塑料基础知识课件

学无常师,道在则是

——晋·潘岳<归田赋>12/18/2022学无常师,道在则是12/17/20221问题：1.什么是模具？什么是塑料模具？2.塑件成型加工的三要素是什么？12/18/2022问题：1.什么是模具？什么是塑料模具？2.塑件成型加工的三要2基本内容：1.理解塑料的概念、分类、成份；2.理解热固性、热塑性塑料两个概念，二者的区别；3.了解常用塑料的特性及用途。1.重点：塑料的概念、成份、分类重点难点：2.难点：对塑料的分子结构与各种性能的理解12/18/2022基本内容：1.理解塑料的概念、分类、成份；2.理解热固性、热3§1.1塑料概论一、树脂和塑料1．塑料的概念

——以树脂（或在加工过程中用单体直接聚合）为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中一定温度和压力的作用下能流动成型的高分子有机材料。塑料12/18/2022§1.1塑料概论一、树脂和塑料1．塑料的概念——4——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动性，常温下呈固态或半固态或液态的有机聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分。

一、树脂和塑料2．树脂的概念树脂12/18/2022——指受热时通常有转化或熔融范围，转化时受外5一、树脂和塑料3．树脂的分类——是指由自然界中动植物分泌物所得的无定形有机物质，如松香、琥珀、虫胶等。——是指由简单有机物经化学合成或某些天然产物经化学反应而得到的树脂产物。天然树脂合成树脂12/18/2022一、树脂和塑料3．树脂的分类—6§1.1塑料概论二、塑料的组成塑料

——树脂＋添加剂1.树脂作用：塑料的主要成分决定塑料的类型和基本性能胶粘其它成分材料赋予塑料可塑性和流动性12/18/2022§1.1塑料概论二、塑料的组成塑料——树脂＋添加剂1.树72.添加剂⑴填充剂（填料）重要的但非必不可少的成分作用：减少树脂用量，降低塑料成本；改善塑料某些性能，扩大塑料的应用范围。二、塑料的组成12/18/20222.添加剂⑴填充剂（填料）重要的但非必不可少的成分作用：减82.添加剂⑴填充剂（填料）分类：按化学性能可分为有机填料无机填料按形状可分为：粉状纤维状层状（片状）二、塑料的组成12/18/20222.添加剂⑴填充剂（填料）分类：按化学性能可分为有机填料无92.添加剂⑵增塑剂能够增加塑料的可加工性、延展性和膨胀性的物质；它是能与树脂相溶的、不易挥发的高沸点有机化合物。常用的增塑剂是液态或低熔点固体有机物。主要有甲酸脂类、磷酸酯类和氯化石蜡等。二、塑料的组成12/18/20222.添加剂⑵增塑剂能够增加塑料的可加工性、延展性10作用：2.添加剂⑵增塑剂提高塑性、流动性和柔软性；降低刚性和脆性；改善塑料的工艺性能和使用性能。二、塑料的组成12/18/2022作用：2.添加剂⑵增塑剂提高塑性、流动性和柔软性；二、塑料112.添加剂⑶稳定剂凡能阻缓材料变质的物质称为稳定剂。可分为以下三种：它的主要作用就是抑制或防止树脂在加工或使用过程中受热而降解。它的主要作用是阻止树脂在光的作用下降解（塑料变色、力学性能下降等等）。延缓或抑制塑料氧化速度。热稳定剂：光稳定剂：抗氧化剂：二、塑料的组成12/18/20222.添加剂⑶稳定剂凡能阻缓材料变质的物质称为稳122.添加剂⑷润滑剂为防止塑料在成型过程中粘模，减少塑料对模具的摩擦，改善塑料的流动性，提高塑件表面的光泽度而加入的添加剂。二、塑料的组成12/18/20222.添加剂⑷润滑剂为防止塑料在成型过程中粘模132.添加剂⑸着色剂起装饰美观的作用，某些着色剂还能提高塑料的光稳定性、热稳定性和耐候性。分类颜料染料有机颜料无机颜料二、塑料的组成12/18/20222.添加剂⑸着色剂起装饰美观的作用，某些着色142.添加剂⑸着色剂特点：无机颜料：着色能力、透明性、鲜艳性较差，但耐光型、耐热性、化学稳定性较好，不易褪色。染料：色彩鲜艳、颜色齐全，着色能力、透明性好。性能与无机颜料相反。二、塑料的组成12/18/20222.添加剂⑸着色剂特点：无机颜料：着色能力、透明性、鲜艳性152.添加剂⑸着色剂有机颜料的特性介于无机颜料和染料之间。还有阻燃剂、抗静电剂、发泡剂、防腐剂和加工助剂等等并非每种塑料都要加入全部的添加剂，根据塑料品种和需求有选择性的加入某些添加剂在塑料工业中着色剂多采用颜料二、塑料的组成12/18/20222.添加剂⑸着色剂有机颜料的特性介于无机颜料和染料之间。还16添加剂作用常用的各种添加剂含量填充剂（填料）调整塑料的物理化学性能提高材料强度减少合成树脂的用量降低塑料成本木粉、纸、棉屑、硅石、硅藻土、云母、石棉、石金属粉、玻璃纤维、和碳纤维等20%~50%增塑剂提高塑件的可塑性和柔软性但会降低塑件的稳定性、介电性和机械强度不易挥发的高沸点的液体有机化合物或低熔点的固体有机化合物稳定剂抑制和防止塑料在加工和使用过程中因受热、光及氧等作用而分解变质硬脂酸盐、铅的化合物及环氧化合物0.3%~0.5%润滑剂防止塑料在成型加工过程中粘附在模具上提高塑件的流动性硬脂酸及其盐类1%着色剂有机颜料、无机盐料、染料0.01%~0.02%固化剂促使合成树脂进行交联反应或加快交联反应速度12/18/2022添加剂作用常用的各种添加剂含量填充17nCH2＝CH2—CH2—CH2—n乙烯聚乙烯链节：聚合物中重复出现的结构单元，如聚乙烯的结构单元是－CH2—CH2—。分子链：由许多链节构成的一个很长的聚合物分子。单体：能合成聚合物的小分子物质，如聚乙烯的单体是CH2=CH2。聚合度：聚合物分子结构中的n值表示聚合物中链节的重复次数，n值越大，相对分子质量越大。§1.1塑料概论三、塑料的分子结构12/18/2022nCH2＝CH2—CH2—CH2—n乙烯聚乙烯链节：聚合物18—CH2—CH2—n三、塑料的分子结构12/18/2022—CH2—CH2—n三、塑料的分子结构12/17/202219线型聚合物带有支链的线型聚合物体型聚合物三、塑料的分子结构12/18/2022线型聚合物带有支链的线型聚合物体型聚合物三、塑料的分子结构120§1.1塑料概论

