塑料基础知识

塑料基础知识演讲人：日期：目录塑料概述塑料的组成与结构塑料的性能与应用塑料的成型与加工技术塑料的环保与可持续发展新型塑料材料与技术展望01塑料概述PART定义与特点定义塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物。抗形变能力塑料的抗形变能力中等，介于纤维和橡胶之间。组成塑料由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。树脂含量树脂约占塑料总重量的40%～100%，塑料的基本性能主要决定于树脂的本性。通用塑料、工程塑料和特种塑料。按用途分类高强度、高韧性、耐磨损、耐腐蚀、耐高温、耐低温等类型。按性能分类01020304热塑性塑料和热固性塑料。按热行为分类注塑、挤出、吹塑、压延、层压等塑料。按成型方法分类塑料的分类发展历程自第一个塑料产品赛璐珞诞生算起，塑料工业迄今已有120年的历史。初期应用塑料初期主要用于电气绝缘、制造齿轮、纽扣等，替代传统材料。现代应用现代塑料已广泛应用于包装、建筑、交通、电子、医疗、航空航天等领域。新发现2023年4月，一个国际研究团队发现一种新的塑料污染形式，即塑料垃圾薄膜与岩石发生化学结合。塑料的历史与发展02塑料的组成与结构PART01020304透明度高、耐化学腐蚀、机械强度高等特点，广泛应用于包装、医疗等领域。树脂的种类与性质聚丙烯（PP）透明度高、加工性能好、耐化学腐蚀，广泛应用于电子、电器、日用品等领域。聚苯乙烯（PS）具有优良的耐化学腐蚀性、电绝缘性和机械强度，是建筑材料、电线电缆的重要原料。聚氯乙烯（PVC）最常见的塑料之一，具有良好的绝缘性、耐化学腐蚀性和机械强度。聚乙烯（PE）增塑剂增加塑料的柔韧性、弹性和耐寒性，常用的有邻苯二甲酸酯类、脂肪族二元酸酯类等。降低成本、增加体积、增强某些性能，常用的有碳酸钙、滑石粉、木粉等。防止塑料在加工、储存和使用过程中受热、光、氧等外界因素的作用而分解、变质，常用的有抗氧化剂、光稳定剂等。使塑料具有各种颜色，常用的有有机颜料和无机颜料。添加剂的作用与类型稳定剂填料着色剂塑料中的高分子链有序排列，形成结晶区域，使塑料具有较高的密度和机械强度。塑料中的高分子链无序排列，形成无定形区域，使塑料具有较好的透明性和韧性。塑料在加工过程中，高分子链沿外力方向取向排列，使塑料在取向方向上具有较高的机械强度和抗变形能力。塑料中的高分子链通过化学键连接成网状结构，使塑料具有较高的耐热性、耐溶剂性和机械强度。塑料的微观结构结晶结构无定形结构取向结构交联结构03塑料的性能与应用PART密度与轻质高强度塑料的密度通常在0.8-2.2g/cm³之间，是金属的1/5-1/20，这使得塑料成为轻质高强的材料，广泛应用于航空、汽车等领域。绝缘性能热性能物理性能塑料具有优异的电绝缘性能，广泛应用于电线电缆、电机、电子工业等领域。塑料的热导率低，隔热效果好，可用作保温材料；同时，部分塑料具有耐高温性能，可在高温环境下使用。塑料对酸、碱等化学物质具有良好的耐腐蚀性，适用于化工、医药等领域。耐腐蚀性通过添加抗老化剂，塑料可以抵抗紫外线、氧化等外界因素的破坏，延长使用寿命。耐老化性部分塑料可降解，不会对环境造成长期污染，是环保型材料。环保性化学性能010203加工性能与应用领域易于成型塑料具有良好的可塑性，可通过注塑、吹塑、挤塑等工艺加工成各种形状和尺寸的产品。加工温度范围宽广泛应用领域塑料的加工温度范围较宽，便于实现自动化生产。塑料因其优异的性能而广泛应用于农业、工业、建筑、包装、医疗、交通等领域，成为现代工业不可或缺的重要材料。04塑料的成型与加工技术PART注射成型技术注射成型机结构与功能包括注射装置、合模装置、液压传动和电气控制系统等部分，实现塑料的加热、塑化和注射。注射成型工艺参数包括注射压力、注射速度、模具温度、塑料温度等，对成型质量有重要影响。注射成型适用范围适用于热塑性塑料和热固性塑料，可制造形状复杂、精度高的塑料制品。