非全木质家具材料 塑料

教学内容

常用塑料简介

塑料加工工艺

塑料组成塑料分类及一般特性塑料定义与来源塑料是可塑性材料的简称，具有许多优良的物理力学性能和装饰性，在家具设计与制造中已被广泛应用，目前已经成为家具材料的主要成员之一。一、塑料的定义塑料——以合成树脂为主要成分，加入适量的添加剂，在一定温度和压力下成型的有机高分子材料。定义——是三大有机高分子材料（塑料，橡胶，纤维）之一。二、塑料的分类按受热时的行为聚乙烯（PE）聚丙烯（PP）聚氯乙烯系列（PVC）ABS聚苯乙烯系列（PS）热塑性塑料热固性塑料酚醛树脂……聚氨酯脲醛树酯……塑料的一般特性一次成型，加工效率高于木材，成本低。重量轻：为钢铁的1/4-1/7，铝的1/3-1/4，可节约能源。耐磨性好：摩擦系数小。耐化学腐蚀性好：耐酸碱比金属好。电绝缘性优：塑料是电的不良导体。优点塑料的一般特性与金属相比，耐热性差、易于燃烧。随着温度的变化，性能也会大大改变。与同样体积的金属相比，机械强度较低。耐久性差，易老化。导热性差，虽然可作隔热件，但散热不好。缺点废弃塑料处理难度大：填埋处理危害有限的土地资源；焚烧处理回产生大量的有害气体，回收再利用需要对塑料进行收集和分拣，在经济上不合算，一时还难以推广。

2002年10月18日，英国“卫报”评选“人类最糟糕的发明”，塑料袋“荣获”此称号。塑料的发明不足百年，人们曾为它的诞生欣喜若狂，如今却为处理废弃塑料煞费苦心。我们的地球似乎已经变成了“塑料星球”，土地、河流、山川、海洋…塑料袋无所不在。由于塑料的生物降解性和光分解性低，会出现某一天，我们都已离去，但这些家伙仍然占据着地球，因为它们是“永生”的。（1）树脂（2）填料（3）增塑剂（4）稳定剂（5）润滑剂（6）固化剂（7）着色剂（8）抗静电（9）阻燃剂（10）其它添加剂三、塑料的组成（1）树

脂

根据合成树脂受热时的性质，塑料可分为热塑性树脂和热固性树脂。

热塑性树脂：可反复进行加热软化、熔融，冷却后硬化的树脂。

热固性树脂：仅在第一次加热（或加入固化剂前）时能发生软化、熔融，并在此条件下产生化学交联而固化，以后再加热时不会软化或熔融，也不会被溶解，若温度过高则会导致分子结构的破坏。

（2）填料作用是改善和提高塑料的性能，降低塑料成本。常用的有机填料有木粉、棉花、纸张等，无机填料有滑石粉、石墨粉、碳酸钙、粘土、云母、硅藻土、玻璃纤维和玻璃布等。硬质PVC塑料添加大量（可达70%）硫酸污泥和石粉等即成钙塑材料，可大大降低塑料成本，同时改善制品性能。

（3）增塑剂可提高塑料的弹性、粘性、可塑性、延伸率，改进低温脆化性和增加柔性、抗震性能。但会降低塑料制品的机械性能和热性能，其选用应据具体要求确定。常用的增塑剂有邻苯二甲酸脂类、磷酸脂和聚脂类等。增塑剂是迄今为止产量和消费量最大的助剂，其中以邻苯二甲酸酯类增塑剂使用最为广泛。除玩具和儿童用品外，它还被广泛用于食品包装、PVC建筑材料、医疗器械及服装等。增塑剂会引发婴儿生殖器畸形和男性不育。2007年1月16日，所有25个欧盟成员国都将执行欧盟颁布的关于禁止在玩具中添加邻苯二甲酸酯类增塑剂的禁令。这一禁令适用于所有添加增塑剂的产品。