——在受热或其它条件下能固化成不熔不溶性物质的塑料，其分子结构最终为体型结构。（变化过程不可逆）四、塑料的分类1．按塑料的物理化学性能分：——指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，其分子结构是线型或支链型结构。(变化过程可逆)热塑性塑料热固性塑料§1.1塑料概论四、塑料的分类1．按塑料的物理化学性能分：12/18/2022§1.1塑料概论——21成型前，塑料中树脂分子结构使制品固化定型的模具温度条件成型后，塑料中树脂分子结构成型过程中树脂所发生的变化制品的熔化，溶解性能塑料的使用性常采用的成型方法热塑性塑料线型或支链状线型聚合物分子冷却基本与成型前的相同物理变化（可能有少量分解或交链现象）可熔化可溶解反复多次使用注射、挤出、吹塑等热固性塑料线型聚合物分子加热（提供交联反应温度转变为体型分子既有物理变化，又有化学变化。既不可熔化，也不可溶解一次性使用，成型过程不可逆压缩或压注。有的品种可以用注射12/18/2022成型前，塑料中树脂分子结构使制品固化定型的模具温度成型后22——一般指具有特种功能（如耐热、自润滑等）应用于特殊要求的塑料。——一般指能承受一定的外力作用，并有良好的机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良性能，可以作为工程结构件的塑料。——一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。2．按塑料的用途分：功能塑料工程塑料通用塑料四、塑料的分类12/18/2022——一般指具有特种功能（231.收缩性式中：──实际收缩率（%）──计算收缩率（%）a──塑件在成型温度时的单向尺寸（mm）b——塑件在室温下的单向尺寸（mm）c——塑模在室温下的单向尺寸（mm）§1.1塑料概论五、塑料的工艺特性12/18/20221.收缩性式中：──实际收缩率（%）§1.1塑料概论五24影响收缩的基本因素：⑴塑料品种⑵塑件特性⑶模具结构⑷成型条件

1.收缩性五、塑料的工艺特性12/18/2022影响收缩的基本因素：⑴塑料品种1.收缩性五、塑料的工艺特性252.比体积和压缩率

比体积——压缩率——每一克塑料所占有的体积（以厘米3/克计）。

塑粉与塑件两者体积或比容之比值（其值恒大于1）。五、塑料的工艺特性12/18/20222.比体积和压缩率比体积——压缩率——每一克塑料所占有263.流动性塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力称为流动性。流动性好、流动性中等、流动性差分子量小，分子量分布宽，分子结构规整性差，熔融指数高、螺流动长度长、表现粘度小，流动比大的塑料流动性就好。常用塑料根据它的流动性可分为三类：五、塑料的工艺特性12/18/20223.流动性塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力称27模具型腔简单、成型表面光滑、有利于改善流动性。

