规模以上企业（年主营业务收入500万元人民币及以上全部工业法人企业）共计1.89万家，其中分布在广东、浙江、江苏、山东、上海等东部沿海省市的企业居多，上述5省市规模以上企业数占全国总数的83.92% 2022/9/340全国塑料制品产量月度完成情况 2022/9/341 单位：千元 行 业企业数工业总产值(现价) 销售产值 出口交货值本月止累计同期增长+.-%本月止累计同期增长+.-%本

11、月止累计同期增长+.-%塑料制品业8274451895948.074261185546.96105517739.45 塑料薄膜制造82432318963.25422934163.79499658.29 塑料板、管、型材的制造1751390056835.871307740930.7331289742.13 塑料丝、绳及编织品的制造154496371746.64485884149.1425397-24.12 泡沫塑料制造48172436083.59162718480.230#DIV/0! 塑料人造革、合成革制98171887055.5246213941.11 塑料包装箱及

12、容器制造124549291747.53542348549.7842298-5.13 塑料零件制造94671531545.47624889545.833545#DIV/0! 日用塑料制造67317667651.7303027854.93596929.89 塑料鞋制造1031243352.8231674254.951038533.16 日用塑料杂品制造57286424351.58271353654.892558428.61 其他塑料制品制造69249532790.64239755287.269296762.78 塑料加工专用设备制造621064236.4617763438.08612#DIV/0!

13、2010年1-12月份安徽省轻工业分行业主要经济指标汇总表2022/9/3422010年112月安徽省塑料行业主要产品产量比重 2022/9/3432010年112月安徽省塑料行业各主要产品累计总产值 2022/9/3442010年112月安徽省塑料行业各主要产品累计销售产值 2022/9/3452010年112月安徽省塑料行业各主要产品累计利润总额 2022/9/3462010年112月安徽省塑料行业各主要产品累计出口交货值 2022/9/34709年15月塑料行业各主要产品累计产量 2022/9/3482022/9/349塑料的消费结构2022/9/3502022/9/3512022/9/

14、3522022/9/353 结构材料： 电视机壳体、冰箱壳体、轴承、机械零件 绝缘材料： 电缆、绝缘版、电器零件 建筑材料： 贴面板、地贴、塑料门窗、上下水管 包装材料： 塑料袋、薄膜、泡沫塑料 日 用： 衣架、椅子、盆类、书架、玩具、文具、办公用品、家具 运 输： 道路交通设施、车辆部件 2022/9/3542022/9/3552022/9/356标号部件 材料 锦湖日立牌号 特性1 保险杠 PBT/ABS HAB8740B 超高冲击，耐低温、优良成型性、尺寸稳定、耐化学品、易于涂装 PC/ABS HAC8265、HAC8250、HAC8240B PC/PBT HCB9230M、HCB924

15、0 PP/EPDM+Talc / 2 散热格栅 电镀级、喷涂级ABS ABS710、ABS711、ABS765 超高耐候、耐热、高冲击、高流动、良好的电镀及喷涂性能、良好的尺寸稳定性 电镀级PC/ABS HAC8244、HAC8245 PC/PBT HCB9230M、HCB9240 ASA、AES ASA801、ASA811、ASA7045、AESHW600G、AESHW610HT 3牌照支架 PC/ABS HAC8244、HAC8245、HAC8250 耐热、高冲击、高流动、良好的电镀及喷涂性能、良好的尺寸稳定性ABS ABS710、ABS711、ABS760、ABS765 ASA、AES

16、ASA801、ASA811、ASA7045、AESHW600G、AESHW610HT PC/PBT HCB9230M、HCB9240 4 铭牌 电镀级ABS ABS710、ABS711 良好的电镀性能、耐热、高冲击、耐化学品性能电镀级PC/ABS HAC8244、HAC8245 2022/9/3572022/9/358标号部件 材料 锦湖日立牌号 特性1 扶手 耐热ABS HU650SK、HU600 耐热，高冲击、耐化学品 PC/ABS HAC8245、HAC8250 PP+Talc / 2 拉手 耐热ABS HU600、HU650SK 耐热，高冲击，尺寸稳定，易于涂装、电镀 PC/ABS H

17、AC8244、HAC8250 PP / PC/PBT HCB9230M、HCB9240 3衬板 耐热ABS HU650SK、HU600 耐热，高冲击，尺寸稳定PC/ABS HAC8245、HAC8230、HAC8240B PP+Talc / 4 音箱盖板 耐热ABS HU650 高耐热，高冲击，尺寸稳定 PC/ABS HAC8260、HAC8265 2022/9/3592022/9/360标号部件 材料 锦湖日立牌号 特性1 除雾格栅 耐热ABS HU650 高耐热，高冲击，低光泽 PC/ABS HAC8265、HAC8260 PP+Talc / 2 仪表板 耐热ABS HU650 高耐热，高

18、冲击，低光泽，尺寸稳定 PC/ABS HAC8265、HAC8260 PP+Talc / 3仪表盘 耐热ABS HU650、HU600 高耐热，高冲击，低光泽PC/ABS HAC8265、HAC8260 PP+EPDM+Talc / 4 控制面板 耐热ABS HU650、HU600 耐热，高冲击，易于涂装 PC/ABS HAC8265、HAC8250 5出风格栅 耐热ABS HU650、HGX4500 高耐热，尺寸稳定PC/ABS HAC8265、HAC8260 PET/PBT+GF PET/PBT+20%GF PP+Talc / 6 杂物箱 耐热ABS HU650、HU600 耐热，高冲击，低光泽PC/ABS HAC8265、HAC8250 PP+Talc / 2022/9/3612022/9/362标号部件 材料 锦湖日立牌号 特性1 托架 PC/ABS HAC8265、HAC8260 高耐热，高冲击、尺寸稳定 PC/PBT HCB9230M、HCB9240 PBT+GF PBT+20%GF 2 尾灯灯体 耐热ABS H2938、HU600、HU650 耐热、高流动、易于涂装、真空镀铝 PC/ABS HAC8265、HAC8250、HAC8245 PP+Talc / 3透明面罩 PC / 高透明，UV稳定PMMA / 2022/