（4）稳定剂用于抑制塑料制品受光、热和氧气等作用而发生降解而使性能降低。如：光稳定剂、热稳定剂、抗氧化剂等。常用的稳定剂有：环氧化物、水杨酸脂、羟基苯甲酚、硬脂酸盐等。（5）润滑剂

可增加塑料加工时的流动性，并使脱模方便，还可提高制品的表面光洁度。常用润滑剂有高级脂肪酸及其盐类，如硬脂酸钙等。

（6）固化剂

可加速分子的交联，使之成为坚硬的塑料制品。加入固化剂的种类应根据树脂的类型，如：脲醛树脂的固化剂为氯化铵类化合物；环氧树脂的固化剂为胺类、酸酐类化合物；而酚醛树脂的固化剂则可选用甲基四胺。（7）着色剂提供塑料的色泽以增加其美观和功用，一般包括有机染料和无机染料。（8）抗静电剂作用是在塑料表面增加其导电性，使摩擦时产生的静电迅速释放，防止积累，所以，要求电绝缘的塑料制品不应进行防静电处理。（9）阻燃剂在树脂等塑料原料中加入阻燃剂可以减缓或阻止塑料的燃烧。阻燃剂的类型不同，作用机理不同，常见的阻燃作用机理主要是：吸热效应、覆盖效应和稀释效应。（10）其它添加剂为了某种特殊用途，可加入其他一些添加剂，如：加入金属微粒可制成导电塑料；加入磁铁末可制成磁性塑料；加入发泡剂可制成泡沫塑料；加入发光材料可制成发光塑料；加入香脂类可制得香味塑料；加入玻璃纤维可制成增强塑料等。真正对塑料感到欢天喜地的是欧洲那些激进的设计师们，他们不在乎这种材料被认为是廉价的、平庸的还是没有品位的，塑料家具前所未有的光滑表面、有机造型以及艳丽的色彩才能更好地表达他们的创意。很早就把塑料用到家具设计上的是意大利人，从此，所有可能造型的椅子和桌子都能便宜地制作。把廉价的塑料卖出天价的也是意大利人。四、塑料的加工成型方法（1）模压成型即压塑法（2）注射成型即注塑法（3）挤出成型即挤压法或挤塑法（4）压延成型（5）层压成型（6）浇铸成型即浇塑法（7）发泡成型

模压成型：是将粉状、粒状或纤维状的塑料放入热模具（成型温度）型腔中，闭模后加热加压，使其流动并充满型腔，固化后，开模取出制品。

注射成型：以螺杆或柱塞为推动力，将加热后呈熔融状态的塑料注射入模具，冷却固化后从模具中取出制品。

挤出成型：是指以螺杆为主要塑化工具，通过口模连续地在螺杆推动下成型的工艺。压延成型：将热塑性塑料加热到一定程度，通过两个以上相互旋转的辊筒间隙，连续成型薄膜或片材。热成型：是以热塑性片材为成型对象的二次成型技术。先将片材加工成坯件，再将坯件加热，而后施加压力，使坯件弯曲、延伸，达到一定型样后使其冷却定型，经适当修整即成制品。五、常用塑料简介代碼縮寫代號塑料名稱塑料制品1PET聚酯矿泉水瓶、碳酸饮料瓶2HDPE高密度聚乙烯清洁用品、沐浴产品3PVC聚錄乙烯少用于食品包装4LDPE低密度聚乙烯保鲜膜、塑料膜5PP聚丙烯微波炉、塑料膜6PS聚苯乙烯碗装泡面盒、快餐盒7OTther其他塑料水壶、水杯、奶瓶特点：透明度高；耐酸碱，可装碳酸饮料；防水性高，不易渗出。用途：灌装矿泉水、碳酸饮料、果汁等。使用：耐热至70℃，只适合装暖饮或冻饮，装高温液体、或加热则易变形，有对人体有害的物质融出。并且，科学家发现，1号塑料品用了10个月后，可能释放出致癌物DEHP。因此，饮料瓶等用完了就丢掉，不要再用来做为水杯，或者用来做储物容器乘装其他物品，以免引发健康问题得不偿失。聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）1、聚酯（PET）2、高密度聚乙烯（HDPE）“2号”HDPE：清洁用品、沐浴产品、白色药瓶、塑料袋。。清洁不彻底建议不要循环使用。使用：可在小心清洁后重复使用，但这些容器通常不好清洗，残留原有的清洁用品，变成细菌的温床，你最好不要循环使用。高密度聚乙烯PE-RT水暖管耐高温聚乙烯导热系数高，用于地热采暖，管材较柔软