3.流动性影响流动性的主要因素：模具结构压力

温度

料温高则流动性增大，但不同塑料也各有差异。

注塑压力增大则熔融料受剪切作用大，流动性也增大。

五、塑料的工艺特性12/18/2022模具型腔简单、成型表面光滑、有利于改善流动性。3284.吸湿性、热敏性及挥发物含量吸湿性据此，塑料大致可分为以下两种：

不吸水也不易粘附水分吸湿、粘附水分聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚砜聚乙烯、聚丙烯——塑料对水分的亲疏程度五、塑料的工艺特性12/18/20224.吸湿性、热敏性及挥发物含量吸湿性据此，塑料大致可分为以29——对热较为敏感，在高温下受热时间较长或进料口截面过小，剪切作用大时，料温增高易出现变色、降解、分解的倾向。这种性能称为热敏性。热敏性4.吸湿性、热敏性及挥发物含量五、塑料的工艺特性⑴塑料生产过程中遗留下来及成型之前在运输、保管期间吸收。⑵是成型过程中化学反应的副产物。挥发物来源：12/18/2022——对热较为敏感，在高温下受热时305.结晶性所谓结晶现象即为塑料由熔融状态到冷凝时，分子由独立移动，完全处于无次序状态，变成分子停止自由运动，按略微固定的位置，并有一个使分子排列成为正规模型的倾向的一种现象。结晶型塑料

非结晶型（又称无定形）塑料

五、塑料的工艺特性12/18/20225.结晶性所谓结晶现象即为塑料由熔融状态到冷凝315.结晶性无定形料为透明（如有机玻璃等）

一般结晶性塑料为不透明或半透明

例外：聚甲基戍烯为结晶型塑料却有高透明性ABS为无定形塑料但却并不透明五、塑料的工艺特性12/18/20225.结晶性无定形料为透明（如有机玻璃等）一般结晶性塑料为不32——是指当一定融熔指数的聚合物熔体，在恒温下通过喷嘴孔时当流速超过某一数值时，熔体表面即发生横向裂纹，这种现象被称为熔体破裂。——是指有些塑料对应力比较敏感，成型时容易产生内应力，质脆易裂，当塑件在外力作用下或在溶剂作用下即发生开裂的现象，被称为应力开裂。应力开裂6.应力开裂及熔体破裂熔体破裂五、塑料的工艺特性12/18/2022——是指当一定融熔指数的33在热固性塑料的成型过程中，树脂发生交联反应，分子结构由线型变为体型，塑料由既可熔又可溶变为既不熔又不溶的状态，在成型工艺中把这一过程称为固化（硬化）。7.固化特性

五、塑料的工艺特性12/18/2022在热固性塑料的成型过程中，树脂发生交联反应，分34§1.1塑料概论六、常用塑料（一）热塑性塑料1．聚氯乙烯（PVC）1）基本特性：产量第二，其树脂为白色或浅黄色粉末。分为硬聚氯乙烯和软聚氯乙烯。有较好的电气绝缘性能，可以用做低频绝缘材料，其化学稳定性也较好；热稳定性较差，使用温度一般在-15℃～55℃之间。2）主要用途：防腐管道、管件、输油管、离心泵和鼓风机等；瓦楞板、门窗结构、墙壁装饰物等；插座、插头、开关和电缆。凉鞋、雨衣、玩具和人造革等。3）成型特点：流动性差，过热时极易分解，加稳定剂和润滑剂，控制成型温度及熔体的滞留时间。成型温度范围小，必须严格控制料温，模具应有冷却装置；模具浇注系统应粗短，浇口截面宜大。12/18/2022§1.1塑料概论六、常用塑料（一）热塑性塑料1．聚氯乙烯（P35六、常用塑料（一）热塑性塑料2．聚乙烯（PE）1）基本特性：产量最大；无毒、无味，呈白色或乳白色；结晶型塑料；吸水性极小，介电性能好。因此，聚乙烯是最理想的高频电绝缘材料。2）主要用途：塑料管、塑料板、塑料绳、齿轮、轴承等；包装用的塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和电线电缆外皮等。3）成型特点：成形收缩率范围及收缩值大，方向性明显，容易变形、翘曲。流动性好且对压力变化敏感，宜用高压注射；模具应设有冷却系统；质软易脱模，塑件有浅的侧向凸凹时可强行脱模。12/18/2022六、常用塑料（一）热塑性塑料2．聚乙烯（PE）1）基本特性36六、常用塑料（一）热塑性塑料3．聚丙烯（PP）1）基本特性：无色、无味、无毒。不吸水，光泽好，易着色。卓越的介电性能、耐水性、化学稳定性、高频绝缘性能；定向拉伸后抗弯曲疲劳强度特别高；耐热性好，能在100℃以上的温度下进行消毒灭菌；易老化。2）主要用途：各种机械零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件；各种输送管道、化工容器；盖和本体合一的箱壳，各种绝缘零件，并用于医药工业中。

