塑料材料与注塑加工技术课件

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,工程塑料加工技术,苑会林,北京化工大学材料科学与工程学院,制品的安全保证,材料设计,制品设计,模具设计及其制造,试模与生产,后处理及装配与修饰,1.,材料的改性,脆性的塑料：,PVC,PS,PP,PA6,66,610,1010,12,POM,塑料脆性的测定与评价,冲击性能测试方法,简支梁测试（,Sharp,）,无缺口（常温、低温）,有缺口（常温、低温）,悬臂梁测试（,Izod,）,无缺口（常温、低温）,有缺口（常温、低温）,简支梁测试（,Sharp,）,GB 1043,79,悬臂梁测试（,Izod,）,GB 1843,80,不同塑料的抗冲击强度,2.,抗冲击改性的理论,抗冲改性剂的定义：,能把脆性塑料转变为韧性塑料的高分子添加剂,抗冲改性的方法：,共混改性,共聚改性,抗冲击吸收的能量（,kJ/m,2,）,弹性能,断裂应力（聚合物的弹性模量）,形变能,分子链滑移吸收的能量,冲击脆裂机理,制品受振动和冲击应力传入的机械能被连续的基体硬相所吸收，如果要防止脆裂，能量必须传到封闭的高弹性中。,Fracture of polymers,Ductile and brittle fractures,Thermosetting polymers,Crazing,Fibrillar bridges,Mircovoids,Crack,聚合物的拉伸应力应变曲线,1,刚性材料,2,弹性材料,3,增韧改性后的聚合物材料,PVC,的抗冲改性,网络型,PE-C,和,EVA,在改性,PVC,时，在加工过程中形成了蜂窝状的网络。,弹性核壳结构,MBS,和,PAE(ACR),在改性,PVC,时，在加工过程中形成了单个球形高弹粒子。,网络型抗冲改性剂对剪切的依赖性,在加工过程中，剪切力必须正好满足以形成网络状结构，过多的剪切往往会破坏网络，由此会导致冲击强度的降低。,当温度超过,185,190,度时也会产生同样效应,相同条件下,EVA,网状结构的破坏，,EVA,于是以球状粒子形式存在。（发生相反转）,氯化聚乙烯抗冲改性剂（,CPE,）,装饰线型材中,CPE,135A,含量对冲击强度的影响,CaCO3,含量,50,份,氯化聚乙烯抗冲改性剂的优缺点,优点：,价格低廉,加工容易,缺点：,刚性下降,弯曲强度下降,降低耐热性,降低表面硬度,光泽性下降,聚丙烯酸酯抗冲改性剂（,ACR,）,聚丙烯酸丁酯（,Tg,56,度）,聚丙烯酸,2,乙基己酯（,Tg,70,度）,悬浮聚合接枝,PVC,接枝共聚丙烯酸衍生物，如丙烯酸丁酯（,BA,）与甲基丙烯酸甲酯（,ACR,）,“,核,-,壳,”,结构,ACR,抗冲改性剂简介,“,核,壳”结构,ACR,抗冲改性剂结构图,橡胶核（,PBA,）,较高,Tg,壳（,PMMA,）,常见的,ACR,抗冲改性剂,1,国外开发的主要产品,美国,Rohm Haas,公司 的,KM,系列,韩国,LG,公司的,IM,系列,日本吴羽公司的,FM,系列,2,国内开发的主要产品,山西省化工研究院的,ACR-JG-501,北京化工研究院的,BKM-323B,聚丙烯酸酯类改性剂的应用,UPVC,窗型材聚丙烯酸丁酯,(ACR),含量对冲击强度的影响,聚丙烯酸酯类改性剂的优点,无故障加工,光亮且持久,能获得很高的缺口抗冲击强度,很好的外观,良好的耐老化性能,ABS,三元贡献图,ABS,的增强特点,光洁度高,刚性和韧性同时提高,ABS,改性时可提高材料的耐热性,MBS Methyl