PE衍生物：3、聚氯乙烯（PVC）特点：电气绝缘性能优良，高强度，耐气侯变化性以及较好的耐腐蚀性。用途：塑料开关、插座，凉鞋、雨衣，PVC塑料线管、水管。常用聚氯乙烯制品PVC塑料装饰板有硬质PVC装饰板和软质PVC装饰板。硬质板可以用于室内外的墙面装饰，软质板则适宜内墙面。

——PVC异形板：用挤出成型得到的板材，分单层和中空异形两种。特点：表面平滑，色彩图案鲜艳丰富，隔热隔音，保护墙体。硬质PVC透明板为透明PVC装饰板材。特点：无色透明，机械性能好，热稳定性高，耐化学腐蚀，机加工性优良。用途：可代替有机玻璃，用于家具制造，也可用在阳台栏板和窗间墙，用于室内局部也可产生独特的效果。PVC贴面及封边材料PVC薄膜可印刷各种木纹或图案花纹，色彩鲜艳、花纹美观、变化丰富，还可经模压处理呈现出类似导管槽（俗称棕眼）的效果，表面立体感强。另外，PVC贴面装饰板材的颜色稳定性好，制造方便，价格低廉。在德国，40%的家具为PVC贴面。在我国，PVC家具材料（包括橱柜）所占市场份额不到10%。

4、低密度聚乙烯(LDEP)“4号”LDPE：保鲜膜、塑料膜等保鲜膜别包着在食物表面进微波炉使用：耐热性不强，通常，合格的PE保鲜膜在遇温度超过110℃时会出现热熔现象，会留下一些人体无法分解的塑料制剂。并且，用保鲜膜包裹食物加热，食物中的油脂很容易将保鲜膜中的有害物质溶解出来。因此，食物入微波炉，先要取下包裹着的保鲜膜。低密度聚乙烯5、聚丙烯（PP）—俗称百折胶特性：耐热(可在100度左右使用)，耐腐蚀、韧性好(能经受上万次弯曲)，表面有光泽，较轻。用途：塑料餐盘、保鲜盒，机械零件、洗衣机桶、家电外壳件及渔网等。唯一可以放进微波炉的塑料盒，可在小心清洁后重复使用。需要特别注意，一些微波炉餐盒，盒体的确以5号PP制造，但盒盖却以1号PE制造，由于PE不能抵受高温，故不能与盒体一并放进微波炉。为保险起见，容器放入微波炉前，先把盖子取下。聚丙烯发泡家具：采用发泡材料制成的家具表面光滑，轻巧结实，可进行机械加工。该类家具一般体积较大，主要应用于户外家具、儿童家具及娱乐设施或组装小房子等。6、聚苯乙烯（PS）特点：透明度、耐热性俱佳，常用来装高温食品，如碗装泡面（现在多用纸质容器），抗寒性佳，各种刨冰也爱用此容器。用途：冰品容器、快餐盒、廉价透明制品、泡沫塑料、快餐盒、保温隔热材料层等。不能放进微波炉中，以免因温度过高而释出化学物。并且不能用于乘装强酸（如柳橙汁）、强碱性物质，因为会分解出对人体不好的聚苯乙烯，容易致癌。尽量避免用快餐盒打包滚烫的食物。7-1、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS树脂）特点：淡黄色不透明颗粒，具有“韧、硬、刚”的综合性能,硬度、耐冲击性、制品表面光泽性好。用途：用于家电外壳,各种制品的外壳，安全帽、水件等。成型特性：加工前进行干燥处理；成型压力较高，塑件上的脱模斜度宜稍大。ABS易产生熔接痕，模具设计时应尽量减少浇注系统对料流的阻力。7-2、聚碳酸酯（PC）成型特性PC黏度大，熔料的温度高，流动性差，因此必须用较高温度注塑。特点：PC颗粒呈淡黄色或无色的透明。PC制品透明有光泽，耐冲击高、耐温性好(120℃)、韧性好且有较高的硬度、刚性用途：用于透明水杯、奶瓶、饮水桶、CD基材、镜片和灯罩等。7-3、脲醛树脂（UF）热固性塑料特点：具有抗菌能力好、阻燃性高、保色性好、表面不易划伤、有陶瓷质感耐气候性差用途：可用于耐水性和介电性能要求不高的制品，仪表外壳、日用品、装饰品、麻将牌、便桶盖7-4、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）

聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethylmethacrylate，简称PMMA英文Acrylic），又称做压克力或有机玻璃。由甲基丙烯酸甲酯聚合成的高分子化合物（丙酮、甲醇、硫酸以及氰化氢）。（1）特点：表面光滑、色彩艳丽，比重小，强度较大，耐腐蚀，耐湿，耐晒，绝缘性能好，隔声性好。（2）种类：——有色透明的有机玻璃俗称彩板，透光柔和，鲜艳，质脆、易断、适于制作表盘、盒、医疗器械等。——透明或半透明有机玻璃：或透明度高，玲珑剔透、晶莹澄澈；或似磨砂玻璃，反光柔和，舒适大方。——珠光有机玻璃：是在一般有机玻璃加入珠光粉或荧光粉制成。色泽鲜艳，表面光洁度高，具独特效果。

（3）应用：——建筑物的屋顶、棚顶、楼梯和室内墙壁护板等。——高速公路和高级道路的照明灯罩和汽车灯具。——大城市饭店、宾馆和高级住宅的采光体，整体结构强度高、自重轻、透光率高和安全性能好。——卫生洁具类的浴缸、洗脸盆、化妆台等产品。外观豪华、易清洗、强度高、质量轻和使用舒适。7-5、玻璃钢（GlassReinforcedPlastics，GRP）即玻璃纤维增强的塑料基复合材料。是以玻璃纤维为增强材料，以不饱和聚脂、环氧树脂或酚醛树脂为基体，经树脂浸渍、粘合、固化而成。因使用树脂不同，有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。玻璃钢的强度相当于钢材，又含有玻璃组分，也具有玻璃的一些特性，故名“玻璃钢”，国外称玻璃纤维增强塑料。随着我国玻璃钢事业的发展，作为塑料基的增强材料，已由玻璃纤维扩大到碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维等高性能的纤维增强复合材料，因此采用玻璃钢复合材料的名称更严谨。

（1）特点轻质高强：相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5，可是拉伸强度却接近甚至超过碳素钢，比强度可以与高级合金钢相比。耐腐蚀性能好：对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。电性能好：是优良的绝缘材料，用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好。热性能良好：室温下热导率只有金属的1/100~1/1000，是优良的绝热材料。可设计性好：可根据需要，灵活设计各种结构产品，并使产品有很好的整体性。工艺性优良：可以根据产品形状、技术要求、用途及数量灵活选择成型工艺。工艺简单，可一次成型，尤其对形状复杂、不易成型的产品，更突出其优越性。水立方材料--ETFE膜材料介绍

ETFE的中文名为乙烯-四氟乙烯共聚物。ETFE膜材的厚度通常小于0.20mm，是一种透明膜材。2008年北京奥运会国家体育馆及国家游泳中心等场馆中将采用这种膜材料。ETFE膜材常做成气垫应用于膜结构中。最早的ETFE工程已有20余年的历史，而最著名的要数英国的伊甸园了。ETFE膜是透明建筑结构中品质优越的替代材料，多年来在许多工程中以其众多优点被证明为可信赖且经济实用的屋顶材料。该膜是由人工高强度氟聚合物（ETFE）制成，其特有抗粘着表面使其具有高抗污，易清洗的特点。通常雨水即可清除主要污垢。ETFE膜使用寿命至少