3）成型特点：成型收缩范围及收缩率大，易发生缩孔、凹痕、变形，方向性强；流动性极好，易于成型；模具必须设计冷却系统，控制成型温度80℃左右，太低则光泽差或熔接痕等缺陷；塑件有浅侧向凸凹时可强行脱模。12/18/2022六、常用塑料（一）热塑性塑料3．聚丙烯（PP）1）基本特性37六、常用塑料（一）热塑性塑料4．聚苯乙烯（PS）1）基本特性：第三大塑料品种，无色、透明、有光泽、无毒无味，是目前最理想的高频绝缘材料，化学稳定性良好，透明性很好，透光率很高，它的着色能力强，但耐热性低，质地硬而脆，塑件由于内应力而易开裂。2）主要用途：工业上用做仪表外壳、灯罩、化学仪器零件、透明模型等；电气方面用做良好的绝缘材料、接线盒、电池盒等；日用品用于包装材料、容器、玩具等。

3）成型特点：性脆易裂，易出现裂纹，塑件脱模斜度不宜过小，推出要受力均匀；热胀系数大，塑件中不宜有嵌件，否则会因两者热胀系数相差太大而导致开裂；流动性好，常采用点浇口形式。12/18/2022六、常用塑料（一）热塑性塑料4．聚苯乙烯（PS）1）基本特38六、常用塑料（一）热塑性塑料5．聚酰胺（PA）1）基本特性：通称尼龙（Nylon）。有优良的力学性能，抗拉、抗压、耐磨。结晶性很高，表面硬度大，摩擦系数小，故具有十分突出的耐磨性和自润滑性。缺点是吸水性强、收缩率大，常常因吸水而引起尺寸变化。2）主要用途：用于制作轴承、齿轮、滑轮、风扇叶片、蜗轮、高压密封扣圈、绳索、传动带、电池箱、线圈骨架等零件，还可将粉状聚酰胺热喷到金属零件表面上，以提高耐磨性或作为修复磨损零件之用。

3）成型特点：易吸湿，成型加工前必须进行干燥处理。熔融粘度低，流动性好，容易产生飞边，故模具必须选用最小间隙；热稳定性较差；成型收缩范围及收缩率大，方向性明显，易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷。12/18/2022六、常用塑料（一）热塑性塑料5．聚酰胺（PA）1）基本特性39六、常用塑料（一）热塑性塑料6．聚碳酸酯（PC）1）基本特性：无色透明，韧而刚，抗冲击性好；成型零件尺寸精度高并稳定；抗蠕变、耐磨、耐热、耐寒；缺点是耐疲劳强度较差，成型后塑件的内应力较大，易开裂，用玻璃纤维增强可克服上述缺点

。2）主要用途：各种齿轮、蜗轮、蜗杆、齿条、凸轮、轴承、各种外壳、容器；电机零件、风扇部件、接线板等；照明灯、高温透镜、视孔镜、防护玻璃等光学零件。

3）成型特点：高温时对水分比较敏感，会出现银丝、气泡及强度下降现象，加工前必须干燥处理；熔融温度高，熔体粘度大，流动性差，粘度对温度十分敏感，所以成型时要求有较高的温度和压力。12/18/2022六、常用塑料（一）热塑性塑料6．聚碳酸酯（PC）1）基本特40六、常用塑料（一）热塑性塑料7．丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）1）基本特性：无毒、无味，微黄色或白色不透明，塑件光泽较好，尺寸稳定性较好，具有一定的化学稳定性和良好的介电性能，可配成任何颜色。缺点是耐热性不高，不透明，耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。

2）主要用途：用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、管道、电机电器外壳、仪表盘、汽车挡泥板、扶手、纺织器材、电器零件、文体用品、玩具、食品包装容器、家具等。3）成型特点：易吸水，使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷，成型加工前应进行干燥处理；比热容低，塑化效率高，凝固也快，故成型周期短；粘度对剪切速率敏感，模具大都采用点浇口。12/18/2022六、常用塑料（一）热塑性塑料7．丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物41六、常用塑料（二）热固性塑料1．酚醛塑料（PF）1）基本特性：刚性好，变形小，耐热耐磨，能在150℃～200℃的温度范围内长期使用；在水润滑条件下，有极低的摩擦系数；其电绝缘性能优良。酚醛塑料的缺点是质脆，抗冲击强度差。

2）主要用途：可用于制造齿轮、轴瓦、导向轮、无声齿轮、轴承及用于电工结构材料和电气绝缘材料、各种线圈骨架、接线板、电动工具外壳、风扇叶片、耐酸泵叶轮、齿轮和凸轮等。