注射成型优点生产效率高、成型周期短、可自动化生产、产品尺寸精确等。挤出成型技术挤出成型机结构与原理主要由挤出机、机头、模具和冷却装置等部分组成，通过螺杆旋转将塑料向前推送并加热塑化。02040301挤出成型适用范围适用于热塑性塑料和某些热固性塑料，可制造管材、棒材、板材、异型材等。挤出成型工艺参数包括挤出速度、挤出温度、压力、模具尺寸等，影响挤出制品的质量。挤出成型优点生产效率高、可连续生产、产品截面形状多样、尺寸精确等。压制成型工艺分类包括模压成型和压延成型等。压制成型技术01模压成型过程将预热的塑料放入模具内，通过压力作用使其成型并冷却固化。02模压成型适用范围适用于热固性塑料和热塑性塑料的成型，可制造大型、形状复杂的塑料制品。03模压成型优点制品尺寸精确、表面光洁、可制造较厚制品等。04利用压缩空气将热塑性塑料吹胀并贴合模具表面冷却定型。利用真空将加热的塑料片材吸附到模具表面冷却定型。将塑料粉末或液体注入模具中，通过旋转和加热使其均匀覆盖模具表面并固化成型。将液态塑料注入模具中，通过冷却使其固化成型。其他成型技术吹塑成型吸塑成型旋转成型浇铸成型05塑料的环保与可持续发展PART环境污染塑料难以降解，大量塑料废弃物在环境中长期存在，污染土壤、水源和空气。海洋生态破坏海洋中的塑料垃圾对海洋生物造成极大威胁，导致生物误食、缠绕等问题。能源浪费塑料的生产和焚烧过程中消耗大量能源，加剧了全球能源危机。食品安全问题塑料中的添加剂可能迁移到食品中，对人类健康造成潜在威胁。塑料污染的现状与危害填埋处理塑料填埋量大，占用土地资源，且难以降解，对环境造成长期污染。焚烧处理塑料焚烧会产生有毒有害气体，对大气环境造成污染。回收再利用通过分类回收、加工处理，将塑料废弃物转化为新的塑料制品或其他用途。能源化利用将塑料废弃物转化为能源，如燃料油、燃料气等，实现资源循环利用。塑料废弃物的处理与回收生物降解塑料的研究进展淀粉基生物降解塑料01以淀粉为主要原料，降解速度较快，但力学性能较差。聚乳酸(PLA)生物降解塑料02以乳酸为原料，具有良好的生物相容性和可降解性。聚羟基脂肪酸酯(PHA)生物降解塑料03由微生物合成，具有完全的生物降解性，但成本较高。生物降解塑料的研发方向04提高力学性能、降低成本、改善加工性能等。塑料行业的绿色发展趋势绿色原料采用可再生资源制备塑料原料，如生物质、二氧化碳等。绿色生产优化生产工艺，减少能源消耗和污染物排放，实现清洁生产。绿色产品开发具有环保性能的塑料制品，如可降解、可回收、低毒等。绿色管理加强塑料废弃物的分类回收和处理，提高资源利用率，减少环境污染。06新型塑料材料与技术展望PART聚苯硫醚（PPS）具有优异的耐高温、耐腐蚀、耐辐射等特性，可用于高端机械、化工等领域。液晶聚合物（LCP）具有高强度、高模量、低吸水性等特点，被广泛应用于电子、电器、汽车等领域。聚醚醚酮（PEEK）具有高强度、高韧性、耐磨损、耐腐蚀等特性，在医疗、汽车、航空航天等领域有广泛应用。聚酰亚胺（PI）具有优良的绝缘性、耐高温、耐磨损等特性，广泛应用于航空航天、电子信息等领域。高性能工程塑料功能性塑料材料如有机玻璃、聚碳酸酯等，具有优异的透明性、光学性能，广泛应用于眼镜、汽车、电子等领域。光学塑料通过加入导电物质如碳纤维、金属粉末等，使塑料具有导电性能，可用于电子、电器等领域。以天然可再生资源为原料，如淀粉、纤维素等，可生物降解，对环境友好，是未来塑料材料的重要发展方向。导电塑料通过加入磁性物质如铁氧体等，使塑料具有磁性，可用于磁记录材料、磁性传感器等领域。磁性塑料01020403生物基及生物降解塑料3D打印技术可以实现塑料制品的定制化生产，满足个性化需求，降低生产成本。定制化生产3D打印技术可以快速制作出塑料制品的原型，加速产品研发和迭代速度。快速原型制作010203043D打印技术可以制造传统工艺无法实现的复杂结构，为塑料制品的创新设计提供了更多可能性。3D打印制造复杂结构3D打印技术使得塑料制品的生产更加分散化，降低了对集中式生产的依赖，提高了生产的灵