methacrylate,三元贡献图,Butadiene,Styrene,MBS,改性,PVC,冲击强度与温度的关系,聚丙烯的抗冲改性剂,顺丁胶,SBS(Styrene-Butadiene-Styrene),EPDM,(Ethylene-Propylene-Diene Mischpolymere),EPR,(Ethylene-Propylene Rubber),POE,弹性体,(Polyolefin Elastomer),SEI,弹性体,(Styrene,Ethylene Interpolymer),PP,共混物随着,EPDM,的变化,PP,抗冲击改性,抗冲改性的,PP,与,EPDM,含量的关系的,改性,PP,在汽车上的应用,汽车保险杠,前后挡板,仪表板,车轮挡板,门板衬里,聚苯乙烯及其共聚物的抗冲改性,丁二烯接枝聚苯乙烯,用,SBS,改性,PS,用,EPDM,改性,PS,可用于户外,聚酰胺的抗冲改性,需要接枝改性的弹性体,g-EPDM,g-EPR,g-POE,接枝马来酸酐、丙烯酸（酯）,改性与非改性的聚酰胺物理性能比较,接枝,EPDM,、,EPR,和,POE,弹性体改性,PA66,PA66,的性能,GF-PA66,在三种湿度下的拉伸应力应变曲线（,23,）,PA66,在两种温度和湿度下的 应力应变曲线,PA66,在拉伸和压缩下的应力应变曲线，,23,不同湿度下,PA66,的拉伸强度随温度的变化（拉伸速率,5mm/min,）,不同湿度下,PA66,的拉伸强度随玻纤含量的变化（,23,）,不同湿度下,PA66,的屈服强度随温度的变化,不同湿度下,PA66,的弯曲模量随温度的变化,不同湿度下,PA66,的弯曲模量随玻纤含量的变化,120,干燥条件下，两种应力下，,PA66,应变随时间的变化,23,，,50%,湿度，,PA66,等时应力应变曲线,60,，,50%,湿度，,PA66,等时应力应变曲线,23,，,6.9MPa,，循环加载,23,，,13.8MPa,，循环加载,短时间下，,PA66,绝缘强度随厚度的变化,PA66,的绝缘强度与温度的关系,不同牌号,PA66,体积电阻系数与温度的关系（干燥环境）,两种牌号,PA66,体积电阻系数与湿度含量的关系,环境的影响,-,在不同温度下,PA66,的拉伸强度与暴晒时间的关系,二、,PA,的加工性能,应力应变的三种类型,PA66,拉伸应力应变（,23,）,50%,湿度，四种温度下,PA66,应力应变曲线,不同湿度下屈服强度与温度的关系,23,Minlon,拉伸强度与相对湿度的关系,93,，,Minlon,拉伸强度与相对湿度的关系,PA66,三种温度下的应力应变曲线,不同湿度下，,PA66,拉伸强度与温度的关系,不同湿度下，拉伸强度与玻纤含量的关系,三种牌号,PA66,剪切强度与温度的关系,三种牌号,PA66,剪切强度与相对湿度的关系,三、工程塑料的应用,四、结构设计,结构设计,弯角设计,错误 正确,壁厚均匀设计,错误 正确,错误 正确,厚度均匀设计,错误 正确,错误 正确,厚度均匀设计,错误 正确,厚度均匀设计,厚度均匀设计,错误 正确,厚度均匀设计,错误 正确,壁厚均匀设计,错误 正确,镶嵌设计,错误 正确,加强肋设计,错误 正确,螺纹座设计,错误 正确,加强肋设计,加强肋,错误 正确,加强肋设计,错误 正确,减少壁厚,避免壁厚不均,错误 正确,避免尖角设计,受力均匀,错误 正确,卡扣设计,金属嵌件,错误 正确,错误 正确,厚薄不均,错误 正确,密封盖设计,错误 正确,错误 正确,O,型圈压缩,螺纹设计,螺纹设计,谢谢！,