3）成型特点：成型性能好，特别适用于压缩成型；模温对流动性影响较大，一般当温度超过160℃时流动性迅速下降；硬化时放出大量热，厚壁大型塑件内部温度易过高，发生硬化不均及过热现象。12/18/2022六、常用塑料（二）热固性塑料1．酚醛塑料（PF）1）基本特42六、常用塑料（二）热固性塑料2．氨基塑料（UF、MF）1）基本特性：染色能力强，UF表面硬度较高，耐电弧性能好，耐矿物油、耐霉菌，但耐水性较差。MF可制成耐光、耐电弧、无毒的塑件，能耐沸水而且耐茶、咖啡等污染性强的物质，能像陶瓷一样方便地去除茶渍2）主要用途：UF用于压制日用品及电器照明用设备的零件、电话机、收录机、钟表外壳、开关插座及电气绝缘零件；MF主要用于制作餐具、航空茶杯及电器开关、灭弧罩及防爆电器的配件。3）成型特点：氨基塑料常用压缩、压注成型。在压注成型时收缩率大，含水分及挥发物多，所以成型前需预热干燥；由于流动性好，硬化速度快，因此预热及成型时温度要适当，装料、合模及加工速度要快。12/18/2022六、常用塑料（二）热固性塑料2．氨基塑料（UF、MF）1）433．环氧树脂（EP）1）基本特性：最突出的特点是粘结能力很强，是人们熟悉的“万能胶”的主要成分。耐化学药品、耐热，电气绝缘性能良好，收缩率小。其缺点是耐气候性差，耐冲击性低，质地脆。2）主要用途：可用做金属和非金属材料的粘合剂，用于封装各种电子元件，配以石英粉等能浇铸各种模具，还可以作为各种产品的防腐涂料。

3）成型特点：流动性好，硬化速度快；环氧树脂热刚性差，硬化收缩小，难于脱模，浇注前应加脱模剂；固化时不析出任何副产物，成型时不需排气。六、常用塑料（二）热固性塑料12/18/20223．环氧树脂（EP）1）基本特性：最突出的特点是粘结能44思考与练习：1.塑料与树脂的关系？2.塑料的成分有哪些，各自作用如何？3.塑料按物理化学性质可分为几种？4.热塑性塑料和热固性塑料的主要区别？5.合成树脂与天然树脂的区别？6.塑料按性能及用途分可分为？12/18/2022思考与练习：1.塑料与树脂的关系？12/17/202245学无常师,道在则是

——晋·潘岳<归田赋>12/18/2022学无常师,道在则是12/17/202246问题：1.什么是模具？什么是塑料模具？2.塑件成型加工的三要素是什么？12/18/2022问题：1.什么是模具？什么是塑料模具？2.塑件成型加工的三要47基本内容：1.理解塑料的概念、分类、成份；2.理解热固性、热塑性塑料两个概念，二者的区别；3.了解常用塑料的特性及用途。1.重点：塑料的概念、成份、分类重点难点：2.难点：对塑料的分子结构与各种性能的理解12/18/2022基本内容：1.理解塑料的概念、分类、成份；2.理解热固性、热48§1.1塑料概论一、树脂和塑料1．塑料的概念

——以树脂（或在加工过程中用单体直接聚合）为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中一定温度和压力的作用下能流动成型的高分子有机材料。塑料12/18/2022§1.1塑料概论一、树脂和塑料1．塑料的概念——49——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动性，常温下呈固态或半固态或液态的有机聚合物，它是塑料最基本的，也是最重要的成分。

一、树脂和塑料2．树脂的概念树脂12/18/2022——指受热时通常有转化或熔融范围，转化时受外50一、树脂和塑料3．树脂的分类——是指由自然界中动植物分泌物所得的无定形有机物质，如松香、琥珀、虫胶等。——是指由简单有机物经化学合成或某些天然产物经化学反应而得到的树脂产物。天然树脂合成树脂12/18/2022一、树脂和塑料3．树脂的分类—51§1.1塑料概论二、塑料的组成塑料

——树脂＋添加剂1.树脂作用：塑料的主要成分决定塑料的类型和基本性能胶粘其它成分材料赋予塑料可塑性和流动性12/18/2022§1.1塑料概论二、塑料的组成塑料——树脂＋添加剂1.树522.添加剂⑴填充剂（填料）重要的但非必不可少的成分作用：减少树脂用量，降低塑料成本；改善塑料某些性能，扩大塑料的应用范围。二、塑料的组成12/18/20222.添加剂⑴填充剂（填料）重要的但非必不可少的成分作用：减532.添加剂⑴填充剂（填料）分类：按化学性能可分为有机填料无机填料按形状可分为：粉状纤维状层状（片状）二、塑料的组成12/18/20222.添加剂⑴填充剂（填料）分类：按化学性能可分为有机填料无542.添加剂⑵增塑剂能够增加塑料的可加工性、延展性和膨胀性的物质；它是能与树脂相溶的、不易挥发的高沸点有机化合物。常用的增塑剂是液态或低熔点固体有机物。主要有甲酸脂类、磷酸酯类和氯化石蜡等。二、塑料的组成12/18/20222.添加剂⑵增塑剂能够增加塑料的可加工性、延展性55作用：2.添加剂⑵增塑剂提高塑性、流动性和柔软性；降低刚性和脆性；改善塑料的工艺性能和使用性能。二、塑料的组成12/18/2022作用：2.添加剂⑵增塑剂提高塑性、流动性和柔软性；二、塑料562.添加剂⑶稳定剂凡能阻缓材料变质的物质称为稳定剂。可分为以下三种：它的主要作用就是抑制或防止树脂在加工或使用过程中受热而降解。它的主要作用是阻止树脂在光的作用下降解（塑料变色、力学性能下降等等）。延缓或抑制塑料氧化速度。热稳定剂：光稳定剂：抗氧化剂：二、塑料的组成12/18/20222.添加剂⑶稳定剂凡能阻缓材料变质的物质称为稳572.添加剂⑷润滑剂为防止塑料在成型过程中粘模，减少塑料对模具的摩擦，改善塑料的流动性，提高塑件表面的光泽度而加入的添加剂。二、塑料的组成12/18/20222.添加剂⑷润滑剂为防止塑料在成型过程中粘模582.添加剂⑸着色剂起装饰美观的作用，某些着色剂还能提高塑料的光稳定性、热稳定性和耐候性。分类颜料染料有机颜料无机颜料二、塑料的组成12/18/20222.添加剂⑸着色剂起装饰美观的作用，某些着色592.添加剂⑸着色剂特点：无机颜料：着色能力、透明性、鲜艳性较差，但耐光型、耐热性、化学稳定性较好，不易褪色。染料：色彩鲜艳、颜色齐全，着色能力、透明性好。性能与无机颜料相反。二、塑料的组成12/18/20222.添加剂⑸着色剂特点：无机颜料：着色能力、透明性、鲜艳性602.添加剂⑸着色剂有机颜料的特性介于无机颜料和染料之间。还有阻燃剂、抗静电剂、发泡剂、防腐剂和加工助剂等等并非每种塑料都要加入全部的添加剂，根据塑料品种和需求有选择性的加入某些添加剂在塑料工业中着色剂多采用颜料二、塑料的组成12/18/20222.添加剂⑸着色剂有机颜料的特性介于无机颜料和染料之间。还61添加剂作用常用的各种添加剂含量填充剂（填料）调整塑料的物理化学性能提高材料强度减少合成树脂的用量降低塑料成本木粉、纸、棉屑、硅石、硅藻土、云母、石棉、石金属粉、玻璃纤维、和碳纤维等20%~50%增塑剂提高塑件的可塑性和柔软性但会降低塑件的稳定性、介电性和机械强度不易挥发的高沸点的液体有机化合物或低熔点的固体有机化合物稳定剂抑制和防止塑料在加工和使用过程中因受热、光及氧等作用而分解变质硬脂酸盐、铅的化合物及环氧化合物0.3%~0.5%润滑剂防止塑料在成型加工过程中粘附在模具上提高塑件的流动性硬脂酸及其盐类1%着色剂有机颜料、无机盐料、染料0.01%~0.02%固化剂促使合成树脂进行交联反应或加快交联反应速度12/18/2022添加剂作用常用的各种添加剂含量填充62nCH2＝CH2—CH2—CH2—n乙烯聚乙烯链节：聚合物中重复出现的结构单元，如聚乙烯的结构单元是－CH2—CH2—。分子链：由许多链节构成的一个很长的聚合物分子。单体：能合成聚合物的小分子物质，如聚乙烯的单体是CH2=CH2。聚合度：聚合物分子结构中的n值表示聚合物中链节的重复次数，n值越大，相对分子质量越大。§1.1塑料概论三、塑料的分子结构12/18/2022nCH2＝CH2—CH2—CH2—n乙烯聚乙烯链节：聚合物63—CH2—CH2—n三、塑料的分子结构12/18/2022—CH2—CH2—n三、塑料的分子结构12/17/202264线型聚合物带有支链的线型聚合物体型聚合物三、塑料的分子结构12/18/2022线型聚合物带有支链的线型聚合物体型聚合物三、塑料的分子结构165§1.1塑料概论

——在受热或其它条件下能固化成不熔不溶性物质的塑料，其分子结构最终为体型结构。（变化过程不可逆）四、塑料的分类1．按塑料的物理化学性能分：——指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，其分子结构是线型或支链型结构。(变化过程可逆)热塑性塑料热固性塑料§1.1塑料概论四、塑料的分类1．按塑料的物理化学性能分：12/18/2022§1.1塑料概论——66成型前，塑料中树脂分子结构使制品固化定型的模具温度条件成型后，塑料中树脂分子结构成型过程中树脂所发生的变化制品的熔化，溶解性能塑料的使用性常采用的成型方法热塑性塑料线型或支链状线型聚合物分子冷却基本与成型前的相同物理变化（可能有少量分解或交链现象）可熔化可溶解反复多次使用注射、挤出、吹塑等热固性塑料线型聚合物分子加热（提供交联反应温度转变为体型分子既有物理变化，又有化学变化。既不可熔化，也不可溶解一次性使用，成型过程不可逆压缩或压注。有的品种可以用注射12/18/2022成型前，塑料中树脂分子结构使制品固化定型的模具温度成型后67——一般指具有特种功能（如耐热、自润滑等）应用于特殊要求的塑料。——一般指能承受一定的外力作用，并有良好的机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良性能，可以作为工程结构件的塑料。——一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。2．按塑料的用途分：功能塑料工程塑料通用塑料四、塑料的分类12/18/2022——一般指具有特种功能（681.收缩性式中：──实际收缩率（%）──计算收缩率（%）a──塑件在成型温度时的单向尺寸（mm）b——塑件在室温下的单向尺寸（mm）c——塑模在室温下的单向尺寸（mm）§1.1塑料概论五、塑料的工艺特性12/18/20221.收缩性式中：──实际收缩率（%）§1.1塑料概论五69影响收缩的基本因素：⑴塑料品种⑵塑件特性⑶模具结构⑷成型条件

1.收缩性五、塑料的工艺特性12/18/2022影响收缩的基本因素：⑴塑料品种1.收缩性五、塑料的工艺特性702.比体积和压缩率

比体积——压缩率——每一克塑料所占有的体积（以厘米3/克计）。

塑粉与塑件两者体积或比容之比值（其值恒大于1）。五、塑料的工艺特性12/18/20222.比体积和压缩率比体积——压缩率——每一克塑料所占有713.流动性塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力称为流动性。流动性好、流动性中等、流动性差分子量小，分子量分布宽，分子结构规整性差，熔融指数高、螺流动长度长、表现粘度小，流动比大的塑料流动性就好。常用塑料根据它的流动性可分为三类：五、塑料的工艺特性12/18/20223.流动性塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力称72模具型腔简单、成型表面光滑、有利于改善流动性。

3.流动性影响流动性的主要因素：模具结构压力

温度

料温高则流动性增大，但不同塑料也各有差异。

注塑压力增大则熔融料受剪切作用大，流动性也增大。

五、塑料的工艺特性12/18/2022模具型腔简单、成型表面光滑、有利于改善流动性。3734.吸湿性、热敏性及挥发物含量吸湿性据此，塑料大致可分为以下两种：

不吸水也不易粘附水分吸湿、粘附水分聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚砜聚乙烯、聚丙烯——塑料对水分的亲疏程度五、塑料的工艺特性12/18/20224.吸湿性、热敏性及挥发物含量吸湿性据此，塑料大致可分为以74——对热较为敏感，在高温下受热时间较长或进料口截面过小，剪切作用大时，料温增高易出现变色、降解、分解的倾向。这种性能称为热敏性。热敏性4.吸湿性、热敏性及挥发物含量五、塑料的工艺特性⑴塑料生产过程中遗留下来及成型之前在运输、保管期间吸收。⑵是成型过程中化学反应的副产物。挥发物来源：12/18/2022——对热较为敏感，在高温下受热时755.结晶性所谓结晶现象即为塑料由熔融状态到冷凝时，分子由独立移动，完全处于无次序状态，变成分子停止自由运动，按略微固定的位置，并有一个使分子排列成为正规模型的倾向的一种现象。结晶型塑料

非结晶型（又称无定形）塑料

五、塑料的工艺特性12/18/20225.结晶性所谓结晶现象即为塑料由熔融状态到冷凝765.结晶性无定形料为透明（如有机玻璃等）

一般结晶性塑料为不透明或半透明

例外：聚甲基戍烯为结晶型塑料却有高透明性ABS为无定形塑料但却并不透明五、塑料的工艺特性12/18/20225.结晶性无定形料为透明（如有机玻璃等）一般结晶性塑料为不77——是指当一定融熔指数的聚合物熔体，在恒温下通过喷嘴孔时当流速超过某一数值时，熔体表面即发生横向裂纹，这种现象被称为熔体破裂。——是指有些塑料对应力比较敏感，成型时容易产生内应力，质脆易裂，当塑件在外力作用下或在溶剂作用下即发生开裂的现象，被称为应力开裂。应力开裂6.应力开裂及熔体破裂熔体破裂五、塑料的工艺特性12/18/2022——是指当一定融熔指数的78在热固性塑料的成型过程中，树脂发生交联反应，分子结构由线型变为体型，塑料由既可熔又可溶变为既不熔又不溶的状态，在成型工艺中把这一过程称为固化（硬化）。7.固化特性

五、塑料的工艺特性12/18/2022在热固性塑料的成型过程中，树脂发生交联反应，分79§1.1塑料概论六、常用塑料（一）热塑性塑料1．聚氯乙烯（PVC）1）基本特性：产量第二，其树脂为白色或浅黄色粉末。分为硬聚氯乙烯和软聚氯乙烯。有较好的电气绝缘性能，可以用做低频绝缘材料，其化学稳定性也较好；热稳定性较差，使用温度一般在-15℃～55℃之间。2）主要用途：防腐管道、管件、输油管、离心泵和鼓风机等；瓦楞板、门窗结构、墙壁装饰物等；插座、插头、开关和电缆。凉鞋、雨衣、玩具和人造革等。3）成型特点：流动性差，过热时极易分解，加稳定剂和润滑剂，控制成型温度及熔体的滞留时间。成型温度范围小，必须严格控制料温，模具应有冷却装置；模具浇注系统应粗短，浇口截面宜大。12/18/2022§1.1塑料概论六、常用塑料（一）热塑性塑料1．聚氯乙烯（P80六、常用塑料（一）热塑性塑料2．聚乙烯（PE）1）基本特性：产量最大；无毒、无味，呈白色或乳白色；结晶型塑料；吸水性极小，介电性能好。因此，聚乙烯是最理想的高频电绝缘材料。2）主要用途：塑料管、塑料板、塑料绳、齿轮、轴承等；包装用的塑料薄膜、软管、塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和电线电缆外皮等。3）成型特点：成形收缩率范围及收缩值大，方向性明显，容易变形、翘曲。流动性好且对压力变化敏感，宜用高压注射；模具应设有冷却系统；质软易脱模，塑件有浅的侧向凸凹时可强行脱模。12/18/2022六、常用塑料（一）热塑性塑料2．聚乙烯（PE）1）基本特性81六、常用塑料（一）热塑性塑料3．聚丙烯（PP）1）基本特性：无色、无味、无毒。不吸水，光泽好，易着色。卓越的介电性能、耐水性、化学稳定性、高频绝缘性能；定向拉伸后抗弯曲疲劳强度特别高；耐热性好，能在100℃以上的温度下进行消毒灭菌；易老化。2）主要用途：各种机械零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件；各种输送管道、化工容器；盖和本体合一的箱壳，各种绝缘零件，并用于医药工业中。

3）成型特点：成型收缩范围及收缩率大，易发生缩孔、凹痕、变形，方向性强；流动性极好，易于成型；模具必须设计冷却系统，控制成型温度80℃左右，太低则光泽差或熔接痕等缺陷；塑件有浅侧向凸凹时可强行脱模。12/18/2022六、常用塑料（一）热塑性塑料3．聚丙烯（PP）1）基本特性82六、常用塑料（一）热塑性塑料4．聚苯乙烯（PS）1）基本特性：第三大塑料品种，无色、透明、有光泽、无毒无味，是目前最理想的高频绝缘材料，化学稳定性良好，透明性很好，透光率很高，它的着色能力强，但耐热性低，质地硬而脆，塑件由于内应力而易开裂。2）主要用途：工业上用做仪表外壳、灯罩、化学仪器零件、透明模型等；电气方面用做良好的绝缘材料、接线盒、电池盒等；日用品用于包装材料、容器、玩具等。

3）成型特点：性脆易裂，易出现裂纹，塑件脱模斜度不宜过小，推出要受力均匀；热胀系数大，塑件中不宜有嵌件，否则会因两者热胀系数相差太大而导致开裂；流动性好，常采用点浇口形式。12/18/2022六、常用塑料（一）热塑性塑料4．聚苯乙烯（PS）1）基本特83六、常用塑料（一）热塑性塑料5．聚酰胺（PA）1）基本特性：通称尼龙（Nylon）。有优良的力学性能，抗拉、抗压、耐磨。结晶性很高，表面硬度大，摩擦系数小，故具有十分突出的耐磨性和自润滑性。缺点是吸水性强、收缩率大，常常因吸水而引起尺寸变化。2）主要用途：用于制作轴承、齿轮、滑轮、风扇叶片、蜗轮、高压密封扣圈、绳索、传动带、电池箱、线圈骨架等零件，还可将粉状聚酰胺热喷到金属零件表面上，以提高耐磨性或作为修复磨损零件之用。

3）成型特点：易吸湿，成型加工前必须进行干燥处理。熔融粘度低，流动性好，容易产生飞边，故模具必须选用最小间隙；热稳定性较差；成型收缩范围及收缩率大，方向性明显，易产生缩孔、凹痕、变形等缺陷。12/18/2022六、常用塑